Sử dụng bài tập thí nghiệm để rèn luyện cho học sinh kỹ năng tư duy trong dạy học phần sinh học cơ thể Sinh học 11

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM LÊ THỊ HỒNG BÍCH Sử dụng bài tập thí nghiệm để rèn luyện cho học sinh kỹ năng tư duy trong dạy học phần sinh học cơ thể - Sinh họ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LÊ THỊ HỒNG BÍCH

Sử dụng bài tập thí nghiệm để rèn luyện cho học sinh kỹ năng tư duy trong dạy học

phần sinh học cơ thể - Sinh học 11

CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN SINH

HỌC

MÃ SỐ: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS ĐẶNG THỊ DẠ THỦY

Huế, năm 2014

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các

số liệu và kết quả nghiên cứu ghi trong luận văn là trung thực, được các

đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ

một công trình nào khác

Họ tên tác giả

Lê Thị Hồng Bích

Hoàn thành luận văn này, tôi bày tỏ long biết ơn sâu sắc đến Cô giáo – TS Đặng Thị Dạ Thủy, giảng viên Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư Phạm, Đại học Huế đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu.

Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy giáo, cô giáo trong khoa Sinh học – Trường Đại học Sư phạm Huế đã nhiệt tình giảng dạy và có những ý kiến đóng góp quý báu cho đề tài.

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng Đào tạo Sau Đại học – Trường Đại học Sư phạm Huế đã tạo điều kiện cho tôi học tập và nghiên cứu.

Cám ơn Ban giám hiệu, quý thầy cô và các em học sinh các trường THPT Hai Bà Trưng, THPT Phan Đăng Lưu, THPT Đặng Huy Trứ, THPT Nguyễn Huệ, THPT Thừa Lưu đã tạo điều kiện và hợp tác cùng với tôi trong quá trình nghiên cứu, thực hiện đề tài.

Cuối cùng tôi xin cảm ơn các anh chị, bạn bè trong lớp cao học lý luận và phương pháp dạy học Sinh học K21

và người thân đã nhiệt tình động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.

Huế, tháng 9 năm 2014

Tác giả

Lê Thị Hồng Bích

iii

MỤC LỤC

Trang

3 GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

4 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

5 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU

6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

7 CẤU TRÚC CỦA BÁO CÁO

8 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI

9 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

NỘI DUNG

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI

1.1.1 Thí nghiệm và bài tập thí nghiệm

1.1.1.1 Thí nghiệm và vai trò của thí nghiệm trong dạy học sinh học

1.1.1.2 Bài tập thí nghiệm

1.1.1.3 Các dạng bài tập thí nghiệm

1.1.1.4 Vai trò của bài tập thí nghiệm

1.1.2 Kĩ năng học tập của học sinh

1.1.2.1 Kĩ năng học tập

1.1.2.2 Một số kĩ năng nhận thức

1.1.2.3 Các yêu cầu khi sử dụng BTTN trong dạy học Sinh học

1.2 CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.2.1 Mục tiêu, cấu trúc và nội dung chương trình Sinh học 11, trung học phổthông

1.2.1.1 Mục tiêu chương trình Sinh học 11, trung học phổ thông

1.2.1.2 Phân tích cấu trúc nội dung chương trình Sinh học 11

1.2.2 Hệ thống thí nghiệm trong dạy học Sinh học ở THPT

1.2.3 Thực trạng dạy học Sinh học ở trường trung học phổ thông

1.2.3.1 Thực trạng dạy Sinh học ở trường trung học phổ thông

2.1.1 Qui trình thiết kế BTTN để rèn luyện kỹ năng tư duy cho học sinh

2.1.2 Hệ thống bài tập thí nghiệm trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông

2.1.2.1 Bài tập rèn luyện kỹ năng phân tích thí nghiệm

2.1.2.2 Rèn luyện kỹ năng so sánh kết quả thí nghiệm:

2.1.2.3 Rèn luyện kỹ năng phán đoán kết quả thí nghiệm:

2.1.2.4 Rèn luyện kỹ năng thiết kế thí nghiệm

2.2 QUI TRÌNH SỬ DỤNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM ĐỂ RÈN LUYỆN MỘT SỐ

KỸ NĂNG TƯ DUY TRONG DẠY HỌC SINH HỌC CƠ THỂ - SINH HỌC 11.THPT

2.2.1 Qui trình chung

2.2.2 Sử dụng qui trình để rèn luyện một số kỹ năng tư duy cho HS

2.2.2.1 Sử dụng BTTN để rèn luyện kỹ năng phân tích thí nghiệm

2.2.2.2 Sử dụng BTTN để rèn luyện kỹ năng so sánh kết quả thí nghiệm

2.2.2.3 Sử dụng BTTN để rèn luyện kỹ năng phán đoán kết quả thí nghiệm.2.2.2.4 Sử dụng bài tập thí nghiệm để rèn luyện kĩ năng thiết kế thí ngiệm:

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

3.1 MỤC ĐÍCH THỰC NGHIỆM

3.2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM

3.2.1 Nội dung thực nghiệm

3.2.2 Chọn trường, lớp thực nghiệm

3.2.3 Bố trí thực nghiệm

3.2.4 Tiêu chí đánh giá việc rèn luyện các kỹ năng tư duy thực nghiệm

3.2.4.1 Tiêu chí đánh giá việc rèn luyện kỹ năng phân tích thí nghiệm

3.2.4.2 Tiêu chí đánh giá việc rèn luyện kỹ năng so sánh kết quả thí nghiệm3.2.4.3 Tiêu chí đánh giá việc rèn luyện kỹ năng phán đoán kết quả thí nghiệm3.2.4.1 Tiêu chí đánh giá việc rèn luyện kỹ năng thiết kế thí nghiệm

3.3 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

Bảng 1.1 Bảng hệ thống TN trong dạy học chương trình Sinh học 11 ở THPT.

Bảng 1.2 Kết quả điều tra về phương pháp dạy học của giáo viên

Bảng 1.3 Kết quả điều tra về việc sử dụng BTTN trong các khâu của quá trình dạyhọc Sinh học ở các trường THPT

Bảng 1.4 Kết quả điều tra ý kiến của GV về sự cần thiết của việc rèn luyện kỹ năng tưduy cho HS

Bảng 1.5 Kết quả điều tra thực trạng rèn luyện một số kỹ năng tư duy cho HS

Bảng 1.6 Kết quả điều tra về học tập của học sinh

Bảng 3.1 Các kỹ năng được đánh giá qua các lần kiểm tra trong thực nghiệm

Bảng 3.2 Số lượng HS được chọn thực nghiệm ở các trường THPT

Bảng 3.3 Các tiêu chí và các mức độ đánh giá việc rèn luyện kỹ năng phân tích thínghiệm

Bảng 3.4 Các tiêu chí và các mức độ đánh giá việc rèn luyện kỹ năng so sánh kết quảthí nghiệm

Bảng 3.5 Các tiêu chí và các mức độ đánh giá việc rèn luyện kỹ năng phán đoán kếtquả thí nghiệm

Bảng 3.6 Các tiêu chí và các mức độ đánh giá việc rèn luyện kỹ năng thiết kế thínghiệm

Bảng 3.7 Tổng hợp các mức độ từng tiêu chí của kỹ năng phân tích thí nghiệm

Bảng 3.8 Tổng hợp các mức độ từng tiêu chí của kỹ năng so sánh kết quả thí nghiệmBảng 3.9 Tổng hợp các mức độ từng tiêu chí của kỹ năng phán đoán kết quả thínghiệm

Bảng 3.10 Tổng hợp các mức độ từng tiêu chí của kỹ năng thiết kế thí nghiệm

DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ HÌNH

Hình 2.7 Thí nghiệm trao đổi nước ở thực vật

Hình 2.8 Thí nghiệm ở cây đậu xanh

Hình 2.9 Thí nghiệm quan sát sự nở hoa ở hoa mười giờ

Hình 2.10 Thí nghiệm trao đổi nước (đậu rồng)

Hình 2.11 Thí nghiệm về trao đổi nước ở thực vật

Hình 2.12 Thí nghiệm ở ốc sên

Hình 2.13 Thí nghiệm ở chuột bạch

Hình 2.14 Sinh sản vô tính ở cây hoa đá

Hình 2.15 TN trao đổi nước ở thực vật

Hình 2.16 Trao đổi nước ở thực vật

Hình 2.17 Thí nghiệm về hô hấp ở thực vật

Hình 2.18 TN tính hướng nước của rễ cây đậu xanh

Hình 2.19: Thí nghiệm chậu cây treo nghiêng

Hình 2.20 Thí nghiệm ở lá rau khoai

Hình 2.28 Thí nghiệm trao đổi nước ở thực vật

Hình 2.29 Thí nghiệm về trao đổi nước ở thực vật

Hình 2.30 Thí nghiệm ở cây mướp đắng

Hình 2.31 Thí nghiệm ở củ khoai lang

Hình 2.32 Thí nghiệm ở ốc sên

Hình 2.33 Dụng cụ và nguyên liệu của thí nghiệm hô hấp ở thực vật

Hình 2.34 Dụng cụ, vật liệu và hóa chất cho TN tách chiết sắc tố

Hình 2.35 Thí nghiệm về trao đổi nước

Hình 2.36 Thí nghiệm ở cây đậu xanh

Hình 2.37 Thí nghiệm về quang hợp

Hình 2.38 Mẫu vật thí nghiệm

Hình 2.39 Dụng cụ thí nghiệm

Hình 2.40 Dụng cụ thí nghiệm hocmon thực vật

Hình 2.41 Dụng cụ thí nghiệm quá trình thoát hơi nước

Hình 2.11 Thí nghiệm về trao đổi nước ở thực vật

Hình 2.18 TN ở cây đậu xanh

Hình 2.42 Kết quả TN ở cây đậu xanh

Hình 2.24 TN hô hấp ở thực vật

Hình 2.39 Dụng cụ thí nghiệm

SƠ ĐỒ

Sơ đồ 2.1 Quy trình thiết kế BTTN trong dạy học Sinh học

Sơ đồ 2.2 Qui trình sử dụng BTTN rèn luyện kỹ năng tư duy cho HS

MỞ ĐẦU

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Giáo dục và đào tạo là một lĩnh vực có vai trò hết sức to lớn trong xã hội Đây

là cơ sở, là nền tảng cho sự phát triển kinh tế - xã hội; là công cụ xây dựng đất nướcngày càng văn minh, giàu mạnh Chính vì vậy, nâng cao chất lượng giáo dục luônđược Đảng và Nhà nước cũng như toàn xã hội quan tâm Nghị quyết Trung ương 2

khóa VIII khẳng định: “Giáo dục và đào tạo là quốc sách hàng đầu ”, do đó “phải

đổi mới phương pháp dạy học ở tất cả các cấp học, bậc học, khuyến khích tự học, áp dụng những phương pháp giáo dục hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng lực tự giải quyết vấn đề” [3] Định hướng trên đây đặt ra cho nhà

trường phổ thông nhiệm vụ quan trọng đó là phải tích cực nghiên cứu đổi mới phươngpháp dạy học nhằm đào tạo ra những con người mới có trình độ văn hóa cao, năngđộng, sáng tạo và có kỹ năng thực hành giỏi

Sinh học là môn khoa học thực nghiệm, một trong những phương pháp nghiêncứu chính là quan sát và thí nghiệm (TN) Chương trình Sinh học 11 ở trung học phổthông (THPT) nghiên cứu Sinh học cơ thể, một cấp độ tổ chức trong hệ thống sống.Nội dung chủ yếu của phần này là những kiến thức về các quá trình sinh lý cơ bản nhưchuyển hoá vật chất và năng lượng, tính cảm ứng, sinh trưởng và phát triển, sinh sảntrong cơ thể động vật, thực vật; ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái lên các quá trình

đó và các nguyên tắc ứng dụng vào thực tiễn sản xuất và cuộc sống Có thể nói, toàn

bộ kiến thức sinh học 11 gắn liền với thực tiễn, đòi hỏi cần có sự thực hành và sâu sátvới thực tế, điều này có thể thực hiện bằng các bài tập thí nghiệm (BTTN) hay cáchoạt động quan sát tiến hành được trên lớp, ở phòng TN, vườn trường, ở nhà

Tuy nhiên, trong dạy học Sinh học ở phổ thông hiện nay, phần lớn giáo viên(GV) chưa gắn việc giảng dạy lí thuyết với thực hành, có tâm lí ngại sử dụng TN trongcác giờ dạy và có xu hướng dạy chay Vì vậy, học sinh (HS) chưa được tạo điều kiện

để bồi dưỡng phát triển năng lực tư duy, năng lực thực nghiệm, năng lực hoạt động tựlực sáng tạo Với cách học như hiện nay, HS không mấy chú trọng khâu thực hành,hầu hết kiến thức thu được đều ở dạng lí thuyết, cách học tích luỹ tri thức trong sáchgiáo khoa, coi trọng ghi nhớ các sự kiện, công thức, quy trình, quen làm theo các mẫu

đã cho, học theo lối học thuộc lòng HS chưa có điều kiện để bồi dưỡng phương phápnhận thức, rèn luyện tư duy khoa học, phát triển năng lực tự giải quyết vấn đề, chưakích thích được tính tư duy sáng tạo và yêu thích học tập môn Sinh học.

Một trong những phương hướng để gắn lí thuyết với thực hành, giúp HS nắmvững các kiến thức, kỹ năng cơ bản về lý thuyết và thực nghiệm của môn Sinh học làviệc sử dụng BTTN trong dạy học Thông qua các BTTN, HS được bồi dưỡng, pháttriển năng lực tư duy, năng lực thực nghiệm, năng lực hoạt động tự lực, sáng tạo, bộc

lộ rõ khả năng sở trường, sở thích về sinh học

Như vậy, giải BTTN là một hình thức hoạt động nhằm nâng cao chất lượng họctập, đây cũng là một trong những biện pháp để phát hiện và bồi dưỡng những HS khá,giỏi về sinh học Vì vậy, loại bài tập này có tác dụng toàn diện trong việc đào tạo, nângcao chất lượng dạy học Sinh học ở THPT

Xuất phát từ những lí do trên chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu: “Sử dụng bài tập thí nghiệm để rèn luyện cho học sinh kỹ năng tư duy trong dạy học phần sinh học cơ thể - Sinh học 11”

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu thiết kế và sử dụng các BTTN trong dạy học phần Sinh học cơ thể Sinh học 11 để rèn luyện một số kỹ năng tư duy cho HS góp phần nâng cao chất lượngdạy và học Sinh học ở trường THPT

-3 GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

Nếu thiết kế và sử dụng BTTN phù hợp với nội dung sẽ rèn luyện được các kỹnăng tư duy cho HS, góp phần nâng cao chất lượng dạy học phần Sinh học cơ thể –Sinh học 11

4 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

Với mục đích nghiên cứu như trên, nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài gồm nhữngvấn đề cơ bản sau:

4.1 Nghiên cứu cơ sở lí thuyết và thực tiễn về BTTN, vai trò và phương pháp

sử dụng BTTN, hệ thống các nhóm kĩ năng nhận thức của HS

4.2 Nghiên cứu quy trình, nguyên tắc, kỹ thuật thiết kế các BTTN

4.3 Thiết kế hệ thống các BTTN nhằm rèn luyện một số kỹ năng tư duy cho HStrong dạy - học Sinh học 11

4.4 Nghiên cứu quy trình sử dụng BTTN để rèn luyện một số kỹ năng tư duycho học sinh trong dạy học phần Sinh học cơ thể - Sinh học 11.

4.5 Thực nghiệm sư phạm để khảo sát khả năng giải và xử lý các BTTN của

HS, xác định hiệu quả rèn luyện một số kỹ năng tư duy của việc sử dụng các BTTN

5 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU

5.1 Đối tượng nghiên cứu

-Các BTTN và phương pháp sử dụng BTTN trong dạy học phần Sinh học cơthể - Sinh học 11

5.2 Phạm vi nghiên cứu

Trong khuôn khổ của luận văn, chúng tôi chỉ tập trung nghiên cứu, thiết kế và

sử dụng các BTTN để rèn luyện cho HS các kỹ năng tư duy: kỹ năng phân tích thínghiệm, kỹ năng so sánh kết quả thí nghiệm, kỹ năng phán đoán kết quả thí nghiệm,

kỹ năng thiết kế - đề xuất phương án thí nghiệm trong dạy học Sinh học 11, THPT

6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

6.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết [2]

- Nghiên cứu các tài liệu của Bộ Giáo dục và Đào tạo về chủ trương thực hiệnđổi mới nội dung và phương pháp dạy học ở phổ thông; các công trình nghiên cứu cảitiến dạy học hướng vào việc sử dụng TN, BTTN trong dạy học của các tác giả trong vàngoài nước

- Nghiên cứu các tài liệu TN sinh học để làm cơ sở cho việc thiết kế, phân loạiBTTN trong dạy học Sinh học ở trung học

- Nghiên cứu các tài liệu về phương pháp và biện pháp dạy học làm cơ sở để đềxuất các biện pháp sử dụng BTTN nhằm nâng cao hiệu quả dạy - học Sinh học ởTHPT

6.2 Phương pháp chuyên gia [2]

Trao đổi trực tiếp, xin ý kiến của những giáo sư đầu ngành về lĩnh vực nghiêncứu, giúp việc định hướng triển khai nghiên cứu đề tài

6.3 Phương pháp điều tra cơ bản

Điều tra về thực trạng của việc sử dụng các BTTN trong dạy học Sinh học ởtrường THPT

- Đối với GV:

+ Dùng phiếu điều tra để lấy số liệu về thực trạng dạy học bộ môn Sinh học + Tham khảo giáo án của một số GV.

+ Dự giờ và trao đổi kinh nghiệm với một số GV

- Đối với HS:

Sử dụng phiếu điều tra để điều tra hứng thú học tập bộ môn Sinh học của HS

6.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Để đánh giá kỹ năng tư duy ở HS, chúng tôi tiến hành xây dựng bộ tiêu chí.Căn cứ vào các tiêu chí được đặt ra để tiến hành đo mức độ đạt được của mỗi kỹ năngtheo thời gian

6.5 Phương pháp thống kê toán học

Sử dụng một số công cụ toán học để xử lý các kết quả điều tra và kết quả thựcnghiệm sư phạm Tham số sử dụng để xử lý: phần trăm (%)

7 CẤU TRÚC CỦA BÁO CÁO

Ngoài phần mở đầu, phần kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, báo cáo tổngkết gồm có 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài

Chương 2: Thiết kế và sử dụng BTTN để rèn luyện một số kỹ năng tư duy cho

HS trong dạy học phần Sinh học cơ thể - Sinh học 11

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

8 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI

8.1 Xây dựng được quy trình thiết kế BTTN để rèn luyện các kỹ năng tư duycho HS trong dạy học Sinh học

8.2 Xây dựng được hệ thống BTTN nhằm rèn luyện một số kỹ năng tư duy cho

HS trong dạy học phần Sinh học cơ thể - Sinh học 11

8.3 Sử dụng các BTTN đã thiết kế để rèn luyện một số kỹ năng tư duy cho HS:

kỹ năng phân tích thí nghiệm, kỹ năng so sánh kết quả thí nghiệm, kỹ năng phán đoánkết quả thí nghiệm, kỹ năng thiết kế - đề xuất phương án thí nghiệm

8.4 Xác định bộ tiêu chí đánh giá mức độ đạt được các kỹ năng tư duy của HSthông qua việc sử dụng BTTN trong dạy học Sinh học 11

9 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

9.1 Trên thế giới

Phương pháp TN đã được nghiên cứu ở nhiều nước, người mở đầu cho phươngpháp này là Galile – Nhà vật lí học, ông đã xây dựng phương pháp này vào thế kỷ

XVII và rất có hiệu quả trên con đường đi tìm chân lí với câu nói nổi tiếng “Muốn

hiểu biết thiên nhiên phải trực tiếp quan sát thiên nhiên, phải làm thí nghiệm, phải hỏi thiên nhiên chứ không hỏi Aristot hoặc kinh thánh ” Về sau, các nhà khoa học khác

đã kế thừa phương pháp đó và xây dựng nó cho hoàn chỉnh hơn Phương pháp nàyđược thâm nhập vào nhiều ngành khoa học tự nhiên cũng như các ngành khoa học xãhội khác, trong đó có Sinh học

Liền sau Galile, I.A Konmenxki, một nhà sư phạm lỗi lạc của thế kỉ XVII đãđưa ra biện pháp dạy học bắt HS phải tìm tòi suy nghĩ để nắm được bản chất của các

sự vật hiện tượng, trong đó có phương pháp thực hành TN J.J Ruxo cũng cho rằngphải hướng HS tích cực tự giành lấy kiến thức bằng cách tìm hiểu, khám phá và sángtạo

Việc vận dụng phương pháp thực hành TN vào dạy học đã được nhiều nhà giáodục trên thế giới quan tâm nghiên cứu như: B.P Exipop, M.A Danilop, M.N Scattin,I.F Kharlamov, I.I Samova, M.N Veczelin (Nga), Skinner (Mỹ), Okon (Ba Lan).Skinner (1904-1990) trong tác phẩm “Công nghệ dạy học” (1968) đã cho rằng: dạyhọc là quá trình tự khám phá, và ông đã đưa ra mô hình dạy học khám phá bằng việc

sử dụng TN thực hành

Dạy học bằng phương pháp TN đã được sử dụng ở nhiều nước tiên tiến trên thếgiới từ (Anh, Pháp, Mỹ, Đức ), bắt đầu từ đầu thế kỉ XX và phát triển rầm rộ từ nửasau của thế kỉ này Ở Pháp vào những năm 1980-1990, đã có nhiều trường hợp sửdụng phương pháp TN trong dạy học và được xem là phương pháp trọng tâm của cácmôn khoa học tự nhiên ở các trường trung học Năm 1980, ông Pie Giôliô Quiri - Việntrưởng viện hàn lâm Pháp đã khởi xướng phương pháp Lamap “Bàn tay nặn bột”, bắtnguồn từ thực trạng xuống cấp của sinh viên các ngành khoa học tự nhiên Với phươngpháp này Viện hàn lâm mong muốn mang đến một cơ hội để người học tiếp cận khoahọc bằng các bài học thực tiễn chứ không phải các bài giảng thuần tuý lí thuyết Theophương pháp này, lớp học được chia thành nhiều nhóm (4 HS/nhóm) Mỗi nhóm được

giao các tài liệu và các yêu cầu khác nhau liên quan đến các bài học Căn cứ vào yêucầu, các nhóm sẽ lựa chọn các vật dụng cần thiết cho việc thực hành TN Các vật dụngthường đơn giản, dễ tìm Các nhóm sẽ thảo luận cách thức thực hiện các bài TN, trìnhbày các hiểu biết mà mình khám phá được Trong suốt quá trình các nhóm làm việc,

GV đóng vai trò là người quan sát hướng dẫn

Tại một số nước châu Á như Trung Quốc, Nhật Bản, Malaysia, Bộ giáo dục vàđào tạo các nước này cũng đã đưa phương pháp Lamap vào chương trình học chínhkhoá trong trường phổ thông [24]

Việc sử dụng phương pháp thực hành trong giảng dạy để phát huy tính tích cực,sáng tạo của HS đã thu hút một số tác giả nghiên cứu như:

Nguyễn Thị Dung (2006) với nghiên cứu “Tích cực hóa hoạt động học tập tronggiờ thực hành củng cố môn Sinh học ở trường phổ thông” Tác giả cho rằng với quanniệm dạy học mới hiện nay, việc tích cực hoạt động học tập trong giờ thực hành củng

cố cần được coi trọng, bằng cách tạo điều kiện cho HS tự lực tìm con đường chứngminh cho các vấn đề được học [6]

Nguyễn Tiến Dũng (2007) với đề tài "Tác dụng của BTTN trong dạy học vật lí

ở trường Phổ thông" Tác giả đã đi nghiên cứu vai trò của TN trong việc phát huy các

kỹ năng tư duy của HS trong dạy học vật lý ở trường phổ thông [7]

Đoàn Xuân Hinh (2007) với nghiên cứu “Một số ví dụ về việc sử dụng thínghiệm trong dạy học Vật lý” đã đưa ra những nguyên tắc và quy trình của việc sửdụng TN trong dạy học Vật lý [14]

Trần Thị Thúy (2007) với nghiên cứu “Sử dụng bài tập thực hành rèn luyện một

số kỹ năng tư duy thực nghiệm trong dạy – học Sinh học THPT” (Luận văn thạc sĩgiáo dục học) Tác giả đã đi nghiên cứu khá sâu về bài tập thực hành thí nghiệm vàbước đầu đưa ra được một số BTTN trong chương trình THPT [23]

Huỳnh Trọng Dương (2008) với nghiên cứu “BTTN vật lý với việc phát huytính tích cực nhận thức của học sinh trung học cơ sở” Theo tác giả, BTTN vật lý vừa

là một môn học vừa là một phương pháp dạy học, nó tạo ra ở người học động cơ họctập, sự khám phá, xây dựng kiến thức mới; gây hứng thú, phát huy tính tích cực sángtạo Cũng theo tác giả trong bài “Sử dụng TN vật lý nhằm tích cực hóa hoạt động nhậnthức của HS” Trong bài viết này, tác giả trình bày về vai trò của TN vật lý trong việcđổi mới chương trình vật lý và việc sử dụng TN vật lý nhằm tích cực hóa hoạt độngnhận thức của HS [8,9]

Đặng Thị Dạ Thủy (2013) với nghiên cứu “Nâng cao hiệu quả dạy – học Sinhhọc bậc trung học phổ thông bằng việc sử dụng bài tập thí nghiệm”, tác giả đã đưa raquy trình thiết kế và sử dụng BTTN trong dạy học Sinh học [24]

Đặng Nhật Kim Ngọc (2014) với nghiên cứu “Sử dụng bài tập thí nghiệm đểrèn luyện cho học sinh kỹ năng tư duy trong dạy học Sinh học 8” (Luận văn Thạc sĩgiáo dục học) Tác giả đã chứng tỏ được hiệu quả của việc sử dụng BTTN trong rènluyện các kỹ năng tư duy cho HS [20]

Như vậy, việc sử dụng phương pháp thực hành TN hay sử dụng BTTN trongdạy học đã được nghiên cứu và chú ý từ rất sớm Tuy nhiên, việc nghiên cứu sử dụngBTTN để rèn luyện kĩ năng tư duy thực nghiệm trong các khâu của quá trình dạy học,nâng cao chất lượng dạy học trong môn Sinh học còn rất hạn chế Vì vậy, việc đi sâunghiên cứu lí luận, đề xuất quy thiết kế BTTN và đề xuất giải pháp sử dụng các BTTNtrong dạy học Sinh học là rất cần thiết

NỘI DUNG CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI

1.1.1 Thí nghiệm và bài tập thí nghiệm

1.1.1.1 Thí nghiệm và vai trò của thí nghiệm trong dạy học sinh học

TN là sự tác động vào đối tượng nghiên cứu bằng những điều kiện nhân tạonhằm tìm hiểu ảnh hưởng của một hoặc một vài yếu tố xác định, tập trung theo dõimột vài khía cạnh nhất định

Sinh học là môn khoa học thực nghiệm gắn liền với TN và thực hành TN trongdạy học có thể tiến hành trên lớp, phòng TN, vườn trường, ở nhà,… có thể do GV biểudiễn hoặc do HS thực hiện TN vừa là phương tiện, vừa là nguồn cung cấp kiến thứcmới có vai trò quan trọng đặc biệt đối với sự phát triển tư duy, sáng tạo của HS

Vai trò của TN trong dạy học Sinh học :

- TN là mô hình đại diện cho hiện thực khách quan, là nguồn cung cấp thôngtin, là điểm xuất phát cho quá trình nhận thức của HS

- TN là cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn

- TN là phương tiện duy nhất giúp HS hình thành kỹ năng, kỹ xảo thực hành và

tư duy khoa học

- TN giúp HS nắm vững kiến thức lí thuyết đầy đủ hơn nhờ đi sâu tìm hiểu bảnchất của các hiện tượng, quá trình sinh học [2]

Theo tác giả Đặng Thị Dạ Thủy (2013), trong dạy học Sinh học, BTTN là dạngbài tập luôn đi kèm với TN mà khi giải bài tập HS không những dựa vào kết quả của

TN mà còn vận dụng tổng hợp các kiến thức lý thuyết và thực nghiệm, các kĩ nănghoạt động trí óc và thực hành kết hợp với vốn hiểu biết về thực tiễn đời sống của HS.Bằng các thao tác tư duy phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóagiúp các em giải thích được kết quả TN, từ đó lĩnh hội được các khái niệm, phân tíchđược cơ chế của các quá trình, quy luật sinh học [24]

BTTN thường được sử dụng khi nghiên cứu các loại kiến thức sinh lý, sinh thái.Thông qua hoạt động giải bài tập, HS tự mình khám phá ra những điều mới mẻ từ tácđộng chủ ý của các em lên đối tượng TN, qua đó kích thích hứng thú học tập, tạo sựsay mê yêu thích môn Sinh học

- Căn cứ vào vào mục đích của quá trình dạy học, BTTN có các dạng:

+ BTTN hình thành kiến thức mới:

Trong khâu nghiên cứu bài học mới, BTTN được dùng như là một bài tập tìnhhuống, bài tập nhận thức, đặt ra vấn đề mới mà khi giải xong HS sẽ lĩnh hội được kiếnthức mới và hình thành nên kỹ năng mới

HS phải tự mình tiến hành TN, quan sát hiện tượng, phân tích TN… để rút rakết luận có giá trị nhận thức mới Vai trò của GV là hướng dẫn HS phân tích kết quả,tìm ra mối quan hệ nhân quả bằng các câu hỏi định hướng Bài tập này thường đưa ratrước khi nghiên cứu một nội dung mới, vấn đề mới

+ Bài tập thí nghiệm củng cố - hoàn thiện kiến thức:

Các BTTN được sử dụng trong khâu hoàn thiện kiến thức thường được tiếnhành sau khâu dạy bài mới, vào cuối tiết học, giờ thực hành, ngoại khóa, ôn tập cuốichương, cuối học kỳ hoặc ôn tập cuối năm… Các bài tập này có tác dụng lớn trongviệc chính xác hóa các khái niệm , tăng cường tính vững chắc, tính hệ thống các kiếnthức và rèn luyện kỹ năng kỹ xảo Trong đó, việc xác lập các mối quan hệ giữa cácbiểu tượng về sự vật hiện tượng cụ thể với các khái niệm trừu tượng có vai trò quantrọng.

+ BTTN kiểm tra đánh giá:

Trong dạy học Sinh học, việc kiểm tra đánh giá được tiến hành thường xuyên

và định kì với nhiều hình thức: kiểm tra miệng, viết, trắc nghiệm khách quan… Côngviệc kiểm tra đó cũng có thể thực hiện thông qua các BTTN vì vừa có tác dụng kiểmtra được kiến thức, vừa kiểm tra được kỹ năng, vừa sinh động hấp dẫn đối với HS [2],[18], [20]

dạng:

+ Bài tập rèn luyện kỹ năng phân tích TN: Đối với bài tập này yêu cầu HS

phải phân tích được mục đích của các TN, các điều kiện tiến hành TN, kết quả TN,trên cơ sở đó giải thích được kết quả của các TN đã tiến hành Từ đó rút ra được kiếnthức cơ bản cần khám phá

+ Bài tập rèn luyện kỹ năng so sánh kết quả TN: Phân tích được các TN tiến

hành, so sánh sự giống nhau và khác nhau về kết quả giữa các TN hoặc giữa TN và đốichứng, giải thích được vì sao có sự giống nhau và khác nhau đó Rút ra kết luận vềkiến thức

+ Bài tập rèn luyện kỹ năng phán đoán kết quả TN: HS phải phân tích các

điều kiện TN, các hiện tượng (nếu có) để đưa ra các phán đoán về kết quả TN Đưa rađược lí do vì sao có sự phán đoán đó Làm TN để kiểm chứng các phán đoán

+ Bài tập rèn luyện kỹ năng thiết kế TN: HS trình bày được mục đích TN,

dụng cụ và vật liệu tiến hành TN, mô tả được cách tiến hành TN hoặc cách thức bố trí

TN, tiến hành TN và giải thích được kết quả TN Đối với dạng bài tập này HS có thểđưa ra nhiều phương án TN khác nhau nhưng nếu đúng đều có thể chấp nhận, đây làmột trong số các bài tập phát huy được tính sáng tạo của HS một cách có hiệu quả

Tóm lại, BTTN cung cấp cho HS cả kiến thức, cả phương thức giành lấy kiếnthức và mang lại niềm vui trong học tập Do đó, BTTN vừa là mục đích, vừa là nộidung, vừa là phương pháp dạy học hiệu nghiệm nhằm phát huy tính tích cực sáng tạocủa HS và rèn luyện được các kỹ năng, kỹ xảo cần thiết BTTN có tác dụng toàn diện

về cả 3 mặt: giáo dưỡng, giáo dục kỹ thuật tổng hợp, đáp ứng được yêu cầu đổi mớiphương pháp dạy và học hiện nay

1.1.1.4 Vai trò của bài tập thí nghiệm

BTTN có tác dụng toàn diện trong việc đào tạo, giúp HS nắm vững các kiếnthức, kỹ năng cơ bản về lý thuyết và thực nghiệm của bộ môn Các bài tập này có thể

sử dụng với nhiều mục đích, vào những thời điểm khác nhau Thông qua các BTTN,

HS được bồi dưỡng, phát triển năng lực tư duy, năng lực thực nghiệm, năng lực hoạtđộng tự lực, sáng tạo, bộc lộ rõ khả năng, sở trường về bộ môn

Giải BTTN là một hình thức hoạt động nhằm nâng cao chất lượng học tập, tăngcường hứng thú, gắn học với hành, lý luận với thực tế, kích thích tính tích cực tự lực,trí thông minh, tài sáng tạo, tháo vát, … của từng HS Đây cũng là một trong nhữngbiện pháp để phát hiện ra đúng những HS khá, giỏi về bộ môn

Thông qua BTTN sẽ tạo ra HS khả năng tổng hợp kiến thức lý thuyết và thựcnghiệm, các kĩ năng hoạt động trí óc và thực hành một cách khéo léo, các vốn hiểu biết

về vật lý, kỹ thuật và thực tế đời sống nhằm phát huy tốt nhất khả năng suy luận, tưduy lôgic Với BTTN, HS có thể đề xuất các phương án TN khác nhau gây ra khôngkhí tranh luận sôi nổi [8], [24]

Tóm lại, BTTN vừa là mục đích, vừa là nội dung, vừa là phương pháp dạy họchiệu nghiệm nhằm phát huy tính tích cực sáng tạo của HS và rèn luyện được các kĩnăng, kĩ xảo cần thiết BTTN có tác dụng toàn diện về ba mặt: giáo dục, giáo dưỡng,giáo dục kĩ thuật tổng hợp, đáp ứng được yêu cầu đổi mới phương pháp dạy và họchiện nay

1.1.2 Kĩ năng học tập của học sinh

1.1.2.1 Kĩ năng học tập

Kĩ năng học tập là khả năng của con người thực hiện có kết quả các hành độnghọc tập phù hợp với điều kiện và hoàn cảnh nhất định, nhằm đạt tới mục đích, nhiệm

vụ đề ra

Đối với HS trung học phổ thông, có hệ thống kĩ năng học tập chung như sau:

1 Các kĩ năng học tập phục vụ chức năng nhận thức liên quan đến việc thuthập, xử lí, sử dụng thông tin: kĩ năng làm việc với SGK, kĩ năng quan sát, kĩ năng tiếnhành TN, kĩ năng phân tích - tổng hợp, kĩ năng so sánh, kĩ năng phán đoán - suy luận,

kĩ năng khái quát hóa, kĩ năng vận dụng các kiến thức đã học

2 Các kĩ năng học tập phục vụ chức năng tự tổ chức, tự điều chỉnh quá trìnhhọc tập liên quan đến việc quản lí phương tiện học tập, thời gian, sự hỗ trợ từ bênngoài và chất lượng: kĩ năng tự kiểm tra, kĩ năng tự đánh giá, kĩ năng tự điều chỉnh

3 Các kĩ năng phục vụ chức năng tương tác trong học tập hợp tác: kĩ năng hợptác, kĩ năng học nhóm

Trong hệ thống kĩ năng trên, chúng tôi quan tâm đến việc xây dựng và thiết kếcác BTTN để rèn luyện một số kĩ năng tư duy thực nghiệm trong nhóm hệ thống kĩnăng nhận thức [15]

1.1.2.2 Một số kĩ năng nhận thức

a Kĩ năng phân tích - tổng hợp

Phân tích và tổng hợp là hai mặt của một quá trình thống nhất Phân tích là cơ

sở của tổng hợp, được tiến hành theo hướng dẫn đến sự tổng hợp Sự tổng hợp diễn ratrên cơ sở của sự phân tích Phân tích và tổng hợp nhiều khi xen kẽ nhau Phân tíchcàng sâu bao nhiêu thì sự tổng hợp càng đầy đủ bấy nhiêu, tri thức, sự vật, hiện tượngcàng phong phú bấy nhiêu

Phân tích - tổng hợp trong Sinh học thường được dùng để phân tích cấu tạo, cơquan , phân tích TN, phân tích cơ chế, quá trình Trong phạm vi của đề tài, chúng tôichỉ chú ý kĩ năng phân tích kết quả TN Sinh học Kĩ năng phân tích kết quả TN là kĩnăng phân tích các yếu tố cấu thành nên TN để tạo ra kết quả TN, qua đó rút ra đượckết luận phù hợp, giải thích được các kết quả TN

b Kĩ năng so sánh

So sánh là sự phân tích những điểm giống và khác nhau giữa các đối tượng,nhằm phân loại sự vật hiện tượng thành các loại khác nhau

Tùy mục đích mà phương pháp so sánh có thể nặng về tìm sự giống nhau haykhác nhau So sánh điểm khác nhau chủ yếu dùng trong phân tích, so sánh điểm giốngnhau chủ yếu dùng trong tổng hợp

Trong thực nghiệm về Sinh học người ta thường dùng cách so sánh có đốichứng, nghĩa là so sánh kết quả của hai đối tượng cùng loại, có đặc điểm hoặc sự tácđộng trái ngược nhau

Qua so sánh giúp HS phân biệt, hệ thống hóa và củng cố các khái niệm

c Kĩ năng phán đoán - suy luận

Kĩ năng phán đoán là năng lực sử dụng các dữ kiện, các tri thức hay các kháiniệm thuộc lĩnh vực chuyên môn đã có; năng lực vận dụng chúng để phát hiện ra cácthuộc tính bản chất của các sự vật hiện tượng; đưa ra những xét đoán hay nhận định đểgiải quyết các nhiệm vụ lí luận hay thực hành xác định

Suy luận cũng là một hình thức của tư duy Từ một hay nhiều phán đoán đã có,rút ra được một phán đoán mới theo các quy tắc logic xác định

Căn cứ vào cách thức lập luận, suy luận được chia thành suy luận diễn dịch vàsuy luận quy nạp Suy luận diễn dịch là suy luận lập từ cái chung đến cái riêng, cái đơnnhất Suy luận quy nạp là suy luận trong đó lập từ cái riêng, cái đơn nhất đến cáichung

Trong dạy học bằng phương pháp TN, cần phải chú ý rèn luyện tư duy thựcnghiệm bằng phương pháp suy luận quy nạp

d Kĩ năng thiết kế thí nghiệm

Khi thiết kế TN, HS có thể dựa vào các dụng cụ, thiết bị TN đã cho sẵn, hoặc

có thể tự nghĩ ra dụng cụ, thiết bị để thiết kế một TN nhằm kiểm tra một phán đoán,một mệnh đề nào đó Trong dạy học Sinh học, việc rèn luyện cho HS tự mình đề ra cácphương án TN, tự bố trí TN và tự giải thích TN là một vấn đề rất quan trọng Qua đógiúp các em phát huy được tính sáng tạo, tính tự lập trong học tập và nghiên cứu khoahọc [3], [23]

1.1.2.3 Các yêu cầu khi sử dụng BTTN trong dạy học Sinh học

- Phải phù hợp với nội dung chương trình, bài học

- Gần gũi với đời sống thực tiễn của HS

- Phải phù hợp với trình độ của HS.

- Các dụng cụ, thiết bị TN đơn giản, dễ tìm, các thao tác TN không quá khó

- Tạo khả năng để HS đưa ra nhiều giải pháp khi giải bài tập

- Rèn luyện được một kĩ năng nào đó

- Khắc sâu một kiến thức lí thuyết nhất định

Khi xây dựng BTTN cần chú ý:

- Xác định được chủ đề của BTTN

- Xác định được mục đích dạy học thông qua BTTN

- Nội dung của BTTN cần phải đầy đủ thông tin, dữ kiện, yếu tố cấu thành TN

để phân tích và giải bài tập

- Nhiệm vụ HS cần giải quyết [7], [20]

1.2 CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.2.1 Mục tiêu, cấu trúc và nội dung chương trình Sinh học 11, trung học phổ thông.

1.2.1.1 Mục tiêu chương trình Sinh học 11, trung học phổ thông

cơ chế của quá trình, nêu được ảnh hưởng của môi trường, biết nguyên tắc ứng dụngvào thực tiễn sản xuất và cuộc sống)

- Kỹ năng học tập: tiếp tục phát triển kỹ năng học tập, đặc biệt là tự học: thuthập và xử lý thông tin, lập bảng, biểu, sơ đồ, đồ thị, biết làm việc theo cá nhân vànhóm, biết làm các báo cáo nhỏ, biết trình bày trước tổ, lớp,…

1.2.1.2 Phân tích cấu trúc nội dung chương trình Sinh học 11

Kiến thức Sinh học 11 được trình bày theo 4 đặc tính cơ bản của tổ chức sống.Mỗi chương (một đặc tính sống) được chia làm 2 phần:

- Phần A: Sinh học cơ thể thực vật

- Phần B: Sinh học cơ thể động vật

Mặc dù được chia làm 2 phần nhưng các quá trình sinh lý diễn ra trong cơ thểthực vật và động vật có những điểm chung và những điểm khác biệt Sự giống nhautrong các chức năng sống nói lên sự đa dạng, sự tiến hóa thích nghi của thực vật vàđộng vật với môi trường sống

Trong cơ thể thực vật và động vật, giữa cấu tạo của các bộ phận có sự phù hợpvới chức năng Ở các cơ thể thực vật và động vật từ mức độ cơ thể có tổ chức thấp đếnmức độ cơ thể có tổ chức cao, các cơ quan và hệ cơ quan thể hiện xu hướng tiến hóa

về cấu tạo và chức năng thích nghi với môi trường sống

Cơ thể thực vật và động vật phụ thuộc vào điều kiện sống Các thay đổi bêntrong và bên ngoài cơ thể có thể làm thay đổi hoạt động của các cơ quan và hoạt độngcủa toàn bộ cơ thể Tuy nhiên, thực vật và động vật đều có khả năng điều tiết các hoạtđộng của cơ thể, giúp cơ thể thích ứng với điều kiện sống luôn thay đổi

Liên hệ kiến thức đã học với một số hiện tượng tự nhiên có ở giới thực vật vàđộng vật, nhận thức được khả năng con người có thể chủ động điều tiết được các hoạtđộng sống của động thực vật thông qua sự tác động lên các quá trình sinh lí của cơ thể

Ứng dụng các kiến thức lý thuyết vào hoạt động sản xuất nông, lâm nghiệp, bảo

vệ môi trường, trong y học bảo vệ sức khỏe con người

Chương 1: Chuyển hóa vật chất và năng lượng, đề cập đến sự chuyển hóa

vật chất và năng lượng ở mức độ cơ thể Chương có 14 bài giới thiệu về chuyển hóavật chất và năng lượng ở cơ thể thực vật như: trao đổi nước, trao đổi chất khoáng, cáchiện tượng quang hợp, hô hấp cũng như các yếu tố ảnh hưởng đến quang hợp và hôhấp và ứng dụng trong việc tăng năng suất cây trồng Chương có 7 bài giới thiệu vềchuyển hóa vật chất và năng lượng ở cơ thể động vật, chủ yếu đề cập đến sự tiêu hóa,

hô hấp, tuần hoàn và cân bằng nội môi

Chương 2: Cảm ứng, đề cập đến tính cảm ứng của cơ thể, trong đó có 3 bài

giới thiệu về vận động và cảm ứng ở thực vật bao gồm hướng động và ứng động, 8 bàigiới thiệu về tính cảm ứng như các loại cảm ứng ở động vật, điện thế nghỉ, điện thếhoạt động và sự lan truyền xung thần kinh, truyền tin qua xinap, các loại tập tính củađộng vật

Chương 3: Sinh trưởng và phát triển, đề cập đến sinh trưởng và phát triển

của cơ thể, trong đó có 3 bài giới thiệu về sinh trưởng và phát triển ở thực vật, về cáchocmon thực vật và các tác động của chúng Chương có 4 bài giới thiệu về sinh trưởng

và phát triển ở động vật, vai trò của hocmon cũng như các yếu tố khác gây ảnh hưởngđến sinh trưởng và phát triển ở động vật

Chương 4: Sinh sản, đề cập đến sinh sản của cơ thể, trong đó có 3 bài giới

thiệu về sinh sản vô tính và hữu tính ở thực vật, các vấn đề về giâm, chiết, ghép cànhcũng như nuôi cấy mô tế bào ứng dụng trong chọn giống cây trồng Chương có 4 bàigiới thiệu sinh sản ở động vật như sinh sản vô tính và hữu tính, tiến hóa trong các hìnhthức sinh sản, sự điều hòa sinh sản và ứng dụng để tăng năng suất động vật nuôi cũngnhư điều chỉnh dân số và kế hoạch hóa gia đình ở người

Cuối mỗi chương đều có bài thực hành nhằm minh họa, củng cố hoặc phát triểnnhận thức của HS về nội dung chương

1.2.2 Hệ thống thí nghiệm trong dạy học Sinh học ở THPT

Trên cơ sở nghiên cứu mục tiêu và phân tích nội dung chương trình, chúng tôixác định các TN có thể dạy học trong phần Sinh học cơ thể - Sinh học 11, THPT

Bảng 1.1 Bảng hệ thống TN trong dạy học chương trình Sinh học 11 ở THPT.

Tên chương Tên thí nghiệm

Chương 1: Chuyển hóa vật

chất và năng lương

- TN về áp suất của rễ

- TN về hiện tượng ứ giọt

- TN về vận chuyển nước ở thân

- TN về quá trình thoát hơi nước của cây

- TN về ảnh hưởng của nhiệt độ, gió đến tốc độ thoáthơi nước của lá

- TN thoát hơi nước qua lỗ khí ở lá

- TN về quá trình hút bám trao đổi ở rễ

- TN về ảnh hưởng của các nhân tố ánh sáng, nhiệt độ,

độ ẩm, đất… đến quá trình hấp thu khoáng của cây

- TN cây thải oxy trong quá trình quang hợp

- TN thử tinh bột trong lá cây

- Tách chiết sắc tố từ lá và tách các nhóm sắc tố bằngphương pháp hóa học

hợp

- TN hô hấp ở thực vật

Chương 2: Cảm ứng - Các TN hướng động: hướng sáng, hướng đất, hướng

nước, hướng hoá, hướng tiếp xúc, hướng trọng lực…

- TN so sánh hướng sáng ở các điều kiện khác nhau

- TN so sánh hướng trọng lực ở các loài cây khác nhau

- TN về ứng động không sinh trưởng

điều kiện hóa, học khôn, học nhầm…

Chương 3: Sinh trưởng và

- TN về ảnh hưởng của ngoại cảnh đến sự ra hoa

- TN về vai trò của hoocmôn ra hoa

- TN về sự thúc đẩy sự ra hoa của cây trồng

Chương 4: Sinh sản - TN về giâm, chiết, ghép.

- TN về nuôi cấy mô tế bào, nhân bản vô tính

1.2.3 Thực trạng dạy học Sinh học ở trường trung học phổ thông

1.2.3.1 Thực trạng dạy Sinh học ở trường trung học phổ thông

a Phương pháp dạy học của giáo viên

Chúng tôi sử dụng phiếu trưng cầu ý kiến của 40 GV thuộc các trường THPTPhan Đăng Lưu, trường THPT Đặng Huy Trứ, trường THPT Hai Bà Trưng và trườngTHPT Thừa Lưu của tỉnh Thừa Thiên Huế Kết quả thăm dò thu được như ở bảng 1.2

BTTN (Phương pháp biểu diễn

TN-nghiên cứu hoặc thực hành

TN)

Qua bảng số liệu điều tra trên, chúng tôi nhận thấy các phương pháp dạy họctích cực đã được GV quan tâm, vận dụng nhiều trong dạy học như: 70,00% GV thườngxuyên sử dụng phương pháp hỏi đáp - tìm tòi, 42,50% GV thường xuyên sử dụngphương pháp dạy học đặt và giải quyết vấn đề, 42,50 % GV thường xuyên sử dụng sửdụng phiếu học tập trong dạy học Tuy nhiên, đa số GV chưa thực sự quan tâm đếnviệc sử dụng TN, BTTN (Phương pháp biểu diễn TN – nghiên cứu hoặc thực hànhTN) trong dạy học: có đến 72,50% GV không sử dụng, chỉ có 22,50% GV thỉnhthoảng sử dụng TN, BTTN trong dạy học Sinh học

Bảng 1.3 Kết quả điều tra về việc sử dụng BTTN trong các khâu

của quá trình dạy học Sinh học ở các trường THPT

Sử dụng bài tập TN trong quá

trình dạy học

Mức độ sử dụng

Thường xuyên

Không thường xuyên

Không sử dụng

b Ý kiến của GV về sự cần thiết của việc rèn luyện các kỹ năng tư duy của HS

Bảng 1.4 Kết quả điều tra ý kiến của GV về sự cần thiết của việc rèn luyện

kỹ năng tư duy cho HS

Qua bảng 1.4, chúng tôi nhận thấy đa số GV (77,50%) nhận thức được việc rènluyện kỹ năng tư duy cho HS là rất cần thiết, trong khi đó ở bảng 1.2 cho thấy đa số

GV chưa thực sự quan tâm đến việc sử dụng TN, BTTN (Phương pháp biễu diễn TN –nghiên cứu hoặc thực hành TN) trong dạy học: có đến 72,50% GV không sử dụng; màviệc sử dụng TN, BTTN trong quá trình dạy học có vai trò rất lớn trong việc rèn luyệncác kỹ năng tư duy cho HS Điều đó cho thấy sự cần thiết của việc nghiên cứu thiết kế

và sử dụng BTTN trong dạy học Sinh học ở THPT

c Thực trạng việc rèn luyện một số kỹ năng tư duy cho HS

Bảng 1.5 Kết quả điều tra thực trạng rèn luyện một số kỹ năng tư duy cho HS Rất thường xuyên Thường xuyên Thỉnh thoảng Chưa bao giờ

Qua bảng 1.4 và 1.5, chúng tôi nhận thấy hầu hết GV đều nhận thức được sựcần thiết của việc rèn luyện kỹ năng cho HS Tuy nhiên thực trạng rèn luyện một số kỹnăng tư duy cho HS của một số GV chưa thật sự đồng bộ và chưa có giải pháp hợp lýđối với vấn đề này

1.2.3.2 Thực trạng học tập của học sinh

Chúng tôi đã tiến hành điều tra thực trạng về thái độ học tập môn Sinh học của

516 HS ở một số lớp của 4 trường: THPT Phan Đăng Lưu, trường THPT Đặng HuyTrứ, trường THPT Hai Bà Trưng và trường THPT Thừa Lưu của tỉnh Thừa Thiên Huế.Kết quả được thể hiện qua bảng 1.6

Bảng 1.6 Kết quả điều tra về học tập của học sinh

C Nghe giảng, không ghi chép, thình

D Làm việc khác (Đọc truyện, học bài

Qua bảng thống kê kết quả điều tra HS, chúng tôi nhận thấy rằng phần lớn các

em vẫn chưa có nhiều hứng thú hoặc chưa có thái độ rõ ràng với bộ môn Sinh học(bình thường: 51,17%; không thích: 21,31%) Nguyên nhân chính của vấn đề này là dophương pháp dạy học của GV vẫn chưa tạo được hứng thú học tập cho các em(52,71%)

Giờ học Sinh học chưa thực sự là giờ học hấp dẫn đối với các em (82,35%) Do

đó, đa số các em còn thụ động, lơ là trong tiết học, ít tham gia phát biểu xây dựng bài,thậm chí một số các em còn làm việc riêng trong giờ học

Phần lớn HS yêu thích, có hứng thú với các tiết học Sinh học khi có sử dụngcác phương tiện trực quan như: TN, BTTN, sơ đồ Đặc biệt, các em đều thích những

tiết học có sử dụng TN (55,03%), nhất là những TN do bản thân tiến hành, tự nghiêncứu (41,67%) Điều này chứng tỏ rằng các em thực sự mong muốn được chủ độngtrong việc khám phá kiến thức thông qua việc tiến hành TN để giải các BTTN.

1.2.3.3 Nguyên nhân của thực trạng dạy học Sinh học

* Về phía giáo viên:

- Đa số GV có tâm lý ngại khó, ngại khổ, năng lực thực hành TN của các GVcòn hạn chế Mặt khác, cơ sở vật chất và trang thiết bị sử dụng để dạy các tiết thựchành, tiến hành TN còn thiếu Đặc biệt, kỹ năng thiết kế và sử dụng BTTN trong dạyhọc của GV còn hạn chế

- Nhiều GV chưa chú trọng đến việc rèn luyện các kĩ năng tư duy, kỹ năng họctập, đặc biệt là tư duy thực nghiệm cho HS dẫn đến tình trạng như trên

- Một số GV chưa có cách giảng dạy hấp dẫn, ít tạo điều kiện để cho HS phátbiểu xây dựng bài, tạo cho các em thụ động trong học tập, chưa phát huy được tínhtích cực hoạt động độc lập của HS

ví dụ như trồng cây, chiết cành…

- Mặt khác, do hiện nay chương trình học chính khóa khá nặng, lại thêm tìnhtrạng các em học phụ đạo thêm ngoài giờ chiếm khá nhiều thời gian nên việc tiến hànhcác BTTN dài gặp khá nhiều khó khăn

* Nguyên nhân khách quan :

- Môn Sinh chỉ được vận dụng để thi đại học khối B, một số trường Cao đẳng,Trung cấp nên khó chọn nghề, chọn trường để thi so với các môn khoa học tự nhiênkhác Vì vậy, các em chỉ xem môn Sinh là môn phụ và không dành thời gian, công sứcnhiều để đầu tư học tập

- Do phân phối chương trình chưa hợp lý, chặt chẽ, một số tiết học có thể sửdụng thêm TN thực hành thì dung lượng kiến thức quá nặng

- Chế độ thi cử còn nặng về lý thuyết, chưa quan tâm đến thực hành Nhữngdạng BTTN thông thường chỉ bắt gặp trong các đề thi Ôlympic.

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Từ nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài cho thấy:

- BTTN có ý nghĩa quan trọng trong việc thực hiện ba nhiệm vụ dạy học: kiếnthức, kĩ năng và thái độ

- BTTN có thể sử dụng trong các khâu của quá trình dạy học: khâu nghiên cứutài liệu mới, khâu củng cố - hoàn thiện hoặc khâu kiểm tra - đánh giá

- Qua khảo sát thực trạng dạy và học Sinh học ở một số trường phổ thông chothấy: việc sử dụng BTTN trong dạy học Sinh học chưa thực sự được chú trọng

- Nội dung phần Sinh học cơ thể chủ yếu là kiến thức về các đặc tính, quá trìnhsinh học cơ bản của cơ thể sống Phương pháp TN là một trong những phương phápdạy học quan trọng nhất trong dạy học loại kiến thức này Cho nên trong quá trình dạyhọc Sinh học nếu GV biết tổ chức HS tìm tòi phát hiện tri thức bằng cách cho HS giảicác BTTN thì không những HS hiểu sâu sắc kiến thức mà còn rèn luyện các kỹ năng

tư duy, tính tích cực, sáng tạo trong học tập và giáo dục lòng say mê yêu thích mônhọc

Từ những vấn đề trên, chúng tôi nhận thấy việc nghiên cứu thiết kế và sử dụngcác BTTN trong dạy - học Sinh học nói chung và trong phần Sinh học Cơ thể nói riêng

là một trong những biện pháp góp phần nâng cao chất lượng dạy và học Sinh học ởTHPT

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC SINH

HỌC 11, TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

2.1 THIẾT KẾ BÀI TẬP THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC SINH HỌC

11 Ở TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

2.1.1 Qui trình thiết kế BTTN để rèn luyện kỹ năng tư duy cho học sinh

Qua nghiên cứu, tham khảo của một số tác giả, chúng tôi đã xây dựng quy trìnhthiết kế BTTN trong dạy học Sinh học gồm các bước như sau:

Sơ đồ 2.1 Quy trình thiết kế BTTN trong dạy học Sinh học

Bước 4: Sắp xếp thành hệ thống BTTN rèn luyện các kỹ năng tư duy

Bước 3: Tiến hành TN và sưu tầm tư liệu về các TN Gia công sư phạm

để thiết kế các BTTN rèn luyện các kỹ năng tư duy

Bước 2: Phân tích nội dung chương trình Sinh học 11, xác định các TN,

có thể thực hiện đượcBước 1: Phân tích mục tiêu chương trình Sinh học 11 đặc biệt chú trọng

xác định các kỹ năng tư duy cần rèn luyện

Giải thích qui trình :

Bước 1: Phân tích mục tiêu chương trình Sinh học 11 đặc biệt chú trọng xác

định các kỹ năng tư duy cần rèn luyện

Phân tích mục tiêu của chương, bài ở sách giáo khoa, đặc biệt chú trọng mụctiêu về mặt rèn luyện và phát triển kỹ năng tư duy thực nghiệm Xác định các kỹ năng

tư duy cần rèn luyện cụ thể tập trung vào các kỹ năng nhận thức cơ bản: kỹ năng phântích TN, so sánh kết quả TN, kỹ năng phán đoán – suy luận, thiết kế - đề xuất phương

án TN

Bước 2: Phân tích nội dung chương trình Sinh học 11, xác định các TN có thể

thực hiện được

Nghiên cứu nội dung của chương và của bài có liên quan đến TN, những TN

mà HS có thể làm được Sau đó, hệ thống hoá lại tất cả các nội dung dạy học có TN vàxác định các TN tương ứng với từng nội dung trong chương trình Sinh học ở THPT.Đây là bước định hướng cho việc xây dựng các BTTN

Bước 3: Tiến hành TN hoặc sưu tầm tư liệu về các TN Gia công sư phạm để

thiết kế các BTTN rèn luyện các kỹ năng tư duy

Tiến hành các TN đã xác định ở bước 2 để hiểu rõ được điều kiện, diễn biến,kết quả và các tình huống xảy ra trong TN, đồng thời quay phim, chụp ảnh lại tiếntrình và kết quả TN để làm tư liệu thiết kế bài tập Ngoài ra, có thể sưu tầm, tham khảocác tài liệu liên quan (sơ đồ, mô hình, đoạn phim về các TN) Đây là nguồn tư liệu thôrất quan trọng để xây dựng BTTN

Trên cơ sở nguồn tư liệu thô đã được tích lũy, gia công sư phạm nội dung của

TN đang khảo sát về nguyên liệu, dụng cụ TN, điều kiện, các bước tiến hành và kếtquả TN để hình thành các dạng BTTN sử dụng trong các khâu của quá trình dạy học.Tùy theo mục đích dạy học, có thể gia công sư phạm để thiết kế thành nhiều dạngBTTN khác nhau

Bước 4: Sắp xếp thành hệ thống BTTN rèn luyện các kỹ năng tư duy.

Sau khi thiết kế các BTTN, có thể sắp xếp thành hệ thống BTTN theo mục đíchdạy học như: BTTN sử dụng trong khâu nghiên cứu tài liệu mới, BTTN sử dụng trongkhâu củng cố hoàn thiện - kiến thức và BTTN sử dụng trong khâu kiểm tra - đánh giá

Hoặc có thể sắp xếp BTTN theo mục đích rèn luyện các kĩ năng tư duy thực nghiệmnhư: BTTN rèn luyện rèn luyện kĩ năng phân tích kết quả TN; rèn luyện kĩ năng sosánh kết quả TN; rèn luyện kĩ năng phán đoán kết quả TN; rèn luyện kĩ năng thiết kếTN.

2.1.2 Hệ thống bài tập thí nghiệm trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông

Dựa vào quy trình đã nêu, chúng tôi đã tiến hành thiết kế các BTTN rèn luyệncác kỹ năng tư duy cho HS trong dạy học Sinh học 11 bao gồm các dạng BTTN nhưsau: kỹ năng phân tích kết quả TN, so sánh kết quả TN, phán đoán kết quả TN, thiết

kế TN

2.1.2.1 Bài tập rèn luyện kỹ năng phân tích thí nghiệm

Yêu cầu: Đối với dạng bài tập này HS phải phân tích được mục đích của các

TN, các điều kiện tiến hành TN, kết quả TN, trên cơ sở đó giải thích được kết quả củacác TN đã tiến hành Từ đó, rút ra được kiến thức cơ bản cần khám phá, hoặc củng cố,hoàn thiện và nâng cao kiến thức đã học

Bài tập 1:

Một bạn làm TN như sau: Ngâm khoảng 200g đậu xanh trong nước Khi hạt bắtđầu nảy mầm chia làm 2 phần, một phần đem luộc chín để nguội Lấy 2 bình thủy tinh

có nắp :

Bình 1 : chứa hạt đậu đã luộc, đậy chặt nắp

Bình 2: chứa hạt đậu đang nảy mầm, đậy chặt nắp Sau một ngày, mở nắp vàcho vào mỗi bình một cây sáp nhỏ đang cháy Quan sát kết quả TN ở hình 2.1, em hãygiải thích hiện tượng xảy ra trong TN Xác định mục đích của TN trên

Hình 2.1 Thí nghiệm hô hấp ở thực vật

(Bài: Hô hấp ở thực vật)

Bài tập 2:

Lan và Hương làm thí nghiệm như sau:

Lấy một chai nhựa đổ đầy nước, cho vào chai khoảng 10 nhánh rong đuôi chồn.Sau đó, dùng một bong bóng bịt chặt miệng chai lại Dùng bóng đèn 500w chiếu sángchai (hoặc đặt chai ở nơi có nắng gắt) Sau 30 phút có kết quả như hình 2.2

Em hãy cho biết tại sao bong bóng phồng lên ? Mục đích TN của 2 bạn trên là

gì ? Theo em, 2 bạn còn phải làm thao tác nào nữa để hoàn thành TN của mình ?

Hiện tượng gì sẽ xảy ra sau 2 giờ ở 2 cốc trên? Giải thích

Hình 2.3 Thí nghiệm quang hợp ở thực vật

(Bài: Quang hợp ở thực vật)

Bài tập 4:

Bạn Nam tiến hành 2 thí nghiệm như sau:

+ Thí nghiệm 1: lấy 1 chuông thủy tinh kín úp lên cây đang phát triển tốt

+ Thí nghiệm 2: lấy 1 chuông thủy tinh úp lên cây đang phát triển tốt đồng thờiđặt trong chuông thêm 1 con chuột

Sau 1 thời gian cây ở thí nghiệm 1 bị chết, cây ở thí nghiệm 2 vẫn còn sống

Em hãy giải thích kết quả thí nghiệm trên và cho biết thí nghiệm đó nói về vaitrò của quá trình gì?

( bài: Quang hợp ở thực vật)

Bài tập 5:

Hai bạn An và Bình đã tiến hành 2 thí nghiệm sau:

Bạn An: tiến hành trồng cây đậu và đặt cây trong điều kiện đầy đủ ánh sáng,nhiệt độ, dinh dưỡng và những điều kiện thiết yếu khác Qua 1 thời gian thì cây sinhtrưởng và phát triển nhanh hơn so với cây trồng cùng thời gian nhưng sống trong điềukiện thiếu một hay nhiều nhân tố trên

→ Bạn An kết luận: cây muốn sinh trưởng và phát triển tốt thìphải có đầy đủ các điều kiện như ánh sáng, nhiệt độ…

Bạn Bình: tiến hành trồng 2 cây đâu: 1 cây đặt ngoài sáng và 1 cây đặt trongtối Sau 1 thời gian quan sát thì cây mọc trong tối cao hơn cây ngoài sáng

→ Bạn Bình kết luận: cây không cần ánh sáng vẫn sinh trưởng