i
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC BÙI THANH LỊCH RÈN LUYỆN KỸ NĂNG HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC
TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG CHUYỂN HÓA
VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƢỢNG, SINH HỌC 11,
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ: SƢ PHẠM SINH HỌC
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS Mai Văn Hƣng
HÀ NỘI – 2012
vii
MỤC LỤC Lời cảm ơn i
Danh mục các từ viết tắt iv
Danh mục các bảng v
Danh mục các biểu đồ và sơ đồ vi
MỞ ĐẦU 1
Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 13
1.1. Cơ sở lí luận của đề tài 13
1.1.1. Hệ thống hóa kiến thức 13
1.1.2. Kỹ năng 15
1.1.3. Xây dựng quy trình rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức. 18
1.2. Cơ sở thực tiễn 19
1.2.1. Kế t quả điề u tr a về sự hiể u biế t củ a giá o viên về hệ thố ng hó a và việ c
rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức cho học sinh 19
1.2.2. Thực trạng rè n luyệ n kỹ năng hệ thố ng hó a kiế n thứ c củ a họ c sinh 23
Chƣơng 2 : RÈN LUYỆN KỸ NĂNG HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC
TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG
LƢỢNG, SINH HỌC 11, TRUNG HỌC PHỔ THÔNG. 28
2.1. Phân tích cấu trúc chương trình Sinh học – Trung học phổ thông. 28
2.1.1. Phân tích chương trình Sinh học trung học phổ thông 28
2.1.2. Phân tích cấu trúc chương trình Sinh học 11 29
2.1.3. Phân tích cấu trúc Chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng sinh học
11 THPT. 30
3.3.1.Chọn trường thực nghiệm 75
3.3.2. Chọn học sinh thực nghiệm 75
3.3.3. Chọn GV thực nghiệm 75
3.3.4. Phương á n thự c nghiệ m 76
3.3.5. Bố trí thự c nghiệ m 76
3.4. Kế t quả thí nghiệ m 76
ix
3.4.1. Đánh giá định tính 76
3.4.2. Đánh giá định lượng 77
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 85
TÀI LIỆU THAM KHẢO 87
PHỤ LỤC 89
3
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
1.1. Xuất phát từ yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học hiện nay
Trong giai đoạn đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội
nhập quốc tế hiện nay nguồn lực con nguồi Việt Nam trở lên có ý
nghĩa quan trọng, quyết định sự thành công của công cuộc phát triển
đất nước. Vì thế giáo dục có nhiệm vụ quan trọng trong việc xây
dựng một thế hệ Việt Nam mới, đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế -
xã hội. Do đó đổi mới chất lượng giáo dục là điều nên làm, thể hiện
rõ trong “Chiến lược giáo dục 2001-2010”. Trong chiến lược này,
thủ tướng Phan Văn Khải đã nhận định: “Sau gần 15 năm đổi mới,
giáo dục Việt Nam đã đạt được những thành tựu quan trọng nhưng
Xuất phát từ những lí do trên và căn cứ vào đặc điểm ưu thế của
môn học chúng tôi chọn đề tài: "Rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa
kiến thức trong dạy học chương Chuyển hóa vật chất và năng
lượng, sinh học lớp 11, trung học phổ thông".
2. Lịch sử nghiên cứu
2.1. Trên thế giới
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”.
Anaxtaxova L.P (1981) với tác phẩm: “Công tác độc lập của
học sinh về sinh học đại cương”.
Brunov và các tác giả khác với: “Hình thành các hoạt động trí tuệ của
học sinh”.
Mutazin G.M (1989) với: “Các phương pháp và hình thức dạy học
Sinh học”
Ở Pháp và những năm 70 của thế kỷ XX trong các tài liệu lý
luận dạy học có chú ý dùng phương pháp Graph để rèn luyện tính chủ
động, tích cực của học sinh từ bậc tiểu học đến trung học.
