MỤC LỤC
Trang phụ bìa ........................................................................................................... ...i
Lời cam đoan ............................................................................................................ ..ii
Lời cảm ơn ............................................................................................................... .iii
Mục lục ..................................................................................................................... ..1
Bảng chữ viết tắt ...................................................................................................... ..4
Danh mục các bảng .................................................................................................. ..5
Danh mục các hình ................................................................................................... ..6
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 8
1. Lý do chọn đề tài ..................................................................................................... 8
2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................................... 9
3. Giả thuyết khoa học ................................................................................................ 9
4. Nhiệm vụ nghiên cứu .............................................................................................. 9
5. Đối tượng và khách thể nghiên cứu ...................................................................... 10
6. Phương pháp nghiên cứu....................................................................................... 10
7. Những đóng góp của đề tài ................................................................................... 12
8. Cấu trúc của luận văn ............................................................................................ 12
9. Tổng quan về nghiên cứu thực hành trong dạy học sinh học ............................... 12
NỘI DUNG .............................................................................................................. 14
CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ..................... 14
1.1. Cơ sở lý luận ...................................................................................................... 14
1.1.1. Thực hành .................................................................................................. 14
1.1.1.1. Các khái niệm có liên quan đến thực hành ......................................... 14
1.1.1.2. Phân loại thực hành ............................................................................ 16
1.1.1.3. Vai trò của thực hành trong dạy học sinh học ....................................... 17
1.1.1.4. Yêu cầu của công tác thực hành đối với giáo viên .............................. 17
1.1.1.5. Các bước giảng dạy bài thực hành ..................................................... 17
1
1.1.2. Tình huống và tình huống dạy học ............................................................. 19
1.1.2.1. Khái niệm tình huống .......................................................................... 19
1.1.2.2. Khái niệm tình huống dạy học ............................................................. 19
1.2. Cơ sở thực tiễn ................................................................................................... 20
1.2.1. Cách tiến hành ............................................................................................ 20
1.2.2. Kết quả điều tra về dạy học các bài thực hành sinh học phổ thông............ 20
CHƢƠNG 2. NGHIÊN CỨU VÀ XỬ LÝ CÁC TÌNH HUỐNG TRONG
GIẢNG DẠY THỰC HÀNH SINH HỌC Ở TRƢỜNG THPT .......................... 24
2.1. Hệ thống các bài thực hành sinh học ở trường THPT ....................................... 24
2.2. Hệ thống các bài thực hành sinh học có tình huống ở trường THPT đã nghiên cứu ... 25
2.3. Nghiên cứu và xử lý các tình huống trong các bài thực hành cụ thể ................. 25
2.3.1. Nghiên cứu và xử lý các tình huống trong các bài thực hành sinh học lớp 10 .. 25
2.3.1.1. Thí nghiệm nhận biết một số thành phần hóa học của tế bào............. 25
2.3.1.2. Thí nghiệm co và phản co nguyên sinh ............................................... 30
2.3.1.3. Thí nghiệm sự thẩm thấu của tế bào ................................................... 32
2.3.1.4. Một số thí nghiệm về enzim ................................................................. 36
2.3.1.5. Lên men etylic ...................................................................................... 39
2.3.1.6. Lên men lactic ..................................................................................... 41
2.3.2. Nghiên cứu và xử lý các tình huống trong các bài thực hành sinh học lớp 11 .. 44
2.3.2.1. Thí nghiệm thoát hơi nước .................................................................. 44
2.3.2.2. Thí nghiệm phát hiện diệp lục và carotenoic ...................................... 46
2.3.2.3. Thí nghiệm phát hiện hô hấp qua sự hút oxi ....................................... 50
2.3.3. Nghiên cứu và xử lý các tình huống trong các bài thực hành sinh học lớp 12 .. 52
2.3.3.1. Quan sát các dạng đột biến số lượng NST trên tiêu bản cố định ....... 52
2.3.3.2. Tính độ phong phú và kích thước của quần thể theo phương pháp
đánh bắt thả lại. ........................................................................................................ 56
2
CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM .......................................................... 61
3.1. Mục đích thực nghiệm ....................................................................................... 61
3.2. Nội dung thực nghiệm ........................................................................................ 61
3.3. Phương pháp thực nghiệm ................................................................................. 61
3.4. Kết quả thực nghiệm .......................................................................................... 63
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 68
PHỤ LỤC
3
BẢNG CHỮ VIẾT TẮT
GV
Giáo viên
HS
Học sinh
NST
Nhiễm sắc thể
NL
Năng lực
NXB
Nhà xuất bản
TH
Thực hành
TN
Thí nghiệm
THPT
SH
Trung học phổ thông
Sinh học
4
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Kết quả thăm dò ý kiến GV về vai trò của việc giảng dạy thực hành SH ở
trường THPT ............................................................................................................ 14
Bảng 1.2: Kết quả thăm dò ý kiến GV và HS về những khó khăn gặp phải khi giảng
dạy các bài thực hành SH ......................................................................................... 15
Bảng 1.3: Kết quả thăm dò ý kiến GV và HS về việc xử lý các khó khăn trong giảng
dạy thực hành SH ..................................................................................................... 15
Bảng 1.4: Kết quả thăm dò ý kiến GV về nguyên nhân chủ yếu mà HS không làm ra
kết quả TH như mong muốn .................................................................................... 16
Bảng 3.1: Các tiêu chí và các mức độ đánh giá NL xử lý tình huống ..................... 52
Bảng 3.2: Thống kê điểm số các bài kiểm tra sau các lần thực nghiệm .................. 52
Bảng 3.3: Phân phối tần suất (%) của kết quả thực nghiệm .................................... 53
Bảng 3.4: Tổng hợp các thông số thống kê đặc trưng ............................................. 53
Bảng 3.5: Phân phối tần suất (%) các mức độ đạt được của các tiêu chí đánh giá NL
xử lý tình huống ....................................................................................................... 54
5
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1: Kết quả TN nhận biết tinh bột bằng thuốc thử Lugol ................................. 19
Hình 2: Kết quả TN nhận biết tinh bột bằng iốtine y tế ........................................... 20
Hình 3: Kết quả TN nhận biết protein...................................................................... 22
Hình 4: Dung dịch lòng trắng trứng xuất hiện kết tủa màu trắng ............................ 22
Hình 5: Dung dịch lòng trắng trứng chuyển sang màu xanh nhạt ........................... 22
Hình 6: Kết quả TN co và phản co nguyên sinh ...................................................... 24
Hình 7: Tiêu bản có quá nhiều bọt khí ..................................................................... 24
Hình 8: TN thẩm thấu dùng cốc khoai lang ............................................................. 26
Hình 9: Kết quả TN sự thẩm thấu của tế bào .......................................................... 26
Hình 10: TN thẩm thấu dùng cốc cà rốt ................................................................... 27
Hình 11: Kết quả TN thẩm thấu dùng cốc cà rốt ..................................................... 27
Hình 12: Kết quả TN về enzim cactalase ................................................................. 29
Hình 13: Kết quả TN về ảnh hưởng của nhiệt độ, độ pH đối với hoạt tính của enzim
cactalase ................................................................................................................... 30
Hình 14: Kết quả TN lên men etylic ........................................................................ 32
Hình 15: Xử lý tình huống lên men etylic................................................................ 33
Hình 16: Kết quả làm sữa chua ................................................................................ 35
Hình 17: Kết quả muối chua rau quả ....................................................................... 35
Hình 18: Kết quả TN thoát hơi nước ....................................................................... 37
Hình 19: Xử lý tình huống TN thoát hơi nước......................................................... 37
Hình 20: Kết quả TN chiết rút diệp lục .................................................................... 39
Hình 21: Kết quả TN chiết rút carotenoit ................................................................ 39
Hình 22: Kết quả TN chiết rút xantophyl ................................................................ 40
Hình 23: Sử dụng giấy thấm để lọc dung dịch chiết rút .......................................... 41
6
Hình 24: Sử dụng cốc nhựa để chứa dung dịch chiết .............................................. 42
Hình 25: Kết quả TN hô hấp .................................................................................... 42
Hình 26: Kiểu nhân ở người..................................................................................... 44
Hình 27: Bộ NST bình thường và bất thường ở người ............................................ 46
Hình 28: Phương pháp tính kích thước quần thể bằng cách chia ô ......................... 49
7
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong công cuộc xây dựng và bảo vệ Tổ quốc hiện nay yêu cầu phải có những
sự chuyển đổi về mô hình tăng trưởng theo chiều sâu và cơ cấu lại nền kinh tế theo
hướng chất lượng, hiệu quả và có sức cạnh tranh cao. Để làm được điều này đòi hỏi
chúng ta phải có một đội ngũ nhân lực chất lượng cao có đủ số lượng và đảm bảo về
chất lượng phục vụ quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước.
Xu hướng toàn cầu hoá trên thế giới cùng với sự phát triển như vũ bão của
khoa học - kỹ thuật đòi hỏi mỗi người dân Việt Nam phải không ngừng học tập, trau
dồi kiến thức và hình thành cho mình các kỹ năng, năng lực cần thiết của một người
công dân trong thời đại mới.
Đó là những vấn đề thực tiễn đặt ra và cũng chính vì vậy, Nghị quyết Hội nghị
lần thứ 8, Ban chấp hành Trung ương khóa XI đã xác định: “…phải đổi mới căn
bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa - hiện đại hóa
trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc
tế.…”. và “ Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, chú trọng giáo dục lý tưởng,
truyền thống, đạo đức, lối sống, ngoại ngữ, tin học, năng lực và kỹ năng thực hành,
vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Phát triển khả năng sáng tạo, tự học, khuyến
khích học tập suốt đời”. [2]
Quá trình đổi mới giáo dục đang được thực hiện với nhiều hình thức ở các bậc
học khác nhau. Thể hiện rõ nhất ở bậc THPT là đổi mới chương trình và sách giáo
khoa phổ thông theo hướng tích hợp giúp cho việc hình thành và phát triển năng lực
của HS.
Sinh học là một môn khoa học thực nghiệm. Hầu hết các hiện tượng, khái
niệm, quy luật, quá trình trong sinh học đều bắt nguồn từ thực tiễn.
Trong quá trình dạy học, thực hành - thí nghiệm là một mô hình đại diện cho
hiện thực khách quan, là cơ sở xuất phát cho quá trình nhận thức của HS; TN là cầu
nối giữa lý thuyết và thực tiễn. Vì vậy, thực hành - thí nghiệm là phương tiện giúp
HS hình thành kỹ năng, kỹ xảo thực hành và tư duy kỹ thuật.
8
Thông qua thực hành - thí nghiệm, bằng các thao tác tư duy, phân tích, tổng
hợp, trừu tượng hoá và khái quát hoá, HS có thể xây dựng cho mình các khái niệm,
vận dụng kiến thức đã học vào giải quyết những vấn đề gặp phải trong quá trình
thực hành - thí nghiệm.
Như vậy, thực hành thí nghiệm không chỉ giúp HS hình thành được các kỹ
năng thực hành sinh học mà còn có thể giúp HS rèn luyện và hình thành các năng
lực cần thiết khác trong cuộc sống như: năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề,
năng lực tư duy sáng tạo;….
Bên cạnh đó, GV và HS thường gặp phải nhiều khó khăn trong việc giảng dạy
cũng như học tập các bài thực hành SH ở trường THPT. Điều này, khiến cả HS và
GV gặp phải nhiều tình huống trong quá trình học tập và có nhiều tình huống khó
có thể giải quyết được trong giờ học. Đồng thời, trong quá trình làm TN có thể
không làm ra được kết quả như mong muốn và có nhiều HS không chịu tìm hiểu
nguyên nhân cũng như cách giải quyết vấn đề. Mà GV cũng không có nhiều thời
gian trong các tiết học thực hành để hướng dẫn và giải thích cho HS nguyên nhân
và cách giải quyết các tình huống này. Điều này khiến HS khó có thể xử lý được
các tình huống trong học thực hành.
Từ những lí do trên mà chúng tôi quyết định chọn đề tài: Nghiên cứu và xử lý
các tình huống trong dạy học thực hành sinh học ở trường THPT.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu các tình huống gặp phải trong quá trình dạy học các bài thực hành
ở trường THPT, tìm nguyên nhân và đề xuất các biện pháp giải quyết các tình
huốngđó nhằm nâng cao chất lượng dạy học các bài thực hành sinh học.
3. Giả thuyết khoa học
Trong quá trình giảng dạy các bài thực hành sinh học ở bậc THPT, nếu giáo
viên dự đoán được các tình huống có thể xảy ra và có các biện pháp giải quyết thỏa
đáng thì sẽ nâng cao được chất lượng dạy học các bài thực hành sinh học.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về bài thực hành; tình huống dạy học và nghiên
cứu nội dung chương trình các bài thực hành thí nghiệm ở trường THPT;
9
- Nghiên cứu các tình huống xảy ra trong quá trình dạy thực hành sinh học ở
trường THPT.
- Tìm hiểu nguyên nhân và đề xuất cách giải quyết các tình huống xảy ra trong
quá trình giảng dạy thực hành sinh học ở trường THPT.
- Tiến hành thực nghiệm, xử lý kết quả thực nghiệm để kiểm chứng giả thuyết
đưa ra.
5. Đối tƣợng và khách thể nghiên cứu
5.1. Khách thể nghiên cứu: Chương trình thực hành sinh học THPT.
5.2. Đối tượng nghiên cứu: Các tình huống trong dạy học thực hành sinh học
ở trường THPT.
6. Phƣơng pháp nghiên cứu
6.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:
- Nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến thí nghiệm thực hành; kỹ thuật thực
hiện các TN, cơ sở khoa học của các TN,…
- Nghiên cứu sách giáo khoa; chương trình dạy học thực hành sinh học ở
trường THPT.
6.2. Phương pháp quan sát và điều tra: Dự giờ, trao đổi ý kiến với giáo viên;
xây dựng hệ thống các câu hỏi, phiếu điều tra đề thăm dò và điều tra những khó
khăn mà GV và HS thường gặp phải trong quá trình giảng dạy và học tập các bài
thực hành SH; cũng như nguyên nhân và cách xử lý của GV và HS khi gặp phải một
số tình huống trong giảng dạy và học tập thực hành SH ở trường THPT.
6.3. Phương pháp chuyên gia: Hỏi ý kiến của các chuyên gia có kinh nghiệm
về lĩnh vực lý luận và phương pháp nghiên cứu khoa học; các chuyên gia có kinh
nghiệm trong lĩnh vực sử dụng TN sinh học,….
6.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tiến hành các TN kiểm chứng cách
xử lý các tình huống xảy ra trong dạy học thực hành sinh học ở trường THPT và
hiệu quả của các tình huống TH sinh học trong việc nâng cao chất lượng dạy học
TH Sinh học ở trường THPT.
10
6.5. Phương pháp thống kê toán học: Xử lý các số liệu thu được để phân tích,
đánh giá cách xử lý các tình huống xảy ra trong dạy học thực hành sinh học ở
trường THPT và hiệu quả của các tình huống thực hành SH trong việc nâng cao
chất lượng dạy học sinh học.
Các tham số đặc trƣng
Điểm trung bình ( X ): Là tham số xác định giá trị trung bình của dãy số
1
thống kê, được tính theo công thức sau:
n
Trong đó
n
=
X
ni xi
i 1
n: Số học sinh của lớp
xi:Điểm số theo thang điểm 10
ni: Số bài kiểm tra có điểm xi
Độ lệch chuẩn (S): khi có 2 giá trị trung bình như nhau thì chưa đủ để kết
luận 2 kết quả là giống nhau, mà còn phụ thuộc vào các giá trị của các đại lượng
phân tán ít hay nhiều xung quanh 2 giá trị trung bình cộng, sự phân tán đó được mô
tả bởi độ lệch chuẩn theo công thức sau:
S=
n
Phương sai (S
2)
:S
2
1
n
2
10
1
ni ( xi X )
i 1
10
ni( xi X )
2
i 1
Sai số trung bình cộng (m): m
S
X
1
n
Hệ số biến thiên (Cv%): khi có hai số trung bình cộng khác nhau, độ lệch
chuẩn khác nhau thì phải xét hệ số biến thiên:
C v (% )=
s
.1 0 0 %
X
Trong đó:
Cv = 0 - 10%: Dao động nhỏ - độ tin cậy cao
Cv =10 - 30%: Dao động trung bình
Cv = 30 - 100%: Dao động lớn độ tin cậy nhỏ
11
7. Những đóng góp của đề tài
Các tình huống xảy ra trong dạy học thực hành sinh học THPT; nguyên nhân,
giải pháp xử lý các tình huống xảy ra trong dạy học thực hành sinh học THPT.
8. Cấu trúc của luận văn
Ngoài các phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, nội dung luận văn gồm 3 chương:
Chương 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài
Chương 2. Nghiên cứu và xử lý các tình huống trong giảng dạy thực hành sinh
học ở trường THPT.
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm.
9. Tổng quan về nghiên cứu thực hành trong dạy học sinh học
9.1. Trên thế giới
Trong giáo dục, vấn đề sử dụng Thí nghiệm thực hành đã được nghiên cứu từ rất
lâu. Các nhà giáo dục học nổi tiếng như J.A. Cômenxki (1592-1670); K.Đ. Usinxki
(1824-1870),… đều cho rằng giáo dục chỉ có thể đạt được kết quả tốt khi có sự trực
quan. Hay nói cách khác, phương tiện trực quan và các TN có vai trò rất quan trọng
trong quá trình dạy học, là phương tiện để phát triển tư duy cho người học[7].
Nhiều tác giả khác đã tiến hành nghiên cứu về dạy học thực hành như
Môngtennhơ (1533-1592) - chủ trương dạy học bằng hành động, bằng sự quan sát
trực tiếp, bằng sự tiếp xúc với sự vật trong đời sống hàng ngày; V.G.Belenxki
(1811-1848) - phát triển nguyên tắc thực hành trên cơ sở gắn tư tưởng dạy học thực
hành với tư tưởng dạy học phát triển; ….[7], [9].
Không chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu vị trí, vai trò của phương tiện trực quan
trong điều kiện hiện đại, nhiều tác giả đã đề cập đến vấn đề sử dụng phương tiện
trực quan nói chung và thí nghiệm thực hành nói riêng trong quá trình dạy học như:
Tônlinhghênôva; X.G. Sapôralenkô; … K.G.Nojko cũng khẳng định chất lượng của
các thí nghiệm thực hành chủ yếu là do việc giáo viên sử dụng các bài đó như thế
nào để đạt hiệu quả chứ không phải là do các dụng cụ, phương tiện, nội dung của
các thí nghiệm thực hành [7], [23], [25].
12
Như vậy, thực hành thí nghiệm là phương tiện chứa đựng, chuyền tải thông
tin, đáp ứng những yêu cầu nhận thức, giáo dục, phát triển của quá trình sư phạm
nhưng bản thân nó có giá trị dạy học cao hay thấp hoàn toàn phụ thuộc vào quá
trình sử dụng của người giáo viên.
9.2. Ở Việt Nam
Ở Việt Nam, trong các giai đoạn gần đây, có khá nhiều các tác giả nghiên cứu
vấn đề sử dụng thí nghiệm thực hành trong dạy học như: Thái Duy Tuyên, Trần
Doãn Quới; Đinh Quang Báo,… Các nghiên cứu này đã khẳng định được vai trò, vị
trí, cấu trúc, các mối quan hệ của phương tiện trực quan (trong đó có các thí nghiệm
thực hành) với các thành tố của quá trình dạy học,…[7], [28].
Vấn đề sử dụng TN trong dạy học ở giai đoạn hiện nay đã được nghiên cứu
trên nhiều môn học như Vật Lý, Hoá Học, Sinh học,… Trong lĩnh vực Sinh học,
vấn đề sử dụng TN trong dạy học ở trường THPT đã được nghiên cứu rộng rãi và
vận dụng có hiệu quả như: Hoàng Thị Kim Huyền (2005) đã xây dựng cấu trúc các
bài thực hành dạy học Sinh học nhằm nâng cao chất lượng các bài thực hành và bồi
dưỡng năng lực tự học cho sinh viên các trường đại học Sư phạm; Phan Đức Duy
(2012) đã sử dụng các bài thực hành thí nghiệm sinh học để rèn luyện năng lực tư
duy cho HS…[9], [15], [18], [28].
Bên cạnh đó cũng có rất nhiều nghiên cứu nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng
TN trong dạy học sinh học như Nguyễn Thị Thắng (2006) đã đề xuất một số kinh
nghiệm thực hiện thành công các thí nghiệm thực hành trong dạy học sinh học 8;
Hoàng Việt Cường (2009) đã đề xuất một số phương án cải tiến cách làm và cách
sử dụng một số TN trong dạy học sinh học tế bào,…. [7], [27].
Như vậy, việc nghiên cứu về thí nghiệm thực hành trong dạy học nói chung và
dạy học SH nói riêng đã được nhiều tác giả quan tâm, nghiên cứu. Song chưa có
nghiên cứu nào liên quan đến các tình huống xảy ra trong quá trình dạy học TH
Sinh học.
13
NỘI DUNG
Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Cơ sở lý luận
1.1.1. Thực hành
1.1.1.1. Các khái niệm có liên quan đến thực hành
* Thực hành
Theo từ điển tiếng việt, thực hành là áp dụng lý thuyết vào thực tế [32]
Theo Đinh Quang Báo, thực hành là HS tự mình trực tiếp tiến hành quan sát,
tiến hành các thí nghiệm, tập triển khai các quy trình kỹ thuật chăn nuôi, trồng trọt
[1], [16].
Thực hành là một phương pháp dạy học giúp học sinh áp dụng các kiến thức
đã học để thực hiện các thí nghiệm; nhận biết các mẫu vật hay tiến hành triển khai
các quy trình kỹ thuật. Thực hành có thể được sử dụng trong khâu đặt vấn đề;
nghiên cứu bài mới hay củng cố các kiến thức đã học. Thực tế, các bài thực hành
trong chương trình sinh học THPT chủ yếu được sử dụng trong khâu củng cố các
kiến thức đã học.
* Thí nghiệm
Thí nghiệm là một trong các phương tiện trực quan quan trọng trong dạy học
nói chung và dạy học sinh học nói riêng; đặc biệt là trong việc giảng dạy các bài
thực hành sinh học.
Thí nghiệm được hiểu là gây ra một hiện tượng, một sự biến đổi nào đó trong
điều kiện nhất định để tìm hiểu, nghiên cứu,kiểm tra hay chứng minh [1], [7].
Thí nghiệm có thể được thực hiện ở trên lớp, trong phòng thí nghiệm, vườn
trường,… Các thí nghiệm có thể do GV biểu diễn hay HS thực hiện. Thí nghiệm có
thể được sử dụng để giải thích, minh họa; hình thành các kiến thức mới hay củng cố
các kiến thức đã học.
Theo quan điểm lí luận nhận thức, thí nghiệm có những vai trò cụ thể sau đây [6]:
- Thí nghiệm là phương tiện thu nhận tri thức: thí nghiệm là một phương tiện
quan trọng của hoạt động nhận thức của con người, thông qua thí nghiệm con người
14
sẽ thu nhận được những tri thức khoa học cần thiết nhằm nâng cao năng lực của bản
thân để có thể tác động và cải tạo thực tiễn. Trong học tập, thí nghiệm là phương
tiện của hoạt động nhận thức của HS, nó giúp người học tìm kiếm và thu nhận kiến
thức khoa học cần thiết.
- Thí nghiệm là phương tiện kiểm tra tính đúng đắn của tri thức tạo cho HS
niềm tin khoa học đối với các tri thức mà các em đã thu nhận được.
- Thí nghiệm là phương tiện để vận dụng tri thức vào thực tiễn.
- Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức: thí nghiệm luôn
đóng một vai trò quan trọng trong các phương pháp nhận thức khoa học. Chẳng hạn
đối với phương pháp thực nghiệm, thí nghiệm luôn có mặt ở nhiều khâu khác nhau
như: làm xuất hiện vấn đề nghiên cứu, kiểm tra tính đúng đắn của các giả thuyết.
Trong quá trình dạy học nói chung và dạy học sinh học nói riêng, thí nghiệm
đóng vai trò hết sức quan trọng [7]:
- Thí nghiệm là mô hình đại diện cho hiện thực khách quan, là cơ sở xuất phát
cho quá trình nhận thức của HS.
- Thí nghiệm là cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn. Vì vậy nó là phương tiện
duy nhất giúp hình thành ở HS kỹ năng, kỹ xảo thực hành và tư duy kỹ thuật.
- Thí nghiệm giúp HS đi sâu tìm hiểu bản chất của các hiện tượng, quá trình
sinh học.
- Thí nghiệm do GV biểu diễn phải là mẫu mực về thao tác để qua đó HS học
tập, bắt chước dần dần, khi HS tiến hành được thí nghiệm, HS sẽ hình thành được
kỹ năng thực hành thí nghiệm.
- Thí nghiệm có thể được sử dụng để tổ chức hoạt động nhận thức của HS với
các mức độ tích cực, tự lực và sáng tạo khác nhau.
* Thực hành quan sát
Thực hành quan sát là dùng các giác quan tri giác trực tiếp, có mục đích đến
các đối tượng, hiện tượng tự nhiên [1]
Các bước tổ chức thực hành quan sát:
Xác định rõ mục đích yêu cầu, nhiệm vụ quan sát của HS.
15
GV hướng dẫn tổ chức quan sát, trình tự các công đoạn TH quan sát.
Phân phát mẫu vật
HS tự làm, quan sát và ghi chép.
Làm tường trình, rút ra kết luận khái quát hoặc trả lời các câu hỏi do
GV đặt ra
* Thực hành thí nghiệm
Thực hành thí nghiệm được hiểu là tiến hành các thí nghiệm trong các bài thực
hành, được HS thực hiện để hiểu rõ được mục đích thí nghiệm, điều kiện thí
nghiệm. Qua tiến hành và quan sát thí nghiệm tại phòng thực hành, HS xác định
được bản chất của hiện tượng, quá trình [1], [16].
Trong dạy học SH, GV sử dụng phương pháp này khi nghiên cứu quá trình
sinh lý, ảnh hưởng các nhân tố sinh thái lên sinh vật. HS tự mình khám phá ra
những điều mới mẻ từ những 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.
1.1.1.2. Phân loại thực hành
* Theo đối tượng thực hành
- TH quan sát, nhận biết, sưu tập các mẫu vật.
- TH quan sát trên các tiêu bản hiển vi.
- TH nuôi, trồng, thí nghiệm các động vật, thực vật.
- TH các thí nghiệm dài ngày ở nhà, trong phòng thí nghiệm
* Theo địa điểm thực hành
- TH trên lớp
- TH trong phòng thí nghiệm
* Theo thời gian cho kết quả thực hành
- TH ngắn hạn
- TH dài hạn.
16
* Theo phương pháp dạy học thực hành
- TH quan sát
- TH thí nghiệm
1.1.1.3. Vai trò của thực hành trong dạy học sinh học
Trong dạy học sinh học, phương pháp thực hành có tác dụng giáo dục, rèn
luyện HS một cách toàn diện, vì:
- Qua thực hành, học sinh có điều kiện tự tìm hiểu mối quan hệ giữa cấu trúc
với chức năng, giữa bản chất và hiện tượng, giữa nguyên nhân và kết quả, do đó HS
có thể nắm vững tri thức và thiết lập được lòng tin tự giác, sâu sắc hơn.
- Thực hành có liên quan đến nhiều giác quan, do đó bắt buộc HS phải suy
nghĩ, tìm tòi nhiều hơn nên tư duy sáng tạo có điều kiện phát triển hơn.
- Thực hành là phương pháp có ưu thế nhất để rèn luyện các kĩ năng, kĩ xảo
ứng dụng tri thức vào đời sống, tạo điều kiện tốt nhất để thực hiện nguyên lý giáo
dục lý thuyết gắn với thực tiễn.
- Thực hành là nơi tập dượt cho HS các phương pháp nghiên cứu Sinh học như
quan sát, thực nghiệm,…[1]
1.1.1.4. Yêu cầu của công tác thực hành đối với giáo viên
- Xác định rõ mục đích tiết thực hành về một nội dung cụ thể nào đó.
- Hướng dẫn trình tự các bước của công tác thực hành.
- Tiến hành tổ chức lớp phải chu đáo, tỉ mỉ để trong suốt quá trình thực hành
mọi HS luôn có việc làm.
- Nghiên cứu kỹ nội dung và tiến hành trước công việc thực hành để bảo đảm
thành công khi hướng dẫn cho HS.
- Phải dành thời gian nhận xét, đánh giá kết quả thực hành của HS.
1.1.1.5. Các bước giảng dạy bài thực hành
Qui trình cho một bài thực hành thí nghiệm có thể gồm các bước sau [5]:
- Chuẩn bị thí nghiệm: GV phải có kế hoạch đảm bảo chuẩn bị đầy đủ dụng
cụ, hóa chất, mẫu vật và các điều kiện cần thiết khác để thí nghiệm thành công. Có
17
thể giao cho HS chuẩn bị trước nhưng phải kiểm tra.
- Phổ biến nội quy an toàn phòng thí nghiệm: Ngay khi bắt đầu một bài thực
hành, GV cần phải hướng dẫn cho HS về qui tắc an toàn trong phòng thí nghiệm.
Điều này là hết sức cần thiết và phải làm ngay mỗi lần HS vào phòng thí nghiệm.
Bên cạnh đó cũng cần phổ biến cách cấp cứu trong những trường hợp cần thiết như
bỏng hóa chất, băng bó khi bị thương,…
- GV giới thiệu quy trình thí nghiệm: HS có thể tự đọc quy trình thí nghiệm
(nếu có sẵn trong bài TH) hoặc GV giới thiệu cho HS. Sau đó HS tự kiểm tra các
loại hóa chất thiết bị, mẫu vật xem có đáp ứng được với yêu cầu của bài thực hành
hay không.
- Tiến hành thí nghiệm: HS tự tiến hành thí nghiệm theo quy trình đã cho để
thu thập số liệu.
- Xử lý số liệu thực nghiệm: HS xử lý số liệu và viết báo cáo thí nghiệm nộp
cho GV. Cuối buổi GV có thể đưa ra các tình huống khác với thí nghiệm để HS suy
ngẫm và tìm cách lý giải.
- Giải thích các hiện tượng quan sát được: đây là giai đoạn có nhiều thuận lợi
để tổ chức cho HS theo phương pháp tích cực. GV có thể dùng hệ thống câu hỏi dẫn
dắt theo kiểu nêu vấn đề giúp HS tự giải thích các kết quả.
- Rút ra kết luận cần thiết: GV yêu cầu HS căn cứ vào mục tiêu ban đầu trước
khi làm thí nghiệm để đánh giá công việc đã làm.
Chú ý: Các thí nghiệm sinh học có thể là thí nghiệm định tính hay định lượng.
Các thí nghiệm định tính thì không nên quá tiết kiệm nguyên liệu, sẽ khó quan sát
kết quả. Các thí nghiệm định lượng thì cần chính xác hàm lượng các chất làm thí
nghiệm mới có kết quả.
Quy trình một bài thực hành có thể được tóm tắt theo sơ đồ sau:
18
Xác định mục tiêu
Kiểm tra kiến thức cơ sở và kiểm tra sự chuẩn bị thực hành
Xác định nội dung thực hành
Tiến hành các hoạt động thực hành
Giải thích và trình bày kết quả, rút ra kết luận. Viết báo cáo thực hành
1.1.2. Tình huống và tình huống dạy học
1.1.2.1. Khái niệm tình huống
Theo quan điểm triết học, tình huống được nghiên cứu như là một tổ hợp các
mối quan hệ cụ thể, đến một thời điểm nhất định liên kết con người với môi trường
của anh ta, lúc đó anh ta biến thành một chủ thể của hành động của đối tượng nhằm
đạt được mục tiêu nhất định.
Xét về mặt tâm lý học: “Tình huống là một hệ thống những điều kiện bên
trong quan hệ với chủ thể, những điều kiện này tác động một cách gián tiếp lên tính
tích cực của chủ thể đó.’’
Nói một cách khái quát hơn, “Tình huống là toàn thể sự việc xảy ra tại một
nơi, trong một thời gian, buộc người ta phải suy nghĩ hành động, đối phó, chịu
đựng’’ [6], [17], [18].
Người ta phân biệt tình huống làm hai dạng chính: Tình huống đã xảy ra là
những tình huống đã xảy ra (được tích luỹ lại trong vốn tri thức của loài người);
Tình huốngsẽ xảy ra (dự kiến chủ quan) [7].
1.1.2.2. Khái niệm tình huống dạy học
Xét về mặt khách quan, tình huống dạy học là tổ hợp những mối quan hệ xã
hội cụ thể được hình thành trong quá trình dạy học, khi mà HS đó trở thành chủ thể
hoạt động với đối tượng nhận thức trong một trường dạy học nhằm một mục đích
19
dạy học cụ thể. Xét về mặt chủ quan, tình huống dạy học chính là trạng thái bên
trong được sinh ra do sự tương tác giữa chủ thể với đối tượng nhận thức.
Theo lý luận dạy học Xô Viết, tình huống dạy học là đơn vị cấu trúc, là tế bào
của bài lên lớp, bao gồm tổ hợp những điều kiện cần thiết. Đó là mục đích dạy học,
nội dung dạy học và phương pháp dạy học để thu được những kết quả hạn chế,
riêng biệt [6], [18].
Nguyễn Ngọc Quang cũng đưa ra một cách tiếp cận mới của tình huống dạy
học đó là tình huống mô phỏng hành vi. Mô phỏng hành vi là bắt chước, sao chép,
phỏng theo quá trình hành vi của con người, sự tương tác riêng cá nhân của người
đó, nhằm đạt mục đích nào đó. Quá trình hành vi của con người trong tình huống
thực, cụ thể được xử lý sư phạm bằng mô hình hoá tạo nên tổ hợp các tình huống
mô phỏng, là một mô hình của tình huống thực tiễn. Dùng tình huống mô phỏng này
trong tổ chức dạy học nó trở thành tình huống dạy học. Thực chất đó là quy trình
chuyển tình huống mô phỏng thành tình huống dạy học [6], [18], [20].
Tóm lại, bản chất của tình huống dạy học là đơn vị cấu trúc của bài lên lớp,
chứa đựng mối liên hệ mục đích- nội dung- phương pháp theo chiều ngang tại một
thời điểm nào đó với nội dung là một đơn vị kiến thức.
1.2. Cơ sở thực tiễn
1.2.1. Cách tiến hành
Để lấy số liệu cho cơ sở thực tiễn của đề tài, chúng tôi đã tiến hành điều tra
tình hình giảng dạy thực hành sinh học ở các trường THPT trên địa bàn tỉnh Thừa
Thiên Huế thông qua phiếu thăm dò ý kiến GV (phụ lục 1) và phiếu điều tra HS
(phụ lục 2).
Chúng tôi đã tiến hành khảo sát 30 GV giảng dạy bộ môn sinh học và 100 em
HS của 3 trường THPT trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế, đó là: trường THPT
Chuyên Quốc Học Huế; trường THPT Phú Bài và trường THPT Thuận An.
1.2.2. Kết quả điều tra về dạy học các bài thực hành sinh học phổ thông
Kết quả thăm dò ý kiến GVvà HS được thể hiện qua các bảng 1.1; 1.2; 1.3
và 1.4.
20
Bảng 1.1: Kết quả thăm dò ý kiến GV về vai trò của việc giảng dạy thực hành
Sinh học ở trường THPT.
Rất quan trọng
Số
Quan trọng
Tỷ lệ %
lượng
11
Số
Không quan trọng
Tỷ lệ %
Số
lượng
36,67%
18
Tỷ lệ %
lượng
60,00%
1
Không có vai trò
Số
Tỷ lệ %
lượng
3,33%
0
0%
Qua bảng trên cho thấy, 96,67% GV cho thấy việc giảng dạy thực hành Sinh
học ở trường THPT đóng vai trò quan trọng trong giảng dạy thực hành sinh học.
Đồng thời 90% HS được điều tra thích học thực hành môn Sinh học. Tuy nhiên,
trong quá trình giảng dạy và học thực hành Sinh học, cả GV và HS đều gặp phải
những khó khăn chủ yếu sau (Theo bảng 1.2):
- Không làm ra kết quả như mong muốn.
- Thiếu dụng cụ, hóa chất thực hành.
- Không có đủ thời gian cho các bài thực hành
- Học sinh thiếu kỹ năng thực hành thí nghiệm
Bảng 1.2: Bảng kết quả thăm dò ý kiến GV và HS về những khó khăn gặp
phải khi giảng dạy các bài thực hành sinh học.
Tỷ lệ
STT
Nguyên nhân
GV
HS
1.
Không làm ra kết qua như mong muốn
26/30
88/100
2.
Thiếu dụng cụ hóa chất
20/30
50/100
3.
Không có đủ thời gian giảng dạy
20/30
48/100
4.
Học sinh thiếu kỹ năng thực hành
17/30
51/100
5.
Thiếu mẫu vật
8/30
6.
Hướng dẫn thực hành chưa rõ
3/30
23/100
Khi gặp những khó khăn trong thực hành Sinh học thì GV cần phải có những
cách xử lý phù hợp. Quá điều tra, chúng tôi nhận thấy khi gặp phải những khó khăn
21
trong dạy học Sinh học, GV thường tìm các bài thực hành khác phù hợp hơn
(20/30) hay giao cho HS về nhà tự làm (15/30)… (Theo bảng 1.3)
Bảng 1.3: Bảng kết quả thăm dò ý kiến GV về việc xử lý các khó khăn trong
giảng dạy thực hành sinh học ở trường THPT.
STT
Nguyên nhân
Số lượng
Tỷ lệ
Tỷ lệ %
1.
Tìm các bài thực hành- thì nghiệm
20
20/30
66,67%
khác phù hợp hơn.
2.
Giao cho HS về nhà tự làm thực hành.
15
15/30
50,00%
3.
Sử dụng các dụng cụ, hóa chất khác
11
11/30
36,67%
1
1/30
3,33%
phù hợp hơn.
Không dạy bài thực hành đó.
4.
Trong những khó khăn và GV và HS thường gặp phải trong thực hành dạy học
sinh học thì việc không làm ra kết quả như mong muốn là khó khăn thường gặp
nhất. Theo GV và HS nguyên nhân chủ yếu của vấn đề này là do dụng cụ hóa chất
không đạt chuẩn, HS thiếu kỹ năng thực hành và hướng dẫn thực hành thí nghiệm
chưa rõ ràng. (Theo bảng 1.4).
Bảng 1.4: Bảng kết quả thăm dò ý kiến GV về nguyên nhân chủ yếu mà HS
không làm ra kết quả thực hành như mong muốn.
Tỷ lệ
STT
Nguyên nhân
GV
HS
1.
Dụng cụ hóa chất không đạt chuẩn.
20/26*
38/88**
2.
Các em thiếu kỹ năng thực hành.
17/26
25/88
3.
Hướng dẫn thực hành - thí nghiệm chưa rõ ràng.
6/26
66/88
( )
* chỉ có 26 GV từng gặp tình huống HS làm ra kết quả thực hành khác với kết quả mong muốn
(
**) chỉ có 88 HS từng làm ra kết quả thực hành khác với kết quả mong muốn.
Kết luận:
Qua điều tra tình hình thực tế, chúng tôi nhận thấy rằng việc giảng dạy thực
hành Sinh học ở trường THPT có vai trò quan trọng trong giảng dạy bộ môn Sinh
22
học. Tuy nhiên, GV và HS vẫn còn gặp nhiều khó khăn trong việc giảng dạy cũng
như học tập. Bên cạnh đó, có nhiều trường hợp HS không làm ra kết quả như mong
muốn. Vì vậy mà có thể xuất hiện nhiều tình huống trong giảng dạy thực hành sinh
học ở trường THPT. Từ cơ sở thực tiễn trên, chúng tôi nhận thấy việc nghiên cứu và
xử lý các tình huống trong giảng dạy thực hành sinh học là thiết thực và cần thiết.
23
Chƣơng 2. NGHIÊN CỨU VÀ XỬ LÝ CÁC TÌNH HUỐNG TRONG
GIẢNG DẠY THỰC HÀNH SINH HỌC Ở TRƢỜNG THPT
2.1. Hệ thống các bài thực hành sinh học ở trƣờng THPT
Trong chương trình Sinh học bậc THPT, bao gồm 26 bài thực hành (thống kê
ở cả SGK cơ bản và nâng cao); được đặt chủ yếu ở cuối các chương nhằm củng cố
lại các kiến thức đã học của HS. Cụ thể:
* Chương trình Sinh học lớp 10 gồm 10 bài thực hành
1. Thực hành đa dạng thế giới sinh vật.
2. Thí nghiệm nhận biết một số thành phần hóa học của tế bào.
3. Quan sát tế bào dưới kính hiển vi.
4. Thí nghiệm co và phản co nguyên sinh.
5. Thí nghiệm sự thẩm thấu và tính thấm của tế bào.
6. Một số thí nghiệm về enzim.
7. Quan sát các kỳ của nguyên phân trên tiêu bản rễ hành.
8. Lên men etylic và lactic.
9. Quan sát một số vi sinh vật.
10. Tìm hiểu một số bệnh truyền nhiễm phổ biến ở địa phương.
* Chương trình Sinh học lớp 11 gồm 9 bài thực hành
1. Thí nghiệm thoát hơi nước và thí nghiệm về vai trò của phân bón.
2. Thí nghiệm phát hiện diệp lục và carotenoic.
3. Thí nghiệm phát hiện hô hấp ở thực vật.
4. Đo một số chỉ tiêu sinh ý ở người.
5. Tìm hiểu hoạt động của tim ếch.
6. Hướng động.
7. Xem phim về tập tính của động vật.
8. Xem phim về sinh trưởng và phát triển của động vật.
9. Nhân giống vô tính ở thực vật bằng giâm, chiết, ghép.
* Chương trình Sinh học lớp 12 gồm 7 bài thực hành
1. Xem phim về cơ chế nhân đôi ADN, phiên mã và dịch mã.
24
2. Quan sát các dạng đột biến số lượng NST trên tiêu bản cố định hay tạm thời.
3. Thực hành lai giống.
4. Bằng chứng về nguồn gốc động vật của loài người.
5. Khảo sát vi khí hậu của một khu vực.
6. Tính độ phong phú của loài và kích thước quần thể theo phương pháp đánh
bắt thả lại.
7. Quản lý và sử dụng bền vững tài nguyên thiên nhiên.
2.2. Hệ thống các bài thực hành sinh học có tình huống ở trƣờng THPT đã
nghiên cứu
Trong quá trình nghiên cứu, chúng tôi đã phát hiện được một số tình huống
trong 10 bài thực hành, cụ thể:
- Thí nghiệm nhận biết một số thành phần hóa học trong tế bào.
- Thí nghiệm co và phản co nguyên sinh.
- Thí nghiệm về sự thẩm thấu và tính thấm của tế bào.
- Một số thí nghiệm về enzim.
- Lên men etylic và lactic.
- Thí nghiệm thoát hơi nước và thí nghiệm về vai trò của phân bón.
- Thí nghiệm phát hiện diệp lục và carotenoic.
- Thí nghiệm phát hiện hô hấp ở thực vật.
- Quan sát các dạng đột biến số lượng NST trên tiêu bản cố định hay tạm thời.
- Tính độ phong phú của loài và kích thước quần thể theo phương pháp đánh
bắt, thả lại.
2.3. Nghiên cứu và xử lý các tình huống trong các bài thực hành cụ thể
2.3.1. Nghiên cứu và xử lý các tình huống trong các bài thực hành sinh học
lớp 10
2.3.1.1. Thí nghiệm nhận biết một số thành phần hóa học của tế bào
Thí nghiệm nhận biết tinh bột
Mục tiêu: Chứng minh sự có mặt của tinh bột trong tế bào sống.
Cơ sở khoa học: Amilose trong tinh bột có khả năng tương tác tạo
phức hợp với iốt (phức hợp này có màu xanh đặc trưng).
25