Tài liệu Rèn luyện cho học sinh kỹ năng hệ thống hóa kiến thức trong dạy học phần di truyền sinh học 12 trung học phổ thông

ĐAI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC TRẦN THANH HÀ RÈN LUYỆN CHO HỌC SINH KỸ NĂNG HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC TRONG DẠY HỌC PHẦN DI TRUYỀN SINH HỌC 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM SINH HỌC HÀ NỘI – 2012 1 ĐAI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC TRẦN THANH HÀ RÈN LUYỆN CHO HỌC SINH KỸ NĂNG HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC TRONG DẠY HỌC PHẦN DI TRUYỀN SINH HỌC 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM SINH HỌC Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN SINH HỌC Mã số: 60 14 10 Người hướng dẫn khoa học : GS.TS. Đinh Quang Báo HÀ NỘI - 2012 2 MỤC LỤC TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC .................................................................. 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC .................................................................. 2 MỤC LỤC ..................................................................................................... 3 MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 5 CHƯƠNG 1 ................................................................................................. 15 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ...................................... 15 1.1. Cơ sở lí luận của đề tài .................................................................... 15 1.1.1. Kỹ năng hệ thống hóa kiến thức .................................................. 15 1.1.2. Vai trò của việc HTHKT trong việc dạy học ............................... 27 1.2. Cơ sở thực tiễn của đề tài ................................................................ 29 1.2.1. Thực trạng của việc rèn luyện kỹ năng HTHKT trong dạy học Sinh học 12.......................................................................................................... 29 1.2.2. Nguyên nhân của thực trạng rèn luyện kỹ năng HTHKT trong dạy và học Sinh học 12................................................................................ 37 2.1. Qui trình hệ thống hóa nội dung kiến thức ........................................ 38 2.2. Qui trình rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức ......................... 42 2.2.1. Qui trình chung........................................................................... 42 2.2.2. Giải thích qui trình ..................................................................... 42 2.3. Các biện pháp rèn luyện kỹ năng khi hệ thống hóa kiến thức ...... 46 2.3.1. Biện pháp rèn luyện kỹ năng xác định nhiệm vụ hoạt động học tập của học sinh ......................................................................................... 46 2.3.2. Biện pháp rèn luyện kỹ năng tách nội dung chính, bản chất từ tài liệu đã đọc để làm tư liệu cho hệ thống hóa .......................................... 48 2.3.3. Biện pháp rèn luyện kỹ năng quan sát, đọc và phân tích báng số liệu, biểu đồ, đồ thị, băng hình, tranh ảnh, hình vẽ trong SGK ............. 52 2.3.4. Biện pháp rèn luyện kỹ năng xác định mối liên hệ giữa các nội dung kiến thức ...................................................................................... 57 2.4. Sử dụng các biện pháp rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức trong dạy học phần di truyền Sinh học 12 ............................................ 63 2.4.1. Sử dụng các biện pháp rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức để tổ chức các hoạt động học tập kiến thức mới ................................... 63 2.4.2. Sử dụng các biện pháp rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức trong khâu củng cố, hoàn thiện và nâng cao kiến thức cho học sinh ..... 64 2.4.3. Sử dụng các biện pháp rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức để tổ chức hoạt động tự học ở nhà cho HS ........................................... 66 CHƯƠNG 3 ................................................................................................. 89 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ....................................................................... 89 3.1. Mục đích thực nghiệm ..................................................................... 89 3.2. Nội dung thực nghiệm ..................................................................... 89 3 3.3. Phương pháp thực nghiệm .............................................................. 89 3.3.1. Chọn trường, chọn GV và HS thực nghiệm ................................. 89 3.3.2. Phương án thực nghiệm .............................................................. 90 3.3.3. Bố trí thực nghiệm ..................................................................... 90 3.4. Xử lí số liệu....................................................................................... 90 3.4.1. Phân tích đánh giá định lượng các bài kiểm tra.......................... 90 3.4.2. Phân tích, đánh giá ..................................................................... 92 3.5. Kết quả thực nghiệm ....................................................................... 93 3.5.1. Phân tích định lượng các bài kiểm tra ........................................ 93 3.5.2. Phân tích đánh giá định tính ..................................................... 100 ́ KÊT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHI ̣ ............................................................. 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................... 105 PHỤ LỤC .................................................................................................. 107 4 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài 1.1. Xuất pháp từ nhiệm vụ đổi mới phương pháp dạy học ở trường phổ thông Nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo là một mục tiêu quan trọng của sự nghiệp đổi mới giáo dục hiện nay ở nước ta, trong đó đổi mới giáo dục được coi là một trong những nhiệm vụ chiến lược. Hội nghị lần thứ VI - Ban chấp hành Trung ương Đảng khóa IX đã có quyết nghị “Kết luận về công tác giáo dục - đào tạo” trong đó nhấn mạnh: “Đổi mới PPDH ở tất cả các cấp và bậc học, kết hợp tốt học với hành, gắn nhà trường với xã hội. Áp dụng những PPDH hiện đại bồi dưỡng cho HS những năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề” [6]. Trước yêu cầu đó, một trong những giải pháp được đề xuất của chiến lược phát triển giáo dục 2001- 2010 là “Đổi mới và hiện đại hóa phương pháp giáo dục. Chuyển từ việc truyền đạt tri thức thụ động, thầy giảng, trò ghi sang hướng dẫn người học chủ động tư duy trong quá trình tiếp cận tri thức; dạy cho người học phương pháp tự học; tự thu nhận thông tin một cách hệ thống và có tư duy phân tích, tổng hợp; phát triển được năng lực của mỗi cá nhân; tăng cường tính chủ động, tính tự chủ của HS”.[2] Trong nghị quyết đại hội Đảng thứ XI đưa ra chiến lược phát triển kinh tế - xã hội 2011 - 2020 đã đề ra mục tiêu về giáo dục và đào tạo. Chiến lược cũng đưa ra định hướng phát triển giáo dục và đào tạo giai đoạn 2011 - 2020: “Phát triển giáo dục là quốc sách hàng đầu. Đổi mới căn bản, toàn diện nền giáo dục Việt Nam theo hướng chuẩn hóa, hiện đại hóa, xã hội hóa, dân chủ hóa và hội nhập quốc tế, trong đó, đổi mới cơ chế quản lý giáo dục, phát triển đội ngũ giáo viên và cán bộ quản lý là khâu then chốt. Tập trung nâng cao chất lượng giáo dục, đào tạo, coi trọng giáo dục đạo đức, lối sống, năng lực sáng tạo, kỹ năng thực hành, kỹ năng lập nghiệp”. 