Nghiên cứu hệ thống thí nghiệm và phương pháp sử dụng trong dạy học theo chương trình và sách giáo khoa sinh học IGCSE (international general certificate of secondary education)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI
--------------

ĐỖ NGỌC HUYỀN

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG THÍ NGHIỆM VÀ
PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG TRONG DẠY HỌC THEO
CHƯƠNG TRÌNH VÀ SÁCH GIÁO KHOA SINH HỌC IGCSE
(INTERNATIONAL GENERAL CERTIFICATE OF
SECONDARY EDUCATION)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

HÀ NỘI, 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI
--------------

ĐỖ NGỌC HUYỀN

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG THÍ NGHIỆM VÀ
PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG TRONG DẠY HỌC THEO
CHƯƠNG TRÌNH VÀ SÁCH GIÁO KHOA SINH HỌC IGCSE
(INTERNATIONAL GENERAL CERTIFICATE OF
SECONDARY EDUCATION)

Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ mơn Sinh học
Mã số: 60.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Dương Tiến Sỹ

HÀ NỘI, 2017


LỜI CẢM ƠN
Bằng tấm lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn tới PGS.TS Dương
Tiến Sỹ, tới Bộ mơn Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Sinh học – Khoa Sinh
học – Trường Đại học Sư phạm Hà Nội đã ln tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, chỉ
bảo và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong q trình thực hiện đề tài và hồn thành
luận văn.
Mặc dù đã luôn cố gắng song không thể tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong sự
chỉ đạo và đóng góp ý kiến của thầy cơ và các bạn để luận văn được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 6 năm 2017
Tác giả

Đỗ Ngọc Huyền

3


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tôi. Những nội dung
trong luận văn này là do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn trực tiếp của PGS. TS
Dương Tiến Sỹ. Mọi tham khảo trong luận văn đều được ghi trong mục tham khảo
với tên tác giả, tên cơng trình và thời gian rõ ràng.

Tác giả

Đỗ Ngọc Huyền

4


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Chữ viết đầy đủ

STT Chữ viết tắt
1

TN

Thí nghiệm

2

TN-TH

Thí nghiệm - thực hành.

3

GD & ĐT

Giáo dục và đào tạo

4

GV

Giáo viên

5

HS

Học sinh

CIE

Cambridge International Examination
(Hội đồng Khảo thí quốc tế Cambridge)

6

IGCSE

International

general

certificate

of

secondary

education (Chứng chỉ Giáo dục trung học quốc tế)
7

SGK

Sách giáo khoa

8

THCS

Trung học cơ sở

9

THPT

Trung học phổ thông

10

HĐ TNST

Hoạt động trải nghiệm sáng tạo.

11

SH

Sinh học

12

NCKH

Nghiên cứu khoa học

5


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Bảng phân phối thời lượng chương trình mơn Sinh học cấp THCS của
Việt Nam
Bảng 1.2: Bảng tổng hợp hệ thống TN trong chương trình SGK Việt Nam
Bảng 1.3:Mức độ nhận thức của GVvề việc sử dụng TN trong quá trình dạy học
Sinh học ở trường THCS
Bảng 1.4: Tần suất sử dụng TN của GV trong dạy học Sinh học ở trường THCS
Bảng 1.5: Thực trạng sử dụng TN trong quá trình dạy học Sinh học ở THCS
Bảng 1.6: Đánh giá chất lượng các TN trong chương trình và SGK Sinh học
THCS hiện hành
Bảng 1.7: Các phương thức sử dụng TN của GV trong dạy học Sinh học ở THCS
Bảng 2.1: Các bài thi môn Sinh học của IGCSE
Bảng 2.2: Tỉ trọng các mục tiêu đánh giá môn Sinh học của IGCSE
Bảng 2.3: Hệ thống TN trong chương trình SGK THCS của IGCSE
Bảng 3.1: Hệ thống TN đề xuất đưa vào SGK Sinh học THCS mới
Bảng 3.2: Đánh giá những đề xuất của đề tài

6

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Sơ đồ mối quan hệ giữa các yếu tố cấu trúc của QTDH
Hình 1.2: Sơ đồ phân loại các PTTQ
Hình 1.3: Sơ đồ cấu trúc của TN
Hình 1.4: Một số TN khó khả thi trong SGK Sinh học THCS hiện hành
Hình 2.1: Sơ đồ cấu trúc bài học môn Sinh học của IGCSE

7


MỤC LỤC
PHẦN
I
MỞ
ĐẦU……….…………………………...……………………..Error! Bookmark
not defined.
1.
Lý
do
chọn
tài…………………………………….……...……..………..Error!
not defined.

đề
Bookmark

2.
Mục
đích
nghiên

cứu………………………………………………...……...Error! Bookmark not
defined.
3.
Đối
tượng
và
khách
thể
nghiên
cứu……………………………………...…Error! Bookmark not defined.
4. Giả thuyết khoa học…………………………………………………...........3
5. Nhiệm vụ nghiên cứu………………………………………………….. …..3
6.
Phương
pháp
cứu……………………………………………….......Error!
defined.

nghiên
Bookmark not

7. Cấu trúc luận văn………………………………………………………… …..4
8. Đóng góp mới của đề tài………………………………………………........4
PHẦN
II
NỘI
DUNG
NGHIÊN
CỨU…………………..………………...Error! Bookmark not defined.
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ

TÀI..…………Error! Bookmark not defined.

THỰC

TIỄN

CỦA

ĐỀ

1.1. Cơ sở lí luận của việc dạy học TN……………………………………….5
1.1.1. Một số khái niệm liên quan……….…………………………………….5
1.1.2. Thí nghiệm………………………………………….………………….1
1.2. Cơ sở thực tiễn của việc dạy học TN Sinh học………………………….18
1.2.1. Thực trạng về việc đưa thí nghiệm vào chương trình và SGK Sinh học
THCS ở Việt Nam……………….……………………………………………18
1.2.2. Thực trạng sử dụng các TN Sinh học THCS của giáo viên……………23
Kết luận chương 1……………………………………………………………28
CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THÍ NGHIỆM TRONG CHƯƠNG TRÌNH VÀ
SÁCH
GIÁO
KHOA
CỦA
IGCSE………...…………………………….…..Error! Bookmark not defined.
2.1.
Giới
thiệu
chương
trình
mơn

Sinh
IGCSE……………………...Error! Bookmark not defined.
8

học

của


2.1.1. Chương trình giảng dạy của IGCSE…………………………………..29
2.1.2. Chương trình mơn Sinh học của IGCSE……….……………...……....31
2.2. Nội dung chương trình và Sách giáo khoa môn Sinh học của IGCSE…..35
2.2.1. Nội dung chương trình mơn Sinh học của IGCSE..................................35
2.2.2. Sách giáo khoa mơn Sinh học của IGCSE……………………...……...35
2.3. Hệ thống TN Sinh học trong chương trình và SGK của IGCSE...............38
2.4. Nghiên cứu phương thức đưa TN Sinh học vào SGK của IGCSE............43
2.4.1. Mô tả quy trình TN, u cầu tìm ra mơ hình của TN đó.........................43
2.4.2. Đưa mơ hình và u cầu tìm ra quy trình TN…........…………………47
2.4.3. HS nêu giả thuyết khoa học từ các hiện tượng và xây dựng mơ hình TN
chứng minh……………………………………………………………….…..54
2.4.4. HS xây dựng biểu đồ mối liên hệ có tính phổ biển giữa các biến trong TN
và rút ra kết luận...............................................................................................58
2.5. Nghiên cứu cải tiến các TN dạy học sinh học............................................62
2.5.1. Quy trình thử nghiệm các TN thực hành trong SGK để đề xuất cải
tiến..................................... ..............................................................................62
2.5.2. Nghiên cứu cải tiến và thử nghiệm các TN Sinh học trong SGK
IGCSE..............................................................................................................63
Kết luận chương 2……………………………..………………………….…887
CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG THỨC ĐƯA THÍ NGHIỆM VÀO
CHƯƠNG TRÌNH VÀ SÁCH GIÁO KHOA SINH HỌC TRUNG HỌC

CƠ SỞ……………………………..……………….…………..……………88
3.1. Nguyên tắc đề xuất thí nghiệm để đưa vào SGK sinh học THCS………88
3.2. Đề xuất phương thức đưa TN vào SGK THCS mới của Việt Nam……...89
3.3. Đề xuất hệ thống thí nghiệm có thể đưa vào chương trình và SGK mới của
Việt Nam……………………………………………………………………..90
3.4. Tổng hợp ý kiến chuyên gia về những đề xuất của đề tài.........................93
Kết luận chương 3……………………………………………………………96
PHẦN III - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………………………………...97
3.1. Kết luận …………………………………………………………………97

9


3.2. Kiến nghị………………………………………………………………...98
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………….99

10


PHẦN I – MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
1.1. Xuất phát từ đặc điểm của môn Sinh học
Sinh học là một môn khoa học thực nghiệm. Hầu hết các hiện tượng, khái
niệm, qui luật, quá trình trong Sinh học đều bắt nguồn từ thực tiễn. Thí nghiệm
(TN) là mơ hình đại diện cho hiện thực khách quan, là cơ sở xuất phát cho quá
trình nhận thức của HS. TN chính là cầu nối giữa lí thuyết và thực tiễn chính vì
vậyTN trong dạy học Sinh học có vai trị vô cùng quan trọng. Trong dạy học
Sinh học, giáo viên (GV) sử dụng phương pháp TN để học sinh (HS) được trực
tiếp tham gia quan sát, tự mình khám phá ra kiến thức, qua đó kích thích hứng
thú học tập, tạo sự say mê, niềm tin khoa học, giúp các em khắc sâu kiến thức đã

học. Do đó các TN khơng chỉ giúp HS hồn thiện kĩ năng, kĩ xảo mà kết quả TN
còn củng cố niềm tin khoa học cho HS.
1.2. Xuất phát từ các chỉ đạo đổi mới chương trình và SGK hiện hành
Theo nghị quyết 29 về đổi mới căn bản, tồn diện giáo dục thì giáo dục cấp
THCS nằm trong giai đoạn giáo dục cơ bản. Quá trình dạy học cần đổi mới từ dạy
học tiếp cận nội dung sang dạy học tiếp cận năng lực. Việc dạy học Sinh học không
những giúp người học phát triển các năng lực chung mà còn phát triển các năng lực
chuyên biệt. Năng lực chuyên biệt cần phát triển khi dạy học Sinh học là năng lực
nghiên cứu khoa học và năng lực thực nghiệm. Mà con đường ngắn nhất giúp phát
triển 2 năng lực này chính là để người học tiếp cận nhiều nhất với thực nghiệm
trong quá trình dạy học.
1.3. Xuất phát từ tình hình giảng dạy Sinh học ở THCS hiện nay
Trong chương trình Sinh học THCS hiện nay, các TN được đưa vào giảng
dạy còn ít; đặc biệt là các thí nghiệm về sinh lý các quá trình sống của tế bào và cơ
thể. Các TN trong SGK hiện nay hầu như chỉ mới được sử dụng ở mức độ minh họa
hay để củng cố mà chưa được sử dụng như là nguồn tiếp cận kiến thức.

1


Ở các trường THCS, hiện nay thực trạng dạy - học các TN cịn nhiều khó
khăn. Ngun nhân chủ yếu là do việc trình bày cách tiến hành TN trong SGK chưa
chính xác, một số TN theo SGK khơng cho kết quả rõ ràng. Đa số TN đòi hỏi nhiều
yếu tố cơ sở vật chất phức tạp vì vậy đơi khi GV cũng chưa đủ khả năng để thực
hiện một số TN cịn HS thì lại càng khó được tiếp cận với các TN hơn.
1.4. Xuất phát từ tình hình nghiên cứu các vấn đề có liên quan đến đề tài
Trước đây, đã có một số luận văn nghiên cứu các TN như luận văn của
Mai Thị Thanh, Lê Phan Quốc, Cao Thị Minh Tú, Nguyễn Thị Cúc, Nguyễn Thị
Hiền,...Các luận văn này hướng tới việc cải tiến TN, xây dựng bộ TN nhanh hay
xây dựng bộ tài liệu hướng dẫn TN cho GV trong dạy học Sinh học THPT.

Trong khi đó, chưa có đề tài nào nghiên cứu so sánh các TN và phương thức đưa
các thí nghiệm vào chương trình Sinh học THCS và hiện nay, số lượng tài liệu
hướng dẫn các TN cho GV chưa nhiều. Thiết nghĩ, hướng nghiên cứu của đề tài
sẽ có thể được tham khảo cho việc đổi mới chương trình và SGK sắp tới.
Từ những lí do trên, chúng tơi lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu hệ thống thí
nghiệm và phương pháp sử dụng trong dạy học theo chương trình và sách
giáo khoa Sinh học IGCSE” nhằm định hướng việc xây dựng hệ thống và
phương thức đưa các TN vào chương trình và SGK Sinh học THCS mới.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu hệ thống thí nghiệm và phương thức đưa các thí nghiệm vào
chương trình và SGK Sinh học của IGCSE để đề xuất hệ thống thí nghiệm và
phương thức đưa các thí nghiệm vào chương trình và SGK Sinh học THCS mới.
3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống TN trong chương trình Sinh học của
IGCSE.
3.2. Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học mơn Sinh học theo chương
trình của IGCSE.

2


4. Giả thuyết khoa học
Nếu hiểu rõ phương thức đưa các thí nghiệm vào chương trình và SGK
Sinh học của IGCSE thì sẽ đề xuất được phương thức đưa hệ thống thí nghiệm
vào trong chương trình và SGK Sinh học THCS mới.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1. Hệ thống hóa cơ sở lý luận về phương tiện dạy học đặc biệt là TN.
5.2. Xác định thực trạng các TN trong chương trình và SGK Sinh học
THCS hiện nay của Việt Nam.
5.3. Nghiên cứu hệ thống TN trong chương trình Sinh học của IGCSE.

5.4. So sánh 2 hệ thống TN trong chương trình hiện nay của Việt Nam và
trong chương trình của IGCSE.
5.5. Đề xuất định hướng cải tiến và đưa các TN Sinh học vào chương
trình, SGK mới.
5.6. Lựa chọn một số thí nghiệm khó thực hiện thành cơng để cải tiến
trước khi đưa các TN này vào chương trình, SGK mới.
5.7. Đề xuất hệ thống TN cần đưa vào chương trình và SGK mới.
5.8. Xin ý kiến đánh giá của các chuyên gia về vấn đề nghiên cứu.
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Nghiên cứu các tài liệu, tư liệu có liên quan đến vấn đề nghiên cứu.
6.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
- Điều tra thực trạng các TN trong chương trình và SGK hiện nay của Việt
Nam theo các phương diện: phương thức đưa TN vào chương trình và SGK, chất
lượng các TN, phương pháp sử dụng các TN.

3


- Thử nghiệm chuẩn hóa các TN trong nội dung nghiên cứu tại phòng TN.
6.3. Phương pháp tham vấn chuyên gia
- Trao đổi trực tiếp, xin ý kiến của các chuyên gia tư vấn, đánh giá các kết
quả nghiên cứu.
7. Cấu trúc của luận văn
Luận văn gồm 3 phần
- Phần I: Mở đầu
- Phần II: Nội dung nghiên cứu
+ Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài.
+ Chương 2: Hệ thống TN trong chương trình và SGK Sinh học IGCSE.
+ Chương 3: Đề xuất phương thức đưa các thí nghiệm vào chương trình

và SGK Sinh học THCS mới.
- Phần III: Kết luận và kiến nghị.
- Phụ lục.
- Tài liệu tham khảo.
8. Đóng góp mới của đề tài
- Hệ thống hóa cơ sở lý luận về bản chất, vai trò và ý nghĩa của phương
tiện dạy học và TN trong dạy học.
- Thực trạng các TN trong chương trình và SGK Sinh học hiện nay về:
phương thức đưa TN vào chương trình và SGK, chất lượng các TN, phương
pháp sử dụng các TN.
- Nghiên cứu, đánh giá về phương thức đưa hệ thống TN Sinh học vào
chương trình, SGK của IGCSE.
- Nghiên cứu đề xuất và cải tiến được 6 TN khó thành cơng để đưa vào
dạy học Sinh học ở trường THCS.
- Đề xuất hệ thống TN và phương thức đưa TN vào chương trình và SGK
Sinh học THCS mới.

4


PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI.
1.1. Cơ sở lí luận của việc dạy học TN
1.1.1. Một số khái niệm liên quan
1.1.1.1. Phương tiện dạy học
Phương tiện theo tiếng latinh là “medium” có nghĩa là ở giữa, trung gian
liên kết giữa người cho và người nhận. Phương tiện cho phép GV truyền đạt các
nội dung cho HS, chúng là bộ phận trung gian giữa người gửi và người nhận.
Phương tiện dạy học là tất cả các phương tiện vật chất mà người dạy và

người học sử dụng, để thông hiểu về các mục đích, chủ đề và phương pháp dạy
học, chúng có chức năng trung gian của các thơng tin trong việc truyền thụ và
lĩnh hội tri thức.
Theo quan điểm giáo dục học, phương tiện dạy học là đại diện khách quan
của đối tượng nhận thức ẩn chứa trong đó đầy đủ những ý định, hoạch định ban
đầu cả về nội dung truyền đạt và nhận thức, phương pháp truyền đạt của giáo
viên và lĩnh hội của học sinh.
Theo W. Ihbe thì “PTDH là một hệ thống các dấu hiệu (hệ thống ký hiệu,
hệ thống hình ảnh, hệ thống âm thanh…) đã được tổ chức theo ý đồ của người
giáo viên, được lưu trữ trên các thiết bị mang thông tin nhằm thơng qua đó
truyền đạt cho người học một nội dung xác định”.
“Phương tiện dạy học (còn gọi là đồ dùng dạy học, thiết bị dạy học) là
một vật thể hoặc một tập hợp các vật thể mà giáo viên sử dụng trong quá trình
dạy học để nâng cao hiệu quả của quá trình này, giúp học sinh lĩnh hội khái
niệm, định luật,... hình thành các tri thức, kĩ năng, kĩ xảo, thái độ cần thiết” (Từ
điển Bách khoa Việt Nam).

5


Như vậy PTDH có thể như cầu nối giữa người dạy và người học, thơng
qua đó, ý đồ (hiện thân của người giáo viên), mục đích và phương pháp của
người thầy được chuyển giao cho người học một cách trực quan và sống động
làm cho chất lượng của bài giảng nâng cao rõ rệt.
PTDH là một trong những yếu tố cấu trúc của QTDH được minh họa theo
sơ đồ sau:

MT: Mục tiêu dạy học

PT: Phương tiện dạy học

ND: Nội dung dạy học

TC: Hình thức tổ chức dạy học

PP: Phương pháp dạy học

ĐG: Kiểm tra đánh giá

Hình 1.1: Sơ đồ mối quan hệ giữa các yếu tố cấu trúc của QTDH
Qua sơ đồ trên, ta nhận thấy QTDH luôn luôn vận động và phát triển theo
các quy luật vốn có của nó (quy luật phù hợp giữa mục tiêu, nội dung, phương
pháp, phương tiện và hình thức tổ chức và dạy - học;…). Do vậy, người dạy nhà sư phạm phải biết tổ chức và điều khiển quá trình này, phát huy cao độ vai
trị tự giác, tích cực, độc lập của người học, tạo ra hệ thống các động lực, thúc
đẩy và phát triển một cách tổng hợp và đồng bộ mọi yếu tố của QTDH nói chung
và đặc biệt là yếu tố người học nói riêng, đáp ứng được yêu cầu của xã hội đối
với sự nghiệp giáo dục.

