Sử dụng thí nghiệm trong dạy học sinh lí thực vật cho sinh viên ngành sư phạm sinh học ở các trường cao đẳng sư phạm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI

ĐỖ THỊ LOAN

Sư DơNG THÝ NGHIƯM TRONG D¹Y HäC SINH Lí THựC VậT
CHO SINH VIÊN NGàNH SƯ PHạM SINH HọC
ở CáC TRƯờNG CAO ĐẳNG SƯ PHạM
Chuyờn ngnh: Lý lun và Phƣơng pháp dạy học bộ môn Sinh học
Mã số: 9140111

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. ĐINH QUANG BÁO

HÀ NỘI - 2018


i

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự
hướng dẫn của GS. TS. Đinh Quang Báo. Các kết quả, số liệu trình bày trong
luận án là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ cơng trình nào khác.
Hà Nội, tháng 4 năm 2018
Tác giả luận án

ĐỖ THỊ LOAN


ii

LỜI CẢM ƠN
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn khoa
học GS. TS. Đinh Quang Báo đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tơi trong suốt
quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện đề tài.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tập thể bộ môn Phương pháp
dạy học Sinh học và bộ mơn Sinh lí thực vật và Sinh học ứng dụng, khoa
Sinh học, Phòng Sau Đại học, Ban Giám hiệu Trường Đại học Sư phạm Hà
Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi học tập và nghiên cứu và hồn
thiện luận án.
Tơi xin chân thành cảm ơn các trường Đại học Sư phạm, trường Cao
đẳng Sư phạm và các giảng viên đã nhiệt tình giúp đỡ tơi trong q trình điều
tra sư phạm và thực nghiệm sư phạm.
Tơi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu cùng các thầy cô giáo
Trường Cao đẳng Sư phạm Hưng Yên và Trường Trung học phổ thông
Chuyên Hưng Yên – nơi tôi đã và đang công tác đã tạo điều kiện thuận lợi
cho tơi nghiên cứu và hồn thiện luận án.
Tơi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn các thành viên trong gia đình, bạn bè,
đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tơi trong suốt q trình thực hiện luận án.
Hà Nội, tháng 4 năm 2018
Tác giả luận án

ĐỖ THỊ LOAN


iii

MỤC LỤC
Trang
Lời cam đoan ............................................................................................................... i

Lời cảm ơn ................................................................................................................. ii
Mục lục ...................................................................................................................... iii
Danh mục chữ viết tắt trong luận án ......................................................................... vi
Danh mục bảng ........................................................................................................ vii
Danh mục biểu đồ, sơ đồ ........................................................................................... ix
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài .....................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ...............................................................................2
3. Giả thuyết khoa học ................................................................................................2
4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu ........................................................................2
5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài ..............................................................................3
6. Phương pháp nghiên cứu .........................................................................................3
7. Những đóng góp mới của đề tài ..............................................................................6
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .......................................................................................7
Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ............................7
1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu ...........................................................................7
1.1.1. Sự ra đời của thí nghiệm trong nhận thức lồi người ...................................7
1.1.2. Một số nghiên cứu sử dụng thí nghiệm trong dạy học ...................................8
1.1.3. Tình hình nghiên cứu về kĩ năng, rèn luyện kĩ năng cho người học ............14
1.2. Cơ sở lí luận của đề tài .....................................................................................19
1.2.1. Thí nghiệm ....................................................................................................19
1.2.2. Sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh học ................................................29
1.2.3. Kĩ năng, kĩ năng thiết kế thí nghiệm, kĩ năng làm thí nghiệm .....................33
1.2.4. Kĩ năng dạy học và kĩ năng dạy học thí nghiệm ..........................................41
1.3. Cơ sở thực tiễn ..................................................................................................42
1.3.1. Mục đích, nội dung và phương pháp điều tra ..............................................42
1.3.2. Kết quả và phân tích ....................................................................................43
Tiểu kết chƣơng 1 ....................................................................................................55

iv

Chƣơng 2. SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC SINH LÍ THỰC
VẬT CHO SINH VIÊN NGÀNH SƢ PHẠM SINH HỌC Ở TRƢỜNG CAO
ĐẲNG SƢ PHẠM ...................................................................................................57
2.1. Xác định mục tiêu học phần Sinh lí thực vật .................................................57
2.2. Phân tích cấu trúc nội dung học phần............................................................59
2.3. Xác định các loại thí nghiệm trong học phần Sinh lí thực vật .....................62
2.4. Quy trình sử dụng thí nghiệm trong dạy học sinh lí thực vật ......................68
2.4.1. Nguyên tắc sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh lí thực vật ...................68
2.4.2. Quy trình sử dụng thí nghiệm trong dạy học sinh lí thực vật ......................69
2.4.3. Các mức độ sử dụng quy trình tổ chức sử dụng thí nghiệm trong dạy học
Sinh lí thực vật .......................................................................................................77
2.4.4. Vận dụng quy trình sử dụng thí nghiệm trong dạy học sinh lí thực vật .......80
2.5. Tích hợp rèn luyện nghiệp vụ sƣ phạm về sử dụng thí nghiệm ở phổ thông ..100
2.5.1. Định hướng sinh viên sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh lí thực vật cho
sinh viên Sư phạm Sinh học .................................................................................101
2.5.2. Lựa chọn nội dung sinh lí thực vật để tích hợp rèn luyện nghiệp vụ sư phạm
về sử dụng thí nghiệm ở phổ thơng ......................................................................101
2.5.3. Sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh lí thực vật bằng nhiều phương pháp
khác nhau .............................................................................................................103
2.6. Đánh giá hiệu quả việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh lí thực vật ......103
2.6.1. Mục đích đánh giá......................................................................................103
2.6.2. Nội dung đánh giá ......................................................................................103
2.6.3. Phương pháp đánh giá ...............................................................................104
2.6.4. Công cụ đánh giá .......................................................................................104
Tiểu kết chƣơng 2 ..................................................................................................117
CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ........................................................119
3.1. Mục đích thực nghiệm ...................................................................................119
3.2. Nội dung thực nghiệm ....................................................................................119

3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm ............................................................................119
3.3.1. Đối tượng thực nghiệm ..............................................................................119
3.3.2. Cách tiến hành thực nghiệm ......................................................................120


v

3.3.3. Phương pháp thu thập dữ liệu và đo lường ...............................................121
3.3.4. Phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm .............................................122
3.4. Kết quả thực nghiệm ......................................................................................124
3.4.1. Phân tích định lượng kết quả thực nghiệm ................................................124
3.4.2. Phân tích định tính .....................................................................................137
Tiểu kết chƣơng 3 ..................................................................................................140
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...................................................................................141
DANH MỤC CÔNG TRINH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ CĨ LIÊN QUAN
ĐẾN LUẬN ÁN .....................................................................................................143
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................144
PHỤ LỤC


vi

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN

STT

CHỮ VIẾT TẮT

CHỮ VIẾT ĐÂY ĐỦ

1

TN

2

SLTV

3

SV

Sinh viên

4

GV

Giáo viên

5

HS

Học sinh

6

CĐSP

Cao đẳng Sư phạm

7

THCS

Trung học cơ sở

8

THPT

Trung học phổ thơng

9

KT

Kiến thức

10

KN

Kĩ năng

11

PP

Phương pháp

12

PPDH

13

SL

Thí nghiệm
Sinh lí thực vật

Phương pháp dạy học
Số lượng


vii

DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Các phương pháp sử dụng TN trong dạy học ...........................................29
Bảng 1.2. Các KN thành phần của KN thiết kế TN ..................................................36
Bảng 1.3. Mô tả kĩ năng làm thí nghiệm ...................................................................39
Bảng 1.4. Kết quả điều tra nhận thức của GV CĐSP về mức độ cần thiết của việc sử
dụng TN SLTV ở trường CĐSP................................................................................43
Bảng 1.5. Nhận thức của GV CĐSP về mục đích của việc sử dụng các thí nghiệm trong
dạy học SLTV ............................................................................................................43
Bảng 1.6. Kết quả điều tra mức độ sử dụng thí nghiệm trong các khâu của quá trình dạy
học SLTV ...................................................................................................................44

Bảng 1.7. Kết quả điều tra mức độ sử dụng các thí nghiệm trong các giờ dạy lý
thuyết trong dạy học SLTV .....................................................................................45
Bảng 1.8. Kết quả điều tra mức độ phát triển KN thiết kế TN cho SV ....................46
Bảng 1.9. Kết quả điều tra về vấn đề phát triển KN thành phần của KN thiết kế TN 47
Bảng 1.10. Kết quả điều tra về thời điểm hướng dẫn kĩ thuật phòng TN cho SV ....47
Bảng 1.11. Kết quả điều tra mức độ hướng dẫn kĩ thuật phịng thí nghiệm .............48
Bảng 1.12. Kết quả điều tra việc hình thành KN làm TN cho SV ............................49
Bảng 1.13. Kết quả điều tra tích hợp việc rèn luyện KN dạy học TN ở phổ thông .........50
Bảng 1.14. Kết quả điều tra về hiểu biết của SV về vai trị của TN trong q trình dạy
học SLTV...................................................................................................................51
Bảng 1.15. Kết quả điều tra về mức độ tự tin của SV về KN khi dạy TN ở phổ thông ..........52
Bảng 1.16. Kết quả điều tra về mức độ đạt được về KN làm TN của SV ...........53
Bảng 1.17. Thang đo mức độ của KN làm TN .........................................................53
Bảng 1.18. Kết quả điều tra về khó khăn và mong muốn của SV trong việc nâng cao
KN làm TN SLTV .....................................................................................................54

Bảng 2.1. Nội dung chủ đề Sinh lí thực vật ..............................................................59
Bảng 2.2. Một số thí nghiệm SLTV sử dụng trong chủ đề .......................................64
Bảng 2.3. Các phương pháp có sử dụng thí nghiệm trong dạy học ..........................74


viii

Bảng 2.4. Các hoạt động của GV và SV trong quá trình dạy học chủ đề SLTV ......75
Bảng 2.5. Các mức độ sử dụng quy trình tổ chức sử dụng TN trong dạy học SLTV......78
Bảng 2.6. Các TN sử dụng trong chủ đề “quang hợp ở thực vật” ............................83
Bảng 2.7. Nội dung và kết quả TN sử dụng trong chủ đề “Quang hợp ở thực vật” ........85
Bảng 2.8. Ma trận các yêu cầu cần đạt sau khi học xong chuyên đề .........................95
Bảng 2.9. Các TN SLTV trong chương trình Sinh học THCS ...............................102
Bảng 2.10. Phương pháp đánh giá việc sử dụng TN trong dạy học SLTV ............104

Bảng 2.11. Rubric đánh giá KN làm TN ..................................................................108
Bảng 2.12. Rubric đánh giá được sử dụng để đánh giá KN làm TN .......................111
Bảng 2.13. Bảng mô tả các mức độ đạt được của KN làm TN ................................113
Bảng 2.14. Biểu hiện các mức độ của thang đo phát triển KN làm TN...................114
Bảng 2.15. Phiếu quan sát – đánh giá kĩ năng .........................................................116
Bảng 3.1.

Các chủ đề triển khai thực nghiệm ......................................................119

Bảng 3.2.

Thông tin về trường, lớp và giáo viên triển khai thực nghiệm .................119

Bảng 3.3.

Nội dung cần đo và cơng cụ sử dụng trong q trình thực nghiệm sư phạm.121

Bảng 3.4.

Thang đo mức độ phát triển của KN làm TN ......................................123

Bảng 3.5.

So sánh kết quả điểm kiểm tra kiến thức qua 3 lần kiểm tra ...............126

Bảng 3.6.

Tỉ lệ % các mức độ về kiến thức qua các lần kiểm tra ........................126

Bảng 3.7.

Kết quả kiểm định điểm trung bình giữa các lần kiểm tra kiến thức ..128

Bảng 3.8.

Bảng tổng hợp kết quả đánh giá KN thực hiện kĩ thuật phòng TN .....128

Bảng 3.9.

Bảng tổng hợp kết quả đánh giá KN thực hiện các bước theo quy trình TN ...130

Bảng 3.10. Bảng tổng hợp kết quả đánh giá KN thu thập số liệu TN ...................131
Bảng 3.11. Bảng tổng hợp kết quả đánh giá KN phân tích kết quả TN sau
khi xử lí số liệu ..................................................................................133
Bảng 3.12. Tỉ lệ % các mức độ về kĩ năng làm TN qua các lần đánh giá .............134
Bảng 3.13. Sự tương quan giữa kết quả học tập với kết quả về kiến thức và
KN làm TN ở lần kiểm tra thứ 3 ........................................................137


ix

DANH MỤC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ
Trang
BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 1.1.

Kết quả điều tra nhận thức của GV CĐSP về việc sử dụng TN
trong dạy học Sinh học ở trường CĐSP ............................................43

Biểu đồ 3.1.

Biểu đồ phân phối tần suất điểm Xi của bài kiểm tra lần 1 ............ 124

Biểu đồ 3.2.

Biểu đồ phân phối tần suất điểm Xi của bài kiểm tra lần 2 ............125

Biểu đồ 3.3.

Biểu đồ phân phối tần suất điểm Xi của bài kiểm tra lần 3 ............125

Biểu đồ 3.4.

Kết quả điểm trung bình qua 3 lần kiểm tra ....................................126

Biểu đồ 3.5.

Kết quả qua các lần kiểm tra kiến thức theo mức độ ......................127

Biểu đồ 3.6.

Biểu đồ kết quả đánh giá KN thực hiện kĩ thuật phòng TN ...........129

Biểu đồ 3.7.

Biểu đồ kết quả đánh giá KN thực hiện các bước theo quy trình TN.....130

Biểu đồ 3.8.

Biểu đồ kết quả đánh giá KN thu thập số liệu TN ..........................131

Biểu đồ 3.9. Bảng tổng hợp kết quả đánh giá KN xử lí số liệu ...........................132
Biểu đồ 3.10. Biểu đồ kết quả đánh giá KN xử lí số liệu .....................................132
Biểu đồ 3.11. Biểu đồ kết quả đánh giá KN phân tích kết quả sau xử lí số liệu ..134
Biểu đồ 3.12. Biểu đồ kết quả các lần kiểm tra về KN làm TN theo mức độ .......135
Biểu đồ 3.13. Biểu đồ kết quả học tập học phần SLTV của SV ...........................136
SƠ ĐỒ
Sơ đồ 1.1. Thí nghiệm coi như hệ thơng tin ..............................................................20
Sơ đồ 1.2. Thí nghiệm là hệ điều khiển ....................................................................20
Sơ đồ 1.3. Phân loại thí nghiệm trong dạy học vật lý ...............................................21
Sơ đồ 1.4. Phân loại thí nghiệm trong dạy học Hóa học ...........................................22
Sơ đồ 1.5. Quy trình sử dụng thí nghiệm tổ chức SV học kiến thức mới .................32
Sơ đồ 2.1. Quy trình sử dụng TN trong dạy học SLTV ............................................72
Sơ đồ 2.2. Quang hệ hấp thụ ánh sáng trên màng thylacoid .....................................92


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
1.1. Xuất phát từ yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học
Định hướng đổi mới căn bản và toàn diện nền giáo dục Việt Nam được nêu
rõ trong Văn kiện Đại hội lần thứ XI của Đảng ta: "Tập trung nâng cao chất lượng
giáo dục, đào tạo, coi trọng giáo dục đạo đức, lối sống, năng lực sáng tạo, kĩ năng
thực hành, khả năng lập nghiệp”[47]. Đổi mới giáo dục nhằm mục tiêu xây dựng
nền giáo dục có tính dân tộc, hiện đại, qn triệt nguyên lý học đi đôi với hành, lý
luận gắn liền với thực tiễn, theo định hướng coi trọng việc bồi dưỡng năng lực tự
học của học sinh ở tất cả các cấp. Đối với bậc đại học là tự nghiên cứu, tạo điều
kiện cho người học phát huy tư duy sáng tạo, rèn kĩ năng (KN) thực hành, tham gia
nghiên cứu, thực nghiệm, ứng dụng.

1.2. Xuất phát từ vai trị của thí nghiệm trong q trình dạy học Sinh học
Trong q trình dạy học các mơn khoa học tự nhiên, phương pháp quan sát,
thí nghiệm (TN) có vai trị quan trọng trong việc phát hiện, tìm tịi, nghiên cứu các
tính chất, quy luật phát triển của sự vật, hiện tượng. TN vừa là nội dung vừa là
phương tiện trực quan giúp truyền tải kiến thức và hình thành KN, kĩ xảo cho người
học. TN có thể được sử dụng tổ chức các hoạt động nhận thức của người học ở tất
cả các khâu của quá trình dạy học: khâu hình thành kiến thức mới, khâu củng cố,
hồn thiện kiến thức và khâu kiểm tra đánh giá. Đặc biệt, học sinh có thể tự phát
hiện ra tri thức mới khi TN được sử dụng theo hướng tìm tịi nghiên cứu giúp phát
triển tư duy sáng tạo, rèn KN thực hành và thói quen giải quyết các vấn đề bằng
khoa học.
Dạy học bằng TN có ý nghĩa quan trọng và cấp thiết trong dạy học các môn
khoa học tự nhiên và đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục nhằm nâng cao năng lực
sáng tạo và KN thực hành cho người học. Để phương pháp này thực hiện có hiệu
quả thì người GV phải có KN, kĩ xảo làm TN vững vàng và có KN dạy học thực
hành TN tốt. Do đó, TN cũng được chú trọng khai thác và sử dụng trong quá trình
đào tạo giáo viên (GV) ở các trường Sư phạm.
1.3. Thực tế dạy học thí nghiệm Sinh lí thực vật ở trường Cao đẳng Sư phạm
Trong quá trình dạy học Sinh học nói chung và dạy Sinh lí thực vật (SLTV) nói


2

riêng ở trường Cao đẳng Sư phạm (CĐSP) thì TN được sử dụng để hình thành và rèn
luyện KN song song với việc hình thành kiến thức cho SV. Ngồi ra, TN còn là
phương tiện để nghiên cứu khoa học Sinh học nhằm phát hiện ra những tri thức mới
cho SV CĐSP. Vì vậy, sử dụng TN vừa góp phần nâng cao chất lượng học tập bộ môn
vừa phát triển năng lực thực nghiệm cho SV Sư phạm sau khi ra trường – đây có thể
coi là nhiệm vụ quan trọng của các giảng viên dạy các môn cơ bản ở các trường Sư
phạm trong đào tạo giáo viên.

Tuy nhiên, trên thực tế hoạt động dạy và học thực hành TN ở trường CĐSP
chưa đáp ứng được nhu cầu đổi mới tăng cường dạy học thực hành TN cho người
học. Các TN chủ yếu được sử dụng ở cuối bài, cuối chương có tính chất minh họa
kiến thức mà chưa được chú trọng khai thác theo hướng tìm tịi – nghiên cứu phát
huy tính tích cực của người học. Nhiều GV cịn cảm thấy khó khăn trong việc tổ chức
dạy học thực hành cũng như hình thành KN làm TN cho người học.
Từ những ưu điểm của TN trong quá trình dạy học và đáp ứng yêu cầu đổi
mới phương pháp dạy học nhằm tích cực hóa hoạt động người học, chúng tôi tiến
hành đề tài nghiên cứu: “Sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh lí thực vật cho
sinh viên ngành Sư phạm Sinh học ở các trường Cao đẳng Sư phạm” góp phần
nâng cao chất lượng học tập kiến thức SLTV, rèn luyện kĩ năng làm TN, qua đó, phát
triển KN dạy học TN của SV ngành Sư phạm Sinh học ở các trường CĐSP.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Sử dụng các TN để tổ chức hoạt động học tập của SV trong dạy học SLTV
giúp SV vừa lĩnh hội được kiến thức lý thuyết SLTV vừa rèn luyện KN làm thí
nghiệm, qua đó, góp phần phát triển KN sử dụng TN trong dạy học Sinh học ở
trường THCS.
3. Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng được quy trình sử dụng TN trong đó SV tiến hành TN theo
hướng tìm tịi kiến thức trong dạy học học phần SLTV thì sẽ giúp SV lĩnh hội kiến
thức SLTV, nâng cao được KN làm TN, từ đó góp phần phát triển KN sử dụng TN
trong dạy học Sinh học ở trường THCS.
4. Đối tƣợng và khách thể nghiên cứu
4.1. Đối tượng: thí nghiệm SLTV, quy trình sử dụng các TN trong dạy học
học phần SLTV
4.2. Khách thể: Phương pháp dạy học học phần SLTV


3

5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
5.1. Nghiên cứu tổng quan và cơ sở lý luận về TN, sử dụng TN trong dạy
học, KN thiết kế TN, KN làm TN và KN dạy học TN.
5.2. Điều tra thực trạng sử dụng TN để tổ chức dạy học SLTV và việc rèn
luyện KN làm TN, KN dạy học TN cho SV ở các trường CĐSP.
5.3. Xác định cấu trúc KN thiết kế TN, KN làm TN của SV Sư phạm Sinh học.
5.4. Xây dựng hệ thống thí nghiệm sử dụng trong dạy học Sinh lí thực vật.
5.5. Xây dựng nguyên tắc, quy trình sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh
lí thực vật.
5.6. Xây dựng các tiêu chí và bộ công cụ để đánh giá KN làm TN của SV.
5.7. Đề xuất biện pháp tích hợp rèn luyện nghiệp vụ sư phạm về sử dụng thí
nghiệm ở phổ thơng.
5.8. Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra đánh giá hiệu quả của việc sử
dụng TN trong dạy học học phần SLTV.
6. Phƣơng pháp nghiên cứu
6.1. Nghiên cứu lý thuyết
Nghiên cứu các văn bản của Nhà nước, Bộ Giáo dục và đào tạo về chiến
lược phát triển và đổi mới giáo dục.
Thu thập, phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa, đánh giá, bình luận các tài
liệu về TN, sử dụng TN; hình thành và đánh giá KN làm TN trong dạy học nói
chung, dạy học Sinh học, dạy học SLTV nói riêng làm cơ sở cho xây dựng cơ sở
lí luận cho đề tài.
6.2. Điều tra sư phạm
Để xác định thực trạng sử dụng TN trong quá trình dạy học Sinh học ở
trường CĐSP, chúng tôi tiến hành lấy ý kiến của một số GV và SV CĐSP qua phiếu
điều tra và qua phỏng vấn trực tiếp. Nội dung điều tra bao gồm các vấn đề sau:
- Nhận thức của GV CĐSP về sự cần thiết và mục đích sử dụng TN trong
dạy học SLTV ở trường CĐSP.
- Mức độ sử dụng TN trong dạy học SLTV ở trường CĐSP.
- Việc hình thành KN thiết kế TN cho SV Sư phạm Sinh học.

- Việc hình thành KN làm TN cho SV Sư phạm Sinh học.
- Tích hợp rèn luyện nghiệp vụ sư phạm về KN dạy học TN ở phổ thông.


4

Chúng tôi thu được kết quả điều tra của GV và SV bằng phiếu điều tra thông
qua Google Docs Forms, sau đó, tiến hành xử lí số liệu bằng phần mềm Excel. Qua
phân tích kết quả xử lí số liệu kết hợp với phỏng vấn trực tiếp GV và SV CĐSP,
chúng tôi đưa ra nhận định thực trạng dạy và học TN SLTV ở trường CĐSP.
6.3. Phương pháp tham vấn chuyên gia
Trao đổi, xin ý kiến đóng góp của các giáo sư, các nhà khoa học đầu ngành về
giáo dục học, lý luận, PPDH Sinh học và SLTV về các vấn đề sau:
- Phiếu điều tra thực trạng về quá trình dạy học TN SLTV ở trường CĐSP
- Cấu trúc KN thiết kế TN và KN làm TN
- Quy trình làm TN và đánh giá KN làm TN
- Quy trình sử dụng TN tổ chức dạy học học phần SLTV
- Các nội dung triển khai thực nghiệm sư phạm để kiểm tra hiệu quả đạt được.
6.4. Thực nghiệm sư phạm
Mục đích thực nghiệm: Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra tính đúng đắn
và hiệu quả mà giả thuyết khoa học của đề tài đã đặt ra.
Phƣơng pháp thực nghiệm:
Đề tài triển khai thực nghiệm sư phạm trong năm học 2014 -2015 và năm
học 2015 – 2016, năm học 2016-2017 tại trường: CĐSP Sơn La, CĐSP Hưng Yên,
CĐSP Nam Định, CĐSP Nghệ An.
Phương án thực nghiệm được thực hiện: Các lớp SV CĐSP Sinh học được dạy
theo quy trình và giáo án được soạn theo hướng của đề tài. Chúng tôi sử dụng các công
cụ đánh giá đã được xây dựng để đánh giá thực nghiệm qua 3 giai đoạn: trước thực
nghiệm, trong quá trình thực nghiệm và sau thực nghiệm.
- Sau khi thu thập được các số liệu và các minh chứng trong q trình thực

nghiệm sư phạm, chúng tơi tính các tham số thống kê, phân tích số liệu qua phần
mềm SPSS 18.0 và đánh giá hiệu quả sử dụng TN trong dạy học SLTV cho SV Sư
phạm Sinh học ở trường CĐSP.
6.5. Phương pháp xử lí số liệu bằng thống kê toán học
Số liệu thực nghiệm được chúng tơi xử lý bằng phần mềm SPSS 18.0:
* Phân tích thống kê mô tả: sử dụng công cụ Frequencies trong chức năng
Descriptive Statistics của Analyze. Các tham số thống kê đặc trưng gồm:
- Mean - giá trị trung bình: nhằm xác định điểm trung bình về mức độ
tiếp thu kiến thức, về điểm KN thiết kế TN, KN làm TN của SV qua 3 giai đoạn


5

thực nghiệm.
- Độ lệch chuẩn: nhằm xác định mức độ phân tán của số liệu quanh giá trị
trung bình.
- Mode: nhằm xác định giá trị có tần suất xuất hiện nhiều nhất trong tập hợp
các giá trị của dữ liệu.
- Median – trung vị: là giá trị của số liệu có vị trí nằm giữa bộ số liệu sắp xếp
theo trật tự. Đây là điểm giữa của phân phối.
- Phân tích tần số (frequency): là số lần xuất hiện của giá trị Xi trong tổng số N
số liệu. Trong các nghiên cứu, đại lượng thống kê này được sử dụng trong việc xác
định xem có bao nhiêu đối tượng, nội dung nghiên cứu được xuất hiện/lựa chọn.
- Phân tích tần suất (percent): là tỉ số của tần số trên tổng số trường hợp: P i =
ni/N (0 ≤ pi ≤ 1). Đây là phương pháp để tính tỷ lệ % của các nội dung/phương án
được lựa chọn qua các ý kiến thu thập được.
* Thống kê suy luận:
- Kiểm định Chi – Bình phương để kiểm định mối quan hệ giữa các biến:
Đặt giả thuyết:

H0: khơng có sự khác biệt về điểm trung bình.
H1: có khác biệt về điểm trung bình.

Để kết luận là chấp nhận hay bác bỏ giả thuyết H0, ta sẽ dùng các kiểm định phù hợp.
- Kiểm định giả thuyết về giá trị trung bình của 2 tổng thể độc lập
(Independent Samples T - test) (thủ thuật SPSS: vào Analyze  Compare Means 
Independent Samples T - test)
- Kiểm định giả thuyết về giá trị trung bình của 2 tổng thể phụ thuộc hay
phối hợp từng cặp một (Paired-samples T-test) (thủ thuật SPSS: Analyze ->
Compare means -> Paired-samples T-test).
Dựa vào giá trị P (p-value) (SPSS viết tắt p-value là sig.) để kết luận là chấp
nhận hay bác bỏ giả thuyết H0
p-value (sig.) ≤ α (mức ý nghĩa)  bác bỏ giả thuyết H0. Có nghĩa là có mối
quan hệ có ý nghĩa giữa các biến cần kiểm định.
p-value (sig.) > α (mức ý nghĩa)  chấp nhận H0. Khơng có mối quan hệ
giữa các biến cần kiểm định.
- Phân tích hệ số tương quan Pearson: đo lường mức độ tương quan tuyến
tính giữa 2 biến. Hệ số tương quan Pearson (r) sẽ nhận giá trị từ +1 đến -1.


6

r > 0 cho biết một sự tương quan thuận giữa hai biến, nghĩa là nếu giá trị của
biến này tăng thì sẽ làm tăng giá trị của biến kia và ngược lại.
r < 0 cho biết một sự tương quan nghịch giữa hai biến, nghĩa là nếu giá trị
của biến này tăng thì sẽ làm giảm giá trị của biến kia và ngược lại.
7. Những đóng góp mới của đề tài
7.1. Xác định và hệ thống hóa cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn của việc sử
dụng TN trong dạy học học phần SLTV, đánh giá KN thiết kế TN, KN làm TN, KN
liên hệ với dạy học TN ở phổ thông cho SV ngành Sư phạm Sinh học.

7.2. Xác định hệ thống thí nghiệm các chủ đề sử dụng trong dạy học SLTV.
7.3. Đề xuất được quy trình thực hiện và đánh giá KN làm TN cho SV ngành
Sư phạm Sinh học ở trường CĐSP.
7.4. Đề xuất được quy trình sử dụng các TN trong dạy học học phần SLTV.
7.5. Xây dựng được bộ công cụ để đánh giá KN thiết kế TN, KN làm TN của SV.
8. Cấu trúc luận án
Ngoài phần mở đầu, phần kết luận và đề nghị, phần tài liệu tham khảo và phụ
lục, nội dung luận án gồm 3 chương:
Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài
Chương 2. Sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh lí thực vật cho sinh viên
ngành Sư phạm Sinh học ở trường Cao đẳng Sư phạm
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm


7

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
1.1.1. Sự ra đời của thí nghiệm trong nhận thức loài người
Nhiều sử gia và triết gia đã nhấn mạnh tầm quan trọng của thực nghiệm ở thế
kỉ XVI – XVII đánh dấu sự xuất hiện của khoa học hiện đại có gốc rễ từ triết học tự
nhiên (Theo Dake (1981), Hacking (1983)) [59].
Trước thế kỷ XVII, những học thuyết đều dựa trên những quan sát thụ động
trong tự nhiên. Sau cuộc cách mạng khoa học ở thế kỉ XVII đã xuất hiện khái niệm
“thí nghiệm” bao hàm nội dung là biến đổi yếu tố nào đó trong điều kiện xác định
để quan sát, tìm hiểu và nghiên cứu hệ thống. Những quan sát thụ động tiết lộ về thế
giới còn những thao tác, hành động là cần thiết để khám phá quy tắc, khả năng của
thế giới (Green, 1989). Sau này, I.P. Pavlop – nhà sinh lí học ở thế kỷ thứ XX cũng
cho rằng: “Quan sát chỉ thu lượm những gì tự nhiên trao cho, cịn TN cho phép

giành lấy ở tự nhiên những gì con người cần...” (dẫn theo Đinh Quang Báo, 2001)
[3]. Khoa học thực nghiệm bắt đầu quan tâm đến những quan sát từ các thao tác chủ
động như vậy.
Galile (1564 – 1642) – một nhà vật lí người Italia được coi là ơng tổ của
phương pháp thực nghiệm. Ông cho rằng “Muốn hiểu biết thiên nhiên phải trực tiếp
quan sát thiên nhiên, phải làm TN, phải hỏi thiên nhiên chứ không phải hỏi
Aristotle hoặc kinh thánh” [34]. Sau đó, các nhà khoa học như Francis Bacon,
Descartes và sau này là Newton đã tiếp tục xây dựng và phát triển phương pháp
thực nghiệm một cách có khoa học.
Trong thế kỉ tiếp theo, người ta sử dụng TN trong các khám phá ở nhiều lĩnh
vực. Nhà hóa học người Pháp Antoine Lavoisier (1743-1794) được coi là người
sáng lập của hóa học hiện đại. Ơng đã tiến hành TN định lượng đầu tiên để nghiên
cứu hóa học. Sang thế kỉ XIX, với phương pháp thực nghiệm, Sinh học đã chuyển từ
trình độ quan sát – mơ tả sang thực nghiệm – giải thích, làm sáng tỏ dần những mối
liên hệ nhân – quả trong các hiện tượng sinh học.
Việc cải tiến về thiết kế và phân tích TN diễn ra mạnh mẽ trong những năm đầu


8

thế kỷ 20, với sự đóng góp từ các nhà thống kê như Ronald Fisher, Jerzy Neyman,
Oscar Kempthorne, Gertrude Mary Cox, William Gemmell Cochran và nhiều nhà khoa
học khác. Các nhà khoa học tiến hành những TN đầu tiên nhận thấy một TN cũng phải
kiểm soát các yếu tố gây nhiễu có thể hạn chế hoặc sai lệch kết quả TN. Do tầm quan
trọng của việc kiểm soát các biến có khả năng gây nhiễu, người ta đã đề xuất xây dựng
phịng TN để tránh những yếu tố khơng liên quan ảnh hưởng đến kết quả TN [59].
Lúc đầu, TN được sử dụng trong các ngành khoa học tự nhiên như vật lý,
thiên văn học, hóa học. Sau đó, các nhà khoa học bắt đầu sử dụng TN trong các lĩnh
vực như sinh học, y tế, giáo dục,…thậm chí, cả trong các ngành khoa học xã hội.
Như vậy, từ thế kỷ XVII, phương pháp thực nghiệm với tư cách là một phương

pháp nhận thức khoa học đã ra đời và tạo thành công cho nhiều ngành khoa học tự
nhiên cũng như các ngành khoa học xã hội.
1.1.2. Một số nghiên cứu sử dụng thí nghiệm trong dạy học
1.1.2.1. Trên thế giới
Ngay sau khi phương pháp thực nghiệm ra đời, đã có nhiều nhà khoa học đã
nghiên cứu sử dụng TN trong quá trình dạy học như Jan Amos Komensky (Séc),
B.P Exipop (Nga), I.I Samova (Nga), Skinner (Mỹ), P.N Ximbixep …nhấn mạnh
việc dạy học khám phá, tìm hiểu các sự vật, hiện tượng bằng thực nghiệm.
Trong giáo dục phổ thông, định hướng giảng dạy các TN Sinh học trong quá
trình dạy học bắt đầu từ đầu thế kỉ XX. Đến năm 1939, ở Châu Âu, trong đó có Ba Lan
xuất hiện khá nhiều ấn phẩm về định hướng sử dụng phương pháp thực nghiệm trong
dạy học Sinh học. Tác giả Wieslaw Stawinski nghiên cứu về hiệu quả của các TN trong
giảng dạy Sinh học cho rằng học sinh (HS) nên tham gia quan sát và tiến hành TN một
cách độc lập nhất có thể, sau đó, HS liệt kê những kết quả thu được, giải thích chúng,
kiểm tra giả thuyết và giải quyết vấn đề, rút ra những tri thức mới cho bản thân. Điều
đó sẽ đem lại hiệu quả tích cực trong quá trình dạy học Sinh học [59].
Sinh học là môn khoa học thực nghiệm nên sử dụng phương tiện trực quan
trong dạy học có vai trị cực kì quan trọng. Theo B.P.Exipop “… Khơng thể hình
dung được việc giảng dạy sinh vật học trong nhà trường mà lại khơng có quan sát,
khơng có TN học tập” [2].
Quan điểm về tầm quan trọng của cơng việc phịng thí nghiệm bắt nguồn từ


9

quan điểm của một vài nhà giáo dục người Mỹ vào những năm đầu thập niên 60 mà
đã nhấn mạnh tầm quan trọng của cơng việc phịng thí nghiệm trong giảng dạy khoa
học. Nổi bật là Bruner (1961), Gagne (1963) và Schwab (1960), tất cả đều nhất trí
với quan điểm giảng dạy khoa học như là một quá trình tìm hiểu hoặc khám phá.
Trong những năm 60 của thế kỷ XX, một trong những phương pháp dạy học

(PPDH) tích cực dựa trên TN nghiên cứu, áp dụng cho việc giảng dạy các môn khoa
học tự nhiên là phương pháp “Bàn tay nặn bột” (tiếng Anh là “Hands on”, tiếng Pháp
là “La Main à la Pate”). Phương pháp này chú trọng đến việc hình thành kiến thức
cho HS bằng cách tìm tịi nghiên cứu để chính HS tìm ra câu trả lời cho các vấn đề
được đặt ra thông qua tiến hành TN, quan sát, nghiên cứu tài liệu hay điều tra. Với
cách giảng dạy này, HS khơng chỉ tích lũy được những tri thức khoa học mà còn phát
triển KN thực hành và tư duy khoa học [20].
Nghiên cứu về giảng dạy khoa học của Shulman và Tamir (1973) đã xác
định ba lý do cơ bản ủng hộ việc sử dụng TN trong giảng dạy khoa học: (1) đối
tượng của khoa học rất phức tạp và trừu tượng, (2) SV cần phải tham gia vào quá
trình nghiên cứu để đánh giá được thái độ và phương pháp nghiên cứu của SV, (3)
công việc thực hành TN rất thú vị với SV.
Một nhà khoa học người Mỹ - Charles Pierce (1877 - 1958), người ủng hộ
việc sử dụng phương pháp khoa học như một phương thức điều tra để làm thỏa mãn
những nghi ngờ của người học. Mục tiêu cuối cùng là đào tạo SV theo cách thực
hành của các nhà khoa học để SV có thể trở thành những nhà khoa học giỏi trong
tương lai.
Hiệp hội Sinh học Mỹ cũng nhận định rằng TN có vai trị quan trọng trong việc hỗ
trợ và thúc đẩy công tác nghiên cứu khoa học vì nó kích thích sự tị mị và tư duy sáng tạo
của HS, giúp HS tiếp cận dần với các phương pháp khoa học, khuyến khích khả năng suy
nghĩ độc lập, chủ động giải quyết vấn đề.
Dạy học có sử dụng TN là hình thức học tập theo hướng hoạt động; Trọng
tâm là làm và phần lớn các hoạt động được thực hiện trong phòng TN sinh học. Kĩ
thuật giảng dạy thực nghiệm bao gồm việc quan sát, phân loại, đo lường, dự báo,
mô tả, giả thuyết, TN và suy diễn.
1.1.2.2. Ở Việt Nam
Ở Việt Nam, có nhiều cơng trình nghiên cứu sử dụng TN trong dạy học phổ


10

thông cũng như trong đào tạo GV nhằm phát huy tính tích cực của người học và
nâng cao chất lượng dạy học bộ môn các môn khoa học tự nhiên.
Trong dạy học Vật lý, có khá nhiều nghiên cứu sử dụng TN nhằm bồi dưỡng
phương pháp thực nghiệm phát triển nhận thức, rèn KN làm TN cho HS phổ thông.
Các tác giả như: Thái Duy Tuyên [44], Phạm Thị Phú [33], Nguyễn Văn Hòa
[14],… nghiên cứu việc bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho HS phổ thông.
Bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho HS tức là hướng HS tự phát hiện ra
những tri thức mới theo con đường đi của các nhà khoa học. Theo tác giả Thái Duy
Tuyên thì đó là việc chuyển từ phương pháp khoa học của các nhà khoa học thành
phương pháp tự học của HS [44].
Các tác giả Đồng Thị Diện (2005), Huỳnh Trọng Dương (2007), Võ Hoàng
Ngọc (2008) [6], [7], [29] đã nghiên cứu xây dựng và sử dụng các TN vật lí theo
hướng phát triển hoạt động nhận thức tích cực, sáng tạo của học sinh THPT.
Trong dạy học Hóa học, tác giả Cao Cự Giác nghiên cứu phát triển tư duy và
rèn luyện kiến thức KN thực hành hóa học cho HS Trung học phổ thơng (THPT)
qua các bài tập hóa học thực nghiệm [9].
Trong dạy học Sinh học ở phổ thông, TN cũng được khai thác sử dụng nhằm
phát triển tư duy sáng tạo, rèn luyện KN thực hành của HS và nâng cao chất lượng
dạy học bộ môn.
Tác giả Nguyễn Quang Vinh (1973) đã nghiên cứu cải tiến và sử dụng một số TN
trong chương trình giải phẫu sinh lí người lớp 8 (giai đoạn 1965-1980) tổ chức bài dạy
theo các hướng: sử dụng TN để minh họa kiến thức (TN biểu diễn – minh họa) và sử
dụng TN để nghiên cứu bài mới (TN nghiên cứu) [45].
Cũng theo hướng nghiên cứu sử dụng TN trong dạy học, tác giả Trần Bá
Hoành và Đinh Quang Báo (1980) đã sử dụng lai cá cảnh đẻ con để dạy học các quy
luật di truyền (bài viết trên Tạp chí Sinh học trong Nhà trường (Matxcơva)).
Năm 1983, hai tác giả Nguyễn Quang Vinh, Bùi Văn Sâm đã đề cập việc
nâng cao hiệu quả việc sử dụng các TN trong các khâu của quá trình dạy học mơn
giải phẫu sinh lí và vệ sinh người trong chương trình Sinh học lớp 8. TN có thể sử

dụng để xác định nhiệm vụ nhận thức, tạo các tình huống có vấn đề, tìm tịi kiến thức
mới, củng cố, hoàn thiện tri thức và thực hành củng cố, rèn luyện KN cho HS.


11

Tác giả Nguyễn Vinh Hiển [12] đã xác định nguyên tắc, thiết kế quy trình
hoạt động quan sát và TN trong dạy học các bài kiến thức mới chủ yếu là đặc điểm
cấu tạo và hoạt động sống của các cơ quan của cây xanh trong chương trình Sinh
học 6 Trung học cơ sở (THCS) nhằm tích cực hóa hoạt động của HS.
Theo hướng thử nghiệm và cải tiến các TN, đã có một số tác giả như Nguyễn
Xuân Ninh [31], Phan Thị Hồng The [41], Ngô Thị Minh Ngọc [28],… đã đưa ra
những cải tiến và quy trình dạy những bài thực hành cụ thể trong chương trình Sinh
học lớp 10 và lớp 11. Tuy nhiên, các tác giả mới tập trung vào các bài thực hành
cuối bài, cuối chương mà chưa đề cập đến việc tổ chức dạy học bằng các TN theo
hướng tìm tịi nghiên cứu, phát triển những tri thức mới qua TN. Và quy trình đó
các tác giả đưa ra chú trọng nhiều vào hoạt động của GV mà chưa nhấn mạnh đến
hoạt động tích cực của HS.
Ngồi ra, cịn nhiều sách cung cấp nội dung và phương pháp thực hành các
TN trong trường phổ thông, tiêu biểu là cuốn “Thực hành Sinh học trong trường
phổ thông” [43] của tập thể các GV khoa Sinh học trường Đại học Sư phạm Hà Nội.
Cuốn sách cung cấp nội dung và phương pháp thực hành của 10 phần kiến thức về:
Tế bào học, Hóa Sinh học, Vi sinh vật học, Di truyền học, Thực vật học, Sinh lí
thực vật học, Động vật học, Sinh lí động vật học, Sinh thái học và Phương pháp dạy
học. Các phần kiến thức này phù hợp với chương trình Sinh học phổ thông hiện
hành. Cấu trúc của mỗi bài thực hành trong sách gồm các phần như sau: (1) –
Chuẩn bị của GV: gồm mục tiêu, thông tin bổ sung, định hướng hoạt động của GV,
hướng dẫn tự làm thiết bị và xử lý kết quả, (2) – Hướng dẫn hoạt động của HS: gồm
mục tiêu, nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ, cách tiến hành và phân tích kết quả. Cuốn
sách là tập hợp đầy đủ các bài thực hành Sinh học phổ thơng, là tài liệu tham khảo

có giá trị cho các GV, HS phổ thông và các SV Sư phạm Sinh học.
Tác giả Phan Thị Thanh Hội đã phân tích cấu trúc năng lực thực nghiệm
thành năng lực hình thành giả thuyết, năng lực thiết kế TN, năng lực phân tích dữ
liệu. Cũng theo tác giả để đánh giá năng lực thực nghiệm có thể đánh giá thơng qua
quan sát trực tiếp các thao tác của HS trên đối tượng hoặc thơng qua các hình thức
trắc nghiệm. Sau khi thu thập, xử lí kết quả, áp dụng vào các tiêu chí để đánh giá
năng lực thực nghiệm của HS [18].


12

Tác giả Trương Xuân Cảnh (2015) đã xây dựng và sử dụng bài tập để phát triển
năng lực thực nghiệm cho HS trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11
THPT. Theo tác giả, năng lực thực nghiệm của HS phổ thông gồm năng lực thành
phần: năng lực hình thành giả thuyết thực nghiệm; năng lực thiết kế phương án thực
nghiệm; năng lực tiến hành thực nghiệm và thu thập kết quả thực nghiệm; năng lực
phân tích kết quả thực nghiệm và rút ra kết luận. Trên cơ sở đó, tác giả đã xây dựng
các bài tập thực nghiệm và quy trình sử dụng chúng để phát triển năng lực thực
nghiệm ở HS [4].
Qua tổng quan nghiên cứu tài liệu ở trên, chúng tôi thấy các cơng trình
nghiên cứu sử dụng TN trong q trình dạy học các môn khoa học tự nhiên ở phổ
thông theo 3 hướng chính (1) – bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm nhằm nâng
cao chất lượng dạy học; (2) – sử dụng TN nhằm phát triển KN làm TN, nâng cao
chất lượng dạy học; (3) – xây dựng và sử dụng TN nhằm tích cực hoạt động nhận
thức cho HS. Các cơng trình chú trọng theo hướng xây dựng, cải tiến các TN trong
SGK và sử dụng các TN trong quá trình dạy học lý thuyết nhằm bồi dưỡng
phương pháp thực nghiệm, phát triển KN thực hành, phát huy tính sáng tạo và
nâng cao chất lượng dạy học bộ môn.
Việc sử dụng TN trong quá trình dạy học ở các trường phổ thơng muốn đem
lại hiệu quả thì vai trị của các GV rất quan trọng. Các GV phải thành thạo KN làm

TN và KN tổ chức dạy học bằng các TN. Vì vậy, việc sử dụng các TN trong đào tạo
các GV tương lai (SV Sư phạm) cũng được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu, nhất
là trong đào tạo GV các mơn khoa học tự nhiên.
Trong cuốn Lí luận dạy học Hóa học, tác giả Nguyễn Ngọc Quang cho rằng
TN giữ vai trò cơ bản trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo của nhà trường vì TN là
mơ hình đại diện cho hiện thực khách quan, là cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn,
có thể sử dụng trong tất cả các khâu của quá trình dạy học và giúp hình thành KN,
kĩ xảo cho người học. Tác giả phân loại TN hóa học nhà trường thành 2 loại: (1) TN
biểu diễn bởi GV và (2) TN của học sinh. Tác giả đưa ra yêu cầu sư phạm và các
biện pháp phối hợp lời nói với TN biểu diễn của GV. TN hóa học cịn được sử dụng
trong phương pháp nghiên cứu theo quy trình 3 giai đoạn: định hướng, lập kế hoạch
và thực hiện kế hoạch [35].


13

Trong cuốn “Phương pháp dạy học Vật lý ở trường phổ thông” của tác giả
Nguyễn Đức Thâm và cộng sự đã đưa ra đặc điểm và chức năng của TN vật lý trong
quá trình dạy học. Các tác giả cho rằng TN là một bộ phận của phương pháp nhận thức
vật lí, là phương tiện để thu nhận, kiểm tra và vận dụng tri thức. Các tác giả cũng đưa
ra những yêu cầu và PPDH đối với việc sử dụng TN trong dạy học Vật lý [39].
Trong đào tạo GV Sinh học, các tác giả Trần Bá Hoành, Đinh Quang Báo,
Nguyễn Đức Thành, Nguyễn Quang Vinh,… cũng chú trọng đến việc sử dụng TN
trong dạy học Sinh học để hình thành và rèn luyện KN TN thực hành cũng như phát
huy tư duy sáng tạo cho người học.
Tác giả Đinh Quang Báo và Nguyễn Đức Thành đưa ra các phương pháp sử
dụng các TN trong quá trình dạy học gồm: phương pháp biểu diễn TN – nghiên
cứu và phương pháp thực hành TN [3].
Trong giảng dạy các bộ môn chuyên ngành Sinh học, hầu hết lý thuyết được
dạy trước còn phần lớn TN được sử dụng ở cuối bài, cuối chương để củng cố, minh

họa kiến thức lí thuyết đã học.
Các tài liệu về TN của môn SLTV ở trường Đại học, Cao đẳng khá đa dạng
của các tác giả như: Trần Đăng Kế [21], Nguyễn Như Khanh [23], Vũ Văn Vụ, Vũ
Thanh Tâm, Hồng Minh Tấn [49],…
Trong giáo trình “Sinh lí thực vật” sách dành cho đào tạo GV Sinh học
THCS, tác giả Nguyễn Như Khanh và Nguyễn Lương Hùng đã đưa hệ thống 13 bài
thực hành gồm 33 TN sau phần lý thuyết. Mỗi bài thực hành, các tác giả đều đưa ra
theo trình tự sau: Mục tiêu, nguyên lí TN, dụng cụ, nguyên liệu cần dùng trong TN,
cách tiến hành TN [23].
Cuốn “Sinh lí học thực vật”, tập 2 của tác giả Trần Đăng Kế và Nguyễn Như
Khanh có nội dung là phần thực hành Sinh lí thực vật dành cho đào tạo GV THCS
hệ CĐSP. Các tác giả đã đưa ra 13 bài thực hành với 52 TN Sinh lí thực vật. Mở
đầu mỗi bài tác giả đều đưa ra mục đích của TN và yêu cầu cần đạt được của SV.
Tiếp đó, các TN đều được trình bày với các nội dung sau: cơ sở của TN, dụng cụ,
nguyên liệu cần dùng trong TN và cách tiến hành TN [21].
Cuốn giáo trình Sinh lí thực vật (dành cho các Trường CĐSP Kĩ thuật nông
nghiệp) của tác giả Hoàng Minh Tấn (chủ biên), Vũ Quang Sáng, Nguyễn Kim Thành


14

(2003) trình bày 8 chương lý thuyết SLTV và cuối cùng là các bài thực hành nhằm
minh họa, bổ sung cho các kiến thức trong bài giảng và cung cấp các phương pháp
nghiên cứu SLTV. Trong đó, có 5 bài thực hành gồm 18 TN. Mỗi TN, các tác giả đều
trình bày cụ thể về: ngun liệu, hóa chất, dụng cụ, nguyên lí của phương pháp TN,
cách tiến hành cụ thể của TN, kết luận và các câu hỏi cho từng TN. Sau mỗi bài thực
hành, SV cần làm bài tường trình với các nội dung sau:1- Tên TN, 2– Ngun lí của
phương pháp, 3– Giải thích và trình bày các kết quả đạt được trong TN sau khi tính
tốn, 4– Trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của TN và rút ra kết luận [49].
Các tài liệu này đều trình bày chi tiết về cấu trúc của một TN: mục tiêu,

ngun lí, dụng cụ, hóa chất, ngun liệu và cách tiến hành TN. Đây chỉ là quy trình
thực hiện TN về mặt kĩ thuật. SV thực hiện TN theo mẫu sẵn trong giáo trình nhằm
củng cố, minh họa kiến thức. Tuy nhiên, các tài liệu lại chưa đề cập đến quy trình tổ
chức dạy kiến thức lý thuyết SLTV có sử dụng TN như thế nào.
Qua nghiên cứu tổng quan ở trên, chúng tơi thấy có rất nhiều cơng trình
nghiên cứu việc sử dụng TN trong q trình dạy học chủ yếu ở cấp học phổ thông
nhằm phát huy tính tích cực của HS và nâng cao chất lượng dạy học bộ mơn. Cịn ở
cấp Cao đẳng, Đại học thì trong đào tạo GV ở các mơn Vật lí, Hóa học, Sinh học đã
có những nghiên cứu về lí luận phương pháp sử dụng TN trong dạy học, tuy nhiên,
ở các bộ môn cơ bản, các TN được đưa ra theo một quy trình về mặt kĩ thuật để
củng cố, minh họa kiến thức mà chưa được khai thác theo hướng nghiên cứu phát
huy tư duy sáng tạo của SV thông qua các bài TN thực hành.
Trên cơ sở các nghiên cứu ở trên, chúng tôi đi chú trọng đến phát triển KN
thiết kế TN và KN làm TN để người học hiểu bản chất logic TN, tiến hành TN, từ
đó, SV tự chiếm lĩnh kiến thức từ các TN, đồng thời, trong quá trình giảng dạy
SLTV, GV cũng chú ý đến tích hợp rèn luyện KN dạy học TN ở phổ thơng giúp SV
có tâm thế tốt để giảng dạy Sinh học sau này.
1.1.3. Tình hình nghiên cứu về kĩ năng, rèn luyện kĩ năng cho người học
Có nhiều tác giả trên thế giới và trong nước nghiên cứu về KN thực hiện thí
nghiệm và năng lực thực nghiệm của GV các môn khoa học tự nhiên.
1.1.3.1. Trên thế giới
Các tác giả James và Schaff (1975); Voltmer và James (1982) qua khảo sát
một số trường Đại học, Cao đẳng ở Hoa Kì đã chia thành nhóm KN TN chung cho


15

các mơn khoa học tự nhiên và nhóm KN riêng cho từng môn riêng biệt trong 70
KN thực hiện TN cần thiết ở GV dạy các môn khoa học tự nhiên (dẫn theo Phạm
Kim Chung) [5].

Theo tác giả X.I.Kixegof và các cộng sự (1977) đã thiết kế hơn 100 KN
giảng dạy trong đó tập trung vào 50 KN cần thiết nhất được phân phối theo từng
KN thực hành, thực tập sư phạm [53].
Peter Nonnon (2005) đã nghiên cứu “các KN học tập và giảng dạy các môn
khoa học thực nghiệm” tại trường Đại học Montreal (Canada) cho thấy sự cần thiết
của việc cải cách chương trình đào tạo GV dạy các môn khoa học tự nhiên, chú
trọng việc rèn luyện các KN dạy các môn khoa học thực nghiệm. Tuy nhiên, tác giả
chưa đề cập đến các KN sử dụng TN cần hình thành và phát triển ở SV sư phạm
(dẫn theo Phạm Kim Chung) [5].
Tác giả M.C Pavlova (2010) nghiên cứu “Năng lực thực nghiệm của GV vật lý
tương lai” đã nhận định một GV vật lý tương lai cần được phát triển KN thực nghiệm.
KN đó bao gồm (dẫn theo Phạm Kim Chung) [5]: (i) – Hiểu biết về thiết bị TN và khả
năng sử dụng TN ở trường phổ thông; (ii) – Thiết kế các TN sử dụng trong dạy học,
bố trí, lắp đặt, tiến hành TN trên cơ sở các hiểu biết về phương pháp thực nghiệm;
(iii) – Tổ chức TN biểu diễn, nắm vững các kĩ thuật triển khai và tiến hành được các
kĩ thuật đó, chỉ ra được mối quan hệ giữa các TN với các vấn đề lý thuyết; (iv) –
Vận dụng một số phương pháp dạy học để tổ chức hoạt động học tập HS với TN;
(v) – Thực hiện TN theo đúng ngun tắc đảm bảo an tồn trong phịng TN.
Theo tác giả Wieslaw Stawinski (1986), Sinh học là một lĩnh vực nghiên cứu
khoa học cần được học một phần thông qua các phương pháp thực nghiệm. Hầu hết
các khóa học Sinh học khơng thể được coi là hồn chỉnh nếu khơng có thực hành
TN. Do đó, các lớp thực hành giúp hình thành và phát triển các KN chuyên biệt
Sinh học và KN chung sẽ có giá trị trong quá trình học đại học và sự nghiệp tương
lai của họ. Phịng thí nghiệm Sinh học là nơi đầu tiên phát triển các KN và năng lực
của SV Sinh học [59].
Theo nghiên cứu đề xuất của trường Đại học Victoria (Úc) thì năng lực
Sinh học gồm 4 nhóm năng lực chính là: tri thức về sinh học, năng lực nghiên cứu,
năng lực thực địa và năng lực thực hiện trong phòng TN. Để có được hệ thống
năng lực này, HS cần được trang bị các nhóm KN về: KN khoa học, các KN sinh