Xây dựng và sử dụng hệ thống câu hỏi, bài tập
để bồi dưỡng học sinh giỏi nội dung kiến thức
di truyền và biến dị ở cấp độ phân tử - Sinh
học 9
Nguyễn Thị Huyền Linh
Trường Đại học Giáo dục
Luận văn Thạc sĩ ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Sinh học
Mã số: 60 14 10
Người hướng dẫn: GS.TS. Đinh Quang Báo
Năm bảo vệ: 2011
Abstract: Nghiên cứu cơ sở lí thuyết : Tổng hợp các tài liệu liên quan đến xây dựng
và sử dụng hệ thống Câu hỏi-bài tập (CH-BT) nội dung kiến thức Di truyền-biến dị
(DT-BD) – sinh 9. Xác định thực trạng về xây dựng và sử dụng CH-BT nội dung kiến
thức DT-BD trong bồi dưỡng HSG. Đưa ra các tiêu chí đánh giá HSG trong đó có nội
dung kiến thức DT-BD. Tổng hợp các tài liệu liên quan đến CH-BT về nội dung kiến
thức DT-BD sinh học 9 để sử dụng trong dạy HSG. Thiết kế và sử dụng hệ thống CH-
BT nội dung kiến thức DT-BD ở cấp độ phân tử - Sinh học 9 để dạy HSG. Thực
nghiệm sư phạm để xác định hiệu quả của xây dựng và sử dụng CH-BT trong dạy
HSG.
Keywords: Di truyền; Biến dị; Phương pháp giảng dạy; Sinh học; Giáo dục học
Content
1. Lí do nghiên cứu
Đất nước ta đang trong thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Nhiệm vụ của ngành
giáo dục là đào tạo những con người lao động mới có đủ tài năng, trí tuệ để tiếp thu thành tựu
khoa học kĩ thuật và công nghệ tiên tiến của thế giới áp dụng vào việc phát triển kinh tế của
đất nước. Từng bước đưa nước ta trở thành một nươc công nghiệp. Để làm được điều đó thì
dung kiến thức di truyền biến dị ở cấp độ phân tử nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy và
học phần này, đồng thời nâng cao hiệu quả và thành tích trong các kì thi HSG.
3. Đối tƣợng và khách thể nghiên cứu
3.1. Đối tượng
Các biện pháp xây dựng và sử dụng hệ thống câu hỏi, bài tập phần di truyền biến dị ở cấp độ
phân tử.
3.2. Khách thể
Dạy học di truyền học phân tử cho HSG lớp 9. 3.3. Nghiệm thể
3
Học sinh và giáo viên dạy Sinh ở các trường THCS thuộc 4 phường Lĩnh Nam, Trần Phú,
Thanh Trì, Đền Lừ - quận Hoàng Mai – Hà Nội.
4. Câu hỏi nghiên cứu
Xây dựng và sử dụng hệ thống CH-BT nội dung kiến thức DT-BD như thế nào để dạy học
sinh giỏi lớp 9 có hiệu quả?
5. Giả thuyết nghiên cứu
Xây dựng và sử dụng hệ thống câu hỏi, bài tập từ tổng quát đến cụ thể là biện pháp hiệu quả
để dạy học sinh giỏi lớp 9 nội dung kiến thức di truyền biến dị ở cấp độ phân tử.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
6.1. Nghiên cứu cơ sở lí thuyết : Tổng hợp các tài liệu liên quan đến xây dựng và sử dụng hệ
thống CH-BT nội dung kiến thức DT-BD – sinh 9.
6.2. Xác định thực trạng về xây dựng và sử dụng CH-BT nội dung kiến thức DT-BD trong bồi
dưỡng HSG.
6.3. Đưa ra các tiêu chí đánh giá HSG trong đó có nội dung kiến thức DT-BD.
6.4. Tổng hợp các tài liệu liên quan đến CH-BT về nội dung kiến thức DT-BD sinh học 9 để
sử dụng trong dạy HSG.
6.5. Thiết kế và sử dụng hệ thống CH-BT nội dung kiến thức DT-BD ở cấp độ phân tử - Sinh
CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Tổng quan nghiên cứu đề tài
1.1.1. Trên thế giới
Trên thế giới đã có nhiều tác giả đề cập tới CH. Trong đó có một số tác giả ở Liên Xô cũ như
: Socolovskaia, Abramova, Kadosnhicov, Laixeva, O.Karlinxki 1975, 1979 đã đề cập đến vai
trò, phương pháp xây dựng, sử dụng CH-BT trong dạy học phổ thông. Tuy nhiên các tác giả
đó chủ yếu soạn câu hỏi dựa vào từng phần, từng chương, mục theo SGK chứ chưa đi sâu vào
cơ sở lí luận của việc thiết kế và sử dụng CH-BT một cách cụ thể.
1.1.2. Ở Việt Nam
Nhiều tác giả như : Trần Bá Hoành, Trần Hồng Hải, Lê Đình Trung, Đặng Hữu Lanh, Nguyên
Minh Công, Bùi Văn Sâm, Vũ Tam Điệp… đã đề cập đến các CH-BT trong các tài liệu giáo
khoa, tham khảo. Các tài liệu này sắp xếp CH-BT theo từng chương hoặc phân loại theo các
dạng BT theo nguồn kiến thức có tác dụng trong việc ôn luyện và khắc sâu kiến thức.
5
Như vậy, trên thế giới cũng như ở Việt Nam đã có rất nhiều tác giả đề cập đến vai trò của CH-
BT trong dạy học. Chúng tôi thấy rằng các tác giả đều rất đề cao vai trò của CH-BT trong dạy
học. Tuy nhiên việc xây dựng hệ thống câu hỏi dành cho HSG lớp 9 hiện còn đang rất hạn
chế, đây là một trong những nguyên nhân gây khó khăn cho GV và HS trong đội tuyển bồi
dưỡng bởi thiếu nguồn tài liệu cũng như giáo trình cụ thể. Như vậy với đề tài “Xây dựng và
sử dụng hệ thống câu hỏi, bài tập để bồi dưỡng học sinh giỏi nội dung kiến thức di truyền và
+ HS vẽ được sơ đồ và giải thích được
mối quan hệ giữa các yếu tố chính trong
cơ chế và quá trình di truyền.
+ Vận dụng kiến thức về DT-BT đề giải
thích, nhận xét các hiện tượng di truyền
trong thực tế, cũng như sự đa dạng của
sinh vật, …
6
Về bài
tập
+ Dựa vào NTBS để xác định
được trình tự các đơn phân trong
ADN, ARN trong các quá trình di
truyền.
+ Từ lí thuyết rút ra được các công thức
và chứng minh công thức trong di truyền,
biến dị.
+ Vận dụng được các công thức để giải
các bài toán cụ thể và tổng quát.
1.2.2. Khái niệm CH – BT
1.2.2.1. Khái niệm câu hỏi
Theo chúng tôi, CH là sản phẩm của một hoạt động của nhận thức. Trong quá trình dạy học
giỏi CH phải nhằm vào mục đích phát triển tư duy, phát triển khả năng tích cực và chủ động
của HS. Do đó, yêu cầu của CH không phải là liệt kê nội dung trong SGK mà phải là những
CH có nội dung phân tích, giải thích, chứng minh, so sánh, khái quát hóa
1.2.2.2. Khái niệm bài tập
Bài tập là một tập hợp những kiến thức xác định bao gồm những vấn đề đã biết và chưa biết
nhưng luôn mâu thuẫn với nhau dẫn tới việc phải biến đổi chúng.
- CH củng cố, hoàn thiện kiến thức
- CH ôn tập, kiểm tra – đánh giá
Dựa vào hình thức diễn đạt của CH chia thành :
- CH trắc nghiệm tự luận (TNTL
- CH trắc nghiệm khách quan (TNKQ)
1.2.3.2. Phân loại bài tập
Có nhiều cách để phân loại BT
Căn cứ vào mục đích dạy học, có :
- BT hình thành khái niệm
- BT cung cấp kiến thức
- BT hình thành kĩ năng, kĩ xảo
- BT ôn tập, kiểm tra
Căn cứ vào địa điểm để thực hiện, có :
- BT về nhà
- BT ở lớp
1.2.4. Vai trò của CH – BT
1.2.4.1. Vai trò của câu hỏi
Trong DH việc sử dụng các CH để phát huy tính tích cực của HS một cách hợp lí, đúng
nguyên tắc, phù hợp với xu hướng phát triển của PPDH hiện nay sẽ có vai trò và ý nghĩa lớn
trong DH như :
- CH là yếu tố tham gia vào quá trình tổ chức hình thành kiến thức cho người học.
- CH phát triển được năng lực tư duy sáng tạo của HS.
1.2.4.2. Vai trò của bài tập
8
- BT không những giúp HS lĩnh hội kiến thức mới, củng cố hoàn thiện nâng cao kiến thức mà
còn giúp HS tái hiện lại kiến thức cũ và xác lập mối quan hệ giữa cái đã biết và chưa biết từ
đó tìm ra cách giải quyết trong mâu thuẫn nhận thức.
1.2.5. Mối quan hệ giữa việc xây dựng CH – BT với việc dạy HSG sinh học lớp 9
Việc xây dựng CH-BT có mối quan hệ mật thiết với việc dạy HSG của GV.
9
CHƢƠNG 2
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG CH-BT ĐỂ BỒI DƢỠNG HSG KIẾN THỨC
DT-BD Ở CẤP ĐỘ PHÂN TỬ - SINH HỌC 9
2.1. Các nguyên tắc xây dựng CH – BT
2.1.1. Quán triệt mục tiêu dạy học
Khi xậy dựng các CH-BT cần phải bám sát các mục tiêu, nội dung kiến thức bồi dưỡng HSG
nhằm nâng cao hiệu quả giảng dạy.
2.1.2. Đảm bảo tính chính xác – khoa học
Trong quá trình bồi dưỡng HSG tính chính xác, khoa học của hệ thống CH-BT cần phải được
chú trọng. GV không thể đưa ra những CH, những đáp án mang tính đại khái. Điều này khiến
HS tiếp thu kiến thức một cách sai lệch.
2.1.3. Đảm bảo tính hệ thống
Nội dung kiến thức trong từng phần, từng chương, từng bài đều được trình bày theo một trật
tự logic có hệ thống. Do đó, CH-BT xây dựng được khi đem ra sử dụng phải theo một trật tự
logic hệ thống cho từng nội dung SGK, cho một bài, một chương, một phần, hay cả chương
trình môn học. Điều này giúp HS nhận được một lượng kiến thức nhất định và theo một hệ
thống về một chủ đề trọn vẹn.
2.1.4. Phát huy được tính tích cực học tập của HS
Các CH-BT phải tạo tính hứng thú cho học sinh, phát huy tính tích cực tìm tòi khám phá kiến
thức mới, nâng cao năng lực tự học, phát huy tính chủ động, sáng tạo của học sinh. Hệ thống
CH-BT phải chứa đựng nhiều tiềm năng có thể rèn luyện các kỹ năng, phát triển tư duy sáng
tạo cho học sinh. Các CH-BT phải đa dạng về nội dung kiến thức, hình thức thể hiện, phương
2.3.1.1. Vật chất di truyền cấp độ phân tử:
+ Cấu trúc và chức năng của ADN
+ Cấu trúc và chức năng của ARN.
+ Cấu trúc và chức năng của protein.
2.3.1.2. Cơ chế di truyền cấp độ phân tử
+ Quá trình nhân đôi ADN: nguyên tắc tái bản, cơ chế tái bản.
+ Phiên mã: khái niệm, cơ chế phiên mã.
+ Dịch mã: khái niệm, cơ chế dịch mã, mối quan hệ giữa :
ADN mRNA Protein Tính trạng.
2.3.1.3. Cơ chế biến dị cấp phân tử:
11
+ Cơ chế phát sinh đột biến gen, cơ chế biểu hiện của đột biến gen.
+ Phân biệt biến dị di truyền và biến dị không di truyền, đột biến và thường biến.
+ So sánh đột biến gen và đột biến NST
+ Phân tích mối quan hệ giữa kiểu gen – môi trường – kiểu hình.
2.3.2. Xây dựng mục tiêu
2.3.2.1. Vật chất di truyền và cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử
- Nêu được thành phần hóa học của ADN, đặc biệt là tính đặc thù, tính ổn định tương đối và
đa dạng của nó.
- Mô tả được cấu trúc không gian của ADN, đặc biệt chú ý tới nguyên tắc bổ sung.
- Giải thích được cơ chế tự sao của ADN diễn ra theo các nguyên tắc: khuôn mẫu, bổ sung,
bán bảo toàn.
- So sánh quá trình nhân đôi ADN ở sinh vật nhân sơ và sinh vật nhân thực.
- Phân tích được sự phù hợp giữa cấu trúc và chức năng của phân tử ADN.
- Nêu được bản chất hóa học của gen là ADN, chức năng của gen, phân loại gen theo chức
năng.
- Giải thích được tại sao ADN được xem là vật chất di truyền ở cấp độ phân tử.
- Mô tả sơ lược cấu tạo và phân loại ARN .
- Trình bày được sự tạo thành ARN (quá trình phiên mã) dựa trên mạch khuôn của gen và
2.5.1. Biện pháp sử dụng CH – BT trong dạy HSG nghiên cứu tài liệu phục vụ bài học
mới
Những CH-BT loại này có thể yêu cầu HS giải thích, tách ra từ các quy tắc, quy luật, khái
niệm đã học trước đây những dấu hiệu cơ bản nhất làm cơ sở cho các kiến thức mới.
Để sử dụng CH-BT một cách hiệu quả cho HS ngoài hình thức tổ chức học toàn lớp, nên tăng
cường tổ chức cho HS học tập theo nhóm và cá nhân.
Đối với học tập cá nhân
- Giáo viên nêu vấn đề bằng CH, xác định nhiệm vụ nhận thức và hướng đẫn HS làm việc (có
thể gợi ý bằng các câu hỏi phụ).
- HS ghi kết quả và báo cáo. GV có thể kết hợp đàm thoại dẫn dắt HS đến với kiến thức mới.
- Giáo viên chinrg lí, bổ xung để đi đến đáp án đúng nhất.
- GV ra bài tập bổ xung để củng cố kiến thức mới.
Đối với học tập theo nhóm
- Nêu vấn đề, xác định nhiệm vụ.
- Giao nhiệm vụ cho các nhóm và hướng dẫn các nhóm làm việc.
- Nhóm trao đổi và viết ý kiến độc lập rồi thống nhất thành ý kiến chung.
- Nhóm trình bày ý kiến.
- Giáo viên nhận xét, bổ xung và tổng kết câu trả lời của các nhóm.
2.5.2. Biện pháp sử dụng CH – BT trong ôn tập, hệ thống hóa kiến thức
Dạng CH-BT này nhằm định hướng tổ chức quá trình làm việc với tài liệu học tập nhằm ôn
tập, hệ thống hóa kiến thức đã học cho HS qua một bài học, một chương hay một vấn đề. Với
mục đích này, việc nghiên cứu tài liệu liệu HS sẽ thực hiện ở nhà theo các CH-BT mà GV
giao cho.
Để sử dụng hiệu CH-BT dạng này GV có thể chia thành các nhóm hoạt động trên lớp hay về
nhà. Mỗi nhóm sẽ giải quyết, hệ thống một câu hỏi, một bài tập, một vấn đề cần sự tư duy
cao, sau đó các nhóm sẽ tiến hành thảo luận và đưa ra được ý kiến chung nhất. Như vậy, trong
13
một thời gian ngắn chúng ta có thể giải quyết được nhiều dạng câu hỏi, bài tập khác nhau mà
kiến thức vẫn đảm bảo.
14
CHƢƠNG 3
THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM
3.1. Mục đích thực nghiệm
- Xác định hiệu quả của biện pháp xây dựng và sử dụng hệ thống CH-BT để dạy bồi dưỡng
HSG nội dung kiến thức di truyền và biến dị ở cấp độ phân tử - Sinh học 9.
- Xác định tính khả thi của việc xây dựng CH-BT đã đề xuất
- Triển khai trong thực tiễn dạy học để kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học mà đề
tài đã đặt ra.
3.2. Đối tƣợng thực nghiệm
HS trong lớp bồi dưỡng HSG lớp 9 tại quận Hoàng mai.
3.3. Nội dung thực nghiệm
- Thời gian : từ 15/8/2011 15/9/2011
Chúng tôi tiến hành 2 lần kiểm tra nội dung kiến thức di truyền và biến dị ở cấp độ phân tử để
đánh giá độ khả thi của việc xây dựng và sử dụng hệ thống CH-BT trong dạy học.
3.4. Bố trí thực nghiệm
- Thí nghiệm được tiến hành song song, các bài giảng cho lớp đối chứng được thực hiện theo
hướng dẫn của sách GV và sách thiết kế bài giảng sinh học 9 mà GV thường hay sử dụng để
dạy trên lớp. Các bài giảng ở lớp thực nghiệm được soạn theo phương pháp nghiên cứu của đề
tài
- 2 lớp đối chứng và thực nghiệm đều do cùng một GV dạy
- 2 lớp đối chứng và thực nghiệm được kiểm tra theo chế độ như nhau bằng những đề kiểm tra
giống nhau.
- Các bài kiểm tra của 2 lớp được chấm cùng một đáp án và thang điểm 10
- Dùng các tham số của toán xác suất, thống kê để xử lí số liệu các bài kiểm tra.
3.5. Xử lí số liệu
15
+ Độ lệch chuẩn :
2
SS
+ Sai số trung bình cộng :
S
m
n
+ Hệ số biến thiên :
(%) 100
S
Cv
X
+ Hiệu trung bình :
TN DC
TN DC
d X X
+ Độ tin cậy :
12
22
+ HS có kĩ năng hệ thống hóa nội dung theo các mạch logic khác nhau. Điều này được bộc lộ
ở khả năng HS diễn đạt nội dung theo các hình thái, ngôn ngữ khác nhau. Ví dụ từ bài khóa
bằng văn viết HS có thể diễn đạt nội dung đó bằng sơ đồ grap có cấu trúc khác nhau, bằng
bảng hệ thống, bằng sơ đồ hình vẽ, bằng lập dàn ý.
+ HS có kĩ năng nhận ra vấn đề một cách sâu sắc do đó các em thường xuyên đặt câu hỏi, ý
kiến thắc mắc với thầy cô, với bạn bè. Ví dụ trong quá trình giảng dạy đã có em học sinh
Hằng thắc mắc và đặt câu hỏi : Tại sao ADN phải tổng hợp ARN để tiến hành tổng hợp
protein mà ADN không trực tiếp tổng hợp protein thì sẽ tiết kiệm năng lượng và thời gian
hơn?
- Về kiến thức : HS lớp thực nghiệm có mức độ hiểu sâu kiến thức hơn lớp đối chứng. Ví dụ
với những CH giải thích, chứng minh lớp đối chứng chưa lấy được ví dụ cụ thể để chứng
minh cho vấn đề.
- Về thái độ : Lớp thực nghiệm có sự nỗ lực học tập, nghiên cứu, hứng thú, chú ý hơn lớp đối
chứng. Điều này đã giúp HS lớp TN có điểm kiểm tra cao hơn lớp ĐC. Ví dụ : Sau thực
nghiệm lớp thực nghiệm không có điểm dưới trung bình, có 22 đến 24 HS đạt điểm 8, 9, 10.
Lớp đối chứng có 2 đến 3 HS dưới điểm trung bình, có 13 HS đạt điểm 8, 9, 10.
Tóm lại, việc xây dựng và sử dụng hệ thống CH-BT để bồi dưỡng HSG nội dung kiến thức di
truyền, biến dị - Sinh học 9 đã đem lại hiệu quả rõ rệt. Với kết quả thu được đã chứng minh
tính đúng đắn, hiệu quả, khả thi của CH-BT trong dạy học nói chung và trong bồi dưỡng HSG
nói riêng.
2. Khuyến nghị
2.1. Muốn xây dựng và sử dụng hệ thống CH-BT đạt hiệu quả cao trong quá trình bồi dưỡng
đòi hỏi các GV tham gia giảng dạy phải chuẩn kiến thức và có chuyên môn sâu, cũng như có
phương pháp giảng dạy tích cực.
2.2. Trong khuôn khổ của đề tài chúng tôi mới chỉ đề cập đến xây dựng CH-BT theo hệ thống
từ cụ thể đến khái quát. Trên cơ sở này có thể triển khai theo hướng nghiên cứu của đề tài để
18
xây dựng và sử dụng thêm các dạng CH-BT trên các đối tượng khác và cho những chuyên đề
khác.
2.3. Đề tài cần được thực nghiệm trên diện rộng để nâng cao hơn nữa giá trị thực tiễn của biện
pháp xây dựng và sử dụng hệ thống CH-BT.
References
1. Đinh Quang Báo – Nguyễn Đức Thành. Lí luận dạy học sinh học. Nxb Giáo dục Hà Nội,
1996.
2. Đinh Quang Báo, Nguyễn Cương, Nguyễn Đức Thâm. Đổi mới PPDH các môn khoa
học tự nhiên ở trường THPT theo hướng hoạt động hóa người học. Đề tài B-27-01
phương pháp thuộc cấp ngành, 1996.
3. Đinh Quang Báo. Phát triển hoạt động nhận thức của học sinh trong các bài sinh học ở
trường phổ thông Việt Nam. Luận án Phó tiến sĩ, 1981.
4. Đinh Quang Báo, Đặng Thị Dạ Thủy, Đỗ Thị Phượng, Nguyễn Thị Nghĩa. Một số vấn đề
về phương pháp giảng dạy sinh học. Nxb Đại học sư phạm Hà Nội, 2006.
5. Hoàng Chúng. Phương pháp thống kê toán học trong khoa học giáo dục. Nxb Giáo
dục, 1983.
6. Đại học Quốc gia Hà Nội, Trường đại học Khoa học tự nhiên. Đề thi
tuyển sinh lớp 10 trường THPT chuyên KHTN các năm môn Sinh học.
7. Hoàng Thị Hòa. Rèn luyện kĩ năng suy luận trong bồi dưỡng học sinh giỏi phần di truyền
25. Lê Đình Trung. Xây dựng và sử dụng bài tập nhận thức để nâng cao - 72 - hiệu quả dạy
học phần cơ sở vật chất và cơ chế di truyền trong chương trình sinh học bậc THPT. Luận án
PTSKHSP tâm lí, 1994.
26. Lê Đình Trung, Trịnh Nguyên Giao. Tuyển tập Sinh học 1000 câu hỏi và bài tập. Nxb
Hà Nội, 2004.
27. Website : Administrator. Trắc nghiệm IQ của Mesa Đan Mạch.
28. Website : Nguyễn Đức Hoàng. Những trang sử vẻ vang và một chặng đường mới đầy hứa
hẹn.
29. Website : Đỗ Ngọc thống. Một số quan điểm về học sinh giỏi ở các nước trên thế giới.
30. Sinh học 9. Nxb Giáo dục, 2009.