Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Giáo dục - Đào tạo Cao đẳng - Đại học Luận án phát triển năng lực tư duy cho học sinh bằng bài tập toán trong dạy học ...

Tài liệu Luận án phát triển năng lực tư duy cho học sinh bằng bài tập toán trong dạy học phần di truyền học sinh học 12 trung học phổ thông

.PDF
218
584
125

Mô tả:

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ HẰNG NGA PH¸T TRIÓN N¡NG LùC T¦ DUY LOGIC CHO HäC SINH B»NG BµI TËP TO¸N TRONG D¹Y HäC PHÇN DI TRUYÒN HäC SINH HäC 12 TRUNG HäC PHæ THåNG Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn Sinh học Mã số : 62 14 01 11 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣỡng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. LÊ ĐÌNH TRUNG 2. PGS.TS. TRỊNH NGUYÊN GIAO HÀ NỘI – 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, các kết quả trong luận án này là trung thực và chưa từng công bố trong bất kỳ một công trình nào khác. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận án Nguyễn Thị Hằng Nga LỜI CẢM ƠN Trong quá trình hoàn thành luận án này, tôi đã nhận được những giúp đỡ vô cùng quý báu của các tập thể và cá nhân. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Lê Đình Trung và PGS.TS. Trịnh Nguyên Giao những người đã tận tâm giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể bộ môn Phương pháp dạy học, Khoa Sinh học, Phòng Sau đại học, Ban Giám hiệu Trường Đại học Sư phạm Hà Nội đã tạo mọi điều kiện cho tôi được học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành các ơn các trường THPT và các giáo viên, học sinh tham gia thực nghiệm sư phạm đã tham gia nghiên cứu để hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp, gia đình và bạn bè đã luôn động viên khích lệ, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận án Nguyễn Thị Hằng Nga DANH MỤC NHỮNG CỤM TỪ VIẾT TẮT TT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ 1. BT Bài tập 2. BTT Bài tập toán 3. BTTSH Bài tập toán sinh học 4. ĐC Đối chứng 5. DH Dạy học 6. DTH Di truyền học 7. ĐTB Điểm trung bình 8. GV Giáo viên 9. HS Học sinh 10. KN Kĩ năng 11. KNTD Kĩ năng tư duy 12. NL Năng lực 13. NLTD Năng lực tư duy 14. PPDH Phương pháp dạy học 15. SGK Sách giáo khoa 16. SH Sinh học 17. TN Thực nghiệm 18. TNSP Thực nghiệm sư phạm 19. TBC Trung bình cộng 20. THPT Trung học phổ thông 21. TD Tư duy 22. TDLG Tư duy logic MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 1. Tính cấp thiết của đề tài ..........................................................................................1 2. Mục đích nghiên cứu ...............................................................................................3 3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu ........................................................................3 4. Giới hạn nghiên cứu ................................................................................................3 5. Giả thuyết khoa học ................................................................................................3 6. Nhiệm vụ nghiên cứu ..............................................................................................3 7. Phương pháp nghiên cứu .........................................................................................4 8. Những đóng góp mới của đề tài ..............................................................................6 9. Cấu trúc của luận án ................................................................................................6 Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ...........................7 1.1. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu liên quan đến đề tài ..................................7 1 1 1 T ng qu n các nghi n c u v t uy và t uy logic ...................................7 1.1.2. T ng qu n các nghi n c u v s ng ài tập toán trong y h c sinh h c ....15 1.2. Cơ sở lý luận .....................................................................................................18 1 2 1 Lý thuyết v năng lực t 122 uy logic ..............................................................18 ài tập toán sinh h c - c ng c phát tri n NLT logic trong 1 2 3 V i trò củ TTSH trong y h c ......35 y h c phát tri n NLT logic cho HS .............45 1.3. Cơ sở thực tiễn ..................................................................................................47 1 3 1 Thực tr ng nhận th c củ GV giảng y m n SH ở nhà tr ờng THPT v NLT và TTSH phát tri n NLT logic cho HS .............................................47 1 3 2 Thực tr ng đi u tr hình th c và chất l ợng h c ch ơng “Tính quy luật củ hiện t ợng i truy n” củ HS ................................................................51 KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 ........................................................................................54 Chƣơng 2: PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƢ DUY LOGIC CHO HỌC SINH BẰNG BÀI TẬP TOÁN TRONG DẠY HỌC PHẦN DI TRUYỂN HỌC SINH HỌC 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG.............................................56 2.1. Phân tích cấu trúc nội dung chƣơng trình sinh học 12 và di truyền học ....56 2.1.1.Ch ơng trình sinh h c trung h c ph th ng ..................................................56 2 1 2 Ch ơng trình sinh h c 12 trung h c ph th ng .........................................57 2.1.3. Cấu trúc nội ung phần i truy n h c – sinh h c 12, trung h c ph th ng .....58 2 1 4 Nội ung đặc tr ng củ Ch ơng “Tính quy luật củ hiện t ợng i truy n”. ...60 2.2. Mô hình bài tập toán sinh học .........................................................................67 2 2 1 Các nguy n tắc xây ựng m hình ài tập toán sinh h c ...........................67 2 2 2 M hình ài tập toán sinh h c phát tri n năng lực t uy logic ................70 2.3. Xây dựng bài tập toán sinh học phát triển năng lực tƣ duy logic cho học sinh....75 2 3 1 Các nguy n tắc xây ựng ài tập toán sinh h c phát tri n năng lực t uy logic ....75 2 3 2 Y u cầu đối với ài tập toán sinh h c phát tri n năng lực t uy logic .....81 2 3 3 Quy trình xây ựng ài tập toán sinh h c đ phát tri n NLT logic .........82 2.4. Sử dụng BTTSH để phát triển NLTD logic cho HS trong DH chƣơng “Tính quy luật của hiện tƣợng di truyền” SH 12 THPT. ....................................90 2 4 1 Nguy n tắc s ng TTSH phát tri n NLT logic cho HS .....................90 2.4.2. Quy trình s d ng TTSH đ phát tri n NLTD logic cho HS trong DH ch ơng Tính quy luật của hiện t ợng di truy n ...................................................93 2.4.3. Vận ng quy trình s ng TTSH trong H phát tri n NLT logic cho HS .......................................................................................................102 2.5. Xây dựng tiêu chí và đƣờng phát triển NLTD logic trong DH SH ...........107 2 5 1 Xây ựng ảng ti u chí đánh giá NLT logic trong y h c SH .............107 2 5 2 Xây ựng đ ờng phát tri n NLT logic ...................................................109 2.6. Xây dựng bảng tiêu chí và bộ công cụ đánh giá NLTD logic trong giải BTTSH ....................................................................................................................112 2 6 1 Xây ựng ảng ti u chí đánh giá NLT logic trong giải TTSH .............112 2 6 2 Xây ựng ộ c ng c và các ớc thực hiện đánh giá .............................116 KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 ......................................................................................119 Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ............................................................120 3.1. Mục đích thực nghiệm ...................................................................................120 3.2. Nội dung thực nghiệm ....................................................................................120 3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm ............................................................................120 3 3 1 Ch n tr ờng, lớp và giáo vi n thực nghiệm .............................................120 332 ố trí thực nghiệm ....................................................................................121 3 3 3 Quy trình thực nghiệm ..............................................................................122 3.3.4 Nội ung đo nghiệm, c ng c và ph ơng pháp đo nghiệm ......................122 3.4. Kết quả thực nghiệm ......................................................................................124 3 4 1 Phân tích định l ợng kết quả thực nghiệm ...............................................124 3 4 2 Kết quả phân tích định tính ......................................................................135 KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 ......................................................................................138 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..............................................................................139 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ ....................141 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................142 PHỤ LỤC DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1: Các bước giải bài tập toán của Polya ....................................................38 Bảng 1.2. Các bước giải bài tập toán quy luật di truyền phát triển NLTD logic ...41 Bảng 2.1. Cấu trúc chương trình SH THPT ...........................................................56 Bảng 2.2 : Mối quan hệ giữa kiến thức chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền” với năng lực tư duy logic......................................................84 Bảng 2.3: Bảng hoạt động của GV và HS trong giai đoạn 1 .................................95 Bảng 2.4. Các bước sử dụng BTTSH phát triển NLTD logic cho HS ..................96 Bảng 2.5. Hệ thống tiêu chí đánh giá NLTD logic trong dạy học .......................108 Bảng 2.6: Bảng tiêu chí đánh giá năng lực tư duy logic khi tiến hành giải BTTSH và diễn giải mức độ của từng tiêu chí ....................................113 Bảng 2.7: Bảng lượng hóa mức độ đạt được của từng tiêu chí của năng lực tư duy logic theo thang điểm 10 ..............................................................115 Bảng 2.8. Phân loại mức độ năng lực tư duy logic của học sinh .........................116 Bảng 2.9: Bảng công cụ đánh giá phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh ......116 Bảng 2.10: Phiếu tự đánh giá mức độ đạt được các hành vi của các NL thành phần trong giải BTTSH của HS ..........................................................118 Bảng 3.1. Một số thông tin về trường, lớp và giáo viên triển khai thực nghiệm .120 Bảng 3.2. Điểm học tập trung bình cả năm lớp 11 môn Sinh học của HS trước TNSP và các tham số thống kê ............................................................121 Bảng 3.3. Nội dung cần đánh giá và các công cụ được sử dụng trong quá trình TNSP ..........................................................................................123 Bảng 3.4. Tổng hợp kết quả thử nghiệm đề kiểm tra 1; đề kiểm tra số 2 và đề kiểm tra số 3 ở các lớp không thực nghiệm ........................................124 Bảng 3.5. Tỉ lệ HS đạt điểm Xi và các tham số thống kê của các lần kiểm tra, đánh giá ở nhóm ĐC và TN về mức độ thực hiện các thao tác của các KNTD logic ..........................................................................................125 Bảng 3.6. Bảng tổng hợp các lần kiểm tra, đánh giá của nhóm ĐC và nhóm TN đối với thực hiện các KN thành phần của NLTD logic ................126 Bảng 3.7. Kết quả kiểm định sự sai khác về điểm trung bình cộng giữa các lần kiểm tra, đánh giá ở nhóm TN và ĐC về mức độ thực hiện các KN thành phần của NLTD logic ( TBTN- - TBĐC) ...............................127 Bảng 3.8. Kết quả kiểm định sự sai khác về điểm trung bình cộng giữa các lần kiểm tra, đánh giá của cùng một nhóm ĐC và TN về mức độ thực hiện các KN thành phần của NLTD logic ...................................129 Bảng 3.9. Độ nhọn và độ lệch của phân phối điểm các bài kiểm tra ...................131 Bảng 3.10. Tỉ lệ HS đạt điểm Xi và các tham số thống kê của các bài kiểm tra ở nhóm ĐC và TN về hiệu quả lĩnh hội tri thức ..................................133 Bảng 3.11. Kết quả kiểm định sự sai khác về điểm trung bình cộng giữa các bài kiểm tra của nhóm TN và ĐC về hiệu quả lĩnh hội tri thức (TBTN – TBĐC) .....................................................................................134 Bảng 3.12. Kết quả kiểm định sự sai khác về điểm trung bình cộng (SKTB) giữa các bài kiểm tra trong cùng nhóm ĐC hoặc TN về hiệu quả lĩnh hội tri thức ....................................................................................134 DANH MỤC SƠ ĐỒ Trang Sơ đồ 1.1. Các giai đoạn tư duy logic ......................................................................25 Sơ đồ 1.2. Bài tập toán về quy luật tương tác của gen ...........................................42 Sơ đồ 1.3. Bài tập toán về quy luật vận động của gen ............................................42 Sơ đồ 1.4. Bài tập toán tổng hợp về sự vận động và tương tác của gen .................43 Sơ đồ 1.5. Phân loại hệ thống bài tập toán quy luật di truyền ................................44 Sơ đồ 2.1. Logic phát triển NLTD logic bằng bài tập toán “Tính quy luật của hiện tượng di truyền” .............................................................................56 Sơ đồ 2.2: Quy luật tương tác của các gen .............................................................61 Sơ đồ 2.3 : Sự tương tác giữa kiểu bổ sung giữa sản phẩm của các gen không alen trong sự biểu hiện kiểu hình. .........................................................63 Sơ đồ 2.4: Sự tương tác giữa kiểu át chế giữa sản phẩm của các gen không alen trong sự biểu hiện kiểu hình. .........................................................64 Sơ đồ 2.5: Sự tương tác kiểu cộng gộp giữa sản phẩmcủa các gen không alen trong sự biểu hiện kiểu hình. .................................................................64 Sơ đồ 2.6: Logic vận động của gen.........................................................................65 Sơ đồ 2.7. Mô hình BTTSH ....................................................................................70 Sơ đồ 2.8. Quy trình xây dựng bài tập toán sinh học để phát triển NLTD logic ....82 Sơ đồ 2.9. Quy trình 3 giai đoạn sử dụng BTTSH phát triển NLTD logic cho HS ...94 DANH MỤC BIỂU ĐỒ Trang Biểu đồ 1.1. Nhận thức của GV về DH theo định hướng phát triển NL và NLTD logic cho HS ..........................................................................48 Biểu đồ 1.2. Số lần tham gia tập huấn và sự cần thiết tập huấn và bồi dưỡng cho GV về dạy học theo định hướng phát triển NLTD cho HS ........48 Biểu đồ 1.3. Nhận thức của GV về vai trò BTTSH trong dạy học phát triển NLTD logic cho HS ..........................................................................49 Biểu đồ 1.4. Thực trạng việc sử dụng BTTSH trong DH sinh học .......................50 Biểu đồ 1.5. Thực trạng rèn luyện NLTD logic cho HS trong DH SH THPT ......50 Biểu đồ 1.6. Nhận thức của HS về sự cần thiết phát triển NLTD logic ................51 Biểu đồ 1.7. Thực trạng tình hình học phần DTH ở trường THPT .........................52 Biểu đồ 3.1. Phân phối tần suất điểm bài kiểm tra lần 1 của nhóm ĐC và TN ........130 Biểu đồ 3.2. Phân phối tần suất điểm bài kiểm tra lần 2 của nhóm ĐC và TN ..............................................................................................130 Biểu đồ 3.3. Phân phối tần suất điểm bài kiểm tra lần 3 của nhóm ĐC và TN ..............................................................................................131 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài 1.1. DH phát triển năng lực tư duy cho học sinh là mục tiêu quan trọng nhất của giáo dục, bởi, người học không chỉ biết học tốt mà còn phải tư duy tốt. Khi họ tư duy tốt, họ sẽ biết cách tự điều chỉnh, tự tìm ra cách giải quyết các vấn đề gặp phải một cách linh hoạt và hiệu quả, đáp ứng được sự bùng nổ thông tin, sự phát triển mạnh mẽ về tri thức của nhân loại. Các nghiên cứu chỉ ra rằng mỗi người đều có năng lực tư duy, nhưng không phải ai cũng biết cách dùng nó hiệu quả và năng lực tư duy khó có thể đạt hiệu quả ngay, mà cần được phát triển dần dần thông qua các hoạt động cũng như các hình thức tổ chức dạy học phù hợp. Có thể khẳng định việc bồi dưỡng và rèn luyện tư duy logic cho học sinh là một nhiệm vụ quan trọng và lâu dài, vì vậy, nhà trường phải có nhiều biện pháp để từng bước rèn luyện và phát triển năng lực tư duy cho các em. Trong công cuộc đổi mới phương pháp dạy học ở nước ta, mục tiêu phát triển năng lực tư duy cho người học là mục tiêu trọng điểm, được quán triệt ở tất cả các cấp học trong nhà trường phổ thông. Triển khai nghị quyết Trung ương Đảng lần thứ 4 (khóa VII), luật Giáo dục của Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam số 38/2005/QH11 ngày 14/6/2005 cũng đã ghi rõ: “Ph ơng pháp giáo giác, chủ động, t c phải phát huy tính tích cực, tự uy sáng t o củ ng ời h c; ồi ỡng cho ng ời h c năng lực tự h c, khả năng thực hành, lòng s y m h c tập và ý chí v ơn l n” [60]. Có thể nói tư duy luôn là thuộc tính cơ bản của con người, không phát triển tiềm năng này có nghĩa là tự mình tước bỏ tính nhân văn và từ bỏ thiên chức giáo dục của nhà trường. 1.2. Sinh học là ngành khoa học tự nhiên nghiên cứu về sự sống với đối tượng là thế giới hữu cơ, nhằm tìm hiểu bản chất các hiện tượng, quá trình trong thế giới sống, khám phá những quy luật vận động của giới hữu cơ, làm cơ sở cho loài người nhận thức và điều khiển sự phát triển của sinh giới [32]. 2 Chương trình Sinh học trung học phổ thông hiện nay được trình bày theo quan điểm cấp độ tổ chức sống, trong đó Sinh học 10 nghiên cứu cấp độ tế bào và cơ thể đơn bào, Sinh học 11 nghiên cứu cấp độ cơ thể đa bào, Sinh học 12 tập trung nghiên cứu các cấp độ tổ chức trên cơ thể gồm: quần thể - loài; quần xã – hệ sinh thái và sinh quyển. Kiến thức di truyền học trình bày về mối liên hệ vật chất giữa thế hệ trước với thế hệ sau; cơ chế của hiện tượng di truyền, biến dị ở cấp độ phân tử, tế bào, cơ thể, quần thể và các ứng dụng của di truyền học trong sản xuất cũng như trong đời sống con người. Có thể thấy, di truyền học là phần kiến thức khó, trừu tượng, có tính nguyên lý và có mối quan hệ chặt chẽ giữa các nội dung nên được trình bày thành một phần riêng trong chương trình Sinh học 12. Tuy nhiên, kiến thức di truyền học được thiết kế theo mạch kiến thức và theo kiểu đồng tâm, mở rộng nên cũng thuận lợi trong việc giảng dạy của giáo viên và việc học của HS. Một ưu điểm quan trọng là kiến thức di truyền học dễ dàng mã hoá thành các đại lượng, qua các phép biến đổi dựa trên các mối liên hệ logic, tính nguyên lý của các hiện tượng di truyền, biến dị. Do vậy, kiến thức di truyền học được xem là nguyên liệu để chế tác các hoạt động dạy - học. Ngoài việc trang bị cho học sinh những năng lực và kĩ năng học tập, giáo viên cần phải lựa chọn phương tiện, phương pháp dạy học phù hợp nhằm phát triển tốt nhất năng lực tư duy và năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh, đáp ứng được mục tiêu giáo dục. 1.3. Thực tiễn trong dạy học nói chung, dạy học Sinh học nói riêng, có thể nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng lực tư duy của học sinh bằng nhiều biện pháp và hình thức khác nhau. Trong đó, bài tập toán với tư cách là một phương tiện dạy học, có tác dụng rất tích cực đến việc giáo dục, rèn luyện và phát triển năng lực tư duy, vì bài tập toán có giá trị kích thích, định hướng nghiên cứu, trên cơ sở phân tích thông tin từ đó hình thành các năng lực phán đoán, suy luận và tự rút ra những kết luận chính xác. Mặt khác, bài tập toán cũng là thước đo khả năng vận dụng kiến thức cũng như phát triển năng lực tư duy của học sinh. Trong dạy học Sinh học, cũng đã có nhiều nghiên cứu về bài tập toán (Các bài tập toán chứa đựng nội dung kiến thức Sinh học, được gọi là bài tập toán sinh học), tuy nhiên những nghiên cứu đó mới chỉ dừng lại ở việc trả lời câu hỏi 3 “bài tập toán đó có nội dung gì?”, “giải bài tập toán đó như thế nào”, “kết qủa của bài tập toán đó là bao nhiêu”…Có thể khẳng định chưa có công trình nào nghiên cứu bài tập toán sinh học một cách hệ thống về phương pháp luận làm cơ sở cho việc phát triển năng lực tư duy cho học sinh. Xuất phát từ những vấn đề lý luận và thực tế trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu: “Phát tri n n ng lực tư du logic cho học sinh b ng bài tập toán trong d học ph n di tru ền học sinh học trung học ph th ng . 2. Mục đích nghiên cứu - Thiết kế mô hình bài tập toán Sinh học, quy trình xây dựng, quy trình sử dụng bài tập toán Sinh học để phát triển năng lực tư duy logic cho người học trong dạy học phần di truyền học Sinh học 12 trung học phổ thông. 3. Đối tƣợng và khách thể nghiên cứu 3 1 Đối t ợng nghi n c u Năng lực tư duy logic; bài tập toán Sinh học; mô hình bài tập toán Sinh học; quy trình xây dựng và sử dụng bài tập toán Sinh học để phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh. 3 2 Khách th nghi n c u Quá trình dạy học phần di truyền học Sinh học 12 trung học phổ thông. 4. Giới hạn nghiên cứu Luận án chỉ tập trung nghiên cứu quy trình thiết kế và sử dụng bài tập toán thuộc kiến thức chương: “Tính quy luật của hiện tượng di truyền”, Sinh học 12 nhằm phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh. 5. Giả thuyết khoa học Nếu thiết kế được mô hình bài tập toán Sinh học, quy trình xây dựng và hệ thống bài tập toán Sinh học mở theo các mức độ khác nhau về tính quy luật của hiện tượng di truyền, và sử dụng phù hợp với các bối cảnh, thì sẽ phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh. 6. Nhiệm vụ nghiên cứu 6.1. Tổng quan các vấn đề quan trọng làm cơ sở thiết kế các bài tập toán Sinh học trong chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền”. 4 6.2. Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn cho việc hình thành và phát triển tư duy cho HS bằng bài tập toán Sinh học trong dạy học Sinh học. 6.3. Điều tra, đánh giá thực trạng sử dụng bài tập toán Sinh học trong dạy học chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền” ở trường phổ thông. 6.4. Xây dựng quy trình thiết kế bài tập toán Sinh học để phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh. 6.5. Xây dựng quy trình sử dụng bài tập toán Sinh học để phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh trong dạy học chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền” ở trường trung học phổ thông. 6.6. Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm định, đánh giá giả thuyết nêu ra. 7. Phƣơng pháp nghiên cứu 7.1. Phư ng pháp nghi n cứu l thu ết - Nghiên cứu các văn bản của Đảng, Quốc hội, Chính phủ, Bộ Giáo dục và Đào tạo về đổi mới giáo dục phổ thông nói chung, đổi mới hình thức, phương pháp dạy học, kiểm tra, đánh giá nói riêng. - Nghiên cứu các công trình, ấn phẩm khoa học đề cập đến phát triển năng lực của tư duy logic…làm cơ sở để xác định các khái niệm tư duy, năng lực tư duy; cơ sở đánh giá năng lực người học. - Phân tích nội dung kiến thức phần di truyền học Sinh học 12 trung học phổ thông, làm cơ sở xây dựng mô hình bài tập toán Sinh học, xây dựng và sử dụng các bài tập toán Sinh học phát triển năng lực tư duy logic cho người học. 7.2 Phư ng pháp chu n gia Trao đổi, xin ý kiến đóng góp của các giáo sư, các nhà khoa học đầu ngành về phương pháp dạy học; di truyền và tiến hóa; giáo viên phổ thông giàu kinh nghiệm về: - Quy trình xây dựng và sử dụng bài tập toán sinh học phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh trong dạy học chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền”, Sinh học 12 trung học phổ thông. - Hệ thống các bài tập toán Sinh học. - Hệ thống các tiêu chí đánh giá năng lực tư duy logic trong dạy học Sinh học. 5 - Một số nội dung điều tra thực nghiệm sư phạm; phạm vi thực nghiệm sư phạm và công cụ đo nghiệm. 7 Phư ng pháp điều tra Xây dựng phiếu điều tra cho giáo viên, cho học sinh và tiến hành điều tra nhằm tìm hiểu thực trạng tổ chức dạy và học chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền” Sinh học 12 trung học phổ thông hiện nay thông qua các nội dung điều tra chủ yếu sau: - Nhận thức của giáo viên và học sinh về định hướng dạy học phát triển năng lực nói chung, phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh nói riêng. - Nhận thức của giáo viên và học sinh về vai trò và tình hình xây dựng, sử dụng bài tập toán trong dạy học Sinh học nói chung, dạy học chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền” nói riêng. 7 Phư ng pháp thực nghiệm sư ph m - Đề tài đã tiến hành triển khai thực nghiệm sư phạm trong năm học 2014 – 2015 tại 8 trường trung học phổ thông đại diện cho các địa bàn thành phổ, nông thôn, miền núi (Th m khảo m c 1 3 củ luận án) - Phương án thực nghiệm được bố trí theo công thức “thực nghiệm song song”, với tổng số 454 học sinh ở nhóm thực nghiệm và 455 học sinh ở nhóm đối chứng. (Nội ung chi tiết củ ph ơng pháp thực nghiệm s ph m đ ợc trình ày ở ch ơng 3 củ luận án) 7 Phư ng pháp thống k toán học - Số liệu thực nghiệm được chúng tôi xử lý bằng phần mềm SPSS; với các tham số thống kê đặc trưng gồm: + Giá trị trung bình: nhằm xác định điểm trung bình về năng lực của học sinh nhóm lớp đối chứng và nhóm lớp thực nghiệm. + Độ lệch chuẩn: nhằm xác định mức độ phân tán các số liệu quanh giá trị trung bình. + Mode: nhằm xác định giá trị có tần số xuất hiện nhiều nhất trong tập hợp các giá trị của dữ liệu. 6 - Sử dụng phép kiểm định T – test độc lập bằng phần mềm SPSS để kiểm chứng ý nghĩa thống kê của sự sai khác về điểm năng lực giữa nhóm đối chứng với nhóm thực nghiệm ở mỗi lần kiểm tra. 8. Những đóng góp mới của đề tài 8.1. Xác định được cấu trúc của năng lực tư duy logic 8.2. Xây dựng được mô hình bài tập toán Sinh học mở các mức độ khác nhau 8.3. Phân tích nội dung chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền” để xác định logic vận động bên trong làm cơ sở xác định được quy trình thiết kế bài tập toán Sinh học mở theo các mức độ khác nhau; vận dụng được quy trình để xây dựng cấu trúc logic hệ thống bài tập toán Sinh học và các bài tập toán Sinh học cụ thể theo bối cảnh trong chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền”. 8.4. Đề xuất được quy trình sử dụng bài tập toán Sinh học theo bối cảnh để phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh. 8.5. Đề xuất được các tiêu chí đánh giá năng lực tư duy logic cho học sinh trên cơ sở cấu trúc năng lực tư duy logic trong dạy học chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền”. 9. Cấu trúc của luận án Ngoài phần mở đầu, phần kết luận, kiến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục. Luận án gồm 3 chương: Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài. Chương 2: Phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh bằng bài tập toán trong dạy học phần di truyền học sinh học 12, trung học phổ thông. Chương 3: Thực nghiệm sư phạm. 7 Chƣơng 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu liên quan đến đề tài 1.1.1. T ng quan các nghi n cứu về tư du và tư du logic 1 1 1 1 Tr n thế giới - Tư duy (TD) và tư duy logic (TDLG) được quan tâm và nghiên cứu từ rất sớm. Ngay từ thời cổ đại, các nhà thông thái như Socrates, Aristot,... đã đề cập đến những tư tưởng đầu tiên cho TDLG. Socrates đã đưa ra những phương pháp để gạt bỏ những tri thức sai, đạt tới chân lý. Bằng việc sử dụng những câu hỏi, những tình huống, ông đã bước đầu nhấn mạnh đến tính thiết yếu của TDLG như tính chặt chẽ, mạch lạc, suy luận đi từ những vấn đề đơn giản đến những vấn đề phức tạp. Vào đầu thế k XX, nhiều nhà Toán học đã đưa ra những quan điểm nêu bật được vai trò, vị trí của TDLG: + B.A.Ozahecrh cho rằng: TDLG đặc trưng bởi kĩ năng (KN) đưa ra hệ quả từ những tiên đề; KN phân chia những trường hợp riêng biệt và hợp chúng lại để được đối tượng đang xét; KN khẳng định lý thuyết một hệ quả cụ thể hoặc tổng quát những kết quả thu được [39]. + Triết học đã nghiên cứu TD và TDLG dưới góc độ lí luận nhận thức, xem TD là hoạt động của một dạng vật chất sống có tổ chức cao là não bộ người, được hình thành trong quá trình nhận thức và hoạt động thực tiễn của con người. Hiện thực khách quan vừa là đối tượng của TD vừa góp phần quyết định hoạt động của TD. Con người tác động đến thế giới khách quan như thế nào thì sẽ có những hình thức nhận thức thế ấy. Piaget cho rằng TD của con người nhằm mục đích cảm nhận thế giới. Trên cơ sở nêu được một số yếu tố quan trọng trong việc “dạy tr em tư duy” như: vì sao tr em TD bằng cách như vậy, TD là làm và không phải chỉ làm những gì người khác đề nghị, ông đã khẳng định “tư duy là một quá trình chủ động chứ không phải thụ động; tr em cần phải khám phá ra những khái niệm chủ chốt để mở ra tiềm năng của chúng” [98]; [99]; [100]. 8 + Các nhà tâm lí học đã đưa ra nhiều quan điểm khác nhau về sự phát triển của trí tuệ con người, khả năng TD, yếu tố di truyền và yếu tố môi trường. Prancis Galton (1822 – 1911) đưa ra mối liên hệ giữa phả hệ và các mức độ phát triển của trí tuệ. ng nêu ra hai nguyên tắc: thiên tài là do di truyền và phát triển trí tuệ liên quan đến nhiều yếu tố khá phức tạp [101]. Với hai nguyên tắc đó thì câu hỏi được đặt ra là “nếu trí tuệ là do di truyền thì việc phát triển trí tuệ có ý nghĩa gì không?”. Charles Spearman (1863 – 1945) cho rằng TD của con người bắt nguồn từ một chức năng duy nhất gọi là trí tuệ, ông còn nói rằng: “Tư duy được hình thành từ rất nhiều chức năng nhỏ hơn như chú ý, quan sát, phân biệt, nhớ, đánh giá” [104], [105]. Alfred Brinet (1857 – 1911) cho rằng có thể phát triển TD của một đứa tr ngay cả khi nó không có khả năng bẩm sinh. ng đã thực hiện các thí nghiệm và coi đây là công cụ để nhận biết những đứa tr kém thông minh và tìm ra những phương pháp thích hợp để dạy chúng (dẫn theo [103]). Theo tác giả Hans Eysenck trí tuệ con người là kết quả của 80 do di truyền, 20 do môi trường và giáo dục. Anther Jensen cũng tin rằng kém thông minh chủ yếu do gen di truyền và những người kém thông minh chỉ có thể phát triển trí tuệ ở một chừng mực nhất định nào đó [95]. Như vậy, các nghiên cứu trên đã nhấn mạnh tính di truyền hay khả năng TD mà coi nh sự tác động của môi trường đến sự phát triển trí tuệ con người. Ngược lại, nhiều nhà tâm lí học khác đưa ra những quan điểm đối lập, không đề cao yếu tố di truyền mà đã nhấn mạnh sự tác động của môi trường đến sự phát triển năng lực tư duy (NLTD) của con người. Theo L.Vygotsky (1897 – 1934) – nhà tâm lí học người Nga, “Trí tuệ là năng lực có tính động chứ không phải tĩnh lực” và tất cả các quá trình tâm lí đều là kết quả của việc trao đổi văn hoá và xã hội. TD của một đứa tr phát triển chủ yếu thông qua các hoạt động trong xã hội, đặc biệt là trong sự giao lưu giữa người lớn và tr em. Vygotsky khẳng định “các chức năng tư duy sơ đẳng như bản chất khéo léo là một phần của di truyền, nó sẽ được nền văn hoá và giáo dục biến thành những chức năng cao hơn, trí tuệ hơn như khả năng viết, thuyết trình. Như vậy, khả năng trí tuệ của con người được bắt nguồn từ gen di truyền và được phát triển thông qua hoạt động xã hội, giáo dục, gia đình và môi trường văn hoá [108]. 9 + Hội đồng quốc tế về giáo dục thế kỉ XXI của UNESCO (United Nations Educational Scientific and Cultural Organization) đã nêu 4 mục tiêu làm nền tảng cho giáo dục là: Học để biết; học để làm; học để chung sống và học làm người để tự khẳng định mình. Năm 1999 tại Chiba (Nhật bản), trong diễn đàn “Phát triển nguồn nhân lực hướng tới thế kỉ XXI” của APEC (Asia-Pacific Economic Cooperation) đã khuyến nghị phải nêu thêm mục tiêu thứ 5 đó là “Học để biết cách học”. Trong các báo cáo UNESCO đã nhấn mạnh: đ thích ng đ ợc với nh ng iến chuy n nh nh ch ng củ x hội hiện đ i, m i ng ời cần phải h c tập suốt đời M i cá nhân thu nhận và tích lu tri th c, k năng, thái độ và trải nghiệm trong cuộc sống củ mình. Trên cơ sở của những phân tích đó, cần phải rèn luyện cho bản thân các thành tố cơ bản của năng lực (NL) để học tập suốt đời: NL tự học, NLTD, NL hợp tác phát hiện và giải quyết vấn đề. Trong các hội nghị giáo dục quốc tế, tập trung chủ yếu vào nội dung đổi mới Phương pháp dạy học (PPDH), trong đó nhấn mạnh đổi mới theo hướng phát huy tính tích cực của học sinh (HS), KN và NL hoạt động trí tuệ… [112]. - Phát hiện, bồi dưỡng, phát triển trí tuệ và con đường hình thành biện pháp trí tuệ trong quá trình lĩnh hội kiến thức được thể hiện nhiều trong các công trình nghiên cứu. Qua phân tích, tổng hợp, chúng tôi nhận thấy các nghiên cứu liên quan đến việc phát triển NLTD trong dạy học (DH) gồm các hướng sau: M. Alêcxeep trong báo cao “Phát triển tư duy học sinh” đã chỉ ra các đặc trưng của TDLG, lợi ích cũng như những yêu cầu đối với việc rèn luyện TDLG cho HS [1]. Vào khoảng thập niên 60 – 70 của thế k XX khi lý thuyết hoạt động của A.N. Lêônchiev ra đời, đã có hàng loạt các công trình nghiên cứu về NL và NLTD được công bố ở các mức độ sâu và rộng, đặc biệt nhấn mạnh đến điều kiện hình thành chúng. N.A.Menchinxcaia và D.I.Bagoiavlenxki [46] cho rằng, học là một quá trình gồm hai mặt, đó là tích lu kiến thức và nắm vững các KN vận dụng chúng. Như vậy, trong điều kiện DH hợp lý cả hai quá trình đó đều tiến bộ như nhau, nhưng nếu khi tổ chức hoạt động dạy và học không đúng đắn có thể xảy ra sự lạc hậu của quá trình này so với quá trình kia như: nặng về tích lu kiến thức nh về nắm các KN vận dụng chúng, trong khi đó mặt thứ hai gắn chặt với TD. Các tác giả
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan