BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM HỘI NGHỊ KHOA HỌC QUỐC GIA LẦN THỨ 5 DOI 10 15625/vap 2022 0120 TIẾP CẬN PHƯƠNG PHÁP KHOA HỌC TRONG DẠY HỌC SINH HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG[.]
Trang 1TIẾP CẬN PHƯƠNG PHÁP KHOA HỌC TRONG DẠY HỌC SINH HỌC
Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Nguyễn Thị Hằng 1,* , Nguyễn Thị Thu Hà 1 , Lưu Thị Hà 1 , Nguyễn Ánh Hồng 1 Tóm t ắt Trong Chương trình Giáo dục phổ thông mới, Sinh học là một môn học
l ựa chọn trong nhóm môn Khoa học tự nhiên ở giai đoạn định hướng nghề nghi ệp Mang đặc điểm của khoa học thực nghiệm, quá trình dạy học nhiều loại
ki ến thức trong môn Sinh học sẽ có hiệu quả nếu vận dụng phương pháp khoa
h ọc Lựa chọn và sử dụng phương pháp khoa học trong dạy học Sinh học sẽ đáp ứng được mục tiêu hình thành và phát triển năng lực của học sinh Bài báo sử
d ụng phương pháp nghiên cứu lí thuyết, giới thiệu đặc điểm của phương pháp khoa h ọc phù hợp với nội dung dạy học, quy trình vận dụng phương pháp khoa
h ọc trong dạy học môn học thông qua ví dụ trong dạy học chủ đề “Trao đổi chất
và chuy ển hóa năng lượng ở thực vật” và đề xuất đánh giá năng lực của học sinh khi tham gia vào quá trình h ọc tập theo hướng tiếp cận phương pháp khoa học
T ừ khóa: Dạy học, năng lực, năng lực sinh học, phương pháp khoa học, Sinh học
1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Chương trình Giáo dục phổ thông 2018 môn Sinh học đã xác định: Sinh học là môn khoa học thực nghiệm, chương trình được xây dựng theo hướng phát triển năng lực, gắn lí thuyết với thực hành, học lí thuyết bằng thực hành (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018) Thực nghiệm là phương pháp khoa học (PPKH) và cũng là phương pháp dạy học (PPDH) đặc trưng của môn Sinh học PPKH được chứng minh là một sự lý tưởng hóa hợp lệ có thể dùng làm hệ quy chiếu cho nhập môn các lớp khoa học và để HS tìm hiểu cách thức các nhà khoa học nghiên cứu thế giới tự nhiên (Markus Emden, 2021), từ đó, chương trình đã đưa nội dung “Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn Sinh học” vào phần mở đầu
để HS trình bày và vận dụng được một số phương pháp nghiên cứu sinh học và phát triển qua việc tìm hiểu các nội dung sinh học thuộc các chủ đề cốt lõi, sẽ giúp HS làm quen với các tư duy khoa học để học cách tư duy, suy luận logic và cách nghiên cứu khoa học
(NCKH) Vận dụng PPKH trong dạy học không phải là để HS trở thành các nhà khoa học
mà HS được lặp lại con đường mà các nhà khoa học đã phát hiện ra kiến thức bằng thực nghiệm (Phan Đức Duy, 2012) để HS được phát triển tính tích cực, tự lực, được tạo điều
kiện làm chủ thể của quá trình dạy học, được rèn luyện các phương pháp và kĩ năng NCKH và các kĩ năng tư duy bậc cao (Nguyễn Văn Khải và Nguyễn Văn Nghiệp, 2018); người học được tự mình phát hiện, biểu đạt vấn đề thuộc các lĩnh vực tri thức hoặc thực tiễn khác nhau, vạch ra hướng giải quyết, thiết kế các nghiên cứu để giải quyết vấn đề và phát hiện vấn đề mới (Nguyễn Văn Hồng và Vũ Thị Thanh Thủy, 2018)
Vận dụng PPKH trong dạy học Sinh học sẽ giúp HS nhận thức được các dữ liệu về đặc điểm sống của sinh vật, thực chất đã có từ trước, nhưng những dữ liệu đó có thể có
1 Trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên
*
Email: hangnt@tnue.edu.vn
Trang 2những thay đổi khi các em được tiến hành các phương pháp nghiên cứu, tác động vào đối tượng sống đó Từ đó, HS có thể đặt ra các câu hỏi tại sao có sự thay đổi và sự thay đổi đó
sẽ dẫn tới điều gì ở sinh vật? Đã có những nghiên cứu liên quan đến PPKH trong dạy học Sinh học như: Thiết kế bài thí nghiệm “Vai trò của ánh sáng trong quang hợp” cho dạy học thực hành Sinh học 11 (Trần Quang Dần và Trần Ngọc Sơn, 2016); Rèn kĩ năng tư duy cho HS thông qua bài tập thực hành thí nghiệm (Phan Đức Duy, 2012); Sử dụng bài tập để rèn luyện năng lực thực nghiệm cho HS (Trần Thị Hiền, và cộng sự, 2018; Phát triển năng lực NCKH cho HS trong dạy học “Sinh thái học” (Nguyễn Văn Hồng và Vũ Thị Thanh Thủy, 2018); Tổ chức hoạt động thực hành thí nghiệm theo định hướng phát triển năng lực tìm hiểu thế giới sống trong dạy học “Sinh học cơ thể” ở trường trung học phổ thông (Đặng Thị Dạ Thủy và Nguyễn Thị Diệu Phương, 2020); Sử dụng thí nghiệm gắn với vấn đề thực tiễn nhằm phát triển năng lực tìm hiểu thế giới sống cho học sinh trong dạy học “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở thực vật” (Sinh học 11) (Phạm Thị Hồng Tú và cộng sự, 2021) Tuy nhiên, những nghiên cứu đó thường chú ý đến sử dụng thực hành thí nghiệm và rèn luyện năng lực nên cần nghiên cứu đầy đủ hơn về PPKH trong dạy học Sinh học để có những định hướng vận dụng hiệu quả trong quá trình dạy học Bài báo giới thiệu đặc điểm của PPKH phù hợp với dạy học Sinh học, đề xuất quy trình vận dụng PPKH qua ví dụ dạy học “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở thực vật” và đánh giá năng lực của HS trong dạy học môn học, góp phần thiết thực vào thực hiện Chương trình Giáo dục phổ thông 2018
2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phương pháp đặc trưng trong nghiên cứu này là phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu các tài liệu về PPKH, NCKH, phát triển năng lực của HS, có liên quan đến
việc dạy học nói chung và dạy học Sinh học theo hướng sử dụng PPKH để phát triển năng
lực của HS, làm cơ sở để xác định đặc điểm của PPKH, quy trình vận dụng PPKH và đánh giá năng lực của HS trong dạy học Sinh học
3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1 Đặc điểm của phương pháp khoa học trong dạy học Sinh học
PPKH là một phương pháp đặc trưng cho nghiên cứu khoa học tự nhiên từ thế kỉ XVII, bao gồm quan sát, đo lường và thử nghiệm có hệ thống cũng như xây dựng, thử nghiệm và sửa đổi các giả thuyết (Oxford) Theo các định nghĩa NCKH thì Bauer (1992) cho rằng PPKH là một hệ thống kĩ thuật nhằm nghiên cứu các hiện tượng, mục đích là để thu được kiến thức mới hoặc hoàn chỉnh và kế thừa các kiến thức trước đó; Bernstein (1983), xác định đặc điểm nổi trội của PPKH là cách thu thập kiến thức để ủng hộ một lí thuyết được xác nhận và thách thức một lí thuyết khi dự đoán đó là không đúng, hoặc Slick (2002) coi PPKH được sử dụng trong khoa học như một phương tiện đạt được sự
hiểu biết về thế giới PPKH áp dụng cho việc phát triển các ý tưởng khoa học, không nhất thiết phải áp dụng cho công việc của tất cả các nhà khoa học (Kieran F Lim, 2012) Đối
với các nhà sinh vật học, phương pháp nghiên cứu sinh học hiện đại là công cụ đắc lực
trong kho vũ khí để điều tra sinh học (Nature Methods) Các định nghĩa đều thống nhất
Trang 3PPKH là trình tự tiến hành hoạt động nghiên cứu của các nhà khoa học để giải quyết một nhiệm vụ cụ thể nào đó, góp phần quyết định thành công của quá trình nghiên cứu Bài báo xác định: PPKH là quá trình xác lập một cách khách quan các sự kiện, quá trình đó bao gồm thực hiện quan sát, hình thành giả thuyết, đưa ra phán đoán và thực hiện kiểm
chứng, phân tích kết quả và kết luận, báo cáo Về bản chất, PPKH có nội hàm trùng với NCKH, là hoạt động tìm kiếm, xem xét, điều tra hoặc thử nghiệm
Tiếp cận PPKH trong dạy học thực chất là vận dụng quy trình NCKH, trong đó, HS tương tác với môi trường thực tế bằng cách khảo sát các đối tượng và đưa ra lời giải đáp cho những thắc mắc bằng tranh luận hay bảo vệ kết quả bằng các thí nghiệm Bản chất dạy
học theo PPKH là tổ chức quá trình HS lĩnh hội nội dung dạy học theo logic NCKH (Nguyễn Thị Hằng và cộng sự, 2022) Trong quá trình dạy học, giáo viên (GV) hướng dẫn
HS thực hiện lại quá trình mà các nhà khoa học đã trải qua để tìm ra tri thức mới hoặc vận
dụng để giải quyết các vấn đề thực tiễn Theo định hướng này, dựa trên hướng dẫn của Nguyễn Văn Khải và Nguyễn Văn Nghiệp (2018), Thái Duy Tuyên (2008, tr 161-162),
vận dụng PPKH trong dạy học Sinh học cần chú ý các yêu cầu: 1/ Không tách rời việc dạy
nội dung khoa học; 2/ Bồi dưỡng phương pháp nhận thức khoa học cho HS khác với việc truyền thụ kiến thức, HS cần được tham gia vào các hoạt động tìm tòi nghiên cứu; 3/ Xác định rõ vai trò của GV và nhiệm vụ của HS trong từng giai đoạn học tập
Khi vận dụng PPKH, GV chú ý đến một số loại hình NCKH được vận dụng trong
dạy học các loại nội dung kiến thức Sinh học như nghiên cứu tài liệu; quan sát; điều tra,
khảo sát; thực hành thí nghiệm Mỗi loại kiến thức sinh học có thể sử dụng các PPDH đặc trưng, chẳng hạn, kiến thức hình thái giải phẫu - thực hành quan sát ngoài thiên nhiên, quan sát mẫu vật trong phòng thí nghiệm, quan sát phương tiện trực quan; kiến thức cơ
chế sinh lí - thí nghiệm, thực hành, quan sát video clip, sơ đồ, tranh ảnh; kiến thức quy
luật và quá trình - quan sát video, tranh ảnh, sơ đồ, thực địa ngoài thiên nhiên; kiến thức ứng dụng - thực hành, tham quan cơ sở sản xuất, dự án, đề tài,… (Đinh Quang Báo và Phan Thị Thanh Hội, 2018) Các PPDH đặc trưng của môn học nói trên đều mang tính
chất NCKH, do đó, sử dụng các PPKH là hoàn toàn phù hợp với dạy học các loại nội dung
kiến thức Sinh học
3.2 Quy trình v ận dụng phương pháp khoa học trong dạy học Sinh học
Thực hiện tiếp cận PPKH trong dạy học Sinh học cần chú ý các điều kiện: Có các tài
liệu tham khảo và mạng internet để giúp HS truy cập, tìm kiếm thông tin; Có các trang thiết bị dạy học tối thiểu để HS quan sát, làm thí nghiệm, thực hành; Xác định vấn đề nghiên cứu gắn liền với các yêu cầu cần đạt của chương trình, vừa sức với HS, đảm bảo
thời gian thực hiện phù hợp; GV nghiên cứu và hiểu rõ quy trình vận dụng PPKH trong
dạy học và hướng dẫn HS thực hiện theo quy trình; Gắn dạy học nội dung kiến thức song song với phát triển tư duy khoa học; Tạo mọi điều kiện thuận lợi để HS được độc lập nghiên cứu, phát huy sự sáng tạo trong học tập, phối hợp và hỗ trợ bạn học trong hoạt động nhóm, trung thực với kết quả nghiên cứu
Qua tìm hiểu các quy trình dạy học dựa trên tiến trình NCKH (Garland, Jr Theodore, 2015), (Nguyễn Văn Khải và Nguyễn Văn Nghiệp, 2018), chúng tôi nhận thấy các quy trình
Trang 4đó thường chú trọng đến 7 bước hoặc 5 bước của giai đoạn thực hiện tổ chức dạy học Để phù hợp với quá trình dạy học ở trường phổ thông của nước ta, để định hướng rõ ràng hơn đối với GV khi tiếp cận với cách dạy học này, chúng tôi đề xuất quy trình vận dụng PPKH trong dạy học Sinh học gồm 3 giai đoạn với các khâu, các bước tương ứng như sau:
Giai đoạn 1 Chuẩn bị - Được thực hiện trước giờ học, bao gồm sự chuẩn bị các
điều kiện cần thiết cho tiến trình dạy học qua 2 khâu:
Khâu 1 - L ập kế hoạch dạy học: - Chú ý đến kế hoạch bài dạy Khi lập kế hoạch bài
dạy, căn cứ vào yêu cầu cần đạt, viết mục tiêu về năng lực và phẩm chất, chú ý đến các yêu cầu cần đạt và mục tiêu mà có thể đạt được nhờ vận dụng PPKH Chẳng hạn, trong
chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở thực vật”, từ các yêu cầu cần đạt: 1/
Phân tích được vai trò của phân bón đối với năng suất cây trồng, 2/ Phân tích được ảnh
hưởng của các điều kiện ngoại cảnh đến quang hợp (ánh sáng, CO2, nhiệt độ), 3/ Phân tích được ảnh hưởng của điều kiện môi trường đến hô hấp ở thực vật, GV xác định được mục tiêu dạy học hướng đến dạy học bằng PPKH: Năng lực tìm hiểu thế giới sống - Tiến hành NCKH đơn giản để phân tích được ảnh hưởng của phân bón đến năng suất cây trồng; Tiến hành NCKH đơn giản để phân tích được ảnh hưởng của các nhân tố môi trường đến quang
hợp ở thực vật; Phân tích được ảnh hưởng của điều kiện môi trường đến hô hấp ở thực vật; Tiến hành NCKH đơn giản để phân tích được ảnh hưởng của các nhân tố môi trường đến hô
hấp ở thực vật; Năng lực vận dụng - Đề xuất được các biện pháp bảo quản nông sản Từ yêu cầu cần đạt và mục tiêu, GV xác định các nội dung dạy học, thiết lập tiến trình dạy
học bằng NCKH Chẳng hạn ở nội dung “Tìm hiểu các nhân tố ảnh hưởng đến hô hấp ở
thực vật và ứng dụng” trong bài dạy “Hô hấp ở thực vật”, tiến trình dạy học theo 5 bước
của tiến trình NCKH: Bước 1 - Quan sát và đặt câu hỏi nêu vấn đề → Bước 2 - Hình thành
giả thuyết khoa học (các cách giải thích có thể kiểm chứng bằng thực nghiệm) và các dự đoán → Bước 3 - Đề xuất phương án và thực hiện kiểm chứng giả thuyết → Bước 4 - Kết
luận về vấn đề nghiên cứu (chấp nhận hay bác bỏ giả thuyết, nếu giả thuyết bị bác bỏ thì tìm kiếm giả thuyết khác) → Bước 5 - Viết báo cáo và thuyết trình
Khâu 2 - Ph ổ biến và chuẩn bị thực hiện kế hoạch dạy học: Trên cơ sở kế hoạch dạy
học đã thiết kế, trước buổi học ít nhất 1 tuần, GV phổ biến kế hoạch dạy học trước HS, chú ý tới các hoạt động học tập, đặc biệt là hoạt động vận dụng NCKH Phân công các công việc cụ thể và những phần cần chuẩn bị của GV và HS về các phương tiện, dụng cụ,
học liệu,…
Giai đoạn 2 Thực hiện - Được tiến hành trong giờ học, qua 3 khâu:
Khâu 1 - Ki ểm tra công việc chuẩn bị: GV và HS cùng rà soát các phương tiện, học
liệu,… để đảm bảo đủ và đáp ứng được cho các hoạt động học tập
Khâu 2 - T ổ chức các hoạt động dạy học: GV tổ chức cho HS tham gia vào các hoạt
động dạy học theo kế hoạch bài dạy đã thiết kế Những hoạt động mở đầu, hình thành kiến
thức hoặc luyện tập và vận dụng của bài học đều áp dụng được PPKH, tổ chức dạy học theo quy trình NCKH 5 bước Chẳng hạn:
Trong hoạt động mở đầu, khi học về “Vai trò của các nguyên tố khoáng”, GV thực
hiện PPKH như sau: Bước 1 - GV nêu thí nghiệm cân cây của nhà khoa học Van Helmon,
Trang 5định hướng HS đặt câu hỏi Cây “ăn” gì để sống? Thức ăn của cây là gì, được lấy từ đâu và
bằng cách nào?; Bước 2 - HS có thể đưa ra rất nhiều giả thuyết như thức ăn của cây là nước, lấy từ đất thông qua rễ; hoặc cây lấy nước và muối khoáng từ đất thông qua rễ; hoặc cây lấy nước từ đất, khí CO2 từ không khí để quang hợp,…; Bước 3 - HS có thể nghiên
cứu tài liệu hoặc tiến hành thí nghiệm dựa trên thí nghiệm của Van Helmon; Bước 4 - HS rút ra kết luận về thức ăn của cây; Bước 5 - HS viết báo cáo và thuyết trình bài báo cáo, xác định được vấn đề cần giải quyết trong bài học: Thức ăn của cây là nước và dinh dưỡng khoáng được cây lấy từ đất theo cơ chế nào và làm thế nào để cây trồng thực hiện trao đổi nước và khoáng được tốt nhất?