Hiện nay một trong những công cụ để hệ thống hóa kiến thức
thường xuyên được đề cập tới đó là: bản đồ tư duy của Tony Buza
2.2. Ở Việt Nam
Trong dạy học sinh học đã có nhiều công trình nghiên cứu, vận
dụng việc xây dựng bằng 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).
Luận văn thạc sĩ: “ Rèn luyện kĩ năng hệ thống hóa kiến thức
5
cho học sinh lớp 12 trong dạy học tiến hóa” của Nguyễn Xuân Hồng
(2003) [11].
học nói chung.
6
7. Giả thuyết nghiên cứu
Những quy trình và biện pháp rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa
kiến thức cho học sinh mà đề tài đã đề xuất, sẽ giúp ọc sinh hình
thành kỹ năng hệ thống hóa kiến thức trong học Sinh học 11 nói riêng
và trong quá trình học tập môn Sinh học nói chung.
8. Nhiệm vụ nghiên cứu
8.1. Hệ thống hóa những cơ sở lý luận về việc rèn luyện kỹ năng hệ
thống hóa kiến thức.
8.2. Xác định thực trạng rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức
trong dạy học phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng, sinh học
11, THPT.
8.3. Phân tích nội dung chương Chuyển hóa vật chất và năng
lượng làm cơ sở xác định kỹ năng hệ thống hóa kiến thức.
8.4. Xây dựng các kỹ năng hệ thống hóa kiến thức nói chung và
trong dạy học sinh học 11 nói riêng.
8.5. Đề xuất biện pháp hình thành từng loại kỹ năng để hệ thống
hóa kiens thức.
8.6. Thực nghiệm sư phạm nhằm xác định hiệu qủa của các biện
pháp rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức đã đề xuất.
9. Phƣơng pháp nghiên cứu
9.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.
9.2. Phương pháp điều tra cơ bản
9.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
9.4. Sử dụng thống kê toán học để xử lý số liệu
10. Những đóng góp mới của đề tài.
10.1. Từ sự phân tích logic nội dung kiến thức cơ bản và mối quan
hệ giữa các kiến thức cơ bản trong Chương 1:Chuyển hóa vật chất
và năng lượng xác định kỹ năng hệ thống hóa kiến thức.
Kỹ năng hệ thống hóa kiến thức trong học tập: là khả năng vận dụng
thành thạo các thao tác tư duy để sắp xếp kiến thức đã học vào
những trật tự logic chặt chẽ khác nhau tùy theo mục đích cần hệ
thống [15].
1.1.1.3.Vai trò của việc hệ thống hóa kiến thức
Việc hệ thống hóa kiến thức giúp học sinh chiếm lĩnh kiến thức một
cách sâu xắc vừa hình thành phương pháp để đi tới chiếm lĩnh kiến
thức cho bản thân, phát triển năng lực tự học, sáng tạo giúp học sinh
tự học.
1.1.2. Kỹ năng
1.1.2.1.Khái niệm kỹ năng
8
Là khả năng vận dụng có mục đích và sáng tạo những kiến thức thu
nhận được trong một lĩnh vực nào đó vào thực tế để giải quyết một
nhiệm vụ mới.
Theo K.K.Platonov, GG Goluber có 5 mức độ hình thành kỹ năng
như nhau:
Mức độ 1: Hình thành kỹ năng sơ đẳng, ý thức được mục đích hành
động, biết được cách thực hiện hành động dựa trên vốn hiểu biết đã
có (kĩ năng bậc thấp)
Mức độ 2: Biết cách làm nhưng chưa thàn thạo. Có thể hiểu biết
phương thức hành động, sử dụng được những kỹ xảo đã có.
Mức độ 3: có hàng loạt kỹ năng nhưng còn mang tính riêng lẻ, chưa
kết hợp được với nhau.
Mức độ 4: Có kỹ năng phát triển cao, có sự phối hợp và sử dụng sáng
tạo vốn hiểu biết và các kĩ xảo đã có. Biết lựa chọn kĩ năng phù hợp
với mục đích.
Mức độ 5: Có tay nghề cao, sử dụng thành thạo, sáng tạo các khả
năng khác nhau.
1.1.2.2. Kỹ năng hệ thống hóa kiến thức
thức.
9
1.2.Cơ sở thực tiễn
Để có đượ c cơ sở thự c tiễ n củ a đề tà i , chúng tôi tiến hà nh điề u
tra thự c trạ ng việ c rè n luyệ n kỹ năng hệ thố ng hó a kiế n thứ c trong
dạy và học Sinh học 11: Chuyể n hó a vậ t chấ t và năng lượ ng.
1.2.1. Kế t quả điề u tra về sự hiể u biế t củ a giá o viên về hệ thố ng hó a
và việc rn luyệ n kỹ năng hệ thố ng hó a kiế n thứ c cho họ c sinh
Điề u tra phƣơng phá p giả ng dạ y củ a 50 giáo viên thuc các
trƣờ ng THPT:
Bng 1.1. Kế t quả điề u tra việ c sử dụ ng cá c phương phá p trong dạ y
hc Sinh hc THPT của gio viên
STT
Tên phƣơng phá p
Cách thức
Sƣ̉ dụ ng
thƣờ ng xuyên
Không sƣ̉
dụng
Số
ngƣờ i
T lệ
(%)
Số
ngƣờ i
T lệ
(%)
1
Thuyế t trình
40
Thự c hà nh quan sá t
18
36
8
16
7
Thự c hà nh thí nghiệ m
25
50
3
6
8
Hi đáp tìm tòi bộ phận
20
40
12
24
9
Dạy học nêu vấn đề
25
50
20
40
10
Dạy học hệ thố ng hó a kiế n
thứ c
12
24
25
50
Bng 1.3. Kế t quả điề u tra giá o viên cho họ c sinh sử dụ ng SGK để
hướ ng dẫ n HTHKT.
Mục đch sử
dụng
Cách thức
Sƣ̉ dụ ng
thƣờ ng
xuyên
Sƣ̉ dụ ng
không
thƣờ ng
xuyên
t sử dụng
Không sƣ̉
dụng
Số
ngƣờ i
T lệ
(%)
Số
ngƣờ i
T lệ
( %)
Số
ngƣờ i
T lệ
(%)
Số
ngƣờ i
30
12
24
Phân tí ch tư
liệ u, phân
loại tài liệu
0
0
0
0
0
0
28
56
11
Thiế t lậ p
mố i quan hệ
giữ a cá c
thành phần
kiế n thứ c
5
10
8
16
12
24
15
hoặ c sơ đồ
Các ch tiêu
Số lƣợ ng
T lệ
(%)
Nộ i dung kiế n
thứ c giớ i hạ n
trong mộ t mụ c
Tách ra được nội dung kiến
thứ c chí nh từ mộ t mụ c.
Phân tí ch , xác định mối quan
hệ giữ a kiế n thứ c v ới các nội
dung kiế n thứ c có liên quan.
Vậ n dụ ng cá c thao tá c tư duy
đặ t kiế n thứ c đó và o đú ng vị trí
của hệ thống.
190/250
36/250 24/250
76
14,4 9,6
hệ giữ a cá c thà nh phầ n kiế n
thứ c đó .
Vậ n dụ ng cá c thao tá c tư duy ,
lậ p đượ c bả ng HTHKT
54/250
67/250 17/250
21,6
26,8
Qua bả ng 1.4. cho thấ y:
Học sinh chưa thự c sự coi môn Sinh họ c là môn phụ , coi môn
học là nhiệm vụ, học sinh yêu thích môn học còn ít . Số họ c sinh nắ m
chắ c kiế n thứ c , có phương pháp hệ thống hóa kiến thức học tập chủ
độ ng, sáng tạo chiếm tỉ lệ thấp.
Đa số họ c sinh tìm đượ c kiế n thứ c cơ bả n nhưng chưa xá c đị nh đượ c
mố i quan hệ giữ a cá c thà nh phầ n kiế n thứ c , vì vậy chưa hệ thống hóa
đượ c kiế n thứ c.
Thực trạng hc sinh rn luyn k năng HTHKT trong họ c
Chương Chuyể n ha vt cht v năng lưng Sinh hc 11 – THPT.
Bng 1.5. Kế t quả kiể m tra việ c HTH trong vở ghi môn Sinh họ c củ a
hc sinh
Hệ thố ng hó a
kiế n thƣ́ c
Số lƣợ ng
điề u tra
học của học sinh khối 11 được kiểm tra thì sự xuất hiện bảng, sơ đồ
hệ thống xuất hiện bảng, sơ đồ hệ thống xuất hiện lẻ tẻ trong một
mục và một bài hoặc một chương. Toàn bộ phần Chuyển hóa vật chất
và năng lượng chưa có một bảng hay một sơ đồ hệ thống nào. Đa số
khi học sinh được hi em thấy phần kiến thức Chuyển hóa vật chất và
năng lượng như thế nào thì hầu hết các em đều trả lời là khó,chưa
hình dung được mạch kiến thức phần này như thế nào.
Như vậy,việc rèn luyện kỹ năng HTHKT chọ học sinh trong dạy
học Chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng còn ít được chú
trọng.
CHƢƠNG 2
RÈN LUYỆN KỸ NĂNG HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC
TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ
NĂNG LƢỢNG, SINH HỌC 11, TRUNG HỌC PHỔ THÔNG.
2.1. Phân tích cấu trúc chƣơng trình Sinh học – Trung học phổ
thông.
2.1.1. Phân tích chương trình Sinh học trung học phổ thông.
Các kiến thức sinh học trong chương trình THPT được trình bày
theo các cấp tổ chức sống, từ các hệ nh đến các hệ lớn: tế bào→ cơ
thể→ quần thể→ loài→ quần xã→ hệ sinh thái- sinh quyển, cuối
cùng tổng kết những đặc điểm chung của các cấp tổ chức sống theo
14
quan điểm tiến hóa – sinh thái.
Các kiến thức trình bày trong chương trình THPT là những kiến
thức sinh học đại cương, chỉ ra những nguyên tắc tổ chức, những qui
luật vận động chung cho giới sinh vật. Quan điểm này được thể hiện
theo các ngành nh trong SH: Tế bào học, Di truyền học, Tiến hóa,
Sinh thái học đề cập những qui luật chung, không phân biệt từng
2.2.1. Kỹ năng xác định các kiến thức cơ bản.
2.2.2. Kỹ năng xác định quan hệ giữa các kiến thức
2.2.3. Kỹ năng sắp xếp các kiến thức thành hệ thống
2.2.3.1. Kỹ năng trình bày hệ thống hóa kiến thức bằng bng hệ
thống.
Các bước xây dựng bảng HTH kiến thức:
Sơ đồ 2.4. Cc bước xây dựng bng HTH kiến thức
Bƣớc 1:
Bƣớc 2:
Bƣớc 3:
Bƣớc 4:
2.2.3.2.Kỹ năng xây dựng sơ đồ hệ thống hóa kiến thức
Sơ đồ 2.5. cc bước thiết lập graph nội dung
Xác định nội dung kiến thức
2.3.1.3. Nguyên tắc thống nhất giữa cụ thể và trừu tượng
2.3.1.4. Nguyên tắc thống nhất giữa dạy và hc
2.3.1.5. Đm bo tính chính xác chặt chẽ, phù hợp
2.3.2. Quy trình rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức
2.3.2.1 Quy trình chung
Sơ đồ 2.7. Quy trình rèn luyện kỹ năng HTHKT
Bƣớc 1: Phân tích ni dung thành các yếu tố thành phần
Bƣớc 2: Xác định mối quan hệ giữa ni dung các kiến thức
Bƣớc 3: Xác định hình thức diễn đạt phù hợp
Bƣớc 4: Hệ thống hóa kiến thức
2.4. Biện pháp rèn luyện kỹ năng xác định ni dung kiến thức càn
đƣợc hệ thống hóa.
2.4.1. Biện pháp rèn luyện kỹ năng xác định kiến thức thành phần
2.4.1.1. Sừ dụng câu hỏi hướng dẫn để rèn luyện hc sinh kỹ năng
tách ra nội dung chính, bn chất từ nội dung lớn trong tài liệu bằng
kênh chữ
2.4.1.2. Sử dụng câu hỏi để hướng dẫn hc sinh phân chia nội dung
kiến thức kênh hình (tranh nh, hình vẽ, video)
2.4.2. Biện pháp rèn luyện kỹ năng xác định mối quan hệ giữa cac
nội dung kiến thức cần được hệ thống hóa.
2.4.3. Biện pháp rèn luyện trình bày hệ thống kiến thức
2.5. Rèn luyện kỹ năng HTH kiến thức ở các khâu của quá trình
17
dạy học phần Chuyển hóa năng lƣợng và vật chất.
2.5.1. Rèn luyện kỹ năng HTH kiến thức cho HS trong khâu hình
thành kiến thức mới.
2.5.1.1. Rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức cho hc sinh trong
khâu hình thành kiến thức mới bằng lập bng.
2.5.1.2. Rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức cho hc sinh trong
Thự c nghiệ m đượ c tiế n hà nh năm họ c 2012-2013, Chúng tôi chọn hai
trườ ng để tiế n hà nh th ực nghiệm là THPT Sơn Tây , THPT Hồ ng
Thái, thành phố Hà Nội.
3.3.2. Chọn học sinh thực nghiệm
Qua điề u tra, số lượ ng và trì nh độ và chất lượng học tập của
4 lớ p tương đương nhau (dự a và o kế t quả họ c tậ p cả năm và đá nh giá
của GV chủ nhiệm và GV bộ môn).
3.3.3. Chọn GV thực nghiệm
Giáo viên tham gia thực nghiệm là giáo viên có kinh
nghiệ m và trì nh độ tương đố i tố t . Mỗ i GV đượ c mờ i tham gia trự c
tiế p dạ y cả lớ p TN và ĐC trong cù ng mộ t trườ ng . Trướ c khi tiế n
hành thực nghiệm , chúng tôi đã thảo luận và tiến hành ý đồ thực
nghiệ m trong toà n bộ quá trình. Trong từ ng bà i chúng tôi bàn bạc với
giáo viên thực nghiệm về mục tiêu bài dạy , phân tích logic nộ i dung ,
chính xác hóa các khái niệm, lậ p dà n ý chi tiế t cho từ ng bà i dạ y , xác
đị nh rõ mứ c HTH đố i vớ i từ ng bà i.
3.3.4. Phương á n thự c nghiệ m
Phương á n thự c nghiệ m song song : cứ mộ t lớ p ĐC, mộ t lớ p TN, lớ p
ĐC giá o viên dạ y theo giá o á n do chính GV tự thiế t kế , còn lớp thí
nghiệ m GV dạ y theo giá o á n thự c nghiệ m do chú ng tôi soạ n.
3.3.5. Bố trí thự c nghiệ m
3.3.5.1. Thự c nghiệ m dạ y họ c
Đối tượng thực nghiệm được chia thành 2 nhóm:
Học sinh lớp 11A1, 11A3 trường THPT Sơn Tây
Học sinh lớp 11A2, 11A4 trường THPT Hồng Thái.
Trong đó lớp thực nghiệm: 11A1, 11A4. Lớp đối chứng: 11A2, 11A3
Lớ p thí nghiệ m: Tiế t họ c đượ c thiế t kế dự a trên cơ sở sử dụ ng cá c
biệ n phá p rè n luyệ n kỹ năng HTH kiế n thứ c cho họ c sinh và điề u
19
chỉnh theo trình độ của HS.
quả như sau:
20
Bng 3.1: Kết qu điểm số của HS qua ba lần kiểm tra trong TN
Điểm
Tần số (KT1)
Tần số (KT2)
Tần số (KT3)
Lớp TN
Lớp ĐC
Lớp TN
Lớp ĐC
Lớp TN
Lớp ĐC
3
0
25
0
23
0
18
4
13
15
9
16
5
14
5
15
16
13
9
10
7
0
8
0
10
1
Tổng
95
100
95
100
95
100
Từ số liệu bảng 3.1 cho thấy: Điểm khá gii của thực nghiệm
tăng dần, và cao hơn nhóm đối chứng đồng thời điểm kém ở nhóm
yếu, kém, trung bình giảm dần và luôn thấp hơn nhóm ĐC.
Chúng tôi nhận thấy khả năng lĩnh hội kiến thức ở nhóm TN là
tốt hơn nhóm ĐC. Chúng tôi tính các giá trị trung bình, phương sai,
độ lệch chuẩn và hệ số biến thiên, kết quả thu được ở bảng 3.2.
Bng 3.2. Các tham số đặc trưng qua 3 lần kiểm tra trong thí nghiệm
Lần KT
Lớp
N bài
Các giá trị
X
±m
7.27 ± 0.18
1.71
23.8
4.7
ĐC
100
5.92 ± 0.2
2.02
34.1
Tổng hợp
TN
285
7.35 ± 0.09
1.78
25.24
10.02
ĐC
300
5.56 ± 0.1
1.96
35.25
Điểm trung bình cộng qua mỗi lần kiểm tra trong thực nghiệm ở
nhóm TN luôn cao hơn ĐC, hiệu số trung bình cộng giữa nhóm TN
và ĐC đều lớn hơn chứng t biện pháp rèn luyện HTHKT mang tính
21
khả thi.
Ở nhóm lớp TN: điểm trung bình cộng tăng dần qua các lần KT.
Trong khi nhóm lớp ĐC, điểm trung bình không ổn định qua các lần KT.
+ Độ lệch chuẩn và hệ số biến thiên của nhóm lớp TN đều thấp
30.53
22
23.16
ĐC
100
40
40.00
29
29.00
22
22.00
10
10.00
2
TN
95
9
9.47
24
25.26
34
35.79
28
29.47
ĐC
100
39
39.00
29
29.00
28.42
84
88.42
101
106.3
73
76.84
ĐC
300
106
107.42
142
146.42
153
158.3
85
88.84
Từ bảng 3.3. cho thấy:
Tỷ lệ học sinh khả gii ở lớp TN luôn cao hơn lớp ĐC, đồng thời
điểm yếu kém và tring bình thì thấp hơn so với lớp ĐC. Như vậy chúng
ta khẳng định được: Kết quả nhóm TN cao hơn so với nhóm ĐC. Đồ thị 3.1. Tỉ lệ phần trăm điểm trung bình, khá, giỏi của lớp TN và ĐC
22
Điểm
X
i
Số hs đạt
2
0
0
0
0
0
0
3
0
66
0
22.00
0
22.00
4
27
45
9.47
15.00
9.47
37.00
5
41
40
14.39
13.33
11.93
50.33
6
43
0.33
100.00
100.00
Tổng
285
300
Đồ thị 3.2. Đường phân bố tần suất Đồ thị 3.3. Đường phân bố tần suất lũy tích (hội tụ lùi έ
i
≤%)
Tần suất
Điểm
Điểm
Tần suất