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

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

17
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài nghiên cứu nhằm căn cứ vào nội dung,chương trình chuyên sâu môn Sinh học lớp 11 trường 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 và 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: Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Khoa học Giáo dục: Phát triển năng lực thực hành cho học sinh lớp 11 chuyên 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 Chuyên ngành: Lý luận và PPDH bộ môn Sinh học Mã số: 9.14.01.11 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỘI – 2021
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Đình Trung Phản biện 1: PGS. TS Nguyễn Duân Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế Phản biện 2: PGS. TS Lê Thị Phương Hoa Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Phản biện 3: PGS. TS Nguyễn Quang Huy Trường Đại học KHTN – Đại học Quốc gia Hà Nội Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường họp tại Trường Đại học Sư phạm Hà Nội vào hồi …..giờ … ngày … tháng… năm… Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện: Thư viện Quốc Gia, Hà Nội hoặc Thư viện Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
1 MỞ ĐẦU I. Lí do chọn đề tài 1. Mục tiêu đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông được Nghị quyết 88/2014/QH13 của Quốc hội quy định: “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 giáo dục phổ thông; 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.” 2. Trong chương trình giáo dục phổ thông mới, môn Sinh học góp phần hình thành và phát triển ở HS các phẩm chất chủ yếu, NL chung cốt lõi và NL đặc thù. Sinh học là khoa học thực nghiệm, vì vậy thực nghiệm là phương pháp nghiên cứu Sinh học then chốt, đồng thời cũng là phương pháp dạy học đặc trưng của môn học này. NL tìm hiểu thế giới sống được phát triển chủ yếu thông qua quy nạp và thực nghiệm. Thực hành trong phòng thí nghiệm, phòng học bộ môn, ngoài thực địa là phương pháp, hình thức dạy học cơ bản của môn Sinh học. 3. Trong quá trình dạy học Sinh học đối với HS chuyên, nếu GV biết tổ chức HS tìm tòi phát hiện tri thức bằng cách cho HS lặp lại con đường mà các nhà khoa học đã phát hiện ra kiến thức đó thì không những rèn luyện cho HS tính tích cực trong học tập mà còn giáo dục lòng đam mê nghiên cứu khoa học cho người học; từ đó phát triển các NL giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực nghiên cứu khoa học của HS. Để thực hiện mục tiêu giáo dục theo chương trình mới, việc giúp GV thiết kế kế hoạch giảng dạy để nâng cao NL của học sinh hiện đang được quan tâm nhiều. Mặt khác, giáo viên dạy các bộ môn khoa học như Sinh học hiện nay hầu như chỉ giảng về lý thuyết, họ hiếm khi giải thích các vấn đề dựa trên về các hiện tượng thực tế xảy ra trong cuộc sống hàng ngày của HS cũng như không làm các bài TH thí nghiệm trong lớp học. Xuất phát từ những thực tế trên, với mong muốn đổi mới phương pháp dạy học, nhằm nâng cao hiệu quả của việc dạy và học TH ở các trường THPT chuyên, chúng tôi chọn đề tài “Phát triển năng lực thực hành cho học sinh lớp 11 chuyên Sinh”. II. Mục đích nghiên cứu Căn cứ vào nội dung, chương trình chuyên sâu môn Sinh học lớp 11 trường 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 và 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. III. Đối tượng và khách thể nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Năng lực thực hành 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 lớp 11 ở trường THPT chuyên. IV. Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng hệ thống bài TH theo cấu trúc NLTH Sinh học và tổ chức dạy học các bài
2 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. V. Nhiệm vụ nghiên cứu 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. 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. 3. Phân tích chương trình và yêu cầu các kĩ năng TH Sinh học lớp 11 chuyên Sinh hiện hành của Bộ GD&ĐT, các yêu cầu trong các kì thi học sinh 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. 4. Đề xuất quy trình xây dựng hệ thống bài TH Sinh học lớp 11 chuyên Sinh. 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. 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. 7. Thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng giả thuyết khoa học của luận án. VI. Phương pháp nghiên cứu 1. Nghiên cứu lí thuyết. 3. Phương pháp chuyên gia. 2. Điều tra cơ bản. 4. Thực nghiệm sư phạm (TNSP). VII. Những đóng góp mới của đề tài 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. 2. Xác định được cấu trúc của NLTH Sinh học trong dạy học TH. Phân tích được các biểu hiện của NL thành phần trong NLTH Sinh học của HS chuyên Sinh 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. 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. 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. 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. 6. Các giáo án dạy học các bài thực hành chuyên đề Sinh lí thực vật để tổ chức dạy thực nghiệm HS chuyên Sinh lớp 11 THPT theo hướng phát triển các kĩ năng TH đã được đề xuất.
3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Khái niệm và cấu trúc NLTH Sinh học Các khái niệm Trên cơ sở tổng quan những vấn đề về năng lực đã được phân tích, trong phạm vi luận án này, chúng tôi sử dụng khái niệm NL của Xavier Roegiers (1996). Tác giả đã phối hợp những ưu điểm của các định nghĩa trước đó về NL và 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. Trong quá trình dạy học, TH là hoạt động của con người tác động vào thực tiễn dựa trên những hiểu biết và kinh nghiệm của bản thân để đáp ứng nhu cầu cần tìm hiểu đối tượng. Căn cứ vào các đặc trưng trong dạy học TH Sinh học, có thể hiểu: TH Sinh học là những hoạt động, hành động học tập của HS trên cơ sở vận dụng những hiểu biết về kiến thức Sinh học và phương pháp học tập bộ môn để giải quyết những nhiệm vụ học tập và những vấn đề của cuộc sống đặt ra. Đối với HS chuyên Sinh hoạt động TH đặc thù là hoạt động TH theo định hướng nghiên cứu. Vì vậy, NLTH Sinh học là NL chuyên biệt được hình thành và