SKKN nâng cao hiệu quả sử dụng thí nghiệm thực hành trong dạy học sinh học 11, THPT
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.4 MB, 51 trang )
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM THỰC
HÀNH TRONG DẠY HỌC SINH HỌC 11, THPT
Quảng Bình, tháng 12 năm 2018
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM THỰC
HÀNH TRONG DẠY HỌC SINH HỌC 11, THPT
Họ và Tên: Tạ Thanh Tùng
Chức vụ: Giáo viên
Đơn vị công tác: Trường THPT Quang Trung
Quảng Bình, tháng 12 năm 2018
MỤC LỤC
A. PHẦN MỞ ĐẦU........................................................................................................... 4
1. Lí do chọn đề tài............................................................................................................4
B. PHẦN NỘI DUNG.......................................................................................................7
Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI......................................7
1. Cơ sở lí luận: Một số vấn đề chung về thực hành thí nghiệm và các khái niệm liên
quan..................................................................................................................... 7
1.1. Thí nghiệm thực hành...................................................................................7
1.5. Khái niệm về bài tập thí nghiệm (BTTN)...........................................................10
2.2. Nguyên nhân của thực trạng.............................................................................13
Chương II. MỘT SỐ BIỆN PHÁP NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ........................15
THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM.......................................................................................15
I. Cải tiến một số thí nghiệm thực hành Sinh học 11....................................................15
1. Quy trình cải tiến một thí nghiệm thực hành............................................................15
2. Một số ví dụ về TN theo SGK và phương án cải tiến thí nghiệm:.................16
2.1. Bài 7 - Thí nghiệm 1: So sánh tốc độ thoát hơi nước ở hai mặt lá......................16
2.3. Bài 14: Phát hiện hô hấp ở thực vật....................................................................23
TN: Phát hiện hô hấp qua sự thải CO2......................................................................23
2.4. Bài 25: Thực hành: Hướng động - TN: Tính hướng trọng lực của cây...............26
II. Cải tiến cách sử dụng bài tập thí nghiệm một số thí nghiệm thực hành Sinh học
11...................................................................................................................................... 28
1. Quy trình thiết kế và sử dụng BTTN trong dạy học Sinh học........................29
2. Vận dụng quy trình để thiết kế BTTN trong dạy học Sinh học......................31
2.1. Bài tập rèn luyện kỹ năng phân tích hiện tượng và kết quả thí nghiệm..............31
2.2. Bài tập rèn luyện kĩ năng so sánh kết quả thí nghiệm.........................................33
2.3. Bài tập rèn luyện kĩ năng phán đoán kết quả thí nghiệm....................................33
2.4. Bài tập rèn luyện kĩ năng thiết kế thí nghiệm......................................................34
3. Vận dụng quy trình sử dụng BTTN trong dạy học Sinh học ở THPT............35
Chương III. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM....................................................................38
I. Mục đích thực nghiệm sư phạm.....................................................................38
C. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................................40
I. Kết luận........................................................................................................................ 40
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
CHỮ VIẾT TẮT
NGHĨA CỤ THỂ
GV
Giáo viên
HS
Học sinh
TNTH
Thí nghiệm thực hành
BTTN
Bài tập thí nghiệm
THPT
Trung học phổ thông
SGK
Sách giáo khoa
THPT
Trung học phổ thông
A. PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Những yêu cầu của thời đại ngày nay đòi hỏi nhà trường phổ thông không
chỉ dừng lại ở việc trang bị cho học sinh (HS) những kiến thức và kĩ năng loài
người đã tích lũy được mà còn phải bồi dưỡng cho HS năng lực tự thu nhận tri thức, tự
phát hiện và giải quyết vấn đề do nhiệm vụ học tập đề ra, năng lực sáng tạo những kiến
thức mới, phương tiện mới và cách giải quyết mới. Do đó, trên thế giới, mọi cuộc cách
mạng về phương pháp dạy học ở trường phổ thông đều nổi lên xu hướng chung: tích cực
hóa và cá thể hóa hoạt động nhận thức của HS.
Mục đích của giáo dục ở nhà trường không chỉ đào tạo ra những con người nắm
vững kiến thức khoa học, mà còn giỏi thực hành, có bàn tay khéo léo thực hiện được
những điều mà bộ óc suy nghĩ. Nếu không có những điều đó thì những hiểu biết của con
người chỉ dừng lại ở mức độ nhận thức lí thuyết, chưa tác động vào thực tiễn để tái tạo lại
thế giới và cải tạo nó. Nhận thức lí luận và việc vận dụng lí luận vào thực tiễn là hai mặt
của một quá trình nhận thức nhưng giữa chúng có một khoảng cách không thể vượt qua
nếu không thông qua hoạt động thực hành.Khi hoạt động với công cụ, HS có điều kiện
đưa các vật vào nhiều hình thức tác động tương hỗ. Điều đó làm rõ mối quan hệ nội tại
giữa các vật, làm xuất hiện bức tranh chân thật về thế giới. Qua hoạt động TN thực hành,
các kiến thức HS lĩnh hội được trên lớp sẽ trở nên sinh động và rõ bản chất hơn.
Đối với môn Sinh học, một môn khoa học tự nhiên, thì xu hướng đó được thể hiện
trên nhiều mặt, trong đó có việc tăng cường các hoạt động thực nghiệm của HS. Các thí
nghiệm thực hành (TNTH) Sinh học trong trường THPT được xây dựng với các mục đích
sau:
- Rèn luyện cho HS kĩ năng thực nghiệm cơ bản về Sinh học, làm quen với một số
dụng cụ thực nghiệm, tạo điều kiện cho HS biết cách tiến hành một số thí nghiệm cơ
bản.
- Thông qua các bài thực hành, HS hiểu sâu sắc hơn các khái niệm và hiện tượng Sinh
học, tin tưởng vào các chân lí khoa học, quan sát được một số hiện tượng bổ sung cho bài
học, củng cố những kiến thức đã học được từ các bài giảng lí thuyết, tập cho các em khả
năng vận dụng lí luận vào thực tiễn và giải thích được các hiện tượng Sinh học đơn giản
đang xảy ra trong thế giới tự nhiên.
Tuy nhiên, các mục đích trên khó đạt được vì số lượng các bài thực hành
trong chương trình ít, chất lượng dạy học tiết thực hành chưa cao do phụ thuộc
nhiều yếu tố như điều kiện cơ sở vật chất, kĩ năng hướng dẫn của GV, thời gian, sự chuẩn
bị của GV và HS, nhất là các thiết bị thí nghiệm không đồng bộ, khó sử dung. Giáo dục
đại trà trước mắt và lâu dài vẫn tập trung thực hiện các TNTH trong chương trình học. Vì
vậy, bên cạnh sự cần thiết phải trang bị các thiết bị hiện đại và chờ cấp kinh phí để mua
mới hay sửa chữa các thiết bị hư thì mỗi GV phải cố gắng tự khắc phục những hạn chế
của các bộ TNTH trong khả năng của mình bằng những phương án đơn giản, kinh tế,
hiệu quả nhưng vẫn đảm bảo tính sư phạm.
Với tất cả những lí do đã trình bày ở trên, tôi quyết định chọn đề tài: “Nâng cao
hiệu quả sử dụng thí nghiệm thực hành trong dạy học Sinh học 11, trung học phổ
thông” làm đề tài nghiên cứu. Trong khuôn khổ nghiên cứu giới hạn của đề tài, tôi sẽ cố
gắng thực hiện những phương án cải tiến khả thi, hi vọng kết quả nghiên cứu của tôi sẽ
đóng góp một phần nhỏ bé trong việc nâng cao hiệu quả của việc thực hành thí nghiệm
Sinh học ở trường phổ thông.
2. Mục đích nghiên cứu
Cải tiến cách làm và cách sử dụng một số TN thực hành trong dạy học Sinh học
cơ thể để góp phần nâng cao chất lượng dạy học Sinh học lớp 11.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lí luận của vấn đề sử dụng TN thực hành trong quá trình dạy
học Sinh học.
- Nghiên cứu thực trạng sử dụng TN thực hành trong trường THPT.
- Cải tiến cách làm và cách sử dụng một số TN thực hành trong dạy học Sinh học
11 THPT.
- Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hiệu quả của các phương án đề xuất.
4. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu một số TN thực hành và cách sử dụng một số TN Sinh học 11.
5. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Một số thí nghiệm Sinh học 11.
- Khách thể nghiên cứu: Qúa trình dạy học Sinh học 11.
6. Giả thuyết khoa học
- Nếu cải tiến cách làm và cách sử dụng TN thực hành tốt sẽ nâng cao hiệu quả sử
dụng các TN thực hành trong dạy học Sinh học 11.
7. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lí thuyết: nghiên cứu tài liệu có liên quan tới TN thực
hành; Kĩ thuật thực hiện các TN và phương pháp nâng cao hiệu quả sử dụng TN thực
hành trong quá trình dạy học.
- Phương pháp quan sát và điều tra sư phạm: Dự giờ, trao đổi ý kiến với giáo
viên, xây dựng hệ thống câu hỏi, phiếu điều tra để điều tra thực trạng của việc sử TN thực
hành trong dạy học Sinh học 11 hiện nay.
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm.
8. Những đóng góp mới của đề tài nghiên cứu
- Các phương án cải tiến đã làm cho việc thực hiện một số TNTH trở nên đơn giản
và có độ chính xác cao hơn. Đề xuất mở rộng một số TNTH góp phần nâng cao hiệu quả
sử dụng một số thí nghiệm thực hành cho GV và HS trong điều kiện thiếu trang thiết bị
cả về số lượng và chất lượng hiện nay.
- Việc nghiên cứu và xây dựng các loại bài tập thí nghiệm đóng góp thêm vào
phương pháp dạy học theo trực quan nhằm tăng hứng thú và chất lượng dạy học Sinh
học.
9. Cấu trúc của đề tài
Ngoài phần mở đầu và kết luận, đề tài gồm 3 chương:
Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc sử dụng TN thực hành
Chương 2. Nâng cao hiệu quả sử dụng TN thực hành Sinh học 11.
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm
B. PHẦN NỘI DUNG
Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1. Cơ sở lí luận: Một số vấn đề chung về thực hành thí nghiệm và các khái niệm liên
quan
1.1. Thí nghiệm thực hành
1.1.1. Khái niệm thí nghiệm
- Thí nghiệm là 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. Tuy Sinh học hiện đại ngày càng
mang tính lí thuyết cao, nhưng để phát hiện cơ sở lí thuyết vẫn phải bằng con đường thực
nghiệm. Thí nghiệm trong dạy học Sinh học có thể tiến hành trên lớp trong khâu hình
thành kiến thức mới hay ở PTN, vườn trường, góc sinh giới hoặc ở nhà. Thí nghiệm do
giáo viên (GV) biểu diễn hoặc do học sinh (HS) thực hiện.
1.1.2. Khái niệm thí nghiệm thực hành
- Thực hành là HS tự mình trực tiếp tiến hành quan sát, tiến hành các thí nghiệm,
tập triển khai các qui trình kĩ thuật chăn nuôi, trồng trọt. Thí nghiệm thực hành là tiến
hành các thí nghiệm trong các bài thực hành, được HS thực hiện, để các em hiểu rõ được
mục đích thí nghiệm, điều kiện thí nghiệm. Qua tiến hành và quan sát thí nghiệm tại
phòng Sinh học, HS xác định được bản chất của hiện tượng, quá trình Sinh học.
1.2. Vai trò thí nghiệm thực hành
1.2.1. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học Sinh học
- Thí nghiệm là một trong những phương pháp nghiên cứu cơ bản của khoa học.
- Thí nghiệm trong điều kiện tự nhiên là mô hình đại diện cho hiện thực khách
quan, là điểm xuất phát cho quá trình nhận thức của HS, nguồn cung cấp thông tin.
- Thí nghiệm là cầu nối giữa lí thuyết và thực tiễn.
- Thí nghiệm là phương tiện giúp hình thành ở HS kĩ năng, kĩ xảo thực hành Sinh
học và vận dụng kiến thức Sinh học vào sản xuất, đời sống .
1.2.2. Vai trò của thí nghiệm thực hành trong dạy học Sinh học
- Qua thí nghiệm thực hành, HS vận dụng được kiến thức vào những tình huống
khác nhau.
- Qua thí nghiệm thực hành, HS có điều kiện tự tìm hiểu mối quan hệ giữa cấu trúc
với chức năng, giữa bản chất và hiện tượng, giữa nguyên nhân và kết quả, do đó các em
nắm vững tri thức và thiết lập được lòng tin tự giác, sâu sắc hơn.
- Thực hành có liên quan đến nhiều giác quan, do đó bắt buộc HS phải suy nghĩ,
tìm tòi nhiều hơn nên tư duy sáng tạo có điều kiện phát triển hơn.
- Thực hành là phương pháp có ưu thế nhất để rèn luyện các kĩ năng, kĩ xảo ứng
dụng tri thức vào đời sống. Thực hành có điều kiện nhất để thực hiện nguyên lí giáo dục
lí thuyết gắn với thực tiễn.
- Qua thí nghiệm thực hành tập dượt cho HS các phương pháp nghiên cứu Sinh
học, Nông học như quan sát, thí nghiệm ...
1.3. Yêu cầu của thí nghiệm thực hành
Thí nghiệm thực hành cần thỏa mãn những yêu cầu sau:
- Điều kiện quan trọng nhất khi tiến hành thí nghiệm là phải hiểu rõ được mục
đích thí nghiệm, các điều kiện thí nghiệm.
- Việc quan sát những diễn biến trong quá trình thí nghiệm phải thật chính xác.
- Giai đoạn cuối cùng của thí nghiệm thực hành là vạch ra được bản chất bên trong
của các hiện tượng quan sát được từ thí nghiệm thông qua việc thiết lập các mối liên hệ
nhân – quả giữa các hiện tượng.
- Thí nghiệm chủ yếu được tiến hành khi nghiên cứu các quá trình sinh lí, ảnh
hưởng của các nhân tố sinh thái lên cơ thể, vì vậy nó có thể phải thực hiện trong thời gian
dài, ngắn tùy thuộc vào tính chất diễn biến của từng quá trình. Có những thí nghiệm chỉ
thực hiện trong 1 tiết học như thí nghiệm tách chiết diệp lục, có những thí nghiệm phải
qua hàng giờ như thí nghiệm phát hiện hô hấp ở thực vật, có những thí nghiệm phải qua
hàng ngày như giâm chiết cành... Đối với những thí nghiệm dài ngày GV phải có kinh
nghiệm tính toán trước thời gian từ lúc bắt đầu đến khi thí nghiệm có kết quả sao cho khi
giảng bài có liên quan đến thí nghiệm thì có thể biểu diễn hoặc thông báo kết quả thí
nghiệm.
- Đặt thí nghiệm là khâu quan trọng của thí nghiệm thực hành. Cần tổ chức sao
cho HS được trực tiếp tác động vào các đối tượng nghiên cứu, chủ động thay đổi các điều
kiện thí nghiệm lắp ráp các dụng cụ thí nghiệm. Tổ chức thí nghiệm thực hành như vậy sẽ
có tác dụng lớn về mặt trí dục, đặc biệt có tác dụng giáo dục khoa học kĩ thuật.
1.4. Vị trí của các thí nghiệm thực hành trong Sinh học 11
Những thí nghiệm trong các bài thực hành Sinh học 11 giúp cho HS hiểu sâu, mở
rộng, chính xác hóa các kiến thức đã được thực hành trong các bài lý thuyết. Đồng thời,
giúp cho HS hình thành được những kĩ năng, kĩ xảo trong Sinh học.
Trong chương trình Sinh học 11, SGK sinh học 11 cơ bản có 8 bài thí nghiệm thực
hành, gồm 7 thí nghiệm, được phân bố như Bảng 1.2:
Bảng 1.2 Vị trí của các thí nghiệm thực hành trong Sinh học 11
Chương
Bài
Chương I:
thoát hơi nước và thí
7
nghiệm về vai trò của phân
bón
vật chất
lượng
hơi nước ở hai mặt lá.
2. Nghiên cứu vai trò
của phân bón NPK.
và
năng
Thí nghiệm, thực hành
Thực hành: Thí nghiệm 1. So sánh tốc độ thoát
Chuyển
hóa
Tên bài
Thực hành: Phát hiện diệp 1. Chiết rút diệp lục
13
14
lục và carôtenôit
2. Chiết rút carôtenôit
Thực hành: Phát
1. Phát hiện hô hấp qua
hiện hô hấp ở thực vật
sự thải CO2.
2. Phát hiện hô hấp qua
sự hút O2
Thực hành: Đo một số chỉ 1. Đếm nhịp tim
21
tiêu sinh lí ở người.
2. Đo huyết áp
3. Đo nhiệt độ cơ thể
Chương II
25
Thực hành: Hướng động
1. Phát hiện hướng trọng
lực của cây.
Thực hành: Xem phim về - Xem phim về tập tính của
Cảm ứng
33
Chương
tập tính của động vật
động vật
Thực hành: Xem phim về Xem phim về sinh trưởng
III:
sinh trưởng và phát triển ở và phát triển ở động vật
Sinh
trưởng
động vật
40
và phát
triển
Chương
IV:
Sinh sản
Thực hành: Nhân
1. Giâm cành và giâm lá
giống vô tính ở thực
2. Ghép cành, ghép chồi
43
vật bằng giâm,
chiết, ghép
1.5. Khái niệm về bài tập thí nghiệm (BTTN)
BTTN là dạng bài tập luôn đi kèm với TN mà khi giải bài tập HS không những
dựa vào các điều kiện, phương pháp tiến hành và kết quả của TN mà còn vận dụng tổng
hợp các kiến thức lý thuyết và thực nghiệm, các kĩ năng hoạt động trí óc và thực hành kết
hợp với vốn hiểu biết về thực tiễn đời sống. Bằng các thao tác tư duy phân tích, tổng hợp,
so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa giúp các em giải thích được kết quả TN, từ đó lĩnh
hội được các khái niệm, phân tích được cơ chế của các quá trình, quy luật sinh học.
1.6. Các dạng bài tập thí nghiệm
Có thể chia BTTN trong dạy học Sinh học thành hai dạng:
- BTTN yêu cầu HS phải thực hiện TN trong quá trình giải bài tập. Dạng bài tập
này được gọi là bài tập thực hành TN.
- BTTN có dữ kiện là các TN được GV biểu diễn trực tiếp hay gián tiếp (thông qua
quan sát đoạn phim quay các thao tác, diễn biến của một TN thật hay TN ảo); hoặc bài
tập có dữ kiện được mô tả bằng các hình vẽ mô phỏng hay các hình ảnh chụp từ TN thật.
Như vậy, dạng bài tập này chỉ được giải bằng lí thuyết, HS không cần phải tiến hành TN.
Tuy nhiên, sự phân chia các dạng bài tập như trên chỉ mang tính chất tương đối.
Ngoài ra, dựa vào mục tiêu rèn luyện các kĩ năng tư duy thực nghiệm cho HS, có thể chia
thành các dạng: BTTN rèn luyện kĩ năng phân tích kết quả TN; BTTN rèn luyện kĩ năng
so sánh kết quả TN; BTTN rèn luyện kĩ năng phán đoán kết quả TN; BTTN rèn luyện kĩ
năng thiết kế TN.
2. Cơ sở thực tiễn
2.1. Thực trạng việc sử dụng các thí nghiệm thực hành trong giảng dạy Sinh học hiện
nay
Để tiến hành nghiên cứu đề tài này tôi đã làm một cuộc khảo sát điều tra về thực
trạng về sử dụng các thí nghiệm thực hành trong dạy học Sinh học ở các đồng nghiệp của
tôi và một số học sinh. Tôi thu được kết quả như sau:
Bảng 2.1.1. Khảo sát mức độ nhận thức của 8 GV về việc sử dụng thí nghiệm
trong quá trình dạy học ở trường THPT
Mức độ nhận thức và lí do
Số lượng
Tỷ lệ
A. Mức độ nhận thức
- Rất cần thiết
4
50%
-
Cần thiết
4
50%
- Không cần thiết
B. Các lí do
0
0%
- Kích thích được hứng thú học tập của HS
5
62,5%
-Phát huy được tính tích cực, độc lập, sáng
3
37,5%
-Đảm bảo kiến thức vững, chắc
7
87,5%
-Chuẩn bị công phu, mất nhiều thời gian
8
100%
-Hiệu quả bài học không cao
2
25%
-Không thi
4
50%
tạo của HS trong quá trình dạy học
Kết quả thu được cho thấy: Hiện nay, giáo viên THPT đều khẳng định sự cần thiết
của việc sử dụng TN trong quá trình dạy học. 50% GV được khảo sát khẳng định rất cần
thiết, 50% khẳng định cần thiết sử dụng TN trong quá trình dạy học SH. Theo đánh giá
của giáo viên THPT, việc sử dụng các TN trong dạy học SH đảm bảo cho HS nắm kiến
thức vững chắc (87,5%), phát huy được tính tích cực, độc lập, sáng tạo của HS trong quá
trình học tập (37,5%), tạo được hứng thú cho HS (62,5%).
Bảng 2.1.2. Khảo sát mức độ sử dụng thí nghiệm thực hành trong dạy học Sinh
học 11 của giáo viên.
Mức độ đề cập/ hướng dẫn
Số lượng
Tỷ lệ (%)
Thường xuyên- Tất cả các TN
2
25
Thỉnh thoảng 1-2 TN
6
75
Không bao giờ
0
0
Trong các trường THPT hiện nay, GV đã sử dụng TN trong quá trình dạy học nhưng
mức độ sử dụng là chưa nhiều (75% GV sử dụng 2 – 3 bài thực hành và 25% GV sử dụng
tất các bài thực hành). Kết quả này phản ánh thực trạng: mặc dù giáo viên đã nhận thức
đúng đắn về sự cần thiết của TN trong quá trình dạy học SH, nhưng việc sử dụng TN
trong thực tế lại rất hạn chế.
-
Khảo sát vấn đề này ở 100 học sinh bằng phiếu điều tra. Kết quả tôi thu được như
sau:
Bảng 2.1.3. Mức độ hứng thú của HS khi được thực hiện thí nghiệm thực hành môn
Sinh học
Mức độ
Số lượng
Tỷ lệ(%)
Rất thích
21
21
Thích
40
40
Bình thường
24
24
Không thích
15
15
Qua khảo sát, chúng ta thấy rằng HS rất thích, hứng thú với việc được thực hiện
các thí nghiệm thực hành (61%); bên cạnh đó còn có một bộ phân không nhỏ HS chưa
thích hoặc không thích làm thực hành thí nghiệm.
2.2. Nguyên nhân của thực trạng
TN thực hành đóng vai trò quan trọng trong quá trình dạy học nói chung và dạy học
Sinh học nói riêng, nhưng thực tế việc sử dụng các TN thực hành vẫn còn rất hạn chế và
chưa đem lại hiệu quả trong dạy học. Do một số nguyên nhân chủ yếu:
- Thiếu trang thiết bị hoặc trang thiết bị không đảm bảo chất lượng.
- Các thao tác kĩ thuật trong các thí nghiệm chưa được nêu rõ, chưa hướng dẫn chi
tiết; phần chuẩn bị mẫu vật và hóa chất chưa được SGK đề cập đến. Đồng thời các dụng
cụ thí nghiệm thực hành có khi không giống SGK gây khó khăn cho GV trong việc sử
dụng.
- Các TN thực hành thường mất nhiều thời gian, công sức và phức tạp.
- Năng lực sử dụng, khai thác, tổ chức HS nhận thức TN của giáo viên còn hạn chế,
do có ít nội dung thi nên giáo viên thường không quan tâm đến việc tổ chức HS khai thác
giá trị dạy học của các TN...
Thực tế cho thấy, quá trình sử dụng các TN của GV còn gặp nhiều khó khăn, việc
áp dụng theo đúng qui trình TN trong SGK đã gây một số khó khăn cho GV về mặt thời
gian cũng như kết quả của TN. Hơn nữa, mặc dù nhận thức đúng đắn về tầm quan trọng
của TN nhưng mức độ sử dụng TN trong dạy học là không thường xuyên, GV chưa tự
giác trong việc khai thác, sử dụng TN trong giảng dạy. Do đó, hiệu quả sử dụng TN trong
quá trình giảng dạy chưa cao.
Chương II. MỘT SỐ BIỆN PHÁP NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ
THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM
I. Cải tiến một số thí nghiệm thực hành Sinh học 11
1. Quy trình cải tiến một thí nghiệm thực hành
Bước 1: Xác định mục tiêu thí nghiệm.
Đây là những dự kiến sản phẩm phải đạt trong thí nghiệm. Trong mục tiêu cần
phân tích, chỉ rõ kết quả như thế nào, từ kết quả rút ra kết luận gì hay chứng minh điều gì,
các thao tác kĩ thuật cần đạt được qua thí nghiệm là gì.
Bước 2: Phân tích các thí nghiệm trong SGK
Trước hết là tiến hành các thí nghiệm theo đúng sự hướng dẫn trong SGK, mỗi thí
nghiệm được tiến hành lặp đi lặp lại nhiều lần. Sau đó, căn cứ trên toàn bộ qui trình thực
hiện thí nghiệm để phân tích các yếu tố trong thí nghiệm như: điều kiện, phương pháp,
kết quả thí nghiệm. Cụ thể phân tích trong qui trình bao gồm toàn bộ từ khâu chuẩn bị thí
nghiệm như mẫu vật, dụng cụ, hóa chất; đến phân tích việc thực hiện thí nghiệm; đến
cuối cùng là phân tích kết quả thí nghiệm có chính xác với yêu cầu đề ra hay không? Mức
độ chính xác được bao nhiêu phần trăm? Thời gian thực hiện thí nghiệm trong bao lâu?
Từng khâu trong các giai đoạn này được qui định thành những yếu tố trong thí nghiệm.
Bước 3: Phát hiện những khó khăn và xây dựng các phương án khắc phục các khó khăn
của thí nghiệm SGK
Căn cứ trên cơ sở phân tích ở bước 2, phát hiện những mâu thuẫn được hình thành
khi thực hiện thí nghiệm, các khó khăn gặp phải khi thực hiện thí nghiệm như chuẩn bị
mẫu vật, hóa chất, dụng cụ, các thao tác tiến hành, mức độ khó thực hiện của thí
nghiệm... Nếu một yếu tố bất kì trong thí nghiệm gây khó khăn cho thí nghiệm thì sẽ
được đánh dấu và xây dựng phương án giải quyết. Trên cơ sở những khó khăn gặp phải,
chúng tôi tiến hành đồng thời các thí nghiệm khác dựa trên 3 tiêu chí: thay đổi một yếu
tố, một đối tượng, một thao tác nào đó trong thí nghiệm trong khi các đối tượng khác vẫn
được giữ nguyên như thí nghiệm đề ra ban đầu; bổ sung thêm vào hoặc giảm bớt đi
những yếu tố, đối tượng, thao tác cần thiết hoặc không cần thiết cho thí nghiệm; bổ sung
những thí nghiệm hoàn toàn mới không có trong SGK. Mô hình mà chúng tôi sử dụng
theo 2 nguyên tắc chung: đảm bảo các yếu tố khác trong thí nghiệm và chỉ thay đổi yếu tố
mà chúng tôi quan tâm (đặc biệt trong một yếu tố có thể có nhiều cách thay đổi khác
nhau); tổ hợp các yếu tố thay đổi để tạo nên các thí nghiệm khác nhau.
Bước 4: Thực hiện các thí nghiệm theo phương án cải tiến
Mỗi thí nghiệm được thực hiện từ 5 đến 7 lần lặp lại và theo đúng qui trình tiến
hành một thí nghiệm, sau đó đánh giá kết quả và so sánh. Ngoài việc so sánh kết quả của
những thí nghiệm trong các phương án cải tiến thì chúng tôi còn tính đến khả năng thực
hiện thí nghiệm như thế nào cho phù hợp với yêu cầu của từng vùng, từng địa phương,
từng điều kiện thời tiết, từng cơ sở vật chất của nhà trường, đặc biệt là thao tác thực hiện
sao cho dễ dàng nhất, yêu cầu của thời gian phân bố và thực hiện thí nghiệm.
Bước 5: Đánh giá hiệu quả của phương án TN cải tiến
Mục đích của việc cải tiến cách làm TN nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng các TN,
vì vậy sau khi đã tiến hành các TN theo phương án cải tiến đối chiếu với kết quả TN
theo đúng hướng dẫn trong SGK về một số chỉ tiêu như mức độ chính xác của kết quả,
thời gian thực hiện TN, khả năng thực hiện TN … để đánh giá tính ưu việt của phương án
cải tiến.
2. Một số ví dụ về TN theo SGK và phương án cải tiến thí nghiệm:
2.1. Bài 7 - Thí nghiệm 1: So sánh tốc độ thoát hơi nước ở hai mặt lá
2.1.1. Mục tiêu của TN
- HS có khả năng sử dụng giấy coban clorua để phát hiện tốc độ thoát hơi nước
khác nhau ở hai mặt lá.
2.1.2. Thực hiện thí nghiệm theo SGK
1. Chuẩn bị thí nghiệm (chuẩn bị cho mỗi nhóm 5-6 HS)
* Mẫu vật
- Một chậu của loài cây bất kì (hoặc cây mọc ở vườn trường) có lá với phiến lá to.
* Dụng cụ và hóa chất
- Cặp nhựa hoặc cặp gỗ: 1 cái
- Bản kính hoặc lam kính: 2 cái
- Giấy lọc (giấy thấm) : 2 tờ
- Dung dịch côban clorua 5%
- Bình hút ẩm để giữ giấy côban clorua: 1 bình
2. Tiến hành thí nghiệm
* Bước 1: Cố định giấy lọc vào 2 mặt lá
- Đặt 2 miếng giấy lọc đối xứng nhau qua 2 mặt của lá.
- Đặt 2 bản kính trên 2 miếng giấy lọc.
- Ép bản kính vào 2 miếng giấy lọc tạo hệ thống kín.
* Bước 2: Bấm giây đồng hồ đồng thời quan sát sự đổi màu của giấy côban clorua.
- Bấm đồng hồ
- Quan sát sát sự thay đổi màu của giấy (5)
- Bấm đồng hồ dừng lại (6)
- Quan sát diện tích giấy có màu hồng (7)
3. Kết quả và nhận xét
- Quan sát thấy thời gian giấy lọc chuyển từ màu xanh da trời sang màu hồng nhạt
rất nhanh chóng và nhanh hơn ở mặt dưới của lá. Các loài cây khác nhau có tốc độ thoát
hơi nước khác nhau, tốc độ thoát hơi nước của lá khác nhau tùy vị trí của lá trên cây và
khác nhau ở thời điểm thực hiện thí nghiệm.
2.1.3. Các khó khăn gặp phải khi thực hiện thí nghiệm
- Không có hướng dẫn trong việc chuẩn bị và bảo quản giấy côban clorua, bình hút
ẩm là dụng cụ không phổ biến ở trường THPT; đồng thời cooban clorua là 1 chất độc, vì
vậy việc an toàn trong sử dụng là khá phức tạp.
- Giấy côban clorua chuyển màu quá nhanh và có thể chuyển màu trước khi được
cố định vào lá do độ ẩm của không khí nên khó so sánh được tốc độ thoát hơi nước ở hai
mặt lá.
- Thí nghiệm không có tính thuyết phục do có khoảng cách thời gian khi đặt giấy
côban clorua ở 2 mặt lá.
2.1.4. Thực hiện TN theo phương án cải tiến khắc phục các khó khăn của thí nghiệm
Để khắc phục những khó khăn khi thực hiện thí nghiệm, chúng tôi đã tiến hành 2
phương án cải tiến thực hiện thí nghiệm khác nhau theo bảng sau (Bảng 2.2) để thí
nghiệm được thực hiện dễ dàng
Phương án 1: Bổ sung hướng dẫn việc chuẩn bị và bản quản giấy côban clorua
-
Hướng dẫn chuẩn bị:
+ Hòa tan tinh thể clorua ngậm nước và nước nóng (cho kết quả nhanh hơn) để
được dung dịch có màu hồng phấn.
+ Nhúng 1 tờ giấy lọc vào dung dịch này. Sau đó trải tờ giấy lọc lên một mặt
phẳng (giấy ướt có màu hồng), sấy khô tờ giấy lọc bằng đèn cồn (hoặc máy sấy
tóc).
+ Nước bay hết, tờ giấy mất màu.
-
Hướng dẫn bảo quản:
+ Thay thế bình hút ẩm bằng hộp đựng các hạt hoặc gói hút ẩm.
(Lưu ý: Có thể tận dụng gói hút ẩm trong các hộp bánh kẹo)
Phương án 2: Thay thế côban clorua bằng sunfat đồng.
Tiến hành chuẩn bị và bảo quản giấy tẩm sunfat đồng tương tự như côban clorua.
Lưu ý: Giấy tẩm sunfat đồng ướt có màu xanh da trời.
2.1.5. Đánh giá hiệu quả của thí nghiệm cải tiến
- Thực hiện TN cải tiến có sự hướng dẫn cách chuẩn bị và bảo quản giấy tẩm
coban clorua hoặc thay bằng giấy tẩm sunfat đồng chúng tôi nhân thấy:
+ TN cải tiến đạt được mục tiêu của TN, đảm bảo quy trình và thu được kết quả rõ
ràng.
+ Cả GV và HS đều chủ động hơn trong việc chuẩn bị dụng cụ, hóa chất và các
thiết bị thực hành, không bị thụ động nếu không có sẵn giấy tẩm coban clorua hoặc sunfat
đồng.
2.2. Bài 7: Thí nghiệm 2 - Nghiên cứu vai trò của phân bón NPK
2.2.1. Mục tiêu TN
- Củng cố, khắc sâu kiến thức về vai trò của nguyên tố dinh dưỡng khoáng N,P,K
(phân bón NPK) đối với sự sinh trưởng, phát triển của thực vật.
- HS biết cách bố trí thí nghiệm về vai trò của phân bón NPK đối với cây trồng.
2.2.2. Thực hiện thí nghiệm theo SGK
1. Chuẩn bị thí nghiệm (chuẩn bị cho mỗi nhóm 5 – 6 HS)
* Mẫu vật
Hạt đậu xanh đã nảy mầm 2 ngày.
* Dụng cụ và hóa chất
- Chậu (hoặc cốc) nhựa có đường kính phía trong khoảng 10 – 20 cm đủ để xếp
được 50 –100 hạt: 2 chậu.
- Phân NPK (1g).
- Miếng xốp tròn nhỏ hơn lòng chậu một chút đã được đục lỗ bằng kim nhọn,
đường kính lỗ đủ rộng để rễ cây đậu xuyên qua. Lỗ cách lỗ khoảng 5 – 10mm (Hình 2.7).
- Ống đong có mỏ 100ml
- Đũa thủy tinh (hoặc đũa gỗ sạch)
- Bình dung tích 1l (hoặc chai nhựa sạch dung tích 0,5l): 1 bình
- Thước nhựa có chia độ đến mm
* Chuẩn bị dung dịch dinh dưỡng NPK (phân NPK): 1g phân bón NPK, 1 lít nước
sạch cho mỗi chậu thí nghiệm.
2. Tiến hành thí nghiệm
* Mỗi nhóm thực hiện thí nghiệm cho 1 chậu đối chứng (chỉ có nước sạch) và 1
chậu thí nghiệm (chứa dung dịch phân NPK) như sau:
- Pha dung dịch dinh dưỡng NPK nồng độ 1g/l (1)
- Rót dung dịch phân NPK vào chậu thí nghiệm (2)
- Đặt hai tấm xốp vào hai chậu trồng cây đã có chứa môi trường nuôi cấy .
- Chọn các hạt với cây mầm có kích thước tương đương nhau (4)
- Xếp hạt đã nảy mầm vào lỗ trong tấm xốp (5)
- Đặt các chậu vào góc thực nghiệm (6)
- Chăm sóc để cây được chiếu sáng hàng ngày (7)
- Đo chiều cao của cây trong các chậu thí nghiệm (8)
3. Kết quả và nhận xét
- Sự chênh lệch về chiều cao của cây trong các chậu không khác biệt nhiều và chỉ
mang tính tương đối.
- Lá và thân của cây thí nghiệm có màu xanh non hơn lá và thân của cây đối
chứng, diện tích lá của cây thí nghiệm đa số to hơn, kích thước thân cây thí nghiệm có
phần to hơn so với thân cây đối chứng (Hình 2.3)
2.5.3. Các khó khăn gặp phải khi tiến hành thí nghiệm
- Có dụng cụ thực sự không cần thiết cho thí nghiệm: ống đong.
- Miếng xốp dày thường gây khó khăn trong việc đục lỗ và xếp hạt. Miếng xốp
mỏng thì thường khó giữ cho cây mọc thẳng. Khoảng cách giữa các lỗ trong miếng xốp là
5 -10 mm còn gần gây khó khăn cho việc sinh trưởng của cây.
- Thời gian khuấy để phân tan hết tương đối lâu nên làm mất thời gian trong quá
trình tiến hành thí nghiệm.
- Thao tác (5) xếp hạt nảy mầm vào lỗ trong tấm xốp đôi khi còn gặp khó khăn do
miếng xốp được đặt trước trong chậu thí nghiệm sẽ gây khó cho việc đưa rễ của cây mầm
xuống và dễ làm gãy rễ cây mầm.
- Đặt trong phòng thí nghiệm thì thường điều kiện ánh sáng không đồng đều, cây
mọc cong về một phía do đó kết quả thí nghiệm khó chính xác, gây khó khăn cho việc đo
cây sau này.
- Sự khác nhau giữa 2 chậu đôi khi không rõ rệt.
2.2.4. Xây dựng và thực hiện thí nghiệm theo phương án cải tiến khắc phục khó khăn
của thí nghiệm SGK
Phương án 1:
-
Dụng cụ: Thay miếng xốp bằng miếng bìa cat tong cứng (bìa cac tông mỏng
hơn và dễ kiếm hơn xốp)
-
Mẫu vật: Thay hạt đậu nảy mầm bằng hạt lúa, sau này thân thẳng sẽ dễ đo hơn.
Phương án 2: Sử dụng thí nghiệm khác thay thế
-
Mẫu vật: Hạt đâụ hoặc hạt lúa (đã được ngâm nảy mầm)
-
Dụng cụ và hóa chất:
o 1 lọ thủy tinh hoặc cốc thủy tinh, hoặc cốc nhựa trong.
o 1 ít bông gòn sạch.
o Thước đo, đũa thủy tinh hoặc đũa gỗ sạch.
o Dung dịch NPK 1g/lít.
o Nước cất.
-
Cách tiến hành TN:
o Nhồi bông vào trong 2 cốc thủy tinh (một cốc đối chứng và 1 cốc thí
nghiệm) .
o
Dùng đũa thủy tinh ép giữa bông và thành cốc, sau đó thả hạt vào gần
đáy cốc thủy tinh.
o Đổ nước cất vào cốc đối chứng đến khi bông ngập nước. Đổ dung dịch
NPK vào cốc thí nghiệm đến khi bông ngập dung dịch.
o Đặt 2 cốc ở chỗ gần cửa sổ và theo dõi sự phát triển của hạt.
