Luận án Tiến sĩ Khoa học Giáo dục: Xây dựng và sử dụng bài tập để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:190

Thêm vào BST

Báo xấu

250
lượt xem 74
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án xây dựng được hệ thống bài tập thực nghiệm và đề xuất quy trình sử dụng chúng để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 Trung học phổ thông. Luận án đưa ra hệ thống hóa cơ sở lý luận về năng lực; năng lực thực nghiệm; giá trị sư phạm của phát triển năng lực thực nghiệm trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông; bài tập; bài tập thực nghiệm; vai trò của bài tập thực nghiệm trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Khoa học Giáo dục: Xây dựng và sử dụng bài tập để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI TRƯƠNG XUÂN CẢNH XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC SINH HỌC CƠ THỂ THỰC VẬT - SINH HỌC 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỘI, 2015
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI TRƯƠNG XUÂN CẢNH XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC SINH HỌC CƠ THỂ THỰC VẬT - SINH HỌC 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Sinh học Mã số: 62.14.01.11 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Đinh Quang Báo HÀ NỘI, 2015
i LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên tôi xin được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn khoa học: GS.TS. Đinh Quang Báo, thầy đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu đề tài luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể Bộ môn Lí luận và Phương pháp dạy học Sinh học; Khoa Sinh học; Phòng Đào tạo sau Đại học; Ban Giám hiệu Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, cơ quan, các đồng nghiệp và bạn bè đã tạo điều kiện, động viên, khích lệ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án. Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Trương Xuân Cảnh
ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả được trình bày trong luận án là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu khoa học nào khác. Tác giả luận án Trương Xuân Cảnh
iii MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn i Lời cam đoan ii Mục lục iii Danh mục các cụm từ viết tắt vi Danh mục các bảng vii Danh mục các sơ đồ, biểu đồ x PHẦN I: MỞ ĐẦU 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 ........................................................................... 3 6. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 3 7. Những đóng góp mới của đề tài. ........................................................... 5 PHẦN II: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Lược sử các nghiên cứu liên quan đến đề tài 1.1.1. Tình hình nghiên cứu về năng lực và cấu trúc của năng lực 6 1.1.2. Tình hình nghiên cứu về các biện pháp rèn luyện, phát triển kĩ năng, năng lực cho người học và việc xây dựng, sử dụng bài tập để phát triển năng lực cho học sinh trong dạy học ................................................ 9 1.2. Cơ sở lý luận của đề tài ..................................................................... 18 1.2.1. Năng lực thực nghiệm .................................................................... 18 1.2.2. Cấu trúc của năng lực thực nghiệm................................................. 21 1.2.3. Giá trị sư phạm của phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh 27 trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông .............................................. 1.2.4. Bài tập thực nghiệm........................................................................ 28 1.2.5. Vai trò của bài tập thực nghiệm trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông ................................................................................................. 38
iv 1.2.6. Mối quan hệ giữa xây dựng và sử dụng bài tập thực nghiệm với phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh........................................... 40 1.3. Cơ sở thực tiễn của đề tài .................................................................. 43 1.3.1. Mục đích điều tra............................................................................ 44 1.3.2. Nội dung điều tra ............................................................................ 44 1.3.3. Phương pháp điều tra ...................................................................... 44 1.3.4. Đối tượng điều tra........................................................................... 44 1.3.5. Kết quả điều tra .............................................................................. 45 Tiểu kết chương 1 .................................................................................... 54 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC SINH HỌC CƠ THỂ THỰC VẬT - SINH HỌC 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 2.1. Phân tích mục tiêu, nội dung chương trình môn Sinh học 11 ............. 56 2.1.1. Mục tiêu ......................................................................................... 56 2.1.2. Nội dung......................................................................................... 57 2.1.3. Nội dung thực hành trong Sinh học 11............................................ 59 2.2. Xây dựng bài tập để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 THPT .................... 60 2.2.1. Căn cứ xây dựng bài tập để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 THPT ..... 60 2.2.2. Nguyên tắc xây dựng bài tập để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 THPT ............ 61 2.2.3. Yêu cầu đối với bài tập thực nghiệm trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 THPT .............................................................. 63 2.2.4. Quy trình xây dựng bài tập thực nghiệm trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 THPT ......................................................... 64 2.3. Sử dụng bài tập để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 THPT .................... 76 2.3.1. Nguyên tắc sử dụng bài tập để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 THPT ....................................................................................................... 76
v 2.3.2. Định hướng sử dụng các bài tập thực nghiệm trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật – Sinh học 11 ............................................................. 78 2.3.3. Gợi ý kiểm tra quá trình học sinh thực hiện các yêu cầu của bài tập thực nghiệm ........................................................................................ 79 2.3.4. Quy trình sử dụng bài tập theo hướng phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học phần Sinh học cơ thể thực vật ........... 80 2.3.5. Gợi ý sử dụng các bài tập thực nghiệm trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật – Sinh học 11 ................................................................... 90 2.4. Đánh giá năng lực thực nghiệm bộ môn Sinh học của học sinh phổ thông ................................................................................................. 93 Tiểu kết chương 2 .................................................................................... 100 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích thực nghiệm ....................................................................... 101 3.2. Nội dung thực nghiệm ....................................................................... 101 3.3. Phương pháp thực nghiệm ................................................................. 102 3.4. Nội dung đo nghiệm, công cụ đo nghiệm và phương pháp đo nghiệm .... 103 3.5. Kết quả thực nghiệm ......................................................................... 106 Tiểu kết chương 3 .................................................................................... 123 PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận ................................................................................................ 124 2. Kiến nghị.............................................................................................. 125 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ............................. 127 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………….. 128 PHỤ LỤC................................................................................................ P1
vi DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT TT Viết tắt Viết đầy đủ 1 ĐC Đối chứng 2 GV Giáo viên 3 HS Học sinh 4 Nxb Nhà xuất bản 5 SGK Sách giáo khoa 6 SH Sinh học 7 THPT Trung học phổ thông 8 TN Thực nghiệm
vii DANH MỤC CÁC BẢNG STT Số hiệu Tên bảng Trang 1. Bảng 1.1 Kiến thức, kĩ năng, thái độ của mỗi năng lực thành phần cấu thành năng lực thực nghiệm của 25 học sinh THPT 2. Bảng 1.2 Gợi ý học sinh phân tích các yếu tố đề xuất của 34 phương án thực nghiệm 3. Bảng 1.3 Mối quan hệ giữa hoạt động học tập của HS, thiết kế và tổ chức hoạt động cho HS với từng năng lực 41 thành phần của năng lực thực nghiệm 4. Bảng 1.4 Danh sách các trường THPT đề tài đã tiến hành 45 điều tra thực trạng 5. Bảng 1.5 Kết quả điều tra về cơ sở vật chất, trang thiết bị phục vụ công tác thực hành thí nghiệm bộ môn 46 Sinh học 6. Bảng 1.6 Kết quả điều tra nhận thức của GV và HS về vai trò của thực hành trong dạy và học bộ môn Sinh 47 học ở trường phổ thông 7. Bảng 1.7 Kết quả điều tra thực trạng sử dụng và tổ chức thực hành thí nghiệm trong dạy học Sinh học ở 48 trường phổ thông 8. Bảng 1.8 Kết quả điều tra một số nguyên nhân ảnh hưởng đến thực trạng tổ chức thực hành thí nghiệm của GV 49 trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông 9. Bảng 1.9 Kết quả điều tra nhận thức của GV và mong muốn của HS đối với việc sử dụng bài tập thực hành thí 50 nghiệm trong dạy học Sinh học 10. Bảng 1.10 Kết quả điều tra nhận thức của GV về mục đích của việc xây dựng và sử dụng bài tập thực hành thí 51 nghiệm trong dạy học Sinh học 11. Bảng 1.11 Kết quả điều tra việc nhận định HS thực hiện các 52 nhiệm vụ trong quá trình thực nghiệm
viii 12. Bảng 2.1 Cấu trúc nội dung phần Sinh học cơ thể thực 58 vật – Sinh học 11 13. Bảng 2.2 Các bài thực hành trong Sinh học 11 59 14. Bảng 2.3 Kết quả xác định các kiến thức, kĩ năng thực nghiệm của từng bài học trong phần Sinh học cơ 65 thể thực vật - Sinh học 11 15. Bảng 2.4 Vai trò của hệ thống bài tập thực nghiệm đã được xây dựng với sự phát triển các năng lực 74 thành phần cấu thành năng lực thực nghiệm 16. Bảng 2.5 Gợi ý sử dụng các bài tập thực nghiệm trong dạy 91 học Sinh học cơ thể thực vật – Sinh học 11 17. Bảng 2.6 Các tiêu chí của năng lực thực nghiệm và diễn 95 giải mức độ của từng tiêu chí 18. Bảng 2.7 Bảng lượng hóa mức độ đạt được của từng tiêu chí 98 của năng lực thực nghiệm theo thang điểm 10 19. Bảng 2.8. Phân loại mức độ năng lực thực nghiệm của HS 99 20. Bảng 3.1 Các bài học triển khai thực nghiệm 101 21. Bảng 3.2 Một số thông tin về trường, lớp và giáo viên triển 102 khai thực nghiệm 22. Bảng 3.3 Nội dung, công cụ và phương pháp đo nghiệm 104 23. Bảng 3.4 Tổng hợp kết quả thử nghiệm đề kiểm tra 1A và 105 đề kiểm tra 2A 24. Bảng 3.5 Bảng phân phối tần suất số HS đạt điểm Xi về năng lực hình thành giả thuyết thực nghiệm của 106 nhóm ĐC và nhóm TN ở mỗi lần kiểm tra và một số tham số thống kê 25. Bảng 3.6 Kết quả kiểm định sự sai khác điểm trung bình về năng lực hình thành giả thuyết thực nghiệm 107 giữa nhóm ĐC và nhóm TN qua các bài kiểm tra 26. Bảng 3.7 Bảng tần suất hội tụ tiến % số HS đạt điểm Xi trở lên của nhóm ĐC và nhóm TN ở bài kiểm tra 108 lần 1 và bài kiển tra lần
ix 27. Bảng 3.8Bảng phân phối tần suất số HS đạt điểm Xi về năng lực thiết kế phương án thực nghiệm của 110 nhóm ĐC và nhóm TN ở mỗi lần kiểm tra và một số tham số thống kê 28. Bảng 3.9 Kết quả kiểm định sự sai khác điểm trung bình về năng lực thiết kế phương án thực nghiệm giữa 110 nhóm ĐC và nhóm TN qua các bài kiểm tra 29. Bảng 3.10 Bảng tần suất hội tụ tiến % số HS đạt điểm Xi trở lên của nhóm ĐC và nhóm TN ở bài kiểm tra 112 lần 1 và bài kiển tra lần 2 30. Bảng 3.11 Bảng phân phối tần suất số HS đạt điểm Xi về năng lực tiến hành thực nghiệm và thu thập kết 114 quả thực nghiệm của nhóm ĐC và nhóm TN ở mỗi lần kiểm tra và một số tham số thống kê 31. Bảng 3.12 Kết quả kiểm định sự sai khác điểm trung bình về năng lực tiến hành thực nghiệm và thu thập 114 kết quả thực nghiệm giữa nhóm ĐC và nhóm TN qua các bài kiểm tra 32. Bảng 3.13 Bảng phân phối tần suất số HS đạt điểm Xi về năng lực phân tích kết quả thực nghiệm và rút ra 116 kết luận của nhóm ĐC và nhóm TN ở mỗi lần kiểm tra và một số tham số thống kê 33. Bảng 3.14 Kết quả kiểm định sự sai khác điểm trung bình về phân tích kết quả thực nghiệm và rút ra kết luận giữa 117 nhóm ĐC và nhóm TN qua các bài kiểm tra 34. Bảng 3.15 Bảng tần suất hội tụ tiến % số HS đạt điểm Xi trở lên của nhóm ĐC và nhóm TN ở bài kiểm tra 118 lần 1 và bài kiển tra lần 2 35. Bảng 3.16 Điểm trung bình các năng lực thành phần giữa 120 nhóm TN và nhóm ĐC qua 2 bài kiểm tra 36. Bảng 3.17 Tỉ lệ HS ở các mức năng lực giữa nhóm TN và 120 nhóm ĐC qua 2 bài kiểm tra
x DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ VÀ BIỂU ĐỒ STT Số hiệu Tên sơ đồ, biểu đồ Trang 1. Sơ đồ 1.1 Phân loại hệ thống bài tập thực nghiệm 38 2. Sơ đồ 1.2 Cơ sở xây dựng và sử dụng bài tập thực nghiệm 40 3. Sơ đồ 2.1 Căn cứ xây dựng hệ thống bài tập thực nghiệm 61 Sinh học cơ thể thực vật 4. Sơ đồ 2.2 Quy trình xây dựng bài tập thực nghiệm 64 5. Sơ đồ 2.3 Quy trình 3 giai đoạn sử dụng bài tập thực nghiệm 81 6. Biểu đồ 3.1 So sánh tần suất số HS đạt điểm Xi về năng lực hình thành giả thuyết thực nghiệm giữa nhóm 107 ĐC và nhóm TN ở bài kiểm tra lần 1 7. Biểu đồ 3.2 So sánh tần suất số HS đạt điểm Xi về năng lực hình thành giả thuyết thực nghiệm giữa nhóm 108 ĐC và nhóm TN ở bài kiểm tra lần 2 8. Biểu đồ 3.3 Tần suất hội tụ tiến % HS đạt điểm Xi về năng lực hình thành giả thuyết thực nghiệm của nhóm ĐC 109 và nhóm TN ở bài kiểm tra lần 1 9. Biểu đồ 3.4 Tần suất hội tụ tiến % HS đạt điểm Xi về năng lực hình thành giả thuyết thực nghiệm của nhóm ĐC 109 và nhóm TN ở bài kiểm tra lần 2 10. Biểu đồ 3.5 So sánh tần suất số HS đạt điểm Xi về năng lực thiết kế phương án thực nghiệm giữa nhóm ĐC 111 và nhóm TN ở bài kiểm tra lần 1 11. Biểu đồ 3.6 So sánh tần suất số HS đạt điểm Xi về năng lực thiết kế phương án thực nghiệm giữa nhóm ĐC 112 và nhóm TN ở bài kiểm tra lần 2 12. Biểu đồ 3.7 Tần suất hội tụ tiến % HS đạt điểm Xi về năng lực thiết kế phương án thực nghiệm của nhóm 113 ĐC và nhóm TN ở bài kiểm tra lần 1 13. Biểu đồ 3.8 Tần suất hội tụ tiến % HS đạt điểm Xi về năng lực thiết kế phương án thực nghiệm của nhóm 113 ĐC và nhóm TN ở bài kiểm tra lần 2
xi 14. Biểu đồ 3.9 So sánh tần suất số HS đạt điểm Xi về năng lực tiến hành thực nghiệm và thu thập kết quả thực nghiệm 115 giữa nhóm ĐC và nhóm TN ở bài kiểm tra lần 1 15. Biểu đồ 3.10 So sánh tần suất số HS đạt điểm Xi về năng lực tiến hành thực nghiệm và thu thập kết quả thực nghiệm 116 giữa nhóm ĐC và nhóm TN ở bài kiểm tra lần 2 16. Biểu đồ 3.11 So sánh tần suất số HS đạt điểm Xi về năng lực phân tích kết quả thực nghiệm và rút ra kết luận 117 giữa nhóm ĐC và nhóm TN ở bài kiểm tra lần 1 17. Biểu đồ 3.12 So sánh tần suất số HS đạt điểm Xi về năng lực phân tích kết quả thực nghiệm và rút ra kết luận 118 giữa nhóm ĐC và nhóm TN ở bài kiểm tra lần 2 18. Biểu đồ 3.13 Tần suất hội tụ tiến % HS đạt điểm Xi về năng lực phân tích kết quả thực nghiệm và rút ra kết luận của 119 nhóm ĐC và nhóm TN ở bài kiểm tra lần 1 19. Biểu đồ 3.14 Tần suất hội tụ tiến % HS đạt điểm Xi về năng lực phân tích kết quả thực nghiệm và rút ra kết luận của 119 nhóm ĐC và nhóm TN ở bài kiểm tra lần 2
