Phát triển năng lực nghiên cứu khoa học của học sinh thông qua thực hiện đề tài nghiên cứu phần thực vật sinh học 11

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH – KTNN

======

TRẦN THỊ HÀ

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
CỦA HỌC SINH THÔNG QUA THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
PHẦN THỰC VẬT SINH HỌC 11

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Phương pháp dậy học sinh học

Người hướng dẫn khoa học

ThS. NGUYỄN THỊ NGỌC TUYỀN

HÀ NỘI - 2018


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu
sắc nhất cô giáo Th.S Nguyễn Thị Ngọc Tuyên, TS.Nguyễn Thị Việt Nga–
người hướng dẫn khoa học: đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn em trong suốt
quá trình thực hiện.
Em cũng xin trân trọng cảm ơn các thầy cô trong khoa Sinh – KTNN,
đặc biệt các thầy cô trong tổ bộ môn phương pháp dạy học Sinh học, các bạn
sinh viên cùng các thầy cô trong tổ Sinh trường THPT Quỳnh Côi, các em
học sinh trường THPT Quỳnh Côi đã giúp, đỡ tạo điều kiện thuận lợi, đóng
góp nhiều ý kiến quý báu để tôi có thể hoàn thành đề tài nghiên cứu củamình.

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên,
giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu đề tài.
Bước đầu đi vào thực tế, tìm hiểu nghiên cứu khoa học nên không tránh
khỏi những thiếu sót và hạn chế. Kính mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp ý
kiến của các thầy cô cùng các bạn sinh viên để khóa luận được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng năm
Sinh viên

Trần Thị Hà


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp với đề tài: “Phát triển năng lực
nghiên cứu khoa học của học sinh thông qua thực hiện đề tài nghiên cứu
phần thực vật sinh học 11” này là kết quả nghiên cứu, tìm tòi của bản thân
tôi dưới sự hướng dẫn khoa học của Th.S Nguyễn Thị Ngọc Tuyên,
TS.Nguyễn Thị Việt Nga– Giảng viên Khoa sinh – KTNN, trường Đại học
Sư phạm Hà Nội 2. Đề tài và nội dung khóa luận là trung thực chưa từng
được công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.
Hà Nội, tháng năm
Sinh viên

Trần Thị Hà


CÁC TỪ VIẾT TẮT
Kí hiệu

Cụm từ đầy đủ

GD và ĐT

Giáo dục và Đào tạo

GDPT

Giáo dục phổ thông

GV

Giáo viên

HĐ

Hoạt động

HĐ NCKH

Hoạt động nghiên cứu khoa học

HS

Học sinh

KN

Kĩ năng

NL

Năng lực

PPDH

Phương pháp dạy học

SGK

Sách giáo khoa

THPT

Trung học phổ thông


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài ....................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................ 2
3. Giả thuyết khoa học .................................................................................. 2
4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu .......................................................... 3
5. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................. 3
6. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................... 3
7. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 3
8. Đóng góp của đề tài .................................................................................. 4
NỘI DUNG....................................................................................................... 5
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ................. 5
1.1. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu liên quan đến đề tài ......................... 5

1.1.1. Trên thế giới ................................................................................... 5
1.1.2. Ở Việt Nam ..................................................................................... 6
1.2. Cơ sở lí luận........................................................................................... 7
1.2.1. Khái niệm năng lực nghiên cứu khoa học: ..................................... 7
1.2.2. Đặc điểm của hoạt động nghiên cứu khoa học .............................. 9
1.2.3. Các mức độ tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học................... 10
1.2.4. Đánh giá hoạt động nghiên cứu khoa học .................................... 10
1.3. Cơ sở thực tiễn..................................................................................... 11
1.3.1. Mục tiêu điều tra........................................................................... 11
1.3.2. Đối tượng điều tra ........................................................................ 11
1.3.3. Nội dung điều tra .......................................................................... 11
1.3.4. Phương pháp điều tra ................................................................... 11
1.3.5. Kết quả điều tra ............................................................................ 11


CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
PHẦN SINH LÝ THỰC VẬT SINH HỌC 11 – THPT................................. 13
2.1. Vị trí của phần Sinh lí thực vật- Sinh học 11-THPT ........................... 13
2.2. Phân tích nội dung phần Sinh lý thực vật - Sinh học 11 -THPT ......... 13
2.3. Quy trình thiết kế hoạt động nghiên cứu khoa học.............................. 15
2.4. Vận dụng thiết kế kế hoạch hoạt động nghiên cứu khoa học .............. 18
2.5. Quy trình tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học trong phần
Thực vật- Sinh học 11-THPT ..................................................................... 20
2.5.1. Quy trình tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học ...................... 20
2.5.2.Vận dụng tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học trong phần
Thực vật- Sinh học 11-THPT .................................................................. 23
7. Hoạt động7: Báo cáo kết quả ................................................................. 29
CHƯƠNG 3. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG KẾ HOẠCH TỔ CHỨC
HOẠT ĐỘNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC................................................. 30
3.1. Mục đích đánh giá ............................................................................... 30

3.2. Nội dung đánh giá................................................................................ 30
3.3. Phương pháp thực nghiệm ................................................................... 30
3.3.1. Đối tượng ...................................................................................... 30
3.4.Kết quả đánh giá ................................................................................... 30
3.4.1. Kết quả của xin ý kiến chuyên gia ................................................ 30
3.4.2. Kết quả của thực nghiệm với học sinh.......................................... 31
PHẦN 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................ 33
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 35
PHỤ LỤC ....................................................................................................... 36


