Dạy học khái niệm sinh học theo hướng tích cực
hóa hoạt động nhận thức của học

Đặng Thị Quỳnh Hương

Trường Đại học Giáo dục
Luận văn ThS ngành: Lý luận và phương pháp giảng dạy; Mã số: 60 14 10
Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thế Hưng
Năm bảo vệ: 2008 Abstract: Nghiên cứu tổng quan về lý thuyết grap và lý thuyết bản đồ khái niệm (KN),
vận dụng vào xây dựng bản đồ KN Sinh học. Tổng quan tình hình nghiên cứu dạy học
(DH) KN, đưa ra hướng tiếp cận giúp tích cực hoạt động nhận thức của học sinh (HS).
Nghiên cứu quy trình DH KN trong DH nói chung, từ đó vận dụng vào DH KN theo
hướng DH giải quyết vấn đề. Điều tra thực trạng dạy học và học môn Sinh học nói chung,
DH KN Sinh học nói riêng ở một số trường Trung học phổ thông (THPT). Xây dựng một
số bản đồ KN về các đặc trưng sống của sinh giới trong trương trình Sinh học ở bậc phổ
thông. Phân tích sự phát triển của các KN Sinh học ở trường THPT theo tiếp cận hệ
thống. Xác định hệ thống các nguyên tắc sư phạm chỉ đạo quá trình DH KN. Đề xuất quy
trình DH KN theo hướng phát huy tích cực hoạt động nhận thức của người học. Thiết kế
và tổ chức DH một số KN Sinh học khó theo tiếp cận hệ thống – cấu trúc trong trương
trình Sinh học THPT. Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hiệu quả của việc sử dụng
bản đồ KN trong việc hình thành và phát triển KN ở trường THPT
Keywords: Hoạt động nhận thức; Khái niệm; Quản lý giáo dục; Sinh học
Content
1. Lý do ch tài
1) Xuất phát từ tính cấp thiết của việc đổi mới PPDH: Hiện nay, trên thế giới cũng như ở
Việt Nam đã có những cuộc cải cách giáo dục lớn, toàn diện. Trong đó, đổi mới phương pháp
DH đóng vai trò quan trọng, nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS.
2) Xuất phát từ tầm quan trọng của DH KN Sinh học: Việc nắm vững hệ thống KN Sinh

- Phân tích sự phát triển của một số KN Sinh học cơ bản trong chương trình THPT.
- Xác định hệ thống các nguyên tắc sư phạm chỉ đạo quá trình DH KN.
- Bổ sung quy trình DH KN theo hướng phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của
người học.
- Thiết kế và tổ chức DH một số KN Sinh học khó trong chương trình Sinh học THPT.
- Thực nghiệm sư phạm: Nhằm đánh giá hiệu quả và tính khả thi của việc DHKN theo
hướng phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của HS.
u
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết, phương pháp điều tra sư phạm, phương pháp thực
nghiệm sư phạm và phương pháp thống kê toán học.

- Hệ thống hóa cơ sở lý luận về lý thuyết grap và bản đồ KN để vận dụng vào xây dựng
bản đồ KN Sinh học.
- Giới thiệu công cụ tiện ích hỗ trợ trong việc xây dựng bản đồ KN (phần mềm Cmap -
Tools).
- Đề xuất quy trình DH KN giúp nâng cao hiệu quả DH KN Sinh học.
- Xây dựng một số bản đồ KN về các đặc trưng sống của sinh giới. Thiết kế và tổ chức
DH một số KN Sinh học theo tiếp cận cấu trúc - hệ thống.

Phn M u
Phn Kt qu nghiên cu
Chương I: Cơ sở lý luận của đề tài. .
Chương II: Dạy học khái niệm Sinh học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của
học sinh.
Chương III: Thực nghiệm sư phạm.
Phn Kt lun và khuyn ngh



1.1. Tng quan v lý thuyt grap và b khái nim

sự vật, hiện tượng khác. Muốn định nghĩa KN, cần phải phân tích các đặc điểm của sự vật, hiện tượng để
khái quát thành dấu hiệu bản chất.
1.2.3. Dy hc khái nim
DH KN bao gồm hai quá trình hình thành và phát triển KN. Về cơ bản, quá trình hình
thành KN được chia thành 5 bước (Hình 1.4).
Sự phát triển KN phải đi đôi với vốn tri thức, năng lực trí tuệ và sự phát triển thế giới
quan khoa học của HS. Chính vì vậy, nội dung của từng KN ngày càng được đổi mới, cụ thể hóa
và chính xác hóa.
Hình 1.1: Sơ đồ hình thành KN theo con đường quy nạp và diễn dịch
1.3.  

 
n ca môn Sinh hc
Đối tượng nghiên cứu Sinh học rất đa dạng, phong phú, với nhiều cấp độ tổ chức. Sinh
học còn là bộ môn khoa học thực nghiệm, có sự tích hợp kiến thức của nhiều ngành khoa học.
Trong giai đoạn hiện nay, kiến thức Sinh học tăng rất nhanh theo thời gian và có nhiều sự đổi
mới. Những đặc trưng đó đã chi phối hệ thống các phương pháp và nguyên tắc DH Sinh học.
1.3.2.  khái ni






Trong chương trình Sinh học ở bậc trung học, phần lớn các KN được DH qua nhiều lớp,
nhiều cấp, được phát triển từ chỗ chưa đầy đủ đến chỗ đầy đủ, từ phiến diện đến toàn diện, từ
chưa sâu sắc đến sâu sắc.






 , 






(





)









)
(




)
Diê
̃
n di
̣
ch
C
thê
̉

Trư
̀

u
tươ
̣
ng
1.4. Thc trng dy và hc môn Sinh hc  ng THPT
Chúng tôi đã tiến hành điều tra, khảo sát đối với 34 GV ở 3 trường THPT trên địa bàn Hà
Nội: Có 12,8% số GV không xây dựng mục tiêu bài học; 31,4% số GV không tìm hiểu quá trình
hình thành và phát triển các KN. Có tới 78,7% số GV không quan tâm xem KN đã được định nghĩa
chính xác chưa. GV không giúp HS xác định nhiệm vụ nhận thức KN (32,8%), không giúp HS phân
tích và phát hiện được dấu hiệu bản chất của KN (30,5%), không giúp HS đưa KN mới học vào hệ
thống KN (45,9%). PPDH thường xuyên được sử dụng trong DH KN Sinh học là: thuyết trình, giảng
giải, sử dụng hệ thống câu hỏi (52,5 - 52,6%).
Kết quả điều tra 403 HS của các lớp 10, 11 ở 3 trường THPT (Hà Nội) cho thấy, phần lớn HS chỉ
coi việc HS học môn Sinh học chỉ là một nhiệm vụ (59,25%), số HS yêu thích môn Sinh học chỉ chiếm
12,25%. Số HS có thể tự đọc tài liệu, SGK mà không có hướng dẫn của GV chiếm tỉ lệ rất thấp (3,5%), tỉ
lệ HS tìm đọc thêm tài liệu liên quan ngoài SGK chỉ chiếm 2%. Sự chuẩn bị bài của HS chủ yếu là bằng
cách học thuộc lòng trong vở ghi (33%). Đặc biệt, số HS chỉ học thuộc KN mà không hiểu bản chất
chiếm tỷ lệ tới 25%.
Y HC KHÁI NIM SINH HNG TÍCH CC HÓA HOT
NG NHN THC CA HC SINH

2.1. H thng nguyên tc ch o dy hc khái nim  ng ph thông
2.1.1. Nguyên tc quán trit mc tiêuo
Việc DH KN Sinh học trong trường THPT cần phải dựa trên cơ sở quán triệt đúng đắn
mục tiêu đào tạo, khai thác đúng mức nội dung SGK, dựa trên cơ sở thực tiễn, kinh nghiệm của
HS.
2.1.2. Nguyên tm bo tính chính xác, khoa hc ca ni dung
Trong quá trình DH KN phải trang bị cho HS những tri thức khoa học, chính xác, phản
ánh đúng bản chất của sự vật, hiện tượng; giúp HS làm quen với phương pháp nghiên cứu khoa
học.

nào đó là không giới hạn, thông qua bản đồ KN.
2.2.1. B khái nim Sinh hc
Chúng tôi đề xuất Bản đồ KN Sinh học với tiếp cận theo hướng tập trung vào các dấu hiệu
đặc trưng của tổ chức sống. Trong đó, đi sâu vào xây dựng bản đồ KN của hai dấu hiệu cơ bản của
sự sống: Trao đổi chất và Sinh sản. Hình 2.2: Bản đồ khái niệm về Sinh giới

Hình 2.3: Bản đồ khái niệm về Sinh sản

Hình 2.4: Bản đồ khái niệm về Trao đổi chất

Hình 2.5: Bản đồ khái niệm về Quang hợp

Hình 2.6: Bản đồ khái niệm về Hô hấp tế bào
* Cách khai thác tài nguyên Bản đồ KN Sinh học trên mạng Internet:
Bản đồ KN Sinh học đã được lưu vào máy chủ Cmap Server trên mạng máy tính toàn
cầu. Vì thế, từ bất kỳ một máy tính nối mạng Internet nào đều có thể khai thác được các tài
nguyên bản đồ KN.
* Vai trò của bản đồ khái niệm Sinh học:
Bản đồ KN Sinh học được xây dựng trên phần mềm Cmap Tools có tính năng liên kết, giúp
GV hiểu biết nhiều hơn về KN và mối quan hệ giữa các KN, xác định được vị trí của KN trong hệ
thống các KN. Ngoài ra, GV có thể hướng dẫn HS tự lập các bản đồ KN, GV cũng có thể sử dụng
bản đồ KN để kiểm tra hiểu biết của HS về KN, đánh giá kết quả học tập và khả năng sáng tạo
của HS.
2.3. Phân tích s phát trin mt s khái nim Sinh hc
ph thông
2.3.1. S phát trin các khái nim v i cht
Ở Sinh học 6, HS hình thành KN TĐC thông qua hiểu biết về vai trò của các cơ quan

và ứng dụng trong thực tiễn sản xuất.
Ở Sinh học 12, KN sinh sản được mở rộng cả ở phần Di truyền học, Sinh thái học và
Tiến hoá. Đó là sinh sản ở cấp độ quần thể.
Quá trình hình thành và phát triển các KN Sinh học không thể tách rời với các KN của
một số ngành khoa học khác.
2.4. Quy trình dy hc khái nim Sinh hc
Hình thành KN chính là hoạt động góp phần vào quá trình phát triển KN và ngược lại,
phân tích sự phát triển KN sẽ giúp việc hình thành KN đạt hiệu quả cao hơn. Quy trình DH KN
gồm 2 giai đoạn chính (Hình 2.8):
n 1: Phân tích s phát trin ca khái nim
Căn cứ vào sự phát triển của các KN trong chương trình Sinh học THPT, có thể chia KN
Sinh học thành 3 dạng: KN chưa từng được định nghĩa trước đó; KN đã được định nghĩa ở lớp
dưới nhưng chưa đầy đủ; KN đã được định nghĩa đầy đủ ở lớp dưới, được nhắc lại hoàn toàn.
Phân tích sự phát triển của KN gồm những bước sau:
- Xác định vị trí của KN trong chương trình phổ thông: Xác định xem KN cần dạy đã
được hình thành ở các lớp dưới chưa hay những dấu hiệu rời rạc của KN đã từng được xuất hiện
ở bài, chương nào?
- Chỉ ra các dấu hiệu chung, bản chất đã học của KN: liệt kê những dấu hiệu của KN và
xác định dấu hiệu bản chất của KN đã học.
- Xác định các dấu hiệu mới, dấu hiệu cần chính xác hóa, khái quát hóa: Căn cứ vào các
dấu hiệu của KN đã học và các dấu hiệu của KN cần hình thành, chỉ ra các dấu hiệu mới, các
dấu hiệu cần phát triển, có thể theo hướng chính xác hóa, khái quát hóa
Việc phân tích sự phát triển của KN cho phép người GV xác định được "kiến thức nền"
của HS về KN để có cơ sở triển khai các hoạt động DH, hình thành KN cho HS một cách hiệu
quả.
n 2: T chc hong dy h hình thành khái nim
- Xác định nhiệm vụ nhận thức.
- Nhận biết được các dấu hiệu của KN.
- Xác định dấu hiệu bản chất của KN.
- Đưa khái niệm KN mới vào hệ thống các KN đã học.

+ H
2
O + NLAS  (CH
2
O) + O
2

+ Quang hợp là hình thức tự dưỡng đặc trưng cho thực vật, tảo và một số vi khuẩn nhờ
có sắc tố quang hợp.
+ Quang hợp được chia làm 2 pha: Pha sáng xảy ra tại màng tilacoit và pha tối xảy ra
tại chất nền của lục lạp. Thông qua pha sáng, năng lượng ánh sáng được chuyển thành năng
lượng ATP và NADPH cung cấp cho pha tối. Trong pha tối, CO
2
bị khử thành các sản phẩm hữu
cơ nhờ năng lượng hóa học trong ATP và NADPH.
Ở lớp 11, HS được tìm hiểu KN quang hợp ở cây xanh. Ở bài 8, KN quang hợp được
phát triển như sau:
+ Quang hợp là quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng, mặt trời đã được diệp lục hấp
thụ để tổng hợp cacbonhidrat và giải phóng oxi từ khí cacbonic và nước .
6CO
2
+ 12H
2
O

ASMT
C
6
H
12




1

Xảy ra ở cây xanh
Là hình thức tự dưỡng của
thực vật, tảo và một số VK
Quang hợp ở thực vật (TV)

2

Nhờ diệp lục
Nhờ sắc tố quang hợp
Nhờ diệp lục
3
Cần năng lượng ánh
sáng mặt trời
Cần năng lượng ánh sáng
(quang năng)
Cần năng lượng ánh sáng
mặt trời
4
Sử dụng khí cacbonic
và nước
Sử dụng chất vô cơ (CO
2
,
H
2

O
ASMT

C
6
H
12
O
6
+ 6O
2

+ 6H
2
O
- Bản chất: Là quá trình oxi
hóa – khử (dấu hiệu mới so
với lớp 10).
8

Pha sáng (dấu hiệu mới so với
lớp 6):
- Xảy ra ở màng tilacôit.
- Nguyên liệu: nước, ánh
sáng, NADP
+
, ADP.
- Sản phẩm: NADPH, ATP,
O
2

ATP, NADPH).
Pha tối (dấu hiệu mới so với
lớp 10): Có 3 con đường cố
định CO
2
, căn cứ vào đó,
chia ra 3 nhóm TV (TV C
3
,
TV C
4
và TV CAM)

9 - Sự phù hợp giữa cấu trúc
và chức năng của lá – Cơ
quan quang hợp.
10 - Sự phù hợp giữa cấu trúc
và chức năng của lục lạp –
bào quan quang hợp, chứa
sắc tố quang hợp (dấu hiệu
mới so với lớp 10).
11
cacbohidrat học ở lớp 10, HS có thể thấy rõ bản chất hóa học của quang hợp là quá trình oxi hóa
– khử
Pha sáng giống nhau ở mọi thực vật, nhưng pha tối có 3 con đường cố định CO
2
, tương
ứng với 3 nhóm thực vật.
KN quang hợp ở lớp 11 được phát triển thêm các dấu hiệu về cấu tạo của lá (cơ quan
quang hợp) và lục lạp (bào quan quang hợp) phù hợp với chức năng quang hợp. Ở lớp 10 mới chỉ
nhắc tới sắc tố quang hợp ở pha sáng thì ở lớp 11 dấu hiệu này được nghiên cứu sâu hơn về hệ
sắc tố quang hợp, thể hiện ở việc giới thiệu các thành phần cơ bản và vai trò của từng loại sắc tố.
b) n 2: Tổ chức hoạt động hình thành KN
* Hình thành KN “Quang hợp” ở Bài 17 (SGK Sinh học 10)
Bước 1: Đặt vấn đề:
GV đặt câu hỏi: Thế nào là sinh vật tự dưỡng? Sinh vật tự dưỡng thường tổng hợp chất hữu cơ
bằng con đường nào?
Bước 2+3: Dựa vào kiến thức đã biết dẫn tới KN
- GV yêu cầu HS nhắc lại KN quang hợp đã học ở lớp 6.
- GV cho HS quan sát hình sau:

+ Câu hỏi 1: Nguyên liệu và sản phẩm của quá trình quang hợp là gì?
Ánh sáng
Khí
cacbonic
c
Cacbohirat
Ôxi
(Nguyên liệu: Năng lượng ánh sáng, sắc tố quang hợp, chất vô cơ - CO
2
, H
2

Màng tilacoit của lục lạp
Chất nền của lục lạp
2
Điều kiện và
nguyên liệu
Năng lượng ánh sáng, H
2
O,
ADP, NADP
+
CO
2
, ATP, NADPH
Chu
trình
Calvin
Pha sáng
Pha tối
(CH
2
O)
Chu
trình
Calvin
Pha sáng
Pha tối
(CH
2
O)
3

Với câu hỏi này, HS có thể nhận thức thêm được bản chất hai pha của quá trình quang
hợp, không chỉ dừng lại ở dấu hiệu bên ngoài.
Bước 4: Đưa KN vào hệ thống các KN đã có:
GV yêu cầu HS điền vào phiếu học tập sau:

A. Đồng hóa B. Pha sáng C. Pha tối
(A)
Dị hóa

(C)

(B) Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng
Quang hp
Hô hp
Bước 5: Vận dụng, luyện tập
Câu hỏi 1: Chọn phương án trả lời đúng.
A) Thực vật là nhóm sinh vật duy nhất có khả năng quang hợp.
B) Quang hợp ở thực vật thực chất là quá trình dị dưỡng.
C) Ở pha sáng xảy ra quá trình quang phân ly nước, tạo ra O
2
.
D) Quá trình chuyển hóa quang năng thành hóa năng diễn ra ở pha tối.
(Đáp án: C)
Câu hỏi 2: Trình bày những yếu tố nào có thể ảnh hưởng tới quá trình quang hợp ở thực vật?
* Hình thành KN “Quang hợp ở thực vật C
3
” “Quang hợp ở thực vật C

pha sáng và pha tối thông qua việc hoàn thành phiếu học tập sau:
Các pha
Nội dung
Pha sáng
Pha tối
Vị trí diễn ra
Màng tilacoit của lục lạp
Chất nền của lục lạp
Điều kiện và nguyên liệu
- Năng lượng ánh sáng
- H
2
O
- ATP, NADPH
- CO
2

Sản phẩm
- O
2

- ATP, NADPH
- (CH
2
O)
Diplc
Loại phản ứng
- Ôxi hoá
- Khử


Vị trí, thời gian xảy
ra
Tế bào như mô,
ban ngày
Tế bào nhu mô và bao
bó mạch, ban ngày
Tế bào nhu mô và bao
bó mạch, ban đêm và
ban ngày
Chất nhận
CO
2
đầu tiên
Ribulôzơ 1,5 diP
PEP

PEP

Sản phẩm ổn
định đầu tiên
- APG

- AOA

- Hợp chất AOA
-AOA chuyển hoá
thành Malat
Điều kiện
cố định
Ánh sáng, nhiệt

chức năng quang hợp
của cây C
4
.
- QH mạnh và có hiệu
quả, năng suất sinh học
cao.
- Thích nghi với điều
kiện của thực vật mọng
nước.
- Cường độ quang hợp
thấp, năng suất sinh
học thấp hơn thực vật
khác.
Đại diện
Phổ biến ở thực
vật: cây gỗ lớn,
cây họ đậu
Ngô, mía, cỏ lồng vực,
cỏ gấu
Dứa, xương rồng, cây
thuốc bỏng

Bước 4: Đưa KN mới vào hệ thống các KN đã học
GV xây dựng grap về trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở thực vật, giúp HS xác
định được vị trí của KN trong hệ thống các KN có liên quan. Bước 5: Luyện tập, vận dụng KN
Quang hợp

đủ dấu hiệu bản chất.
Sinh sản hữu tính là sự hợp nhất của giao tử đực (n) và giao tử cái (n) thành hợp tử (2n)
phát triển thành cơ thể mới.
Sinh sản hữu tính ở thực vật và sinh sản hữu tính ở động vật có các dấu hiệu chung, tuy
nhiên chúng có những dấu hiệu riêng, đặc trưng cho giới. Vì vậy, trước hết GV phải giúp HS
hình thành được những dấu hiệu chung của sinh sản ở cấp cơ thể sau đó mới phát triển KN ở các
đối tượng khác nhau.
b) n 2: Tổ chức hoạt động hình thành KN "Sinh sản hữu tính ở động vật" (Bài 45, Sinh
học 11)
Bước 1: Đặt vấn đề: Tại sao trong sinh sản hữu tính, con cái sinh ra lại giống bố mẹ về những
nét cơ bản nhưng lại khác bố mẹ về nhiều chi tiết? Điều đó có ý nghĩa sinh học như thế nào? Cơ
chế của các hiện tượng đó ra sao?

Trích đoạn Tài liệu tiếng Việt

---