Thiết kế và sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm để rèn luyện một số lỹ năng tư duy trong dạy học phần chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật sinh học 11

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN MINH HÀ THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỂ RÈN LUYỆN MỘT SỐ KĨ NĂNG TƯ DUY TRONG DẠY HỌC PHẦN CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở THỰC VẬ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN MINH HÀ

THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỂ RÈN LUYỆN

MỘT SỐ KĨ NĂNG TƯ DUY TRONG DẠY HỌC PHẦN CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG

Ở THỰC VẬT - SINH HỌC 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGHỆ AN - 2016

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN MINH HÀ

THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỂ RÈN LUYỆN

MỘT SỐ KĨ NĂNG TƯ DUY TRONG DẠY HỌC PHẦN CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG

Ở THỰC VẬT - SINH HỌC 11

Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Sinh học

Mã số: 60.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học:

TS HOÀNG VĨNH PHÚ

NGHỆ AN - 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các kết quả được trình bày trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu khoa học nào khác

Nghệ An, tháng 8 năm 2016

Tác giả

Nguyễn Minh Hà

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên tôi xin được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến thầy

giáo hướng dẫn khoa học: TS Hoàng Vĩnh Phú, thầy đã tận tình giúp đỡ, hướng

dẫn tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu đề tài luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Bộ môn Lí luận và Phương pháp dạy học Sinh học, khoa Sinh Học, Phòng đào tạo sau đại học, Ban giám hiệu trường đại học Vinh đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, cơ quan, các đồng nghiệp và bạn

bè đã tạo điều kiện, động viên, khích lệ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Nghệ An, tháng 8 năm 2016

Tác giả

Nguyễn Minh Hà

MỤC LỤC

Trang

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ VÀ ĐỒ THỊ ix

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Giả thuyết khoa học 2

4 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

5 Đối tượng và khách thể nghiên cứu 3

6 Phương pháp nghiên cứu 3

7 Giới hạn đề tài 6

8 Cấu trúc luận văn 6

9 Những đóng góp của đề tài 6

NỘI DUNG 7

Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 7

1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu 7

1.1.1 Trên thế giới 7

1.1.2 Trong nước 8

1.2 Thí nghiệm và bài tập thí nghiệm 9

1.2.1 Thí nghiệm 9

1.2.2 Bài tập thực nghiệm 10

1.3 Kĩ năng học tập của học sinh 14

1.3.1 Kĩ năng 14

1.3.2 Kĩ năng học tập 15

1.3.3 Một số kĩ năng nhận thức 15

1.3.4 Rèn luyện kĩ năng cho học sinh 18

1.3.5 Các yêu cầu khi sử dụng bài tập thực nghiệm để rèn luyện

một số kĩ năng tư duy cho học sinh 19 1.4 Cơ sở thực tiễn của đề tài 20 1.4.1 Thực trạng dạy- học Sinh học ở các trường THPT tham gia

khảo sát 20 1.4.2 Nguyên nhân của thực trạng dạy - học Sinh học nói trên 25 Kết luận chương 1 27

Chương 2 THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM

ĐỂ RÈN LUYỆN MỘT SỐ KỸ NĂNG TƯ DUY TRONG DẠY- HỌC PHẦN CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở THỰC VẬT, SINH HỌC 11 - THPT 28 2.1 Cấu trúc, nội dung phần chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật - Sinh học 11 và các kĩ năng tư duy cần rèn luyện cho học sinh 28 2.1.1 Nội dung chương trình phần chuyển hóa vật chất và năng

lượng ở thực vật- Sinh học 11 theo chuẩn kiến thức kĩ năng 28 2.1.2 Các kĩ năng tư duy thực nghiệm cơ bản cần rèn luyện cho

học sinh 29 2.2 Hệ thống bài tập thực hành thí nghiệm rèn luyện một số kĩ năng

tư duy trong dạy học phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật, Sinh học 11- THPT 30 2.2.1 Quy trình thiết kế bài tập thực hành thí nghiệm để rèn luyện

kĩ năng tư duy thực nghiệm cho học sinh 30 2.2.2 Hệ thống bài tập thực hành thí nghiệm rèn luyện một số kĩ

năng tư duy thực nghiệm trong dạy học phần: Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật, Sinh học 11- THPT 31 2.3 Quy trình sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm rèn luyện một số

kĩ năng tư duy thực nghiệm trong dạy học phần Chuyển hóa vật chất

và năng lượng ở thực vật, Sinh học 11- THPT 49 2.3.1 Quy trình chung 49 2.3.2 Sử dụng quy trình để rèn luyện một số kĩ năng tư duy thực

nghiệm cho học sinh 50

2.4 Tiêu chí đánh giá việc rèn luyện các kĩ năng tư duy của học sinh 55

2.4.1 Tiêu chí đánh giá việc rèn luyện kĩ năng phân tích thí nghiệm 56

2.4.2 Tiêu chí đánh giá việc rèn luyện kĩ năng so sánh kết quả thí nghiệm 57

2.4.3 Tiêu chí đánh giá việc rèn luyện kĩ năng so sánh kết quả thí nghiệm 58

2.4.4 Tiêu chí đánh giá việc rèn luyện kĩ năng thiết kế thí nghiệm 59

Kết luận chương 2 60

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 61

3.1 Mục đích thực nghiệm 61

3.2 Phương pháp thực nghiệm 61

3.2.1 Chọn trường thực nghiệm 61

3.2.2 Bố trí thực nghiệm 61

3.2.3 Các bước thực nghiệm 61

3.2.4 Xử lí số liệu 61

3.3 Kết quả thực nghiệm 62

3.3.1 Kết quả thực nghiệm tại trường THPT Đô Lương 2

- Đô Lương - Nghệ An 62

3.3.2 Kết quả thực nghiệm tại trường THPT Đô Lương 1 - Đô Lương - Nghệ An 64

3.3.3 Kết quả thực nghiệm tại trường THPT Anh Sơn 2- Anh Sơn- Nghệ An 67

3.4 Nhận xét đánh giá hiệu quả của việc sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm rèn luyện một số kĩ năng tư duy thực nghiệm trong dạy học phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật, Sinh học 11- THPT 70

3.4.1 Kết quả về mặt định lượng 70

3.4.2 Kết quả về mặt định tính 70

Kết luận chương 3 71

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72

1 Kết luận 72

2 Kiến nghị 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO 74

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1.1 Kết quả điều tra về phương pháp giảng dạy của giáo viên 20

Bảng 1.2 Kết quả điều tra về phương pháp sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm trong dạy học Sinh học ở các trường THPT 21

Bảng 1.3 Kết quả điều tra ý kiến của học sinh về các phương pháp giảng dạy của giáo viên 22

Bảng 1.4 Kết quả điều tra ý kiến của giáo viên về sự cần thiết của việc rèn luyện kĩ năng cho học sinh 23

Bảng 1.5 Kết quả điều tra thực trạng rèn luyện một số kĩ năng tư duy thực nghiệm cho học sinh 23

Bảng 1.6 Kết quả điều tra về học tập của học sinh 24

Bảng 1.7 Kết quả điều tra ý kiến đánh giá của giáo viên về kĩ năng học tập của học sinh 25

Bảng 2.1 Các tiêu chí và các mức độ đánh giá việc rèn luyện kĩ năng phân tích thí nghiệm 56

Bảng 2.2 Các tiêu chí và các mức độ đánh giá việc rèn luyện kĩ năng so sánh kết quả thí nghiệm 57

Bảng 2.3 Các tiêu chí và các mức độ đánh giá việc rèn luyện kĩ năng phán đoán kết quả thí nghiệm 58

Bảng 2.4 Các tiêu chí và các mức độ đánh giá việc rèn luyện kĩ năng thiết kế thí nghiệm 59

