CHƯƠNG 2. PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH SINH HỌC CHO HỌC SINH LỚP 11 CHUYÊN SINH
2.3. Quy trình tổ chức dạy học phát triển năng lực thực hành Sinh học cho học sinh chuyên Sinh
2.3.2. Quy trình dạy học thực hành để hình thành và phát triển NLTH Sinh học đối với học sinh chuyên Sinh
Căn cứ vào mục tiêu, nội dung chương trình Sinh học 11 và trên cơ sở các nguyên tắc kể trên, nghiên cứu đề xuất quy trình dạy học hình thành và phát triển NLTH Sinh học cho HS chuyên như sau:
Sơ đồ 2.3. Các bước quy trình dạy học hình thành và phát triển NLTH Sinh học
Bước 1: Lập kế hoạch phát triển NLTH cho HS
Bước 2: HS nghiên cứu xây dựng kế hoạch thực hiện chủ đề TH
Bước 3: Tổ chức cho HS thực hiện các bài TH theo từng chủ đề
Bước 4: Đánh giá mức độ đạt được về các kĩ năng TH để điều chỉnh KH dạy học ở chủ đề tiếp theo Quy trình
DH phát triển NLTH Sinh
học
a) Bước 1: Lập kế hoạch dạy học phát triển NLTH Sinh học cho HS
Để thực hiện và đạt hiệu quả cao trong việc rèn luyện NLTH cho HS thì GV phân tích nội dung chương trình, đánh giá thực trạng về mức độ hiện có của HS về các kĩ năng TH và đặc điểm tâm sinh lí HS chuyên Sinh để lập kế hoạch phù hợp với đối tượng HS và đặc điểm kiến thức bộ môn.
Các hoạt động cần thực hiện trong bước này là: Xác định các chủ đề và mục tiêu cần đạt; Kiểm tra mức độ thành thục về các kĩ năng TH Sinh học; Xác định các kĩ năng TH cần rèn luyện cho HS qua các bài TH theo từng chủ đề dạy học TH; Xây dựng kế hoạch đánh giá NLTH qua các giai đoạn khác nhau.
Bước này được thực hiện theo từng chuyên đề dạy học. Trong chương trình chuyên Sinh lớp 11 chúng tôi xác định có 2 chuyên đề nội dung là: Sinh lí TV và Sinh lí ĐV.
b) Bước 2: HS nghiên cứu xây dựng kế hoạch thực hiện chủ đề TH
Mỗi chủ đề dạy học TH trong chuyên đề môn học là một đơn vị dạy học để rèn luyện và phát triển NLTH của HS chuyên Sinh.
Ở bước này, GV hướng dẫn HS nghiên cứu xây dựng kế hoạch thực hiện chủ đề TH thông qua các hoạt động sau: nghiên cứu nội dung của mỗi chủ đề kiến thức, từ đó phát hiện và xác định các vấn đề Sinh học cần tìm hiểu để có thể tiến hành các hoạt động TH; tìm mối liên hệ giữa lý thuyết và các hoạt động TH để thực hiện các bài TH trong chủ đề. Trên cơ sở đó, HS tiến hành thảo luận, đề xuất các vấn đề cần tìm hiểu hoặc ôn tập trong mỗi chủ đề TH và đưa ra một số cơ sở lý thuyết của các bài TH. GV tiếp thu các ý kiến đề xuất của HS, tiến hành giải đáp những thắc mắc của HS và thống nhất với HS về nội dung kiến thức và các kĩ năng khoa học, phương pháp TH khi tiến hành một chủ đề dạy học TH; định hướng cho HS về sự phát triển tăng dần yêu cầu về các kĩ năng TH và logic nhận thức các vấn đề Sinh học qua các bài TH.
Để thực hiện nhiệm vụ này, GV cung cấp cho HS các tài liệu học tập dưới hình thức câu hỏi lý thuyết, bài tập về các vấn đề TH hoặc hướng dẫn HS tự xây dựng tài liệu học tập theo mục tiêu đã xác định . Các tài liệu này để định hướng và giúp HS tự tìm hiểu và thu nhận kiến thức lý thuyết đồng thời bước đầu hình dung
được các kĩ năng TH cần thực hiện trong các bài TH.
Bước này được thực hiện mỗi lần theo từng chủ đề giúp HS nhận thức trọn vẹn một đơn vị kiến thức và rèn luyện các kĩ năng TH Sinh học đối với HS chuyên.
c) Bước 3: Tổ chức cho HS thực hiện các bài TH theo từng chủ đề
Mỗi chủ đề dạy học TH gồm 3 bài TH đã được sắp xếp và thiết kế đảm bảo logic dạy học phát triển NLTH Sinh học như đã mô tả ở Bước 2. Theo đó, chúng tôi chia quá trình dạy học chủ đề TH thành 2 giai đoạn tương ứng với các giai đoạn phát triển của HS về kĩ năng TH và nhận thức các vấn đề Sinh học; đồng thời đưa ra 2 phương pháp dạy học phù hợp đối với từng giai đoạn như sau:
Giai đoạn 1: HS được rèn luyện theo từng kĩ năng TH Sinh học đặc thù với HS chuyên Sinh ở mức độ cơ bản.
Giai đoạn này áp dụng thực hiện đối với bài 1 và bài 2 trong mỗi chủ đề. Ở các bài TH này, để rèn luyện các kĩ năng TH ở mức cơ bản cho HS, chúng tôi sử dụng phương pháp dạy bài TH nhằm củng cố vững chắc các kĩ năng TH cơ bản và có thể bổ sung các khiếm khuyết mà người học mắc phải ở các bài TH trước đây.
Trong các bài TH được thực hiện bởi phương pháp dạy học này, GV vừa có vai trò hướng dẫn và thực hiện mẫu (nếu cần), HS được rèn luyện nhưng vẫn có cơ hội để thực hiện chủ động và sáng tạo ở một số bước. Đặc điểm của phương pháp này là:
* GV phân tích các hoạt động của các bài TH để thiết kế các công cụ rèn luyện các kĩ năng tương ứng cho HS; việc rèn luyện mỗi kĩ năng phải được lặp lại và có thể nâng cao mức độ yêu cầu cần đạt.
* HS thực hiện các thao tác cụ thể trong bài TH theo hướng dẫn của GV.
* Bài TH dạy học theo phương pháp này được thực hiện theo trình tự gồm 3 hoạt động cụ thể như sau:
Hoạt động 1: Hướng dẫn khái quát Giới thiệu bài TH:
- Cung cấp thông tin khái quát về bài TH (tên bài, loại bài), những kiến thức sơ bộ liên quan đến nội dung TH;
- Xác định các nhiệm vụ của HS, các mục tiêu cụ thể (kiến thức, kĩ năng) và
thời gian thực hiện;
- Xác định các yêu cầu về chuẩn bị dụng cụ, nguyên vật liệu, phương pháp tiến hành, phương pháp quan sát, thống kê và phân tích kết quả.
Hoạt động 2: Hướng dẫn thực hiện - GV hướng dẫn quy trình TH.
+ Quy trình hướng dẫn TH có nhiều dạng, song cần phải có những nội dung cơ bản sau: Các điều kiện cần thiết cho việc TH; Nội dung các bước thực hiện;
hướng dẫn phương pháp TH bộ môn; tiêu chuẩn thực hiện từng bước và thời gian;
dụng cụ, thiết bị cho từng bước tiến hành.
+ Phân nhóm, giao nhiệm vụ.
+ Lưu ý các vấn đề về vệ sinh và an toàn trong bài TH.
- Tổ chức luyện tập
+ HS luyện tập theo quy trình hướng dẫn cho trước hoặc do GV biểu diễn.
+ GV quan sát giúp đỡ và đánh giá kĩ năng.
Hoạt động 3: Hướng dẫn tổng kết, báo cáo kết quả TH
- Trưng bày sản phẩm, HS đánh giá bài TH theo các tiêu chí. GV nhận xét các nhóm
- GV hướng dẫn HS đưa ra các đề xuất và lên phương án TH để tiếp tục học tập và tìm hiểu các vấn đề Sinh học
Như vậy, trong giai đoạn này, HS được tập huấn và rèn luyện các kĩ năng TH cơ bản, củng cố và hoàn thiện các nội dung kiến thức Sinh học là cơ sở để phát triển NLTH Sinh học hoàn chỉnh với bốn kĩ năng thành phần ở bước tiếp theo.
