ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN LIÊU

DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG TIẾP CẬN HỆ THỐNG
CHƯƠNG IV: SINH SẢN,
SINH HỌC 11 – TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM SINH HỌC
CHUYÊN NGÀNH LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
(BỘ MÔN SINH HỌC)
Mã số:
60 14 01 11

Cán bộ hướng dẫn: PGS. TS. Mai Văn Hưng

HÀ NỘI –2015
i
LỜI CÁM ƠN

Để hoàn thành luận văn này tôi xin cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường,
các thầy cô trong phòng đào tạo và các thầy cô giáo bộ môn, trường đại học
Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội đã tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện, giảng
dạy và đóng góp nhiều ý kiến, kinh nghiệm quý báu cho tôi trong thời gian
học tập và nghiên cứu tại trường.
Em xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến PGS.TS. Mai Văn
Hưng - người đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ em suốt trong quá
trình nghiên cứu đề tài này.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo cùng toàn thể các em học
sinh trường THPT Nguyễn Khuyến đã tạo mọi điều kiện, nhiệt tình giúp đỡ

GV Giáo viên
PTCS Phổ thông cơ sở
PTTH Phổ thông trung học
THPT Trung học phổ thông
SGK Sách giáo khoa
SS Sinh sản
SSVT Sinh sản vô tính
SSHT Sinh sản hữu tính
SH Sinh học iii
MỤC LỤC
Trang
LỜI CÁM ƠN i
DANH MỤC KÍ HIỆU VIẾT TẮT ii
DANH MỤC BẢNG v
DANH MỤC HÌNH vi
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 4
1.1. Lịch sử nghiên cứu 4
1.1.1. Trên thế giới 4
1.1.2. Trong nước 5
1.2. Cơ sở lí luận 7

3.5.2. Phân tích định tính 69
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 72
KẾT LUẬN 72
KHUYẾN NGHỊ 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO 74
PHỤ LỤC 76

v
DANH MỤC BẢNG

Trang
Bảng 1.2. Kết quả điều tra thực trạng dạy học TCHT ở trường THPT 22
Bảng 1.3. Kết quả khảo sát dành cho GV về thực trạng vận dụng TCHT trong
dạy học sinh học cơ thể 25
Bảng 2.1 Chuẩn kiến thức và kĩ năng của chương trình Sinh học cơ thể 30
Bảng 2.2. Bảng nội dung chương IV. Sinh sản phân chia định hướng TCHT 39
Bảng 3.1. Thống kê điểm các bài kiểm tra trong TN 62
Bảng 3.2. Bảng so sánh các tham số đặc trưng giữa các lớp ĐC và TN 63
của 2 bài kiểm tra. 63
Bảng 3.4. Tần suất điểm bài kiểm tra trong TN lần 2 64
Bảng 3.5. Kiểm định
X
điểm các bài kiểm tra trong TN lần1 65
Bảng 3.6. Kiểm định
1MỞ ĐẦU

1. Lí do chọn đề tài
Xuất phát từ yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học: Thế kỉ 21 là thế kỉ
của Sinh học. Khoa học công nghệ phát triển rất nhanh dẫn đến lượng tri thức
khổng lồ được khám phá. Vì vậy, con người Việt Nam cần được trang bị
phương thức để có thể tiếp nhận các tri thức mới một cách nhanh chóng và
hòa nhập với thế giới. Để làm được điều đó Việt Nam đang tiến hành đổi mới
trên nhiều phương diện. Đặc biệt là nhu cầu đổi mới phương pháp dạy học
nhằm giúp học sinh rèn luyện phương pháp học và chủ động, tích cực tiếp thu
kiến thức mới, hình thành năng lực bản thân để tạo ra nguồn nhân lực chất
lượng cao.
Xuất phát từ lí thuyết hệ thống thể hiện trong cấu trúc chương trình Sinh
học THPT: Ðối tượng nghiên cứu của sinh học là hệ sống với nhiều cấp,
tương đối phức tạp đòi hỏi phải có sự tổng hợp để nghiên cứu sự tác động qua
lại của các đối tượng nghiên cứu.Từ tổng thể, qua phân tích để nắm chi tiết
các bộ phận, sau đó tổng hợp một cách sâu sắc. Trong phân tích bao gồm hai
khái niệm: thành phần và cấu tạo. Trong tổng hợp bao gồm hai khái niệm: hệ
thống và cấu trúc. Cấu trúc hệ thống là sự kết hợp phân tích và tổng hợp trong
nghiên cứu đối tượng, sự vật, xem đối tượng nghiên cứu là hệ phức tạp có sự
tượng tác với nhau và đặc biệt là hệ sống thì có sự tương tác với môi trường.
Xuất phát từ nội dung, chương trình sách giáo khoa Sinh học 11:

5. Phạm vi nghiên cứu
Chương IV: Sinh sản, Sinh học 11 - THPT
6. Giả thuyết khoa học
Dạy học Sinh học theo định hướng TCHT giúp học sinh hệ thống hóa,
khái quát hóa được các nguyên lí, các quy luật chung ở cấp độ cơ thể.
7. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lí thuyết: nghiên cứu các tài liệu về tiếp cận
hệ thống, hệ thống sinh học và các tài liệu về sinh sản của sinh vật.
3- Phương pháp điều tra, khảo sát: thu thập thông tin thực tế liên quan
đến quá trình dạy học Sinh học 11– THPT nói chung và dạy học chương IV:
Sinh sản, Sinh học 11 nói riêng ở trường THPT.
- Phương pháp thực nghiệm: sử dụng giáo án đã soạn theo định hướng
TCHT chương IV. Sinh sản, Sinh học 11 – THPT vào dạy học nhằm kiểm tra
hiệu quả của đề tài.
8. Những đóng góp mới của đề tài
- Hệ thống hóa được cơ sở lí luận về việc dạy học theo định hướng
TCHT chương IV: Sinh sản, Sinh học 11 - THPT.
- Xây dựng được qui trình thiết kế giáo án dạy học theo định hướng
TCHT.
9. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ
lục, luận văn được trình bày trong 3 chương:
Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài
Chương 2. Dạy học theo định hướng tiếp cận hệ thống chương IV: Sinh
sản, Sinh học 11 - THPT
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm


người có công đầu là nhà SH Mỹ Ludwig von Bertalanffy.
Lý thuyết hệ thống được đề xướng năm 1940 bởi Ludwig von
Bertalanffy và bắt nguồn từ Ross Ashby. Ngay từ buổi đầu hình thành lý
thuyết tổng quát về hệ thống, bằng trực cảm và bằng thực nghiệm, các nhà
sáng lập như Bertalanffy, Ashby đã đưa ra một hệ thống các quan niệm và
các vấn đề cơ bản như tính toàn thể, tính trội, tính mở của các hệ thống;
hành vi hướng đích và cơ chế phản hồi, tính nội cân bằng, tính tổ chức và tính
nội tổ chức của các hệ thống [17]. Với “Lý thuyết những hệ thống chung -
General Systems Theory” (1968), Ludwig von Bertalanffy được xem là người
đi đầu trong việc vận dụng tiếp cận hệ thống, đã đưa ra quan niệm về các cấp
5hệ trên thế giới phát triển hoàn thiện thành lý thuyết về các cấp tổ chức sống.
Và trong SH hiện đại, người ta vận dụng đồng thời hai tiếp cận nghiên cứu là
phương pháp phát triển lịch sử và phương pháp CT - HT để nghiên cứu các
hiện tượng, các quá trình sống, từ đó phát hiện ra các quy luật của sự sống.
Vào những năm 2000, nhân loại chứng kiến sự xuất hiện trước tiên tại Mỹ và
Nhật một ngành SH non trẻ là SHHT.
Ngày nay, người ta sử dụng các khái niệm có nội hàm gần nhau là “tiếp
cận cấu trúc - hệ thống sinh học”, “tiếp cận các cấp độ sự sống” hay “tiếp cận
sinh học hệ thống”.
Tiếp cận CT-HT SH sau khi chính thức ra đời và trở thành phương pháp
nghiên cứu SH thì từ những năm 60 thế kỷ trước đã được các nhà sư phạm
tìm cách vận dụng, phối hợp với quan điểm tiến hóa sinh giới đã trở thành
quan điểm chỉ đạo để xây dựng nội dung và logic của chương trình SH Phổ
thông.
1.1.2. Trong nước
Chương trình SH phổ thông đổi mới của nước ta được thực nghiệm từ
năm học 2000 - 2001, áp dụng đại trà từ năm học 2001 – 2002 (ở cấp PTCS)

dạy học sinh học cơ thể lớp 11 THPT phân ban” (2009) của tác giả Nguyễn
Thị Nghĩa đã vận dụng tiếp cận hệ thống định hướng tổ chức hoạt động nhận
thức của HS bằng gia công tài liệu SH chuyên khoa TV, ĐV theo logic tổng -
phân - hợp để cuối cùng khái quát hoá, trừu tượng hoá, hình thành các khái
niệm đại cương về SH cấp độ cơ thể. Tác giả luận án cũng đã xây dựng được
ba con đường logic tổ chức dạy học SH cơ thể phù hợp với cách biên soạn
nội dung từng chương của SGK, năng lực của GV và trình độ của HS, giúp
HS đối chiếu, so sánh tìm các dấu hiệu tương đồng về bản chất SH, hình
thành các khái niệm SH đại cương cấp độ cơ thể [17].
Như vậy, các công trình trên mới khai thác theo cách phân tích từng
quan điểm chỉ đạo trong chương trình Sinh học phổ thông như quan điểm sinh
thái, quan điểm các cấp tổ chức sống để nghiên cứu ứng dụng vào thực tiễn
dạy học. Đề tài nghiên cứu của chúng tôi mạnh dạn định hướng theo hướng
7này. Tuy nhiên đề tài chỉ vận dụng vào một phần nội dung cụ thể là chương
IV: Sinh sản, Sinh học 11.
1.2. Cơ sở lí luận
1.2.1. Một số khái niệm
1.2.1.1. Khái niệm hệ thống
a) Khái niệm về hệ thống
Nhà sinh vật học L. Von Bertalanffy đã định nghĩa: “Hệ thống là một
tổng thể duy trì sự sự tồn tại bằng sự tương tác giữa các tổ phần tạo nên nó”.
Theo Miler thì “hệ thống là tập hợp các yếu tố cùng với những mối quan hệ
tương tác giữa chúng với nhau”.[3]
Theo từ điển tiếng Việt thì “Hệ thống là tập hợp nhiều yếu tố, đơn vị
cùng loại hoặc cùng chức năng có quan hệ với nhau chặt chẽ làm thành một
thể thống nhất”.[19]
Trong cuốn “Dạy học Sinh học theo hướng tiếp cận hệ thống”, Đinh

b) Khái niệm hệ thống sống
Thế giới sống vô cùng đa dạng, SH xem tế bào, cơ thể, quần thể, quần
xã, hệ sinh thái, sinh quyển là những hệ thống sống ở các cấp độ khác nhau.
Hệ thống sống khác với hệ thống vô sinh ở những đặc điểm chủ yếu là có
tính tổ chức cao, trao đổi chất, sinh trưởng và phát triển, sinh sản và cảm ứng.
Hệ thống sống là hệ mở, tự điều chỉnh, cân bằng động bảo đảm thích
ứng với môi trường và hệ liên tục tiến hoá.
Hệ thống sống là hệ mở, có tính tổ chức cao, đặc tính này của hệ sống
vừa là đặc điểm phân biệt với hệ vô cơ nhưng đồng thời cũng là cơ sở để hiểu
được các đặc tính khác của hệ sống như chuyển hoá vật chất và năng lượng,
sinh trưởng và phát triển, sinh sản, cảm ứng.
Hệ thống sống gồm nhiều yếu tố thành phần cấu tạo nên, khi một yếu tố
thành phần bị tổn thương thì có thể dẫn đến hệ thống bị phá huỷ[17].
Hệ thống sống có khả năng tự điều chỉnh, duy trì sự cân bằng. Nếu mất
cân bằng nội môi sẽ dẫn đến rối loạn hoạt động của các thành phần cấu trúc
bên trong, làm cho hệ tổn thương, thậm chí bị huỷ diệt. Trong hệ thống sống,
entropi có xu hướng giảm, độ trật tự của hệ được tăng cao, lượng thông tin
9của hệ ngày càng tăng, vì vậy mà hệ sống tồn tại và phát triển. Tuy nhiên, sự
tự điều chỉnh của các hệ sống có giới hạn nhất định, nếu sự thay đổi vượt quá
giới hạn các hệ sống sẽ mất khả năng tự điều chỉnh[17].
Hệ thống sống có tổ chức phức tạp gồm nhiều cấp độ lệ thuộc nhau và
tương quan với môi trường và chia thành các cấp tổ chức cơ bản từ thấp đến
cao: tế bào →cơ thể → quần thể - loài →quần xã → hệ sinh thái - sinh quyển.
Trong mỗi cấp tổ chức chính còn có các cấp phụ. Các tổ chức sống tồn tại và
phát triển theo nguyên tắc thứ bậc lệ thuộc. Tổ chức sống dưới là đơn vị cấu
trúc cơ sở để xây dựng tổ chức sống cấp trên, sự ổn định của tổ chức sống
cấp trên là điều kiện tồn tại của tổ chức sống cấp dưới. Mỗi cấp tổ chức sống

phươngpháp của triết học duy vật biện chứng, có thể vận dụng vào mọi lĩnh
vực nhận thức và thực tiễn.
Quan niệm CT-HT chính là phép suy rộng quan niệm biện chứng về mối
quan hệ giữa bộ phận và toàn thể. Trong SH, quá trình tìm hiểu mối quan hệ
giữa bộ phận của toàn thể đã sản sinh ra 4 khái niệm: thành phần, cấu tạo, cấu
trúc và hệ thống.
- Khái niệm thành phần: Theo phương pháp phân tích hệ thống thì thành
phần là những bộ phận cấu tạo nên toàn thể, những bộ phận này được xác
định bằng con đường phân tích một toàn thể thành những bộ phận khác nhau.
- Khái niệm cấu tạo: Nói tới những bộ phận (thành phần) có quan hệ với
nhau tạo nên một toàn thể về mặt không gian. Ví dụ: cấu tạo của tim gồm tâm
thất, tâm nhĩ; một quần xã SV gồm các quần thể thuộc những loài khác nhau.
- Khái niệm cấu trúc: Nói tới những mối liên hệ bên trong của sự vật,
những mối liên hệ này là bền vững, quy định đặc điểm của sự vật. Sẽ không
một yếu tố nào của cấu trúc có thể hiểu được nếu tách ra khỏi hệ thống.
Trong khái niệm cấu trúc, cái toàn thể nổi lên so với cái bộ phận, vì thế mà
người ta chú ý tới mối quan hệ giữa các bộ phận.
SHHT là một lĩnh vực nghiên cứu, cụ thể tập trung vào tìm hiểu các
tương tác của các thành phần của các hệ thống SH, những sự tương tác này sẽ
đưa đến chức năng cũng như hành vi như thế nào của hệ thống đó. SHHT
nghiên cứu sự sống ở tất cả các CĐTCS. Mục tiêu cuối cùng của SHHT là
11mô hình hoá cách thức hoạt động của mọi hệ thống SH. Các mô hình chính
xác giúp các nhà SH dự đoán sự thay đổi trong một hay nhiều bộ phận gây
ảnh hưởng lên các bộ phận khác và toàn hệ thống như thế nào? Ví dụ, nồng
độ hoocmon vùng dưới đồi trong cơ thể chỉ tăng lên một chút cũng sẽ gây
ảnh hưởng lên quá trình sinh tinh trùng và sinh trứng như thế nào? Một loại
thuốc hạ áp sẽ gây ảnh hưởng đến các chức năng của các cơ quan trong cơ

có khả năng tự điều chỉnh tự thân vận động và phát triển không ngừng.
Tuy nhiên, là một nhà sinh học, Bertalanffy biết rằng những giả thuyết
như vậy là không thể áp dụng cho hầu hết các hiện tượng tự nhiên. Tách rời
khỏi môi trường xung quanh, sinh vật sống sẽ nhanh chóng đi đến cái chết vì
thiếu ôxy, nước và thức ăn. Các cấp TCS là những hệ thống mở: chúng không
thể tồn tại nếu thiếu sự trao đổi liên tục vật chất và năng lượng với môi
trường. Điểm đặc trưng của hệ thống mở là sự tương tác với các hệ thống bên
ngoài khác. Sự tương tác này có hai thành phần: đầu vào - những gì từ bên
ngoài đi vào hệ thống - và đầu ra - những gì từ bên trong rời khỏi hệ thống ra
môi trường. Khi nói đến bên trong và bên ngoài của một hệ thống, chúng ta
cần phân biệt được hệ thống và môi trường của nó. Hệ thống và môi trường
được phân biệt bởi một ranh giới được gọi là ranh giới của hệ thống.
TCHT là phương pháp luận để nghiên cứu hệ sống trên cơ sở phân tích
những dấu hiệu bản chất của hệ sống: hệ có tổ chức trong mối quan hệ mật
thiết giữa cấu trúc - cấu trúc và cấu trúc - chức năng. Hệ mở có khả năng tự
điều chỉnh duy trì những hằng số sinh học ổn định tương đối, mang các đặc
trưng cơ bản của sự sống và hệ luôn vận động để phát triển, được thể hiện
trong mỗi cấp độ TCS.
Nguyễn Đình Hòe và Vũ Văn Hiếu đã phát biểu khái niệm TCHT một
cách ngắn gọn như sau: TCHT là cách nhìn nhận thế giới qua cấu trúc hệ
thống, thứ bậc và động lực của chúng, đó là một cách tiếp cận toàn diện và
động[10].
* Phương pháp tiếp cận hệ thống
Có hai hướng tiếp cận vấn đề khi thực hiện các nghiên cứu trong thực tế:
tiếp cận dựa trên các thành tố và tiếp cận dựa trên tổng thể, thực chất đây là
13phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp. Sự thống nhất giữa hai
phương pháp phân tích cấu trúc và tổng hợp hệ thống đã sản sinh ra phương

phân tích thành phần mang lại.
Bảng 1.1. So sánh các điểm đặc trưng của hai cách tiếp cận phân tích và
tổng hợp [10]
Tiếp cận phân tích Tiếp cận hệ thống
Cô lập, tập trung vào từng thành
tố
Hợp nhất và tập trung vào tương tác
giữa các thành tố
Nghiên cứu bản chất của tương tác

Nghiên cứu các tác động của tương tác
Nhấn mạnh vào tính chính xác của
chi tiết
Nhấn mạnh vào nhận thức chung
Thay đổi từng yếu tố Thay đổi đồng thời một nhóm các yếu
tố
Không phụ thuộc vào thời gian;
các hiện tượng được xem như có
thể đảo ngược
Hợp nhất với thời gian và không thể
đảo ngược
Xác nhận sự kiện thông qua các
thí nghiệm kiểm chứng trong
phạm vi một học thuyết
Xác nhận sự kiện thông qua so sánh
hành vi của mô hình vẫn thực tế khách
quan
Sử dụng các mô hình chính xác và
chi tiết ít có ứng dụng trong thực
tế

1.2.2.2. Nguyên tắc mối quan hệ giữa các bộ phận trong cùng toàn thể
Mỗi toàn thể được cấu thành từ nhiều bộ phận. Các bộ phận này có mối
quan hệ tác động qua lại với nhau và chi phối lẫn nhau. Sự thay đổi một thành
tố sẽ dẫn đến sự thay đổi một thành tố khác, từ đó dẫn đến thay đổi thành tố
thứ ba Bất cứ một tương tác nào trong hệ thống cũng vừa có tính nguyên
nhân, vừa có tính điều khiển. Rất nhiều tương tác có thể liên kết với nhau
thành chuỗi tương tác nguyên nhân - kết quả.
Một hệ thống thường có nhiều chức năng, trong đó có ít nhất một chức
năng chính và nhiều chức năng phụ. Các thành tố tạo nên hệ thống cũng có
những chức năng riêng thuộc hai nhóm cơ bản:
- Nhóm kiểm soát (gây biến đổi thành tố khác).
- Nhóm bị kiểm soát (bị các thành tố khác gây biến đổi)[10]
1.2.2.3. Nguyên tắc mối quan hệ giữa toàn thể và môi trường
Khi xét một toàn thể cần đặt nó trong mối quan hệ tương tác với môi
trường. Các toàn thể này tác động đến các toàn thể khác và tác động với môi
trường qua đó làm bộc lộ tất cả các tính chất của hệ.
1.2.3. Mối quan hệ giữa Sinh học và lí thuyết hệ thống
Tính hệ thống của sinh giới được trình bày lần đầu tiên trong tác phẩm
“Lí thuyết hệ thống sống của James Grier Miler. Theo Miler, một “hệ thống
16sống” phải chứa 20 hệ thống con quan trọng, từ các tế bào đơn giản đến các
SV, các quốc gia và xã hội. Ông đã xây dựng một lí thuyết chung của hệ
thống sống bằng cách tạp trung cụ thể vào các hệ thống không ngẫu nhiên tích
lũy năng lượng vật chất trong không gian – thời gian, tổ chức thành các tương
tác, hệ thống con hoặc các thành phần liên quan đến nhau. Hơn 10 năm sau,
ông lại bổ sung cho quan niệm ban đầu về sinh giới. Ông cho rằng: Hệ thống
sống được cấu tạo theo các cấp độ nhỏ đến lớn theo phương thức lồng nhau,
tức là mỗi cấp độ cao hơn có các cấp độ thấp hơn. Tám cấp độ lồng nhau bao

tổ chức đó trở lại trạng thái cân bằng. Bất kì hệ thống sống nào cũng có khả
năng tự điều chỉnh để tạo ra trạng thái cân bằng tương đối trong môi trường
xác định vào những thời điểm nhất định gọi là sự cân bằng động. Các đặc
trưng của một hệ thống sống được duy trì nhờ quá trình tự điều chỉnh về
thành phần cấu trúc, về tốc độ trao đổi chất và năng lượng với môi trường
trong quá trình phát triển và tiến hoá. Ví dụ: Ở cơ thể động vật, cơ chế duy trì
cân bằng nội môi có sự tham gia phối hợp của thể dịch và hệ thần kinh, hệ
tuần hoàn; các cơ quan: gan, thận. Nhờ đó, áp suất thẩm thấu, độ pH trong cơ
thể luôn ổn định đảm bảo cho sự tồn tại và hoạt động chức năng của cơ thể.
Trong mỗi cấp TCS đều thể hiện mối liên quan mật thiết giữa cấu trúc và
chức năng, giữa TCS với môi trường. Thông qua mối quan hệ tương hỗ với
môi trường phức tạp, đa dạng mà các hệ thống khác nhau biểu hiện những đặc
điểm riêng biệt về cấu trúc, phương thức trao đổi chất và năng lượng, trao đổi
thông tin trong quá trình phát triển và tiến hoá. Các đặc trưng của hệ thống
sống được chương trình hoá trong vật chất di truyền. Nhờ đó nó được duy trì
qua các thế hệ nhờ đặc tính sinh sản.
Quán triệt quan điểm hệ thống trong nghiên cứu và dạy học Sinh học
chính là sử dụng phương pháp tiếp cận cấu trúc - hệ thống.
Tiếp cận là cách đến gần một đối tượng để nghiên cứu đối tượng theo
cách như thế nào, là hệ phương pháp để nghiên cứu một đối tượng.
Cấu trúc là những mối liên hệ bền vững bên trong của một sự vật, quy
định đặc tính của sự vật đó. Trong khái niệm cấu trúc cái toàn thể nổi lên so
với bộ phận.