THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC SINH
HỌC Ở TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
Đặng Thị Dạ Thủy, Phan Đức Duy
Khoa Sinh – Trường Đại học Sư phạm Huế
TÓM TẮT
Sử dụng bài tập thí nghiệm (BTTN) trong dạy học Sinh học là một trong những
biện pháp quan trọng, góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng
lực nghiên cứu khoa học của HS. Bài báo đưa ra quy trình thiết kế và sử dụng BTTN
trong dạy học Sinh học. Vận dụng quy trình đó để thiết kế các dạng BTTN và sử dụng
chúng trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông.
Từ khóa: thí nghiệm, bài tập thí nghiệm, dạy học Sinh học.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Phương pháp quan sát và phương pháp thí nghiệm là những phương pháp được
sử dụng nhiều trong nghiên cứu Sinh học. Các kiến thức Sinh học phần lớn được các
nhà khoa học phát hiện thông qua quan sát và thí nghiệm (TN). Cho nên trong quá trình
dạy học Sinh học, nếu giáo viên (GV) biết tổ chức HS tìm tòi phát hiện tri thức bằng
cách cho HS lặp lại con đường mà các nhà khoa học đã phát hiện ra kiến thức đó thì
không những rèn luyện cho HS tính tích cực trong học tập mà còn giáo dục lòng đam
mê nghiên cứu khoa học cho người học; từ đó phát triển các năng lực giải quyết vấn đề
và sáng tạo, năng lực nghiên cứu khoa học của HS. Vì vậy, việc nghiên cứu thiết kế và
sử dụng bài tập thí nghiệm (BTTN) có vai trò quan trọng trong quá trình dạy học Sinh
học ở trường phổ thông hiện nay.
2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
- BTTN trong chương trình Sinh học ở trung học phổ thông.
- Quy trình thiết kế và sử dụng BTTN trong dạy học Sinh học ở trung học phổ thông.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
Để nghiên cứu xác định quy trình thiết kế và sử dụng BTTN
trong dạy học Sinh học ở trường trung học phỏ thông, chúng tôi sử
dụng các phương pháp nghiên cứu đặc trưng trong nghiên cứu Lí luận
và phương pháp dạy học, bao gồm: phương pháp nghiên cứu lí thuyết, phương

học phổ thông, chúng tôi đề xuất quy trình thiết kế và sử dụng BTTN trong dạy học
Sinh học bao gồm hai giai đoạn (hình 1):
- Giai đoạn (GĐ) 1: Thiết kế BTTN gồm 4 bước:
Bước 1: Nghiên cứu mục tiêu và phân tích nội dung của chủ đề ở sách giáo khoa, từ
đó xác định các TN có thể thiết kế được BT trong chủ đề .
GV nghiên cứu mục tiêu của chủ đề ở sách giáo khoa, đặc biệt chú trọng mục tiêu
về rèn luyện và phát triển kỹ năng tư duy thực nghiệm. Phân tích nội dung của chủ đề,
xác định các TN tương ứng với từng nội dung. Đây là bước định hướng cho việc xây
dựng các BTTN.
Bước 2: GV tiến hành TN hoặc sưu tầm tư liệu về TN trong chủ đề học tập .
Tiến hành các TN đã xác định ở bước 1 để hiểu rõ được điều kiện, diễn biến, kết
quả và các tình huống xảy ra trong TN, đồng thời quay phim, chụp ảnh lại tiến trình và
kết quả TN để làm tư liệu thiết kế bài tập. Ngoài ra, có thể sưu tầm, tham khảo các tài
liệu liên quan (sơ đồ, mô hình, đoạn phim về các TN). Đây là nguồn tư liệu thô rất quan
trọng để xây dựng BTTN.


Bước 3: Xác định các nội dung của TN có thể mã hóa thành BTTN, phác thảo
BTTN, chỉnh sửa/biên tập hoàn thiện BTTN
Trên cơ sở nguồn tư liệu thô đã được tích lũy ở bước 2, GV lựa chọn và xác định
những nội dung của TN (nguyên liệu, dụng cụ TN; điều kiện TN; các bước tiến hành
TN; kết quả TN …) có thể mã hóa thành BTTN ứng với các khâu của quá trình dạy học.
Căn cứ vào yêu cầu của từng dạng BTTN, GV phác thảo BT rồi chỉnh sửa/ biên tập
( xem xét cách trình bày thông tin, loại bỏ thông tin không cần thiết, kiểm tra chính tả,
cách sử dụng từ và làm rõ các câu văn…) hoàn thiện BTTN. Tùy theo mục đích dạy
học, có thể thiết kế thành nhiều dạng BTTN khác nhau
Bước 4: Lựa chọn, sắp xếp thành hệ thống BTTN theo mục đích lí luận dạy học.
Sau khi thiết kế các BTTN, có thể sắp xếp thành hệ thống BTTN theo mục đích
dạy học như: BTTN sử dụng trong khâu nghiên cứu tài liệu mới, BTTN sử dụng trong
khâu củng cố hoàn thiện - kiến thức và BTTN sử dụng trong khâu kiểm tra - đánh giá.

Từ kết quả thảo luận, GV định hướng cho HS rút ra kết luận về kiến thức mới.
hoặc củng cố hoàn thiện kiến thức, GV chính xác hóa kiến thức. Như vậy, thông qua
việc giải các BTTN, HS vừa phát hiện được tri thức mới, củng cố mở rộng tri thức, vừa
rèn luyện được các kỹ năng thực hành, các kỹ năng tư duy thực nghiệm, trên cơ sở đó
hình thành được con đường nghiên cứu khoa học trong tương lai.
Bước 1: Nghiên cứu mục tiêu và nội dung của chủ đề ở
SGK, xác định các TN có thể thiết kế được BTTN

GĐ 1:
Thiết kế
BTTN

Bước 2: Tiến hành TN hoặc sưu tầm tư liệu về các TN
trong chủ đề học tập
Bước 3: Xác định các nội dung của TN có thể mã hóa
thành BT, thiết kế các BTTN
Bước 4: Hệ thống BTTN theo mục đích lí luận dạy học
Bước 1: Xác định mục tiêu học tập

GĐ 2:
Sử dụng
BTTN

Bước 2: GV giới thiệu BTTN
Bước 3: HS phân tích các dữ kiện, yêu cầu của BTTN,
tự lực giải BTTN.
Bước 4: Tổ chức thảo luận
Bước 5: Kết luận, chính xác hóa kiến thức

Hình 1. Quy trình thiết kế và sử dụng BTTN trong dạy học Sinh học

BTTN khác nhau. Sau đây, xin minh họa một số BTTN đã được thiết kế:
BTTN 1:
Bạn Nam làm TN như sau: Dùng kim mũi mác tách lấy phần biểu bì ở mặt tím của lá
thài lài tía (khoảng 5mm2), đặt vào lam kính với 1 giọt nước cất. Đậy kính mỏng và đưa
tiêu bản lên kính hiển vi xem. Sau đó, Nam nhỏ một giọt KNO 3 1M ở một phía của kính
đậy mỏng, ở phía đối diện Nam đặt một miếng giấy thấm để rút nước dần, tiếp tục quan
sát tiêu bản dưới kính hiển vi. Trong quá trình TN, Nam đã chụp được các hình sau:

Hình 2.A …………..

Hình 2.B. ………….

Hình 2. Thí nghiệm ở tế bào biểu bì lá cây thài lài tía


Tuy nhiên, Nam quên chú thích các hình 2A và 2B. Bằng kiến thức đã học, em
hãy chú thích và lý giải hiện tượng xảy ra ở các hình trên. Theo em, mục đích của TN
trên là gì? Hãy giải thích hiện tượng cây bị héo khi bón quá nhiều phân.
BTTN 2:
Một bạn tiến hành TN như sau: Dùng một bong bóng lợn đã rửa sạch (hoặc miếng
da ếch, hay củ cà rốt đã khoét rỗng) chứa dung dịch CuSO 4 20%, cắm vào 1 ống thủy
tinh và dùng dây cao su buộc chặt. Tiếp đó, đặt bong bóng lợn vào một cốc thủy tinh
đựng nước cất và kẹp ống thủy tinh vào giá TN. Ghi mức nước ban đầu ở ống thủy tinh.
(Hình 3A). Sau 4 giờ mực nước trong ống thủy tinh dâng lên cao (Hình 3B).
(A)

(B)

Hình 3. Thí nghiệm ở bong bóng lợn
Em hãy giải thích các hiện tượng trong TN trên. Mục đích của TN trên là gì? Theo

Sinh học ở trung học phổ thông như sau:
3.5.1. Bài tập rèn luyện kỹ năng phân tích hiện tượng và kết quả thí nghiệm
Yêu cầu: Đối với dạng bài tập này HS phải phân tích được mục đích của các TN,
các điều kiện tiến hành TN, hiện tượng TN, trên cơ sở đó giải thích được kết quả của
các TN đã tiến hành. Từ đó, rút ra được kiến thức cơ bản cần khám phá, hoặc củng cố,
hoàn thiện và nâng cao kiến thức đã học.
Ví dụ: BTTN: Nam làm TN như sau:
Lấy một chai nhựa đổ đầy nước, cho vào chai khoảng 10 nhánh rong đuôi chồn.
Sau đó, dùng một bong bóng bịt chặt miệng chai lại (hình 5A). Đặt chai ở nơi có nắng
gắt hoặc chiếu sáng bằng đèn điện công suất 500W. Sau 15 phút có kết quả như hình
5B.
Em hãy cho biết tại sao bong bóng phồng lên ? Mục đích TN của Nam là gì ?
Theo em, Nam còn phải làm thao tác nào nữa để hoàn thành TN của mình ?
A.Trước
TN

B.Sau TN

Hình 5. Thí nghiệm ở rong đuôi chồn
3.5.2. Bài tập rèn luyện kĩ năng so sánh kết quả thí nghiệm
Yêu cầu: Phân tích các TN, so sánh sự giống nhau và khác nhau về kết quả giữa
các TN hoặc giữa TN và đối chứng, giải thích được vì sao có sự giống nhau và khác
nhau đó. Từ đó, nêu mục đích của TN.
Ví dụ: BTTN:


Bạn Lan đã làm TN như sau: dùng tăm bông chạm nhẹ lên đầu một con ốc sên
(hình 6A), ốc sên rụt đầu vào trong vỏ ngay lập tức (hình 6B). Nhưng có một hình ảnh
trong TN cho thấy ốc sên không rụt đầu vào vỏ khi tăm bông chạm vào (hình 6C).
Em hãy so sánh hiện tượng ở hình 6B với hình 6C trong TN và giải thích. Từ

3.5.4. Bài tập rèn luyện kĩ năng thiết kế thí nghiệm
Yêu cầu: HS nêu mục đích TN, dụng cụ và vật liệu tiến hành TN, mô tả được cách
tiến hành TN hoặc cách thức bố trí TN, tiến hành TN và giải thích được kết quả TN.
Đối với dạng bài tập này HS có thể đưa ra nhiều phương án thiết kế TN 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 HS một cách có hiệu quả.
Ví dụ: BTTN: Với các dụng cụ và nguyên liệu sau: đậu xanh nảy mầm, tấm lưới, bình
nhựa, mùn cưa, nước, dây buộc (hình 8). Em hãy thiết kế TN chứng minh rễ cây có tính
hướng trọng lực và hướng nước?
3.6. Vận dụng quy trình sử dụng BTTN trong dạy học Sinh học ở THPT
Có thể sử dụng BTTN trong các khâu của quá trình dạy học theo quy trình ở
hình 1(giai đoạn 2 của quy trình). Sau đây là ví dụ về sử dụng BTTN trong khâu nghiên
cứu tài liệu mới.
Trong khâu nghiên cứu tài liệu mới, BTTN được dùng như là một bài tập tình
huống, bài tập nhận thức, đặt ra vấn đề mà khi giải xong HS sẽ lĩnh hội được kiến thức
mới và phát triển được các kĩ năng tư duy, kỹ năng thực nghiệm. Vai trò của giáo viên
là hướng dẫn HS phân tích kết quả, tìm ra mối quan hệ nhân quả bằng các câu hỏi định
hướng.
Sử dụng BTTN để dạy nội dung: Etylen - Hoocmôn ức chế sinh trưởng ở bài
“Hoocmôn thực vật”- Sinh học 11[4].
- Bước 1: GV nêu mục tiêu về mặt kiến thức và kỹ năng mà HS cần đạt được
GV có thể nêu mục tiêu dưới dạng câu hỏi như sau: Nếu quả đã già nhưng chưa
chín, các em có thể làm quả chín nhanh nhờ giữ quả trong một túi giấy kín cho phép
tích tụ etylen. Vậy etylen được sản sinh ở những bộ phận nào của cây và có tác động
sinh lý như thế nào? Tại sao etylen được xếp vào nhóm hoocmôn ức chế sinh trưởng?
Chúng ta có thể tự thực hiện được những TN về etylen không?
- Bước 2: GV giới thiệu BTTN (thông qua phiếu học tập)
BTTN 1: Với các nguyên liệu và dụng cụ sau: 3 quả chuối chín, 6 quả chuối già còn
xanh, 2 túi nilon và dây buộc, bạn Thủy đã bố trí TN như sau: cho 3 quả chuối xanh vào
túi nilon rồi buộc chặt miệng túi; cho 3 quả chuối xanh và 3 quả chuối chín vào túi

tự sau:


+ Tiến hành TN ở nhà để kiểm chứng các kết quả trong TN của bạn Thủy.
+ Lý giải các hiện tượng, kết quả của TN và đưa ra dự đoán: Quả táo chín hay quả chuối
chín đã sản sinh ra một chất hóa học ở dạng khí, làm cho quả chuối chín nhanh hơn, lá
chóng rụng hơn.
- Bước 4: Tổ chức thảo luận toàn lớp. Cá nhân hoặc đại diện của mỗi nhóm đưa ra
những kết quả, ý kiến, giải pháp, các lập luận của nhóm mình. Sau đó, thảo luận và
thống nhất được lời giải của BTTN.
- Bước 5: GV định hướng cho HS đi đến kết luận về kiến thức mới, GV chính xác hoá
kiến thức như sau: Mục đích của các TN trên là chứng minh được nơi sản sinh và tác
động sinh lý của etylen. Nơi sản sinh: Khí êtylen được sản sinh ra ở hầu như mọi bộ
phận của cây. Nó được tạo ra với nồng độ cao trong quá trình hóa già, sự rụng lá, sự
chín của quả và khi mô bị tổn thương. Tác động sinh lý: êtylen kích thích sự chín của
quả (có thể xem êtylen là hooc môn của sự chín), làm rụng lá và quả. Sự giải phóng khí
etylen ở quả táo bị tổn thương có tác dụng kích thích sự chín cho các quả táo khác. Mặt
khác, thông qua TN 1, GV có thể nhấn mạnh cho HS biết đây là ví dụ sinh động về mối
liên hệ ngược dương trong sinh lý học: etylen châm ngòi cho sự chín và sự chín châm
ngòi cho sự tạo etylen nhiều hơn.
4. KẾT LUẬN
Việc nghiên cứu thiết kế và sử dụng BTTN có vai trò quan trọng trong quá trình
dạy học Sinh học ở trường phổ thông. Kết quả thực nghiệm sư phạm cho thấy: Thông
qua việc giải BTTN, HS đã biết vận dụng tổng hợp các kiến thức lý thuyết và thực
nghiệm; kỹ năng hoạt động trí óc và thực hành một cách thành thạo và khéo léo. Như
vậy, sử dụng BTTN trong dạy học đã góp phần nâng cao chất lượng học tập bộ môn
Sinh học ở phổ thông, gắn “học với hành”, lý luận với thực tiễn, kích thích tính tự lực,
sáng tạo của HS, đặc biệt là sự say mê yêu thích môn Sinh học.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2006), Chương trình giáo dục phổ thông cấp trung học