Thiết kế và sử dụng bài tập thí nghiệm để rèn luyện kỹ năng phân tích, phán đoán và so sánh kết quả thí nghiệm trong dạy học phần chuyển hoá vật chất và năng lượng ở động vật – sinh học 11

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

PHẠM THỊ DUNG

THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM ĐỂ RÈN
LUYỆNKĨ NĂNG: PHÂN TÍCH, PHÁN ĐỐN VÀ SO SÁNH KẾT
QUẢ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC PHẦN CHUYỂN HĨA
VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở ĐỘNG VẬT - SINH HỌC 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGHỆ AN - 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

PHẠM THỊ DUNG

THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬPTHÍ NGHIỆM ĐỂ RÈN LUYỆ
KĨ NĂNG: PHÂN TÍCH, PHÁN ĐỐN VÀ SO SÁNH KẾT QUẢ
THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC PHẦNCHUYỂN HĨA VẬT
CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở ĐỘNG VẬT - SINH HỌC 11

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

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học:

TS. HOÀNG VĨNH PHÚ

NGHỆ AN - 2017


i
MỤC LỤC
Trang
DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT .......................................................... iv
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................... v
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1
1. Lí do chọn đề tài ................................................................................................ 1
2. Mục đích nghiên cứu ......................................................................................... 3
3. Nhiệm vụ nghiên cứu ........................................................................................ 3
4. Giả thuyết khoa học........................................................................................... 4
5. Đối tượng và khách thể nghiên cứu ................................................................. 4
6. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 4
7. Giới hạn đề tài ................................................................................................... 6
8. Những đóng góp của đề tài ............................................................................... 7
9. Cấu trúc luận văn............................................................................................... 7
NỘI DUNG .......................................................................................................... 8
Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ............................ 8
1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu ............................................................................. 8
1.1.1. Trên thế giới ................................................................................................ 8
1.1.2. Trong nước .................................................................................................. 9
1.2. Thí nghiệm và bài tập thí nghiệm ................................................................ 11
1.2.1. Thí nghiệm ................................................................................................ 11
1.2.2. Bài tập thí nghiệm ..................................................................................... 12
1.3. Kĩ năng học tập của học sinh ....................................................................... 17
1.3.1. Kĩ năng ...................................................................................................... 17

1.3.2. Kĩ năng học tập ......................................................................................... 17
1.3.3. Một số kĩ năng nhận thức ......................................................................... 18
1.3.4. Rèn luyện kĩ năng cho học sinh. ............................................................... 21


ii
1.3.5. Các yêu cầu khi sử dụng bài tập thí nghiệm để rèn luyện một số kĩ năng
tư duy cho học sinh. ............................................................................................ 22
1.4. Cơ sở thực tiễn của đề tài ............................................................................. 23
1.4.1. Thực trạng dạy- học Sinh học ở các trường THPT tham gia khảo sát ..... 23
1.4.2. Nguyên nhân của thực trạng dạy - học Sinh học nói trên ......................... 30
Kết luận chương 1 .............................................................................................. 31
Chương 2 THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM ĐỂ RÈN
LUYỆN KỸ NĂNG PHÂN TÍCH, PHÁN ĐỐN VÀ SO SÁNH KẾT QUẢ
THÍ NGHIỆM TRONG DẠY- HỌC PHẦN CHUYỂN HĨA VẬT CHẤT VÀ
NĂNG LƯỢN Ở ĐỘNG VẬT, SINH HỌC 11 ................................................ 33
2.1. Cấu trúc, nội dung phần chuyển hóa vật chất và năng lượng ở động vậtSinh học 11 và các kĩ năng tư duy cần rèn luyện cho học sinh .......................... 33
2.1.1. Nội dung chương trình phần chuyển hóa vật chất và năng lượng ở động
vật- Sinh học 11 theo chuẩn kiến thức kĩ năng ................................................... 33
2.1.2. Các kĩ năng tư duy thực nghiệm cơ bản cần rèn luyện cho học sinh.............. 34
2.2. Thiết kế bài tập thí nghiệm để rèn luyện một số kĩ năng phân tích, phán
đốn và so sánh kết quả thí nghiệm trong dạy học phần Chuyển hóa vật chất và
năng lượng ở động vật, Sinh học 11. .................................................................. 35
2.2.1. Quy trình thiết kế bài tập thí nghiệm ........................................................ 35
2.2.2. Hệ thống bài tập thí nghiệm rèn luyện một số kĩ năng phân tích, phán
đốn và so sánh kết quả thí nghiệm trong dạy học phần: Chuyển hóa vật chất và
năng lượng ở động vật, Sinh học 11. .................................................................. 36
2.3. Quy trình sử dụng bài tập thí nghiệm rèn luyện kĩ năng phân tích, phán đốn
và so sánh kết quả thí nghiệm ............................................................................. 46
2.3.1. Quy trình chung ......................................................................................... 46

2.3.2. Sử dụng quy trình để rèn luyện một số kĩ năng cho học sinh ................... 48
2.4. Tiêu chí đánh giá việc rèn luyện các kĩ năng tư duy của học sinh .................. 52
2.4.1. Tiêu chí đánh giá việc rèn luyện kĩ năng phân tích thí nghiệm ................ 53


iii
2.4.2. Tiêu chí đánh giá việc rèn luyện kĩ năng so sánh kết quả thí nghiệm54
2.4.3. Tiêu chí đánh giá việc rèn luyện kĩ năng phán đốn kết quả thí
nghiệm ................................................................................................................ 55
Kết luận chương 2 ............................................................................................... 56
Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ............................................................ 57
3.1. Mục đích thực nghiệm.................................................................................. 57
3.2. Phương pháp thực nghiệm ........................................................................... 57
3.2.1. Chọn trường thực nghiệm ......................................................................... 57
3.2.2. Bố trí thực nghiệm..................................................................................... 57
3.2.3. Các bước thực nghiệm .............................................................................. 57
3.3. Kết quả thực nghiệm .................................................................................... 58
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................ 63
1. Kết luận ........................................................................................................... 63
2. Kiến nghị ......................................................................................................... 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 65
PHỤ LỤC


iv
DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT

Viết đầy đủ

TT

Viết tắt

1

ĐC

Đối chứng

2

TN

Thực nghiệm

3

GV

Giáo viên

4

HS

Học sinh

5

SGK

6

SH

7

THPT

8

Nxb

Sách giáo khoa
Sinh học
Trung học phổ thông
Nhà xuất bản


v
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Kết quả điều tra về phương pháp giảng dạy của giáo viên................. 24
Bảng 1.2. Kết quả điều tra về phương pháp sử dụng bài tập thí nghiệm trong
dạy học Sinh học ở các trường THPT. ................................................................ 25
26
Bảng 1.3. Kết quả điều tra về các phương pháp giảng dạy của giáo viên ... Error!

Bookmark not defined.
Bảng 1.4. Kết quả điều tra ý kiến của giáo viên về sự cần thiết của việc rèn

luyện kĩ năng cho học sinh .................................................................................. 27
Bảng 1.5. Kết quả điều tra thực trạng rèn luyện một số kĩ năng tư duy thực
nghiệm cho học sinh ............................................................................................ 27
Bảng 1.6. Kết quả điều tra về học tập của học sinh ............................................ 28
Bảng 1.7. Kết quả điều tra ý kiến đánh giá của giáo viên về kĩ năng học tập của
học sinh................................................................................................................ 29
Bảng 2.1. Các tiêu chí và các mức độ đánh giá việc rèn luyện kĩ năng phân tích
thí nghiệm (Trong đó Mức 3 > Mức 2> Mức 1) ................................................. 53
Bảng 2.2. Các tiêu chí và các mức độ đánh giá việc rèn luyện kĩ năng so sánh
kết quả thí nghiệm (Trong đó Mức 3 > Mức 2> Mức 1) .................................... 54
Bảng 2.3. Các tiêu chí và các mức độ đánh giá việc rèn luyện kĩ năng phán đốn
kết quả thí nghiệm (Trong đó Mức 3 > Mức 2> Mức 1) .................................... 55
Bảng 3.1. Bảng tổng hợp kết quả đạt được của các tiêu chí của kỹ năng phân tích
kết quả thí nghiệm qua các lần kiểm tra.............................................................. 58
Bảng 3.2. Bảng tổng hợp kết quả đạt được của các tiêu chí của kỹ năng so sánh
kết quả thí nghiệm qua các lần kiểm tra.............................................................. 58
Bảng 3.3. Bảng tổng hợp kết quả đạt được của các tiêu chí của kỹ năng phán
đốn kết quả thí nghiệm qua các lần kiểm tra ..................................................... 59


vi
DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1. Quy trình thiết kế bài tập thí nghiệm để rèn luyện kĩ năng ................ 35
Hình 2.2. Quy trình sử sụng bài tập thí nghiệm rèn luyện kĩ .............................. 47


1
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài

Định hướng chung của việc đổi mới phương pháp dạy học là: “Đổi mới
phương pháp dạy học ở tất cả các cấp và bậc học, kết hợp tốt học với hành, gắn
nhà trường với xã hội. Áp dụng những phương pháp dạy học hiện đại để bồi
dưỡng cho HS những năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề”.
Hiện nay, xu thế chung của việc đổi mới phương pháp dạy học có nhiều
tiềm năng phát huy cao độ tính tích cực, chủ động và sáng tạo của HSchuyển từ
hình thức giáo viên chỉ giới hạn vào việc truyền đạt thông tin cho HS sang hình
thức giáo viên tổ chức hoạt động độc lập nhận thức của HS qua đó phát huy tính
tích cực, độc lập và sáng tạo của HS. Việc chuyển hoá những thành tựu của rất
nhiều ngành khoa học kỹ thuật,nhiều phương pháp khác nhau vào dạy học là
một tiềm năng vô tận tạo nên sức mạnh cho công nghệ dạy học hiện đại. Trong
đó đáng chú ý là phương pháp thực hành, thí nghiệm.
Như chúng ta đã biết, Sinh học là mơn khoa học thực nghiệm có ứng dụng
rộng rãi ở hầu hết các lĩnh vực của đời sống xã hội cũng như trong sản xuất. Quá
trình dạy học bộ môn Sinh học không chỉ đơn thuần là trang bị cho HS kiến thức
mà phải thông qua kiến thức để hình thành và bồi dưỡng cho HS kĩ năng tư duy,
năng lực nhận thức để các em có khả năng tự học và vận dụng kiến thức đã học
vào thực tiễn. Một trong những biện pháp hữu hiệu để hình thành và phát triển
kĩ năng tư duy cho HS là sử dụng bài tập thí nghiệm. Sử dụng bài tập thí nghiệm
trong dạy học là một hướng đi rất quan trọng trong dạy học nhằm phát huy năng
lực của người học. Thông qua giải các bài tập thực hành thí nghiệm do GV nêu
ra HS vừa lĩnh hội được sâu sắc kiến thức vừa rèn luyện được các kĩ năng tư
duy, tạo cho các em hứng thú, niềm tin trong q trình học tập. Trên cơ sở đó,
các em biết vận dụng các kiến thức Sinh học vào đời sống đáp ứng yêu cầu giáo


2
dục tổng hợp, hướng nghiệp cho HS khi ra trường và tiếp tục theo học ở các bậc
cao hơn.
Thực tế giảng dạy các mơn khoa học thực nghiệm nói chung và mơn Sinh

học nói riêng ở nhà trường phổ thơng hiện nay, phần lớn giáo viên vẫn còn áp
dụng phương pháp dạy học cổ truyền : thông báo,nhồi nhét kiến thức, lí thuyết
chưa gắn với thực hành. HS khơng được tạo điều kiện để bồi dưỡng phương
pháp nhận thức, rèn luyện tư duy khoa học,phát triển năng lực tự giải quyết vấn
đề chỉ chú ý giảng dạy kiến thức mà chưa chú ý đến giảng dạy gắn với thực
hành. Hầu hết, Giáo viên có tâm lí ngại sử dụng thực hành, thí nghiệm trong các
giờ dạy hoặc sử dụng bài tập thí nghiệm để giảng dạy khơng đúng quy trình dẫn
đến HS không được tạo điều kiện để rèn luyện kĩ năng,tư duy khoa học, không
phát triển năng lực của bản thân. Hậu quả học sinh chỉ nắm được các kiến thức lí
thuyết hàn lâm mà khơng rèn được các kĩ năng, hạn chế sự phát triển tư duy của
HS, dần dần mất đi những hiểu biết sáng tạo vô cùng lí thú của bộ mơn khoa học
thực nghiệm này và gây mất hứng thú về sự yêu thích bộ mơn Sinh Học.
Phân tích cấu trúc nội dung phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở
động vật trong chương trình Sinh học 11- THPT, chúng tơi thấy cuối chương
đều có các bài thực hành. Tuy nhiên các bài thực hành này chỉ mang tính chất
củng cố kiến thức và đồng thời chỉ chú trọng rèn luyện các kĩ năng làm thực
hành, thí nghiệm. Việc sử dụng các bài tập thực hành thí nghiệm ở khâu dạy bài
mới cũng như ở khâu củng cố kiểm tra đánh giá chưa được chú trọng, HS ít có
cơ hội để rèn luyện các kỹ năng tư duy thực nghiệm, không phát triển được năng
lực của bản thân.
Qua việc phân tích cấu trúc, nội dung phần Chuyển hóa vật chất và năng
lượng ở động vật trong chương trình Sinh học 11- THPT, chúng tơi thấy có thể
thiết kế và sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học nhằm rèn luyện cho HS một


3
số kĩ năng tư duy thực nghiệm góp phần phát triển tư duy cho HS và góp phần
nâng cao chất lượng dạy học trong xu thế hiện nay.
Xuất phát từ những lí do trên, chúng tơi chọn đề tài: “Thiết kế và sử dụng
bài tập thí nghiệm để rèn luyện kĩ năng phân tích, phán đốn, so sánh kết quả

thí nghiệm trong dạy học phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở động vật
trong chương trình Sinh học 11- THPT” nhằm góp phần nâng cao hiệu quả
dạy học nói chung và hiệu quả rèn luyện kỹ năng thực hành thí nghiệm nói
riêng.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu thiết kế và sử dụng các bài tập thí nghiệm trong dạy học phần
Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở động vật trong chương trình Sinh học 11
để nhằm rèn luyện cho học sinh Trung học phổ thông (THPT) một số kĩ năng
như phân tích thí nghiệm, phán đốn thí nghiệm và kĩ năng so sánh kết quả thí
nghiệm, kĩ năng tư duy nhằm nâng cao chất lượng dạy và học mơn Sinh học góp
phần đổi mới sự nghiệp giáo dục của Việt Nam.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục đích nghiên cứu, đề tài phải thực hiện được các nhiệm
vụ nghiên cứu sau:
- Nghiên cứu lí luận và thực tiễn về bài tập thí nghiệm , vai trị và phương
pháp sử dụng bài tập thí nghiệm, hệ thống các nhóm kĩ năng, kĩ năng nhận thức
của học sinh.
- Nghiên cứu quy trình, nguyên tắc, kỉ thuật thiết kế các bài tập thí nghiệm.
- Thiết kế hệ thống các bài tập thí nghiệm nhằm rèn luyện một số kĩ năng
tư duy cho học sinh trong dạy - học Sinh học ở trường trung học phổ thơng.
- Nghiên cứu qui trình sử dụng các bài tập thí nghiệm để rèn luyện một số
kĩ năng tư duy thực nghiệm cho học sinh trong dạy - học Sinh học ở trường
trung học phổ thông.


4
- Thực nghiệm sư phạm để khảo sát khả năng giải và xử lý các bài tập thí
nghiệm của học sinh, xác định hiệu quả rèn luyện một số kĩ năng tư duy thực
nghiệm của việc sử dụng các bài tập thí nghiệm.
4. Giả thuyết khoa học

Nếu thiết kế, lựa chọn và áp dụng quy trình sử dụng các bài tập thí nghiệm
sinh học phù hợp trong q trình dạy học phần Chuyển hóa vật chất và năng
lượng ở động vật trong chương trình Sinh học 11 thì nâng cao được hiệu quả rèn
luyện kỹ năng phân tích, phán đốn, so sánh kết quả thí nghiệm cho học sinh.
5. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
5.1. Đối tượng nghiên cứu
Các bài tập thí nghiệm và quy trình sử dụng chúng để rèn luyện kĩ năng
phân tích, phán đốn, so sánh kết quả thí nghiệm cho học sinh trung học phổ
thơng.
5.2. Khách thể nghiên cứu.
Quá trình dạy học Sinh học phần Chuyến hóa vật chất và năng lượng ở
động vật trong chương trình Sinh học 11- THPT
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết
- Nghiên cứu các tài liệu về chủ trương, đường lối lãnh đạo của Đảng và
nhà nước trong cơng tác giáo dục, các cơng trình nghiên cứu cải tiến dạy học
hướng vào việc tổ chức hoạt động độc lập của học sinh, các tư liệu, sách báo,
liên quan đến đề tài.
- Nghiên cứu các tài liệu về bài tập thí nghiệm để làm cơ sở cho việc thiết
kế, phân loại bài tập và đưa vào giảng dạy để rèn luyện một số kĩ năng tư duy
thực nghiệm cho học sinh.


5
- Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến bản chất và quy trình rèn luyện các
kĩ năng phân tích, phán đốn, so sánh kết quả thí nghiệm cho học sinh trung học
phổ thông làm cơ sở để xác định các tiêu chí đánh giá kết quả rèn luyện của học
sinh.
6.2. Phương pháp chuyên gia
Gặp gỡ trao đổi với các chuyên gia về lĩnh vực Sinh học, chuyên gia về

bài tập thí nghiệm để tìm hiểu thêm về quy trình thiết kế và sử dụng bài tập
đồng thời cũng xin ý kiến đóng góp về chun mơn cho các bài tập đã thiết kế.
6.3. Phương pháp điều tra cơ bản
Điều tra tập trung vào các vấn đề sau:
- Thực trạng sử dụng các bài tập thí nghiệm trong dạy học Sinh học ở nhà
trường phổ thông.
- Thái độ học tập đối với bộ môn Sinh học của học sinh THPT.
* Đối với giáo viên:
+ Sử dụng phương pháp Anket: Dùng phiếu điều tra để lấy số liệu về thực
trạng dạy học bộ môn Sinh học.
+ Tham khảo giáo án của một số giáo viên.
+ Dự giờ của một số giáo viên.
* Đối với học sinh:
Sử dụng phiếu điều tra để điều tra hứng thú học tập bộ môn Sinh học của
học sinh.
6.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Sau khi xây dựng và lựa chọn bài tập thí nghiệm, nghiên cứu lý thuyết về
quy trình sử dụng, lý thuyết về rèn luyện kỹ năng phân tích, phán đốn và so
sánh kết quả thí nghiệm, chúng tơi tiến hành thực nghiệm ở trường THPT để


6
kiểm tra tính đúng đắn, tính thực tiễn của đề tài. Kết quả thực nghiệm được đánh
giá qua phiếu quan sát và bài kiểm tra.
Chúng tôi tiến hành thực nghiệm sư phạm ở 3 trường trung học phổ thông
thuộc tỉnh Nghệ An gồm: Trường THPT Đô Lương 2, Trường THPT Đô Lương
3, Trường THPT Anh Sơn I. Mỗi trường chọn 6 lớp: 3 lớp thực nghiệm; 3 lớp
đối chứng. Các lớp đối chứng và thực nghiệm có sĩ số gần bằng nhau, có trình
độ và chất lượng học tập ngang nhau.
Trong q trình thực nghiệm, chúng tơi kết hợp với giáo viên bộ môn ở

các trường để thảo luận và thống nhất nội dung, phương pháp giảng dạy, kiểm
tra đánh giá.
- Các lớp thực nghiệm: Giáo án được thiết kế theo phương pháp sử dụng
bài tập thí nghiệm đã đề xuất. Các lớp đối chứng: Giáo án được thiết kế theo
phương pháp của giáo viên đang dạy (không sử dụng bài tập thí nghiệm).
- Các lớp TN và ĐC ở mỗi khối lớp của mỗi trường được cùng một giáo viên
giảng dạy, đồng đều về thời gian, nội dung kiến thức và bài kiểm tra đánh giá.
6.5. Phương pháp thống kê tốn học nhằm xử lí kết quả nghiên cứu
Giáo viên cho HS làm bài kiểm tra rồi tiến hành chấm điểm. Căn cứ vào số
câu trả lời đúng của học sinh để quy đổi ra thang điểm 10, kết quả có làm trịn
đến 0.5
Các bài kiểm tra ở cả nhóm lớp TN và đối chứng đều được chấm theo thang
điểm 10 theo mẫu:
Sử dụng một số cơng cụ tốn học để xử lý các kết quả điều tra và kết quả
thực nghiệm sư phạm. Các tham số sử dụng để xử lý:
- Phần trăm (%).
7. Giới hạn đề tài
Trong khuôn khổ của luận văn, chúng tôi chỉ nghiên cứu, thiết kế và sử
dụng các bài tập thí nghiệm để rèn luyện kĩ năng phân tích thí nghiệm, kĩ năng


7
so sánh kết quả thí nghiệm, kĩ năng phán đốn- suy luận kết quả thí nghiệm
trong dạy học phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở động vật- Sinh học 11.
8. Những đóng góp của đề tài
- Xây dựng và lựa chọn được các bài tập thí nghiệm phù hợp cho việc rèn
luyện kĩ năng phân tích, phán đốn, so sánh kết quả thí nghiệm cho học sinh.
- Đề xuất được quy trình sử dụng các bài tập thí nghiệm đã thiết kế để rèn
luyện kĩ năng phân tích, phán đốn, so sánh kết quả thí nghiệm cho học sinh.
9. Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, phần kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn
gồm có 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài.
Chương 2: Thiết kế và sử dụng bài tập thí nghiệm để rèn luyện kĩ năng
phân tích , phán đốn, so sánh kết quả thí nghiệm cho học
sinh trong dạy học phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng
ở động vật- Sinh học 11.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.


8
NỘI DUNG
Chương 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
1.1.1. Trên thế giới
Nhà vật lí Galile được xem là ơng tổ xây dựng phương pháp phương pháp
thí nghiệm. Ơng cho rằng “Muốn hiểu biết thiên nhiên phải trực tiếp quan sát thiên
nhiên, phải làm thí nghiệm, phải hỏi thiên nhiên chứ khơng hỏi Aristôt hoặc kinh
thánh...”. Về sau, các nhà khoa học khác đã kế thừa phương pháp đó và xây dựng
nó cho hồn chỉnh hơn. Sau đó, phương pháp này được thâm nhập vào nhiều ngành
khoa học tự nhiên cũng như các ngành khoa học xã hội khác.
Nghiên cứu phương pháp thí nghiệm trong dạy học khơng phải là một vấn
đề mới. Ngay sau khi Galile xây dựng phương pháp thực nghiệm, J.A
Konmenxki, một nhà sư phạm lỗi lạc của thế kỷ XVII đã đưa ra những biện
pháp dạy học bắt học sinh phải tìm tịi suy nghĩ để nắm được bản chất của các sự
vật hiện tượng, trong đó có phương pháp thực hành thí nghiệm. J. J Ruxo cũng
cho rằng phải hướng học sinh tích cực tự giành lấy kiến thức bằng cách tìm hiểu,
khám phá và sáng tạo.
Tiếp tục sự nghiệp cải tiến giáo dục, nhiều nhà giáo dục lớn như: B.P

Exipop, M.A Danilop, M.N Scattin, I.F Kharlamov, I.I Samova, M.N Veczelin
(Nga), Skinner (Mỹ), Okon (Ba Lan) đã vận phương pháp thí nghiệm vào dạy
học rất thành cơng. Skinner (1904- 1990) trong tác phẩm “Công nghệ dạy học”
(1968) đã cho rằng: dạy học là quá trình tự khám phá, và ơng đã đưa ra mơ hình
dạy học khám phá bằng việc sử dụng thí nghiệm .
Từ đầu thế kỷ 20, dạy học bằng phương pháp thí nghiệm đã được sử dụng ở
nhiều nước tiên tiến trên thế giới như: Anh, Pháp Mỹ, Đức. Vào những năm
1980-1990, ở Pháp đã có nhiều trường sử dụng phương pháp thực hành thí


9
nghiệm trong dạy học và được xem là phương pháp trọng tâm của các môn khoa
học tự nhiên ở các trường trung học. Năm 1980, ông Pie Giôliô Quiri - Viện
trưởng viện hàn lâm Pháp đã khởi xướng phương pháp Lamap - “bàn tay nặn
bột”, bắt nguồn từ thực trạng xuống cấp của sinh viên các ngành khoa học tự
nhiên. Với phương pháp này Viện hàn lâm mong muốn mang đến một cơ hội để
người học tiếp cận khoa học bằng các bài học thực tiễn chứ không phải các bài
giảng thuần túy lí thuyết. Theo phương pháp này, lớp học được chia thành nhiều
nhóm (4 học sinh/ nhóm). Mỗi nhóm được giao các tài liệu và các yêu cầu khác
nhau liên quan đến các bài học. Căn cứ vào yêu cầu, các nhóm sẽ lựa chọn các vật
dụng cần thiết cho việc thí nghiệm. Các vật dụng thường đơn giản dễ tìm. Các
nhóm sẽ thảo luận cách thức thực hiện các bài thí nghiệm, trình bày các hiểu biết
mà mình khám phá được. Trong suốt q trình các nhóm làm việc, giáo viên chỉ
đóng vai trị là người quan sát hướng dẫn.
Tại một số nước châu Á như Trung Quốc, Nhật Bản, Malaysia, bộ Giáo
dục và đào tạo các nước này cũng đã đưa phương pháp Lamap vào chương trình
học chính khóa trong trường phổ thơng [27], [28].
1.1.2. Trong nước
Ở Việt Nam, có rất nhiều nhà lí luận dạy học nghiên cứu về phương pháp
thí nghiệm thực hành, nhằm cải tiến phương pháp dạy học theo hướng tích cực

hóa hoạt động nhận thức như: Nguyễn Ngọc Quang, Đinh Quang Báo, Nguyễn
Đức Thành, Nguyễn Văn Duệ, Trần Bá Hoành, Trịnh Nguyên Giao, Lê Văn
Lộc, Nguyễn Cương, Nguyễn Đức Thâm...Việc sử dụng phương pháp thí
nghiệm trong giảng dạy để phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh đã thu
hút một số tác giả nghiên cứu như:
Trần Sinh Thành, Đặng Quang Khoa, (2003) với đề tài “ Hình thành kỹ
năng phán đốn cho sinh viên sư phạm kỹ thuật, thơng qua dạy học thực hành


10
Cao Cự Giác (2004) - Trường Đại học Sư phạm Vinh có bài viết “Phát
triển khả năng tư duy và thực hành thí nghiệm qua các bài tập hóa học thực
nghiệm” (Tạp chí giáo dục số 88- 2004)). Theo tác giả, việc sử dụng bài tập thực
nghiệm không chỉ cung cấp kiến thức, củng cố kiến thức mà còn rèn luyện được
các kỹ năng tư duy thực nghiệm và thao tác thí nghiệm, thực hành.
Nguyễn Thị Liên, “Khai thác sử dụng bài tập thí nghiệm nhằm phát huy
tính tích cực sáng tạo của học sinh trong dạy học phần Quang học lớp 7 Trung
học sơ sở”- Luận văn thạc sĩ, Đại học Sư phạm Huế, 2004. Theo tác giả, một
trong những yếu tố tăng cường tính tích cực sáng tạo của học sinh là sử dụng các
bài tập thí nghiệm. Cao Ngọc Sằng (2005), “Nghiên cứu sử dụng thí nghiệm hóa
học theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập của học sinh trong dạy học phần
Vô cơ ở trường trung học phổ thông”- Luận văn thạc sĩ, Đại học Sư phạm Huế.
Nguyễn Thị Dung - Trường Cao đẳng Sư phạm Hà Nội có bài “Tích cực
hóa hoạt động học tập trong giờ thực hành củng cố môn Sinh học ở phổ thơng”
(Tạp chí Giáo dục số 6 - 2006). Tác giả cho rằng với quan niệm dạy học mới
hiện nay, việc tích cực hoạt động học tập trong giờ thí nghiệm,thực hành củng
cố cần được coi trọng, bằng cách tạo điều kiện cho học sinh tự lực tìm con
đường chứng minh cho các vấn đề được học.
Nguyễn Tiến Dũng, (2007) với đề tài “Tác dụng của bài tập thí nghiệm
trong dạy học vật lí ở trường phổ thơng” [8], [9], [12], [20], [25].

Như vậy, việc sử dụng phương pháp thí nghiệm trong dạy học đã được
nghiên cứu và chú ý từ rất sớm. Tuy nhiên, việc sử dụng bài tập thí nghiệm để
rèn luyện các kĩ năng học tập của học sinh cịn rất hạn chế. Vì vậy, việc đi sâu
nghiên cứu lý luận, thiết kế và sử dụng các bài tập thí nghiệm để rèn luyện kĩ
năng tư duy thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học là rất cần thiết.


11
1.2. Thí nghiệm và bài tập thí nghiệm
1.2.1. Thí nghiệm
Theo quan điểm của lí luận nhận thức, việc áp dụng, triển khai các thí
nghiệm trong dạy học có vai trị quan trọng vì:
- Thí nghiệm là phương tiện của việc thu nhận và xử lí thơng tin, hình thành kiến
thức khoa học. Thơng qua thí nghiệm, các dữ liệu của hiện tượng tự nhiên được
học sinh đưa ra những giả thuyết, thiết kế phương an và tiến hành các thí nghiệm
kiểm tra giả thuyết, khái quát về tính chất cũng như mối liên hệ phổ biến, có tính
quy luật. Nên thí nghiệm là cơ sở phân tích hiện tượng tự nhiên một cách chủ
quan để thu nhận tri thức khách quan.
- Thí nghiệm là cơ sở để kiểm tra tính đúng đắn của kiến thức đã thu được.
Trong nghiên cứu khoa học, mọi giả thuyết đặt ra đều cần được kiểm tra bằng
thực nghiệm (thí nghiệm) trước khi xác định các quy luật tự nhiên. Thậm chí,
một số kiến thức đã được rút ra nhờ suy luận logic song vẫn cần tiến hành thí
nghiệm để kiểm chứng độ chính xác và tính đúng đắn của chúng.
- Thí nghiệm là phương tiện của việc vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Trong
việc vận dụng các tri thức lý thuyết vào thực tiễn thí nghiệm được sử dụng với
tư cách như mơ hình, như một phương tiện tạo cơ sở cho việc vận dụng các tri
thức đó.
- Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức khoa học tự nhiên.
Việc bồi dưỡng cho học sinh phương pháp nhận thức được dùng phổ biến trong
nghiên cứu khoa học tự nhiên (phương pháp thực nghiệm, phương pháp mơ

hình) là một nội dung của việc hình thành những kiến thức các mơn khoa học tự
nhiên ở trường phổ thông. Theo quan điểm lí luận dạy học hiện đại, thí nghiệm
là phương tiện quan trọng giúp người học chiếm lĩnh các kiến thức khoa học.
Trong q trình làm thí nghiệm học sinh có điều kiện nâng cao chất lượng kiến


12
thức và phát triển các kỹ năng, kỹ xảo của học sinh, giúp học sinh khám phá
những điều mới mẻ thông qua việc ứng dụng các kiến thức đã học. [7].
Thí nghiệm là một trong những phương pháp quan trọng nhất để tổ chức
học sinh nghiên cứu các hiện tượng sinh học vì:
- Thí nghiệm là mơ hình đại diện cho hiện thực khách quan, là nguồn cung
cấp thông tin, là điểm xuất phát cho quá trình nhận thức của học sinh.
- Thí nghiệm là cầu nối giữa lí thuyết và thực tiễn, là dạng rút gọn của quá
trình nghiên cứu khoa học.
- Thí nghiệm là phương tiện duy nhất giúp học sinh hình thành kĩ năng, kĩ
xảo thực hành và tư duy khoa học.
- Thí nghiệm giúp học sinh nắm vững kiến thức lí thuyết đầy đủ, vững
chắc hơn nhờ đi sâu tìm hiểu bản chất của các hiện tượng, q trình sinh học [2],
[15].
1.2.2. Bài tập thí nghiệm
1.2.2.1. Định nghĩa
Theo Nguyễn Đức Thâm bài tập thí nghiệm là bài tập địi hỏi học sinh khi
giải phải làm thí nghiệm, qua đó hình thành nên các kiến thức và rèn luyện kĩ
năng, kĩ xảo.
Nguyễn Thượng Chung cho rằng, bài tập thực nghiệm là bài tập đòi hỏi
học sinh phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức lí thuyết và thực
nghiệm, các kỹ năng hoạt động trí óc và chân tay để tự mình giải quyết vấn đề,
đề ra phương án, lựa chọn phương tiện, tiến hành thí nghiệm…nhằm rút ra kết
luận khoa học [2], [15] .

Trong dạy học Sinh học, bài tập thí nghiệm được sử dụng khi nghiên cứu
các q trình sinh lí, ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái lên sinh vật. Học sinh
tự mình khám phá ra những điều mới mẻ từ tác động chủ ý của các em lên đối


13
tượng thí nghiệm, qua đó kích thích hứng thú học tập, tạo sự say mê, niềm tin
yêu khoa học. Các em thấy được vai trò của con người trong việc chinh phục cải
tạo tự nhiên, giúp các em yêu thích mơn học hơn.
1.2.2.2. Vai trị của bài tập thí nghiệm
Bài tập thí nghiệm giữ vai trị rất quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu
đào tạo, trong việc hình thành nhân cách của học sinh và phát huy được tính tự
giác, tự lực, sáng tạo của học sinh, cụ thể:
- Qua bài tập thí nghiệm, học sinh có điều kiện tự tìm mối quan hệ giữa
cấu trúc và chức năng, giữa hiện tượng và bản chất, giữa nguyên nhân và kết
quả, do đó giúp các em nắm vững tri thức, phát triển các khái niệm.
- Bài tập thí nghiệm tạo sự tò mò, ham hiểu biết của học sinh trong quá
trình học tập. Trong khi lập các phương án để tiến hành thí nghiệm, học sinh
thường dự đốn q trình xảy ra của hiện tượng hay kết quả thí nghiệm. Nếu kết
quả đúng như dự kiến làm cho học sinh tin tưởng vào sự phù hợp giữa lí thuyết
và thực nghiệm. Nếu thí nghiệm xảy ra khơng đúng như dự đoán sẽ gây nên sự
ngạc nhiên, thu hút các em tìm lời giải thích. Đây chính là các yếu tố gây nên
các tình huống có vấn đề trong tư duy, kích thích sự tị mị ham hiểu biết của học
sinh, tạo niềm tin và hứng thú học tập.
- Bài tập thí nghiệm tạo điều kiện cho học sinh quan sát, tiếp xúc sử dụng
các thiết bị thí nghiệm nên nó là phương pháp có ưu thế nhất để rèn luyện các
thao tác tư duy, các kĩ năng, kĩ xảo bộ mơn và ứng dụng tri thức vào đời sống.
Do đó, nó là điều kiện tốt nhất để thực hiện nguyên lý học đi đôi với hành, đáp
ứng yêu cầu giáo dục kỹ thuật tổng hợp.
- Bài tập thí nghiệm cịn có tác dụng rèn luyện đức tính tự lực, cẩn thận, tỉ

mỉ, kiên trì, ý chí và nhân cách, mang lại cho người học niềm say mê học tập.
Qua đó có thể phát hiện, bồi dưỡng học sinh có năng khiếu về bộ môn Sinh học.


14
- Qua việc giải bài tập thí nghiệm, các quan niệm sai lệch, các thao tác tư
duy chưa hoàn thiện của học sinh được bộc lộ, từ đó có biện pháp thích hợp để
khắc phục.
- Khi giải bài tập thí nghiệm, học sinh có thể lựa chọn các dụng cụ khác
nhau, giải theo các phương án khác nhau, gây ra sự tranh luận sơi nỗi trong lớp
học, tạo khơng khí sư phạm tốt, rèn luyện cho học sinh kĩ năng diễn đạt và năng
lực giao tiếp [9], [15], [20].
1.2.2.3. Phân loại
a) Dựa vào hình thức giải các bài tập thí nghiệm
Bài tập thí nghiệm có thể dùng nhiều hình thức khác nhau:
Hình thức 1: Sử dụng các dụng cụ thí nghiệm, hóa chất cần thiết để làm
thí nghiệm.
Hình thức 2: Bài tập chỉ được giải bằng lí thuyết (mang tính chất thực
nghiệm tưởng tượng).
Hình thức 3: Bài tập bằng hình vẽ (dùng hình vẽ để mơ tả cách lắp đặt thí
nghiệm, hoặc từ hình vẽ cho trước phân tích các khả năng phù hợp…).
Trong dạy học Sinh học, nên ưu tiên sử dụng hình thức 1, vì đây là bài tập
mang tính chất thực hành.
Ở hình thức 2 và 3, học sinh dưới sự hướng dẫn của giáo viên tham gia
thiết kế, mơ tả, đề xuất phương án thí nghiệm trên giấy và bút (bằng lời hoặc
bằng hình vẽ); hoặc xem xét tính hợp lí của cách thiết kế cũng như các diễn biến
và kết quả thí nghiệm….từ đó rút ra kết luận. Loại bài tập này được sử dụng
trong trường hợp thiếu thiết bị thí nghiệm, thời tiết xấu khơng tiến hành thí
nghiệm được, hoặc sử dụng trong khâu kiểm tra đánh giá… (Gọi là bài tập thí
nghiệm tư duy trên giấy và bút).

15
Việc vận dụng bài tập thí nghiệm tư duy trên giấy và bút, tuy học sinh
khơng có điều kiện học tập và rèn luyện các thao tác thí nghiệm, nhưng ưu điểm
chính của phương pháp là địi hỏi học sinh phải tư duy tích cực mới có thể hiểu
được thí nghiệm, trả lời được các câu hỏi, bài tập để tìm ra được kết luận cần
thiết. Vì vậy hình thức thí nghiệm tư duy khơng chỉ vận dụng trong dạy và học
Sinh học ở các nước đang phát triển, kinh tế khó khăn mà ngay cả ở các nước
phát triển hình thức này cũng được vận dụng [7], [30].
b) Dựa vào các giai đoạn của quá trình dạy học
Bài tập thí nghiệm hình thành kiến thức mới: Trong khâu nghiên cứu
bài học mới, bài tập thực nghiệm được dùng như là một bài tập tình huống, bài
tập nhận thức, đặt ra vấn đề mới mà khi giải xong học sinh sẽ lĩnh hội được kiến
thức mới và hình thành nên kĩ năng mới. Học sinh phải tự mình tiến hành thí
nghiệm, quan sát hiện tượng, phân tích thí nghiệm…để rút ra kết luận có giá trị
nhận thức mới. Vai trị của giáo viên là hướng dẫn học sinh phân tích kết quả,
tìm ra mối quan hệ nhân quả bằng các câu hỏi định hướng. Bài tập này thường
đưa ra trước khi nghiên cứu một nội dung mới, vấn đề mới.
Bài tập thí nghiệm củng cố - hồn thiện kiến thức: Các bài tập thực
nghiệm được sử dụng trong khâu hoàn thiện kiến thức thường được tiến hành
sau khâu dạy bài mới, vào cuối tiết học, giờ thực hành, ngoại khóa, ôn tập cuối
chương, cuối học kì hoặc ôn tập cuối năm…Các bài tập này có tác dụng lớn
trong việc chính xác hóa các khái niệm, tăng cường tính vững chắc, tính hệ
thống các kiến thức và rèn luyện kĩ năng kỹ xảo. Trong đó, việc xác lập các mối
quan hệ giữa các biểu tượng về sự vật hiện tượng cụ thể với các khái niệm trừu
tượng có vai trị quan trọng.
Bài tập thí nghiệm kiểm tra đánh giá: Trong dạy học Sinh học, việc
kểm tra đánh giá được tiến hành thường xuyên và định kì với nhiều hình thức:
kiểm tra miệng, viết, trắc nhiệm khách quan…Cơng việc kiểm tra đó cũng có thể

16
thực hiện thơng qua các bài tập thực nghiệm vì vừa có tác dụng kiểm tra được
kiến thức, vừa kiểm tra được kĩ năng, vừa sinh động hấp dẫn đối với học sinh
[2], [15], [23], [29].
c) Dựa vào hình thành, phát triển kĩ năng tư duy cho học sinh
Bài tập rèn luyện kĩ năng phân tích thí nghiệm: Đối với bài tập này
yêu cầu học sinh phải phân tích được mục đích của các thí nghiệm, các điều kiện
tiến hành thí nghiệm, kết quả thí nghiệm, trên cơ sở đó giải thích được kết quả
của các thí nghiệm đã tiến hành. Từ đó rút ra được kiến thức cơ bản cần khám
phá.
Bài tập rèn luyện kĩ năng so sánh kết quả thí nghiệm: Phân tích được
các thí nghiệm tiến hành, so sánh sự giống nhau và khác nhau về kết quả giữa
các thí nghiệm hoặc giữa thí nghiệm và đối chứng, giải thích được vì sao có sự
giống nhau và khác nhau đó. Rút ra kết luận về kiến thức.
Bài tập rèn luyện kĩ năng phán đốn kết quả thí nghiệm: Học sinh
phải phân tích các điều kiện thí nghiệm, các hiện tượng (nếu có) để đưa ra các
phán đốn về kết quả thí nghiệm. Đưa ra được lí do vì sao có sự phán đốn
đó.Làm thí nghiệm để kiểm chứng các phán đoán.
Bài tập rèn luyện kĩ năng thiết kế thí nghiệm: Học sinh trình bày được
mục đích thí nghiệm, dụng cụ và vật liệu tiến hành thí nghiệm, mơ tả được cách
tiến hành thí nghiệm hoặc cách thức bố trí thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm và
giải thích được kết quả thí nghiệm. Đối với dạng bài tập này học sinh có thể đưa
ra nhiều phương án thí nghiệm khác nhau nhưng nếu đúng đều có thể chấp nhận,
đây là một trong số các bài tập phát huy được tính sáng tạo của học sinh một
cách có hiệu quả.
Tóm lại, bài tập thí nghiệm cung cấp cho học sinh cả kiến thức, cả phương
thức giành lấy kiến thức và mang lại niềm vui trong học tập của sự phát hiện. Do
đó, bài tập thí nghiệm vừa là mục đích, vừa là nội dung, vừa là phương pháp dạy

17
học hiệu nghiệm nhằm phát huy tính tích cực sáng tạo của học sinh và rèn luyện
được các kĩ năng kĩ xảo cần thiết. Bài tập thí nghiệm có tác dụng toàn diện về cả
3 mặt: giáo dục, giáo dưỡng, giáo dục kỉ thuật tổng hợp, đáp ứng được yêu cầu
đổi mới phương pháp dạy và học hiện nay.
1.3. Kĩ năng học tập của học sinh
1.3.1. Kĩ năng
Có nhiều quan điểm khác nhau về kỹ năng nhưng tựu trung lại, bất kì kỹ
năng nào cũng dựa trên cơ sở lý thuyết - đó là kiến thức. Mỗi kĩ năng chỉ được
biểu hiện thông qua một nội dung, tác động của kĩ năng lên nội dung chúng ta sẽ
đạt được mục tiêu đặt ra.
Mục tiêu = Kĩ năng x Nội dung [12].
1.3.2. Kĩ năng học tập
Kĩ năng học tập là khả năng của con người thực hiện có kết quả các hành
động học tập phù hợp với điều kiện và hoàn cảnh nhất định, nhằm đạt tới mục
đích, nhiệm vụ đề ra.
Trong hệ thống kĩ năng học tập, có những kĩ năng khái quát chung cho
mọi môn học kĩ năng chung) và có những kĩ năng đặc thù cho mơn học.
Đối với học sinh trung học phổ thơng (THPT), có hệ thống kĩ năng học
tập chung như sau:
- Các kĩ năng học tập phục vụ chức năng nhận thức liên quan đến việc thu
thập, xử lí, sử dụng thơng tin: Kĩ năng làm việc với sách giáo khoa, kĩ năng quan
sát, kĩ năng tiến hành thí nghiệm, kĩ năng phân tích- tổng hợp, kĩ năng so sánh,
kĩ năng phán đoán- suy luận, kĩ năng khái quát hóa, kĩ năng vận dụng các kiến
thức đã học…..
- Các kĩ năng học tập phục vụ chức năng tổ chức, tự điều chỉnh quá trình
học tập liên quan đến việc quản lí phương tiện học tập, thời gian, sự hỗ trợ từ