SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN
1. Tên
XÂY DỰNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC
sáng kiến: SINH HỌC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC
NGHIỆM CHO HỌC SINH PHỔ THÔNG
2. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Môn Sinh học.
3. Thời gian áp dụng sáng kiến: Từ ngày 05 tháng 09 năm 2013 đến ngày 07
tháng 03 năm 2016.
4. Tác giả:
Họ và tên: Trần Thị Thanh Xuân
Năm sinh: 1979
Nơi thường trú: Lô 30 – Lê Văn Hưu - Khu đô thị Hòa Vượng
Trình độ chuyên môn: Thạc sĩ
Chức vụ công tác: Tổ phó tổ chuyên môn
Nơi làm việc: Trường THPT chuyên Lê Hồng Phong
Địa chỉ liên hệ: Trường THPT chuyên Lê Hồng Phong - 76 Vị Xuyên
Điện thoại: 0982826215
5. Đồng tác giả:
Không có
6. Đơn vị áp dụng sáng kiến:
Tên đơn vị: Trường THPT chuyên Lê Hồng Phong
Địa chỉ: 76 Vị Xuyên – Nam Định
Điện thoại: 0350 3640297
I. Điều kiện hoàn cảnh tạo ra sáng kiến
Luật Giáo dục ở trang khoản 2 Điều 28: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải
phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc
điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ
năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui,
hứng thú học tập cho học sinh”. Như vậy, đổi mới phương pháp dạy học là một
vấn đề cấp thiết mang tính thời sự với sự nghiệp giáo dục ở nước ta.
Trên cơ sở các quan điểm chỉ đạo, việc hình thành và phát triển năng lực
ở người học đã được xác định trong mục tiêu đổi mới giáo dục phổ thông sau
2015. Để góp phần chuẩn bị cho việc triển khai thực hiện có hiệu quả mục tiêu
giáo dục phổ thông sau 2015 thì việc nghiên cứu thiết kế các hoạt động học tập
ở các môn học và tổ chức dạy học theo hướng hình thành, phát triển năng lực
người học là vấn đề cần được quan tâm nghiên cứu. Sinh học là bộ môn khoa
học có nhiều nội dung kiến thức gắn với thực nghiệm, do đó dạy và học thực
2
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
hành đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu giáo dục của bộ môn
Sinh học. Tuy nhiên, thực trạng dạy và học bộ môn Sinh học trong nhiều trường
phổ thông hiện nay chưa được giáo viên và học sinh chú trọng đúng mức, đồng
thời điều kiện về trang thiết bị, cơ sở vật chất chưa được đáp ứng đầy đủ và chưa
đảm bảo chất lượng để thực hiện đúng yêu cầu dạy học của bộ môn nhất là đối
với việc dạy học thực hành.
Đã có nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng bài tập vừa là phương tiện, vừa là
phương pháp để tổ chức các hoạt động học tập cho học sinh có hiệu quả. Việc
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
tập thực hành để hình thành hệ thống các kĩ năng cần thiết cho người học.
Ở Việt Nam, trong những năm gần đây, hướng nghiên cứu về rèn luyện,
phát triển kĩ năng, năng lực cho học sinh, sinh viên trong dạy học đã được nhiều
tác giả quan tâm. Tác giả Ngô Văn Hưng (2010) đã đề xuất biện pháp để rèn
luyện cho học sinh kĩ năng hệ thống hóa kiến thức trong quá trình học tập Sinh
học 9. Đỗ Thành Trung (2012) đã đề xuất quy trình rèn luyện và đưa ra 3 biện
pháp rèn luyện năng lực dạy học thực hành Sinh học ở THPT cho sinh viên sư
phạm sinh các trường đại học, trong đó có biện pháp sử dụng các câu hỏi, bài
tập để hình thành năng lực dạy học thực hành Sinh học ở THPT cho sinh viên sư
phạm. Theo Thái Duy Tuyên (2010), có thể nói quá trình học tập là quá trình
giải một hệ thống bài tập đa dạng. Trong thực tế, một bài giảng, một giờ lên lớp
có hiệu quả, có thỏa mãn yêu cầu nâng cao tính tích cực, sáng tạo của học sinh
hay không phụ thuộc rất nhiều vào hệ thống bài tập (bao gồm cả câu hỏi, bài
toán, bài tập nhận thức...) có lí thú, có được biên soạn và sử dụng tốt không. Tác
giả cũng cho rằng, bài tập là một hệ thông tin xác định bao gồm những điều kiện
và những yêu cầu được đưa ra trong quá trình dạy học, đòi hỏi ở người học một
lời giải đáp, mà lời giải đáp này về toàn bộ hoặc từng phần không ở trạng thái có
sẵn của người học tại thời điểm mà bài tập được đặt ra (Câu hỏi chỉ nêu yêu cầu
hoặc nhiệm vụ mà học sinh cần trả lời). Khi đề cập đến hệ thống bài tập, theo
tác giả Thái Duy Tuyên, hệ thống bài tập bao hàm cả Câu hỏi, bài toán, bài tập
thí nghiệm, thực hành, bài tập nhận thức... Tác giả cũng đã đề cập khá sâu khái
niệm bài tập; vai trò, vị trí của bài tập trong quá trình dạy học; phân loại hệ
thống bài tập; các yêu cầu của bài tập; các nguyên tắc xây dựng và quy trình xây
dựng bài tập; sử dụng hệ thống bài tập; xây dựng hệ thống bài tập thực hành và
sử dụng hệ thống bài tập thực hành. Tuy nhiên, tác giả chưa đề cập đến khái
thực hành trong dạy và học bộ môn Sinh học ở trường phổ thông
Kết quả
GV
Nội dung điều tra
Vai trò của thực hành
thí nghiệm trong dạy
và học bộ môn Sinh
học ở trường phổ
thông
Số
lượng
97
Cần thiết
Bình thường
Không
cần
thiết
Tổng
Rất cần thiết
HS
80,8%
Số
100%
117
100%
Tỉ lệ
Tỉ lệ
Từ kết quả trên, chúng tôi thấy rằng giáo viên nhận thức rõ về vai trò của
thực hành thí nghiệm trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông. Tuy nhiên,
qua điều tra, chúng tôi nhận thấy mức độ sử dụng phương pháp thực hành thí
nghiệm và mức độ thực hiện các bài thực hành thí nghiệm trong SGK của
giáo viên trong thực tiễn dạy học là chưa cao
Để tìm hiểu nguyên nhân của thực trạng trên, chúng tôi tiến hành thiết kế
câu hỏi tìm hiểu một số khó khăn ảnh hưởng đến công tác tổ chức thực hành thí
nghiệm của giáo viên. Phiếu điều tra được thực hiện trên 120 giáo viên ở các
trường THPT tỉnh Nam Định và kết quả chúng tôi thu được như sau:
Bảng 1.2. Kết quả điều tra một số nguyên nhân ảnh hưởng đến thực trạng tổ chức
thực hành thí nghiệm của giáo viên trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông
5
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
76
63,3%
104
86,7%
12
10,0%
96
80,0%
12
10,0%
6
5,0%
3
2,5%
Số liệu bảng 1.2 cho thấy nguyên nhân dẫn đến thực trạng giáo viên ít tổ
chức thực hành thí nghiệm trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông chủ yếu
nghiệm đã xây dựng.
2.2. Các bước thực hiện giải pháp
2.2.1. Xây dựng một số cơ sở lý thuyết cho sáng kiến
- Khái niệm:
Bài tập thực nghiệm là một dạng nhiệm vụ học tập có cấu trúc gồm
những dữ kiện và những yêu cầu đòi hỏi người học phải thực hiện bằng hoạt
động thực nghiệm, qua đó phát triển năng lực thực nghiệm cho người học. Có
thể nói, quá trình thực hiện bài tập thực nghiệm chính là quá trình thực hiện
các hoạt động thực nghiệm, do đó sẽ rèn luyện và phát triển năng lực thực
nghiệm cho người học.
- Phân loại:
+ Bài tập hình thành giả thuyết thực nghiệm.
+ Bài tập về phương án thực nghiệm.
+ Bài tập về kĩ năng thao tác tiến hành thực nghiệm và thu thập kết quả
thực nghiệm.
+ Bài tập phân tích kết quả và rút ra kết luận.
- Vai trò của bài tập thực nghiệm trong dạy học Sinh học ở trường phổ
thông:
Nói về vai trò, ý nghĩa của bài tập trong dạy học, G.Polia (1975) đã viết:
“Một phát minh khoa học lớn giải quyết được một vấn đề lớn, nhưng trong lời giải
bất kỳ bài tập nào cũng có một chút phát minh. Bài tập mà bạn đang giải có thể là
bình thường nhưng nó khơi động được lòng ham hiểu biết của bạn và thúc đẩy bạn
phải sáng tạo và nếu bạn tự giải bài tập đó bằng sức mình thì bạn sẽ cảm thấy căng
thẳng về trí tuệ dẫn đến phát minh và sẽ hưởng thụ niềm vui của thắng lợi”.
Bài tập thực nghiệm Sinh học là bài tập giúp học sinh tìm tòi, phát hiện,
chiếm lĩnh tri thức Sinh học bằng phương pháp thực nghiệm, qua đó hình thành
cho học sinh những kĩ năng thực nghiệm, phát triển tư duy thực nghiệm và
phương pháp nghiên cứu sinh học.
+ Về cấu trúc ngôn ngữ, bài tập thực nghiệm chứa đựng mối quan hệ giữa
7
làm việc hợp tác theo nhóm nhỏ; tăng cường năng lực giao tiếp và qua thảo luận,
tranh luận sẽ rèn luyện cho các em năng lực lý giải, lập luận, phê phán một cách
khoa học, năng lực trình bày một báo cáo khoa học.
2.2.2. Quy trình quy trình xây dựng bài tập thực nghiệm trong dạy học
Sinh học ở trường THPT
Quy trình xây dựng bài tập để phát triển năng lực thực nghiệm cho học
sinh trong dạy học được tóm tắt bằng sơ đồ sau:
Xác định mục tiêu tổng quát của chương trình môn học, của chương và
mục tiêu cụ thể ở mỗi bài học
Xác định kiến thức, kĩ năng có thể xây dựng thành bài tập thực nghiệm
8
Thiết kế bài tập thực nghiệm theo các dạng
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
Sơ đồ 2.1. Quy trình xây dựng bài tập thực nghiệm
* Phân tích quy trình:
Bước 1: Xác định mục tiêu tổng quát của chương trình môn học, của
chương và mục tiêu cụ thể ở mỗi bài học
Để xây dựng được các bài tập thực nghiệm cho một bài học, trước tiên
giáo viên cần nghiên cứu mục tiêu tổng quát chương trình môn học, của cả
chương rồi đến mục tiêu cụ thể của bài học đó xem học sinh cần đạt được yêu
tập (dữ kiện có thể được thể hiện dưới dạng kênh chữ; kênh hình hoặc kênh chữ
kết hợp với kênh hình…) → diễn đạt các yêu cầu của bài tập ở mức độ phù hợp
với mục tiêu đã đặt ra.
Khi xây dựng bài tập thực nghiệm cần xác định xem bài tập thực nghiệm
đó được sử dụng nhằm mục đích gì (góp phần phát triển năng lực thành phần
nào của năng lực thực nghiệm)? Điều kiện để thực hiện bài tập đó (yêu cầu gì
về trang thiết bị, dụng cụ, hóa chất)? Thời điểm sử dụng bài tập (trước khi dạy
bài mới; trong khi dạy bài mới hay sau khi học xong bài học)? Bài tập thực
nghiệm đó dự định để tổ chức trên lớp hay giao về nhà cho học sinh?...Những
căn cứ trên sẽ định hướng cụ thể cho việc xây dựng một bài tập thực nghiệm.
2.2.3. Hệ thống các bài tập thực nghiệm để dạy học Sinh học đã được xây dựng
Bài tập 1: Trong nghiên cứu về sự di truyền của một loại tính trạng, Menđen đã
rút ra 3 giả thuyết khoa học được khái quát thành quy luật phân li như sau:
- Mỗi tính trạng của cơ thể do một cặp nhân tố di truyền (cặp alen) quy định,
một có nguồn gốc từ bố, một có nguồn gốc từ mẹ.
- Trong tế bào con lai, các nhân tố di truyền không hòa trộn vào nhau.
- Khi giảm phân, mỗi nhân tố di truyền trong cặp nhân tố phân li đồng đều về
các giao tử, mỗi giao tử chứa chỉ một nhân tố di truyền và tỉ lệ giao tử là bằng
nhau.
a. Từ những giả thuyết trên, theo em, Menđen đã đặt ra những câu hỏi nào
trước khi nghiên cứu về sự di truyền của một loại tính trạng?
b. Hãy thiết kế thí nghiệm để trả lời cho các câu hỏi trên?
c. Kết quả thí nghiệm như thế nào thì sẽ chứng minh cho các giả thuyết nêu
trên?
Bài tập 2: Trong nghiên cứu về sự di truyền của một loại tính trạng, Menđen đã
rút ra 3 giả thuyết khoa học được khái quát thành quy luật phân li như sau:
- Mỗi tính trạng của cơ thể do một cặp nhân tố di truyền (cặp alen) quy định,
một có nguồn gốc từ bố, một có nguồn gốc từ mẹ.
sinh vật biến đổi gen. Quan điểm của em về vấn đề này như thế nào? Em ủng hộ
hay phản đối việc nghiên cứu cũng như việc sử dụng sinh vật biến đổi gen?
Bài tập 6: Một nhà khoa học đã nhân giống vô tính để tạo ra các cây lúa có
cùng kiểu gen giống hệt nhau từ một cây không có gen kháng rầy nâu. Bằng kĩ
thuật chuyển gen, ông tiến hành chuyển một gen kháng rầy vào cây lúa nhờ Ti
plasmit. Ở lô đối chứng, ông cũng tiến hành chuyển Ti plasmit vào cây nhưng Ti
plasmit này không chứa gen kháng rầy. Sau đó các cây thực nghiệm và đối
chứng được trồng trong cùng một điều kiện môi trường y hệt nhau và cho lây
nhiễm rầy. Ông quan sát sự có mặt của rầy trên cây lúa, đồng thời thu thập số
liệu về sản lượng hạt của cây chuyển gen và cây đối chứng. Kết quả là số lượng
rầy ở cây đối chứng cao hơn cây chuyển gen. Đồng thời, sản lượng hạt của cây
chuyển gen kháng rầy cao hơn sản lượng của cây không được chuyển gen.
a. Hãy cho biết thí nghiệm trên nhằm trả lời cho câu hỏi nghiên cứu nào?
b. Từ kết quả nêu trên có thể có thể rút ra kết luận gì?
Bài tập 7: Năm 1958, F.C.Steward và các cộng sự tại đại học Cornell đã tiến
hành thí nghiệm sau: Cắt một lát ngang của củ cà rốt được các mẩu mô 2mg.
Các mẩu mô được nuôi dưỡng trong môi trường dinh dưỡng. Trong môi trường
dinh dưỡng lỏng, khuấy đều làm tách các tế bào rời khỏi nhau. Các tế bào đơn lẻ
trong dịch huyền phù bắt đầu phân chia tạo ra cây con. Cây con được nuôi cấy
trên môi trường thạch sau đó được chuyển ra trồng ở đất.
11
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
(Nguồn: F.C. Steward et al., Growth and organized development of cultured
trong khu vực thí nghiệm, học sinh này nhận thấy số lượng loài thực vật đã giảm
đi nhiều so với trước khi tiến hành thí nghiệm.
a. Mục đích thí nghiệm của học sinh này là gì? Kết quả thu được có đáp ứng
được mục tiêu đề ra hay không? Giải thích.
12
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
b. Hãy đưa ra giả thuyết giải thích sự suy giảm số lượng loài trong thí
nghiệm trên và nếu thấy cần thiết hãy mô tả thí nghiệm chứng minh giả thuyết
của mình.
Bài tập 11: Các nhà khoa học đã đề xuất hai giả thuyết về sự hình thành gen
mới trong quá trình tiến hóa như sau: Theo giả thuyết 1, gen mới được hình
thành qua tái tổ hợp các exon của các gen đã có trước; giả thuyết 2 cho rằng một
gen được lặp lại thành 2 hoặc nhiều bản sao, sau đó các bản sao bị đột biến điểm
phân hóa có thể dẫn đến hình thành gen mới. Để tìm hiểu xem hai gen A và B
(có chức năng khác nhau) ở các loài khác nhau có được tiến hóa theo giả thuyết
1 hay giả thuyết 2, người ta đã nghiên cứu sản phẩm protein của chúng ở các
loài khác nhau. Hãy cho biết kết quả nghiên cứu như thế nào thì ủng hộ cho giả
thuyết 1 và kết quả nghiên cứu như thế nào thì ủng hộ cho giả thuyết 2.
Bài tập 12: Cho 2 bình thuỷ tinh, mỗi bình chứa 100 ml môi trường nuôi cấy
giống như nhau. Người ta lấy vi khuẩn Pseudomonas fluorescens từ cùng một
khuẩn lạc, cấy vào hai bình thuỷ tinh nói trên. Trong quá trình nuôi cấy, một
bình được cho lên máy lắc (bình A), lắc tiên tục, còn bình kia thì để tĩnh (bình
B). Sau một thời gian nuôi cấy, ở một bình, ngoài chủng vi khuẩn gốc (chủng
Salmonella dùng trong thí nghiệm trên còn phải có thêm một đột biến gì khác
nếu không sẽ khó đánh giá được chất X là tác nhân đột biến khi tần số đột biến
do nó gây ra là khá thấp?
Bài tập 14: Loài thực vật B ra hoa vào mùa hè và không ra hoa vào mùa đông.
Khi làm phép thử nhằm giúp cây ra hoa vào mùa đông, người ta đã xử lý cây từ
giai đoạn còn non bằng cách ngắt quãng đêm dài nhờ chớp ánh sáng đỏ, chia 1
đêm dài thành 2 đêm ngắn nhưng cây vẫn không ra hoa.
a. Hãy đưa ra 2 giả thuyết cho hiện tượng không ra hoa ở loài thực vật B.
b. Trình bày 2 thí nghiệm để kiểm chứng 2 giả thuyết đã đưa ra.
Bài tập 15: Lấy 2 cây vạn niên thanh (có chiều cao khoảng 30 – 40cm) có kích
thước tương đương nhau và có đủ rễ, thân, lá. Đổ gần đầy nước vào 2 bình tam
giác dung tích 100ml, sau đó nhúng ngập phần gốc của 2 cây vào 2 bình tam
giác trên. Một cây để ở cửa sổ (nơi có ánh sáng chiếu từ một phía), một cây để
nơi có ánh sáng phân bố đồng đều (ngoài vườn).
a. Hãy cho biết thực nghiệm trên nhằm mục đích gì?
b. Hãy dự đoán kết quả thực nghiệm và giải thích?
c. Hãy tiến hành thực nghiệm để kiểm chứng dự đoán của em?
Bài tập 16: Có một thực nghiệm được tiến hành như sau:
Lấy 2 cốc thủy tinh, cốc A chứa nước lã có hòa mực màu đỏ, cốc B chứa
nước lã không pha màu. Cắm vào mỗi cốc một bông hoa lay ơn màu trắng rồi
để ra chỗ có ánh sáng khoảng 60 phút.
a. Hãy cho biết thực nghiệm trên nhằm trả lời cho câu hỏi nghiên cứu nào?
b. Dự đoán hiện tượng sẽ xảy ra ở thực nghiệm trên và giải thích?
c. Hãy tiến hành thực nghiệm để kiểm chứng dự đoán của em?
Bài tập 17: Hãy mô tả tiến trình thí nghiệm dung hợp hai tế bào của hai loài
động vật khác nhau để chứng minh các phân tử prôtêin của màng sinh chất có
khả năng di chuyển hay không.
Bài tập 18: Hình dưới đây mô tả một quá trình thực nghiệm
14
c. Vì sao khi thực nghiệm phải sử dụng cây tươi, một cây có nguyên rễ
thân lá, một cây ngắt bỏ lá?
d. Việc cho 1 lớp dầu ở mỗi bình tam giác nhằm mục đích gì?
15
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
e. Hãy chỉ ra biến độc lập và biến phụ thuộc trong thực nghiệm trên?
f. Kết quả của thực nghiệm như thế nào? Cơ sở nào cho phép kết luận kết
quả của thực nghiệm là chính xác?
g. Hãy xác định các bước để tiến hành thực nghiệm nói trên?
Bài tập 21: Bằng thao tác vô trùng, người ta cho 40ml dung dịch 10% đường
glucôzơ vào hai bình tam giác cỡ 100ml (kí hiệu là bình A và B), cấy vào mỗi bình
4ml dịch huyền phù nấm men bia (Saccharomyces cerevisiae) có nồng độ 10 3 tế
bào nấm men/1ml. Cả hai bình đều được đậy nút bông và đưa vào phòng nuôi cấy ở
35oC trong 18 giờ. Tuy nhiên, bình A được để trên giá tĩnh còn bình B được lắc liên
tục (120 vòng/phút). Hãy cho biết sự khác biệt có thể có về mùi vị, độ đục và kiểu
hô hấp của các tế bào nấm men giữa hai bình A và B. Giải thích.
Bài tập 22: Có bạn học sinh cho rằng mặt trên của lá cây chịu ảnh hưởng trực
tiếp của ánh sáng mặt trời do đó tốc độ thoát hơi nước qua mặt trên của lá sẽ lớn
hơn so với tốc độ thoát hơi nước qua mặt dưới của lá.
a. Em có đồng ý với nhận định trên của bạn không? Tại sao? Hãy đưa ra
nhận định của em?
b. Cần thiết kế phương án thực nghiệm như thế nào để có thể kiểm chứng
nhận định mà em đưa ra?
Cây đoạn
(Tilia sp.)
Mặt trên
0
200
Mặt dưới
60
490
Cây thường xuân
(Hedera helix)
Mặt trên
0
0
Mặt dưới
80
180
c. Nếu bạn học sinh lấy các hạt của cây lúa đem gieo và tiến hành các bước
tương tự như trên thì có đạt được mục đích không? Tại sao?
Bài tập 26: Có bạn học sinh nói rằng: “Nước có vai trò quan trọng cho cây
trồng, do đó thiếu nước sẽ ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển mạnh và năng
suất của cây trồng”.
Ý kiến của em với nhận định trên như thế nào? Hãy vẽ đồ thị minh họa
thể hiện mối quan hệ giữa năng suất của cây trồng với lượng nước tưới theo
nhận định của em?
Bài tập 27: Người ta đã tiến hành một thực nghiệm như sau:
Lấy hai cốc nước vôi trong giống nhau, đặt lên hai tấm kính ướt rồi dùng
hai chuông thủy tinh A và B úp vào mỗi cốc, trong chuông A có đặt một chậu
hạt thóc đang nảy mầm. Cho cả hai chuông thực nghiệm vào chỗ tối trong 12
giờ.
a. Những câu hỏi nghiên cứu nào có thể được đưa ra để tiến hành thực
nghiệm nói trên?
b. Hãy dự đoán kết quả thực nghiệm ở chuông A và chuông B? Giải thích
kết quả thực nghiệm?
17
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
c. Nếu chỉ tiến hành thực nghiệm ở chuông A mà không cần thực nghiệm
ở chuông B thì có đạt được mục đích thực nghiệm không? Giải thích?
d. Hãy thiết kế một phương án thực nghiệm khác thay thế cho phương án
thực nghiệm trên mà vẫn đảm bảo đạt được mục đích thực nghiệm?
c. Hãy dự đoán kết quả thực nghiệm và giải thích kết quả của thực nghiệm?
d. Hãy đưa ra một biện pháp phòng ngừa an toàn nên được thực hiện
trong quá trình tiến hành thực nghiệm nêu trên? Giải thích tại sao?
Bài tập 30: Thực nghiệm của Helmont
Hãy đọc đoạn thông tin dưới đây: Một trong những thực nghiệm nổi tiếng
trong lịch sử sinh học đó là thực nghiệm của nhà khoa học Johannes Baptista
van Helmont, công bố năm 1648. Nó được coi như là thực nghiệm định lượng
về sinh học đầu tiên. Van Helmont đã tiến hành thực nghiệm như sau: ông cho
90kg đất sấy khô vào trong 1 cái chậu rộng và trồng vào đó 1 cây liễu có khối
lượng 2,2kg và ông cố gắng không cho bụi bẩn xâm nhập vào chiếc chậu bằng
cách ông phủ lên nó 1 chiếc đĩa kim loại có đục lỗ. Chậu cây này được ông tưới
bằng nước mưa hoặc nước cất trong suốt 5 năm. Sau thời gian 5 năm, ông cân
cây liễu và thấy nó đạt 76kg, sau đó ông lấy số đất đem sấy khô và cân lại thì
thấy khối lượng đất thay đổi không đáng kể, nó chỉ giảm đi khoảng 50g.
Từ đoạn thông tin trên, hãy trả lời các câu hỏi sau:
a. Những câu hỏi nghiên cứu nào có thể được đặt ra để Van Helmont tiến
hành thực nghiệm nêu trên?
b. Em hãy đưa ra giả thuyết cho thực nghiệm của Van Helmont?
c. Van Helmont đưa ra kết luận từ thực nghiệm của ông rằng 73kg gỗ, vỏ
cây và rễ tăng lên là chỉ nhờ nước.
Kết luận trên của Van Helmont đã hoàn toàn chính xác chưa? Em hãy
giải thích tại sao?
d. Thực nghiệm của Van Helmont có giá trị gì?
e. Đối tượng cây liễu mà Van Helmont đã nghiên cứu là một sự lựa chọn
tuyệt vời và nó đóng góp không nhỏ vào thành công thực nghiệm của ông. Hãy giải
thích tại sao?
f. Em có cho rằng Van Helmont là một nhà khoa học giỏi? Hãy đưa ra các
minh chứng cho nhận định của em?
2.2.4. Thực nghiệm sư phạm
2.2.4.1. Mục đích thực nghiệm
b. Phương án thực nghiệm
- Chúng tôi đã tiến hành sử dụng các bài tập thực nghiệm trong tiết học lí
thuyết trong SGK lớp 11 và 12 THPT, ban Cơ bản.
STT
Tên bài dạy
Số tiết
1
Lớp 12: Quy luật phân li Menđen
1
2
Lớp 12: Công nghệ gen
1
3
Lớp 11: Thoát hơi nước ở thực vật
1
4
Lớp 11: Cảm ứng ở thực vật
1
- Chọn học sinh thực nghiệm:
+ Nguyên tắc: đảm bảo tính đồng đều về năng lực của học sinh.
+ Hình thức thực nghiệm: Tiến hành song song, một lớp đối chứng và lớp
thực nghiệm. Cụ thể, cặp lớp chọn thực nghiệm: lớp 12 Toán 1 & 12 Toán 2 ; 12
Anh 1 & 12 Anh 2; lớp 11 Toán 1 & 11 Toán 2 ; 11 Anh 1 & 11 Anh 2.
Thời gian làm thực nghiệm: năm thứ nhất (2014 – 2015), năm thứ hai
(2015 – 2016).
* Riêng với học sinh các lớp chuyên và học sinh giỏi thì chúng tôi sử
dụng phương pháp đối chứng qua kết quả. Do cấu trúc đặc thù của chương trình
20
thân cao bình thường (dòng 3) bằng cùng một loại hoocmôn thực vật với cùng
một nồng độ và thời gian xử lí như nhau. Tất cả các cây thí nghiệm lấy từ các
dòng 1, 2 và 3 đều có cùng độ tuổi sinh lí và được gieo trồng trong điều kiện
như nhau. Sau một thời gian theo dõi người ta thấy các cây được xử lí hoocmôn
của dòng 1 có thân cao bình thường như cây của dòng 3, còn các cây của dòng 2
và 3 mặc dù được xử lí hoocmôn vẫn không có gì thay đổi về chiều cao.
a. Nêu các chức năng của hoocmôn nói trên và đưa ra giả thuyết giải thích
kết quả thí nghiệm.
b. Hãy mô tả thí nghiệm nhằm tìm bằng chứng ủng hộ giả thuyết trên.
- Kết quả kiểm tra: Kết quả của 2 lần kiểm tra được chúng tôi thu thập, xử lí
21
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
bằng tham số thống kê: Mode, Xi và sau đó toàn bộ số liệu của 2 lần kiểm tra
được chúng tôi mô tả thông qua biểu đồ 3.1 và 3.2 dưới đây.
Biểu đồ 3.1. So sánh tần suất số HS đạt điểm Xi về năng lực thực nghiệm giữa
nhóm ĐC và nhóm TN ở bài kiểm tra lần 1
Biểu đồ 3.2. So sánh tần suất số HS đạt điểm Xi về năng lực thực nghiệm giữa
nhóm ĐC và nhóm TN ở bài kiểm tra lần 2
Ghi chú: ĐC – Đối chứng, TN – Thực nghiệm
Biểu đồ 3.1 và biểu đồ 3.2 cho thấy ở cả 2 lần kiểm tra, giá trị mode của
nhóm ĐC là 6 và giá trị mode của nhóm TN là 7; đồng thời tính mức điểm từ 6
c. Kết quả thí nghiệm sẽ như thế nào nếu thay đổi biến độc lập?
d. Hiện nay, có nhiều ý kiến trái chiều về việc nghiên cứu cũng như sử dụng
sinh vật biến đổi gen. Quan điểm của em về vấn đề này như thế nào?
e. Em ủng hộ hay phản đối việc nghiên cứu cũng như việc sử dụng sinh vật
biến đổi gen?
* Kết quả bài kiểm tra:
Kết quả của 2 lần kiểm tra được chúng tôi thu thập, xử lí bằng tham số
thống kê: Mode, Xi và sau đó toàn bộ số liệu được mô tả thông qua biểu đồ 3.3
và 3.4 dưới đây.
Biểu đồ 3.3. So sánh tần suất số HS đạt điểm Xi về năng lực thực nghiệm giữa
nhóm ĐC và nhóm TN ở bài kiểm tra lần 1
23
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
-
NĂM HỌC 2015 - 2016
Biểu đồ 3.4. So sánh tần suất số HS đạt điểm Xi về năng lực thực nghiệm giữa
nhóm ĐC và nhóm TN ở bài kiểm tra lần 2
Ghi chú: ĐC – Đối chứng, TN – Thực nghiệm
Biểu đồ 3.3 và biểu đồ 3.4 cho thấy ở lần kiểm tra 1, giá trị mode của
nhóm ĐC là 6 và giá trị mode của nhóm TN là 7; ở lần kiểm tra 2 giá trị mode
của nhóm ĐC là 5 và giá trị mode của nhóm TN là 7. Đặc biệt ở lần kiểm tra 2,
chỉ có nhóm TN mới có giá trị điểm 10.
trên cơ sở đó chúng tôi đã xem xét và có những điều chỉnh để giá trị và hiệu quả
sử dụng hệ thống bài tập thực nghiệm được tốt hơn.
2.2.5. Kết luận và kiến nghị
2.2.5.1. Kết luận:
Xây dựng các bài tập thực nghiệm trong dạy học Sinh học ở các trường
THPT đã giải quyết được những vấn đề sau:
1. Nghiên cứu và phân tích cơ sở lí luận và cơ sở thực tiễn của bài tập thực
nghiệm một cách có hệ thống đã giúp thiết kế quy trình xây dựng bài tập thực
nghiệm một cách hợp lí và khoa học.
2. Từ kết quả điều tra vai trò của thực nghiệm và thực trạng sử dụng thực
nghiệm trong việc dạy học Sinh học ở các trường THPT tỉnh Nam Định đã
khẳng định việc thiết kế quy trình xây dựng bài tập thực nghiệm vào thực tiễn
giảng dạy là một việc cần thiết.
3. Đã đề xuất được quy trình xây dựng bài tập thực nghiệm (với 3 bước: 1) Xác
định mục tiêu tổng quát của chương trình, của từng chương và mục tiêu cụ thể ở
mỗi bài học; 2) Xác định các kiến thức, kĩ năng thực nghiệm có thể xây dựng
được thành bài tập thực nghiệm; 3) Thiết kế bài tập thực nghiệm theo các dạng)
để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học.
4. Đã vận dụng quy trình đề xuất để xây dựng được hệ thống các bài tập thực
nghiệm trong dạy học Sinh học theo tiếp cận phát triển năng lực thực nghiệm cho
25