Tóm tắt Luận án tiến sĩ Khoa học giáo dục: 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

Chia sẻ: Phong Tỉ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:28

Thêm vào BST

Báo xấu

18
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của đề tài là sử dụng các thí nghiệm để tổ chức hoạt động học tập của SV trong dạy học sinh lí thực vật giúp SV vừa lĩnh hội được kiến thức lý thuyết sinh lí thực vật 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.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án tiến sĩ Khoa học giáo dục: 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 Sö DôNG THÝ NGHIÖM TRONG D¹Y HäC SINH LÝ THùC VËT CHO SINH VI£N NGµNH S¦ PH¹M SINH HäC ë C¸C TR¦êNG CAO §¼NG S¦ PH¹M Chuyên ngành: Lý luận và Phương pháp dạy học Sinh học Mã số: 9140111 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỘI - 2018
LUẬN ÁN ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. ĐINH QUANG BÁO Phản biện 1: GS. TS. Vũ Văn Vụ Trường Đại học KHTN – ĐHQG Hà Nội Phản biện 2: PGS. TS. Nguyễn Duân Đại học Huế Phản biện 3: PGS.TS. Nguyễn Văn Hồng Trường ĐHSP – Đại học Thái Nguyên Luận án được bảo vệ trước Hội đồng cấp trường họp tại Trường Đại học Sư phạm Hà Nội vào hồi … giờ, ngày … tháng … năm 2018 Có thể tìm đọc luận án tại: - Thư viện Quốc gia; - Thư viện Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
1 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài 1.1. Xuất phát từ yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học Đổi mới giáo dục nhằm mục tiêu xây dựng nền giáo dục có tính dân tộc, hiện đại, quán 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 thực hành, tham gia nghiên cứu, thực nghiệm, ứng dụng. 1.2. Xuất phát từ vai trò của thí nghiệm trong quá trình dạy học Sinh học Dạy học bằng thí nghiệm có ý nghĩa quan trọng và cấp thiết trong dạy học Sinh học và đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục nhằm nâng cao năng lực sáng tạo và KN thực hành cho người học. Để sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh học có hiệu quả thì cần phải chú trọng khai thác và sử dụng thí nghiệm trong quá trình đào tạo giáo viên (GV) Sinh học ở các trường Sư phạm. 1.3. Thực tế sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh lí thực vật ở trường Cao đẳng Sư phạm Các thí nghiệm Sinh lí thực vật (SLTV) chủ yếu được sử dụng có tính chất minh họa kiến thức mà chưa được chú trọng khai thác theo hướng nghiên cứu phát huy tính tích cực của người học. Từ những ưu điểm của thí nghiệm 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”. 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Sử dụng các thí nghiệm 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 tòi kiến thức trong dạy học học phần SLTV thì sẽ giúp SV
2 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 thí nghiệm trong dạy học học phần SLTV và quy trình rèn luyện KN làm thí nghiệm SLTV 4.2. Khách thể: Phương pháp dạy học học phần SLTV 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 SLTV. 5.5. Xây dựng nguyên tắc, quy trình sử dụng thí nghiệm trong dạy học SLTV. 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 thông. 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 Các phương pháp được sử dụng: Phương pháp nghiên cứu lí thuyết; Phương pháp điều tra; Phương pháp chuyên gia; Phương pháp thực nghiệm sư phạm; Xử lý số liệu bằng bằng thống kê toán học. 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.
3 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 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Chƣơng 1. CƠ SỞ LÍ 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 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. 1.1.2. Một số nghiên cứu sử dụng thí nghiệm trong dạy học 1.1.2.1. Trên thế giới 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), Shulman và Tamir (1973),… 1.1.2.2. Ở Việt Nam Ở Việt Nam, có nhiều công trình nghiên cứu sử dụng TN trong dạy học phổ 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 như vật lý, hóa học, sinh học. Trong dạy học Sinh học ở phổ thông, Các tác giả như: Nguyễn Quang Vinh (1973), tác giả Trần Bá Hoành và Đinh Quang Báo (1980), Nguyễn Đức Thành, Nguyễn Vinh Hiển, Trương Xuân Cảnh (2015),… nghiên cứu sử dụng TN nhằm phát triển tư duy sáng tạo, rèn luyện KN thực hành của học sinh và nâng cao chất lượng dạy học bộ môn ở trường phổ thông.
4 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, Nguyễn Như Khanh, Vũ Văn Vụ, Vũ Thanh Tâm, Hoàng Minh Tấn ,…Các tài liệu này đều trình bày chi tiết về cấu trúc của một TN: mục tiêu, nguyên lí, dụng cụ, hóa chất, nguyên liệu và cách tiến hành TN. SV thực hiện TN theo mẫu sẵn trong giáo trình nhằm củng cố, minh họa kiến thức. 1.1.3. Tình hình nghiên cứu về kĩ năng, rèn luyện kĩ năng cho người học Đã có rất nhiều nghiên cứu ở nước ngoài cũng như ở Việt Nam về quá trình hình thành và rèn luyện KN cho người học. Ở nước ngoài có một số tác giả điển hình như James và Schaff (1975); Voltmer và James (1982), X.I.Kixegof, Peter Nonnon (2005), M.C Pavlova (2010), Hunt (2012) , Moni (2007), … Ở Việt Nam, nhiều tác giả nghiên cứu rèn luyện các KN khác nhau cho người học như tác giả Nguyễn Như An, Phan Đức Duy, Trịnh Đông Thư, Nguyễn Văn Hiền, Trương Thị Thanh Mai (2016),… 1.2. Cơ sở lí luận của đề tài 1.2.1. Thí nghiệm 1.2.1.1. Khái niệm Qua phân tích những nghiên cứu của các tác giả như Thái Duy Tuyên, Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Quang,... chúng tôi rút ra những đặc điểm của thí nghiệm: - Thí nghiệm diễn ra trong điều kiện xác định - Có sự tác động có chủ định của người làm thí nghiệm vào đối tượng nghiên cứu - Sự tác động đó gây ra sự biến đổi một yếu tố nào đó. - Người làm thí nghiệm phân tích những biến đổi thu được, từ đó rút ra kết luận khoa học (thông tin tác động lại người làm thí nghiệm). Với những đặc điểm của TN như trên, trong nghiên cứu của mình, chúng tôi sử dụng định nghĩa: “Thí nghiệm là một quá trình tác động có chủ định của con người vào đối tượng nghiên cứu trong điều kiện xác định làm biến đổi một yếu tố nào đó để quan sát, tìm hiểu, nghiên cứu đối tượng„. 1.2.1.2. Phân loại thí nghiệm Tùy theo các tiêu chí khác nhau, thí nghiệm được sử dụng trong dạy học Sinh học được phân loại thành các loại sau:
5 * Dựa vào chủ thể làm thí nghiệm: TN được chia thành hai loại là: TN biểu diễn của giáo viên và TN thực hành của học sinh * Dựa vào mục đích lí luận dạy học: TN được sử dụng trong các khâu khác nhau của quá trình dạy học: TN hình thành kiến thức mới, TN củng cố, minh họa, TN kiểm tra đánh giá. * Dựa vào dữ liệu thu được từ thí nghiệm (Nội dung thí nghiệm): chia TN thành TN định tính và TN định lượng. * Dựa vào địa điểm đặt thí nghiệm: Dựa vào địa điểm đặt thí nghiệm, các TN được phân chia thành các nhóm như sau: nhóm TN trong phòng TN, nhóm TN trong chậu vại và nhóm TN ngoài đồng ruộng. * Dựa vào hình thức thực hiện, phân chia TN thành: TN thực, Video TN, TN ảo, bài tập TN giả định. 1.2.1.3. Tầm quan trọng của thí nghiệm trong dạy học Sinh học TN vừa là phương tiện vừa là phương pháp trong việc giảng dạy các kiến thức Sinh học nhằm truyền tải kiến thức vừa nâng cao KN và phát triển KN dạy học TN cho SV. 1.2.2. Sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh học Sử dụng thí nghiệm trong quá trình dạy học là việc GV tổ chức các hoạt động TN cho SV nhằm chiếm lĩnh kiến thức hay củng cố, hoàn thiện kiến thức, kiểm tra, đánh giá. Tác giả Đinh Quang Báo và Nguyễn Đức Thành trong cuốn sách “Lí luận dạy học Sinh học, phần Đại cương” đề cập tới các phương pháp dạy học có sử dụng TN như một phương tiện trực quan là: phương pháp biểu diễn TN – nghiên cứu; Phương pháp thực hành TN – thông báo tái hiện; Phương pháp thực hành TN – tìm tòi bộ phận. 1.2.3. Kĩ năng và kĩ năng làm thí nghiệm 1.2.3.1. Khái niệm kĩ năng KN là khả năng thực hiện một hành động gồm một chuỗi các thao tác được sắp xếp theo trình tự nhất định nhằm đạt được mục tiêu cụ thể”. Theo đó KN phải được phân tích thành các KN thành phần và sau đó được phân tích thành các thao tác theo logic thực hiện KN. 1.2.3.2. Kĩ năng thiết kế thí nghiệm KN thiết kế TN là khả năng của chủ thể có thể thực hiện các thao tác
6 lập kế hoạch chi tiết cho TN dựa trên những tri thức về TN nhằm mục đích chuẩn bị cho việc tiến hành TN. Chúng tôi đưa ra quy trình thiết kế TN gồm 5 bước như sau: - Bước 1. Xác định mục tiêu thí nghiệm - Bước 2. Xác định các biến của TN - Bước 3. Thiết lập cách tiến hành TN - Bước 4. Xác định các dụng cụ, hóa chất, mẫu vật cần dùng - Bước 5. Xác định cách quan sát, theo dõi, thu thập, xử lí số liệu thu được Căn cứ theo logic thực hiện của KN thiết kế TN, chúng tôi xác định các KN thành phần của KN thiết kế TN là: KN xác định mục tiêu TN, KN xác định các biến TN, KN thiết lập cách tiến hành TN, KN xác định các dụng cụ, hóa chất, mẫu vật cần dùng, KN xác định cách quan sát, theo dõi, thu thập, xử lí số liệu thu được. Và phân tích từng chỉ báo hành vi và yêu cầu cần đạt của các chỉ báo của KN thành phần. 1.2.3.3. Khái niệm kĩ năng làm thí nghiệm KN làm thí nghiệm là khả năng của chủ thể có được để thực hiện một chuỗi logic các thao tác thí nghiệm nhằm đạt được mục đích thí nghiệm. 1.2.3.4. Cấu trúc kĩ năng làm thí nghiệm Căn cứ vào logic thực hiện TN, chúng tôi phân tích KN làm thí nghiệm thành các KN thành phần: KN thực hiện các kĩ thuật phòng TN, KN thực hiện các bước theo quy trình TN, KN thu thập dữ liệu, KN xử lí số liệu, KN nhận xét, rút ra kết luận từ kết quả TN sau khi xử lí số liệu theo bảng 1.3. Bảng 1.3. Mô tả kĩ năng làm thí nghiệm Kĩ năng Chỉ báo hành vi Yêu cầu đạt đƣợc thành phần 1- KN thực Thực hiện các nội - Biết được ý nghĩa của nội quy, quy hiện các kĩ quy, quy định của định của phòng TN thuật phòng phòng TN - Tuân thủ nghiêm chỉnh đúng theo các TN quy định, nội quy của phòng TN đảm bảo an toàn cho người và môi trường. Sử dụng các thiết Thực hiện đúng, chính xác, an toàn các bị, dụng cụ TN kĩ thuật phòng TN - Lựa chọn sử dụng các thiết bị, dụng cụ
7 Kĩ năng Chỉ báo hành vi Yêu cầu đạt đƣợc thành phần phù hợp với TN - Lắp ráp đúng và nhanh chóng các bộ phận thiết bị, dụng cụ thành hệ thống - Thực hiện được thành thạo, chính xác, an toàn các thao tác sử dụng thiết bị, dụng cụ 2 - Thực hiện Thực hiện theo Thực hiện đúng các bước của quy trình các bƣớc các bước của quy TN mà không cần sự hướng dẫn của GV theo quy trình TN trình TN Thực hiện được Thực hiện các thao tác trong từng bước các thao tác TN TN một cách chính xác, an toàn, không có thao tác thừa 3 - Thu thập - Xác định các - Xác định đầy đủ, chính xác các biến số, dữ liệu biến số, chỉ số cần chỉ số cần quan sát, đo đạc quan sát, đo đạc - Quan sát thu - Quan sát trực tiếp bằng các giác quan thập dữ liệu TN hay sử dụng các thiết bị, dụng cụ quan sát các hiện tượng một cách tỉ mỉ và chính xác Sử dụng các dụng - Sử dụng thành thạo các dụng cụ, thiết cụ, thiết bị thu bị thu thập số liệu chính xác thập số liệu định - Thu thập được đầy đủ các hiện tượng, lượng các số liệu và được ghi chép, lưu giữ rõ ràng và chi tiết 4 - Kĩ năng Lựa chọn các Lựa chọn chính xác các phương pháp, xử lí số liệu phương pháp, công cụ để xử lí số liệu thu được công cụ để xử lí số liệu thu được Sử dụng các - Sử dụng đúng, thành thạo các phương phương pháp, pháp, công cụ để xử lí số liệu thu được. công cụ để xử lí - Kết quả xử lí số liệu chính xác
8 Kĩ năng Chỉ báo hành vi Yêu cầu đạt đƣợc thành phần số liệu thu được 5 - Phân tích - Giải thích mối - Phân tích được được mối quan hệ nhân kết quả TN quan hệ nhân quả quả giữa các đại lượng một cách chặt chẽ sau khi xử lí giữa các biến TN và rút ra kết luận từ TN một cách chính số liệu và đưa ra kết xác, khoa học. luận từ TN - Giải thích các - Giải thích chi tiết, chính xác các tình tình huống xảy ra huống xảy ra trong quá trình làm TN dựa trong quá trình trên cơ sở khoa học làm TN Đánh giá, cải tiến - Rút ra kinh nghiệm từ TN (TN đã thành TN công hay chưa) - Đề xuất phương án cải tiến TN (nếu có) 1.2.4. Kĩ năng dạy học và kĩ năng dạy học thí nghiệm Kĩ năng dạy học là khả năng của chủ thể thực hiện linh hoạt những thao tác của hành động sư phạm nhằm đạt được mục tiêu dạy học. Kĩ năng dạy học TN là khả năng của GV tổ chức cho người học hoạt động TN để chiếm lĩnh kiến thức. 1.3. Cơ sở thực tiễn Nội dung điều tra: 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. 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. Kết luận về điều tra thực trạng Qua phân tích kết quả điều tra, chúng tôi thấy đa số SV đã nhận thức được sự cần thiết và vai trò của TN trong quá trình dạy học SLTV. Việc sử dụng TN trong dạy học SLTV còn tập trung ở mục đích minh họa, củng cố
9 kiến thức mà chưa sử dụng nhiều trong việc giúp SV tìm tòi, nghiên cứu kiến thức. Qua điều tra, có tới 80,47% số SV tự đánh giá đạt mức độ KN làm TN ban đầu và mức độ tập sự. Số SV chưa chủ động, còn phụ thuộc nhiều vào các bước TN có sẵn và sự hướng dẫn của GV. Vì vậy, các em rất mong muốn được tăng cường rèn luyện KN làm TN, KN thiết kế cũng như bồi dưỡng KN dạy học TN ở phổ thông. Các GV cũng đã nhận thức được vai trò to lớn của việc sử dụng TN, tuy nhiên, mức độ sử dụng TN trong dạy học SLTV chưa cao. Do đó, việc sử dụng TN vào dạy học giúp SV lĩnh hội kiến thức, nâng cao KN làm TN và phát triển KN dạy học TN ở phổ thông là rất cần thiết. Chƣơng 2. SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC SINH LÝ THỰC VẬT CHO SINH VIÊN NGÀNH SƢ PHẠM SINH HỌC Ở TRƢỜNG CAO ĐẲNG SƢ PHẠM 2.1. Xác định mục tiêu học phần Sinh lí thực vật Mục tiêu học phần SLTV là mục tiêu tổng quát những gì SV học được về kiến thức, KN, thái độ và sự phát triển năng lực của SV sau khi học xong học phần này. 2.2. Phân tích cấu trúc nội dung học phần Phân tích logic phát triển nội dung học phần, từ đó xác định 7 chủ đề của học phần SLTV: Sinh lí tế bào thực vật, trao đổi nước ở thực vật, dinh dưỡng khoáng và nitơ ở thực vật, quang hợp, hô hấp, sinh trưởng và phát triển, sinh lí chống chịu của thực vật. 2.3. Xác định các loại thí nghiệm trong học phần Sinh lí thực vật Xác định các TN được sử dụng để tổ chức các hoạt động nhận thức cho SV trong 7 chủ đề SLTV thuộc các dạng sau: - TN sinh lí tế bào thực vật: TN này tìm hiểu về đặc điểm, tính chất, quá trình sinh lí của tế bào thực vật. - TN về quá trình sinh lí của cơ thể thực vật: TN nghiên cứu phát hiện ra các cơ chế, bản chất của các quá trình sinh lí trong cơ thể thực vật. - TN về mối quan hệ giữa các yếu tố của môi trường với các quá trình sinh lí của cơ thể thực vật. Dựa vào hình thức thực hiện, phân chia TN thành: TN thực hiện trên mẫu
10 vật thật, TN không thực hiện trên mẫu vật thật (Video TN, TN ảo, bài tập TN). 2.4. Qui trình tổ chức sử dụng thí nghiệm trong dạy học sinh lí thực vật 2.4.1. Nguyên tắc sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh lí thực vật 2.4.1.1. Các thí nghiệm bám sát mục tiêu bài học 2.4.1.2. Các thí nghiệm được sử dụng trong dạy học Sinh lí thực vật phải đảm bảo tính chính xác khoa học 2.4.1.3. Đảm bảo sự tham gia trực tiếp của người học vào các thí nghiệm 2.4.2. Quy trình sử dụng thí nghiệm trong dạy học sinh lí thực vật 2.4.2.1. Giai đoạn 1 - Trang bị cho SV tri thức về TN và kĩ thuật phòng TN Bước 1: Kiểm tra mức độ hiểu biết của SV về TN và kĩ thuật phòng TN Tổ chức cho SV làm một bài kiểm tra kiến thức đầu vào (Pre - test) về TN và kĩ thuật phòng TN. Từ kết quả kiểm tra đó, đánh giá ban đầu về mức độ hiểu biết của SV, từ đó, có kế hoạch tổ chức các hoạt động học tập nhằm trang bị cho SV tri thức về TN và kĩ thuật phòng TN. Bước 2. Cung cấp cho SV những tri thức về TN và kĩ thuật phòng TN Những tri thức về TN và kĩ thuật phòng TN cần trang bị cho SV được chia thành các vấn đề sau: - Vấn đề 1: một số kiến thức cơ bản về TN: TN là gì?, vai trò của TN, phân loại TN, quy trình thiết kế TN. - Vấn đề 2: kĩ thuật phòng TN gồm: nội quy, quy định phòng TN, cách xử lí tình huống khi gặp sự cố trong phòng TN, cách sử dụng một số dụng cụ, thiết bị trong phòng TN, một số kĩ năng cơ bản trong phòng TN. 2.4.2.2. Giai đoạn 2 - Tổ chức dạy học các chủ đề Sinh lí thực vật Khi SV đã có những kiến thức cơ bản về TN và kĩ thuật phòng TN, chúng tôi xây dựng quy trình tổ chức sử dụng TN trong quá trình dạy học SLTV gồm 7 bước: Nêu chủ đề, Xác định mục tiêu chủ đề, Xác định mạch nội dung của chủ đề, Xác định thí nghiệm sử dụng trong chủ đề, Xác định phương pháp sử dụng thí nghiệm trong chủ đề, Tổ chức hoạt động học tập của sinh viên thông qua thí nghiệm, Kiểm tra, đánh giá hiệu quả sử dụng thí nghiệm trong chủ đề. Bước 1. Nêu chủ đề GV nêu vấn đề bằng một tình huống có vấn đề hay một câu hỏi kích thích tư duy của SV. Bước 2. Xác định mục tiêu chủ đề Xác định mục tiêu chủ đề là xác định những kiến thức, KN, thái độ SV
11 cần đạt được sau khi học chủ đề. Bước 3. Xác định mạch nội dung của chủ đề Từ đó, xác định mạch nội dung của chủ đề hay chính là logic kiến thức của chủ đề. Từ các mạch kiến thức trọng tâm, xác định sự phát triển các khái niệm trong các mạch kiến thức đó. Bước 4. Xác định thí nghiệm sử dụng trong chủ đề Xây dựng bảng thể hiện rõ từng TN sẽ hình thành kiến thức tương ứng nào trong chủ đề. Bước 5. Xác định phương pháp sử dụng thí nghiệm trong chủ đề Xác định các hình thức TN được sử dụng trong chủ đề. TN đó có thể là TN thực, TN ảo hay câu hỏi, bài tập TN để tổ chức các hoạt động nhận thức của SV. Xác định các phương pháp sử dụng các TN trong chủ đề. Có các phương pháp sử dụng TN trong dạy học như: phương pháp biểu diễn TN – tìm tòi bộ phận, phương pháp thực hành TN – tìm tòi bộ phận, phương pháp thực hành TN – nghiên cứu. Bước 6. Tổ chức hoạt động học tập của sinh viên thông qua thí nghiệm GV tổ chức các hoạt động học tập, trong đó, SV được chủ động tìm hiểu, thực hiện các TN, qua đó, SV chiếm lĩnh kiến thức môn học và rèn luyện KN làm TN. Bước 7. Kiểm tra, đánh giá hiệu quả sử dụng thí nghiệm trong chủ đề GV đánh giá hiệu quả sử dụng các TN trong chủ đề. TN được sử dụng trong chủ đề có hợp lí không, có đem lại hiệu quả phát huy tính tích cực, sáng tạo cho SV không. Và GV rút ra những kinh nghiệm cho việc thực hiện các chủ đề tiếp theo. 2.4.3. Các mức độ sử dụng quy trình tổ chức sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh lí thực vật Để tăng dần tính độc lập, chủ động của SV và hiệu quả của việc học tập qua từng chủ đề, GV cần tổ chức sao cho tăng dần mức độ tự lực của SV và giảm dần sự hướng dẫn của GV. Mức độ sử dụng quy trình tổ chức sử dụng TN trong dạy học SLTV tăng dần từ mức độ 1 đến mức độ 3. Mức độ 1. GV sử dụng mức độ này khi SV mới bắt đầu làm quen với cách dạy và học theo quy trình sử dụng TN trong dạy học SLTV. SV thực hiện các hoạt động nhận thức theo sự hướng dẫn, tổ chức trực tiếp và chi tiết của GV.
12 Mức độ 2. Mức độ này được sử dụng khi SV đã có những nhận thức về việc sử dụng các TN trong hình thành kiến thức và các KN làm TN của SV cũng đã phát triển. Ở mức độ này, giảm bớt sự hướng dẫn của GV, tăng dần sự tham gia của SV. SV chủ động hơn trong việc hình thành, phát triển mạch kiến thức, vận dụng kiến thức của chủ đề. Mức độ 3. Mức độ tham gia của SV cao nhất, được sử dụng khi SV đã có nhận thức vững chắc về việc sử dụng các TN trong hình thành kiến thức và các KN làm TN của SV cũng thành thạo. GV chỉ nêu ra chủ đề học tập và giao nhiệm vụ cho SV tìm hiểu, nghiên cứu chủ đề đó. 2.5. Tích hợp rèn luyện nghiệp sƣ phạm về sử dụng thí nghiệm ở phổ thông Việc rèn luyện SV học bằng TN chính là rèn luyện năng lực nghiệp vụ sư phạm, phát triển năng lực dạy học cho SV – GV tương lai. Nhiệm vụ quan trọng của bộ môn khoa học cơ bản ở trường Sư phạm là vừa dạy tri thức chuyên ngành gắn liền với phát triển năng lực nghề nghiệp cho SV. 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 2.5.2. Lựa chọn nội dung sinh lí thực vật để tích hợp rèn luyện nghiệp sư phạm về sử dụng thí nghiệm ở phổ thông 2.5.3. Sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh lí thực vật bằng nhiều phương pháp khác nhau 2.6. Đánh giá hiệu quả việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh lí thực vật 2.6.1. Mục đích đánh giá Đánh giá việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học SLTV nhằm cung cấp thông tin cho GV và SV về chất lượng học tập của SV sau khi học xong học phần SLTV bằng phương pháp sử dụng TN. 2.6.2. Nội dung đánh giá Nội dung đánh giá bao gồm: Tiếp thu kiến thức SLTV; Hiểu biết về TN, kĩ thuật phòng TN; KN làm TN; KN liên hệ với dạy học TN ở phổ thông: cụ thể là phân tích nội dung, lựa chọn TN để dạy ở phổ thông. 2.6.3. Phương pháp đánh giá Bảng 2.10. Phƣơng pháp đánh giá việc sử dụng TN trong dạy học SLTV Minh chứng Phƣơng Công cụ TT Nội dung đánh giá đánh giá pháp đánh đánh giá
13 giá Mức độ tiếp thu kiến Bài kiểm tra PP kiểm tra Câu hỏi, bài 1 thức SLTV viết tập Những hiểu biết về Bài kiểm tra PP kiểm tra Câu hỏi, bài 2 TN, kĩ thuật phòng viết tập TN - Mức độ đạt được về - Thao tác sử - Pp quan sát - Phiếu quan KN làm TN dụng TN sát trong quá - Rubric trình TN qua đánh giá KN dự giờ trực làm TN tiếp hoặc 3 video TN - PP kiểm - Câu hỏi, - Bản tường tra viết bài tập trình TN - Sản phẩm - PP quan TN sát - KN liên hệ với dạy - Bài kiểm tra - PP kiểm - Câu hỏi, học TN ở phổ thông: tra viết bài tập 4 phân tích nội dung, lựa chọn TN để dạy ở phổ thông 2.6.4. Công cụ đánh giá Với mỗi nội dung và phương pháp đánh giá, chúng tôi sẽ xây dựng các công cụ đánh giá cho phù hợp. 2.6.4.1. Câu hỏi, bài tập Câu hỏi, bài tập chứa đựng nội dung, tình huống mà thông qua việc giải quyết các câu hỏi, bài tập đó giúp SV hình thành và rèn luyện được các KN thành phần của KN làm TN. * Câu hỏi, bài tập đánh giá kiến thức Sinh lí thực vật đạt được của sinh viên: * Câu hỏi, bài tập đánh giá những hiểu biết của SV về thí nghiệm và kĩ thuật phòng thí nghiệm
14 * Câu hỏi, bài tập đánh giá mức độ đạt được về KN thiết kế TN * Câu hỏi, bài tập đánh giá mức độ đạt được về KN làm TN Câu hỏi đánh giá KN xử lí số liệu: Câu hỏi đánh giá KN phân tích kết quả TN sau khi xử lí số liệu * Câu hỏi, bài tập đánh giá kĩ năng phân tích, lựa chọn nội dung thí nghiệm sẽ sử dụng ở phổ thông 2.6.4.2. Rubric đánh giá kĩ năng làm thí nghiệm Rubric đánh giá KN mô tả rõ chỉ báo hành vi từ thấp đến cao tương ứng từ mức độ 1 đến mức độ 3: Mức M0 – chưa thực hiện được các thao tác của KN; Mức M1 – thực hiện được một số các thao tác của KN tuy nhiên chưa đạt kết quả; Mức M2 – thực hiện được các thao tác của KN cho kết quả tốt. Bảng 2.11. Rubric đánh giá đƣợc sử dụng để đánh giá KN làm TN KN, chỉ báo hành vi Xếp Mô tả chỉ báo loại A. Thực Sử dụng - Lựa chọn các thiết bị, dụng cụ không phù hợp A0 hiện các các thiết bị, với TN kĩ thuật dụng cụ TN - Nếu lựa chọn đúng các dụng cụ, thiết bị nhưng phòng chưa lắp ráp hoặc sai các bộ phận thiết bị, dụng TN cụ thành hệ thống; các thao tác sử dụng lóng ngóng hoặc sai các thao tác các thiết bị, dụng cụ Lựa chọn và lắp ráp các thiết bị TN, thực hiện A1 đúng một số thao tác sử dụng các thiết bị, dụng cụ TN nhưng đôi khi còn thiếu hoặc thừa thao tác và còn nhầm lẫn logic các thao tác nên ảnh hưởng đến kết quả TN. . Độc lập thực hiện chính xác, linh hoạt lựa chọn A2 và lắp ráp, thao tác sử dụng các thiết bị, dụng cụ TN. Linh hoạt, sáng tạo trong các TN mới. B. Thực Thực hiện còn lóng ngóng, chưa chính xác các B0 hiện các thao tác trong từng bước TN Thực hiện bƣớc Thực hiện các thao tác trong từng bước TN B1 các thao tác theo quy nhưng đôi khi còn thiếu hay thừa thao tác hay TN trình TN nhầm lẫn logic các thao tác. Thực hiện chính xác các thao tác trong từng bước TN B2
15 C. Thu Chưa biết cách quan sát thu thập các dữ liệu TN C0 thập dữ bằng các giác quan cũng như bằng các thiết bị hỗ liệu trợ Đã biết cách quan sát hiện tượng TN, sử dụng các C1 Quan sát, thiết bị quan sát còn lóng ngóng và kết quả quan thu thập dữ sát, thu thập dữ liệu chưa chính xác hoặc còn quá liệu TN sơ sài Quan sát trực tiếp bằng các giác quan hay sử C2 dụng các thiết bị quan sát thu thập dữ liệu đầy đủ và chính xác D. Xử lí Sử dụng Chưa biết cách sử dụng các phương pháp, công D0 số liệu các phương cụ để xử lí số liệu pháp, công Sử dụng các phương pháp, công cụ để xử lí số D1 cụ để xử lí liệu còn lúng túng và sai sót số liệu thu Sử dụng thành thạo các phương pháp, công cụ để D2 được xử lí số liệu thu được thu được kết quả chính xác E. Phân Giải thích Chưa giải thích được mối quan hệ nhân quả giữa E0 tích kết mối quan các biến TN nên chưa đưa ra được kết luận quả TN hệ nhân Giải thích sơ sài mối quan hệ nhân quả giữa các E1 sau khi quả giữa biến TN và đưa ra chưa đầy đủ các kết luận TN xử lí số các biến TN Giải thích chi tiết, khoa học mối quan hệ nhân E2 liệu đưa ra kết quả giữa các biến TN, đưa ra kết luận tổng thể, luận TN chi tiết từ TN Từ rubric đánh giá của các KN thành phần, chúng tôi đánh giá được mức độ đạt được của SV ở từng KN thành phần của KN làm TN. Vậy tổng hợp các mức độ đạt được của các KN thành phần thì SV đạt mức độ đạt nào của KN làm TN theo đường phát triển KN làm TN. Xây dựng đường phát triển kĩ năng làm thí nghiệm Đường phát triển KN là đường mô tả sự phát triển KN của mỗi cá nhân từ cấp độ thấp lên cấp độ cao. Đối với các SV CĐSP thì KN làm TN đã được hình thành từ cấp Trung học và KN này sẽ được tiếp tục phát triển ở các môn học chuyên ngành Sinh học ở trường CĐSP. Căn cứ vào thang đo mức độ thành thục về KN của tác giả Drefus và dựa thực tế quá trình dạy học SLTV, theo dõi sự phát triển KN của SV, chúng tôi đề xuất đường phát triển KN làm TN với 4 mức độ: mức 1- ban đầu, mức 2 - ban đầu ở mức độ cao, mức 3 -
16 có KN, mức 4 - thành thạo. Các mức độ phát triển của KN làm TN căn cứ vào các mức độ phát triển của các KN thành phần như sau: Mức độ 1: A1, B1, C0, D0, E0; Mức độ 2: A1, B1, C1, D1, E0 hoặc A2, B1, C1, D1, E0; Mức độ 3: A2, B2, C1, D1, E0 hoặc A2, B2, C2, D1, E0; Mức độ 4: A2, B2, C2, D2, E1 hoặc A2, B2, C2, D2, E2. 2.6.2.3. Phiếu quan sát Phiếu quan sát đánh giá KN làm TN là phiếu ghi những quan sát của GV về các hoạt động, thái độ thực hành TN của SV trong phòng TN, từ đó làm cơ sở để đánh giá KN làm TN. Phiếu quan sát kết hợp với rubric đánh giá, đường phát triển KN làm TN giúp GV đánh giá được SV đầy đủ, chính xác mức độ đạt được của từng KN thành phần trong KN làm TN. CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1. Mục đích thực nghiệm Nhằm kiểm tra tính khả thi và hiệu quả mà giả thuyết khoa học của đề tài đã đặt ra. 3.2. Nội dung thực nghiệm Chúng tôi đã tiến hành tổ chức dạy các chủ đề của học phần SLTV theo quy trình đã thiết kế ở chương 2 để đo mức độ lĩnh hội kiến thức, sự phát triển KN làm TN và KN dạy học TN ở phổ thông của SV. Bảng 3.1. Các chủ đề triển khai thực nghiệm STT Tên chủ đề 1 Sinh lí tế bào thực vật 2 Trao đổi nước ở thực vật 3 Quang hợp ở thực vật 4 Hô hấp thực vật 5 Sinh trưởng và phát triển của thực vật 3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm 3.3.1. Đối tƣợng thực nghiệm - Chọn SV thực nghiệm: Sinh viên năm thứ hai ngành Sư phạm Sinh học các trường: CĐSP Hưng Yên, CĐSP Nghệ An, CĐSP Nam Định, CĐSP Sơn La.
17 - Thời gian thực nghiệm : học kì 1 năm học 2014 – 2015, 2015 – 2016, 2016 - 2017. Số lượng SV thực nghiệm: 128 3.3.2. Cách tiến hành thực nghiệm Chúng tôi tiến hành dạy các chủ đề SLTV theo quy trình đề tài đã đề xuất trên tất cả các SV trong đối tượng SV đã chọn và so sánh kết quả đạt được của từng SV đó trong các giai đoạn trước, trong và sau khi tác động thực nghiệm, từ đó rút ra kết luận về tính khả thi của đề tài. 3.3.3. Phương pháp thu thập dữ liệu và đo lường Bảng 3.3. Nội dung cần đo và công cụ sử dụng trong quá trình thực nghiệm sƣ phạm Kiểm chứng dữ Thời điểm Công cụ liệu STT Nội dung đo đo nghiệm đo Độ tin Độ giá cậy trị 1 Trước thực - Kiến thức về Bài kiểm Mỗi bài Kiểm nghiệm TN và kĩ thuật tra số trước kiểm tra chứng phòng TN thực được 2 giá trị nghiệm GV các câu 2 Trong 1) Sau - Kiến thức về Bài kiểm chấm hỏi, thực chủ đề SLTV tra số 1 độc lập phiếu nghiệm “Trao - KN liên hệ và lấy quan đổi với dạy học TN kết quả sát, nước ở ở phổ thông trung rubric thực KN làm TN -Phiếu bình đánh giá vật” quan sát bằng -Phiếu - GV phương rubric đánh quan sát, pháp giá KN đánh giá chuyên 2) Sau - Kiến thức về Bài kiểm KN làm gia, xin chủ đề SLTV tra số 2 TN của ý kiến “Quang - KN liên hệ SV qua của các hợp” với dạy học TN nhiều GV có ở phổ thông TN kinh
18 KN làm TN -Phiếu trong 1 nghiệm, quan sát chủ đề các GV -Phiếu dạy thực rubric đánh nghiệm giá KN 3) Sau- Kiến thức về Bài kiểm chủ đềSLTV tra số 3 “Sinh - KN liên hệ trưởngvới dạy học TN ở phổ thông và phát triển KN làm TN -Phiếu của quan sát thực -Phiếu vật” rubric đánh giá KN 3 Sau thực nghiệm Năng lực tổng - Bài kiểm hợp của SV có tra tổng được sau khi hợp học SLTV bằng TN (Kiến thức và KN tổng hợp) 3.3.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm Về mức độ lĩnh hội kiến thức SLTV: Qua kết quả thu được qua các bài kiểm tra, chúng tôi so sánh điểm trung bình giữa lần kiểm tra và kiểm định sự sai khác điểm trung bình giữa các lần kiểm tra có ý nghĩa thống kê hay không, từ đó rút ra kết luận về mức độ lĩnh hội kiến thức SLTV của SV. Điểm kiến thức SLTV của SV được chia thành 4 mức như sau: Điểm từ 0-2,5 điểm đạt mức 1 – mức độ nhận biết Điểm từ 2,6 – 5 điểm đạt mức 2 – mức thông hiểu Điểm từ 5,1 – 7,5 điểm đạt mức 3 – mức vận dụng Điểm từ 7,6 – 10 điểm đạt mức 4 – mức vận dụng cao.