Tài liệu Nâng cao chất lượng dạy học thí nghiệm thực hành trong dạy học vi sinh vật học (sinh học 10) bằng phương pháp hướng dẫn trực tiếp

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN THỊ HÀ LY NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG DẠY HỌC THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH TRONG DẠY HỌC SINH HỌC VI SINH VẬT (SINH HỌC 10) BẰNG PHƢƠNG PHÁP HƢỚNG DẪN TRỰC TIẾP LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC GIÁO DỤC Thái Nguyên – Năm 2011 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN THỊ HÀ LY NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG DẠY HỌC THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH TRONG DẠY HỌC SINH HỌC VI SINH VẬT (SINH HỌC 10) BẰNG PHƢƠNG PHÁP HƢỚNG DẪN TRỰC TIẾP Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học môn Sinh học Mã số: 60.14.10 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Phúc Chỉnh Thái Nguyên – Năm 2011 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS. Nguyễn Phúc Chỉnh - ngƣời đã tận tình chỉ bảo, hƣớng dẫn và guiups đỡ em hoàn thành luận văn này. Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Sau đại học, các thầy cô trong khoa Sinh – KTNN đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt thời gian qua. Qua luận văn này, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban giám hiệu và các thầy cô giáo tại 2 trƣờng THPT Phú Bình và THPT Lƣơng Phú đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình tiến hành thực nghiệm sƣ phạm. Cảm ơn các bạn đồng nghiệp đã góp ý, bổ sung cho luận văn của tôi đƣợc hoàn thiện hơn. Thái Nguyên, tháng 08 năm 2011 Tác giả Nguyễn Thị Hà Ly Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chƣa có ai công bố. Mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn đều đã đƣợc cảm ơn. Các thông tin, tài liệu trình bày trong luận văn này đã đƣợc ghi rõ nguồn gốc. Tác giả Nguyễn Thị Hà Ly Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn BẢNG KÊ CÁC CHỮ VIẾT TẮT TT Viết tắt Đọc là 1 GV Giáo viên 2 HS Học sinh 3 KHV Kính hiển vi 4 PHT Phiếu học tập 5 PPDH Phƣơng pháp dạy học 6 SGK Sách giáo khoa 7 SGV Sách giáo viên 8 SH Sinh học 9 THPT Trung học phổ thông 10 TN Thí nghiệm 11 ĐC Đối chứng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Kết quả khảo sát mức độ nhận thức về vai trò của các thí nghiệm thực hành trong quá trình dạy học Sinh học ở trƣờng THPT Bảng 1.2. Kết quả khảo sát về tác dụng của các thí nghiệm thực hành trong quá trình dạy học Sinh học. Bảng 1.3. Kết quả khảo sát mức độ sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh học ở trƣờng THPT. Bảng 1.4. Kết quả điều tra thực trạng mục đích dạy thí nghiệm thực hành trong tiến trình dạy học SH. Bảng 1.5. Kết quả điều tra lí do học sinh thích học môn Sinh học Bảng 2.1. Bảng kiến thức cơ bản của chƣơng trình Sinh học 10 Bảng 2.2. Sự phân bố giữa lý thuyết và thực hành trong chƣơng trình Vi sinh vật Bảng 3.1. Các bài dạy thực nghiệm Bảng 3.2. Tần số điểm các bài kiểm tra sau Tn Bảng 3.3. Bảng tần suất điểm các bài kiểm tra sau Tn Bảng 3.4. Bảng tần suất hội tụ tiến điểm của các bài kiểm tra Bảng 3.6. Phân tích phƣơng sai điểm trắc nghiệm Bảng 3.5. Kiểm định X điểm trắc nghiệm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Hình 1.1. Hệ thống thông tin của thí nghiệm Hình 1.2. Mối quan hệ các thành tố cơ bản của quá trình dạy học Hình 2.1. Sơ đồ mối quan hệ giữa các yếu tố tâm lí trong quá trình dạy học Hình 3.1. Biểu đồ tần suất tổng hợp của 3 bài kiểm tra khối lớp TN và ĐC Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn đƣờng tần suất hội tụ tiến tổng hợp của 3 bài kiểm tra ở khối lớp Tn và ĐC Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 Chƣơng 1:CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC DẠY HỌC THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH ...................................................................... 7 1.1. Một số vấn đề chung về thí nghiệm thực hành .................................. 7 1.1.1. Một số khái niệm liên quan đến đề tài ............................................ 7 1.1.2. Vai trò của thí nghiệm thực hành .................................................. 10 1.1.3. Tầm quan trọng của việc dạy thí nghiệm thực hành trong dạy học Sinh học ................................................................................................... 11 1.2. Cơ sở khoa học của việc dạy thí nghiệm thực hành trong quá trình dạy học. ................................................................................................... 13 1.2.1. Cơ sở triết học ............................................................................... 13 1.2.2. Cơ sở lí luận dạy học..................................................................... 14 1.2.3. Cơ sở tâm lí học ............................................................................ 16 1.3. Tổng quan tình hình nghiên cứu về dạy học thí nghiệm thực hành. 17 1.3.1. Tình hình nghiên cứu dạy TN thực hành ở nƣớc ngoài ................ 17 1.3.2. Tình hình nghiên cứu sử dụng TN thực hành trong quá trình dạy học ở Việt Nam ....................................................................................... 19 1.4. Thực trạng của việc dạy học thí nghiệm thực hành trong dạy học SH ở trƣờng THPT ........................................................................................ 21 1.4.1. Thực trạng ..................................................................................... 21 1.4.2. Nguyên nhân của thực trạng ......................................................... 27 Chƣơng 2: NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG DẠY HỌC THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH TRONG DẠY HỌC SINH HỌC VI SINH VẬT (SINH HỌC 10) BẰNG PHƢƠNG PHÁP HƢỚNG DẪN TRỰC TIẾP .. 28 2.1. Cấu trúc nội dung chƣơng trình Sinh học 10 ................................... 28 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.1.1. Cấu trúc chƣơng trình SGK Sinh Học 10 ..................................... 28 2.1.2. Đặc điểm nội dung phần Sinh học Vi sinh vật ............................. 30 2.2. Tổng quan về dạy học hƣớng dẫn trực tiếp ..................................... 31 2.3. Sử dụng hƣớng dẫn trực tiếp để dạy các bài thí nghiệm thực hành trong chƣơng trình sinh học Vi sinh vật (Sinh Học 10). ......................... 34 2.3.1. Yªu cÇu chung ®èi víi c¸c bµi thÝ nghiÖm, thùc hµnh: ................. 34 2.3.2. Các nguyên tắc cơ bản khi dạy học thí nghiệm thực hành………37 2.3.3. Cách thức tiến hành các bài thí nghiệm thực hành bằng phƣơng pháp hƣớng dẫn trực tiếp. ....................................................................... 41 2.3.4. Một số ví dụ ứng dụng .................................................................. 44 Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM.................................................... 50 3.1. Mục đích thực nghiệm ..................................................................... 50 3.2. Nội dung thực nghiệm ...................................................................... 50 3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm ............................................................... 50 3.3.1. Chọn trƣờng, lớp thực nghiệm ...................................................... 51 3.3.2. Bố trí thực nghiệm ........................................................................ 50 3.3.3. Kiểm tra đánh giá .......................................................................... 50 3.3.4. Phƣơng pháp phân tích kết quả TN .............................................. 51 3.4. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm……………………………………..53 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................ 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 61 PHỤ LỤC ....................................................................................................... 65 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU 1. Lí do lựa chọn đề tài 1.1. Xuất phát từ yêu cầu đổi mới phƣơng pháp dạy học Nghị quyết Trung ƣơng 2 khóa VIII, Đảng ta xác định: “Đổi mới phƣơng pháp dạy và học ở tất cả các cấp học, bậc học. Kết hợp tốt học đi đôi với hành, học tập gắn liền với lao động sản xuất, thực nghiệm và nghiên cứu khoa học, gắn nhà trƣờng với xã hội. Áp dụng những phƣơng pháp dạy học hiện đại để bồi dƣỡng cho HS năng lực tƣ duy sáng tạo…”. Điều này cho thấy để nâng cao chất lƣợng giáo dục toàn diện thì giáo dục đào tạo phải đổi mới về nội dung, phƣơng pháp, phƣơng tiện và thiết bị dạy học. Luật Giáo dục 2005 đƣợc Quốc hội Nƣớc Cộng hòa XHCN Việt Nam khóa X, kì họp thứ 10 thông qua đã quy định rõ: “Hoạt động giáo dục phải đƣợc thực hiện theo nguyên lí học đi đôi với hành, giáo dục kết hợp với lao động sản xuất, lí luận gắn liền với thực tiễn, giáo dục nhà trƣờng kết hợp với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội”[43]. 1.2. Xuất phát từ vị trí, vai trò của thí nghiệm trong dạy học Sinh học Trong lí luận dạy học, sự thống nhất giữa trực quan và tƣ duy trừu tƣợng là một luận điểm có tính nguyên tắc nhằm đảm bảo cho quá trình dạy học đạt đƣợc hiệu quả cao. Phƣơng tiện trực quan là nguồn thông tin phong phú và đa dạng giúp HS lĩnh hội tri thức một cách cụ thể, chính xác, là con đƣờng tốt nhất giúp HS tiếp cận hiện thực khách quan, góp phần khắc sâu, mở rộng, củng cố tri thức, phát triển năng lực tƣ duy, khả năng tìm tòi, khám phá và vận dụng tri thức. Sinh học là môn khoa học thực nghiệm, hầu hết các hiện tƣợng, khái niệm, qui luật, quá trình trong sinh học đều bắt nguồn từ thực tiễn. Vì vậy các thí nghiệm chính là phƣơng tiện trực quan để tổ chức quá trình học tập của học sinh. TN là cầu nối giữa lí thuyết và thực tiễn do đó biểu diễn TN là một Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 trong những phƣơng pháp quan trọng để tổ chức HS nghiên cứu các hiện tƣợng Sinh học [1],[13],[22],[34]. Trong các thí nghiệm ng-êi nghiªn cøu chñ ®éng g©y ra c¸c hiÖn t-îng, thay ®æi ®iÒu kiÖn quan s¸t vµ t¹o kh¶ n¨ng ®i s©u h¬n vµo t×m hiÓu nguyªn nh©n cña c¸c hiÖn t-îng, nã cho phÐp t×m hiÓu b¶n chÊt cña c¸c hiÖn t-îng, mèi quan hÖ nh©n qu¶ gi÷a c¸c hiÖn t-îng. V× thÕ ph-¬ng ph¸p TH thÝ nghiÖm lµ ph-¬ng ph¸p c¬ b¶n trong nghiªn cøu Sinh häc. ViÖc ¸p dông ph-¬ng ph¸p TH thÝ nghiÖm sÏ gióp HS cñng cè vµ n©ng cao kiÕn thøc lý thuyết, trau dåi kÜ n¨ng TH thÝ nghiÖm vµ ph¸t huy ®-îc ãc s¸ng t¹o cña HS [32]. Đối với HS, TN là mô hình đại diện cho hiện thực khách quan, là cơ sở xuất phát cho quá trình nhận thức của HS; nó là phƣơng tiện duy nhất giúp HS hình thành kĩ năng, kĩ xảo thực hành và tƣ duy kĩ thuật, giúp HS đi sâu tìm hiểu bản chất của các hiện tƣợng và các quá trình [1]. Đối với mỗi GV bộ môn Sinh học, việc dạy các bài thí nghiệm thực hành một cách có hiệu quả là một trong những yếu tố tiên quyết giúp học sinh củng cố tri thức, gia tăng khả năng khám phá và vận dụng tri thức. Trong chƣơng trình, SGK Sinh học THPT do Bộ Giáo dục & Đào tạo ban hành năm 2006 thì một trong những mục tiêu quan trọng trong việc phát triển năng lực HS đó là rèn luyện, phát triển kĩ năng quan sát, kỹ năng thực hành thí nghiệm [7]. Qua đó góp phần trực tiếp nâng cao chất lƣợng dạy học và đáp ứng đƣợc yêu cầu của việc đổi mới phƣơng pháp dạy học. Trong SGK Sinh học 10 các TN đƣợc sử dụng để học bài mới; củng cố, hoàn thiện kiến thức; kiểm tra, đánh giá kết quả. TN có thể do GV biểu diễn, hoặc do HS tự tiến hành. TN có thể đƣợc tiến hành trên lớp, trong phòng TN, ngoài vƣờn, ngoài ruộng hoặc tại nhà. TN trong SGK có thể đƣợc bố trí trong các bài lí thuyết hoặc bài thực hành với thời gian tiến hành khác nhau và nhằm mục đích khác nhau. Do vậy vai trò của ngƣời giáo viên trong việc dạy Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 các bài thực hành thí nghiệm là rất quan trọng, sao cho vừa phù hợp với đặc trƣng bài học, vừa đảm bảo thời gian – quy trình, đồng thời phải đảm bảo tính trực quan và đạt hiệu quả cao nhất trong việc rèn luyện và phát triển kỹ năng của học sinh. 1.3. Xuất phát từ thực trạng của việc dạy thí nghiệm thực hành trong các trƣờng THPT TN thực hành đóng vai trò quan trọng trong quá trình dạy học nói chung và dạy học Sinh học nói riêng, nhƣng thực tế hiện nay việc dạy và sử dụng các TN Sinh học vẫn còn rất hạn chế và chƣa thực sự đem lại hiệu quả trong dạy học. Thiếu trang thiết bị hoặc trang thiết bị không đảm bảo chất lƣợng cùng với sự nhận thức chƣa đúng đắn của GV đã làm cho việc dạy các thí nghiệm Sinh học không đƣợc diễn ra thƣờng xuyên và không mang lại hiệu quả. Những TN phức tạp, tốn kém, mất nhiều thời gian cùng với năng lực sƣ phạm trong việc lựa chọn phƣơng pháp dạy học phù hợp, việc sử dụng, khai thác, tổ chức HS nhận thức TN của GV còn hạn chế đã khiến cho chất lƣợng dạy học thí nghiệm thực hành trong nhà trƣờng phổ thông hiện nay chƣa cao. Mặt khác, do ít có trong nội dung thi cử nên GV không thƣờng xuyên quan tâm đến việc đổi mới phƣơng pháp dạy và tổ chức HS khai thác giá trị dạy học của các bài thí nghiệm thực hành sao cho có hiệu quả. HS ít đƣợc tiến hành TN nên những kiến thức lí thuyết mà HS lĩnh hội đƣợc xa rời thực tiễn, HS khó hình thành kĩ năng, kĩ xảo thực hành và tƣ duy kĩ thuật. Do vậy, để khai thác hết giá trị dạy học của TN, phát huy đƣợc tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS, gắn lí thuyết với thực tiễn, giúp HS hiểu rõ bản chất của các sự vật, hiện tƣợng Sinh học thì GV cần phải nhận thức đúng mức và quan tâm chú trọng hơn nữa đến các bài thí nghiệm thực hành, thƣờng xuyên sử dụng và sử dụng có hiệu quả các TN đồng thời phải đổi mới phƣơng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4 pháp dạy thí nghiệm thực hành trong quá trình dạy học SH. Việc nâng cao chất lƣợng dạy các bài thí nghiệm thực hành sẽ góp phần tích cực trong việc nâng cao chất lƣợng dạy học. Hơn nữa trong giai đoạn hiện nay, theo xu hƣớng chung đa số các công trình nghiên cứu đều tập trung nghiên cứu đổi mới phƣơng pháp theo hƣớng “dạy học lấy học sinh làm trung tâm” mà ít chú ý đến vai trò của ngƣời GV trong quá trình dạy học. Do vậy mối quan hệ tƣơng tác giữa GV và HS trong quá trình dạy học không thể hiện đƣợc hiệu quả cao nhất đặc biệt là trong quá trình dạy các bài thực hành thí nghiệm. Cho đến nay hầu nhƣ các công trình nghiên cứu đều tập trung vào việc đổi mới, cải tiến các thí nghiệm để phục vụ tốt hơn cho quá trình dạy học mà chƣa quan tâm nghiên cứu việc đổi mới cách dạy các bài thí nghiệm thực hành sao cho có hiệu quả và phát huy đƣợc năng lực của HS cũng nhƣ vai trò của các thí nghiệm. Xuất phát từ những lí do đó tôi chọn đề tài: Nâng cao chất lượng dạy học thí nghiệm thực hành trong dạy học Vi sinh vật học (Sinh học 10) bằng phương pháp hướng dẫn trực tiếp. 2. Mục tiêu nghiên cứu Đề xuất các biện pháp dạy- học các bài thí nghiệm thực hành trong dạy học Vi sinh vật bằng phƣơng pháp hƣớng dẫn trực tiếp nhằm góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học Sinh học 10 đồng thời giúp học sinh hình thành và phát triển những kỹ năng thực hành, phát huy tính tích cực trong học tập. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc dạy thí nghiệm thực hành ở trƣờng THPT. - Tổng quan tình hình nghiên cứu dạy học thí nghiệm thực trên thế giới và ở Việt Nam. - Xác định nguyên tắc, đề xuất phƣơng pháp dạy học các bài thí nghiệm thực hành trong chƣơng trình sinh học Vi sinh vật (Sinh học 10 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 5 4. Đối tƣợng và khách thể nghiên cứu - Đối tƣợng nghiên cứu: Các thí nghiệm thực hành phần Sinh học vi sinh vật (SH 10) - Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học Sinh học 10. 5. Giả thuyết khoa học Sử dụng phƣơng pháp hƣớng dẫn trực tiếp khi dạy các bài thí nghiệm thực hành trong dạy học Vi sinh vật sẽ giúp GV khai thác triệt để đƣợc vai trò của các thí nghiệm trong việc hình thành và phát triển năng lực tƣ duy cũng nhƣ phát triển các kỹ năng thực tế ở học sinh. Điều đó sẽ góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học Sinh học 10 và hình thành, phát triển ở học sinh những kỹ năng thực hành thí nghiệm làm cơ sở nền tảng để học sinh có thể học tốt bộ môn Sinh học trong trƣờng THPT và ứng dụng trong thực tế sản xuất. 6. Phƣơng pháp nghiên cứu 6.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lí thuyết NC các tài liệu có liên quan để xây dựng cơ sở lí thuyêt cho đề tài nghiên cứu 6.2. Phƣơng pháp nghiên cứu thực tiễn - Phƣơng pháp quan sát và điều tra sƣ phạm: Dự giờ, trao đổi ý kiến với GV; Xây dựng hệ thống các câu hỏi, phiếu điều tra để điều tra thực trạng của việc dạy học thí nghiệm thực hành trong giảng dạy Sinh học 10 ở trƣờng THPT hiện nay. - Phƣơng pháp lấy ý kiến chuyên gia. Trao đổi với giáo viên hƣớng dẫn và các chuyên gia giàu kinh nghiệm về những vấn đề liên quan đến đề tài luận văn. - Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm: Thực nghiệm có đối chứng song song. 6.3. Phƣơng pháp thống kê toán học Xử lí các số liệu TNSP thống kê bằng phần mềm Microsoft Excel, nhằm tăng độ chính xác cũng nhƣ sức thuyết phục của kết luận. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 6 7. Giới hạn nghiên cứu Nghiên cứu các biện pháp dạy- học các bài thí nghiệm thực hành trong dạy học Vi sinh vật (SH 10) nhằm nâng cao chất lƣợng dạy học. 8. Những đóng góp của luận văn - Xác định cơ sở lí luận định hƣớng cho việc dạy học thí nghiệm thực hành và vận dụng vào dạy học chƣơng “Vi sinh vật” (Sinh học 10). - Đề xuất phƣơng pháp dạy học thí nghiệm thực hành trong chƣơng trình sinh học Vi sinh vật. - Thiết kế một số giáo án dạy các bài thí nghiệm thực hành trong chƣơng trình sinh học Vi sinh vật bằng phƣơng pháp hƣớng dẫn trực tiếp. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 7 Chƣơng 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC DẠY HỌC THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH 1.1. Một số vấn đề chung về thí nghiệm thực hành 1.1.1. Một số khái niệm liên quan đến đề tài ● Thí nghiệm Theo lý thuyết thông tin, thí nghiệm đƣợc coi là một hệ thông tin(1). Theo quan điểm này thí nghiệm bao gồm một thiết bị thí nghiệm (TBTN) tác động qua lại chặt chẽ với bộ phận thứ hai của hệ – Đó là hiện thực khách quan (HTKQ) tức là đối tƣợng của thí nghiệm. Thiết bị thí nghiệm Hiện thực khách quan Hình 1.1. Hệ thống thông tin của thí nghiệm (1) Rurt Hapas: Methodik des Physikunterrichts 1970_s.151-152 Trƣớc hết hệ nhận một mệnh lệnh điều khiển từ ngoài vào (input) dƣới dạng một thông tin Ii chuyển đến TBTN. Nhận lệnh này, TBTN tác động một thông tin mà nó mã hoá Im vào hiện thực khách quan (HTKQ). Nhờ tác động này HTKQ cung cấp trở lại cho thiết bị một thông tin đo lƣờng Id. Thông tin này lập tức đuợc tế bào giãi mã thành một thông tin mới để chuyển nó ra Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 8 ngoài hệ đó là Io (output). Nhà thực nghiệm thu lấy thông tin cuối cùng của thí nghiệm là Io [32]. Nếu xét thí nghiệm là một quá trình thì hệ còn bao gồm cả nhà thực nghiệm thí nghiệm nữa. Nhƣ vậy thí nghiệm gồm hai bộ phận a. Nhà thực nghiệm thí nghiệm giữ vai trò bộ phận điều khiển thí nghiệm. b. Bộ phận bị điều khiển thí nghiệm, tức là TBTN và HTKQ và theo lý thuyết thông tin – quá trình thí nghiệm là một hệ điều khiển. Ngöôøi TN Ii Im TB Id HTK Q Io Nhƣ vậy thí nghiệm là phƣơng pháp nghiên cứu đối tƣợng và hiện tƣợng trong những điều kiện nhân tạo để tìm hiểu sâu hơn những mối nhân quả trong các đối tƣợng và hiện tƣợng. Thí nghiệm đƣợc xem là một trong những phƣơng tiện trực quan quan trọng hàng đầu trong dạy học nói chung và dạy học SH nói riêng. TN giúp HS trực tiếp quan sát các hiện tƣợng, quá trình, tính chất của các đối tƣợng nghiên cứu. Thí nghiệm đƣợc hiểu là gây ra một hiện tƣợng, một sự biến đổi nào đó trong điều kiện nhất định để tìm hiểu, nghiên cứu, kiểm tra hay chứng minh [1], [11], [34]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 9 Ƣu thế của thí nghiệm là nó cho phép tìm hiểu bản chất của các hiện tƣợng, tìm hiểu qui luật của chúng cùng những mối liên hệ nhân quả vì vậy I.P.Pavlov đã nhận định: “Nếu quan sát chỉ thâu lƣợm những gì mà tự nhiên trao cho, thì thí nghiệm cho phép giành lấy những gì ở tự nhiên mà con ngƣời cần…”. Do vậy sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh học là một cách hiệu quả để chiếm lĩnh tri thức. Thí nghiệm đƣợc xem là một trong những phƣơng tiện trực quan quan trọng hàng đầu trong dạy học nói chung và dạy học SH nói riêng. TN giúp HS trực tiếp quan sát các hiện tƣợng, quá trình, tính chất của các đối tƣợng nghiên cứu. ● Thực hành Trƣớc hết ta cần hiểu “Thực hành” trực tiếp tiến hành quan sát, tiến hành các thí nghiệm, tập triển khai các qui trình kĩ thuật chăn nuôi, trồng trọt [1], [20]. Tuú theo môc ®Ých d¹y – häc vµ logic nhËn thøc cña häc sinh mµ c«ng t¸c thực hà nh cã thÓ ®-îc sö dông trong c¸c kh©u kh¸c nhau cña qu¸ tr×nh d¹y - häc: 1. Thùc hµnh lµ nguån cung cÊp th«ng tin 2. Thùc hµnh ®Ó cñng cè, minh ho¹ kiÕn thøc ®· lÜnh héi tõ c¸c nguån th«ng tin kh¸c nh- lêi nãi cña thÇy, ®äc s¸ch, ®äc tµi liÖu tham kh¶o. 3. Thùc hµnh ®Ó kiÓm tra, ®¸nh gi¸ sù lÜnh héi tri thøc cña häc sinh. ● Thí nghiệm thực hành Thí nghiệm thực hành là tiến hành các thí nghiệm trong các bài thực hành, đƣợc HS thực hiện, để các em hiểu rõ đƣợc mục đích thí nghiệm, điều kiện thí nghiệm. Qua tiến hành và quan sát thí nghiệm tại phòng Sinh học, HS xác định đƣợc bản chất của hiện tƣợng, quá trình Sinh học và có sự liên hệ trực tiếp với kiến thức lý thuyết đƣợc học. [1],[21]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 10 1.1.2. Vai trò của thí nghiệm thực hành * Vai trò của thí nghiệm trong dạy học Sinh học - Thí nghiệm là một trong những phƣơng pháp nghiên cứu cơ bản của khoa học nói chung và sinh học nói riêng. Nhiều thí nghiệm đòi hỏi các điều kiện nghiêm ngặt, thao tác chính xác, phƣơng pháp bố trí và theo dõi khoa học, chặt chẽ…qua đó rèn luyện cho học sinh tính kỷ luật, phƣơng pháp làm việc khoa học. - Thí nghiệm trong điều kiện tự nhiên là mô hình đại diện cho hiện thực khách quan, là điểm xuất phát cho quá trình nhận thức của HS, nguồn cung cấp thông tin. Trong thí nghiệm có nhiều yếu tố con ngƣời có thể chủ động tạo ra, vì vậy cho phép đi sâu tìm hiểu bản chất các hiện tƣợng, các mối quan hệ nhân quả của các sự vật, hiện tƣợng. - Thí nghiệm là cầu nối giữa lí thuyết và thực tiễn. - Thí nghiệm là phƣơng tiện giúp hình thành ở HS kĩ năng, kĩ xảo thực hành và tƣ duy kỹ thuật. Giúp HS hiểu rõ và có khả năng vận dụng kiến thức vào thực tế sản xuất, đời sống [1], [5], [18]. - Sử dụng thí nghiệm trong dạy học làm cho bài học sinh động hơn, khơi dậy ở học sinh hứng thú học tập ở môn học và niềm tin vào kiến thức vừa chiếm lĩnh. * Vai trò của thực hành trong dạy học Sinh học Trong dạy học Sinh học thực hành có vai trò: - Thực hành là phƣơng pháp dạy - học đặc trƣng của bộ môn Sinh học, có tác dụng giáo dục và phát triển nhân cách toàn diện cho HS. - Thực hành giúp HS có thể tự mình quan sát, kiểm nghiệm các kiến thức lý thuyết bằng kết quả thực tiễn, tạo niềm tin vào tri thức lĩnh hội đƣợc và gia tăng hứng thú học tập ở HS. - Thùc hµnh t¹o c¬ héi ®Ó HS x¸c lËp mèi quan hÖ gi÷a lÝ thuyÕt víi thùc tiÔn. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 11 - Trong thùc hµnh, HS ph¶i huy ®éng sö dông phèi hîp nhiÒu gi¸c quan, ph¶i suy nghÜ, t×m tßi nhiÒu h¬n nªn t- duy s¸ng t¹o ph¸t triÓn, kÜ n¨ng øng dông tri thøc vµo cuéc sèng cña HS ngµy cµng hoµn thiÖn h¬n. Th«ng th-êng, SGK ®Òu ®Æt bµi thùc hµnh ë cuèi mçi ch-¬ng trong l«gic ch-¬ng tr×nh nh»m cñng cè, minh ho¹ kiÕn thøc lµ chÝnh. Tuy nhiªn, trong d¹y häc, cÇn sö dông linh ho¹t néi dung thùc hµnh trong tÊt c¶ c¸c kh©u kh¸c nhau cña qu¸ tr×nh d¹y – häc [27]. * Vai trò của thí nghiệm thực hành trong dạy học Sinh học - Qua thí nghiệm thực hành, HS vận dụng đƣợc kiến thức vào những tình huống khác nhau. - Qua thí nghiệm thực hành, HS có điều kiện tự tìm hiểu mối quan hệ giữa cấu trúc với chức năng, giữa bản chất và hiện tƣợng, giữa nguyên nhân và kết quả, do đó các em nắm vững tri thức và thiết lập đƣợc lòng tin tự giác, sâu sắc hơn vào các tri thức khoa học. - Thực hành có liên quan đến nhiều giác quan, do đó bắt buộc HS phải suy nghĩ, tìm tòi nhiều hơn nên tƣ duy sáng tạo có điều kiện phát triển toàn diện hơn. - Thực hành là phƣơng pháp có ƣu thế nhất để rèn luyện các kĩ năng, kĩ xảo và ứng dụng tri thức vào đời sống Thực hành là điều kiện thuận lợi nhất để thực hiện nguyên lí giáo dục lí thuyết gắn với thực tiễn. - Qua hoạt động thí nghiệm thực hành ở trƣờng phổ thông đã tập dƣợt cho HS các phƣơng pháp nghiên cứu Sinh học nhƣ quan sát, thí nghiệm…làm cơ sở cho hoạt động học tập và nghiên cứu ở các mức độ cao hơn [1],[19]. 1.1.3. Tầm quan trọng của việc dạy thí nghiệm thực hành trong dạy học Sinh học Mục đích giáo dục ở nhà trƣờng không những chỉ đào tạo ra những con ngƣời nắm vững các kiến thức khoa học, mà còn cần giỏi thực hành, có bàn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn