ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
TRƢƠNG THỊ LÊ
VẬN DỤNG LÝ THUYẾT HỆ THỐNG VÀO DẠY HỌC
MỘT SỐ PHẦN KIẾN THỨC SINH LÝ HỌC ĐỘNG VẬT
CHƢƠNG TRÌNH SINH HỌC LỚP 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
(BAN NÂNG CAO) LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM SINH HỌC HÀ NỘI – 2010
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
suốt quá trình làm luận văn.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn tập thể các cán bộ, giảng viên đã
giảng dạy giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành
luận văn
Tôi cũng xin đƣợc gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiêu, các thầy cô giáo
trƣờng THPT A Thanh Liêm đã tạo điều kiện thuận lợi và có nhiều ý kiến
đóng góp cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè đã luôn ở bên và
động viên tôi trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Hà Nội, tháng 12 năm 2010
Tác giả luận văn
Trương Thị Lê
DANH MỤC KÍ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ
DH Dạy học
ĐC Đối chứng
ĐCTH Đối chứng tổng hợp
ĐHGD Đại học giáo dục
ĐHQG Đại học quốc gia
ĐV Động vật
ĐG Điểm giỏi
ĐK Điểm khá
ĐTB Điểm trung bình
GV Giáo viên
HTH Hệ tuần hoàn
HS Học sinh
14
Hình 1.7. Sơ đồ liên hệ có phản hồi trong các hệ thống sinh học,
kỹ thuật, xã hội
14
Hình 1.8. Biểu đồ hình tam giác mô tả cấu trúc
14
Hình 1.9. Sơ đồ mối tƣơng tác giữa hệ thống với môi trƣờng
15
Hình 2.1: Quy trình dạy học vận dụng lý thuyết hệ thống
32
Hình 2.2: Quy trình dạy học phần sinh lý động vật vận dụng
lý thuyết hệ thống
33
Hình 2.3. Hệ thống nội dung phần sinh lý học động vật
35
Hình 2.4. Sơ đồ nội dung cơ bản bài 15, 16
39
Hình 2.5. Sơ đồ nội dung cơ bản bài 17
39
Hình 2.6. Sơ đồ nội dung cơ bản bài 18
40
Hình 2.7. Sơ đồ nội dung cơ bản bài 19
40
Hình 2.8. Sơ đồ nội dung cơ bản bài 20
41
Hình 2.9. Sơ đồ nội dung cơ bản bài 46
41
Hình 2.10. Sơ đồ khái niệm tiêu hoá
44
Hình 2.11. Sơ đồ tiêu hoá ở các nhóm ĐV
72
Hình 2.24. Sơ đồ điều hoà cân bằng áp suất thẩm thấu
74
Hình 2.25. Sơ đồ điều hoà cân bằng nồng độ đƣờng huyết
74
Hình 2.26. Sơ đồ điều hoà cân bằng nồng độ đƣờng huyết
75
Hình 2.27. Sơ đồ điều hoà cân bằng nồng độ đƣờng huyết
75
Hình 2.28. Sơ đồ điều hoà cân bằng nồng độ đƣờng huyết
76
Hình 2.29. Sơ đồ điều hoà cân bằng nồng độ đƣờng huyết
77
Hình 3.1. Biểu đồ biểu diễn tỉ lệ phần trăm các mức điểm của lớp TN và ĐC
92
Hình 3.2. Đƣờng phân bố tần suất (lớp 11A1; 11A2 trƣờng
THPT Thanh Liêm A)
93
Hình 3.3. Đƣờng phân bố tần suất lũy tích (hội tụ lùi
i
(
) % (lớp 11A1; 11A2 trƣờng
THPT Thanh Liêm A)
93
Hình 3.4. Đƣờng phân bố tần suất (Lớp 11A1 và 11A2 trƣờng THPT
Thanh Liêm A)
95
Hình 3.5. Đƣờng phân bố tần suất lũy tích (hội tụ lùi
31
Bảng 2.1. Tiêu hoá ở ĐV ăn TV
47
Bảng 2.2. TĐK giữa cơ thể với MT ở các nhóm ĐV
51
Bảng 2.3. Tác động của Hoocmon
79
Bảng 3.1. Kết quả điểm số của HS qua 3 lần kiểm tra trong TN
89
Bảng 3.2. Các tham số đặc trƣng qua 3 lần kiểm tra trong TN
90
Bảng 3.3. Kết quả phân loại trình độ của HS qua 3 lần kiểm tra
10’ trong TN
91
Bảng 3.4. Phân phối tần số, tần suất và tần suất luỹ tích kết quả
kiểm tra cả ba lần
92
Bảng 3.5.Kết quả bài kiểm tra 45’
94
Bảng 3.6. Phân phối tần số, tần suất , tần suất luỹ tích kết quả
kiểm 45’ và giá trị các tham số đặc trƣng
94 MỤC LỤC
học động vật ………………………………… 17
1.4. Cơ sở thực tiễn………………………………………… ……… 21
1.4.1. Phân tích chƣơng trình Sinh học THPT……………… … 21
1.4.2. Phân tích chƣơng trình Sinh học 11 nâng cao………… … 24
1.4.3. Thực trạng dạy học môn sinh học 11 nâng cao ở trƣờng THPT
Thanh Liêm A 26
Chƣơng 2: VẬN DỤNG LÝ THUYẾT HỆ THỐNG VÀO DẠY HỌC
MỘT SỐ PHẦN KIẾN THỨC SINH LÝ HỌC ĐỘNG VẬT CHƢƠNG TRÌNH
SINH HỌC 11 (BAN NÂNG CAO)………………………………………… 32
2.1. Quy trình dạy học vận dụng lý thuyết hệ thống………………….…….32
2.2. Quy trình dạy học phần sinh lý động vật vận dụng lý thuyết hệ thống…… 32
2.2.1. Phân tích nội dung của chƣơng, tiết học………………………… …33
2.2.2. Xây dựng mục tiêu tiết học……………………………………….… 42
2.2.3. Lựa chọn phƣơng tiện và phƣơng pháp………………………… … 42
2.2.4. Dạy học trên lớp…………………………………………………… 43
2.2.5. Kiểm tra đánh giá……………………………………………….…….43
2.3. Một số bài giảng phần sinh lý động vật vận dụng lý thuyết hệ thống……… 44
Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM……………………………………84
3.1. Mục đích TN…………………………………….…………………… 84
3.2. Nội dung TN……………………………………….……………………84
3.3. Phƣơng pháp TN…………………………………… …………………84
3.3.1. Chọn trƣờng TN…………………………………….…… 84
3.3.2. Chọn HS TN…………………………………………….…………….85
3.3.3. Chọn GV dạy TN…………………………………………………… 85
3.3.4. Phƣơng án TN…………………………………………… ………….85 3.3.5. Bố trí thực nghiệm 85
3.4. Xử lý kết quả thực nghiệm………… …………………………… 86
3.4.1. Đánh giá định tính……………………… ……………… 86
quan hệ giữa các cấp tổ chức trong cơ thể, chiều hƣớng tiến hoá của các cấp
tổ chức đó. Lý thuyết hệ thống là một hệ thống các lý thuyết tiếp cận theo
hƣớng hệ thống. Đối tƣợng nghiên cứu của lý thuyết hệ thống là những đặc
điểm chung nhất của các hệ thống có thể là hệ thống sinh học hoặc kỹ thuật.
Có thể nói lý thuyết hệ thống bắt nguồn từ sinh học vì vậy có thể “Vận dụng
lý thuyết hệ thống vào dạy học một số phần kiến thức sinh lý học động vật
chương trình sinh học 11 trung học phổ thông (Ban nâng cao)”. Việc vận
dụng này sẽ giúp học sinh có cái nhìn hệ thống về bài học, giúp học sinh hiểu
sâu, rõ, chắc nội dung kiến thức của bài học
- 2 - 2. Lịch sử nghiên cứu
2.1. Trên thế giới
Khái niệm hệ thống và quan điểm hệ thống đã đƣợc hình thành và
nghiên cứu trong suốt tiến trình phát triển của lịch sử triết học. Sự phát triển
của tƣ tƣởng hệ thống gắn liền với sự phát triển của thế giới triết học, phù hợp
với sự tiến bộ của khoa học và thực tiễn xã hội.
Năm 1940 L.V. Bertalanffy đƣa ra “lý thuyết chung của các hệ thống”,
để mô tả các hệ thống mở và các trạng thái cân bằng động. Từ lĩnh vực sinh
học các nguyên tắc của lý thuyết này đƣợc chuyển sang giải quyết những vấn
đề kĩ thuật và quản lí xã hội.
Có nhiều công trình nghiên cứu về lí thuyết hệ thống nhƣ “General
Systerm the Foundaitions, Development, Applications” . “Nguyên tắc thứ 5:
tƣ duy hệ thống” . “Tƣ duy hệ thống trong lý luận và phƣơng pháp luận của
C.Mác” . “Tƣ duy hệ thống – quản lí hỗn độn và phức hợp” [1].
Lý thuyết hệ thống đã đƣợc vận dụng trong nhiều lĩnh vực nhƣ quản lý, kinh
doanh, tổ chức nhân sự, kinh tế, giáo dục…Trong lĩnh vực dạy học sinh học
cũng có rất nhiều công trình nghiên cứu về lý thuyết hệ thống nhƣ: “Quan
điểm hệ thống - cấu trúc vận dụng vào giảng dạy Sinh học”, 1969 của tác giả
điểm cấu trúc - hệ thống. Luận văn thạc sĩ sƣ phạm sinh học. Trƣờng ĐHGD,
2008 [1].
Ứng dụng của lý thuyết hệ thống là lý thuyết Graph cũng rất phổ biến ở
Việt Nam đặc biệt là ứng dụng vào DH: Tác giả Nguyễn Chính Trung (1987)
đã nghiên cứu chuyển hóa Graph toán học vào lĩnh vực giảng dạy quân sự
trong đề tài: “Dùng phƣơng pháp Graph lập chƣơng trình tối ƣu để dạy môn
Sử dụng thông tin trong chiến dịch ” hay đề tài: “Áp dụng phƣơng pháp
Graph và algorit hóa để nghiên cứu cấu trúc và phƣơng pháp giải, xây dựng
hệ thống bài toán về lập công thức hóa học ở trƣờng phổ thông” của tác giả
Trần Trọng Dƣơng (1980). Đề tài đã đã áp dụng phƣơng pháp Graph và
algorit hóa vào việc phân loại các kiểu bài toán về lập công thức hóa học.
- 4 - Phạm Tƣ (1983) nghiên cứu đề tài “ Dùng Graph nội dung của bài lên lớp để
dạy và học chƣơng Nitơ- Photpho ở lớp 11 trƣờng phổ thông trung học” [34]
Trong DH Sinh học, Tác giả Nguyễn Phúc Chỉnh (2005) nghiên cứu
một cách hệ thống về lí thyết Graph và ứng dụng lý thuyết Graph trong dạy
học phần Giả phẫu – sinh lý ngƣời trong đề tài “ Nâng cao hiệu quả dạy học
giải phẫu sinh lí ngƣời ở THCS bằng áp dụng phƣơng pháp Graph” [5].
Nhìn chung các nghiên cứu này đã phân tích những điểm tƣơng đồng
giữa lý thuyết hệ thống và đặc điểm của lĩnh vực nghiên cứu để vận dụng
đƣợc vào lĩnh vực nghiên cứu. Hiện nay chƣa có nghiên cứu nào vận dụng lý
thuyết hệ thống vào dạy học một số phần kiến thức sinh lý động vật trong
chƣơng trình Sinh học 11 ban nâng cao. Vì vậy chúng tôi đã chọn đề tài
nghiên cứu: “VẬN DỤNG LÝ THUYẾT HỆ THỐNG VÀO DẠY HỌC MỘT SỐ PHẦN
KIẾN THỨC SINH LÝ HỌC ĐỘNG VẬT CHƢƠNG TRÌNH SINH HỌC 11 TRUNG HỌC
PHỔ THÔNG (BAN NÂNG CAO)”
3. Mục đích nghiên cứu
Vận dụng lý thuyết hệ thống vào dạy học một số phần kiến thức sinh lý
liệu vào đề tài đang nghiên cứu)
7.2. Phương pháp điều tra sư phạm
Điều tra, quan sát : Thông qua dự giờ, trao đổi, thảo luận, nghiên cứu
lịch trình, giáo án, sổ điểm, nhất là các phƣơng tiện trực quan và cách sử dụng
chúng
7.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
- Tiến hành giảng dạy theo tiến trình đã soạn thảo.
- Tiến hành giảng dạy theo tiến trình bình thƣờng (đối chứng).
- Dùng thống kê toán học xử lí kết quả thu đƣợc rút ra những kết luận của đề tài.
7.4. Phương pháp thống kê toán học
Xử lý các số liệu thu đƣợc từ thực nghiệm sƣ phạm bằng toán thống kê
nhờ các phần mền nhƣ Excel
8. Những đóng góp mới của đề tài
Đề tài chỉ dừng lại ở việc thiết kế một số giáo án có vận dụng lý thuyết
ở một số phần kiến thức sinh lý học động vật chƣơng trình sinh học 11 THPT
(Ban nâng cao).
- 6 - Đề tài còn đề xuất quy trình vận dụng lý thuyết hệ thống trong quá
trình dạy học các kiến thức sinh lý động vật nói riêng và kiến thức sinh
học nói chung.
9. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu và kết luận, phần nội dung luận văn đƣợc trình bày
trong ba chƣơng:
Chƣơng 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài
Chƣơng 2: Vận dụng lý thuyết hệ thống vào dạy học một số phần kiến
thức sinh lý học động vật chƣơng trình sinh học 11 (Ban nâng cao)
Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm
Chƣơng 1
Chƣơng 1
- 8 -
chức năng nhất định (từng phần tử riêng lẻ không có hoặc có nhƣng chƣa
đáng kể)
Hay hệ thống là tập hợp các phần tử có liên hệ tƣơng tác nhằm thực
hiện một mục tiêu định trƣớc trong môi trƣờng xác định [6, tr.9]
- Đơn vị hệ thống, phần tử (System units, elements): Bộ phận của hệ
thống các tiểu hệ tƣơng tác một cách hệ thống trong suốt thời gian. Phần tử
mang tính độc lập tƣơng đối, thực hiện chức năng nhất định và không thể
phân chia đƣợc nữa dƣới góc độ hoạt động của hệ thống. Để hiểu hệ thống
không những hiểu các phần tử trong hệ thống mà còn phải hiểu các mối liên
hệ giữa chúng (liên hệ cơ học, liên hệ năng lƣợng, liên hệ thông tin )
- Cấu trúc hay cơ cấu hệ thống (Structure):
Là hình thức cấu tạo của hệ thống, phản ánh sự sắp đặt có trật tử của
các phân hệ, các phần tử của hệ thống và các quan hệ giữa chúng theo một
dấu hiệu nhất định. Mối quan hệ giữa các đơn vị hệ thống với nhau, mẫu
dạng/hình thức của các mối quan hệ giữa các thành phần hệ thống. Hiểu cơ
cấu hệ thống tức là hiểu biết quy luật sinh ra của các phần tử và các mối quan
hệ giữa chúng xét trong không gian, thời gian.
- Hành vi của hệ thống: Là tập hợp các đầu ra có thể có của hệ thống
trong một khoảng thời gian nhất định. Về thực chất hành vi của hệ thống
chính là cách xử sự tất yếu mà trong mỗi giai đoạn phát triển của mình hệ
thống sẽ chọn để thực hiện.
- Quỹ đạo của hệ thống: là chuỗi các trạng thái nối hệ thống từ trạng
thái đầu về trạng thái cuối (tức mục tiêu) trong một khoảng thời gian nhất
định. Nhƣ vậy quỹ đạo vạch ra con đƣờng đi của hệ thống để đến đƣợc mục
tiêu. Đối với các tổ chức, quỹ đạo cần phải đƣợc xác định từ chức năng lập kế
hoạch. Thực hiện kế hoạch chính là đƣa tổ chức chuyển dịch từ trạng thái này
sang trạng thái khác dọc theo quỹ đạo định trƣớc để đến đƣợc mục tiêu.
- Cơ chế của hệ thống: Phƣơng thức hoạt động hợp với quy luật khách quan
Chƣơng 1
- 10 -
vốn có của hệ thống. Cơ chế tồn tại đồng thời với cơ cấu của hệ thống, là điều
kiện để cơ cấu phát huy tác dụng đƣa hệ thống đến mục tiêu.
- Nhiễu hệ thống: Những tác động bất lợi từ môi trƣờng hoặc sự rối
loạn trong nội bộ hệ thống, làm lệch quỹ đạo hoặc làm chậm sự biến đổi của
hệ thống đến mục tiêu.
- Entropy: Xu hƣớng của 1 hệ thống để mất năng lƣợng hay thông tin
tới môi trƣờng cho những phần để trả lại trạng thái nguyên thuỷ. Xu hƣớng 1
hệ thống để mất tổ chức để quay về trƣớc, khi không bị ngăn trở entropy làm
hƣớng về phía cực đại lộn xộn, phá vỡ tổ chức.
- Vòng đời:là quá trình vận động của các hệ thống từ lúc xuất hiện hệ
thống cho đến lúc hệ thống tiêu vong.
- Tƣơng tác: Trong vòng đời của mình các hệ thống tƣơng tác lẫn nhau.
Qua tƣơng tác này, các hệ thống trao đổi nhau với nhau dƣới các dạng hợp
khác nhau từ 3 thành phần căn bản là: năng lƣợng, thông tin, vật chất.
- Phân loại hệ thống: Tuỳ thuộc vào các dấu hiệu phân loại khác nhau
có thể phân chia các hệ thống thành các loại sau đây:
+ Hệ đóng và hệ mở: theo mức độ quan hệ với môi trƣờng
+ Hệ đơn giản và hệ phức tạp: là hệ có độ đa dạng nhỏ hay lớn (mức độ
quan hệ nội bộ). Các tổ chức bao giờ cũng là hệ phức tạp.
+ Hệ phản xạ đơn hay hệ phản xạ phức tạp: Hệ mà cứ mỗi tác động của
môi trƣờng chỉ có một vài cách phản ứng đơn trị, nhất định theo quy luật thì
đƣợc gọi là hệ phản xạ đơn. Hệ phản xạ phức tạp là hệ mà trƣớc mỗi tác động
của môi trƣờng, các phản ứng của hệ là không lƣờng hết đƣợc và không theo
một quy luật nhất định.
+ Hệ thứ bậc và hệ phi thứ bậc: hệ có cơ cấu phân cấp hay không phân
cấp. Cơ cấu của hệ thứ bậc có nhiều cấp khác nhau - cấp trên và một hay
Chƣơng 1
- 12 -
1.1.5. Sơ đồ tổng quát của các hệ thống
Hình 1.1. Sơ đồ tổng quát của các hệ thống thống 1.1.6. Đặc điểm của hệ thống
- Tính trồi
- Tính phân đẳng
- Tính chia phân hệ
- Tính mở
- Phần tử luôn mang thuộc tính của hệ thống
1.1.7. Phân loại hệ thống
Theo đặc trƣng vật chất hoặc tinh thần
- Hệ thống kỹ thuật/ sinh học/ xã hội
- Hệ thống tri thức/ tƣ tƣởng/ triết học
Theo đẳng cấp
- Hệ thống mẹ/ con
- Hệ thống trên/ dƣới
Theo quy mô
Hệ thống/ hệ thống lớn/ hệ thống rất lớn
Theo tính phức tạp
Hệ đơn giản (cơ học)/ hệ phức tạp (sinh học)/ hệ rất phức tạp (xã hội)
Vào
Đối tƣợng bị
điều khiển
Ra ( nục tiêu)
Chủ thể
Điều
Hình 1.8. Biểu đồ hình tam giác mô tả cấu trúc
1.1.8.2. Cấu trúc vô hình
Là cấu trúc không thể vẽ bằng sơ đồ: chức năng, quan hệ, trạng thái của
hệ thống Hình 1.7. Sơ đồ liên hệ có phản hồi trong các hệ
thống sinh học, kỹ thuật, xã hội…
Hình 1.6. Sơ đồ liên hệ mạng lƣới
Chƣơng 1
- 15 -