6


Để đạt được mục đích dạy học, việc vận dụng các PPDH không thể tách
rời việc sử dụng các PTDH, trong đó có các phương tiện trực quan.
1.1.1.2. Phương tiện trực quan
Trực quan là cái ban đầu và là nguồn gốc của mọi tri thức, cảm giác cung
cấp tài liệu cho hoạt động trí tuệ của con người, trực quan làm quá trình lĩnh hội
tri thức của HS trở nên dễ dàng, tự giác, có ý thức và vững chắc hơn, tạo ra hứng
thú học tập, kích thích tính tích cực của HS; là phương tiện tốt nhất GV gần gũi
với HS, HS gần gũi với thực tiễn và để phát triển tư duy HS.
Khái niệm “trực quan” thường được sử dụng rộng rãi trong dạy học và

theo quan điểm triết học, “trực quan” là những đặc điểm, tính chất của nhận thức
lồi người. Trực quan là đặc tính đối với nhận thức con người, phản ánh trong
thực tế, mà thực tế có thể biểu hiện ở dạng hình tượng cảm tính.
Theo từ điển sư phạm: “Trực quan trong dạy học đó là một ngun tắc lí
luận dạy - học mà theo nguyên tắc này thì dạy - học phải dựa trên những hình
ảnh cụ thể, được HS trực tiếp tri giác”
Cịn theo từ điển tiếng Việt của Hồng Phê (chủ biên) trực quan được định
nghĩa như sau: “Trực quan nghĩa là dùng những vật cụ thể hay ngôn ngữ, cử chỉ
làm cho HS có được hình ảnh cụ thể về những điều đã học”.
Như vậy, trực quan là một khái niệm biểu thị tính chất của hoạt động nhận
thức, trong đó thơng tin thu nhận được về các sự vật và hiện tượng của thế giới
bên ngoài được cảm nhận trực tiếp từ các giác quan của con người.
Các tác giả cho rằng: “Phương tiện trực quan là tất cả những cái gì có thể
được lĩnh hội (tri giác) nhờ sự hỗ trợ của hệ thống tín hiệu thứ nhất và thứ hai
của con người. Tất cả các đối tượng nghiên cứu được tri giác trực tiếp nhờ các
giác quan đều là phương tiện trực quan”; “Phương tiện trực quan được hiểu là
những vật (sự vật) hoặc sự biểu hiện của nó bằng hình tượng (biểu tượng) với
7


những mức độ quy ước khác nhau. Những sự vật và những biểu tượng của sự vật
trên được dùng để thiết lập (hình thành) ở HS những biểu tượng động hoặc tĩnh
về sự vật nghiên cứu”.
Nhận thấy rằng, mặc dù cách diễn đạt khác nhau, nhưng có thể kết luận:
PTTQ được hiểu như là một hệ thống, bao gồm các dụng cụ, đồ dùng, thiết bị kỹ
thuật từ đơn giản đến phức tạp được dùng trong QTDH với tư cách là đại diện
cho hiện thực khách quan của sự vật, hiện tượng; tạo điều kiện thuận lợi cho việc
khám phá, lĩnh hội kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo về đối tượng nghiên cứu, giúp HS
củng cố, khắc sâu, mở rộng, nâng cao và hồn thiện tri thức; qua đó rèn luyện
những kỹ năng, kỹ xảo, phát triển tư duy tìm tịi sáng tạo, năng lực quan sát,

phân tích, tổng hợp, hình thành và phát triển động cơ học tập, tích cực làm quen
với phương pháp nghiên cứu khoa học. Từ đó, HS có khả năng vận dụng những
tri thức đã học vào thực tiễn để giải quyết các vấn đề trong cuộc sống.
PTDH nói chung và PTTQ nói riêng là một công cụ trợ giúp đắc lực cho
GV trong quá trình tổ chức các hoạt động dạy học ở tất cả các khâu của QTDH.
Nếu sử dụng PTDH một cách hợp lý, nó có thể giúp GV trình bày bài giảng, tổ
chưc hoạt động cho HS một cách tinh giản nhưng đầy đủ, sâu sắc và sinh động,
điều khiển quá trình nhận thức của HS theo hướng sáng tạo.
Các loại PTTQ trong dạy học Sinh học có thể được phân loại như sau:
PTTQ

Các vật tượng hình

Các vật thật

Tranh

Mơ hình

Phim

Các bộ dụng cụ thí nghiệm

Bản trong

Hình 1.2: Sơ đồ phân loại các PTTQ
8

PMDH

Trong đó:
Vật thật:
Là những PTTQ được lấy từ thiên nhiên, môi trường sống xung quanh:
mẫu sống, mẫu ngâm, mẫu nhồi, tiêu bản… Các mẫu vật thật là nguồn cung cấp
những hình tượng cụ thể, chính xác và gần gũi với HS về hình dạng, kích thước,
màu sắc và cấu tạo ngoài. Song việc nghiên cứu cấu tạo trong, các cơ quan bộ
phận nhỏ lại gặp khó khăn trong việc quan sát và phân biệt.
Vật tượng hình:
- Tranh: Mơ tả các sự vật, hiện tượng, cấu trúc, quá trình ở trạng thái tĩnh,
có thể được chụp trực tiếp hoặc mơ phỏng lại qua sơ đồ hình vẽ.
- Mơ hình: Là những vật thay thế cho đối tượng nghiên cứu dưới dạng các
biểu tượng trực quan được vật chất hố hoặc mơ tả cấu trúc, những hiện tượng,
q trình… Mơ hình cịn cho phép mô tả sự vật, hiện tượng trong không gian 3
chiều, tĩnh hoặc động làm cho quá trình nhận thức được đầy đủ trực quan hơn.
- Phim: Miêu tả sự vật, hiện tượng ở trạng thái động, diễn cảm chính xác
và sống động.
- Bản trong: Là các hình ảnh, sơ đồ về cấu trúc, quá trình… được ghi lên
một bản trong, sau đó được chiếu lên màn hình qua máy chiếu Overhead.
- Phần mềm dạy học (PMDH): Có khả năng cung cấp thông tin dưới
nhiều dạng khác nhau nhờ tích hợp được truyền thơng đa phương tiện, như chứa
cả hình ảnh, âm thanh, phim… do đó PMDH có hiệu quả trực quan cao nhất.
Tóm lại, các vật tượng hình giúp tạo điều kiện cho HS hình thành những
biểu tượng về sự vật, hiện tượng mà bình thường khó quan sát được.
Các bộ dụng cụ thí nghiệm, thực hành...

9


1.1.2. Thí nghiệm

1.1.2.1. Cấu trúc của thí nghiệm
TN được xem là một trong những phương tiện trực quan quan trọng hàng
đầu trong dạy học nói chung và dạy học SH nói riêng
Theo lý thuyết thơng tin, TN được coi là một hệ thông tin. Theo quan
điểm này TN bao gồm một thiết bị TN (TBTN) tác động qua lại chặt chẽ với bộ
phận thứ hai của hệ là hiện thực khách quan (HTKQ) hay đối tượng TN.

Hình 1.3: Sơ đồ cấu trúc của TN
Trước hết hệ nhận một mệnh lệnh điều khiển từ ngồi vào (input) dưới
dạng một thơng tin Ii chuyển đến thiết bị TN. Nhận lệnh này, thiết bị TN tác
động một thơng tin mà nó mã hóa Im vào hiện thực khách quan (HTKQ). Nhờ tác
động này HTKQ cung cấp trở lại cho thiết bị một thông tin đo lường Id. Thông
tin này lập tức được tế bào giải mã thành một thông tin mới để chuyển nó ra
ngồi hệ đó là Io (output). Người thực nghiệm thu lấy thông tin cuối cùng của
TN là Io.
Nếu xét TN là một q trình thì hệ cịn bao gồm cả người làm TN.
Như vậy TN gồm hai bộ phận:
a. Người làm TN giữ vai trò là bộ phận điều khiển TN.
b. Bộ phận bị điều khiển TN, tức là thiết bị TN và hiện thực khách quan
và theo lý thuyết thơng tin - q trình TN là một hệ điều khiển.

10


Như vậy, TN là phương pháp nghiên cứu đối tượng và hiện tượng trong
những điều kiện nhân tạo để tìm hiểu sâu hơn những mối nhân quả trong các đối
tượng và hiện tượng.
Ưu thế của TN là nó cho phép tìm hiểu bản chất của các hiện tượng, tìm
hiểu quy luật của chúng cùng những mối liên hệ nhân quả. I.P.Pavlov đã nhận
định: “Nếu quan sát chỉ thâu lượm những gì mà tự nhiên trao cho, thì TN cho

phép giành lấy những gì ở tự nhiên mà con người cần…” Do vậy sử dụng TN
trong dạy học Sinh học là dạy cách NCKH Sinh học cho HS.
1.1.2.2. Thí nghiệm trong dạy học Sinh học
Mục đích của TN: khi tiến hành TN sinh học, người thực hiện TN phải
định rõ được mục đích đạt tới. Mục đích là cơ sở để lựa chọn được phương pháp
cũng như các chỉ tiêu theo dõi phù hợp. Phải xác định rõ mục tiêu TN nhằm
chứng minh hay giải thích điều gì cho kiến thức lý thuyết. Các kỹ năng thao tác
cần đạt và các yêu cầu kỹ thuật tiến hành TN như thế nào.
Đối tượng TN: khi xây dựng TN sinh học, vấn đề quan trọng là phải trả
lời câu hỏi: TN để nghiên cứu cái gì? trả lời được câu hỏi này chính là đã xác
định được đối tượng của TN sinh học.
Phương pháp TN: là cách thức đạt tới mục đích, trong TN phải định rõ
được cách thức tác động vào đối tượng làm cho đối tượng bộc lộ những đặc
điểm vốn có của nó ra bên ngồi biểu hiện qua các hiện tượng quan sát được. Từ
đó, người nghiên cứu sẽ thu thập, xử lý để có được kết luận khoa học.
Kết quả TN: là những biểu hiện của đối tượng TN mà người quan sát thu
thập được theo các chỉ tiêu định tính và định lượng. Qua phân tích, xử lý để tìm
ra dấu hiệu bản chất về khía cạnh đang nghiên cứu của đối tượng.
Kết luận khoa học: là nêu ra lời nhận xét về kết quả thu được từ TN. Từ
đó chỉ ra các mối liên hệ bản chất có tính quy luật để khái qt hóa khoa học
11


thành kết luận khoa học. Điều này có ý nghĩa dạy học rất lớn đặc biệt về mặt
phát triển tư duy, rèn luyện phương pháp làm việc khoa học.
1.1.2.3.Vai trò của TN trong dạy học Sinh học
Trong nền giáo dục của các nước như Anh, Mĩ, Hàn, vấn đề sử dụng TN
được nghiên cứu rất lâu và xem như là những vấn đề quan trong, cơ bản của quá
trình dạy và học.
Nhà giáo dục J.A Cômenxki (1592 - 1670) cho rằng:“Sẽ khơng có gì hết

trong trí não nếu như trước đó khơng có gì trong cảm giác”. Nếu chúng ta
muốn dạy cho HS biết các sự vật một cách vững chắc, đúng đắn, thì cần
phải dạy quan sát và qua chứng minh bằng cảm tính.... Dạy học dựa vào cảm
giác càng nhiều thì kiến thức càng chính xác. Từ đó, Cơmenxki rút ra kết luận:
“Lời nói khơng bao giờ được đi trước sự vật”. Tuy nhiên, trong điều kiện hiện
đại, khi mà phương pháp suy diễn và mơ hình trừu tượng chiếm một vị trí quan
trọng trong q trình nhận thức thì việc sử dụng phương tiện trực quan cần được
điều chỉnh cho phù hợp.
K. Đ. Usinxki (1824 - 1870) cho rằng trực quan chính là phương tiện để
phát triển tư duy. Trực quan là cái ban đầu và là nguồn gốc của mọi tri thức, cảm
giác cung cấp tài liệu cho hoạt động trí tuệ của con người. Trực quan làm quá
trình lĩnh hội tri thức của HS trở nên dễ dàng, tự giác, có ý thức và vững chắc
hơn; tạo ra hứng thú học tập, kích thích tính tích cực của HS; là phương tiện tốt
nhất giúp GV gần gũi với HS, HS gần gũi với thực tiễn, là phương tiện quan
trọng để phát triển tư duy HS.
TN là phương pháp nghiên cứu đặc trưng của Sinh học nhằm nghiên cứu
các sự vật, hiện tượng tự nhiên. Trong dạy học Sinh học, TN có vai trị đặc biệt
quan trọng:

12


TN là mơ hình đại diện cho hiện thực khách quan, làm cơ sở xuất phát cho
quá trình phát hiện chân lý khoa học và nhận thức của HS. Trong TN, con người
có thể chủ động tạo ra và khống chế tác động của nhiều yếu tố ảnh hưởng để đi
sâu tìm hiểu bản chất của hiện tượng, các mối quan hệ nhân quả của các sự vật,
hiện tượng.
TN là cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn. Vì vậy nó là phương tiện duy
nhất giúp hình thành ở HS kỹ năng, kỹ xảo, thao tác thực hành; năng lực NCKH
và phát triển tư duy lôgic và tư duy kỹ thuật.

TN giúp HS đi sâu vào tìm hiểu bản chất của các hiện tượng, các quá trình
sinh học, tạo cơ sở để HS làm chủ kiến thức để vận dụng sáng tạo vào sản xuất,
gây được niềm tin sâu sắc cho bản thân, kết quả thu được càng làm tăng lòng say
mê, hứng thú học tập ở HS.
TN được sử dụng trong tất cả các khâu của quá trình dạy học làm cho bài
học sinh động hơn, khơi dậy hứng thú học tập cho HS và niềm tin ở kiến thức
vừa chiếm lĩnh. Tùy điều kiện dạy học mà TN được sử dụng để tổ chức hoạt
động nhận thức của HS với các mức độ tích cực, tự lực và sáng tạo khác nhau:
thơng báo, tái hiện (bắt chước), tìm tòi bộ phận, nghiên cứu. Nếu TN được sử
dụng theo hướng tìm tịi, nghiên cứu thì sẽ rèn luyện cho HS các kỹ năng quan
sát, phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa… để rút ra nhận xét và kết luận
khoa học. Qua đó phát triển tính tích cực, sáng tạo trong hành động và nhận thức
cho HS.
TN do HS thực hiện sẽ đưa việc học tập của HS tiến gần đến cách nghiên
cứu của các nhà khoa học, giúp HS hứng thú trong học tập.
TN do GV biểu diễn phải mẫu mực về thao tác để HS học tập, bắt trước,
để rồi sau đó khi HS làm TN, HS sẽ học được cả cách thức làm TN, từ đó rèn kỹ
năng, kỹ xảo thực hành TN.

13


Tóm lại: TN cung cấp cho HS cả kiến thức, cả phương thức giành lấy kiến
thức và mang lại niềm vui sướng của sự phát hiện. Do đó, bài thực hành vừa là
mục đích, vừa là nội dung, vừa là phương pháp dạy học hiệu nghiệm nhằm phát
huy tính tích cực sáng tạo của HS và rèn luyện được các kỹ năng kỹ xảo cần
thiết. Bài thực hành có tác dụng toàn diện về cả 3 mặt: giáo dục, giáo dưỡng,
giáo dục kỹ thuật tổng hợpgiúp đáp ứng được yêu cầu đổi mới phương pháp dạy
học hiện nay.
1.1.2.4. Sử dụng TN trong dạy học Sinh học

Sinh học là khoa học thực nghiệm, nghĩa là từ kết quả thu được từ thực
nghiệm, các nhà khoa học khái quát và hệ thống hóa để xây dựng thành những lý
thuyết khoa học. Do đó trong q trình dạy học, sử dụng TN là phương pháp tốt
nhất giúp HS phát hiện kiến thức, kỹ năng mới. Nhưng do đặc trưng của việc học
tập so với nghiên cứu khoa học là phát hiện lại những chân lý đã được khám phá,
nghĩa là tập dượt, làm theo con đường của các nhà sinh học đã đi để khám phá
kiến thức mới. Do đó, trong dạy học có những TN trường diễn và địi hỏi phải có
phương tiện thiết bị TN đắt tiền hoặc hóa chất độc hại, nguy hiểm, thì có thể sử
dụng theo kiểu "TN tưởng tượng" hoặc TN ảo để phù hợp với thời gian của một
tiết học.
* Sử dụng TN để hình thành kiến thức mới
Là phương pháp trong đó TN được sử dụng như nguồn kiến thức chủ yếu
để tổ chức HS tìm tịi, phát hiện kiến thức mới dưới sự hướng dẫn của GV.Có
hai cách khai thác thơng tin ở TN:
- Cách thứ nhất: GV trực tiếp làm TN hoặc sử dụng các TN ảo trên máy vi
tính. Cách này gọi là phương pháp biểu diễn TN theo kiểu tìm nghiên cứu hay
phương pháp biểu diễn TN theo kiểu giải quyết vấn đề. HS quan sát TN, nhận xét

14


và phân tích kết quả để rút ra kết luận khoa học. Như vậy, TN là nguồn thông tin
chủ yếu đối với HS.
Cũng có thể người ta chấp nhận kết quả thu được trong các TN đã được
kiểm nghiệm nhiều lần. Kết quả này chỉ được coi là tư liệu, chưa hẳn là nội dung
học tập.
Từ đặc điểm chung rút ra đặc điểm bản chất và tập cách diễn đạt đặc điểm
chung, bản chất bằng ngơn ngữ của mình.
GV chỉ ra điểm chưa chính xác để HS tự điều chỉnh và diễn đạt lại kết
luận khoa học cho chính xác.

Thường lúc đầu HS chưa quen, diễn đạt có thể sai, lúng túng, nhưng nếu
rèn luyện chắc chắn sẽ trưởng thành dần. Nếu vội vàng, GV làm thay bằng cách
GV tự kết luận từ kết quả TN thì hiệu quả dạy học sẽ thấp, HS có thể thuộc lịng
nhưng chưa chắc đã hiểu được bản chất.
Sử dụng TN để HS tự hình thành kết luận khoa học có thể tốn thời gian,
nhưng giá trị dạy học được tăng lên.
- Cách thứ hai: TN có thể được sử dụng theo kiểu giải thích - minh họa
trong phương pháp dùng lời, trong đó GV biểu diễn TN để giải thích - minh họa
cho bài giảng thì sẽ ngắn gọn hơn, nhưng HS khơng được rèn luyện được kỹ
năng quan sát phán đoán, tự lực phát hiện kiến thức mới. Hiệu quả sử dụng TN
đối với nhận thức của HS sẽ được tăng lên nhiều nếu TN được sử dụng theo kiểu
tìm tịi hoặc giải quyết vấn đề trong phương pháp trực quan.
* Sử dụng TN để rèn luyện kỹ năng thiết kế TN
Thiết kế TN được hiểu là từ mục đích TN đã được xác định, đề xuất đối
tượng làm TN, đề xuất phương pháp tiến hành TN sao cho kết quả thu được

15