Sử dụng thí nghiệm để tổ chức hoạt động học tập trong dạy học sinh học 11 trung học phổ thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

TRẦN NGỌC DUNG

SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM ĐỂ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG
HỌC TẬP TRONG DẠY HỌC SINH HỌC 11
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM SINH HỌC

HÀ NỘI - 2016


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

TRẦN NGỌC DUNG

SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM ĐỂ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG
HỌC TẬP TRONG DẠY HỌC SINH HỌC 11
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM SINH HỌC
Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn Sinh học
Mã số:60 14 01 11

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC THÀNH

HÀ NỘI - 2016

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Giáo dục Đại học Quốc gia Hà Nội, em đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Em xin được bày tỏ lòng kính trọng và lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS.
Nguyễn Đức Thành, người thầy đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt nhiều
kinh nghiệm quý báu cho em, giúp em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới các thầy giáo, cô giáo
trường Đại học Giáo dục –Đại học Quốc gia Hà Nội; các thầy giáo, cô giáo
trong Ban Giám hiệu và tổ Hóa Sinh - trường THPT Quang Trung Hà
Đông-Hà Nội và trường THPT Trần Hưng Đạo Hà Đông - Hà Nội đã tạo
điều kiện thuận lợi và nhiệt tình giúp đỡ em trong suốt thời gian làm nghiên
cứu.
Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn ủng hộ, động viên,
giúp đỡ để em có thể hoàn thành tốt luận văn.
Một lần nữa, em xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, tháng 11 năm 2016
Học viên

Trần Ngọc Dung

i


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
TÊN VIẾT TẮT

TÊN ĐẦY ĐỦ

ĐC

Đối chứng

ĐV

Động vật

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

KT

Kiểm tra

NC

Nghiên cứu

NCKH

Nghiên cứu khoa học

NL

Năng lực

NLNC

Năng lực nghiên cứu

SGK

Sách giáo khoa

SH

Sinh học

THPT

Trung học phổ thông

TN

Thí nghiệm, thực nghiệm

TV

Thực vật

ii


MỤC LỤC
Lời cảm ơn…………………………………………………………………….i
Danh mục các chữ viết tắt…………………………… ……………………..ii

Mục lục…………………………………………...………………………….iii
Danh mục bảng……………………………………………………………….vi
Danh mục sơ đồ, biểu đồ…………………………………………………….vii
MỞ ĐẦU………………………………………….…………..……………...1
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU……………………………………......................6
CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI………..6
1.1.Tổng quan về vấn đề nghiên cứu………………………………………….6
1.1.1. Nghiên cứu ở nước ngoài……………………...……………………….6
1.1.2. Nghiên cứu ở trong nước……………………………………………….8
1.2. Cơ sở lý luận…………………………………………………………….10
1.2.1. Thí nghiệm Sinh học…………………………...……………………..10
1.2.2. Hoạt động học tập……………………………………………………..14
1.2.3. Quan hệ học tập và thí nghiệm………………………………...……...17
1.2.4. Năng lực nghiên cứu………………………………………...………..18
1.2.5. Quan hệ giữa học tập và nghiên cứu khoa học………………………..22
1.3. Cơ sở thực tiễn…………………………………………………………..22
1.3.1.Mục đích xác định cơ sở thực tiễn..........................................................22
1.3.2. Phương pháp xác định...........................................................................22
1.3.3. Nội dung xác định cơ sở thực tiễn.........................................................23
Kết luận chương 1...........................................................................................28
CHƢƠNG 2. SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM ĐỂ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG
HỌC TẬP TRONG DẠY HỌC SINH HỌC 11 TRUNG HỌC PHỔ
THÔNG..........................................................................................................29
2.1. Xác định mục tiêu, cấu trúc nội dung của chương trình Sinh học 11Trung
học phổ thông THPT.......................................................................................29
2.1.1. Mục tiêu của chương trình Sinh học 11................................................29
iii


2.1.2. Cấu trúc nội dung của chương trình Sinh học 11..................................30

2.2. Các thí nghiệm cần có để dạy học Sinh học 11 – THPT..........................32
2.2.1. Các nội dung cần có thí nghiệm............................................................32
2.2.2. Thiết kế thí nghiệm ...............................................................................34
2.2.3. Tóm tắt cách thực hiện một số thí nghiệm trong dạy học Sinh học 11
Trung học phổ thông.......................................................................................38
2.3. Sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh học 11.......................................48
2.3.1. Nguyên tắc sử dụng thí nghiệm.............................................................48
2.3.2. Quy trình sử dụng thí nghiệm................................................................49
2.3.3. Ví dụ minh họa......................................................................................51
2.4. Biện pháp sử dụng thí nghiệm để phát triển năng lực nghiên cứu...........53
2.4.1. Một số biện pháp sử dụng trong mỗi bước của quá trình sử dụng thí
nghiệm.............................................................................................................53
2.4.2. Biện pháp sử dụng thí nghiệm để phát triển năng lực nghiên cứu trong
khâu hình thành kiến thức mới........................................................................56
2.4.3. Biện pháp sử dụng thí nghiệm để phát triển năng lực nghiên cứu trong
khâu củng cố ôn tập.........................................................................................60
2.4.4. Một số giáo án dạy học Sinh học 11 có sử dụng thí nghiệm để phát triển
năng lực nghiên cứu của học sinh...................................................................61
Kết luận chương 2...........................................................................................82
CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM…………………………...….83
3.1. Mục đích thực nghiệm..............................................................................83
3.2. Nội dung thực nghiệm..............................................................................83
3.2.1. Các bài dạy sử dụng thí nghiệm............................................................83
3.2.2. Nội dung đánh giá.................................................................................83
3.3. Phương pháp thực nghiệm.......................................................................84
3.3.1. Chọn địa bàn và đối tượng thực nghiệm...............................................84
3.3.2. Công thức thực nghiệm.........................................................................85
3.3.3. Phương pháp bố trí thực nghiệm...........................................................85
iv

