Thiết kế và sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm để rèn luyện một số lỹ năng tư duy trong dạy học phần chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật sinh học 11

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN MINH HÀ

THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP
THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỂ RÈN LUYỆN
MỘT SỐ KĨ NĂNG TƯ DUY TRONG DẠY HỌC PHẦN
CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG
Ở THỰC VẬT - SINH HỌC 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGHỆ AN - 2016


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN MINH HÀ

THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP
THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ĐỂ RÈN LUYỆN
MỘT SỐ KĨ NĂNG TƯ DUY TRONG DẠY HỌC PHẦN
CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG
Ở THỰC 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 - 2016


i
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tơi. Các kết
quả được trình bày trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong
bất kỳ cơng trình nghiên cứu khoa học nào khác.

Nghệ An, tháng 8 năm 2016
Tác giả

Nguyễn Minh Hà


ii
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tôi xin được bày tỏ lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến thầy
giáo hướng dẫn khoa học: TS. Hoàng Vĩnh Phú, thầy đã tận tình giúp đỡ, hướng
dẫn tơi trong suốt q trình học tập và nghiên cứu đề tài luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Bộ môn Lí luận và Phương
pháp dạy học Sinh học, khoa Sinh Học, Phòng đào tạo sau đại học, Ban giám
hiệu trường đại học Vinh đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt
thời gian học tập, nghiên cứu và hồn thành luận văn.
Tơi xin chân thành cảm ơn gia đình, cơ quan, các đồng nghiệp và bạn
bè đã tạo điều kiện, động viên, khích lệ tơi trong suốt q trình học tập,

nghiên cứu và hồn thành luận văn.

Nghệ An, tháng 8 năm 2016
Tác giả

Nguyễn Minh Hà


iii
MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................. ii
DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT .................................................... vi
DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................ vii
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ VÀ ĐỒ THỊ ...................................................... ix
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài ........................................................................................ 1
2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................. 2
3. Giả thuyết khoa học .................................................................................. 2
4. Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................ 2
5. Đối tượng và khách thể nghiên cứu ......................................................... 3
6. Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 3
7. Giới hạn đề tài ........................................................................................... 6
8. Cấu trúc luận văn ...................................................................................... 6
9. Những đóng góp của đề tài ....................................................................... 6
NỘI DUNG....................................................................................................... 7
Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI .......................... 7

1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu ..................................................................... 7

1.1.1. Trên thế giới .................................................................................... 7
1.1.2. Trong nước ...................................................................................... 8
1.2. Thí nghiệm và bài tập thí nghiệm .......................................................... 9
1.2.1. Thí nghiệm ...................................................................................... 9
1.2.2. Bài tập thực nghiệm ...................................................................... 10
1.3. Kĩ năng học tập của học sinh ............................................................... 14
1.3.1. Kĩ năng .......................................................................................... 14
1.3.2. Kĩ năng học tập ............................................................................. 15
1.3.3. Một số kĩ năng nhận thức ............................................................. 15
1.3.4. Rèn luyện kĩ năng cho học sinh. ................................................... 18


iv
1.3.5. Các yêu cầu khi sử dụng bài tập thực nghiệm để rèn luyện
một số kĩ năng tư duy cho học sinh. ............................................ 19
1.4. Cơ sở thực tiễn của đề tài ..................................................................... 20
1.4.1. Thực trạng dạy- học Sinh học ở các trường THPT tham gia
khảo sát ........................................................................................ 20
1.4.2. Nguyên nhân của thực trạng dạy - học Sinh học nói trên ............. 25
Kết luận chương 1 ........................................................................................... 27
Chương 2. THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM
ĐỂ RÈN LUYỆN MỘT SỐ KỸ NĂNG TƯ DUY TRONG DẠY- HỌC
PHẦN CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở THỰC VẬT,
SINH HỌC 11 - THPT .................................................................................... 28

