Tài liệu Tích hợp liên môn trong dạy học chủ đề vi sinh vật sinh học 10 trung học phổ thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC VŨ THẾ HẢI TÍCH HỢP LIÊN MÔN TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ VI SINH VẬT - SINH HỌC 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM SINH HỌC Hà Nội - 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC VŨ THẾ HẢI TÍCH HỢP LIÊN MÔN TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ VI SINH VẬT - SINH HỌC 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM SINH HỌC Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học (Bộ môn Sinh học) Mã số: 60 14 01 11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS MAI VĂN HƢNG Hà Nội - 2016 LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn tốt nghiệp, bên cạnh sự cố gắng nỗ lực của bản thân, tôi còn nhận đƣợc sự hƣớng dẫn, giúp đỡ tận tình của giáo viên hƣớng dẫn, các thầy cô giáo, đồng nghiệp và ngƣời thân. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Mai Văn Hƣng, ngƣời hƣớng dẫn khoa học, ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình viết luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể các thầy cô giáo trƣờng Đại học Giáo dục - Đại học quốc gia Hà Nội đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các thày cô giáo cùng các em học sinh trƣờng THPT Hoa Lƣ A, THPT Trần Hƣng Đạo đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện thành công kết quả nghiên cứu khoa học của đề tài. Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, ngƣời thân, bạn bè và đồng nghiệp đã động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi đề tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà nội, tháng 10 năm 2016 Tác giả luận văn Vũ Thế Hải i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT VIẾT TẮT ĐỌC LÀ GV Giáo viên HS Học sinh THCS Trung học cơ sở THPT Trung học phổ thông ĐC Đối chứng TN Thực nghiệm VSV Vi sinh vật SGK Sách giáo khoa PPDH Phƣơng pháp dạy học GD&ĐT Giáo dục và đào tạo ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC HÌNH vi MỞ ĐẦU 1 ̉ CHƢƠNG 1. CƠ SƠ LÝ LUẬN VÀ THƢ̣C TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 5 1.1. Lịch sử nghiên cứu dạy học tích hợp 5 1.2. Cơ sở lý luận 7 1.2.1. Tổng quan dạy học tích hợp 7 1.2.2. Khái niệm về dạy học tích hợp liên môn 7 1.2.3. Dạy học Sinh học theo quan điểm tích hợp là tất yếu và cần thiết 9 1.2.4. Ƣu điểm của việc dạy học theo chủ đề tích hợp liên môn 10 1.2.5. Ý nghĩa của dạy học tích hợp liên môn 11 1.3. Cơ sở thực tiễn 12 CHƢƠNG 2. TÍCH HỢP LIÊN MÔN TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ VI SINH VẬT - SINH HỌC 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 16 2.1. Phân tích chƣơng trình Sinh học 10 trung học phổ thông 16 2.1.1. Mục tiêu chƣơng trình Sinh học 10 16 2.1.2. Cấu trúc của chƣơng trình Sinh học 10 17 2.1.3. Cấu trúc, nội dung từng bài trong phần Sinh học vi sinh vật lớp 10 THPT 18 2.1.4. Đánh giá về cấu trúc, nội dung phần Sinh học vi sinh vật bậc THPT 19 2.2. Các nguyên tắc của sử dụng tích hợp liên môn trong dạy học 19 2.3. Quy trình tổ chức dạy học tích hợp liên môn 20 2.4. Các nội dung kiến thức sử dụng để tích hợp liên môn 21 2.4.1. Các kiến thức Toán có thể sử dụng để tích hợp 22 2.4.2. Các kiến thức Vật Lí có thể sử dụng để tích hợp 24 2.4.3. Các kiến thức Hóa học có thể sử dụng để tích hợp 29 2.4.4. Các kiến thức các môn khoa học xã hội thể sử dụng để tích hợp 30 2.4.5. Các kiến thức về hƣớng nghiệp, giáo dục sức khoẻ, phòng chống 31 iii các tệ nạn xã hội, giáo dục bảo vệ môi trƣờng có thể sử dụng để tích hợp 2.5. Xây dựng nội dung chủ đề, giáo án tích hợp liên môn 34 CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 68 3.1. Mục đích thực nghiệm 68 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm 68 3.3. Nguyên tắc tiến hành thực nghiệm 68 3.4. Nội dung thực nghiệm 68 3.5. Phƣơng pháp thực nghiệm 68 3.6. Phƣơng pháp xử lý kết quả thực nghiệm sƣ phạm 70 3.7. Kết quả thực nghiệm 70 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 82 Kết luận 82 Khuyến nghị 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 PHỤ LỤC 86 iv DANH MỤC CÁC BẢNG TÊN BẢNG STT TRANG 1 Bảng 3.1. Các lớp thực nghiệm và đối chứng 70 2 Bảng 3.2. Bảng điểm bài kiểm tra lần 1 71 3 Bảng 3.3. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra lần 1 72 4 Bảng 3.4. Tổng hợp kết quả học tập bài kiểm tra lần 1 73 5 Bảng 3.5. Tổng hợp các tham số đặc trƣng bài kiểm tra lần 1 73 6 Bảng 3.6. Bảng điểm bài kiểm tra lần 2 73 7 Bảng 3.7. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra lần 74 8 Bảng 3.8. Tổng hợp kết quả học tập bài kiểm tra lần 2 75 9 Bảng 3.9. Tổng hợp các tham số đặc trƣng bài kiểm tra lần 2 75 10 Bảng 3.10. Bảng điểm bài kiểm tra lần 3 75 11 Bảng 3.11. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra lần 3 76 12 Bảng 3.12. Tổng hợp kết quả học tập bài kiểm tra lần 3 77 13 Bảng 3.13. Tổng hợp các tham số đặc trƣng bài kiểm tra lần 3 77 14 Bảng 3.14. Tổng hợp kết quả của 3 bài kiểm tra 77 15 Bảng 3.15. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích tổng hợp 3 bài kiểm tra 78 16 Bảng 3.16. Tổng hợp kết quả học tập của 3 bài kiểm tra 78 17 Bảng 3.17. Tổng hợp các tham số đặc trƣng của 3 bài kiểm tra 79 18 Bảng 3.18. Kết quả của 3 bài kiểm tra tính theo phƣơng pháp nghiên cứu khoa học sƣ phạm ứng dụng v 79 DANH MỤC CÁC HÌNH TÊN HÌNH STT 1 2 3 Hình 1.1. Biểu đồ khảo sát về việc GV sử dụng tích hợp liên môn trong dạy học Hình 1.2. Biểu đồ khảo sát mức độ lồng ghép kiến thức của các môn khác vào bài học Hình 1.3. Biểu đồ khảo sát mức độ vận dụng quan điểm sƣ phạm tích hợp trong dạy học Sinh học TRANG 13 13 14 4 Hình 2.1: Quang phổ của ánh sáng mặt trời 28 5 Hình 3.1. Đồ thị đƣờng lũy tích bài kiểm tra lần 1 72 6 Hình 3.2. Biểu đồ phân loại kết quả học tập bài kiểm tra lần 1 73 7 Hình 3.3. Đồ thị đƣờng lũy tích bài kiểm tra lần 2 74 8 Hình 3.4. Biểu đồ phân loại kết quả học tập bài kiểm tra lần 2 75 9 Hình 3.5. Đồ thị đƣờng lũy tích bài kiểm tra lần 3 76 10 Hình 3.6. Biểu đồ phân loại kết quả học tập bài kiểm tra lần 3 77 11 Hình 3.7. Đồ thị đƣờng lũy tích 3 bài kiểm tra 78 12 Hình 3.8. Biểu đồ phân loại tổng hợp kết quả học tập của 3 bài kiểm tra vi 79 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài 1.1. Xuất phát từ nhu cầu đổi mới giáo dục trong giai đoạn hiện nay Ngày nay, với sự phát triển nhƣ vũ bão của khoa học, kĩ thuật và công nghệ, tri thức của nhân loại đang gia tăng nhanh chóng. Sự bùng nổ của khoa học và công nghệ thông tin đã tạo ra các phƣơng tiện, phƣơng pháp giao lƣu mới, mở rộng khả năng học tập ở nhiều dạng thức khác nhau, phù hợp với năng lực và điều kiện từng cá nhân. Bên cạnh đó, xu thế hội nhập toàn cầu về kinh tế, giáo dục, khoa học và đời sống đòi hỏi phải có sự đổi mới, liên kết, hợp tác với nhau trong tất cả các mặt. Ở Việt Nam để đẩy mạnh quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa và hội nhập quốc tế, cần phải xây dựng nguồn nhân lực toàn diện về kĩ thuật và tri thức. Nghị quyết hội nghị lần thứ 8, Ban chấp hành trung ƣơng khóa XI (nghị quyết số 29NQ/TW) về đổi mới căn bản toàn diện giáo dục và đào tạo sau 2015 đã định hƣớng rõ ràng rằng: “Phát triển giáo dục và đào tạo là nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dƣỡng nhân tài. Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất ngƣời học.” [15]. Nằm trong lộ trình đổi mới đồng bộ phƣơng pháp dạy học và kiểm tra, đánh giá ở các trƣờng phổ thông theo định hƣớng phát triển năng lực của học sinh trên tinh thần Nghị quyết 29 - NQ/TW về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, Bộ GD&ĐT chỉ đạo các cơ sở giáo dục khuyến khích giáo viên dạy học theo hƣớng tích hợp liên môn [15]. 1.2. Xuất phát từ điều kiện học tập và ý nghĩa của việc sử dụng kiến thức liên môn Bản thân thế giới tự nhiên là một thể thống nhất, có quan hệ chặt chẽ với nhau, vì thế từ đầu thế kỷ XX đã xuất hiện các khoa học liên ngành, gian ngành hình thành nên những kiến thức đa ngành, liên ngành. Xu hƣớng hiện nay của khoa học chính là tiếp tục phân hóa sâu song song với tích hợp liên môn, liên ngành ngày càng rộng. Việc giảng dạy các môn khoa học tại trƣờng học hiện nay cần phải phản ánh đƣợc chiều hƣớng phát triển của khoa học trên thế giới, không thể 1 giảng dạy các môn khoa học một cách riêng lẻ nhƣ trƣớc. Mặt khác, với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, lƣợng kiến thức mới đƣợc cập nhật ngày càng nhiều và nhanh, thời gian học tập ở trƣờng lại có hạn nên do đó cần chuyển từ dạy học riêng rẽ sang dạy học tích hợp liên môn vừa giúp học sinh nắm kiến thức một cách toàn diện, nhiều chiều mà còn tiết kiệm đƣợc thời gian dạy học tại trƣờng. 1.3. Xuất phát từ đặc điểm của kiến thức phần ba: Sinh học vi sinh vật Sinh học 10 trung học phổ thông và thực trạng dạy học Sinh học 10 ở các trƣờng THPT Không có bất cứ ngành khoa học nào không có sự tích hợp tri thức của nhiều lĩnh vực. Xu thế phát triển của khoa học là ngày càng phân hóa sâu, song song với tích hợp liên môn, liên ngành ngày càng mạnh. Điều đó dẫn đến một tất yếu là không thể giảng dạy các khoa học nhƣ các lĩnh vực tri thức riêng lẻ. Sự phát triển của Sinh học cũng không nằm ngoài xu hƣớng đó. Sinh học là ngành khoa học nghiên cứu sự sống, nhiệm vụ của Sinh học là tìm hiểu bản chất của các nguyên lý và các quá trình trong thế giới sống, khám phá các quy luật sinh học. Bản chất của sự sống là tổng hợp của tất cả các yếu tố vô sinh và hữu sinh của tự nhiên và xã hội, của giới vô cơ và hữu cơ, giữa con ngƣời và thiên nhiên, giữa các hiện tƣợng vật lý, hóa học, khí hậu, thổ nhƣỡng,…. Vì vậy, Sinh học là môn khoa học có liên quan chặt chẽ với các môn khoa học khác nhƣ Vật lý, Hóa học, Địa lý,… Không những thế, Sinh học còn là bộ môn khoa học thực nghiệm. Các kiến thức Sinh học đƣợc hình thành trên cơ sở các thí nghiệm, thực nghiệm của các nhà khoa học và thực tiễn lao động sản xuất cũng nhƣ quá trình đấu tranh với thiên nhiên của con ngƣời. Con ngƣời lại sử dụng chính các kiến thức đã tích lũy đƣợc để phục vụ đời sống của mình (chăn nuôi, trồng trọt, y học, bảo vệ môi trƣờng….). Do đó, trong dạy học Sinh học cần đặt nó vào trong mối quan hệ tƣơng tác với các ngành, các chuyên ngành khoa học khác. Ngày nay, trong sự phát triển nhƣ vũ bão của khoa học kỹ thuật, đặc biệt là sự phát triển của công nghệ thông tin, kiến thức Sinh học tăng rất nhanh theo thời gian và có nhiều sự đổi mới, cũng nhƣ sự xuất hiện của rất nhiều các phân ngành nhỏ mới. 2 Các đặc trƣng này đã chi phối việc sử dụng các phƣơng pháp dạy học truyền thống trở nên không còn phù hợp. Nhằm nâng cao hiệu quả học tập của học sinh, rút ngắn thời gian dạy học thì việc sử dụng tích hợp liên môn trong dạy học Sinh học là một lựa chọn sáng suốt và dần trở thành một xu thế phổ biến. Từ các lý do nêu trên đã gợi cho ngƣời viết lựa chọn nghiên cứu đề tài: “Tích hợp liên môn trong dạy học chủ đề Vi sinh vật - Sinh học 10 trung học phổ thông”. 2. Mục đích nghiên cứu Xây dựng chủ đề Vi sinh vật - Sinh học 10 trung học phổ thông theo hƣớng tích hợp liên môn nhằm nâng cao hiệu quả học tập của học sinh. 3. Câu hỏi nghiên cứu Trong giảng dạy chủ đề Vi sinh vật - Sinh học 10 trung học phổ thông giáo viên nên thực hiện việc tích hợp liên môn nhƣ thế nào? 4. Giả thuyết nghiên cứu Nếu sử dụng tích hợp liên môn trong dạy học chủ đề Vi sinh vật Sinh học 10 trung học phổ thông sẽ giúp nâng cao hiệu quả học tập của học sinh. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc tích hợp kiến thức liên môn trong dạy học. - Điều tra, khảo sát việc sử dụng tích hợp liên môn trong dạy học Sinh học nói chung và Sinh học vi sinh vật nói riêng của giáo viên. - Phân tích nội dung kiến thức phần ba: Sinh học vi sinh vật - Sinh học 10 trung học phổ thông nhằm xác định các nội dung có thể sử dụng tích hợp liên môn và các kiến thức Toán, Vật lý, Hóa học,… có liên quan. - Thiết kế chủ đề, các giáo án sử dụng tích hợp liên môn trong dạy học chủ đề Vi sinh vật - Sinh học 10 trung học phổ thông. - Thực nghiệm sƣ phạm nhằm đánh giá hiệu quả và tính khả thi của đề tài. 6. Đối tƣợng và khách thể nghiên cứu 6.1. Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học Sinh học. 6.2. Đối tượng nghiên cứu: Các nội dung tích hợp liên môn trong dạy học chủ đề Vi sinh vật - Sinh học 10 trung học phổ thông. 3 6.3. Nghiệm thể: Học sinh và giáo viên trƣờng THPT Hoa Lƣ A, THPT Trần Hƣng Đạo - Ninh Bình tham gia các giờ dạy học chủ đề Vi sinh vật - Sinh học 10 trung học phổ thông. 7. Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi nội dung: Chủ đề Vi sinh vật - Sinh học 10 trung học phổ thông. - Phạm vi thời gian: Năm học 2015 - 2016. - Các nghiên cứu khảo sát đƣợc tiến hành trên phạm vi các lớp 10 của 02 trƣờng: THPT Hoa Lƣ A - Hoa Lƣ - Ninh Bình và THPT Trần Hƣng Đạo - TP Ninh Bình - Ninh Bình. 8. Phƣơng pháp nghiên cứu 8.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết: nghiên cứu các tài liệu về lý luận dạy học và các tài liệu liên quan đến tích hợp liên môn. 8.2. Phƣơng pháp điều tra, khảo sát: phƣơng pháp này đƣợc sử dụng nhằm thu thập thông tin, tìm hiểu thực tiễn sử dụng tích hợp liên môn của giáo viên trong dạy học Sinh học nói chung và trong dạy học nội dung về vi sinh vật nói riêng. 8.3. Phƣơng pháp thực nghiệm: sử dụng thực nghiệm sƣ phạm trên hai lớp đối chứng và thí nghiệm nhằm kiểm chứng tính đúng đắn và hiệu quả của đề tài. 9. Dự kiến đóng góp mới của đề tài Đề tài hệ thống hóa đƣợc cơ sở lý luận của việc tích hợp liên môn trong dạy học chủ đề Vi sinh vật - Sinh học 10 Trung học phổ thông về lịch sử nghiên cứu, khái niệm, các nguyên tắc và ý nghĩa của việc sử dụng tích hợp liên môn trong dạy học. Xây dựng đƣợc quy trình tổ chức dạy học tích hợp liên môn từ đó thiết kế đƣợc một số chủ đề và giáo án sử dụng tích hợp liên môn trong dạy học chủ đề Vi sinh vật - Sinh học 10 Trung học phổ thông. 10. Cấu trúc của luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dung luận văn đƣợc trình bày trong 3 chƣơng: Chƣơng 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài Chƣơng 2: Tích hợp liên môn trong dạy học chủ đề Vi sinh vật - Sinh học 10 Trung học phổ thông Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm 4 CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Lịch sử nghiên cứu dạy học tích hợp Dạy học tích hợp là một quan điểm dạy học hiện nay đang hết sức phổ biến không chỉ trên thế giới mà ngay trong nƣớc ta cũng có rất nhiều các nhà giáo dục đã và đang vận dụng quan điểm này vào việc dạy học ở trƣờng THPT với các công trình tiêu biểu: Nguyễn Thanh Hùng (2006), nghiên cứu vấn đề Tích hợp trong dạy học Ngữ văn [12]. Theo đề tài này, tác giả coi việc tích hợp trong dạy học Ngữ văn là quan điểm, là hình thức, phƣơng pháp, phƣơng tiện đã và đang đƣợc các nhà trƣờng phổ thông áp dụng, cụ thể là tích hợp Tập làm văn, Văn học, Ngữ pháp vào trong môn Ngữ Văn. Cuối cùng, tác giả đề xuất một số biện pháp nhằm nâng cao hiệu quả dạy học theo chƣơng trình tích hợp đối với môn Ngữ Văn. Lê Trọng Sơn (1999), với đề tài Vận dụng tích hợp giáo dục dân số qua dạy học giải phẫu ngƣời ở lớp 9 phổ thông THCS. Theo tác giả, giáo dục dân số đƣợc lồng ghép vào môn Giải phẫu sinh lý ngƣời là thích hợp nhất cả về độ tuổi của học sinh cũng nhƣ nội dung môn học. Ông đã chỉ ra mối quan hệ giữa những tri thức giải phẫu con ngƣời và tri thức dân số, từ đó vận dụng quan điểm tích hợp để lồng ghép các kiến thức dân số cần thiết vào các bài học có liên quan. Đó chính là bản chất của giáo dục tích hợp [17]. Trong đề tài Dạy học tích hợp, tác giả Trần Bá Hoành (2003), đƣa ra một số khái niệm nền tảng về sƣ phạm tích hợp, các quan điểm và mục tiêu của sƣ phạm tích hợp, điều kiện và triển vọng để triển khai dạy học theo hƣớng tích hợp ở trƣờng phổ thông tại Việt Nam [10]. Nguyễn Phúc Chỉnh và Trần Thị Mai Lan (2009), lại đề cập đến Tích hợp giáo dục hƣớng nghiệp trong dạy học vi sinh vật học (Sinh học 10). Việc tích hợp giáo dục hƣớng nghiệp trong các môn học ở trƣờng phổ thông sẽ đạt đƣợc mục tiêu kép vừa nâng cao chất lƣợng dạy học môn học, vừa góp phần giúp HS định hƣớng nghề nghiệp sau này. Các tác giả đã nghiên cứu nội dung của phần Vi sinh vật lớp 5 10, từ đó đƣa ra một số nguyên tắc và biện pháp tích hợp giáo dục hƣớng nghiệp trong dạy học vi sinh vật [6]. Đối với các nhà trƣờng sƣ phạm, việc vận dụng quan điểm sử dụng kiến thức liên môn trong quá trình đào tạo giáo viên cũng đang là vấn đề nhận đƣợc sự quan tâm của rất nhiều những nhà nghiên cứu. Có thể kể ra một số tác giả với các công trình tiêu biểu nhƣ: Đinh Quang Báo (2003), với công trình Cơ sở lý luận của việc đào tạo tích hợp khoa học cơ bản và phƣơng pháp dạy học bộ môn ở các trƣờng sƣ phạm [1]; Lê Đức Ngọc (2005), với đề tài Xây dựng chƣơng trình đào tạo giáo viên dạy tích hợp các môn tự nhiên, các môn xã hội - nhân văn và các môn công nghệ [14]; Nguyễn Đăng Trung (2003), Vận dụng quan điểm tích hợp trong quá trình dạy học môn giáo dục học trong nhà trƣờng sƣ phạm [18]. Nhƣ vậy, việc sử dụng kiến thức liên môn vào dạy học đã và đang thu hút sự quan tâm của không ít những nhà sƣ phạm ở Việt Nam. Những tác phẩm đó đã góp phần khẳng định dạy học theo quan điểm sử dụng kiến thức liên môn là tất yếu và cần thiết trong nhà trƣờng hiện nay. Có thể nói tích hợp liên môn là một trong những xu thế dạy học hiện đại hiện đang đƣợc quan tâm nghiên cứu và áp dụng vào nhà trƣờng ở trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng. Ở nƣớc ta, từ thập niên 90 của thế kỷ XX trở lại đây, vấn đề xây dựng môn học tích hợp ở những mức độ khác nhau mới thực sự đƣợc tập trung nghiên cứu, thử nghiệm và áp dụng vào nhà trƣờng phổ thông, chủ yếu ở bậc Tiểu học và cấp THCS. Trƣớc đó, tinh thần giảng dạy tích hợp chỉ mới đƣợc thực hiện ở các mức độ thấp nhƣ liên hệ, phối hợp các kiến thức, kĩ năng thuộc các môn học hay phân môn khác nhau để giải quyết một vấn đề dạy học. Hiện nay, xu hƣớng tích hợp vẫn đang đƣợc tiếp tục nghiên cứu, thử nghiệm và áp dụng vào đổi mới chƣơng trình và SGK THPT. Bài toán đang đặt ra trong lĩnh vực lí luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn là phải tiếp cận, nghiên cứu và vận dụng dạy học tích hợp vào dạy học nhằm hình thành và phát triển năng lực cho HS một cách có hiệu quả hơn, góp phần thực hiện tốt mục tiêu giáo dục và đào tạo của bộ môn. 6 1.2. Cơ sở lý luận 1.2.1. Tổng quan dạy học tích hợp Trào lƣu sƣ phạm tích hợp xuất phát từ quan niệm về quá trình học tập, trong đó toàn thể các quá trình học tập góp phần hình thành ở HS những năng lực rõ ràng, có dự tính. Thông qua những hoạt động tích hợp, HS học cách phối hợp các kiến thức, kĩ năng và thao tác đã lĩnh hội một cách riêng rẽ với nhau để giải quyết một tình huống có vấn đề. Khái niệm năng lực ở đây đƣợc hiểu là một khái niệm tích hợp bao hàm cả những nội dung, những hoạt động cần thực hiện và những tình huống trong đó diễn ra các hoạt động. Theo ý nghĩa đó, năng lực đƣợc định nghĩa là sự tích hợp các kĩ năng (các hoạt động) tác động một cách thích hợp và tự nhiên lên các nội dung trong một loại tình huống cho trƣớc để giải quyết những vấn đề do tình huống này đặt ra. Năng lực này là một hoạt động phức hợp đòi hỏi sự tích hợp, phối hợp các kiến thức và kĩ năng, chứ không phải là sự tác động các kĩ năng riêng rẽ lên một nội dung. Khoa sƣ phạm tích hợp nhấn mạnh dạy cách tìm tòi sáng tạo và cách vận dụng kiến thức vào các tình huống khác nhau. Tức là, dạy cho HS biết cách sử dụng kiến thức và kĩ năng của mình để giải quyết những tình huống cụ thể, có ý nghĩa nhằm hình thành, phát triển năng lực học tập của HS. Đồng thời chú ý xác lập mối liên hệ giữa các kiến thức, kĩ năng khác nhau của các môn học hay các phân môn khác nhau để bảo đảm cho HS khả năng huy động có hiệu quả những kiến thức và năng lực của mình vào giải quyết các tình huống tích hợp. Dạy học tích hợp liên môn thuộc về nội dung dạy học chứ không phải là phƣơng pháp dạy học. Còn tại sao phải dạy học theo hƣớng tích hợp liên môn thì đó là do yêu cầu của mục tiêu dạy học phát triển năng lực HS, đòi hỏi HS phải biết vận dụng kiến thức vào giải quyết những vấn đề thực tiễn. Khi giải quyết một vấn đề trong thực tiễn, bao gồm cả tự nhiên và xã hội, đòi hỏi học sinh phải vận dụng kiến thức tổng hợp, liên quan đến nhiều môn học. Vì vậy, dạy học cần phải tăng cƣờng theo hƣớng tích hợp liên môn. 1.2.2. Khái niệm về dạy học tích hợp liên môn 7 Tích hợp (integration) có nghĩa là sự hợp nhất, sự hoà nhập, sự kết hợp. Khái niệm tích hợp có thể hiểu một cách khái quát là: “sự hợp nhất hay là sự nhất thể hoá đƣa tới một đối tƣợng mới nhƣ là một thể thống nhất trên những nét bản chất nhất của các thành phần đối tƣợng, chứ không phải là một phép cộng giản đơn những thuộc tính của các thành phần ấy”. Hiểu nhƣ vậy, tích hợp có hai tính chất cơ bản, liên hệ mật thiết với nhau, quy định lẫn nhau, là tính liên kết và tính toàn vẹn. Liên kết phải tạo thành một thực thể toàn vẹn, không còn sự phân chia giữa các thành phần kết hợp. Tính toàn vẹn dựa trên sự thống nhất nội tại các thành phần liên kết, chứ không phải sự sắp đặt các thành phần bên cạnh nhau. Không thể gọi là tích hợp nếu các tri thức, kĩ năng chỉ đƣợc tiếp thu, tác động một cách riêng rẽ, không có sự liên kết, phối hợp với nhau trong lĩnh hội nội dung hay giải quyết vấn đề, tình huống. Dạy học tích hợp liên môn là dạy học những nội dung kiến thức liên quan đến hai hay nhiều môn học. "Tích hợp" là nói đến phƣơng pháp và mục tiêu của hoạt động dạy học còn "liên môn" là đề cập tới nội dung dạy học. Đã dạy học "tích hợp" thì chắc chắn phải dạy kiến thức "liên môn" và ngƣợc lại, để đảm bảo hiệu quả của dạy liên môn thì phải bằng cách và hƣớng tới mục tiêu tích hợp. Ở mức độ thấp thì dạy học tích hợp mới chỉ là lồng ghép những nội dung giáo dục có liên quan vào quá trình dạy học một môn học nhƣ: lồng ghép giáo dục đạo đức, lối sống; giáo dục pháp luật; giáo dục chủ quyền quốc gia về biên giới, biển, đảo; giáo dục sử dụng năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả, bảo vệ môi trƣờng, an toàn giao thông... Mức độ tích hợp cao hơn là phải xử lí các nội dung kiến thức trong mối liên quan với nhau, bảo đảm cho học sinh vận dụng đƣợc tổng hợp các kiến thức đó một cách hợp lí để giải quyết các vấn đề trong học tập, trong cuộc sống, đồng thời tránh việc học sinh phải học lại nhiều lần cùng một nội dung kiến thức ở các môn học khác nhau. Chủ đề tích hợp liên môn là những chủ đề có nội dung kiến thức liên quan đến hai hay nhiều môn học, thể hiện ở sự ứng dụng của chúng trong cùng một hiện tƣợng, quá trình trong tự nhiên hay xã hội. Ví dụ: Kiến thức Vật lí và Công nghệ trong động cơ, máy phát điện; kiến thức Vật lí và Hóa học trong nguồn điện hóa 8 học; kiến thức Lịch sử và Địa lí trong chủ quyền biển, đảo; kiến thức Ngữ văn và Giáo dục Công dân trong giáo dục đạo đức, lối sống… Các chủ đề tích hợp liên môn có tính thực tiễn nên sinh động, hấp dẫn đối với học sinh, có ƣu thế trong việc tạo ra động cơ, hứng thú học tập cho học sinh. Học các chủ đề tích hợp, liên môn, học sinh đƣợc tăng cƣờng vận dụng kiến thức tổng hợp vào giải quyết các tình huống thực tiễn, ít phải ghi nhớ kiến thức một cách máy móc, nhờ đó năng lực và phẩm chất của học sinh đƣợc hình thành và phát triển. Ngoài ra, dạy học các chủ đề tích hợp, liên môn giúp cho học sinh không phải học lại nhiều lần cùng một nội dung kiến thức ở các môn học khác nhau, vừa gây quá tải, nhàm chán, vừa không có đƣợc sự hiểu biết tổng quát cũng nhƣ khả năng ứng dụng của kiến thức tổng hợp vào thực tiễn [3]. 1.2.3. Dạy học Sinh học theo quan điểm tích hợp là tất yếu và cần thiết Có thể nói đặc điểm của Sinh học hiện đại là lý do lớn nhất chi phối việc dạy học Sinh học theo quan điểm tích hợp. Trong thời đại ngày nay, Sinh học có những đặc trƣng sau đây: - Sinh học tập trung nghiên cứu sự sống ở cấp vi mô và vĩ mô: cho đến thế kỷ XVIII, Sinh học mới chỉ nghiên cứu các hệ trong (cơ thể, cơ quan). Ngày nay, Sinh học hƣớng vào nghiên cứu các hệ nhỏ (tế bào, phân tử) và các hệ lớn (loài, quần xã, hệ sinh thái, sinh quyển). - Có sự xâm nhập ngày càng mạnh mẽ của các nguyên lý, phƣơng pháp của nhiều ngành khoa học khác vào Sinh học. Các phƣơng pháp thực nghiệm lý hóa giúp hiểu sâu vào cấu trúc tế bào của các tổ chức sống, cơ chế của quá trình sống ở cấp tế bào và phân tử làm cho Sinh học ngày càng trở thành khoa học chính xác, đƣa Sinh học từ trình độ “thực nghiệm - phân tích” lên “tổng hợp - hệ thống”. Nếu trƣớc kia Sinh học phát triển dựa vào các phƣơng pháp thuần túy sinh học thì ngày nay các phƣơng pháp phi sinh học có vai trò to lớn, Sinh học ngày càng thu hút sự đóng góp rộng rãi của các nhà khoa học thuộc các ngành khoa học khác. - Cho đến nay, những thành tựu có ý nghĩa thực tiễn to lớn đều liên quan đến việc ứng dụng các nguyên lý và quá trình sinh học (các thành tựu về y học, nông nghiệp, xử lý chất thải, chọn giống vật nuôi, cây trồng và bảo vệ môi trƣờng). Sinh 9 học hiện đại trở thành một lực lƣợng sản xuất trực tiếp, phục vụ đắc lực không những cho sản xuất nông, lâm, ngƣ nghiệp mà còn đối với công nghiệp, kỹ thuật đặc biệt là Y học. - Sinh học hiện đại đang phát triển với tốc độ rất nhanh, vừa phân hóa thành ngành nhỏ, vừa hình thành những lĩnh vực liên ngành, gian ngành. Nếu ở thế kỷ XIX trên thế giới bình quân có vài ngàn thông báo phát minh sinh học thì đến giữa thế kỷ XX con số đó là 10 vạn, đến năm 2000 con số đó là 1 triệu. Chƣa đầy 10 năm, khối lƣợng tri thức Sinh học đã tăng gấp đôi. Vì những đặc trƣng nhƣ trên, việc dạy học Sinh học ở trƣờng phổ thông không thể tách rời, cô lập với việc giảng dạy các môn khoa học khác hay thực tiễn đời sống. Dạy học tích hợp liên môn là GV để HS nghiên cứu các hiện tƣợng, nguyên lý và các quá trình Sinh học trong mối liên hệ với các ngành khoa học khác (toán, lý, hóa,...). Nhờ đó, HS sáng tỏ về bản chất các sự vật, hiện tƣợng Sinh học. Còn một lý do quan trọng nữa khiến cho việc dạy học Sinh học cần theo quan điểm tích hợp là do sự bùng nổ của các phƣơng pháp thực nghiệm, Sinh học đã đƣợc phân chia thành các lĩnh vực nhỏ nhƣ Di truyền học, Sinh lý học, Sinh thái, Tế bào học... và vì thế chƣơng trình đào tạo cũng bị phân thành các mảng kiến thức tƣơng đối tách rời nhau. Kết quả là HS phải học một khối lƣợng kiến thức rất lớn nhƣng chúng lại tách rời, cô lập nhau. Xu hƣớng hiện nay trong dạy học Sinh học nói riêng và trong các lĩnh vực khoa học nói chung, ngƣời ta cố gắng trình bày cho HS thấy mối liên hệ hữu cơ giữa các lĩnh vực, không chỉ giữa Sinh học với nhau mà còn giữa các ngành khoa học khác nhau nhƣ Sinh học, Hóa học, Toán học, Vật lý…. 1.2.4. Ưu điểm của việc dạy học theo chủ đề tích hợp liên môn Đối với học sinh, trƣớc hết, các chủ đề liên môn, tích hợp có tính thực tiễn nên sinh động, hấp dẫn, có ƣu thế trong việc tạo ra động cơ, hứng thú học tập cho học sinh. Học các chủ đề tích hợp, liên môn, học sinh đƣợc tăng cƣờng vận dụng kiến thức tổng hợp vào giải quyết các tình huống thực tiễn, ít phải ghi nhớ kiến thức một cách máy móc. Điều quan trọng hơn là các chủ đề tích hợp, liên môn giúp cho học sinh không phải học lại nhiều lần cùng một nội dung kiến thức ở các môn học 10 khác nhau, vừa gây quá tải, nhàm chán, vừa không có đƣợc sự hiểu biết tổng quát cũng nhƣ khả năng ứng dụng của kiến thức tổng hợp vào thực tiễn. Đối với giáo viên thì ban đầu có thể có chút khó khăn do việc phải tìm hiểu sâu hơn những kiến thức thuộc các môn học khác. Tuy nhiên khó khăn này chỉ là bƣớc đầu và có thể khắc phục dễ dàng bởi hai lý do: Một là, trong quá trình dạy học môn học của mình, giáo viên vẫn thƣờng xuyên phải dạy những kiến thức có liên quan đến các môn học khác và vì vậy đã có sự am hiểu về những kiến thức liên môn đó; Hai là, với việc đổi mới phƣơng pháp dạy học hiện nay, vai trò của giáo viên không còn là ngƣời truyền thụ kiến thức mà là ngƣời tổ chức, kiểm tra, định hƣớng hoạt động học của học sinh cả ở trong và ngoài lớp học; vì vậy, giáo viên các bộ môn liên quan có điều kiện và chủ động hơn trong sự phối hợp, hỗ trợ nhau trong dạy học. Nhƣ vậy, dạy học theo các chủ đề liên môn không những giảm tải cho giáo viên trong việc dạy các kiến thức liên môn trong môn học của mình mà còn có tác dụng bồi dƣỡng, nâng cao kiến thức và kĩ năng sƣ phạm cho giáo viên, góp phần phát triển đội ngũ giáo viên bộ môn hiện nay thành đội ngũ giáo viên có đủ năng lực dạy học kiến thức liên môn, tích hợp. Thế hệ giáo viên tƣơng lai sẽ đƣợc đào tạo về dạy học tích hợp, liên môn ngay trong quá trình đào tạo giáo viên ở các trƣờng sƣ phạm. 1.2.5. Ý nghĩa của dạy học tích hợp liên môn - Làm quá trình dạy học có ý nghĩa. Tích hợp liên môn trong dạy học sẽ giúp ngƣời học vận dụng sáng tạo kiến thức, kĩ năng và phƣơng pháp tƣ duy khoa học để giải quyết những tình huống trong đời sống thực tiễn. - Phân biệt cái cốt yếu với cái ít quan trọng. Dạy học tích hợp liên môn còn giúp phân biệt cái cốt yếu với cái ít quan trọng hơn. Cái cốt yếu phải là những năng lực cơ bản cần cho ngƣời học vận dụng vào xử lý tình huống (trong học tập hoặc trong cuộc sống). - Sử dụng kiến thức trong các tình huống cụ thể. Qua việc tích hợp liên môn kiến thức trong bài dạy, ngƣời học đƣợc rèn luyện kĩ năng thu nhận và xử lý thông tin cũng nhƣ kĩ năng giải quyết vấn đề thực tiễn đƣa ra. 11 - Tạo hứng thú học tập cho ngƣời học vì dạy học tích hợp liên môn chú trọng tập dƣợt cho ngƣời học áp dụng các kiến thức, kĩ năng học đƣợc vào trong các tình huống thực tế, có ích cho cuộc sống, có năng lực tự lập. - Cuối cùng dạy học tích hợp liên môn còn giúp ngƣời học xác lập mối liên hệ giữa các khái niệm đã học (trong phạm vi từng môn học cũng nhƣ giữa các môn học khác nhau). 1.3. Cơ sở thực tiễn * Thực trạng sử dụng tích hợp liên môn trong dạy học chủ đề Vi sinh vật Sinh học 10 THPT của giáo viên. Bằng việc tiến hành điều tra, nghiên cứu giáo án của các GV, vở ghi chép của HS, dự các giờ dạy của GV, trao đổi trực tiếp với GV của trƣờng THPT Hoa Lƣ A và THPT Trần Hƣng Đạo và điều tra bằng phiếu trắc nghiệm khách quan với 75 GV môn Sinh học của 24 trƣờng THPT công lập trong tỉnh Ninh Bình đã thu đƣợc kết quả nhƣ sau: Câu 1: Trong giờ lên lớp, đồng chí sử dụng những phƣơng pháp dạy học nào? Câu trả lời thu đƣợc: Các phƣơng pháp đƣợc phần lớn các giáo viên sử dụng là: - Thuyết trình, giảng giải - Phƣơng pháp trực quan - Vấn đáp tìm tòi - Thảo luận nhóm Các phƣơng pháp dạy học chủ yếu đƣợc sử dụng đều là các phƣơng pháp dạy học truyền thống, trong đó GV đóng vai trò chủ đạo trong việc dạy và học, HS ít đƣợc phát huy tính tích cực trong việc lãnh hội kiến thức. Đồng thời các phƣơng pháp này đều không hỗ trợ tốt cho việc dạy học sử dụng kiến thức liên môn. Câu 2: Khi dạy một nội dung Sinh học có liên quan đến các nội dung của các môn học khác nhƣ Toán, Vật lý, Hóa học... thì các anh (chị) có đƣa các kiến thức ngoài đó vào bài giảng của mình không? Câu trả lời thu đƣợc: - Thƣờng xuyên: 17/72 = 23,6 % - Thỉnh thoảng: 23/72 = 31,9 % 12