Bảng 3.1 Bảng thống kê điểm số các bài kiểm tra 62

Bảng 3.2 Bảng phân phối tần suất 62

Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất lũy tích 62

Bảng 3.4 Bảng phân loại trình độ qua các lần kiểm tra 63

Bảng 3.5 Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng 63

Bảng 3.6 Bảng thống kê điểm số các bài kiểm tra 64

Bảng 3.7 Bảng phân phối tần suất 65

Bảng 3.8 Bảng phân phối tần suất lũy tích 65

Bảng 3.9 Bảng phân loại trình độ qua các lần kiểm tra 66

Bảng 3.10 Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng 66

Bảng 3.11 Bảng thống kê điểm số các bài kiểm tra 67

Bảng 3.12 Bảng phân phối tần suất 67

Bảng 3.13 Bảng phân phối tần suất lũy tích 67

Bảng 3.14 Bảng phân loại trình độ qua các lần kiểm tra 68

Bảng 3.15 Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng 68

Bảng 3.16 Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng của 3 trường THPT 69

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ VÀ ĐỒ THỊ

Trang

Sơ đồ 2.1 Quy trình thiết kế bài tập thực hành thí nghiệm để rèn luyện

kĩ năng tư duy thực nghiệm cho học sinh 30

Sơ đồ 2.2 Quy trình sử sụng bài tập thực hành rèn luyện kĩ năng tư

duy thực nghiệm cho học sinh 49

Đồ thị 3.1 Đường lũy tích - THPT Đô Lương 2 63

Đồ thị 3.2 Đường lũy tích - THPT Đô Lương 1 65

Thực tế giảng dạy môn Sinh học ở nhà trường phổ thông hiện nay, phần lớn giáo viên chỉ chú ý giảng dạy kiến thức mà chưa chú ý đến giảng dạy gắn với thực hành Hầu hết, Giáo viên có tâm lí ngại sử dụng thực hành thí nghiệm trong các giờ dạy hoặc sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm để giảng dạy không đúng quy trình dẫn đến HS không được tạo điều kiện để rèn luyện

kĩ năng,tư duy khoa học, không phát triển năng lực của bản thân Hậu quả học sinh chỉ nắm được các kiến thức lí thuyết hàn lâm mà không rèn được các kĩ năng, hạn chế sự phát triển tư duy của HS, dần dần mất đi những hiểu biết sáng tạo vô cùng lí thú của bộ môn khoa học thực nghiệm này

Phân tích cấu trúc nội dung phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật trong chương trình Sinh học 11- THPT, chúng tôi thấy cuối chương đều có các bài thực hành Tuy nhiên các bài thực hành này chỉ mang tính chất

củng cố kiến thức và đồng thời chỉ chú trọng rèn luyện các kĩ năng làm thực hành thí nghiệm Việc sử dụng các bài tập thực hành thí nghiệm ở khâu dạy bài mới cũng như ở khâu củng cố kiểm tra đánh giá chưa được chú trọng, HS

ít có cơ hội để rèn luyện các kỹ năng tư duy thực nghiệm

Qua việc phân tích cấu trúc, nội dung phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật trong chương trình Sinh học 11- THPT, chúng tôi thấy

có thể thiết kế và sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm trong dạy học nhằm rèn luyện cho HS một số kĩ năng tư duy thực nghiệm góp phần phát triển tư duy cho HS và nâng cao chất lượng dạy học

Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu: “Thiết

kế và sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm để rèn luyện một số kĩ năng tư duy trong dạy học phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật trong chương trình Sinh học 11- THPT” nhằm góp phần đổi mới phương

pháp dạy học, nâng cao hiệu quả dạy học Sinh học và rèn luyện được một số

kỹ năng tư duy thực hành thí nghiệm cho HS

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu thiết kế và sử dụng các bài tập thực hành thí nghiệm trong dạy học phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật trong chương trình Sinh học 11 để nhằm rèn luyện cho học sinh Trung học phổ thông (THPT) một

số kĩ năng như phân tích thí nghiệm, kĩ năng so sánh kết quả thí nghiệm, kĩ năng tư duy góp phần nâng cao chất lượng dạy và học môn Sinh học

3 Giả thuyết khoa học

Nếu thiết kế và sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm sinh học phù hợp nội dung, phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh trong học tập thì sẽ rèn luyện được kĩ năng tư duy của học sinh và nâng cao chất lượng dạy - học Sinh

học ở trường trung học phổ thông

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

Để đạt được mục đích nghiên cứu, đề tài phải thực hiện được các nhiệm

vụ nghiên cứu sau:

4.1 Nghiên cứu lí luận và thực tiễn về bài tập thực hành, vai trò và phương pháp sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm, hệ thống các nhóm kĩ năng, kĩ năng nhận thức của học sinh

4.2 Nghiên cứu quy trình, nguyên tắc, kỉ thuật thiết kế các bài tập thực hành thí nghiệm

4.3 Thiết kế hệ thống các bài tập thực hành nhằm rèn luyện một số kĩ năng tư duy cho học sinh trong dạy - học Sinh học ở trường trung học phổ thông

4.4 Nghiên cứu qui trình sử dụng các bài tập thực hành thí nghiệm để rèn luyện một số kĩ năng tư duy thực nghiệm cho học sinh trong dạy - học Sinh học ở trường trung học phổ thông

4.5 Thực nghiệm sư phạm để khảo sát khả năng giải và xử lý các bài tập thực hành thí nghiệm của học sinh, xác định hiệu quả rèn luyện một số kĩ năng tư duy thực nghiệm của việc sử dụng các bài tập thực hành

5 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

5.1 Đối tượng nghiên cứu

Các bài tập thực hành thí nghiệm và phương pháp sử dụng chúng để rèn luyện kĩ năng tư duy cho học sinh trung học phổ thông

5.2 Khách thể nghiên cứu

Quá trình dạy học sinh học phần Chuyến hóa vật chất và năng lượng ở thực vật trong chương trình Sinh học 11- THPT

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết

6.1.1 Nghiên cứu các tài liệu về chủ trương, đường lối lãnh đạo của Đảng và nhà nước trong công tác giáo dục, các công trình nghiên cứu cải tiến dạy học hướng vào việc tổ chức hoạt động độc lập của học sinh, các tư liệu, sách báo, liên quan đến đề tài

6.1.2 Nghiên cứu các tài liệu về bài tập thực hành để làm cơ sở cho việc thiết kế, phân loại bài tập và đưa vào giảng dạy để rèn luyện một số kĩ năng tư duy thực nghiệm cho học sinh

6.1.3 Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến hệ thống các kĩ năng của học sinh trung học phổ thông làm cơ sở để xác định một số kĩ năng tư duy thực nghiệm cơ bản cần rèn luyện

6.2 Phương pháp chuyên gia

Gặp gỡ trao đổi với các chuyên gia về lĩnh vực Sinh học, chuyên gia

về bài tập thí nghiệm để tìm hiểu thêm về quy trình thiết kế và sử dụng bài tập đồng thời cũng xin ý kiến đóng góp về chuyên môn cho các bài tập đã thiết kế

6.3 Phương pháp điều tra cơ bản

Điều tra về thực trạng của việc rèn luyện kĩ năng cho học sinh và việc

sử dụng các bài tập thực hành trong dạy học Sinh học ở nhà trường phổ thông

- Đối với giáo viên:

+ Sử dụng phương pháp Anket: Dùng phiếu điều tra để lấy số liệu về thực trạng dạy học bộ môn Sinh học

+ Tham khảo giáo án của một số giáo viên

+ Dự giờ của một số giáo viên

- Đối với học sinh:

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

6.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm bằng phương pháp thực nghiệm chéo

ở 3 trường trung học phổ thông ở tỉnh Nghệ An gồm Trường THPT Đô Lương 1, Trường THPT Đô Lương 2, Trường THPT Anh Sơn 2 Trong đó mỗi trường chọn 6 lớp: 3 lớp thực nghiệm; 3 lớp đối chứng Các lớp đối chứng và thực nghiệm có sĩ số gần bằng nhau, có trình độ và chất lượng học tập ngang nhau

- Trong quá trình thực nghiệm, chúng tôi kết hợp với giáo viên bộ môn

ở các trường để thảo luận và thống nhất nội dung, phương pháp giảng dạy, kiểm tra đánh giá

- Các lớp thực nghiệm: Giáo án được thiết kế theo phương pháp sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm đã đề xuất Các lớp đối chứng: Giáo án được thiết kế theo phương pháp của giáo viên đang dạy (không sử dụng bài tập thực hành)

- Các lớp TN và ĐC ở mỗi khối lớp của mỗi trường được cùng một giáo viên giảng dạy, đồng đều về thời gian, nội dung kiến thức và bài kiểm tra đánh giá

6.5 Phương pháp thống kê toán học nhằm xử lí kết quả nghiên cứu

Sử dụng một số công cụ toán học để xử lý các kết quả điều tra và kết quả thực nghiệm sư phạm Các tham số sử dụng để xử lý:

X i

- Sai số trung bình cộng: m =

n S

- Phương sai: S2 = X i X n i

n

2 1

2 1 2

X

n n

n n S

2 1

2 2 2 2 1 1

S n S n

Trong đó:

Xi: Giá trị của từng điểm số (theo thang điểm 10)

ni: Số bài có điểm Xi

1, X

X : Điểm số trung bình của 2 phương án: thực nghiệm và đối chứng

n1, n2: Số bài trong mỗi phương án

2

1

S và 2

2

S là phương sai của mỗi phương án

Sau khi tính được td, ta so sánh với giá trị t được tra trong bảng phân phối Student với mức ý nghĩa  = 0,05 và bậc tự do f = n1 + n2 - 2

Nếu td t: Sự khác nhau giữa X1và X2 là có ý nghĩa thống kê

Nếu td < t: Sự khác nhau giữa X1 và X2 là không có ý nghĩa

7 Giới hạn đề tài

Bài tập thực hành thí nghiệm bao gồm bài tập thực hành xác định mẫu vật, bài tập thực hành quan sát, bài tập thực hành thí nghiệm Trong khuôn khổ của luận văn, chúng tôi chỉ nghiên cứu, thiết kế và sử dụng các bài tập thực hành thí nghiệm để rèn luyện kĩ năng phân tích thí nghiệm, kĩ năng so sánh kết quả thí nghiệm, kĩ năng phán đoán- suy luận kết quả thí nghiệm, kĩ năng thiết kế - đề xuất phương án thí nghiệm trong dạy học phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật- Sinh học 11

8 Cấu trúc luận văn

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

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

Chương 2: Sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm để rèn luyện một số

kĩ năng tư duy thực nghiệm cho học sinh trong dạy học phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật- Sinh học 11

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

NỘI DUNG Chương 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu

1.1.1 Trên thế giới

Phương pháp thực hành thí nghiệm được xây dựng ở thế kỷ XVII và rất

có hiệu quả trên con đường đi tìm chân lý Ông tổ xây dựng phương pháp này chính là Galile - nhà vật lí học Ông cho rằng “Muốn hiểu biết thiên nhiên phải trực tiếp quan sát thiên nhiên, phải làm thí nghiệm, phải hỏi thiên nhiên chứ không hỏi Aristôt 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 này được thâm nhập vào nhiều ngành khoa học tự nhiên cũng như các ngành khoa học xã hội khác

Nghiên cứu phương pháp thực hành trong dạy học không phải là một vấn đề mới Ngay sau khi Galile xây dựng phương pháp thực nghiệm, J.A Konmenxki, một nhà sư phạm lỗi lạc của thế kỷ XVII đã đưa ra những biện pháp dạy học bắt học sinh phải tìm tòi suy nghĩ để nắm được bản chất của các

sự vật hiện tượng, trong đó có phương pháp thực hành thí nghiệm J J Ruxo cũng cho rằng phải hướng học sinh tích cực tự giành lấy kiến thức bằng cách tìm hiểu, khám phá và sáng tạo

Vận dụng phương pháp thực hành vào dạy học đã được nhiều nhà giáo dục 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: dạy học là quá trình tự khám phá, và ông đã đưa ra mô hình dạy học khám phá bằng việc sử dụng thí nghiệm thực hành

Dạy học bằng phương pháp thực hành thí nghiệm đã được sử dụng ở nhiều nước tiên tiến trên thế giới từ (Anh, Pháp Mỹ, Đức ), bắt đầu từ đầu thế

kỷ XX và phát triển rầm rộ từ nữa sau của thế kỷ này Ở Pháp vào những năm 1980- 1990, đã có nhiều trường sử dụng phương pháp thực hành thí nghiệm trong dạy học và được xem là phương pháp trọng tâm của các môn khoa học tự nhiên ở các trường trung học Năm 1980, ông Pie Giôliô Quiri - Viện trưởng viện hàn lâm Pháp đã khởi xướng phương pháp Lamap - “bàn tay nặn bột”, bắt nguồn từ thực trạng xuống cấp của sinh viên các ngành khoa học tự nhiên Với phương pháp này Viện hàn lâm mong muốn mang đến một cơ hội để người học tiếp cận khoa học bằng các bài học thực tiễn chứ không phải các bài giảng thuần túy lí thuyết Theo phương pháp này, lớp học được chia thành nhiều nhóm (4 học sinh/ nhóm) Mỗi nhóm được giao các tài liệu và các yêu cầu khác nhau liên quan đến các bài học Căn cứ vào yêu cầu, các nhóm sẽ lựa chọn các vật dụng cần thiết cho việc thực hành thí nghiệm Các vật dụng thường đơn giản dễ tìm Các nhóm sẽ thảo luận cách thức thực hiện các bài thí nghiệm, trình bày các hiểu biết mà mình khám phá được Trong suốt quá trình các nhóm làm việc, giáo viên chỉ đóng vai trò là người quan sát hướng dẫn

Tại một số nước châu Á như Trung Quốc, Nhật Bản, Malaysia, bộ Giáo dục và đào tạo các nước này cũng đã đưa phương pháp Lamap vào chương trình học chính khóa trong trường phổ thông [27], [28]

1.1.2 Trong nước

Ở Việt Nam, có rất nhiều nhà lí luận dạy học nghiên cứu về phương pháp thí nghiệm thực hành, nhằm cải tiến phương pháp dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức như: Nguyễn Ngọc Quang, Đinh Quang Báo, Nguyễn Đức Thành, Nguyễn Văn Duệ, Trần Bá Hoành, Trịnh Nguyên Giao, Lê Văn Lộc, Nguyễn Cương, Nguyễn Đức Thâm Việc sử dụng phương pháp thực hành trong giảng dạy để phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh đã thu hút một số tác giả nghiên cứu như:

Trần Sinh Thành, Đặng Quang Khoa, (2003) với đề tài “ Hình thành kỹ năng phán đoán cho sinh viên sư phạm kỹ thuật, thông qua dạy học thực hành Cao Cự Giác (2004) - Trường Đại học Sư phạm Vinh có bài viết “Phát

triển khả năng tư duy và thực hành thí nghiệm qua các bài tập hóa học thực nghiệm” (Tạp chí giáo dục số 88- 2004)) Theo tác giả, việc sử dụng bài tập thực nghiệm không chỉ cung cấp kiến thức, củng cố kiến thức mà còn rèn luyện được các kỹ năng tư duy thực nghiệm và thao tác thực hành

Nguyễn Thị Liên, “Khai thác sử dụng bài tập thí nghiệm nhằm phát huy tính tích cực sáng tạo của học sinh trong dạy học phần Quang học lớp 7 Trung học sơ sở”- Luận văn thạc sĩ, Đại học Sư phạm Huế, 2004 Theo tác giả, một trong những yếu tố tăng cường tính tích cực sáng tạo của học sinh là sử dụng các bài tập thí nghiệm Cao Ngọc Sằng (2005), “Nghiên cứu sử dụng thí nghiệm hóa học theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập của học sinh trong dạy học phần Vô cơ ở trường trung học phổ thông”- Luận văn thạc sĩ, Đại học

Sư phạm Huế

Nguyễn Thị Dung - Trường Cao đẳng Sư phạm Hà Nội có bài “Tích cực hóa hoạt động học tập trong giờ thực hành củng cố môn Sinh học ở phổ thông” (Tạp chí Giáo dục số 6 - 2006) Tác giả cho rằng với quan niệm 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 học sinh tự lực tìm con đường chứng minh cho các vấn đề được học

Nguyễn Tiến Dũng, (2007) với đề tài “Tác dụng của bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông” [8], [9], [12], [20], [25].

Như vậy, việc sử dụng phương pháp thực hành thí nghiệm trong dạy học đã được nghiên cứu và chú ý từ rất sớm Tuy nhiên, việc sử dụng bài tập thực hành để rèn luyện các kĩ năng học tập của học sinh còn rất hạn chế Vì vậy, việc đi sâu nghiên cứu lý luận, thiết kế và sử dụng các bài tập thực hành để rèn luyện kĩ năng tư duy thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học là

thí nghiệm, vườn trường, ở nhà…có thể do giáo viên biễu diễn hoặc do học sinh thực hiện Thí nghiệm vừa là phương tiện, vừa là nguồn cung cấp kiến thức mới có vai trò quan trọng đặc biệt đối với sự phát triển tư duy, sáng tạo của học sinh

Thí nghiệm là một trong những phương pháp quan trọng nhất để tổ chức học sinh nghiên cứu các hiện tượng sinh học vì:

- Thí nghiệm là mô hình đại diện cho hiện thực khách quan, là nguồn cung cấp thông tin, là điểm xuất phát cho quá trình nhận thức của học sinh

- Thí nghiệm là cầu nối giữa lí thuyết và thực tiễn, là dạng rút gọn của quá trình nghiên cứu khoa học

- Thí nghiệm là phương tiện duy nhất giúp học sinh hình thành kĩ năng,

kĩ xảo thực hành và tư duy khoa học

- Thí nghiệm giúp học sinh nắm vững kiến thức lí thuyết đầy đủ, vững chắc hơn nhờ đi sâu tìm hiểu bản chất của các hiện tượng, quá trình sinh học [2], [15]

1.2.2 Bài tập thực hành thí nghiệm

1.2.2.1 Định nghĩa

Theo Nguyễn Đức Thâm bài tập thực hành thí nghiệm (bài tập thực nghiệm) là bài tập đòi hỏi học sinh khi giải phải làm thí nghiệm, qua đó hình thành nên các kiến thức và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo

Nguyễn Thượng Chung cho rằng, bài tập thực nghiệm là bài tập đòi hỏi học sinh phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức lí thuyết và thực nghiệm, các kỹ năng hoạt động trí óc và chân tay để tự mình giải quyết vấn

đề, đề ra phương án, lựa chọn phương tiện, tiến hành thí nghiệm…nhằm rút ra kết luận khoa học [7],[24]

Trong dạy học Sinh học, bài tập thực hành được sử dụng khi nghiên cứu các quá trình sinh lí, ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái lên sinh vật Học sinh tự mình khám phá ra những điều mới mẻ từ tác động chủ ý của các em lên đối tượng thí nghiệm, qua đó kích thích hứng thú học tập, tạo sự say mê,

niềm tin yêu khoa học Các em thấy được vai trò của con người trong việc chinh phục cải tạo tự nhiên

1.2.2.2 Vai trò của bài tập thực hành thí nghiệm

Bài tập thực hành thí nghiệm giữ vai trò rất quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo, trong việc hình thành nhân cách của học sinh và phát huy được tính tự giác, tự lực, sáng tạo của học sinh, cụ thể:

- Qua bài tập thực hành thí nghiệm, học sinh có điều kiện tự tìm mối quan hệ giữa cấu trúc và chức năng, giữa hiện tượng và bản chất, giữa nguyên nhân và kết quả, do đó giúp các em nắm vững tri thức, phát triển các khái niệm

- Bài tập thực hành thí nghiệm tạo sự tò mò, ham hiểu biết của học sinh trong quá trình học tập Trong khi lập các phương án để tiến hành thí nghiệm, học sinh thường dự đoán quá trình xảy ra của hiện tượng hay kết quả thí nghiệm Nếu kết quả đúng như dự kiến làm cho học sinh tin tưởng vào sự phù hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm Nếu thí nghiệm xảy ra không đúng như dự đoán sẽ gây nên sự ngạc nhiên, thu hút các em tìm lời giải thích Đây chính là các yếu tố gây nên các tình huống có vấn đề trong tư duy, kích thích sự tò mò ham hiểu biết của học sinh, tạo niềm tin và hứng thú học tập

- Bài tập thực hành thí nghiệm tạo điều kiện cho học sinh quan sát, tiếp xúc sử dụng các thiết bị thí nghiệm nên nó là phương pháp có ưu thế nhất để rèn luyện các thao tác tư duy, các kĩ năng, kĩ xảo bộ môn và ứng dụng tri thức vào đời sống Do đó, nó là điều kiện tốt nhất để thực hiện nguyên lý học đi đôi với hành, đáp ứng yêu cầu giáo dục kỹ thuật tổng hợp

- Bài tập thực hành thí nghiệm còn có tác dụng rèn luyện đức tính tự lực, cẩn thận, tỉ mỉ, kiên trì, ý chí và nhân cách, mang lại cho người học niềm say mê học tập Qua đó có thể phát hiện, bồi dưỡng học sinh có năng khiếu về

bộ môn Sinh học

- Qua việc giải bài tập thực hành thí nghiệm, các quan niệm sai lệch, các thao tác tư duy chưa hoàn thiện của học sinh được bộc lộ, từ đó có biện pháp thích hợp để khắc phục

- Khi giải bài tập thực hành thí nghiệm, học sinh có thể lựa chọn các dụng cụ khác nhau, giải theo các phương án khác nhau, gây ra sự tranh luận sôi nỗi trong lớp học, tạo không khí sư phạm tốt, rèn luyện cho học sinh kĩ năng diễn đạt và năng lực giao tiếp [ 9], [15], [20]

1.2.2.3 Phân loại

a Dựa vào hình thức giải các bài tập thực hành thí nghiệm

Bài tập thực hành thí nghiệm có thể dùng nhiều hình thức khác nhau:

Hình thức 1: Sử dụng các dụng cụ thí nghiệm, hóa chất cần thiết để làm

thí nghiệm

Hình thức 2: Bài tập chỉ được giải bằng lí thuyết (mang tính chất thực

nghiệm tưởng tượng)

Hình thức 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…)

Trong dạy học Sinh học, nên ưu tiên sử dụng hình thức 1, vì đây là bài tập mang tính chất thực hành

Ở hình thức 2 và 3, học sinh dưới sự hướng dẫn của giáo viên tham gia thiết kế, mô tả, đề xuất phương án thí nghiệm trên giấy và bút (bằng lời hoặc bằng hình vẽ); hoặc xem xét tính hợp lí của cách thiết kế cũng như các diễn biến và kết quả thí nghiệm….từ đó rút ra kết luận Loại bài tập này được sử dụng trong trường hợp thiếu thiết bị thí nghiệm, thời tiết xấu không tiến hành thí nghiệm được, hoặc sử dụng trong khâu kiểm tra đánh giá… (Gọi là bài tập thực hành thí nghiệm tư duy trên giấy và bút)

Việc vận dụng bài tập thí nghiệm tư duy trên giấy và bút, tuy học sinh không có điều kiện học tập và rèn luyện các thao tác thí nghiệm, nhưng ưu điểm chính của phương pháp là đòi hỏi học sinh phải tư duy tích cực mới có thể hiểu được thí nghiệm, trả lời được các câu hỏi, bài tập để tìm ra được kết luận cần thiết Vì vậy hình thức thí nghiệm tư duy không chỉ vận dụng trong dạy và học Sinh học ở các nước đang phát triển, kinh tế khó khăn mà ngay cả

ở các nước phát triển hình thức này cũng được vận dụng [7], [30]

b Dựa vào các giai đoạn của quá trình dạy học

+ Bài tập thực hành thí nghiệm hình thành kiến thức mới

Trong khâu nghiên cứu bài học mới, bài tập thực nghiệm được dùng như là một bài tập tình huống, bài tập nhận thức, đặt ra vấn đề mới mà khi giải xong học sinh sẽ lĩnh hội được kiến thức mới và hình thành nên kĩ năng mới Học sinh phải tự mình tiến hành thí nghiệm, quan sát hiện tượng, phân tích thí nghiệm…để rút ra kết luận có giá trị nhận thức mới Vai trò của giáo viên là hướng dẫn học sinh phân tích kết quả, tìm ra mối quan hệ nhân quả bằng các câu hỏi định hướng Bài tập này thường đưa ra trước khi nghiên cứu một nội dung mới, vấn đề mới

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

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

+ Bài tập thực hành thí nghiệm kiểm tra đánh giá

Trong dạy học Sinh học, việc kểm tra đánh giá được tiến hành thường xuyên và định kì với nhiều hình thức: kiểm tra miệng, viết, trắc nhiệm khách quan…Công việc kiểm tra đó cũng có thể thực hiện thông qua các bài tập thực nghiệm vì vừa có tác dụng kiểm tra được kiến thức, vừa kiểm tra được kĩ năng, vừa sinh động hấp dẫn đối với học sinh [2], [15], [23], [29]

c Dựa vào hình thành, phát triển kĩ năng tư duy cho học sinh

+ Bài tập rèn luyện kĩ năng phân tích thí nghiệm: Đối với bài tập

này yêu cầu học sinh phải phân tích được mục đích của các thí nghiệm, các điều kiện tiến hành thí nghiệm, kết quả thí nghiệm, trên cơ sở đó giải thích được kết quả của các thí nghiệm đã tiến hành Từ đó rút ra được kiến thức cơ bản cần khám phá

+ Bài tập rèn luyện kĩ năng so sánh kết quả thí nghiệm: Phân tích

được các thí nghiệm tiến hành, so sánh sự giống nhau và khác nhau về kết quả giữa các thí nghiệm hoặc giữa thí nghiệm và đối chứng, giải thích được vì sao

có sự giống nhau và khác nhau đó Rút ra kết luận về kiến thức

+ Bài tập rèn luyện kĩ năng phán đoán kết quả thí nghiệm: Học

sinh phải phân tích các điều kiện thí nghiệm, các hiện tượng (nếu có) để đưa

ra các phán đoán về kết quả thí nghiệm Đưa ra được lí do vì sao có sự phán đoán đó.Làm thí nghiệm để kiểm chứng các phán đoán

+ Bài tập rèn luyện kĩ năng thiết kế thí nghiệm: Học sinh trình bày

được mục đích thí nghiệm, dụng cụ và vật liệu tiến hành thí nghiệm, mô tả được cách tiến hành thí nghiệm hoặc cách thức bố trí thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm và giải thích được kết quả thí nghiệm Đối với dạng bài tập này học sinh có thể đưa ra nhiều phương án thí nghiệm khác nhau nhưng nếu đúng đều có thể chấp nhận, đây là một trong số các bài tập phát huy được tính sáng

tạo của học sinh một cách có hiệu quả

Tóm lại, bài tập thực nghiệm cung cấp cho học sinh cả kiến thức, cả phương thức giành lấy kiến thức và mang lại niềm vui trong học tập của sự phát hiện Do đó, bài tập thực nghiệm vừa là mục đích, vừa là nội dung, vừa là phương pháp dạy học hiệu nghiệm nhằm phát huy tính tích cực sáng tạo của học sinh và rèn luyện được các kĩ năng kĩ xảo cần thiết Bài tập thực nghiệm có tác dụng toàn diện về cả 3 mặt: giáo dục, giáo dưỡng, giáo dục kỉ thuật tổng hợp, đáp ứng được yêu cầu đổi mới phương pháp dạy và học hiện nay

1.3 Kĩ năng học tập của học sinh

1.3.1 Kĩ năng

Có nhiều quan điểm khác nhau về kỹ năng nhưng tựu trung lại, bất kì

kỹ năng nào cũng dựa trên cơ sở lý thuyết - đó là kiến thức Mỗi kĩ năng chỉ được biểu hiện thông qua một nội dung, tác động của kĩ năng lên nội dung chúng ta sẽ đạt được mục tiêu đặt ra

Mục tiêu = Kĩ năng x Nội dung [12]

1.3.2 Kĩ năng học tập

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

Trong hệ thống kĩ năng học tập, có những kĩ năng khái quát chung cho mọi môn học kĩ năng chung) và có những kĩ năng đặc thù cho môn học

Đối với học sinh trung học phổ thông (THPT), có hệ thống kĩ năng học tập chung như sau:

1.3.2.1 Các kĩ năng học tập phục vụ chức năng nhận thức liên quan

đến việc thu thập, xử lí, sử dụng thông tin: Kĩ năng làm việc với sách giáo khoa, kĩ năng quan sát, kĩ năng tiến hành thí nghiệm, 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…

1.3.2.2 Các kĩ năng học tập phục vụ chức năng tổ chức, tự điều chỉnh

quá trình học tập liên quan đến việc quản lí phương tiện học tập, thời gian, sự

hỗ trợ từ bên ngoài và chất lượng: Kĩ năng tự kiểm tra, tự đánh giá, kĩ năng tự điều chỉnh…

1.3.2.3 Các kĩ năng phục vụ chức năng tương tác trong học tập hợp

tác: Kĩ năng hợp tác, kĩ năng học nhóm… [6], [13]

Trong hệ thống kĩ năng trên, chúng tôi quan tâm đến việc xây dựng và thiết kế các bài tập thực hành để rèn luyện một số kĩ năng tư duy thực nghiệm trong nhóm hệ thống kĩ năng nhận thức

1.3.3 Một số kĩ năng nhận thức

1.3.3.1 Kĩ năng phân tích - tổng hợp

Phân tích là sự phân chia trong tư duy cái toàn bộ thành các yếu tố riêng lẽ, nhằm nhận thức bản chất của các yếu tố riêng lẽ, xác định vị trí vai trò, chức năng của các yếu tố riêng lẽ trong cái toàn bộ

Tổng hợp là sự liên kết các yếu tố riêng lẽ đã biết thành cái toàn bộ Sản phẩm của sự tổng hợp không phải là cái toàn bộ ban đầu mà là cái toàn

bộ đã được nhận thức tới các yếu tố, các mối quan hệ giữa các yếu tố trong sự thống nhất của chúng

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 ra trên cơ sở sự phân tích Phân tích và tổng hợp nhiều khi xen kẽ nhau Phân tích càng sâu bao nhiêu thì sự tổng hợp càng đầy đủ bấy nhiêu, tri thức, sự vật, hiện tượng càng phong phú bấy nhiêu [2], [27]

Phân tích - tổng hợp trong Sinh học thường được dùng để phân tích cấu tạo, cơ quan…, phân tích thí nghiệm, phân tích cơ chế, quá trình Trong giới hạn của luận văn, chúng tôi chỉ chú ý kĩ năng phân tích thí nghiệm Sinh học

