Thiết kế và sử dụng bài tập thực hành nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học Sinh học lớp 11 trung học phổ thông Vũ Thị Thu Hoài Trường Đại học Giáo dục Luận văn Thạc sĩ ngành: Lý luận và phương pháp dạy học; Mã số: 60 14 10 Người hướng dẫn: GS. TS Đinh Quang Báo Năm bảo vệ: 2011 Abstract: Nghiên cứu một số kĩ thuật dạy học: kĩ thuật dạy học các mảnh ghép, kĩ thuật khăn phủ bàn, kĩ thuật dạy học theo góc, kĩ thuật dạy học theo bản đồ tư duy … Nghiên cứu cấu trúc, nội dung chương trình Sinh học ở bậc trung học phổ thông đặc biệt là chương trình sinh học lớp 11.Nghiên cứu lí luận và thực tiễn về bài tập thực hành, vai trò và phương pháp sử dụng bài tập thực hành trong dạy học.Nghiên cứu và vận dụng bài tập thực hành trong việc tổ chức hoạt động dạy và học sinh học 11.Tiến hành thực nghiệm sư phạm và phân tích kết quả thực nghiệm để chứng minh tính khả thi của đề tài. Keywords: Sinh học; Phương pháp giảng dạy; Giáo dục học; Nhận thức; Phổ thông trung học Content MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Ngày nay, chúng ta đang sống trong thế kỉ 21- thế kỉ của khoa học công nghệ, kho tàng kiến thức nhân loại tăng theo cấp số nhân. Để theo kịp sự phát triển của thời đại, hòa nhập với nền kinh tế thế giới, đòi hỏi sự nghiệp giáo dục của Việt Nam phải đổi mới mạnh mẽ toàn diện và đồng bộ, nhằm đào tạo ra những con người mới có trình độ văn hóa cao, có năng lực tư duy, năng lực sáng tạo và có kĩ năng thực hành giỏi. Ở Việt Nam vấn đề này đang rất được coi trọng, nghị quyết Trung ương 2 khóa VIII đã khẳng định: “Giáo dục và đào tạo là quốc sách hàng đầu”, do đó “phải đổi mới phương pháp dạy học ở tất cả các cấp học, bậc học, khuyến khích tự học, áp dụng những phương pháp giáo dục hiện đại để bỗi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng lực tự giải quyết vấn đề”. Thực tế giảng dạy các môn khoa học thực nghiệm nói chung và môn Sinh học nói riêng ở nhà trường phổ thông hiện nay, nhiều giáo viên vẫn còn áp dụng phương pháp dạy học truyền thống. Học sinh không được tạo điều kiện để bồi dưỡng phương pháp nhận thức, rèn luyện tư duy khoa học, phát triển năng lực tự giải quyết vấn đề. Về phía giáo viên, phần nhiều ngại sử dụng thí nghiệm trong các giờ dạy, đặc biệt là các giờ thực hành và có xu hướng là dạy chay. Hậu quả của các tồn tại trong dạy học nói trên là dẫn đến hạn chế sự phát triển tư 2 duy của học sinh, mất dần đi những hiểu biết sáng tạo vô cùng lí thú của bộ môn khoa học thực nghiệm này. Một trong những phương hướng để gắn lí thuyết với thực hành, phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện các kĩ năng cho học sinh là việc sử dụng các bài tập thực hành trong dạy học. Giải các bài tập thực hành, một mặt các em được trang bị, củng cố kiến thức, mặt khác rèn luyện cho các em năng lực tư duy thực nghiệm trong quá trình học tập từ đó phát triển năng lực nhận thức cho các em. Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu: “Thiết kế và sử dụng bài tập thực hành nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học Sinh học lớp 11 trung học phổ thông”. 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu thiết kế và sử dụng bài tập thực hành nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh góp phần nâng cao chất lượng dạy và học Sinh học lớp 11 trung học phổ thông. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu. Để đạt được mục đích nghiên cứu, đề tài phải thực hiện được các nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu xu hướng đổi mới phương pháp dạy học. - Nghiên cứu một số kĩ thuật dạy học theo hướng phát huy tính tích cực của HS. - Nghiên cứu cấu trúc, nội dung chương trình Sinh học ở bậc trung học phổ thông đặc biệt là chương trình sinh học lớp 11. - Nghiên cứu lí luận và thực tiễn về bài tập thực hành, vai trò và phương pháp sử dụng bài tập thực hành trong dạy học. - Nghiên cứu và vận dụng bài tập thực hành trong việc tổ chức hoạt động dạy và học sinh học 11. - Tiến hành thực nghiệm sư phạm và phân tích kết quả thực nghiệm để chứng minh tính khả thi của đề tài. 4. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu 4.1. Khách thể nghiên cứu Phương pháp dạy học Sinh học. 4.2. Đối tượng nghiên cứu Bài tập thực hành và phương pháp sử dụng các bài tập thực hành trong dạy học sinh học 11 để phát triển hoạt động nhận thức của học sinh trung học phổ thông. 5. Phạm vi nghiên cứu Đề tài tập chung nghiên cứu thiết kế và sử dụng các bài tập thực hành thí nghiệm trong dạy học Sinh học lớp 11 trung học phổ thông. 6. Vấn đề nghiên cứu Thiết kế và sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm như thế nào trong giảng dạy Sinh học lớp 11 trung học phổ thông để phát triển được tư duy thực nghiệm, năng lực nhận thức của học sinh. 7. Giả thuyết khoa học Vận dụng bài tập thực hành vào thiết kế các hoạt động dạy và học Sinh học 11 trung học phổ thông sẽ phát triển các kĩ năng thực nghiệm, tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh, từ đó góp phần nâng cao chất lượng dạy và học bộ môn Sinh học ở trường trung học phổ thông. 8. Phƣơng pháp nghiên cứu 8.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết Nghiên cứu các tài liệu trong và ngoài nước về lí luận dạy học có liên quan đến đề tài. 8.2. Phương pháp chuyên gia Gặp gỡ trao đổi với những chuyên gia giỏi về lĩnh vực đang nghiên cứu, lắng nghe sự tư vấn của các chuyên gia để giúp định hướng triển khai đề tài nghiên cứu. 3 8.3. Phương pháp điều tra Điều tra thực trạng dạy và học Sinh học ở trường THPT 8.4. Phương pháp thu thập tư liệu Sưu tầm, thiết kế, phân loại các bài tập thực hành. 8.5. Phương pháp thực nghiệm sư phạm Chứng minh bằng thực nghiệm so sánh kết quả giảng dạy giữa lớp TN và lớp ĐC, trong đó lớp TN sử dụng giáo án được thiết kế theo phương pháp có sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm đã đề xuất. Lớp ĐC sử dụng giáo án được thiết kế không sử dụng bài tập thực hành. 8.6. Phương pháp thống kê toán học để phân tích định tính và định lượng 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. 9. Lịch sử nghiên cứu 9.1. Trên thế giới Phương pháp thực nghiệm ra đời từ thế kỉ XVII, ông tổ cua phương pháp này là Galile – một nhà vật lí học người Italia. 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 phải hỏi Aristotle hoặc kinh thánh…”. Về sau, các nhà khoa học khác đã kế thừa và phát triển phương pháp này hoàn chỉnh hơn. Vận dụng phương pháp thực hành vào dạy học cũng đã được nhiều nhà giáo dục trên thế giới quan tâm nghiên cứu như: B.P Exipop, I.I Samova (Nga), Skinner (Mỹ), Okon (Ba Lan)… Skinner (1904 - 1990) trong tác phẩm “Công nghệ dạy học” 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. Năm 1980, ông Pie Giôliô Quiri – Viện trưởng viện Hàn lâm Pháp đã khởi xướng phương pháp Lamap – “ bàn tay nặn bột” . 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 bài học, căn cứ vào yêu cầu, các nhóm sẽ lựa chon các vận 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 và trình bày các hiểu biết mà mình khám phá được. Trong suốt quá trình làm việc nhóm, giáo viên chỉ đóng vai trò là người quan sát hướng dẫn. 9.2. Ở Việt Nam Ở Việt Nam, đã 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: Đinh Quang Báo, Nguyễn Ngọc Quang, 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, Cao Cự Giác… 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 phát triển hoạt động nhận thức và rèn luyện các kĩ năng học tập của học sinh còn rất hạn chế. Vì vậy, việc đi sâu nghiên cứu lí luận, thiết kế và sử dụng các bài tập thực hành để phát triển hoạt động nhận thức và rèn luyện kĩ năng tư duy thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học là rất cần thiết. 10. Những đóng góp mới của đề tài - Xây dựng được các bài tập thực hành thí nghiệm trong dạy học Sinh học lớp 11 nhằm phát triển hoạt động nhận thức của học sinh. 4 - Nghiên cứu cách vận dụng bài tập thực hành thí nghiệm vào dạy học Sinh học ở trường trung học phổ thông. - Học sinh tiếp cận với các phương pháp học tập khoa học, từ đó hình thành và phát triển năng lực tự học, tự nghiên cứu chiếm lĩnh tri thức. 11. Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, phần kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn được trình bày trong 3 chương: Chƣơng 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài Chƣơng 2: Thiết kế và sử dụng bài tập thực hành nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học Sinh học lớp 11 trung học phổ thông. Chƣơng 3: Thực nghiệm sư phạm. Chƣơng 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Xu hƣớng đổi mới phƣơng pháp dạy học 1.1.1. Đổi mới phương pháp dạy học – xu hướng chung của thế giới 1.1.2. Định hướng đổi mới phương pháp dạy học Sinh học hiện nay 1.1.2.1. Xây dựng cơ sở lý thuyết 1.1.2.2. Hoàn thiện phương pháp dạy học hiện có 1.1.2.3. Vận dụng sáng tạo các phương pháp dạy học 1.2. Dạy học tích cực là một quan điểm sƣ phạm 1.2.1. Tích tích cực Tính tích cực là một phẩm chất vốn có của con người trong đời sống xã hội. Con người không chỉ tiêu thụ những gì có sẵn trong tự nhiên mà còn chủ động sản xuất ra những của cải vật chất cần thiết cho sự tồn tại và phát triển xã hội, sáng tạo ra nền văn hóa ở mọi thời đại, chủ động cải biến môi trường tự nhiên, cải tạo xã hội. Hình thành và phát triển tính tích cực xã hội là một trong những nhiệm vụ chủ yếu của giáo dục. Vì vậy, có thể xem tính tích cực như là một điều kiện, đồng thời là kết quả của sự phát triển nhân cách trong quá trình giáo dục. 1.2.2. Tính tích cực của học sinh trong dạy học Sinh học Tính tích cực, tự giác trong quá trình dạy học Sinh học được tạo ra do mối liên hệ giữa hoạt động của giáo viên và học sinh trong giờ học môn Sinh học. Giáo viên phát triển các hoạt động này thông qua các hình thức tổ chức hoạt động học tập khác nhau (bài giảng, trò chuyện, xemina…). Do đó, để phát triển tính tích cực nhận thức của học sinh giáo viên cần áp dụng các phương pháp dạy học tích cực. 1.2.3. Phương pháp dạy học tích cực Phương pháp dạy học tích cực là một thuật ngữ rút gọn, được dùng ở nhiều nước, để chỉ những phương pháp giáo dục - dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo của người học. * Đặc trưng của phương pháp dạy học tích cực - Dạy học thông qua tổ chức các hoạt động của học sinh. - Chú trọng rèn luyện phương pháp tự học. - Tăng cường học tập cá thể phối hợp với học tập hợp tác. - Kết hợp đánh giá của thầy với tự đánh giá của trò. 1.2.4. Một số kĩ thuật dạy học tích cực cần được sử dụng để nâng cao chất lượng dạy học 1.2.4.1. Kĩ thuật dạy học các mảnh ghép Là kĩ thuật tổ chức hoạt động học tập hợp tác kết hợp giữa cá nhân, nhóm và liên kết giữa các nhóm nhằm giải quyết một nhiệm vụ phức hợp và kích thích sự tham gia tích cực của HS. 5 1.2.4.2. Kĩ thuật khăn phủ bàn. Là kĩ thuật tổ chức hoạt động học tập mang tính hợp tác kết hợp giữa hoạt động cá nhân và nhóm nhằm: Kích thích, thúc đẩy sự tham gia tích cực, tăng cường tính độc lập, trách nhiệm của cá nhân HS, Kĩ thuật này được sơ đồ hóa như sau: Sơ đồ 1.2. Sơ đồ dạy học theo kĩ thuật khăn phủ bàn 1.2.4.3. Kĩ thuật dạy học theo góc. Là một phương pháp tổ chức hoạt động học tập theo đó học sinh thực hiện các nhiệm vụ khác nhau tại các vị trí cụ thể trong khoảng không gian lớp học đảm bảo cho HS học sâu và học thoải mái. 1.2.4.4. Kĩ thuật dạy học theo bản đồ tư duy Bản đồ tư duy (Mind Maps) là một công cụ tổ chức hoạt động và phát triển năng lực tư duy. Có thể miêu tả như một kỹ thuật hình họa, với sự kết hợp giữa từ ngữ, hình ảnh đường nét, màu sắc phù hợp, tương thích với cấu trúc, hoạt động và chức năng của bộ não. Sơ đồ này giúp khai thác tiềm năng vô hạn của bộ não. * Phƣơng thức thành lập bản đồ tƣ duy:  Tạo chủ đề chính ngay chính giữa trung tâm tờ giấy.  Sử dụng màu sắc.  Kết nối các nhánh.  Vẽ nhiều nhánh cong hơn đường thẳng.  Sử dụng từ khóa trong mỗi dòng.  Dùng những hình ảnh xuyên suốt. 1.3. Cơ sở lí luận để thiết kế và sử dụng bài tập thực hành trong tổ chức hoạt động dạy và học Sinh học 1.3.1 Bài tập thực hành và vai trò của bài tập thực hành 1.3.1.1. Bài tập thực hành Bài tập thực hành là hình thức mà người học trực tiếp tiến hành quan sát, tiến hành các thí nghiệm, tập triển khai các quy trình kĩ thuật chăn nuôi, trồng trọt. 1.3.1.2. Các dạng bài tập thực hành trong dạy học Sinh học Trong giảng dạy Sinh học, tùy theo đối tượng thực hành, bài tập thực hành có thể bao gồm ba dạng sau: - Bài tập thực hành xác định mẫu vật. - Bài tập thực hành quan sát. - Bài tập thực hành thí nghiệm. Trong phạm vi của đề tài chúng tôi tập chung đi sâu nghiên cứu và ứng dụng bài tập thực hành thí nghiệm trong dạy học Sinh học mà trọng tâm là: Thiết kế và sử dụng bài tập thực hành nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học Sinh học lớp 11 trung học phổ thông. 1.3.1.3. Vai trò của bài tập thực hành trong dạy học. Trong dạy học Sinh học, bài tập thực hành có tác dụng giáo dục, rèn luyện học sinh một cách toàn diện, đáp ứng được nhu cầu về mục tiêu giáo dục tốt nhất. 1.3.2. Thí nghiệm và bài tập thực hành thí nghiệm 1.3.2.1. Thí nghiệm Thí nghiệm vừa là phương tiện tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh, vừa là phương tiện để học sinh rèn luyện năng lực nghiên cứu theo phương pháp tư duy của các nhà 6 khoa học. Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh, là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc tập thể khác nhau, bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức của học sinh. 1.3.2.2. Bài tập thực hành thí nghiệm Bài tập thực hành thí nghiệm là bài tập đòi hỏi học sinh phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức lí thuyết và thực nghiệm, các kĩ 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. 1.3.3. Phương pháp sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm trong dạy học Sinh học 1.3.3.1. Sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm trong khâu nghiên cứu bài học mới 1.3.3.2. Sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm trong khâu củng cố - hoàn thiện kiến thức 1.3.3.3. Sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm trong kiểm tra đánh giá 1.3.3.4. Những lưu ý khi sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm trong dạy học Sinh học Bài tập thực hành thí nghiệm có thể được dùng dưới nhiều hình thức khác nhau: Hình thức 1: Thí nghiệm thao tác trên hiện vật, tức là sử dụng các dụng cụ thí nghiệm, hóa chất, các vật liệu khác cần thiết để làm thí nghiệm. Qua đó quan sát, theo dõi ghi chép kết quả, giải thích, tường trình rút ra kết luận. Hình thức 2: Thí nghiệm chỉ được giải bằng lí thuyết (mang tính chất thực nghiệm tưởng tượng). Hình thức 3: Thí nghiệm 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 quá trình dạy học Sinh học, nên ưu tiên sử dụng hình thức 1, vì đây là bài tập mang tính chất thực hành. Khi vận dụng các bài tập thực hành thí nghiệm cần phải thỏa mãn các yêu cầu sau: - Các thí nghiệm được tiến hành phải được hiểu rõ mục đích, các điều kiện thí nghiệm, yếu tố thí nghiệm và yếu tố đối chứng. - Việc quan sát những diễn biến trong quá trình thí nghiệm phải thật chính xác. - Giai đoạn cuối của thí nghiệm thực hành là đối chiếu với thí nghiệm đối chứng để tìm ra được bản chất bên trong của các hiện tượng quan sát được từ thí nghiệm. - GV phải tính toán trước thời gian đối với thí nghiệm dài ngày, từ lúc bắt đầu đến khi thí nghiệm kết quả sao cho khi bài giảng có liên quan đến thí nghiệm thì có thể biểu diễn hoặc thông báo kết quả thí nghiệm. - GV cần tổ chức sao cho HS cần được trực tiếp tác động vào các đối tượng nghiên cứu, chủ động thay đổi các điều kiện thí nghiệm lắp ráp các dụng cụ thí nghiệm. - Cần phải đảm bảo các điều kiện để khi tiến hành thí nghiệm an toàn tuyệt đối. 1.4. Cơ sở thực tiễn để thiết kế và sử dụng bài tập thực hành trong dạy học Sinh học Để có cơ sở thực tiễn của đề tài, chúng tôi đã tiến hành quan sát sư phạm, 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 Phú Thọ 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 và học Sinh học ở trường THPT 1.4.1.1. Thực trạng giảng dạy của giáo viên 1.4.1.2. Ý kiến của học sinh về các phương pháp giảng dạy của giáo viên 1.4.1.3. Thực trạng học tập của học sinh Thông qua quá trình điều tra thực trạng dạy và học Sinh học tại ba trường THPT của tỉnh Phú Thọ, chúng tôi nhận thấy có một số vấn đề sau: * 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 áp dụng các phương pháp phát huy tính tích cực của học sinh phần lớn đều tỏ ra lúng túng. Nhiều giáo viên chưa quan tâm đến phương pháp thực hành và 7 sử dụng bài tập thực hành 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 chuyên môn phục vụ thí nghiệm. - Nhiều giáo viên chưa chú trọng trong việc rèn luyện kĩ năng học tập của học sinh, dẫn đến kĩ năng học tập của học sinh còn kém. Điều này đã ảnh hưởng lớn đến hoạt động nhận thức, năng lực tư duy của học sinh. * Về phía học sinh: - Nhiều em học sinh thật sự vẫn chưa có thái độ học tập nghiêm túc chính điều này là một trong những trở ngại cho giáo viên khi thực hiện những phương pháp dạy học tích cực. - Năng lực thực hành của các em còn hạn chế, không đồng đều.Vì vậy, việc tổ chức giờ dạy có sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm gặp không ít khó khăn làm cho giáo viên ngại khai khác, sử dụng. - Nhiều học sinh vẫn chưa có phương pháp học tập phù hợp nên cảm thấy khó học. * Khách quan: - Môn Sinh học chỉ vận dụng để thi đại học khối B hoặc một số trường cao đẳng, trung cấp, nên khó chọn nghề, chọn trường để thi so với các môn tự nhiên khác. Vì vậy, các em chỉ xem môn Sinh học là môn phụ và không dành thời gian, công sức để đầu tư học như những môn học khác. - Do phân phối chương trình chưa hợp lí, có nhiều tiết học có thể sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm 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 lí thuyết, chưa quan tâm đến thí nghiệm thực hành. Các dạng bài tập thực hành còn chưa được đưa vào trong kiểm tra đánh giá, có chăng chỉ là trong các kì thi học sinh giỏi. - Nhà trường còn chưa chú trọng trong vấn đề trang bị mua sắm thiết bị thực hành thí nghiệm và chưa khuyến khích được giáo viên tích cực sử dụng thiết bị dạy học. Chƣơng 2: THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC HÀNH NHẰM TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC SINH HỌC LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 2.1. Cấu trúc và nội dung chƣơng trình Sinh học lớp 11 2.1.1 Cấu trúc chương trình Sinh học 11 trung học phổ thông 2.1.2. Nội dung chương trình Sinh học 11 trung học phổ thông 2.2. Hệ thống bài tập thực hành thí nghiệm nhằm tích hóa hóa hoạt dộng nhận thức của học sinh trong dạy học Sinh học lớp 11 trung học phổ thông 2.2.1. Quy trình thiết kế bài tập thực hành thí nghiệm trong dạy học Sinh học lớp 11 trung học phổ thông Qua nghiên cứu, tham khảo của một số tác giả, chúng tôi đề xuất quy trình thiết kế bài tập thực hành thí nghiệm để vận dụng trong giảng dạy Sinh học lớp 11. 2.2.2. Hệ thống bài tập thực hành thí nghiệm nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học Sinh học lớp 11 trung học phổ thông Dựa vào quy trình thiết kế bài tập thực hành thí nghiệm, chúng tôi tiến hành sưu tầm, thiết kế được khoảng 40 bài tập thực hành thí nghiệm để có thể áp dụng trong quá trình giảng dạy Sinh học 11 trung học phổ thông và phân thành 4 nhóm tương ứng với 4 chương trong chương trình Sinh học lớp 11: Chuyển hóa vật chất và năng lượng (28 bài tập); Sinh trưởng và phát triển (4 bài tập); Cảm ứng (7 bài tập); Sinh sản (1 bài tập). 2.2.2.1. Bài tập thực hành thí nghiệm về “Chuyển hóa vật chất và năng lượng” 2.2.2.2. Bài tập thực hành thí nghiệm về “Cảm ứng” 2.2.2.3. Bài tập thực hành thí nghiệm về “Sinh trưởng và phát triển” 8 2.2.2.4. Bài tập thực hành thí nghiệm về “Sinh sản” Ví dụ minh họa Bài tập 1: Chuẩn bị: Lá cây lẻ bạn, dung dịch glixerin 5%, 15%, dao lam, kim mũi mác, ống nhỏ giọt, kính hiển vi và giấy lọc. Tiến hành thí nghiệm: Lấy dao lam tách biểu bì mặt dưới (mặt màu đỏ tím) của lá cây lẻ bạn đặt lên lam kính, nhỏ 2 -3 giọt dung dịch glyxerin 5 % (dung dịch ưu trương) vào mẫu vật. Đậy lamen, quan sát ngay dưới kính hiển vi. Đầu tiên thấy có hiện tượng co nguyên sinh ở các tế bào khí khổng và các tế bào xung quanh biểu bì. Các khe khí khổng khép lại vì tế bào mất nước. Sau 15-20 phút, thấy khe khí khổng lại mở ra. Sau đó ta nhỏ nước cất vào 1 bên của tiêu bản và bên đối diện dùng giấy thấm hút glyxerin ra, ta thấy khí khổng ngày càng mở to hơn so với lúc đầu. Tiếp theo, lại dùng giấy thấm hút hết nước ra và nhỏ glyxerin 15% vào thì thấy khí khổng lại đóng lại. - Quan sát, vẽ hình, giải thích hiện tượng xảy ra? Cho biết sự đóng mở khí khổng trong trường hợp này theo cơ chế nào? (Để dạy, củng cố, kiểm tra đánh giá phần Trao đổi nước ở thực vật). 2.3. Sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm trong dạy học Sinh học lớp 11 trung học phổ thông 2.3.1. Quy trình chung Ví dụ minh họa Bài tập thực hành thí nghiệm sử dụng để dạy, củng cố phần Trao đổi nước ở thực vật (Sinh học 11) Bước 1: Giáo viên giới thiệu bài tập. Chuẩn bị: Một cây nhỏ còn nguyên rễ, thân, lá, chai thủy tinh (hoặc chai nhựa), bông không thấm nước, bút màu. Lấy cây cắm vào vào chai thủy tinh có chứa nước, bịt kín miệng chai quanh gốc cây bằng bông không thấm nước, đánh dấu mực nước trong chai, để vào chỗ râm thoáng gió trong hai giờ. a- Hãy dự đoán hiện tượng xảy ra? Giải thích cơ chế dẫn đến hiện tượng đó? b- Nếu ta đặt cây vào nơi có nắng trong cùng thời gian trên thì kết quả như thế nào? c- Nếu ta ức chế khâu cuối cùng trong quá trình trên (ngắt bỏ lá) sẽ gây hậu quả gì cho cây? Bước 2: Học sinh tự lực làm việc theo nhóm 4 - 6 người, làm trước ở nhà, ghi chép kết quả thí nghiệm Bước 3: Tổ chức thảo luận: Học sinh cần phân tích được các điều kiện và nguyên liệu tiến hành thí nghiệm, trên cơ sở đó đưa ra các phán đoán về kết quả thí nghiệm. Học sinh phải đưa ra được các lí do vì sao có sự phán đoán đó và giải thích được kết quả thí nghiệm. Giáo viên có thể đưa ra một số câu hỏi gợi ý: - Tại sao cây thí nghiệm phải để nguyên rễ, thân, lá? - Tại sao phải kín miệng chai bằng bông không thấm nước? - Hiện tượng gì sẽ xảy ra khi ngắt lá cây, gây hậu quả gì cho cây? Bước 4: Kết luận và hoàn thiện kiến thức, kĩ năng: Kết quả thí nghiệm: - Để chỗ râm, thoáng gió: mực nước trong chai sẽ giảm đi do rễ cây hút nước. Cơ chế của hiện tượng trên gồm 3 cơ chế: áp suất rễ, vận chuyển nước trong thân, quá trình thoát hơi nước của lá. - Nếu đặt cây ở chỗ có nắng: mực nước trong chai giảm nhiều hơn để ở chỗ râm, do cây thoát hơi nước mạnh và cây sử dụng nước để quang hợp. 9 - Nếu cắt bỏ lá: ức chế quá trình thoát hơi nước, rễ cây vẫn tiếp tục hút nước và gây nên hiện tượng rỉ nhựa. Học sinh nghiên cứu phần kết luận của giáo viên, đối chiếu với cách phân tích để đưa ra các phán đoán của bản thân, hoàn thiện kiến thức và kĩ năng. 2.3.2. Vận dụng quy trình để thiết kế giáo án dạy học Sinh học 11 trung học phổ thông 2.3.2.1. Quy trình thiết kế giáo án dạy học Sinh học Bước 1: Xác định kiến thức trọng tâm Bước 2: Xác định mục tiêu của bài học Bước 3: Lựa chọn phương pháp và phương tiện dạy học. Bước 4: Lựa chọn phương pháp kiểm tra và đánh giá học sinh Bước 5: Tổ chức hoạt động dạy và học theo giáo án. 2.3.2.2. Sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm vào thiết kế giáo án dạy học Sinh học 11 trung học phổ thông Bài 10: ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ NGOẠI CẢNH ĐẾN QUANG HỢP Bước 1: Xác định kiến thức trọng tâm Nội dung trọng tâm của bài là ảnh hưởng nhân tố ánh sáng và nồng độ CO 2 đến quá trình quang hợp ở thực vật. Bước 2: Xác dịnh mục tiêu bài học: Sau khi học xong bài này, học sinh cần phải:  Kiến thức: - Giải thích được tác động của từng nhân tố môi trường đến quá trình quang hợp ở thực vật. - Chỉ ra được ứng dụng tác động của các yếu tố làm tăng cường đồ quang hợp. - Hiểu và giải thích được các khái niệm: Điểm bù ánh sáng và điểm bão hòa ánh sáng.  Kĩ năng: - Rèn luyện được các kĩ năng tư duy: phân tích, đánh giá, tổng hợp; các kĩ năng tư duy thực nghiệm: phân tích thí nghiệm, bố trí thí nghiệm, phán đoán, so sánh kết quả thí nghiệm…  Thái độ: - Hình thành ý thức quan tâm và bảo vệ môi trường. Bước 3: Lựa chọn phương pháp và phương tiện dạy học. * Phƣơng pháp: Sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm vào dạy học, phương pháp dạy học nêu vấn đề, kĩ thuật dạy học các mảnh ghép, bản đồ tư duy. * Phƣơng tiện dạy học: Thí nghiệm chứng minh sự ảnh hưởng của cường độ ánh sáng, thí nghiệm chứng minh thành phần quang phổ ánh sáng ảnh hưởng đến quang hợp. Bước 4: Lựa chọn phương pháp kiểm tra và đánh giá học sinh Sử dụng câu hỏi tự luận, bài tập trắc nghiệm, bài tập thực hành để kiểm tra đánh giá học sinh. Bước 5: Tổ chức hoạt động dạy và học theo giáo án. A. Ổn định tổ chức lớp: B. Kiểm tra bài cũ: 10 - Những điểm khác nhau cơ bản về quang hợp ở 3 nhóm thực vật: C 3 , C 4 , CAM là gì? C. Tổ chức dạy học:  VÒNG 1: GV giao nhiệm vụ cụ thể cho từng nhóm, mỗi nhóm gồm 5 thành viên. Nhiệm vụ nhóm 1: Bài tập thí nghiệm: Chuẩn bị: Một cành rong đuôi chó, cốc thủy tinh to, nước sạch, dung dịch natri bicacbonat, thước kẻ, đèn bàn 100w, ống nghiệm, dây dọi, ống cao su nhỏ, nhiệt kế. Cắt cây rong đuôi chó ở dưới nước và chụp đầu cắt của cành bằng ống cao su nhỏ. Nối đầu dưới của cây rong với dây dọi để cây ở vị trí thẳng đứng. Đặt cành rong vào ống nghiệm chứa dung dịch natri bicacbonat (NaHCO 3 ). Đặt ống nghiệm vào cốc thủy tinh to đựng nước. Sau đó đặt ngọn đèn bàn ở các khoảng cách khác nhau so với cây (10, 20, 50, 100, 150, 200, 250cm). Ở mỗi khoảng cách, chờ ít phút cho tới khí thải ra đều đặn, đếm số bọt khí thoát ra trong 1 phút. tiến hành đếm vài lần và tính kết quả trung bình. Hãy cho biết thí nghiệm trên nhằm mục đích gì? Hãy vẽ đồ thị với các kết quả thu được. Nhiệm vụ nhóm 2: Tìm hiểu SGK phần I và cho biết: - Cường độ quang hợp tăng khi cường độ ánh sáng tăng trong giới hạn nào? - Giải thích các khái niệm: Điểm bù ánh sáng, điểm bão hòa ánh sáng? - Thành phần ánh sáng nào có tác động đến cường độ quang hợp? Thành phần ánh sáng nào cho hiệu quả quang hợp cao? Nhiệm vụ nhóm 3: Nghiên cứu SGK phần II và cho biết: - Nồng độ CO 2 thay đổi ảnh hưởng như thế nào đến cường độ quang hợp? - Nếu nồng độ CO 2 bão hòa thì cường độ quang hợp có tăng không? Nhiệm vụ nhóm 4: Tìm hiểu SGK phần III, IV, V và cho biết: - Thiếu nước cường độ quang hợp sẽ thay đổi như thế nào? - Nhiệt độ môi trường thay đổi, cường độ quang hợp có thay đổi không? Vì sao? - Các nguyên tố khoáng ảnh hưởng như thế nào đến quang hợp? Vì sao? Nhiệm vụ nhóm 5: Nghiên cứu SGK và cho biết: Con người đã ứng dụng mối quan hệ giữa quang hợp ở thực vật với các nhân tố ảnh hưởng như thế nào để làm tăng năng suất của cây trồng?  VÒNG 2 [...]... kiến thức có thể sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm vào giảng dạy, từ đó định hướng để xây dựng các bài tập thực hành thí nghiệm 4 Đề xuất quy trình thiết kế bài tập thực hành thí nghiệm nhằm tích cực hóa hoạt động học tập của học sinh trong dạy học Sinh học lớp 11 THPT Vận dụng quy trình thiết kế bài tập thực hành thí nghiệm chúng tôi đã sưu tầm, thiết kế được 40 bài tập thực hành thí nghiệm và phân... thành 4 nhóm tương ứng với 4 chương trong chương trình Sinh học lớp 11: Chuyển hóa vật chất và năng lượng (28 bài tập) ; Sinh trưởng và phát triển (4 bài tập) ; Cảm ứng (7 bài tập) ; Sinh sản (1 bài tập) 5 Đề xuất quy trình sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm vào dạy học Sinh học lớp 11 nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh Quy trình gồm gồm 4 bước: 6 Đề xuất quy trình thiết kế giáo án dạy. .. tính đúng đắn của giả thuyết khoa học của đề tài – khẳng định tính khả thi của việc thiết kế và sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học Sinh học, từ đó nhằm nâng cao chất lượng dạy và học Sinh học ở trường phổ thông 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm So sánh kết quả lớp thực nghiệm (TN) với lớp đối chứng (ĐC), xử lí và phân tích kết quả, để... PPDH nói chung và dạy học Sinh học nói riêng theo hướng phát huy tính tích cực chủ động của học sinh 2 Điều tra thực trạng dạy và học môn Sinh học ở trường THPT, kết quả điều tra cho thấy: Việc sử dụng các phương pháp dạy học tích cực vẫn còn hạn chế, đặc biệt là phương pháp dạy học thực hành rất ít sử dụng 3 Trên cơ sở phân tích cấu trúc, nội dung chương trình Sinh học lớp 11 trung học phổ thông, chúng... án dạy học Sinh học lớp 11có sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm Trong luận văn này chúng tôi thiết kế được bốn giáo án có sử dụng bài tập thực hành và đồng thời kết hợp với một số kĩ thuật dạy học theo hướng tích cực vào bài dạy 7/ Thông qua phiếu điều tra tham khảo ý kiến của giáo viên và học sinh đồng thời kết hợp với kết quả thực nghiệm sư phạm bước đầu đã chứng tỏ tính hiệu quả và khả thi của đề... đánh giá khả năng thiết kế và sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học Sinh học 11 trung học phổ thông 3.3 Kế hoạch thực nghiệm sƣ phạm 3.3.1 Lựa chọn đối tượng thực nghiệm Chúng tôi lựa chọn ba trường THPT: THPT Phù Ninh, THPT Việt Trì, THPT Hùng Vương ở tỉnh Phú Thọ để tiến hành thực nghiệm sư phạm Các lớp thực nghiệm và đối chứng có trình... và Nhà trường, số 18, tr.10 – 11 18 Trịnh Nguyên Giao (2004), Sử dụng mô hình trong dạy học Sinh học , Tạp chí Giáoviên và nhà trường, số 13, tr 18 – 19 19 Trịnh Nguyên Giao (2004), “Về hoạt động độc lập của học sinh trong dạy học sinh học ,Tạp chí Giáo dục, số 78, tr 40 – 41 20 Trịnh Nguyên Giao, Nguyễn Đức Thành (2009), Dạy học Sinh học ở trường trung họcphổ thông, tập 1, Nxb Giáo dục Việt Nam,... năng dạy học thí nghiệm cho sinh viên sư phạm thuộc khối ngành khoa học tự nhiên”, Tạp chí Khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học Xã hội và Nhân văn 25, số 1S tháng 11 năm 2009, tr 36 – 41 7 Nguyễn Thị Dung (2006), Tích cực hóa hoạt động học tập trong giờ thực hành củng cố môn sinh học ở phổ thông , Tạp chí Khoa học Giáo dục, số 6 năm 2006, tr.19 – 22 8 Nguyễn Tiến Dũng (2007), “Tác dụng của bài tập. .. lượng học sinh, chất lượng học tập bộ môn và do cùng một giáo viên dạy 3.3.2 Các bước thực nghiệm - Thời gian thực nghiệm: Từ 5/9/2 011 đến 14/10/2 011 - Mỗi lớp được tiến hành dạy 4 bài trong 4 tiết thuộc chương trình Sinh học 11 ban cơ bản gồm: Bài 2: Vận chuyển các chất trong cây Bài 3: Thoát hơi nước Bài 10: Ảnh hưởng của các nhân tố ngoại cảnh đến quang hợp Bài 12: Hô hấp ở thực vật 11 Tiến hành. .. tra đánh giá học sinh ở lớp thực nghiệm và lớp đối chứng với cùng một đề bài, cùng một thời gian 3.4 Kết quả thực nghiệm sƣ phạm của các lớp TN và ĐC Để đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm, sau khi dạy các lớp TN và ĐC, chúng tôi cho học sinh làm bài kiểm tra 15 phút và 45 phút Các đề kiểm tra này được xây dựng trên nền tảng chủ yếu là các câu hỏi trong nội dung các bài trong học kì I lớp 11 Qua 2 lần . Thiết kế và sử dụng bài tập thực hành nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học Sinh học lớp 11 trung học phổ thông . thực hành thí nghiệm trong dạy học Sinh học mà trọng tâm là: Thiết kế và sử dụng bài tập thực hành nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong