Xây dựng và sử dụng bài tập để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học sinh học cơ thể thực vật – sinh học 11 trung học phổ thông

Việcnghiên cứu xây dựng hệ thống các bài tập thực nghiệm và sử dụng chúng mộtcách hợp lý trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông là một việc làm quantrọng nhằm cụ thể hóa mục tiêu phát

PHẦN I - MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Quan điểm chỉ đạo định hướng đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục vàđào tạo theo Nghị quyết 29 của Hội nghị Ban Chấp hành Trung ương ĐảngCộng sản Việt Nam lần thứ 8 khóa XI đã nêu rõ: “…Chuyển mạnh quá trìnhgiáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực vàphẩm chất người học Học đi đôi với hành; lý luận gắn với thực tiễn…” Đồngthời nghị quyết cũng nêu rõ: Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và họctheo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiếnthức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớmáy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở đểngười học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực Đối vớigiáo dục phổ thông, tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình thành phẩm chất,năng lực công dân, phát hiện và bồi dưỡng năng khiếu, định hướng nghề nghiệpcho học sinh Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, chú trọng giáo dục lýtưởng, truyền thống, đạo đức, lối sống, ngoại ngữ, tin học, năng lực và kỹ năngthực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn Đổi mới chương trình nhằm pháttriển năng lực và phẩm chất người học, hài hòa đức, trí, thể, mỹ; dạy người, dạychữ và dạy nghề Đổi mới nội dung giáo dục theo hướng tinh giản, hiện đại, thiếtthực, phù hợp với lứa tuổi, trình độ và ngành nghề; tăng thực hành, vận dụng kiếnthức vào thực tiễn

Trên cơ sở các quan điểm chỉ đạo, việc hình thành và phát triển năng lực

ở người học đã được xác định trong mục tiêu đổi mới giáo dục phổ thông sau

2015 Để góp phần chuẩn bị cho việc triển khai thực hiện có hiệu quả mục tiêugiáo dục phổ thông sau 2015 thì việc nghiên cứu thiết kế các hoạt động học tập

ở các môn học và tổ chức dạy học theo hướng hình thành, phát triển năng lựcngười học là vấn đề cần được quan tâm nghiên cứu Sinh học là bộ môn khoahọc có nhiều nội dung kiến thức gắn với thực nghiệm, do đó dạy và học thựchành đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu giáo dục của bộ mônSinh học Tuy nhiên, thực trạng dạy và học bộ môn Sinh học trong nhiều trườngphổ thông hiện nay chưa được giáo viên và học sinh chú trọng đúng mức, đồng

thời điều kiện về trang thiết bị, cơ sở vật chất chưa được đáp ứng đầy đủ và chưađảm bảo chất lượng để thực hiện đúng yêu cầu dạy học của bộ môn nhất là đốivới việc dạy học thực hành.

Đã có nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng bài tập vừa là phương tiện, vừa làphương pháp để tổ chức các hoạt động học tập cho học sinh có hiệu quả Việcnghiên cứu xây dựng hệ thống các bài tập thực nghiệm và sử dụng chúng mộtcách hợp lý trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông là một việc làm quantrọng nhằm cụ thể hóa mục tiêu phát triển năng lực thực nghiệm của người học,vừa góp phần nâng cao chất lượng dạy học bộ môn, vừa phát triển được nănglực chuyên biệt của bộ môn cho người học

Phần Sinh học cơ thể thực vật – Sinh học 11 có nhiều nội dung phù hợpcho việc lựa chọn vật liệu để xây dựng hệ thống bài tập thực nghiệm, đồng thờithuận lợi cho quá trình thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm chứng giả thuyết khoahọc của đề tài và nhằm từng bước cụ thể hóa cơ sở lý luận của đề tài vào thựctiễn dạy học bộ môn Sinh học ở trường phổ thông

Từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài Xây dựng và sử dụng bài tập để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 Trung học phổ thông.

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng được hệ thống bài tập thực nghiệm và đề xuất quy trình sử dụngchúng để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học

cơ thể thực vật - Sinh học 11 Trung học phổ thông

3 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Quy trình xây dựng và sử dụng bài tập để phát triển năng lực thực nghiệm chohọc sinh trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 Trung học phổ thông

3.2 Khách thể nghiên cứu

Quá trình dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 ở trường THPT

4 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được hệ thống bài tập thực nghiệm và sử dụng chúng theotiếp cận phát triển năng lực trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11thì sẽ phát triển được năng lực thực nghiệm bộ môn Sinh học cho học sinh

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

5.1 Hệ thống hóa cơ sở lý luận về năng lực; năng lực thực nghiệm; bài tập; bài tậpthực nghiệm; xác định cấu trúc năng lực thực nghiệm, các năng lực thành phần củanăng lực thực nghiệm

5.2 Điều tra thực trạng dạy và học thực hành Sinh học 11 ở một số trườngTHPT đại diện cho địa bàn thành phố; nông thôn; miền núi

5.3 Phân tích mục tiêu, nội dung chương trình Sinh học 11 THPT, nhất là phầnSinh học cơ thể thực vật để làm cơ sở xác định những nội dung xây dựng bài tậpthực nghiệm

5.4 Nghiên cứu đề xuất quy trình xây dựng bài tập để phát triển năng lực thựcnghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 THPT.5.5 Xây dựng hệ thống bài tập theo hướng phát triển năng lực thực nghiệm chohọc sinh trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 THPT

5.6 Nghiên cứu đề xuất quy trình sử dụng bài tập để phát triển năng lực thực nghiệmcho học sinh trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 THPT

5.7 Xác định phương pháp và tiêu chí đánh giá mức độ năng lực thực nghiệm

bộ môn Sinh học của học sinh

5.8 Triển khai thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng giả thuyết khoa học của đềtài đã đặt ra

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Nghiên cứu các văn bản của Đảng, Quốc hội, Chính phủ, Bộ Giáo dục

và Đào tạo về đổi mới giáo dục phổ thông nói chung và đổi mới hình thức,phương pháp dạy học, kiểm tra, đánh giá nói riêng

- Nghiên cứu các công trình khoa học, các ấn phẩm liên quan đến nănglực, đánh giá năng lực người học, xây dựng và sử dụng bài tập trong dạy học

- Nghiên cứu mục tiêu, nội dung Sinh học 11 nói chung và mục tiêu, nộidung phần Sinh học cơ thể thực vật nói riêng để làm cơ sở xây dựng và sử dụng cácbài tập thực nghiệm trong dạy học phần Sinh học cơ thể thực vật – Sinh học 11.6.2 Phương pháp chuyên gia

Trao đổi trực tiếp, xin ý kiến của các chuyên gia phương pháp dạy học,giáo dục học và giáo viên dạy bộ môn Sinh học ở một số trường THPT về:

- Quy trình xây dựng và quy trình sử dụng hệ thống bài tập để phát triểnnăng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật -Sinh học 11 THPT.

- Hệ thống bài tập thực nghiệm đề tài đã xây dựng

- Hệ thống các tiêu chí đánh giá năng lực thực nghiệm bộ môn Sinh họccủa học sinh

- Một số nội dung điều tra thực trạng dạy học thực hành Sinh học 11 trongcác trường THPT hiện nay

- Các nội dung triển khai thực nghiệm sư phạm; phạm vi thực nghiệm sưphạm và công cụ đo nghiệm

6.3 Phương pháp điều tra

Xây dựng phiếu điều tra cho giáo viên, cho học sinh và tiến hành điều tranhằm tìm hiểu thực trạng tổ chức dạy và học thực hành Sinh học 11 trong cáctrường THPT hiện nay thông qua các nội dung điều tra chủ yếu sau:

- Một số cơ sở vật chất, trang thiết bị, dụng cụ, hóa chất phục vụ cho côngtác thực hành bộ môn Sinh học

- Nhận thức của giáo viên và học sinh về vai trò của thực hành trong dạy

và học bộ môn Sinh học ở trường phổ thông

- Nhận thức của giáo viên về xây dựng và sử dụng bài tập thực nghiệmtrong dạy học Sinh học

- Thực trạng việc xây dựng và sử dụng bài tập thực nghiệm trong dạy họcSinh học

6.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Đề tài đã tiến hành triển khai thực nghiệm sư phạm trong năm học 2013– 2014 tại 4 trường THPT đại diện cho các địa bàn thành phố, nông thôn, miềnnúi; gồm trường THPT Thực Nghiệm (Hà Nội), trường THPT Vũ Duy Thanh(Ninh Bình), trường THPT Nho Quan C (Ninh Bình), trường THPT Triệu Sơn 3(Thanh Hóa)

- Phương án thực nghiệm được bố trí là phương án thực nghiệm songsong, với tổng số 218 học sinh ở nhóm lớp TN và 213 học sinh ở nhóm lớp ĐC

(Nội dung chi tiết của phương pháp thực nghiệm sư phạm được trình bày

ở chương 3 của luận án).

6.5 Phương pháp thống kê toán học

- Số liệu thực nghiệm được chúng tôi xử lý bằng phần mềm SPSS; với cáctham số thống kê đặc trưng gồm:

+ Giá trị trung bình: nhằm xác định điểm trung bình về năng lực của họcsinh nhóm lớp TN và nhóm lớp ĐC

+ Độ lệch chuẩn: nhằm xác định mức độ phân tán của số liệu quanh giá trịtrung bình

+ Mode: nhằm xác định giá trị có tần suất xuất hiện nhiều nhất trong tậphợp các giá trị của dữ liệu

- Sử dụng phép kiểm định T-test độc lập bằng phần mềm SPSS để kiểmchứng ý nghĩa thống kê của sự sai khác về điểm năng lực giữa nhóm TN vànhóm ĐC ở mỗi lần kiểm tra

7 Những đóng góp mới của đề tài

7.1 Hệ thống hóa cơ sở lý luận về năng lực; năng lực thực nghiệm; giá trị sưphạm của phát triển năng lực thực nghiệm trong dạy học Sinh học ở trườngphổ thông; bài tập; bài tập thực nghiệm; vai trò của bài tập thực nghiệmtrong dạy học Sinh học ở trường phổ thông

7.2 Đề xuất được cấu trúc năng lực thực nghiệm của học sinh phổ thông

7.3 Đề xuất được quy trình xây dựng và quy trình sử dụng bài tập để pháttriển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học cơ thểthực vật - Sinh học 11 THPT

7.4 Xây dựng được hệ thống các bài tập thực nghiệm phần Sinh học cơ thểthực vật - Sinh học 11 THPT

7.5 Đề xuất được các tiêu chí đánh giá năng lực thực nghiệm và các mức chấtlượng của năng lực thực nghiệm

PHẦN II – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1 Lược sử các nghiên cứu liên quan đến đề tài

1.1.1 Tình hình nghiên cứu về năng lực và cấu trúc của năng lực

Về khái niệm năng lực, có nhiều định nghĩa và quan niệm được đề cậpđến Theo De Ketele (1995), năng lực là một tập hợp trật tự các kĩ năng (các hoạtđộng) tác động lên các nội dung trong một loại tình huống cho trước để giải quyếtcác vấn đề do tình huống này đặt ra (dẫn theo Xavier Roegiers, 1996) Định nghĩanày cho rằng năng lực gồm 3 thành tố cơ bản, đó là: nội dung, kĩ năng và tìnhhuống Trong định nghĩa của De Ketele, “loại tình huống” có nghĩa là, nếu muốnkiểm tra xem ở học sinh đã hình thành năng lực chưa, chúng ta sẽ không trình bàycho học sinh một tình huống y như tình huống đã gặp khi học, mà trình bày mộttình huống cùng loại Đây là điều quan trọng vì nếu không thay đổi tình huống thìchúng ta chỉ làm các việc kiểm tra kĩ năng lặp lại ở trẻ em

Tác giả Xavier Roegiers (1996) cho rằng năng lực là sự tích hợp các kĩnăng tác động một cách tự nhiên lên các nội dung trong một loại tình huống chotrước để giải quyết những vấn đề do tình huống này đặt ra Năng lực này là mộthoạt động phức hợp đòi hỏi sự tích hợp, phối hợp các kiến thức và kỹ năng, chứkhông phải là sự tác động các kĩ năng riêng rẽ lên một nội dung Trong tác phẩm

Khoa sư phạm tích hợp hay làm thế nào để phát triển các năng lực ở nhà trường,

Xavier Roegiers nhấn mạnh việc dạy học sinh cách tìm tòi sáng tạo và cách vậndụng kiến thức vào các tình huống khác nhau Nghĩa là, dạy cho học sinh biếtcách sử dụng kiến thức và kỹ năng của mình để giải quyết những tình huống cụthể, có ý nghĩa nhằm mục đích hình thành, phát triển năng lực Đồng thời chú ýxác lập mối liên hệ giữa các kiến thức, kĩ năng khác nhau của các môn học haycác phân môn khác nhau để bảo đảm cho học sinh khả năng huy động có hiệu quảnhững kiến thức và năng lực của mình vào giải quyết các tình huống tích hợp.Xavier Roegiers cũng đã đề cập đến khái niệm năng lực bộ môn và năng lực liênmôn; năng lực cơ bản và năng lực đề cao

Theo P.A.Rudich, năng lực là tính chất tâm lý của con người chi phối quátrình tiếp thu các kiến thức, kĩ năng và kĩ xảo cũng như hiệu quả thực hiện mộthoạt động nhất định (dẫn theo Vũ Xuân Hùng, 2011) Denyse Tremblay (2002),

cho rằng năng lực là khả năng hành động đạt được thành công và chứng minh sựtiến bộ nhờ vào khả năng huy động và sử dụng hiệu quả nhiều nguồn lực tíchhợp của cá nhân khi giải quyết các vấn đề của cuộc sống Tuy nhiên, tiếp cậnkhái niệm năng lực theo các tác giả nêu trên rất khó để xác định được các thành

tố cũng như cấu trúc của năng lực

Theo Chương trình đánh giá học sinh Quốc tế (Programme forinternational Student Assessment, được viết tắt là PISA) của Tổ chức Hợp tác

và Phát triển Kinh tế (Organization for Economic Cooperation andDevelopment, được viết tắt là OECD), năng lực khoa học được thể hiện quaviệc học sinh có kiến thức khoa học và sử dụng kiến thức để nhận ra được cácvấn đề khoa học, giải thích hiện tượng khoa học và rút ra kết luận trên cơ sởchứng cứ về các vấn đề liên quan tới khoa học; và cũng theo PISA, việc đánhgiá năng lực khoa học liên quan tới kiến thức, thái độ và liên quan tới bối cảnh

Theo Từ điển Triết học (M.Rôdentan và P.IUĐin, 1976): Năng lực hiểutheo nghĩa rộng là những đặc điểm tâm lý của cá thể điều tiết hành vi của cá thể

và là điều kiện cho hoạt động sống của cá thể Đồng thời, quan điểm triết họccũng cho rằng năng lực của con người là sản phẩm của sự phát triển xã hội

Theo Đại Từ điển Tiếng Việt (Nguyễn Như Ý, 1999) thì năng lực là khảnăng đủ để thực hiện tốt một công việc

Theo Từ điển Tâm lý học (Vũ Dũng, 2008) thì năng lực là tập hợp cáctính chất hay phẩm chất của tâm lý cá nhân, đóng vai trò là điều kiện bên trong,tạo thuận lợi cho việc thực hiện tốt một dạng hoạt động nhất định

Theo Từ điển Giáo dục học (Bùi Hiền, 2013) thì năng lực là khả năngđược hình thành hoặc phát triển cho phép một con người đạt thành công trongmột hoạt động thể lực, trí lực hoặc nghề nghiệp

Như vậy, thuật ngữ năng lực được giải nghĩa trong các từ điển mới chỉcho ta cách hiểu sơ bộ về năng lực mà chưa thấy được các thành tố của năng lực

Theo Bernd Meier, Nguyễn Văn Cường (2006), năng lực là một thuộctính tâm lý phức hợp, là điểm hội tụ của nhiều yếu tố như tri thức, kĩ năng, kĩxảo, kinh nghiệm, sự sẵn sàng hành động và trách nhiệm đạo đức NguyễnQuang Uẩn (2003) cho rằng, năng lực là tổ hợp các thuộc tính độc đáo của cánhân phù hợp với những yêu cầu của một hoạt động nhất định, đảm bảo chohoạt động đó có kết quả Theo Nguyễn Công Khanh (2013), năng lực của học

sinh phổ thông là khả năng làm chủ những hệ thống kiến thức, kĩ năng, thái độ

… phù hợp với lứa tuổi và vận hành (kết nối) chúng một cách hợp lý vào thựchiện thành công nhiệm vụ học tập hoặc giải quyết hiệu quả vấn đề đặt ra chochính các em trong cuộc sống Như vậy, Nguyễn Công Khanh đã tiếp cận kháiniệm năng lực dưới góc độ giáo dục học hơn là dưới góc độ tâm lý học

Trong Chuyên đề Năng lực thực hiện và dạy học tích hợp trong đào tạonghề, tác giả Đỗ Mạnh Cường (2011) cho rằng năng lực thực hiện được coi như

là sự tích hợp kiến thức, kĩ năng, thái độ làm thành khả năng thực hiện một côngviệc Theo Robert J Sternberg (2000) thì sáng tạo trong thực hành đòi hỏi một sựphản ứng liên quan đến cả tình cảm lẫn tư duy, thái độ sáng tạo kết hợp với kĩnăng nhận thức Theo đó, kĩ năng nhận thức và thái độ có vai trò quan trọngtrong sáng tạo thực hành (một cấp độ cao của năng lực thực hành)

Khi bàn về cấu trúc của năng lực, John Erpenbeck (1998) cho rằng nănglực được tri thức làm cơ sở, được sử dụng như khả năng, được quy định bởi giátrị, được tăng cường qua kinh nghiệm và được thực hiện hóa qua chủ định (dẫntheo Nguyễn Công Khanh, 2013) Nguyễn Văn Cường (2006) cho rằng năng lực

hành động là sự kết hợp của 4 năng lực thành phần cơ bản sau: năng lực cá thể; năng lực xã hội; năng lực chuyên môn (là khả năng thực hiện công việc trong

lĩnh vực chuyên môn, trong đó bao gồm cả khả năng tư duy logic, phân tích,

tổng hợp, trừu tượng hóa) và năng lực phương pháp Tác giả cũng cho rằng,

trong dạy học không chỉ chú ý tích cực hóa học sinh về hoạt động trí tuệ mà cầnphải gắn hoạt động trí tuệ với thực hành và thực tiễn Tuy nhiên, nhiều tác giảnhư Phan Thị Thanh Hội (2007); Đặng Thành Hưng (2010); Nguyễn Công Khanh(2013) đều cho rằng năng lực có cấu trúc phức tạp, song những thành tố cơ bảncủa nó chỉ gồm: tri thức, kĩ năng, thái độ và tình cảm

Như vậy, có nhiều định nghĩa khác nhau về năng lực được đề cập đến.Tuy nhiên, khái quát chung ta có thể thấy khái niệm năng lực được tiếp cận theo

2 góc độ chính Theo góc độ tâm lý học, năng lực là tổ hợp các thuộc tính độcđáo của cá nhân phù hợp với những yêu cầu của một hoạt động nhất định, đảmbảo cho hoạt động đó có kết quả Tuy nhiên, tiếp cận định nghĩa năng lực theogóc độ tâm lý học sẽ có những khó khăn trong việc đánh giá kết quả học tập củahọc sinh theo tiếp cận đánh giá năng lực người học Theo góc độ giáo dục học,năng lực là sự làm chủ những hệ thống kiến thức, kĩ năng, thái độ và vận hành

(kết nối) chúng một cách hợp lý vào thực hiện thành công nhiệm vụ hoặc giảiquyết hiệu quả vấn đề đặt ra của cuộc sống Theo tác giả Đinh Quang Báo (2012),

dù năng lực được định nghĩa ở dưới góc độ nào thì nó cũng thể hiện những đặcđiểm chung, cơ bản sau đây:

- Nói đến năng lực là đề cập tới xu thế đạt được một kết quả nào đó của mộtcông việc cụ thể, do một con người cụ thể thực hiện (năng lực học tập, năng lực tưduy, năng lực tự quản lý bản thân, … Do đó, không tồn tại năng lực chung chung

- Nói đến năng lực là nói đến sự tác động của một cá nhân cụ thể tới mộtđối tượng cụ thể (kiến thức, quan hệ xã hội, …) để có một sản phẩm nhất định

Do đó, có thể dựa vào đó để phân biệt người này với người khác

- Năng lực là một yếu tố cấu thành trong một hoạt động cụ thể Năng lựcchỉ tồn tại trong quá trình vận động, phát triển của một hoạt động cụ thể Vì vậy,năng lực vừa là mục tiêu, vừa là kết quả hoạt động, nó là điều kiện của hoạtđộng nhưng cũng phát triển trong chính hoạt động đó

Theo chúng tôi, tiếp cận khái niệm năng lực về mặt giáo dục học sẽ thuậnlợi hơn trong việc xác định cấu trúc của năng lực cũng như rèn luyện, đánh giá

sự phát triển năng lực của người học

1.1.2 Tình hình nghiên cứu về các biện pháp rèn luyện, phát triển kĩ năng, năng lực cho người học và việc xây dựng, sử dụng bài tập để phát triển năng lực cho học sinh trong dạy học

Hướng nghiên cứu về rèn luyện, phát triển kĩ năng, năng lực cho học sinh,sinh viên trong dạy học đã được nghiên cứu từ khá sớm trên thế giới, trong đó

có công trình của X.I.Kixegof, Hình thành các kĩ năng và kĩ xảo sư phạm cho sinh viên trong điều kiện của nền giáo dục đại học, ông và các cộng sự đã thiết

kế hơn 100 kĩ năng giảng dạy trong đó tập trung vào 50 kĩ năng cần thiết nhấtđược phân phối theo từng kĩ năng thực hành, thực tập sư phạm (dẫn theo

Nguyễn Minh Châu, 2004) Trong tác phẩm Sự phát triển của những khái niệm sinh học đại cương, các tác giả đã cho rằng hệ thống các bài tập thực hành có ý

nghĩa to lớn đối với sự phát triển của các khái niệm sinh học, đặc biệt là các kháiniệm sinh học đại cương Các tác giả cũng cho rằng thông qua các bài tập thựchành có thể hình thành được ở học sinh một hệ thống xác định các kĩ năng cầnthiết (L.P Anastaxova, O.N.Kazakova, L.S.Korotkova, I.V.Misina,G.A.Taraxova, 1974) Tuy nhiên, các tác giả nêu trên chưa đề cập đến khái niệm

bài tập thực hành, phân loại bài tập thực hành và phương pháp sử dụng các bàitập thực hành để hình thành hệ thống các kĩ năng cần thiết cho người học

Trong mô hình Khám phá khoa học như sự nghiên cứu kép (ScientificDiscovery as Dual Search - SDDS) của Klahr (2000), theo ông mô hình nàygồm có 3 thành tố: tìm kiếm giả thuyết, kiểm chứng giả thuyết và đánh giá bằngchứng Tác giả Hammann (2004) đề xuất mô hình phát triển năng lực, theo đóquá trình thực nghiệm bao gồm: nghiên cứu giả thuyết, nghiên cứu thí nghiệm

và phân tích dữ liệu

Dựa trên các quan điểm của Klahr (2000) và Hammann (2004), trongcông trình luận án của mình, tác giả Phan Thị Thanh Hội (2007) cho rằng: quátrình thực nghiệm cần quan tâm đến 3 thành tố chính: bao gồm xây dựng giảthuyết khoa học; thiết kế phương án thực nghiệm và phân tích dữ liệu thựcnghiệm Theo tác giả, việc lựa chọn các thành tố này là vì chúng có vai trò quantrọng đối với việc giải quyết vấn đề thực nghiệm và chúng được xem là các nănglực chính trong sinh học Công trình nghiên cứu của Phan Thị Thanh Hội đã tạo

cơ sở cho việc đề xuất biện pháp phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinhthông qua việc tác động vào các thành tố của quá trình thực nghiệm

Ở Việt Nam, trong những năm gần đây, hướng nghiên cứu về rèn luyện,phát triển kĩ năng, năng lực cho học sinh, sinh viên trong dạy học đã được nhiềutác giả quan tâm Trong công trình nghiên cứu của mình, tác giả Nguyễn MinhChâu đã đưa ra các giải pháp nhằm nâng cao kỹ năng thực hành cho sinh viêncao đẳng kỹ thuật nông nghiệp Vũ Xuân Hùng (2011) đã đưa ra quy trình rènluyện năng lực dạy học cho sinh viên Đại học Sư phạm Kĩ thuật trong thực tập

sư phạm, trong đó có quy trình rèn luyện cho sinh viên năng lực sử dụng

phương tiện và năng lực vận dụng các phương pháp dạy học Trong tài liệu Phát triển năng lực và tư duy kĩ thuật, tác giả Nguyễn Trọng Khanh (2011) đã đưa ra

6 biện pháp để phát triển năng lực kĩ thuật cho người học, trong đó có các biệnpháp: phát triển năng lực quan sát và trí nhớ; tổ chức cho người học hình thành

và rèn luyện thao tác vật chất; hướng dẫn người học vận dụng kiến thức để giảiquyết vấn đề thực tiễn Phan Đức Duy (1999) đã đề xuất quy trình, nguyên tắcthiết kế bài tập tình huống dạy học Sinh học; đã tiến hành thiết kế các bài tậptình huống dạy học và đưa ra quy trình sử dụng các bài tập tình huống dạy học

để rèn luyện kỹ năng tổ chức bài lên lớp cho sinh viên nhằm góp phần nâng cao

chất lượng đào tạo cho giáo viên các trường sư phạm Trong công trình nghiên

cứu Sử dụng bài tập để rèn luyện cho sinh viên kỹ năng soạn bài học Sinh học,

tác giả Trịnh Đông Thư (2007) đã đưa ra hệ thống kỹ năng soạn bài học Sinhhọc, hệ thống các bài tập và quy trình sử dụng bài tập để rèn luyện kỹ năng soạnbài cho sinh viên Tác giả Ngô Văn Hưng (2010) đã đề xuất biện pháp để rènluyện cho học sinh kĩ năng hệ thống hóa kiến thức trong quá trình học tập Sinhhọc 9 Đỗ Thành Trung (2012) đã đề xuất quy trình rèn luyện và đưa ra 3 biệnpháp rèn luyện năng lực dạy học thực hành Sinh học ở THPT cho sinh viên sưphạm sinh các trường đại học, trong đó có biện pháp sử dụng các câu hỏi, bàitập để hình thành năng lực dạy học thực hành Sinh học ở THPT cho sinh viên sưphạm Tác giả đã đưa ra được những yêu cầu đối với từng loại bài tập hình thành

kĩ năng dạy học thực hành Tuy nhiên, tác giả chưa đề xuất nguyên tắc, quy trìnhxây dựng và sử dụng câu hỏi, bài tập để hình thành năng lực dạy học thực hànhSinh học ở THPT cho sinh viên sư phạm Trần Bá Hoành (2007), cũng đã phânbiệt kĩ năng và năng lực Theo tác giả, kĩ năng là khả năng vận dụng những trithức thu nhận được trong một lĩnh vực nào đó vào thực tiễn Kĩ năng có tínhriêng lẻ, cụ thể, còn năng lực có tính tổng hợp khái quát Tác giả cũng cho rằng,

kĩ năng và năng lực đều là sản phẩm của quá trình đào tạo, rèn luyện (bao gồm

cả tự đào tạo, tự rèn luyện) và trong dạy học cần tạo nhiều cơ hội để hình thành

và phát triển kĩ năng cho học sinh bằng cách đa dạng hóa các hoạt động trongdạy học Trong dạy học sinh học cần phát triển cho học sinh các năng lực nhậnthức và năng lực hành động Để làm được điều đó, giáo viên cần phải có nănglực hướng dẫn gợi mở, tổ chức cho học sinh phát hiện vấn đề, giải quyết vấn đềbằng tư duy trừu tượng và cả bằng hoạt động thực tiễn

Theo tác giả Đinh Quang Báo (2012), hình thành và phát triển năng lựcđòi hỏi sự tích hợp tối đa các lĩnh vực kiến thức, kĩ năng, thái độ để tạo nên tínhtổng thể bằng việc tổ chức các chủ đề học tập rộng gắn với thực tiễn Lấy chuẩn

và cấu trúc năng lực vừa làm điểm xuất phát cho xây dựng và thực hiện chươngtrình bao gồm mục tiêu, thời gian, kế hoạch, nội dung, phương pháp, hình thức,phương tiện giáo dục, vừa làm cơ sở để đánh giá kết quả đầu ra của quá trìnhgiáo dục Nội dung kiến thức, kĩ năng các môn học không chỉ là mục đích màquan trọng hơn phải là “cái” - nguyên liệu chính để gia công sư phạm trong quá

trình giáo dục để hình thành các năng lực cấu thành nhân cách Lộ trình pháttriển năng lực được thể hiện bằng lộ trình phát triển kiến thức, kĩ năng, thái độ.

Như vậy, việc rèn luyện, phát triển kĩ năng, năng lực cho người học đãđược nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu và đã có nhiều hướng nghiên cứu được

đề xuất, trong đó có hướng nghiên cứu xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập đểrèn luyện, phát triển kĩ năng, năng lực cho người học

Đi sâu tìm hiểu hướng nghiên cứu về bài tập, xây dựng và sử dụng bàitập trong dạy học, chúng tôi nhận thấy rằng, trên thế giới, hướng nghiên cứunày đã được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu ở nhiều góc độ khác nhau.Các tác giả (B.P.Exipốp, 1971 và M.A Đanilốp, 1980) đều đã khẳng định vaitrò, tính hiệu quả của việc sử dụng bài tập trong quá trình dạy học Các tácgiả cho rằng bài tập là yếu tố không thể thiếu và có vị trí quan trọng trongtoàn bộ tiến trình dạy học Bài tập được xem như vừa là mục đích, vừa là nộidung, vừa là phương tiện để đạt được mục tiêu dạy học Do đó, có thể sửdụng bài tập trong tất cả các khâu của quá trình dạy học để giúp học sinh lĩnhhội kiến thức mới, củng cố hoàn thiện kiến thức, vận dụng kiến thức và rènluyện kĩ năng Theo các tác giả, phải thông qua bài tập học sinh mới nắmvững tri thức, mới vận dụng được tri thức vào thực tiễn, rèn luyện kĩ năng, kĩxảo và phát triển năng lực hoạt động trí tuệ Các nhà tâm lý học Xô Viết theotrường phái tâm lý học hoạt động đã đặt ra vấn đề rèn luyện các kĩ năng tưduy thông qua luyện tập bằng các bài toán

Tác giả G.D.Sharma (1996) cho rằng có thể hướng dẫn sinh viênphương pháp tự học, tự nghiên cứu bằng nhiều hình thức khác nhau và theoông, dù với hình thức dạy học nào thì việc xây dựng và sử dụng hệ thống bàitập cho sinh viên tự học, tự nghiên cứu đều có vai trò quan trọng

Khi nghiên cứu mối quan hệ giữa dạy học và phát triển trí tuệ của họcsinh, L.X Vưgotxki đã xây dựng lí thuyết “Vùng cận phát triển” Ông nhấnmạnh rằng: “….dạy học không сhỉ đi sau sự phát triển, cũng không chỉ đi đồnghỉ đi sau sự phát triển, cũng không chỉ đi đồnghành với sự phát triển mà nó còn đi trước sự phát triển”

Vưgotxki cũng cho rằng, tại mỗi thời điểm trong sự phát triển của trẻ emđều có hai trình độ: mức phát triển hiện tại và vùng phát triển gần nhất Có thểnhận biết hai trình độ này thông qua việc giải quyết các nhiệm vụ học tập của họcsinh với hai mức độ khác nhau Mức thứ nhất là các bài tập mà trẻ tự thực hiện

được và mức thứ hai là các bài tập khó cần có sự giúp đỡ của người lớn Do đó,trong dạy học người giáo viên cần phải thiết kế những bài tập nhận thức hướngvào vùng phát triển gần nhất của học sinh (dẫn theo Hồ Thị Dung, 2013)

Các tác giả N.A Rubakin (1982); R Retzke (1973) đã đánh giá rất caovai trò của bài tập nhận thức trong hoạt động tự học của sinh viên Theo cáctác giả, việc giải bài tập nhận thức không chỉ củng cố những tri thức mà còn

là con đường hướng sinh viên biết tìm ra những tri thức mới trong những kiếnthức đã học Như vậy, các tác giả đã nhấn mạnh vai trò của việc xây dựng và

sử dụng bài tập nhận thức để tổ chức hoạt động học tập cho sinh viên nhằmgiúp sinh viên tự mình chiếm lĩnh tri thức mới

Nhấn mạnh vai trò của bài tập đối với người học, các tác giả Robert J.Marzano, Debra J Pickering, Jane E Pollock (2011) cho rằng: Luyện tập cácbài tập lý thuyết hoặc các bài tập thực hành đều tạo cho học sinh những cơhội để có thể đào sâu kiến thức và thực hành thành thục những kĩ năng liênquan đến nội dung bài học đã được giới thiệu cho học sinh trước đó

Tác giả I.F Kharlamốp (1978) cho rằng các bài luyện tập cần phải đadạng, đòi hỏi sự suy nghĩ và đôi chút sáng tạo Ông cũng nhấn mạnh bài tậpsáng tạo là một loại hình bài tập có sự chuyển hướng rõ rệt trong tư duy, tínhđộc lập suy nghĩ của học sinh, làm cơ sở cho việc hình thành các kĩ năng Bởitheo ông, sự hình thành kĩ năng, kĩ xảo sẽ diễn ra thông minh hơn, nếu ngoàicông tác thực hành, quá trình đó còn kèm theo cả hoạt động trí tuệ tích cựccủa học sinh

Ở Việt Nam, nhiều nhà nghiên cứu đã đề xuất biện pháp xây dựng và sửdụng câu hỏi, bài tập nhằm góp phần nâng cao hiệu quả dạy học, rèn luyện các

kĩ năng cho người học Theo Thái Duy Tuyên (2010), có thể nói quá trình họctập là quá trình giải một hệ thống bài tập đa dạng Trong thực tế, một bài giảng,một giờ lên lớp có hiệu quả, có thỏa mãn yêu cầu nâng cao tính tích cực, sángtạo của học sinh hay không phụ thuộc rất nhiều vào hệ thống bài tập (bao gồm

cả câu hỏi, bài toán, bài tập nhận thức ) có lí thú, có được biên soạn và sử dụngtốt không Tác giả cũng cho rằng, bài tập là một hệ thông tin xác định bao gồmnhững điều kiện và những yêu cầu được đưa ra trong quá trình dạy học, đòi hỏi

ở người học một lời giải đáp, mà lời giải đáp này về toàn bộ hoặc từng phầnkhông ở trạng thái có sẵn của người học tại thời điểm mà bài tập được đặt ra

(Câu hỏi chỉ nêu yêu cầu hoặc nhiệm vụ mà học sinh cần trả lời) Khi đề cập đến

hệ thống bài tập, theo tác giả Thái Duy Tuyên, hệ thống bài tập bao hàm cả Câu hỏi, bài toán, bài tập thí nghiệm, thực hành, bài tập nhận thức Tác giả cũng đã

đề cập khá sâu khái niệm bài tập; vai trò, vị trí của bài tập trong quá trình dạyhọc; phân loại hệ thống bài tập; các yêu cầu của bài tập; các nguyên tắc xâydựng và quy trình xây dựng bài tập; sử dụng hệ thống bài tập; xây dựng hệthống bài tập thực hành và sử dụng hệ thống bài tập thực hành Tuy nhiên, tácgiả chưa đề cập đến khái niệm bài tập thực hành cũng như chưa đề xuất quytrình xây dựng và sử dụng bài tập thực hành trong dạy học ở trường phổ thông

Trên cơ sở những vấn đề lý luận chung về bài tập, nhiều nhà nghiên cứu

về lý luận dạy học ở các bộ môn đã đi sâu nghiên cứu hướng xây dựng và sửdụng bài tập trong dạy học ở từng môn học Nghiên cứu về việc xây dựng và sửdụng câu hỏi, bài tập trong dạy học sinh học, các tác giả Đinh Quang Báo, PhanĐức Duy (1994) đã nghiên cứu việc sử dụng bài tập để tạo tình huống sư phạmtrong dạy học bộ môn Lí luận và Phương pháp dạy học Sinh học Các tác giảcho rằng, khi sinh viên tiếp nhận, giải quyết các bài tập tình huống sẽ vừa có tácdụng củng cố tri thức vừa rèn luyện những kĩ năng dạy học cần thiết Như vậy,bài tập tình huống không chỉ có tác dụng củng cố tri thức mà nó còn có tác dụngrèn luyện kĩ năng Các tác giả Lê Đình Trung (1994), Lê Thanh Oai (2003)trong các công trình nghiên cứu luận án của mình cũng đã đi sâu nghiên cứu vấn

đề xây dựng và sử dụng câu hỏi, bài tập, bài toán nhận thức để tích cực hóa hoạtđộng của học sinh nhằm nâng cao hiệu quả dạy học môn Sinh học ở trường phổthông Các tác giả đã hệ thống hóa và làm rõ cơ sở lý luận, nguyên tắc, quy trìnhxây dựng và sử dụng câu hỏi, bài tập, bài toán, bài toán nhận thức và vai trò củachúng trong quá trình dạy học sinh học Tác giả Lê Đình Trung (2012) đã đưa rakhái niệm bài tập toán sinh học; tiêu chuẩn xây dựng bài tập toán sinh học vàokhâu dạy kiến thức mới; quy trình xây dựng và sử dụng bài tập toán sinh học đểdạy kiến thức mới nhằm nâng cao hiệu quả dạy học sinh học ở trường Trung họcphổ thông Tuy nhiên, hướng nghiên cứu xây dựng và sử dụng bài tập để pháttriển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học sinh học ở trường phổthông chưa được đi sâu nghiên cứu

Về vai trò, quy trình tổ chức, sử dụng và việc cải tiến các bài thực hànhthí nghiệm cho học sinh trong dạy học đã được nhiều tác giả quan tâm nghiên

cứu Các tác giả Nguyễn Quang Vinh, Bùi Văn Sâm (1986) khi nghiên cứu vềviệc nâng cao hiệu quả sử dụng các thí nghiệm trong giảng dạy giải phẫu sinh lý

ở trường phổ thông, đã cho rằng cần đặt người học vào vị trí của người nghiêncứu để tìm tòi, phát hiện ra cái mới, tuy không mới cho khoa học nhưng mới đốivới bản thân các em Điều này cho thấy các tác giả đã quan tâm đến việc tạođiều kiện để người học sử dụng thí nghiệm theo phương pháp nghiên cứu khoahọc Tác giả Vũ Bảo (1986), khi đưa ra kinh nghiệm xây dựng quy trình dạy học

để nâng cao chất lượng thực hành môn Vật lí đã cho rằng cần phát huy tính tíchcực, tư duy độc lập của học sinh trong các giờ thực hành thí nghiệm, đặc biệt là

cố gắng đặt học sinh vào tình huống có vấn đề trước khi thực hành bằng cáchđưa trước các câu hỏi, các vấn đề cần suy nghĩ cho học sinh chuẩn bị Nghiêncứu về tích cực hóa hoạt động thí nghiệm trong dạy học Sinh học 6, tác giảNguyễn Vinh Hiển (2003) cho rằng cần kích thích óc tưởng tượng, sáng tạo củahọc sinh thông qua hoạt động nêu giả thuyết và thiết kế thí nghiệm Điều này

đã được cụ thể hóa trong việc tác giả đưa ra quy trình hoạt động thí nghiệmtrong dạy học loại bài kiến thức sinh lí thực vật gồm 5 bước (1 Xác địnhnhiệm vụ học tập; 2 Nêu giả thuyết, thiết kế thí nghiệm; 3 Làm thí nghiệmkiểm tra; 4 Rút ra kết luận; 5 Đánh giá, hướng dẫn, giao bài tập về nhà),trong đó, theo tác giả cần coi trọng hoạt động học sinh nêu giả thuyết, thiết kếthí nghiệm trước khi các em tiến hành thí nghiệm kiểm tra Tác giả Ngô ThịNgọc Mai (2012) khi nghiên cứu các phương pháp sử dụng thí nghiệm nhằmnâng cao hiệu quả dạy học hóa học ở trường phổ thông cũng đã đề xuất việc sửdụng thí nghiệm theo phương pháp nghiên cứu; sử dụng thí nghiệm để tổ chứchoạt động kiểm nghiệm giả thuyết, dự đoán giả thuyết; sử dụng thí nghiệm theophương pháp phát hiện và giải quyết vấn đề Đồng thời, trong quá trình tổ chứcthực nghiệm cho học sinh, tác giả cũng rất quan tâm đến yếu tố sáng tạo củangười học thông qua việc giáo viên chỉ cung cấp mục đích thí nghiệm và cơ sở

lý thuyết, sau đó yêu cầu người học tự thiết kế các phương án dự kiến sẽ tiếnhành, tiếp đó là tiến hành thu thập và phân tích số liệu… Như vậy, trong hoạtđộng thí nghiệm, các tác giả nêu trên đều rất quan tâm đến việc rèn luyện các kĩnăng tư duy thực nghiệm cho người học Tuy nhiên, các tác giả chưa đề cập đếnquy trình xây dựng và sử dụng các bài tập thực nghiệm trong dạy học để pháttriển năng lực thực nghiệm cho người học

Khi nghiên cứu về bài tập hóa học thực nghiệm định lượng, tác giảNguyễn Xuân Trường (1992) cho rằng, việc giải bài tập thực nghiệm định lượngvừa có tác dụng giáo dục học sinh tính cẩn thận, chính xác, tinh thần tráchnhiệm và lòng tin đối với công việc, rèn luyện tính kiên nhẫn đồng thời vừa giúphọc sinh phát triển năng lực nghiên cứu và hứng thú học tập môn học vì các bàitập thực nghiệm định lượng là dạng bài tập nghiên cứu phổ thông Tuy nhiên,tác giả Nguyễn Xuân Trường phân loại bài tập hóa học thực nghiệm định lượngchủ yếu căn cứ vào nội dung và phương pháp thực nghiệm mà chưa phân loạibài tập thực nghiệm theo tiếp cận tiến trình của hoạt động thực nghiệm Trongcông trình nghiên cứu của mình, tác giả Cao Cự Giác (2007) cho rằng có hai cơ

sở quan trọng định hướng thiết kế các bài tập hóa học thực nghiệm để phát triển

tư duy và rèn luyện kiến thức kĩ năng thực hành cho học sinh Trung học phổ

thông, đó là: 1) Cơ sở lý thuyết, bao gồm các nội dung lý thuyết cần kiểm tra; 2) Cơ sở thực nghiệm, bao gồm các nội dung thực nghiệm và các kĩ năng thực

hành cần kiểm tra Tác giả Cao Cự Giác cũng đã phân loại bài tập hóa học thực

nghiệm thành 3 dạng, gồm: 1) Bài tập hóa học thực nghiệm có tính chất trình

bày (giải bài tập thông qua việc trình bày các thí nghiệm mà không phải tiến

hành các thí nghiệm), 2) Bài tập hóa học thực nghiệm có tính chất minh họa và

mô phỏng (giải bài tập bằng cách vẽ hình hoặc sử dụng hình vẽ, băng hình, phần

mềm mô phỏng), 3) Bài tập hóa học thực nghiệm có tính chất thực hành (giải bài

tập bằng cách tiến hành các thí nghiệm) Như vậy, tác giả Cao Cự Giác cũngchưa đề xuất cách phân loại bài tập hóa học thực nghiệm theo tiến trình hoạtđộng thực nghiệm Tác giả Vũ Ánh Tuyết (2009) đã đề xuất một số biện phápnâng cao năng lực thực hành lịch sử cho học sinh Trung học phổ thông, trong đó

có biện pháp xây dựng và hướng dẫn học sinh làm bài tập lịch sử Theo tác giả,bài tập lịch sử được xây dựng cần đảm bảo tính khoa học, tính vừa sức, tính tíchcực hóa, tính hệ thống, tính nhất quán và tính giáo dục Tác giả cũng đưa ranhiều loại bài tập lịch sử (như bài tập rèn luyện kĩ năng xây dựng, sử dụng bảnđồ; bài tập rèn luyện kĩ năng vẽ sơ đồ; bài tập rèn luyện kĩ năng vẽ biểu đồ, …).Tuy nhiên, tác giả chưa đưa ra khái niệm bài tập thực hành và quy trình xâydựng cũng như tiêu chí của một bài tập nhằm phát triển năng lực thực hành lịch

sử cho học sinh Trung học phổ thông Nghiên cứu về phát triển năng lực vận

dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn cho học sinh THPT, tác giả Trần ThịTao Ly (2011) đã đề xuất 3 biện pháp, trong đó có 2 biện pháp liên quan đếnviệc xây dựng và sử dụng các tình huống, các bài tập hóa học có nội dung liên quanđến thực tiễn Tuy nhiên, tác giả chưa đề xuất được nguyên tắc, quy trình xây dựng

và sử dụng các bài tập hóa học đó trong dạy học ở trường THPT

Đi sâu nghiên cứu hướng xây dựng và sử dụng bài tập thực hành trongdạy học nhằm phát triển năng lực của người học còn có các tác giả Trần ThịHương (2005), Trần Trung Kiên (2011), Trần Thị Tuyết Oanh (2011) Trong đó,tác giả Trần Thị Hương (2005) trong công trình nghiên cứu của mình đã đưa rakhái niệm, cấu trúc, phân loại bài tập thực hành giáo dục học Theo tác giả,

“Loại bài tập được sử dụng trong hoạt động thực hành nhằm mục đích giúpngười học củng cố tri thức, phát triển năng lực sử dụng độc lập những tri thứcthu nhận được, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo hoạt động nhất định…gọi là bài tậpthực hành” Tác giả đã đề xuất các nguyên tắc, quy trình xây dựng hệ thống bàitập thực hành rèn luyện kĩ năng hoạt động giáo dục và quy trình, phương pháp,điều kiện sử dụng hệ thống bài tập thực hành đó trong quá trình dạy học giáo dụchọc ở các trường đại học sư phạm Tuy nhiên, theo chúng tôi, với cách tiếp cậnkhái niệm bài tập thực hành như trên thì sẽ có những khó khăn trong việc xác địnhcác tiêu chí cho một bài tập thực hành để phân biệt với một bài tập nói chung

Tác giả Phan Đức Duy (2012) cho rằng, một trong những phương hướng

để rèn luyện các kĩ năng tư duy cho học sinh là việc sử dụng bài tập thực hànhthí nghiệm Việc giải bài tập thực hành thí nghiệm một mặt giúp các em đượctrang bị, khắc sâu tri thức, mặt khác còn rèn luyện được cho các em các kĩ năng

tư duy thực nghiệm trong quá trình học tập Tác giả Phan Đức Duy cũng đưa rakhái niệm bài tập thực hành thí nghiệm là bài tập đòi hỏi học sinh phải vận dụngmột cách tổng hợp các kiến thức lý thuyết và thực nghiệm, các kĩ năng hoạt độngtrí óc và chân tay để tự mình giải quyết vấn đề, đề ra phương án, lựa chọn phươngtiện, tiến hành thí nghiệm nhằm rút ra kết luận khoa học Tác giả cũng cho rằng,

bài tập thực hành thí nghiệm có nhiều hình thức khác nhau như: 1) Bài tập sử dụng các dụng cụ thí nghiệm, hóa chất cần thiết để làm thí nghiệm; 2) Bài tập chỉ được giải bằng lý thuyết (mang tính chất thực nghiệm tưởng tượng); 3) Bài tập

bằng hình vẽ (dùng hình vẽ để mô tả cách lắp đặt thí nghiệm, hoặc từ hình vẽ cho

trước phân tích các khả năng phù hợp…) Theo tác giả, bài tập thực hành thínghiệm dạng 2 và 3 có thể coi là hình thức thí nghiệm tư duy và nó có ưu điểmchính là đòi hỏi học sinh phải tư duy tích cực mới có thể hiểu được thí nghiệm,trả lời câu hỏi và tìm ra được kết luận cần thiết Tác giả cũng đưa ra các bài tậpthực hành thí nghiệm để rèn cho học sinh các kĩ năng tư duy như: kĩ năng thiết

kế thí nghiệm, kĩ năng phân tích thí nghiệm; kĩ năng phán đoán kết quả thínghiệm, kĩ năng so sánh kết quả thí nghiệm Như vậy, tác giả Phan Đức Duy đã

đề cao vai trò của bài tập thực hành thí nghiệm trong việc rèn luyện các kĩ năng

tư duy thực nghiệm cho người học và tác giả cũng đã chỉ ra các kĩ năng cần thiếtcủa quá trình thực nghiệm Tuy nhiên, tác giả chưa đi sâu nghiên cứu cấu trúccủa năng lực thực nghiệm

Như vậy, hướng nghiên cứu về sử dụng thí nghiệm nhằm nâng cao chấtlượng dạy học và hướng nghiên cứu xây dựng, sử dụng bài tập thực hành để rènluyện kĩ năng, phát triển năng lực của người học đã được nhiều tác giả quan tâmnghiên cứu Tuy nhiên, những nghiên cứu đã có mới chỉ tập trung chủ yếu cho đốitượng sinh viên, đồng thời những nghiên cứu đã có chưa hệ thống hóa một cáchđầy đủ những cơ sở lý luận về năng lực thực nghiệm và bài tập thực nghiệm

1.2 Cơ sở lý luận của đề tài

1.2.1 Năng lực thực nghiệm

1.2.1.1 Khái niệm năng lực

Trên cơ sở tổng quan những vấn đề về năng lực đã được phân tích trong

mục 1.1.1, trong nghiên cứu này chúng tôi sử dụng khái niệm năng lực sau đây:

Năng lực là sự làm chủ những hệ thống kiến thức, kĩ năng, thái độ và vậnhành (kết nối) chúng một cách hợp lý vào thực hiện thành công nhiệm vụ hoặcgiải quyết hiệu quả vấn đề đặt ra của cuộc sống Theo khái niệm này, năng lựcgồm 3 thành tố cơ bản, đó là: kiến thức, kĩ năng và thái độ

Việc sử dụng khái niệm năng lực trên sẽ thuận lợi trong việc xác định cáccăn cứ để xây dựng hệ thống bài tập thực nghiệm và đánh giá sự phát triển nănglực thực nghiệm của học sinh, bởi vì khái niệm trên chỉ ra các thành tố của nănglực, trên cơ sở đó định hướng xây dựng các bài tập tác động vào từng thành tốcũng như kiểm tra sự phát triển từng thành tố của năng lực

1.2.1.2 Khái niệm thực nghiệm

Theo Đại Từ điển Tiếng Việt (Nguyễn Như Ý, 1999), thực nghiệm làtạo ra những biến đổi nhất định của sự vật để xem xét những hiện tượng nào

đó hoặc kiểm tra tính đúng sai của các lý thuyết, của những ý kiến hoặc gợi ranhững ý kiến mới

Theo Từ điển Giáo dục học (Bùi Hiền, 2013), thực nghiệm là phươngpháp nghiên cứu khoa học nhằm theo dõi, quan sát, kiểm tra, đánh giá kết quảthu được theo giả thuyết đã nêu bằng cách tạo ra những điều kiện nhất định cho

sự vật, hiện tượng được đưa vào thử

Trong nghiên cứu khoa học, thực nghiệm được hiểu là quá trình thu thập,phân tích thông tin để kiểm chứng cho một giả thuyết khoa học đã được đặt ra

Do đó, theo chúng tôi, thực nghiệm có nghĩa rộng hơn thí nghiệm, cụ thể:

+ Thực nghiệm có thể được thực hiện bằng việc nghiên cứu, tổng hợp,phân tích các tài liệu, các bằng chứng thu được…(ví dụ trong nhiều nghiên cứu

Theo Phạm Hữu Tòng (2001), thí nghiệm là quá trình tạo ra một hiện tượng,một sự biến đổi nào đó trong điều kiện xác định để quan sát, thu thập dữ liệu

Tóm lại, thực nghiệm trong khoa học là một phương pháp nghiên cứu Nhưvậy, có thể hiểu thí nghiệm chỉ là một phương án trong thực nghiệm Tuy nhiên,thí nghiệm là phương án chủ yếu để thu thập thông tin trong nghiên cứu lĩnh vựckhoa học thực nghiệm

Trong nghiên cứu luận án này, phương thức thực nghiệm được thực hiệnchủ yếu bằng các thí nghiệm và các thí nghiệm được sử dụng là các thí nghiệmmang tính chất đại diện

Có thể nhìn nhận thêm về Thực nghiệm, Thí nghiệm dưới góc độ mụcđích thực hiện và phương pháp thực hiện trong so sánh sau đây:

1/ Trong nghiên cứu khoa học (nhất là đối với lĩnh vực khoa học thựcnghiệm), thực nghiệm được thực hiện chủ yếu bằng việc tiến hành các thí

nghiệm Trong trường hợp này, mục đích thí nghiệm chính là mục đích của thựcnghiệm và phương pháp thí nghiệm chính là phương pháp thực nghiệm.

2/ Tuy nhiên, trong dạy học, khi đề cập đến phương pháp thí nghiệm vàphương pháp thực nghiệm thường được hiểu là phương pháp dạy học Do đó,theo chúng tôi, chúng lại có một hàm ý khác nhau về tiếp cận mục đích sử dụngthực nghiệm/thí nghiệm trong dạy học, cụ thể:

+ Phương pháp thực nghiệm trong dạy học là việc sử dụng các thựcnghiệm để tổ chức cho học sinh nhận thức theo con đường nghiên cứu khoa học.Mục đích sử dụng thực nghiệm trong trường hợp này nhằm rèn luyện cho họcsinh các kĩ năng của quá trình nghiên cứu khoa học

+ Phương pháp thí nghiệm trong dạy học là việc sử dụng các thí nghiệmnhằm mục đích nâng cao chất lượng lĩnh hội kiến thức cho học sinh Trongtrường hợp này, giáo viên chưa có nhiều chủ ý đến việc tổ chức cho học sinhnhận thức theo con đường nghiên cứu khoa học, cũng như rèn luyện cho họcsinh các kĩ năng của quá trình nghiên cứu khoa học

Như vậy, để rèn luyện và phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh thìgiáo viên phải dạy học sinh phương pháp thực nghiệm chứ không chỉ là phươngpháp thí nghiệm

Trên cơ sở đó, trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng thuật ngữ thựcnghiệm để thống nhất với thuật ngữ năng lực thực nghiệm và tiếp cận với mục tiêurèn luyện, phát triển cho học sinh các kĩ năng của quá trình nghiên cứu khoa học

Căn cứ theo logic quá trình, chúng tôi xác định quá trình hoạt động thựcnghiệm cấu trúc: đề xuất giả thuyết thực nghiệm → thiết kế phương án thựcnghiệm → tiến hành thực nghiệm và thu thập kết quả thực nghiệm → phân tíchkết quả thực nghiệm và rút ra kết luận khoa học

Trong dạy học, việc tiến hành thu thập dữ liệu để làm cơ sở kết luận chogiả thuyết thực nghiệm không nhất thiết đòi hỏi học sinh phải trực tiếp tiến hànhcác thực nghiệm trên đối tượng thật để thu thập dữ liệu mà có thể tổ chức chohọc sinh so sánh, phân tích, suy luận…dựa trên các tình huống của bài tập thựcnghiệm giả định, từ đó có cơ sở để kết luận cho giả thuyết thực nghiệm

1.2.1.3 Khái niệm năng lực thực nghiệm

Năng lực thực nghiệm của học sinh phổ thông là sự làm chủ những hệ thốngkiến thức, kĩ năng, thái độ và vận hành chúng một cách hợp lý để thực hiện thànhcông nhiệm vụ thực nghiệm trong quá trình học tập ở trường phổ thông

1.2.2 Cấu trúc của năng lực thực nghiệm

Mỗi yếu tố cấu trúc của năng lực thực nghiệm chúng tôi gọi là một nănglực thành phần của năng lực thực nghiệm vì mỗi yếu tố đó đã phản ánh một quátrình hoạt động để tạo ra một sản phẩm có tính trọn vẹn nhất định của quá trìnhthực nghiệm

Các năng lực thành phần của năng lực thực nghiệm được sắp xếp theomột logic cấu thành năng lực thực nghiệm và nó chính là logic của quá trìnhhoạt động thực nghiệm Do đó, cũng có thể quan niệm mỗi năng lực thành phần

là một tiêu chí của năng lực thực nghiệm

Năng lực thực nghiệm có cấu trúc gồm các năng lực thành phần sau: nănglực hình thành giả thuyết thực nghiệm; năng lực thiết kế phương án thựcnghiệm; năng lực tiến hành thực nghiệm và thu thập kết quả thực nghiệm; nănglực phân tích kết quả thực nghiệm và rút ra kết luận

1.2.2.1 Năng lực hình thành giả thuyết thực nghiệm

Trong dạy học, giả thuyết thực nghiệm được người học đưa ra có thể đúnghoặc có thể sai Tuy nhiên, giáo viên nên yêu cầu học sinh có những suy luậnlogic trên cơ sở lý thuyết đã biết để hình thành giả thuyết thực nghiệm

 Mức độ bồi dưỡng năng lực hình thành giả thuyết thực nghiệm

Căn cứ vào từng nội dung thực nghiệm và năng lực của người học, giáoviên sẽ đưa ra các nhiệm vụ ở các mức độ khác nhau để tổ chức bồi dưỡng nănglực hình thành giả thuyết thực nghiệm cho người học Trong việc tổ chức bồidưỡng năng lực hình thành giả thuyết thực nghiệm cho người học, chúng tôi chiathành 2 mức độ chính, cụ thể như sau:

- Mức độ cơ bản: Học sinh xác định giả thuyết thực nghiệm từ phương án

thực nghiệm cho trước

Giáo viên cung cấp cho học sinh một phương án tiến hành thực nghiệmhoàn chỉnh (dưới dạng mô tả bằng kênh chữ, kênh hình hoặc các video…) Sau

đó yêu cầu học sinh phân tích phương án thực nghiệm và xác định giả thuyết chothực nghiệm đó

Việc yêu cầu người học phân tích phương án thực nghiệm hoàn chỉnh chotrước để xác định giả thuyết của thực nghiệm giúp người học vừa củng cố kiến thức

về giả thuyết thực nghiệm, vừa rèn luyện kĩ năng hình thành giả thuyết thựcnghiệm

- Mức độ nâng cao: Học sinh xác định giả thuyết thực nghiệm từ vấn đề

khoa học cho trước

Học sinh được tiếp cận với vấn đề khoa học và từ vấn đề khoa học đượctiếp cận, học sinh phải phân tích, suy luận,… để đưa ra giả thuyết thực nghiệm

1.2.2.2 Năng lực thiết kế phương án thực nghiệm

 Khái niệm

- Phương án thực nghiệm là những dự kiến về cách thức, trình tự tiến hànhthực nghiệm trong hoàn cảnh, điều kiện nhất định nào đó để thu được kết quảthực nghiệm mong muốn

- Năng lực thiết kế phương án thực nghiệm là khả năng người học đề xuấtđược các yếu tố cần thiết cho việc triển khai thực nghiệm; bố trí thực nghiệm vàxác định được quy trình tiến hành thực nghiệm để thu được kết quả mong muốn

+ Xác định và lựa chọn được đối tượng thực nghiệm.

+ Nêu được các nguyên vật liệu, trang thiết bị, dụng cụ, hóa chất cần thiếtcho tiến hành thực nghiệm

+ Đề xuất được phương pháp thực nghiệm: thực nghiệm có cần đối chứngkhông? số lần lặp lại? nơi tiến hành thực nghiệm?

+ Xác định được quy trình (các bước) kĩ thuật để thực hiện phương phápthực nghiệm đã đề xuất

+ Dự đoán kết quả của thực nghiệm sẽ thu được

 Mức độ bồi dưỡng năng lực thiết kế phương án thực nghiệm

- Mức độ cơ bản: Học sinh phân tích phương án thực nghiệm cho trước

Giáo viên cung cấp cho học sinh một phương án tiến hành thực nghiệmhoàn chỉnh (dưới dạng mô tả bằng kênh chữ, kênh hình hoặc các video…) Sau

đó yêu cầu học sinh phân tích phương án thực nghiệm để:

+ Xác định được đối tượng của thực nghiệm đã mô tả, các biến độc lập,biến phụ thuộc và các yếu tố cố định trong phương án thực nghiệm

+ Nêu được các nguyên vật liệu, trang thiết bị, cụng cụ, hóa chất cần thiếtcho tiến hành thực nghiệm đã mô tả và ý nghĩa của chúng

+ Nêu được cách thức bố trí thực nghiệm đã mô tả

+ Nêu được quy trình kĩ thuật (hoặc phân tích được một số kĩ thuật) trongquá trình tiến hành thực nghiệm đã mô tả

+ Dự đoán kết quả của thực nghiệm đã mô tả

Như vậy, mức độ này giúp học sinh nhận biết được rằng để có một phương

án thực nghiệm tốt cần có những yêu cầu về nguyên vật liệu, cách thiết kế thựcnghiệm, các bước tiến hành thực nghiệm, các thao tác kĩ thuật tiến hành thựcnghiệm, dự đoán kết quả thực nghiệm… Thực hiện tốt các yêu cầu ở mức độnày là cơ sở để học sinh thực hiện được năng lực thiết kế phương án thựcnghiệm ở mức độ nâng cao

- Mức độ nâng cao: Học sinh thiết kế phương án thực nghiệm trên cơ sở

cho trước các nguyên vật liệu cần thiết để tiến hành thực nghiệm hoặc học sinh

tự đề xuất các nguyên vật liệu cần thiết và thiết kế phương án thực nghiệm trên

cơ sở giả thuyết của thực nghiệm đã biết

1.2.2.3 Năng lực tiến hành thực nghiệm và thu thập kết quả thực nghiệm

 Khái niệm

Là khả năng người học sử dụng hợp lý, có hiệu quả các thiết bị, dụng cụ vàquy trình thao tác kĩ thuật để tiến hành thực nghiệm và quan sát, ghi chép, thuthập kết quả trong quá trình thực nghiệm

 Các hành động cần thực hiện

Từ phương án thực nghiệm đã được đề xuất, để việc tiến hành thực nghiệm

và thu thập kết quả thực nghiệm đạt được kết quả, người học cần:

- Tiến hành các thao tác kĩ thuật theo đúng quy trình; sử dụng hợp lý, khéoléo các thiết bị, dụng cụ, hóa chất trong từng thao tác

- Tiến hành quan sát, ghi chép, thu thập các dữ liệu thu được từ thựcnghiệm

 Mức độ bồi dưỡng năng lực tiến hành thực nghiệm và thu thập kết quả thực nghiệm

- Mức độ cơ bản: Người học tiến hành thực nghiệm với các thao tác ít

phức tạp, dễ quan sát, thu thập dữ liệu thực nghiệm

Ở mức độ này, học sinh chỉ cần thực hiện đúng các bước theo quy trìnhcho trước để tiến hành thực nghiệm, đồng thời quan sát, ghi chép, thu thập kếtquả thực nghiệm theo yêu cầu cho trước

- Mức độ nâng cao: Người học tiến hành thực nghiệm với các thao tác

phức tạp hơn, đòi hỏi sự khéo léo về kĩ thuật và cần có phương pháp hợp lý trongthu thập dữ liệu thực nghiệm

Ở mức độ này, học sinh phải thực hiện các thao tác phức tạp, khéo léo.Đồng thời, học sinh phải xác định được nội dung và phương pháp hợp lý để quansát, ghi chép, thu thập kết quả thực nghiệm (Quan sát, ghi chép, thu thập cái gì?Quan sát, ghi chép, thu thập kết quả thực nghiệm như thế nào?)

1.2.2.4 Năng lực phân tích kết quả thực nghiệm và rút ra kết luận

 Khái niệm

Là khả năng người học xử lý được các dữ liệu thực nghiệm thu được,trình bày được mối quan hệ giữa các dữ liệu thực nghiệm (vẽ bảng, biểu, sơ đồ,biểu đồ, đồ thị), phân tích mối quan hệ nhân quả để rút ra tính quy luật và đưa ranhững kết luận có giá trị từ kết quả thực nghiệm thu được

 Các hành động cần thực hiện

Để phân tích được kết quả thực nghiệm và rút ra kết luận, người học cần:

- Xử lý các dữ liệu thực nghiệm thu được bằng phương pháp đặc thù nhưphương pháp xử lý số liệu; phương pháp thống kê toán học…để chuyển từ dữliệu “thô” thành dữ liệu “tinh”

- Phân tích được kết quả thực nghiệm sau khi đã xử lý

- Biểu diễn được kết quả thực nghiệm một cách khoa học

- Giải thích được kết quả thực nghiệm thu được và rút ra được kết luậnkhoa học

 Mức độ bồi dưỡng năng lực phân tích kết quả thực nghiệm và rút

ra kết luận

- Mức độ cơ bản: Học sinh xử lý, trình bày, phân tích kết quả thực

nghiệm ở dạng đơn giản để rút ra kết luận khoa học

Các dữ liệu thực nghiệm ở dạng đơn giản thường là kết quả thực nghiệmtác động của một yếu tố hoặc các kết quả thực nghiệm dễ phân tích được tínhquy luật để rút ra kết luận khoa học

- Mức độ nâng cao: Học sinh xử lý, trình bày, phân tích kết quả thực

nghiệm ở dạng phức tạp để rút ra kết luận khoa học

Các dữ liệu thực nghiệm ở dạng phức tạp thường là kết quả thực nghiệmtác động đồng thời của hai hay nhiều yếu tố hoặc việc phân tích các kết quả thựcnghiệm đòi hỏi phải có mức độ tư duy cao hơn mới phát hiện được tính quy luật

để rút ra kết luận khoa học

Kiến thức, kĩ năng, thái độ của mỗi năng lực thành phần cấu thành nănglực thực nghiệm của học sinh THPT được chúng tôi xác định như sau:

Bảng 1.1 Kiến thức, kĩ năng, thái độ của mỗi năng lực thành phần cấu thành

năng lực thực nghiệm của học sinh THPT

- Hiểu các kiến thức có

- Tiếp cận vấn đề thực nghiệm

- Huy động các tri thức và kinh nghiệm đã có để làm

Thái độ hứng thú, tích cực, chủ động, hợp tác

liên quan để hình thành một giả thuyết thực nghiệm cụ thể

xuất hiện các liên tưởng (đặt các câu hỏi liên quan đến vấn đề thực nghiệm)

- Phân tích, sàng lọc các câu hỏi để hình thành giả thuyết thực nghiệm

Năng lực thiết kế

phương án thực

nghiệm

- Hiểu mục đích, ý nghĩa của từng bước, từng thao tác trong quy trình phương án thực nghiệm

đề xuất

- Đề xuất hoặc phân tích phương án thực nghiệm nhằm kiểm chứng giả thuyết thực nghiệm

- Dự đoán kết quả thực nghiệm

Thái độ tích cực, chủ động, cẩn thận, hợp tác

- Biết công dụng của các thiết bị, dụng cụ, hóa chất cho thực nghiệm

- Biết các phương pháp để

để thu thập kết quả thực nghiệm

- Thực hiện đúng yêu cầu các bước, thành thạo các thao tác trong quy trình thực nghiệm

- Quan sát, ghi chép, thu thập các dữ liệu, các kết quả có giá trị của quá trình thực nghiệm

Thái độ cẩn thận, tỉ mỉ, kiên nhẫn, chủ động, trung thực, trách nhiệm

- Biết các phương pháp để biểu diễn kết quả sau khi được xử lý

- Sử dụng các phương pháp, công cụ để xử lý kết quả thực nghiệm

- Phân tích kết quả thực nghiệm sau khi xử lý

- Biểu diễn kết quả sau khi được xử lý một cách khoa học

- Giải thích kết quả thực nghiệm và rút ra được kết luận khoa học

Thái độ chủ động, cẩn thận, trung thực, có trách nhiệm và niềm tin vào khoa học

Logic phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh được chúng tôi xácđịnh theo tiếp cận tổng – phân – hợp như sau: hiểu biết khái quát về quá trìnhhoạt động thực nghiệm (tổng hợp sơ bộ) → phát triển các năng lực thành phần

của năng lực thực nghiệm (phân tích cấu trúc) → phát triển năng lực thựcnghiệm (tổng hợp hệ thống) Do đó, sự phân chia các năng lực thành phần cấuthành năng lực thực nghiệm như trên là nhằm thuận lợi cho việc xác định và sửdụng các biện pháp có hiệu quả để phát triển từng năng lực thành phần của nănglực thực nghiệm Trong thực tiễn dạy học ở trường THPT, căn cứ vào từng nộidung thực nghiệm cụ thể của bài học, từng điều kiện thực tiễn dạy học cụ thể màgiáo viên sử dụng biện pháp phù hợp để phát triển năng lực thành phần này haynăng lực thành phần khác của năng lực thực nghiệm Tuy nhiên, xét trong hệthống và mục tiêu của toàn bộ chương trình môn học cho một khối lớp (hay hệthống và mục tiêu của chương trình môn học cho một cấp học) thì giáo viên cầnchú trọng phát triển ở người học cả 4 năng lực thành phần của năng lực thựcnghiệm nhằm hình thành ở người học tính “toàn vẹn” về năng lực thực nghiệm

và nhằm hướng người học tiếp cận với quá trình nghiên cứu khoa học khi ngườihọc kết thúc cấp THPT và tiếp tục theo học ở bậc học cao hơn

1.2.3 Giá trị sư phạm của phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông

- Phát triển năng lực nói chung và năng lực thực nghiệm nói riêng cho họcsinh sẽ làm thay đổi nhận thức của giáo viên, đồng thời đòi hỏi người giáo viênphải thiết kế được các hoạt động học tập cho chính người học mà ở đó các hoạtđộng học tập phải tích hợp được các kiến thức, kĩ năng, thái độ vốn là các yếu tố cơ

sở của năng lực Để làm tốt điều này, người giáo viên phải tự nghiên cứu, bồidưỡng để trau dồi chuyên môn nghiệp vụ, đổi mới nhận thức, đổi mới phương phápdạy học để đáp ứng được mục tiêu hình thành và phát triển năng lực người học

- Năng lực thực nghiệm là năng lực chuyên biệt không chỉ đối với mônSinh học mà còn đối với các môn khoa học thực nghiệm Nó có vị trí quan trọngtrong mục tiêu giáo dục ở trường phổ thông Do đó, phát triển năng lực thựcnghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông không chỉ thựchiện mục tiêu dạy học môn Sinh học mà còn góp phần hình thành năng lựcchung trong chuẩn đầu ra chương trình giáo dục phổ thông

- Năng lực chỉ được hình thành và phát triển thông qua hoạt động, do đótrong tiếp cận phát triển năng lực người học, kiến thức, kĩ năng của môn họcchưa phải là mục tiêu cuối cùng, mà chúng phải được học sinh vận dụng để thựchiện thành công hoạt động học tập của mình Theo tiếp cận này, giáo viên sẽ

phải chuyển đơn vị của bài học từ nội dung kiến thức môn học thành các hoạt

động học tập cho học sinh Như vậy, hoạt động học tập vừa là mục tiêu, vừa lànội dung, phương pháp của quá trình dạy học.

- Trong tiếp cận phát triển năng lực người học, người học phải trực tiếptham gia vào các hoạt động học tập, phải tự mình thực hiện các nhiệm vụ họctập để làm ra sản phẩm giáo dục cho chính mình Do đó, tri thức người học cóđược là thông qua trải nghiệm, đồng thời người học sẽ chủ động, tích cực vàsáng tạo hơn trong quá trình học tập

- Phát triển năng lực không chỉ giúp người học tự mình chiếm lĩnh, củng

cố tri thức mà còn giúp người học rèn luyện, phát triển kĩ năng, vận dụng kiếnthức vào thực tiễn và thích nghi linh hoạt trong các điều kiện học tập Điều nàylàm cho tri thức người học chiếm lĩnh được trở nên có ý nghĩa đối với ngườihọc Do đó, làm cho người học yêu thích môn học hơn và lúc đó việc hình thànhkiến thức, rèn luyện kĩ năng, thái độ, giáo dục giá trị cho học sinh được tích hợpnhuần nhuyễn trong mối quan hệ nhân quả

Như vậy, có thể nói, tiếp cận mục tiêu phát triển năng lực thực nghiệm

cho học sinh trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông sẽ làm thay đổi cáchdạy của giáo viên và cách học của học sinh theo hướng tích cực hóa hoạt độnghọc tập, đồng thời phát triển được ở học sinh năng lực chung và năng lựcchuyên biệt

1.2.4 Bài tập thực nghiệm

1.2.4.1 Khái niệm bài tập thực nghiệm

Trên cơ sở tổng hợp những quan điểm, khái niệm về bài tập đã được nhiềutác giả đưa ra; chúng tôi đề xuất khái niệm bài tập và bài tập thực nghiệm như sau:

- Bài tập là một dạng nhiệm vụ học tập có cấu trúc gồm những dữ kiện vànhững yêu cầu đòi hỏi người học phải thực hiện để nâng cao chất lượng lĩnh hộikiến thức hoặc rèn luyện các kĩ năng và phát triển năng lực cho người học

- Bài tập thực nghiệm là một dạng nhiệm vụ học tập có cấu trúc gồmnhững dữ kiện và những yêu cầu đòi hỏi người học phải thực hiện bằng hoạtđộng thực nghiệm, qua đó phát triển năng lực thực nghiệm cho người học

Có thể nói, quá trình thực hiện bài tập thực nghiệm chính là quá trìnhthực hiện các hoạt động thực nghiệm, do đó sẽ rèn luyện và phát triển năng lựcthực nghiệm cho người học

Bài tập thực nghiệm gồm 2 tập hợp cơ bản

+ Những dữ kiện: là những thông tin được cho trước trong bài tập, làm cơ

sở cho người học định hướng tư duy và định hướng thực hiện các thao tác vậtchất nhằm giải quyết có hiệu quả những yêu cầu của bài tập

+ Những yêu cầu: là cái mà người học phải thực hiện, nó chính là kết quảmong muốn người học cần đạt được Trong quá trình thực hiện các yêu cầu củabài tập thực nghiệm người học sẽ chiếm lĩnh, nâng cao chất lượng tri thức và rènluyện được các kĩ năng của quá trình thực nghiệm

Như vậy, sau khi tiếp cận với bài tập thực nghiệm, nhiệm vụ đầu tiên củangười học là phải thiết lập được mối quan hệ logic giữa những dữ kiện và yêucầu cần tìm của bài tập Đây là hành động cốt lõi cho quá trình tìm tòi tiếp theo

và vì vậy giá trị rèn luyện năng lực thực nghiệm được quyết định bởi cách ralogic cấu trúc bài tập

1.2.4.2 Phân loại bài tập thực nghiệm

Có nhiều cách tiếp cận khác nhau để phân loại bài tập thực nghiệm, trongnghiên cứu này, chúng tôi phân loại bài tập thực nghiệm theo 3 căn cứ chủ yếu sau:

+) Căn cứ vào các năng lực thành phần của năng lực thực nghiệm, bài tập thực nghiệm được chia thành:

- Bài tập hình thành giả thuyết thực nghiệm

- Bài tập về phương án thực nghiệm

- Bài tập về kĩ năng thao tác tiến hành thực nghiệm và thu thập kết quảthực nghiệm

- Bài tập phân tích kết quả thực nghiệm và rút ra kết luận

+) Căn cứ vào mức độ nhận thức (độ khó), bài tập thực nghiệm được chia thành:

- Bài tập cơ bản

- Bài tập nâng cao

+) Căn cứ vào hình thức thực hiện, bài tập thực nghiệm được chia thành:

- Bài tập thực nghiệm trên đối tượng thật

- Bài tập thực nghiệm giả định

Đối với mỗi loại bài tập thực nghiệm, chúng tôi xây dựng ở 2 mức độ (mức

độ cơ bản và mức độ nâng cao) tương ứng với các mức độ khác nhau của năng lực:

Bài tập ở mức độ cơ bản: nhằm phù hợp với năng lực thực tại (năng lực

đầu vào) của người học và việc thực hiện tốt các bài tập ở mức độ cơ bản là cơ sở

để người học thực hiện các bài tập ở mức độ nâng cao

Bài tập ở mức độ nâng cao: nhằm hướng tới mục tiêu về năng lực mong

muốn người học đạt được (năng lực đầu ra của người học)

Việc phân loại bài tập thực nghiệm theo các cách khác nhau như trên nhằmthuận lợi trong việc xây dựng và sử dụng đa dạng các bài tập thực nghiệm theotiếp cận phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh Trong luận án này, các bàitập phân loại theo nhóm các năng lực thành phần của năng lực thực nghiệm được

sử dụng làm cốt lõi vì các bài tập cơ bản; bài tập nâng cao; bài tập thực nghiệmtrên đối tượng thật; bài tập thực nghiệm giả định đều hướng tới hình thành vàphát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh Theo đó, mỗi năng lực thành phầncủa năng lực thực nghiệm sẽ được rèn luyện cho học sinh bằng các bài tập thựcnghiệm tương ứng thông qua 2 mức độ (đó là cơ bản và nâng cao)

 Căn cứ vào các năng lực thành phần của năng lực thực nghiệm, bài tập thực nghiệm được chia thành:

+ Bài tập hình thành giả thuyết thực nghiệm: Là những bài tập đòi hỏi

người học tiếp cận được vấn đề thực nghiệm, đề xuất, sàng lọc, phân tích các câuhỏi nghiên cứu để dẫn đến hình thành được giả thuyết thực nghiệm có giá trịhoặc đòi hỏi người học phải phân tích các thông tin cho trước của bài tập để xácđịnh được giả thuyết thực nghiệm

- Bài tập cơ bản: Dạng bài tập hình thành giả thuyết thực nghiệm từ

phương án thực nghiệm cho trước

Thông tin cho trước của bài tập ở mức độ này thường là mô tả (bằng kênhhình hoặc kênh chữ) quá trình tiến hành thực nghiệm, hoặc một công đoạn củaquá trình thực nghiệm Sau đó, yêu cầu học sinh xác định giả thuyết của thựcnghiệm đó

Dạng bài tập này giúp học sinh tiếp cận cụ thể nội dung thực nghiệm và quátrình thực nghiệm, tạo điều kiện để học sinh có nhiều thông tin cho trước, thuận lợicho việc hình thành giả thuyết thực nghiệm Ở mức độ này, logic các câu hỏi có thểđược đặt ra để dẫn dắt học sinh hình thành giả thuyết thực nghiệm là:

(1) Mục đích của thực nghiệm nói trên là gì? (Mục đích thực nghiệm gắn

liền với giả thuyết của thực nghiệm, bởi xác định được mục đích thực nghiệmhọc sinh mới có cơ sở để hình thành giả thuyết cho thực nghiệm đó Đối với mức

độ câu hỏi này, người học thường chỉ đưa ra 1 phương án trả lời duy nhất)

(2) Những câu hỏi nghiên cứu nào có thể được đặt ra để tiến hành thực nghiệm nói trên? (Đối với mức độ câu hỏi này đòi hỏi người học thường phải tư

duy nhiều hơn 1 phương án trả lời)

(3) Giả thuyết của thực nghiệm nói trên là gì? (Đối với mức độ câu hỏi

này đòi hỏi người học phải có sự vận dụng tương đối tốt về logic quá trình hìnhthành giả thuyết thực nghiệm)

Ví dụ 1: Cho một thực nghiệm được mô tả như hình dưới đây

c Giả thuyết của thực nghiệm nói trên?

Ví dụ 2: Van Helmont đã tiến hành một thực nghiệm như sau: Ông cho90kg đất sấy khô vào trong 1 cái chậu rộng và trồng vào đó 1 cây liễu có khốilượng 2,2kg và ông cố gắng không cho bụi bẩn xâm nhập vào chiếc chậu bằngcách ông phủ lên nó 1 chiếc đĩa kim loại có đục lỗ Chậu cây này được ông tướibằng nước mưa hoặc nước cất trong suốt 5 năm Sau thời gian 5 năm, ông câncây liễu và thấy nó đạt 76kg, sau đó ông lấy số đất đem sấy khô và cân lại thìthấy khối lượng đất thay đổi không đáng kể, nó chỉ giảm đi khoảng 50g

Những câu hỏi nghiên cứu nào có thể được đặt ra để Van Helmont tiếnhành thực nghiệm nêu trên?

- Bài tập nâng cao: Dạng bài tập hình thành giả thuyết thực nghiệm từ vấn

đề khoa học cho trước

Thông tin cho trước của bài tập ở mức độ này là chỉ nêu vấn đề khoa học

để học sinh tiếp cận, sau đó yêu cầu học sinh phân tích, huy động các kiến thức

có liên quan để xuất hiện các ý tưởng thực nghiệm, đặt các câu hỏi nghiên cứu, từ

đó sàng lọc để hình thành giả thuyết thực nghiệm

Ví dụ: Phần lớn lượng nước do rễ cây hút vào sẽ đi đâu?

+ Bài tập về phương án thực nghiệm

Bài tập về phương án thực nghiệm nhằm rèn luyện cho học sinh những kĩnăng tư duy thực nghiệm, qua đó giúp học sinh xác định được trong tư duy mộtquy trình tiến hành thực nghiệm, là cơ sở để chỉ đạo quy trình tiến hành các thaotác vật chất (thao tác chân tay) trong thực nghiệm

Trên cơ sở mức năng lực thiết kế phương án thực nghiệm, chúng tôi xâydựng các bài tập về phương án thực nghiệm ở 2 mức độ, đó là:

- Bài tập cơ bản: Phân tích phương án thực nghiệm cho trước

Thông tin cho trước của bài tập ở mức độ này thường là mô tả (chủ yếu làbằng kênh hình) một phương án thực nghiệm “chuẩn” (phương án đã được cácnhà khoa học tiến hành thực nghiệm), sau đó yêu cầu học sinh phân tích phương

án thực nghiệm đó Các nội dung yêu cầu học sinh phân tích phương án thựcnghiệm bao gồm: đối tượng tiến hành thực nghiệm? biến độc lập, biến phụthuộc trong thực nghiệm? các nguyên vật liệu, thiết bị, cụng cụ cần thiết chotiến hành thực nghiệm? vai trò của từng nguyên vật liệu, thiết bị, dụng cụ? hoặcyêu cầu học sinh giải thích một số bước/một số kĩ thuật nào đó trong tiến hànhthực nghiệm? hoặc yêu cầu học sinh thay thế một số nguyên vật liệu trong thựcnghiệm bằng các nguyên vật liệu khác? Dự đoán kết quả thực nghiệm?… Cuốicùng, yêu cầu học sinh nêu các bước tiến hành của phương án thực nghiệm đãđược minh họa

Bài tập phân tích phương án thực nghiệm giúp học sinh hiểu được rằng

để có một phương án thực nghiệm tốt cần có những yêu cầu về đối tượng thựcnghiệm, nguyên vật liệu, cách bố trí thực nghiệm, các bước tiến hành thựcnghiệm, các thao tác kĩ thuật, dự đoán kết quả thực nghiệm… Thực hiện tốtcác bài tập ở mức độ này sẽ là cơ sở để học sinh thực hiện bài tập ở mức độnâng cao

Ví dụ: Người ta đã tiến hành một thực nghiệm như sau: Cho các hạt đậutương đang trong giai đoạn nảy mầm vào trong bình thủy tinh a và cho các hạtđậu tương đã chết (đã luộc chín hoặc đã rang chín) vào trong bình thủy tinh b.Đậy kín nắp 2 bình thủy tinh trong khoảng 4 – 5 giờ đồng hồ Các bước tiếptheo và kết quả của quá trình thực nghiệm được mô tả ở hình dưới đây

a Theo em thực nghiệm được mô tả ở trên nhằm trả lời cho câu hỏinghiên cứu nào?

b Em hãy chỉ ra biến độc lập và biến phụ thuộc trong thực nghiệm nêu trên?

c Theo em nguyên nhân nào dẫn đến sự khác nhau về kết quả của thựcnghiệm ở 2 bình a và b nêu trên?

d Em hãy đề xuất quy trình các bước để tiến hành thực nghiệm nêu trên?

e Có một số bạn nói rằng: Các bạn ấy đã tiến hành thực hiện theo đúngquy trình các bước của thực nghiệm nêu trên nhưng không đạt được kết quả nhưhình mô tả

+ Dựa vào hình, em hãy phân tích để cho biết thao tác kĩ thuật nào lànguyên nhân chủ yếu nhất dẫn đến việc các bạn thực hiện thực nghiệm khôngđạt được kết quả như hình mô tả? Từ đó, hãy chỉ ra kĩ thuật thực hiện thao tác

đó trong tiến hành thực nghiệm nhằm đạt được kết quả?

- Bài tập nâng cao: Thiết kế phương án thực nghiệm từ một số điều kiện

cho trước

Bài tập cho biết giả thuyết thực nghiệm và một số nguyên vật liệu cần thiết(hoặc bài tập chỉ cho biết giả thuyết thực nghiệm), từ đó yêu cầu người học thiết

kế phương án thực nghiệm để kiểm chứng giả thuyết thực nghiệm

Ví dụ 1: Cho các nguyên vật liệu sau đây

- Mẫu vật: Hạt (lúa, ngô hay các loại đậu) mới nảy mầm

- Dụng cụ: Bình thủy tinh có dung tích 1 lít; ống nghiệm; ống thủy tinhhình chữ U; phễu thủy tinh; cốc có mỏ; nút cao su có 2 lỗ khoan (1 lỗ vừa khítvới ống thủy tinh hình chữ U, 1 lỗ vừa khít với phễu thủy tinh)

- Hóa chất: Dung dịch nước vôi trong Ca(OH)2

Dựa vào các nguyên vật liệu cho ở trên, hãy thiết kế phương án thựcnghiệm để chứng minh quá trình hô hấp của hạt nảy mầm thải ra khí CO2?

Ví dụ 2: Hãy thiết kế phương án thực nghiệm để chứng minh quá trình hạtnảy mầm lấy khí O2 và nhả khí CO2?

Đối với các bài tập ở mức độ tự thiết kế phương án thực nghiệm, giáo viênnên hướng dẫn học sinh tự phân tích, đánh giá các đề xuất về đối tượng thựcnghiệm, các nguyên vật liệu và các bước tiến hành thực nghiệm theo bảng 1.2dưới đây, trên cơ sở đó học sinh sẽ tự điều chỉnh các đề xuất ban đầu để đưa rađược phương án thực nghiệm khả thi

Bảng 1.2 Gợi ý học sinh phân tích các yếu tố đề xuất của phương án thực nghiệm

Kết luận (Vẫn thực hiện được hay có cần điều chỉnh/thay đổi

gì về đối tượng thực nghiệm, các nguyên vật liệu… không?)

Kĩ thuật cần lưu

ý khi thực hiện từng thao tác

Dự kiến kết quả xảy ra khi thực hiện thao tác

Kết luận (Vẫn thực hiện theo như đề xuất hay có cần điều chỉnh bước nào, kĩ thuật nào không?) Bước 1

Bước 2

……

+ Bài tập về tiến hành thực nghiệm và thu thập kết quả thực nghiệm: Là

những bài tập đòi hỏi người học phải trực tiếp tiến hành thực nghiệm hoặc

nghiên cứu những thông tin có được từ quá trình tiến hành thực nghiệm và thuthập kết quả thực nghiệm.

Đối với các bài tập dạng này, giáo viên nên giao cho học sinh thực hiệntrước các tiết học thực hành (nếu là các thực nghiệm đòi hỏi cần nhiều thời gian)hoặc yêu cầu học sinh thực hiện trong các tiết học thực hành Bài tập dạng này cótác dụng rèn luyện học sinh các kĩ năng thao tác trong quá trình thực nghiệm vàrèn luyện học sinh các kĩ năng để thu thập kết quả thực nghiệm có hiệu quả

- Bài tập cơ bản: Tiến hành thực nghiệm với các thao tác ít phức tạp và dễ

thu thập dữ liệu thực nghiệm

Ví dụ: Tiến hành thực nghiệm so sánh tốc độ thoát hơi nước qua 2 mặt của lá

- Bài tập nâng cao: Tiến hành thực nghiệm với các thao tác phức tạp hơn,

đòi hỏi sự khéo léo, kĩ thuật và phải có phương pháp hợp lý trong thu thập dữliệu thực nghiệm

Ví dụ: Cho biết các nguyên vật liệu và quy trình tiến hành một thựcnghiệm như sau:

- Chuẩn bị: Một cây nhỏ (cây đậu xanh hoặc một cây tương tự khác) cònnguyên rễ, thân, lá; bình tam giác đựng dung dịch phẩm iezin màu đỏ; dao lam;lam kính; kính hiển vi

- Tiến hành:

+ Rửa sạch rễ cây

+ Nhúng rễ cây vào bình tam giác đựng dung dịch phẩm iezin và để ở chỗ

có ánh sáng trong 5 giờ đồng hồ

+ Sau đó dùng dao lam cắt lát cắt ngang thật mỏng ở thân, rễ và lá

+ Đưa các lát cắt mỏng lên lam kính rồi quan sát dưới kính hiển vi

a Hãy cho biết thực nghiệm trên nhằm mục đích gì?

b Dự đoán hiện tượng xảy ra ở thực nghiệm trên và giải thích?

c Hãy tiến hành thực nghiệm để kiểm chứng dự đoán trên của em?

+ Bài tập phân tích kết quả thực nghiệm và rút ra kết luận: Là những bài

tập đòi hỏi người học phải sử dụng các phương pháp, công cụ để phân tích hoặcbiểu diễn dữ liệu thực nghiệm thu được và phải vận dụng kiến thức có liên quan

để giải thích kết quả thực nghiệm và rút ra được kết luận có giá trị từ thựcnghiệm Thực chất, đây là dạng bài tập đòi hỏi học sinh phải thiết lập được mối

quan hệ nguyên nhân – kết quả để giải thích kết quả thực nghiệm thu được, từ đórút ra được mối quan hệ có tính quy luật.

- Bài tập cơ bản: Xử lý, trình bày, phân tích kết quả thực nghiệm ở dạng

đơn giản để rút ra kết luận khoa học

Các dữ liệu thực nghiệm trong bài tập dạng này thường là kết quả thựcnghiệm tác động của một yếu tố hoặc các yêu cầu của bài tập định hướng cụ thể

để học sinh thuận lợi trong việc xử lý, trình bày dữ liệu, cũng như phân tíchđược tính quy luật để rút ra kết luận khoa học

Ví dụ: Để xác định mối quan hệ giữa cường độ ánh sáng và cường độquang hợp, người ta tiến hành thực nghiệm như sau:

Cắt một đoạn (khoảng 5cm) cành rong đuôi chó còn tươi, có nhiều lá vàlàm khô đầu vết cắt bằng cách nhúng vào đĩa paraffin đã được làm nóng chảy.Nối đầu ngọn của cành rong với một đoạn sắt nhỏ để làm cho cành rong ở vị tríthẳng đứng Đặt ngược cành rong (phần ngọn ở dưới và phần vết cắt ở trên) vàoống nghiệm chứa dung dịch natri bicacbonat (NaHCO3) có nồng độ 0,2 mol/dm3,rồi đưa ống nghiệm vào cốc thủy tinh to đựng nước có nhiệt độ 350C Sau đó đặtngọn đèn chiếu sáng vào cốc đựng cành rong ở các khoảng cách khác nhau (10,

20, 30, 40, 60, 100cm) Ở mỗi khoảng cách, đếm số bọt khí thoát ra từ cành rongtrong 30 giây, tiến hành đếm vài lần và tính kết quả trung bình số bọt khí thoát ratrong 1 phút Dưới đây là kết quả thu được từ thực nghiệm nói trên

a Giải thích ý nghĩa các bước tiến hành thực nghiệm nói trên?

b Hãy phân tích mối quan hệ giữa khoảng cách chiếu sáng từ đèn bàn đếncốc đựng cành rong và số bọt khí thoát ra trong 1 phút? Từ mối quan hệ đó có thểrút ra những kết luận gì?

c Hãy vẽ đồ thị minh họa để biểu diễn mối quan hệ giữa cường độ ánhsáng và cường độ quang hợp?

- Bài tập nâng cao: Xử lý, trình bày, phân tích kết quả thực nghiệm ở dạng

phức tạp để rút ra kết luận khoa học

Các dữ liệu thực nghiệm trong bài tập dạng này thường là kết quả thựcnghiệm tác động đồng thời của hai hay nhiều yếu tố hoặc các yêu cầu của bài tập

về xử lý, trình bày, phân tích kết quả thực nghiệm thường không có định hướng

cụ thể mà đòi hỏi học sinh phải tư duy cao hơn mới thực hiện được

Ví dụ: Khi nghiên cứu về ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đến cường

độ quang hợp ở các điều kiện khác nhau về nồng độ CO2 và nhiệt độ người tabiểu diễn được mối quan hệ đó bằng đồ thị dưới đây:

a Dựa vào đồ thị hãy giải thích tại sao không có sự khác nhau cơ bản vềcường độ quang hợp ở đường cong I và đường cong II?

b Từ đồ thị trên có thể rút ra những kết luận gì?

 Căn cứ vào hình thức thực hiện các yêu cầu của bài tập thực nghiệm, bài tập thực nghiệm được chia thành:

+ Bài tập thực nghiệm trên đối tượng thật: Yêu cầu học sinh phải trực

tiếp thực hiện các thao tác vật chất (sử dụng các thiết bị, dụng cụ, hóa chất) đểtiến hành thực nghiệm Dạng bài tập này có tác dụng quan trọng trong việc rènluyện học sinh các kĩ năng thao tác vật chất trong quá trình thực nghiệm

+ Bài tập thực nghiệm giả định: Là dạng bài tập đòi hỏi người học chủ

yếu sử dụng các thao tác tư duy để trả lời các yêu cầu của bài tập thực nghiệm

0,13% CO2; 15 0 C 0,13% CO2; 25 0 C

0,03% CO

2; 25 0 C 0,03% CO2; 15 0 C

Cường độ ánh sáng

Cường độ

quang hợp

I II

III IV

Hình thức thể hiện thông tin cho trước của bài tập hoặc hình thức trả lời yêu cầucủa bài tập dạng này có thể là bằng ngôn ngữ viết, hình vẽ mô tả, minh họa, sơ

đồ quy trình, băng đĩa hình, hoặc phần mềm mô phỏng… Trong lý luận dạy học

và trong thực tiễn dạy học, bài tập thực nghiệm giả định có vai trò quan trọngtrong việc tổ chức dạy học và trong việc phát triển năng lực tư duy thực nghiệmcho học sinh Đặc biệt, ngày nay khi công nghệ thông tin phát triển thì bài tậpthực nghiệm giả định càng có vị trí quan trọng

Sơ đồ 1.1 Phân loại hệ thống bài tập thực nghiệm

1.2.5 Vai trò của bài tập thực nghiệm trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông

Nói về vai trò, ý nghĩa của bài tập trong dạy học, G.Polia (1975) đã viết:

“Một phát minh khoa học lớn giải quyết được một vấn đề lớn, nhưng trong lời giảibất kỳ bài tập nào cũng có một chút phát minh Bài tập mà bạn đang giải có thể làbình thường nhưng nó khơi động được lòng ham hiểu biết của bạn và thúc đẩy bạnphải sáng tạo và nếu bạn tự giải bài tập đó bằng sức mình thì bạn sẽ cảm thấy căngthẳng về trí tuệ dẫn đến phát minh và sẽ hưởng thụ niềm vui của thắng lợi”

Hệ thống bài tập thực nghiệm

Theo năng lực thành phần của thực nghiệm

Theo hình thức thực hiện

Bài tập

về tiến hành thực nghiệm

và thu thập kết quả thực nghiệm

Bài tập phân tích kết quả thực nghiệm và rút ra kết luận

Bài tập thực nghiệm trên đối tượng thật

Bài tập thực nghiệm giả định

Bài tập thực nghiệm Sinh học là bài tập giúp học sinh tìm tòi, phát hiện,chiếm lĩnh tri thức Sinh học bằng phương pháp thực nghiệm, qua đó hình thànhcho học sinh những kĩ năng thực nghiệm, phát triển tư duy thực nghiệm vàphương pháp nghiên cứu sinh học.

+ Về cấu trúc ngôn ngữ, bài tập thực nghiệm chứa đựng mối quan hệ giữacái đã biết và yêu cầu của bài tập tạo nên tình huống có vấn đề qua đó kích thíchđược tính tích cực, sáng tạo, hứng thú học tập của học sinh

+ Về cấu trúc thao tác, bài tập thực nghiệm đòi hỏi học sinh phải trực tiếpthực hiện các thao tác vật chất và thao tác tư duy theo một logic chặt chẽ, qua đóvừa rèn luyện được kĩ năng thực nghiệm, tác phong nghiên cứu khoa học, vừachiếm lĩnh được kiến thức khoa học

+ Bài tập thực nghiệm phát huy được tối đa nguồn tri thức, kĩ năng đã cócủa học sinh vừa để tìm kiếm tri thức mới, vừa rèn luyện năng lực vận dụng tíchhợp nhiều nguồn tri thức để giải quyết vấn đề nghiên cứu

+ Trong quá trình thực hiện yêu cầu của bài tập thực nghiệm, đòi hỏingười học phải thực hiện các thao tác tư duy (như so sánh, phân tích, tổng hợp,đánh giá, sáng tạo) qua đó giúp người học phát triển năng lực tư duy thựcnghiệm bộ môn Sinh học Các bài tập thực nghiệm ở mức độ nhận thức cao sẽgiúp học sinh phát triển tư duy sáng tạo trong nghiên cứu khoa học; các em tựđưa ra các giả thuyết, tự bố trí, tiến hành các thực nghiệm để chấp nhận hoặc bác

bỏ giả thuyết khoa học mà mình đưa ra

+ Bài tập thực nghiệm rèn luyện cho học sinh tính kiên trì, tỉ mỉ trongcông việc, hình thành ở các em niềm say mê đối với môn học, niềm tin đối vớikhoa học Qua việc giải các bài tập thực nghiệm, giáo viên có thể phát hiện vàbồi dưỡng những học sinh có năng khiếu, có niềm đam mê đối với môn học vàđối với nghiên cứu khoa học

+ Bài tập thực nghiệm tạo điều kiện tốt để học sinh tăng cường năng lựclàm việc hợp tác theo nhóm nhỏ; tăng cường năng lực giao tiếp và qua thảo luận,tranh luận sẽ rèn luyện cho các em năng lực lý giải, lập luận, phê phán một cáchkhoa học, năng lực trình bày một báo cáo khoa học

+ Bài tập thực nghiệm giúp người học nâng cao chất lượng kiến thức; gắnkết học với hành

+ Các bài tập thực nghiệm về vận dụng/ứng dụng kiến thức giúp hìnhthành ở người học ý thức, kĩ năng vận dụng/ứng dụng kiến thức sinh học vào

thực tiễn cuộc sống; biến những tri thức, kĩ năng thành hành động; góp phần giảiquyết những vấn đề thực tiễn liên quan đến môn học.

Như vậy, bài tập thực nghiệm sinh học vừa là phương pháp để tổ chứchoạt động nhận thức cho học sinh, rèn luyện những kĩ năng thực nghiệm, pháttriển tư duy thực nghiệm khoa học, hình thành ở học sinh ý thức, kĩ năng vậndụng kiến thức sinh học vào thực tiễn cuộc sống, tạo hứng thú học tập và thái

độ nghiêm túc trong khoa học; vừa là mục đích, nội dung, phương tiện trongdạy học Sinh học

1.2.6 Mối quan hệ giữa xây dựng và sử dụng bài tập thực nghiệm với phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh

Mối quan hệ giữa xây dựng và sử dụng bài tập thực nghiệm với phát triểnnăng lực thực nghiệm cho học sinh được thể hiện bằng sơ đồ 1.2 dưới đây:

Sơ đồ 1.2 Cơ sở xây dựng và sử dụng bài tập thực nghiệm

Sơ đồ trên cho thấy, để xây dựng bài tập theo hướng phát triển năng lựcthực nghiệm trước tiên cần dựa vào một khung cấu trúc về năng lực thựcnghiệm, phân tích các năng lực thành phần của năng lực thực nghiệm để từ đóxác định các hoạt động học tập cơ bản của học sinh nhằm phát triển từng nănglực thành phần của năng lực thực nghiệm, trên cơ sở đó, nghiên cứu xây dựng và

sử dụng các bài tập để tổ chức hoạt động học tập của học sinh theo hướng pháttriển năng lực thực nghiệm cho người học Mối quan hệ giữa hoạt động học tậpcủa học sinh, thiết kế và tổ chức hoạt động cho học sinh với từng năng lực thànhphần cấu thành năng lực thực nghiệm được chúng tôi thể hiện ở bảng sau:

Thiết kế công cụ để

tổ chức hoạt động học tập cho HS

(Xây dựng các bài tập TN)

Hoạt động học tập

cơ bản của HS nhằm phát triển năng lực TN

Các năng lực thành phần của năng lực TN

Tổ chức hoạt động học tập cho HS

(GV sử dụng các bài tập TN)

Hoạt động học tập của HS

(HS thực hiện các bài tập TN)

Phát triển các năng lực thành phần của năng lực TN

Cơ sở để sử dụng bài tập theo hướng phát triển năng lực thực nghiệm