Trong hoạt động hình thành kiến thức: Đây là hoạt động thể hiện rõ ưu thế của PPKH, giúp HS tìm kiếm, ghi nhớ kiến thức tốt hơn, hiểu rõ bản chất vấn đề, HS học được logic nghiên cứu, phẩm chất của nhà khoa học Ví dụ, trong dạy học “Hô hấp tế bào”:
Bước 1 Quan sát và đặt câu hỏi, nêu vấn đề: HS quan sát hình ảnh hoặc video về quá trình làm giá đỗ và đặt các câu hỏi: Tại sao khi làm giá đỗ người ta lại ngâm hạt trong nước ấm trong khoảng 6-8 giờ? Hằng ngày cho giá “uống” nước để làm gì? Cơ sở khoa
học của việc làm giá đỗ là gì? Quá trình làm giá đỗ chịu ảnh hưởng của những nhân tố nào? Ngoài cách trên, chúng ta còn có thể làm giá đỗ bằng cách nào?
Bước 2 Hình thành giả thuyết nghiên cứu: Dựa trên các câu hỏi và câu trả lời, xác định cơ sở khoa học của việc làm giá đỗ là quá trình hô hấp, GV định hướng HS nêu các
giả thuyết, trong đó chú ý đến giả thuyết quá trình hô hấp chịu ảnh hưởng của những nhân
tố như nước, nhiệt độ, các chất khí O2, CO2,…
Bước 3 Đề xuất phương án và thực hiện kiểm chứng giả thuyết: HS được định hướng hoạt động theo các nhóm; có những nhóm thực hiện theo hình thức nghiên cứu tài
liệu (tìm các thông tin trong sách giáo khoa, tài liệu tham khảo, internet, để xác định tên nhân tố, ảnh hưởng của nhân tố đó đến quá trình hô hấp, cơ sở khoa học, đề xuất biện pháp bảo quản nông sản và ứng dụng); có những nhóm thực hiện thí nghiệm (được GV
hướng dẫn chọn đối tượng thí nghiệm, chọn nhân tố tác động, bố trí thí nghiệm có đối
chứng, theo dõi kết quả thí nghiệm và giải thích)
Bước 4 Kết luận về vấn đề nghiên cứu: Các nhóm HS thảo luận, tổng hợp kết quả
và kết luận yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hô hấp của cây và đề xuất biện pháp bảo quản nông sản và ứng dụng của hô hấp thực vật trong đời sống
Bước 5 Viết báo cáo và thuyết trình: HS viết báo cáo và thuyết trình bài báo cáo trước lớp, đưa ra những bổ sung và nhận xét
Trong hoạt động luyện tập, vận dụng thông qua các bài tập để HS sử dụng kiến thức
đã học và ứng dụng vào các tình huống trong thực tiễn Chẳng hạn, sau khi tìm hiểu nội dung “Thoát hơi nước ở thực vật”, GV cho HS luyện tập, vận dụng theo tiến trình NCKH: Bước 1 - GV giao bài tập: Một HS thực hiện thí nghiệm cho hai chậu cây (cùng loài và có kích thước tương đương nhau), chậu cây 1 vẫn để đầy đủ lá; chậu cây 2 có ngắt bỏ hết lá Dùng túi nilon trắng trùm toàn bộ 2 chậu cây lại và buộc kín đến tận gốc mỗi cây, rồi để 2
chậu cây vào chỗ có ánh sáng trong một thời gian (khoảng 4 giờ đồng hồ) HS đó thực
hiện thí nghiệm với mục đích gì? Bước 2 - GV hướng dẫn HS đặt và trả lời các câu hỏi:
Trang 6Kết quả thí nghiệm là gì? Vì sao phải sử dụng túi nilon trắng để phủ toàn bộ cây lại và
buộc kín đến tận gốc mỗi cây? Hãy thiết kế một thí nghiệm khác mà vẫn đảm bảo thực
hiện được mục đích của thực nghiệm này; Bước 3 - HS nghiên cứu tài liệu, tiến hành thí nghiệm khác để chứng minh, ví dụ: Trồng 2 cây vào hai bình hoặc lọ có kích thước như nhau, bề mặt nước cho thêm dầu ăn để tạo thành lớp màng phủ trên mặt nước, đặt 2 lọ cây lên cân thăng bằng và điều chỉnh sao cho kim chỉ ở vạch số 0 (thêm quả cân vào bên nhẹ hơn) Sau đó, đưa 2 lọ cây ra ngoài ánh sáng, sau khoảng 6-8 giờ tiến hành cân lại; Bước 4
- Dựa trên kết quả thí nghiệm, HS nêu kết luận; Bước 5 - HS báo cáo về việc thực hiện thí nghiệm
Khâu 3 - Đánh giá hoạt động dạy học: Việc đánh giá hoạt động dạy học trên lớp
không chỉ được thực hiện bởi GV, mà còn được thực hiện bởi HS thông qua tự đánh giá và đánh giá đồng đẳng GV hướng dẫn HS đánh giá dựa trên các tiêu chí cụ thể Sau khi nêu
nhận xét, đánh giá, cần rút kinh nghiệm cho các lần tổ chức tiếp theo
Giai đoạn 3 Hoàn thiện - được thực hiện sau giờ học, thông qua việc GV hướng dẫn
HS thực hiện các công việc: 1/ Viết bài báo cáo về tiến trình học tập theo NCKH; 2/ Thực
hiện bài tập được giao, đó là những bài tập tình huống yêu cầu HS quan sát, trả lời các câu
hỏi liên quan đến xác định vấn đề, đề xuất giả thuyết, tiến trình giải quyết, chẳng hạn bài
tập “Để phát hiện hô hấp ở thực vật, một nhóm HS đã tiến hành thí nghiệm như sau: Dùng
4 bình cách nhiệt giống nhau đánh số thứ tự 1, 2, 3, 4 Cả 4 bình đều đựng hạt của một
giống lúa: Bình 1 chứa 1 kg hạt mới nhú mầm, bình 2 chứa 1 kg hạt khô, bình 3 chứa 1 kg
hạt mới nhú mầm đã luộc chín và bình 4 chứa 0,5 kg hạt mới nhú mầm Đậy kín nắp mỗi bình rồi để trong 2 giờ Biết rằng các điều kiện khác ở 4 bình là như nhau và phù hợp với thí nghiệm a/ Hãy cho biết nhiệt độ ở bình nào cao nhất? Tại sao? b/ Cho biết cơ sở khoa
học, mục đích và các biện pháp bảo quản nông sản? Có nên giảm cường độ hô hấp đến 0 không? Vì sao? c/ Mở rộng: Hãy thiết kế mô hình đơn giản làm giá đỗ tại nhà”; 3/ Tự học
dựa trên cơ sở viết bài báo cáo và thực hiện các bài tập, HS lập kế hoạch chuẩn bị cho việc
kiểm tra, chuẩn bị kế hoạch học tập các bài học tiếp theo
3.3 Đề xuất đánh giá năng lực của học sinh khi tham gia học tập theo hướng tiếp cận phương pháp khoa học
Tiếp cận PPKH trong dạy học Sinh học, HS được khám phá tri thức bằng cách lặp
lại con đường mà các nhà khoa học đã phát hiện ra kiến thức đó thông qua logic của tiến trình NCKH, do đó, có ưu thế hình thành và phát triển năng lực tìm hiểu thế giới sống của
HS Dựa trên một số kết quả nghiên cứu (Phạm Thị Hồng Tú và cộng sự, 2021), (Đặng
Thị Dạ Thủy và Nguyễn Thị Diệu Phương, 2020), chúng tôi xác định mối tương quan giữa
dạy học theo tiến trình NCKH với biểu hiện của năng lực tìm hiểu thế giới sống
Từ Bảng 1, có thể thiết kế các công cụ đánh giá như bảng đánh giá theo tiêu chí,
bảng kiểm, thang đánh giá, bài kiểm tra cho các biểu hiện của năng lực Chẳng hạn, lập
bảng đánh giá theo tiêu chí khi vận dụng PPKH trong dạy học “Hô hấp ở thực vật”, với
biểu hiện là đề xuất vấn đề liên quan đến thế giới sống, có thể lập tiêu chí: đặt câu hỏi, nêu
vấn đề về các nhân tố ảnh hưởng đến hô hấp ở thực vật với 4 mức độ biểu hiện: Mức 1 - không nêu được câu hỏi hoặc vấn đề; Mức 2 - nêu câu hỏi hoặc vấn đề nhưng chưa rõ
Trang 7ràng, chính xác; Mức 3 - nêu câu hỏi hoặc vấn đề đã rõ ràng nhưng chưa chính xác; Mức 4
- nêu được câu hỏi và vấn đề rõ ràng, chính xác Hoặc khi thiết kế đề kiểm tra, từ tình
huống về việc chuẩn bị và tiến hành một thí nghiệm, GV nêu các câu hỏi đánh giá HS dự đoán giả thuyết về mục đích thí nghiệm, thu thập dữ liệu về cơ sở khoa học, đánh giá kết
quả nghiên cứu và rút ra được kết luận; có thể đánh giá việc kiểm chứng giả thuyết bằng cách đưa ra lời giải thích, HS xác định xem lời giải thích đó đã phù hợp với thí nghiệm chưa, nếu chưa phù hợp thì điều chỉnh lại lời giải thích cho phù hợp
B ảng 1 Tương quan giữa dạy học theo tiến trình nghiên cứu khoa học với năng lực tìm hiểu
th ế giới sống
Ti ến trình
NCKH
Bi ểu hiện năng lực tìm hi ểu thế giới sống Ch ỉ số năng lực
Quan sát và đặt
câu hỏi, nêu vấn
đề
Đề xuất vấn đề liên quan đến thế giới sống - đến vấn đề; Quan sát, đặt ra được các câu hỏi liên quan
- Phân tích được bối cảnh đề xuất vấn đề;
- Dùng ngôn ngữ của mình để biểu đạt vấn đề;
Hình thành giả
thuyết nghiên
cứu
Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết - - Xây dPhân tích được vấn đề, nêu được phán đoán; ựng và phát biểu được giả thuyết
nghiên cứu;
Đề xuất phương
án và thực hiện
kiểm chứng giả
thuyết
Lập kế hoạch và thực
hiện kế hoạch - Xây dnghiên cứu; ựng được khung logic nội dung
- Lựa chọn được phương pháp thích hợp (nghiên cứu tài liệu, quan sát, thực nghiệm, điều tra,…);
- Lập được kế hoạch triển khai nghiên cứu;
- Thu thập, lưu giữ dữ kiệu từ kết quả nghiên
cứu;
- Phân tích, xử lí dữ liệu, so sánh, đánh giá được kết quả; kiểm chứng giả thuyết
Kết luận về vấn
đề nghiên cứu Rút ra được kết luận - Gi- Đề xuất được ý kiến khuyến nghị vận dụng ải thích được kết quả, rút ra kết luận;
kết quả nghiên cứu hoặc vấn đề nghiên cứu
tiếp theo;
Viết báo cáo và
thuyết trình Vivà thết, trình bày báo cáo ảo luận - Sbảng, biểu để diễn đạt quá trình và kết quả ử dụng được ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ,
nghiên cứu;
- Viết được báo cáo nghiên cứu;
- Lắng nghe tích cực và tôn trọng quan điểm,
ý kiến đánh giá, phản biện, bảo vệ kết quả nghiên cứu một cách thuyết phục
4 KẾT LUẬN
Vận dụng PPKH trong dạy học Sinh học là một trong những tiếp cận hiện đại, thực
chất là tổ chức quá trình HS lĩnh hội nội dung dạy học theo logic NCKH, qua đó HS làm
Trang 8quen với tư duy khoa học, học cách tư duy, suy luận logic và cách NCKH Trong bài báo, quy trình vận dụng PPKH trong dạy học bao gồm 3 giai đoạn, trong đó, khi lập kế hoạch
dạy học cần chú ý thiết lập tiến trình dạy học theo logic tiến trình NCKH 5 bước và vận
dụng được trong các hoạt động dạy học của bài học được giới thiệu Với ưu thế đối với năng lực tìm hiểu thế giới sống, bài báo đã đề xuất tương quan giữa tiến trình NCKH với
biểu hiện của năng lực này, làm cơ sở để thiết kế các công cụ đánh giá phù hợp với quá trình dạy học Tuy nhiên, cần có những nghiên cứu sâu, rộng hơn về ưu thế của vận dụng PPKH đối với sự hình thành và phát triển các năng lực chung và các năng lực thành phần
của năng lực sinh học ở HS để cung cấp nguồn tư liệu tham khảo cho sự vận dụng thích
hợp với thực tiễn dạy học của GV
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018 Chương trình Giáo dục phổ thông môn Sinh học (Ban
hành kèm theo Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT ngày 26 tháng 12 năm 2018 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo)
“Các định nghĩa và khái niệm về nghiên cứu khoa học”, https://www.bdu.edu.vn/tin-tuc/cac-dinh-nghia-va-khai-niem-ve-nghien-cuu-khoa-hoc.html [Accessed:
23/06/2022]
Đặng Thị Dạ Thủy, Nguyễn Thị Diệu Phương, 2020 Tổ chức hoạt động thực hành thí nghiệm theo định hướng phát triển năng lực tìm hiểu thế giới sống trong dạy học phần
“Sinh học cơ thể” ở trường trung học phổ thông Tạp chí Giáo dục, 480: 25-30
Đinh Quang Báo, Phan Thị Thanh Hội, 2018 Dạy học môn Sinh học tiếp cận Chương trình Giáo dục phổ thông mới Tạp chí Giáo dục, 435: 40-43, 63
Garland, Jr Theodore, 2015 The Scientific Method as an Ongoing Process U C/
