Năng Lực Thực Hành Sinh Học Cho Học Sinh Chuyên Sinh

không chỉ thực hiện thông qua các kĩ năng TH thực hiện ở trong phòng thí nghiệm mà còn là tác động và trải nghiệm ngoài thực địa. Như vậy các kĩ năng TH Sinh học bao gồm các kĩ năng quan sát, đo lường trên đối tượng sinh vật và thu thập dữ liệu liên quan đến các thiết bị thí nghiệm, bên cạnh đó là các kĩ năng khác liên qua đến các hoạt động thực nghiệm hay trải nghiệm ngoài thực tế như lập kế hoạch, làm việc nhóm hay nghiên cứu khoa học.

Về NL chuyên biệt của môn Sinh học, tác giả Phan Thị Thanh Hội, Trần Khánh Ngọc (2015) [32] cho rằng “ở trường phổ thông, các NL chuyên ngành mà HS cần đạt được bao gồm NL nhận thức kiến thức Sinh học; NL NCKH (NL quan sát, NL thực nghiệm) và NL thực hiện trong phòng thí nghiệm”. Như vậy, theo quan điểm trên thì NLTH có thể tách ra và được coi là một loại NL chuyên biệt của người học Sinh học.

Từ dẫn liệu đã phân tích trên, theo chúng tôi:

“NLTH Sinh học là NL chuyên biệt được hình thành và phát triển cho người học thông qua các hoạt động quan sát, mô tả, tiến hành thí nghiệm trên đối tượng Sinh học ở phòng thí nghiệm hoặc ngoài thực địa theo một tình huống xác định để nhận thức về đối tượng”.

1.2.3. Năng lực thực hành Sinh học cho học sinh chuyên Sinh

1.2.3.1. Khái niệm

Đối với HS chuyên Sinh, nhiệm vụ của công tác dạy học TH là tập trung giúp HS giải quyết các tình huống Sinh học trên cơ sở hình thành các kĩ năng TH và kĩ năng khoa học. NLTH Sinh học đối với HS chuyên Sinh bên cạnh việc rèn luyện các thao tác TH cần phải nhấn mạnh các kĩ năng khoa học và vận dụng tích hợp các phương pháp TH Sinh học, phương pháp TH vật lý và phương pháp TH hóa học, theo hướng khám phá, trải nghiệm, nghiên cứu để tiếp cận NL tư duy và NL nghiên cứu khoa học. Trong quá trình dạy học TH Sinh học, dưới sự hướng dẫn của GV, HS chuyên có thể chủ động tham gia hoạt động nghiên cứu khoa học một cách độc lập hoặc tiến hành các thí nghiệm, thực nghiệm theo nhóm. Ngoài ra đối với HS chuyên Sinh, các hoạt động TH đồng thời giúp rèn luyện cho HS phương pháp và kĩ năng tự học, tăng cường khả năng làm việc với SGK và tìm hiểu các tài liệu chuyên ngành Sinh học,.

Vì vậy, dạy học TH theo định hướng nghiên cứu là phù hợp với các mục tiêu giáo dục HS chuyên Sinh. Đó cũng là những định hướng để hình thành khái niệm và xác định cấu trúc NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh với đặc thù là chú trọng TH nghiên cứu. Khi xây dựng các bài TH và sử dụng trong dạy học theo định hướng này thì đồng thời cũng sẽ rèn luyện khả năng nhận thức của HS chuyên ở các mức độ tư duy bậc cao trong thang tư duy Bloom, đó là mức độ vận dụng, phân tích, đánh giá và sáng tạo.

Như vậy, NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh là sự làm chủ hệ thống kiến thức và vận dụng sáng tạo các kĩ năng, phương pháp thực hành trong phòng thí nghiệm hoặc ngoài môi trường theo hướng nghiên cứu để giải quyết các vấn đề Sinh học.

1.2.3.2. Cấu trúc năng lực thực hành Sinh học

* Cơ sở để xây dựng cấu trúc NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh

- Dựa vào Đề án phát triển hệ thống trường trung học phổ thông chuyên giai đoạn 2010 – 2020 và mục tiêu, yêu cầu của chương trình giáo dục phổ thông năm 2018 nói chung và chương trình môn Sinh học cấp THPT [13] tiếp cận với trình độ khu vực và quốc tế về mặt lý thuyết, đặc biệt là thực tiễn trong thời kì cách mạng công nghiệp 4.0 [12].

- Dựa vào yêu cầu các kĩ năng TH Sinh học của IBO (2010)[10] gồm 4 nhóm kĩ năng/phương pháp TH Sinh học: “nhóm các kĩ năng Sinh học cơ bản (Basic biological skills); nhóm các phương pháp sinh học (Biological methods); nhóm các phương pháp vật lý và hoá học (Physical and chemical methods) và nhóm các phương pháp thống kê (Statistical methods)”

- Căn cứ vào nội hàm khái niệm NLTH Sinh học của HS chuyên Sinh và các phân tích nghiên cứu về mối liên quan giữa các vấn đề về TH, TH Sinh học và mục tiêu dạy học phát triển NL đối với HS chuyên Sinh.

* Cấu trúc NLTH Sinh học

Cấu trúc NLTH Sinh học được xây dựng theo hướng giúp HS chuyên rèn luyện các kĩ năng TH phù hợp với các yêu cầu TH của HS chuyên Sinh, đồng thời củng cố, vận dụng các kiến thức đã học và khám phá tìm hiểu kiến thức mới. Bên cạnh đó, trong quá trình rèn luyện NLTH cũng giúp tăng cường NL tự học, tự khám

phá của HS thông qua các tình huống nghiên cứu.

Trong nghiên cứu của luận án, chúng tôi phân tích NLTH Sinh học cho HS chuyên gồm 4 NL thành phần, mỗi yếu tố cấu trúc của NLTH là một NL thành phần của NLTH vì mỗi NL thành phần đó đã phản ánh khả năng thực hiện đầy đủ một khâu trong tiến trình thực hiện bài TH theo định hướng nghiên cứu. Do đó, mỗi NL thành phần gồm một chuỗi các biểu hiện hành vi và sắp xếp theo một lôgic cấu thành NLTH và đặc trưng cho môn Sinh học, có thể mô tả như bảng 1.2 sau:

Bảng 1.2. Cấu trúc NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh và các biểu hiện hành vi‌

Năng lực

Các biểu hiện hành vi của năng lực

Xác định vấn đề TH, đề xuất giả thuyết nghiên cứu

- Phân tích tình huống từ các hiện tượng, quá trình Sinh học xảy ra trong tự nhiên để tìm ra vấn đề TH.

- Đưa ra một nhận định về mối quan hệ giữa biến độc lập

và biến phụ thuộc.

Lập kế hoạch thực hiện TH

- Từ vấn đề TH, lựa chọn mẫu vật, thiết bị và phương pháp nghiên cứu Sinh học phù hợp.

- Sắp xếp lôgic, tuần tự các bước thực hiện; dự kiến được

các tình huống có thể xảy ra trong quá trình TH và cách xử lí.

Thực hiện kế hoạch TH

- Tiến hành các bước TH theo hệ thống các kĩ năng TH Sinh học (quan sát, thao tác TH).

- Xử lí số liệu (đo đạc, tính toán), mô tả các hình vẽ Sinh học và trình bày các số liệu bao gồm vẽ đồ thị, lập các bảng biểu, biểu đồ cột, sơ đồ, ảnh chụp. Xác định mức độ

chính xác của các số liệu thu được.

Tổng kết, đánh giá

- Phân tích dữ liệu thu được để chứng minh làm sáng tỏ hay bác bỏ giả thuyết nêu ra trong bài TH và trình bày kết quả TH thu được

- Đề xuất cải tiến cho bài TH và phương án thực nghiệm.

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 227 trang tài liệu này.

√ Xác định vấn đề TH, đề xuất câu hỏi nghiên cứu

Là khả năng người học xác định được TH là một phương pháp nghiên cứu khoa học và nhận thức vấn đề TH theo chủ đề kiến thức Sinh học, đặt câu hỏi cho vấn đề Sinh học cần nghiên cứu hay kết luận sơ bộ có giá trị về một vấn đề Sinh học cần tìm hiểu. Trong dạy học TH Sinh học, câu hỏi nghiên cứu phải liên quan đến một vấn đề Sinh học cần được kiểm chứng hoặc có thể được kiểm chứng.

Đối với mức độ tư duy của HS chuyên, để xác định vấn đề cần TH, HS phải phân tích tình huống từ các hiện tượng và quá trình Sinh học xảy ra trong tự nhiên; để đề xuất câu hỏi nghiên cứu hay giả thuyết cho vấn đề TH, HS phải xác định được biến độc lập và biến phụ thuộc, từ đó đưa ra được một nhận định về mối quan hệ giữa biến độc lập và biến phụ thuộc.

Như vậy, đối với HS chuyên Sinh, NL thành phần này phát triển ở mức độ cao sẽ gần với khâu “xác định vấn đề nghiên cứu và thiết lập giả thuyết” (theo quy trình nghiên cứu khoa học mà tác giả Vũ Cao Đàm (2015) [23] đã đưa ra.

√ Lập kế hoạch thực hiện TH

Là khả năng người học tiến hành lựa chọn hợp lý các mẫu vật, thiết bị, dụng cụ và phương pháp TH phù hợp để sắp xếp logic, tuần tự các bước thực hiện của một nhiệm vụ TH, đảm bảo các quy định an toàn trong phòng thí nghiệm, qua đó giải quyết cho câu hỏi nghiên cứu về một vấn đề Sinh học đã đặt ra.

NL này là cần có đối với hoạt động TH ở các môn Khoa học tự nhiên. Đối với TH Sinh học của HS chuyên Sinh, đặc trưng là sử dụng các phương pháp TH nghiên cứu Sinh học trên các mẫu là đối tượng sinh vật. Việc lựa chọn các mẫu vật (qua hình ảnh chụp hoặc mẫu vật thật) là đặc trưng trong các bài TH và nghiên cứu Sinh học. Các thiết bị, dụng cụ được lựa chọn phải đảm bảo quy định an toàn trong phòng thí nghiệm và phù hợp với phương pháp TH Sinh học theo từng bộ môn. Đối với HS chuyên Sinh, cần phải có khả năng sử dụng tích hợp cả các phương pháp TH Vật lý, Hóa học, các phương pháp tính toán thống kê để thiết lập các bước thực hiện bài TH. Ở mức độ cao, HS có khả năng sắp xếp các bước thực hiện một cách logic và có khả năng dự đoán thời gian và các lỗi có thể xuất hiện trong quá trình thực hiện để

kiểm soát chúng, dự đoán kết quả.

√ Thực hiện kế hoạch TH

Là khả năng người học tiến hành các bước TH theo kế hoạch đã lập một cách khoa học với các hoạt động quan sát theo dõi diễn biến các hiện tượng xảy ra, đo đạc, ghi chép trung thực chính xác kết quả, sau đó xử lý các dữ liệu thu thập được trong các quá trình TH để rút ra kết luận khoa học và tự kiểm tra đánh giá độ tin cậy của kết quả và kết luận thu được. Biết xử lí các tình huống nảy sinh để điều chỉnh đạt mục tiêu TH.

NL này đặc trưng là các hoạt động thực hiện của HS một cách trực quan. HS rèn luyện các thao tác TH thông qua các bước tiến hành, rèn luyện các kĩ năng tư duy trong quá trình thu thập, phân tích kết quả để rút ra kết luận. Đồng thời NL này cũng đặc trưng cho NLTH Sinh học vì HS sẽ trực tiếp thao tác và tiến hành các bước trên đối tượng sinh vật. Bên cạnh đó các kĩ năng quan sát, đo đạc hoặc mô tả kết quả cũng nhằm giải quyết một vấn đề về hiện tượng, cơ chế hoặc quy luật Sinh học đã được đặt ra. Sự phát triển các kĩ năng này ở cũng tiếp cận với NL nghiên cứu của HS chuyên, là các hoạt động quan trọng và quyết định để tìm ra kết quả trong các hoạt động thực nghiệm hoặc nghiên cứu khoa học. Ở mức độ cao của NL này là HS có thể phân tích đầy đủ các lỗi đã xảy ra trong các bước thực hiện và điều chỉnh được kế hoạch ban đầu, từ đó đưa ra những kết luận có giá trị.

√ Tổng kết, đánh giá

Là khả năng người học có thể xử lý các dữ liệu thu được từ bài TH, tổng hợp kết quả và viết báo cáo thu hoạch; giải quyết vấn đề Sinh học đã được đặt ra trong phần xác định vấn đề. Đồng thời, đối với HS chuyên Sinh, các kĩ năng được rèn luyện ở NL này giúp các em có khả năng tự đánh giá các kế hoạch TH của mình, từ đó có thể đề xuất ý tưởng mới để điều chỉnh. Năng lực này rất quan trọng đối với HS chuyên vì có thể giúp các em được rèn luyện và phát triển tư duy phán đoán và sáng tạo, sau đó HS có thể tiếp tục thực hiện các thực nghiệm hoặc nghiên cứu để đánh giá ý tưởng được đề xuất. Đồng thời, NL này là tiền đề cho HS chuyên Sinh phát triển các kĩ năng tiếp cận với việc nghiên cứu khoa học thực sự, giúp HS phát

triển các kĩ năng tư duy tổng hợp, phân tích, đề xuất các ý tưởng và thực nghiệm của HS chuyên.

1.2.4. Phát triển NLTH Sinh học cho học sinh chuyên Sinh

- Trong dạy học Sinh học hiện nay, TH là một loại phương pháp dạy học có tác dụng giáo dục HS một cách toàn diện. TH là một nhiệm vụ học tập bắt buộc gắn liền với mọi giai đoạn của quá trình học tập, tồn tại như một biện pháp hữu hiệu để tích cực hóa hoạt động HS. Mục tiêu của dạy TH đối với HS chuyên không chỉ là rèn các kĩ năng TH khéo léo qua các thao tác tay chân, các kĩ năng bố trí thí nghiệm, thu thập kết quả, giải thích kết quả thực nghiệm; mà còn là rèn luyện cho HS khả năng phát hiện vấn đề, đặt câu hỏi và đưa ra các giả thuyết, sau đó thiết kế các thí nghiệm chứng minh giả thuyết của mình là đúng. Phát triển NLTH cho HS là nâng cao NL nhận thức kiến thức Sinh học cho HS, thông qua dạy học TH không chỉ minh họa, củng cố cho các bài lý thuyết đã học mà còn giúp HS học kiến thức mới ngay khi tiến hành bài TH. Đối với HS chuyên, qua các hoạt động TH sẽ hoàn thiện, phát triển các kĩ năng TH và nâng cao khả năng nhận thức các tri thức khoa học Sinh học cho HS.

- Bài TH có thể được sử dụng để tổ chức các hoạt động nhận thức của HS với các mức độ tích cực, tự lực và sáng tạo khác nhau. Từ các hiện tượng diễn ra trong bài TH, nhờ quan sát mà HS thu nhận được tài liệu cảm tính ban đầu. Tuy nhiên trong quá trình thực hiện bài TH Sinh học, có nhiều yếu tố tác động lên sinh vật và nhiều hiện tượng diễn ra đồng thời. Khi đó, HS phải biết cách tác động để các dấu hiệu của đối tượng bộc lộ rõ nhất giúp cho việc quan sát, tri giác thu được vừa phong phú vừa phù hợp với mục đích học tập. Mỗi hình thức TH đều có vai trò đặc trưng không chỉ phát triển kĩ năng TH mà còn phát triển khả năng nhận thức của HS chuyên về các vấn đề Sinh học:

+ Thông qua dạy bài TH quan sát, không chỉ rèn luyện cho HS sự tinh tường về giác quan mà còn rèn luyện khả năng định hướng quan sát cách xác định mục đích, nội dung, phương pháp và phương tiện quan sát để quá trình quan sát đạt hiệu quả.

+ Thông qua bài TH thí nghiệm mà HS có thể kiểm nghiệm các định luật, theo dõi các quá trình Sinh học, tìm ra nguyên nhân, hệ quả của hiện tượng. Đối với HS chuyên, khi thực hiện các bài TH thí nghiệm mang tính chất nghiên cứu, HS tự lực trong tất cả các khâu của thí nghiệm: chuẩn bị mẫu vật, dụng cụ thí nghiệm và các điều kiện thí nghiệm khác. Như vậy, HS có thể chủ động thực hiện các thao tác hành động trên đối tượng bằng các phương tiện khác nhau chủ động gây ra các hiện tượng, thay đổi điều kiện quan sát để tìm hiểu bản chất của hiện tượng.

- NLTH là NL chuyên biệt không chỉ đối với môn Sinh học mà còn đối với các môn khoa học tự nhiên. Phát triển NLTH cho HS chuyên trong dạy học Sinh học không chỉ thực hiện mục tiêu chương trình dạy học môn Sinh học ở trường chuyên mà còn góp phần hình thành NL chuyên biệt, đặc thù theo chuẩn đầu ra của chương trình giáo dục phổ thông.

- Phát triển NLTH Sinh học cho HS chuyên là giúp HS sử dụng những kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống như vận dụng những kiến thức và kĩ năng TH Sinh học để hiểu, giải thích các vấn đề của thực tiễn cuộc sống và khoa học tự nhiên; bước đầu tiến hành làm các thực nghiệm, tập dượt các công việc nghiên cứu khoa học. Nhờ vậy tri thức HS có được thông qua trải nghiệm, HS sẽ chủ động, tích cực và sáng tạo hơn trong quá trình học tập.

- Phát triển NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh sẽ đòi hỏi GV chuyên phải thiết kế các chủ đề có tính hệ thống và phân bố thời gian, kết hợp hợp lý hoạt động hình thành kiến thức mới với hoạt động TH, đồng thời chuyển đơn vị của bài học từ nội dung kiến thức môn học thành các nội dung thực hành, tăng cường hoạt động trải nghiệm nghiên cứu khoa học. Bằng cách này sẽ giúp GV tăng cường tổ chức các hoạt động TH, giúp HS khám phá khoa học, phát triển NL nhận thức, định hướng HS chuyên hứng thú với một số lĩnh vực công nghệ mũi nhọn, cần nhiều chuyên gia, nhân lực cho xã hội hiện đại.

1.3. Cơ sở thực tiễn

1.3.1. Mục đích nghiên cứu

Đánh giá thực trạng công tác dạy học TH Sinh học đối với HS chuyên Sinh ở

các trường chuyên hiện nay; tìm hiểu nhận thức của GV và thực trạng việc dạy học Sinh học theo hướng rèn luyện và phát triển NLTH Sinh học cho HS. Đồng thời, xác định những tồn tại, khó khăn trong hoạt động dạy học TH Sinh học đối với GV và HS chuyên Sinh.

1.3.2. Nội dung nghiên cứu

- Nhận thức của GV và HS về vai trò của dạy học TH Sinh học trong chương trình chuyên Sinh.

- Mức độ phù hợp của chương trình dạy học TH Sinh học hiện nay đối với HS chuyên Sinh về nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức dạy học và hoạt động đánh giá trong quá trình dạy TH Sinh học của GV dạy chuyên Sinh.

- Nhận thức của GV về dạy học phát triển NLTH Sinh học đối với HS chuyên và thực trạng về mức độ thực hiện các kĩ năng TH Sinh học của HS chuyên Sinh.

1.3.3. Phương pháp nghiên cứu

Thiết kế các phiếu điều tra cho GV và cho HS dựa trên các nội dung cần điều tra và tiến hành điều tra để thu thập kết quả (phụ lục 1).

1.3.4. Đối tượng điều tra và phạm vi nghiên cứu

- Chúng tôi tiến hành điều tra trên:

+ Tổng số 318 HS lớp 10 và lớp 11 ở 5 trường THPT chuyên trong năm học 2017 – 2018, gồm: Trường Nguyễn Trãi – Tỉnh Hải Dương, Trần Phú- Thành phố Hải Phòng, Phan Bội Châu - Tỉnh Nghệ An, Biên Hòa – Tỉnh Hà Nam, Lê Hồng Phong – Thành phố Hồ Chí Minh , cụ thể như sau:

+ Tổng số 92 GV chuyên giảng dạy môn Sinh học cấp THPT của 22 trường, mỗi trường 3 – 5 GV, gồm các trường: Nguyễn Tất Thành -Yên Bái, Vùng cao Việt Bắc – Thái Nguyên, Lào Cai, Lê Quý Đôn – Điện Biên, Tuyên Quang, Bắc Giang, Hưng Yên, Lương Văn Tụy – Ninh Bình, Biên Hòa – Hà Nam, Vĩnh Phúc, Thái Bình, Hạ Long- Quảng Ninh, Trần Phú – Hải Phòng, Nguyễn Trãi – Hải Dương, Phan Bội Châu – Nghệ An, Nguyễn Bỉnh Khiêm – Quảng Nam, Lê Thánh Tông – Quảng Nam, Lê Quý Đôn – Đà Nẵng, Lê Quý Đôn- Bình Định, Lê Hồng Phong – TP HCM, Hùng Vương- Bình Dương, Bình Long

– Bình Phước