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
1.1. Xuất phát từ yêu cầu đổi mới của giáo dục phổ thông
Ở Việt Nam, định hướng đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục nước ta
trong giai đoạn hiện nay là “… Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ 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…”.
Điều này đã được chỉ rõ trong theo Nghị quyết 29 của Hội nghị Ban
Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam lần thứ 8 khóa XI. Nghị
quyết cũng nêu: “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, kĩ 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, kĩ năng, phát triển năng lực.
Đối với giáo dục phổ thông, tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình thành
phẩm chất, năng lực công dân, phát hiện và bồi dưỡng năng khiếu, định
hướng nghề nghiệp cho học sinh. Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện,
chú trọng giáo dục lý tưởng, truyền thống, đạo đức, lối sống, ngoại ngữ, tin
học, năng lực và kĩ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn”.

1.2. Xuất phát từ vai trò của phát triển năng lực nghiên cứu khoa học
Việc bồi dưỡng năng lực nói chung và năng lực NCKH nói riêng cho
học sinh là một trong những yêu cầu cần thiết nhằm trang bị cho các em
phương pháp học tập, phương pháp nghiên cứu, chủ động, sáng tạo, góp phần
hình thành và hoàn thiện nhân cách của người lao động mới.
Việc phát triển năng lực NCKH cho học sinh giúp các em có thể tích
cực, chủ động, sáng tạo để tự trang bị cho mình những tri thức cần thiết trong
thời đại ngày nay, khi mà khoa học phát triển ngày càng mạnh mẽ.

1


Năng lực NCKH là tổng hợp của nhiều năng lực thành phần nên việc
phát triển năng lực NCKH cho học sinh sẽ giúp nâng cao chất lượng dạy học.
Phát triển năng lực NCKH cho học sinh sẽ giúp rút ngắn khoảng cách
giữa giáo dục phổ thông với giáo dục đại học.
Bên cạnh đó, việc phát triển năng lực NCKH cho học sinh còn góp
phần hình thành và bồi dưỡng những phẩm chất cần thiết của người lao động
mới: đó là tính kiên trì, nhẫn nại, khắc phục khó khăn, tìm tòi sáng tạo, khách
quan, chính xác...
1.3. Xuất phát từ thực tiễn dạy và học môn Sinh học
Hầu hết HS vẫn giữ thói quen học thụ động, chưa tích cực chủ động,
tìm tòi, tự học vì vậy GV phải thiết kế và tổ chức HĐ NCKH để HS có cơ hội
tham gia trải nghiệm từ đó các em có thể tự chủ động rút ra kiến thức cho bản
thân. Mặt khác, HS còn yếu về các hoạt động và kĩ năng sống.
GV hiện nay dạy theo SGK mà SGK là viết theo hướng tiếp cận nội
dung cho nên phải hướng dẫn, hỗ trợ cho GV tự biên soạn các hoạt động dạy
học để HS có thể phát triển cả về kiến thức, kĩ năng và năng lực. để HS có thể
phát triển cả về kiến thức, kĩ năng và năng lực.
Từ những vấn đề nêu trên, chúng tôi đã chọn đề tài: “Phát triển năng

lực nghiên cứu khoa học của học sinh thông qua thực hiện đề tài phần
sinh lí thực vật Sinh học 11”.
2. Mục đích nghiên cứu
Thiết kế và tổ chức cho học sinh HĐ NCKH trong phần Sinh lý thực vật–
Sinh học 11- THPT nhằm phát huy tính sáng tạo của HS, kích thích hứng thú
học tập, phát huy năng lực, tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh.
3. Giả thuyết khoa học
Nếu thiết kế và tổ chức HĐ NCKH trong phần Sinh lý thực vật– Sinh
học 11đạt yêu cầu thì sẽ giúp nâng cao được năng lực NCKH cho HS.

2


4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
4.1. Đối tượng nghiên cứu
Quy trình xây dựng đề tài NCKH, kế hoạch tổ chức thực hiện hoạt
động NCKH trong chương trình Sinh học THPT.
4.2. Khách thể nghiên cứu
Học sinh lớp 11 THPT
5. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài tập trung thiết kế và tổ chức hoạt động NCKH cho học sinh
trung học phổ trong dạy học phần Sinh lý thực vật – Sinh Học 11- THPT.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
6.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn của năng lực NCKH.
6.2. Điều tra thực trạng của việc thiết kế và tổ chức HĐ NCKH cho HS
hoạt động NCKH trong dạy học Sinhhọc THPT.
6.3. Phân tích nội dung kiến thức, chuẩn kiến thức kỹ năng làm cơ sở
cho việc thiết kế và tổ chức cho HS NCKH trong phần Sinh lý thực vật –
Sinh học 11.
6.4. Quy trình thiết kế và tổ chức HĐ NCKH phần Sinh lý thực vật–

Sinh học 11.
7. Phương pháp nghiên cứu
7.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của việc dạy học các bài,các chương
trong chương trình Sinh học THPT.
- Nghiên cứu các tài liệu có liên quan làm cơ sở lý luận cho đề tài .
- Nghiên cứu nội dung phần Sinh lý thực vật chương trình học lớp 11
để thiết kế và tổ chức HĐ NCKH.
7.2. Phương pháp điều tra
- Xây dựng và sử dụng phiếu điều tra.

3


7.3. Phương pháp chuyên gia
Xin ý kiến nhận xét, đánh giá của một số thầy cô có kinh nghiệm trong
giảng dạy ở trường phổ thông về khả năng tổ chức cũng như hiệu quả của kế
hoạch và nội dung HĐ NCKH trong phần Sinh lý thực vật - Sinh học 11(phụ
lục 2).
7.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Tiến hành đánh giá chất lượng và thực nghiệm sư phạm trong năm học
2016-2017 và 2017-2018 tại trường trung học phổ thông Quỳnh Côi.
8. Đóng góp của đề tài
8.1. Góp phần hệ thống hóa lý luận và cơ sở thực tiễn của việc tổ chức
hoạt động NCKH trong dạy học Sinh học THPT.
8.2. Thiết kế và tổ chức hoạt động NCKH trong phần Sinh lý thực vật
– Sinh học 11.

4

NỘI DUNG
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu liên quan đến đề tài
1.1.1. Trên thế giới
Môller và cộng sự (2008) cho rằng năng lực NCKH gồm 4 kĩ năng: tạo
câu hỏi, đưa giả thuyết, lên kế hoạch tìm hiểu và giải thích số liệu. Các tác giả
đã tiến hành một nghiên cứu nhằm đánh giá kĩ năng nghiên cứu của học sinh
từ lớp 5 đến lớp 10 (10 đến 16 tuổi) trong một học kỳ. Kết quả nghiên cứu đã
chỉ ra rằng, khả năng NCKH ở học sinh lớp 5 đến 8 tăng nhiều 19 hơn so với
lớp 9 và lớp 10. Có thể bởi các học sinh lớp lớn đã bị ảnh hưởng bởi những
phương pháp dạy cũ, không dựa trên sự khám phá hoặc do chương trình học
quá nặng. Trong các kĩ năng NCKH, kĩ năng tạo câu hỏi, đưa giả thuyết và
lên kế hoạch tìm hiểu có mức độ phát triển khá nhanh. Khả năng nghiên cứu
của học sinh ở các loại trường tốp đầu được tăng lên rõ rệt, trong khi đó ở
những trường thuộc tốp cuối thì không được cải thiện nhiều. Từ kết quả
nghiên cứu trên, các tác giả cũng đề xuất giải pháp để nâng cao năng lực
NCKH của học sinh là phải tạo ra môi trường học tập có thể khuyến khích HS
tham gia vào quá trình nghiên cứu khoa học.
Theo Pisa (2015), năng lực khoa học được thể hiện qua việc học sinh
có kiến thức khoa học và sử dụng kiến thức để nhận ra được các vấn đề khoa
học, giải thích hiện tượng khoa học và rút ra kết luận trên cơ sở chứng cứ về
các vấn đề liên quan tới khoa học và việc đánh giá năng lực khoa học liên
quan tới kiến thức, thái độ và liên quan tới bối cảnh.
Marzano (2011) cho rằng giải pháp để rèn kĩ năng xây dựng và kiểm
nghiệm các giả thuyết là cho HS tham gia vào những bài tập nghiên cứu.
Theo tác giả, để tăng hiệu quả thì GV nên đặt cho HS những câu hỏi như:
“Điều gì xảy ra nếu....” [40, tr. 113-114].

5

Giáo dục STEM đã được áp dụng rộng rãi trên thế giới, là giáo dục tích
hợp các lĩnh vực khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật Toán học và bản chất là quy
trình NCKH. Tại Mỹ, giáo dục STEM khá đa dạng và được dạy theo chủ đề,
không chỉ có hoạt động dạy làm robot. Trẻ em bậc mẫu giáo, tiểu học cũng đã
được học các chương trình tích hợp STEM.
1.1.2. Ở Việt Nam
Về môn Sinh học, tác giả Phan Thị Thanh Hội, Trần Khánh Ngọc
(2014) cho rằng ở trường phổ thông, các năng lực chuyên ngành Sinh học mà
học sinh cần đạt được đó là: năng lực kiến thức Sinh học; năng lực NCKH
(Năng lực quan sát, năng lực thực nghiệm) và năng lực thực hiện trong phòng
thí nghiệm
Như vậy, theo quan điểm phân loại của các tác giả trên thì năng lực
NCKH là một loại năng lực chuyên biệt của người học. Về khái niệm năng
lực NCKH, cũng có nhiều định nghĩa và quan niệm đề cập đến.
Ở Việt Nam, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã tổ chức cuộc thi khoa học Kỹ
thuật cấp quốc gia dành cho học sinh trung học trên phạm vi toàn quốc đến
nay đã là lần thứ 6
Triển khai giáo dục về khoa học, công nghệ, kĩ thuật, toán (STEM)
trong các trường phổ thông theo chỉ thị số 16/CT-TTg ngày 04/5/2017 của thủ
tướng chính phủ và sớm phát hiện, bồi dưỡng, đào tạo sớm cán bộ khoa học
cho huyện, tỉnh và cho đất nước.
Thực hiện nhiệm vụ năm học 2017-2018 của Phòng Giáo dục và Đào
tạo huyện Bảo Thắng, vào ngày 30/11 – 01/12/ 2017 tại Trường trung học cơ
sở xã Sơn Hà, Phòng Giáo dục và Đào tạo đã tổ chức chấm sản phẩm cuộc thi
nghiên cứu Khoa học kỹ thuật cấp huyện năm học 2017-2018.
Bộ giáo dục và đào tạo đã tiến hành tập huấn các giáo viên trong trường
THPT thông qua:

6


1. “Hội thảo - Tập huấn : Tổ chức cuộc thi khoa học kỹ thuật cấp quốc
gia dành cho học sinh trung học: do TS. Vũ Đình Chuẩn- Vụ trưởng Vụ trung
học Bộ GD&ĐT thực hiện với nội dung chủ yếu là thảo luận thống nhất về
các tiêu chí chấm các dự án, dự thi của thí sinh và công tác tổ chức cuộc thi
KHKT cấp tỉnh/ thành phố và cấp quốc gia dành cho học sinh trung học năm
học 2012-2013.
2. Hội nghị Khoa học – Công nghệ - Kỹ thuật – Toán học (STEMCON)
Việt Nam 2017, thủ tướng Trần Văn Tùng nhấn mạnh:“Giáo dục STEM là
một trong những nhiệm vụ quan trọng trong mục tiêu tạo ra nguồn nhân lực
NC khoa học và công nghệ chất lượng cao và rất cần sự quan tâm của chính
phủ để thúc đẩy hoạt động này.”
3. TS. Vũ Anh Tuấn “ Giới thiệu khung nghiên cứu và hướng dẫn học
sinh trung học nghiên cứu khoa học kĩ thuật” tháng 12 năm 2012 tại Hà Nội.
Nhưng thực tế, ngay bản thân một số giáo viên vẫn còn rất mơ hồ về lí
luận công tác NCKH dẫn đến lúng túng khi phát triển khai hướng dẫn HS
thực hiện đề tài, áp dụng còn máy móc, thực sự chưa hiểu bản chất và ý nghĩa
của công tác NCKH của HS.
Mặc dù NCKH đã được quan tâm nghiên cứu trong những năm gần đây
nhưng công trình nghiên cứu này trong ngành Sinh học còn rất ít. Đặc biệt
hơn là việc nâng cao năng lực NCKH cho học sinh thông qua các đề tài khoa
học còn hạn chế.
1.2. Cơ sở lí luận
1.2.1. Khái niệm năng lực nghiên cứu khoa học:
Về khái niệm khoa học, theo Auger (1996), khoa học là hệ thống tri
thức về mọi loại quy luật của vật chất và sự vận động của vật chất, những quy
luật của tự nhiên, xã hội, tư duy. Tri thức khoa học là những tri thức được tích

7


lũy qua hoạt động nghiên cứu khoa học, thông qua kết quả của việc quan sát,
thí nghiệm các hiện tượng, sự kiện, hoạt động xảy ra trong xã hội và tự nhiên.
Về khái niệm nghiên cứu, theo Creswell (2008), nghiên cứu là một quá
trình có các bước thu thập và phân tích thông tin nhằm gia tăng sự hiểu biết
của chúng ta về một chủ đề hay một vấn đề.
Nghiên cứu là một hoạt động gồm nhiều mặt: quan sát; đặt ra câu hỏi;
kiểm tra tài liệu và các nguồn thông tin khác để xem những gì đã được biết;
tiến hành điều tra; kiểm tra lại qua bằng chứng thực nghiệm; sử dụng các
công cụ để thu thập, phân tích và giải thích dữ liệu; đề xuất các câu trả lời,
giải thích và dự đoán và công bố kết quả. Trong nghiên cứu cần phải có các
giả định, sử dụng tư duy phê phán và hợp lý và sử dụng nhiều cách giải thích
khác nhau.
Về khái niệm NCKH, trong Từ điển Nghiên cứu khoa học, Lefrançois
(1991) [65, tr. 147] định nghĩa hoạt động này như sau: “Nghiên cứu khoa học
là mọi hoạt động có hệ thống và chặt chẽ bao hàm một phương pháp luận
nghiên cứu phù hợp với một hệ vấn đề nhằm tìm hiểu một hiện tượng, giải thích
hiện tượng và khám phá một số quy luật. Nghiên cứu khoa học là nơi đối chiếu
giữa những tiền giả định lý thuyết và thực tế như nó được cảm nhận”.
Trong Từ điển Tiếng Việt, Khang Việt (2015) đưa ra định nghĩa:
“Nghiên cứu khoa học là xem xét kỹ vấn đề, giải quyết vấn đề và đưa ra kết
luận về vấn đề”. Nghiên cứu khoa học được mô tả như một quá trình giải
quyết vấn đề có liên quan đến nhiều kĩ năng (Hội đồng nghiên cứu Quốc gia NRC 1996,( Klahr 2000). Nghiên cứu khoa học là quá trình nhận thức chân lí
khoa học, một hoạt động trí tuệ đặc thù.
Theo Beillerot (1991) [55, tr. 17-31], xét ở góc độ hoạt động nghiên
cứu và hoạt động trí tuệ, NCKH bao gồm các tiêu chí sau đây:
- Tiêu chí 1: là các hoạt động sản sinh ra kiến thức mới.

8


- Tiêu chí 2: đó là một quy trình chặt chẽ để nhận thức tri thức tự nhiên
và xã hội.
- Tiêu chí 3: phải có công bố kết quả mang tính khách quan.
- Tiêu chí 4: phải có nhận xét phê phán về nguồn gốc, phương pháp,
cách thức tiến hành của nghiên cứu.
- Tiêu chí 5: phải có tính hệ thống trong việc thu thập dữ liệu.
- Tiêu chí 6: phải có diễn giải nghiên cứu theo các lý thuyết hiện hành khi
xây dựng vấn đề nghiên cứu cũng như khi diễn giải các dữ liệu nghiên cứu.
Theo tác giả Trần Thanh Ái (2009), mục tiêu của NCKH là tạo ra kiến
thức mới. Vì thế, nhà khoa học phải có đủ kiến thức để phát hiện ra ranh giới
giữa cái đã biết và cái chưa biết. Để đạt được điều này, mỗi cá nhân phải tự
học để bổ sung kiến thức khoa học chuyên ngành.
Về năng lực nghiên cứu khoa học, theo Šeberová, đó là một hệ thống
mở và không ngừng phát triển, bao gồm các kiến thức trong lĩnh vực 32
nghiên cứu, các thái độ và sự sẵn sàng của cá nhân cho phép giáo viên thực
hiện một nghiên cứu giáo dục trong khuôn khổ hoạt động nghề nghiệp của họ.
Dựa trên những định nghĩa về khái niệm NCKH và năng lực NCKH,
chúng tôi cho rằng nghiên cứu khoa học là những hoạt động để tìm tòi, triển
khai cách giải quyết để đạt mục đích và mục tiêu nghiên cứu. Phương pháp
nghiên cứu khoa học là phương pháp triển khai hoạt động nghiên cứu khoa
học tạo ra những sản phẩm mang tính khách quan. Năng lực NCKH của học
sinh phổ thông là sự làm chủ những hệ thống kiến thức khoa học, kĩ năng
NCKH, thái độ khoa học và vận hành chúng một cách hợp lý để thực hiện
thành công nhiệm vụ nghiên cứu nhằm tạo ra sản phẩm trong quá trình học
tập ở trường phổ thông.
1.2.2. Đặc điểm của hoạt động nghiên cứu khoa học
Cũng như mọi năng lực khác, năng lực NCKH bao gồm 3 thành tố chủ

yếu: kiến thức, kĩ năng và thái độ.

9


- Kiến thức (các sự kiện khoa học; các khái niệm, quy luật và nguyên lí
khoa học; ứng dụng, các phương pháp NCKH;…)
- Kĩ năng tìm tòi khoa học như quan sát, đo đạc, sử dụng các dụng cụ
thí nghiệm,… nhận biết được vấn đề; nêu câu hỏi; giả thuyết/dự đoán; thiết kế
phương án tìm tòi; thu thập và phân tích số liệu, giải thích kết quả thí nghiệm;
phân tích, suy luận để rút ra kết luận (kiến thức mới); kĩ năng vận dụng kiến
thức khoa học để mô tả, giải thích sự vật hiện tượng.
- Thái độ và hứng thú: Thái độ yêu thích khoa học, đánh giá được về
vai trò của khoa học; suy nghĩ và hành động một cách khoa học (cẩn thận,
trung thực, khách quan, ..); sẵn sàng vận dụng kiến thức khoa học vào trong
cuộc sống.
1.2.3. Các mức độ tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học
Rèn luyện HS theo quy trình NCKH nhưng được triển khai theo các
mức độ tự định hướng khác nhau của HS:
+ Mức 1: GV thực hiện 5 bước đầu tiên của quy trình NCKH để xây
dựng kế hoạch nghiên cứu, HS thực hiện từ bước 6 trở đi
+ Mức 2: GV xác định tên đề tài khoa học và mục tiêu nghiên cứu, HS
thực hiện các bước cònlại.
+ Mức 3: GV hình thành ý tưởng nghiên cứu, HS xác định tên đề tàivà
thực hiện các bước cònlại.
+ Mức 4: GV tạo bối cảnh, HS đề xuất ý tưởng nghiên cứu và thực hiện
các bước cònlại.
1.2.4. Đánh giá hoạt động nghiên cứu khoa học
1.2.4.1. Khái niệm đánh giá trong hoạt động nghiên cứu khoa học
Đánh giá trong HĐ NCKH là ĐG năng lực của HS trong quá trình tham

gia HĐ NCKH do GV tổ chức nhằm nâng cao chất lượng dạy học và năng lực
của HS. ĐG trong HĐ NCKH phải kết hợp các hình thức ĐG khác nhau,

10


ĐG tại nhiều thời điểm khác nhau và được kết hợp giữa ĐG của GV và ĐG
của HS.
1.2.4.2. Nội dung đánh giá
Đánh giá HĐ NCKH đòi hỏi đánh giá các thành phần: năng lực, kiến
thức, kĩ năng. Các thành phần này có mối quan hệ với nhau, phụ thuộc vào
nhau, nên rất khó đánh giá một cách riêng rẽ.
1.3. Cơ sở thực tiễn
Để tìm hiểu thực trạng tổ chức HĐ NCKH trong dạy học ở các trường
THPT, chúng tôi đã sử dụng phương pháp điều tra.
1.3.1. Mục tiêu điều tra
Tìm hiểu về thực trạng việc hiểu biết, thực trạng dạy và học bằng HĐ
NCKH phần Sinh Lý thực vật chương trình Sinh học 11 tại các trường THPT.
1.3.2. Đối tượng điều tra
HS lớp 11a14 trường THPT Quỳnh Côi
1.3.3. Nội dung điều tra
Chúng tôi điều tra các vấn đề sau đây
- Hiểu biết của HS về HĐ NCKH trong môn Sinh học 11.
- Việc sử dụng NCKH của thầy cô trong dạy học Sinh học 11 – CTC.
1.3.4. Phương pháp điều tra
- Xây dựng và sử dụng phiếu điều tra.
1.3.5. Kết quả điều tra
- Chúng tôi đã thiết kế phiếu điều tra thực trạng(phụ lục 3) sau đó gửi
đến 90 HS lớp 11 trường THPT Quỳnh Côi và thu được nhận xét sau:
Hầu hết các em HS đều được tham gia HĐ NCKH nhưng mức độ tổ

chức NCKH của thầy cô cho HS là ở mức thi thoảng. Do đó, các em HS chưa
nhận thấy được sự cần thiết của NCKH.Đồng thời, trong quá trình học tập rèn

11


luyện NL NCKH các em còn gặp nhiều khó khăn như phải di chuyển lớp học,
mất nhiều thời gian, một số HS khác thì không hứng thú với NCKH.
- Chúng tôi đã sủ dụng phiếu điều tra(phụ lục 4) để xin ý kiến của các
thầy cô bộ môn sinh học trường THPT và thu được nhận xét sau:
Trong dạy học sinh học ở trường THPT, phần lớn GV thấy vai trò của
NCKH là cần thiết với mỗi HS. Đồng thời, việc xây dựng đề tài NCKH giúp
HS chiếm lĩnh kiến thức, rèn luyện kĩ năng NCKH và để kiểm tra đánh giá
HS. Tuy nhiên mức độ tổ chức hoạt động này của GV chỉ ở mức thỉnh thoảng,
lí do chủ yếu là mất nhiều thời gian, lớp đông khó tổ chức, một số GV chưa
biết cách tổ chức cho học sinh NCKH một cách bài bản.

12


CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
PHẦN SINH LÝ THỰC VẬT SINH HỌC 11 – THPT

2.1. Vị trí của phần Sinh lí thực vật- Sinh học 11-THPT
Nội dung phần Sinh lý thực vật có vị trí quan trọng trong chương trình
Sinh học 11. Đây là phần kiến thức cơ bản, đại cương về thực vật. Trên cơ sở
nắm vững kiến thức về cấu tạo của cây, các quá trình chuyển hóa vật chất và
năng lượng ở thực vật, quá trình thoát hơi nước, quá trình quang hợp, quá
trình hô hấp, quá trình sinh trưởng và phát triển, các yếu tố ảnh hưởng đến
sinh trưởng và phát triển ở thực vật,ứng dụng các hooc môn thực vật cũng

như tổng thể kiến thức của chương. Từ đó giúp học sinh vận dụng kiến thức
vào thực tế cuộc sống và củng cố niềm tin với khoa học.
2.2. Phân tích nội dung phần Sinh lý thực vật - Sinh học 11 -THPT
Nội dung phần Sinh lý thực vật - Sinh học11 gồm 2 phần:
Chủ đề

Nội dung

1. Chuyển - Sự khác nhau của trao đổi chất giữa cơ thể với môi trường,
hoá

vật chuyển hoá vật chất và năng lượng trong tế bào.

chất

và - Vai trò của nước ở thực vật: đảm bảo hình dạng nhất định của

năng

tế bào và tham gia vào các quá trình sinh lí của cây. Thực vật

lượng
thực vật

ở phân bố trong tự nhiên lệ thuộc vào sự có mặt của nước.
- Cơ chế trao đổi nước ở thực vật gồm 3 quá trình liên tiếp: Hấp
thụ nước, vận chuyển nước và thoát hơi nước; ý nghĩa của thoát
hơi nước với đời sống của thực vật.
- Sự cân bằng nước cần được duy trì bằng tưới tiêu hợp lí mới
đảm bảo cho sinh trưởng của cây trồng.

- Sự trao đổi nước ở thực vật phụ thuộc vào điều kiện môi
trường.

13


- Vai trò của chất khoáng ở thực vật.
- Sự khác nhau các nguyên tố khoáng đại lượng và vi lượng.
- Cơ chế trao đổi chất khoáng (thụ động và chủ động) ở thực
vật.
- Con đường hấp thụ nguyên tố khoáng: qua không bào, qua tế
bào chất, qua thành tế bào và gian bào.
- Sự hấp thụ và vận chuyển nguyên tố khoáng phụ thuộc vào đặc
điểm của hệ rễ, cấu trúc của đất và điều kiện môi trường.
- Vai trò của nitơ, sự đồng hoá nitơ khoáng và nitơ tự do (N2)
trong khí quyển.
-Vai trò của quá trình quang hợp.
- Quá trình quang hợp ở thực vật C3 (thực vật ôn đới) bao gồm pha
sáng và pha tối.
- Đặc điểm của thực vật C4: sống ở khí hậu nhiệt đới, cấu trúc lá
có tế bào bao bó mạch, có hiệu suất cao.
- Thực vật CAM mang đặc điểm của cây ở vùng sa mạc, có
năng suất thấp.
- Quá trình quang hợp chịu ảnh hưởng của các điều kiện môi
trường.
- Quá trình quang hợp quyết định năng suất cây trồng.
- Sự khác nhau giữa năng suất sinh học và năng suất kinh tế.
- Trồng cây dùng nguồn ánh sáng nhân tạo (ánh sáng của các
loại đèn) có thể đảm bảo cây trồng đạt năng suất cao.
- Ý nghĩa của hô hấp: giải phóng năng lượng và tạo các sản

phẩm trung gian dùng cho mọi quá trình sinh tổng hợp.
- Ti thể (chứa các loại enzim) là cơ quan thực hiện quá trình hô
hấp ở thực vật.

14


- Hô hấp hiếu khí và sự lên men.
+ Trường hợp có ôxi xảy ra đường phân và chu trình Crep (chu
trình Crep và chuỗi chuyền điện tử). Sản sinh nhiều ATP.
+ Trường hợp không có ôxi tạo các sản phẩm lên men.
- Mối liên quan giữa quang hợp và hô hấp.
- Quá trình hô hấp chịu ảnh hưởng của các yếu tố môi trường
như nhiệt độ, độ ẩm...

2.

Sinh - Khái niệm sinh trưởng, phát triển và mối liên quan giữa

trưởng và chúng.
phát triển - Sự khác nhau giữa sinh trưởng sơ cấp và sinh trưởng thứ cấp.
ở thực vật

- Những ảnh hưởng của điều kiện môi trường tới sự sinh
trưởng và phát triển ở thực vật.
- Những chất điều hoà sinh trưởng (phitôhoocmôn) và vai trò
điều tiết sự sinh trưởng, phát triển.
- Ứng dụng chất điều hoà sinh trưởng trong sản xuất nông
nghiệp.
- Sự ra hoa là giai đoạn quan trọng của quá trình phát triển ở

thực vật Hạt kín.
- Quang chu kì là sự phụ thuộc của sự ra hoa vào tương quan độ
dài ngày và đêm.
- Phitôcrôm là sắc tố tiếp nhận kích thích chu kì quang có tác
động đến sự ra hoa.

2.3. Quy trình thiết kế hoạt động nghiên cứu khoa học
Dựa trên kết quả nghiên cứu của một số tác giả: Vũ Cao Đàm (2003),
Lê Đình Trung và Phan Thị Thanh Hội (2016) và căn cứ vào thực tiễn dạy

15


học môn Sinh học trên đối tượng học sinh THPT; chúng tôi đã xây dựng quy
trình thiết kế các đề tài khoa học gồm 7 bước:
Bước 1: Chọn nội dung để xây dựng đề tài khoa học.
Trước hết phải phân tích nội dung chương trình, xác định những nội
dung kiến thức nào có thể xây dựng thành đề tài khoa học. Những nội dung
được lựa chọn có thể là bài lý thuyết, bài thực hành,...
Bước 2: Xác định bối cảnh từ nội dung đã lựa chọn.
Nội dung đã lựa chọn cần được đưa vào một bối cảnh cụ thể. Các bối
cảnh có thể xuất phát từ lý thuyết hoặc thực tiễn. Ví dụ: các bệnh di truyền ở
địa phương, hiện tượng lệch lạc giới tính hoặc vấn đề liên quan tới nguồn gốc
của sinh giới ... Khi đưa nội dung vào bối cảnh cụ thể, HS sẽ vận dụng kiến
thức, kĩ năng, thái độ để giải quyết vấn đề thực tiễn đặt ra; qua đó không chỉ
trang bị kiến thức mà còn góp phần hình thành và phát triển năng lực cho
người học; đồng thời còn làm cho nội dung có ý nghĩa hơn.
Để xác định bối cảnh, cần xem xét tất cả điều kiện, hoàn cảnh... tác
động đến HS và liên quan đến nội dung đã lựa chọn.
Bước 3. Xác định tên đề tài khoa học.

Để xác định tên đề tài khoa học, có thể thực hiện theo những bước
sau:Huy động những tri thức đã biết về sự vật hiện tượng đó → Xác định mối
quanhệ giữa những tri thức đã biết với những đối tượng cần nghiên cứu → Xác
định mục đích nghiên cứu của đề tài khoa học → Dự kiến các phương pháp để
tìm hiểu đối tượng nghiên cứu → Khái quát hóa thành tên đề tài khoa học.
Trong mỗi chủ đề nội dung kiến thức có nhiều lĩnh vực khác nhau và
đề tài khoa học thể hiện một khía cạnh của nội dung kiến thức.
Bước 4. Xác định mục tiêu của đề tài khoa học.
Đề tài khoa học là sản phẩm tri thức mà người học thu được khi giải
quyết được một vấn đề lý luận hay thực tiễn đặt ra trong phạm vi của đề tài
khoa học và có giá trị:

16


- Về mặt khoa học: bổ sung cho lý thuyết của bộ môn khoa học; xây
dựng cơ sở lý thuyết mới hoặc tường minh một số vấn đề lý thuyết đang tồn tại.
- Về mặt thực tiễn: giải quyết các vấn đề do thực tiễn đặ tra liên quan
đến nội dung kiến thức trong chương trình như vấn đề về sức khỏe, môi
trường, mất cân bằng giới tính, các bệnh di truyền và biện pháp phòng ngừa...
Vì vậy, khi xây dựng đề tài khoa học, cần phải xác định rõ mục tiêu của
đề tài khoa học đó để giải quyết vấn đề về lý luận hay thực tiễn. Để thực hiện
được điều đó, trước tiên phải phân tích mục tiêu tổng quát của chương trình
và mục tiêu cụ thể của bài học hoặc chuyênđề.
Bước 5. Xác định giả thuyết khoa học.
Giả thuyết khoa học là nhận định sơ bộ và phán đoán về bản chất vấn
đề nghiên cứu được đưa ra để chứngminh.
Để hình thành giả thuyết khoa học, cần xem xét mối quan hệ nhân –
quả giữa những vấn đề đã biết với những vấn đề cần tìm hiểu để đưa ra những
nhận định sơ bộ và phán đoán về vấn đề nghiên cứu, điều này sẽ được chứng

minh trong kết quả nghiên cứu.
Bước 6. Dự kiến kế hoạch nghiên cứu.
Để tìm được cơ sở khoa học cho những nhận định về bản chất sự vật hiện
tượng được nêu ra trong giả thuyết khoa học, cần phải xác định những nội
dung chính nào cần nghiên cứu, sử dụng phương pháp nào để nghiên cứu mỗi
nội dung đó (phương pháp khoa học giáo dục: điều tra, nghiên cứu lý
thuyết...; phương pháp thực nghiệm) và tiến trình thực hiện ra sao.
Quá trình thực hiện nghiên cứu thực chất là quá trình thu thập tài liệu liên
quan đến vấn đề nghiên cứu tạo cơ sở lý luận cho đề tài khoa học; đồng
thời đề xuất và thực hiện giải pháp hiệu quả để thu thập dữ liệu, phân tích
dữ liệu thu được nhằm chứng minh cho giả thuyết của đề tài khoa học và
đưa kết luận khoa học.

17


Bước 7. Dự kiến kết quả đạt được.
Trước khi tiến hành thực hiện đề tài khoa học, người nghiên cứu phải
dự kiến kết quả đạt được của mỗi nội dung nghiên cứu, đánh giá sơ bộ về sự
phù hợp giữa kết quả nghiên cứu và giả thuyết khoa học; từ đó giúp người
nghiên cứu tự đánh giá và có những điều chỉnh hợp lí trong quá trình thực hiện.
2.4. Vận dụng thiết kế kế hoạch hoạt động nghiên cứu khoa học
Bước 1: Chọn nội dung để xây dựng đề tài khoa học.
Rau mầm là rau được canh tác trong thời gian ngắn, thu hoạch sau chỉ 5
đến 7 ngày sau khi gieo hạt.
Rau mầm dễ tiêu hóa, có nhiều vitamin, chất khoáng hữu cơ, axit amin,
chất đạm, các enzym có ích, và các chất phytochemical, do các chất này cần
thiết để cho cây mới nảy mầm có thể phát triển. Các chất dinh dưỡng này rất
quan trọng đối với sức khỏe con người.
Bước 2: Xác định bối cảnh từ nội dung đã lựa chọn.

- Việt Nam, có khí hậu gió mùa(nóng ẩm, mưa nhiều) tạo điều kiện cho
sự phát triển của rau mầm.
- Rau mầm có thể trồng ở các giá thể rất dễ tìm và thu lượm được như
vải vụn, bìa catong, cát, đất, tro bếp…góp phần vào việc xử lí rác thải.
- Mặt khác, trồng rau mầm hiện tại ở nước ta chưa đáp ứng đủ nhu cầu
của người tiêu dung.
Bước 3. Xác định tên đề tài khoa học.
Từ việc nghiên cứu trồng rau mầm, chúng tôi thực hiện lấy tên đề tài
khoa học là so sánh sự sinh trưởng và phát triển rau mầm trong các môi
trường khác nhau.
Bước 4. Xác định mục tiêu của đề tài khoa học.
Đề tài khoa học là sản phẩm tri thức mà người học thu được khi giải
quyết được một vấn đề lý luận hay thực tiễn đặt ra trong phạm vi của đề tài


khoa học và có giá trị:
- Về mặt khoa học: bổ sung cho lý thuyết của bộ môn sinh lí thực vậtsinh học 11
-Về mặt thực tiễn: Xây dựng được quy trình trồng rau mầm và trồng rau
mầm ở môi trường nào là tốt nhất.
Bước 5. Xác định giả thuyết khoa học.
Nếu so sánh sự sinh trưởng và phát triển rau mầm trong các môi trường
khác nhau thì chúng ta có thể biết được nên trồng rau mầm trong môi trường
nào thì rau phát triển tốt nhất.
Bước 6. Dự kiến kế hoạch nghiên cứu.
- Xác định nội dung cần nghiên cứu: sự sinh trưởng và phát triển rau
mầm trong các môi trường khác nhau
- Xác định phương pháp nghiên cứu: nghiên cứu thực nghiệm.
- Xác định thời gian thực nghiệm
- Xác định người thực nghiệm
- Các bước tiến hành:

+ Lập kế hoạch theo mẫu:
STT

Nội dung

Phương pháp

Thời gian

nghiên cứu

Người thực
hiện

+ Tiến hành thu thập thông tin về trồng rau mầm(rau mầm cải trắng).
+ Tiến hành làm thực nghiệm trồng rau mầm rồi so sánh kết quả trồng
trên các loại môi trường như đất, cát, vải, bìa, tro bếp.
+ Viết báo cáo(theo mẫu):