Luận án Tiến sĩ Khoa học giáo dục: Phát triển năng lực thực hành cho học sinh lớp 11 chuyên môn Sinh

Chia sẻ: Tomjerry001 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:218

Thêm vào BST

Báo xấu

31
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là chương trình chuyên Sinh THPT theo định hướng hình thành và phát triển NL của HS trong chương trình GDPT hiện nay và chương trình GDPT 2018 để xây dựng hệ thống các bài TH phần Sinh học cơ thể để tổ chức dạy học TH cho HS chuyên Sinh lớp 11 nhằm phát triển NLTH Sinh học cho HS, góp phần nâng cao hiệu quả dạy học.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Khoa học giáo dục: Phát triển năng lực thực hành cho học sinh lớp 11 chuyên môn Sinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI --------------- NGUYỄN THỊ LINH PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH CHO HỌC SINH LỚP 11 CHUYÊN SINH LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỘI - 2021
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI ---------------- NGUYỄN THỊ LINH PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH CHO HỌC SINH LỚP 11 CHUYÊN SINH Chuyên ngành: Lí luận và PPDH bộ môn Sinh học Mã số: 9.14.01.11 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Đình Trung HÀ NỘI - 2021
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Những số liệu sử dụng trong luận án là trung thực. Các kết quả rút ra từ luận án chưa từng được công bố. Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về công trình nghiên cứu này. Hà Nội, tháng năm 2021 Tác giả Nguyễn Thị Linh
ii LỜI CẢM ƠN Luận án được hoàn thành tại Bộ môn Phương pháp dạy học Sinh học, Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội. Trong quá trình nghiên cứu tôi đã nhận được những sự giúp đỡ vô cùng quý báu của các tập thể và cá nhân. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Lê Đình Trung đã tận tâm giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong quá trình nghiên cứu, thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể bộ môn Lí luận và Phương pháp dạy học Sinh học, Khoa Sinh học, Phòng sau đại học, Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm Hà Nội đã tạo mọi điều kiện cho tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, các Thầy Cô giáo, các em học sinh ở trường Chuyên Biên Hòa - Hà Nam, trường THPT chuyên Trần Phú – TP Hải Phòng, trường THPT chuyên Lê Hồng Phong – TP Hồ Chí Minh đã tham gia vào quá trình khảo sát và thực nghiệm sư phạm. Tôi xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp, gia đình và bạn bè đã luôn động viên, khuyến khích tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Hà Nội, tháng năm 2021 Tác giả Nguyễn Thị Linh
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii MỤC LỤC ................................................................................................................ iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN .................................................v DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................................... vii DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ.....................................................................x MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 1. Lí do chọn đề tài ......................................................................................................1 2. Mục đích nghiên cứu ...............................................................................................2 3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu ........................................................................2 4. Giả thuyết khoa học ................................................................................................2 5. Nhiệm vụ nghiên cứu ..............................................................................................2 6. Phương pháp nghiên cứu.........................................................................................3 7. Những đóng góp mới của đề tài ..............................................................................4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ................................................................................ 5 CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ..................... 5 1.1. Lược sử nghiên cứu về thực hành và phát triển năng lực thực hành............................5 1.1.1. Trên thế giới ...............................................................................................5 1.1.2. Ở Việt Nam ...............................................................................................10 1.2. Cơ sở lí luận .......................................................................................................17 1.2.1. Các khái niệm làm cơ sở xây dựng NLTH Sinh học............................. 17 1.2.2. Năng lực thực hành Sinh học .............................................................. 20 1.2.3. Năng lực thực hành Sinh học cho học sinh chuyên Sinh ....................... 21 1.2.4. Phát triển NLTH Sinh học cho học sinh chuyên Sinh ........................... 26 1.3. Cơ sở thực tiễn ...................................................................................................27 1.3.1. Mục đích nghiên cứu ................................................................................27 1.3.2. Nội dung nghiên cứu .......................................................................... 28
