Các Phương Thức Thiết Kế Cấu Trúc Bài Th Sử Dụng Trong Dạy Học Theo Hình

+ Bài 3: TH định hướng HS tư duy thực nghiệm và nghiên cứu khoa học bằng các thí nghiệm tự thiết kế.

Như vậy, mỗi chủ đề TH là một đơn vị rèn luyện và phát triển NLTH Sinh học cho HS chuyên. Các hoạt động TH vừa giúp phát triển các kĩ năng TH vừa nâng cao được năng lực nhận thức Sinh học của HS chuyên.

Đồng thời, ở bước này, nghiên cứu tiến hành cấu trúc lại các bài TH thành một hệ thống, theo một trật tự logic để thuận lợi cho quá trình sử dụng, phù hợp với logic phát triển tăng dần cả về nhận thức và các kĩ năng TH Sinh học của HS chuyên Sinh.

Bước 3.Thiết kế cấu trúc các bài thực hành theo từng chủ đề TH

Các bài dạy TH hiện nay hoặc các đề thi TH quốc gia, quốc tế có mô hình cấu trúc thường gặp là:

(1) Mở đầu: Giới thiệu mục tiêu bài dạy hoặc vấn đề kiến thức cần kiểm tra.

(2) Nguyên liệu, dụng cụ và mẫu vật: đều được giới thiệu trước khi dạy TH hoặc kiểm tra (thi).

(3) Các bước tiến hành: cho trước để HS thực hiện hoặc GV hướng dẫn thực hiện.

(4) Kết quả - kết luận: Yêu cầu HS viết báo cáo kết quả theo hướng dẫn hoặc trả lời các câu hỏi và rút ra kết luận. Ở các đề kiểm tra hoặc thi, phần này HS phải trả lời hệ thống các câu hỏi về kết quả của bài TH hoặc tìm ra mối liên hệ bản chất giữa các biến.

Với mô hình cấu trúc này, các bài TH chủ yếu tập trung vào việc rèn luyện và đánh giá các kĩ năng TH, đồng thời các bài thi có thể kiểm tra được mức độ nhận thức về các kiến thức Sinh học của HS.

Tuy nhiên, theo nguyên tắc xây dựng hệ thống các bài TH đã đề ra, chúng tôi thiết kế bài TH không chỉ rèn luyện và phát triển các kĩ năng TH thông qua việc giải quyết các vấn đề Sinh học mà còn là công cụ để phát triển tri thức khoa học và NL nghiên cứu của HS chuyên. Vì vậy, cấu trúc bài TH được thiết kế với các tình huống thực nghiệm, nghiên cứu để tổ chức các hoạt động TH dựa trên những phương

thức, biện pháp cụ thể hoá tri thức như quan sát, thực hiện thí nghiệm, thiết kế thí nghiệm, vận dụng để giải quyết các tình huống thực nghiệm. Đồng thời, trong các bài TH định hướng nghiên cứu, HS biết cách sử dụng những kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống như vận dụng những hiểu biết về Sinh học để tiến hành làm thực nghiệm, nghiên cứu khoa học.

Ở bước này, mỗi bài TH được thiết kế có cấu trúc gồm 5 hoạt động tương đương với các NL thành phần của NLTH Sinh học tương ứng với 5 kĩ năng TH Sinh học cần rèn luyện và phát triển đối với HS chuyên Sinh, trong đó mỗi hoạt động lại có các yêu cầu để HS rèn luyện các kĩ năng thành phần, chú trọng các kĩ năng (thao tác) TH Sinh học như sau:

Hoạt động 1. Xác định vấn đề TH

Hình thành kiến thức là cơ sở của bài TH cho HS. Yêu cầu của bước này là HS phải nhận thức được vấn đề Sinh học được thực hiện trong bài thực hành, nêu được giả thuyết hoặc đề xuất câu hỏi nghiên cứu.

Hoạt động 2. Lập kế hoạch thực hiện

Từ vấn đề đã được tìm hiểu ở trên, xác định các mục tiêu của bài TH, từ đó chuẩn bị các điều kiện TH (lựa chọn thiết bị, nguyên vật liệu và phương pháp thực hiện phù hợp) và thiết kế các nội dung TH (sắp xếp logic, tuần tự các bước thực hiện)

Hoạt động 3. Tiến hành các hoạt động TH bao gồm:

- Các thao tác (kĩ năng) TH, các phương pháp TH Hoạt động 4. Thu thập kết quả:

- Quan sát, ghi chép số liệu thu được.

- Kết luận: phân tích dữ liệu thu được từ phần kết quả để rút ra kết luận (hoặc minh chứng hay bác bỏ giả thuyết nêu ra trong bài TH).

Hoạt động 5. Viết báo cáo thu hoạch và đề xuất ý tưởng mới

- Xây dựng mẫu báo cáo TH: trình bày, mô tả kết quả thu được và thảo luận kết quả nghiên cứu.

- Lập kế hoạch triển khai thí nghiệm đánh giá và đề xuất cải tiến.

Để phù hợp với mục tiêu dạy học theo định hướng phát triển NLTH Sinh

học cho HS chuyên Sinh, từ nội dung các chủ đề dạy học TH, xác định các hình thức dạy học TH để thiết kế cấu trúc bài TH theo như mô tả trong bảng 2.3.

Bảng 2.3. Các phương thức thiết kế cấu trúc bài TH sử dụng trong dạy học theo hình thức dạy học TH của HS chuyên Sinh

Hình

thức

Mục tiêu	Cấu trúc bài TH
TH quan sát	- HS thực hiện gia công các tư liệu quan sát được bằng các thao tác logic để rút ra các kết luận có giá trị nhằm lĩnh hội kiến thức mới.	- Cho trước Kế hoạch TH và mẫu báo cáo TH → yêu cầu HS Xác định vấn đề TH và thực hiện kế hoạch TH.
TH thí nghiệm	- HS chủ động gây ra các hiện tượng, thay đổi điều kiện quan sát và tạo cơ hội đi sâu tìm hiểu nguyên nhân và bản chất của hiện tượng, mối quan hệ nhân quả giữa các hiện tượng.	- Cho trước các dụng cụ và thiết bị TH và nêu vấn đề TH → yêu cầu HS Lập kế hoạch TH và tiến hành Thực hiện kế hoạch, sau đó viết báo cáo TH theo mẫu cho trước.
TH nghiên cứu	HS sử dụng các phương pháp, thái độ và kĩ năng tương tự như các nhà khoa học để tiến hành thiết kế thí nghiệm nghiên cứu.	- Từ các nội dung kiến thức lý thuyết, GV thực hiện hướng dẫn giúp HS xác định giả thuyết khoa học trong hoạt động xác định vấn đề TH → HS sẽ tiến hành thiết lập giả thuyết và thu thập xử lý thông tin cần nghiên cứu để kết luận xác nhận hay phủ nhận giả thuyết về vấn đề nghiên cứu.

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 227 trang tài liệu này.

Tùy vào hình thức dạy học qua TH là TH quan sát, TH thí nghiệm hay TH nghiên cứu và mục đích của bài TH là hoàn thiện kĩ năng TH hay kiểm tra đánh giá, mỗi bài TH sẽ được thiết kế dựa trên cấu trúc chung như mô tả ở trên theo phương thức

phù hợp bằng cách cho trước tùy từng hoạt động, còn lại HS phải thực hiện yêu cầu của các hoạt động còn lại. Như vậy, trong mỗi phương thức thực hiện, HS sẽ đi theo một con đường để chiếm lĩnh kiến thức và từ đó GV có thể vận dụng để dạy bài TH tùy theo mục đích các khâu của quá trình dạy học.

(1) Với hình thức TH quan sát, con đường nhận thức của HS là:

Thông qua kế hoạch TH cho trước, HS xác định được các đối tượng và nhiệm vụ quan sát trong hoạt động xác định vấn đề TH → HS tiến hành TH quan sát và tư duy để tìm kiếm vấn đề cần quan sát, giải thích được cơ sở khoa học của các bước tiến hành, từ đó hoàn thiện kế hoạch TH. Việc thành công hay không của quy trình được đo bằng kết quả quan sát được.

Đặc điểm cơ bản trong TH quan sát là kích thích được tính tích cực của HS trong việc tự tìm tòi tri thức thức mới. HS phải sử dụng phối hợp tất cả các giác quan trong lúc quan sát, tìm hiểu cặn kẽ mọi đặc điểm của đối tượng, qua đó tính độc lập, chủ động của HS cao hơn. Khi TH quan sát- tìm tòi bộ phận, HS cần gia công các tư liệu quan sát bằng cách phân tích-tổng hợp, so sánh, tìm mối quan hệ nguyên nhân- kết quả, khái quát hóa, rút ra các kết luận có giá trị giải quyết được từng phần của một chủ đề lớn để lĩnh hội tri thức mới.

(2) Với hình thức TH thí nghiệm, con đường nhận thức của HS là:

Căn cứ vấn đề TH được đưa ra cùng các dụng cụ và thiết bị cho trước, HS chủ động gây ra các hiện tượng, thay đổi điều kiện quan sát và tạo khả năng đi sâu hơn vào tìm hiểu nguyên nhân của các hiện tượng thông qua việc lập kế hoạch TH và cho phép HS tiến hành bài TH tìm hiểu bản chất của các hiện tượng, mối quan hệ nhân quả giữa các hiện tượng. Ở bài TH này, HS tiến hành thực hiện TN kiểm định giả thuyết khoa học đã đặt ra. Việc chứng minh cho giả thuyết khoa học sẽ rút ra được kiến thức mới, tìm ra bản chất hiện tượng. Đồng thời, khi thực hiện kế hoạch TH, HS phân tích kết quả, tìm ra mối quan hệ nhân quả để chứng minh làm sáng tỏ hay bác bỏ giả thuyết nêu ra trong bài TH rút ra kết luận và hình thành kiến thức. Các chỉ dẫn HS thực hiện báo cáo TH có vai trò định hướng và giúp HS rà soát và kiểm tra lại toàn bộ quá trình thực hiện bài TH.

(3) Với hình thức TH nghiên cứu để phát triển kĩ năng thực nghiệm và nghiên cứu: GV thực hiện hướng dẫn giúp HS xác định giả thuyết khoa học từ các nội dung kiến thức lý thuyết, trong hoạt động xác định vấn đề TH, đồng thời đưa ra hệ thống các dụng cụ và thiết bị có liên quan đến bài TH. Sau đó, HS sẽ tiến hành thực hiện toàn bộ các hoạt động khác để hoàn thành bài TH. Mô hình này được thiết kế với mục đích phát triển kĩ năng thực nghiệm giúp HS hướng tới các hoạt động thực nghiệm hay nghiên cứu khoa học, cũng là kĩ năng đặc thù cần hướng tới đối với HS chuyên Sinh. Theo đó, con đường nhận thức của HS là:

GV hướng dẫn HS tìm hiểu cơ sở lý thuyết của hiện tượng Sinh học sau đó dự đoán nguyên nhân hoặc kết quả của hiện tượng và HS tự xây dựng mô hình TN để chứng minh. Sau khi tiến hành làm các bước TH theo quy trình, bám sát vào bản chất hiện tượng, HS tiến hành thu thập các thông tin từ việc trả lời câu hỏi liên quan tới TN, từ đó rút ra kết luận có giá trị nhận thức mới và chiếm lĩnh kiến thức mới. Vai trò của GV chỉ là hướng dẫn HS phân tích kết quả, tìm ra mối quan hệ nhân quả bằng các câu hỏi và bài tập định hướng.

Bước 4.Đối chiếu với mục tiêu đặt ra và lấy ý kiến chuyên gia để thẩm định hệ thống bài TH

2.2.3.3. Vận dụng quy trình để xây dựng bổ sung và hoàn thiện các bài TH chuyên đề Sinh lí học thực vật trong dạy học phát triển NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh lớp 11

Bước 1: Lựa chọn chủ đề lý thuyết để xây dựng các chủ đề dạy học TH theo các nguyên tắc cần đạt

Xây dựng các chủ đề dạy học TH cho chuyên đề Sinh lý TV: Từ 4 chủ đề lý thuyết trong chương trình chuyên Sinh hiện nay là Chuyển hóa vật chất và năng lượng; Cảm ứng; Sinh trưởng và phát triển; Sinh sản cùng với các yêu cầu về kĩ năng TH, chúng tôi thiết kế các chủ đề dạy học TH với các mục tiêu về kiến thức và kĩ năng như bảng 2.4.

Bảng 2.4. Xác định mục tiêu và kĩ năng TH cho các chủ đề dạy học TH trong chuyên đề Sinh lí TV

Chủ đề nội

dung

Chủ đề dạy học TH

Mục tiêu kiến thức và kĩ năng TH

Chuyển hóa vật

chất và năng lượng

Tìm hiểu một số nguyên tố khoáng trong tế bào TV

- Quan sát một số tinh thể nguyên tố khoáng trong tế bào TV.

- Tiến hành thí nghiệm để xác định được các nguyên tố khoáng trong dung dịch tro của tế bào TV.

- Thiết kế thí nghiệm đo nồng độ phôt phát trong các mẫu dịch chiết từ chồi để xác định mức biểu hiện của các gen mã hóa cho các protein bị xáo trộn bởi đột biến hoặc kỹ thuật di truyền. Vận dụng để xác định vai trò và mối quan hệ giữa những gen này trong cơ chế điều hòa

cân bằng nội mô đối với nguyên tố phôtphát.

Sự thoát hơi nước ở lá

- Quan sát và giải thích được nguyên nhân, cơ chế và động lực của quá trình trao đổi nước ở thực vật bao gồm: áp suất rễ, vận chuyển nước trong thân và thoát hơi nước qua lá.

- Quan sát được cấu tạo tế bào khí khổng của lá. Chứng minh sự thoát hơi nước ở lá và tìm hiểu về tốc độ thoát

hơi nước.

Hô hấp ở TV

- Tiến hành thí nghiệm chứng minh hô hấp toả nhiệt, Đo cường độ hô hấp bằng phương pháp hoá học.

- Vận dụng kiến thức và kĩ năng TH để tìm hiểu về hô

hấp ở hạt đang nảy mầm.

Quang hợp ở TV

- Vận dụng các phương pháp vật lý và hóa học để thực

hiện phương pháp chiết rút sắc tố từ nguyên liệu lá xanh; Đo cường độ quang hợp bằng phương pháp hoá

Chủ đề nội

dung

Chủ đề dạy học TH

Mục tiêu kiến thức và kĩ năng TH

học, đo quang hợp ở lục lạp tách rời.

- Tìm hiểu kiến thức về quang hợp thông qua TH về hoạt động của sắc tố quang hợp chính là diệp lục.

Cảm ứng và Sinh trưởng

Tìm hiểu ảnh hưởng của auxin đến sự sinh trưởng

của TV

- Giải thích cơ chế tác động của hoocmon thông qua TH quan sát vận động theo ánh sáng, vận động theo trọng lực, vận động theo nguồn dinh dưỡng của TV.

- Tìm hiểu về sự tương quan các hoocmon TV và TH về

tác dụng ra rễ bất định của auxin để minh họa.

Cấu tạo thích nghi của TV

- Quan sát phân biệt hình thái, cấu tạo các loại mô ở cơ thể thực vật qua và làm tiêu bản các mô của TV có hoa.

- Xác định được môi trường sống và dạng sống của TV

thông qua cấu tạo giải phẫu

Sinh sản

Hình thái, giải phẫu hoa và sinh thái

thụ phấn

- Phân tích và quan sát hình thái và giải phẫu hoa để tiến hành phân loại và tìm hiểu các đặc điểm thích nghi đối với quá trình thụ phấn ở TV có hoa.

- TH một số phương pháp sinh sản thụ tinh nhân tạo.

Nuôi cấy mô

tế bào TV

- Vận dụng các kiến thức về mô phân sinh để giải quyết

những vấn đề thực tế có liên quan.

Bước 2. Xây dựng hệ thống các bài TH theo các chủ đề đã xác định phù hợp với hệ thống kĩ năng TH cần rèn luyện

Để thực hiện mục tiêu dạy học TH theo định hướng rèn luyện và phát triển NLTH Sinh học cho HS chuyên Sinh, trên cơ sở rà soát các bài TH hiện có, luận án tiến hành bổ sung các bài TH từ nguồn đề thi HSG Quốc gia phần TH, các đề thi IBO và đề luyện kĩ năng TH trong một số khóa học của ISGI để tăng cường số lượng và chất lượng các bài TH theo các chủ đề dạy học TH (đã đưa ra ở bước

1) cho chuyên đề Sinh lí TV. Ngoài các kĩ năng TH theo yêu cầu của chương trình chuyên sâu, một số kĩ năng TH thường gặp trong các đề thi TH cấp quốc gia và IBO cũng được lưu ý để tăng cường qua các bài TH này. Hệ thống các bài TH sau khi rà soát, bổ sung và các kĩ năng TH (gồm các kĩ năng khoa học và kĩ năng TH bộ môn) được chú trọng rèn luyện và tăng cường đối với HS chuyên Sinh sắp xếp như trong bảng 2.5. Trong mỗi chủ đề, các bài TH được sắp xếp theo định hướng rèn luyện, phát triển các kĩ năng TH của HS và nâng cao khả năng nhận thức tri thức Sinh học của HS chuyên Sinh.

Để phù hợp với logic của quá trình dạy học và việc rèn luyện, phát triển NLTH Sinh học của HS chuyên Sinh, các bài TH của chuyên đề Sinh lí TV được sắp xếp theo định hướng như sau:

- Sắp xếp các chủ đề theo thứ tự logic của các nội dung kiến thức vừa để phù hợp với logic nhận thức của HS theo đúng chương trình, đồng thời các chủ đề dạy học TH hỗ trợ làm giảm thời gian học lý thuyết cho HS trong mỗi chương (chủ đề) dạy học, không ảnh hưởng tới thời lượng chung của chương trình bằng cách xây dựng các bài TH để HS có thể vận dụng kiến thức (dạy các kiến thức nâng cao) hoặc tìm hiểu kiến thức mới.

Bảng 2.5. Sắp xếp các bài TH trong chuyên đề Sinh lí TV thành hệ thống để sử dụng trong dạy học TH nhằm phát triển NLTH của HS chuyên Sinh

Chủ đề

Các bài TH

Kĩ năng TH Sinh học

Tìm hiểu một số nguyên tố khoáng trong tế bào TV

Xác định nguyên tố khoáng trong

mô TV

Quan sát tinh thể trong tế bào bằng các phương pháp TH hóa học.

Thí nghiệm tìm hiểu sự xuất hiện

tinh thể canxi ở TV

Tiến hành thí nghiệm kiểm tra sự xuất hiện của các tinh thể canxi ở các mô khác nhau

của TV.

Đo nồng độ phôt phát trong các

mẫu dịch chiết từ

Thiết kế thí nghiệm đo nồng độ chất trong dịch chiết tế bào để xác định mức biểu hiện

của các gen mã hóa cho các protein và mối