ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
TRẦN HUYỀN THANH
SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC SINH HỌC 11 –
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
NGHIÊN CỨU CHO HỌC SINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM SINH HỌC
HÀ NỘI – 2015
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
TRẦN HUYỀN THANH
SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC SINH HỌC 11 –
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
NGHIÊN CỨU CHO HỌC SINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM SINH HỌC
Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học
(Bộ môn Sinh học)
Mã số: 60 14 01 11
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC THÀNH
HÀ NỘI – 2015
i
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng
và biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Đức Thành, người đã hết sức tận tâm
trong việc định hướng, chỉ đạo và giúp đỡ về mặt chuyên môn để tôi có thể
hoàn thành được luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể thầy giáo, cô giáo Trường Đại học
Giáo dục- Đại học Quốc Gia Hà Nội, phòng Quản lý đào tạo và Nghiên cứu
khoa học, phòng Tư liệu đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt thời gian
học tập và nghiên cứu tại trường.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo cùng các em
học sinh trường THPT Phù Cừ – Hưng Yên đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi
trong quá trình thực hiện luận văn này.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè và đồng
nghiệp đã luôn khích lệ, động viên và giúp đỡ tôi trong thời gian học tập và
hoàn thành luận văn.
Hà Nội, tháng 11 năm 2014
Tác giả
Trần Huyền Thanh
ii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
TÊN VIẾT TẮT
TÊN ĐẦY ĐỦ
ĐC
Đối chứng
GV
Giáo viên
HS
Học sinh
KT
Kiểm tra
NLNC
Năng lực ngiên cứu
NL
Năng lực
PPDH
Phương pháp dạy học
SGK
Sách giáo khoa
TNSP
Thực nghiệm sư phạm
TN
Thí nghiệm, thực nghiệm
TV
Thực vật
THPT
Trung học phổ thông
iii
MỤC LỤC
Lời cảm ơn ...................................................................................................... i
Danh mục các chữ viết tắt ............................................................................. iii
Mục lục ......................................................................................................... iv
Danh mục bảng ............................................................................................. vi
Danh mục sơ đồ, biểu đồ .............................................................................. vii
PHẦN MỞ ĐẦU .......................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. CƠ SƠ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ............. 5
1.1.Tổng quan về vấn đề nghiên cứu .............................................................. 5
1.1.1. Nghiên cứu ở nước ngoài ................................................................................ 5
1.1.2. Nghiên cứu ở Việt Nam .................................................................................. 7
1.2. Cơ sở lý luận ........................................................................................... 9
1.2.1. Năng lực nghiên cứu ....................................................................................... 9
1.2.2. Thí nghiệm..................................................................................................... 15
1.3. Cơ sở thực tiễn ...................................................................................... 18
1.3.1. Phương pháp xác định thực trạng ................................................................. 18
1.3.2. Nội dung xác định thực trạng........................................................................ 18
1.3.3. Kết quả xác định thực trạng ......................................................................... 19
Kết luận chương 1. ....................................................................................... 25
Chương 2. SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC SINH HỌC 11
– THPT NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGHIÊN CỨU CHO HỌC
SINH ........................................................................................................... 26
2.1. Đặc điểm nội dung của chương trình Sinh học 11 THPT ....................... 26
2.1.1. Mục tiêu của chương trình Sinh học 11 THPT [20] ............................ 26
2.1.2. Nội dung của chương trình Sinh học 11 THPT ................................... 28
2.2. Những chủ đề trong Sinh học 11 cần sử dụng thí nghiệm: ..................... 31
2.3. Sử dụng TN nhằm phát triển năng lực nghiên cứu trong day học Sinh học
11- THPT ..................................................................................................... 32
iv
2.3.1. Nguyên tắc sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh học lớp 11 trung học
phổ thông nhằm phát triển năng lực nghiên cứu cho HS ....................................... 32
2.3.2. Quy trình sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh học lớp 11 trung học phổ
thông nhằm phát triển năng lực nghiên cứu cho HS .............................................. 34
2.3.3. Các biện pháp sử dụng thí nghiệm nhằm phát triển năng lực nghiên cứu cho
HS............................................................................................................................. 36
2.3.4. Một số thí nghiệm có thể được sử dụng trong dạy học Sinh học 11THPT. ...................................................................................................................... 42
2.3.5 . Một số giáo án dạy học Sinh học 11 có sử dụng thí nghiệm để phát triển
NLNC cho học sinh. ................................................................................................ 53
Kết luận chương 2 ........................................................................................ 68
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .............................................. 69
3.1. Mục đích thực nghiệm ........................................................................... 69
3.2. Nội dung thực nghiệm ........................................................................... 69
3.2.1.Các bài dạy. .................................................................................................... 69
3.2.2. Các chỉ tiêu đánh giá. .................................................................................... 70
3.3. Phương pháp thực nghiệm ..................................................................... 69
3.3.1.Chọn trường, lớp và HS thực nghiệm........................................................... 69
3.3.2.Bố trí thực nghiệm.......................................................................................... 70
3.3.3. Phương pháp xử lý số liệu bằng thống kê toán học ..................................... 70
3.3.4. Kết quả thực nghiệm và biện luận ................................................................ 72
Kết luận chương 3 ........................................................................................ 82
PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .......................................... 83
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................... 85
v
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Kết quả khảo sát thực trạng sử dụng TN và nhận thức của GV về
dạy học phát triển năng lực nghiên cứu cho học sinh ở các trường THPT. 19
Bảng 1.2. Kết quả điều tra thực trạng về NLNC của HS ............................... 22
Bảng 2.1. Nội dung SGK Sinh học 11 .......................................................... 28
Bảng 2.2. Bảng một số biện pháp tổ chức sử dụng TN theo quy trình ......... 36
Bảng 3.1. Bảng tổng hợp điểm các bài kiểm tra của HS trong TN của nhóm
TN và nhóm ĐC. .......................................................................................... 73
Bảng 3.2. So sánh kết quả kiểm tra trong TN. .............................................. 73
Bảng 3.3. Bảng phân loại trình độ HS qua các lần KT trong TN. ................. 74
Bảng 3.4. Bảng tổng hợp điểm các bài kiểm tra của HS sau TN của nhóm TN
và nhóm ĐC. ................................................................................................ 76
Bảng 3.5. So sánh kết quả kiểm tra sau thực nghiệm. ................................... 77
Bảng 3.6. Bảng phân loại trình độ HS qua các lần KT sau TN. .................... 77
Bảng 3.7. Kết quả đánh giá định lượng về NLNC của HS trong dạy học Sinh
học theo hướng sử dụng TN để phát triển NLNC trong TN .......................... 79
Bảng 3.8. Kết quả đánh giá định lượng về NLNC của HS trong dạy học Sinh
học theo hướng sử dụng TN để phát triển NLNC sau TN ............................. 80
vi
DANH MỤC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ
Sơ đồ 2.1. Quy trình sử dụng TN trong dạy học Sinh học nhằm phát triển
NLNC cho HS .............................................................................................. 34
Biểu đồ 3.1: So sánh kết quả kiểm tra trong TN ........................................... 76
Biểu đồ 3.2. So sánh kết quả kiểm tra sau TN .............................................. 78
vii
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
1.1. Xuất phát từ yêu cầu đổi mới mục tiêu giáo dục: chuyển từ tiếp cận
nội dung sang tiếp cận năng lực
Trong khoa học giáo dục thì chương trình dạy học mang tính “hàn lâm,
kinh viện” còn được gọi là giáo dục “định hướng nội dung”. Đặc điểm cơ bản
của giáo dục định hướng nội dung là chú trọng việc truyền thụ hệ thống tri
thức khoa học theo các môn học đã được quy định trong chương trình dạy
học. Chương trình giáo dục nặng về thi cử, vì vậy mục đích, động cơ học tập
chính của học sinh không phải là để phát triển năng lực, tư duy mà là để vượt
qua các kỳ thi. Học sinh học tập với phương châm thi gì học nấy, nên chỉ chú
trọng vào nội dung thường gặp trong các kỳ thi mà không chú ý rèn luyện
năng lực tư duy sáng tạo, năng lực thực hành và giải quyết vấn đề, chưa gắn
bó chặt chẽ với thực tiễn phát triển kinh tế-xã hội cũng như nhu cầu của người
học; chưa gắn bó chặt chẽ với nghiên cứu khoa học - công nghệ và triển khai
ứng dụng.
Giáo dục phổ thông nước ta đang thực hiện bước chuyển từ chương
trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực của người học, nghĩa
là từ chỗ quan tâm đến việc học sinh học được cái gì đến chỗ quan tâm học
sinh vận dụng được cái gì qua việc học. Để đảm bảo được điều đó, nhất định
phải thực hiện thành công việc chuyển từ phương pháp dạy học theo lối
"truyền thụ một chiều" sang dạy cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kỹ
năng, hình thành năng lực và phẩm chất; đồng thời phải chuyển cách đánh giá
kết quả giáo dục từ nặng về kiểm tra trí nhớ sang kiểm tra, đánh giá năng lực vận
dụng kiến thức giải quyết vấn đề, coi trọng cả kiểm tra đánh giá kết quả học tập
với kiểm tra đánh giá trong quá trình học tập để có thể tác động kịp thời nhằm
nâng cao chất lượng của các hoạt động dạy học và giáo dục” [22].
Vấn đề phát triển năng lực cho học sinh là một yêu cầu không thể thiếu
trong việc phát triển chương trình giáo dục phổ thông. Điều này đã được nêu
1
trong chiến lược phát triển giáo dục từ năm 2010 đến 2020. Dạy học phát
triển năng lực cho học sinh hiện nay đang trở thành vấn đề cấp bách nhằm
đảm bảo chất lượng đầu ra của việc dạy học, thực hiện mục tiêu phát triển toàn
diện các phẩm chất nhân cách, chú trọng năng lực vận dụng tri thức trong những
tình huống thực tiễn nhằm chuẩn bị cho con người năng lực giải quyết các tình
huống của cuộc sống và nghề nghiệp. Dạy học phát triển năng lực nhấn mạnh vai
trò của người học với tư cách chủ thể của quá trình nhận thức.
1.2. Xuất phát từ vai trò thí nghiệm trong dạy học sinh học
Sinh học là bộ môn khoa học thực nghiệm,vì vậy việc sử dụng thí
nghiệm trong dạy học các bài sinh học là một biện pháp quan trọng nâng cao
chất lượng dạy và học. “Thí nghiệm góp phần làm cho học sinh huy động
được cách học tích cực, gây hứng thú học tập cho HS, kiến thức thu được
chắc chắn và sâu sắc. Thí nghiệm giúp làm sáng tỏ lý thuyết, khơi dạy tính tò
mò khoa học cho HS, rèn luyện kỹ năng thực hành, nghiên cứu khoa học, thói
quen giải quyết vấn đề bằng khoa học” [5]. Với đổi mới mục tiêu dạy học là
chuyển từ dạy chú trọng đến truyền đạt nội dung sang đào tạo năng lực, thì sử
dụng thí nghiệm có cơ hội tốt trong việc rèn luyện kỹ năng tự học, tự nghiên
cứu, người học được rèn luyện từ khâu lập kế hoạch thực hiện, thu thập số
liệu, xử lý và viết báo cáo tổng kết; do vậy người học được đặt vào vị trí
người nghiên cứu.
1.3. Xuất phát từ thực trạng sử dụng thí nghiệm trong dạy học sinh học
11 hiện nay
Qua thăm dò, điều tra thực trạng của vấn đề sử dụng thí nghiệm và dạy
học phát triển năng lực nghiên cứu cho HS ở các trường THPT hiện nay cho
thấy còn nhiều hạn chế. Phần lớn giáo viên còn hạn chế về cách sử dụng thí
nghiệm để tổ chức học sinh học tập , đặc biệt sử dụng thí nghiệm để phát
triển năng lực nghiên cứu. Đa số giáo viên tự tiến hành các thí nghiệm có
minh họa trong SGK mà không hướng dẫn HS độc lập suy nghĩ thiết kế và
tiến hành các thí nghiệm để từ đó rèn năng lực nghiên cứu khoa học.
2
Vì vậy chúng tôi lựa chọn và nghiên cứu đề tài:“Sử dụng thí nghiệm
trong dạy học Sinh học 11 – Trung học phổ thông nhằm phát triển năng
lực nghiên cứu cho học sinh ’’
2. Mục đích nghiên cứu
Xác định được biện pháp sử dụng thí nghiệm trong dạy học sinh học 11
nhằm phát triển năng lực nghiên cứu cho học sinh
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
3.1. Xây dựng cơ sở lý luận của đề tài nghiên cứu
3.2. Xác định thực trạng sử dụng thí nghiệm trong dạy học sinh học 11 hiện
nay
3.3. Phân tích cấu trúc nội dung kiến thức chương trình sinh học 11 THPT để làm
cơ sở cho việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học sinh học 11
3.4 .Xây dựng nguyên tắc,qui trình, biện pháp sử dụng thí nghiệm nhằm phát triển
năng lực nghiên cứu cho HS trong dạy học sinh học 11 – THPT
3.5.Thiết kế một số giáo án thuộc chương trình SH 11 có sử dụng thí nghiệm
nhằm phát triển năng lực nghiên cứu cho HS
3.6. Thực nghiệm sư phạm để chứng minh giả thuyết của đề tài
4.Đối tượng và khách thể nghiên cứu
4.1.Đối tượngnghiên cứu
Biện pháp sử dụng thí nghiệm trong dạy học sinh học 11nhằm phát triển
năng lực nghiên cứu cho HS
4.2.Khách thể nghiên cứu
Quá trình dạy học sinh học 11 - THPT
5.Vấn đề nghiên cứu
Đề tài tập trung vào nghiên cứu vấn đề cơ bản sau:
Thí nghiệm sinh học được sử dụng như thế nào trong dạy học sinh học
11 - THPT để phát triển năng lực nghiên cứu cho HS
3
6.Giả thuyết khoa học
Năng lực nghiên cứu của HS được phát triển nếu thí nghiệm được dùng
như phương pháp nghiên cứu sinh học trong dạy học sinh học 11 – THPT
7.Giới hạn nghiên cứu
Trong luận văn này chỉ tập trung sử dụng thí nghiệm trong dạy học phần
cơ thể thực vật .
8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
8.1.Ý nghĩa lý luận
Phát triển lí luận về sử dụng thí nghiệm trong dạy học sinh học để phát
triển năng lực nghiên cứu cho HS
8.2.Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo để giáo viên
sử dụng phát triển năng lực nghiên cứu cho HS ở các trường THPT.
9.Phương pháp nghiên cứu
9.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
Nghiên cứu các tài liệu, công trình nghiên cứu liên quan đến đề tài để
làm cơ sở lý luận cho đề tài.
9.2. Phương pháp điều tra
Xác định thực trạng sử dụng TN trong dạy học Sinh học ở trường
THPT hiện nay.
9.3. Thực nghiệm sư phạm
Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra giả thuyết của đề tài
10.Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ
lục, luận văn được trình bày theo 3 chương:
Chương 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài
Chương 2.Sử dụng thí nghiệm nhằm phát triển năng lực nghiên cứu cho
học sinh trong dạy học sinh học 11 THPT
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm
4
PHẦN 2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG 1
CƠ SƠ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1.Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
1.1.1. Nghiên cứu ở nước ngoài
1.1.1.1. Những nghiên cứu về năng lực
Vào những năm 70 của thế kỷ XX, tại Liên Xô (cũ) các vấn đề rèn luyện
năng lực cho HS trong nhà trường được đặc biệt quan tâm, điển hình có các tác
giả I.Ia.Lecne, M.I.Macmutov, M.N.Xkatkin, V.Okon, V.G.Razumovski.Tiếp
đó, nhiều nhà nghiên cứu, nhà giáo dục đã có những quan điểm làm sáng tỏ
khái niệm về năng lực, như P.A.Rudich, De Ketele [24], Xavier Roegier
(2002) [31], John Erpenbeck (1996) [26]...Các khái niệm về năng lực của các
tác giả đều rất gần nhau, nêu bật được 3 thành phần của năng lực: nội dung, kĩ
năng và tình huống. Tác giả Weitnert (2001) [33]cho rằng năng lực là những
khả năng và kĩ xảo học được hoặc sẵn có của cá thể nhằm giải quyết các tình
huống xác định, cũng như sự sẵn sàng về động cơ, xã hội,…và khả năng vận
dụng các cách giải quyết vấn đề một cách có trách nhiệm và hiệu quả trong
những tình huống linh hoạt. Như vậy khi đề cập tới năng lực, người ta nhấn
mạnh khía cạnh khả năng thực hiện, phải biết làm, biết vận dụng, chứ không
chỉ biết và hiểu.
Song song với việc hoàn thiện khái niệm về năng lực, khái niệm giáo
dục dựa vào năng lực (Competence-based education) cũng nhận được sự quan
tâm mạnh mẽ từ những năm 1960-1970. Đến những năm 1990 đã phát triển
rộng khắp tại nhiều nước trên thế giới và đạt nhiều thành công. Nhiều quốc
gia, nhiều tổ chức đã hướng tới thiết kế các chương trình giáo dục dựa vào
năng lực trong đó chú trọng xây dựng chương trình, mục tiêu, phương pháp
thực hiện cũng như cách đánh giá kết quả người học, điển hình ở Hoa Kỳ,
5
Đức, Anh, Ôxtrâylia[8]...Tổ chức các nước kinh tế phát triển OECD (2002)
cũng đã thực hiện một nghiên cứu bài bản về các năng lực cần đạt của HS phổ
thông trong thời kỳ kinh tế tri thức. Trong chiến lược 1997- 2015, chương
trình quốc tế về đánh giá HS (PISA) đã đưa ra những quan điểm giáo dục phát
triển năng lực, nhưng chủ yếu tập trung vào việc xây dựng, thiết kế các bài
kiểm tra đánh giá, từ đó đánh giá được năng lực của HS ở mỗi quốc gia và
làm cơ sở để điều chỉnh quá trình dạy và học. Việc đánh giá năng lực của
người học cũng được làm sáng tỏ hơn trong “Nghiên cứu đánh giá trong giáo
dục” (2006) của nhóm tác giả Liesbeth K.J. Baartman, J. Bastianens, Paul A.
Kirschner và Cees P.M. van der Vleuten [26].
1.1.1.2. Lịch sử nghiên cứu về sử dụng thí nghiệm trong dạy học
Phương pháp thực nghiệm ra đời từ thế kỉ XVII, ông tổ của phương pháp
này là Galile – một nhà vật lí học người Italia. Ông cho rằng “Muốn hiểu biết
thiên nhiên phải trực tiếp quan sát thiên nhiên, phải làm thí nghiệm, phải hỏi
thiên nhiên chứ không phải hỏi Aristotle hoặc kinh thánh…”. Về sau, các nhà
khoa học khác đã kế thừa và phát triển phương pháp này hoàn chỉnh hơn.
Ngày nay phương pháp thực nghiệm đã được thâm nhập vào nhiều ngành
khoa học tự nhiên cũng như các ngành khoa học xã hội.
Ở nhiều nước tiên tiến như: Anh, Pháp, Đức, Mỹ, Hà Lan…đã sử dụng
thí nghiệm vào dạy học từ đầu thế kỉ XX và rất phát triển từ nửa sau của thế kỉ
này. Ở Pháp, vào những năm 1980 – 1990, đã có nhiều trường sử dụng
phương pháp thực hành thí nghiệm trong dạy học và được xem là phương
pháp trọng tâm của các môn khoa học tự nhiên ở các trường trung học. Năm
1980, ông Pie Giôliô Quiri – Viện trưởng viện Hàn lâm Pháp đã khởi xướng
phương pháp Lamap – “bàn tay nặn bột” với mong muốn mang đến một cơ
hội để người học tiếp cận khoa học bằng các bài học thực tiễn chứ không phải
là các bài giảng thuần túy lí thuyết. Theo phương pháp này, lớp học được chia
thành nhiều nhóm (4 học sinh/nhóm). Mỗi nhóm được giao các tài liệu và các
yêu cầu khác nhau liên quan đến bài học, căn cứ vào yêu cầu, các nhóm sẽ lựa
6
chon các vận dụng cần thiết cho việc thực hành thí nghiệm. Các vật dụng thường
đơn giản, dễ tìm, các nhóm sẽ thảo luận cách thức thực hiện các bài thí nghiệm và
trình bày các hiểu biết mà mình khám phá được. Trong suốt quá trình làm việc
nhóm, giáo viên chỉ đóng vai trò là người quan sát hướng dẫn [18].
Các tác giả nêu trên sử dụng TN dùng trong dạy học ở các môn học tự
nhiên , nhưng sử dụng TN trong dạy học Sinh học 11để phát triển năng lực
nghiên cứu chưa có công trình nào nghiên cứu.
1.1.2. Nghiên cứu ở Việt Nam
1.1.2.1. Những nghiên cứu về năng lực
Những năm cuối thế kỉ XX và những năm đầu thế kỉ XXI, giáo dục Việt
Nam đang triển khai đổi mới chương trình, thực chất là thực hiện sự thay đổi
trong từng thành tố của quá trình giáo dục, từ mục tiêutới nội dung, phương
pháp và đánh giá kết quả học tập của người học. Đảng và nhà nước ta đã ban
hành nhiều định hướng cho công tác đổi mới này, như Nghị quyết Trung
ương 2 khóa VIII (2006) về giáo dục và đào tạo xác định mục tiêu “...hết sức
coi trọng giáo dục chính trị, tư tưởng nhân cách, khả năng tư duy sáng tạo và
năng lực thực hành...”, Chiến lược phát triển giáo dục 2001-2010 xác định
giải pháp phát triển giáo dục phổ thông “Đổi mới mục tiêu, nội dung, chương
trình giáo dục...thực hiện giảm tải có cơ cấu chương trình hợp lí vừa đảm bảo
được chuẩn kiến thức phổ thông, cơ bản, vừa tạo điều kiện để phát triển năng
lực của mỗi học sinh, nâng cao năng lực tư duy, kỹ năng thực hành, tăng tính
thực tiễn...”
Tác giả Nguyễn Trọng Khanh (2011) đã nghiên cứu phát triển năng lực và tư
duy kĩ thuật, cho rằng năng lực cũng được hiểu là một thuộc tính nhân cách phức
hợp, nó bao gồm kĩ năng, kĩ xảo cần thiết, được định hình trên cơ sở kiến thức,
được gắn bó đa dạng với động cơ và thói quen tương ứng, làm cho con người có
thể đáp ứng được những yêu cầu đặt ra trong công việc [20].
Tác giả Nguyễn Hồng Thuận(2012) đề cập đến khái niệm, các thành tố
của năng lực. Theo đó, năng lực được cấu thành từ những bộ phận cơ bản là:
7
tri thức về lĩnh vực hoạt động hay quan hệ đó; Kĩ năng tiến hành hoạt động
hay xúc tiến, ứng xử với quan hệ nào đó; những điều kiện tâm lí [22].
1.1.2.2. Lịch sử nghiên cứu về sử dụng thí nghiệm trong dạy học
Ở Việt Nam, đã có rất nhiều nhà lí luận dạy học nghiên cứu về sử dụng
thí nghiệm, nhằm cải tiến phương pháp dạy họctheo hướng tích cực hóa hoạt
động nhận thức như: Đinh Quang Báo, Nguyễn Ngọc Quang, Nguyễn Đức
Thành, Nguyễn Văn Duệ, Trần Bá Hoành,Trịnh Nguyên Giao, Lê Văn Lộc,
Nguyễn Cương, Nguyễn Đức Thâm…Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy
học để phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh đã thu hút một số tác giả
nghiên cứu như:
Trần Sinh Thành, Đặng Quang Khoa (2003) với đề tài “Hình thành kĩ
năng phán đoán cho sinh viên sư phạm kĩ thuật, thông qua dạy học thực
hành”. [13].
Cao Cự Giác (2004) – Trường Đại học Sư phạm Vinh có bài viết “Phát
triển khả năng tư duy và thực hành thí nghiệm qua các bài tập hóa học thực
nghiệm” (Tạp chí giáo dục số 88 - 2004). Theo tác giả, việc sử dụng bài tập
thực nghiệm không chỉ cung cấp kiến thức, củng cố kiến thức mà còn rèn
luyện được các kĩ năng tư duy thực nghiệm và thao tác thực hành[13].
Nguyễn Thị Dung – Trường Cao đẳng Sư phạm Hà Nội có bài “Tích
cực hóa hoạt động học tập trong giờ thực hành củng cố môn sinh học ở phổ
thông” (Tạp chí Giáo dục số 6 - 2006). Tác giả cho rằng với quan niệm dạy
học mới hiện nay, việc tích cực hóa hoạt động học tập trong giờ thực hành
củng cố cần được coi trọng, bằng cách tạo điều kiện cho học sinh tự lực tìm
con đường chứng minh cho các vấn đề được học.[6].Tôn Quang Cường, Phạm
Kim Chung – Trường Đại Học Giáo Dục, Đại Học Quốc Gia Hà Nội có bài
“Rèn luyện kĩ năng dạy học thí nghiệm cho sinh viên sư phạm thuộc khối ngành
khoa học tư nhiên” đăng trên Tạp chí Khoa học Đại Học Quốc Gia Hà Nội,
Khoa học Tự Nhiên 25, số 1S (2009)[10].
8
Như vậy, việc tìm hiểu về năng lực và sử dụng thí nghiệm trong dạy học
đã được nghiên cứu và chú ý từ rất sớm cả trong nước và trên thế giới . Tuy
nhiên, theo chúng tôi việc sử dụng thí nghiệm để phát triển hoạt động nhận thức
đặc biệt là năng lực nghiên cứu của học sinh còn rất hạn chế. Vì vậy, việc đi sâu
nghiên cứu biện pháp , quy trình sử dụng các thí nghiệm để phát triển năng lực
nghiên cứu trong dạy học Sinh học cho học sinh trung học phổ thông là rất cần
thiết. Giúp HS bước đầu làm quen với phương pháp học tập theo hướng nghiên
cứu thông qua các TN.
1.2. Cơ sở lý luận
1.2.1. Năng lực nghiên cứu
1.2.1.1. Năng lực
Theo tâm lí học, năng lực là tổ hợp những thuộc tính độc đáo của cá
nhân phù hợp với những yêu cầu đặc trưng của một hoạt động nhất định nhằm
đảm bảo cho hoạt động có kết quả tốt [22].
Theo Weitnert (2001) năng lực là những khả năng và kĩ xảo học được hoặc
sẵn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn sàng
về động cơ, xã hội…và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề một cách có
trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt [33].
Bernd Meier và Nguyễn Cường (2012) cho rằng năng lực là khả năng
thực hiện có trách nhiệm và hiệu quả các hành động, giải quyết các nhiệm vụ,
vấn đề trong những tình huống khác nhau thuộc các lĩnh vực nghề nghiệp, xã
hội hay cá nhân trên cơ sở hiểu biết, kĩ năng , kỹ xảo và kinh nghiệm cũng như
sự sẵn sàng hành động [11].
Theo Nguyễn Kì,( 1996 ) năng lực học tập là sự tích hợp tổng thể cách học và
kĩ năng tác động đến nội dung trong hàng loạt tình huống, vấn đề khác nhau [33].
Năng lực là một khái niệm bao hàm cả những nội dung , những hoạt
động cần thực hiện và những tình huống trong đó diễn ra các hoạt động [33].
Nguyễn Minh Đức cho rằng : “ Năng lực là tổ hợp các thuộc tính nhân
cách đáp ứng yêu cầu của một loại hoạt động nhất định và đảm bảo cho loại
9
hoạt động đó đạt đến kết quả tốt và chất lượng cao” [Đề cương bài giảng tâm
lý học đại cương NXB giáo dục Hà Nội, 1975].
Theo Gerard và Roegiers , 1993: Năng lực là một tích hợp những kĩ năng
cho phép nhận biết một tình huống và đáp ứng với tình huống đó tương đối
thích hợp và một cách tự nhiên.
Từ những quan niệm nêu trên, trong luận văn này chúng tôi quan niệm
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 tình huống đặt ra.
Từ những quan niệm trên về năng lực, cho thấy năng lực được tạo nên
bởi các thành phần chủ yếu sau:
- Kiến thức về lĩnh vực cần giải quyết.
- Kĩ năng về lĩnh vực cần giải quyết.
- Hoàn cảnh lúc xuất hiện vấn đề cần giải quyết.
Trong đó chứa đựng phẩm chất của người giải quyết.
1.2.1.2. Học tập
Có nhiều cách tiếp cận về học tập:
Theo thuyết kiến tạo: Học tập là sự tự kiến tạo tri thức
Trong mô hình học tập theo thuyết kiến tạo thì học sinh tự tìm hiểu thu
nhận kiến thức, tự tạo thế giới quan riêng cho mình . Tất cả những gì mỗi
người trải nghiệm sẽ được sắp xếp chúng vào trong vốn kiến thức đã có và
biến chúng thành tài sản riêng của mình , tức là tự kiến tạo riêng cho mình
một bức tranh thế giới. Học sinh phải học tập từ lí trí riêng và có thể làm điều
này càng tốt hơn nếu không phải tuân theo một chương trình cứng nhắc, mà
có thể tự mình điều chỉnh rất nhiều quá trình học tập của chính mình[7].
Theo lý thuyết nhận thức:
Học tập là quá trình thu nhận và xử lý thông tin. Khi nghiên cứu một vấn
đề trước hết HS phải thu thập các thông tin có liên quan đến kiến thức đó.
Tuy nhiên để biến những thông tin đó thành kiến thức của mình HS cần phải
xử lý thông tin tức là xác định vấn đề cơ bản,xác định quan hệ sát nhập thông
10
tin mới và cũ thành hệ thống.Từ đó xác định kiến thức khoa học và rút ra kết
luận chính xác và đầy đủ về vấn đề học tập [7].
Theo lý thuyết hoạt động :
Học tập diễn ra trong hoạt động , học tập là một chuỗi các hoạt động của
HS có liên hệ mật thiết với mục tiêu, nội dung và phương pháp dạy học;
thông qua các hoạt động sẽ rèn cho HS có ý thức tự giác, tích cực, chủ động
và sáng tạo [4]. Người học chỉ có thể phát huy sáng tạo khi họ được học tập
trong hoạt động và bằng hoạt động [4,tr 125].
Theo lý thuyết nghiên cứu:
Trong dạy học nếu tổ chức cho HS tập dượt nghiên cứu khoa học sẽ rất
có lợi cho bản thân HS, qua đó bản thân người nghiên cứu khoa học không
chỉ thu được kết quả mà mình nghiên cứu, mà còn tự rèn luyện được nhiều
phẩm chất và năng lực thuộc mục tiêu đào tạo của giáo dục ngày nay như óc
sáng tạo, tác phong công nghiệp[4].
Ngoài những quan điểm nêu trên về học, còn có nhiều quan điểm khác
nhìn nhận ở góc độ khác nhau. Có thể xác định việc học như là một quá trình
thu nhận, ghi nhớ ,tích lũy, sử dụng , lý giải và xử lý thông tin , giải quyết vấn
đề . Bản chất của học là: “ học cốt lõi là tự học, là quá trình phát triển nội tại,
trong đó chủ thể tự thể hiện và biến đổi mình, tự làm phong phú giá trị của
mình bằng cách thu nhận, xử lý và biến đổi thông tin bên ngoài thành tri thức
bên trong con người mình”[7].
1.2.1.3.Nghiên cứu khoa học
Nghiên cứu khoa học là một loại lao động của con người ( của một hay
nhiều người cùng nhau phân công, hợp tác) nhằm tìm ra lời giải cho một tình
huống có vấn đề, lời giải đó có thể là thông tin mới, một phương pháp mới.
Mục đích của nghiên cứu khoa học là vừa tìm lời giải cho những tình
huống có vấn đề vừa có có tính giáo dục cao. Bởi việc tìm được lời giải cho
các tình huống có vấn đề là một hoạt động cao cấp mang tính giáo dục do nó
phải tuân theo những yêu cầu nghiêm ngặt để đảm bảo tính khách quan, tính
11
chính xác và tính sáng tạo[26].
Yêu cầu nghiên cứu khoa học như vậy là cao, nên vấn đề chỉ thực sự
đặt ra ở mức độ đại học và trên đại học. Nhưng do tác dụng giáo dục của nó
cần phải đưa nó vào giáo dục càng sớm càng tốt , dĩ nhiên là với những châm
trước thích hợp so với yêu cầu của một nghiên cứu khoa học. Châm trước cơ
bản phổ biến nhất là không yêu cầu kết quả phải là mới đối với nhân loại, mà
chỉ là yêu cầu mới đối với bản thân người học [26, tr 161-163]. Vì vậy dạy
học phát triển năng lực nghiên cứu cho học sinh THPT thực chất là quá trình
dạy HS tập dượt nghiên cứu khoa học. Trong quá trình học tập, HS được đặt vào
vị trí của người nghiên cứu, đóng vai trò như những nhà khoa học để phát hiện
kiến thức cho bản thân vì người học phải thực hiện , nhận ra vấn đề học tập , nêu
giả thuyết nghiên cứu, thiết kết thí nghiệm, nghiên cứu tài liệu, quan sát các chỉ
tiêu cần thu thập để phát hiện vấn đề nghiên cứu … từ đó rút ra kết luận. Do đó
mà các kĩ năng được rèn luyện và phát triển năng lực nghiên cứu khoa học như:
Xác định vấn đề nghiên cứu khoa học, lập kế hoạch nghiên cứu (đưa ra giả
thuyết khoa học, tìm kiếm các bằng chứng chứng minh cho giả thuyết khoa học
đã đưa ra thông qua thực nghiệm khoa học, đối chiếu so sánh kiến thức thu được
với các kiến thức khoa học ..), báo cáo công trình nghiên cứu…
Theo Nguyễn Cương (2007), nghiên cứu khoa học là thực hiện các nội dung
theo trình tự các bước như sau [6]:
- Bước 1. Xác định vấn đề nghiên cứu
Xác định vấn đề nghiên cứu thực chất là tìm đối tượng để nghiên cứu tính
cấp thiết, thời sự của vấn đề nghiên cứu.
- Bước 2. Lập đề cương nghiên cứu
Lập đề cương nghiên cứu nhằm sơ bộ xác định đề tài nghiên cứu.
- Bước 3. Thiết kế quy trình nghiên cứu
Ở bước này, quan trọng nhất là việc xậy dựng giả thuyết khoa học cho
vấn đề nghiên cứu, từ đó xác định tác động vào đối tượng nghiên cứu và xây
dựng mô hình lý tưởng về đối tượng. Cuối cùng tổng hợp thành sơ đồ tổng
12
- Xem thêm -