skkn xây DỰNG bài tập THỰC NGHIỆM TRONG dạy học SINH học NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG lực THỰC NGHIỆM CHO học SINH PHỔ THÔNG
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (368.58 KB, 33 trang )
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN
1. Tên
XÂY DỰNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC
sáng kiến: SINH HỌC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC
NGHIỆM CHO HỌC SINH PHỔ THÔNG
2. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Môn Sinh học.
3. Thời gian áp dụng sáng kiến: Từ ngày 05 tháng 09 năm 2013 đến ngày 07
tháng 03 năm 2016.
4. Tác giả:
Họ và tên: Trần Thị Thanh Xuân
Năm sinh: 1979
Nơi thường trú: Lô 30 – Lê Văn Hưu - Khu đô thị Hòa Vượng
Trình độ chuyên môn: Thạc sĩ
Chức vụ công tác: Tổ phó tổ chuyên môn
Nơi làm việc: Trường THPT chuyên Lê Hồng Phong
Địa chỉ liên hệ: Trường THPT chuyên Lê Hồng Phong - 76 Vị Xuyên
Điện thoại: 0982826215
5. Đồng tác giả:
Không có
6. Đơn vị áp dụng sáng kiến:
Tên đơn vị: Trường THPT chuyên Lê Hồng Phong
Địa chỉ: 76 Vị Xuyên – Nam Định
Điện thoại: 0350 3640297
I. Điều kiện hoàn cảnh tạo ra sáng kiến
1
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
Sự phát triển kinh tế xã hội của Việt Nam trong bối cảnh hội nhập quốc tế
với những ảnh hưởng của xã hội tri thức và toàn cầu hóa đã tạo ra những cơ hội
nhưng đồng thời đặt ra những yêu cầu mới đối với giáo dục trong việc đào tạo
đội ngũ nhân lực có trình độ cao. Chương trình THPT đòi hỏi đổi mới phương
pháp dạy học nhằm đạt được những mục tiêu của chương trình. Trong đổi mới
phương pháp dạy học cần chú trọng phát huy tính tích cực, độc lập, sáng tạo của
học sinh, tăng cường thực hành, gắn nội dung dạy với thực tiễn cuộc sống. Đổi
mới phương pháp dạy học gắn liền với sử dụng phương tiện dạy học mới và đổi
mới đánh giá kết quả học tập của học sinh.
Những đường lối và quan điểm chỉ đạo về giáo dục của Nhà nước là
những định hướng quan trọng cho việc phát triển và đổi mới giáo dục THPT.
Định hướng mục tiêu giáo dục là đào tạo con người phát triển toàn diện, phát
triển những phẩm chất và năng lực đáp ứng với đòi hỏi của sự phát triển kinh tế
và xã hội. Định hướng phương thức giáo dục là gắn lý thuyết với thực hành, gắn
tư duy với hành động. Định hướng về phương pháp dạy học là phát huy tính tích
cực, tự lực và sáng tạo của học sinh. Những đường lối và quan điểm chỉ đạo về
giáo dục trên đây đã được quán triệt và vận dụng trong việc xây dựng chương
trình THPT.
Nghị quyết Trung ương 2 khóa VIII đã khẳng định: “Đổi mới phương
pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp
tư duy sáng tạo của người học”. Định hướng trên đã được pháp chế hóa trong
Luật Giáo dục ở trang khoản 2 Điều 28: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải
phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc
điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ
năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui,
hứng thú học tập cho học sinh”. Như vậy, đổi mới phương pháp dạy học là một
vấn đề cấp thiết mang tính thời sự với sự nghiệp giáo dục ở nước ta.
Trên cơ sở các quan điểm chỉ đạo, việc hình thành và phát triển năng lực
ở người học đã được xác định trong mục tiêu đổi mới giáo dục phổ thông sau
2015. Để góp phần chuẩn bị cho việc triển khai thực hiện có hiệu quả mục tiêu
giáo dục phổ thông sau 2015 thì việc nghiên cứu thiết kế các hoạt động học tập
ở các môn học và tổ chức dạy học theo hướng hình thành, phát triển năng lực
người học là vấn đề cần được quan tâm nghiên cứu. Sinh học là bộ môn khoa
học có nhiều nội dung kiến thức gắn với thực nghiệm, do đó dạy và học thực
2
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
hành đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu giáo dục của bộ môn
Sinh học. Tuy nhiên, thực trạng dạy và học bộ môn Sinh học trong nhiều trường
phổ thông hiện nay chưa được giáo viên và học sinh chú trọng đúng mức, đồng
thời điều kiện về trang thiết bị, cơ sở vật chất chưa được đáp ứng đầy đủ và chưa
đảm bảo chất lượng để thực hiện đúng yêu cầu dạy học của bộ môn nhất là đối
với việc dạy học thực hành.
Đã có nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng bài tập vừa là phương tiện, vừa là
phương pháp để tổ chức các hoạt động học tập cho học sinh có hiệu quả. Việc
nghiên cứu xây dựng hệ thống các bài tập thực nghiệm và sử dụng chúng một
cách hợp lý trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông là một việc làm quan
trọng nhằm cụ thể hóa mục tiêu phát triển năng lực thực nghiệm của người học,
vừa góp phần nâng cao chất lượng dạy học bộ môn, vừa phát triển được năng
lực chuyên biệt của bộ môn cho người học.
Từ những vấn đề do thực tiễn đặt ra, tôi đã mạnh dạn xây dựng quy trình
thiết kế bài tập thực nghiệm và sử dụng những bài tập đã thiết kế trong nhiều
năm giảng dạy. Sau đây, tôi xin được trình bày sáng kiến: “Xây dựng bài tập
thực nghiệm trong dạy học Sinh học nhằm phát triển năng lực thực nghiệm
cho học sinh phổ thông”.
II. Mô tả giải pháp
1. Mô tả giải pháp trước khi tạo ra sáng kiến
Hướng nghiên cứu về rèn luyện, phát triển kĩ năng, năng lực cho học sinh,
sinh viên trong dạy học đã được nghiên cứu từ khá sớm trên thế giới, trong đó
có công trình của X.I.Kixegof, Hình thành các kĩ năng và kĩ xảo sư phạm cho
sinh viên trong điều kiện của nền giáo dục đại học, ông và các cộng sự đã thiết
kế hơn 100 kĩ năng giảng dạy trong đó tập trung vào 50 kĩ năng cần thiết nhất
được phân phối theo từng kĩ năng thực hành, thực tập sư phạm (dẫn theo
Nguyễn Minh Châu, 2004). Trong tác phẩm Sự phát triển của những khái niệm
sinh học đại cương, các tác giả đã cho rằng hệ thống các bài tập thực hành có ý
nghĩa to lớn đối với sự phát triển của các khái niệm sinh học, đặc biệt là các khái
niệm sinh học đại cương. Các tác giả cũng cho rằng thông qua các bài tập thực
hành có thể hình thành được ở học sinh một hệ thống xác định các kĩ năng cần
thiết (L.P. Anastaxova, O.N.Kazakova, L.S.Korotkova, I.V.Misina,
G.A.Taraxova, 1974). Tuy nhiên, các tác giả nêu trên chưa đề cập đến khái niệm
bài tập thực hành, phân loại bài tập thực hành và phương pháp sử dụng các bài
3
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
tập thực hành để hình thành hệ thống các kĩ năng cần thiết cho người học.
Ở Việt Nam, trong những năm gần đây, hướng nghiên cứu về rèn luyện,
phát triển kĩ năng, năng lực cho học sinh, sinh viên trong dạy học đã được nhiều
tác giả quan tâm. Tác giả Ngô Văn Hưng (2010) đã đề xuất biện pháp để rèn
luyện cho học sinh kĩ năng hệ thống hóa kiến thức trong quá trình học tập Sinh
học 9. Đỗ Thành Trung (2012) đã đề xuất quy trình rèn luyện và đưa ra 3 biện
pháp rèn luyện năng lực dạy học thực hành Sinh học ở THPT cho sinh viên sư
phạm sinh các trường đại học, trong đó có biện pháp sử dụng các câu hỏi, bài
tập để hình thành năng lực dạy học thực hành Sinh học ở THPT cho sinh viên sư
phạm. Theo Thái Duy Tuyên (2010), có thể nói quá trình học tập là quá trình
giải một hệ thống bài tập đa dạng. Trong thực tế, một bài giảng, một giờ lên lớp
có hiệu quả, có thỏa mãn yêu cầu nâng cao tính tích cực, sáng tạo của học sinh
hay không phụ thuộc rất nhiều vào hệ thống bài tập (bao gồm cả câu hỏi, bài
toán, bài tập nhận thức...) có lí thú, có được biên soạn và sử dụng tốt không. Tác
giả cũng cho rằng, bài tập là một hệ thông tin xác định bao gồm những điều kiện
và những yêu cầu được đưa ra trong quá trình dạy học, đòi hỏi ở người học một
lời giải đáp, mà lời giải đáp này về toàn bộ hoặc từng phần không ở trạng thái có
sẵn của người học tại thời điểm mà bài tập được đặt ra (Câu hỏi chỉ nêu yêu cầu
hoặc nhiệm vụ mà học sinh cần trả lời). Khi đề cập đến hệ thống bài tập, theo
tác giả Thái Duy Tuyên, hệ thống bài tập bao hàm cả Câu hỏi, bài toán, bài tập
thí nghiệm, thực hành, bài tập nhận thức... Tác giả cũng đã đề cập khá sâu khái
niệm bài tập; vai trò, vị trí của bài tập trong quá trình dạy học; phân loại hệ
thống bài tập; các yêu cầu của bài tập; các nguyên tắc xây dựng và quy trình xây
dựng bài tập; sử dụng hệ thống bài tập; xây dựng hệ thống bài tập thực hành và
sử dụng hệ thống bài tập thực hành. Tuy nhiên, tác giả chưa đề cập đến khái
niệm bài tập thực hành cũng như chưa đề xuất quy trình xây dựng và sử dụng
bài tập thực hành trong dạy học ở trường phổ thông.
Đi sâu nghiên cứu hướng xây dựng và sử dụng bài tập thực hành trong dạy
học nhằm phát triển năng lực của người học còn có các tác giả Trần Thị Hương
(2005), Trần Trung Kiên (2011), Trần Thị Tuyết Oanh (2011). Trong đó, tác giả
Trần Thị Hương (2005) trong công trình nghiên cứu của mình đã đưa ra khái
niệm, cấu trúc, phân loại bài tập thực hành giáo dục học.
Như vậy, việc rèn luyện, phát triển kĩ năng, năng lực cho người học đã
được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu và đã có nhiều hướng nghiên cứu được
đề xuất, trong đó có hướng nghiên cứu xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập để
4
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
rèn luyện, phát triển kĩ năng, năng lực cho người học.
Ngoài ra, chúng tôi đã xây dựng các phiếu điều tra cho giáo viên và cho
học sinh ở các trường THPT trong tỉnh Nam Định (xem phụ lục) dựa trên các
nội dung cần điều tra và tiến hành điều tra để thu thập kết quả từ đó làm cơ sở
thực tiễn cho các giải pháp mới của sáng kiến. Nhận thức của giáo viên và học
sinh về vai trò của thực hành thí nghiệm trong dạy và học bộ môn Sinh học ở
trường phổ thông
Kết quả xử lý câu hỏi điều tra nhận thức của giáo viên và học sinh về vai
trò của thực hành trong dạy và học bộ môn Sinh học ở trường phổ thông được
chúng tôi thể hiện ở bảng 1.1 dưới đây:
Bảng 1.1. Kết quả điều tra nhận thức của giáo viên và học sinh về vai trò của
thực hành trong dạy và học bộ môn Sinh học ở trường phổ thông
Kết quả
GV
Nội dung điều tra
Vai trò của thực hành
thí nghiệm trong dạy
và học bộ môn Sinh
học ở trường phổ
thông
Số
lượng
97
Cần thiết
Bình thường
Không
cần
thiết
Tổng
Rất cần thiết
HS
80,8%
Số
lượng
73
62,1%
21
17,5%
41
35,3%
2
1,7%
3
2,6%
0
0%
0
0%
120
100%
117
100%
Tỉ lệ
Tỉ lệ
Từ kết quả trên, chúng tôi thấy rằng giáo viên nhận thức rõ về vai trò của
thực hành thí nghiệm trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông. Tuy nhiên,
qua điều tra, chúng tôi nhận thấy mức độ sử dụng phương pháp thực hành thí
nghiệm và mức độ thực hiện các bài thực hành thí nghiệm trong SGK của
giáo viên trong thực tiễn dạy học là chưa cao
Để tìm hiểu nguyên nhân của thực trạng trên, chúng tôi tiến hành thiết kế
câu hỏi tìm hiểu một số khó khăn ảnh hưởng đến công tác tổ chức thực hành thí
nghiệm của giáo viên. Phiếu điều tra được thực hiện trên 120 giáo viên ở các
trường THPT tỉnh Nam Định và kết quả chúng tôi thu được như sau:
Bảng 1.2. Kết quả điều tra một số nguyên nhân ảnh hưởng đến thực trạng tổ chức
thực hành thí nghiệm của giáo viên trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông
5
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
Kết quả điều tra giáo viên
Nội dung điều tra
Thiếu cơ sở vật chất, trang
thiết bị, dụng cụ, hóa chất
Mất nhiều thời gian chuẩn bị
Nội dung thực hành thí
nghiệm khó thực hiện
Lớp học đông học sinh nên
Những lý do
khó tổ chức
khiến giáo viên
Giáo viên chưa có nhiều kĩ
ít tổ chức các
năng để tổ chức thực hành thí
bài thực hành,
nghiệm
thí nghiệm cho Giáo viên ít hứng thú với
học sinh
phương pháp thực hành thí
nghiệm
Học sinh ít hứng thú với
phương pháp thực hành thí
nghiệm
Số lượng
Tỉ lệ
76
63,3%
104
86,7%
12
10,0%
96
80,0%
12
10,0%
6
5,0%
3
2,5%
Số liệu bảng 1.2 cho thấy nguyên nhân dẫn đến thực trạng giáo viên ít tổ
chức thực hành thí nghiệm trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông chủ yếu
là do: 1) Việc tổ chức thực hành thí nghiệm mất nhiều thời gian chuẩn bị; 2) Lớp
học đông học sinh nên khó tổ chức; 3) Thiếu cơ sở vật chất, trang thiết bị, dụng
cụ, hóa chất. Kết quả điều tra cũng cho thấy rằng không phải giáo viên và học
sinh ít có hứng thú với phương pháp thực hành thí nghiệm.
Từ những thực trạng điều tra trên, chúng tôi nhận định rằng việc xây
dựng và sử dụng bài tập thực nghiệm trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông
là một giải pháp có hiệu quả nhằm khắc phục một số khó khăn trong thực tiễn
giảng dạy bộ môn Sinh học ở trường phổ thông hiện nay, từ đó góp phần nâng
cao chất lượng dạy học thực hành bộ môn Sinh học.
Từ thực trạng trên cho thấy, đã có một số nghiên cứu về việc sử dụng
bài tập trong dạy học nói chung và trong dạy học Sinh học nói riêng nhưng
chưa có những giải pháp để phát triển năng lực thực nghiệm thông qua việc
sử dụng bài tập thực nghiệm.
2. Mô tả giải pháp sau khi có sáng kiến
2.1. Mục tiêu
6
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
- Xây dựng khái niệm bài tập thực nghiệm, các dạng bài tập thực nghiệm và vai
trò của bài tập thực nghiệm trong dạy học.
- Thiết kế quy trình xây dựng bài tập thực nghiệm trong dạy học .
- Xây dựng 30 bài tập thực nghiệm để phục vụ cho dạy học Sinh học nhằm phát
triển năng lực thực nghiệm cho học sinh.
- Tiến hành thực nghiệm để đánh giá hiệu quả của quy trình và các bài tập thực
nghiệm đã xây dựng.
2.2. Các bước thực hiện giải pháp
2.2.1. Xây dựng một số cơ sở lý thuyết cho sáng kiến
- Khái niệm:
Bài tập thực nghiệm là một dạng nhiệm vụ học tập có cấu trúc gồm
những dữ kiện và những yêu cầu đòi hỏi người học phải thực hiện bằng hoạt
động thực nghiệm, qua đó phát triển năng lực thực nghiệm cho người học. Có
thể nói, quá trình thực hiện bài tập thực nghiệm chính là quá trình thực hiện
các hoạt động thực nghiệm, do đó sẽ rèn luyện và phát triển năng lực thực
nghiệm cho người học.
- Phân loại:
+ Bài tập hình thành giả thuyết thực nghiệm.
+ Bài tập về phương án thực nghiệm.
+ Bài tập về kĩ năng thao tác tiến hành thực nghiệm và thu thập kết quả
thực nghiệm.
+ Bài tập phân tích kết quả và rút ra kết luận.
- Vai trò của bài tập thực nghiệm trong dạy học Sinh học ở trường phổ
thông:
Nói về vai trò, ý nghĩa của bài tập trong dạy học, G.Polia (1975) đã viết:
“Một phát minh khoa học lớn giải quyết được một vấn đề lớn, nhưng trong lời giải
bất kỳ bài tập nào cũng có một chút phát minh. Bài tập mà bạn đang giải có thể là
bình thường nhưng nó khơi động được lòng ham hiểu biết của bạn và thúc đẩy bạn
phải sáng tạo và nếu bạn tự giải bài tập đó bằng sức mình thì bạn sẽ cảm thấy căng
thẳng về trí tuệ dẫn đến phát minh và sẽ hưởng thụ niềm vui của thắng lợi”.
Bài tập thực nghiệm Sinh học là bài tập giúp học sinh tìm tòi, phát hiện,
chiếm lĩnh tri thức Sinh học bằng phương pháp thực nghiệm, qua đó hình thành
cho học sinh những kĩ năng thực nghiệm, phát triển tư duy thực nghiệm và
phương pháp nghiên cứu sinh học.
+ Về cấu trúc ngôn ngữ, bài tập thực nghiệm chứa đựng mối quan hệ giữa
7
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
cái đã biết và yêu cầu của bài tập tạo nên tình huống có vấn đề qua đó kích thích
được tính tích cực, sáng tạo, hứng thú học tập của học sinh.
+ Về cấu trúc thao tác, bài tập thực nghiệm đòi hỏi học sinh phải trực tiếp
thực hiện các thao tác vật chất và thao tác tư duy theo một logic chặt chẽ, qua đó
vừa rèn luyện được kĩ năng thực nghiệm, tác phong nghiên cứu khoa học, vừa
chiếm lĩnh được kiến thức khoa học.
+ Bài tập thực nghiệm phát huy được tối đa nguồn tri thức, kĩ năng đã có
của học sinh vừa để tìm kiếm tri thức mới, vừa rèn luyện năng lực vận dụng tích
hợp nhiều nguồn tri thức để giải quyết vấn đề nghiên cứu.
+ Trong quá trình thực hiện yêu cầu của bài tập thực nghiệm, đòi hỏi
người học phải thực hiện các thao tác tư duy (như so sánh, phân tích, tổng hợp,
đánh giá, sáng tạo) qua đó giúp người học phát triển năng lực tư duy thực
nghiệm bộ môn Sinh học. Các bài tập thực nghiệm ở mức độ nhận thức cao sẽ
giúp học sinh phát triển tư duy sáng tạo trong nghiên cứu khoa học; các em tự
đưa ra các giả thuyết, tự bố trí, tiến hành các thực nghiệm để chấp nhận hoặc bác
bỏ giả thuyết khoa học mà mình đưa ra.
+ Bài tập thực nghiệm rèn luyện cho học sinh tính kiên trì, tỉ mỉ trong
công việc, hình thành ở các em niềm say mê đối với môn học, niềm tin đối với
khoa học. Qua việc giải các bài tập thực nghiệm, giáo viên có thể phát hiện và
bồi dưỡng những học sinh có năng khiếu, có niềm đam mê đối với môn học và
đối với nghiên cứu khoa học.
+ Bài tập thực nghiệm tạo điều kiện tốt để học sinh tăng cường năng lực
làm việc hợp tác theo nhóm nhỏ; tăng cường năng lực giao tiếp và qua thảo luận,
tranh luận sẽ rèn luyện cho các em năng lực lý giải, lập luận, phê phán một cách
khoa học, năng lực trình bày một báo cáo khoa học.
2.2.2. Quy trình quy trình xây dựng bài tập thực nghiệm trong dạy học
Sinh học ở trường THPT
Quy trình xây dựng bài tập để phát triển năng lực thực nghiệm cho học
sinh trong dạy học được tóm tắt bằng sơ đồ sau:
Xác định mục tiêu tổng quát của chương trình môn học, của chương và
mục tiêu cụ thể ở mỗi bài học
Xác định kiến thức, kĩ năng có thể xây dựng thành bài tập thực nghiệm
8
Thiết kế bài tập thực nghiệm theo các dạng
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
Sơ đồ 2.1. Quy trình xây dựng bài tập thực nghiệm
* Phân tích quy trình:
Bước 1: Xác định mục tiêu tổng quát của chương trình môn học, của
chương và mục tiêu cụ thể ở mỗi bài học
Để xây dựng được các bài tập thực nghiệm cho một bài học, trước tiên
giáo viên cần nghiên cứu mục tiêu tổng quát chương trình môn học, của cả
chương rồi đến mục tiêu cụ thể của bài học đó xem học sinh cần đạt được yêu
cầu gì về kiến thức, về kĩ năng, từ đó giáo viên dự kiến những nội dung nào của
bài học có thể xây dựng thành bài tập thực nghiệm để tổ chức hoạt động học tập
cho học sinh.
Bước 2: Xác định các kiến thức, kĩ năng thực nghiệm của bài học có thể
xây dựng thành bài tập thực nghiệm
Việc xác định nội dung kiến thức và các kĩ năng thực nghiệm ở mỗi bài
học là cơ sở để xây dựng bài tập thực nghiệm; đảm bảo cho việc thực hiện mục
tiêu bài học; sự gắn kết lý thuyết và thực nghiệm. Do đó, cần xác định, lựa chọn
các kiến thức Sinh học có thể nghiên cứu bằng thực nghiệm và các kĩ năng tiến
hành hoạt động thực nghiệm tương ứng cần rèn luyện, phát triển cho học sinh để
xây dựng thành bài tập thực nghiệm.
Bước 3: Thiết kế bài tập thực nghiệm theo các dạng
Trên cơ sở các kiến thức, kĩ năng thực nghiệm của bài học đã được xác
định, lựa chọn, cần mã hóa chúng thành bài tập thực nghiệm dựa trên các
nguyên tắc đã đề ra, phù hợp với mục đích và phương pháp sử dụng.
Bài tập thực nghiệm có cấu trúc gồm 2 phần: các dữ kiện và các yêu cầu.
Do đó, để có thể mã hóa kiến thức, kĩ năng đã xác định ở bước 3 thành bài tập
thực nghiệm có giá trị, cần thực hiện theo logic sau: Xác định các yêu cầu và
mức độ của từng yêu cầu cần đưa ra trong bài tập để học sinh thực hiện → phân
tích mối liên hệ giữa yêu cầu của bài tập với cái học sinh đã biết để xác định các
dữ kiện cần cho trong bài tập → lựa chọn các dữ kiện và mức độ từng dữ kiện
cần cho trước trong bài tập → xác định hình thức thể hiện các dữ kiện trong bài
9
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
tập (dữ kiện có thể được thể hiện dưới dạng kênh chữ; kênh hình hoặc kênh chữ
kết hợp với kênh hình…) → diễn đạt các yêu cầu của bài tập ở mức độ phù hợp
với mục tiêu đã đặt ra.
Khi xây dựng bài tập thực nghiệm cần xác định xem bài tập thực nghiệm
đó được sử dụng nhằm mục đích gì (góp phần phát triển năng lực thành phần
nào của năng lực thực nghiệm)? Điều kiện để thực hiện bài tập đó (yêu cầu gì
về trang thiết bị, dụng cụ, hóa chất)? Thời điểm sử dụng bài tập (trước khi dạy
bài mới; trong khi dạy bài mới hay sau khi học xong bài học)? Bài tập thực
nghiệm đó dự định để tổ chức trên lớp hay giao về nhà cho học sinh?...Những
căn cứ trên sẽ định hướng cụ thể cho việc xây dựng một bài tập thực nghiệm.
2.2.3. Hệ thống các bài tập thực nghiệm để dạy học Sinh học đã được xây dựng
Bài tập 1: Trong nghiên cứu về sự di truyền của một loại tính trạng, Menđen đã
rút ra 3 giả thuyết khoa học được khái quát thành quy luật phân li như sau:
- Mỗi tính trạng của cơ thể do một cặp nhân tố di truyền (cặp alen) quy định,
một có nguồn gốc từ bố, một có nguồn gốc từ mẹ.
- Trong tế bào con lai, các nhân tố di truyền không hòa trộn vào nhau.
- Khi giảm phân, mỗi nhân tố di truyền trong cặp nhân tố phân li đồng đều về
các giao tử, mỗi giao tử chứa chỉ một nhân tố di truyền và tỉ lệ giao tử là bằng
nhau.
a. Từ những giả thuyết trên, theo em, Menđen đã đặt ra những câu hỏi nào
trước khi nghiên cứu về sự di truyền của một loại tính trạng?
b. Hãy thiết kế thí nghiệm để trả lời cho các câu hỏi trên?
c. Kết quả thí nghiệm như thế nào thì sẽ chứng minh cho các giả thuyết nêu
trên?
Bài tập 2: Trong nghiên cứu về sự di truyền của một loại tính trạng, Menđen đã
rút ra 3 giả thuyết khoa học được khái quát thành quy luật phân li như sau:
- Mỗi tính trạng của cơ thể do một cặp nhân tố di truyền (cặp alen) quy định,
một có nguồn gốc từ bố, một có nguồn gốc từ mẹ.
- Trong tế bào con lai, các nhân tố di truyền không hòa trộn vào nhau.
- Khi giảm phân, mỗi nhân tố di truyền trong cặp nhân tố phân li đồng đều về
các giao tử, mỗi giao tử chứa chỉ một nhân tố di truyền và tỉ lệ giao tử là bằng
nhau.
a. Từ những giả thuyết trên, theo em, Menđen đã đặt ra những câu hỏi nào
10
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
trước khi nghiên cứu về sự di truyền của một loại tính trạng?
b. Hãy thiết kế thí nghiệm để trả lời cho các câu hỏi trên?
c. Kết quả thí nghiệm như thế nào thì sẽ chứng minh cho các giả thuyết nêu
trên?
Bài tập 3: Ở một loài thực vật có hai đột biến gen lặn cùng gây ra kiểu hình hoa
trắng. Hai đột biến gen trên có thể thuộc cùng locut hoặc khác locut. Để khẳng
định giả thuyết nào là đúng, em sẽ phải làm như thế nào?
Bài tập 4: Hãy thiết kế thí nghiệm để phân biệt tính trạng do 1 gen quy định
nằm trên vùng không tương đồng của NST X với gen nằm trên vùng tương đồng
của NST XY?
Bài tập 5: Một giả thuyết cho rằng: Gen kháng rầy nâu có khả năng hạn chế sự
kí sinh của rầy nâu và đồng thời cũng làm tăng năng suất của cây lúa.
a. Hãy thiết kế một thí nghiệm để chứng minh cho giả thuyết trên?
b. Hãy chỉ ra biến độc lập, biến phụ thuộc trong thí nghiệm đó?
c. Kết quả thí nghiệm sẽ như thế nào nếu thay đổi biến độc lập?
d. Hiện nay, có nhiều ý kiến trái chiều về việc nghiên cứu cũng như sử dụng
sinh vật biến đổi gen. Quan điểm của em về vấn đề này như thế nào? Em ủng hộ
hay phản đối việc nghiên cứu cũng như việc sử dụng sinh vật biến đổi gen?
Bài tập 6: Một nhà khoa học đã nhân giống vô tính để tạo ra các cây lúa có
cùng kiểu gen giống hệt nhau từ một cây không có gen kháng rầy nâu. Bằng kĩ
thuật chuyển gen, ông tiến hành chuyển một gen kháng rầy vào cây lúa nhờ Ti
plasmit. Ở lô đối chứng, ông cũng tiến hành chuyển Ti plasmit vào cây nhưng Ti
plasmit này không chứa gen kháng rầy. Sau đó các cây thực nghiệm và đối
chứng được trồng trong cùng một điều kiện môi trường y hệt nhau và cho lây
nhiễm rầy. Ông quan sát sự có mặt của rầy trên cây lúa, đồng thời thu thập số
liệu về sản lượng hạt của cây chuyển gen và cây đối chứng. Kết quả là số lượng
rầy ở cây đối chứng cao hơn cây chuyển gen. Đồng thời, sản lượng hạt của cây
chuyển gen kháng rầy cao hơn sản lượng của cây không được chuyển gen.
a. Hãy cho biết thí nghiệm trên nhằm trả lời cho câu hỏi nghiên cứu nào?
b. Từ kết quả nêu trên có thể có thể rút ra kết luận gì?
Bài tập 7: Năm 1958, F.C.Steward và các cộng sự tại đại học Cornell đã tiến
hành thí nghiệm sau: Cắt một lát ngang của củ cà rốt được các mẩu mô 2mg.
Các mẩu mô được nuôi dưỡng trong môi trường dinh dưỡng. Trong môi trường
dinh dưỡng lỏng, khuấy đều làm tách các tế bào rời khỏi nhau. Các tế bào đơn lẻ
trong dịch huyền phù bắt đầu phân chia tạo ra cây con. Cây con được nuôi cấy
trên môi trường thạch sau đó được chuyển ra trồng ở đất.
11
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
(Nguồn: F.C. Steward et al., Growth and organized development of cultured
cells.II. Organized in cultured grown from suspended cells. American Journal
of Botany 45: 705-708 (1958)
Từ đoạn thông tin trên, hãy trả lời các câu hỏi sau:
a. Những câu hỏi nghiên cứu nào có thể được đặt ra để F.C.Steward và các
cộng sự tiến hành thí nghiệm nêu trên?
b. Hãy đưa ra giả thuyết cho thực nghiệm của F.C.Steward và các cộng sự?
c. Thí nghiệm của F.C.Steward và các cộng sự có giá trị gì?
d. Nếu kết quả thí nghiệm thu được chỉ là một loại mô (mô rễ) chứ không
phải là một cây hoàn chỉnh thì có thể rút ra kết luận gì?
Bài tập 8: Có một dòng ngô bị đột biến gen làm cho thân cây bị lùn. Khi xử lí
các cây ngô lùn này bằng một loại hoá chất thì người ta thấy cây cao bình
thường. Một dòng ngô khác có thân cao bình thường nhưng khi bị nhiễm một
loại virut thì cũng trở thành dạng ngô lùn giống như dạng ngô bị đột biến gen và
khi được xử lí bằng hoá chất như trường hợp đầu cũng lại cho cây cao bình
thường. Từ hiện tượng trên, hãy đưa ra giả thuyết về cơ chế gây bệnh ngô lùn do
virut.
Bài tập 9: Người ta tiến hành xử lí các cây lấy từ hai dòng đậu Hà Lan thuần
chủng đều có thân lùn (dòng 1 và 2) và các cây lấy từ dòng đậu thuần chủng có
thân cao bình thường (dòng 3) bằng cùng một loại hoocmôn thực vật với cùng
một nồng độ và thời gian xử lí như nhau. Tất cả các cây thí nghiệm lấy từ các
dòng 1, 2 và 3 đều có cùng độ tuổi sinh lí và được gieo trồng trong điều kiện
như nhau. Sau một thời gian theo dõi người ta thấy các cây được xử lí hoocmôn
của dòng 1 có thân cao bình thường như cây của dòng 3, còn các cây của dòng 2
và 3 mặc dù được xử lí hoocmôn vẫn không có gì thay đổi về chiều cao.
a. Nêu các chức năng của hoocmôn nói trên và đưa ra giả thuyết giải thích
kết quả thí nghiệm.
b. Hãy mô tả thí nghiệm nhằm tìm bằng chứng ủng hộ giả thuyết trên.
Bài tập 10: Trong một thí nghiệm sinh thái trên thực địa, một học sinh tiến hành
loại bỏ một loài động vật ra khỏi khu vực thí nghiệm gồm nhiều loài thực vật
trong một quần xã. Sau một số năm quay lại đánh giá số lượng các loài thực vật
trong khu vực thí nghiệm, học sinh này nhận thấy số lượng loài thực vật đã giảm
đi nhiều so với trước khi tiến hành thí nghiệm.
a. Mục đích thí nghiệm của học sinh này là gì? Kết quả thu được có đáp ứng
được mục tiêu đề ra hay không? Giải thích.
12
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
b. Hãy đưa ra giả thuyết giải thích sự suy giảm số lượng loài trong thí
nghiệm trên và nếu thấy cần thiết hãy mô tả thí nghiệm chứng minh giả thuyết
của mình.
Bài tập 11: Các nhà khoa học đã đề xuất hai giả thuyết về sự hình thành gen
mới trong quá trình tiến hóa như sau: Theo giả thuyết 1, gen mới được hình
thành qua tái tổ hợp các exon của các gen đã có trước; giả thuyết 2 cho rằng một
gen được lặp lại thành 2 hoặc nhiều bản sao, sau đó các bản sao bị đột biến điểm
phân hóa có thể dẫn đến hình thành gen mới. Để tìm hiểu xem hai gen A và B
(có chức năng khác nhau) ở các loài khác nhau có được tiến hóa theo giả thuyết
1 hay giả thuyết 2, người ta đã nghiên cứu sản phẩm protein của chúng ở các
loài khác nhau. Hãy cho biết kết quả nghiên cứu như thế nào thì ủng hộ cho giả
thuyết 1 và kết quả nghiên cứu như thế nào thì ủng hộ cho giả thuyết 2.
Bài tập 12: Cho 2 bình thuỷ tinh, mỗi bình chứa 100 ml môi trường nuôi cấy
giống như nhau. Người ta lấy vi khuẩn Pseudomonas fluorescens từ cùng một
khuẩn lạc, cấy vào hai bình thuỷ tinh nói trên. Trong quá trình nuôi cấy, một
bình được cho lên máy lắc (bình A), lắc tiên tục, còn bình kia thì để tĩnh (bình
B). Sau một thời gian nuôi cấy, ở một bình, ngoài chủng vi khuẩn gốc (chủng
được cấy vào bình lúc ban đầu), người ta còn phân lập được thêm 2 chủng vi
khuẩn có đặc điểm hình thái và một số đặc tính khác, khác hẳn với chủng gốc.
Trong bình còn lại, sau một thời gian, người ta vẫn chỉ thấy có một chủng vi
khuẩn gốc mà không phát hiện thấy một chủng nào khác.
a. Hãy cho biết bình nào (A hay B) có thêm 2 chủng vi khuẩn mới? Giải
thích tại sao lại đi đến kết luận như vậy?
b. Thí nghiệm này nhằm chứng minh điều gì?
Bài tập 13: Để xác định chất X có phải là tác nhân đột biến ở người hay không,
một nhà nghiên cứu đã tiến hành xử lý chất X trên vi khuẩn Salmonella. Thí
nghiệm được tiến hành như sau: cấy 109 tế bào vi khuẩn Salmonella lấy từ một
chủng vi khuẩn không có khả năng tổng hợp histidine lên một đĩa petri thạch đặc
chứa môi trường tối thiểu không có histidine, ở giữa đĩa petri có đặt một khoanh
giấy thấm nhỏ tẩm dịch chiết gan lợn tươi cùng với chất X. Sau đó đĩa petri được
đưa vào buồng nuôi cấy một thời gian để xem có khuẩn lạc nào xuất hiện trên
đĩa petri hay không.
a. Cần phải bố trí thí nghiệm đối chứng như thế nào cho thí nghiệm trên?
Giải thích.
b. Tại sao người ta lại dùng dịch chiết gan lợn tươi?
13
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
c. Nếu X thực sự là tác nhân đột biến thì tần số đột biến được tính bằng
cách nào và đột biến xảy ra là loại đột biến gì? Giải thích.
d. Ngoài đặc điểm không có khả năng tổng hợp histidine, chủng vi khuẩn
Salmonella dùng trong thí nghiệm trên còn phải có thêm một đột biến gì khác
nếu không sẽ khó đánh giá được chất X là tác nhân đột biến khi tần số đột biến
do nó gây ra là khá thấp?
Bài tập 14: Loài thực vật B ra hoa vào mùa hè và không ra hoa vào mùa đông.
Khi làm phép thử nhằm giúp cây ra hoa vào mùa đông, người ta đã xử lý cây từ
giai đoạn còn non bằng cách ngắt quãng đêm dài nhờ chớp ánh sáng đỏ, chia 1
đêm dài thành 2 đêm ngắn nhưng cây vẫn không ra hoa.
a. Hãy đưa ra 2 giả thuyết cho hiện tượng không ra hoa ở loài thực vật B.
b. Trình bày 2 thí nghiệm để kiểm chứng 2 giả thuyết đã đưa ra.
Bài tập 15: Lấy 2 cây vạn niên thanh (có chiều cao khoảng 30 – 40cm) có kích
thước tương đương nhau và có đủ rễ, thân, lá. Đổ gần đầy nước vào 2 bình tam
giác dung tích 100ml, sau đó nhúng ngập phần gốc của 2 cây vào 2 bình tam
giác trên. Một cây để ở cửa sổ (nơi có ánh sáng chiếu từ một phía), một cây để
nơi có ánh sáng phân bố đồng đều (ngoài vườn).
a. Hãy cho biết thực nghiệm trên nhằm mục đích gì?
b. Hãy dự đoán kết quả thực nghiệm và giải thích?
c. Hãy tiến hành thực nghiệm để kiểm chứng dự đoán của em?
Bài tập 16: Có một thực nghiệm được tiến hành như sau:
Lấy 2 cốc thủy tinh, cốc A chứa nước lã có hòa mực màu đỏ, cốc B chứa
nước lã không pha màu. Cắm vào mỗi cốc một bông hoa lay ơn màu trắng rồi
để ra chỗ có ánh sáng khoảng 60 phút.
a. Hãy cho biết thực nghiệm trên nhằm trả lời cho câu hỏi nghiên cứu nào?
b. Dự đoán hiện tượng sẽ xảy ra ở thực nghiệm trên và giải thích?
c. Hãy tiến hành thực nghiệm để kiểm chứng dự đoán của em?
Bài tập 17: Hãy mô tả tiến trình thí nghiệm dung hợp hai tế bào của hai loài
động vật khác nhau để chứng minh các phân tử prôtêin của màng sinh chất có
khả năng di chuyển hay không.
Bài tập 18: Hình dưới đây mô tả một quá trình thực nghiệm
14
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
a. Hãy cho biết thực nghiệm ở hình trên nhằm mục đích gì?
b. Hãy giải thích kết quả của thực nghiệm và rút ra kết luận?
c. Hãy thiết kế một thực nghiệm khác mà vẫn thực hiện được mục đích
của thực nghiệm nói trên?
Bài tập 19: Cho một thực nghiệm được tiến hành như sau:
Cho hai chậu cây (2 cây ở 2 chậu cùng loài và có kích thước tương đương
nhau): chậu cây 1 vẫn để đầy đủ lá; chậu cây 2 có ngắt bỏ hết lá. Dùng túi nilon
trắng trùm toàn bộ cây lại và buộc kín đến tận gốc mỗi cây. Sau đó để 2 chậu
cây vào chỗ có ánh sáng trong khoảng 4 giờ đồng hồ.
a. Thực nghiệm trên nhằm trả lời cho câu hỏi nghiên cứu nào?
b. Tại sao cần sử dụng túi nilon trắng để chùm toàn bộ cây lại và buộc kín
đến tận gốc mỗi cây?
a. Hãy dự đoán và giải thích kết quả của thực nghiệm?
d. Hãy thiết kế một thực nghiệm khác mà vẫn đảm bảo thực hiện được
mục đích của thực nghiệm này?
Bài tập 20: Cho thực nghiệm được bố trí như hình mô tả dưới đây
Trước thực nghiệm
Sau 2 giờ thực nghiệm
a. Thực nghiệm trên nhằm trả lời cho câu hỏi nghiên cứu nào?
b. Dựa vào hình, em hãy nêu các nguyên vật liệu cần thiết cho tiến hành thực
nghiệm? Nêu ý nghĩa của từng nguyên vật liệu trong thực nghiệm?
c. Vì sao khi thực nghiệm phải sử dụng cây tươi, một cây có nguyên rễ
thân lá, một cây ngắt bỏ lá?
d. Việc cho 1 lớp dầu ở mỗi bình tam giác nhằm mục đích gì?
15
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
e. Hãy chỉ ra biến độc lập và biến phụ thuộc trong thực nghiệm trên?
f. Kết quả của thực nghiệm như thế nào? Cơ sở nào cho phép kết luận kết
quả của thực nghiệm là chính xác?
g. Hãy xác định các bước để tiến hành thực nghiệm nói trên?
Bài tập 21: Bằng thao tác vô trùng, người ta cho 40ml dung dịch 10% đường
glucôzơ vào hai bình tam giác cỡ 100ml (kí hiệu là bình A và B), cấy vào mỗi bình
4ml dịch huyền phù nấm men bia (Saccharomyces cerevisiae) có nồng độ 10 3 tế
bào nấm men/1ml. Cả hai bình đều được đậy nút bông và đưa vào phòng nuôi cấy ở
35oC trong 18 giờ. Tuy nhiên, bình A được để trên giá tĩnh còn bình B được lắc liên
tục (120 vòng/phút). Hãy cho biết sự khác biệt có thể có về mùi vị, độ đục và kiểu
hô hấp của các tế bào nấm men giữa hai bình A và B. Giải thích.
Bài tập 22: Có bạn học sinh cho rằng mặt trên của lá cây chịu ảnh hưởng trực
tiếp của ánh sáng mặt trời do đó tốc độ thoát hơi nước qua mặt trên của lá sẽ lớn
hơn so với tốc độ thoát hơi nước qua mặt dưới của lá.
a. Em có đồng ý với nhận định trên của bạn không? Tại sao? Hãy đưa ra
nhận định của em?
b. Cần thiết kế phương án thực nghiệm như thế nào để có thể kiểm chứng
nhận định mà em đưa ra?
Bài tập 23: Thực nghiệm của Garô (Gareau)
Năm 1859 Garô đã tiến hành một thực nghiệm và kết quả thực nghiệm đó
được biểu diễn ở bảng sau:
Tên cây
Mặt lá
Số lượng
khí
khổng/mm2
Lượng nước thoát
hơi
(mg/24 giờ)
Cây thược dược
(Dahlia
variabilis)
Mặt trên
22
500
Mặt dưới
30
600
Cây đoạn
(Tilia sp.)
Mặt trên
0
200
Mặt dưới
60
490
Cây thường xuân
(Hedera helix)
Mặt trên
0
0
Mặt dưới
80
180
(Số liệu thực nghiệm trích từ nguồn: SGK Sinh học 11, Cơ bản)
a. Từ bảng biểu diễn kết quả thực nghiệm nêu trên, hãy cho biết giả thuyết
16
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
thực nghiệm của Garô là gì?
b. Mặt trên của lá cây thường xuân (Hedera helix) không có khí khổng và
không thấy có lượng hơi nước thoát ra từ mặt trên của lá. Nhưng ở cây đoạn
(Tilia sp.) thì kết quả lại khác. Hãy cho biết tại sao?
c. Từ kết quả thực nghiệm nêu trên em có thể rút ra những kết luận gì?
Bài tập 24: Khoảng năm 1860, Menđen đã cho cây đậu hoa đỏ thuần chủng giao
phấn với cây đậu hoa trắng thuần chủng thu được F 1 100% hoa đỏ. Tiếp tục cho
F1 tự thụ phấn thu được F2 với kiểu hình phân li theo tỉ lệ 3 hoa đỏ: 1 hoa trắng.
a. Để giải thích kết quả thí nghiệm, Menđen đã đưa ra những giả thuyết gì?
b. Bằng cách nào để kiểm chứng cho những giả thuyết trên của Menđen?
Bài tập 25: Một bạn học sinh đã lấy các cây lúa Tám Hải Hậu được tạo ra từ
công nghệ nuôi cấy tế bào, rồi đem trồng vào các chậu đất bùn. Các chậu này có
lượng phân bón khác nhau nhưng các yếu tố khác tác động lên các cây lúa cũng
như số cây trong một chậu là như nhau. Sau một thời gian lúa trổ bông và kết
hạt, bạn tiến hành đếm hạt trên một bông ở mỗi cây.
a. Hãy cho biết mục đích của việc làm trên là gì?
b. Hãy dự đoán kết quả mà bạn học sinh thu được và cho biết cơ sở khoa
học của dự đoán này.
c. Nếu bạn học sinh lấy các hạt của cây lúa đem gieo và tiến hành các bước
tương tự như trên thì có đạt được mục đích không? Tại sao?
Bài tập 26: Có bạn học sinh nói rằng: “Nước có vai trò quan trọng cho cây
trồng, do đó thiếu nước sẽ ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển mạnh và năng
suất của cây trồng”.
Ý kiến của em với nhận định trên như thế nào? Hãy vẽ đồ thị minh họa
thể hiện mối quan hệ giữa năng suất của cây trồng với lượng nước tưới theo
nhận định của em?
Bài tập 27: Người ta đã tiến hành một thực nghiệm như sau:
Lấy hai cốc nước vôi trong giống nhau, đặt lên hai tấm kính ướt rồi dùng
hai chuông thủy tinh A và B úp vào mỗi cốc, trong chuông A có đặt một chậu
hạt thóc đang nảy mầm. Cho cả hai chuông thực nghiệm vào chỗ tối trong 12
giờ.
a. Những câu hỏi nghiên cứu nào có thể được đưa ra để tiến hành thực
nghiệm nói trên?
b. Hãy dự đoán kết quả thực nghiệm ở chuông A và chuông B? Giải thích
kết quả thực nghiệm?
17
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
c. Nếu chỉ tiến hành thực nghiệm ở chuông A mà không cần thực nghiệm
ở chuông B thì có đạt được mục đích thực nghiệm không? Giải thích?
d. Hãy thiết kế một phương án thực nghiệm khác thay thế cho phương án
thực nghiệm trên mà vẫn đảm bảo đạt được mục đích thực nghiệm?
Bài tập 28:
a. Hãy giải thích mối quan hệ giữa sản lượng sơ cấp với số
lượng loài của một quần xã sinh vật thể hiện ở đồ thị dưới đây.
b. Hãy nêu một thí nghiệm kiểm định cách giải thích đối với
trường hợp của câu (a)?
Bài tập 29: Cho thực nghiệm được tiến hành như sau:
Lấy một chậu cây trồng lá lốt đặt vào trong tối 2-3 ngày. Dùng giấy đen
bọc kín một phần của lá làm thực nghiệm (cả mặt trên và mặt dưới của lá). Đưa
cây ra ngoài sáng 1 ngày. Sau đó ngắt lá cây thực nghiệm và nhúng vào nước sôi
vài phút, chuyển lá cây sang cốc thuỷ tinh có chứa cồn, đặt cốc lên nồi cách thuỷ
đến khi lá hoàn toàn mất màu. Dùng nước rửa sạch lá rồi chuyển lá vào dung
dịch iôt loãng.
a. Em hãy đưa ra giả thuyết khoa học cho thực nghiệm nói trên?
b. Hãy giải thích ý nghĩa của các việc làm sau đây trong quy trình tiến
hành thực nghiệm nêu trên:
+ Đặt cây thực nghiệm vào trong tối 2 - 3 ngày?
+ Dùng giấy đen để bọc kín chỉ một phần của lá thực nghiệm trước khi
đưa cây ra ngoài sáng?
+ Nhúng lá cây thực nghiệm vào nước sôi trong vài phút?
+ Chuyển lá vào dung dịch iôt loãng?
18
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
c. Hãy dự đoán kết quả thực nghiệm và giải thích kết quả của thực nghiệm?
d. Hãy đưa ra một biện pháp phòng ngừa an toàn nên được thực hiện
trong quá trình tiến hành thực nghiệm nêu trên? Giải thích tại sao?
Bài tập 30: Thực nghiệm của Helmont
Hãy đọc đoạn thông tin dưới đây: Một trong những thực nghiệm nổi tiếng
trong lịch sử sinh học đó là thực nghiệm của nhà khoa học Johannes Baptista
van Helmont, công bố năm 1648. Nó được coi như là thực nghiệm định lượng
về sinh học đầu tiên. Van Helmont đã tiến hành thực nghiệm như sau: ông cho
90kg đất sấy khô vào trong 1 cái chậu rộng và trồng vào đó 1 cây liễu có khối
lượng 2,2kg và ông cố gắng không cho bụi bẩn xâm nhập vào chiếc chậu bằng
cách ông phủ lên nó 1 chiếc đĩa kim loại có đục lỗ. Chậu cây này được ông tưới
bằng nước mưa hoặc nước cất trong suốt 5 năm. Sau thời gian 5 năm, ông cân
cây liễu và thấy nó đạt 76kg, sau đó ông lấy số đất đem sấy khô và cân lại thì
thấy khối lượng đất thay đổi không đáng kể, nó chỉ giảm đi khoảng 50g.
Từ đoạn thông tin trên, hãy trả lời các câu hỏi sau:
a. Những câu hỏi nghiên cứu nào có thể được đặt ra để Van Helmont tiến
hành thực nghiệm nêu trên?
b. Em hãy đưa ra giả thuyết cho thực nghiệm của Van Helmont?
c. Van Helmont đưa ra kết luận từ thực nghiệm của ông rằng 73kg gỗ, vỏ
cây và rễ tăng lên là chỉ nhờ nước.
Kết luận trên của Van Helmont đã hoàn toàn chính xác chưa? Em hãy
giải thích tại sao?
d. Thực nghiệm của Van Helmont có giá trị gì?
e. Đối tượng cây liễu mà Van Helmont đã nghiên cứu là một sự lựa chọn
tuyệt vời và nó đóng góp không nhỏ vào thành công thực nghiệm của ông. Hãy giải
thích tại sao?
f. Em có cho rằng Van Helmont là một nhà khoa học giỏi? Hãy đưa ra các
minh chứng cho nhận định của em?
2.2.4. Thực nghiệm sư phạm
2.2.4.1. Mục đích thực nghiệm
Thực nghiệm là khâu đặc biệt quan trọng trong quá trình nghiên cứu đề tài
nói riêng và trong dạy học nói chung. Ở đây, thực nhiệm nhằm kiểm tra tính khả
thi và hiệu quả của giả thuyết khoa học mà đề tài đã đặt ra.
Quá trình này còn cho phép thu thập ý kiến của giáo viên và học sinh về
19
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
thực trạng giảng dạy môn Sinh học và hiệu quả của bài tập thực nghiệm tại
trường THPT chuyên Lê Hồng Phong, Nam Định làm cơ sở thực tiễn cho việc
nghiên cứu của đề tài.
2.2.4.2. Nội dung thực nghiệm
Thực nghiệm sư phạm một số giáo án có sử dụng bài tập thực nghiệm
trong khâu dạy bài mới hoặc củng cố.
2.2.4.3. Phương pháp thực nghiệm
a. Chọn học sinh thực nghiệm
- Thực nghiệm được triển khai ở một số lớp 11 và 12 của năm học 2014 –
2015 đến nay tại trường THPT Lê Hồng Phong - Nam Định.
- Thực nghiệm được triển khai ở lớp chuyên Sinh từ năm học 2012 – 2013
đến nay tại trường THPT Lê Hồng Phong - Nam Định.
- Thực nghiệm được triển khai cho học sinh trong đội tuyển thi HSG Quốc
gia từ năm học 2012 – 2013 đến nay tại trường THPT chuyên Lê Hồng Phong Nam Định.
- Thực nghiệm được tiến hành song song trên 8 lớp (2 lớp khối 11 và 2 lớp
khối 12) gồm lớp thực nghiệm và lớp đối chứng với tổng số học sinh bằng nhau
và năng lực về môn Sinh học tương đương nhau.
b. Phương án thực nghiệm
- Chúng tôi đã tiến hành sử dụng các bài tập thực nghiệm trong tiết học lí
thuyết trong SGK lớp 11 và 12 THPT, ban Cơ bản.
STT
Tên bài dạy
Số tiết
1
Lớp 12: Quy luật phân li Menđen
1
2
Lớp 12: Công nghệ gen
1
3
Lớp 11: Thoát hơi nước ở thực vật
1
4
Lớp 11: Cảm ứng ở thực vật
1
- Chọn học sinh thực nghiệm:
+ Nguyên tắc: đảm bảo tính đồng đều về năng lực của học sinh.
+ Hình thức thực nghiệm: Tiến hành song song, một lớp đối chứng và lớp
thực nghiệm. Cụ thể, cặp lớp chọn thực nghiệm: lớp 12 Toán 1 & 12 Toán 2 ; 12
Anh 1 & 12 Anh 2; lớp 11 Toán 1 & 11 Toán 2 ; 11 Anh 1 & 11 Anh 2.
Thời gian làm thực nghiệm: năm thứ nhất (2014 – 2015), năm thứ hai
(2015 – 2016).
* Riêng với học sinh các lớp chuyên và học sinh giỏi thì chúng tôi sử
dụng phương pháp đối chứng qua kết quả. Do cấu trúc đặc thù của chương trình
20
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
chuyên sâu nên chúng tôi chỉ căn cứ vào kết quả thi học sinh giỏi để đánh giá
hiệu quả của giải pháp.
2.2.4.4. Kết quả thực nghiệm
Để kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh, chúng tôi đã tiến hành
kiểm tra bằng câu hỏi tự luận, sau đó sử dụng phương pháp phân tích định
lượng, định tính kết quả thực nghiệm. Ngoài ra, chúng tôi còn sử dụng một số
mẫu điều tra để đánh giá tâm lí của học sinh sau mỗi tiết học.
a. Phân tích định lượng kết quả thực nghiệm
- Một số đề tự luận được sử dụng để đánh giá kết quả cho học sinh lớp
không chuyên:
*Lớp 11:
Chúng tôi thiết kế hai đề kiểm tra tự sau khi học sinh học xong chương
Trao đổi vật chất và năng lượng ở thực vật và chương Cảm ứng ở thực vật.
Đề 1: Cho một thực nghiệm được tiến hành như sau:
Lấy 2 cây vạn niên thanh (có chiều cao khoảng 30 – 40cm) có kích thước tương
đương nhau và có đủ rễ, thân, lá. Đổ gần đầy nước vào 2 bình tam giác dung
tích 100ml, sau đó nhúng ngập phần gốc của 2 cây vào 2 bình tam giác trên.
Một cây để ở cửa sổ (nơi có ánh sáng chiếu từ một phía), một cây để nơi có ánh
sáng phân bố đồng đều (ngoài vườn).
a. Hãy cho biết thực nghiệm trên nhằm mục đích gì?
b. Hãy dự đoán kết quả thực nghiệm và giải thích?
c. Hãy tiến hành thực nghiệm để kiểm chứng dự đoán của em?
Đề 2: Người ta tiến hành xử lí các cây lấy từ hai dòng đậu Hà Lan thuần
chủng đều có thân lùn (dòng 1 và 2) và các cây lấy từ dòng đậu thuần chủng có
thân cao bình thường (dòng 3) bằng cùng một loại hoocmôn thực vật với cùng
một nồng độ và thời gian xử lí như nhau. Tất cả các cây thí nghiệm lấy từ các
dòng 1, 2 và 3 đều có cùng độ tuổi sinh lí và được gieo trồng trong điều kiện
như nhau. Sau một thời gian theo dõi người ta thấy các cây được xử lí hoocmôn
của dòng 1 có thân cao bình thường như cây của dòng 3, còn các cây của dòng 2
và 3 mặc dù được xử lí hoocmôn vẫn không có gì thay đổi về chiều cao.
a. Nêu các chức năng của hoocmôn nói trên và đưa ra giả thuyết giải thích
kết quả thí nghiệm.
b. Hãy mô tả thí nghiệm nhằm tìm bằng chứng ủng hộ giả thuyết trên.
- Kết quả kiểm tra: Kết quả của 2 lần kiểm tra được chúng tôi thu thập, xử lí
21
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
bằng tham số thống kê: Mode, Xi và sau đó toàn bộ số liệu của 2 lần kiểm tra
được chúng tôi mô tả thông qua biểu đồ 3.1 và 3.2 dưới đây.
Biểu đồ 3.1. So sánh tần suất số HS đạt điểm Xi về năng lực thực nghiệm giữa
nhóm ĐC và nhóm TN ở bài kiểm tra lần 1
Biểu đồ 3.2. So sánh tần suất số HS đạt điểm Xi về năng lực thực nghiệm giữa
nhóm ĐC và nhóm TN ở bài kiểm tra lần 2
Ghi chú: ĐC – Đối chứng, TN – Thực nghiệm
Biểu đồ 3.1 và biểu đồ 3.2 cho thấy ở cả 2 lần kiểm tra, giá trị mode của
nhóm ĐC là 6 và giá trị mode của nhóm TN là 7; đồng thời tính mức điểm từ 6
trở xuống thì số học sinh ở nhóm ĐC luôn cao hơn số học sinh ở nhóm TN;
ngược lại tính mức điểm từ 7 trở lên thì số học sinh ở nhóm TN luôn cao hơn số
học sinh ở nhóm ĐC.
* Lớp 12:
Chúng tôi thiết kế hai đề kiểm tra sau khi học sinh học xong chương Tính
quy luật của hiện tượng di truyền và chương Ứng dụng di truyền học.
22
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
Bài 1: Khoảng năm 1860, Menđen đã cho cây đậu hoa đỏ thuần chủng giao
phấn với cây đậu hoa trắng thuần chủng thu được F 1 100% hoa đỏ. Tiếp tục cho
F1 tự thụ phấn thu được F2 với kiểu hình phân li theo tỉ lệ 3 hoa đỏ: 1 hoa trắng.
a. Những câu hỏi nghiên cứu nào có thể được đặt ra để Menđen tiến hành
thí nghiệm lai một cặp tính trạng?
b. Menđen đã giải thích kết quả thí nghiệm thu được như thế nào?
c. Dựa vào kết quả thí nghiệm, Menđen đã đưa ra những giả thuyết khoa
học (câu trả lời cho câu hỏi nghiên cứu) gì?
d. Để kiểm chứng cho giả thuyết khoa học, Menđen đã làm như thế nào?
e. Sự tái xuất hiện cây hoa trắng ở F 2 là bằng chứng khẳng định cho giả
thuyết nào?
Bài 2: Một giả thuyết cho rằng: Gen kháng rầy nâu có khả năng hạn chế sự
kí sinh của rầy nâu và đồng thời cũng làm tăng năng suất của cây lúa.
a. Hãy thiết kế một thí nghiệm để chứng minh cho giả thuyết trên?
b. Hãy chỉ ra biến độc lập, biến phụ thuộc trong thí nghiệm đó?
c. Kết quả thí nghiệm sẽ như thế nào nếu thay đổi biến độc lập?
d. Hiện nay, có nhiều ý kiến trái chiều về việc nghiên cứu cũng như sử dụng
sinh vật biến đổi gen. Quan điểm của em về vấn đề này như thế nào?
e. Em ủng hộ hay phản đối việc nghiên cứu cũng như việc sử dụng sinh vật
biến đổi gen?
* Kết quả bài kiểm tra:
Kết quả của 2 lần kiểm tra được chúng tôi thu thập, xử lí bằng tham số
thống kê: Mode, Xi và sau đó toàn bộ số liệu được mô tả thông qua biểu đồ 3.3
và 3.4 dưới đây.
Biểu đồ 3.3. So sánh tần suất số HS đạt điểm Xi về năng lực thực nghiệm giữa
nhóm ĐC và nhóm TN ở bài kiểm tra lần 1
23
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
Biểu đồ 3.4. So sánh tần suất số HS đạt điểm Xi về năng lực thực nghiệm giữa
nhóm ĐC và nhóm TN ở bài kiểm tra lần 2
Ghi chú: ĐC – Đối chứng, TN – Thực nghiệm
Biểu đồ 3.3 và biểu đồ 3.4 cho thấy ở lần kiểm tra 1, giá trị mode của
nhóm ĐC là 6 và giá trị mode của nhóm TN là 7; ở lần kiểm tra 2 giá trị mode
của nhóm ĐC là 5 và giá trị mode của nhóm TN là 7. Đặc biệt ở lần kiểm tra 2,
chỉ có nhóm TN mới có giá trị điểm 10.
b. Phân tích định tính kết quả thực nghiệm
Trên cơ sở những thông tin thu nhận được từ quá trình trực tiếp triển khai
thực nghiệm sư phạm và thường xuyên trao đổi với các giáo viên triển khai thực
nghiệm, chúng tôi đưa ra một số nhận xét định tính như sau:
- Sự hứng thú với các bài tập thực nghiệm của HS ở lớp TN ngày càng thể
hiện rõ, được biểu hiện ở sự sẵn sàng nhận và thực hiện nhiệm vụ; chủ động trao
đổi với giáo viên về những vướng mắc trong quá trình thực hiện nhiệm vụ.
24
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
- Trong quá trình thực hiện các bài tập thực nghiệm, HS đã thể hiện được
tinh thần làm việc hợp tác, biết cách làm việc theo nhóm. Đồng thời, trong nhóm
HS thường xuyên có những thảo luận, tranh luận sôi nổi về các ý kiến đưa ra;
khi HS chưa có sự thỏa mãn với ý kiến đề xuất trong nhóm, HS đã chủ động trao
đổi với giáo viên.
- Các GV dạy thực nghiệm đều có phản hồi tích cực về hệ thống bài tập
thực nghiệm được xây dựng, cũng như cách phân loại và phương pháp sử dụng
bài tập thực nghiệm theo logic của tiến trình nghiên cứu khoa học. Các GV đều
cho rằng hệ thống bài tập thực nghiệm được xây dựng là có giá trị và nếu được
sử dụng hợp lý trong dạy học sẽ phát triển được năng lực thực nghiệm cho HS.
Tuy nhiên, các GV cũng phản ánh có một số bài tập hơi khó và ngược lại cũng
có một số bài tập lại hơi dễ đối với người học; bên cạnh đó, các GV cũng đề cập
đến những khó khăn trong việc tổ chức thực hiện các bài tập thực nghiệm trên
đối tượng thật. Những thông tin phản hồi trên rất có giá trị đối với chúng tôi,
trên cơ sở đó chúng tôi đã xem xét và có những điều chỉnh để giá trị và hiệu quả
sử dụng hệ thống bài tập thực nghiệm được tốt hơn.
2.2.5. Kết luận và kiến nghị
2.2.5.1. Kết luận:
Xây dựng các bài tập thực nghiệm trong dạy học Sinh học ở các trường
THPT đã giải quyết được những vấn đề sau:
1. Nghiên cứu và phân tích cơ sở lí luận và cơ sở thực tiễn của bài tập thực
nghiệm một cách có hệ thống đã giúp thiết kế quy trình xây dựng bài tập thực
nghiệm một cách hợp lí và khoa học.
2. Từ kết quả điều tra vai trò của thực nghiệm và thực trạng sử dụng thực
nghiệm trong việc dạy học Sinh học ở các trường THPT tỉnh Nam Định đã
khẳng định việc thiết kế quy trình xây dựng bài tập thực nghiệm vào thực tiễn
giảng dạy là một việc cần thiết.
3. Đã đề xuất được quy trình xây dựng bài tập thực nghiệm (với 3 bước: 1) Xác
định mục tiêu tổng quát của chương trình, của từng chương và mục tiêu cụ thể ở
mỗi bài học; 2) Xác định các kiến thức, kĩ năng thực nghiệm có thể xây dựng
được thành bài tập thực nghiệm; 3) Thiết kế bài tập thực nghiệm theo các dạng)
để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học.
4. Đã vận dụng quy trình đề xuất để xây dựng được hệ thống các bài tập thực
nghiệm trong dạy học Sinh học theo tiếp cận phát triển năng lực thực nghiệm cho
25
