Giai đoạn 1: Chuẩn bị của GV Bƣớc 1: Hình thành ý tƣởng nghiên cứu Bƣớc 2: Xác định tên đề tài khoa học
Bƣớc 3: Dự kiến kế hoạch thực hiện Bƣớc 4: Dự kiến đánh giá Giai đoạn 2: Tổ chức thực hiện đề tài khoa học
Bƣớc 1: Giới thiệu quy trình NCKH Bƣớc 2: Hƣớng dẫn HS hình thành ý tƣởng
nghiên cứu; xác định tên đề tài, mục tiêu nghiên cứu và đối tƣợng nghiên cứu Bƣớc 3: Xây dựng kế hoạch nghiên cứu Bƣớc 4: Thực hiện kế hoạch nghiên cứu
2.3.2. Giải thích quy trình
Việc phân chia giai đoạn và các bƣớc của quy trình chỉ mang tính chất tƣơng đối. Vì vậy, trong quá trình thực hiện ngƣời dạy cĩ thể linh hoạt vận dụng để phù hợp với thực tế bài dạy để đạt hiệu quả tốt nhất.
2.3.2.1. Giai đoạn 1: Chuẩn bị của GV (tiến hành trước giờ lên lớp)
Bước 1: Hình thành ý tưởng nghiên cứu
GV phân tích nội dung chƣơng trình, SGK để xác định những nội dung kiến thức cĩ thể xây dựng thành đề tài khoa học. Nội dung cĩ thể là chƣơng, bài hoặc tổ hợp kiến thức của một số bài học, cĩ thể là bài lý thuyết, bài thực hành. Trên cơ sở đĩ xác định những kiến thức HS đã đƣợc học với những khoảng trống tri thức cần bổ sung. Từ đĩ hình thành ý tƣởng nghiên cứu.
Bước 2: Xác định tên đề tài khoa học
Từ ý tƣởng nghiên cứu GV khái quát thành tên đề tài khoa học. Tên đề tài khoa học thƣờng bắt đầu bằng các cụm từ nhƣ: tìm hiểu, đánh giá, nghiên cứu,...
Bước 3: Dự kiến kế hoạch thực hiện - Dự kiến thời gian tổ chức dạy học.
- Dự kiến theo dõi, hỗ trợ trong quá trình HS nghiên cứu. Bước 4: Dự kiến đánh giá
Dự kiến sản phẩm cần đạt và các tiêu chí đánh giá sản phẩm nghiên cứu của HS.
2.3.2.2. Giai đoạn 2: Tổ chức thực hiện đề tài khoa học
Với các bƣớc từ 1 đến 3, GV tổ chức trên lớp với thời gian 01 tiết học. Bước 1: GV giới thiệu quy trình NCKH
- Hoạt động của GV:
+ Giới thiệu các bƣớc của quy trình nghiên cứu khoa học. + Giải thích mỗi bƣớc của quy trình nghiên cứu khoa học.
- Hoạt động của HS: Lắng nghe GV hƣớng dẫn thực hiện quy trình NCKH.
Bước 2: Hướng dẫn HS hình thành ý tưởng nghiên cứu; xác định tên
đề tài, mục tiêu nghiên cứu và đối tượng nghiên cứu
- Hoạt động của GV: GV nêu vấn đề bằng tình huống thực tiễn cần giải quyết hoặc mâu thuẫn giữa kiến thức đã biết với kiến thức cần bổ sung. Sau đĩ hƣớng dẫn HS khái quát thành tên đề tài khoa học và hình thành giả thuyết khoa học.
- Hoạt động của HS: Lƣu ý những hƣớng dẫn của GV. Bước 3: Xây dựng kế hoạch nghiên cứu
- Hoạt động của GV: GV chia lớp thành các nhĩm từ 5 – 7 HS theo nhu cầu và trình độ của HS. Hƣớng dẫn các nhĩm xây dựng kế hoạch nghiên cứu.
+ Các nội dung xây dựng kế hoạch nghiên cứu cĩ thể là: sƣu tầm tài liệu liên quan đến các nội dung cần khám phá của đề tài; điều tra, khảo sát thực trạng để thu thập thơng tin liên quan; viết báo cáo...
+ Hƣớng dẫn HS xác định phƣơng pháp nghiên cứu và những nội dung cần nghiên cứu.
+ Mẫu kế hoạch cĩ thể xây dựng nhƣ sau:
+ GV hƣớng dẫn HS viết báo cáo, cĩ thể theo mẫu sau: 1. Mở đầu
Lí do chọn đề tài; Mục đích nghiên cứu; Giả thuyết khoa học; Đối tượng nghiên cứu; Phương pháp nghiên cứu.
2. Cơ sở lí luận và thực tiễn 3. Kết quả nghiên cứu 4. Kết luận.
- Hoạt động của HS: Các nhĩm phân cơng nhĩm trƣởng, thƣ kí và các thành viên. Sau đĩ thảo luận trong nhĩm để xây dựng kế hoạch nghiên cứu.
STT Nội dung cần nghiên cứu Thời gian thực hiện Ngƣời thực hiện
1 2 3
Bước 4: Thực hiện kế hoạch nghiên cứu (thực hiện ngồi giờ lên lớp
trong 1 tuần hoặc nhiều tuần)
- Hoạt động của GV: Theo dõi, hỗ trợ các nhĩm trong quá trình nghiên cứu.
- Hoạt động của HS: Thực hiện nghiên cứu trong nhĩm.
Bước 5: Báo cáo kết quả và đánh giá (thực hiện trong giờ lên lớp) - Hoạt động của HS: Thuyết trình bài báo cáo → Trao đổi, thảo luận. HS đánh giá lại q trình rèn năng lực NCKH, phân tích đƣợc những điểm đạt đƣợc và chƣa đạt đƣợc khi thực hiện quy trình NCKH.
- Hoạt động của GV: GV đánh giá lại quá trình rèn năng lực NCKH, phân tích đƣợc những điểm đạt đƣợc và chƣa đạt đƣợc khi thực hiện quy trình NCKH của HS.
2.3.3. Ví dụ vận dụng quy trình DHKP qua đề tài: “Sự thích nghi của thực vật thơng qua các hình thức hướng động” thực vật thơng qua các hình thức hướng động”
2.3.3.1. Giai đoạn 1: Chuẩn bị của GV (tiến hành trước giờ lên lớp)
Bước 1: Hình thành ý tưởng nghiên cứu
Trong quá trình sinh trƣởng và phát triển, thực vật cần thu nhận các nguồn năng lƣợng và dinh dƣỡng từ mơi trƣờng sống. Tuy nhiên, các yếu tố của mơi trƣờng luơn thay đổi, để thu nhận đƣợc các nguồn năng lƣợng và dinh dƣỡng ấy, thực vật phải cĩ cơ chế thích nghi.
Bước 2: Xác định tên đề tài khoa học
Từ ý tƣởng nghiên cứu, GV khái quát thành tên đề tài: “Sự thích nghi của thực vật thơng qua các hình thức hƣớng động”.
Bước 3: Dự kiến kế hoạch thực hiện
- Dự kiến thời gian thực hiện nghiên cứu: Đề tài đƣợc giao cho HS thực hiện sau khi học bài “Hƣớng động” – Sinh học 11.
Thời gian hƣớng dẫn HS thực hiện: 1 tiết học. Thời gian HS thực hiện: 2 tuần (ngồi giờ lên lớp). Thời gian báo cáo: 2 tiết học.
- Dự kiến theo dõi, hỗ trợ trong quá trình HS nghiên cứu: hỗ trợ qua email hoặc trực tiếp.
Bước 4: Dự kiến đánh giá
- Sản phẩm cần đạt: Kết quả thí nghiệm về tính hƣớng sáng, hƣớng trọng lực, hƣớng hĩa (hoặc hƣớng nƣớc); bài báo cáo kết quả nghiên cứu và bài báo cáo Power Point.
- Phiếu đánh giá của HS và GV.
2.3.3.2. Giai đoạn 2: Tổ chức thực hiện đề tài khoa học
Với các bƣớc từ 1 đến 3, GV tổ chức trên lớp với thời gian 01 tiết học. Bước 1: GV giới thiệu quy trình NCKH
- Hoạt động của GV:
+ Giới thiệu các bƣớc của quy trình nghiên cứu khoa học. + Giải thích mỗi bƣớc của quy trình nghiên cứu khoa học.
- Hoạt động của HS: Lắng nghe GV hƣớng dẫn thực hiện quy trình NCKH.
Bước 2: Hướng dẫn HS hình thành ý tưởng nghiên cứu; xác định tên
đề tài, mục tiêu nghiên cứu và đối tượng nghiên cứu
- Hoạt động của GV: GV nêu vấn đề: Trong quá trình sinh trƣởng và phát triển, thực vật cần thu nhận các nguồn năng lƣợng và dinh dƣỡng từ mơi trƣờng sống. Tuy nhiên, các yếu tố của mơi trƣờng luơn thay đổi, để thu nhận đƣợc các nguồn năng lƣợng và dinh dƣỡng ấy, thực vật phải cĩ cơ chế thích nghi. Vậy thực vật đã cĩ những cơ chế thích nghi nhƣ thế nào để thu nhận nguồn năng lƣợng và chất dinh dƣỡng từ mơi trƣờng? Những kiến thức trên cĩ thể đƣợc khám phá bằng nghiên cứu khoa học.
- Từ ý tƣởng nghiên cứu, GV hƣớng dẫn HS khái quát thành tên đề tài: “Sự thích nghi của thực vật thơng qua các hình thức hƣớng động”.
- GV hƣớng dẫn HS xác định kiến thức đã biết và kiến thức chƣa biết, xây dựng mối quan hệ giữa chúng để hình thành giả thuyết khoa học.
+ Xác định kiến thức đã biết: vai trị của ánh sáng, nƣớc, chất dinh dƣỡng đối với thực vật. Kiến thức về nguyên phân ở tế bào thực vật.
+ Xác định kiến thức cần tìm hiểu: Thực vật chủ động tìm nguồn ánh sáng, nƣớc và các chất dinh dƣỡng đĩ nhƣ thế nào?
+ Xác định mối quan hệ nhân - quả giữa kiến thức đã biết với kiến thức cần tìm hiểu: Nếu hiểu rõ vai trị của của ánh sáng, nƣớc, chất dinh dƣỡng đối với thực vật và kiến thức về nguyên phân ở tế bào thực vật thì sẽ tìm hiểu cơ chế giúp thực vật chủ động tìm nguồn ánh sáng, nƣớc và các chất dinh dƣỡng đĩ nhƣ thế nào
- HS theo dõi, suy ngẫm về các thao tác hình thành ý tƣởng, tên đề tài và hình thành giả thuyết khoa học.
Bước 3: Xây dựng kế hoạch nghiên cứu
- Hoạt động của GV: GV chia lớp thành các nhĩm từ 5 – 7 HS theo nhu cầu và trình độ của HS. Hƣớng dẫn các nhĩm xây dựng kế hoạch nghiên cứu.
- Để xây dựng kế hoạch nghiên cứu, GV hƣớng dẫn HS xác định phƣơng pháp nghiên cứu và các nội dung cần nghiên cứu.
+ Phƣơng pháp nghiên cứu: nghiên cứu lý thuyết và phƣơng pháp thực nghiệm.
+ Nội dung cần nghiên cứu: Xây dựng cơ sở lí luận cho đề tài; Tìm hiểu mối các cơ chế hƣớng sáng, hƣớng nƣớc, hƣớng trọng lực và hƣớng hĩa. Thiết kế thí nghiệm về tính hƣớng sáng, hƣớng nƣớc (hoặc hƣớng hĩa), hƣớng trọng lực của thực vật.
+ Xác định thời gian thực hiện và ngƣời thực hiện mỗi nội dung nghiên cứu. + Mẫu kế hoạch nghiên cứu:
- Các nhĩm phân cơng nhiệm vụ giữa các thành viên (nhĩm trƣởng, thƣ kí,...), thảo luận để phân cơng nhiệm vụ thực hiện các nội dung nghiên cứu, sau đĩ hồn thành bản kế hoạch nghiên cứu.
- GV cĩ thể yêu cầu mỗi nhĩm HS nộp lại 1 bản kế hoạch nghiên cứu để theo dõi, giúp đỡ các nhĩm và làm căn cứ để đánh giá quá trình học tập của HS.
TT Nội dung cần nghiên cứu Thời gian thực hiện Ngƣời thực hiện
1 2 3
* Bước 4: Thực hiện kế hoạch nghiên cứu (thực hiện ngồi giờ lên lớp trong 2 tuần)
- HS của mỗi nhĩm thực hiên kế hoạch nghiên cứu dƣới sự quản lí của nhĩm trƣởng và giám sát của GV.
- HS tiến hành tìm kiếm, thu thập thơng tin từ sách, báo, internet; tiến hành thí nghiệm, phân tích kết quả thí nghiệm và rút ra kết luận nghiên cứu.
- Trong quá trình thực hiện, HS cĩ thể trao đổi nhờ sự tƣ vấn, hỗ trợ từ phía GV.
* Bước 5: Báo cáo kết quả và đánh giá (thực hiện trong giờ lên lớp)
- Sau khi hồn thành các nội dung nghiên cứu, HS viết báo cáo (cĩ thể viết theo mẫu của GV cung cấp) dƣới hình thức file word và chuẩn bị báo cáo trình chiếu trƣớc lớp bằng Power Point.
- Mẫu báo cáo: 1. Mở đầu
Lí do chọn đề tài; Mục đích nghiên cứu; Giả thuyết khoa học; Đối tượng nghiên cứu; Phương pháp nghiên cứu.
2. Cơ sở lí luận và thực tiễn 3. Kết quả nghiên cứu 4. Kết luận.
- HS báo cáo kết quả:
+ Thời gian và địa điểm báo cáo: Tại lớp trong thời gian 2 tiết.
+ GV gọi đại diện từng nhĩm trình bày kết quả. HS các nhĩm khác lắng nghe, trao đổi, gĩp ý, đặt câu hỏi phản biện.
- Đánh giá kết quả: GV cung cấp tiêu chí đánh giá cho mỗi nhĩm HS, các nhĩm thảo luận để chấm chéo các nhĩm cịn lại.
2.4. Thiết kế một số giáo án vận dụng quy trình dạy học khám phá qua đề tài khoa học nhằm phát triển năng lực NCKH cho học sinh qua đề tài khoa học nhằm phát triển năng lực NCKH cho học sinh
2.4.1. Giáo án 1: Vận dụng quy trình dạy học khám phá qua đề tài “Tìm hiểu vấn đề tưới – tiêu nước trong nơng nghiệp” “Tìm hiểu vấn đề tưới – tiêu nước trong nơng nghiệp”
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
- Nêu đƣợc vai trị của nƣớc đối với cây trồng.
- Giải thích đƣợc cơ sở khoa học của cân bằng nƣớc và vấn đề tƣới tiêu nƣớc hợp lý cho cây trồng.
- Trình bày đƣợc vai trị và các phƣơng pháp tƣới, tiêu nƣớc cho cây trồng.
2. Kĩ năng
Rèn luyện các kĩ năng:
- Thu thập, phân tích và xử lý thơng tin.
- Lập kế hoạch và thực hiện kế hoạch nghiên cứu. - Kết luận, viết báo cáo và báo cáo kết quả nghiên cứu.
3. Thái độ
- Chủ động, tích cực trong NCKH.
II. Chuẩn bị 1. Giáo viên
Dự kiến các nội dung để HS nghiên cứu
Hình thành ý tưởng nghiên cứu:
Trao đổi nƣớc một quá trình sinh lý quan trọng của cây. Cây trồng chỉ sinh trƣởng và phát triển bình thƣờng nếu đƣợc cung cấp đủ nƣớc, thừa hoặc thiếu nƣớc đều ảnh hƣởng đến năng suất của cây trồng. Vậy trong nơng nghiệp, con ngƣời giải quyết vấn đề nƣớc tƣới cho cây trồng nhƣ thế nào? Làm thế nào để chống ngập cho cây trồng?
Xác định tên đề tài:
Xuất phát từ ý tƣởng nghiên cứu trên, GV khái quát thành tên đề tài: “Tìm hiểu vấn đề tƣới – tiêu nƣớc trong nơng nghiệp”.
Dự kiến kế hoạch thực hiện:
- Dự kiến thời gian thực hiện nghiên cứu: Đề tài đƣợc giao cho HS thực hiện sau khi học bài 1, 2, 3 – Sinh học 11.
Thời gian hƣớng dẫn HS thực hiện: 1 tiết học. Thời gian HS thực hiện: 1 tuần (ngồi giờ lên lớp). Thời gian báo cáo: 2 tiết học.
- Dự kiến theo dõi, hỗ trợ trong quá trình HS nghiên cứu: hỗ trợ qua email hoặc trực tiếp.
Dự kiến đánh giá:
- Sản phẩm cần đạt: bài báo cáo kết quả nghiên cứu và bài báo cáo Power Point.
- Phiếu đánh giá của HS và GV. Chuẩn bị các phƣơng tiện khác - Máy chiếu.
- Mẫu kế hoạch nghiên cứu.
2. Học sinh
- Nghiên cứu lại kiến thức về vai trị của nƣớc đối với thực vật, vấn đề cân bằng nƣớc và tƣới tiêu nƣớc hợp lý cho cây trồng.
III. Tiến trình tổ chức bài học
1. Hoạt động 1: GV hƣớng dẫn HS hình thành ý tƣởng nghiên cứu và xây dựng kế hoạch nghiên cứu
GV giới thiệu quy trình NCKH:
- GV chiếu quy trình NCKH trong dạy học Sinh học ở trƣờng phổ thơng. Giải thích các bƣớc trong quy trình.
- GV giới thiệu một bài mẫu về NCKH.
- HS lắng nghe. GV giải đáp thắc mắc của HS (nếu cĩ).
GV hướng dẫn HS hình thành ý tưởng nghiên cứu; xác định tên đề
tài, mục tiêu nghiên cứu và đối tượng nghiên cứu
- GV nêu vấn đề: Trao đổi nƣớc một quá trình sinh lý rất quan trọng của cây. Cây trồng chỉ sinh trƣởng và phát triển bình thƣờng nếu đƣợc cung cấp đủ nƣớc, thừa hoặc thiếu nƣớc đều ảnh hƣởng đến năng suất của cây trồng. Vậy trong nơng nghiệp, con ngƣời giải quyết vấn đề nƣớc tƣới cho cây trồng nhƣ thế nào? Làm thế nào để chống ngập cho cây trồng? Những kiến thức trên cĩ thể đƣợc khám phá bằng nghiên cứu khoa học.
- Từ ý tƣởng nghiên cứu, GV hƣớng dẫn HS khái quát thành tên đề tài: “Tìm hiểu vấn đề tƣới - tiêu nƣớc trong nơng nghiệp”.
- GV hƣớng dẫn HS xác định kiến thức đã biết và kiến thức chƣa biết, xây dựng mối quan hệ giữa chúng để hình thành giả thuyết khoa học.
+ Xác định kiến thức đã biết: vai trị của nƣớc đối với thực vật, vấn đề cân bằng nƣớc và tƣới tiêu nƣớc hợp lý cho cây trồng.
+ Xác định kiến thức cần tìm hiểu: Vai trị và các phƣơng pháp tƣới, tiêu nƣớc trong nơng nghiệp
+ Xác định mối quan hệ nhân - quả giữa kiến thức đã biết với kiến thức cần tìm hiểu: Nếu hiểu rõ vai trị của nƣớc đối với thực vật, vấn đề cân bằng nƣớc và tƣới tiêu nƣớc hợp lý cho cây trồng thì sẽ tìm hiểu đƣợc vai trị và các phƣơng pháp tƣới, tiêu nƣớc trong nơng nghiệp.
- HS theo dõi, suy ngẫm về các thao tác hình thành ý tƣởng, tên đề tài và hình thành giả thuyết khoa học.
GV hướng dẫn HS xây dựng kế hoạch nghiên cứu:
- Để xây dựng kế hoạch nghiên cứu, GV hƣớng dẫn HS xác định phƣơng