1 PHẦN I - MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Quan điểm chỉ đạo định hướng đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo theo Nghị quyết 29 của Hội nghị Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam lần thứ 8 khóa XI đã nêu rõ: “…Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học. Học đi đôi với hành; lý luận gắn với thực tiễn…”. Đồng thời nghị quyết cũng nêu rõ: Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực. Đối với giáo dục phổ thông, tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình thành phẩm chất, năng lực công dân, phát hiện và bồi dưỡng năng khiếu, định hướng nghề nghiệp cho học sinh. 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. Đổi mới chương trình nhằm phát triển năng lực và phẩm chất người học, hài hòa đức, trí, thể, mỹ; dạy người, dạy chữ và dạy nghề. Đổi mới nội dung giáo dục theo hướng tinh giản, hiện đại, thiết thực, phù hợp với lứa tuổi, trình độ và ngành nghề; tăng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Trên cơ sở các quan điểm chỉ đạo, việc hình thành và phát triển năng lực ở người học đã được xác định trong mục tiêu đổi mới giáo dục phổ thông sau 2015. Để góp phần chuẩn bị cho việc triển khai thực hiện có hiệu quả mục tiêu giáo dục phổ thông sau 2015 thì việc nghiên cứu thiết kế các hoạt động học tập ở các môn học và tổ chức dạy học theo hướng hình thành, phát triển năng lực người học là vấn đề cần được quan tâm nghiên cứu. Sinh học là bộ môn khoa học có nhiều nội dung kiến thức gắn với thực nghiệm, do đó dạy và học thực hành đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu giáo dục của bộ môn Sinh học. Tuy nhiên, thực trạng dạy và học bộ môn Sinh học trong nhiều trường phổ thông hiện nay chưa được giáo viên và học sinh chú trọng đúng mức, đồng
2 thời điều kiện về trang thiết bị, cơ sở vật chất chưa được đáp ứng đầy đủ và chưa đảm bảo chất lượng để thực hiện đúng yêu cầu dạy học của bộ môn nhất là đối với việc dạy học thực hành. Đã có nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng bài tập vừa là phương tiện, vừa là phương pháp để tổ chức các hoạt động học tập cho học sinh có hiệu quả. Việc nghiên cứu xây dựng hệ thống các bài tập thực nghiệm và sử dụng chúng một cách hợp lý trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông là một việc làm quan trọng nhằm cụ thể hóa mục tiêu phát triển năng lực thực nghiệm của người học, vừa góp phần nâng cao chất lượng dạy học bộ môn, vừa phát triển được năng lực chuyên biệt của bộ môn cho người học. Phần Sinh học cơ thể thực vật – Sinh học 11 có nhiều nội dung phù hợp cho việc lựa chọn vật liệu để xây dựng hệ thống bài tập thực nghiệm, đồng thời thuận lợi cho quá trình thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài và nhằm từng bước cụ thể hóa cơ sở lý luận của đề tài vào thực tiễn dạy học bộ môn Sinh học ở trường phổ thông. Từ những lý do trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài Xây dựng và sử dụng bài tập để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 Trung học phổ thông. 2. Mục đích nghiên cứu Xây dựng được hệ thống bài tập thực nghiệm và đề xuất quy trình sử dụng chúng để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 Trung học phổ thông. 3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu Quy trình xây dựng và sử dụng bài tập để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 Trung học phổ thông. 3.2. Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 ở trường THPT. 4. Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng được hệ thống bài tập thực nghiệm và sử dụng chúng theo tiếp cận phát triển năng lực trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 thì sẽ phát triển được năng lực thực nghiệm bộ môn Sinh học cho học sinh.
3 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1. Hệ thống hóa cơ sở lý luận về năng lực; năng lực thực nghiệm; bài tập; bài tập thực nghiệm; xác định cấu trúc năng lực thực nghiệm, các năng lực thành phần của năng lực thực nghiệm. 5.2. Điều tra thực trạng dạy và học thực hành Sinh học 11 ở một số trường THPT đại diện cho địa bàn thành phố; nông thôn; miền núi. 5.3. Phân tích mục tiêu, nội dung chương trình Sinh học 11 THPT, nhất là phần Sinh học cơ thể thực vật để làm cơ sở xác định những nội dung xây dựng bài tập thực nghiệm. 5.4. Nghiên cứu đề xuất quy trình xây dựng bài tập để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 THPT. 5.5. Xây dựng hệ thống bài tập theo hướng phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 THPT. 5.6. Nghiên cứu đề xuất quy trình sử dụng bài tập để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 THPT. 5.7. Xác định phương pháp và tiêu chí đánh giá mức độ năng lực thực nghiệm bộ môn Sinh học của học sinh. 5.8. Triển khai thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài đã đặt ra. 6. Phương pháp nghiên cứu 6.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu các văn bản của Đảng, Quốc hội, Chính phủ, Bộ Giáo dục và Đào tạo về đổi mới giáo dục phổ thông nói chung và đổi mới hình thức, phương pháp dạy học, kiểm tra, đánh giá nói riêng. - Nghiên cứu các công trình khoa học, các ấn phẩm liên quan đến năng lực, đánh giá năng lực người học, xây dựng và sử dụng bài tập trong dạy học. - Nghiên cứu mục tiêu, nội dung Sinh học 11 nói chung và mục tiêu, nội dung phần Sinh học cơ thể thực vật nói riêng để làm cơ sở xây dựng và sử dụng các bài tập thực nghiệm trong dạy học phần Sinh học cơ thể thực vật – Sinh học 11. 6.2. Phương pháp chuyên gia Trao đổi trực tiếp, xin ý kiến của các chuyên gia phương pháp dạy học, giáo dục học và giáo viên dạy bộ môn Sinh học ở một số trường THPT về:
4 - Quy trình xây dựng và quy trình sử dụng hệ thống bài tập để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 THPT. - Hệ thống bài tập thực nghiệm đề tài đã xây dựng. - Hệ thống các tiêu chí đánh giá năng lực thực nghiệm bộ môn Sinh học của học sinh. - Một số nội dung điều tra thực trạng dạy học thực hành Sinh học 11 trong các trường THPT hiện nay. - Các nội dung triển khai thực nghiệm sư phạm; phạm vi thực nghiệm sư phạm và công cụ đo nghiệm. 6.3. Phương pháp điều tra Xây dựng phiếu điều tra cho giáo viên, cho học sinh và tiến hành điều tra nhằm tìm hiểu thực trạng tổ chức dạy và học thực hành Sinh học 11 trong các trường THPT hiện nay thông qua các nội dung điều tra chủ yếu sau: - Một số cơ sở vật chất, trang thiết bị, dụng cụ, hóa chất phục vụ cho công tác thực hành bộ môn Sinh học. - Nhận thức của giáo viên và học sinh về vai trò của thực hành trong dạy và học bộ môn Sinh học ở trường phổ thông. - Nhận thức của giáo viên về xây dựng và sử dụng bài tập thực nghiệm trong dạy học Sinh học. - Thực trạng việc xây dựng và sử dụng bài tập thực nghiệm trong dạy học Sinh học. 6.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm - Đề tài đã tiến hành triển khai thực nghiệm sư phạm trong năm học 2013 – 2014 tại 4 trường THPT đại diện cho các địa bàn thành phố, nông thôn, miền núi; gồm trường THPT Thực Nghiệm (Hà Nội), trường THPT Vũ Duy Thanh (Ninh Bình), trường THPT Nho Quan C (Ninh Bình), trường THPT Triệu Sơn 3 (Thanh Hóa). - Phương án thực nghiệm được bố trí là phương án thực nghiệm song song, với tổng số 218 học sinh ở nhóm lớp TN và 213 học sinh ở nhóm lớp ĐC. (Nội dung chi tiết của phương pháp thực nghiệm sư phạm được trình bày ở chương 3 của luận án).
5 6.5. Phương pháp thống kê toán học - Số liệu thực nghiệm được chúng tôi xử lý bằng phần mềm SPSS; với các tham số thống kê đặc trưng gồm: + Giá trị trung bình: nhằm xác định điểm trung bình về năng lực của học sinh nhóm lớp TN và nhóm lớp ĐC. + Độ lệch chuẩn: nhằm xác định mức độ phân tán của số liệu quanh giá trị trung bình. + Mode: nhằm xác định giá trị có tần suất xuất hiện nhiều nhất trong tập hợp các giá trị của dữ liệu. - Sử dụng phép kiểm định T-test độc lập bằng phần mềm SPSS để kiểm chứng ý nghĩa thống kê của sự sai khác về điểm năng lực giữa nhóm TN và nhóm ĐC ở mỗi lần kiểm tra. 7. Những đóng góp mới của đề tài 7.1. Hệ thống hóa cơ sở lý luận về năng lực; năng lực thực nghiệm; giá trị sư phạm của phát triển năng lực thực nghiệm trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông; bài tập; bài tập thực nghiệm; vai trò của bài tập thực nghiệm trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông. 7.2. Đề xuất được cấu trúc năng lực thực nghiệm của học sinh phổ thông. 7.3. Đề xuất được quy trình xây dựng và quy trình sử dụng bài tập để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 THPT. 7.4. Xây dựng được hệ thống các bài tập thực nghiệm phần Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 THPT. 7.5. Đề xuất được các tiêu chí đánh giá năng lực thực nghiệm và các mức chất lượng của năng lực thực nghiệm.
6 PHẦN II – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Lược sử các nghiên cứu liên quan đến đề tài 1.1.1. Tình hình nghiên cứu về năng lực và cấu trúc của năng lực Về khái niệm năng lực, có nhiều định nghĩa và quan niệm được đề cập đến. Theo De Ketele (1995), năng lực 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 (dẫn theo Xavier Roegiers, 1996). Định nghĩa này cho rằng năng lực gồm 3 thành tố cơ bản, đó là: nội dung, kĩ năng và tình huống. Trong định nghĩa của De Ketele, “loại tình huống” có nghĩa là, nếu muốn kiểm tra xem ở học sinh đã hình thành năng lực chưa, chúng ta sẽ không trình bày cho học sinh một tình huống y như tình huống đã gặp khi học, mà trình bày một tình huống cùng loại. Đây là điều quan trọng vì nếu không thay đổi tình huống thì chúng ta chỉ làm các việc kiểm tra kĩ năng lặp lại ở trẻ em. Tác giả Xavier Roegiers (1996) cho rằng năng lực là sự tích hợp các kĩ năng tác động một cách tự nhiên lên các nội dung trong một loại tình huống cho trước để giải quyết những vấn đề do tình huống này đặt ra. Năng lực này là một hoạt động phức hợp đòi hỏi sự tích hợp, phối hợp các kiến thức và kỹ năng, chứ không phải là sự tác động các kĩ năng riêng rẽ lên một nội dung. Trong tác phẩm Khoa sư phạm tích hợp hay làm thế nào để phát triển các năng lực ở nhà trường, Xavier Roegiers nhấn mạnh việc dạy học sinh cách tìm tòi sáng tạo và cách vận dụng kiến thức vào các tình huống khác nhau. Nghĩa là, dạy cho học sinh biết cách sử dụng kiến thức và kỹ năng của mình để giải quyết những tình huống cụ thể, có ý nghĩa nhằm mục đích hình thành, phát triển năng lực. Đồng thời chú ý xác lập mối liên hệ giữa các kiến thức, kĩ năng khác nhau của các môn học hay các phân môn khác nhau để bảo đảm cho học sinh khả năng huy động có hiệu quả những kiến thức và năng lực của mình vào giải quyết các tình huống tích hợp. Xavier Roegiers cũng đã đề cập đến khái niệm năng lực bộ môn và năng lực liên môn; năng lực cơ bản và năng lực đề cao. Theo P.A.Rudich, năng lực là tính chất tâm lý của con người chi phối quá trình tiếp thu các kiến thức, kĩ năng và kĩ xảo cũng như hiệu quả thực hiện một hoạt động nhất định (dẫn theo Vũ Xuân Hùng, 2011). Denyse Tremblay (2002),
7 cho rằng năng lực là khả năng hành động đạt được thành công và chứng minh sự tiến bộ nhờ vào khả năng huy động và sử dụng hiệu quả nhiều nguồn lực tích hợp của cá nhân khi giải quyết các vấn đề của cuộc sống. Tuy nhiên, tiếp cận khái niệm năng lực theo các tác giả nêu trên rất khó để xác định được các thành tố cũng như cấu trúc của năng lực. Theo Chương trình đánh giá học sinh Quốc tế (Programme for international Student Assessment, được viết tắt là PISA) của Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế (Organization for Economic Cooperation and Development, được viết tắt là OECD), năng lực khoa học được thể hiện qua việc học sinh có kiến thức khoa học và sử dụng kiến thức để nhận ra được các vấn đề khoa học, giải thích hiện tượng khoa học và rút ra kết luận trên cơ sở chứng cứ về các vấn đề liên quan tới khoa học; và cũng theo PISA, việc đánh giá năng lực khoa học liên quan tới kiến thức, thái độ và liên quan tới bối cảnh. Theo Từ điển Triết học (M.Rôdentan và P.IUĐin, 1976): Năng lực hiểu theo nghĩa rộng là những đặc điểm tâm lý của cá thể điều tiết hành vi của cá thể và là điều kiện cho hoạt động sống của cá thể. Đồng thời, quan điểm triết học cũng cho rằng năng lực của con người là sản phẩm của sự phát triển xã hội. Theo Đại Từ điển Tiếng Việt (Nguyễn Như Ý, 1999) thì năng lực là khả năng đủ để thực hiện tốt một công việc. Theo Từ điển Tâm lý học (Vũ Dũng, 2008) thì năng lực là tập hợp các tính chất hay phẩm chất của tâm lý cá nhân, đóng vai trò là điều kiện bên trong, tạo thuận lợi cho việc thực hiện tốt một dạng hoạt động nhất định. Theo Từ điển Giáo dục học (Bùi Hiền, 2013) thì năng lực là khả năng được hình thành hoặc phát triển cho phép một con người đạt thành công trong một hoạt động thể lực, trí lực hoặc nghề nghiệp. Như vậy, thuật ngữ năng lực được giải nghĩa trong các từ điển mới chỉ cho ta cách hiểu sơ bộ về năng lực mà chưa thấy được các thành tố của năng lực. Theo Bernd Meier, Nguyễn Văn Cường (2006), năng lực là một thuộc tính tâm lý phức hợp, là điểm hội tụ của nhiều yếu tố như tri thức, kĩ năng, kĩ xảo, kinh nghiệm, sự sẵn sàng hành động và trách nhiệm đạo đức. Nguyễn Quang Uẩn (2003) cho rằng, năng lực là tổ hợp các thuộc tính độc đáo của cá nhân phù hợp với những yêu cầu của một hoạt động nhất định, đảm bảo cho hoạt động đó có kết quả. Theo Nguyễn Công Khanh (2013), năng lực của học