phát triển cho người học thông qua các hoạt động quan sát, mô tả, tiến hành thí nghiệm trên đối tượng Sinh học ở trong phòng thí nghiệm hoặc ngoài thực địa theo một tình huống xác định để nhận thức về đối tượng. Chúng tôi tiến hành xây dựng khái niệm và cấu trúc NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh với đặc thù là chú trọng TH nghiên cứu. Khi các bài TH được sử dụng trong dạy học theo định hướng này thì đồng thời cũng sẽ rèn luyện khả năng nhận thức của HS chuyên ở các mức độ tư duy bậc cao trong thang tư duy Bloom, đó là mức độ vận dụng, phân tích, đánh giá và sáng tạo. Như vậy, NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh là sự làm chủ hệ thống kiến thức và vận dụng sáng tạo các kĩ năng, phương pháp TH trong phòng thí nghiệm hoặc ngoài môi trường theo hướng nghiên cứu để giải quyết các vấn đề Sinh học. Cấu trúc năng lực thực hành Sinh học * Cơ sở: Dựa vào mục tiêu, yêu cầu của chương trình GDPT; Dựa vào yêu cầu các kĩ năng TH Sinh học của IBO (2010); Dựa vào nội hàm các khái niệm NLTH Sinh học của HS chuyên Sinh. * Cấu trúc NLTH Sinh học NLTH Sinh học là tiền đề cho HS chuyên Sinh phát triển các kĩ năng tiếp cận với việc nghiên cứu khoa học, gồm 4 NL thành phần. Mỗi NL được mô tả với các biểu hiện chính như sau: TT Năng lực Các biểu hiện hành vi của năng lực - Phân tích tình huống từ các hiện tượng, quá trình sinh học xảy ra Xác định vấn đề TH, trong tự nhiên để tìm ra vấn đề TH. 1 đề xuất giả thuyết - Đưa ra một nhận định về mối quan hệ giữa biến độc lập và biến nghiên cứu phụ thuộc. - Từ vấn đề TH, lựa chọn mẫu vật, thiết bị và phương pháp nghiên Lập kế hoạch thực cứu Sinh học phù hợp. 2 hiện - Sắp xếp lôgic, tuần tự các bước thực hiện; dự kiến được các tình huống có thể xảy ra trong quá trình TH và cách xử lí. - Tiến hành các bước TH theo hệ thống các kĩ năng TH Sinh học. Thực hiện kế hoạch - Xử lí số liệu, mô tả các hình vẽ Sinh học và trình bày các số liệu 3 TH bao gồm vẽ đồ thị, lập các bảng biểu, biểu đồ cột, sơ đồ, ảnh chụp. Xác định mức độ chính xác của các số liệu thu được. 4 Tổng kết, đánh giá - Phân tích dữ liệu thu được để chứng minh làm sáng tỏ hay bác bỏ
4 giả thuyết nêu ra trong bài TH và trình bày kết quả TH. - Đề xuất cải tiến cho bài TH và phương án thực nghiệm. 1.2. Cơ sở thực tiễn Để đánh giá thực trạng công tác dạy học TH Sinh học đối với HS chuyên Sinh ở các trường chuyên hiện nay; tìm hiểu nhận thức của GV và thực trạng việc dạy học Sinh học theo hướng rèn luyện và phát triển NLTH Sinh học cho HS, chúng tôi tiến hành thiết kế các phiếu điều tra cho 92 GV và 318 HS dựa trên các nội dung cần điều tra để thu thập kết quả. Kết quả điều tra cho thấy, đa số GV nhận thức được về vai trò và tầm quan trọng của việc dạy và học TH Sinh học và các yêu cầu cấp thiết của GV dạy chuyên trong quá trình dạy học TH Sinh học hiện nay; chương trình dạy học TH Sinh học hiện nay đối với HS chuyên Sinh về nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức dạy học và hoạt động đánh giá còn chưa đáp ứng các mục tiêu đặt ra. Nguyên nhân chủ yếu là do GV chưa được trang bị đầy đủ tư liệu về NLTH Sinh học, vì vậy việc xây dựng hệ thống bài TH Sinh học phù hợp với yêu cầu dạy HS chuyên cũng như việc dạy học và đánh giá NLTH còn chưa thực sự phù hợp. Điều này một lần nữa khẳng định đề tài mà chúng tôi thực hiện là có ý nghĩa và đáp ứng được nhu cầu của GV và HS chuyên về dạy học TH hiện nay ở các trường chuyên. CHƯƠNG 2 PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH SINH HỌC CHO HỌC SINH CHUYÊN SINH LỚP 11 2.1. Phân tích mục tiêu, nội dung chương trình chuyên Sinh làm cơ sở xây dựng và tổ chức dạy học phát triển năng lực thực hành cho học sinh chuyên Sinh Căn cứ vào khái niệm và cấu trúc NLTH Sinh học đối với HS chuyên Sinh đã được xây dựng và đặc điểm tâm lí đặc thù của HS chuyên, chúng tôi định hướng rèn luyện NLTH Sinh học cho đối tượng này như sau: Rèn luyện NLTH Sinh học là nhấn mạnh hoạt NLTH Sinh học đặc thù đối với HS chuyên Sinh động rèn luyện hệ thống kĩ năng khoa học và là khả năng TH theo định hướng nghiên cứu. phương pháp TH. Hoạt động TH đối với HS chuyên thực chất là một hệ thống các kĩ năng theo định hướng nghiên cứu khoa học. Rèn luyện NLTH Sinh học với đối tượng HS chuyên là rèn luyện các kĩ năng TH theo tiến trình thực hiện nghiên cứu và tư duy khoa học. Tiến hành phân tích mục tiêu, nội dung chương trình Sinh học phần TH lớp 11 và định hướng dạy học chuyên sâu của chương trình GDPT hiện hành và GDPT 2018; phân tích nội dung và yêu cầu đề thi HS giỏi quốc gia, các bài thi IBO phần TH trong một số năm gần đây làm cơ sở xây dựng hệ thống bài TH để tổ chức rèn luyện và phát triển NLTH cho HS chuyên Sinh. Đồng thời, chúng tôi tiến hành lựa chọn cho HS rèn luyện một số kĩ năng TH Sinh học cơ bản và đặc thù với HS chuyên Sinh. Các kĩ năng được lựa chọn là các kĩ năng thành phần trong 4 NL thành phần của cấu trúc NLTH Sinh học và trùng hợp với kĩ năng TH theo định hướng nghiên cứu và tư duy khoa học mà chúng tôi muốn chú trọng cho HS chuyên Sinh được rèn luyện trong quá trình dạy học theo trình tự sau: Các NL thành phần trong cấu Các kĩ năng TH Sinh học cần rèn luyện HS chuyên Sinh trúc NLTH Sinh học Xác định vấn đề TH, đề xuất giả - Đặt câu hỏi nghiên cứu và đề xuất giả thuyết. thuyết nghiên cứu (1)
5 Lập kế hoạch thực hiện (2) - Mô tả thiết kế bài TH. (3) - Thực hiện các kĩ năng và phương pháp TH. Thực hiện kế hoạch TH (4) - Thu thập và xử lí kết quả thu được. - Đề xuất phương án đánh giá hoặc đề xuất phương án Tổng kết, đánh giá (5) thực nghiệm để cải tiến bài TH. 2.2. Xây dựng hệ thống bài TH theo định hướng phát triển NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh lớp 11 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 Thứ nhất, lấy chuẩn cấu trúc NLTH Sinh học làm điểm xuất phát, trong đó các yếu tố cần được tích hợp trong các bài TH là các kĩ năng TH cơ bản cần chú trọng đối với HS chuyên Sinh. Thứ hai, căn cứ vào mục tiêu, nội dung dạy học Sinh học 11 của chương trình chuyên Sinh nói chung và yêu cầu tích hợp trong dạy học Sinh học như Vật lý, Hóa học, các vấn đề về định hướng nghề nghiệp trong tương lai của HS chuyên Sinh. Lưu ý tới các yêu cầu về hình thức, nội dung và cách thức đánh giá trong các bài thi TH quốc gia và quốc tế. Thứ ba, căn cứ vào định hướng dạy học TH đối với HS chuyên Sinh. Các bài TH chuyên Sinh được xây dựng và tổ chức dạy học theo định hướng nghiên cứu và phát triển khả năng nhận thức các tri thức khoa học cho HS chuyên. 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 - Hệ thống bài TH phải đảm bảo logic thực hiện quá trình rèn luyện và phát triển các kĩ năng TH đồng thời là công cụ, phương pháp phát triển tri thức khoa học cho HS chuyên Sinh. - Tổ chức xây dựng các bài TH theo chủ đề nhằm đảm bảo mục tiêu rèn luyện các kĩ năng TH phù hợp với định hướng dạy học phát triển NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh. - Các bài TH được xây dựng phải là chứa đựng các tình huống nghiên cứu và góp phần nâng cao khả năng nhận thức tri thức khoa học Sinh học cho HS chuyên Sinh. 2.2.3. Quy trình xây dựng hệ thống các bài TH trong dạy thực hành Sinh học 11 theo chương trình chuyên Sinh Quy trình xây dựng hệ thống bài TH để phát triển NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh trong dạy học được tóm tắt bằng sơ đồ sau: Bước 1. Lựa chọn chủ đề lý thuyết để xây dựng các chủ đề dạy học TH theo các nguyên tắc cần đạt Bước 2. Xây dựng hệ thống các bài TH theo các chủ đề đã xác định phù hợp với hệ thống kĩ năng TH cần rèn luyện Bước 3. Thiết kế cấu trúc các bài thực hành theo từng chủ đề TH Bước 4. Đối chiếu với mục tiêu đặt ra và lấy ý kiến chuyên gia để thẩm định hệ thống bài TH Trong quy trình này, chúng tôi tiến hành xây dựng các chủ đề TH. Mỗi chủ đề TH là một đơn vị rèn luyện và phát triển các kĩ năng TH Sinh học cho HS chuyên, gồm 3 bài TH được sắp xếp theo trình tự: Bài 1 (TH quan sát và rèn luyện các thao tác TH ở mức độ cơ bản); Bài 2 (TH thí nghiệm với các thao tác TH ở mức độ nâng cao); Bài 3 (TH định hướng HS tư duy
6 thực nghiệm và nghiên cứu khoa học bằng các thí nghiệm tự thiết kế). Các bài TH được thiết kế gồm 5 hoạt động tương ứng với 5 kĩ năng TH cần rèn luyện cho HS chuyên Sinh, mỗi dạng bài có cấu trúc phù hợp theo định hướng vừa giúp phát triển các kĩ năng TH vừa nâng cao được khả năng nhận thức tri thức khoa học Sinh học của HS chuyên Sinh. 2.2.3.3. Vận dụng quy trình để xây dựng bổ sung và hoàn thiện các bài TH chuyên đề Sinh lí học thực vật trong dạy học phát triển NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh lớp 11 Chúng tôi thực hiện xây dựng 7 chủ đề TH trong chuyên đề với 21 bài TH theo định hướng TH phù hợp với mỗi dạng bài và mục tiêu về các kĩ năng TH Sinh học và hình thức tổ chức dạy học như sau: TT Chủ đề Các bài TH Kĩ năng TH Sinh học Xác định nguyên tố khoáng Quan sát tinh thể trong tế bào bằng các phương trong mô TV pháp TH hóa học Tìm hiểu Thí nghiệm tìm hiểu sự Tiến hành thí nghiệm kiểm tra sự xuất hiện của một số xuất hiện tinh thể canxi ở các tinh thể canxi ở các mô khác nhau của TV nguyên tố TV 1. Thiết kế thí nghiệm đo nồng độ chất trong dịch khoáng trong tế Đo nồng độ phốt phát chiết tế bào để xác định mức biểu hiện của các gen bào trong các mẫu dịch chiết mã hóa cho các protein và mối quan hệ giữa từ chồi những gen này trong cơ chế điều hòa cân bằng nội môi Quan sát mô lá và khí Quan sát mô biểu bì, đo kích thước các tế bào khí khổng ở thực vật khổng và xác định cấu trúc giải phẫu của lá Bố trí thí nghiệm để xác định tốc độ thoát hơi Sự thoát Thí nghiệm thoát hơi nước nước qua khí khổng và tìm hiểu môi trường sống 2. hơi nước ở ở lá của TV qua các đặc điểm thích nghi lá Thiết kế thí nghiệm xác định được trạng thái đóng Xác định trạng thái đóng mở của khí khổng vận dụng để tìm hiểu được mở lỗ khí ở lá cây trạng thái sinh lí của cơ thể TV Quan sát và xác định được ảnh hưởng của ánh Ảnh hưởng ánh sáng đến sáng đến quang hợp bằng phướng pháp mô tả và cường độ quang hợp thực hiện thí nghiệm Thực hiện các phương pháp TH vật lý, hóa học và Phân tích sắc tố lá và xác sử dụng các thiết bị thí nghiệm để thực hiện thí Quang 3. định tính cảm quang của nghiệm chiết rút sắc tố và xác định tính cảm hợp clorophin quang của clorophin vận dụng xác định đặc điểm và hoạt động sinh lý của từng loại TV Thiết kế thí nghiệm để chứng minh và giải thích Xác định con đường quang sự khác nhau về các con đường quang hợp ở các hợp ở TV C3, C4 và CAM nhóm TV Thực hành bố trí thí nghiệm để chứng minh hô Chứng minh quá trình hô hấp tỏa nhiệt hấp toả nhiệt mạnh 4 Hô hấp Ảnh hưởng của nhiệt độ Tiến hành thí nghiệm để chứng minh ảnh hưởng đến sự nảy mầm của hạt của nhiệt độ đến sự nảy mầm của hạt Thiết kế thí nghiệm đánh giá trạng thái sinh lý của Hệ số hô hấp hạt đang nảy mầm 5. Ảnh Quan sát các hoạt động Quan sát sự vận động theo ánh sáng, vận động theo
7 hưởng của hướng động trọng lực, vận động theo nguồn dinh dưỡng ở cây auxin đến mầm. sự sinh Tìm hiểu về tác dụng ra rễ Bố trí thí nghiệm để tìm hiểu cơ chế tác động của trưởng bất định của auxin. hoocmon trong hoạt động hướng động Nguyên cứu nuôi cấy mô tế Nghiên cứu nuôi cấy mô tế bào ở TV bào ở TV Thực hiện các kĩ năng phân tích hình thái hoa: xác Phân tích hình thái hoa ở định được kiểu cụm hoa, số lượng các bộ phận của Hình thái, thực vật hoa, sắp xếp các bộ phận của hoa, vị trí bầu của giải phẫu hoa, kiểu đối xứng của hoa 6. hoa và Xác định cấu tạo giải Tiến hành thí nghiệm phân tích cấu tạo giải phẫu Sinh thái phẫu của hoa thích nghi của hoa thụ phấn Xác định các đặc điểm cấu trúc để tìm hiểu mối Tìm hiểu một số đặc điểm liên quan giữa hình dạng thích nghi và tác nhân sinh thái thụ phấn ở TV thụ phấn ở mỗi loài Quan sát và phân tích được các hình ảnh, mẫu tiêu Quan sát các cấu trúc bản để nhận biết và giải thích được về cấu tạo, giải thích nghi ở TV phẫu cơ thể TV Cấu tạo Nhận biết và phân loại các Tiến hành thí nghiệm để tìm hiểu sự thay đổi về 7. thích nghi mẫu TV có hoa dựa vào hình thái và giải phẫu (ở rễ và chồi) từ đó xác định của TV các đặc điểm giải phẫu và cấu trúc giải phẫu thích nghi với điều kiện môi hình thái trường (ngập úng) Giải phẫu TV và xây dựng Vận dụng tìm hiểu các đặc điểm giải phẫu và hình cây phát sinh chủng loại thái để phân loại TV Thiết kế minh họa các bài TH trong chủ đề 1 theo các cấu trúc phù hợp với hình thức dạy học khác nhau: Bài 1: Xác định nguyên tố khoáng trong mô TV - Hình thức TH quan sát, Bài 2: Thí nghiệm tìm hiểu sự xuất hiện tinh thể canxi ở TV - Hình thức TH thí nghiệm Bài 3: Sinh lí và di truyền ở TV - Hình thức TH nghiên cứu 2.3. Quy trình tổ chức dạy học phát triển năng lực thực hành Sinh học cho học sinh chuyên Sinh 2.3.1. Nguyên tắc xây dựng quy trình - Quy trình tổ chức dạy học phát triển NLTH được xây dựng dựa trên cơ sở bám sát cấu trúc của NLTH Sinh học và các kĩ năng TH Sinh học cần rèn luyện cho HS chuyên Sinh; đồng thời phải gắn với hệ thống các bài TH đã được xây dựng. - Quy trình được tổ chức và thực hiện theo logic của phương thức TH theo định hướng nghiên cứu. HS chuyên Sinh được dạy học phát triển NLTH thông qua các bài TH Sinh học, bằng các hình thức quan sát, thí nghiệm và nghiên cứu tiếp cận tiến trình thực hiện nghiên cứu và tư duy khoa học. - Rèn luyện các kĩ năng TH Sinh học phải gắn liền với quá trình đánh giá, tự đánh giá, đánh giá lẫn nhau về sự phát triển NLTH ở mỗi HS. 2.3.2. Xây dựng quy trình dạy học hình thành và phát triển NLTH Sinh học đối với HS chuyên Sinh Căn cứ vào các nguyên tắc trên, chúng tôi đề xuất quy trình tổ chức dạy học hình thành và phát triển NLTH Sinh học cho HS chuyên thông qua các bước sau đây: a) Bước 1: Lập kế hoạch dạy học phát triển NLTH Sinh học cho HS Các hoạt động cần thực hiện trong bước này là: Xác định các chủ đề và mục tiêu cần đạt; Kiểm tra mức độ thành thục về các kĩ năng TH Sinh học; Xác định các kĩ năng TH cần rèn luyện
8 cho HS qua các bài TH theo từng chủ đề dạy học TH; Xây dựng kế hoạch đánh giá NLTH qua các giai đoạn khác nhau. b) Bước 2: HS nghiên cứu xây dựng kế hoạch thực hiện chủ đề TH Để thực hiện nhiệm vụ này, GV cung cấp cho HS các tài liệu học tập dưới hình thức câu hỏi lý thuyết, bài tập về các vấn đề TH hoặc hướng dẫn HS tự xây dựng tài liệu học tập theo mục tiêu đã xác định. Các tài liệu này để định hướng và giúp HS tự tìm hiểu và thu nhận kiến thức lý thuyết đồng thời bước đầu hình dung được các kĩ năng TH cần thực hiện trong các bài TH. Bước này được thực hiện mỗi lần theo từng chủ đề giúp HS nhận thức trọn vẹn một đơn vị kiến thức và rèn luyện các kĩ năng TH Sinh học đối với HS chuyên. c) Bước 3: Tổ chức cho HS thực hiện các bài TH theo từng chủ đề Theo đó, chúng tôi chia quá trình dạy học chủ đề TH thành 2 giai đoạn tương ứng với các giai đoạn phát triển của HS về kĩ năng TH và nhận thức các vấn đề Sinh học; đồng thời đưa ra 2 phương pháp dạy học phù hợp đối với từng giai đoạn như sau: Giai đoạn 1: HS được rèn luyện theo từng kĩ năng TH Sinh học đặc thù với HS chuyên Sinh ở mức độ cơ bản với phương pháp dạy học 3 bước. Theo đó, GV vừa có vai trò hướng dẫn và thực hiện mẫu (nếu cần), HS được rèn luyện nhưng vẫn có cơ hội để thực hiện chủ động và sáng tạo ở một số bước. Giai đoạn 2: HS rèn luyện theo tiến trình các kĩ năng TH để phát triển và hoàn thiện các kĩ năng TH trong NLTH Sinh học của HS chuyên Sinh với phương pháp dạy học 5 bước. Phương pháp dạy học này được áp dụng dựa trên cơ sở của lý thuyết hoạt động kết hợp với chức năng hướng dẫn và thông tin tài liệu để kích thích HS độc lập, hợp tác giải quyết các nhiệm vụ học tập. Qua đó, HS hoạt động TH sáng tạo qua việc tham gia chủ động vào tất cả các hoạt động TH của chủ đề và thực hiện trải nghiệm các bài TH mang tính nghiên cứu. 2.3.3. Ví dụ vận dụng quy trình dạy học phát triển NLTH Sinh học trong dạy học phần Sinh lí động vật và minh họa các bài dạy TH của chủ đề Sinh lí thần kinh ở ếch đồng Bước 1: Lập kế hoạch phát triển NLTH cho HS - Xác định các chủ đề TH và các kĩ năng TH cần rèn luyện cho HS qua các bài TH như sau: Các kĩ năng cần rèn luyện Chủ đề TH Các bài TH (A) (B) (C) (D) (E) 1. Đặc điểm cấu (1) Tách và quan sát phụ miệng của Cào cào lúa √ √ √ tạo giải phẫu ở (Oxya. sp) một số động vật (2) Giải phẫu và quan sát nội quan của Gián √ √ không xương nhà sống. (3) Hình thái, kiểu sống và phân loại một số √ √ √ √ √ nhóm động vật “giống giun đất” 2. Nhận diện mô (1) Xác định các trục cơ thể của ấu trùng √ √ √ và sinh lý tim của (2) Giải phẫu ấu trùng ruồi để tách và nhận √ √ ấu trùng ruồi diện các mô. Calliphora vicina (3) Giải phẫu ấu trùng ruồi để bộc lộ mạch máu lưng và xác định tác động của 3 dược chất lên √ √ √ √ √ mạch máu lưng 3. Tìm hiểu hoạt (1) Chứng minh tính tự động của tim √ √ √ động tim ếch (2) Tìm hiểu tác động của adrenalin lên hoạt √ √ động của tim (3) Tìm hiểu vai trò của dây thần kinh giao cảm √ √ √ √ √ và đối giao cảm lên hoạt động của tim 4. Sinh lý hô hấp (1) Đo các chỉ tiêu sinh lí ở người √ √ (2) Chứng minh sự khuếch tán khí CO2 qua √ √ √ màng phổi
9 (3) Tìm hiểu sự thay đổi một số chỉ tiêu sinh lý √ √ √ √ √ do vận động 5. Sinh lí thần (1) Quan sát dây thần kinh đùi và phản ứng co √ √ √ kinh ở ếch cơ ở ếch (2) Tìm hiểu chức năng tủy sống ếch √ √ (3) Chứng minh sự tồn tại của điện thế nghỉ và √ √ √ √ √ sự xuất hiện của điện hoạt động 6. Quan sát sinh (1) Tìm hiểu đáp ứng tức thời của cá con đối với √ √ √ trưởng, phát triển sự thay đổi độ mặn của nước và tính LCD50 và tập tính thích (2) Nghiên cứu phản ứng khứu giác của ấu √ √ √ nghi của một số trùng Drosophila melanogaster động vật (3) Nghiên cứu tập tính hung hăng của cá √ √ √ √ √ Neolamprolopus pulcher (Chú thích: Các kĩ năng cần rèn luyện (A)- Đặt giả thuyết và đề xuất câu hỏi nghiên cứu; (B)- Mô tả thiết kế bài TH; (C)- Thực hiện các kĩ năng và phương pháp TH; (D)- Thu thập, xử lí kết quả thu được; (E)- Đưa ra phương án đánh giá hoặc đề xuất phương án thực nghiệm) 2.4. Thiết kế công cụ rèn luyện và đánh giá NLTH Sinh học đối với HS chuyên Sinh 2.4.1. Xây dựng bộ tiêu chí đánh giá NL thực hành Sinh học Các kĩ năng TH Sinh học cần rèn luyện và phát triển đối với HS chuyên Sinh được xác định cùng các tiêu chí để đánh giá trong bảng sau: Kĩ năng Tiêu chí Đặt câu hỏi nghiên - Đưa ra các câu hỏi nghiên cứu để lên kế hoạch TH. cứu và đề xuất giả - Nêu được giả thuyết cho vấn đề cần TH. thuyết Mô tả thiết kế bài - Lựa chọn các thiết bị và thiết kế quy trình theo phương pháp TH TH phù hợp. - Kiểm soát được các yếu tố có thể tác động đến quá trình thực hiện. Thực hiện các - Vận dụng được các kĩ năng TH để thực hiện các bước TH. phương pháp TH - Kiểm soát được thời gian và ảnh hưởng của các bước. Thu thập, xử lí kết - Quan sát, ghi chép kết quả một cách phù hợp. quả thu được - Phân tích được các hiện tượng và số liệu thu được. Đưa ra phương án - Bình xét được kết quả ban đầu. đánh giá hoặc đề - Có thể đưa ra được kế hoạch thực nghiệm để nghiên cứu vấn đề xuất phương án thực mới xuất hiện. nghiệm Các cấp độ biểu hiện hành vi trong các kĩ năng TH cần rèn luyện và phát triển đối với HS chuyên Sinh được xác định như sau: KN Biểu hiện Xếp Cấp độ biểu hiện của hành vi hành vi loại Nêu được nội dung kiến thức vấn đề TH nhưng chưa M1 1.1. Phân tích nội đưa ra được câu hỏi nghiên cứu. Đặt câu dung kiến thức Đưa ra được một số câu hỏi liên quan đến nội dung M2 hỏi liên quan đến vấn kiến thức cần để TH. nghiên đề TH Hiểu mối liên quan giữa lý thuyết và TH đưa ra M3 cứu và đề được các câu hỏi nghiên cứu. xuất giả Xác định được các biến nhưng chưa đúng. M1 thuyết 1.2. Đặt giả thuyết Xác định được biến độc lập và biến phụ thuộc M2 cho vấn đề cần nhưng chưa đặt đúng câu hỏi nghiên cứu. TH Nêu được giả thuyết đúng và đầy đủ. M3
10 KN Biểu hiện Xếp Cấp độ biểu hiện của hành vi hành vi loại Lựa chọn được thiết bị nhưng chưa đưa ra được M1 2.1. Lựa chọn các các bước thực hiện. thiết bị và thiết kế Lựa chọn được thiết bị và đưa ra các bước thực M2 quy trình theo hiện nhưng phương pháp chưa phù hợp. phương pháp TH Đưa ra được quy trình thực hiện với thiết bị và M3 Mô tả phù hợp phương pháp phù hợp. thiết kế Quy trình thực hiện chưa chặt chẽ, chưa dự báo M1 bài TH 2.2. Kiểm soát được các yếu tố tác động. được các yếu tố Quy trình đầy đủ nhưng chưa dự báo được đầy đủ M2 có thể tác động các yếu tố tác động. đến quá trình thực hiện. Quy trình đầy đủ và có thể kiểm soát được các yếu M3 tố tác động. Thực hiện được các kĩ năng nhưng cần sự hướng M1 3.1. Vận dụng các dẫn của GV. kĩ năng khoa học Thực hiện các kĩ năng không cần hướng dẫn nhưng M2 để thực hiện các chưa tự điều chỉnh được. Thực hiện bước TH. Chủ động hoàn thành tốt các kĩ năng KH. M3 các kĩ Thực hiện được các phương pháp theo hướng dẫn M1 năng và cho trước nhưng chưa kiểm soát được thời gian. phương 3.1.Kiểm soát thời Thực hiện được các phương pháp thực hành đúng M2 pháp TH gian và ảnh thời gian không cần hướng dẫn nhưng vẫn mắc lỗi. hưởng của các bước Tiến hành đúng phương pháp TH đồng thời điều M3 chỉnh được thời gian và các bước một cách phù hợp. Quan sát chưa đầy đủ và ghi chép kết quả theo mẫu M1 4.1. Quan sát, ghi chi tiết. chép, tổng hợp kết Quan sát đầy đủ và ghi chép kết quả theo mẫu sơ M2 quả một cách đầy lược. Thu thập, đủ, chính xác Quan sát đầy đủ và ghi chép kết quả không cần M3 xử lí kết mẫu cho trước. quả thu Phân tích kết quả theo sự hướng dẫn của GV và rút M1 được để 4.2. Phân tích ra kết luận nhưng chưa đầy đủ. báo cáo. được kết quả để Phân tích kết quả không cần hướng dẫn nhưng M2 giải thích các hiện chưa đầy đủ. tượng rút ra kết Phân tích được mối liên hệ có tính phổ biển giữa M3 luận khoa học các biến trong bài TH và rút ra kết luận. Xác định được một vài lỗi trong bài TH. M1 Bình xét được kế hoạch ban đầu và nêu ra được các M2 Đưa ra 5.1. Bình xét được thay đổi cần thiết trong bài TH. phương án kết quả ban đầu Đánh giá được kế hoạch ban đầu và chỉ ra phương M3 đánh giá pháp mang tính hệ thống để giải quyết các kết quả hoặc đề không mong đợi. xuất Đề xuất kế hoạch thực nghiệm để nghiên cứu một M1 phương án 5.2. Có thể đưa ra vấn đề TH nhưng chưa cụ thể. thực được kế hoạch nghiệm thực nghiệm để Chi tiết hóa các bước trong quy trình thực nghiệm. M2 nghiên cứu vấn đề Đưa ra kế hoạch thực nghiệm có logic để nghiên M3 mới xuất hiện cứu vấn đề TH.
11 Để lượng hóa mức độ đạt được trong từng tiêu chí của các kĩ năng TH, chúng tôi đề xuất dùng thang điểm 5 để lượng hóa từng tiêu chí với mức định lượng được mô tả dưới đây: Điểm Tổng điểm Các tiêu chí của các kĩ năng TH tối đa tối đa Đặt câu hỏi nghiên Phân tích nội dung kiến thức liên quan đến vấn 5đ cứu và đề xuất giả đề TH. 10đ thuyết Nêu được giả thuyết cho vấn đề cần TH. 5đ Lựa chọn các thiết bị và thiết kế quy trình theo 5đ Mô tả thiết kế bài phương pháp TH phù hợp. 10đ TH Kiểm soát được các yếu tố có thể tác động đến 5đ quá trình thực hiện. Vận dụng được các kĩ năng TH để thực hiện các Thực hiện các kĩ bước TH. 5đ năng và phương 10đ Kiểm soát được thời gian và ảnh hưởng của các pháp TH 5đ bước. Quan sát, ghi chép, tổng hợp kết quả một cách 5đ Thu thập, xử lí kết đầy đủ, chính xác. 10đ quả thu được. Phân tích được kết quả để giải thích các hiện 5đ tượng rút ra kết luận khoa học. Đưa ra phương án Bình xét được kết quả ban đầu. 5đ đánh giá hoặc đề Có thể đưa ra được kế hoạch thực nghiệm để 10đ xuất phương án thực 5đ nghiên cứu vấn đề mới xuất hiện. nghiệm. Lượng hóa mỗi kĩ năng gồm 2 tiêu chí có tổng 10 điểm, chúng tôi quy đổi sang mức chất lượng của từng kĩ năng tương ứng như sau: mức 1- M1 (0 → 4 điểm); mức 2- M2 (trên 4→7 điểm) và mức 3- M3 (trên 7→10 điểm). Tổng điểm tối đa của tất cả các kĩ năng là 50 điểm. 2.4.2. Xây dựng các nguồn minh chứng đánh giá các kĩ năng TH Sinh học Chúng tôi tiến hành đánh giá các kĩ năng TH Sinh học trong quá trình theo dõi hoạt động của HS ở các bài TH, sau đó đánh giá bằng phương pháp quan sát của GV và ghi nhận thông qua Phiếu đánh giá kĩ năng và bài viết của HS thông qua báo cáo TH và các bài tập TH của HS. Như vậy, các nguồn minh chứng đánh giá NLTH Sinh học bao gồm: Bài tập TH (phiếu TH), phiếu đánh giá kĩ năng và báo cáo TH. Minh chứng đánh giá Các kĩ năng Bài tập Báo cáo Phiếu đánh TH TH giá kĩ năng Đặt câu hỏi nghiên cứu và đề xuất giả thuyết × Mô tả thiết kế bài TH × × Thực hiện các kĩ năng và phương pháp TH × Thu thập, xử lí kết quả thu được × × Đưa ra phương án đánh giá hoặc đề xuất phương án thực × × nghiệm Đồng thời để đánh giá mức độ nhận thức tri thức khoa học Sinh học mà HS chuyên có được qua quá trình học các chủ đề TH, chúng tôi xây dựng các bài kiểm tra kiến thức trên cơ sở các biểu hiện về NL nhận thức Sinh học và khả năng nhận thức tri thức khoa học Sinh học.
12 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 2.4.3.1. Sử dụng các bài tập TH để đánh giá các kĩ năng TH Sinh học của HS chuyên Sinh Các bài tập TH được đưa vào trong bài TH của HS. HS thực hiện các bài tập TH chính là quá trình HS rèn luyện các kĩ năng về nhận thức trong quá trình làm TH, do đó có thể sử dụng bài tập TH để đánh giá các kĩ năng: Đặt giả thuyết và đề xuất câu hỏi nghiên cứu; Đưa ra phương án đánh giá hoặc đề xuất phương án thực nghiệm. Thiết kế các bài tập TH gồm 2 tập hợp cơ bản: + Những dữ kiện: là những thông tin được cho trước trong bài tập, làm cơ sở cho HS định hướng tư duy và định hướng thực hiện các thao tác vật chất nhằm giải quyết có hiệu quả những yêu cầu của bài tập. + Những yêu cầu: là cái mà HS phải thực hiện, nó chính là mục tiêu cần đánh giá tương ứng với các tiêu chí đã được thiết kế đối với mỗi kĩ năng TH Sinh học của HS chuyên Sinh. Ví dụ 1. Sử dụng bài tập TH để đánh giá kĩ năng đặt giả thuyết và câu hỏi nghiên cứu trong bài TH: Xác định đặc điểm dung dịch dựa vào hiện tượng co nguyên sinh và phản co nguyên sinh. Ví dụ 2. Sử dụng bài tập TH để đánh giá kĩ năng đưa ra phương án đánh giá hoặc đề xuất phương án thực nghiệm trong bài TH: Đáp ứng tức thời của cá con đối với sự thay đổi độ mặn của nước và tính nồng độ gây chết 50% (LC50). 2.4.3.2. Căn cứ vào nội dung của báo cáo TH để đánh giá các kĩ năng TH Sinh học của HS chuyên Sinh Báo cáo TH là bài viết của HS về các nội dung TH. Báo cáo thể hiện toàn bộ các thông tin về vấn đề TH mà HS tiếp thu và đạt được sau khi thực hiện bài TH. Cấu trúc nội dung báo cáo TH được GV hướng dẫn và quy định gồm các mục tương ứng với các kĩ năng TH cần rèn luyện và cấu trúc bài TH được thiết kế cho HS chuyên Sinh theo tiến trình: (1) Đặt giả thuyết và đề xuất câu hỏi nghiên cứu; (2) Dụng cụ, thiết bị và mẫu vật; (3) Cách tiến hành; (4) Kết quả; (5) Đánh giá hoặc đề xuất cải tiến bài TH. Căn cứ vào nội dung báo cáo TH của HS, có thể đánh giá được hầu hết các kĩ năng TH, đó là: Đặt giả thuyết và đề xuất câu hỏi nghiên cứu; Sắp xếp lôgic, tuần tự các bước thực hiện; Thu thập, xử lí kết quả thu được và Đưa ra phương án đánh giá hoặc đề xuất cải tiến bài TH. Tuy nhiên, với kĩ năng Đặt giả thuyết và đề xuất câu hỏi nghiên cứu và đưa ra phương án đánh giá hoặc đề xuất cải tiến bài TH chúng tôi lựa chọn đánh giá chủ yếu thông qua các bài tập TH, vì đây là các kĩ năng về tư duy và nhận thức của vấn đề TH nên sử dụng các bài tập TH sẽ đánh giá định lượng dễ dàng hơn. Vậy nên, minh chứng này chủ yếu đánh giá 2 kĩ năng là: Sắp xếp lôgic, tuần tự các bước thực hiện được thông qua mục (2), (3) và Thu thập, xử lí kết quả thu được thông qua mục (4). Nội dung mục (1) và (5) dùng để tham khảo để đánh giá các kĩ năng còn lại. Ví dụ 3. Sử dụng báo cáo TH để đánh giá kĩ năng Mô tả thiết kế bài TH và kĩ năng Thu thập, xử lí kết quả thu được trong bài TH: Sinh lí và di truyền ở TV. 2.4.3.1. Sử dụng phiếu đánh giá kĩ năng để GV đánh giá các kĩ năng TH Sinh học của HS chuyên Sinh Phiếu đánh giá kĩ năng được thiết kế dùng cho GV để quan sát và đánh giá các thao tác TH của HS trong quá trình dạy học TH và kiểm tra đánh giá. Phiếu đánh giá kĩ năng dùng trong quá trình dạy học TH là một bảng liệt kê các bước thực hiện của một hoạt động thực hiện theo một trình tự hợp lý và yêu cầu phải đạt để HS thực hiện được một kĩ năng khoa học hay một phương pháp TH. Thực chất cấu trúc và nội dung của phiếu chính là các bảng kiểm đối với các kĩ năng TH cơ bản và các phương pháp TH theo mục tiêu cần đánh giá HS ở mỗi bài TH. Mỗi bảng kiểm sẽ đánh giá đối với một kĩ năng TH hoặc phương pháp TH đặc trưng của HS chuyên Sinh. Ví dụ 4. Sử dụng Phiếu đánh giá kĩ năng để đánh giá kĩ năng Vận dụng được các phương pháp TH để thực hiện các hoạt động TH trong bài TH: Xác định nguyên tố khoáng trong mô TV.
13 CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích thực nghiệm Thực nghiệm sư phạm được tiến hành để kiểm nghiệm tính khả thi và tính hiệu quả của hệ thống các bài thực hành được xây dựng và quy trình dạy học phát triển NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh lớp 11 trong ở trường THPT chuyên. Sau đợt TN, chúng tôi đánh giá trị thực tiễn của các bài TH được thiết kế, quy trình sử dụng bài TH trong việc nâng cao chất lượng dạy học TH theo hướng phát triển NL, từ đó điều chỉnh một số PP, giải pháp rèn luyện các KN của NLTH Sinh học; đồng thời quá trình TN cũng nhằm mục đích đánh giá hiệu quả của các PP dạy học và rút ra kết luận về tính khả thi của các phương pháp mà luận án đang thực hiện. Tiến hành TN sư phạm từ tháng 9 đến tháng 12 năm 2018 trên đối tượng là HS lớp 11 chuyên Sinh của 3 trường: THPT chuyên Trần Phú, Hải Phòng, THPT chuyên Biên Hòa tỉnh Hà Nam và THPT chuyên Lê Hồng Phong, thành phố Hồ Chí Minh. 3.2. Phương pháp thực nghiệm 3.2.1. Chọn đối tượng thực nghiệm 3.2.2.1. Giáo viên tham gia thực nghiệm Ở mỗi trường TN, chúng tôi chọn 2GV dạy chuyên, có kinh nghiệm giảng dạy để tham gia thực hiện giáo án dạy TN và cùng theo dõi, đánh giá các kĩ năng TH của HS. 3.2.2.2. Học sinh tham gia thực nghiệm - Tiến hành TN trên tổng số 86 HS thuộc các lớp 11 chuyên Sinh chuyên Sinh của 3 trường THPT chuyên, trong đó trường THPT Chuyên Biên Hòa – Hà Nam có 28 HS, trường THPT chuyên Trần Phú – TP Hải Phòng có 30 HS, trường THPT chuyên Lê Hồng Phong – TP Hồ Chí Minh có 28 HS của năm học 2018-2019. - Trong số 86 HS TN, ngoài việc theo dõi và tiến hành ĐG các chỉ số trong từng KN của NLTH Sinh học ở tất cả các HS thì chúng tôi còn tiến hành theo dõi sự phát triển các kĩ năng TH Sinh học của 3 HS đặc trưng cho 3 nhóm đối tượng nhận thức để so sánh sự phát triển các kĩ năng TH Sinh học ở mỗi HS sau mỗi bài TN và giữa các HS này với nhau. 3.2.2. Phương thức sử dụng học sinh để thực nghiệm Để phù hợp với đối tượng TN là HS chuyên và mục đích TN nhằm đánh giá sự phát triển NLTH Sinh học của HS qua các bài TH, chúng tôi không tiến hành TN song song lớp TN và lớp đối chứng mà tiến hành đối chứng ngay trên những HS được TN. Có nghĩa là, tất cả những HS được TN đều được đối chứng với chính mình ở các giai đoạn của quá trình TN. 3.2.3. Quy trình thực nghiệm - Trao đổi, thống nhất với giáo viên về mục đích, phương pháp và các yêu cầu trong quá trình thực nghiệm sư phạm. - Chuyển tài liệu để giáo viên nghiên cứu nhằm thực hiện quá trình thực nghiệm theo đúng yêu cầu và đạt hiệu quả cao. Tài liệu chuyển cho giáo viên nghiên cứu bao gồm các nội dung cơ bản sau: + Khái niệm và các NL thành phần của NLTH Sinh học. + Quy trình tổ chức dạy học TH phát triển NLTH Sinh học. + Phương pháp tổ chức dạy bài TH Sinh học. + Các giáo án được thiết kế trong dạy TH chuyên đề Sinh lý thực vật và định hướng sử dụng bao gồm các bài thực hành và bài tập TH. + Định hướng công cụ và cách thức kiểm tra đánh giá các kĩ năng TH Sinh học. - Tiến hành triển khai dạy học TH và đo nghiệm để đánh giá kết quả thực nghiệm. Ngoài ra, chúng tôi gửi tóm tắt quy trình dạy học phát triển NLTH Sinh học, công cụ đánh giá các kĩ năng TH Sinh học cho các GV trường THPT chuyên để lấy ý kiến đóng góp.
14 3.3. Nội dung thực nghiệm 3.3.1. Tài liệu sử dụng dạy học và các bài thực nghiệm sư phạm Để quá trình rèn luyện NLTH Sinh học đảm bảo được chương trình dạy học chuyên Sinh lớp 11, chúng tôi tiến hành lựa chọn và dạy TN 2 chủ đề thuộc phần Sinh lí TV và 1 chủ đề về Sinh lí ĐV. Các bài TH này được sắp xếp và thiết kế thành 3 nội dung TH tương ứng với 3 lần đánh giá và thực hiện ở 3 thời điểm là đầu TN (ĐTN), giữa TN (GTN) và cuối TN (CTN). Mỗi chủ đề là một đơn vị để rèn luyện NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh, trong đó bài TH thứ 3 (1.3; 2.3 và 3.3) được sử dụng để đo kết quả TN. TT Chủ đề TH Các bài thực hành Giai đoạn 1.1. Xác định nguyên tố khoáng trong mô TV Tìm hiểu một số đặc 1. 1.2. Xác định đặc điểm dung dịch dựa vào hiện tượng co nguyên Đầu TN điểm sinh lí tế bào TV sinh và phản co nguyên sinh 1.3. Sinh lí và di truyền ở TV Nhận diện mô và sinh 2.1. Xác định các trục cơ thể của ấu trùng 2. lý tim của ấu trùng ruồi 2.2. Giải phẫu ấu trùng ruồi để tách và nhận diện các mô Giữa TN Calliphora vicina 2.3 Sinh lý tim của ấu trùng 2.1. Ảnh hưởng ánh sáng đến cường độ quang hợp 3. Quang hợp ở TV 2.2. Xác định con đường quang hợp ở TV C3, C4 và CAM Cuối TN 2.3. Phân tích sắc tố lá và xác định tính cảm quang của clorophin 3.3.2. Nội dung đo, công cụ đo và phương pháp đo Nội dung đo là biểu hiện các tiêu chí của các kĩ năng TH Sinh học cho HS chuyên ở các giai đoạn ĐTN, GTN và CTN. Công cụ đo và phương pháp đo được thể hiện như sau: Công cụ Phương pháp Thang đo đo nghiệm đo nghiệm Phiếu đánh giá Đánh giá các kĩ năng TH theo các tiêu chí Đánh giá trực tiếp thông qua việc quan sát kĩ năng TH đánh giá các KN TH của HS chuyên. quá trình thực hiện của HS. - Tiến hành theo dõi và đánh giá từng KN Các nội dung TH được HS trình bày trong của HS khi tiến hành bài TH. Bài báo cáo báo cáo là bản mô tả về toàn bộ các kĩ - Chấm điểm và xử lí kết quả để đánh giá TH của HS năng TH theo đúng cấu trúc NLTH Sinh mức độ hình thành và phát triển kĩ năng TH học đang được nghiên cứu. cũng như khả năng nhận thức của HS. Nội dung các câu hỏi của bài kiểm tra - Kiểm tra chấm điểm để theo dõi và đánh Bài kiểm tra tương ứng với các biểu hiện của khả năng giá, xử lí thống kê thu được kết quả TN. nhận thức của HS chuyên. 3.4. Kết quả thực nghiệm 3.4.1. Đánh giá định lượng 3.4.1.1. Kết quả đánh giá định lượng tổng hợp đối với 11 tiêu chí Kết quả đánh giá định lượng 10 tiêu chí của NLTH của 86 học sinh sau khi thực nghiệm dạy học theo hướng rèn luyện phát triển NLTH Sinh học trong dạy học chuyên đề Sinh lí thực vật đối với HS lớp 11 chuyên Sinh thể hiện ở trong bảng và biểu đồ sau: Kết quả đạt được Tiêu chí Mức độ Đầu TN Giữa TN Cuối TN SL % SL % SL % 3 12 14,0 36 41,8 62 72,1 Phân tích nội dung kiến thức liên quan 2 54 62,7 44 51,2 22 25,6 đến vấn đề TH 1 20 23,3 6 7,0 2 2,3 3 0 0 26 30,3 44 51,2 Đặt giả thuyết cho vấn đề cần TH 2 54 62,8 50 58,1 40 46,5 1 32 37,2 10 11,6 2 2,3 Kiểm soát được các yếu tố có thể tác 3 2 2,3 13 15,1 40 46,5
15 động đến quá trình thực hiện 2 34 49,5 51 58,1 38 44,2 1 50 58,2 22 27,8 8 9,3 3 6 7,0 30 35,0 60 69,8 Sử dụng các kĩ năng khoa học để thực 2 54 62,8 54 62,8 24 27,9 hiện các bước TH 1 26 30, 2 2 2,3 2 2,3 3 10 11,6 34 39,5 44 51,2 Vận dụng được các kĩ năng TH để thực 2 46 53,4 37 43,0 30 34,8 hiện các hoạt động TH 1 30 35,0 15 17,5 12 14,0 3 10 11,6 38 44,1 55 64,0 Vận dụng được các phương pháp TH để 2 46 53,4 36 41,9 23 26,7 thực hiện các hoạt động TH 1 30 35,0 12 14,0 8 9,3 3 12 14,0 36 41,8 62 72,1 Quan sát, ghi chép kết quả một cách 2 54 62,7 44 51,2 22 25,6 phù hợp 1 20 23,3 6 7,0 2 2,3 3 8 9,4 28 32,5 50 58,2 Phân tích được các hiện tượng và số 2 42 48,8 52 58,1 36 41,8 liệu thu được 1 36 41,8 8 9,4 0 0 3 10 11,6 26 30,2 68 79,0 Bình xét được kết quả ban đầu 2 51 59,3 60 69,8 16 21,0 1 25 29,1 0 0 0 0 3 2 2,3 24 27,9 40 46,5 Có thể đưa ra được kế hoạch thực nghiệm để nghiên cứu vấn đề mới xuất 2 28 32,5 50 58,1 43 50,0 hiện 1 56 65,2 12 14,0 3 3,5
16 Kết đồ thị và biểu đồ thể hiện các tiêu chí của các kĩ năng TH Sinh học có sự tăng lên rõ rệt theo chiều hướng tích cực trong quá trình dạy học TN. Ở giai đoạn đầu TN, các tiêu chí HS đạt được chủ yếu ở mức 1 và mức 2, đến giữa TN và cuối TN tỉ lệ học sinh đạt mức 3 tăng lên đáng kể. Tuy nhiên, mức độ phát triển ở các tiêu chí không đều, có thể giải thích đây là các tiêu chí khó, HS cần có nhiều thời gian rèn luyện hơn nữa mới đạt được sự thành thạo. Đồng thời, chúng tôi sử dụng phần mềm SPSS để tính độ tin cậy Spearman- Brown. Các giá trị Đầu TN Giữa TN Cuối TN Hệ số tương quan 0,60 0,61 0,67 Độ tin cậy Spearman- Brown 0,75 0,76 0,80 Tiếp theo, để đánh giá theo từng kĩ năng TH Sinh học cần rèn luyện cho HS chuyên Sinh, chúng tôi sử dụng các phương pháp thống kê như tính điểm trung bình, trung vị, độ lệch chuẩn và các phép kiểm chứng T-test độc lập để mô tả, so sánh và rút ra kết luận. 3.4.1.2. Cấp độ đạt được ở từng kĩ năng * Đánh giá kĩ năng đặt giả thuyết và đề xuất câu hỏi nghiên cứu Mức độ đạt được của KN đặt giả Tham số thống kê thuyết và đề xuất câu hỏi nghiên cứu Thời điểm TN Số HS M1 M2 M3 Điểm Trung Độ Mode (từ 0-4 (từ trên 4 -7 (từ trên 7- trung vị lệch điểm) điểm) 10 điểm) bình chuẩn 54 32 0 Đầu (ĐTN) 86 3,2 3 2 1,58 (62,8%) (37,2%) (0,0 %) 10 50 26 Giữa (GTN) 86 6,2 6 6 2,14 (11,6%) (58,2%) (30,2%) 0 40 46 Cuối (ĐTN) 86 7,4 8 8 1,73 (0,0%) (46,5%) (53,5%) Nhìn vào kết quả có thể thấy có sự sai khác giữa trung bình cộng của các bài kiểm tra số 1, số 2 và số 3 ở các trường (sai khác giữa ĐTN, GTN và CTN) theo hướng tăng dần (lần lượt là 3,2; 6,2 và 7,4). Để kiểm chứng ý nghĩa của sự chênh lệch điểm trung bình các bài kiểm tra trong cùng một nhóm thực nghiệm, chúng tôi sử dụng phép kiểm chứng T-test theo cặp (thủ tục Compare Mean/Paired Sample T-test trong SPSS) để kiểm định. Cặp KT Sktb t Bậc tự do (df) Giá trị p GTN-ĐTN 1,9 12,7 160 0,00 CTN-GTN 0,5 5,3 160 0,00 Kết quả cho thấy sự sai khác về điểm trung bình cộng giữa các bài kiểm tra của các trường thực nghiệm lần lượt là 1,9 và 0,5 với các giá trị p đều nhỏ hơn 0,05; có ý nghĩa về mặt thống kê. Chúng tôi tiếp tục sử dụng phép kiểm chứng Khi-bình phương (Chi-square test) để kiểm định sự sai khác về điểm kiểm tra giữa các trường TN. Lần đánh giá χ2 Bậc tự do (df) Giá trị p ĐTN 0,38 8 0,000 GTN 0,12 4 0,019 CTN 0,17 4 0,002 Như vậy có thể nhận định: trường TN có nhiều HS khá giỏi đạt được mức độ cao hơn về kĩ năng này.
17 * Kĩ năng mô tả thiết kế bài TH Mức độ đạt được của KN sắp xếp logic Tham số thống kê Thời điểm tuần tự các bước thực hiện Số TN M2 M3 Điểm Trung Độ HS M1 Mode (từ trên 4 -7 (từ trên 7- trung vị lệch (từ 0-4 điểm) điểm) 10 điểm) bình chuẩn Đầu 37 45 4 86 4,26 5 6 2 (ĐTN) (43,0%) (52,3%) (4,7 %) Giữa 15 49 22 86 5,45 5,5 5 1,71 (GTN) (17,4%) (57,0%) (25,6%) Cuối 5 34 47 86 6,67 7 8 1,78 (ĐTN) (5,8%) (39,5%) (54,7%) Nhìn vào kết quả của bảng 3.10, ta có thể thấy có sự sai khác giữa trung bình cộng của các bài kiểm tra số 1, số 2 và số 3 ở nhóm TN (sai khác giữa ĐTN, GTN và CTN) theo hướng tăng dần (lần lượt là 4,26; 5,45; và 6,67). Để kiểm chứng ý nghĩa của sự chênh lệch điểm trung bình các bài kiểm tra trong cùng một nhóm TN, chúng tôi sử dụng phép kiểm chứng T-test theo cặp (thủ tục Compare Mean/Paired Sample T-test trong SPSS) để kiểm định. Cặp KT Sktb t Bậc tự do (df) Giá trị p GTN-ĐTN 2,4 23,9 160 0,00 CTN-GTN 0,6 7,9 160 0,00 Chúng tôi tiếp tục sử dụng phép kiểm chứng Khi-bình phương (χ2) để kiểm định sự chênh lệch về các mức độ đạt được của kĩ năng này giữa các trường TN. Lần đánh giá χ2 Bậc tự do (df) Giá trị p ĐTN 0,35 4 0,037 GTN 0,17 8 0,029 CTN 0,08 4 0,008 * Đánh giá kĩ năng thực hiện các kĩ năng và phương pháp TH Mức độ đạt được của KN thực hiện Tham số thống kê Thời các phương pháp TH Số điểm TN M1 M2 M3 Điểm Trung HS Mode Độ lệch (từ 0-4 (từ trên 4- (từ trên 7-10 trung vị chuẩn điểm) 7 điểm) điểm) bình Đầu 27 48 11 86 4,73 5 6 1,94 (ĐTN) (31,4%) (55,8%) (12,8%) Giữa 11 39 36 86 6,07 6 7 2,02 (GTN) (12,8%) (45,3%) (41,9%) Cuối 7 25 54 86 6,9 7 8 2,01 (ĐTN) (8,1%) (29,1%) (62,8%) Để kiểm chứng ý nghĩa của sự chênh lệch điểm trung bình các bài kiểm tra trong cùng một nhóm TN, chúng tôi sử dụng phép kiểm chứng T-test theo cặp để kiểm định. Cặp KT Sktb t Bậc tự do (df) Giá trị p GTN-ĐTN 1,5 14,7 160 0,000 CTN-GTN 0,2 3,3 160 0,001 Kết quả cho thấy kĩ năng thực hiện các phương pháp TH được hình thành và phát triển khá nhanh qua quá trình rèn luyện. * Đánh giá kĩ năng thu thập và xử lý kết quả thu được Thời Số HS Mức độ đạt được của KN thu thập và xử Tham số thống kê
18 điểm TN lý kết quả thu được M2 M3 Điểm Trung M1 Mode Độ lệch (từ trên 4 -7 (từ trên 7- trung vị (từ 0-4 điểm) chuẩn điểm) 10 điểm) bình Đầu 39 40 7 86 4,06 4 6 1,97 (ĐTN) (45,3%) (46,6%) (8,1%) Giữa 7 54 25 86 6 6 6 1,77 (GTN) (8,1%) (62,8%) (29,1%) Cuối 1 32 53 86 6,9 7 8 1,64 (CTN) (1,2%) (37,2%) (61,6%) Sử dụng phép kiểm chứng Khi-bình phương (χ2) để kiểm định sự chênh lệch về các mức độ đạt được của kĩ năng này giữa các trường thực nghiệm. Điểm thực hành χ2 Bậc tự do (df) Giá trị p Đầu TN 0,31 8 0,000 Giữa TN 0,24 8 0,002 Cuối TN 0,62 8 0,000 Để kiểm chứng ý nghĩa của sự chênh lệch điểm trung bình các bài kiểm tra trong cùng một nhóm thực nghiệm, chúng tôi sử dụng phép kiểm chứng T-test theo cặp để kiểm định. Kết quả được trình bày trong bảng 3.17. Cặp KT Sktb t Bậc tự do (df) Giá trị p GTN-ĐTN 0,9 6,6 160 0,000 CTN-GTN 0,3 2,3 160 0,022 Chúng tôi tiếp tục sử dụng phép kiểm chứng Khi-bình phương (χ2) để kiểm định sự chênh lệch về các mức độ đạt được của kĩ năng này giữa các trường TN. Điểm thực hành χ2 Bậc tự do (df) Giá trị p Đầu TN 0,20 8 0,009 Giữa TN 0,37 8 0,000 Cuối TN 0,30 8 0,000 * Đánh giá kĩ năng đưa ra phương án đánh giá hoặc đề xuất phương án thực nghiệm Mức độ đạt được của KN đưa ra phương án đánh giá hoặc đề xuất Tham số thống kê Thời phương án thực nghiệm điểm TN Số HS M1 M2 M3 Điểm Trung Mode Độ lệch (từ 0-4 (từ trên 4 - (từ trên 7-10 trung vị chuẩn điểm) 7 điểm) điểm) bình Đầu 40 45 1 86 4,26 5 6 2 (ĐTN) (46,5%) (52,3%) (1,2 %) Giữa 25 49 12 86 5,45 5,5 5 1,71 (GTN) (29,0%) (57,0%) (14,0%) Cuối 5 34 47 86 6,67 7 8 1,78 (ĐTN) (5,8%) (39,5%) (54,7%) Để kiểm chứng ý nghĩa của sự chênh lệch điểm trung bình các bài TH trong cùng một nhóm thực nghiệm, chúng tôi sử dụng phép kiểm chứng T-test theo cặp (thủ tục Compare Mean/Paired Sample T-test trong SPSS) để kiểm định. Cặp KT Sktb t Bậc tự do (df) Giá trị p GTN-ĐTN 2,4 23,9 160 0,00 CTN-GTN 0,6 7,9 160 0,00