Giai đoạn 2: HS rèn luyện theo tiến trình các kĩ năng TH để phát triển và hoàn thiện các kĩ năng TH trong NLTH Sinh học của HS chuyên Sinh
Giai đoạn này thực hiện việc dạy học TH ở mức nâng cao sau khi HS đã hình thành được kỹ năng thực hành cơ bản ở giai đoạn 1. HS tiếp tục rèn luyện theo tiến trình các kĩ năng TH thông qua bài 2 và bài 3 của chủ đề TH (Bài 2: TH nhằm tìm hiểu và học kiến thức mới với các thao tác TH ở mức độ nâng cao; Bài 3: TH định hướng HS tư duy thực nghiệm và định hướng nghiên cứu) để hoàn thiện và phát triển các kĩ
năng dưới sự theo dõi và điều chỉnh của GV.
Ở giai đoạn này, phương pháp dạy học được áp dụng dựa trên cơ sở của lý thuyết hoạt động kết hợp với chức năng hướng dẫn và thông tin tài liệu để kích thích HS độc lập, hợp tác giải quyết các nhiệm vụ học tập. Trong phương pháp dạy học này, HS hoạt động TH sáng tạo qua việc tham gia chủ động vào tất cả các hoạt động TH của chủ đề và thực hiện trải nghiệm các bài TH mang tính nghiên cứu. Theo đó:
* GV giao nhiệm vụ học tập để HS chuẩn bị cho các hoạt động TH (trên lớp hoặc ngoài giờ lên lớp).
* HS thực hiện toàn bộ bài TH theo tiến trình dưới sự quan sát, theo dõi, hướng dẫn, điều chỉnh của GV ở các hoạt động.
* Bài TH được dạy học theo phương pháp này theo trình tự các hoạt động như sau:
Hoạt động 1: Thu thập thông tin
HS độc lập thu nhận thông tin để xác định vấn đề TH, cụ thể là:
- Đọc tài liệu liên quan và tìm hiểu các kiến thức liên quan đến các vấn đề cần nghiên cứu của chủ đề TH.
- Xây dựng giả thuyết để tiến hành thí nghiệm điều tra. Nên có một câu trả lời rõ ràng cho mỗi câu hỏi đặt ra trong vấn đề cần TH.
- Xác định biến phụ thuộc nào cần đo và cách thực hiện: nó có liên quan đến vấn đề nghiên cứu hay không và có thể đo chính xác hay không? đo bằng cách nào?
Hoạt động 2: Lập kế hoạch thực hiện
HS làm việc độc lập hoặc hợp tác theo nhóm để tự lập kế hoạch làm việc cho công việc của cá nhân hay của nhóm. (Trong bước này, HS có thể trao đổi chuyên môn với giáo viên về việc xây dựng kế hoạch thực hiện, chuẩn bị các dụng cụ, nguyên liệu, mẫu vật thí nghiệm cần thiết):
- Liệt kê tất cả các nguyên vật liệu cần dùng. Lựa chọn các thiết bị, dụng cụ, mẫu vật cần thiết và phù hợp, kiểm tra các thiết bị có sẵn
- Sắp xếp không gian và/ hoặc thời gian để thực hiện.
- Lập một thời gian biểu cho các công việc cần thực hiện. Trong đó, dành thời gian để ghi và xử lý kết quả.
- Tìm hiểu những hạn chế về các điều kiện thực hiện.
- Lựa chọn các phương pháp thực hiện làm hạn chế tối thiểu sự thay đổi của các biến độc lập.
- Bàn luận và lập kế hoạch phân tích thống kê kết quả dự kiến sẽ thu được.
Hoạt động 3: Tiến hành thực hiện
HS tự tổ chức thực hiện nhiệm vụ của cá nhân hay của nhóm. Bài TH do HS thực hiện một cách chủ động, GV có thể lưu ý cho HS một số vấn đề sau:
- Số lượng mẫu là cao nhất có thể, đảm bảo các mẫu có cùng một cách thực hiện.
- Sử dụng các biến phụ thuộc và ngăn chặn sự sai lệch một cách hiệu quả.
- Ghi lại kết quả và ghi chú cẩn thận các bước tiến hành.
- Có thể lặp lại các bước nếu thời gian và nguyên liệu cho phép.
- Xây dựng đồ thị dữ liệu càng sớm càng tốt (trong quá trình thử nghiệm nếu có thể). Điều này sẽ cho phép HS hình dung những gì đã xảy ra và điều chỉnh kế hoạch thực hiện.
- Thực hiện phân tích thống kê theo kế hoạch.
- Ghi lại kết luận và các giả thuyết mới phát sinh từ nội dung TH.
Hoạt động 4: Đánh giá
HS tự kiểm tra, đánh giá về nhiệm vụ được hoàn thành có đúng như nhiệm vụ đề ra ban đầu.
Hoạt động 5: Đề xuất phương án thực nghiệm và viết báo cáo TH.
HS trao đổi chuyên môn để tổng kết kết quả đạt được, xác định những điểm nào cần phát huy, những điểm nào có thể cải tiến để làm tốt hơn cho lần sau. HS thảo luận cùng GV đề xuất phương án thực nghiệm để tiếp tục nghiên cứu các nội dung sâu hơn của bài TH và thiết kế phương án thực nghiệm. Viết báo cáo TH thể hiện toàn bộ quá trình thực hiện để tìm ra kết quả và đánh giá bài TH.
Như vậy, phương pháp tổ chức dạy thực hành của bài TH nghiên cứu gồm 5 hoạt động đã tạo điều kiện cho HS hoạt động độc lập và đã thực sự trở thành trung tâm của quá trình dạy học TH nên có điều kiện phát huy tối đa tinh thần tự lực, nỗ lực bản
thân. Khi sử dụng phương pháp tổ chức dạy TH này giáo viên chỉ đóng vai trò người quan sát và tư vấn cho HS khi nhận thấy HS có nhu cầu.
d) Bước 4: Đánh giá mức độ đạt được về các kĩ năng TH để điều chỉnh kế hoạch dạy học ở các chủ đề tiếp theo.
Đây là khâu quan trọng để đo lường sự tiến bộ của học sinh trong việc thực hiện các kỹ năng, đồng thời cũng giúp cho GV và HS tổng kết đánh giá có những để phản hồi thông tin và để điều chỉnh các công cụ rèn luyện. Việc đánh giá mức độ đạt được của các KN thành phần của NLTH Sinh học được thực hiện ngay ở bước 3 trong quá trình HS tiến hành làm TH.
Việc lặp đi lặp lại quy trình rèn luyện NLTH Sinh học sẽ cũng cố và phát triển các kĩ năng TH Sinh học cho HS chuyên Sinh. Sự phát triển NLTH Sinh học thể hiện sự chuyển hóa các KN trở thành NL ở mỗi cá nhân HS. Qua các bài TH thí nghiệm và TH nghiên cứu thì sẽ cũng cố, làm vững chắc các KN đã được hình thành. Trong quá trình dạy học, tùy theo tố chất bẩm sinh của mỗi cá nhân HS, tốc độ hình thành và phát triển NLTH Sinh học ở các HS khác nhau sẽ khác nhau. Để thúc đẩy sự phát triển của NLTH Sinh học cần phải tăng cường sử dụng các bài TH mà mức độ phức tạp tăng dần để tạo nên những thử thách cho HS.
2.3.3. Ví dụ vận dụng quy trình dạy học phát triển NLTH Sinh học trong dạy học phần Sinh lí động vật và minh họa các bài dạy thực hành của chủ đề Sinh lí thần kinh ở ếch
Bước 1: Lập kế hoạch phát triển NLTH cho HS
① Xác định các chủ đề dạy học và các kĩ năng TH cần rèn luyện cho HS qua mỗi chủ đề như mô tả trong bảng 2.6.
Bảng 2.6. Hệ thống bài TH chuyên đề Sinh lí ĐV sử dụng trong dạy học nhằm rèn luyện và phát triển các kĩ năng TH Sinh học cho HS chuyên Sinh lớp 11 Chủ đề
TH Các bài TH Các kĩ năng cần rèn luyện
(A) (B) (C) (D) (E) 1. Đặc
điểm cấu tạo giải
(1) Tách và quan sát phụ miệng
của Cào cào lúa (Oxya. sp) √ √ √
(2) Giải phẫu và quan sát nội √ √
Chủ đề
TH Các bài TH Các kĩ năng cần rèn luyện
(A) (B) (C) (D) (E) phẫu ở một
số động vật không xương sống.
quan của Gián nhà
(3) Hình thái, kiểu sống và phân loại một số nhóm động
vật “giống giun đất” √ √ √ √ √
2. Nhận diện mô và sinh lý tim của ấu trùng ruồi Calliphora vicina
(1) Xác định các trục cơ thể của
ấu trùng √ √ √
(2) Giải phẫu ấu trùng ruồi để
tách và nhận diện các mô. √ √
(3) Sinh lý tim của ấu trùng
√ √ √ √ √
3. Tìm hiểu hoạt động tim ếch
(1) Chứng minh tính tự động của
tim √ √ √
(2) Tìm hiểu tác động của adrenalin
lên hoạt động của tim √ √
(3) Tìm hiểu vai trò của dây thần kinh giao cảm và đối giao cảm lên hoạt động của tim.
√ √ √ √ √
4. Sinh lý hô hấp
(1) Đo các chỉ tiêu sinh lí ở
người √ √
(2) Chứng minh sự khuếch tán
khí CO2 qua màng phổi √ √ √
(3) Tìm hiểu sự thay đổi một số
chỉ tiêu sinh lý do vận động √ √ √ √ √ 5. Sinh lí
thần kinh ở ếch
(1) Quan sát dây thần kinh đùi
và phản ứng co cơ ở ếch √ √ √
(2) Tìm hiểu chức năng tủy
sống ếch √ √
(3) Chứng minh sự tồn tại của
điện thế nghỉ và sự xuất hiện √ √ √ √ √
Chủ đề
TH Các bài TH Các kĩ năng cần rèn luyện
(A) (B) (C) (D) (E) của điện hoạt động
6. Quan sát sinh
trưởng, phát triển và tập tính thích nghi của một số động vật
(1) Tìm hiểu đáp ứng tức thời của cá con đối với sự thay đổi độ mặn của nước và tính LCD50
√ √ √
(2) Nghiên cứu phản ứng khứu giác của ấu trùng Drosophila melanogaster
√ √ √
(3) Nghiên cứu tập tính hung hăng của cá Neolamprolopus pulcher
√ √ √ √ √
(Chú thích: Các kĩ năng cần rèn luyện (A)- Đặt câu hỏi nghiên cứu và đề xuất giả thuyết;
(B)- Mô tả thiết kế bài TH; (C)- Thực hiện các kĩ năng và phương pháp TH; (D)- Thu thập, xử lí kết quả thu được; (E)- Đưa ra phương án đánh giá hoặc đề xuất phương án thực nghiệm)
② Đưa ra quy trình rèn luyện và đánh giá các kĩ năng TH trong mỗi chủ đề + Mức 1- bài 1 và bài 2: rèn luyện các kĩ năng/ phương pháp TH cơ bản về sinh lý ĐV và theo dõi sự hình thành các kĩ năng TH.
+ Mức 2 - bài 3: hoàn thiện và đánh giá sự phát triển các kĩ năng TH Sinh học theo tiến trình
③ Kiểm tra mức độ thành thục về các kĩ năng TH:
Trong chủ đề thuộc chuyên đề về Giải phẫu và Sinh lý động vật này các kĩ năng và phương pháp TH bộ môn cần được rèn luyện cho HS chuyên là phương pháp TH bộ môn Sinh lí ĐV:
+ Giải phẫu động vật không xương sống (ĐVKXS) + Giải phẫu cá hoặc các ĐVCXS khác;
+ Làm tiêu bản các ĐVKXS cỡ nhỏ.
GV thiết kế các bài TH làm công cụ rèn luyện các kĩ năng và kiểm tra mức độ thành thục các kĩ năng TH cơ bản cho HS thông qua các bài TH như sau: