B GIO DC V O TO
TRNG I HC S PHM H NI
TH LOAN
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
Chuyờn ngnh: Lý lun v Phng phỏp dy hc b mụn Sinh hc
Mó s: 9140111
LUN N TIN S KHOA HC GIO DC
Ngi hng dn khoa hc: GS.TS. INH QUANG BO
H NI - 2018
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự
hướng dẫn của GS. TS. Đinh Quang Báo. Các kết quả, số liệu trình bày trong
luận án là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Hà Nội, tháng 4 năm 2018
Tác giả luận án
ĐỖ THỊ LOAN
ii
Lời cảm ơn ................................................................................................................. ii
Mục lục ...................................................................................................................... iii
Danh mục chữ viết tắt trong luận án ......................................................................... vi
Danh mục bảng ........................................................................................................ vii
Danh mục biểu đồ, sơ đồ ........................................................................................... ix
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài .....................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ...............................................................................2
3. Giả thuyết khoa học ................................................................................................2
4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu ........................................................................2
5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài ..............................................................................3
6. Phương pháp nghiên cứu .........................................................................................3
7. Những đóng góp mới của đề tài ..............................................................................6
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .......................................................................................7
Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ............................7
1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu ...........................................................................7
1.1.1. Sự ra đời của thí nghiệm trong nhận thức loài người ...................................7
1.1.2. Một số nghiên cứu sử dụng thí nghiệm trong dạy học ...................................8
1.1.3. Tình hình nghiên cứu về kĩ năng, rèn luyện kĩ năng cho người học ............14
1.2. Cơ sở lí luận của đề tài .....................................................................................19
1.2.1. Thí nghiệm ....................................................................................................19
1.2.2. Sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh học ................................................29
1.2.3. Kĩ năng, kĩ năng thiết kế thí nghiệm, kĩ năng làm thí nghiệm .....................33
1.2.4. Kĩ năng dạy học và kĩ năng dạy học thí nghiệm ..........................................41
1.3. Cơ sở thực tiễn ..................................................................................................42
1.3.1. Mục đích, nội dung và phương pháp điều tra ..............................................42
1.3.2. Kết quả và phân tích ....................................................................................43
Tiểu kết chƣơng 1 ....................................................................................................55
3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm ............................................................................119
3.3.1. Đối tượng thực nghiệm ..............................................................................119
3.3.2. Cách tiến hành thực nghiệm ......................................................................120
v
3.3.3. Phương pháp thu thập dữ liệu và đo lường ...............................................121
3.3.4. Phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm .............................................122
3.4. Kết quả thực nghiệm ......................................................................................124
3.4.1. Phân tích định lượng kết quả thực nghiệm ................................................124
3.4.2. Phân tích định tính .....................................................................................137
Tiểu kết chƣơng 3 ..................................................................................................140
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ...................................................................................141
DANH MỤC CÔNG TRINH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN
ĐẾN LUẬN ÁN .....................................................................................................143
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................144
PHỤ LỤC
vi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN
STT
CHỮ VIẾT TẮT
CHỮ VIẾT ĐÂY ĐỦ
Cao đẳng Sư phạm
7
THCS
Trung học cơ sở
8
THPT
Trung học phổ thông
9
KT
Kiến thức
10
KN
Kĩ năng
11
PP
Bảng 1.7. Kết quả điều tra mức độ sử dụng các thí nghiệm trong các giờ dạy lý
thuyết trong dạy học SLTV .....................................................................................45
Bảng 1.8. Kết quả điều tra mức độ phát triển KN thiết kế TN cho SV ....................46
Bảng 1.9. Kết quả điều tra về vấn đề phát triển KN thành phần của KN thiết kế TN 47
Bảng 1.10. Kết quả điều tra về thời điểm hướng dẫn kĩ thuật phòng TN cho SV ....47
Bảng 1.11. Kết quả điều tra mức độ hướng dẫn kĩ thuật phòng thí nghiệm .............48
Bảng 1.12. Kết quả điều tra việc hình thành KN làm TN cho SV ............................49
Bảng 1.13. Kết quả điều tra tích hợp việc rèn luyện KN dạy học TN ở phổ thông .........50
Bảng 1.14. Kết quả điều tra về hiểu biết của SV về vai trò của TN trong quá trình dạy
học SLTV...................................................................................................................51
Bảng 1.15. Kết quả điều tra về mức độ tự tin của SV về KN khi dạy TN ở phổ thông ..........52
Bảng 1.16. Kết quả điều tra về mức độ đạt được về KN làm TN của SV ...........53
Bảng 1.17. Thang đo mức độ của KN làm TN .........................................................53
Bảng 1.18. Kết quả điều tra về khó khăn và mong muốn của SV trong việc nâng cao
KN làm TN SLTV .....................................................................................................54
Bảng 2.1. Nội dung chủ đề Sinh lí thực vật ..............................................................59
Bảng 2.2. Một số thí nghiệm SLTV sử dụng trong chủ đề .......................................64
Bảng 2.3. Các phương pháp có sử dụng thí nghiệm trong dạy học ..........................74
viii
Bảng 2.4. Các hoạt động của GV và SV trong quá trình dạy học chủ đề SLTV ......75
Bảng 2.5. Các mức độ sử dụng quy trình tổ chức sử dụng TN trong dạy học SLTV......78
Bảng 2.6. Các TN sử dụng trong chủ đề “quang hợp ở thực vật” ............................83
Bảng 2.7. Nội dung và kết quả TN sử dụng trong chủ đề “Quang hợp ở thực vật” ........85
Bảng 2.8. Ma trận các yêu cầu cần đạt sau khi học xong chuyên đề .........................95
Bảng 2.9. Các TN SLTV trong chương trình Sinh học THCS ...............................102
Bảng 2.10. Phương pháp đánh giá việc sử dụng TN trong dạy học SLTV ............104
Kết quả kiểm định điểm trung bình giữa các lần kiểm tra kiến thức ..128
Bảng 3.8.
Bảng tổng hợp kết quả đánh giá KN thực hiện kĩ thuật phòng TN .....128
Bảng 3.9.
Bảng tổng hợp kết quả đánh giá KN thực hiện các bước theo quy trình TN ...130
Bảng 3.10. Bảng tổng hợp kết quả đánh giá KN thu thập số liệu TN ...................131
Bảng 3.11. Bảng tổng hợp kết quả đánh giá KN phân tích kết quả TN sau
khi xử lí số liệu ..................................................................................133
Bảng 3.12. Tỉ lệ % các mức độ về kĩ năng làm TN qua các lần đánh giá .............134
Bảng 3.13. Sự tương quan giữa kết quả học tập với kết quả về kiến thức và
KN làm TN ở lần kiểm tra thứ 3 ........................................................137
ix
DANH MỤC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ
Trang
BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 1.1.
Kết quả điều tra nhận thức của GV CĐSP về việc sử dụng TN
trong dạy học Sinh học ở trường CĐSP ............................................43
Biểu đồ 3.1.
Biểu đồ 3.9. Bảng tổng hợp kết quả đánh giá KN xử lí số liệu ...........................132
Biểu đồ 3.10. Biểu đồ kết quả đánh giá KN xử lí số liệu .....................................132
Biểu đồ 3.11. Biểu đồ kết quả đánh giá KN phân tích kết quả sau xử lí số liệu ..134
Biểu đồ 3.12. Biểu đồ kết quả các lần kiểm tra về KN làm TN theo mức độ .......135
Biểu đồ 3.13. Biểu đồ kết quả học tập học phần SLTV của SV ...........................136
SƠ ĐỒ
Sơ đồ 1.1. Thí nghiệm coi như hệ thông tin ..............................................................20
Sơ đồ 1.2. Thí nghiệm là hệ điều khiển ....................................................................20
Sơ đồ 1.3. Phân loại thí nghiệm trong dạy học vật lý ...............................................21
Sơ đồ 1.4. Phân loại thí nghiệm trong dạy học Hóa học ...........................................22
Sơ đồ 1.5. Quy trình sử dụng thí nghiệm tổ chức SV học kiến thức mới .................32
Sơ đồ 2.1. Quy trình sử dụng TN trong dạy học SLTV ............................................72
Sơ đồ 2.2. Quang hệ hấp thụ ánh sáng trên màng thylacoid .....................................92
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
1.1. Xuất phát từ yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học
Định hướng đổi mới căn bản và toàn diện nền giáo dục Việt Nam được nêu
rõ trong Văn kiện Đại hội lần thứ XI của Đảng ta: "Tập trung nâng cao chất lượng
giáo dục, đào tạo, coi trọng giáo dục đạo đức, lối sống, năng lực sáng tạo, kĩ năng
thực hành, khả năng lập nghiệp”[47]. 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 (KN) thực hành, tham gia
nghiên cứu, thực nghiệm, ứng dụng.
Tuy nhiên, trên thực tế hoạt động dạy và học thực hành TN ở trường CĐSP
chưa đáp ứng được nhu cầu đổi mới tăng cường dạy học thực hành TN cho người
học. Các TN chủ yếu được sử dụng ở cuối bài, cuối chương có tính chất minh họa
kiến thức mà chưa được chú trọng khai thác theo hướng tìm tòi – nghiên cứu phát
huy tính tích cực của người học. Nhiều GV còn cảm thấy khó khăn trong việc tổ chức
dạy học thực hành cũng như hình thành KN làm TN cho người học.
Từ những ưu điểm của TN 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” góp phần
nâng cao chất lượng học tập kiến thức SLTV, rèn luyện kĩ năng làm TN, qua đó, phát
triển KN dạy học TN của SV ngành Sư phạm Sinh học ở các trường CĐSP.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Sử dụng các TN 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 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 TN trong dạy học
học phần SLTV
4.2. Khách thể: Phương pháp dạy học học phần SLTV
3
- 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.
4
Chúng tôi thu được kết quả điều tra của GV và SV bằng phiếu điều tra thông
qua Google Docs Forms, sau đó, tiến hành xử lí số liệu bằng phần mềm Excel. Qua
phân tích kết quả xử lí số liệu kết hợp với phỏng vấn trực tiếp GV và SV CĐSP,
chúng tôi đưa ra nhận định thực trạng dạy và học TN SLTV ở trường CĐSP.
6.3. Phương pháp tham vấn chuyên gia
Trao đổi, xin ý kiến đóng góp của các giáo sư, các nhà khoa học đầu ngành về
giáo dục học, lý luận, PPDH Sinh học và SLTV về các vấn đề sau:
- Phiếu điều tra thực trạng về quá trình dạy học TN SLTV ở trường CĐSP
- Cấu trúc KN thiết kế TN và KN làm TN
- Quy trình làm TN và đánh giá KN làm TN
- Quy trình sử dụng TN tổ chức dạy học học phần SLTV
- Các nội dung triển khai thực nghiệm sư phạm để kiểm tra hiệu quả đạt được.
6.4. Thực nghiệm sư phạm
Mục đích thực nghiệm: Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra tính đúng đắn
và hiệu quả mà giả thuyết khoa học của đề tài đã đặt ra.
Phƣơng pháp thực nghiệm:
Đề tài triển khai thực nghiệm sư phạm trong năm học 2014 -2015 và năm
học 2015 – 2016, năm học 2016-2017 tại trường: CĐSP Sơn La, CĐSP Hưng Yên,
CĐSP Nam Định, CĐSP Nghệ An.
Phương án thực nghiệm được thực hiện: Các lớp SV CĐSP Sinh học được dạy
theo quy trình và giáo án được soạn theo hướng của đề tài. Chúng tôi sử dụng các công
cụ đánh giá đã được xây dựng để đánh giá thực nghiệm qua 3 giai đoạn: trước thực
nghiệm, trong quá trình thực nghiệm và sau thực nghiệm.
- Sau khi thu thập được các số liệu và các minh chứng trong quá trình thực
H0: không có sự khác biệt về điểm trung bình.
H1: có khác biệt về điểm trung bình.
Để kết luận là chấp nhận hay bác bỏ giả thuyết H0, ta sẽ dùng các kiểm định phù hợp.
- Kiểm định giả thuyết về giá trị trung bình của 2 tổng thể độc lập
(Independent Samples T - test) (thủ thuật SPSS: vào Analyze Compare Means
Independent Samples T - test)
- Kiểm định giả thuyết về giá trị trung bình của 2 tổng thể phụ thuộc hay
phối hợp từng cặp một (Paired-samples T-test) (thủ thuật SPSS: Analyze ->
Compare means -> Paired-samples T-test).
Dựa vào giá trị P (p-value) (SPSS viết tắt p-value là sig.) để kết luận là chấp
nhận hay bác bỏ giả thuyết H0
p-value (sig.) ≤ α (mức ý nghĩa) bác bỏ giả thuyết H0. Có nghĩa là có mối
quan hệ có ý nghĩa giữa các biến cần kiểm định.
p-value (sig.) > α (mức ý nghĩa) chấp nhận H0. Không có mối quan hệ
giữa các biến cần kiểm định.
- Phân tích hệ số tương quan Pearson: đo lường mức độ tương quan tuyến
tính giữa 2 biến. Hệ số tương quan Pearson (r) sẽ nhận giá trị từ +1 đến -1.
6
r > 0 cho biết một sự tương quan thuận giữa hai biến, nghĩa là nếu giá trị của
biến này tăng thì sẽ làm tăng giá trị của biến kia và ngược lại.
r < 0 cho biết một sự tương quan nghịch giữa hai biến, nghĩa là nếu giá trị
của biến này tăng thì sẽ làm giảm giá trị của biến kia và ngược lại.
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.
giành lấy ở tự nhiên những gì con người cần...” (dẫn theo Đinh Quang Báo, 2001)
[3]. Khoa học thực nghiệm bắt đầu quan tâm đến những quan sát từ các thao tác chủ
động như vậy.
Galile (1564 – 1642) – một nhà vật lí người Italia được coi là ông tổ của
phương pháp thực nghiệm. Ông cho rằng “Muốn hiểu biết thiên nhiên phải trực tiếp
quan sát thiên nhiên, phải làm TN, phải hỏi thiên nhiên chứ không phải hỏi
Aristotle hoặc kinh thánh” [34]. Sau đó, các nhà khoa học như Francis Bacon,
Descartes và sau này là Newton đã tiếp tục xây dựng và phát triển phương pháp
thực nghiệm một cách có khoa học.
Trong thế kỉ tiếp theo, người ta sử dụng TN trong các khám phá ở nhiều lĩnh
vực. Nhà hóa học người Pháp Antoine Lavoisier (1743-1794) được coi là người
sáng lập của hóa học hiện đại. Ông đã tiến hành TN định lượng đầu tiên để nghiên
cứu hóa học. Sang thế kỉ XIX, với phương pháp thực nghiệm, Sinh học đã chuyển từ
trình độ quan sát – mô tả sang thực nghiệm – giải thích, làm sáng tỏ dần những mối
liên hệ nhân – quả trong các hiện tượng sinh học.
Việc cải tiến về thiết kế và phân tích TN diễn ra mạnh mẽ trong những năm đầu
8
thế kỷ 20, với sự đóng góp từ các nhà thống kê như Ronald Fisher, Jerzy Neyman,
Oscar Kempthorne, Gertrude Mary Cox, William Gemmell Cochran và nhiều nhà khoa
học khác. Các nhà khoa học tiến hành những TN đầu tiên nhận thấy một TN cũng phải
kiểm soát các yếu tố gây nhiễu có thể hạn chế hoặc sai lệch kết quả TN. Do tầm quan
trọng của việc kiểm soát các biến có khả năng gây nhiễu, người ta đã đề xuất xây dựng
phòng TN để tránh những yếu tố không liên quan ảnh hưởng đến kết quả TN [59].
Lúc đầu, TN được sử dụng trong các ngành khoa học tự nhiên như vật lý,
thiên văn học, hóa học. Sau đó, các nhà khoa học bắt đầu sử dụng TN trong các lĩnh
vực như sinh học, y tế, giáo dục,…thậm chí, cả trong các ngành khoa học xã hội.
Như vậy, từ thế kỷ XVII, phương pháp thực nghiệm với tư cách là một phương
(PPDH) tích cực dựa trên TN nghiên cứu, áp dụng cho việc giảng dạy các môn khoa
học tự nhiên là phương pháp “Bàn tay nặn bột” (tiếng Anh là “Hands on”, tiếng Pháp
là “La Main à la Pate”). Phương pháp này chú trọng đến việc hình thành kiến thức
cho HS bằng cách tìm tòi nghiên cứu để chính HS tìm ra câu trả lời cho các vấn đề
được đặt ra thông qua tiến hành TN, quan sát, nghiên cứu tài liệu hay điều tra. Với
cách giảng dạy này, HS không chỉ tích lũy được những tri thức khoa học mà còn phát
triển KN thực hành và tư duy khoa học [20].
Nghiên cứu về giảng dạy khoa học của Shulman và Tamir (1973) đã xác
định ba lý do cơ bản ủng hộ việc sử dụng TN trong giảng dạy khoa học: (1) đối
tượng của khoa học rất phức tạp và trừu tượng, (2) SV cần phải tham gia vào quá
trình nghiên cứu để đánh giá được thái độ và phương pháp nghiên cứu của SV, (3)
công việc thực hành TN rất thú vị với SV.
Một nhà khoa học người Mỹ - Charles Pierce (1877 - 1958), người ủng hộ
việc sử dụng phương pháp khoa học như một phương thức điều tra để làm thỏa mãn
những nghi ngờ của người học. Mục tiêu cuối cùng là đào tạo SV theo cách thực
hành của các nhà khoa học để SV có thể trở thành những nhà khoa học giỏi trong
tương lai.
Hiệp hội Sinh học Mỹ cũng nhận định rằng TN có vai trò quan trọng trong việc hỗ
trợ và thúc đẩy công tác nghiên cứu khoa học vì nó kích thích sự tò mò và tư duy sáng tạo
của HS, giúp HS tiếp cận dần với các phương pháp khoa học, khuyến khích khả năng suy
nghĩ độc lập, chủ động giải quyết vấn đề.
Dạy học có sử dụng TN là hình thức học tập theo hướng hoạt động; Trọng
tâm là làm và phần lớn các hoạt động được thực hiện trong phòng TN sinh học. Kĩ
thuật giảng dạy thực nghiệm bao gồm việc quan sát, phân loại, đo lường, dự báo,
mô tả, giả thuyết, TN và suy diễn.
1.1.2.2. Ở Việt Nam
Ở Việt Nam, có nhiều công trình nghiên cứu sử dụng TN trong dạy học phổ
10
dụng để xác định nhiệm vụ nhận thức, tạo các tình huống có vấn đề, tìm tòi kiến thức
mới, củng cố, hoàn thiện tri thức và thực hành củng cố, rèn luyện KN cho HS.
11
Tác giả Nguyễn Vinh Hiển [12] đã xác định nguyên tắc, thiết kế quy trình
hoạt động quan sát và TN trong dạy học các bài kiến thức mới chủ yếu là đặc điểm
cấu tạo và hoạt động sống của các cơ quan của cây xanh trong chương trình Sinh
học 6 Trung học cơ sở (THCS) nhằm tích cực hóa hoạt động của HS.
Theo hướng thử nghiệm và cải tiến các TN, đã có một số tác giả như Nguyễn
Xuân Ninh [31], Phan Thị Hồng The [41], Ngô Thị Minh Ngọc [28],… đã đưa ra
những cải tiến và quy trình dạy những bài thực hành cụ thể trong chương trình Sinh
học lớp 10 và lớp 11. Tuy nhiên, các tác giả mới tập trung vào các bài thực hành
cuối bài, cuối chương mà chưa đề cập đến việc tổ chức dạy học bằng các TN theo
hướng tìm tòi nghiên cứu, phát triển những tri thức mới qua TN. Và quy trình đó
các tác giả đưa ra chú trọng nhiều vào hoạt động của GV mà chưa nhấn mạnh đến
hoạt động tích cực của HS.
Ngoài ra, còn nhiều sách cung cấp nội dung và phương pháp thực hành các
TN trong trường phổ thông, tiêu biểu là cuốn “Thực hành Sinh học trong trường
phổ thông” [43] của tập thể các GV khoa Sinh học trường Đại học Sư phạm Hà Nội.
Cuốn sách cung cấp nội dung và phương pháp thực hành của 10 phần kiến thức về:
Tế bào học, Hóa Sinh học, Vi sinh vật học, Di truyền học, Thực vật học, Sinh lí
thực vật học, Động vật học, Sinh lí động vật học, Sinh thái học và Phương pháp dạy
học. Các phần kiến thức này phù hợp với chương trình Sinh học phổ thông hiện
hành. Cấu trúc của mỗi bài thực hành trong sách gồm các phần như sau: (1) –
Chuẩn bị của GV: gồm mục tiêu, thông tin bổ sung, định hướng hoạt động của GV,
hướng dẫn tự làm thiết bị và xử lý kết quả, (2) – Hướng dẫn hoạt động của HS: gồm
mục tiêu, nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ, cách tiến hành và phân tích kết quả. Cuốn
sách là tập hợp đầy đủ các bài thực hành Sinh học phổ thông, là tài liệu tham khảo
TN và KN tổ chức dạy học bằng các TN. Vì vậy, việc sử dụng các TN trong đào tạo
các GV tương lai (SV Sư phạm) cũng được nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu, nhất
là trong đào tạo GV các môn khoa học tự nhiên.
Trong cuốn Lí luận dạy học Hóa học, tác giả Nguyễn Ngọc Quang cho rằng
TN giữ vai trò cơ bản trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo của nhà trường vì TN là
mô hình đại diện cho hiện thực khách quan, là cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn,
có thể sử dụng trong tất cả các khâu của quá trình dạy học và giúp hình thành KN,
kĩ xảo cho người học. Tác giả phân loại TN hóa học nhà trường thành 2 loại: (1) TN
biểu diễn bởi GV và (2) TN của học sinh. Tác giả đưa ra yêu cầu sư phạm và các
biện pháp phối hợp lời nói với TN biểu diễn của GV. TN hóa học còn được sử dụng
trong phương pháp nghiên cứu theo quy trình 3 giai đoạn: định hướng, lập kế hoạch
và thực hiện kế hoạch [35].
13
Trong cuốn “Phương pháp dạy học Vật lý ở trường phổ thông” của tác giả
Nguyễn Đức Thâm và cộng sự đã đưa ra đặc điểm và chức năng của TN vật lý trong
quá trình dạy học. Các tác giả cho rằng TN là một bộ phận của phương pháp nhận thức
vật lí, là phương tiện để thu nhận, kiểm tra và vận dụng tri thức. Các tác giả cũng đưa
ra những yêu cầu và PPDH đối với việc sử dụng TN trong dạy học Vật lý [39].
Trong đào tạo GV Sinh học, các tác giả Trần Bá Hoành, Đinh Quang Báo,
Nguyễn Đức Thành, Nguyễn Quang Vinh,… cũng chú trọng đến việc sử dụng TN
trong dạy học Sinh học để hình thành và rèn luyện KN TN thực hành cũng như phát
huy tư duy sáng tạo cho người học.
Tác giả Đinh Quang Báo và Nguyễn Đức Thành đưa ra các phương pháp sử
dụng các TN trong quá trình dạy học gồm: phương pháp biểu diễn TN – nghiên
cứu và phương pháp thực hành TN [3].
Trong giảng dạy các bộ môn chuyên ngành Sinh học, hầu hết lý thuyết được
dạy trước còn phần lớn TN được sử dụng ở cuối bài, cuối chương để củng cố, minh
nguyên lí, dụng cụ, hóa chất, nguyên liệu và cách tiến hành TN. Đây chỉ là quy trình
thực hiện TN về mặt kĩ thuật. SV thực hiện TN theo mẫu sẵn trong giáo trình nhằm
củng cố, minh họa kiến thức. Tuy nhiên, các tài liệu lại chưa đề cập đến quy trình tổ
chức dạy kiến thức lý thuyết SLTV có sử dụng TN như thế nào.
Qua nghiên cứu tổng quan ở trên, chúng tôi thấy có rất nhiều công trình
nghiên cứu việc sử dụng TN trong quá trình dạy học chủ yếu ở cấp học phổ thông
nhằm phát huy tính tích cực của HS và nâng cao chất lượng dạy học bộ môn. Còn ở
cấp Cao đẳng, Đại học thì trong đào tạo GV ở các môn Vật lí, Hóa học, Sinh học đã
có những nghiên cứu về lí luận phương pháp sử dụng TN trong dạy học, tuy nhiên,
ở các bộ môn cơ bản, các TN được đưa ra theo một quy trình về mặt kĩ thuật để
củng cố, minh họa kiến thức mà chưa được khai thác theo hướng nghiên cứu phát
huy tư duy sáng tạo của SV thông qua các bài TN thực hành.
Trên cơ sở các nghiên cứu ở trên, chúng tôi đi chú trọng đến phát triển KN
thiết kế TN và KN làm TN để người học hiểu bản chất logic TN, tiến hành TN, từ
đó, SV tự chiếm lĩnh kiến thức từ các TN, đồng thời, trong quá trình giảng dạy
SLTV, GV cũng chú ý đến tích hợp rèn luyện KN dạy học TN ở phổ thông giúp SV
có tâm thế tốt để giảng dạy Sinh học sau này.
1.1.3. Tình hình nghiên cứu về kĩ năng, rèn luyện kĩ năng cho người học
Có nhiều tác giả trên thế giới và trong nước nghiên cứu về KN thực hiện thí
nghiệm và năng lực thực nghiệm của GV các môn khoa học tự nhiên.
1.1.3.1. Trên thế giới
Các tác giả James và Schaff (1975); Voltmer và James (1982) qua khảo sát
một số trường Đại học, Cao đẳng ở Hoa Kì đã chia thành nhóm KN TN chung cho
15
các môn khoa học tự nhiên và nhóm KN riêng cho từng môn riêng biệt trong 70
KN thực hiện TN cần thiết ở GV dạy các môn khoa học tự nhiên (dẫn theo Phạm
Kim Chung) [5].