3.3.4. Phương pháp xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm................................85
3.3.5. Kết quả thực nghiệm ............................................................................86
Kết luận chương 3...........................................................................................96
PHẦN 3. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ............................................97
1. Kết luận.......................................................................................................97
2. Khuyến nghị................................................................................................97
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................99
PHỤ LỤC.....................................................................................................102

v


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Kết quả quan niệm của giáo viên về sử dụng thí nghiệm trong dạy
học Sinh học....................................................................................................23
Bảng 1.2. Kết quả mong muốn học tập bằng thí nghiệm của học sinh đối với
môn Sinh học ở trường THPT........................................................................26
Bảng 2.1. Các nội dung cần có thí nghiệm................................................32
Bảng 2.2. Biện pháp sử dụng thí nghiệm để phát triển năng lực nghiên cứu..54
Bảng 3.1. Tên các bài dạy có sử dụng thí nghiệm...........................................83
Bảng 3.2. Bảng tiêu chí, chỉ tiêu, mức đạt được của năng lực nghiên cứu.....84
Bảng 3.3. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra lần1.... 86
Bảng 3.4. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra lần 2....87
Bảng 3.5. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra lần 3....88
Bảng 3.6. Tổng hợp các tham số đặc trưng trong 3 lần kiểm tra....................89
Bảng 3.7. Phát triển NLNC của HS trong dạy học Sinh học 11 theo hướng sử
dụng thí nghiệm để tổ chức hoạt động học tập................................................91
Bảng 3.8. Kết quả tham khảo ý kiến HS câu 1................................................94
Bảng 3.9. Kết quả tham khảo ý kiến HS câu 2................................................94

Bảng 3.10. Kết quả tham khảo ý kiến HS câu 3..............................................94

vi


DANH MỤC SƠ ĐỒ VÀ HÌNH
Sơ đồ 2.1. Cấu trúc nội dung của chương trình Sinh học 11..........................30
Sơ đồ 2.2. Quy trình thiết kế thí nghiệm.........................................................35
Sơ đồ 2.3. Quy trình sử dụng thí nghiệm để rèn luyện năng lực nghiên cứu..50
Hình 3.1. Đường lũy tích bài kiểm tra lần 1 ...................................................87
Hình 3.2. Đường lũy tích bài kiểm tra lần 2 ...................................................88
Hình 3.3. Đường lũy tích bài kiểm tra lần 3 ...................................................89

vii


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
1.1. Xuất phát từ yêu cầu đổi mới giáo dục
Chúng ta đang sống trong thế kỉ XXI, thế kỉ mà tri thức và kĩ năng của
con người được coi là yếu tố quyết định đến sự phát triển của xã hội. Sự phát
triển của xã hội loài người đặt ra cho giáo dục của mọi quốc gia trên thế giới
là phải nhanh chóng đổi mới mục tiêu, nội dung và phương pháp đào tạo
nguồn nhân lực cho tương lai.
Cùng với xu thế phát triển chung của nền giáo dục thế giới, sự nghiệp
giáo dục và đào tạo ở nước ta đã được Đảng và nhà nước rất quan tâm và
được nêu rõ trong Nghị quyết Hội nghị lần thứ 8, Ban chấp hành Trung ương
Đảng khóa XI (Nghị quyết số 29- NQ/TW ngày 4/11/2013) yêu cầu: “ Tiếp
tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy
tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người

học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung
dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập
nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực. Chuyển từ học chủ yếu
trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội,
hoạt động trải nghiệm, nghiên cứu khoa học”. Đến Đại hội Đảng khóa XII
tiếp tục khẳng định: “ Giáo dục là quốc sách hàng đầu. Phát triển giáo dục và
đào tạo nhằm nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài.
Chuyển mạnh quá trình giáo dục chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển
toàn diện năng lực và phẩm chất người học; học đi đôi với hành, lý luận gắn
với thực tiễn” [2].
Tại kỳ họp thứ 7, Quốc hội khóa XI của nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa
Việt Nam đã sửa đổi Luật Giáo dục 2005, trong đó nhấn mạnh các yêu cầu về
nội dung giáo dục: “ Bảo đảm tính cơ bản, toàn diện, thiết thực, hiện đại và có
hệ thống” , yêu cầu về phương pháp giáo dục: “ Phải phát huy tính tích cực,
1


tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của người học; bồi dưỡng cho người học
năng lực tự học, khả năng thực hành, lòng say mê học tập và ý chí vươn lên”.
Để đảm bảo được điều đó, nhất định phải thực hiện thành công việc
chuyển từ phương pháp dạy học theo lối “ truyền thụ một chiều” sang dạy
cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kĩ năng , hình thành năng lực và
phẩm chất; đồng thời phải chuyển cách đánh giá kết quả giáo dục từ kiểm tra
trí nhớ sang kiểm tra, đánh giá năng lực vận dụng kiến thức, coi trọng cả kiểm
tra đánh giá kết quả học tập với kiểm tra đánh giá trong quá trình học tập để
có thể tác động kịp thời nhằm nâng cao chất lượng của các hoạt động dạy học
và giáo dục”…[8].
1.2. Xuất phát từ vai trò của thí nghiệm trong dạy học sinh học
Sinh học là bộ môn khoa học thực nghiệm. Nhiều hiện tượng, khái niệm,
quy luật, quá trình trong sinh học đều bắt nguồn từ thí nghiệm. B.P.Exipop có

viết: “ không thể hình dung được việc giảng dạy sinh vật học trong nhà trường
mà lại không có quan sát, không có thí nghiệm học tập”[9]. Vì vậy, việc sử
dụng thí nghiệm trong dạy và học các bài Sinh học là một biện pháp nâng cao
chất lượng dạy và học.
Thí nghiệm Sinh học giúp học sinh đào sâu, mở rộng những kiến thức đã
học. Tiến hành thí nghiệm sẽ rèn luyện cho học sinh những đức tính như
chính xác, cẩn thận, khoa học đặc biệt là phương pháp phát triển tư duy, trong
đó có tư duy quy nạp[15].
Thí nghiệm góp phần làm cho học sinh huy động được cách học tích
cực, gây hứng thú học tập cho HS.Thí nghiệm giúp làm sáng tỏ lý thuyết,
khơi dạy tính tò mò khoa học cho HS, rèn luyện kỹ năng thực hành, nghiên
cứu khoa học, thói quen giải quyết vấn đề bằng khoa học[10].
Tục ngữ có câu “ Trăm nghe không bằng một thấy”, đủ nói lên vai trò
của thí nghiệm. Người Ấn Độ và người Trung Hoa cũng đã nói “ Nghe thì
quen, nhìn thì nhớ, làm thì hiểu”.
Thực hiện thí nghiệm Sinh học sẽ đưa việc học tập của học sinh tiến
2


gần đến cách nghiên cứu của các nhà khoa học, vì rằng bản thân thí nghiệm
đòi hỏi học sinh phải phát hiện ra những vấn đề mới, có thể chỉ là vấn đề nhỏ
mà các nhà khoa học đã phát hiện ra, nhưng nó cũng là yếu tố lôi cuốn học
sinh hứng thú với công việc [15].
Với việc đổi mới mục tiêu dạy học là từ truyền thụ kiến thức một chiều
sang dạy cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kĩ năng, hình thành
năng lực và phẩm chất thì sử dụng thí nghiệm sẽ đáp ứng được yêu cầu trên,
học sinh được rèn luyện từ khâu lập kế hoạch thực hiện, thu thập số liệu, xử lý
và viết báo cáo tổng kết, do vậy người học được đặt vào vị trí người nghiên
cứu đáp ứng mục tiêu dạy học hiện nay.
1.3.Xuất phát từ thực trạng việc sử dụng thí nghiệm Sinh học 11 hiện nay

Qua thăm dò, điều tra thực trạng của việc sử dụng thí nghiệm vào việc tổ
chức hoạt động trong dạy học ở các trường THPT hiện nay cho thấy số lượng
và chất lượng thí nghiệm Sinh học chưa đáp ứng được yêu cầu của việc dạy
học nói chung và đặc biệt là yêu cầu việc đổi mới dạy học nói riêng. Tình
trạng đó có thể có nhiều lí do, trong đó có lí do điều kiện cơ sở vật chất không
đáp ứng được yêu cầu bài thí nghiệm như không có đủ dụng cụ tiến hành thí
nghiệm hoặc nếu có đủ thì không dùng được, dùng được thì cũng chóng hỏng.
Phần vì thiếu một sự quản lí chỉ đạo, động viên những người tốt, việc tốt
trong sử dụng và cải tiến sáng tạo thí nghiệm Sinh học hiện có. Ngoài ra GV
còn ngại mất thời gian chuẩn bị, đa số giáo viên tự tiến hành thí nghiệm có
minh họa trong SGK mà không hướng dẫn học sinh tự làm hay học sinh tự
nghiên cứu SGK để tự thiết kế thí nghiệm. Như đã phân tích, hiệu quả dạy
học còn tùy thuộc vào phương pháp sử dụng các thí nghiệm. Nếu một bức
tranh, một thí nghiệm chỉ được sử dụng để minh họa và củng cố những điều
giáo viên đã trình bày về phương diện lý thuyết sẽ hạn chế tư duy sáng tạo
của HS, HS hầu như không thu lượm được thêm gì về kiến thức, nếu không
chỉ rèn luyện kĩ năng quan sát.
Nhưng nếu được sử dụng theo con đường tìm tòi nghiên cứu để đi đến
3


kiến thức lĩnh hội sẽ có ý nghĩa khác biệt cơ bản so với loại hình thí nghiệm
nêu trên, nó giúp HS có cơ hội phát triển tư duy sáng tạo. Từ những lí do trên
tôi lựa chọn và nghiên cứu đề tài: “ Sử dụng thí nghiệm để tổ chức hoạt
động học tập trong dạy học Sinh học 11 – Trung học phổ thông”.
2. Mục đích nghiên cứu
Xác định được cách xây dựng và sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh
học 11 – THPT nhằm phát triển năng lực nghiên cứu cho học sinh.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
3.1. Xây dựng cơ sở lý luận của đề tài nghiên cứu.

3.2. Xác định thực trạng của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh học
11 hiện nay.
3.3. Xác định thí nghiệm cần có để sử dụng trong dạy học Sinh học.
3.4. Xây dựng quy trình thiết kế thí nghiệm kiểu đề tài nghiên cứu.
3.5. Xây dựng quy trình sử dụng thí nghiệm để phát hiện năng lực nghiên cứu
cho học sinh.
3.6.Thực nghiệm sư phạm để đánh giá giả thuyết của đề tài.
4. Đối tƣợng, khách thể nghiên cứu
4.1. Đối tượng nghiên cứu
Biện pháp sử dụng thí nghiệm để phát triển năng lực nghiên cứu cho HS.
4.2. Khách thể nghiên cứu
Quá trình dạy học Sinh học 11 – THPT.
5. Vấn đề nghiên cứu
Cách xây dựng và sử dụng thí nghiệm Sinh học trong dạy học Sinh học
11 – THPT có thể phát triển năng lực học tập cho HS.
6. Giả thuyết khoa học
Nếu các thí nghiệm Sinh học được thiết kế như đề tài nghiên cứu và sử
dụng như con đường phát hiện kiến thức thì năng lực nghiên cứu của học sinh
được phát triển.
7. Phạm vi nghiên cứu
4


Tập trung sử dụng thí nghiệm dạy học nội dung sinh lý thực vật trong
Sinh học 11 – THPT
8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
8.1. Ý nghĩa khoa học
Đề tài nghiên cứu sẽ góp phần hoàn thiện cơ sở lý luận về việc sử dụng
thí nghiệm để tổ chức hoạt động học tập trong dạy học Sinh học 11 – THPT,
theo hướng xây dựng và phát hiện năng lực nghiên cứu cho học sinh.

8.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Bước đầu xác định được thực trạng của việc sử dụng thí nghiệm và khả năng
làm thí nghiệm của học sinh.
- Kết quả nghiên cứu có thể làm tài liệu tham khảo cho giáo viên về sử dụng
thí nghiệm phát triển năng lực nghiên cứu cho học sinh.
9. Phƣơng pháp nghiên cứu
9.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
Nghiên cứu các tài liệu, công trình nghiên cứu liên quan đến đề tài.
9.2.Phương pháp điều tra sư phạm
Sử dụng phiếu điều tra giáo viên và học sinh về thực trạng dạy, học có
sử dụng thí nghiệm.
9.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra giả thuyết của đề tài.
10. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu , kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ
lục, luận văn được trình bày theo 3 chương:
Chương 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài.
Chương 2. Sử dụng thí nghiệm để tổ chức hoạt động học tập trong dạy học
Sinh học 11 – THPT.
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm.

5


KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1.Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
1.1.1. Nghiên cứu ở nước ngoài
1.1.1.1. Những nghiên cứu về thí nghiệm

Trong giáo dục, vấn đề sử dụng thực hành thí nghiệm đã được nghiên
cứu từ rất lâu và được xem là một vấn đề quan trọng, cơ bản nhất trong quá
trình dạy học. Nhà giáo dục kiệt xuất J.A Comenxki (1592 – 1670) cho rằng:
“ Sẽ không có gì hết trong não nếu như trước đó không có gì trong cảm
giác”[24]. Vì vậy, dạy học bắt đầu không thể từ sự vật giải thích về các sự vật
mà phải từ sự quan sát trực tiếp chúng . Nếu chúng ta muốn dạy cho HS biết
các sự vật một cách vững chắc, đúng đắn thì càng phải dạy quan sát và qua
chứng minh bằng cảm tính…
Ông Galilei (1564 – 1642) là một nhà vật lý học người Italia cho rằng
“ Muốn hiểu biết thiên nhiên phải trực tiếp quan sát thiên nhiên, phải làm thí
nghiệm, phải hỏi thiên nhiên chứ không phải hỏi Aristotles hoặc kinh
thánh…” Về sau các nhà khoa học khác đã kế thừa và phát triển phương pháp
này hoàn chỉnh hơn. Hiện nay phương pháp TN thực hành được thâm nhập
vào nhiều ngành khoa học tự nhiên cũng như khoa học xã hội.
Trong cuốn “ Giáo dục học” của N.V. Savin ông đã nhấn mạnh mục
đích của công tác thí nghiệm thực hành là để đảm bảo việc củng cố và cụ thể
hóa các tri thức lý luận mà HS đã thu nhận được, thực hiện đầy đủ hơn mối
quan hệ giữa lý luận và thực tiễn. Thông qua việc quan sát HS thực hành mà
ông nhận thấy trong quá trình thực hiện những công việc mang tính chất tổng
hợp dễ nảy sinh ở HS những nhu cầu áp dụng độc lập những tri thức. Nó có
thể là những tri thức mà HS đã tiếp nhận đưa vào sử dụng trong tình huống
quen thuộc hoặc là những sáng tạo mới, từ đó khả năng sáng tạo phát triển.
6


Như vậy, N.V. Savin đã khẳng định rõ mục đích, ý nghĩa của hoạt động thí
nghiệm thực hành trong dạy học.
Tư tưởng nhấn mạnh vai trò tích cực, chủ động của người học . Xem
người học là chủ thể của quá trình nhận thức đã có từ lâu. Đặc biết, trào lưu
giáo dục hướng vào người học xuất hiện đầu tiên ở Mỹ, sau đó lan sang Tây

Âu và châu Á mà chủ yếu là ở Nhật Bản, thể hiện ở thuật ngữ “ Dạy học theo
hướng vào người học”, “ Dạy học lấy học sinh làm trung tâm”…Khái niệm
dự án đã đi từ lĩnh vực kinh tế, xã hội vào lĩnh vực giáo dục, đào tạo không
chỉ với ý nghĩa là các dự án phát triển giáo dục mà còn được sử dụng như một
phương pháp hay hình thức dạy học. Các nhà sư phạm Mỹ từ đầu thế kỷ 20 đã
xây dựng lý luận cho phương pháp dự án ( Project method) và coi đó là
phương pháp dạy học quan trọng để thực hiện quan điểm dạy học định hướng
vào học sinh, nhằm khắc phục nhược điểm của dạy học truyền thống coi thầy
giáo là trung tâm. Theo phương pháp này, người học thực hiện nhiệm vụ học
tập phức hợp, có sự kết hợp giữa lý thuyết và thực tiễn, thực hành. Người học
cần tham gia tích cực và tự lực vào các giai đoạn của quá trình dạy học. Giáo
viên chủ yếu đóng vai trò tư vấn, hướng dẫn giúp đỡ [11].
Các tác giả nêu trên sử dụng TN dùng trong dạy học ở các môn tự nhiên,
nhưng sử dụng TN để tổ chức hoạt động học tập trong dạy học Sinh học 11
chưa có công trình nào nghiên cứu.
1.1.1.2. Những nghiên cứu về năng lực
Ở thế kỉ XVII, A.Komenxki đã viết: “ Giáo dục có mục đích đánh thức
năng lực nhạy cảm, phán đoán đúng đắn, phát triển nhân cách… hãy tìm ra
phương pháp cho phép giáo viên dạy ít hơn, học sinh học nhiều hơn”. Tư
tưởng này bắt đầu rõ rệt từ thế kỷ XVII – XIX và đã trở nên rất đa dạng trong
thế kỷ XX. Vào những năm 70 của thế kỷ XX, tại Liên Xô ( cũ) vấn đề rèn
luyện năng lực cho học sinh trong trường học được quan tâm đặc biệt. Người
đi sau nghiên cứu vấn đề này là I.Ia.Lerner, nhà giáo dục học người Nga, ông
đã đưa ra một công trình nghiên cứu về vấn đề này mang tên “ Bài tập nhận
7


thức” [23]. Tiếp đó, nhiều nhà nghiên cứu, nhà giáo dục đã làm sáng tỏ khái
niệm về năng lực như John Erpenbeck ( 1996), Xavier Roegier ( 2002) [36].
Tác giả Weitnert ( 2001) năng lực là những kỹ năng và kĩ xảo học được hoặc

sẵn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn
sàng về động cơ, xã hội... và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề
một cách có trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt [13].
Từ những khái niệm năng lực cho thấy khả năng thực hiện, phải biết vận
dụng, biết làm chứ không chỉ hiểu và biết.
Giáo dục dựa vào năng lực nổi lên từ những năm 1970 ở Mỹ, giáo dục
hướng tới đo lường chính xác kiến thức, kĩ năng và thái độ của người học
[30]. Nhiều quốc gia thiết kế chương trình giáo dục dựa vào năng lực trong
đó chú trọng xây dựng chương trình, mục tiêu, phương pháp thực hiện cũng
như đánh giá người học như Đức, Anh, Mỹ, Australia[14]...OECD ( tổ chức
các nước kinh tế phát triển) ( 2002) đã xác đinh “ Năng lực là khả năng cá
nhân đáp ứng các yêu cầu phức tạp và thực hiện thành công nhiệm vụ trong
bối cảnh cụ thể”. Việc đánh giá năng lực người học cũng được làm sáng tỏ
hơn trong “ nghiên cứu đánh giá trong giáo dục” ( 2006) của nhóm tác giả
Liesbeth K.J. Baartman, J. Bastianens, Paul A. Kirschner và Cees P.M. van
der Vleuten [29].
1.1.2. Nghiên cứu ở trong nước
1.1.2.1. Những nghiên cứu về sử dụng thí nghiệm trong dạy học
Ở Việt Nam, đã có rất nhiều nhà lý luận dạy học nghiên cứu về sử dụng
thí nghiệm, nhằm cải tiến phương pháp dạy học theo hướng tích hoạt động
học tập nhận thức như: Đinh Quang Báo, Dương Tiến Sỹ, Nguyễn Văn Duệ,
Trần Bá Hoành, Nguyễn Cương, Võ Chấp, Tô Xuân Giáp, Trịnh Nguyên
Giao…Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học ở trường THPT đã được
nghiên cứu rộng rãi và vận dụng có hiệu quả như: Trần Sinh Thành, Đặng
Quang Khoa( 2003) với đề tài “ Hình thành kĩ năng phán đoán cho sinh viên
sư phạm kĩ thuật, thông qua dạy học thực hành” [19].
8


Năm 2011, Nguyễn Vinh Hiển từ sự phân tích vai trò của hoạt động

quan sát, TN trong quá trình dạy học nói chung và dạy học Sinh học nói riêng
đã đề xuất biện pháp, quy trình sử dụng TN trong dạy học kiến thức Sinh học
tế bào – Sinh học 10 THPT [18].
Cao Cự Giác ( 2004) – Trường Đại học Sư phạm Vinh có bài viết “ Phát
triển khả năng tư duy và thực hành thí nghiệm qua các bài tập hóa học thực
nghiệm ( Tạp chí giáo dục số 88 – 2004). Theo tác giả, việc sử dụng bài tập
thực nghiệm không chỉ cung cấp kiến thức, củng cố kiến thức mà còn rèn
luyện được các kĩ năng tư duy thực nghiệm và thao tác thực hành [19].
Năm 2005, Hoàng Thị Kim Huyền đã xây dựng cấu trúc bài thực hành
phương pháp dạy học SH nhằm nâng cao chất lượng thực hành và bồi dưỡng
năng lực tự học cho sinh viên trường đại học sư phạm [22].
Nguyễn Thị Dung – Trường Cao đẳng Sư phạm Hà Nội có bài “ Tích
cực hóa hoạt động học tập trong giờ thực hành củng cố môn SH ở phổ thông”
( tạp chí Giáo dục số 6 – 2006). Tác giả cho rằng việc tích cực hoạt động học
tập trong giờ thực hành củng cố cần được coi trọng, bằng cách tạo điều kiện
cho học sinh tự lực tìm con đường chứng minh những kiến thức được học.
Năm 2007, Dương Tiến Sỹ trên cơ sở phân tích những khó khăn trong
quá trình dạy học SH , đặc điểm tâm lí nhận thức của HS lớp 6, những hạn
chế của các TN nên đã đề xuất biện pháp sử dụng TN ảo để tích hợp giáo dục
môi trường trong dạy học SH 6 [26].
Như vậy, việc tìm hiểu về sử dụng thí nghiệm trong dạy học đã được
nghiên cứu và chú ý từ rất sớm cả trong nước và trên thế giới. Tuy nhiên, theo
tôi việc sử dụng thí nghiệm để phát triển hoạt động nhận thức của HS còn hạn
chế. Vì vậy việc nghiên cứu các biện pháp, quy trình sử dụng các thí nghiệm
để tổ chức hoạt động học tập trong dạy học Sinh học cho học sinh THPT là
rất cần thiết.
1.1.2.2. Những nghiên cứu về năng lực
Vào những năm đầu thế kỉ XXI, giáo dục Việt Nam đang triển khai
9

đổi mới chương trình giáo dục. Chiến lược phát triển giáo dục 2001 – 2010
xác định phát triển giáo dục phổ thông “ Đổi mới mục tiêu, nội dung, chương
trình giáo dục… Thực hiện chương trình hợp lí đảm bảo kiến thức phổ thông
cơ bản, tạo điều kiện phát triển năng lực của mỗi học sinh, nâng cao năng lực
tư duy, kỹ năng thực hành, tính thực tiễn…”
Nghị quyết 29 của Ban Chấp hành Trung ương Đảng khẳng định: Phải
chuyển đổi căn bản toàn bộ nền giáo dục từ chủ yếu nhằm trang bị kiến thức
sang phát triển phẩm chất, năng lực người học…
Tác giả Nguyễn Hồng Thuận (2012) đề cập đến khái niệm, các thành tố
của năng lực. Theo đó, năng lực được cấu thành từ những bộ phận cơ bản là:
tri thức về lĩnh vực hoạt động hay quan hệ đó; Kĩ năng tiến hành hoạt động
hay xúc tiến, ứng xử với quan hệ nào đó; những điều kiện tâm lí [8].
Theo GS.TS. Đinh Quang Báo đã nghiên cứu phát triển năng lực tư duy
trong một số vấn đề về mục tiêu và chuẩn trong chương trình phổ thông sau
2015 cho rằng “ Năng lực là khả năng vận dụng kiến thức, kinh nghiệm, kỹ
năng, thái độ và hứng thú để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả
trong các tình huống đa dạng của cuộc sống”.
1.2.

Cơ sở lý luận

1.2.1. Thí nghiệm Sinh học
1.2.1.1. Khái niệm về thí nghiệm
Theo từ điển Tiếng Việt, thí nghiệm có 2 nghĩa; nghĩa thứ nhất là gây ra
một hiện tượng, một sự biến đổi nào đó trong điều kiện xác định để quan sát,
tìm hiểu, nghiên cứu, kiểm tra hay chứng minh; nghĩa thứ 2 là “làm thử để rút
kinh nghiệm”[32]. Theo đại từ điển tiếng Việt NXB Văn hóa thông tin 1999,
thí nghiệm là “ làm thử theo những điều kiện, nguyên tắc đã được xác định để
nghiên cứu, chứng minh”[35].

Nếu quan sát là phương pháp nghiên cứu các đối tượng và hiện tượng có
sẵn trong tự nhiên, thì TN là phương pháp nghiên cứu đối tượng và hiện
tượng trong điều kiện nhân tạo. TN là phương pháp cơ bản trong nghiên cứu
10


khoa học Sinh học nhằm phát hiện những kiến thức về hoạt động sinh lý, về
những yếu tố tác động qua lại, vì vậy nó cũng được sử dụng trong dạy học
Sinh học, vì nó là phương pháp tìm ra kiến thức.
Thí nghiệm có ưu thế hơn quan sát ở chỗ, người nghiên cứu chủ động
sáng tạo ra các hiện tượng, thay đổi điều kiện quan sát và tạo khả năng đi sâu
hơn vào việc tìm hiểu nguyên nhân của các hiện tượng, nó cho phép tìm hiểu
bản chất của các hiện tượng, mối quan hệ nhân quả giữa các hiện tượng. Vì
vậy I.P.Paplop ( 1549 – 1936) đã nói: “ Quan sát chỉ thu lượm những gì mà tự
nhiên tạo ra, còn thí nghiệm cho phép giành lấy ở tự nhiên những gì mà con
người cần” [15].
Khi được xét là một danh từ, Thí nghiệm nó bao gồm mẫu vật, dụng cụ,
phòng thí nghiệm, hóa chất được cung cấp từ hiện thực khách quan.
Còn khi xét là một động từ, thí nghiệm là việc gây ra một hiện tượng ,
một sự biến đổi nào đó trong điều kiện xác định để tìm hiểu, nghiên cứu,
kiểm tra hay chứng minh [15].
1.2.1.2. Các loại thí nghiệm Sinh học
* Theo mục đích của lý luận dạy học
- Thí nghiệm hình thành kiến thức mới
- Thí nghiệm củng cố và hoàn thiện kiến thức
- Thí nghiệm để kiểm tra – đánh giá
- Thí nghiệm để vận dụng kiến thức
* Theo thời gian cho kết quả TN
- Thí nghiệm dài hạn
- Thí nghiệm ngắn hạn

* Theo địa điểm tiến hành TN
- Thí nghiệm trong phòng thí nghiệm
- Thí nghiệm ở vườn trường
- Thí nghiệm ở ngoài đồng ruộng

11


1.2.1.3. Vai trò thí nghiệm trong nghiên cứu Sinh học và dạy học
Sinh học là ngành khoa học tự nhiên , nghiên cứu về sự sống. Đối tượng
nghiên cứu của Sinh học là thế giới sống. Do đó, thí nghiệm là phương pháp
cơ bản, đặc trưng cho hoạt động nghiên cứu và dạy học Sinh học. Chính vì
vậy trong dạy học Sinh học thí nghiệm có vai trò đặc biệt quan trọng.
*Vai trò của thí nghiệm trong nghiên cứu Sinh học
Khi học sinh chưa có hoặc có ít hiểu biết về đối tượng cần nghiên cứu thì
thí nghiệm được sử dụng để thu nhận những kiến thức đầu tiên về nó, các dữ
liệu này tạo điều kiện cho học sinh đưa ra những giả thuyết. Việc thiết kế quy
trình thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, xử lý kết quả là cơ sở cho những khái
quát về tính chất, quy luật, hiện tượng sinh học được nghiên cứu. Như vậy, thí
nghiệm là phương tiện của việc thu nhận tri thức [28].
Mọi giả thuyết khoa học trong quá trình nghiên cứu sinh học đều được
kiểm tra bằng thực nghiệm trước khi coi chúng là quy luật. Trong nhiều
trường hợp, kết quả thí nghiệm phủ nhận tính đúng đắn của tri thức đã biết,
đòi hỏi phải đưa ra giả thuyết khoa học mới và lại phải kiểm tra nó ở các thí
nghiệm khác. Nhờ vậy, HS sẽ thu được những tri thức có tính khái quát
hơn.Từ những đặc điểm trên cho thấy thí nghiệm là phương pháp phát hiện
kiến thức sinh học cho học sinh.
Hiện nay với mục tiêu đổi mới phương pháp dạy học, phương tiện dạy
học được mở rộng thêm là các phương tiện được sử dụng trong quá trình dạy
học để hình thành các tình huống có vấn đề trong giờ học giúp học sinh tìm

hiểu, củng cố, so sánh, vận dụng kiến thức. Do đó, thí nghiệm sẽ là phương
tiện dạy học hữu ích. Thí nghiệm là phương tiện trực quan bao gồm các dụng
cụ, thiết bị kĩ thuật từ đơn giản đến phức tạp được dùng trong quá trình tiến
hành thí nghiệm. Quá trình diễn biến của thí nghiệm được học sinh quan sát,
qua đó nhận ra kết quả và rút ra kết luận khoa học.
Thí nghiệm là mô hình đại diện cho hiện thực khách quan, là cơ sở xuất
phát cho quá trình nhận thức của học sinh [3]. Trong thí nghiệm có nhiều yếu
12


tố con người có thể chủ động sáng tạo, vì vậy cho phép đi sâu tìm hiểu bản
chất, hiện tượng, các mối quan hệ có nguyên nhân – kết quả của hiện tượng.
Từ đó hình thành tri thức cho HS, đặc biệt qua TN học sinh sẽ lĩnh hội được
tri thức mới qua các hiện tượng được biểu hiện.
Thí nghiệm là cầu nối giữa lí thuyết và thực tiễn: Thí nghiệm rất gần gũi
với đời sống, với các quy trình công nghệ. Chính vì vậy, thí nghiệm giúp HS
vận dụng các điều đã học vào thực tế cuộc sống. Học là để phục vụ cuộc
sống, ứng dụng kiến thức đã học vào cuộc sống, do đó quá trình dạy học phải
gắn liền với thực tế cuộc sống, ứng dụng kiến thức đã học vào cuộc sống. Khi
quan sát thí nghiệm ( tự mình hoặc GV làm) HS ghi nhớ các thí nghiệm. Nếu
gặp lại hiện tượng trong tự nhiên HS sẽ hình dung lại kiến thức và giải thích
được hiện tượng một cách dễ dàng. Từ đó, HS phát huy được tính tích cực
sáng tạo và ứng dụng kiến thức nhạy bén trong những trường hợp khác nhau.
Như vậy, việc dạy học Sinh học đã thực hiện được mục tiêu chung của giáo
dục, đó là đào tạo những con người toàn diện về mọi mặt, hình thành những
kĩ năng cần thiết, khả năng thích ứng trong mọi tình huống.
Thí nghiệm là phương tiện tổ chức hoạt động tích cực của HS trong dạy
học SH: Thí nghiệm không chỉ đơn thuần là minh họa cho kiến thức bài giảng
mà thí nghiệm còn là phương tiện rất hữu ích trong việc hình thành kiến thức
cho HS. Nếu thí nghiệm được tổ chức dưới hình thức tìm tòi, nghiên cứu thì

HS không chỉ quan sát mà còn tự mình rút ra kinh nghiệm, nhận xét và tự
mình giải thích TN. Thông qua đó giúp HS phát triển tính độc lập, tự giác,
tích cực sáng tạo trong hành động và nhận thức.
Sử dụng thí nghiệm trong dạy học làm cho bài học không chỉ thêm phần
sinh động mà còn khơi dậy học sinh hứng thú học tập môn học, giúp học sinh
hoàn thiện kĩ năng, kĩ xảo mà còn củng cố niềm tin ở kiến thức vừa lĩnh hội.
Như vậy, thí nghiệm vừa là phương tiện tổ chức hoạt động nhận thức
cho học sinh, vừa là phương tiện để học sinh rèn luyện năng lực nghiên cứu
theo phương pháp tư duy của nhà khoa học. Thí nghiệm là một phương tiện
13


trực quan có tác dụng giáo dục học sinh một cách toàn diện, đáp ứng được
nhiệm vụ trí – đức dục tốt nhât [26].
1.2.2. Hoạt động học tập
1.2.2.1. Học tập
Có nhiều cách tiếp cận về học tập:
* Theo lý thuyết nhận thức: Học tập là quá trình thu nhận và xử lý thông
tin. Khi nghiên cứu một vấn đề trước hết HS phải thu thập thông tin có liên
quan đến kiến thức đó. Để biến những thông tin thu thập được thành kiến thức
của mình thì HS phải xử lý thông tin đó. Từ đó xác định kiến thức khoa học
và rút ra kết luận chính xác và đầy đủ về vấn đề học tập [13] .
* Theo thuyết kiến tạo: Học tập là sự tự kiến tạo tri thức:
Trong mô hình học tập theo thuyết kiến tạo thì học sinh tự tìm hiểu thu
nhận kiến thức, tự tạo thế giới riêng cho mình. Tất cả những gì mỗi người trải
nghiệm sẽ được sắp xếp chúng vào trong vốn kiến thức đã có và biến chúng
thành tài sản riêng của mình, tức là tự kiến tạo riêng cho mình một bức tranh
thế giới [13].
*Theo thuyết hoạt động: Học tập diễn ra trong hoạt động, học tập là một
chuỗi các hoạt động của HS có liên hệ mật thiết với mục tiêu, nội dung và

phương pháp dạy học; thông qua các hoạt động này rèn cho HS có ý thức tự
giác, tích cực, chủ động và sáng tạo . Người học chỉ có thể phát huy sáng tạo
khi họ được học tập trong hoạt động và bằng hoạt động [11].
* Theo thuyết nghiên cứu : Trong dạy học nếu cho HS tự nghiên cứu
khoa học sẽ giúp cho bản thân HS không chỉ thu được kết quả mình nghiên
cứu mà còn rèn luyện phẩm chất và năng lực của bản thân [ 11].
Ngoài những quan điểm nêu trên khái niệm học tập còn có những quan
điểm khác:
Học tập là quá trình tương tác giữa cá thể và môi trường, kết quả dẫn đến
sự biển đổi về nhận thức, thái độ hay hành vi của cá thể đó [20].
Học tập là việc học có chủ ý, có mục đích định trước, được tiến hành
14


bởi một hoạt động đặc thù – hoạt động học, nhằm thỏa mãn nhu cầu người
học của cá nhân [ 20].
Ta có thể khái quát lại quan điểm về học ngày nay là: Học là một quá
trình trong đó chủ thể tự biến đổi mình, tự làm phong phú mình bằng cách thu
lượm và xử lí thông tin từ môi trường sống xung quanh mình [15].
1.2.2.2. Hoạt động
Theo từ điển tiếng Việt của Viện Ngôn ngữ học thì: “ Hoạt động là tiến
hành những việc làm có quan hệ với nhau chặt chẽ, nhằm một mục đích nhất
định trong đời sống xã hội” [32].
Theo Phạm Minh Hạc “ Hoạt động là quá trình tác động qua lại giữa con
người với thế giới xung quanh để tạo ra sản phẩm về phía thế giới và sản
phẩm về phía con người. Trong quá trình tác động qua lại đó, có hai chiều tác
động diễn ra đồng thời, thống nhất và bổ sung cho nhau” [17].
Trong tâm lý học, hoạt động được hiểu là “ Một tổ hợp tác động vào đối
tượng nhằm đạt mục đích thỏa mãn một nhu cầu nhất định và chính kết quả
hoạt động là sự cụ thể hóa nhu cầu của chủ thể” [1].

Như vậy, hoạt động của con người chính là quá trình tác động đến đối
tượng nhằm mục đích thỏa mãn nhu cầu của mình. Khi nhu cầu này được thỏa
mãn sẽ xuất hiện một nhu cầu mới và ở mức độ cao hơn. Khi ấy con người lại
tiến hành các hoạt động mới khác. Cứ như vậy con người không chỉ tồn tại
mà ngày càng phát triển đến những trình độ cao hơn.
1.2.2.3. Hoạt động học tập
Đối với con người thì học tập là một trong những hình thức hoạt động
chính, không thể thiếu nhằm tiếp thu, lĩnh hội những thành tựu, tri thức, kinh
nghiệm xã hội - lịch sử của xã hội loài người đã được tích lũy qua các thế hệ.
Trong tâm lý sư phạm Đại học thì A.V. Petrovxki cho rằng “ hoạt động
học tập là vấn đề phẩm chất tư duy và kết hợp các loại hoạt động trong việc
thực hiện mục đích và nhiệm vụ giảng dạy”[27].
N.V. Cudomina lại coi hoạt động học tập là loại học tập nhận thức
15


cơ bản của HS được thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy cô. Trong quá
trình này việc nắm vững nội dung cơ bản các thông tin mà thiếu nó thì không
thể tiến hành được hoạt động học tập trong tương lại [27].
Các quan niệm trên về hoạt động học tập mặc dù chưa có sự thống nhất
giữa các tác giả, song các tác giả khác nhau ít nhiều đều xem xét hoạt động
học tập có liên quan đến nhận thức hoặc tư duy .
Về phía các tác giả Việt Nam, như tác giả Lê Văn Hồng khi nghiên cứu
về hoạt động học tập đã có quan niệm như sau : Hoạt động học tập là hoạt
động đặc thù của con người được điều khiển bởi mục đích tự giác và lĩnh hội
tri thức, kỹ xảo mới, những phương thức hành vi và những dạng hoạt động
nhất định [21].
Trong nghiên cứu khoa học hoạt động học tập thể hiện ở bốn đặc điểm
cơ bản sau:
- Hoạt động bao giờ cũng là hoạt động có đối tượng: Đối tượng của hoạt

động là cái con người làm ra, cần chiếm lĩnh.
- Hoạt động bao giờ cũng có tính chủ thể: chủ thể của hoạt động chính là
người thực hiện hoạt động. Chủ thể có khi là một người, có khi là một số
người. Tính chủ thể trước hết bao hàm tính tích cực, tính tích cực phát triển
tới đỉnh cao thành tính chủ động, say mê.
- Hoạt động vận hành theo nguyên tắc gián tiếp: Trong hoạt động lao
động, người ta dùng công cụ lao động để tác động vào đối tượng lao động.
Công cụ lao động đứng vai trò trung gian giữa chủ thể và đối tượng lao động,
tạo ra tính chất gián tiếp cho hoạt động lao động.
- Hoạt động bao giờ cũng mang tính mục đích: Trong mọi hành động của
con người, tính mục đích được nổi lên rõ rệt.
Tóm lại, hoạt động học tập có thể hiểu như sau : Hoạt động học tập là
hoạt động có mục đích của chủ thể nhằm lĩnh hội, tiếp thu những tri thức,
kinh nghiệm của xã hội loài người được kết tinh trong nền văn hóa xã hội,
qua đó giúp chủ thể phát triển và hoàn thiện nhân cách.
16