3 Như vậy, đổi mới dạy học là một vấn đề cấp thiết đối với sự nghiệp giáo dục nước ta trong giai đoạn hiện nay. 1.2. Xuất phát từ ý nghĩa của phương pháp rèn luyện cho học sinh HTHKT Trong quá trình dạy - học, rèn luyện cho học sinh kỹ năng HTHKT là rất quan trọng. Nó là tiền đề cho sự sáng tạo và phát triển tư duy. Từ một nội dung kiến thức, người học có thể biểu đạt dưới nhiều hình thức ngôn ngữ khác nhau cùng phản ánh bản chất sự vật, hiện tượng theo các khía cạnh khác nhau, thể hiện trình độ tư duy khái quát hệ thống. Rèn luyện kỹ năng HTHKT là một trong những biện pháp nhằm phát triển năng lực hoạt động nhận thức của học sinh. Hệ thống hóa là kỹ năng có giá trị đa năng về trí dục, phát triển năng lực tư duy, thái độ cho người học. Kiến thức về logic học ở học sinh phổ thông chưa được chú ý, đặc biệt là các thao tác logic như: phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát hóa,… Do đó trang bị cho học sinh kĩ năng HTHKT qua nội dung dạy học sẽ góp phần hình thành tư duy logic cho học sinh. Hệ thống hóa kiến thức không những hình thành được kiến thức mới, củng cố những điều đã học mà còn sắp xếp chúng thành hệ thống chặt chẽ giúp lí giải được quá trình phát triển của kiến thức. Chính vì vậy, năng lực HTHKT là một năng lực cần được hình thành cho học sinh ở cấp phổ thông. 1.3. Xuất phát từ đặc điểm môn Sinh học cấp trung học phổ thông Chương trình THPT được trình bày theo các cấp tổ chức sống, từ các hệ nhỏ đến các hệ lớn: Tế bào → cơ thể → quần thể → quần xã → hệ sinh thái → Sinh quyển. Chương trình Sinh học THPT dựa trên lí thuyết về các cấp độ tổ chức của sự sống, xem giới hữu cơ như những hệ thống có cấu trúc, gồm những thành phần tương tác với nhau và với môi trường, tạo nên khả năng tự thân vận động, phát triển của hệ thống. Chương trình Sinh học 12 chủ yếu đề cập đến cấp độ tổ chức cơ thể trở lên. SGK chỉ viết thành từng chương, từng bài, phân chia theo tiết học. Vì vậy, để hiểu và vận dụng kiến thức giải quyết được những vấn đề cụ thể trong 4 chương trình học cũng như trong thực tiễn thì học sinh phải biết xử lý các đơn vị thông tin, nội dung kiến thức theo các mạch logic, cho phép hiểu sâu bản chất của sự vật, hiện tượng tức là phải khái quát hóa, HTH. Do vậy, trong quá trình dạy học GV cần hình thành cho HS kỹ năng khái quát hóa, HTHKT. 1.4. Xuất phát từ thực trạng dạy học Sinh học ở trường trung học phổ thông Đối với môn Sinh học, việc dạy học môn này ở đa số các trường THPT thường bị coi nhẹ, xem đó là môn phụ do đó việc đổi mới phương pháp dạy học ở môn Sinh học rất hạn chế và chưa được các giáo viên quan tâm nhiều. Đối với chương I, II, phần di truyền Sinh học 12 cũng chung thực trạng đó, mặc dù đây là hai chương rất quan trọng vì có ý nghĩa thực tiễn và đời sống. Hiện nay, việc thiết kế bài giảng và tổ chức quá trình dạy học phần di truyền vẫn nặng tính áp đặt, chưa thực sự tạo động cơ, khơi gợi sự hứng thú cho người học. Người giáo viên không truyền thụ tri thức có sẵn mà phải rèn luyện cho học sinh các kĩ năng thu nhận và xử lí thông tin qua đó lĩnh hội tri thức. Trong đó HTHKT là kỹ năng hết sức quan trọng. Trong thực tiễn dạy học, giáo viên trung học phổ thông còn gặp khó khăn khi HTHKT, lại càng gặp nhiều khó khăn khi dạy học sinh kỹ năng HTHKT. Với những lý do trên, chúng tôi chọn và nghiên cứu đề tài: Rèn luyện cho học sinh kỹ năng hệ thống hóa kiến thức trong dạy học phần di truyền Sinh học 12 trung học phổ thông. 2. Lƣợc sử nghiên cứu 2.1. Trên thế giới Vấn đề hệ thống hóa kiến thức được quan tâm nghiên cứu từ rất sớm. Đến cuối thế kỉ XIX, Carl Pearson đã đưa ra kĩ thuật thống kê về sự tương quan, giúp cho việc khảo sát sự khác biệt giữa các cá thể được nhanh chóng và chính xác. Vào những năm 20 của thế kỉ XX, đã có nhiều công trình nghiên cứu về rèn luyện kỹ năng HTH cho học sinh. Đặc biệt, ở Hoa Kỳ có 5 nhiều tác giả nghiên cứu sâu về lý thuyết bản đồ khái niệm làm cơ sở cho lý thuyết mạng máy tính và chuyển hóa vào các nghành khoa học khác. Tony Buzan (Anh) là người sáng tạo ra phương pháp tư duy Mind Map (bản đồ tư duy). Ông trình bày cách thức ghi nhớ tự nhiên của não bộ cùng các phương pháp Mind Map. Ngoài ra, Ông còn có một số sách nổi tiếng như Use your memory, Mind Map Book, Mind Map at work. Jeannette Vos Gorden Dryden (1997), trong cuốn “Cách mạng học tập” đã đưa ra cách sử dụng lược đồ liên tưởng thay cho ghi chép bằng 3 điểm chính với 5 nguyên lý chính để đọc dữ liệu từ bản đồ [10]. Năm 1965, tại Liên Xô (cũ), A.M.Xokhor là người đầu tiên vận dụng một số quan điểm của lý thuyết grap (chủ yếu là những nguyên lý về việc xây dựng một grap có hướng) để mô hình hóa nội dung tài liệu giáo khoa (một khái niệm, một định luật …). A.M.Xokhor đã xây dựng được grap của một kết luận hay lời giải thích cho một đề tài dạy học mà ông gọi là cấu trúc logic của kết luận hay lời giải thích [14], [15], [16]. T.A. Kodơlova (1978) với công trình: “Các biện pháp sư phạm để dạy học sinh cuối cấp về mối quan hệ giữa sự kiện và lí thuyết”. Trong đó tác giả đã đưa ra một số kĩ thuật dạy học rèn cho học sinh năng lực tự học, khả năng khái quát hóa nội dung học tập. G.M. Mutazin (1989) với “Các phương pháp và hình thức dạy học Sinh học”. Tác giả V.V Đavuđôv (2000), trong cuốn Các dạng khái quát hóa trong dạy học, đã trình bày một số dạng khái quát hóa làm cơ sở cho việc hệ thống hóa kiến thức trong dạy học [19]. Ở Pháp, vào những năm 70 của thế kỉ XX trong các tài liệu lí luận dạy học có chú ý khuyến khích dùng phương pháp graph để luyện tính chủ động, tích cực cho học sinh từ bậc tiểu học đến bậc trung học. Lí thuyết graph có cơ sở khoa học của nó là hệ thống hóa kiến thức. Lí thuyết graph ra đời cách đây 200 năm trong quá trình giải các bài toán đố. Mãi đến những năm 30 của thế kỉ XX lí thuyết graph mới được xem như một ngành toán học riêng biệt và được trình bày lần đầu tiên trong công trình của Komig - nhà toán học 6 Hungary. Ngày nay, grap đã thâm nhập một cách hữu cơ với các mức độ khác nhau vào hầu hết Toán học hiện đại và có ứng dụng hiệu quả trong khoa học giáo dục. Những vấn đề cơ sở lí luận dạy học của việc HTHKT đặc biệt việc rèn luyện kỹ năng HTHKT cho HS cũng chưa được quan tâm nghiên cứu thỏa đáng. 2.2. Ở Việt Nam Ở Việt Nam, đã có nhiều tác giả nghiên cứu về lí thuyết và sử dụng graph trong dạy học như: Từ năm 1971, Giáo sư Nguyễn Ngọc Quang là người đầu tiên đã nghiên cứu chuyển hóa graph toán học thành grap dạy học và đã công bố nhiều công trình trong lĩnh vực này [14], [15], [16]. [19 ], trong các công trình đó, Giáo sư đã nghiên cứu những ứng dụng cơ bản của graph trong khoa học giáo dục, đặc biệt trong lĩnh vực giảng dạy môn Hóa học. Trần Bá Hoành: “Rèn trí thông minh của học sinh qua chương biến dị di truyền”; “Giáo trình dạy học Sinh học” (1972, 1975, 1979, 1982, 1985, 1993); “Một số cơ sở lí thuyết của các phương hướng cải cách môn Sinh học phổ thông”; “Phát huy tính tích cực của học sinh trong chương trình Sinh học 12”. Bằng hệ thống các bảng, sơ đồ, các câu hỏi – đáp, các chỉ dẫn cụ thể, hệ thống các tài liệu trên là những chứng minh sinh động về hệ thống hóa kiến thức trong dạy học Sinh học phổ thông. Năm 1973, tại Liên Xô (cũ), tác giả Nguyễn Như Ất trong công trình luận án Phó tiến sĩ khoa học sư phạm đã vận dụng lý thuyết graph kết hợp với phương pháp ma trận như một phương pháp hỗ trợ để xây dựng logic cấu trúc các khái niệm “tế bào học” trong nội dung giáo trình môn Sinh học đại cương trường phổ thông của nước Việt Nam Dân Chủ Cộng hòa do tác giả kiến nghị [1]. Tác giả Đinh Quang Báo có những nghiên cứu về: “Phát triển hoạt động nhận thức của học sinh trong các bài Sinh học ở trường phổ thông Việt Nam”; “Dạy học Sinh học ở trường phổ thông theo hướng hoạt động hóa 7 người học”. Năm 1986 trên tạp chí NCGD số 2, có giới thiệu “Hình thành các biện pháp học tập trong dạy học sinh học”. Đinh Quang Báo, Nguyễn Đức Thành: “Lí luận dạy học Sinh học” Nxb GD, 1996. Nguyễn Đức Thành (chủ biên): “Dạy học Sinh học ở THPT” tập 2, Nxb GD, 2002. Các tác giả khẳng định hệ thống hóa là một trong các biện pháp học tập trong dạy học sinh học, đưa ra phương pháp dạy bài ôn tập tổng kết theo hình thức hệ thông hóa. Nguyễn Kỳ: “Phương pháp dạy học tích cực”, Nxb Giáo dục, Hà Nội, 1994; “Mô hình dạy học tích cực lấy học sinh làm trung tâm”, Trường CBQL Giáo dục – Đào tạo, NCGD – số 3/1996. Trong các tài liệu này, tác giả Nguyễn Kỳ đã xem hệ thống hóa như là biện pháp hữu hiệu để dạy học theo phương pháp tích cực [11]. Luận văn thạc sĩ: “Ứng dụng lí thuyết Graph xây dựng và sử dụng sơ đồ để tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học Sinh học ở THPT” của Phạm Thị My (2000). Trong đó tác giả chú ý đến việc xây dựng các sơ đồ về các nội dung kiến thức trong chương trình Sinh học phổ thông và đưa ra một số phương pháp và biện pháp sử dụng sơ đồ mà sự phân loại sơ đồ dựa vào tiêu chí nội dung kiến thức [12]. Luận văn thạc sĩ: “Xây dựng và sử dụng hệ thống bảng trong dạy học Sinh học 10” của Trần Hoàng Xuân (2003). Tác giả đã nêu khái niệm rồi phân tích vai trò của bảng hệ thống trong việc dạy của GV và việc học của HS [17]. Luận văn thạc sĩ: “Rèn luyện kĩ năng hệ thống hóa kiến thức cho học sinh 12 THPT trong dạy tiến hóa” của Nguyễn Xuân Hồng, 2003. Tác giả đã khẳng định: “Hệ thống hóa kiến thức là thao tác không thể thiếu của giai đoạn nhận thức lý tính, vì dựa vào đó cho phép ta rút ra những kết luận bản chất của sự vật hiện tượng khách quan, hình thành khái niệm, quy luật khoa học” [18, trg.10]. Tác giả đã đưa ra 3 nguyên tắc và 4 biện pháp để rèn luyện kĩ năng hệ thống hóa kiến thức cho học sinh 12 THPT trong dạy tiến hóa [8, trg.17-36]. 8 Nhìn chung, các nghiên cứu này chỉ tập trung xem xét các quy trình và biện pháp rèn luyện kĩ năng HTHKT trong dạy học mà chưa đi sâu vào nghiên cứu việc rèn luyện kỹ năng HTHKT cho học sinh trong dạy học Sinh học. 3. Mục đích nghiên cứu - Xây dựng được quy trình và biện pháp cụ thể để rèn luyện kỹ năng HTHKT cho HS trong dạy học phần di truyền Sinh học 12 THPT. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu 4.1. Nghiên cứu lí thuyết Nghiên cứu khái niệm hệ thống, hệ thống hóa, kỹ năng, kỹ năng HTH; vai trò của HTH trong nhận thức và rèn luyện kỹ năng HTH cho HS trong dạy học. 4.2. Nghiên cứu thực tiễn Khảo sát việc rèn luyện kỹ năng HTHKT trong dạy học nói chung, phần di truyền Sinh học 12 nói riêng tại các trường trung học phổ thông. 4.3. Phân tích nội dung phần di truyền Sinh học 12 trung học phổ thông. 4.4. Qui trình, biện pháp rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức trong dạy học phần di truyền Sinh học 12. 4.5. Nghiên cứu thực nghiệm - Vận dụng quy trình, biện pháp rèn luyện kỹ năng HTHKT đã đề xuất trong dạy học phần di truyền Sinh học 12 tại các trường THPT. - Đánh giá hiệu quả các biện pháp, qui trình rèn luyện kỹ năng HTHKT cho học sinh theo tiêu chí đã xác định. 5. Phạm vi nghiên cứu Tổ chức rèn luyện cho HS kỹ năng HTHKT đã đề xuất trong dạy học phần Di truyền Sinh học 12 ở một số trường THPT ở quận Thanh Xuân và quận Hai Bà Trưng, thành phố Hà Nội. 6. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu 6.1. Khách thể nghiên cứu 9 Hệ thống hóa kiến thức trong dạy học sinh học 6.2. Đối tượng nghiên cứu Quy trình và các biện pháp rèn luyện cho HS kỹ năng HTHKT trong quá trình dạy học phần di truyền Sinh học 12 THPT. 7. Giả thuyết khoa học Có thể thiết kế được quy trình và các biện pháp rèn luyện kỹ năng HTHKT trong dạy học phần di truyền sinh học 12 THPT để tổ chức các hoạt động học tập tích cực, vừa dạy cách tự học cho HS qua đó nâng cao chất lượng kiến thức và tạo được sự hứng thú học tập bộ môn cho HS. 8. Phƣơng pháp nghiên cứu 8.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu các tài liệu lý luận liên quan làm cơ sở cho việc giải quyết vấn đề: “Rèn luyện kỹ năng HTHKT cho học sinh”. - Phân tích chương trình, nội dung kiến thức trong SGK Sinh học 12 THPT. 8.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Quan sát sư phạm: Dự giờ, phỏng vấn trực tiếp GV và HS THPT để phát hiện những thành công và hạn chế trong việc rèn kỹ năng HTHKT trong trường THPT hiện nay. - Điều tra bằng phiếu hỏi về thực trạng dạy kỹ năng HTHKT trong dạy học Sinh học ở một số trường THPT hiện nay. - Điều tra bằng hồi cứu hồ sơ. 8.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm - Soạn giáo án dạy thực nghiệm và đối chứng. - Dạy thực nghiệm và đối chứng. - Thu thập số liệu từ quá trình thực nghiệm. 8.4. Phương pháp xử lí kết quả thực nghiệm - Phương pháp sử dụng toán thống kê với sự hỗ trợ của phần mềm Excel để xử lí kết quả cho biết độ tin cậy về mặt định lượng. 10 - Phân tích kết quả thực nghiệm để có nhận xét, đánh giá định tính về chất lượng kiến thức và kĩ năng hệ thống hóa được hình thành ở học sinh. 9. Những đóng góp của luận văn - Hệ thống cơ sở lý luận về bản chất HTH, kỹ năng HTH, dạy HS HTH. - Xác định được các biện pháp rèn luyện kỹ năng HTHKT. - Xác định được qui trình hợp lí để rèn kỹ năng HTHKT. - Các bài dạy thực nghiệm về rèn luyện kỹ năng HTHKT cho HS trong dạy học phần Di truyền học. 10. Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, danh mục tài liệu tham khảo, phụ lục luận văn được trình bày trong 3 chương: Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài Chương 2: Rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức trong dạy học phần di truyền Sinh học 12 trung học phổ thông Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 11 CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Cơ sở lí luận của đề tài 1.1.1. Kỹ năng hệ thống hóa kiến thức 1.1.1.1. Kỹ năng Là khả năng vận dụng có mục đích và sáng tạo những kiến thức thu nhận được trong một lĩnh vực nào đó vào thực tế để giái quyết một nhiệm vụ mới. Kỹ năng vừa thể hiện kĩ thuật hành động vừa thể hiện năng lực của con người trong hoạt động nhận thức, hoạt động xã hội. Thực chất của sự hình thành kỹ năng học tập là tạo điều kiện cho học sinh nắm vững một hệ thống phức tạp, với các thao tác nhằm làm biến đổi sáng tỏ những thông tin chứa đựng trong nhiệm vụ học tập và đối chiếu chúng với hành động cụ thể. 1.1.1.2. Hệ thống hóa kiến thức - Hệ thống: Là khái niệm cơ bản của lý thuyết hệ thống, nó được hình thành và phát triển trong suốt tiến trình phát triển của lịch sử triết học. Hiện nay, có nhiều cách định nghĩa khác nhau về khái niệm hệ thống. Theo L.V. Bertalanffy, hệ thống là một tổng thể, duy trì sự tồn tại bằng tương tác giữa các tổ phần tạo nên nó. Theo Miller, hệ thống là tập hợp các yếu tố cùng với những mối quan hệ tương tác giữa chúng với nhau. Từ điển tiếng Việt do Hoàng Phê chủ biên [13, trg. 418] nêu khái niệm “Hệ thống”có 4 nghĩa: - Tập hợp nhiều yếu tố, đơn vị cùng loại hoặc cùng chức năng, có quan hệ hoặc có liên hệ chặt chẽ với nhau, làm thành một thể thống nhất (ví dụ: Hệ thống tín hiệu giao thông, hệ thống đường sắt, hệ thống đo lường, hệ thống tổ chức). 12 - Tập hợp những tư tưởng, nguyên tắc, qui tắc liên kết với nhau một cách logic, làm thành một hệ thống (ví dụ: Hệ thống các nguyên tắc ngữ pháp). - Phương pháp, cách thức phân loại, sắp xếp sao cho trật tự logic (Hệ thống phân loại thực vật). - Tính chất có trật tự, có quan hệ logic giữa các yếu tố (ví dụ: Học tập có hệ thống, kiến thức thiếu hệ thống, sai lầm có hệ thống). Từ điển tiếng Việt thông dụng do Nguyễn Như Ý chủ biên: “Hệ thống” khi là một danh từ có nghĩa: tập hợp nhiều yếu tố có quan hệ chặt chẽ trong một chỉnh thể (ví dụ: Hệ thống tổ chức); Khi là một động từ thì “Hệ thống hóa” có nghĩa: làm cho có hệ thống (ví dụ hệ thống lại các thành phần đã trình bày) [20, trg. 321]. - Hệ thống hóa: Là động từ có nghĩa làm cho cái gì đó trở nên có hệ thống. Hệ thống hóa chỉ thực hiện được trên cơ sở thông tin được xử lí qua phân tích, tổng hợp. Hệ thống hóa có thể diễn đạt bằng nhiều hình thức ngôn ngữ khác nhau: bảng biểu, sơ đồ logic dạng bản đồ khái niệm, sơ đồ hình vẽ, phim,... - Hệ thống hóa kiến thức: Khi tiếp cận với nguồn thông tin nào đó người ta thường phân tích để sắp xếp chúng theo những quan hệ nhất định tạo thành một tổ hợp hệ thống logic nhờ đó cho ta một kiến thức gọi là HTHKT. Hệ thống hóa kiến thức là một quá trình thực hiện các thao tác logic để sắp xếp kiến thức vào một hệ thống nhất định . 1.1.1.3. Kỹ năng hệ thống hóa kiến thức Kỹ năng là khả năng vận dụng có mục đích và sáng tạo những kiến thức thu nhận được trong một lĩnh vực nào đó vào thực tế để giải quyết một nhiệm vụ mới. Kỹ năng vừa thể hiện kĩ thuật hành động, vừa thể hiện năng lực của con người trong hoạt động nhận thức, hoạt động xã hội. Kỹ năng được hình thành bằng con đường luyện tập tạo khả năng cho con người thực hiện 13 hành động không chỉ trong những điều kiện quen thuộc mà cả trong những điều kiện đổi. Kỹ năng HTHKT là khả năng phân tích và sắp xếp một cách logic các yếu tố, các nội dung thông tin về đối tượng, hiện tượng theo một quan điểm nhất định nhờ đó chủ thể nhận thức sâu sắc hơn, đầy đủ hơn về đối tượng đó. - Cấu trúc kỹ năng hệ thống hóa 1. Xác định mục tiêu HTHKT 2. Phân tích nội dung một mục, bài, chương, phần, chủ đề để xác định các đơn vị kiến thức, thông tin và tìm, lựa chọn tài liệu phù hợp với việc giải quuyết nhiệm vụ để thực hiện mục tiêu HTHKT. 3. Lập mối quan hệ giữa các nội dung thông tin phù hợp với mục tiêu HTHKT. 4. Lựa chọn hình thức diễn đạt nội dung HTH và trình bày theo hình thức được chọn. 5. Rút ra những kết luận khái quát từ nội dung được HTH theo hình thức diễn đạt tương ứng. Như vậy, thực chất của việc rèn luyện cho HS kĩ năng HTH là tổ chức HS thực hiện các hành động sau đây: - Rèn luyện xác định mục đích, nội dung cần hệ thống hóa. + Xác định hệ thống hóa nhằm đạt mục tiêu gì? (HTH nhằm đạt tới kiến thức về nội dung trong bài học; HTHKT nhằm củng cố ôn tập cuối bài học; ôn tập chương; ôn tập chuẩn bị cho kiểm tra giữa kì hay cuối kì, cuối năm học). + Phân tích nội dung sách giáo khoa (chủ đề, một bài, một chương, một phần) để xác định mạch logic nội dung theo một định hướng nhất định. + Lập mối quan hệ giữa các khái niệm. - Xác định, đƣa ra nguyên tắc sắp xếp các đơn vị thông tin trong hệ thống. + Liệt kê các khái niệm, tìm mối quan hệ để lập bản đồ khái niệm. + Phân tích các tiêu chí để so sánh các đối tượng. 14 + Phân tích các yếu tố hình thái, cấu trúc tương ứng với chức năng. + Phân tích các yếu tố logic của một cơ chế, một quá trình sinh học. + Chỉ ra mối quan hệ giữa các loại chức năng. - Tổ chức cho học sinh xác định hình thức diễn đạt HTH. + Diễn đạt bằng sơ đồ logic dạng bản đồ khái niệm. + Diễn đạt bằng bảng so sánh, bảng phân loại, bảng hệ thống hóa…. + Diễn đạt bằng đồ thị. + Diễn đạt bằng sơ đồ hình. - Rút ra kết luận từ các thông tin đƣợc HTH ở trên. 1.1.1.4. Kỹ năng diễn đạt nội dung hệ thống hóa - Vai trò của kỹ năng diễn đạt nội dung HTH + Đây là một biện pháp để tích cực hóa hoạt động nhận thức, là con đường hình thành tri thức. Kỹ năng diễn đạt nội dung khoa học vừa là tri thức, vừa là phẩm chất năng lực tự học của HS, diễn đạt nội dung khoa học bằng ngôn ngữ hợp lý là mức độ cao của tri thức. + Vận dụng các biện pháp diễn đạt nội dung để tổ chức cho HS lĩnh hội kiến thức mới. + Có thể dùng các biện pháp này để kiểm tra chất lượng thông hiểu tài liệu giáo khoa. - Kỹ năng diễn đạt nội dung HTH Kỹ năng diễn đạt nội dung là thao tác biến dạng ngôn ngữ này thành dạng ngôn ngữ khác hợp quy luật. Trong luận văn này chúng tôi chỉ nghiên cứu diễn đạt HTH theo chiều kênh chữ trong các bài phần di truyền ở SGK Sinh học 12 thành các thông tin khác (bảng hệ thống, sơ đồ khái niệm, bài tập HTH,…). - Các biện pháp diễn đạt nội dung HTH + Biện pháp sơ đồ logic dạng graph Sơ đồ logic dạng graph theo định nghĩa của GS. Nguyễn Ngọc Quang là: Sơ đồ bao gồm các đỉnh và cung. Các đỉnh là các nội dung chốt kiến thức 15 và được liên kết với các kiến thức khác bằng các cung. Sơ đồ logic dạng graph hình thành cho HS tư duy biện chứng, tư duy logic, tư duy công nghệ thẩm mỹ. Graph sẽ cho phép GV đi sâu được vào nội dung chính, bản chất vấn đề. Khi thiết lập được một sơ đồ cho phép GV và HS tìm ra được mối liên hệ bản chất tiềm ẩn giữa các kiến thức. Graph tránh ghi chép máy móc nội dung SGK, phát huy tính sáng tạo. Graph cho phép đưa ra nhiều phương án khác nhau, graph trở thành một công cụ thuận tiện cao trong con đường biểu đạt nội dung. Tuy nhiên graph cũng có những điểm hạn chế như không cho phép đi sâu vào nội dung kiến thức và không phải nội dung nào cũng có thể graph hóa được. Điều kiện cần để lập được graph là kiến thức phải sâu rộng và bao quát. Đây chính là ưu thế của graph vì nó là động cơ của sự tìm tòi. Các bước xây dựng sơ đồ logic dạng graph như sau: - Bước 1: Phân tích để tìm đỉnh + Chọn những kiến thức cơ bản và trọng tâm nhất, thực chất đó là những dấu hiệu bản chất của các khái niệm giống, loài hoặc những thành phần, yếu tố cấu trúc của một tổ chức sống, một cơ chế, quá trình hay qui luật sinh học. Những kiến thức này còn cần phải tiếp tục phân tích, hoặc định hướng cho việc xác lập các mối quan hệ với những nội dung khác nên được gọi là kiến thức có tính chất tạo tọa độ. + Lựa chọn ngôn ngữ kí hiệu để biểu thị các kiến thức đã được phân tích, và lựa chọn vị trí logic để biểu thị các ngôn ngữ kí hiệu đó trong không gian sơ đồ, mà thực chất là tạo ra giá trị quan hệ của các kiến thức với nhau. - Bước 2: Thiết lập các cung thực chất là nối các đỉnh với nhau bằng các đoạn (có hướng hoặc vô hướng) để diễn tả mối liên hệ phụ thuộc giữa nội dung các đỉnh với nhau sao cho phản ánh được logic phát triển của nội dung đó. - Bước 3: Hoàn thiện Graph 16 Làm cho Graph trung thành với nội dung được mô hình hóa về cấu trúc logic nhưng lại giúp cho HS lĩnh hội dễ dàng nội dung đó và nó phải đảm bảo mĩ thuật về trình bày. Ví dụ 1: Sau khi học xong bài 4, bài 5, bài 6, chương I: Cơ chế di truyền và biến dị, có thể yêu cầu HS lập sơ đồ hệ thống những dạng ĐB đã học. - Sơ đồ này đã tóm tắt nội dung kiến thức về các dạng ĐB một cách cô đọng nhất cùng với mối liên hệ giữa các dạng ĐB. - Dưới sự hướng dẫn của giáo viên theo quy trình trên, sau khi thảo luận, HS sẽ xây dựng sơ đồ hệ thống như sau: Thêm 1 cặp nu Mất 1 cặp nu ĐB gen Thay thế 1 cặp nu ĐB cấu trúc Lặp đoạn NST Mất đoạn NST Đột biến Chuyển đoạn NST ĐB NST Đảo đoạn NST ĐB lệch bội ĐB số lượng Tự đa bội ĐB đa bội Dị đa bội Hình 1.1. Sơ đồ phân loại đột biến + Biện pháp diễn đạt bằng bảng Bảng hệ thống là một công cụ để diễn đạt nội dung và giúp ta khảo sát sự vật, hiện tượng một cách hệ thống. Bảng hệ thống có cấu trúc bằng hệ thống cột, trong mỗi cột trình bày các thông tin để chúng có quan hệ với các thông tin khác theo logic quan hệ 17 dọc, chiều ngang, chéo; cho phép đối chiếu, so sánh thiết lập các mối quan hệ giữa các nội dung, sự vật, hiện tượng. Bảng có giá trị sư phạm giúp khảo sát sự vật hiện tượng toàn diện, đặt nó vào hệ thống các mối quan hệ với nhau, giúp ta dễ hình dung các logic có tính qui luật của sự vật, hiện tượng. Bảng hệ thống trong dạy học cho phép diễn đạt một cách logic nội dung dạy học và logic phát triển bên trong của nó. Bảng hệ thống dùng để trình bày nội dung của một bài học, một chương hay một phần kiến thức. Đặc điểm đặc trưng nhất cho tất cả các nội dung dạy học có thể HTH bằng bảng đó là trong một nội dung dạy học có thể phân ra các đơn vị thông tin sao cho giữa chúng có quan hệ với nhau và bảng được dùng để biểu thị mối quan hệ đó giúp dễ dàng đối chiếu, so sánh thiết lập quan hệ giữa các kiến thức. Có nhiều dạng bảng, song đề tài chỉ tập trung nghiên cứu hai dạng phổ biến là bảng so sánh và bảng diễn đạt mối quan hệ cấu tạo – chức năng. Bảng là dạng ngôn ngữ có khả năng khăc phục những khó khăn mà ngôn ngữ khác không làm được. Bảng có những ưu thế vượt trội như sau: - Cho phép trình bày rõ, gọn một nội dung có mối quan hệ phức tạp như so sánh các đối tượng. - Tránh tình trạng manh mún khi trình bày nội dung bài học, cho phép liên kết kiến thức, hệ thống hóa nội dung, vì vậy thông qua bảng học sinh phát triển được kiến thức mới mà cách trình bày trần thuật chưa đạt tới. - Thiết lập được bảng, học sinh phát huy dược khả năng hệ thống hóa và khái quát hóa đồng thời phát huy được nhiều kỹ năng tư duy khác. * Bảng so sánh Sử dụng biện pháp so sánh đối chiếu để lập bảng theo các bước sau: + Xác định dấu hiệu lớp của các đối tượng đem so sánh. + Căn cứ các dấu hiệu lớp của các đối tượng để xác định tiêu chí so sánh. 18