Tài liệu Xây dựng các bài hướng dẫn thí nghiệm (tn) thực hành thuộc

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG ---------- NGUYỄN CHÂU LINH XÂY DỰNG CÁC BÀI HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM (TN) THỰC HÀNH THUỘC CHƯƠNG I:” CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở THỰC VẬT” VÀ CHƯƠNG IV:” SINH SẢN” MÔN SINH HỌC LỚP 11 (NÂNG CAO) – THPT BẰNG PHƯƠNG PHÁP HIỆN THỰC ẢO KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP -1- MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Ứng dụng tin học nói chung trong đó có phương thức truyền thông đa phương tiện (Multimedia) nói riêng vào trong công tác đổi mới phương pháp giảng dạy đối với nhiều môn học trong đó có môn Sinh học đã và đang được nhiều trường Trung học phổ thông (THPT) quan tâm. Sinh học là một môn khoa học thực nghiệm. Do đó, việc thực hành trong giảng dạy môn Sinh học có vai trò rất là quan trọng. Thực hành giúp rèn luyện, phát huy năng lực hành động của học sinh (HS): mở rộng kiến thức đã học, củng cố, hệ thống, chuẩn hóa kiến thức, kỹ năng theo yêu cầu; rèn được tính cẩn thận, chính xác, khoa học, phát triển tư duy... Đặc biệt nội dung chương trình môn Sinh học 11 đi sâu vào cơ chế hoạt động của các quá trình sinh lý của cơ thể thực vật và động vật nên mang tính chất khái quát và trừu tượng khá cao. Nếu việc thực hành nội dung này được đầu tư tốt thì sẽ giúp HS hiểu và nắm bắt kiến thức đã học một cách chắc chắn, hoàn thiện hơn. Số lượng bài thực hành trong chương trình Sinh học 11 tương đối nhiều. Mặc dù vậy nhưng không phải bài thực hành nào cũng được tiến hành hoặc tiến hành nhưng kết quả không như dự đoán lí thuyết. Hiện nay cơ sở vật chất ở một số trường THPT còn thiếu thốn như: thiếu dụng cụ, thiếu hóa chất, thiếu mẫu vật...hơn nữa chất lượng mẫu vật, hóa chất lại phụ thuộc vào thời điểm thực hành. Chính vì vậy nhiều giáo viên (GV) gặp rất nhiều khó khăn khi giảng dạy các tiết thực hành. Chất lượng đào tạo ngày càng yêu cầu cao, thời gian thực hành có hạn, số lượng HS đông, trong lúc yêu cầu của bài thực hành là HS phải hiểu rõ yêu cầu, các bước tiến hành, có kỹ năng thao tác thành thạo. Vì vậy, phương pháp giảng dạy thực hành truyền thống khó đáp ứng được mục tiêu đề ra, mà đỏi hỏi phải có sự hỗ trợ của công nghệ thông tin (CNTT) trong việc dạy học các bài thực hành. Để hỗ trợ GV phổ thông giảng dạy các bài thực hành đặc biệt đối với GV một số trường không có đủ điều kiện để dạy các bài thực hành và giúp HS có thể học bất cứ lúc nào thông qua đĩa DVD, chúng tôi đã chọn đề tài “Xây dựng các bài hướng dẫn thí nghiệm (TN) thực hành thuộc chương I:” Chuyển hóa vật chất và năng -2- lượng ở thực vật” và chương IV:” Sinh sản” môn Sinh học lớp 11 (Nâng cao) – THPT bằng phương pháp hiện thực ảo” . 2. Mục tiêu của đề tài Xây dựng các bài hướng dẫn TN thực hành thuộc chương I: “Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật” và chương IV: “Sinh sản” môn Sinh học lớp 11 (Nâng cao) – THPT bằng phương pháp hiện thực ảo nhằm nâng cao chất lượng dạy học các bài TN thực hành. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Khảo sát về tình trạng dạy học các bài TN thực hành thuộc chương: “Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật” và chương IV: “Sinh sản” môn Sinh học lớp 11 (Nâng cao) – THPT để làm cơ sở thực tiễn xây dựng các bài TN thực hành hỗ trợ dạy học bằng phương pháp hiện thực ảo. - Phân tích mục tiêu, nội dung kiến thức, cơ sở khoa học, dụng cụ, mẫu vật, hóa chất, cách tiến hành một số bài TN thực hành thuộc chương: “Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật” và chương IV: “Sinh sản” môn Sinh học lớp 11 (Nâng cao) – THPT. - Tiến hành các TN thực hành thuộc chương I: “Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật” và chương IV: “ Sinh sản” môn Sinh học lớp 11 (Nâng cao) – THPT và đề xuất phương án cải tiến. - Xây dựng các đoạn phim hướng dẫn các TN thực hành thuộc chương I: “Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật” và chương IV: “ Sinh sản” môn Sinh học lớp 11 (Nâng cao) – THPT. - Sử dụng các đoạn phim vào thiết kế giáo án để hướng dẫn các bài TN thực hành thuộc chương I: “ Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật” và chương V: “Sinh sản” môn Sinh học lớp 11 (Nâng cao) – THPT. - Lưu trữ bộ tư liệu dưới dạng đĩa DVD. -3- -4- Chương I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan về tình hình nghiên cứu ứng dụng CNTT vào dạy học 1.1.1. Trên thế giới Trong những năm gần đây, các thành tựu của khoa học, đặc biệt là CNTT đang dần trở thành công cụ hữu ích đối với tất cả các lĩnh vực trong xã hội. CNTT đã làm thay đổi khá lớn đến hình thức, nội dung các hoạt động kinh tế, văn hoá và đời sống xã hội loài người. Ứng dụng của CNTT ngày càng trở nên đa dạng và phong phú. Đối với ngành giáo dục, việc ứng dụng CNTT lại càng có ý nghĩa đặc biệt. Đó là sự góp phần tích cực trong quá trình đào tạo nguồn nhân lực có khả năng đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa hướng tới nền kinh tế tri thức. Điều đó càng khẳng định, ứng dụng và phát triển tin học trong nhà trường đã và đang trở thành xu thế tất yếu. Việc đổi mới phương pháp giảng dạy theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh lại càng nâng cao vai trò của CNTT thông qua việc sử dụng công cụ đa phương tiện. Nhờ các công cụ đa phương tiện của máy tính như : văn bản (text), đồ họa (graphic), hình ảnh (image), âm thanh (sound), hoạt cảnh (video), giáo viên sẽ xây dựng được bài giảng sinh động thu hút sự tập trung người học; dễ dàng thể hiện được các phương pháp sư phạm..., tăng khả năng tích cực chủ động tham gia học tập của người học. Trong đó, việc sử dụng công cụ video vào dạy học có ý nghĩa quan trọng, đặc biệt trong việc trợ dạy học các bài TN thực hành. GV sử dụng video trong những trường hợp: khi nghiên cứu các vấn đề không thể làm thí nghiệm, mặc dù đó là những thí nghiệm rất đơn giản, do thiết bị sử dụng cồng kềnh, phức tạp, đắt tiền, không an toàn; hoặc khi nghiên cứu các quá trình diễn ra quá nhanh hoặc quá chậm; khi nghiên cứu các đối tượng, hiện tượng không thể quan sát, đo đạc trực tiếp được vì kích thước quá to hoặc quá nhỏ, khi nghiên cứu các hiện tượng diễn ra ở những nơi, những thời điểm không thể quan sát trực tiếp được; khi trình bày lịch sử phát triển của một vấn đề, một phát minh khoa học và sự tiến bộ của khoa học ký thuật. Từ những năm 70 của thế kỉ XX, kỹ thuật video xuất hiện và nhanh chóng trở thành một loại phương tiện dạy học đạt hiệu quả. Ngày nay với tốc độ phát triển như vũ bão của ngành CNTT, thị trường đã xuất hiện nhiều phần mềm ứng dụng hỗ -5- trợ để xây dựng phim có chất lượng cao và dễ sử dụng như: Avid Studio 1.1.0.2887 Retail + Content, Pinnacle Studio 15 HD Ultimate Collection 15.0.0.7593, Avid Liquid 7.2.1 VM, Corel Studio Pro X4… 1.1.2. Ở Việt Nam Nghị quyết Hội nghị Ban Chấp hành Trung ương Đảng lần thứ hai (khoá VIII) về định hướng chiến lược phát triển giáo dục và đào tạo trong thời kỳ mới đã yêu cầu ngành giáo dục phải “đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học. Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy - học, bảo đảm điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh”. Công nghệ thông tin chính là công cụ đắc lực hỗ trợ đổi mới nội dung, phương pháp giảng dạy, hỗ trợ đổi mới quản lý giáo dục nhằm nâng cao chất lượng phát triển giáo dục. Nhận thức rõ vai trò, tầm quan trọng của việc ứng dụng công nghệ thông tin vào quá trình dạy học, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã quyết định chọn năm học 2008-2009 làm năm học ứng dụng công nghệ thông tin nhằm thực hiện mục tiêu nâng cao chất lượng giáo dục theo định hướng “chuẩn hoá, hiện đại hoá” Cùng với xu thế hòa nhập toàn cầu và đổi mới phương pháp dạy học theo chỉ đạo trực tiếp của Bộ GD&ĐT, việc đưa CNTT vào ứng dụng trong dạy học đã được áp dụng rộng rãi ở các trường phổ thông. Nhưng hầu hết các giáo viên mới chỉ khai thác CNTT thông qua các bài giảng trình diễn trên lớp, chưa hỗ trợ học sinh tự học, tự đánh giá kết quả học tập, cũng như giúp học sinh tìm kiếm những kiến thức mới. Bên cạnh đó, bài giảng còn nặng về "kênh chữ", chưa khai thác được "kênh hình" nên chưa khai thác được tính ưu việt của công nghệ trong dạy học. Vấn đề xây dựng các bài giảng, giáo trình điện tử đáp ứng đào tạo theo nhiều kênh thông tin là một hướng đang dần cụ thể hóa. Tuy nhiên, mức độ và chất lượng của loại hình này vẫn còn nhiều hạn chế do trở ngại về rào cản CNTT trong một số bộ phận giáo viên. 1.2. Cơ sở lí luận của đề tài 1.2.1. Cơ sở của phương pháp dạy học 1.2.1.1. Khái niệm về phương pháp dạy học -6- Quá trình dạy học là chuỗi liên tiếp các hành động học và hành động dạy học của người dạy và người học đan xen và tác động với nhau trong khoảng không gian và thời gian nhất định nhằm thực hiện các nhiệm vụ dạy học.[8] Quá trình dạy học bao gồm tám nhân tố: Mục đích – nhiệm vụ dạy học, Nội dung dạy học, Phương pháp dạy học, Phương tiện dạy học, Thầy giáo và hoạt động dạy, Học sinh và hoạt động học, Hình thức tổ chức dạy học, và kết quả dạy học. Các nhân tố này có mối quan hệ mật thiết với nhau, được thể hiện trong sơ đồ: Giáo viên Mục đích dạy học Nội dụng bài học Phương pháp dạy học Phương tiện dạy học Học sinh Kết quả dạy học Sơ đồ 1.1. Sơ đồ về mối quan hệ giữa các nhân tố trong quá trình dạy học Phương pháp dạy học là một trong những nhân tố đóng vai trò quan trọng của quá trình dạy học. Phương pháp dạy học chính là cách thức hoạt động phối hợp, thống nhất của người dạy và người học nhằm thực hiện tối ưu các nhiệm vụ dạy học. [9] 1.2.1.2. Các nhóm phương pháp dạy học Có nhiều cách và quan điểm phân loại PPDH khác nhau. Cơ sở của việc phân loại PPDH: dựa vào mối quan hệ giữa mục tiêu, nội dung, phương pháp dạy học; dựa vào đối tượng học tập, người dạy và người học trong quá trình dạy tập. [9] * Nhóm các phương pháp tổ chức, thực hiện hoạt động nhận thức - Nhóm phương pháp dùng lời và chữ viết: + Phương pháp thuyết trình + Phương pháp vấn đáp: vấn đáp gợi mở, vấn đấp củng cố, vấn đấp tổng kết. + Phương pháp làm việc với SGK và các tài liệu khác -7- - Nhóm phương pháp dạy học trực quan: là phương pháp nhận thức cảm tính tích cực, được sử dụng rộng rãi trong quá trình dạy học, bao gồm: + Giáo viên trình bày mẫu vật tự nhiên + Giáo viên trình bày tượng hình, tượng trưng + Giáo viên trình bày thí nghiệm - Nhóm phương pháp thực hành: + Học sinh thực hành xác định mẫu vật + Học sinh thực hành quan sát + Học sinh thực hành thí nghiệm * Nhóm các phương pháp kiểm tra, đánh giá tri thức, kỹ năng của HS Phương pháp kiểm tra, đánh giá bao gồm: Các kiểu trắc nghiệm Vấn đáp Quan sát Trắc nghiệm khách quan Trắc nghiệm tự luận Diễn giải Tiểu luận Đ-S Viết Luận văn Nhiều lựa chọn Ghép câu Điền khuyết Sơ đồ 1.2. Sơ đồ các phương pháp kiểm tra, đánh giá Tóm lại, có nhiều PPDH khác nhau nhưng tùy thuộc vào đặc điểm nhận thức của HS, đặc trưng môn học, nội dung bài học, điều kiện phương tiện để lựa chọn và vận dụng phối hợp nhiều phương pháp khác nhau để phát huy tối đa hiệu quả dạy học. 1.2.1.3. Phương pháp dạy học các bài TN thực hành môn Sinh học – THPT Sinh học là một môn khoa học thực nghiệm, do đó việc thực hành có vai trò rất quan trọng. Để dạy các bài TN thực hành, GV phải phối hợp nhiều phương pháp -8- khác nhau, đặc biệt trong đó là phương pháp thực hành – đặc trưng cho tiết thực hành. Trong một tiết thực hành, GV là người hướng dẫn, tổ chức cho học sinh hoạt động giúp HS tự tìm ra kết luận và ghi nhớ được kiến thức. HS là trung tâm của mọi hoạt động, sau khi tìm hiểu về mục đích, yêu cầu của tiết thực hành HS lập tức hoạt động nhóm để tiến hành thí nghiệm dưới sự hướng dẫn của giáo viên. 1.2.2. Cơ sở lí luận của phương tiện dạy học 1.2.2.1. Khái niệm phương tiện dạy học và phương tiện trực quan trong dạy học Phương tiện dạy học là toàn bộ sự vật, hiện tượng trong thế giới, tham gia vào quá trình dạy học, đóng vai trò là công cụ hay điều kiện để GV và HS sử dụng làm khâu trung gian tác động vào đối tượng dạy học. Phương tiện dạy học có chức năng khơi dậy, dẫn truyền và làm tăng sức mạnh tác động của người dạy và người học đến đối tượng dạy học. [8] Trong quá trình dạy học, PTDH có vị trí đặc biệt quan trọng. PTDH không chỉ là một yếu tố trong chỉnh thể của quá trình mà còn có vai trò tác động trực tiếp đến nội dung và PPDH. Phương tiện trực quan (PTTQ) là PTDH đóng vai trò công cụ được GV và HS sử dụng làm khâu trung gian tác động tới đối tượng dạy học. PTTQ trong dạy học là những phương tiện được sử dụng trong hoạt động dạy học, có chức năng khơi dậy, dẫn truyền, tăng cường khả năng hoạt động của các giác quan góp phần tạo nên chất liệu cảm tính của đối tượng nhận thức nhằm đạt đến mục đích dạy học cụ thể. Trong PTTQ, bên cạnh những PTTQ truyền thống còn có cả PTTQ có tính hiện đại, các phương tiện nghe nhìn, phương tiện đa năng (Multimedia)… Sự phong phú về PTDH đã tạo ra những thuận lợi và khó khăn trong dạy học. Nhờ các PTTQ mà các tri thức trừu tượng, các sự kiện phức tạp được bộc lộ một cách trực quan làm cho người học tiếp thu một cách dễ dàng. Do đó, PTTQ là rất cần thiết phục vụ cho quá trình dạy học, nó không chỉ giúp GV tiết kiệm thời gian giảng dạy mà còn tạo niềm say mê, hứng thú, ham học hỏi của HS, phát huy năng lực tư duy và sáng tạo của HS. 1.2.2.2. Phân loại phương tiện dạy học Có nhiều cơ sở để phân loại phương tiện dạy học * Dựa vào mục đích sử dụng: -9- - Phương tiện dùng trực tiếp: bao gồm những máy móc, thiết bị và dụng cụ GV sử dụng trong giờ học để trình bày kiến thức, rèn luyện kỹ năng cho HS. Đó có thể là: máy chiếu, máy ghi âm, máy quay phim, các tài liệu in (SGK, sách bài tập…), tranh vẽ, bản đồ, đồ thị, các mô hình, vật mẫu… - Phương tiện hỗ trợ và điều khiển quá trình dạy học là những phương tiện được sử dụng để tạo ra một môi trường học tập thuận lợi, có hiệu quả và liên tục. Bao gồm: bảng viết, các giá di động, bàn thí nghiệm, các loại sổ sách ghi chép về tiến trình học tập, về thành tích học tập của HS. * Dựa vào cấu tạo của phương tiện: - Phương tiện dạy học truyền thống - Phương tiện nghe nhìn hiện đại * Dựa vào cấu tạo, nguyên lý hoạt động và chức năng của phương tiện: - Phần cứng: bao gồm các phương tiện được cấu tạo trên cơ sở các nguyên lý thiết kế về cơ, điện, điện tử… theo yêu cầu biểu diễn nội dung bài giảng. Đó có thể là: máy chiếu, máy tính, máy quay phim… Phần cứng là kết quả của sự phát triển của khoa học kỹ thuật trong nhiều thế kỷ. - Phần mềm: bao gồm các phương tiện được sử dụng theo nguyên lý sư phạm, tâm lý, KHKT để xây dựng cho HS khối kiến thức hay cải thiện hành vi ứng xử cho HS. Đó có thể là: chương trình môn học, báo chí, sách vở, tạp chí, tài liệu SGK… 1.2.2.3. Vai trò của phương tiện dạy học trong quá trình dạy học PTDH có ý nghĩa to lớn đối với quá trình dạy học. Cụ thể như sau: - Giúp HS dễ hiểu bài, hiểu bài sâu sắc hơn và nhớ bài lâu hơn. - Góp phần làm sinh động nội dung học tập, nâng cao hứng thú học tập bộ môn, nâng cao lòng tin của HS vào khoa học. - Giúp HS phát triển năng lực nhận thức, đặc biệt là khả năng quan sát, tư duy (phân tích, tổng hợp các hiện tượng, rút ra những kết luận có độ tin cậy…) - Giúp GV tiết kiệm được thời gian trên lớp trong mỗi tiết học. Đồng thời điều khiển được hoạt động nhận thức của HS, kiểm tra và đánh giá kết quả học tập của các em một cách thuận lợi và có hiệu suất cao. Tóm lại, PTDH góp phần nâng cao hiệu suất lao động của thầy và trò. - 10 - 1.2.2.4. Nguyên tắc sử dụng phương tiện dạy học Khi sử dụng PTDH cần đảm bảo các nguyên tắc cơ bản sau: * Nguyên tắc sử dụng PTDH đúng lúc: Sử dụng PTDH cần đưa vào đúng lúc cần thiết, lúc HS mong muốn nhất (mà trước đó thầy giáo đã dẫn dắt, nêu vấn đề, gợi ý …) và được quan sát, gợi nhớ trong trạng thái tâm sinh lý thuận lợi nhất. Cần đưa phương tiện vào theo trình tự bài giảng, tránh việc trưng bày hàng loạt phương tiện trên giá, tủ trong một tiết học hoặc biến phòng học thành phòng trưng bày, triển lãm. PTDH phải được đưa ra sử dụng và cất giấu đúng lúc. * Nguyên tắc sử dụng PTDH đúng chỗ Sử dụng PTDH đứng chỗ tức là phải tìm vị trí để giới thiệu, trình bày phương tiện trên lớp hợp lý nhất, giúp HS có thể đồng thời sử dụng nhiều giác quan để tiếp thu bài giảng một cách đồng đều ở mọi vị trí trên lớp. Phải bố trí chỗ cất giấu PTDH ngay tại lớp sau khi sử dụng để không làm mất tập trung tư tưởng của HS khi nghe giảng. * Nguyên tắc sử dụng PTDH đúng cường độ Mỗi PTDH có mức độ sử dụng tại lớp khác nhau. Nếu kéo dài việc trình diễn PTDH hoặc dùng lặp đi lặp lại một PTDH quá nhiều lần trong một buổi giảng, hiệu quả của nó sẽ giảm sút. Việc áp dụng thường xuyên các phương tiện nghe nhìn trên lớp sẽ dẫn đến sự quá tải về thông tin do HS không kịp tiêu thụ hết khối lượng kiến thức được cung cấp. Để đảm bảo yêu cầu về chế độ làm việc của mắt chỉ nên sử dụng phương tiện nghe nhìn không quá 2-3 lần trong tuần và mỗi lần không quá 2030 phút. 1.2.3. Các bài hướng dẫn TN thực hành thuộc chương I: “ Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật” và chương V: “Sinh sản” môn Sinh học lớp 11 (Nâng cao) – THPT bằng phương pháp hiện thực ảo và vai trò của nó trong quá trình dạy học 1.2.3.1. Khái niệm bài hướng dẫn TN thực hành bằng phương pháp hiện thực ảo Bản chất của các bài hướng dẫn TN thực hành hỗ trợ dạy học các bài TN thực hành bằng phương pháp hiện thực ảo chính là phim video hay gọi tắt là phim. - 11 - Phim video theo từ điển Bách khoa toàn thư là phim được máy quay video thu hình trên băng từ (VHS, umatic, Betacam) hoặc từ đĩa kỹ thuật số (DVD) sau đó được dựng hậu kỳ theo công nghệ video. So với phim điện ảnh, phim video có quy trình công nghệ đơn giản, tiện lợi do có sự hỗ trợ của thiết bị kỹ thuật có phần đơn giản, nhẹ nhàng hơn. Vì vậy thời gian làm phim video nhanh hơn và giá thành hạ hơn rất nhiều. Tất nhiên về chất lượng tạo hình, phim video thấp hơn phim điện ảnh. Phim video còn là loại phim được chuyển từ phim điện ảnh sang băng, đĩa từ VCD hoặc đĩa kỹ thuật số DVD để lưu hành rộng rãi, tiện lợi và giá hạ. Do đó, phim video là một trong những PTDH được sử dụng phổ biến trong dạy học. 1.2.3.2. Vai trò của các bài hướng dẫn TN thực hành trong dạy học các bài TN thực hành thuộc chương I: “ Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật” và chương V: “Sinh sản” môn Sinh học lớp 11 (Nâng cao) – THPT bằng phương pháp hiện thực ảo Các bài hướng dẫn TN thực hành bằng phương pháp hiện thực ảo có vai trò quan trọng trong quá trình dạy học các bài TN thực hành thuộc chương I: “ Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật” và chương V: “Sinh sản” môn Sinh học lớp 11 (Nâng cao) – THPT. Vì các bài TN thực hành phần này trong SGK biên soạn chưa cụ thể làm GV và HS khó hình dung, thao tác. Các bài hướng dẫn TN thực hành được trình bày theo logic: mục tiêu, cơ sở khoa học, chuẩn bị, cách tiến hành một cách trực quan giúp GV và HS dễ dàng chiếm lĩnh. Khi sử dụng các bài hướng dẫn TN thực hành sẽ giúp GV và HS tiết kiệm thời gian thay vào đó GV và HS tập trung tốt hơn cho việc thực hành thao tác. Được thực hành nhiều hơn, HS sẽ rèn được nhiều kỹ năng và kiến thức, từ đó hình thành niềm đam mê khoa học nói chung, môn học nói riêng. 1.2.3.3. Quy trình xây dựng các bài hướng dẫn TN thực hành thuộc chương I: “ Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật” và chương V: “Sinh sản” môn Sinh học lớp 11 (Nâng cao) – THPT bằng phương pháp hiện thực ảo: - 12 - Bước 1: Nghiên cứu, phân tích, mục tiêu, nội dung của bài TN thực hành trong SGK Giai đoạn chuẩn bị Bước 2: Chuẩn bị hoá chất, mẫu vật, dụng cụ thí nghiệm cần thiết Bước 3: Đưa ra các điểm cải tiến về mẫu vật, hoá chất, dụng cụ, tiến hành thí nghiệm Giai đoạn tiến hành quay phim các bài hướng dẫn TN thực hành Giai đoạn hoàn thiện phim và in đĩa Bước 4: Xây dựng kịch bản các bài TN thực hành Bước 5: Tiến hành quay phim các bài TN thực hành Bước 6: Tập hợp, chỉnh sửa và lồng tiếng cho các đoạn phim video hương dẫn TN thực hành Bước 7: Hoàn thiện, in đĩa DVD thành sản phẩm Sơ đồ 1.3. Quy trình xây dựng các bài hướng dẫn TN thực hành bằng phương pháp hiện thực ảo 1.2.3.4. Yêu cầu của các bài hướng dẫn TN thực hành trong dạy học các bài TN thực hành thuộc chương I: “ Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật” và chương V: “Sinh sản” môn Sinh học lớp 11 (Nâng cao) – THPT bằng phương pháp hiện thực ảo Để giúp HS lĩnh hội tri thức một cách thuận lợi thì phim cần có các yêu cầu sau: - Phim phải chứa yếu tố đã biết. - Phim chứa đựng hình ảnh xác thực, phù hợp với nội dung bài học và trình độ nhận thức của HS, đồng thời chất lượng phim phải đẹp, mới lạ nhằm kích thích trí tò mò của HS, hứng thú học tập cũng như tạo động cơ học tập. - 13 - Đối với người sử dụng, tùy thuộc vào dụng ý bài dạy mà có thể lựa chọn phim phù hợp với trình độ nhận thức của HS. Tránh tình trạng nội dung phim trực quan không tương xứng với các đối tượng HS khác nhau, mức độ tiếp thu kiến thức khác nhau. 1.2.3.5. Giới thiệu các phần mềm hỗ trợ việc xây dựng các bài hướng dẫn TN thực hành bằng phương pháp hiện thực ảo * Microsoft Office: là một tập hợp các trình ứng dụng và dịch vụ trên màn hình, servers có liên hệ chặt chẽ với nhau, được gọi chung là một gói ứng dụng văn phòng, chạy trên nền các hệ điều hành Microsoft Windows và Mac OS. Bộ phần mềm này ra đời năm 2000, do Microsoft phát triển và gồm nhiều chương trình thành phần, tùy vào từng phiên bản mà có như : Microsoft Word: có chức năng soạn thảo văn bản; Microsoft Excel: chức năng tính toán; Microsoft Access: quản lý cơ sở dữ liệu; Microsoft Power Point: chức năng trình diễn tài liệu; Microsoft Outlook: quản lý nhận, gửi email,... Hình 1.1. Màn hình giao diện Microsoft Word phiên bản MS Word 2007 với chức năng soạn thảo văn bản. - 14 - Hình 1.2. Màn hình giao diện Microsoft Powerpoit phiên bản MS PPT 2007 với chức năng trình chiếu bài giảng. * Trình xử lý phim Corel VideoStudio Pro X4 Corel Video Studio Pro X4 là chương trình chỉnh sửa phim và ghi đĩa dễ sử dụng, cho phép làm phim và các trình diễn slide một cách chuyên nghiệp. Bạn có thể làm một bộ phim hoàn chỉnh mà vẫn tiết kiệm được thời gian với chức năng Movie-Wizard hoặc các công cụ chỉnh sửa dễ sử dụng khác. Bạn còn có thể ghi phim với bất kỳ định dạng nào, từ dạng phim DVD hay phim dành cho điện thoại di động cho đến hệ thống phòng chiếu phim tại nhà với chất lượng hình ảnh cao mới nhất. Thậm chí bạn cũng có thể tải trực tiếp lên trang web YouTube để mọi người trên toàn thế giới có thể thưởng thức. CVS còn tích hợp thêm hai phần mềm cũ (nằm trong bộ Corel Digital Studio 2010) là VideoStudio Express 2010 (tạo đoạn video nhanh chóng từ các hình ảnh và nhạc nền do bạn cung cấp), và DVD Factory Pro 2010 (trình ghi đĩa DVD, CD nhạc, in nhãn đĩa, tạo đĩa sao lưu hệ thống). Màn hình khởi động gồm các mục tượng trưng cho các phần mềm được tích hợp trong CVS: Advanced Edit (chỉnh sửa video nâng cao, đây chính là phần mềm CVS), Easy Edit (truy cập các tính năng của VideoStudio Express 2010), DV-toDVD Wizard (trình thuật sĩ giúp chuyển đổi các đoạn video từ máy quay phim sang DVD), Burn (khai thác công cụ ghi đĩa DVD Factory Pro 2010). - 15 - Hình 1.3. Màn hình giao diện Corel VideoStudio Pro X4 chức năng thiết kế và xuất bản các đoạn video * Trình chuyển đổi định dạng đa chức năng Format Factory 2.30 Format Factory là một phần mềm chuyển đổi qua lại các định dạng giải trí số đa chức năng. Phần mềm này cho phép chuyển đổi audio, video, và thậm chí cả hình ảnh, giữa các định dạng phổ biến nhất. Hơn nữa, nó hỗ trợ các định dạng phương tiện truyền thông được sử dụng bởi hầu hết các thiết bị di động, bao gồm cả PSP và iPhone. Format Factory 2.30 cung cấp các chức năng mạnh mẽ sau: - Chuyển mọi định dạng giải trí số thành các định dạng video MP4/ 3GP/ MPG/ AVI/ WMV/ FLV/ SWF. - Chuyển định dạng giải trí số thành định dạng audio MP3/ WMA/ MMF/ AMR/ OGG/ M4A/ WAV. - Chuyển mọi định dạng giải trí số thành định dạng JPG/BMP/PNG/TIF/ICO/GIF/TGA. - Rip DVD thành tập tin video, Rip Music CD thành tập tin audio. - Những tập tin MP4 hỗ trợ định dạng cho iPod/iPhone/PSP/BlackBerry. - Hỗ trợ RMVB,Watermark, AV Mux. - Sửa chữa các tập tin audio, video bị hỏng. - Giảm kích thước tập tin đa phương tiện. - Chuyển đổi hình ảnh hỗ trợ Zoom, Rotate/Flip, tags. - Hỗ trợ 56 ngôn ngữ (có tiếng Việt). - 16 - ảnh Hình 1.4. Màn hình giao diện Format Factory 2.30 1.2.4. Cơ sở của việc sử dụng các bài hướng dẫn TN thực hành bằng phương pháp hiện thực ảo 1.2.4.1. Cơ sở tâm lý học Quá trình dạy học là một quá trình truyền thông tin giữa người dạy và người học trong một môi trường sư phạm thích hợp. Trong bất kì tình huống dạy học nào, cũng có một thông điệp được truyền đi. Quá trình dạy học được minh học theo sơ đồ sau: Giáo viên Phương tiện Thông điệp Sơ đồ 1.4. Sơ đồ về quá trình dạy học 1.2.4.2. Cơ sở lý luận day học Sự tiếp thu kiến thức khi học đạt được: - 10% những gì bạn đọc - 20% những gì bạn nghe - 30% những gì bạn nhìn thấy - 50% những gì bạn nghe và nhìn thấy - 70% những gì bạn nói - 90% những gì bạn nói và làm - 17 - Học sinh Sự tiếp thu được biểu diễn qua sơ đồ sau: Hình 1.5. Tỷ lệ sự tiếp thu kiến thức - 18 - Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu - Một số bài thực hành thuộc chương I: “Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật” và chương IV: “Sinh sản” môn Sinh học lớp 11 (Nâng cao) – THPT. - Các phần mềm ứng dụng: Microsoft Office, Format Factory 2.3, Corel Video Studio Pro X4. 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu Xây dựng 4 bài hướng dẫn TN thực hành thuộc chương I: “Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật” và chương IV: “Sinh sản” môn Sinh học lớp 11 (Nâng cao) – THPT bằng phương pháp hiện thực ảo. Bao gồm: - Bài 6: Thực hành: Thoát hơi nước và bố trí thí nghiệm về phân bón - Bài 13: Thực hành: Tách chiết sắc tố từ lá và tách chiết các nhóm sắc tố bằng phương pháp hoá học - Bài 14: Thực hành: Chứng minh quá trình hô hấp toả nhiệt - Bài 43: Thực hành: Nhân giống giâm, chiết, ghép ở thực vật 2.2. Phương pháp nghiên cứu Sử dụng phối hợp các phương pháp nghiên cứu sau: 2.2.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết - Nghiên cứu tổng quan các tài liệu về chủ trương, đường lối của Đảng và Nhà nước trong công tác giáo dục và đổi mới PPDH và các tài liệu lý luận dạy học. - Tham khảo các tài liệu ứng dụng CNTT vào dạy học trên thế giới và ở Việt Nam. - Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến kiến thức Sinh lý thực vật. Từ đó, chúng tôi rút ra những kết luận khoa học đáng tin cậy làm cơ sở lí luận đánh giá TN SGK, hình thành các phương án cải tiến và tổng kết thành TN chuẩn. 2.2.2. Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia Gặp gỡ, trao đổi với những chuyên gia có nhiều kinh nghiệm về lĩnh vực mình đang nghiên cứu, lắng nghe sự tư vấn của các chuyên gia để lấy ý kiến về việc sử dụng các bài hướng dẫn TN thực hành thuộc chương I: “Chuyển hóa vật chất và năng lượng - 19 - ở thực vật” và chương IV: “ Sinh sản” môn Sinh học lớp 11 (Nâng cao) – THPT bằng phương pháp hiện thực ảo trong việc dạy học các bài thực hành. 2.2.3. Phương pháp phỏng vấn Gặp gỡ, phỏng vấn GV phổ thông nhằm tìm hiểu tình hình day – học các bài thực hành trong chương trình Sinh học lớp 11 (Nâng cao) - THPT và những vấn đề liên quan đến ứng dụng các bài thực hành theo phương pháp hiện thực ảo trong dạy học. Thăm dò ý kiến, thái độ của GV phổ thông đối với các bài thực hành theo phương pháp hiện thực ảo hỗ trợ cho dạy – học các bài thực hành trong chương trình Sinh học lớp 11 (Nâng cao) - THPT . 2.2.4. Phương pháp thử nghiệm trong phòng TN Tiến hành thử nghiệm các TN SGK trong nội dung nghiên cứu tại phòng TN, tạo cơ sở thực tiễn để nhận xét, đánh giá những thuận lợi, khó khăn khi tiến hành theo phương án của SGK dựa trên các tiêu chí: - Mẫu vật - Dụng cụ - Hoá chất - Các bước tiến hành TN - Kết quả TN Từ đó, đề xuất các phương án cải tiến về các nội dung tương ứng. 2.2.4.1. Nguyên tắc của việc thử nghiệm và cải tiến các TN Chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu thử nghiệm và cải tiến các TN thuộc chương I: “Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật” và chương IV: “Sinh sản” môn Sinh học lớp 11 (Nâng cao) – THPT theo một số nguyên tắc sau: - Mỗi TN lặp lại 5 lần - Các TN tiến hành theo hướng dẫn của SGK và TN cải tiến đều được ghi lại kết quả chính xác. - Nếu các TN tiến hành theo SGK phù hợp thì giữ nguyên. - Nếu các TN tiến hành theo SGK chưa phù hợp (không cho kết quả rõ ràng hay các bước chuẩn bị và tiến hành TN gặp khó khăn) thì đề xuất các phương án cải tiến để đưa ra được qui trình TN chuẩn. - 20 -