iv 1.3.3. Phương pháp nghiên cứu .................................................................... 28 1.3.4. Đối tượng điều tra và phạm vi nghiên cứu ........................................... 28 1.3.5. Kết quả điều tra.................................................................................. 29 Tiểu kết chương 1 .....................................................................................................38 CHƯƠNG 2. PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH SINH HỌC CHO HỌC SINH LỚP 11 CHUYÊN SINH .............................................................. 39 2.1. Phân tích mục tiêu, nội dung chương trình Sinh học 11 làm cơ sở xây dựng và tổ chức dạy học phát triển năng lực thực hành cho học sinh chuyên Sinh ...............39 2.1.1. Mục tiêu ............................................................................................ 39 2.1.2. Yêu cầu cần đạt.................................................................................. 40 2.1.3. Kế hoạch giáo dục.............................................................................. 40 2.1.4. Dạy học TH chuyên Sinh học theo định hướng chương trình GDPT 2018 và nội dung dạy học chuyên sâu môn Sinh học ............................................. 41 2.1.5. Các kĩ năng TH cần rèn luyện cho HS lớp 11 chuyên Sinh ................... 45 2.2. Xây dựng hệ thống bài TH theo định hướng phát triển NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh lớp 11 ....................................................................................................48 2.2.1. Căn cứ khoa học xây dựng hệ thống bài TH để phát triển NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh lớp 11 .......................................................................... 48 2.2.2. Nguyên tắc xây dựng hệ thống bài thực hành để phát triển NLTH Sinh học cho học sinh chuyên Sinh lớp 11 ............................................................ 48 2.3. Quy trình tổ chức dạy học phát triển năng lực thực hành Sinh học cho học sinh chuyên Sinh ...............................................................................................................73 2.3.1. Nguyên tắc xây dựng quy trình ........................................................... 73 2.3.2. Quy trình dạy học thực hành để hình thành và phát triển NLTH Sinh học đối với học sinh chuyên Sinh ....................................................................... 73 2.4. Thiết kế công cụ rèn luyện và đánh giá NLTH Sinh học trong dạy HS học 11 đối với HS chuyên Sinh ............................................................................................87 2.4.1. Xây dựng bộ tiêu chí đánh giá NL thực hành Sinh học ......................... 88
v 2.4.2. Xây dựng các nguồn minh chứng đánh giá các kĩ năng TH Sinh học của HS chuyên Sinh........................................................................................... 92 2.4.3. Một số ví dụ về việc sử dụng các công cụ và minh chứng đánh giá các kĩ năng thành phần trong NLTH Sinh học của HS chuyên Sinh ......................... 94 Kết luận chương 2 ...................................................................................................106 CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ................................................... 107 3.1. Mục đích thực nghiệm .....................................................................................107 3.2. Phương pháp thực nghiệm ...............................................................................107 3.2.1. Chọn đối tượng thực nghiệm ............................................................ 107 3.2.2. Phương thức sử dụng học sinh để thực nghiệm .................................. 109 3.2.3. Quy trình thực nghiệm ..................................................................... 109 3.3. Nội dung thực nghiệm ......................................................................................110 3.3.1. Tài liệu sử dụng dạy học và các bài thực nghiệm sư phạm ................. 110 3.3.2. Nội dung đo, công cụ đo và phương pháp đo ..................................... 111 3.4. Kết quả thực nghiệm........................................................................................114 3.4.1. Cấp độ đạt được về các kĩ năng TH Sinh học của HS chuyên ............. 114 3.4.2. Đánh giá, so sánh sự phát triển các kĩ năng TH Sinh học ở từng HS ... 127 3.4.3. Đánh giá mức độ phát triển khả năng nhận thức tri thức khoa học về Sinh học của HS ................................................................................................ 132 3.4.4. Đánh giá định tính kết quả thực nghiệm ................................................135 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .....................................................................................140 1. Kết luận ...............................................................................................................140 2. Kiến nghị .............................................................................................................141 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI ................................................................................................. 143 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 144 PHỤ LỤC .................................................................................................... PL-1 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN
vi STT Chữ viết tắt Đọc là 1. ĐV Động vật 2. GV Giáo viên 3. GDPT Giáo dục phổ thông 4. HS Học sinh 5. NL Năng lực 6. NLTH Năng lực thực hành 7. SGK Sách giáo khoa 8. TV Thực vật 9. THPT Trung học phổ thông 10. TN Thực nghiệm
vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1. Một số định nghĩa liên quan đến NLTH .............................................. 7 Bảng 1.2. Cấu trúc NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh và các biểu hiện hành vi .............................................................................................. 23 Bảng 1.3. Kết quả điều tra về những nguyên nhân khiến HS chưa hứng thú với các bài TH Sinh học ................................................................... 31 Bảng 1.4. Kết quả điều tra mức độ sử dụng về nội dung và mức độ phù hợp của các bài TH trong chương trình chuyên Sinh ............................. 32 Bảng 2.1. Thống kê các yêu cầu kĩ năng TH trong một số bài thi IBO đối với các bài TH Sinh lý thực vật và Sinh lý động vật ............................. 42 Bảng 2.2. Xác định các kĩ năng TH Sinh học cần rèn luyện đối với HS chuyên Sinh................................................................................................... 47 Bảng 2.3. Các phương thức thiết kế cấu trúc bài TH sử dụng trong dạy học theo hình thức dạy học TH của HS chuyên Sinh ............................. 55 Bảng 2.4. Xác định mục tiêu và kĩ năng TH cho các chủ đề dạy học TH trong chuyên đề Sinh lí TV........................................................................ 58 Bảng 2.5. Sắp xếp các bài TH trong chuyên đề Sinh lí TV thành hệ thống để sử dụng trong dạy học TH nhằm phát triển NLTH của HS chuyên Sinh................................................................................................... 60 Bảng 2.6. Hệ thống bài TH chuyên đề Sinh lí ĐV sử dụng trong dạy học nhằm rèn luyện và phát triển các kĩ năng TH Sinh học cho HS chuyên Sinh lớp 11........................................................................... 79 Bảng 2.7. Các tiêu chí của các kĩ năng TH cần rèn luyện đối HS chuyên Sinh . 88 Bảng 2.8. Các cấp độ biểu hiện hành vi trong các kĩ năng TH cần rèn luyện và phát triển đối với HS chuyên Sinh ......................................................... 89
viii Bảng 2.9. Lượng hóa mức độ đạt được của từng tiêu chí của các kĩ năng TH Sinh học đối với HS chuyên Sinh theo thang điểm 10 .................... 91 Bảng 2.10. Nguồn minh chứng đánh giá các kĩ năng TH Sinh học đối với HS chuyên Sinh ...................................................................................... 93 Bảng 3.1. Danh sách giáo viên tiến hành dạy học thực nghiệm ................... 108 Bảng 3.2. Xếp loại học lực của 3 HS được theo dõi sự phát triển các kĩ năng TH Sinh học ................................................................................... 109 Bảng 3.3. Các bài TH thực nghiệm và đánh giá NLTH Sinh học ................ 111 Bảng 3.4. Công cụ đo, phương pháp đo ........................................................ 112 Bảng 3.5. Kết quả đánh giá định lượng các tiêu chí trong các kĩ năng TH Sinh học cần rèn luyện và phát triển cho HS chuyên Sinh lớp 11 ......... 114 Bảng 3.6. Kiểm định độ tin cậy của dữ liệu thu được .................................. 117 Bảng 3.7. Mức độ đạt được về kĩ năng đặt giả thuyết và đề xuất câu hỏi nghiên cứu ...................................................................................... 117 Bảng 3.8. Kết quả kiểm định sự sai khác về điểm trung bình cộng (Sktb) giữa các bài TH của các trường thực nghiệm ........................................ 118 Bảng 3.9. Kết quả kiểm định Khi-bình phương (χ2) sự sai khác về điểm bài TH giữa các trường thực nghiệm ................................................... 119 Bảng 3.10. Kết quả mức độ đạt được về kĩ năng mô tả thiết kế bài TH ...... 119 Bảng 3.11. Kết quả kiểm định sự sai khác về điểm trung bình cộng (Sktb) giữa các bài TH của các trường thực nghiệm ................................ 120 Bảng 3.12. Kết quả kiểm định Khi-bình phương (χ2) sự sai khác về điểm bài TH giữa các trường thực nghiệm ................................................... 121 Bảng 3.13. Mức độ đạt được về kĩ năng thực hiện các kĩ năng và phương pháp TH................................................................................................... 121 Bảng 3.14. Kết quả kiểm định sự sai khác về điểm trung bình cộng (Sktb) giữa các bài TH của các trường thực nghiệm ................................ 122
ix Bảng 3.15. Mức độ đạt được về kĩ năng thu thập và xử lí kết quả thu được 123 Bảng 3.16. Kết quả kiểm định Khi-bình phương (χ2) sự sai khác về điểm kiểm tra giữa các trường thực nghiệm .................................................... 123 Bảng 3.17. Kết quả kiểm định sự sai khác về điểm trung bình cộng (Sktb) giữa các bài TH của các trường thực nghiệm ................................ 124 Bảng 3.18. Kết quả kiểm định Khi-bình phương (χ2) sự sai khác về điểm TH giữa các trường thực nghiệm.......................................................... 125 Bảng 3.19. Kết quả mức độ đạt được về kĩ năng đưa ra phương án đánh giá hoặc đề xuất phương án thực nghiệm ............................................ 125 Bảng 3.22. Kết quả đánh giá mức độ đạt được ở các tiêu chí của 3 HS trong quá trình dạy TN ............................................................................ 125 Bảng 3.23. Cơ cấu HS chia theo mức độ đạt được về khả năng nhận thức tri thức khoa học Sinh học .................................................................. 133 Bảng 3.24. Kết quả kiểm định sự sai khác về điểm trung bình cộng (Sktb) giữa các bài kiểm tra của các trường thực nghiệm ........................ 134 Bảng 3.9. Kết quả kiểm định Khi-bình phương (χ2) sự sai khác về điểm kiểm tra giữa các trường thực nghiệm .................................................... 135
x DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ Biểu đồ 1.1. Kết quả điều tra về mục đích của việc học TH Sinh học đối với HS chuyên Sinh ................................................................................ 29 Biểu đồ 1.2. Kết quả điều tra về yêu cầu của GV đối với công tác dạy học TH hiện nay ............................................................................................ 30 Biểu đồ 1.3. Kết quả điều tra về những khó khăn của GV trong quá trình dạy học phát triển NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh ....................... 33 Biểu đồ 1.4. Kết quả điều tra về mức độ sử dụng các công cụ đánh giá trong dạy học TH của GV chuyên ............................................................. 34 Biểu đồ 1.5. Kết quả điều tra về mức độ thành thạo các kĩ năng TH Sinh học hiện nay do HS tự đánh giá .............................................................. 35 Biểu đồ 1.6. Kết quả điều tra về mức độ thành thạo các kĩ năng TH Sinh học hiện nay của HS do GV đánh giá ..................................................... 35 Biểu đồ 3.1. Kết quả đánh giá định lượng các tiêu chí của các kĩ năng TH Sinh học cần rèn luyện và phát triển cho HS chuyên Sinh lớp 11 ........... 116 Biểu đồ 3.2a. So sánh sự phát triển của các kĩ năng ở 3 HS ........................... 129 Biểu đồ 3.2b. So sánh sự phát triển của từng kĩ năng ở 3 HS................ 131 Biểu đồ 3.3. Biểu đồ tần suất có gắn đường cong chuẩn phân phối điểm của 4 bài KT .......................................................................... 133 Sơ đồ 1.1. Quá trình hình thành và phát triển NL cho HS .............................. 11 Sơ đồ 2.1. Định hướng rèn luyện NLTH Sinh học đối với HS chuyên Sinh.. 46 Sơ đồ 2.2. Quy trình xây dựng hệ thống bài TH ..................................... 51 Sơ đồ 2.3. Các bước quy trình dạy học hình thành và phát triển NLTH Sinh học................................................................................... 73
1 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Đổi mới chương trình và sách giáo khoa là một trong những định hướng đổi mới căn bản và toàn diện của ngành giáo dục, theo Nghị quyết 88/2014/QH13 của Quốc hội: “Đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông nhằm tạo chuyển biến căn bản, toàn diện về chất lượng và hiệu quả GDPT; kết hợp dạy chữ, dạy người và định hướng nghề nghiệp; góp phần chuyển nền giáo dục nặng về truyền thụ kiến thức sang nền giáo dục phát triển toàn diện cả về phẩm chất và năng lực, hài hoà đức, trí, thể, mĩ và phát huy tốt nhất tiềm năng của mỗi học sinh.” [53]. Thực hiện các Nghị quyết của Đảng [5], Quốc hội và Thủ tướng Chính phủ [63], “chương trình GDPT 2018 được xây dựng theo định hướng phát triển phẩm chất và năng lực của HS; tạo môi trường học tập và rèn luyện giúp HS phát triển hài hoà về thể chất và tinh thần, trở thành người học tích cực, tự tin, biết vận dụng các phương pháp học tập tích cực để hoàn chỉnh các tri thức và kĩ năng nền tảng, có ý thức lựa chọn nghề nghiệp và học tập suốt đời”. Trong chương trình GDPT 2018, môn Sinh học góp phần hình thành và phát triển ở HS các NL chung, NL đặc thù và các phẩm chất chủ yếu. Sinh học là khoa học thực nghiệm, vì vậy thực hành, thí nghiệm là phương pháp dạy học then chốt và đặc trưng của môn học này. Năng lực tìm hiểu thế giới sống được phát triển chủ yếu thông qua thực hành và thực nghiệm [13]. Thực hiện các mục tiêu giáo dục trên, việc giúp GV xây dựng các kế hoạch dạy học cũng như kế hoạch bài dạy để phát triển NL của HS hiện đang được quan tâm nhiều. Mặt khác, giáo viên dạy các bộ môn khoa học như Sinh học hiện nay hầu như chỉ tập trung giảng dạy về lý thuyết, họ hiếm khi dạy học kiến thức mới hoặc tổ chức đánh giá các kiến thức, kĩ năng thông qua bài TH, cũng như ít cho HS giải quyết các vấn đề thực tiễn thông qua dạy học các bài TH thí nghiệm. Trong quá trình dạy học Sinh học đối với HS chuyên, để rèn luyện cho HS tính tích cực trong học tập và giáo dục lòng đam mê nghiên cứu khoa học thì cần tổ chức cho HS được tìm tòi, phát hiện kiến thức theo con đường nghiên cứu, tìm hiểu tri thức
2 của các nhà khoa học; đồng thời phát triển được các NL phù hợp với phẩm chất của HS chuyên như: NL nhận thức Sinh học, NL giải quyết vấn đề và sáng tạo. Như vậy, việc dạy học TH trong Sinh học có tầm quan trọng để đáp ứng các mục tiêu dạy học theo chương trình GDPT và đặc biệt giúp quá trình dạy học chuyên Sinh đạt được hiệu quả cao. Từ những lí do trên, với mục tiêu đổi mới các phương pháp và hình thức tổ chức dạy học TH Sinh học và nhằm nâng cao hiệu quả dạy học Sinh học ở các trường THPT chuyên, chúng tôi chọn đề tài “Phát triển năng lực thực hành cho học sinh lớp 11 chuyên Sinh”. 2. Mục đích nghiên cứu Căn cứ vào nội dung, chương trình chuyên Sinh THPT theo định hướng hình thành và phát triển NL của HS trong chương trình GDPT hiện nay và chương trình GDPT 2018 để xây dựng hệ thống các bài TH phần Sinh học cơ thể để tổ chức dạy học TH cho HS chuyên Sinh lớp 11 nhằm phát triển NLTH Sinh học cho HS, góp phần nâng cao hiệu quả dạy học. 3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: NLTH Sinh học; Quy trình xây dựng và dạy học bài TH; Bộ tiêu chí và công cụ đánh giá NLTH Sinh học của HS chuyên Sinh lớp 11. - Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học TH Sinh học 11 ở trường THPT chuyên. 4. Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng hệ thống bài TH theo cấu trúc NLTH Sinh học và tổ chức dạy học các bài TH theo logic đó thì sẽ rèn luyện và phát triển được NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh, qua đó góp phần nâng cao hiệu quả dạy học. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1. Nguyên cứu tổng quan về dạy học TH và phát triển NLTH trong dạy học Sinh học ở Việt Nam và trên thế giới. 5.2. Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực trạng phát triển NLTH Sinh học cho HS trong dạy học Sinh học ở trường THPT chuyên. 5.3. Phân tích chương trình và yêu cầu các kĩ năng TH Sinh học lớp 11
3 chuyên Sinh hiện hành của Bộ GD&ĐT, các yêu cầu trong các kì thi HS giỏi quốc gia và quốc tế phần TH làm cơ sở cho việc xây dựng và sử dụng các bài TH chuyên Sinh theo hướng phát triển NL dựa trên cấu trúc NLTH Sinh học. 5.4. Đề xuất quy trình xây dựng hệ thống bài TH Sinh học cho HS lớp 11 chuyên Sinh. 5.5. Thiết kế quy trình sử dụng các bài TH trong dạy học Sinh học theo định hướng hình thành và phát triển NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh. 5.6. Xây dựng tiêu chí và các minh chứng để rèn luyện và đánh giá NLTH Sinh học dùng cho HS lớp 11 chuyên Sinh. 5.7. Thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng giả thuyết khoa học của luận án. 6. Phương pháp nghiên cứu 6.1. Các phương pháp nghiên cứu lý luận: Phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa, khái quát hóa tài liệu từ các nguồn tư liệu để xác định cơ sở lý luận cho đề tài. 6.2. Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn: * Phương pháp quan sát: quan sát thực trạng các hoạt động dạy học TH trong các giờ Sinh học, điều kiện dạy và học TH của GV và HS ở các trường THPT chuyên. * Phương pháp điều tra: - Phỏng vấn trực tiếp và điều tra bằng bảng hỏi GV, HS, các chuyên gia giáo dục nhằm thu thập thông tin về các PPDH, NL học tập và ý thức học tập của HS, làm sáng tỏ cho những nhận định khách quan về kết quả nghiên cứu. - Điều tra mức độ đạt được về các kĩ năng TH Sinh học của HS chuyên Sinh bằng các bảng tham chiếu, rubrics. 6.3. Phương pháp chuyên gia: - Trao đổi, lấy ý kiến đóng góp của các chuyên gia trong lĩnh vực PPDH về các nội dung: Khái niệm về NLTH Sinh học; hệ thống các bài TH được bổ sung và hoàn thiện, quy trình xây dựng và sử dụng bài TH, bộ tiêu chí, công cụ đánh giá NLTH Sinh học dùng cho HS chuyên Sinh lớp 11, việc tiến hành tổ chức thực nghiệm ở các trường THPT chuyên.
4 - Trao đổi, lấy ý kiến và rút kinh nghiệm với các GV tham gia dạy thực nghiệm về nội dung thực nghiệm, cách thức tổ chức dạy thực nghiệm, thời điểm đánh giá các kĩ năng TH của HS chuyên theo quy trình tổ chức dạy học TH. 6.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm: nhằm khẳng định tính đúng đắn, tính khả thi của giả thuyết khoa học đề tài đã đặt ra bằng cách lựa chọn đối tượng thực nghiệm, chuẩn bị các nội dung dạy học và tiến hành dạy học thực nghiệm. 6.5. Phương pháp thống kê toán học: để xử lý các số liệu thu được bằng phần mềm SPSS 2.0 nhằm rút ra những kết luận khoa học, khách quan. 7. Những đóng góp mới của đề tài 7.1. Hệ thống hóa được cơ sở lý luận và thực tiễn của quá trình dạy học theo định hướng rèn luyện và phát triển NLTH nói chung và NLTH Sinh học ở THPT chuyên nói riêng. 7.2. Xác định được cấu trúc của NLTH Sinh học trong dạy học TH. Phân tích được biểu hiện của các kĩ năng thành phần trong NLTH Sinh học của HS chuyên Sinh cần rèn luyện dưới dạng các tiêu chí/hành vi/ thao tác của các kĩ năng TH Sinh học cần rèn luyện và phát triển đối với HS chuyên. 7.3. Xây dựng quy trình và thiết kế được hệ thống các bài TH phần Sinh học cơ thể lớp 11 trong chương trình chuyên Sinh để tổ chức dạy học theo hướng phát triển NL. 7.4. Xây dựng được quy trình sư phạm và tổ chức dạy học các bài TH Sinh học theo định hướng phát triển NLTH cho HS chuyên Sinh qua từng kĩ năng riêng biệt. 7.5. Xây dựng được bộ tiêu chí và các minh chứng đánh giá NLTH Sinh học dùng cho HS lớp 11 chuyên Sinh qua từng kĩ năng riêng biệt. 7.6. Các giáo án dạy học các bài TH chuyên đề Sinh lí TV và ĐV để tổ chức dạy thực nghiệm HS chuyên Sinh lớp 11 THPT theo hướng phát triển các kĩ năng TH đã được đề xuất.
5 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Lược sử nghiên cứu về thực hành và phát triển năng lực thực hành 1.1.1. Trên thế giới Từ đầu thế kỷ 19, các nhà giáo dục đã có những thay đổi về tư tưởng dạy học, chuyển từ dạy học giúp HS ghi nhớ kiến thức sang xu hướng hình thành khả năng giải quyết vấn đề cho người học bằng cách bồi dưỡng tư duy, khả năng phản biện [61]. Đến những năm 1970, khái niệm dạy học theo định hướng hình thành NL (Giáo dục dựa trên năng lực) cho người học đã xuất hiện ở Mỹ. Đối với phương thức giáo dục này, quá trình dạy học thực sự trở thành khoa học khi lượng hóa được mức độ hình thành kiến thức, kĩ năng và thái độ của người học trong các chương trình giáo dục [92]. Nghiên cứu của De Ketele năm 1995 đã đưa ra khái niệm NL “là một tập hợp trật tự các kĩ năng (các hoạt động) tác động lên các nội dung trong một loại tình huống cho trước để giải quyết các vấn đề do tình huống này đặt ra” [76]. Theo định nghĩa này NL gồm 3 thành tố cơ bản, đó là: nội dung, kĩ năng và tình huống. Trong một số các tài liệu về dạy học, các tác giả đã khẳng định vai trò quan trọng của hoạt động TH thí nghiệm trong quá trình dạy học, phương pháp TH quan sát và thí nghiệm là một hoạt động cần thiết. Quan điểm của J.AComenxki (1592-1670) là: “Sẽ không có gì trong trí não nếu như trước đó không có gì trong cảm giác”[19]; dạy học phải bắt đầu từ sự quan sát trực tiếp sự vật sau đó mới tiến hành giải thích các sự vật đã quan sát được. Theo logic đó, để đem lại hiệu quả giúp HS nắm vững tri thức và sâu sắc thì nguyên tắc trực quan là quan trọng [73]. Đến V.G.Benxki (1811-1848), ông đã đưa ra tư tưởng dạy học TH trên cơ sở gắn với tư tưởng dạy học phát triển [1]. Nhà giáo dục học B.P.Exipop nhấn mạnh đối với môn Sinh học: “Không thể hình dung việc giảng dạy Sinh học trong nhà trường mà lại không có quan sát, không có thí nghiệm TH”[3]. Những quan điểm này được
6 coi là định hướng cho dạy học Sinh học, đó là khẳng định vai trò của dạy TH trong công tác giảng dạy Sinh học. M.H.Secmaep (1970) cho rằng: “Chất lượng phương tiện trực quan gắn liền với chất lượng sử dụng nó có hiệu quả của GV để phương tiện trực quan có thể đạt hiệu quả giảng dạy và giáo dục cao” [45]. T.A.Ilina trong cuốn “Giáo dục học” nhấn mạnh vai trò của các hoạt động TH đối với con đường nhận thức của người học khi cho rằng: “ Thực tiễn chính là cơ sở để kiểm nghiệm chân lí của kiến thức lí luận. Khái quát ngắn gọn quá trình hình thành, phát triển của kĩ năng, kĩ xảo học tập gắn liền với các hoạt động TH mà HS bắt buộc phải thực hiện trong suốt quá trình học tập”[70]. Trong tài liệu “Phát triển tư duy học sinh” của M. Alecxêep năm 1976 đã khẳng định ý nghĩa của hoạt động TH trong dạy học là giúp HS tìm hiểu lý thuyết đã học, từ đó phát triển khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn [1]. Năm 2011, Rorbert J. Mazano trong quyển “Nghệ thuật và khoa học dạy học” đã nghiên cứu và cho rằng thông qua thực hiện các giai đoạn của TH giúp người học có thể học được lý thuyết và hình thành kiến thức [54]. Vấn đề TH trong “Các phương pháp dạy học hiệu quả” (2011, bản dịch) cũng được Robert J. Marzano, Debra J. Pickering và Jane E. Pollock coi là những công cụ dạy học hiệu quả và cần thiết cho việc học bất cứ một loại kiến thức nào[56]. Phương pháp dạy học TH đã được chú trọng trong quá trình dạy học. Trong quyển “Phát triển tư duy HS” của tác giả M.Alêcxêep (1976) cũng đã nhận định phương pháp TH là một trong các biện pháp để phát triển tư duy lôgic, biện chứng cho người học [1]. Hướng nghiên cứu về rèn luyện, phát triển kĩ năng TH cho HS, sinh viên trong dạy học đã được thực hiện từ khá sớm trong công trình của X.I.Kixegov, “Hình thành các kĩ năng và kĩ xảo sư phạm cho sinh viên trong điều kiện của nền giáo dục đại học”, ông và các cộng sự đã thiết kế, phân chia 50 kĩ năng TH và thực tập sư phạm cần thiết nhất [18]. Theo Robert J. Sternberg (2000), sáng tạo trong TH đòi hỏi một sự phản ứng liên quan đến cả tình cảm lẫn tư duy, thái độ sáng tạo và khả năng nhận thức. Theo đó, khả năng nhận thức và thái độ có vai trò quan trọng trong sáng tạo TH, là một cấp độ cao của NLTH [54].
7 Theo nghiên cứu của Woolnough, công tác dạy học TH hiện nay chưa được quan tâm đúng mức ở các trường trung học (Miller & Kastens, 2018) [86], đây là một phần của hiện trạng dạy học các môn khoa học ở một số nước ASEAN. Một số các nhà nghiên cứu cho rằng, mục tiêu dạy học TH trong nhà trường chưa đạt được theo yêu cầu là do thiếu những nghiên cứu đầy đủ về hoạt động này (Muhlisin, 2019) [88]. Nghiên cứu của Lin Zhang cho thấy điều kiện dạy học TH ảnh hưởng đến việc học tập của HS về sự truyền đạt kiến thức và lý luận. Khi kiểm tra khả năng tiếp thu kiến thức của HS cho thấy, nếu có sự gắn kết giữa học lý thuyết và TH thì năng lực tư duy của HS sẽ tăng lên (Zhang, 2018)[93]. Các tài liệu gần đây đã nghiên cứu về việc hình thành các kĩ năng khoa học và TH Sinh học một cách khá cụ thể. Có nhiều các quan niệm về NLTH: các quá trình TH luôn có vai trò làm tăng khả năng tư duy sáng tạo và thành tích học tập của HS được nâng cao (Muhlisin và cộng sự, 2018) [88]. Một số nghiên cứu ở Anh (OCR, 2018) giải thích khả năng nhận thức tri thức khoa học gắn liền với việc rèn luyện các kĩ năng TH một cách có hệ thống [89]. Một số tác giả khác coi NLTH như một thành tố của “NL khoa học” (E. Etkina, 2002) [83]. Các nghiên cứu từ EU khẳng định, NLTH chính là khả năng HS làm TH, thí nghiệm (Metzger,2014) [85], [91]. Những quan điểm trên được mô tả tóm tắt trong bảng 1.1. Trong bảng này, có thể nhận thấy một số điểm chung và điểm khác biệt ở một số tiêu chí cơ bản. Chúng tôi sử dụng một số kĩ năng từ các tác giả này để xây dựng các biểu hiện hành vi của NLTH để phù hợp với HS chuyên Sinh. Bảng 1. Một số định nghĩa liên quan đến NLTH OCR Etkina,2002 Metzger,2014 Kĩ năng thực hành NL khoa học NL thí nghiệm Nội hàm Khả năng nhận thức tri Mô tả một số thủ tục, Đề cập đến các của định thức được thực hiện qua quy trình, và phương vấn đề chỉ được nghĩa hàng loạt thao tác TH. pháp quan trọng nhất mà thực hiện bằng các nhà khoa học sử dụng thao tác, kĩ khi xây dựng kiến thức thuật để giải
8 OCR Etkina,2002 Metzger,2014 Kĩ năng thực hành NL khoa học NL thí nghiệm và giải quyết các vấn đề quyết một thí nghiệm TH nhiệm vụ khoa học. Các yếu a) Áp dụng các phương a) Trình bày quy trình a) Tiến hành tố cấu pháp điều tra và các thực hiện theo nhiều cách quan sát, đo đạc thành/ phương pháp TH. thức. theo tỉ lệ. chỉ báo/ b) Sử dụng an toàn và b) Phân tích, giải thích và b) Điều tra khoa hành vi chính xác các trang thiết bị. kiểm tra định tính, hoặc học. c) Thực hiện theo hướng định lượng. c) Thực nghiệm dẫn. c) Khả năng đưa ra nhận so sánh. d) TH, ghi lại quan sát và xét định tính hoặc định d) Xây dựng đo. lượng mối quan hệ. phương án giải e) Ghi lại những hoạt động d) Thiết kế một quyết vấn đề. thí nghiệm. thực nghiệm điều tra. e) Thực hiện f) Trình bày thông tin và e) Thu thập và phân tích phương án với dữ liệu một cách khoa học. dữ liệu. từng biểu hiện g) Sử dụng thích hợp các f) Đánh giá thí nghiệm, cụ thể mang công cụ để xử lý dữ liệu, dự đoán và đưa ra kết quả tính logic. thực hiện nghiên cứu và kèm nhận xét. báo cáo phát hiện được h) Sử dụng nghiên cứu online và offline bao gồm các trang web, sách giáo khoa và khoa học có nguồn thông tin i) Trích dẫn chính xác nguồn thông tin sử dụng