2.1. Cấu trúc, nội dung phần chuyển hóa vật chất và năng lượng ở
thực vật - Sinh học 11 và các kĩ năng tư duy cần rèn luyện cho học sinh ...... 28
2.1.1. Nội dung chương trình phần chuyển hóa vật chất và năng
lượng ở thực vật- Sinh học 11 theo chuẩn kiến thức kĩ năng ...... 28
2.1.2. Các kĩ năng tư duy thực nghiệm cơ bản cần rèn luyện cho

học sinh ........................................................................................ 29
2.2. Hệ thống bài tập thực hành thí nghiệm rèn luyện một số kĩ năng
tư duy trong dạy học phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực
vật, Sinh học 11- THPT .............................................................................. 30
2.2.1. Quy trình thiết kế bài tập thực hành thí nghiệm để rèn luyện
kĩ năng tư duy thực nghiệm cho học sinh .................................... 30
2.2.2. Hệ thống bài tập thực hành thí nghiệm rèn luyện một số kĩ
năng tư duy thực nghiệm trong dạy học phần: Chuyển hóa
vật chất và năng lượng ở thực vật, Sinh học 11- THPT .............. 31
2.3. Quy trình sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm rèn luyện một số
kĩ năng tư duy thực nghiệm trong dạy học phần Chuyển hóa vật chất
và năng lượng ở thực vật, Sinh học 11- THPT ........................................... 49
2.3.1. Quy trình chung............................................................................. 49
2.3.2. Sử dụng quy trình để rèn luyện một số kĩ năng tư duy thực
nghiệm cho học sinh .................................................................... 50


v
2.4. Tiêu chí đánh giá việc rèn luyện các kĩ năng tư duy của học sinh ...... 55
2.4.1. Tiêu chí đánh giá việc rèn luyện kĩ năng phân tích thí nghiệm .... 56
2.4.2. Tiêu chí đánh giá việc rèn luyện kĩ năng so sánh kết quả thí nghiệm .... 57
2.4.3. Tiêu chí đánh giá việc rèn luyện kĩ năng so sánh kết quả thí nghiệm.... 58
2.4.4. Tiêu chí đánh giá việc rèn luyện kĩ năng thiết kế thí nghiệm ....... 59
Kết luận chương 2 ....................................................................................... 60
Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ......................................................... 61

3.1. Mục đích thực nghiệm ......................................................................... 61
3.2. Phương pháp thực nghiệm ................................................................... 61
3.2.1. Chọn trường thực nghiệm ............................................................. 61
3.2.2. Bố trí thực nghiệm ........................................................................ 61

3.2.3. Các bước thực nghiệm .................................................................. 61
3.2.4. Xử lí số liệu ................................................................................... 61
3.3. Kết quả thực nghiệm ............................................................................ 62
3.3.1. Kết quả thực nghiệm tại trường THPT Đô Lương 2
- Đô Lương - Nghệ An ................................................................. 62
3.3.2. Kết quả thực nghiệm tại trường THPT Đô Lương 1 - Đô
Lương - Nghệ An ......................................................................... 64
3.3.3. Kết quả thực nghiệm tại trường THPT Anh Sơn 2- Anh SơnNghệ An ....................................................................................... 67
3.4. Nhận xét đánh giá hiệu quả của việc sử dụng bài tập thực hành thí
nghiệm rèn luyện một số kĩ năng tư duy thực nghiệm trong dạy học
phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật, Sinh học 11- THPT .... 70
3.4.1. Kết quả về mặt định lượng ............................................................ 70
3.4.2. Kết quả về mặt định tính ............................................................... 70
Kết luận chương 3 ....................................................................................... 71
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 72
1. Kết luận ................................................................................................... 72
2. Kiến nghị ................................................................................................. 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 74
PHỤ LỤC


vi
DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT

Viết đầy đủ

TT

Viết tắt

1

ĐC

Đối chứng

2

GV

Giáo viên

3

HS

Học sinh

4

Nxb

Nhà xuất bản

5

SGK

Sách giáo khoa

6

SH

7

THPT

8

TN

Sinh học
Trung học phổ thông
Thực nghiệm


vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1.

Kết quả điều tra về phương pháp giảng dạy của giáo viên ......... 20

Bảng 1.2.

Kết quả điều tra về phương pháp sử dụng bài tập thực hành
thí nghiệm trong dạy học Sinh học ở các trường THPT. ............ 21

Bảng 1.3.

Kết quả điều tra ý kiến của học sinh về các phương pháp
giảng dạy của giáo viên ............................................................... 22

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 ............................................ 23

Bảng 1.5.

Kết quả điều tra thực trạng rèn luyện một số kĩ năng tư duy
thực nghiệm cho học sinh ........................................................... 23

Bảng 1.6.

Kết quả điều tra về học tập của học sinh .................................... 24

Bảng 1.7.

Kết quả điều tra ý kiến đánh giá của giáo viên về kĩ năng
học tập của học sinh .................................................................... 25

Bảng 2.1.

Các tiêu chí và các mức độ đánh giá việc rèn luyện kĩ năng
phân tích thí nghiệm .................................................................... 56

Bảng 2.2.

Các tiêu chí và các mức độ đánh giá việc rèn luyện kĩ năng
so sánh kết quả thí nghiệm .......................................................... 57

Bảng 2.3.

Các tiêu chí và các mức độ đánh giá việc rèn luyện kĩ năng
phán đốn kết quả thí nghiệm ..................................................... 58

Bảng 2.4.

Các tiêu chí và các mức độ đánh giá việc rèn luyện kĩ năng
thiết kế thí nghiệm....................................................................... 59

Bảng 3.1.

Bảng thống kê điểm số các bài kiểm tra ..................................... 62

Bảng 3.2.

Bảng phân phối tần suất .............................................................. 62

Bảng 3.3.

Bảng phân phối tần suất lũy tích ................................................. 62

Bảng 3.4.

Bảng phân loại trình độ qua các lần kiểm tra ............................. 63

Bảng 3.5.

Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng ......................................... 63

Bảng 3.6.

Bảng thống kê điểm số các bài kiểm tra. .................................... 64

Bảng 3.7.

Bảng phân phối tần suất .............................................................. 65


viii
Bảng 3.8.

Bảng phân phối tần suất lũy tích ................................................. 65

Bảng 3.9.

Bảng phân loại trình độ qua các lần kiểm tra ............................. 66

Bảng 3.10. Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng ......................................... 66
Bảng 3.11. Bảng thống kê điểm số các bài kiểm tra ..................................... 67
Bảng 3.12. Bảng phân phối tần suất .............................................................. 67
Bảng 3.13. Bảng phân phối tần suất lũy tích ................................................. 67
Bảng 3.14. Bảng phân loại trình độ qua các lần kiểm tra ............................. 68
Bảng 3.15. Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng ......................................... 68
Bảng 3.16. Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng của 3 trường THPT ........ 69

ix
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ VÀ ĐỒ THỊ
Trang
Sơ đồ 2.1. Quy trình thiết kế bài tập thực hành thí nghiệm để rèn luyện
kĩ năng tư duy thực nghiệm cho học sinh ................................... 30
Sơ đồ 2.2. Quy trình sử sụng bài tập thực hành rèn luyện kĩ năng tư
duy thực nghiệm cho học sinh. ................................................... 49
Đồ thị 3.1. Đường lũy tích - THPT Đô Lương 2 .......................................... 63
Đồ thị 3.2. Đường lũy tích - THPT Đơ Lương 1 .......................................... 65


1
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
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. Q trình dạy học
bộ mơn Sinh học không chỉ đơn thuần là trang bị cho HS kiến thức mà phải
thơng 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 thực hành thí nghiệm. Sử dụng bài tập
thực hành thí nghiệm trong dạy học là một hướng đi rất quan trọng trong dạy
học nhằm phát huy năng lực của người học.Thơng 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 dục tổng hợp, hướng nghiệp cho HS khi ra
trường và tiếp tục theo học ở các bậc cao hơn.
Thực tế giảng dạy môn Sinh học ở nhà trường phổ thông hiện nay, phần
lớn giáo viên 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 thực hành 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.
Phân tích cấu trúc nội dung phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở
thực 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


2
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.
Qua việc phân tích cấu trúc, nội dung phần Chuyển hóa vật chất và
năng lượng ở thực vật trong chương trình Sinh học 11- THPT, chúng tơi thấy
có thể thiết kế và sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm trong dạy học nhằm
rèn luyện cho HS một số kĩ năng tư duy thực nghiệm góp phần phát triển tư
duy cho HS và nâng cao chất lượng dạy học.
Xuất phát từ những lí do trên, chúng tơi chọn đề tài nghiên cứu: “Thiết
kế và sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm để rèn luyện một số kĩ năng tư
duy trong dạy học phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật
trong chương trình Sinh học 11- THPT” nhằm góp phần đổi mới phương
pháp dạy học, nâng cao hiệu quả dạy học Sinh học và rèn luyện được một số
kỹ năng tư duy thực hành thí nghiệm cho HS.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu thiết kế và sử dụng các bài tập thực hành thí nghiệm trong

dạy học phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực 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, kĩ năng so sánh kết quả thí nghiệm, kĩ
năng tư duy góp phần nâng cao chất lượng dạy và học môn Sinh học.
3. Giả thuyết khoa học
Nếu thiết kế và sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm sinh học phù hợp
nội dung, phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh trong học tập thì sẽ rèn
luyện được kĩ năng tư duy của học sinh và nâng cao chất lượng dạy - học Sinh
học ở trường trung học phổ thông.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục đích nghiên cứu, đề tài phải thực hiện được các nhiệm
vụ nghiên cứu sau:


3
4.1. Nghiên cứu lí luận và thực tiễn về bài tập thực hành, vai trò và
phương pháp sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm, hệ thống các nhóm kĩ
năng, kĩ năng nhận thức của học sinh.
4.2. Nghiên cứu quy trình, nguyên tắc, kỉ thuật thiết kế các bài tập thực hành
thí nghiệm.
4.3. Thiết kế hệ thống các bài tập thực hành nhằm rèn luyện một số kĩ
năng tư duy cho học sinh trong dạy - học Sinh học ở trường trung học phổ thơng.
4.4. Nghiên cứu qui trình sử dụng các bài tập thực hành 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.
4.5. Thực nghiệm sư phạm để khảo sát khả năng giải và xử lý các bài
tập thực hành 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 thực hành.
5. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
5.1. Đối tượng nghiên cứu

Các bài tập thực hành thí nghiệm và phương pháp sử dụng chúng để
rèn luyện kĩ năng tư duy cho học sinh trung học phổ thơng.
5.2. Khách thể nghiên cứu.
Q trình dạy học sinh học phần Chuyến hóa vật chất và năng lượng ở
thực vật trong chương trình Sinh học 11- THPT
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết
6.1.1. Nghiên cứu các tài liệu về chủ trương, đường lối lãnh đạo của
Đảng và nhà nước trong công 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.
6.1.2. Nghiên cứu các tài liệu về bài tập thực hành 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.


4
6.1.3. Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến hệ thống các kĩ năng của
học sinh trung học phổ thông làm cơ sở để xác định một số kĩ năng tư duy
thực nghiệm cơ bản cần rèn luyện.
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 về thực trạng của việc rèn luyện kĩ năng cho học sinh và việc
sử dụng các bài tập thực hành trong dạy học Sinh học ở nhà trường phổ thông.
- 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
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm bằng phương pháp thực nghiệm chéo
ở 3 trường trung học phổ thông ở tỉnh Nghệ An gồm Trường THPT Đô
Lương 1, Trường THPT Đô Lương 2, Trường THPT Anh Sơn 2. Trong đó
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 quá trình thực nghiệm, chúng tôi 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.


5
- Các lớp thực nghiệm: Giáo án được thiết kế theo phương pháp sử
dụng bài tập thực hành 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 thực hành).
- 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
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 (%).

- Trung bình cộng:

X =

- Sai số trung bình cộng: m =
- Phương sai:

S2 =

1
n

X n

i i

S
n
1
X i  X 2 ni

n 1

- Độ lệch chuẩn S (đo mức độ phân tán của số liệu quanh giá trị trung
bình):
S= 



1

 Xi  X
n 1

n
2

i

- Hệ số biến thiên Cv%: Biểu thị mức độ biến thiên trong nhiều tập hợp
có X khác nhau:

Cv% =

S
100%
X

- Kiểm định độ tin cậy sai khác giữa 2 giá trị trung bình:
td =

X1  X 2
Sd

n1.n2
n1  n2

và Sd =

n1  1S12  n2  1S 22
n1  n2   2

Trong đó:
Xi: Giá trị của từng điểm số (theo thang điểm 10).
ni: Số bài có điểm Xi.


6
X 1 , X 2 : Điểm số trung bình của 2 phương án: thực nghiệm và đối chứng.

n1, n2: Số bài trong mỗi phương án.
S12 và S 22 là phương sai của mỗi phương án.

Sau khi tính được td, ta so sánh với giá trị t được tra trong bảng phân
phối Student với mức ý nghĩa  = 0,05 và bậc tự do f = n1 + n2 - 2.
Nếu td  t : Sự khác nhau giữa X 1 và X 2 là có ý nghĩa thống kê.
Nếu td < t : Sự khác nhau giữa X 1 và X 2 là khơng có ý nghĩa.
7. Giới hạn đề tài
Bài tập thực hành thí nghiệm bao gồm bài tập thực hành xác định mẫu
vật, bài tập thực hành quan sát, bài tập thực hành thí nghiệm. Trong khn
khổ của luận văn, chúng tôi chỉ nghiên cứu, thiết kế và sử dụng các bài tập
thực hành thí nghiệm để rèn luyện kĩ năng phân tích thí nghiệm, kĩ năng so
sánh kết quả thí nghiệm, kĩ năng phán đốn- suy luận kết quả thí nghiệm, kĩ
năng thiết kế - đề xuất phương án thí nghiệm trong dạy học phần Chuyển hóa
vật chất và năng lượng ở thực vật- Sinh học 11.
8. 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: Sử dụng bài tập thực hành thí nghiệm để rèn luyện một số
kĩ năng tư duy thực nghiệm cho học sinh trong dạy học

phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật- Sinh
học 11.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.
9. Những đóng góp của đề tài
9.1 Xây dựng được các bài tập thực hành thí nghiệm nhằm rèn luyện
một số kĩ năng tư duy thực nghiệm cho học sinh.
9.2 Sử dụng các bài tập thực hành thí nghiệm đã thiết kế để rèn luyện
một số kĩ năng tư duy thực nghiệm cho học sinh.


7
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
Phương pháp thực hành thí nghiệm được xây dựng ở thế kỷ XVII và rất
có hiệu quả trên con đường đi tìm chân lý. Ơng tổ xây dựng phương pháp này
chính là Galile - nhà vật lí học. Ơng cho rằng “Muốn hiểu biết thiên nhiên
phải trực tiếp quan sát thiên nhiên, phải làm thí nghiệm, phải hỏi thiên nhiên
chứ không 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. 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 thực hành trong dạy học không 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.
Vận dụng phương pháp thực hành vào dạy học đã được nhiều nhà giáo
dục trên thế giới quan tâm nghiên cứu 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). Skinner (1904- 1990) trong tác phẩm “Công nghệ dạy học”
(1968) đã cho rằng: dạy học là q trình tự khám phá, và ơng đã đưa ra mơ
hình dạy học khám phá bằng việc sử dụng thí nghiệm thực hành.
Dạy học bằng phương pháp thực hành thí nghiệm đã được sử dụng ở
nhiều nước tiên tiến trên thế giới từ (Anh, Pháp Mỹ, Đức..), bắt đầu từ đầu thế


8
kỷ XX và phát triển rầm rộ từ nữa sau của thế kỷ này. Ở Pháp vào những năm
1980- 1990, đã có nhiều trường sử dụng phương pháp thực hành thí 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 thực hành 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 quá 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 thực hành 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 đoán cho sinh viên sư phạm kỹ thuật, thông qua dạy học thực hành
Cao Cự Giác (2004) - Trường Đại học Sư phạm Vinh có bài viết “Phát


9
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 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 mơn 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 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 thông” [8], [9], [12], [20], [25].
Như vậy, việc sử dụng phương pháp thực hành thí nghiệm trong dạy học đã
được nghiên cứu và chú ý từ rất sớm. Tuy nhiên, việc sử dụng bài tập thực
hành để rèn luyện các kĩ năng học tập của học sinh còn rất hạn chế. Vì vậy,
việc đi sâu nghiên cứu lý luận, thiết kế và sử dụng các bài tập thực hành để
rèn luyện kĩ năng tư duy thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học là
rất cần thiết.
1.2. Thí nghiệm và bài tập thí nghiệm
1.2.1. Thí nghiệm
Sinh học là mơn khoa học thực nghiệm gắn liền với thí nghiệm và thực
hành. Thí nghiệm trong dạy học sinh học có thể tiến hành trên lớp, ở phòng


10
thí nghiệm, vườn trường, ở nhà…có thể do giáo viên biễu diễn hoặc do học
sinh thực hiện. Thí nghiệm vừa là phương tiện, vừa là nguồn cung cấp kiến
thức mới có vai trị quan trọng đặc biệt đối với sự phát triển tư duy, sáng tạo
của học sinh.
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 q 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, quá trình sinh học
[2], [15].
1.2.2. Bài tập thực hành thí nghiệm
1.2.2.1. Định nghĩa
Theo Nguyễn Đức Thâm bài tập thực hành thí nghiệm (bài tập thực
nghiệm) là bài tập đòi 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 [7],[24].
Trong dạy học Sinh học, bài tập thực hành 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 tượng thí nghiệm, qua đó kích thích hứng thú học tập, tạo sự say mê,


11
niềm tin yêu khoa học. Các em thấy được vai trò của con người trong việc
chinh phục cải tạo tự nhiên.
1.2.2.2. Vai trị của bài tập thực hành thí nghiệm
Bài tập thực hành 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 thực hành 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 thực hành thí nghiệm tạo sự tị mị, 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
đốn 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 mò
ham hiểu biết của học sinh, tạo niềm tin và hứng thú học tập.
- Bài tập thực hành 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 môn 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 thực hành 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.
- Qua việc giải bài tập thực hành 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.


12
- Khi giải bài tập thực hành 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 thực hành thí nghiệm
Bài tập thực hành 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, mô 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
thực hành thí nghiệm tư duy trên giấy và bút).
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 không 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].


13
b. Dựa vào các giai đoạn của quá trình dạy học
+ Bài tập thực hành 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 trò 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 thực hành thí nghiệm củng cố - hoàn 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, ơn tập cuối chương, cuối học kì hoặc ơn 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 thực hành 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 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.


14
+ 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 đoán 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 thực 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 thực nghiệm vừa là mục đích, vừa là nội dung, vừa là
phương pháp dạy 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 thực 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].