Kĩ năng phân tích thí nghiệm là kĩ năng phân tích các yếu tố cấu thành nên thí nghiệm, các điều kiện thí nghiệm, sự tương tác giữa các yếu tố thí nghiệm để tạo ra kết quả thí nghiệm, qua đó rút ra được kết luận phù hợp, giải thích được các kết quả thí nghiệm

1.3.3.2 Kĩ năng so sánh

Trong nhận thức cùng với sự hiểu biết về sự vật, hiện tượng là cái gì và như thế nào, còn phải hiểu sự vật hiện tượng này không giống sự vật hiện tượng khác ở chỗ nào thì phải sử dụng đến phương pháp so sánh

So sánh là sự phân tích những điểm giống nhau 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 hay khác nhau So sánh điểm khác nhau chủ yếu dùng trong phân tích,

so sánh điểm giống nhau thường dùng trong tổng hợp

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

Qua so sánh giúp học sinh phân biệt, hệ thống hóa và củng cố các khái niệm [1], [2]

1.3.3.3 Kĩ năng phán đoán- suy luận

Theo từ điển Tiếng Việt, phán đoán là sự xét đoán, nhận định

Phán đoán là một hình thức của tư duy trừu tượng nhằm xác nhận hay phủ nhận mối quan hệ bản chất của các sự vật, hiện tượng được phản ánh

Kĩ năng phán đoán là năng lực sử dụng các dữ kiện, các tri thức hay khái niệm thuộc lĩnh vực chuyên môn đã có; năng lực vận dụng chúng để phát hiện ra các thuộc tính bản chất của các sự vật hiện tượng; đưa ra những xét đoán hoặc nhận định nhằm giải 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

Bất kì suy luận nào cũng gồm tiền đề, kết luận và lập luận Tiền đề (phán đoán xuất phát) là phán đoán chân thực từ đó rút ra phán đoán mới Kết luận là phán đoán mới thu được bằng con đường logic từ các tiền đề Cách thức logic rút ra kết luận từ các tiền đề gọi là lập luận

Quan hệ suy diễn logic giữa các tiền đề và kết luận được quy định bởi mối quan hệ các tiền đề về mặt nội dung Nếu các phán đoán không có sự liên

hệ về mặt nội dung thì không thể lập luận để rút ra kết luận

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

từ cái riêng, cái đơn nhất đến cái chung

Trong dạy học bằng phương pháp thí nghiệm, cần phải chú ý rèn luyện

tư duy thực nghiệm bằng phương pháp suy luận quy nạp [6], [24], [26]

1.3.3.4 Kĩ năng thiết kế thí nghiệm

Thí nghiệm là phương pháp cơ bản đặc trưng cho hoạt động nghiên cứu

và dạy học Sinh học Thí nghiệm là mô hình nhân tạo mô phỏng các quá trình

cơ chế sinh học để qua đó con người hiểu biết bản chất của hiện tượng, của đối tượng sống Các hiện tượng sinh học thường xảy ra đồng thời làm khó khăn

cho việc xác định các mối quan hệ phức tạp tạo nên hiện tượng đó, trong đó mối quan hệ nguyên nhân - kết quả có ý nghĩa nhận thức quan trọng nhất Để nhận thức chúng, chủ thể nhận thức phải chủ động trên cơ sở giả thiết khoa học tách ra từng hiện tượng nghiên cứu, để rồi sau đó lại đặt nó vào hệ thống các hiện tượng vốn có của sự vật giúp ta hiểu được nó một cách đầy đủ hơn

Khi thiết kế thí nghiệm học sinh có thể dựa vào các dụng cụ, thiết bị thí nghiệm đã cho sẵn, hoặc có thể tự nghĩ ra dụng cụ thiết bị để thiết kế một thí nghiệm nhằm kiểm tra một phán đoán, một mệnh đề nào đó [2], [15]

Trong dạy học Sinh học việc rèn luyện cho học sinh tự mình đề xuất các phương án thí nghiệm, tự bố trí thí nghiệm và tự giải thích thí nghiệm là một vấn đề rất quan trọng Qua đó, giúp các em phát huy được tính sáng tạo, tính

tự lập trong học tập và nghiên cứu khoa học

1.3.4 Rèn luyện kĩ năng cho học sinh

Theo Geoffrey Petty (1998) qui trình rèn luyện một kĩ năng gồm có 8 bước:

Bước 1: Giải thích - Giáo viên giúp học sinh hiểu vì sao phải có kĩ

năng đó? Vị trí của kĩ năng đó trong hoạt động nghề nghiệp tương lai? Kĩ năng đó liên quan đến kiến thức lí thuyết nào đã học? Có thể kiểm tra thăm dò học sinh đã biết chút ít gì về kĩ năng sắp học hay chưa?

Bước 2: Làm chi tiết - Học sinh được xem trình diễn mẫu một cách chi

tiết, chính xác để có một mô hình bắt chước Cần tạo cho học sinh nắm bắt những chi tiết mấu chốt của kĩ năng như cho băng hình quay chậm hoặc dừng lại, giáo viên đặt câu hỏi gợi mở để học sinh phát hiện ra những chi tiết quan trọng nhất

Bước 3: Sử dụng kinh nghiệm mới học - Học sinh thử làm theo mẫu

được xem

Bước 4: Kiểm tra và hiệu đính - Giáo viên tạo cơ hội để học sinh tự

kiểm tra phát hiện những chỗ là sai của chính mình và biết cần hiệu chỉnh ở chỗ nào Giáo viên cần giám sát, giúp đỡ nếu học sinh không tự phát hiện được, đặc biệt là các kỹ năng phức tạp

Bước 5: Hỗ trợ trí nhớ - Học sinh cần có những phương tiện ghi nhớ

điểm then chốt, ví dụ phiếu ghi tóm tắt, tờ rơi ghi sơ đồ các thao tác, băng ghi

âm, ghi hình

Bước 6: Ôn tập và sử dụng lại - Đây là việc cần thiết để củng cố

những kỹ năng đã học được

Bước 7: Đánh giá - Là khâu do người đào tạo thực hiện để xem học

sinh đã đạt yêu cầu hay chưa Việc đánh giá phải trung thực để phát hiện đúng những người đã đạt yêu cầu để người dạy và người học đều an tâm với kết quả đào tạo, đồng thời phải phát hiện đúng những người chưa đạt yêu cầu để

có trách nhiệm đào tạo bổ sung

Bước 8: Thắc mắc - Giáo viên cần tạo điều kiện cho học sinh nêu câu

hỏi khi học sinh có nhu cầu cần hỏi Cơ hội nhất là ở giai đoạn “tập sử dụng

kĩ năng”, khi đó giáo viên nên đi lại trong lớp kiểm tra các thao tác thực hành

kĩ năng của học sinh và trả lời thắc mắc cho các em [14]

1.3.5 Các yêu cầu khi sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm để rèn luyện một số kĩ năng tư duy cho học sinh

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

- Gần gũi với đời sống thực tiễn của học sinh

- Phải phù hợp với trình độ học sinh

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

- Tạo khả năng để học sinh 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 các bài tập thực hành thí nghiệm cần chú ý:

+ Xác định được chủ đề của bài tập thực hành thí nghiệm

+ Xác định được mục đích dạy học thông qua bài tập thực hành thí nghiệm + Nội dung của bài tập thực hành thí nghiệm: Nội dung của bài tập cần phải đầy đủ thông tin, dữ kiện, yếu tố cấu thành thí nghiệm để phân tích và giải quyết bài tập

+ Nhiệm vụ học sinh cần giải quyết [7], [20]

1.4 Cơ sở thực tiễn của đề tài

Để có cơ sở thực tiễn của đề tài, chúng tôi tiến hành quan sát sư phạm, tham khảo giáo án, dự giờ, trao đổi ý kiến với một số giáo viên bộ môn, dùng phiếu thăm dò ý kiến của giáo viên, phiếu điều tra học sinh ở một số trường THPT của tỉnh Nghệ An nhằm thu thập số liệu cụ thể về thực trạng dạy và học Sinh học ở trường THPT hiện nay

1.4.1 Thực trạng dạy- học Sinh học ở các trường THPT tham gia khảo sát

Để có cơ sở thực tiễn của đề tài, chúng tôi tiến hành quan sát sư phạm, tham khảo giáo án, dự giờ, trao đổi ý kiến với một số giáo viên bộ môn, dùng phiếu thăm dò ý kiến của giáo viên, phiếu điều tra học sinh ở một số trường THPT của tỉnh Nghệ An nhằm thu thập số liệu cụ thể về thực trạng dạy và

học Sinh học ở trường THPT hiện nay

1.4.1.1 Thực trạng giảng dạy của giáo viên

Chúng tôi sử dụng phiếu trưng cầu ý kiến của 50 giáo viên THPT ở tỉnh Nghệ An Kết quả thăm dò thu được:

Bảng 1.1 Kết quả điều tra về phương pháp giảng dạy của giáo viên

Mức độ sử dụng Thường xuyên Không t xuyên Không sử dụng

TT Phương pháp

Mức độ sử dụng Thường xuyên Không t xuyên Không sử dụng

Qua bảng 1.1 chúng tôi nhận thấy, việc sử dụng các phương pháp dạy học tích cực còn ở mức hạn chế, đặc biệt là phương pháp dạy học có sử dụng thí nghiệm để kích thích tính tích cực hoạt động độc lập và sáng tạo của học

sinh

Bảng 1.2 Kết quả điều tra về phương pháp sử dụng bài tập thực hành

thí nghiệm trong dạy học Sinh học ở các trường THPT

Phương pháp sử dụng

Thường xuyên

Qua bảng 1.2, chúng tôi nhận thấy đa số giáo viên thường xuyên sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm ở khâu củng cố - hoàn thiện kiến thức Còn

ở khâu nghiên cứu bài học mới và khâu kiểm tra đánh giá hầu như chưa được chú trọng thực hiện (có 85% giáo viên không sử dụng bài tập thực hành thí

nghiệm ở khâu nghiên cứu kiến thức mới và 92,5% không sử dụng cho khâu kiểm tra đánh giá)

1.4.1.2 Ý kiến của học sinh về các phương pháp giảng dạy của giáo viên

Để có sự đánh giá khách quan, chúng tôi dùng phiếu điều tra để điều tra

480 học sinh ở 3 trường của tỉnh Nghệ An bao gồm Trường THPT Đô Lương

1, Trường THPT Đô Lương 2, Trường THPT Anh Sơn 2 và thu được số liệu như sau:

Bảng 1.3 Kết quả điều tra ý kiến của học sinh

về các phương pháp giảng dạy của giáo viên

Mức độ sử dụng Thường xuyên Không t xuyên Không sử dụng

Qua bảng 1.3 chúng tôi có thể khẳng định rằng, một số giáo viên Sinh

học ở tỉnh Nghệ An chủ yếu vẫn dạy phương pháp dạy học truyền thống, làm cho học sinh thụ động trong giờ học dẫn đến hiệu quả học tập chưa cao Các phương pháp giảng dạy tích cực đã có sự quan tâm ở một số giáo viên nhưng chưa có sự đồng bộ, đặc biệt phương pháp dạy học có sử dụng thí nghiệm

chưa được qua tâm đúng mức

1.4.1.3 Ý kiến của giáo viên về sự cần thiết của việc rèn luyện các kĩ năng học tập cho học sinh

Chúng tôi sử dụng phiếu trưng cầu ý kiến của 50 giáo viên THPT ở tỉnh Nghệ An Kết quả thăm dò thu được:

Bảng 1.4 Kết quả điều tra ý kiến của giáo viên về sự cần thiết

của việc rèn luyện kĩ năng cho học sinh

1.4.1.4 Thực trạng việc rèn luyện một số kĩ năng tư duy thực nghiệm cho học sinh

Bảng 1.5 Kết quả điều tra thực trạng rèn luyện một số

kĩ năng tư duy thực nghiệm cho học sinh

Qua bảng 1.4 và 1.5, chúng tôi nhận thấy hầu hết giáo viên đều nhận thức được sự cần thiết của việc rèn luyện kĩ năng cho học sinh Tuy nhiên thực trạng rèn luyện một số kĩ năng tư duy thực nghiệm cho học sinh của một số giáo viên chưa thật sự đồng bộ và chưa có giải pháp hợp lí đối với vấn đề này

1.4.1.5 Thực trạng học tập của học sinh

Chúng tôi tiến hành điều tra thực trạng biểu hiện tính tích cực học tập của học sinh đối với bộ môn Sinh học ở 3 trường ở tỉnh Nghệ An: Trường THPT Đô Lương 1, Trường THPT Đô Lương 2, Trường THPT Anh Sơn 2 với số lượng học sinh điều tra là 480 học sinh

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

C Nghe giảng, không ghi chép, thỉnh thoảng nói

B Thí nghiệm do đại diện học sinh của lớp làm,

D Thí nghiệm tưởng tượng do thầy giáo nêu ra,

Qua bảng 1.6 chúng tôi nhận thấy rằng phần lớn các em học sinh ở một

số trường trung học phổ thông của tỉnh Nghệ An, tỉ lệ yêu thích bộ môn Sinh học rất thấp (20,00%), có 26,67% không yêu thích bộ môn Sinh học và phần lớn là chưa khẳng định được có yêu thích hay không (53,33%)

Về hoạt động trong giờ học Sinh học: đa số các em còn thụ động trong các giờ học Sinh học, không tham gia phát biểu xây dựng bài và không tập trung

Về giờ học Sinh học yêu thích nhất: phần lớn các em đều yêu thích giờ học có sử dụng các phương tiện trực quan như: thí nghiệm, sơ đồ, máy tính, máy chiếu Đối với phương pháp thí nghiệm, hầu hết các em đều thích sử dụng thí nghiệm do bản thân tự làm và tự nghiên cứu Điều đó chứng tỏ rằng các em đều mong muốn bản thân được chủ động trong việc khám phá kiến thức và tìm kiếm kiến thức mới

Bảng 1.7 Kết quả điều tra ý kiến đánh giá của giáo viên

về kĩ năng học tập của học sinh

1.4.2 Nguyên nhân của thực trạng dạy - học Sinh học nói trên

1.4.2.1 Về phía giáo viên

- Đa số giáo viên đã quá quen thuộc với phương pháp dạy học truyền thống thuyết trình, giảng giải Do vậy khi sử dụng phương pháp phát huy tính tích cực của học sinh phần lớn tỏ ra lúng túng Nhiều giáo viên chưa quan tâm đến phương pháp thực hành thí nghiệm và sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm trong giảng dạy Sinh học Một phần do năng lực thực hành của giáo

viên còn hạn chế, phần khác trang thiết bị thực hành thí nghiệm ở nhiều trường còn thiếu hụt trầm trọng, chưa có nhân viên phụ trách thí nghiệm

- Có một số giáo viên dạy chưa hấp dẫn, ít tạo điều kiện để cho học sinh phát biểu xây dựng bài, tạo cho các em thụ động trong học tập, chưa phát huy được tính tích cực hoạt động độc lập của học sinh

- Nhiều giáo viên chưa thật sự chú trọng việc rèn luyện kĩ năng học tập cho học sinh, dẫn đến kĩ năng học tập của học sinh vẫn còn ở mức trung bình

1.4.2.2 Về phía học sinh

- Năng lực thực hành của nhiều học sinh còn hạn chế, không đồng đều

Vì vậy việc tổ chức giờ dạy có sử dụng bài tập thực hành gặp không ít khó khăn, nên giáo viên ngại khai thác

- Nhiều học sinh chưa có phương pháp học tập phù hợp nên cảm thấy khó học

1.4.2.3 Nguyên nhân khách quan

- Môn Sinh chỉ được vận dụng để thi Đại học khối B hoặc một số trường Cao đẳng, Trung cấp, nên khó chọn nghề, chọn trường so với các môn

tự nhiên khác Vì vậy các em chỉ xem môn Sinh là môn phụ và không dành thời gian, công sức để đầu tư học tập như các môn khác

- Do phân phối chương trình chưa hợp lí, có nhiều tiết học có thể sử dụng thí nghiệm thực hành thì chứa đựng khối lượng kiến thức khá lớn, nên việc sử dụng thí nghiệm thực hành rất khó thực hiện

- Chế độ thi cử còn nặng về lý thuyết, chưa quan tâm đến thí nghiệm thực hành Các dạng bài tập thực hành chưa được đưa vào trong kiểm tra - đánh giá, có chăng chỉ trong các kì thi học sinh giỏi

- Loại bài tập thực hành thí nghiệm đòi hỏi cần nhiều công đoạn, đầu tư cần nhiều thời gian công sức hơn so với các loại bài tập khác Việc giải bài tập này khá phức tạp, đòi hỏi giáo viên phải có trình độ chuyên môn, có năng lực xử lí tình huống tốt và năng lực thực hành vững vàng

- Nhà trường chưa chú trọng việc mua sắm thiết bị thí nghiệm và chưa khuyến khích được giáo viên tích cực sử dụng thiết bị dạy học

Kết luận chương 1

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

- Bài tập thực hành thí nghiệm có nghĩa rất lớn về cả 3 mặt: giáo dục, giáo dưỡng và kỹ thuật tổng hợp đối với học sinh

- Bài tập thực hành thí nghiệm có thể sử dụng ở khâu nghiên cứu bài học mới, củng cố và kiểm tra đánh giá

- Qua khảo sát thực trạng dạy - học ở các trường trung học phổ thông cho thấy: việc sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm trong dạy học của giáo viên còn hạn chế, việc rèn luyện các kĩ năng tư duy thực nghiệm chưa thật sự chú trọng

Từ những vấn đề trên, chúng tôi thấy việc nghiên cứu, thiết kế các bài tập thực hành rèn luyện một số kĩ năng tư duy thực nghiệm cho học sinh là một trong những biện pháp góp phần tích cực hóa hoạt động nhận thức và rèn luyện được các kĩ năng học tập cho học sinh

Như vậy, qua chương này chúng tôi đã làm sáng tỏ được vai trò và phương pháp sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm, làm sáng tỏ khái niệm về

kĩ năng, kĩ năng học tập và hệ thống hóa được một số kĩ năng nhận thức Đây

là những cơ sở lí luận soi đường để chúng tôi thiết kế và sưu tầm các bài tập thực hành, sử dụng các bài tập thực hành phù hợp Đồng thời cũng qua chương này, chúng tôi đã bổ sung và làm sáng tỏ một số kĩ năng tư duy thực nghiệm cần rèn luyện cho học sinh như: kĩ năng phân tích thí nghiệm, so sánh kết quả thí nghiệm, phán đoán kết quả thí nghiệm, thiết kế thí nghiệm; các yêu cầu của bài tập thực hành rèn luyện một số kĩ năng tư duy thực nghiệm cho học sinh Phân tích được thực trạng và nguyên nhân của thực trạng dạy - học Sinh học, trên cơ sở đó thấy được tính cấp thiết của việc xây dựng các bài tập thực hành rèn luyện các kĩ năng tư duy thực nghiệm cho học sinh

Chương 2 THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM

ĐỂ RÈN LUYỆN MỘT SỐ KỸ NĂNG TƯ DUY TRONG DẠY- HỌC

PHẦN CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG

lí và ảnh hưởng của các nhân tổ môi trường đến trao đổi nước Trình bày được sự trao đổi nước ở thực vật phụ thuộc vào điều kiện môi trường

- Trao đổi khoáng và nitơ ở thực vật: Nêu được vai trò và phân biệt được nguyên tố đại lượng và nguyên tố vi lượng Phân biệt được các cơ chế trao đổi khoáng và nêu được các con đường hấp thụ các nguyên tố khoáng Trình bày được sự hấp thụ và vận chuyển nguyên tố khoáng phụ thuộc vào đặc điểm của

hệ rễ, cấu trúc của đất và điều kiện môi trường Nêu được các nguồn cung cấp nitơ và trình bày vai trò của nitơ, sự đồng hóa nitơ khoáng và nitơ tự do trong khí quyển Giải thích được sự bón phân hợp lí tạo năng suất cao cho cây trồng

- Quá trình quang hợp ở thực vật: Trình bày được vai trò của quá trình quang hợp Nêu được lá cây là cơ quan chứa các lục lạp mang hệ sắc tố quang hợp Trình bày được quá trình quang hợp ở thực vật C3, C4, CAM Nêu được các đặc điểm của từng loại thực vật Nêu được ảnh hưởng của các nhân tố môi trường đến quá trình quang hợp Giải thích được quá trình quang hợp quyết định năng suất cây trồng Phân biệt được năng suất sinh học và năng suất kinh tế

- Quá trình hô hấp ở thực vật: Trình bày ý nghĩa của hô hấp Trình bày

ti thể là cơ quan thực hiện quá trình hô hấp ở thực vật Trình bày được hô hấp hiếu khí và sự lên men, phân biệt hô hấp và hô hấp sáng Mối liên hệ giữa hô hấp và quang hợp Trình bày được các nhân tố môi trường ảnh hưởng đến quá trình hô hấp

Nhận xét: Qua phân tích cấu trúc, nội dung chương trình ở trên chúng

tôi nhận thấy rằng:

- Các kiến thức ở phần này liên quan đến cơ chế, quá trình có thể sử dụng phương pháp thực hành thí nghiệm để dạy học sẽ có hiệu quả và rèn luyện được các kĩ năng cho học sinh

- Các bài học đã được thiết kế dưới dạng các hoạt động nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh, nhưng chỉ chú trọng rèn luyện các kĩ năng tư duy lí luận

- Nội dung bài học phần này cũng đã đưa ra các bài thực hành để rèn luyện kĩ năng cho học sinh Tuy nhiên các bài thực hành này chỉ mang tính chất củng cố, hệ thống lại kiến thức và đồng thời chỉ chú trọng rèn luyện các

kĩ năng tích hợp Việc sử dụng các bài tập thực hành thí nghiệm ở khâu nghiên cứu tài liệu mới cũng như ở khâu kiểm tra đánh giá chưa được chú trọng, học sinh ít có cơ hội để rèn luyện các kĩ năng tư duy thực nghiệm

Vì vậy việc thiết kế và sử dụng các bài tập thực hành thí nghiệm để rèn luyện các kĩ năng tư duy là rất cần thiết, góp phần nâng cao chất lượng dạy - học Sinh học ở trường THPT

2.1.2 Các kĩ năng tư duy thực nghiệm cơ bản cần rèn luyện cho học sinh

Đối với học sinh THPT, ngoài việc rèn luyện các kĩ năng tư duy lí luận cần phải chú trọng rèn luyện các kĩ năng tư duy thực nghiệm cho học sinh Qua việc rèn luyện các kĩ năng này, một mặt giúp các em phát triển toàn diện

về tư duy và khả năng sáng tạo của bản thân, mặt khác giúp các em hình dung được con đường nghiên cứu khoa học của các nhà khoa học, để từ đó hình thành cho các em con đường nghiên cứu khoa học trong tương lai theo phương pháp thực nghiệm