Riverside Archivedfrom the original on 19 August 2016
Kieran F Lim, 2012 Teaching the scientific method in the curriculum Uploaded by
Kieran F Lim on 09 February 2017, [Accessed: 20/06/2022]
Markus Emden, 2021 Reintroducing “the” scientific method to introduce scientific
inquiry in schools? Science & Education, 30, 1037-1073
Natura Method Defining the scientific method Nature Methods 6, 237
Nguyễn Thị Hằng, Lăng Thị Bích, Lưu Thị Hà, Nguyễn Thu Trang, 2022 Tiếp cận các phương pháp dạy học trong bài học STEM và vận dụng trong dạy học Sinh học ở
trường trung học phổ thông Tạp chí Giáo dục, 22(11): 7-12
Nguyễn Văn Hồng, Vũ Thị Thanh Thủy, 2018 Định hướng phát triển năng lực nghiên cứu
khoa học cho học sinh trong dạy học phần “Sinh thái học” (Sinh học 12) Tạp chí Giáo dục, 425: 54-56
Nguyễn Văn Khải, Nguyễn Văn Nghiệp, 2018 Nghiên cứu tổng quan về dạy học vật lý ở
trường phổ thông dựa trên tiến trình nghiên cứu khoa học Tạp chí Giáo dục, 428: 51-53 Oxford “Scientific method”, powered by Oxford
Trang 9Phan Đức Duy, 2012 Rèn kĩ năng tư duy cho HS thông qua bài tập thực hành thí nghiệm
Sinh học Tạp chí Giáo dục, 294: 47-49
Phạm Xuân Quế, Nguyễn Văn Nghiệp, 2016 Vận dụng phương pháp khoa học trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông: Đưa nội dung nghiên cứu tổng quan vào tiến trình dạy
học Journal of science of HNUE, Vol 61, No 8B: 49-56, DOI:
10.18173/2354-1075.2016-0158
Phạm Thị Hồng Tú, Nguyễn Thị Hằng, Nguyễn Thục Hạnh, 2021 Sử dụng thí nghiệm gắn với vấn đề thực tiễn nhằm phát triển năng lực tìm hiểu thế giới sống cho học sinh trong dạy học “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở thực vật” (Sinh học 11)
Tạp chí Giáo dục, 514: 12-16
Thái Duy Tuyên, 2008 Phương pháp dạy học truyền thống và đổi mới Nxb Giáo dục Việt Nam, 615tr
Trần Quang Dần, Trần Ngọc Sơn, 2016 Thiết kế bài thí nghiệm “Vai trò của ánh sáng trong quang hợp” cho giảng dạy thực hành Sinh học 11 Tạp chí Giáo dục, 374: 46-48
Trần Thị Hiền, Phạm Thị Hương, Chu Thị Ngọc Diệp, 2018 Thực trạng sử dụng bài tập
để rèn luyện năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học ở trường
trung học phổ thông Tạp chí Giáo dục, 436: 55-59
APPROACHING SCIENTIFIC METHOD IN TEACHING BIOLOGY
IN SCHOOL Nguyen Thi Hang1,*, Nguyen Thi Thu Ha 1, Luu Thi Ha1 , Nguyen Anh Hong 1
Abstract In the new general education program, Biology is a subject in the
group of natural sciences that be chose by students at the career orientation
stage With the characteristics of experimental science, the process of teaching
Biology will be effective if the scientific method is applied Choosing and using
scientific methods in teaching Biology will meet the goal of forming and
developing students' competencies The article uses theoretical research
methods to introduce the characteristics of the scientific method suitable to the
teaching content And it introduces the process of applying the scientific method
in teaching Biology through examples on teaching topic "Metabolism and energy
metabolism in plants”, and propose to assess the students' competencies when
they participating in the learning process towards the scientific method
approach
Keywords: teaching, competence, biological competencies scientific method,
biology
1
Thai Nguyen University of Education (TNUE)
*
Email: hangnt@tnue.edu.vn