CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.2. Cơ sở lí luận
1.2.3. Năng lực thực hành Sinh học cho học sinh chuyên Sinh
Đối với HS chuyên Sinh, nhiệm vụ của công tác dạy học TH là tập trung giúp HS giải quyết các tình huống Sinh học trên cơ sở hình thành các kĩ năng TH và kĩ năng khoa học. NLTH Sinh học đối với HS chuyên Sinh bên cạnh việc rèn luyện các thao tác TH cần phải nhấn mạnh các kĩ năng khoa học và vận dụng tích hợp các phương pháp TH Sinh học, phương pháp TH vật lý và phương pháp TH hóa học, theo hướng khám phá, trải nghiệm, nghiên cứu để tiếp cận NL tư duy và NL nghiên cứu khoa học. Trong quá trình dạy học TH Sinh học, dưới sự hướng dẫn của GV, HS chuyên có thể chủ động tham gia hoạt động nghiên cứu khoa học một cách độc lập hoặc tiến hành các thí nghiệm, thực nghiệm theo nhóm. Ngoài ra đối với HS chuyên Sinh, các hoạt động TH đồng thời giúp rèn luyện cho HS phương pháp và kĩ năng tự học, tăng cường khả năng làm việc với SGK và tìm hiểu các tài liệu chuyên ngành Sinh học,.
Vì vậy, dạy học TH theo định hướng nghiên cứu là phù hợp với các mục tiêu giáo dục HS chuyên Sinh. Đó cũng là những định hướng để hình thành khái niệm và xác định cấu trúc NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh với đặc thù là chú trọng TH nghiên cứu. Khi xây dựng các bài TH và sử dụng trong dạy học theo định hướng này thì đồng thời cũng sẽ rèn luyện khả năng nhận thức của HS chuyên ở các mức độ tư duy bậc cao trong thang tư duy Bloom, đó là mức độ vận dụng, phân tích, đánh giá và sáng tạo.
Như vậy, NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh là sự làm chủ hệ thống kiến thức và vận dụng sáng tạo các kĩ năng, phương pháp thực hành trong phòng thí nghiệm hoặc ngoài môi trường theo hướng nghiên cứu để giải quyết các vấn đề Sinh học.
1.2.3.2. Cấu trúc năng lực thực hành Sinh học
* Cơ sở để xây dựng cấu trúc NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh
- Dựa vào Đề án phát triển hệ thống trường trung học phổ thông chuyên giai đoạn 2010 – 2020 và mục tiêu, yêu cầu của chương trình giáo dục phổ thông năm 2018 nói chung và chương trình môn Sinh học cấp THPT [13] tiếp cận với trình độ khu vực và quốc tế về mặt lý thuyết, đặc biệt là thực tiễn trong thời kì cách mạng công nghiệp 4.0 [12].
- Dựa vào yêu cầu các kĩ năng TH Sinh học của IBO (2010)[10] gồm 4 nhóm kĩ năng/phương pháp TH Sinh học: “nhóm các kĩ năng Sinh học cơ bản (Basic biological skills); nhóm các phương pháp sinh học (Biological methods); nhóm các phương pháp vật lý và hoá học (Physical and chemical methods) và nhóm các phương pháp thống kê (Statistical methods)”
- Căn cứ vào nội hàm khái niệm NLTH Sinh học của HS chuyên Sinh và các phân tích nghiên cứu về mối liên quan giữa các vấn đề về TH, TH Sinh học và mục tiêu dạy học phát triển NL đối với HS chuyên Sinh.
* Cấu trúc NLTH Sinh học
Cấu trúc NLTH Sinh học được xây dựng theo hướng giúp HS chuyên rèn luyện các kĩ năng TH phù hợp với các yêu cầu TH của HS chuyên Sinh, đồng thời củng cố, vận dụng các kiến thức đã học và khám phá tìm hiểu kiến thức mới. Bên cạnh đó, trong quá trình rèn luyện NLTH cũng giúp tăng cường NL tự học, tự khám
phá của HS thông qua các tình huống nghiên cứu.
Trong nghiên cứu của luận án, chúng tôi phân tích NLTH Sinh học cho HS chuyên gồm 4 NL thành phần, mỗi yếu tố cấu trúc của NLTH là một NL thành phần của NLTH vì mỗi NL thành phần đó đã phản ánh khả năng thực hiện đầy đủ một khâu trong tiến trình thực hiện bài TH theo định hướng nghiên cứu. Do đó, mỗi NL thành phần gồm một chuỗi các biểu hiện hành vi và sắp xếp theo một lôgic cấu thành NLTH và đặc trưng cho môn Sinh học, có thể mô tả như bảng 1.2 sau:
Bảng 1.2. Cấu trúc NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh và các biểu hiện hành vi
TT Năng lực Các biểu hiện hành vi của năng lực
1
Xác định vấn đề TH, đề xuất giả thuyết nghiên cứu
- Phân tích tình huống từ các hiện tượng, quá trình Sinh học xảy ra trong tự nhiên để tìm ra vấn đề TH.
- Đưa ra một nhận định về mối quan hệ giữa biến độc lập và biến phụ thuộc.
2 Lập kế hoạch thực hiện TH
- Từ vấn đề TH, lựa chọn mẫu vật, thiết bị và phương pháp nghiên cứu Sinh học phù hợp.
- Sắp xếp lôgic, tuần tự các bước thực hiện; dự kiến được các tình huống có thể xảy ra trong quá trình TH và cách xử lí.
3 Thực hiện kế hoạch TH
- Tiến hành các bước TH theo hệ thống các kĩ năng TH Sinh học (quan sát, thao tác TH).
- Xử lí số liệu (đo đạc, tính toán), mô tả các hình vẽ Sinh học và trình bày các số liệu bao gồm vẽ đồ thị, lập các bảng biểu, biểu đồ cột, sơ đồ, ảnh chụp. Xác định mức độ chính xác của các số liệu thu được.
4 Tổng kết, đánh giá
- Phân tích dữ liệu thu được để chứng minh làm sáng tỏ hay bác bỏ giả thuyết nêu ra trong bài TH và trình bày kết quả TH thu được
- Đề xuất cải tiến cho bài TH và phương án thực nghiệm.
√ Xác định vấn đề TH, đề xuất câu hỏi nghiên cứu
Là khả năng người học xác định được TH là một phương pháp nghiên cứu khoa học và nhận thức vấn đề TH theo chủ đề kiến thức Sinh học, đặt câu hỏi cho vấn đề Sinh học cần nghiên cứu hay kết luận sơ bộ có giá trị về một vấn đề Sinh học cần tìm hiểu. Trong dạy học TH Sinh học, câu hỏi nghiên cứu phải liên quan đến một vấn đề Sinh học cần được kiểm chứng hoặc có thể được kiểm chứng.
Đối với mức độ tư duy của HS chuyên, để xác định vấn đề cần TH, HS phải phân tích tình huống từ các hiện tượng và quá trình Sinh học xảy ra trong tự nhiên; để đề xuất câu hỏi nghiên cứu hay giả thuyết cho vấn đề TH, HS phải xác định được biến độc lập và biến phụ thuộc, từ đó đưa ra được một nhận định về mối quan hệ giữa biến độc lập và biến phụ thuộc.
Như vậy, đối với HS chuyên Sinh, NL thành phần này phát triển ở mức độ cao sẽ gần với khâu “xác định vấn đề nghiên cứu và thiết lập giả thuyết” (theo quy trình nghiên cứu khoa học mà tác giả Vũ Cao Đàm (2015) [23] đã đưa ra.
√ Lập kế hoạch thực hiện TH
Là khả năng người học tiến hành lựa chọn hợp lý các mẫu vật, thiết bị, dụng cụ và phương pháp TH phù hợp để sắp xếp logic, tuần tự các bước thực hiện của một nhiệm vụ TH, đảm bảo các quy định an toàn trong phòng thí nghiệm, qua đó giải quyết cho câu hỏi nghiên cứu về một vấn đề Sinh học đã đặt ra.
NL này là cần có đối với hoạt động TH ở các môn Khoa học tự nhiên. Đối với TH Sinh học của HS chuyên Sinh, đặc trưng là sử dụng các phương pháp TH nghiên cứu Sinh học trên các mẫu là đối tượng sinh vật. Việc lựa chọn các mẫu vật (qua hình ảnh chụp hoặc mẫu vật thật) là đặc trưng trong các bài TH và nghiên cứu Sinh học. Các thiết bị, dụng cụ được lựa chọn phải đảm bảo quy định an toàn trong phòng thí nghiệm và phù hợp với phương pháp TH Sinh học theo từng bộ môn. Đối với HS chuyên Sinh, cần phải có khả năng sử dụng tích hợp cả các phương pháp TH Vật lý, Hóa học, các phương pháp tính toán thống kê để thiết lập các bước thực hiện bài TH. Ở mức độ cao, HS có khả năng sắp xếp các bước thực hiện một cách logic và có khả năng dự đoán thời gian và các lỗi có thể xuất hiện trong quá trình thực hiện để
kiểm soát chúng, dự đoán kết quả.
√ Thực hiện kế hoạch TH
Là khả năng người học tiến hành các bước TH theo kế hoạch đã lập một cách khoa học với các hoạt động quan sát theo dõi diễn biến các hiện tượng xảy ra, đo đạc, ghi chép trung thực chính xác kết quả, sau đó xử lý các dữ liệu thu thập được trong các quá trình TH để rút ra kết luận khoa học và tự kiểm tra đánh giá độ tin cậy của kết quả và kết luận thu được. Biết xử lí các tình huống nảy sinh để điều chỉnh đạt mục tiêu TH.
NL này đặc trưng là các hoạt động thực hiện của HS một cách trực quan. HS rèn luyện các thao tác TH thông qua các bước tiến hành, rèn luyện các kĩ năng tư duy trong quá trình thu thập, phân tích kết quả để rút ra kết luận. Đồng thời NL này cũng đặc trưng cho NLTH Sinh học vì HS sẽ trực tiếp thao tác và tiến hành các bước trên đối tượng sinh vật. Bên cạnh đó các kĩ năng quan sát, đo đạc hoặc mô tả kết quả cũng nhằm giải quyết một vấn đề về hiện tượng, cơ chế hoặc quy luật Sinh học đã được đặt ra. Sự phát triển các kĩ năng này ở cũng tiếp cận với NL nghiên cứu của HS chuyên, là các hoạt động quan trọng và quyết định để tìm ra kết quả trong các hoạt động thực nghiệm hoặc nghiên cứu khoa học. Ở mức độ cao của NL này là HS có thể phân tích đầy đủ các lỗi đã xảy ra trong các bước thực hiện và điều chỉnh được kế hoạch ban đầu, từ đó đưa ra những kết luận có giá trị.
√ Tổng kết, đánh giá
Là khả năng người học có thể xử lý các dữ liệu thu được từ bài TH, tổng hợp kết quả và viết báo cáo thu hoạch; giải quyết vấn đề Sinh học đã được đặt ra trong phần xác định vấn đề. Đồng thời, đối với HS chuyên Sinh, các kĩ năng được rèn luyện ở NL này giúp các em có khả năng tự đánh giá các kế hoạch TH của mình, từ đó có thể đề xuất ý tưởng mới để điều chỉnh. Năng lực này rất quan trọng đối với HS chuyên vì có thể giúp các em được rèn luyện và phát triển tư duy phán đoán và sáng tạo, sau đó HS có thể tiếp tục thực hiện các thực nghiệm hoặc nghiên cứu để đánh giá ý tưởng được đề xuất. Đồng thời, NL này là tiền đề cho HS chuyên Sinh phát triển các kĩ năng tiếp cận với việc nghiên cứu khoa học thực sự, giúp HS phát
triển các kĩ năng tư duy tổng hợp, phân tích, đề xuất các ý tưởng và thực nghiệm của HS chuyên.