Tài liệu Sử dụng biện pháp sơ đồ hóa để ôn tập, củng cố kiến thức chương ii, iii sinh học 11 thpt.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH --------- ĐẶNG THỊ HỒNG LIÊN SỬ DỤNG BIỆN PHÁP SƠ ĐỒ HÓA ĐỂ ÔN TẬP, CỦNG CỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG II, III SINH HỌC 11 THPT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Nghệ An, năm 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH --------- ĐẶNG THỊ HỒNG LIÊN SỬ DỤNG BIỆN PHÁP SƠ ĐỒ HÓA ĐỂ ÔN TẬP, CỦNG CỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG II, III SINH HỌC 11 THPT Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học môn Sinh học Mã số: 60.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. HOÀNG VĨNH PHÚ Nghệ An, năm 2014 2 i MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cảm ơn Danh mục chữ viết tắt trong luận văn Mục lục MỞ ĐẦU ---------------------------------------------------------------------- 4 1. Lý do chọn đề tài: ----------------------------------------------------------------------------- 4 2. Mục đích nghiên cứu: ------------------------------------------------------------------------ 5 3. Nhiệm vụ nghiên cứu: ------------------------------------------------------------------------ 5 4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu: ------------------------------------------------------- 5 5. Phạm vi nghiên cứu: -------------------------------------------------------------------------- 5 6. Phương pháp nghiên cứu: -------------------------------------------------------------------- 5 7. Giả thuyết khoa học: ------------------------------------------------------------------------- 9 8. Dự kiến những đóng góp mới của luận văn: ---------------------------------------------- 9 Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG SƠ ĐỒ ĐỂ ÔN TẬP, CỦNG CỐ CHƯƠNG II, III SINH HỌC 11 THPT ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 10 1.1. Lược sử nghiên cứu về sơ đồ và sơ đồ hóa ---------------------------------------- 10 1.1.1. Tình hình nghiên cứu và vận dụng lí thuyết graph vào dạy học trên thế giới. ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 10 1.1.2. Tình hình nghiên cứu và vận dụng lí thuyết graph vào dạy học ở Việt Nam ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 1.2. Khái niệm sơ đồ ------------------------------------------------------------------------- 12 1.3. Vai trò của sơ đồ trong quá trình dạy học ----------------------------------------- 13 1.3.1. Đối với giáo viên ----------------------------------------------------------------------- 13 1.3.2. Đối với học sinh ------------------------------------------------------------------------ 13 1.4. Phân loại sơ đồ trong dạy học sinh học -------------------------------------------------------14 1.4.1. Phân loại dựa trên mục đích lí luận dạy học…………………………………14 1.4.2. Phân loại dựa trên kí hiệu sơ đồ ---------------------------------------------------- 14 1.4.3. Phân loại dựa trên nội dung được diễn đạt --------------------------------------- 14 ii 1.4.4. Phân loại dựa trên kiến thức sinh học --------------------------------------------- 15 1.4.5. Phân loại dựa trên khả năng rèn luyện các thao tác tư duy ------------------- 15 1.4.6. Phân loại dựa trên mức độ hoàn thiện của sơ đồ -------------------------------- 15 1.5. Phương pháp sơ đồ hóa nội dung dạy học ---------------------------------------------------15 1.6. Thực trạng về sử dụng sơ đồ và biện pháp sơ đồ hóa trong dạy học ở trường THPT -------------------------------------------------------------------------------------------- 16 Chương 2. SỬ DỤNG BIỆN PHÁP SƠ ĐỒ HÓA ĐỂ ÔN TẬP, CỦNG CỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG II, III SINH HỌC 11 THPT ------------------------ 19 2.1. Mục tiêu, cấu trúc chương trình và nội dung kiến thức chương cảm ứng sinh học 11 THPT: ---------------------------------------------------------------------------------- 19 2.1.1.Mục tiêu --------------------------------------------------------------------------------- 19 2.1.2. Cấu trúc chương trình ---------------------------------------------------------------- 20 2.1.3. Nội dung, thành phần kiến thức chương II Cảm ứng -------------------------- 20 2.2. Mục tiêu, cấu trúc chương trình và nội dung kiến thức chương sinh trưởng và phát triển sinh học 11 -------------------------------------------------------------------- 21 2.2.1. Mục tiêu: --------------------------------------------------------------------------------- 21 2.2.2. Cấu trúc chương trình ---------------------------------------------------------------- 22 2.2.3. Các thành phần kiến thức của chương sinh trưởng và phát triển. --------- 22 2.3. Biện pháp sơ đồ hóa trong khâu ôn tập, củng cố kiến thức chương II, III sinh học 11 THPT ----------------------------------------------------------------------------------- 23 2.3.1. Biện pháp sơ đồ khuyết --------------------------------------------------------------- 23 2.3.2. Biện pháp phân tích sơ đồ: ----------------------------------------------------------- 26 2.3.3. Biện pháp sơ đồ câm: ----------------------------------------------------------------- 27 2.3.4. Biện pháp sơ đồ bất hợp lí trong khâu củng cố----------------------------------- 29 2.3.5. Biện pháp tự xây dựng sơ đồ trong khâu củng cố: ------------------------------ 30 2.4. Một số loại sơ đồ xây dựng và sưu tầm để ôn tập, củng cố kiến thức chương II, III sinh học 11 THPT: ------------------------------------------------------------------- 32 CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM -------------------------------------- 54 3.1. Mục đích thực nghiệm------------------------------------------------------------------ 54 3.2. Nội dung thực nghiệm ------------------------------------------------------------------ 54 3.2.1.Thời gian thực nghiệm ---------------------------------------------------------------- 54 iii 3.2.2..Chọn trường thực nghiệm------------------------------------------------------------ 54 3.2.3.Chọn HS thực nghiệm ----------------------------------------------------------------- 54 3.2.4. Chọn GV dạy thực nghiệm ----------------------------------------------------------- 55 3.2.5. Phương án thực nghiệm -------------------------------------------------------------- 55 3.3. Xử lý số liệu ------------------------------------------------------------------------------ 55 3.4. Kết quả thực nghiệm ------------------------------------------------------------------- 57 3.4.1. Kết quả thực nghiệm tại trường THPT Xuân Hưng----------------------------- 57 3.4.2. Kết quả thực nghiệm tại trường THPT Xuân Lộc ------------------------------- 61 3.5. Phân tích kết quả thực nghiệm ------------------------------------------------------- 65 3.5.1. Phân tích định lượng------------------------------------------------------------------ 65 3.5.2. Về mặt định tính ----------------------------------------------------------------------- 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ------------------------------------------- 68 1. Kết luận -------------------------------------------------------------------------------------- 68 2. Kiến nghị: ----------------------------------------------------------------------------------- 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO ------------------------------------------------------------------ 69 CÁC GIÁO ÁN THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ----------------------------------------- 72 iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT 1 2 3 4 5 6 7 8 TỪ VIẾT TẮT THPT XHCN SGK SGV GV HS TN ĐC ĐỌC LÀ Trung học phổ thông Xã hội chủ nghĩa Sách giáo khoa Sách giáo viên Giáo viên Học sinh Thực nghiệm Đối chứng 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài: Nước Việt Nam ta hiện đang là một trong những nước đang phát triển. Để bắt kịp xu thế phát triển của thế giới thì chúng ta phải không ngừng đổi mới và đầu tư phát triển trên nhiều lĩnh vực. Một trong những yếu tố được ví như là chìa khóa thành công cho công cuộc đổi mới, vừa là động lực và mục tiêu cho mọi sự phát triển đó là đầu tư cho giáo dục. Điều này được khẳng định tại điều 35, Hiến pháp nước cộng hòa XHCN Việt Nam “Giáo dục, đào tạo là quốc sách hàng đầu, Nhà nước phát triển giáo dục là nhằm nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực và bồi dưỡng nhân tài”. Luật giáo dục năm 2005 xác định: Phương pháp giáo dục phải phát huy được tính tích cực, tự giác chủ động của học sinh, phải phù hợp với đặc điểm của từng cấp học, môn học… Giáo dục phải hình thành và bồi dưỡng cho học sinh phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn tác động đến tình cảm và đem lại niềm hứng thú cho người học.[23] Thông qua quan sát sư phạm, tham khảo dự giờ, trao đổi ý kiến với một số giáo viên bộ môn nhằm thu thập số liệu cụ thể về thực trạng dạy học sinh học ở trường phổ thông hiện nay cho thấy có sự đổi mới về phương pháp dạy học. Nếu như trước đây khi phương pháp dạy học chủ yếu là thuyết trình và vấn đáp – tái hiện thông báo dẫn đến học sinh tiếp thu kiến thức một cách thụ động, không phát huy được tính độc lập, sáng tạo của học sinh, không kích thích được niềm hứng thú trong học tập thì giờ đây trong các tiết dạy đã có sự thay đổi bằng các phương pháp dạy học tích cực, tiến bộ hơn đó là các phương pháp như phương pháp dạy học theo nhóm nhỏ, hỏi đáp tìm tòi, dạy học có sử dụng bài tập tình huống…Và đặc biệt một biện pháp không mới nhưng nếu biết vận dụng thích hợp thì sẽ có hiệu quả rất cao đó là biện pháp sơ đồ hóa. Giáo viên có thể sử dụng vào việc dạy bài mới, những bài có nội dung thích hợp cho việc dạy bằng phương pháp này. Bên cạnh đó thì giáo viên còn sử dụng để củng cố kiến thức của mỗi bài, mỗi chương và mỗi phần đã học xong. Ngoài ra thì phương pháp này còn sử dụng trong kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học sinh. Xuất phát từ những lí do nêu trên đây và để đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục, nâng cao chất lượng dạy học, đặc biệt nhằm phát huy khả năng tích cực học tập cho 2 học sinh lớp 11 THPT nên tôi chọn đề tài “Sử dụng biện pháp sơ đồ hóa để ôn tập, củng cố kiến thức các chương II, III sinh học 11”. 2. Mục đích nghiên cứu: Xây dựng và tuyển chọn sơ đồ phù hợp để sử dụng trong ôn tập, củng cố kiến thức các chương II, III sinh học 11 THPT. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu: 3.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc sử dụng biện pháp sơ đồ hóa trong dạy học sinh học ở trường THPT. 3.2. Tìm hiểu tình hình sử dụng biện pháp sơ đồ hóa trong dạy học sinh học ở trường THPT 3.3. Xây dựng và sưu tầm sơ đồ phù hợp áp dụng vào khâu ôn tập, củng cố kiến thức các chương II, III sinh học 11 SGK 11 THPT. 3.4. Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính hiệu quả của việc sử dụng biện pháp sơ đồ hóa vào việc ôn tập, củng cố kiến thức các chương II, III sinh học 11. 4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu: 4. 1. Đối tượng nghiên cứu: Quy trình xây dựng và sử dụng biện pháp sơ đồ hóa trong dạy học các chương II, III sinh học 11. 4.2. Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học sinh học lớp 11 ở một số trường THPT tại Đồng Nai. 5. Phạm vi nghiên cứu: Nội dung kiến thức các chương II, III sinh học lớp 11. 