Tài liệu Rèn luyện cho học sinh năng lực xác định và diễn đạt logic vận động của nội dung trong dạy học chương i, ii phần di truyền học, sinh học 12 trung học phổ thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC PHAN QUỐC ANH RÈN LUYỆN CHO HỌC SINH NĂNG LỰC XÁC ĐỊNH VÀ DIỄN ĐẠT LOGIC VẬN ĐỘNG CỦA NỘI DUNG TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG I, II PHẦN: DI TRUYỀN HỌC, SINH HỌC 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CHUYÊN NGÀNH: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MÔN SINH HỌC) MÃ SỐ: 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC THÀNH HÀ NỘI 2014 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể Thầy Cô Trường Đại học Giáo dục - Đại học Quốc Gia Hà Nội, phòng Quản lý đào tạo và Nghiên cứu khoa học, phòng Tư liệu đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn thạc sĩ. Bằng lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Đức Thành, người thầy đã dành nhiều thời gian, công sức và tâm trí trực tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn. Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo cùng các em học sinh trường THPT Trưng Vương, trường THPT Văn Lâm thuộc tỉnh Hưng Yên đã tạo điều kiện cho tôi khảo sát tình hình thực tế việc dạy học và tổ chức thực nghiệm sư phạm. Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân và đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành luận văn này. Xin trân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 11 năm 2014 Tác giả Phan Quốc Anh i MỤC LỤC Lời cảm ơn ..............................................................Error! Bookmark not defined. Danh mục các từ viết tắt ..........................................................................................i Danh mục các bảng ...............................................................................................vii Danh mục các đồ thị .............................................................................................. ix Danh mục các hình ................................................................................................. x Mục lục ...................................................................................................................ii MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1 1. Lí do chọn đề tài .................................................................................................. 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................ 3 3. Nhiệm vụ nghiên cứu........................................................................................... 3 4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu...................................................................... 3 5. Phạm vi và giới hạn nghiên cứu ........................................................................... 3 6. Vấn đề nghiên cứu ............................................................................................... 4 7. Giả thuyết khoa học ............................................................................................. 4 8. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 4 9. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .............................................................. 4 10. Cấu trúc của luận văn ........................................................................................ 4 Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ............................ 6 1.1. Những vấn đề nghiên cứu có liên quan đến đề tài ............................................. 6 1.1.1. Trên thế giới .................................................................................................. 6 1.1.2. Ở Việt Nam .................................................................................................. 7 1.2. Cơ sở lí luận .................................................................................................... 9 1.2.1. Khái niệm về năng lực ................................................................................... 9 1.2.1.1. Các quan niệm về năng lực ......................................................................... 9 1.2.1.2. Cấu trúc của năng lực .............................................................................. 10 1.2.2. Khái niệm về logic khoa học ........................................................................ 13 1.2.2.1. Quan niệm về khoa học ............................................................................ 13 1.2.2.2. Quan niệm về logic khoa học ................................................................... 13 1.2.3. Quan niệm về logic môn học ....................................................................... 14 ii Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi 1.2.4. Năng lực xác định logic vận động của nội dung học tập ............................... 14 1.2.4.1. Quan niệm về năng lực xác định logic vận động của nội dung .............................................................................................................................. 14 1.2.4.2. Cấu trúc của năng lực xác định logic nội dung .......................................... 15 1.2.5. Diễn đạt logic vận động của nội dung .......................................................... 17 1.2.5.1. Quan niệm về diễn đạt logic vận động của nội dung ................................. 17 1.2.5.2. Các hình thức diễn đạt nội dung ................................................................ 17 1.3. Cơ sở thực tiễn................................................................................................ 17 1.3.1. Phương pháp xác định.................................................................................. 17 1.3.2.1. Nhận thức của giáo viên về năng lực xác định và diễn đạt logic vận động của nội dung trong dạy học chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT.. 18 1.3.2.2. Thực trạng sử dụng các biện pháp rèn luyện năng lực xác định và diễn đạt logic vận động của nội dung trong dạy học chương I, II phần Di truyền , Sinh học 12 THPT................................................................................................................ 18 1.3.2.3. Năng lực diễn đạt logic vận dụng nội dung của học sinh ........................... 18 1.3.3. Kết quả điều tra ........................................................................................... 18 1.3.3.1. Nhận thức của giáo viên về năng lực xác định và diễn đạt logic vận động của nội dung trong dạy học chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT.. 18 1.3.3.2. Thực trạng về mức độ sử dụng các biện pháp rèn luyện năng lực xác định và diễn đạt logic vận động của nội dung trong dạy học chương I, II phần Di truyền, Sinh học 12 THPT ................................................................................................. 20 1.3.3.3. Năng lực diễn đạt logic vận động nội dung của học sinh ........................... 21 Chương 2. RÈN LUYỆN CHO HỌC SINH NĂNG LỰC XÁC ĐỊNH VÀ DIỄN ĐẠT LOGIC VẬN ĐỘNG CỦA NỘI DUNG TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG I, II PHẦN DI TRUYỀN HỌC, SINH HỌC 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG. .............. 23 2.1. Phân tích cấu trúc nội dung kiến thức chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 Trung học phổ thông......................................................................................... 23 2.1.1. Cấu trúc và logic vận động của vật chất di truyền ở cấp độ phân tử ............. 23 2.1.2. Cấu trúc và logic vận động của vật chất di truyền ở cấp độ tế bào ................ 24 2.1.3. Tác động qua lại giữa các gen ...................................................................... 25 2.1.3.1. Tương tác giữa các gen alen...................................................................... 25 iii 2.1.3.2. Tương tác giữa các gen không alen ........................................................... 27 2.2. Năng lực xác định logic vận động nội dung chương I, II phần Di truyền học .............................................................................................................................. 35 2.3. Năng lực diễn đạt logic vận động nội dung chương I, II phần Di truyền học .............................................................................................................................. 36 2.4. Quy trình rèn luyện năng lực xác định logic vận động của nội dung trong dạy học chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT .................................................. 37 2.4.1. Quy trình rèn luyện năng lực xác định logic vận động của nội dung trong dạy học chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT .................................................. 37 2.4.1.1. Quy trình chung .......................................................................................... 37 2.4.1.2. Giải thích quy trình ................................................................................... 37 2.5. Biện pháp rèn luyện năng lực diễn đạt logic vận động của nội dung trong dạy ....... 41 học chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT ............................................ 41 2.6. Các graph được xây dựng từ logic vận động nội dung Chương I, II Phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT .............................................................................. 42 Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ............................................................ 54 3.1. Mục đích thực nghiệm .................................................................................... 54 3.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ................................................................ 54 3.2.1. Chọn trường................................................................................................. 54 3.2.2. Chọn lớp ...................................................................................................... 54 3.2.3. Bố trí thực nghiệm ....................................................................................... 54 3.2.4. Nội dung thực nghiệm sư phạm ................................................................... 55 3.2.4.1. Các bài dạy thực nghiệm ........................................................................... 55 3.2.4.2. Các chi tiêu cần đo .................................................................................... 55 - Đo kết quả học tập............................................................................................... 55 3.2.5. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 55 3.3. Kết quả thực nghiệm và biện luận .................................................................. 59 3.3.1. Kết quả học tập ............................................................................................ 59 3.3.1.1. Kết quả trong thực nghiệm ........................................................................ 59 3.3.1.2. Kết quả sau thực nghiệm ........................................................................... 63 3.3.2. Năng lực học tập ......................................................................................... 67 iv Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ..................................................................... 72 1. Kết luận ............................................................................................................. 72 2. Khuyến nghị ...................................................................................................... 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 74 PHỤ LỤC ............................................................................................................. 76 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DT : Di truyền DTLKGT : Di truyền liên kết với giới tính ĐC : Đối chứng GV : Giáo viên HS : Học sinh HTH : Hệ thống hóa HTHKT : Hệ thống hóa kiến thức HVG : Hoán vị gen KG : Kiểu gen KH : Kiểu hình LKG : Liên kết gen MT : Môi trường Nxb : Nhà xuất bản NST : Nhiễm sắc thể PLĐL : Phân li độc lập QLDT : Quy luật di truyền QLPL : Quy luật phân li QLPLĐL : Quy luật phân li độc lập SGK : Sách giáo khoa SGV : Sách giáo viên SV : Sinh vật THPT : Trung học phổ thông TLKG : Tỉ lệ kiểu gen TLKH : Tỉ lệ kiểu hình TN : Thực nghiệm vi Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi DANH MỤC CÁC BẢNG STT TÊN BẢNG 1 TRANG Bảng 1.1. Kết quả điều tra nhận thức của giáo viên về phát 18 triển năng lực xác định và diễn đạt logic vận động của nội dung kiến thức trong dạy học phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT. 2 Bảng 1.2. Kết quả điều tra mức độ những biện pháp giáo viên 20 sử dụng để hướng dẫn học sinh rèn luyện năng lực xác định logic vận động của nội dung kiến thức. 3 Bảng 1.3. Kết quả điều tra về các hình thức diễn đạt nội dung 21 của học sinh. 4 Bảng 3.1. Kết quả các bài kiểm tra trong thực nghiệm 59 5 Bảng 3.2. Bảng các giá trị đặc trưng mẫu 59 6 Bảng 3.3. Bảng tần suất các điểm các bài kiểm tra trong thực 60 nghiệm 7 Bảng 3.4. Bảng tần suất hội tụ tiến các điểm các bài kiểm tra 61 trong thực nghiệm 8 Bảng 3.5. Kiểm định giả thuyết thống kê điểm các bài kiểm tra 62 trong thực nghiệm 9 Bảng 3.6. Kết quả các bài kiểm tra sau thực nghiệm 63 10 Bảng 3.7. Bảng các giá trị đặc trưng mẫu 63 11 Bảng 3.8. Bảng tần suất các điểm các bài kiểm tra sau thực 64 nghiệm 12 Bảng 3.9. Bảng tần suất hội tụ tiến các điểm các bài kiểm tra 65 sau thực nghiệm 13 Bảng 3.10. Kiểm định giả thuyết thống kê U 66 14 Bảng 3.11. Thang đo mức độ đạt được năng lực học tập khi 67 học chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT. 15 Bảng 3.12. Cơ cấu HS chia theo mức độ đạt được năng lực nhận ra kiến thức học ở lớp ĐC và lớp TN vii 68 16 Bảng 3.13. Cơ cấu HS chia theo mức đạt năng lực xác định bản 69 chất kiến thức ở lớp TN và lớp ĐC 17 Bảng 3.14. Cơ cấu HS chia theo mức đạt năng lực xác định 70 được quan hệ phát sinh giữa các kiến thức ở lớp TN và lớp ĐC 18 Bảng 3.15. Cơ cấu HS chia theo mức đạt năng lực diễn đạt được tính logic bằng sơ đồ Graph ở lớp TN và lớp ĐC viii 70 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ STT TÊN ĐỒ THỊ TRANG 1 Đồ thị 3.1. Điểm trung bình bài kiểm tra trong thực nghiệm 60 2 Đồ thị 3.2. Tần suất hội tụ tiến điểm tổng hợp bài kiểm tra trong 62 thực nghiệm 3 Đồ thị 3.3: Điểm trung bình bài kiểm tra sau thực nghiệm 64 4 Đồ thị 3.4. Bảng tần suất hội tụ tiến tổng hợp điểm bài kiểm tra 66 sau thực nghiệm ix DANH MỤC CÁC HÌNH STT 1 HÌNH Hình 2.1. Grap về mối quan hệ vật chất di truyền – cơ chế di TRANG 43 truyền và sự di truyền các tính trạng. 2 Hình 2.2. Grap cấu trúc của gen 44 3 Hình 2.3. Grap về Cơ chế phân tử của hiện tượng di truyền 45 4 Hình 2.4. Graph về nhiễm sắc thể ở sinh vật nhân thực 47 5 Hình 2.5. Graph về vị trí của gen trên nhiễm sắc thể ở sinh vật 47 nhân thực 6 Hình 2.6. Graph sự vận động của gen trong nhân qua các thế hệ 48 7 Hình 2.7. Graph hệ thống hóa các quy luật và hiện tượng di 49 truyền 8 Hình 2.8. Graph nội dung quy luật Phân li 49 9 Hình 2.9. Graph logic vận động nội dung tương tác gen 50 10 Hình 2.10. Graph logic nội dung Tương tác bổ trợ kiểu 9:7 51 11 Hình 2.11. Graph logic nội dung Tương tác bổ trợ kiểu 9:6:1 51 12 Hình 2.12. Graph vận động nội dung các gen trên NST giới tính 52 x Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài 1.1. Do yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học hiện nay Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo khẳng định: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ và đồng bộ các yếu tố cơ bản của giáo dục, đào tạo theo hướng coi trọng phát triển phẩm chất, năng lực của người học. Trên cơ sở mục tiêu đổi mới giáo dục và đào tạo, cần xác định rõ và công khai mục tiêu, chuẩn đầu ra của từng bậc học, môn học, chương trình, ngành và chuyên ngành đào tạo. Coi đó là cam kết bảo đảm chất lượng của cả hệ thống và từng cơ sở giáo dục và đào tạo; là căn cứ giám sát, đánh giá chất lượng giáo dục, đào tạo. Đổi mới chương trình nhằm phát triển năng lực và phẩm chất người học, hài hòa đức, trí, thể, mỹ; dạy người, dạy chữ và dạy nghề…" Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực. Trong đổi mới phương pháp dạy học cần hướng tới dạy cho học sinh nắm vững sự vận động, phát triển của nội dung học tập. 1.2. Do đặc điểm kiến thức về phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT. Trong phần Di truyền học của chương trình Sinh học THPT bao gồm nhiều chủ đề như cấu trúc và cơ chế của hiện tượng di truyền, biến dị; tính quy luật của hiện tượng di truyền; di truyền học quần thể; di truyền học người và những ứng dụng di truyền trong y học và sản xuất. Nhưng bản chất là quy luật vận động vật chất di truyền qua các thế hệ và sự tương tác giữa các cấu trúc di truyền với nhau và với môi trường. Nếu nắm vững được cơ chế vận động, phát triển của các vật chất di truyền ở các cấp độ, cũng như cơ chế tương tác của vật chất di truyền thì sẽ nắm vững kiến thức di truyền trên đối tượng Theo quan điểm triết học duy vật biện chứng thì mọi hiện tượng trong giới tự nhiên đều là những hình thức vận động khác nhau của vật chất. Bởi vậy, muốn nắm được bản chất của một hiện tượng sinh học thì phải đi sâu vào cấu trúc của dạng vật chất làm cơ sở cho hiện tượng đó. 1 1.3. Do thực trạng dạy học phần Di truyền học, Sinh học 12 Trung học phổ thông. Qua trao đổi ý kiến và dự giờ một số GV ở một số trường, chúng tôi nhận thấy rất nhiều GV khi dạy phần Di truyền học chỉ cố gắng truyền tải hết nội dung SGK, dạy học theo trình tự các mục trong bài, thậm chí còn rập khuôn những gợi ý của SGV, nhiều GV còn lúng túng trong việc chọn cách tiếp cận khác để đạt được các mục tiêu bài học. Phần Di truyền học, đặc biệt là chương I, II, Sinh học 12 được trình bày mang tính logic và tính hệ thống cao, có mối liên hệ mật thiết, gắn kết với nội dung Sinh học khác, đồng thời cũng rất trìu tượng. Tuy nhiên, khối lượng kiến thức ấy lại có mối liên thông với nhau rất rõ ràng, logic. Nếu xác định được logic vận động của nội dung sẽ đem lại hiệu quả cao đối với việc dạy của GV. Qua tìm hiểu chúng tôi thấy GV chưa thực sự quan tâm đầy đủ để phát triển năng lực xác định và diễn đạt logic vận động của nội dung chương I, II phần Di truyền học. 1.4. Vai trò của việc nắm vững logic vận động của nội dung phần Di truyền học, Sinh học 12 Trung học phổ thông. Việc nắm vững logic vận động nội dung phần Di truyền học sẽ tăng cường tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh. Thấy được ở góc độ phân tử, vật chất di truyền có chức năng là mang, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền. Thông tin di truyền được lưu trữ trong phân tử ADN dưới dạng số lượng, thành phần và trình tự các nuclêôtit xác định. Thông tin di truyền được bảo quản nhờ các liên kết phôtphođieste, cấu trúc mạch kép và liên kết với prôtêin. Thông tin di truyền được truyền từ tế bào này sang tế bào khác nhờ sự nhân đôi ADN trong quá trình phân bào.Thông tin di truyền còn được truyền từ ADN  ARN  prôtêin thông qua quá trình phiên mã và dịch mã. Các protein lại cấu tạo nên các tế bào và do vậy biểu hiện các đặc điểm của sinh vật. Nhờ những kiến thức về cơ sở vật chất và cơ chế di truyền và biến dị giúp HS có cơ sở để hiểu những mối quan hệ nhân quả đã chi phối tính quy luật của hiện tượng di truyền và biến dị. Chính sự nhân đôi ADN dẫn đến NST nhân đôi. Sự phân li và tổ hợp của các NST theo những cơ chế xác định mà sự di truyền diễn ra theo những quy luật có thể tiên đoán được. Từ đó, giúp HS có thể hệ thống hóa về các kiểu tác động của gen đối với sự hình thành tính trạng được biểu hiện mang tính quy luật. 2 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi Từ những lí do trên , để góp phần nâng cao chất lượng dạy học sinh học lớp 12, chúng tôi lựa chọn và nghiên cứu đề tài: "Rèn luyện cho học sinh năng lực xác định và diễn đạt logic vận động của nội dung trong dạy học chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 Trung học phổ thông" làm luận văn thạc sĩ. 2. Mục tiêu nghiên cứu Rèn luyện cho HS năng lực xác định và diễn đạt tính logic vận động nội dung chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT để nâng cao hiệu quả dạy học. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu 3.1. Hệ thống hóa cơ sở lí luận về năng lực, về logic vận động của nội dung học tập và năng lực diễn đạt logic vận động của nội dung. 3.2. Xác định thực trạng nhận thức của GV về tính logic vận động của nội dung và cách diễn đạt logic vận động của nội dung ; Thực trạng hướng dẫn HS xác định và diễn đạt logic vận động của nội dung học tập ; Khả năng của HS diễn đạt logic vận động của nội dung đã học chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT. 3.3. Đề xuất các biện pháp rèn luyện cho HS năng lực xác định và diễn đạt logic vận động của nội dung trong dạy học chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT. 3.4. Thiết kế giáo án mẫu có sử dụng biện pháp rèn luyện năng lực xác định và diễn đạt tính logic vận động của nội dung. 3.5. Thực nghiệm sư phạm đánh giá hiệu quả của giả thuyết khoa học đã đề ra. 4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu Biện pháp rèn luyện cho HS năng lực xác định và diễn đạt logic vận động của nội dung trong dạy học chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT. 4.2. Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy học chương I, II phần Di truyền học Sinh học 12 THPT. 5. Phạm vi và giới hạn nghiên cứu Trong hiệu quả dạy học đã nêu trong mục tiêu của đề tài, trong luận văn này chỉ tập trung vào logic vận động và tương tác của vật chất di truyền trong nhân. 3 6. Vấn đề nghiên cứu Biện pháp rèn luyện năng lực xác định, diễn đạt tính logic vận động của nội dung chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT. 7. Giả thuyết khoa học Nếu năng lực xác định và diễn đạt logic vận động của nội dung chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT được rèn luyện thì HS nắm vững kiến thức về di truyền và biến dị. 8. Phương pháp nghiên cứu 8.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết Nghiên cứu các tài liệu, công trình nghiên cứu liên quan đến việc rèn luyện kĩ năng xác định, diễn đạt logic vận động của nội dung học tập nói chung, của chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT cũng như lí luận dạy học, đổi mới phương pháp dạy học, tài liệu về di truyền học, phương pháp dạy học sinh học. 8.2. Phương pháp điều tra Nhằm xác định nhận thức của giáo viên về logic vận động của nội dung chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT. Biện pháp rèn luyện của GV đã sử dụng, khả năng học sinh nắm vững logic của kiến thức. 8.3. Phương pháp thực nghiệm Nhằm kiểm tra hiệu quả của giả thuyết khoa học. 9. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 9.1. Ý nghĩa lí luận Góp phần hoàn thiện cơ sở lí luận về biện pháp rèn luyện cho học sinh năng lực hệ thống hóa kiến thức. 9.2. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở để hệ thống hóa kiến thức, là tài liệu tham khảo để GV hệ thống hóa kiến thức trong dạy học sinh học. 10. Cấu trúc của luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn được trình bày gồm 3 chương: Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài 4 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi Chương 2: Rèn luyện cho học sinh năng lực xác định và diễn đạt logic vận động của nội dung chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 Trung học phổ thông. Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 5 CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Những vấn đề nghiên cứu có liên quan đến đề tài 1.1.1. Trên thế giới Hệ thống hóa kiến thức được quan tâm từ rất sớm, đến cuối thế kỉ XIX, Carl Penrson 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. 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 phương hướng chính của các nhà bác học. Đến những năm 30 của thế kỷ XX lý 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 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 (1958), 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. A.M.Xokhor (1965) là người đầu tiên đã vận dụng một số quan điểm của lý thuyết Grap để mô hình hóa 23 nội dụng tài liệu giáo khoa môn hóa học. Tác giả cũng giải thích rằng: “Graph nội dung của một số tài liệu giáo khoa cho phép người giáo viên có những đánh giá sơ bộ về một số đặc điểm dạy học của tài liệu đó. V.X.Poloxin đã dùng phương pháp Grap để diễn tả trực quan những diễn biến của một tình huống dạy học, tức là diễn tả bằng một sơ đồ hóa trực quan trình tự những hoạt động của giáo viên và học sinh trong việc thực hành một thí nghiệm hóa học. V.P.Garkumôp (1972) đã sử dụng phương pháp Graph để mô hình hóa các tình huống của dạy học nêu vấn đề, phát huy tính tích cực của học sinh trên cơ sở đó mà phân loại các tình huống có vấn đề của bài học. 6 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi Quan điểm hệ thống và cấu trúc hệ thống đã được 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 được đề xướng 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 được chuyển sang giải quyết vấn đề kỹ thuật và quản lí xã hội. Kodolova T.A (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 HS năng lực tự học, khả năng khái quát hóa nội dung học tập. Tác giả V.V. Đavưđôv (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. [13] 1.1.2. Ở Việt Nam Việc sử dụng grap trong dạy học đã được nghiên cứu từ năm 1971 trong công trình của tác giả Nguyễn Ngọc Quang về những ứng dụng của lý thuyết Graph trong khoa học giáo dục, đặc biệt trong lĩnh vực giảng dạy hóa học. Trần Trọng Dương (1980) đã nghiên cứu đề tài: “Áp dụng phương pháp graph và algorit hóa để nghiên cứu cấu trúc và phương pháp giải, xây dựng hệ thống bài toán và lập công thức hóa học ở trường trung học phổ thông”. Nguyễn Đình Bào (1983) nghiên cứu sử dụng Graph để hướng dẫn ôn tập môn Toán. Cùng thời gian đó Nguyễn Anh Châu đã nghiên cứu sử dụng grap hướng dẫn ôn tập môn Văn. Các tác giả đã sử dụng sơ đồ Graph để hệ thống hóa kiến thức trong một chương hoặc chương trình học nhằm thiết lập mối liên hệ giữa các phần kiến thức. Phạm Tư (1983) đã nghiên cứu đề tài: “Dùng Graph nội dụng của bài lên lớp để dạy chương nitơ – photpho ở lớp 11 trường trung học phổ thông”, phương pháp Graph được tác giải sử dụng với tư cách là phương pháp dạy học đối với bài lên lớp. Đồng thời, xây dựng quy trình áp dụng phương pháp này ở tất cả các khâu như: chuẩn bị bài, tự học ở nhà, kiểm tra đánh giá. 7 Nguyễn Chính Trung (1987) nghiên cứu đề tài: “Dùng phương pháp Graph lập chương trình tối ưu để dạy môn Sử”. Tác giả đã sử dụng Graph và lĩnh vực dạy học khoa học quân sự. Nguyễn Kì (1994), Phương pháp dạy học tích cực, trong tài liệu này, tác giả Nguyễn Kì đã xem HTH như là một biện pháp hữu hiệu để thực hiện dạy học theo phương pháp tích cực. [17] 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, chương 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 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, các tài liệu trên là minh chứng về HTHKT trong dạy học sinh học phổ thông. [14] 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, đưa ra phương pháp dạy bài ôn tập tổng kết theo hình thức hệ thống hóa. [1] Nguyễn Phúc Chỉnh (2005) với cuốn sách “Phương pháp graph trong dạy học sinh học” và “Nâng cáo hiệu quả dạy học Giải phẫu – Sinh lý người ở trung học cơ sở bắng áp dụng phương pháp graph”. Tác giả đã nghiên cứu một cách có hệ thống về lý thuyết Graph và ứng dụng lý thuyết Graph trong dạy học Giải phẫu – Sinh lý người. 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 chương trình sinh học phổ thông. 8 Ket-noi.com Ket-noi.com kho kho tai tai lieu lieu mien mien phi phi 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. 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 chương III: Sinh trưởng và phát triển; chương IV: Sinh sản theo cấp cơ thể, làm cơ sở xác định các kĩ năng HTHKT. Đồng thời đề xuất được nguyên tắc, qui trình và các biện pháp rèn luyện kỹ năng HTHKT. Luận văn thạc sĩ "Xây dựng và sử dụng Graph trong dạy học chương Cơ chế di truyền biến dị, Sinh học 12 Trung học phổ thông" của Nguyễn Mạnh Hùng (2012). Luận văn thạc sĩ "Xây dựng và sử dụng Graph trong dạy học chương: Tính quy luật của hiện tượng di truyền, Sinh học 12 Trung học phổ thông" của Phạm Thị Xoan (2013). Các graph được xây dựng trên nội dung kiến thức của chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT. Nhìn chung các nghiên cứu này đều tập trung xây dựng các graph nội dung kiến thức. Chưa có công trình nào đi sâu nghiên cứu việc phát triển năng lực xác định và diễn đạt logic vận động của nội dung của chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT. 1.2. Cơ sở lí luận 1.2.1. Khái niệm về năng lực 1.2.1.1. Các quan niệm về năng lực Trong Khoa sư phạm tích hợp [22, tr91], có nhiều định nghĩa khác nhau về năng lực. Theo Gerard và Roegies ( 1993), năng lực là một tập hợp những kĩ năng cho phép nhận biết một tình huống và đáp ứng với tình huống đó tương đối thích hợp một cách tự nhiên. Theo De Ketele (1995), năng lực là một tập hợp trật tự các kĩ năng tác động lên các nội dung trong một loại tình huống cho trước để giải quyết các vấn đề do tình huống này đặt ra. Theo Weitnert (2001) năng lực là những khả năng và kĩ xảo học được hoặc sẵn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn sàng về động cơ, xã hội…và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề một cách có 9