ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
ĐỖ THỊ THU
TÍCH HỢP CÁC NỘI DUNG KIẾN THỨC
SINH HỌC CHUYÊN KHOA VÀO DẠY HỌC
PHẦN SINH THÁI HỌC - SINH HỌC 12
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
HÀ NỘI – 2014
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn tốt nghiệp, bên
cạnh sự cố gắng nỗ lực của bản thân, tôi còn nhận được sự hướng dẫn, giúp
đỡ tận tình của giáo viên hướng dẫn, các thầy giáo cô giáo, đồng nghiệp và
người thân.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Thế Hưng,
người thầy đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Bộ môn Lí luận và phương
pháp dạy học Sinh học, Ban giám hiệu, Phòng Quản lý Đào tạo – Khoa học
trường Đại học Giáo Dục – ĐHQGHN, thư viện trường Đại học Giáo dục –
ĐHQGHN, Thư viện Quốc gia Việt Nam đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi
trong thời gian học tập và nghiên cứu tại Trường.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu và các thầy cô trường THPT
Chúc Động – Hà Nội đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện
luận văn.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè và đồng
nghiệp đã luân khích lệ, động viên và tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình
học tập và hoàn thành luận văn. Hà Nội, tháng 9 năm 2014
Tác giả Đỗ Thị Thu
II
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt Nghĩa viết tắt
5. Vấn đề nghiên cứu 2
6. Giả thuyết khoa học 2
7. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu 3
8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3
9. Phương pháp nghiên cứu 3
10. Cấu trúc của luận văn 4
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 5
1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu 5
1.1.1. Tình hình nghiên cứu về dạy học tích hợp trên thế giới 5
1.1.2. Tình hình nghiên cứu về dạy học tích hợp trong nước 5
1.2. Cơ sở lý luận 7
1.2.1. Tổng quan về tích hợp và dạy học tích hợp 7
1.2.2. Định nghĩa sinh học chuyên khoa 19
1.2.3. Cơ sở về mối liên hệ giữa Sinh thái học và các chuyên khoa khác của
Sinh học 20
2.5. Bố cục một bài giảng thiết kế theo phương pháp tích hợp kiến thức
chuyên khoa Sinh học trong dạy học 40
2.6. Vận dụng quan điểm dạy học tích hợp kiến thức Sinh học chuyên khoa
vào dạy học phần Sinh thái học, Sinh học 12 Trung học phổ thông 43
2.6.1. Ví dụ 1: Sử dụng kiến thức tiến hóa vào dạy học bài 35 “Môi trường và
các nhân tố sinh thái” 43
2.6.2. Ví dụ 2: Sử dụng kiến thức tiến hóa vào dạy học nội dung “Quần thể
sinh vật và quá trình hình thành quần thể” 53
2.6.3. Ví dụ 3: Sử dụng kiến thức tiến hóa vào dạy học nội dung “Tỉ lệ giới
tính” trong bài “Các đặc trưng cơ bản của quần thể sinh vật” 57
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 60
3.1. Mục đích thực nghiệm 60
3.2. Nội dung thực nghiệm 60
3.3. Phương pháp tiến hành 60
3.3.1. Phương pháp chọn trường lớp 60
3.3.2. Phương pháp bố trí thực nghiệm 61
3.3.3. Phương pháp triển khai thực nghiệm 62
3.3.4. Phương pháp xử lý số liệu 62
35
Bảng 2.2. Nội dung tích hợp bài 35 “Môi trường và các nhân tố sinh
thái”
43
Bảng 2.3. Nội dung tích hợp phần “quần thể sinh vật và quá trình
hình thành quần thể”
52
Bảng 2.4. Nội dung tích hợp phần “Tỉ lệ giới tính” 57
Bảng 3.1. Mức độ hiểu bài của học sinh sau bài học 65
Bảng 3.2. Bảng thống kê kết quả bài kiểm tra số 1 66
Bảng 3.3. Bảng phân bố tần suất
i
f
(số % học sinh đạt điểm x
i
) bài
kiểm tra số 1
66
Bảng 3.4. Bảng tần suất hội tụ tiến (số % học sinh đạt điểm x
i
trở
lên) bài kiểm tra số 1
66
Bảng 3.12. Bảng tần suất ( : Số HS đạt điểm x
i
trong 2 bài kiểm
tra độ bền kiến thức
74
Bảng 3.13. Bảng so sánh các tham số đặc trưng bài kiểm tra độ bền
kiến thức
76
Bảng 3.14. Kết quả kiểm định giả thuyết thống kê H
o
các bài kiểm
tra độ bền kiến thức
77 VI
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1. Mô hình đa môn 10
Hình 1.2. So sánh tỷ lệ diện tích/ thể tích của hai dạng cấu trúc. 12
Hình 2.1. Sự thay đổi màu lông ở thỏ Himalaya 40
Hình 2.2. Sự trùng lặp ổ sinh thái của 3 loài A, B, C về kích thước
thức ăn
44
Hình 2.3. Sự phân li ổ sinh thái của ba loài A, B, C về kích thước
thức ăn
45
Hình 3.6. Biểu đồ tần suất kiểm tra độ bền kiến thức bài kiểm tra số 2
75 1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
1.1. Xuất phát từ ưu điểm của dạy học tích hợp
Dạy học tích hợp là một quan điểm dạy học hiện đại đang được quan tâm
nghiên cứu và áp dụng vào nhà trường ở nhiều nước trên thế giới và ở Việt
Nam trong những năm gần đây. Qua việc dạy học tích hợp giúp học sinh được
rèn luyện thói quen tư duy, nhận thức vấn đề một cách có hệ thống và lôgic.
Qua đó, học sinh cũng thấy được mối quan hệ biện chứng giữa các kiến thức
được học trong chương trình.
1.2. Xuất phát từ đặc điểm môn Sinh học
Chương trình Sinh học 12, Trung học phổ thông thể hiện mối liên hệ mật
thiết về kiến thức giữa các vấn đề, các phân môn trong Sinh học như giữa Tế
bào học, Sinh lý học, Di truyền học, Tiến hóa và Sinh thái học. Sinh thái học
là phân môn của Sinh học được tổng hợp từ nhiều nội dung khác, đặc biệt là
các kiến thức chuyên khoa. Vì vậy, sử dụng quan điểm tích hợp trong dạy học
phần Sinh thái học là một tất yếu khách quan.
1.3. Xuất phát từ cấu trúc chương trình Sinh học phổ thông
Ở chương trình Sinh học phổ thông, phần Sinh thái học là nội dung được
dạy cuối cùng của chương trình mỗi cấp. Việc tích hợp nội dung những phân
môn khác vào dạy học phần Sinh thái học sẽ giúp học sinh hiểu được sâu sắc
kiến thức mới, đồng thời có thể củng cố, khắc sâu kiến thức cũ và rèn luyện
- Dạy học phần Sinh thái học theo hướng tích hợp các kiến thức chuyên
khoa của Sinh học bằng việc sử dụng các biện pháp, phương pháp và hình
thức tổ chức dạy học nào?
6. Giả thuyết khoa học
Tích hợp các kiến thức chuyên khoa của Sinh học trong dạy học phần
Sinh thái học - Sinh học 12 giúp người học hiểu rõ bản chất của các nguyên lý
và các quá trình sinh học, nâng cao năng lực hệ thống hóa kiến thức cho
người học. 3
7. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu phương pháp áp dụng tích hợp ở một số nội dung phần
Sinh thái học - Sinh học 12.
8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Ý nghĩa lý luận: Làm sáng tỏ cơ sở khoa học của dạy học Sinh học
theo hướng tích hợp các kiến thức chuyên khoa.
- Ý nghĩa thực tiễn:
Xây dựng được một số nguyên tắc dạy học phần Sinh thái học - Sinh học
12 theo hướng tích hợp kiến thức chuyên khoa của Sinh học.
Luận văn có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho giáo viên về dạy học
tích hợp.
9. Phương pháp nghiên cứu
- Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận: phân tích, hệ thống hóa cơ sở
lý luận về dạy học tích hợp.
- Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn:
+ Điều tra khảo sát thực tế việc dạy học phần Sinh thái học - Sinh học 12
nói chung và tích hợp kiến thức các chuyên khoa của Sinh học nói riêng thông
qua phỏng vấn, dự giờ, thăm lớp ở một số trường Trung học phổ thông.
+ Quan sát, điều tra - khảo sát bằng phiếu hỏi, tổng kết kinh nghiệm, tiến
tích hợp của W.G. Wraga (2009) [27].
Như vậy, có thể thấy rằng việc tích hợp trong dạy học đã và đang thu
hút sự quan tâm của không ít nhà sư phạm trên thế giới.
1.1.2. Tình hình nghiên cứu về dạy học tích hợp trong nước
Ở Việt Nam đã có những tài liệu nghiên cứu vận dụng quan điểm tích
hợp trong dạy học.
Trong đề tài Dạy học tích hợp, tác giả Trần Bá Hoành (1993) đưa ra
một số khái niệm nền tảng về sư phạm tích hợp, các quan điểm và mục tiêu
của sư phạm tích hợp, điều kiện và triển vọng để triển khai dạy học theo
hướng tích hợp ở trường phổ thông tại Việt Nam. [7]
Lê Trọng Sơn (1999), với đề tài Vận dụng tích hợp giáo dục dân số qua
dạy học giải phẫu người ở lớp 9 phổ thông THCS. Theo tác giả, giáo dục dân
số được lồng ghép vào môn Giải phẫu sinh lý người là thích hợp nhất cả ở độ
tuổi của học sinh cũng như nội dung môn học. Ông đã chỉ ra mối quan hệ
giữa những tri thức giải phẫu con người và tri thức dân số từ đó vận dụng
quan điểm tích hợp để lồng ghép các kiến thức dân số cần thiết vào các bài
học có liên quan. Đó chính là bản chất của giáo dục tích hợp. [14] 6
Nguyễn Phúc Chính và Trần Thị Mai Lan (2009), lại đề cập đến Tích
hợp giáo dục hướng nghiệp trong dạy học vi sinh vật học (Sinh học 10). Việc
tích hợp giáo dục hướng nghiệp trong các môn học ở trường phổ thông sẽ đạt
được mục tiêu kép vừa nâng cao chất lượng dạy học môn học, vừa góp phần
giúp HS định hướng nghề nghiệp sau này. Các tác giả đã nghiên cứu nội dung
của phần Vi Sinh Vật học lớp 10, từ đó đưa ra một số nguyên tắc và biện pháp
tích hợp giáo dục hướng nghiệp trong dạy học vi sinh vật. [3]
Tài liệu “Phương pháp dạy học Sinh học ở trường Trung học phổ
thông” của tác giả Nguyễn Thế Hưng (2012) đã nêu rõ một số quan điểm và
phương pháp dạy học hiện đại, trong đó có dạy học tích hợp. [8]
Theo Phạm Văn Lập: “Tích hợp có nghĩa là những kiến thức, kỹ năng
học được ở môn học này, phần này của môn học được sử dụng như những
công cụ để nghiên cứu học tập trong môn học khác, trong các phần khác của
cùng một môn học”. [11]
Trong luận văn này, tích hợp được giới hạn trong việc sử dụng những
kiến thức, kỹ năng học được ở môn học khác hoặc phần khác của cùng một
môn học để làm công cụ nghiên cứu học tập, tạo thành một nội dung thống
nhất.
1.2.1.2. Khái niệm về dạy học tích hợp
Từ thế kỷ XV đến thế kỷ XIX, các khoa học tự nhiên đã nghiên cứu
giới tự nhiên theo tư duy phân tích, mỗi khoa học tự nhiên nghiên cứu một
dạng vật chất, một hình thức vận động của vật chất trong tự nhiên. Tuy nhiên,
bản thân giới tự nhiên là một thể thống nhất. Vì vậy, sang thế kỷ XX đã xuất
hiện những khoa học liên ngành, gian ngành, hình thành những tri thức đa
ngành, liên ngành. Các khoa học tự nhiên đã chuyển từ tiếp cận “phân tích -
cấu trúc” sang tiếp cận “tổng hợp - hệ thống”. Sự thống nhất của tư duy phân 8
tích và tổng hợp (cả hai thao tác này đều cần thiết cho sự phát triển nhận thức)
đã tạo nên tiếp cận “cấu trúc - hệ thống” đem lại cách nhận thức biện chứng
về quan hệ giữa bộ phận và toàn thể.
Xu hướng phát triển của khoa học ngày nay là tiếp tục phân hóa sâu
song song với tích hợp liên môn, liên ngành ngày càng rộng. Chính vì thế,
việc giảng dạy các môn khoa học trong nhà trường phải phản ánh sự phát
triển hiện đại của khoa học, không thể giảng dạy các khoa học như là các tri
thức riêng rẽ. Mặt khác, như đã nói ở trên, khối lượng tri thức khoa học đang
gia tăng nhanh chóng mà thời gian học tập trong nhà trường có hạn, do đó
phải chuyển từ dạy các môn riêng rẽ sang giảng dạy các môn tích hợp.
Theo Xavier Roegiers (1996), “Sư phạm tích hợp là một quan niệm về
Theo UNESCO, “Dạy học tích hợp các khoa học được định nghĩa là một
cách trình bày các khái niệm và nguyên lí khoa học cho phép diễn đạt sự
thống nhất cơ bản của các tư tưởng khoa học, tránh nhấn quá mạnh sự sai
khác giữa các lĩnh vực khoa học khác nhau” [17]. Định nghĩa của UNESCO
cho thấy dạy học tích hợp xuất phát từ quan niệm về quá trình học tập hình
thành ở học sinh những năng lực ở trình độ cao, đáp ứng yêu cầu của xã hội.
Quá trình dạy học tích hợp bao gồm những hoạt động tích hợp giúp học sinh
biết cách phối hợp các kiến thức, kĩ năng và thao tác một cách có hệ thống.
Như vậy, dạy học tích hợp là quá trình dạy học mà trong cùng một thời
lượng học tập, học sinh thu nhận được đồng thời nhiều đơn vị kiến thức, góp
phần hình thành ở học sinh những năng lực rõ ràng, làm cho quá trình học tập
có ý nghĩa thực tế.
1.2.1.3. Các quan điểm về tích hợp trong dạy học
Trong dạy học tích hợp, điều cần thiết đầu tiên là phải “vượt lên trên
cái nhìn bộ môn” – tức là vượt lên trên cái nhìn quen thuộc về vai trò của từng
môn học riêng rẽ, quan niệm đúng hơn về quan hệ tương tác giữa các môn
học. Theo Hainaut (1977) có 4 quan điểm khác nhau đối với việc dạy học các
môn học: [21]
* Quan điểm “đơn môn”: Chương trình học được xây dựng theo hệ
thống riêng biệt. Mỗi nội dung khoa học, người học được tìm hiểu trong một 10
môn. Các môn học được tiếp cận theo cách riêng rẽ, không liên quan đến
nhau. Hiện nay, có rất nhiều môn học khác nhau. Nếu theo quan điểm đơn
môn, thì người học được học môn nào sẽ chỉ biết đến môn học đó chứ không
thấy được mối liên quan giữa các môn học với nhau.
* Quan điểm “đa môn”: Thực chất là cùng một vấn đề được nghiên cứu
theo những quan điểm khác nhau, nghĩa là theo những môn học khác nhau. Ví
dụ, khi học về vấn đề nhà ở, người học có thể tìm hiểu theo lĩnh vực kiến trúc,
độ trao đổi chất hay không? Tại sao các tế bào vi khuẩn lại có kích thước rất
nhỏ? Tại sao vi khuẩn lại có thể sinh sản rất nhanh (một chu kỳ tế bào chỉ
trong khoảng 20 – 30 phút trong khi ở người chu kỳ tế bào của người là 24
giờ)?
Tất cả các câu hỏi mặc dù rất đa dạng như vậy đều có thể trả lời bằng
một nguyên lý hết sức đơn giản. Đó là kích thước tế bào càng nhỏ thì tỷ lệ
giữa bề mặt màng tế bào trên thể tích của tế bào (S/V) càng lớn. Tỷ lệ S/V
càng lớn thì việc trao đổi các chất qua màng xảy ra càng nhanh, sự vận
chuyển các chất qua màng tế bào bằng sự khuếch tán ở các tế bào nhỏ cũng sẽ
xảy ra nhanh hơn so với tế bào có kích thước lớn. Để cho học sinh dễ hiểu,
giáo viên có thể cho các em học sinh tính thể tích và diện tích toàn phần (diện
tích tổng các mặt) của hai khối lập phương có cạnh 1 cm và cạnh 2 cm dựa
vào công thức tính đã học trong môn hình học lớp 9. Xét khối lập phương có
cạnh 1 cm: diện tích toàn phần bằng S = 6 x 1 x 1 = 6 cm
2
, thể tích bằng V= 1
x 1 x 1 = 1 cm
3
; do đó S/V= 6/1= 6. Xét khối lập phương có cạnh 2 cm: diện
tích toàn phần bằng S = 6 x 2 x 2 = 24 cm
2
, thể tích bằng V= 2 x 2 x 2 = 8 12
cm
3
do đó S/V= 24/8= 3. Suy ra khối lập phương kích thước nhỏ có tỉ lệ S/V
của lớn hơn khối lập phương kích thước lớn.
A
B
1 cm
2 cm 13
* Quan điểm “xuyên môn”: Theo quan điểm này, có thể phát triển
những kĩ năng cho người học, kĩ năng đó có thể sử dụng trong nhiều môn học,
nhiều tình huống. Chẳng hạn, nêu một giả thuyết, đọc các thông tin, giải một
bài toán Những kĩ năng chúng ta sẽ gọi là kỹ năng xuyên môn. Người học
có thể lĩnh hội được những kĩ năng này trong từng môn học hoặc có những
hoạt động chung cho nhiều môn học.
Nhu cầu phát triển xã hội hiện đại đòi hỏi nhà trường hướng tới quan
điểm liên môn và xuyên môn. Trong đó, quan điểm liên môn phối hợp sự
đóng góp của nhiều môn học để nghiên cứu và giải quyết mọi tình huống, còn
quan điểm xuyên môn lại tìm các phát triển ở học sinh những kĩ năng xuyên
môn, nghĩa là những kĩ năng có thể áp dụng mọi lúc mọi nơi. Theo Xavier
Roegier (1996) quan điểm liên môn có thể đưa ra những ứng dụng chung cho
nhiều môn học. Phối hợp các quá trình học tập của nhiều môn học khác nhau.
Cách tích hợp này tiến xa hơn các cách tích hợp thứ nhất vì nó dẫn đến hợp
nhất nhiều môn học. [24]
Những ứng dụng cho nhiều môn học thường được thực hiện ở cuối năm
học hay cuối cấp học. Ví dụ: các môn Vật lý, Hóa học, Sinh học vẫn được dạy
riêng rẽ nhưng đến cuối năm hoặc cuối cấp có một phần, một chương về
những vấn đề chung của khoa học tự nhiên và thành tựu ứng dụng thực tiễn,
học sinh được đánh giá bằng một bài thi tổng hợp kiến thức. Những ứng dụng
cho nhiều môn học được thực hiện ở những thời điểm cụ thể, đều đặn trong
năm học nhằm làm cho học sinh quen dần với việc sử dụng kiến thức những
môn học gần gũi nhau.
Khuynh hướng dạy học tích hợp cho phép rút ngắn thời gian dạy học,
đồng thời tăng cường được khối lượng và chất lượng thông tin của chương
trình và nội dung học.
Việc giảng dạy tích hợp rèn cho học sinh ý thức và kỹ năng vận dụng
kiến thức đã học vào giải quyết các vấn đề đặt ra trong học tập cũng như trong
thực tiễn cuộc sống. 15
Dạy học tích hợp giúp học sinh vận dụng sáng tạo kiến thức, kỹ năng,
phương pháp của khối tri thức toàn diện, hài hòa và hợp lý để giải quyết
những tình huống khác nhau và mới mẻ trong cuộc sống hiện đại.
Dạy học tích hợp giúp học sinh phát triển phối hợp nhiều kỹ năng, trong
đó có những kỹ năng mà các môn học đơn lẻ khó hình thành được.
1.2.1.6. Vai trò của người giáo viên trong quá trình dạy học tích hợp
Mục đích sử dụng tích hợp trong dạy học Sinh học nhằm nâng cao hiệu
quả giảng dạy, học sinh phát huy được tính tích cực chủ động sáng tạo. Câu
hỏi đặt ra là “khi tích hợp những nội dung mà học sinh đã biết vào dạy học để
đạt được mục đích nêu trên thì vai trò của người giáo viên có giảm nhẹ đi hay
không? Có thể khẳng định rằng, vai trò của người giáo viên không những
không giảm đi mà còn trở nên vô cùng quan trọng. Trong quá trình dạy học,
việc chuyển từ dạy và học thụ động sang dạy học tích cực, giáo viên không
còn đóng vai trò là người truyền đạt kiến thức, mà trở thành người thiết kế, tổ
chức các hoạt động theo nhóm nhỏ để học sinh chủ động chiếm lĩnh kiến
thức. Trên lớp học sinh là yếu tố chính, giáo viên là người gợi mở, động viên,
cố vấn, trọng tài trong các hoạt động tìm tòi, tranh luận của học sinh. Trước
khi lên lớp, giáo viên phải đầu tư rất nhiều công sức và thời gian soạn bài so
với bài soạn giảng trước đây. Ví như: tìm hiểu các kiến thức liên quan đến
kiến thức bài dạy, dự kiến tổ chức các hoạt động của học sinh, dự kiến
phương pháp truyền giảng phù hợp, các tình huống có thể phát sinh… Trong
viên
Nhiều phản hồi tích cực từ
giáo viên
Câu hỏi Chỉ tập trung vào sự kết nối
từ kiến thức đã học
Dựa theo sự lựa chọn của
học sinh
Vai trò của
giáo viên
Kết nối kiến thức mới với
kiến thức trước đó
Hoạt động theo nhóm, liên
môn, và cải thiện các hoạt
động của học sinh
Vai trò của
học sinh
Theo hướng dẫn của giáo
viên, nhớ các kiến thức đã
được học, làm việc một
mình
Được lựa chọn, quyết định,
và học tập như là một thành
viên trong nhóm
Bảng 1 cho thấy ưu thế nổi bật của chương trình dạy học tích hợp so với
dạy học truyền thống. Wraga [26] nhấn mạnh rằng dạy học tích hợp làm cho
việc học có nhiều ý nghĩa hơn khi xét theo góc độ liên kết học sinh và học 17