6. Phương pháp nghiên cứu: Để thực hiện đề tài này, chúng tôi sử dụng phối hợp các phương pháp sau: 6.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu các tài liệu về chủ trương, đường lối của Đảng và Nhà nước trong công tác giáo dục và các tài liệu, sách báo có liên quan đến đề tài. 3 - Nghiên cứu nội dung chương trình sách giáo khoa Sinh học lớp 11 THPT. - Nghiên cứu, phân tích và tổng hợp các tài liệu có liên quan đến đề tài để tổng quan tình hình nghiên cứu, từ đó xây dựng cơ sở lý luận cho đề tài. 6.2. Phương pháp điều tra - Lập phiếu điều tra để tìm hiểu về thực trạng và tình hình sử dụng sơ đồ hóa để dạy học môn Sinh học nói chung và dạy học các bài trong các chương II, III sinh học lớp 11 nói riêng. - Tìm hiểu sự hứng thú học tập, khả năng lĩnh hội kiến thức và các kĩ năng được rèn luyện trong học tập của HS. 6.3. Phương pháp chuyên gia - Gặp gỡ, trao đổi với các chuyên gia trong lĩnh vực mà mình nghiên cứu, từ đó có những định hướng cho việc nghiên cứu đề tài. - Trao đổi trực tiếp với GV dạy học Sinh học lớp 11 về một số dạng sơ đồ đã xây dựng để làm cơ sở chỉnh sữa và hoàn thiện các sơ đồ. 6.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm Đây là phương pháp quan trọng để đánh giá tính đúng đắn của giả thuyết khoa học và mức đạt được mục tiêu của đề tài. 6.4.1.Thực nghiệm thăm dò Xây dựng phiếu điều tra và tìm hiểu thực trạng sử dụng sơ đồ hóa để ôn tập, củng cố các chương II, III sinh học lớp 11. Tổ chức điều tra và xử lí kết quả điều tra. 6.4.2.Thực nghiệm chính thức * Mục đích: Nhằm thu thập số liệu và xử lý bằng toán học thống kê, xác định chỉ tiêu đo lường và đánh giá chất lượng các sơ đồ xây dựng và sưu tầm. * Phương pháp thực nghiệm: - Xây dựng và tuyển chọn sơ đồ các chương II, III sinh học lớp 11. - Thiết kế giáo án cho lớp thực nghiệm và lớp đối chứng. 4 - Tổ chức thực nghiệm tại trường THPT: + Chọn các trường thực nghiệm: Các trường thực nghiệm có đủ cơ sở vật chất, trang thiết bị dạy học. + Chọn GV thực nghiệm: GV dạy lớp TN cũng là GV dạy lớp ĐC. + Đối tượng thực nghiệm: Học sinh lớp 11 THPT. + Bố trí thực nghiệm: Lớp TN và lớp ĐC có kết quả học tập tương đương nhau, tiến hành thực nghiệm song song, mỗi lớp thực nghiệm dạy 3 bài có sử dụng sơ đồ hóa đã đề xuất để ôn tập, củng cố. + Tiến hành thực nghiệm: Quá trình TN được tiến hành ở học kì II năm học 2013 – 2014. + Ở lớp đối chứng, giáo án được thiết kế theo phương pháp dạy học truyền thống. + Ở lớp thực nghiệm, giáo án được thiết kế có sử dụng sơ đồ hóa để ôn tập, củng cố các chương II, III sinh học lớp 11. + Xây dựng hệ thống câu hỏi khảo sát chung cho cả lớp TN và lớp ĐC. + Phân tích, xử lý và thống kê số liệu thực nghiệm. 6.5. Phương pháp thống kê toán học Chúng tôi sử dụng một số công thức toán học để xử lý số liệu nghiên cứu: + Trung bình cộng ( X ) : Đo độ trung bình (TB) của một tập hợp X = Trong đó: 1 n k ∑ xi ni i =1 xi : giá trị của từng điểm số nhất định ni: số bài có điểm số đạt xi n: tổng số bài làm + Độ lệch chuẩn (s): Khi có hai giá trị trung bình như nhau nhưng chưa đủ kết luận hai kết quả trên là giống nhau mà còn phụ thuộc vào các giá trị của các đại lượng 5 phân tán ít hay nhiều xung quanh hai giá trị trung bình cộng, sự phân tán đó được mô tả bởi độ lệch chuẩn theo công thức sau: 2 1 k . ∑ n i =1 ( x i − X ) ni s= ± + Sai số trung bình cộng (m): m= s n + Hệ số biến thiên (Cv): Biểu thị mức độ biến thiên trong nhiều tập hợp có X khác nhau. Cv (%) = Trong đó: s .100(%) X Cv từ 0 - 9% : dao động nhỏ, độ tin cậy cao Cv từ 10 - 29% : dao động trung bình Cv từ 30 - 100% : dao động lớn, độ tin cậy nhỏ + Hiệu trung bình (đTN-ĐC): So sánh điểm trung bình cộng ( X ) của nhóm lớp TN và ĐC trong các lần kiểm tra. DTN-ĐC = X Trong đó : TN - X ĐC X TN: X của lớp thực nghiệm X ĐC: X của lớp đối chứng + Độ tin cậy (Tđ): Kiểm chứng độ tin cậy về sự chênh lệch của hai giá trị TB cộng của TN và ĐC theo công thức: Td = Trong đó: X TN − X DC 2 2 STN S DC + nTN nDC S2TN: Phương sai của lớp TN S2ĐC: Phương sai của lớp đối chứng nTN: Số bài KT của lớp TN 6 nĐC: Số bài KT của lớp ĐC Giá trị tới hạn của T là Tα tìm được trong bảng phân phối Student α = 0.05, bậc tự do là f = n1+ n2 – 2. + Nếu Tđ < Tα thì sự sai khác giữa X không sai khác với X ĐC và X ĐC là không có nghĩa hay X TN . + Nếu Tđ >Tα thì sự sai khác giữa X X TN TN và X ĐC là có nghĩa hay X TN sai khác với ĐC Các số liệu điều tra cơ bản được xử lý thống kê toán học trên bảng Excel, tính số lượng và % số bài đạt các loại điểm và tổng số bài có điểm 7 trở lên làm cơ sở định lượng, đánh giá chất lượng lĩnh hội kiến thức, từ đó tìm ra nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng học tập. Các số liệu xác định chất lượng của lớp ĐC và TN được chi tiết hoá trong đáp án bài kiểm tra và được chấm theo thang điểm 10. 7. Giả thuyết khoa học: Nếu sử dụng hợp lí biện pháp sơ đồ hóa vào khâu ôn tập, củng cố kiến thức của quá trình dạy học sẽ nâng cao chất lượng dạy học các chương II, III sinh học 11. 8. Dự kiến những đóng góp mới của luận văn: Góp phần hệ thống hóa những cơ sở lí luận về sơ đồ hóa trong dạy học làm cơ sở cho việc đổi mới phương pháp dạy học Sinh học 11 THPT. Xây dựng và lựa chọn được hệ thống sơ đồ phù hợp, đủ tiêu chuẩn để sử dụng trong ôn tập, củng cố kiến thức các chương II, III Sinh học 11. 7 Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG SƠ ĐỒ ĐỂ DẠY HỌC CHƯƠNG II, III SINH HỌC 11 THPT 1.1. Lược sử nghiên cứu về sơ đồ và sơ đồ hóa 1.1.1. Tình hình nghiên cứu và vận dụng lí thuyết graph vào dạy học trên thế giới. Lý thuyết graph là một chuyên ngành của toán học được khai sinh kể từ công trình về bài toán “Bảy cây cầu ở Konigsburg” (công bố vào năm 1736) của nhà toán học Thụy sĩ - Leonhard Euler (1707 - 1783). Lý thuyết graph hiện đại bắt đầu được công bố trong cuốn sách “Lý thuyết grap định hướng và vô hướng” của Conig, xuất bản ở Lepzic vào năm 1936. Đến năm 1958, tại Pháp Claude Berge đã viết cuốn “Lý thuyết grap và những ứng dụng của nó”. Ở Hoa Kỳ có nhiều tác giả đã nghiên cứu sâu về lý thuyết grap làm cơ sở khoa học cho lý thuyết mạng máy tính và chuyển hoá vào các ngành khoa học khác. Trong đó nổi bật nhất là những công trình nghiên cứu của Jonathan L Gross (trường Đại học Columbia, Niu Yoc) và Jay Yellen (trường Rolin, Florida). Hai tác giả này đã công bố nhiều công trình về graph. … Cuốn sách “Sổ tay lý thuyết grap” (Handbook of Graph Theory) của Jonathan L Gross và Jay Yellen là một trong những cuốn sách hướng dẫn tra cứu một cách đầy đủ nhất về lý thuyết grap đã được xuất bản từ trước đến nay. Năm 1965, tại Liên Xô cũ, A.M.Xokhor là người đầu tiên đã vận dụng một số quan điểm của lý thuyết graph (chủ yếu là những nguyên lí về việc xây dựng một graph 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 graph 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. Tiếp đó, nhà lý luận dạy học hoá học V.X.Polosin dựa vào cách làm của A.M. Xokhor đã dùng phương pháp graph để diễn tả trực quan những diễn biến của một tình huống dạy học cụ thể. Năm 1972 V.P. Garkumôp cũng đã sử dụng phương pháp sơ đồ để mô hình hóa các tình huống của dạy học nêu vấn đề của bài học. Ngoài ra, có thể kể đến một số công trình khác như : “graph và ứng dụng của nó” với bố cục 8 chương của L.Iu.Berezina ; 8 “Graph và mạng lưới hữu hạn” của R.Baxep, T.Xachi ; “lí thuyết graph” của V.V.Belop, E.M.Vôpôbôep... Hiện nay, nhiều nước khác nhau trên thế giới, các công trình nghiên cứu về lý thuyết graph cũng như tìm hiểu ứng dụng graph trong dạy học ở tất cả các môn học, các cấp học số lượng ngày càng lớn với chất lượng ngày càng cao. 1.1.2. Tình hình nghiên cứu và vận dụng lí thuyết graph vào dạy học ở Việt Nam Năm 1971, giáo sư Nguyễn Ngọc Quang là người đầu tiên đã nghiên cứu chuyển hóa graph toán học thành graph dạy học. Giáo sư đã có nhiều sách báo viết về vấn đề này như cuốn sách “Lí luận dạy học – khoa học về trí dục và dạy học” viết vào năm 1979. Sau đó, vào năm 1981, ông công bố bài báo: “Phương pháp graph trong dạy học” [21]; năm 1983, ông công bố bài “Sự chuyển hóa phương pháp khoa học thành phương pháp dạy học”[22]… Năm 1987, Nguyễn Chính Trung đã nghiên cứu "Dùng phương pháp graph lập chương trình tối ưu để dạy môn Sử". Năm 1993, Hoàng Việt Anh đã nghiên cứu "Vận dụng phương pháp sơ đồ Graph vào giảng dạy Địa lý lớp 6 và 8 ở trường THCS". Trong công trình này tác giả đã sử dụng phương pháp graph để phát triển tư duy của HS trong việc học tập và kỹ năng khai thác sách giáo khoa cũng như các tài liệu tham khảo khác. Nguyễn Phúc Chỉnh với: “Phương pháp graph trong dạy học sinh học’’ [4] và “Sử dụng phương pháp Graph với tiếp cận hệ thống cấu trúc trong dạy học sinh học” [5]. Năm 2005 tác giả nghiên cứu: “ Nâng cao hiệu quả dạy học giải phẫu sinh lý người ở trung học cơ sở bằng áp dụng phương pháp graph”. Phạm Thị My (2000) nghiên cứu “Ứng dụng lý 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”. Trong lĩnh vực dạy học Sinh học ở trường phổ thông, Phan Thị Thanh Hội đã nghiên cứu về khả năng sơ đồ hóa và xây dựng hệ thống sơ đồ trong dạy học Sinh thái học. Đặc biệt, Nguyễn Phúc Chỉnh là người đầu tiên đi sâu nghiên cứu một cách hệ 9 thống về lý thuyết graph trong dạy học Giải phẫu - sinh lý người. Tài liệu chuyên khảo này là nội dung chính của luận án tiến sĩ cấp nhà nước năm 2005. Tóm lại, việc xây dựng và sử dụng các graph trong dạy học đã được nhiều nhà khoa học, giáo dục học trên thế giới và trong nước nghiên cứu và thực hiện, qua đó cũng cho thấy rằng, xây dựng và sử dụng graph trong dạy học có một vai trò quan trọng, nó giúp cho người học có khả năng hệ thống hóa kiến thức, nhớ kiến thức lâu hơn và vận dụng các kiến thức trong thực tiễn tốt hơn.Vì vậy, việc nghiên cứu xây dựng sơ đồ và hướng sử dụng trong giảng dạy sinh học là rất cần thiết và có ý nghĩa thiết thực. Từ lịch sử nghiên cứu vấn đề trên cho thấy việc xây dựng và sử dụng sơ đồ trong dạy học đã có nhiều nhà khoa học, giáo dục học trên thế giới và trong nước nghiên cứu và vận dụng từ lâu nhưng đến nay vẫn còn giữ nguyên giá trị và tiếp tục phát triển, giúp nâng cao hiệu quả dạy và học ở nhà trường phổ thông. 1.2. Khái niệm sơ đồ Định nghĩa theo Toán học như sau: Một sơ đồ gồm một tập hợp điểm là đỉnh của sơ đồ cùng với một tập hợp đoạn thẳng hay đường cong gọi là cạnh hay cung của sơ đồ, mỗi cạnh nối hai đỉnh khác nhau và hai đỉnh khác nhau được nối nhiều nhất là một cạnh. [9] Trong sơ đồ Graph, sự sắp xếp trật tự trước sau của các đỉnh và cạnh có ý nghĩa quyết định, còn kích thước, hình dạng không có ý nghĩa. Như vậy điều kiện để lập một sơ đồ phải có hai yếu tố: Tập hợp các đỉnh và tập hợp các cung. Mỗi cung lại tập hợp thành một cặp đỉnh có quan hệ với nhau. Mỗi cặp đỉnh không quan hệ với nhau không lập thành một cung của sơ đồ. Mỗi đỉnh của sơ đồ được ký hiệu bằng một chữ cái (A,B,C…) hay chữ số (1,2,3…). Mỗi sơ đồ có thể được biễu diễn bằng một hình vẽ trên một mặt phẳng. Các cung của sơ đồ: Là đường nối các đỉnh , biểu thị mối quan hệ giữa các đỉnh trong sơ đồ, các cung có thể biểu diễn bằng các đoạn thẳng, đường gấp khúc, đường cong…cung có thể dài, ngắn, to nhỏ khác nhau. Tùy theo đơn vị kiến thức mối liên hệ giữa các kiến thức mà hình dạng các cung khác nhau. Cách kí hiệu các đỉnh và cách biểu diễn cung của sơ đồ không làm thay đổi bản chất của sơ đồ. Cái làm cho sơ đồ thay đổi là trong sơ đồ có bao nhiêu cung và cung 10 đó nối đỉnh nào với nhau. Bản chất của sơ đồ được xác định bằng số lượng các cung và đặc điểm của đỉnh tạo nên cung ấy. Nếu thay đổi số lượng cung của một sơ đồ hoặc thay đổi đỉnh tạo cung của một sơ đồ, chúng sẽ làm thay đổi bản chất của sơ đồ đó. Có thể được biểu diễn dưới dạng sơ đồ, biểu đồ, bảng…Một sơ đồ có những cách thể hiện khác nhau nhưng phải chỉ rõ mối quan hệ giữa các đỉnh. 1.3. Vai trò của sơ đồ trong quá trình dạy học [6], [18] 1.3.1. Đối với giáo viên + Ngôn ngữ sơ đồ vừa cụ thể, trực quan, chi tiết nhưng vừa có tính khái quát, trừa tượng và hệ thống cao. Sơ đồ cho phép HS tiếp cận với nội dung kiến thức bằng con đường logic tổng – phân – hợp, nghĩa là cùng một lúc GV vừa phân tích đối tượng nhận thức thành các sự kiện, các yếu tố cấu thành, vừa tổng hợp, hệ thống hóa các sự kiện, các yếu tố đó thành một thể thống nhất, thuận lợi cho việc khái quát hóa để hình thành khái niệm khoa học. + Phát hiện kịp thời những HS tiến bộ rõ rệt hoặc sút kém đột ngột để có biện pháp động viên hoặc giúp đỡ kịp thời. 1.3.2. Đối với học sinh - Đây là một trong những biện pháp giúp HS rèn luyện kỹ năng , kỹ xảo , thực hiện các thao tác tư duy và biện pháp logic, đồng thời rèn luyện kỹ năng đọc sách và tự nghiên cứu tài liệu sách giáo khoa. - Góp phần nâng cao nhu cầu nhận thức và tinh thần trách nhiệm của HS trong học tập. - Bên cạnh giúp lĩnh hội tri thức, sơ đồ hóa còn giúp HS có được phương pháp tái tạo kiến thức cho bản thân, biết cách tự tìm kiếm tri thức, phát triển năng lực tự học để có thể học suốt đời. - Giúp HS tăng tốc độ định hướng và tăng tính mềm dẻo của trí tuệ vì qua biện pháp sơ đồ hóa HS có thể rèn luyện được các kỹ năng sau: + Kỹ năng nhanh trí khi giải quyết các bài tập tình huống. + Kỹ năng biến thiên cách giải quyết vấn đề. + Kỹ năng xác lập sự phụ thuộc những kiến thức đã có (dấu hiệu, thuộc tính, quan hệ của một sự vật, hiện tượng). + Kỹ năng đề cập theo nhiều quan niệm khác nhau của một cùng một hiện tượng. 11 + Kỹ năng phê phán trí tuệ. + Kỹ năng "thấm" sâu vào tài liệu, sự vật, hiện tượng nghiên cứu: thể hiện rõ ở sự phân biệt cái bản chất và cái không phải là bản chất, cái cơ bản và cái chủ yếu, cái tổng quát và cái bộ phận... - Rèn luyện cho HS phương pháp tư duy khái quát, có khả năng chuyển tải thông tin cao để có thể ứng dụng trong các môn học khác. Với những ưu điểm và tác dụng như trên đối với giáo viên và học sinh nên sử dụng biện pháp sơ đồ hóa hợp lí sẽ mang lại hiệu quả cao cho quá trình dạy học. 1.4. Phân loại sơ đồ trong dạy học sinh học[6] 1.4.1. Phân loại dựa trên mục đích lí luận dạy học - Sơ đồ dùng để nghiên cứu tài liệu mới. - Sơ đồ dùng để củng cố hoàn thiện tri thức. - Sơ đồ dùng để kiểm tra, đánh giá. 1.4.2. Phân loại dựa trên kí hiệu sơ đồ - Hình vẽ lược đồ. - Sơ đồ nội dung. + Mô hình hóa - cấu trúc hóa. + Biểu đồ. + Đồ thị. + Sơ đồ lưới. + Sơ đồ xích - chu trình. + Sơ đồ phân nhánh cành cây. 1.4.3. Phân loại dựa trên nội dung được diễn đạt - Sơ đồ thể hiện cấu tạo giải phẩu, hình thái. - Sơ đồ thể hiện cơ chế của các hiện tượng, quá trình. - Sơ đồ thể hiện mối quan hệ giữa sinh vật với môi trường. 1.4.4. Phân loại dựa trên kiến thức sinh học 12 - Sơ đồ kiến thức về khái niệm sinh học. - Sơ đồ kiến thức về quá trình sinh học. - Sơ đồ kiến thức về quy luật sinh học. 1.4.5. Phân loại dựa trên khả năng rèn luyện các thao tác tư duy - Sơ đồ rèn luyện kỹ năng phân tích, tổng hợp. - Sơ đồ rèn luyện kỹ năng so sánh. - Sơ đồ rèn luyện kỹ năng khái quát hóa, trừu tượng hóa. - Sơ đồ rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa. 1.4.6. Phân loại dựa trên mức độ hoàn thiện của sơ đồ - Sơ đồ đầy đủ. - Sơ đồ thiếu (khuyết).. - Sơ đồ câm. - Sơ đồ bất hợp lý. Tuy nhiên không nên áp dụng sơ đồ một cách máy móc vì không phải nội dung nào cũng có thể chuyển thành sơ đồ. 1.5. Phương pháp sơ đồ hóa nội dung dạy học[6] Muốn xây dựng được sơ đồ, trước hết GV cần nghiên cứu nội dung chương trình giảng dạy để lựa chọn những bài, những tổ hợp kiến thức có thể lập được sơ đồ nội dung và xác định mục tiêu của bài, của chương cần lập sơ đồ. Tùy từng loại kiến thức mà lập sơ đồ nội dung tương ứng. Tuy nhiên không phải bài học nào cũng có thể lập được sơ đồ nội dung. Vì vậy, sự nghiên cứu và lựa chọn nội dung để xây dựng sơ đồ là rất cần thiết. Quy trình lập sơ đồ nội dung dạy học bao gồm các bước cụ thể sau: 13 Ví dụ: Lập sơ đồ về đặc điểm mã di truyền. * Bước 1: Tổ chức đỉnh: - Chọn kiến thức tối thiểu cần và đủ (là nhứng kiến thức cơ bản nhất). Mỗi kiến thức chốt sẽ là một đỉnh của sơ đồ. - Mã hóa kiến thức chốt. Có thể sử dụng những kí hiệu dễ hiểu nhất để mã hóa kiến thức chốt, như vậy sẽ giúp học sinh dễ dàng ghi nhớ hơn và sơ đồ cũng bớt phần cồng kềnh. - Bố trí các đỉnh trên mặt phẳng. Cần lưu ý sắp xếp các đỉnh sao cho có tính khoa học, phản ánh được logic phát triển của kiến thức, dễ hiểu và phải có tính trực quan mỹ thuật. *Bước 2: Thiết lập cung Thực chất chỉ là việc nối các đỉnh bằng mũi tên hay đoạn thẳng để diễn tả mối liên hệ giữa nội dung các đỉnh với nhau, đồng thời phản ánh logic phát triển của các nội dung. *Bước 3: Hoàn chỉnh sơ đồ: Làm sơ đồ trung thành với nội dung được mô hình hóa về cấu trúc logic nhưng lại giúp học sinh lĩnh hội dễ dàng phần nội dung đó. 1.6. Thực trạng về sử dụng sơ đồ và biện pháp sơ đồ hóa trong dạy học ở trường THPT Để tìm hiểu thực trạng dạy chương II, III sinh học 11 THPT, chúng tôi tiến hành quan sát sư phạm, dự giờ, trao đổi, tham khảo các bài soạn của giáo viên, tìm hiểu qua phiếu khảo sát đối với các giáo viên sinh học, đối với các em học sinh khối 11 ở các trường THPT Xuân Lộc, THPT Xuân Hưng, THPT Xuân Thọ, năm học 2013 – 2014. Kết quả như sau: 14 Bảng 1.1. Tình hình sử dụng các phương pháp trong dạy học sinh học của giáo viên Mức độ sử dụng TT Phương pháp Thường xuyên SL TL Không Thỉnh thoảng SL (%) TL Hiếm khi SL (%) TL bao giờ SL (%) TL (%) 1 Thuyết trình 10 55.6 5 27.7 3 16.7 0 0.0 2 Sơ đồ hóa 5 27.7 9 50.0 4 22.2 0 0.0 3 Hỏi đáp 10 55.6 6 33.3 2 11.1 0 0.0 4 Sử dụng tình huống 3 16.7 5 27.7 8 44.4 3 16.7 5 Sử dụng đồ thị, bảng 5 27.7 9 50.0 3 16.7 1 5.5 6 Biễu diễn thí nghiệm 2 11.1 3 16.7 2 11.1 11 61.1 7 Giải quyết vấn đề 4 22.2 6 33.3 7 38.9 1 5.5 Qua bảng trên ta thấy phương pháp thuyết trình và phương pháp vấn đáp là những phương pháp được nhiều giáo viên sử dụng thường xuyên. Nếu như dạy học bằng phương pháp thuyết trình thì học sinh sẽ tiếp thu bài một cách thụ động, không phát huy được tính tích cực chủ động của học sinh. Ngoài hai phương pháp thuyết trình và vấn đáp, thì tuy đã có một số giáo viên sử dụng các phương pháp khác như phương pháp sử dụng tình huống, đồ thị, bảng và sử dụng sơ đồ…., nhưng mức độ sử dụng còn ít. Từ kết quả điều tra trên cho thấy đa số học sinh ít có thói quen lập sơ đồ cho nội dung đã học nên khả năng khái quát hóa kiến thức bằng sơ đồ của học sinh còn rất kém. Tuy nhiên, một số lượng học sinh cũng bắt đầu biết sử dụng sơ đồ hóa để ghi bài, biết tổng hợp, khái quát kiến thức. Để phương pháp sơ đồ hóa trở nên phổ biến và phát huy hết hiệu quả trong quá trình dạy học thì đòi hỏi người giáo viên cần sử dụng phương pháp này nhiều hơn và sử dụng hợp lý trong bài dạy kết hợp với việc rèn luyện kĩ năng xây dựng và sử dụng sơ đồ của học sinh thì sẽ mang lại hiệu quả cao. Chúng tôi tiếp tục thăm dò thông qua vở ghi bài của học sinh để tìm hiểu về cách sử dụng sơ đồ trong khi ghi bài và hiệu quả rèn luyện kỹ năng của giáo viên cho học sinh. Sau khi thăm dò 300 học sinh, chúng tôi thu được kết quả như sau: