Hiệu quả từ phương pháp sử dụng thí nghiệm thực hành
Lý giải thực trạng trên, thầy Phan Quốc Anh - Tổ trưởng Tổ Hóa - Sinh (Trường THPT Trưng Vương, Hưng Yên) cho rằng, phần vì kinh phí nên việc cấp thiết bị cho các trường không đồng đều; phần vì trách nhiệm của nhà sản xuất (có không dùng được, dùng được thì cũng chóng hỏng); phần vì thiếu sự quản lí chỉ đạo, thiếu sự động viên người tích cực… trong sử dụng và cải tiến sáng tạo thí nghiệm thực hành sinh học hiện có.
Theo thầy Phan Quốc Anh, hiệu quả dạy học còn tùy thuộc vào phương pháp sử dụng các thí nghiệm thực hành. Nếu một bức tranh, một thí nghiệm chỉ được sử dụng để minh họa và củng cố những điều giáo viên đã trình bày đầy đủ về phương diện lý thuyết sẽ hạn chế tư duy sáng tạo của học sinh, học sinh hầu như không thu lượm được thêm gì về kiến thức.
Nhưng nếu được sử dụng theo con đường tìm tòi nghiên cứu (khám phá) để đi đến kiến thức cần lĩnh hội (kiến thức mới) sẽ có ý nghĩa khác biệt cơ bản so với loại hình thí nghiệm nêu trên, nó giúp học sinh có điều kiện, cơ hội phát triển tư duy sáng tạo - một phẩm chất và năng lực cần có ở con người mới mà nhà trường có trách nhiệm đào tạo.
Học sinh sẽ hình thành được các giả định. Trong nghiên cứu khoa học đây chính là bước xây dựng giả thuyết về vấn đề nghiên cứu từ sự nảy sinh câu hỏi: Điều gì sẽ xảy ra nếu…?” Câu hỏi được hình thành từ những liên tưởng dựa trên vốn kiến thức và kinh nghiệm đã có của học sinh.
Thầy Phan Quốc Anh cho rằng, đây là những cơ hội rèn luyện tu duy sáng tạo cho học sinh rất tốt, là giai đoạn tiến hành thí nghiệm tưởng tượng (thí nghiệm trong tư duy), định hướng cho hành động thí nghiệm tiếp theo dựa trên kế hoạch đã được học sinh thiết kế (kế hoạch dự kiến).
Cuối cùng, căn cứ vào kết quả của thí nghiệm, học sinh rút ra kết luận, nghĩa là học sinh lĩnh hội được kiến thức từ thí nghiệm một cách chủ động (mà không phải do thày truyền đạt và học sinh tiếp thu một cách thụ động).
Học sinh phải tự mình làm thí nghiệm
Dạy thực hành, mục đích chính là rèn các kỹ năng thao tác chân tay, các đức tính kiên nhẫn, biết chấp nhận thử thách và tự tìm cách vượt qua các thách thức để đạt được mục tiêu của mình.
Mục đích cốt lõi của dạy thực hành là rèn các kỹ năng khéo léo trong các thao tác tay chân, các kỹ năng bố trí thí nghiệm, thu thập kết quả, giải thích kết quả thực nghiệm, lý giải đưa ra các giả thuyết và tự tiến hành các thí nghiệm ủng hộ hay bác bỏ giả thuyết của mình chứ không đơn thuần là minh họa cho các bài lý thuyết.
Như vậy, dạy thực hành phát triển các kỹ năng tổng hợp, do vậy tất cả các học sinh cần được dạy thực hành.
Thầy Phan Quốc Anh cho rằng, học sinh phải tự mình làm thí nghiệm cho dù các thao tác ban đầu còn vụng về và có thể thất bại.
Nếu quan niệm thực hành chỉ là minh họa, trình diễn để học sinh xem thì có thể tổ chức cho cả lớp học sinh vào một phòng thí nghiệm làm cùng lúc. Nhưng, với cách này, học sinh không thể hình thành kỹ năng cũng như rèn luyện được những đức tính cần thiết của người làm khoa học.
Trong khi đó, nếu để học sinh tự làm thì lại phải chia lớp thành nhiều nhóm nhỏ (tối đa khoảng 10 em) và học sinh chỉ hình thành được kỹ năng khi được làm đi làm lại nhiều lần một kỹ năng nhất định.
Các bước thực hiện bài thí nghiệm
Qui trình cho một bài thí nghiệm, theo thầy Phan Quốc Anh có thể gồm các bước như sau:
Chuẩn bị thí nghiệm: Giáo viên phải có kế hoạch đảm bảo chuẩn bị đầy đủ dụng cụ, hóa chất, mẫu vật và các điều kiện cần thiết khác để thí nghiệm thành công. Có thể giao cho học sinh chuẩn bị nhưng phải kiểm tra.
Phổ biến nội qui an toàn phòng thí nghiệm: Ngay khi bắt đầu một bài thực hành, giáo viên cần phải hướng dẫn cho học sinh về qui tắc an toàn trong phòng thí nghiệm.
Giáo viên nêu mục tiêu thí nghiệm (hoặc hướng dẫn học sinh phát biểu mục tiêu thực hành), phải đảm bảo học sinh nhận thức rõ mục tiêu làm thí nghiệm để làm gì?
Sau đó, giáo viên hướng dẫn học sinh cách tiến hành thí nghiệm, phải đảm bảo học sinh nhận thức rõ làm thí nghiệm như thế nào? Bằng cách nào?
Giáo viên giới thiệu qui trình thí nghiệm: Học sinh có thể tự đọc qui trình thí nghiệm (nếu có sẵn trong bài thực hành) hoặc giáo viên giới thiệu cho học sinh. Sau đó học sinh tự kiểm tra các loại hóa chất thiết bị, mẫu vật xem có đáp ứng được với yêu cầu bài thực hành hay không.
Tiến hành thí nghiệm: Học sinh tự tiến hành thí nghiệm theo qui trình đã cho để thu thập số liệu.
Bước tiếp theo là mô tả kết quả thí nghiệm. Học sinh viết ra (hoặc nói ra) các kết quả mình quan sát trong quá trình làm thí nghiệm.
Xử lý số liệu thực nghiệm: Học sinh xử lý số liệu và viết báo cáo thí nghiệm nộp cho giáo viên. Cuối buổi giáo viên có thể đưa ra các tình huống khác với thí nghiệm để học sinh suy ngẫm và tìm cách lý giải.
Giải thích các hiện tượng quan sát được: Đây là giai đoạn có nhiều thuận lợi để tổ chức học sinh học theo phương pháp tích cực. Giáo viên có thể dùng hệ thống câu hỏi dẫn dắt theo kiểu nêu vấn đề giúp học sinh tự giải thích các kết quả.
Rút ra kết luận cần thiết: Giáo viên yêu cầu học sinh căn cứ vào mục tiêu ban đầu trước khi làm thí nghiệm để đánh giá công việc đã làm.
Thầy Phan Quốc Anh lưu ý: Các thí nghiệm Sinh học có thể là thí nghiệm định tính hay định lượng. Thí nghiệm định tính không nên quá tiết kiệm nguyên liệu, sẽ khó quan sát kết quả.
Các thí nghiệm định lượng cần chính xác hàm lượng các chất làm thí nghiệm mới có kết quả. Ví dụ, khi làm thí nghiệm tách chiết ADN, nếu cho ít dịch lọc hay ít chất tẩy rửa hoặc quá ít nước cốt dứa thì sẽ rất khó có kết quả khả quan.
