I. Tổng Quan Nghiên Cứu Sử Dụng Thí Nghiệm Tại ĐHQGHN
Nghiên cứu sử dụng thí nghiệm để tổ chức hoạt động học tập tại Đại học Quốc Gia Hà Nội (VNU) đang ngày càng được quan tâm. Thế kỷ XXI đòi hỏi nguồn nhân lực có kỹ năng và kiến thức vững chắc, vì vậy đổi mới phương pháp giảng dạy là yếu tố then chốt. Nghị quyết Hội nghị lần thứ 8, Ban Chấp hành Trung ương Đảng khóa XI nhấn mạnh việc phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học, khắc phục lối truyền thụ một chiều, ghi nhớ máy móc. Cần tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực. Điều này đặt ra yêu cầu cấp thiết về đổi mới phương pháp dạy học tại ĐHQGHN. Đại hội Đảng XII tiếp tục khẳng định giáo dục là quốc sách hàng đầu, chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học; học đi đôi với hành, lý luận gắn với thực tiễn.
1.1. Bối Cảnh Đổi Mới Giáo Dục Đại Học Tại Việt Nam
Luật Giáo dục sửa đổi năm 2005 nhấn mạnh yêu cầu về tính cơ bản, toàn diện, thiết thực, hiện đại và có hệ thống trong nội dung giáo dục. Phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, chủ động, tự giác, tư duy sáng tạo của người học; bồi dưỡng năng lực tự học, khả năng thực hành, lòng say mê học tập và ý chí vươn lên. Mục tiêu là chuyển từ phương pháp dạy học theo lối 'truyền thụ một chiều' sang dạy cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, hình thành năng lực và phẩm chất. Việc sử dụng thí nghiệm sư phạm trong giảng dạy cần được chú trọng hơn bao giờ hết. Cần đánh giá hiệu quả của các thí nghiệm trong học tập một cách khách quan và toàn diện.
1.2. Vai Trò Của Thí Nghiệm Trong Dạy Học Sinh Học
Sinh học là bộ môn khoa học thực nghiệm, nhiều hiện tượng, khái niệm, quy luật, quá trình đều bắt nguồn từ thí nghiệm. Eхiρ0ρ đã viết: “Không thể hình dung được việc giảng dạy sinh vật học trong nhà trường mà lại không có quan sát, không có thí nghiệm học tập”. Sử dụng phương pháp thí nghiệm trong dạy học các bài Sinh học là biện pháp nâng cao chất lượng dạy và học. Thí nghiệm Sinh học giúp học sinh đào sâu, mở rộng những kiến thức đã học, rèn luyện tính chính xác, cẩn thận, khoa học, và đặc biệt là phương pháp phát triển tư duy. Thí nghiệm góp phần làm cho học sinh huy động được cách học tích cực, gây hứng thú, làm sáng tỏ lý thuyết, khơi dậy tính tò mò khoa học, rèn luyện kỹ năng thực hành, nghiên cứu khoa học, thói quen giải quyết vấn đề bằng khoa học. Cần đánh giá hiệu quả thí nghiệm trong học tập một cách định lượng và định tính.
II. Vấn Đề Và Thách Thức Sử Dụng Thí Nghiệm Tại VNU
Mặc dù có vai trò quan trọng, việc sử dụng thí nghiệm trong tổ chức hoạt động học tập tại ĐHQGHN vẫn còn nhiều hạn chế. Số lượng và chất lượng thí nghiệm Sinh học chưa đáp ứng yêu cầu dạy học nói chung và yêu cầu đổi mới dạy học nói riêng. Điều kiện cơ sở vật chất chưa đáp ứng yêu cầu bài thí nghiệm như không đủ dụng cụ tiến hành hoặc dụng cụ hỏng hóc. Giáo viên ngại mất thời gian chuẩn bị, tự tiến hành thí nghiệm có minh họa trong sách giáo khoa mà không hướng dẫn học sinh tự làm hoặc tự thiết kế thí nghiệm. Hiệu quả dạy học còn tùy thuộc vào phương pháp sử dụng thí nghiệm. Cần tìm ra giải pháp nâng cao chất lượng đào tạo đại học thông qua việc cải thiện việc sử dụng thí nghiệm.
2.1. Thực Trạng Sử Dụng Thí Nghiệm Trong Dạy Học
Qua khảo sát, điều tra thực trạng sử dụng thí nghiệm vào việc tổ chức hoạt động trong dạy học ở các trường THPT hiện nay cho thấy số lượng và chất lượng thí nghiệm Sinh học chưa đáp ứng được yêu cầu của việc dạy học nói chung và đặc biệt là yêu cầu việc đổi mới dạy học nói riêng. Giáo viên thường tự tiến hành thí nghiệm minh họa trong sách giáo khoa mà không hướng dẫn học sinh tự làm hoặc tự nghiên cứu sách giáo khoa để tự thiết kế thí nghiệm. Cần có sự đổi mới phương pháp dạy học để khuyến khích học sinh tham gia tích cực hơn vào các hoạt động thí nghiệm.
2.2. Hạn Chế Về Cơ Sở Vật Chất Và Thời Gian Chuẩn Bị
Tình trạng thiếu thốn về cơ sở vật chất, trang thiết bị thí nghiệm là một thách thức lớn. Ngoài ra, giáo viên cũng gặp khó khăn về thời gian chuẩn bị và tổ chức các thí nghiệm. Điều này đòi hỏi cần có sự đầu tư về cơ sở vật chất và có cơ chế hỗ trợ giáo viên trong việc chuẩn bị và thực hiện các thí nghiệm. Cần có những kinh nghiệm tổ chức hoạt động học tập hiệu quả để tối ưu hóa việc sử dụng thí nghiệm trong giảng dạy.
III. Phương Pháp Sử Dụng Thí Nghiệm Phát Triển Năng Lực NC
Nghiên cứu này tập trung vào phương pháp sử dụng thí nghiệm để phát triển năng lực nghiên cứu cho học sinh, đáp ứng mục tiêu đổi mới dạy học là từ truyền thụ kiến thức một chiều sang dạy cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, hình thành năng lực và phẩm chất. Học sinh được rèn luyện từ khâu lập kế hoạch, thực hiện, thu thập số liệu, xử lý và viết báo cáo tổng kết, do vậy người học được đặt vào vị trí người nghiên cứu đáp ứng mục tiêu dạy học hiện nay. Cần phát triển các mô hình học tập tích cực dựa trên thí nghiệm để nâng cao hiệu quả giảng dạy.
3.1. Quy Trình Thiết Kế Thí Nghiệm Kiểu Đề Tài Nghiên Cứu
Xây dựng quy trình thiết kế thí nghiệm kiểu đề tài nghiên cứu, bao gồm các bước xác định vấn đề nghiên cứu, xây dựng giả thuyết, thiết kế thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết, tiến hành thí nghiệm, thu thập và phân tích dữ liệu, đưa ra kết luận. Cần chú trọng đến tính khoa học và tính sư phạm của thí nghiệm, đảm bảo phù hợp với trình độ và năng lực của học sinh. Cần các nghiên cứu khoa học giáo dục về quy trình này để tối ưu hóa hiệu quả.
3.2. Quy Trình Sử Dụng Thí Nghiệm Phát Triển Năng Lực Nghiên Cứu
Xây dựng quy trình sử dụng thí nghiệm để phát hiện năng lực nghiên cứu cho học sinh. Quá trình này bao gồm các bước giới thiệu thí nghiệm, hướng dẫn học sinh thực hiện thí nghiệm, khuyến khích học sinh đưa ra các câu hỏi và giả thuyết liên quan đến thí nghiệm, hướng dẫn học sinh thiết kế các thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết, hướng dẫn học sinh thu thập và phân tích dữ liệu, hướng dẫn học sinh viết báo cáo kết quả thí nghiệm. Việc tổ chức hoạt động học tập cần được thiết kế sao cho học sinh có cơ hội phát huy tối đa năng lực nghiên cứu của mình.
IV. Ứng Dụng Thí Nghiệm Trong Dạy Sinh 11 Tại ĐHQGHN
Luận văn tập trung sử dụng thí nghiệm để dạy nội dung sinh lý thực vật trong Sinh học 11 – THPT. Kết quả nghiên cứu có thể làm tài liệu tham khảo cho giáo viên về sử dụng thí nghiệm phát triển năng lực nghiên cứu cho học sinh. Các thí nghiệm được thiết kế và sử dụng như con đường phát hiện kiến thức thì năng lực nghiên cứu của học sinh được phát triển. Cần có các hoạt động ngoại khóa Đại học Quốc Gia Hà Nội để học sinh có cơ hội ứng dụng kiến thức đã học.
4.1. Thí Nghiệm Về Quá Trình Quang Hợp Ở Thực Vật
Thiết kế các thí nghiệm về quá trình quang hợp ở thực vật, bao gồm thí nghiệm chứng minh vai trò của ánh sáng, CO2 và diệp lục trong quá trình quang hợp. Hướng dẫn học sinh thực hiện các thí nghiệm này và khuyến khích học sinh đưa ra các câu hỏi và giả thuyết liên quan đến quá trình quang hợp. Cần có các chương trình đào tạo Đại học Quốc Gia Hà Nội chuyên sâu về lĩnh vực này.
4.2. Thí Nghiệm Về Quá Trình Hô Hấp Ở Thực Vật
Thiết kế các thí nghiệm về quá trình hô hấp ở thực vật, bao gồm thí nghiệm chứng minh quá trình hô hấp thải CO2 và tiêu thụ O2. Hướng dẫn học sinh thực hiện các thí nghiệm này và khuyến khích học sinh đưa ra các câu hỏi và giả thuyết liên quan đến quá trình hô hấp. Giáo viên cần có sự chuẩn bị kỹ lưỡng để đảm bảo thí nghiệm diễn ra thành công và an toàn. Cần có sự phối hợp giữa giáo viên Đại học Quốc Gia Hà Nội và các chuyên gia để nâng cao chất lượng giảng dạy.
4.3. Thí Nghiệm Về Ảnh Hưởng Của Các Yếu Tố Môi Trường
Thiết kế các thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng... đến quá trình sinh lý của thực vật. Từ đó, học sinh được chủ động nghiên cứu và hiểu rõ hơn về kiến thức được học. Cần có sự tham gia của sinh viên Đại học Quốc Gia Hà Nội vào quá trình này để nâng cao kỹ năng thực hành.
V. Kết Quả Nghiên Cứu Và Quan Điểm Giáo Viên Về Thí Nghiệm
Kết quả thực nghiệm sư phạm cho thấy năng lực nghiên cứu của học sinh được phát triển thông qua việc sử dụng thí nghiệm một cách khoa học và hiệu quả. Giáo viên đánh giá cao vai trò của thí nghiệm trong việc nâng cao chất lượng dạy học và khuyến khích học sinh tham gia tích cực vào quá trình học tập. Tuy nhiên, cần có sự đầu tư về cơ sở vật chất và có cơ chế hỗ trợ giáo viên trong việc chuẩn bị và thực hiện các thí nghiệm. Cần nghiên cứu về giáo dục đại học để cải thiện phương pháp giảng dạy và học tập.
5.1. Quan Niệm Của Giáo Viên Về Sử Dụng Thí Nghiệm
Khảo sát quan niệm của giáo viên về sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh học cho thấy đa số giáo viên đều nhận thức được tầm quan trọng của thí nghiệm. Tuy nhiên, một số giáo viên còn gặp khó khăn về thời gian chuẩn bị, cơ sở vật chất và kỹ năng thực hiện thí nghiệm. Cần có các khóa đào tạo và bồi dưỡng để nâng cao năng lực cho giáo viên.
5.2. Mong Muốn Học Tập Bằng Thí Nghiệm Của Học Sinh
Khảo sát mong muốn học tập bằng thí nghiệm của học sinh đối với môn Sinh học ở trường THPT cho thấy học sinh rất hứng thú với các hoạt động thí nghiệm. Học sinh mong muốn được tham gia nhiều hơn vào các hoạt động thí nghiệm để hiểu rõ hơn kiến thức và phát triển kỹ năng thực hành. Cần đáp ứng nhu cầu của học sinh để nâng cao hiệu quả học tập.
VI. Kết Luận Hướng Phát Triển Nghiên Cứu Về Giáo Dục
Nghiên cứu này đã góp phần hoàn thiện cơ sở lý luận về việc sử dụng thí nghiệm để tổ chức hoạt động học tập trong dạy học Sinh học 11 – THPT, theo hướng xây dựng và phát hiện năng lực nghiên cứu cho học sinh. Kết quả nghiên cứu có thể làm tài liệu tham khảo cho giáo viên về sử dụng thí nghiệm phát triển năng lực nghiên cứu cho học sinh. Cần tiếp tục nghiên cứu về giáo dục đại học để nâng cao chất lượng đào tạo.
6.1. Hướng Phát Triển Nghiên Cứu Về Mô Hình Học Tập
Nghiên cứu tiếp tục về các mô hình học tập dựa trên thí nghiệm để nâng cao hiệu quả giảng dạy và phát triển năng lực nghiên cứu cho học sinh. Cần có sự hợp tác giữa các trường đại học và các trường THPT để triển khai các mô hình này.
6.2. Đề Xuất Giải Pháp Về Cơ Sở Vật Chất Đào Tạo
Đề xuất các giải pháp về cơ sở vật chất, trang thiết bị thí nghiệm và đào tạo giáo viên để nâng cao chất lượng dạy học Sinh học. Cần có sự đầu tư từ nhà nước và các tổ chức xã hội để hỗ trợ cho giáo dục.
