Luận án: Sử dụng thí nghiệm dạy Sinh lý thực vật cho sinh viên Sư phạm Sinh học CĐSP

Lý do chọn đề tài 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.

Xuất phát từ vai trò của thí nghiệm trong quá trình dạy học Sinh học Trong quá trình dạy học các môn khoa học tự nhiên, phương pháp quan sát, thí nghiệm (TN) có vai trò quan trọng trong việc phát hiện, tìm tòi, nghiên cứu các tính chất, quy luật phát triển của sự vật, hiện tượng. TN vừa là nội dung vừa là phương tiện trực quan giúp truyền tải kiến thức và hình thành KN, kĩ xảo cho người học. TN có thể được sử dụng tổ chức các hoạt động nhận thức của người học ở tất cả các khâu của quá trình dạy học: khâu hình thành kiến thức mới, khâu củng cố, hoàn thiện kiến thức và khâu kiểm tra đánh giá. Đặc biệt, học sinh có thể tự phát hiện ra tri thức mới khi TN được sử dụng theo hướng tìm tòi nghiên cứu giúp phát triển tư duy sáng tạo, rèn KN thực hành và thói quen giải quyết các vấn đề bằng khoa học.

Dạy học bằng TN có ý nghĩa quan trọng và cấp thiết trong dạy học các môn khoa học tự nhiên và đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục nhằm nâng cao năng lực sáng tạo và KN thực hành cho người học. Để phương pháp này thực hiện có hiệu quả thì người GV phải có KN, kĩ xảo làm TN vững vàng và có KN dạy học thực hành TN tốt. Do đó, TN cũng được chú trọng khai thác và sử dụng trong quá trình đào tạo giáo viên (GV) ở các trường Sư phạm. Thực tế dạy học thí nghiệm Sinh lí thực vật ở trường Cao đẳng Sư phạm Trong quá trình dạy học Sinh học nói chung và dạy Sinh lí thực vật (SLTV) nói 2 riêng ở trường Cao đẳng Sư phạm (CĐSP) thì TN được sử dụng để hình thành và rèn luyện KN song song với việc hình thành kiến thức cho SV.

Ngoài ra, TN còn là phương tiện để nghiên cứu khoa học Sinh học nhằm phát hiện ra những tri thức mới cho SV CĐSP. Vì vậy, sử dụng TN vừa góp phần nâng cao chất lượng học tập bộ môn vừa phát triển năng lực thực nghiệm cho SV Sư phạm sau khi ra trường – đây có thể coi là nhiệm vụ quan trọng của các giảng viên dạy các môn cơ bản ở các trường Sư phạm trong đào tạo giáo viên. 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. 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. 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.

Đối tƣợng và khách thể nghiên cứu 4. Đối tượng: thí nghiệm SLTV, quy trình sử dụng các TN trong dạy học học phần SLTV 4. Khách thể: Phương pháp dạy học học phần SLTV 3 5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài 5.

Nghiên cứu tổng quan và cơ sở lý luận về TN, sử dụng TN trong dạy học, KN thiết kế TN, KN làm TN và KN dạy học TN. Điều tra thực trạng sử dụng TN để tổ chức dạy học SLTV và việc rèn luyện KN làm TN, KN dạy học TN cho SV ở các trường CĐSP. Xác định cấu trúc KN thiết kế TN, KN làm TN của SV Sư phạm Sinh học. Xây dựng hệ thống thí nghiệm sử dụng trong dạy học Sinh lí thực vật.

Xây dựng nguyên tắc, quy trình sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh lí thực vật. Xây dựng các tiêu chí và bộ công cụ để đánh giá KN làm TN của SV. Đề xuất biện pháp tích hợp rèn luyện nghiệp vụ sư phạm về sử dụng thí nghiệm ở phổ thông. Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra đánh giá hiệu quả của việc sử dụng TN trong dạy học học phần SLTV.

Phƣơng pháp nghiên cứu 6. Nghiên cứu lý thuyết Nghiên cứu các văn bản của Nhà nước, Bộ Giáo dục và đào tạo về chiến lược phát triển và đổi mới giáo dục. Thu thập, phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa, đánh giá, bình luận các tài liệu về TN, sử dụng TN; hình thành và đánh giá KN làm TN trong dạy học nói chung, dạy học Sinh học, dạy học SLTV nói riêng làm cơ sở cho xây dựng cơ sở lí luận cho đề tài. Điều tra sư phạm Để xác định thực trạng sử dụng TN trong quá trình dạy học Sinh học ở trường CĐSP, chúng tôi tiến hành lấy ý kiến của một số GV và SV CĐSP qua phiếu điều tra và qua phỏng vấn trực tiếp.

Nội dung điều tra bao gồm các vấn đề sau: - Nhận thức của GV CĐSP về sự cần thiết và mục đích sử dụng TN trong dạy học SLTV ở trường CĐSP. - Mức độ sử dụng TN trong dạy học SLTV ở trường CĐSP. - Việc hình thành KN thiết kế TN cho SV Sư phạm Sinh học. - 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. 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.

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 nghiệm sư phạm, chúng tôi tính các tham số thống kê, phân tích số liệu qua phần mềm SPSS 18.0 và đánh giá hiệu quả sử dụng TN trong dạy học SLTV cho SV Sư phạm Sinh học ở trường CĐSP. Phương pháp xử lí số liệu bằng thống kê toán học Số liệu thực nghiệm được chúng tôi xử lý bằng phần mềm SPSS 18.0: * Phân tích thống kê mô tả: sử dụng công cụ Frequencies trong chức năng Descriptive Statistics của Analyze. Các tham số thống kê đặc trưng gồm: - Mean - giá trị trung bình: nhằm xác định điểm trung bình về mức độ tiếp thu kiến thức, về điểm KN thiết kế TN, KN làm TN của SV qua 3 giai đoạn 5 thực nghiệm. - Độ lệch chuẩn: nhằm xác định mức độ phân tán của số liệu quanh giá trị trung bình.

- Mode: nhằm xác định giá trị có tần suất xuất hiện nhiều nhất trong tập hợp các giá trị của dữ liệu. - Median – trung vị: là giá trị của số liệu có vị trí nằm giữa bộ số liệu sắp xếp theo trật tự. Đây là điểm giữa của phân phối. - Phân tích tần số (frequency): là số lần xuất hiện của giá trị Xi trong tổng số N số liệu.

Trong các nghiên cứu, đại lượng thống kê này được sử dụng trong việc xác định xem có bao nhiêu đối tượng, nội dung nghiên cứu được xuất hiện/lựa chọn. - Phân tích tần suất (percent): là tỉ số của tần số trên tổng số trường hợp: P i = ni/N (0 ≤ pi ≤ 1). Đây là phương pháp để tính tỷ lệ % của các nội dung/phương án được lựa chọn qua các ý kiến thu thập được.