Tài liệu Phát triển năng lực hệ thống hóa kiến thức cho học sinh bằng biện pháp khái quát hóa trong dạy học phần hai sinh học tế bào - sinh học 10, trung học phổ thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN QUỲ NH ANH PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC CHO HỌC SINH BẰNG BIỆN PHÁP KHÁI QUÁ T HÓA TRONG DẠY HỌC PHẦN HAI : SINH HỌC TẾ BÀ O SINH HỌC 10, TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM SINH HỌC HÀ NỘI - 2013 1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN QUỲ NH ANH PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC CHO HỌC SINH BẰNG BIỆN PHÁP KHÁI QUÁ T HÓA TRONG DẠY HỌC PHẦN HAI: SINH HỌC TẾ BÀ O SINH HỌC 10, TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM SINH HỌC CHUYÊN NGÀNH: LÍ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MÔN SINH HỌC) MÃ SỐ: 60 14 10 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Đƣ́c Thành HÀ NỘI - 2013 2 LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám hiệu, các thầy cô giáo trƣờng Đại học giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành luận văn. Bằng tấm lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo hƣớng dẫn khoa học PGS.TS. Nguyễn Đức Thành- ngƣời đã tận tình chỉ dẫn em trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Xin cảm ơn sự giúp đỡ của Ban giám hiệu, các thầy cô trong tổ Sinh Kĩ thuật nông nghiệp và các em học sinh trƣờng THPT Sơn Tây, trƣờng THPT Tùng Thiện, trƣờng THPT Xuân Khanh, thị xã Sơn Tây, thành phố Hà Nội đã giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu luận văn, đặc biệt trong quá trình thực nghiệm sƣ phạm. Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Mặc dù đã có nhiều cố gắng, nhƣng vì thời gian có hạn nên luận văn không thể tránh khỏi thiếu sót, tác giả kính mong đƣợc sự góp ý của các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp. Trân trọng cảm ơn! Hà Nội, tháng 11 năm 2013 Tác giả luận văn Nguyễn Quỳnh Anh 3 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa của chữ viết tắt 1 ĐC Đối chứng 2 ĐHQGHN Đại học Quốc Gia Hà Nội 3 GV Giáo viên 4 HS Học Sinh 5 HTH Hệ thống hóa 6 HTHKT Hệ thống hóa kiến thức 7 KQH Khái quát hóa 8 NST Nhiễm sắc thể 9 PPDH Phƣơng pháp dạy học 10 SGK Sách giáo khoa 11 SGV Sách giáo viên 12 TB Tế bào 13 THPT Trung học phổ thông 14 TN Thực nghiệm STT 4 DANH MỤC CÁC BẢNG STT 1 TÊN BẢNG TRANG Bảng 1.1. Kết quả điều tra nhận thức của giáo viên về phát 20 triển năng lực hệ thống hóa kiến thức ở học sinh 2 Bảng 1.2. Kết quả điều tra những biện pháp giáo viên sử 21 dụng để hƣớng dẫn học sinh hệ thống hóa kiến thức 3 Bảng 1.3. Kết quả điều tra khả năng hệ thống hóa kiến thức 22 của học sinh trong quá trình học tập môn sinh học 4 Bảng 2.1. Đặc điểm của nhâ ̣p bào và xuấ t bào 34 5 Bảng 2.2. So sánh cấu trúc tế bào nhân sơ và tế bào nhân 39 thực 6 Bảng 2.3. Đặc điểm của quá trình đƣờng phân và chu trình 48 Crep 7 Bảng 2.4. Đặc điểm khác nhau giƣ̃a nguyên phân và giảm 53 phân 8 Bảng 3.1. Kết quả tổng hợp điểm 3 bài kiểm tra trong thực 59 nghiệm 9 Bảng 3.2. Bảng tần suất (fi%): % số học sinh đạt điểm xi 60 10 Bảng 3.3. Bảng tần suất hội tụ tiến (fi% 61 ): ( % số học sinh đạt điểm xi trở lên) 11 Bảng 3.4. Các tham số đặc trƣng trong thực nghiệm 62 12 Bảng 3.5. Kết quả tổng hợp điểm 2 bài kiểm tra sau thực 64 nghiệm 15 Bảng 3.6. Bảng tần suất (fi%): % số học sinh đạt điểm xi 65 16 Bảng 3.7. Bảng tần suất hội tụ tiến (fi% ): (% số học sinh 66 đạt điểm xi trở lên) 5 17 Bảng 3.8. Các tham số đặc trƣng sau thực nghiệm 67 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ STT TÊN SƠ ĐỒ TRANG 1 Sơ đồ 2.1. Qui trình hình thành năng lực hệ thống hóa kiến 30 thức 2 Sơ đồ 2.2. Qui trình lập bảng hệ thống hóa kiến thức 35 3 Sơ đồ 2.3. Hệ thống hóa kiến thức thành phần hóa học của 46 tế bào 4 Sơ đồ 2.4. Các loại cacbohiđrat ( saccarit) 50 5 Sơ đồ 2.5. Hệ thống kiến thức về axit nuclêic 55 6 DANH MỤC CÁC HÌNH STT HÌNH TRANG 1 Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn tần suất điểm trong thực nghiệm 63 2 Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn tần suất hội tụ tiến trong thực 63 nghiệm 3 Hình 3.3. Đồ thị biểu diễn tần suất điểm sau thực nghiệm 68 4 Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn tần suất hội tụ tiến sau thực 68 nghiệm 7 MỤC LỤC Lời cảm ơn ......................................................................................................... i Danh mục các từ viết tắt.................................................................................... ii Danh mục các bảng .......................................................................................... ii Danh mục các sơ đồ ......................................................................................... iv Danh mục các hình ............................................................................................ v Mục lục ............................................................................................................. vi MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ................. 8 1.1. Tổng quan về quá trình nghiên cứu có liên quan đến đề tài ...................... 8 1.1.1. Trên thế giới ............................................................................................ 8 1.1.2. Ở Việt Nam ............................................................................................. 9 1.2. Cơ sở lí luận ............................................................................................. 11 1.2.1. Hệ thống hóa kiến thức ......................................................................... 11 1.2.2. Khái niệm năng lực……………………………………………….......13 1.2.3. Khái niệm năng lực hệ thống hóa kiến thức và phát triển năng lực hệ thống hóa kiến thức ......................................................................................... 14 1.2.4. Khái quát hóa ........................................................................................ 16 1.3. Cơ sở thực tiễn ........................................................................................ 19 1.3.1. Phƣơng pháp xác định thực trạng ......................................................... 19 1.3.2. Nội dung xác định thực trạng ................................................................ 19 1.3.3. Kết quả của xác định thực trạng............................................................ 19 Chƣơng 2. SỬ DỤNG BIỆN PHÁP KHÁI QUÁT HÓA ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN HAI: SINH HỌC TẾ BÀO- SINH HỌC 10, TRUNG HỌC PHỔ THÔNG....................................................................... 25 2.1. Mục tiêu phần hai: sinh học tế bào- sinh học 10, trung học phổ thông....25 8 2.1.1. Chuẩn kiến thức, kĩ năng phần hai: sinh học tế bào- sinh học 10, trung học phổ thông……………..…………………………………………………25 2.1.2. Tiềm năng phát triển năng lực hệ thống hóa kiến thức......................... 27 2.2. Phát triển năng lực hệ thống hóa kiến thức trong dạy học phần hai: sinh học tế bào- sinh học 10, trung học phổ thông. ................................................ 28 2.2.1. Nguyên tắc phát triển năng lực hệ thống hóa kiến thức. ...................... 28 2.2.2. Qui trình hình thành năng lực hệ thống hóa kiến thức…………….….30 2.2.3. Sử dụng biện pháp khái quát hóa trong lập bảng, sơ đồ hệ thống hóa kiến thức phần hai: sinh học tế bào- sinh học 10, trung học phổ thông……..34 2.2.4 Phát triển năng lực hệ thống hóa kiến thức trong hình thành kiến thức mới ................................................................................................................... 48 2.2.5 Phát triển năng lực hệ thống hóa kiến thức trong củng cố, hoàn thiện kiến thức .......................................................................................................... 51 2.3. Một số giáo án thực nghiệm. .................................................................... 56 Chƣơng 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM .................................................... 57 3.1. Mục đích thực nghiệm ............................................................................. 57 3.2. Nội dung thực nghiệm.............................................................................. 57 3.2.1. Các bài thực nghiệm.............................................................................. 57 3.2.2. Các chỉ tiêu đo năng lực hệ thống hóa kiển thức .................................. 57 3.3. Phƣơng pháp thƣ̣c nghiê ̣m ....................................................................... 57 3.3.1. Chọn trƣờng, chọn lớp và giáo viên thƣ̣c nghiê ̣m ................................ 57 3.3.2. Bố trí thực nghiệm ................................................................................ 58 3.4. Kế t quả thực nghiê ̣m ................................................................................ 59 3.4.1. Kêt quả định lƣợng .............................................................................. 59 3.4.2. Kết quả định tính ................................................................................... 69 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ............................................................... 78 1. Kết luận.......................................................................................................78 2. Khuyến nghị................................................................................................79 9 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 80 PHỤ LỤC ....................................................................................................... 82 10 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài 1.1. Xuất phát từ chủ trương đổi mới phương pháp daỵ hoc̣ c ủa Bộ giáo dục và đào tạo. Những năm gần đây, trên thế giới có sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, nhiều lí thuyết, thành tựu mới có khả năng ứng dụng cao vào thực tế ra đời. Nƣớc ta đang trong giai đoạn công nghiệp hóa – hiện đại hóa với mục tiêu: Đến năm 2020 Việt nam từ một nƣớc nông nghiệp về cơ bản trở thành một nƣớc công nghiệp, hội nhập với cộng đồng quốc tế. Nhân tố quyết định của công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập quốc tế là con ngƣời có năng lực. Chính lí do trên đã đặt cho ngành giáo dục một nhiệm vụ quan trọng là: Đào tạo nhân lực đảm bảo yêu cầu của thời kì hội nhập, muốn vậy việc đào tạo phải bắt đầu từ bậc phổ thông. Đây là vấn đề không phải của riêng nƣớc ta mà đang đƣợc quan tâm ở mọi quốc gia trong chiến lƣợc phát triển nguồn nhân lực con ngƣời phục vụ các mục tiêu kinh tế - xã hội. Trong nghị quyết số 40/2000/QH 10, ngày 09 tháng 12 năm 2000 của Quốc hội khóa 10 về đổi mới chƣơng trình giáo dục THPT đã khẳng định : Mục tiêu của đổi mới giáo dục phổ thông lần này là “ Xây dựng nội dung chƣơng trình, phƣơng pháp giáo dục, SGK phổ thông mới nhằm nâng cao chất lƣợng giáo dục toàn diện thế hệ trẻ, đáp ứng yêu cầu phát triển nguồn nhân lực phục vụ công nghiệp hóa , hiện đại hóa đất nƣớc, phù hợp với thực tiễn và truyền thống Việt Nam, tiếp cận trình độ giáo dục THPT ở các nƣớc phát triển trong khu vực và trên thế giới”. Cùng với sự đổi mới nội dung, PPDH cũng cần phải đƣợc đổi mới. Luật giáo dục (2005) khoản 2 điều 28 đã ghi rõ: “Phƣơng pháp dạy học phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với từng đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dƣỡng phƣơng pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, 11 đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS” [22]. Ngành Giáo dục và Đào tạo đã và đang tiến hành tốt yêu cầu đổi mới chƣơng trình, nội dung SGK và đổi mới PPDH. Đổi mới PPDH là cốt lõi và cần thiết, nhƣng đổi mới nhƣ thế nào để khơi d ậy đƣợc năng lực học tập của tất cả các đối tƣợng HS? Có thể nói mấu chốt của đổi mới PPDH là tiến tới hoạt động hóa HS, biến HS thành những chủ thể có khả năng lĩnh hội kiến thức một cách độc lập, chủ động, sáng tạo. Mặt khác những kết quả nghiên cứu cho thấy với sự bùng nổ của công nghệ thông tin, HS tiếp cận với chi thức nhân loại qua rất nhiều kênh thông tin. HS trở nên năng động hơn, hay tìm tòi khám phá. Vì vậy PPDH theo kiểu truyền thống kiểu “ thầy truyền đạt, trò tiếp thu” không còn phù hợp, cần phải đƣợc thay đổi. Xu hƣớng chung của PPDH trên thế giới hiện nay là biến chủ thể nhận thức thành chủ thể hành động. GV là ngƣời chỉ đạo, điều khiển để HS tự lĩnh hội kiến thức. Quan điểm của PPDH tích cực là “ thầy thiết kế- trò thi công” và quá trình dạy học là dạy cách học chứ không chỉ dạy kiến thức. 1.2. Xuất phát từ vai trò của viê ̣c hê ̣ thố ng hóa kiế n thức trong dạy học. Để học sinh chủ động, tích cực, sáng tạo trong học tập thì tất yếu phải đổi mới PPDH. HS nắm vững đƣợc kiến thức là phải giải thích đƣợc đặc điểm bản chất, xác định đƣợc mối quan hệ giữa các yếu tố cấu trúc và sắp xếp kiến thức theo một trình tự có hệ thống. Sinh học là một môn khoa học về sự sống, trong những năm qua Sinh học phát triển vô cùng mạnh mẽ, đã tích lũy đƣợc một khối lƣợng lớn các tài liệu có tính chất sự kiện, hình thành những quan điểm khoa học có tính chất phƣơng pháp luận. Một trong những quan điểm quan trọng là quan điểm hệ thống. Trong nhà trƣờng việc xây dựng hệ thống kiến thức sinh học cần đƣợc nhận thức nhƣ một cách tiếp cận mới trong mục tiêu đào tạo. Hệ thống hóa kiến thức có tác dụng làm phong phú thêm kiến thức đã học bằng một tƣ tƣởng mới, xem xét, giải quyết các vấn đề đã học dƣới một 12 góc độ mới. HTHKT không những hình thành đƣợc kiến thức mới, củng cố kiến thức đã đƣợc học mà còn sắp xếp chúng thành một hệ thống chặt chẽ giúp lí giải đƣợc quá trình phát triển của kiến thức. 1.3. Xuất phát từ thực traṇ g năng lực hê ̣ thố ng hóa kiế n thức của học sinh. Thực tế cho thấy với môn Sinh học, nhiều GV chƣa tích cực đổi mới phƣơng pháp dạy học.Về phía HS, nhìn chung đa số các em coi môn Sinh học là môn phụ nên không chú trọng lắm. HS chƣa tích cực chủ động sáng tạo lĩnh hội tri thức mới, rất ít nghiên cứu SGK và đọc tài liệu liên quan đến môn sinh học. Qua tìm hiểu thực trạng năng lực HTHKT ở một số trƣờng phổ thông chúng tôi thấy năng lực HTHKT ở HS còn yếu, GV chƣa quan tâm đầy đủ để phát triển năng lực này cho HS. 1.4. Xuất phát từ đăc̣ điểm nôị dung kiế n thức phầ n hai : sinh hoc̣ tế bào sinh học 10, trung học phổ thông. Ngày nay, Sinh học hiện đại không chỉ dừng lại ở các sự kiện mô tả hiện tƣợng, đối tƣợng sống mà đang bƣớc vào giai đoạn phát triển lí thuyết. Đặc điểm của Sinh học hiện đại là mức độ khái quát cao của các lí thuyết về thế giới sống. Điều này buộc phải có những thay đổi cơ bản nội dung Sinh học trong chƣơng trình phổ thông cho phù hợp với nội dung và yêu cầu của thời đại. Chƣơng trình Sinh học THPT mới do Bộ giáo dục và đào tạo ban hành tháng 11 năm 2002 đã đƣợc thiết kế theo quan điểm tiếp cận hệ thống từ Sinh học tế bào (lớp 10) lên sinh học cơ thể (lớp 11) đến sinh học cấp trên cơ thể (lớp 12). Kiến thức về tế bào đƣợc trình bày thể hiện hai vấn đề cơ bản có quan hệ chặt chẽ đó là cấu trúc và chức năng. Cấu trúc tế bào đƣợc tìm hiểu từ các phân tử, các đại phân tử, các bào quan. Bên cạnh đó SGK cũng đã đã đề cập đến sự chuyển hóa vật chất và năng lƣợng, sinh trƣởng và sinh sản của tế bào. Nội dung chƣơng trình phần hai: sinh học tế bào - sinh học 10,THPT là những kiến thức đại cƣơng về tế bào - cấp tổ chức cơ bản của các cơ thể sống, đây 13 là phần kiến thức cơ bản, có tính hệ thống khái quát cao. Từ những lí do trên chúng tôi chọn đề tài “ Phát triể n năng lƣ̣c hê ̣thố ng hóa kiến thức cho học sinh bằng bi ện pháp khái quát hóa trong dạy học phầ n hai: sinh ho ̣c tế bào - sinh ho ̣c 10, trung ho ̣c phổ thông”. 2. Mục đích nghiên cứu Phát triển ở học sinh năng lƣ̣c hê ̣ thố ng hóa kiế n thƣ́c nhằ m góp phần nâng cao chấ t lƣơ ̣ng da ̣y ho ̣c phần hai: sinh ho ̣c tế bào - sinh ho ̣c 10, THPT. 3. Giả thuyết khoa học Năng lƣ̣c hê ̣ thố ng hóa kiế n thƣ́c của HS có thể đƣơ ̣c phát triể n nế u sƣ̉ dụng biện pháp khái quát hóa trong dạy học phần hai: sinh ho ̣c tế bào - sinh học 10, THPT. 4. Đối tƣợng, khách thể nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu: năng lƣ̣c hê ̣ thố ng hóa kiế n thƣ́c và bi ện pháp hình thành. 4.2. Khách thể nghiên cứu: HS lớp 10 trƣờng THPT Sơn Tây , THPT Tùng Thiê ̣n. 5. Vấn đề nghiên cứu Hê ̣ thố ng hóa kiế n thƣ́c là năng l ực học tập cơ bản, vậy bằng cách nào phát triển ở học sinh năng lực học tập này? 6. Nhiêm ̣ vu ̣ nghiên cƣ́u 6.1. Hê ̣ thố ng hóa cơ sở lí luận về năng lực hê ̣ thố ng hóa, khái quát hóa. 6.2. Tìm hiểu thực traṇ g về năng lực hê ̣ t hố ng hóa kiế n thức của học sinh và biện pháp phát triển năng lực hệ thống hóa của giáo viên hiện nay . 6.3. Phân tích nội dung phầ n hai: sinh hoc̣ tế bào - sinh học 10, THPT làm cơ sở đề xuất biện pháp hướng dẫn học sinh hê ̣ thố ng hóa kiến thức. 6.4. Sử dụng biê ̣n pháp khái quát hóa để phát triển năng lực hê ̣ thố ng kiế n thức trong daỵ học phầ n hai: sinh hoc̣ tế bào - sinh học 10, THPT. 6.5. Thiết kế giáo án có sử dụng biện pháp khái quát hóa để phát triển năng 14 lực hê ̣ thố ng hóa kiế n thức. 6.6. Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra giả thuyế t của đề tài. 7. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu phát triển năng lực hệ thống hóa kiến thức cho HS bằ ng biê ̣n pháp khái quát hóa trong hoạt độn g da ̣y ho ̣c phầ n hai: sinh ho ̣c tế bào - Sinh học 10, THPT ở một số trƣờng THPT tại Thị xã Sơn Tây – thành phố Hà Nội. 8. Ý nghĩa lí luận và thực tiễn của đề tài 8.1. Ý nghĩa lý luận của đề tài Đề tài nghiên cứu sẽ góp phần hoàn thiện lí luâ ̣n về phƣơng pháp da ̣y học đặc biệt là phƣơng pháp phát triển năng lực hệ thống hóa. 8.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần phát triể n năng lƣ̣c h ệ thống hóa kiế n thƣ́c cho HS trong dạy học phầ n hai: sinh học tế bào - sinh ho ̣c 10 nói riêng và Sinh học nói chung, đáp ứng chủ trƣơng đổi mới PPDH. Giáo án thực nghiệm có th ể đƣợc sử dụng làm tài liệu tham khảo trong nghiên cứu, giảng dạy phầ n hai: sinh học tế bào - sinh hoc̣ 10, THPT 9. Phƣơng pháp nghiên cứu Luận văn sử dụng một số phƣơng pháp nghiên cứu sau: 9.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyế t Nghiên cứu tài liệu lí luận dạy học Sinh học , tài liệu v ề phát triển năng lƣ̣c HTHKT, tài liệu về khái quát hóa trong dạy học môn Sinh học. Phân tích chƣơng trình, nội dung kiến thức phầ n hai: sinh ho ̣c tế bào Sinh học 10, THPT. 9.2. Phương pháp điều tra: tìm hiểu thực trạng năng lực hệ thống hóa kiến thƣ́c của ho ̣c sinh, nhâ ̣n thƣ́c của GV về phát triể n năng lƣ̣c hê ̣ thố ng hóa kiế n thƣ́c và biê ̣n pháp phát triể n năng hê ̣ thố ng hóa kiế n thƣ́c cho HS 9.3. Phương pháp thực nghiệm: thƣ̣c nghiê ̣m sƣ pha ̣m nhằ m kiể m tra giả thuyế t khoa ho ̣c đã đă ̣t ra. 15 9.4. Phương pháp xử lí số liệu: sƣ̉ du ̣ng các tham số thố ng kê + Điểm trung bình cộng: 1 n x   xi . fi n i 1 (1) Trong đó xi là điểm bài kiểm tra theo thang điểm 10 (0≤ xi ≤ 10), fi là số bài kiểm tra đạt điểm xi; n là tổng số bài kiểm tra 1 n s   ( x1  x)2 . fi n i 1 2 + Phƣơng sai: (2) Phƣơng sai của một mẫu là trung bình độ lệnh bình phƣơng của các số liệu so với giá trị trung bình cộng. + Độ lệch chuẩn biểu thị mức độ phân tán của các số liệu quanh giá trị trung bình cộng. s s2 (3) + Sai số trung bình cộng (m): biểu thị trung bình phân tán của các giá trị kết quả nghiên cứu. m s n + Hệ số biến thiên: Cv (%) : để so sánh hai tập hợp có Cv (%)  Trong đó: s 100 x (4) x khác nhau (5) Cv = 0 -10% dao động nhỏ tin cậy lớn Cv = 10 – 30% dao động trung bình, độ tin cậy trung bình Cv = 30 – 100% dao động lớn, độ tin cậy nhỏ. + Kiểm định độ tin cậy về chênh lệch của hai giá trị trung bình cộng của lớp TN và lớp ĐC bằng đại lƣợng kiểm định td theo công thức: 16 td  x1  x2 s12 s22  n1 n2 (6) Giá trị tα tra trong bảng phân phối student với α= 0,05 và bậc tự do f = n1+ n2 – 2. Nếu  td  t thì sự sai khác của giá trị trung bình thực nghiệm và đối chứng là có ý nghĩa. Chú thích: xi là điểm bài kiểm tra, trong đó 0 ≤ xi ≤ 10 đặc trƣng cho phổ phân bố điểm của bài kiểm tra. n1, n2 là số học sinh đƣợc kiểm tra ở lớp TN và lớp ĐC. s12 , s22 là phƣơng sai về điểm kiểm tra của lớp TN và lớp ĐC. x1 , x2 là điểm trung bình kiểm tra của lớp TN và lớp ĐC. fi là số bài kiểm tra đạt điểm xi + Hiệu trung bình: (dtn- đc): So sánh điểm trung bình cộng của nhóm lớp đối chứng và lớp thực nghiệm trong các lần kiểm tra dtn- đc = x1  x2 (7) 10. Cấ u trúc của luâ ̣n văn Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn đƣợc trình bày theo 3 chƣơng: Chƣơng 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài Chƣơng 2: Sƣ̉ du ̣ng biê ̣n pháp khái quát hóa để ph át triển năng lực hệ thố ng hóa kiế n thƣ́c cho ho ̣c sinh trong da ̣y ho ̣c phầ n hai: sinh ho ̣c tế bào- sinh học 10, trung ho ̣c phổ thông Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm 17 CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦ A ĐỀ TÀ I 1.1 Tổng quan về quá trình nghiên cứu có liên quan đến đề tài 1.1.1. Trên thế giới Hệ thống hóa kiến thức đƣợc quan tâm từ rất sớm, đến cuối thế kỉ XIX, Carl Penrson đã đƣa ra kĩ thuật thống kê về sự tƣơng quan giúp cho việc khảo sát sự khác biệt giữa các cá thể đƣợc nhanh chóng và chính xác. HTHKT có cơ sở khoa học là lý thuyết Graph. Xét về mặt lịch sử, lý thuyết Graph ra đời cách đây 200 năm trong quá trình giải các bài toán đố. Trong thời gian rất lâu, nó ở ngoài lề phƣơng hƣớng chính của các nhà bác học. Đến những năm 30 của thế kỷ XX lý thuyết Graph mới đƣợc xem nhƣ một ngành toán học riêng biệt và đƣợc trình bày lần đầu tiên trong công trình của Komig – nhà toán học Hungari. Graph mang lại nhiều ứng dụng không chỉ riêng trong lĩnh vực toán học mà còn trong khoa học giáo dục. Điều này thể hiện rõ nhất trong công trình nghiên cứu của Claudge – Berge (1985), cuốn “Lý thuyết Graph và những ứng dụng của nó”. Trong cuốn sách này tác giả đã trình bày những khái niệm và định lí toán học cơ bản của lý thuyết Graph, đặc biệt là ứng dụng của lý thuyết Graph trong nhiều lĩnh vực khác. Quan điểm hệ thống và cấu trúc hệ thống đã đƣợc đề cập tới trong triết học. Trong các lĩnh vực khác nhau về sinh học đã có nhiều ý kiến của các nhà khoa học đề cập đến bản chất, vai trò của nhận thức, của tiếp cận cấu trúc hệ thống. Lý thuyết hệ thống đƣợc đề xƣớng năm 1940 bởi nhà sinh học Ludwig Von Bertalanffy để mô tả các hệ thống mở và các trạng thái cân bằng động. Từ lĩnh vực sinh học các nguyên tắc này đƣợc chuyển sang giải quyết vấn đề kỹ thuật và quản lí xã hội. Kodolova T.A (1978) với công trình: “Các biện pháp sƣ phạm để dạy học sinh cuối cấp về mối quan hệ giữa sự kiện và lí thuyết”. Trong đó tác giả đã 18 đƣa ra một số kĩ thuật dạy học rèn cho HS năng lực tự học, khả năng khái quát hóa nội dung học tập. Hiện nay một trong những công cụ để HTHKT thƣờng xuyên đƣợc đề cập tới đó là bản đồ tƣ duy của Tony Buzan. Ông chuyển bản đồ tƣ duy đến Việt Nam với một thông điệp: “Tôi muốn chia sẻ cùng các bạn bí quyết để tƣ duy nhanh chóng, linh hoạt, qua đó bạn có thể sáng tạo và đổi mới không ngừng trong công việc và cuộc sống”. Tác giả V.V. Đavƣđôv ( 2000) trong cuốn “ Các dạng khái quát hóa trong dạy học” đã trình bày một số dạng khái quát làm cơ sở cho việc hệ thống hóa kiến thức trong dạy học.[19] 1.1.2. Ở Việt Nam Ở Việt Nam, từ năm 1971 giáo sƣ Nguyễn Ngọc Quang là ngƣời đầu tiên nghiên cứu vận dụng lí thuyết graph vào dạy học. Theo ông sở dĩ có thể chuyển graph của lí thuyết toán thành graph trong dạy học là vì graph có ƣu thế đặc biệt trong việc mô hình hóa cấu trúc của các hoạt động từ đơn giản đến phức tạp, lại vừa có tính trực quan , cụ thể. Nguyễn Kì (1994), Phƣơng pháp dạy học tích cực, trong tài liệu này, tác giả Nguyễn Kì đã xem HTH nhƣ là một biện pháp hữu hiệu để thực hiện dạy học theo phƣơng pháp tích cực. [12] Riêng trong lĩnh vực dạy học sinh học ở phổ thông đã có nhiều công trình nghiên cứu của các tác giả: Trong cuốn “ Đổi mới PPDH, chƣơng trình và sách giáo khoa” tác giả Trần Bá Hoành đã xem HTH là một biện pháp quan trọng để dạy cách xử lí thông tin. Trần Bá Hoành: “Một số cơ sở lí thuyết của các phƣơng hƣớng cải cách môn sinh học phổ thông”; “Phát huy tính tích cực của học sinh trong chƣơng trình Sinh học 12”. Bằng hệ thống các bảng, sơ đồ, các câu hỏi – đáp, các chỉ dẫn cụ thể, các tài liệu trên là minh chứng về HTHKT trong dạy học sinh học phổ thông. 19 Đinh Quang Báo, Nguyễn Đức Thành (1998), “ Lí luận dạy học sinh học” các tác giả đã khẳng định hệ thống hóa là một biện pháp học tập trong dạy học sinh học, đƣa ra phƣơng pháp dạy bài ôn tập tổng kết theo hình thức hệ thống hóa.[1] Trong dạy học sinh học đã có nhiều công trình nghiên cứu, vận dụng việc xây dựng bảng hệ thống, sơ đồ hệ thống tạo nên một kho dự trữ thông tin rất có ý nghĩa trong dạy học. Luận văn thạc sĩ: “Ứng dụng lí thuyết Graph xây dựng và sử dụng sơ đồ tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học Sinh học THPT” của Nguyễn Thị My (2000). Trong đó tác giả chú ý đến việc xây dựng các sơ đồ về nội dung kiến thức trong chƣơng trình sinh học phổ thông.[13] Luận văn thạc sĩ: “ Xây dựng và sử dụng bảng hệ thống 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.[24] Luận văn thạc sĩ: “Rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức cho học sinh lớp 11 THPT trong dạy học sinh học” của Nguyễn Thị Hòa (2008). Tác giả phân tích lôgic nội dung kiến thức cơ bản và mối quan hệ giữa các kiến thức trong chƣơng III: Sinh trƣởng và phát triển; chƣơng IV: Sinh sản theo cấp cơ thể, làm cơ sở xác định các kĩ năng HTH KT. Đồng thời đề xuất đƣợc nguyên tắc, qui trình và các biện pháp rèn luyện kỹ năng HTH KT. [7] Luận văn thạc sĩ “ Sử dụng biện pháp khái quát hóa để hình thành kiến thức chuyển hóa vật chất và năng lƣợng, sinh trƣởng và phát triển trong dạy học sinh học 11- trung học phổ thông” của Điêu Thị Nhiên (2010). Tác giả đã trình bày biện pháp hƣớng dẫn HS KQHKT trong dạy học sinh học 11 nói chung, trong dạy học chƣơng 1,3 nói riêng theo quan điểm cấp độ cơ thể.[14] Nhìn chung các nghiên cứu này đều tập trung xem xét các qui trình và biện pháp rèn luyện kĩ năng HTHKT. Chƣa có công trình nào đi sâu nghiên 20