Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN
***************

NGUYỄN THỊ THANH HÀ

SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP GRAP ĐỂ
NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC
PHẦN SINH HỌC TẾ BÀO,
SINH HỌC 10 - CTC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Phƣơng pháp dạy học Sinh học

Hà Nội - Năm 2012

Nguyễn Thị Thanh Hà

K34A - Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN

Phương pháp dạy học Sinh học, khoa Sinh-KTNN, trường Đại học Sư phạm
Hà Nội 2 đã giúp đỡ em trong quá trình hoàn thành tốt khóa luận.
Tôi xin chân thành cảm ơn những người thân trong gia đình và bạn bè
đã động viên giúp đỡ tôi trong thời gian qua.
Hà Nội, ngày 15 tháng 5 năm 2012
Người thực hiện

Nguyễn Thị Thanh Hà

Nguyễn Thị Thanh Hà

K34A - Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

LỜI CAM ĐOAN
Đề tài “Sử dụng phương pháp grap để nâng cao hiệu quả dạy học
phần Sinh học tế bào, Sinh học 10 - CTC” đã được hoàn thành dưới sự
hướng dẫn của ThS. Hoàng Thị Kim Huyền và sự cố gắng của bản thân tôi.
Tôi xin cam đoan những kết quả trong khóa luận là kết quả nghiên cứu
của riêng tôi, không trùng với kết quả nghiên cứu của bất kỳ tác giả khác.
Nếu có sai xót gì tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.

Hà Nội, ngày 15 tháng 5 năm 2012
Người thực hiện

Nguyễn Thị Thanh Hà


GV

Giáo viên

4

HC

Hợp chất

5

HS

Học sinh

6

LK / LKCHT

Liên kết / Liên kết cộng hóa trị

7

LNC

Lưới nội chất

8


PHT

Phiếu học tập

14

Ptt

Áp suất thẩm thấu

15

rARN

ARN ribôxôm

16

SGK

Sách giáo khoa

17

tARN

ARN vận chuyển

18

Trường ĐHSP Hà Nội 2

MỤC LỤC
PHẦN I: MỞ ĐẦU .......................................................................... 1
I. Lý do chọn đề tài ....................................................................................... 1
II. Mục đích nghiên cứu ................................................................................ 3
III. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................. 3
IV. Nhiệm vụ nghiên cứu .............................................................................. 3
V. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 4
VI . Những đóng góp của đề tài .................................................................... 4

PHẦN II. NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ............... 5
Chƣơng 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ............... 5
1.1. Tổng quan các vấn đề liên quan đến đề tài nghiên cứu ..................... 5
1.1.1. Tình hình nghiên cứu về lí thuyết grap trên thế
.......................................
giới
5
1.1.2. Tình hình nghiên cứu vận dụng lý thuyết graptrong dạy học ở
nước ngoài. ..................................................................................................................... 5
1.1.3. Tình hình nghiên cứu vận dụng lý thuyết grap trong dạy học ở
Việt Nam ........................................................................................................................ 6
1.2. Cơ sở lý luận ..................................................................................... 6
1.2.1. Khái niệm về lý thuyết grap................................................................................ 6
1.2.2. Các nguyên tắc xây dựng grap........................................................................... 7
1.2.3. Phân loại grap
........................................................................................................ 9
1.2.4. Sử dụng lý thuyết grap trong dạy - học Sinh học..........................................16
1.3. Cơ sở thực tiễn ................................................................................. 20
Chƣơng 2. PHÂN TÍCH CẤU TRÚC NỘI DUNG, TÍNH LOGIC CỦA

3.4.3. Phương pháp đánh giá.......................................................................................65
3.4.4. Kết quả .................................................................................................................65
3.5. Thiết kế một số giáo án minh họa .................................................... 66

PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. .................................. 80
1. Kết luận ................................................................................................ 80
2. Kiến nghị. .............................................................................................. 80

Tài liệu tham khảo……………………………………………….81
Phụ lục

Nguyễn Thị Thanh Hà

K34A - Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

PHẦN I: MỞ ĐẦU
I. Lý do chọn đề tài
1. Yêu cầu cấp bách của việc đổi mới giáo dục
Nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo là một mục tiêu quan trọng của
sự nghiệp đổi mới giáo dục hiện nay ở nước ta, trong đó đổi mới phương pháp
dạy học được coi là một trong những nhiệm vụ chiến lược.
Định hướng chung của việc đổi mới phương pháp dạy học là: “Đổi mới phương
pháp dạy học ở tất cả các cấp và bậc học, kết hợp tốt học với hành, gắn nhà trường
với xã hội. Áp dụng những phương pháp dạy học hiện đại để bồi dưỡng cho HS
những năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quết vấn đề” (Ban chấp hành trung

phận kiến thức chứ không chú trọng tới khâu tổng kết lại kiến thức - đưa kiến
thức đã học vào một hệ thống hoàn chỉnh. HS tiếp nhận kiến thức một cách
rời rạc, không có khả năng bao quát kiến thức, tìm ra mối liên hệ giữa các
thành phần kiến thức, ghi nhớ một cách máy móc. Do đó phần lớn HS chỉ
thấy “cây” mà không thấy “rừng”, HS học “Tế bào học” mà không phải là
“Sinh học tế bào”, chỉ thấy được trạng thái tĩnh mà không thấy được trạng
thái động của hệ sống.
Chính điều đó đã làm hạn chế tư duy của HS, khiến cho việc học tập trở
nên khó khăn, nặng nề. Nhất là với thực trạng hiện nay, chúng ta đang đứng
trước một khối kiến thức khổng lồ, một câu hỏi lớn đặt ra là: Làm sao HS có
thể tự mình chiếm lĩnh được khối lượng kiến thức đó?
3. Những ƣu điểm của phƣơng pháp grap
Grap là một chuyên ngành toán học hiện đai đã được ứng dụng vào nhiều ngành
khoa học khác nhau như: khoa học, kỹ thuật, kinh tế học, điều khiển học, vận trù học,
xây dựng, giao thông, quản lý, nghiên cứu khoa học, thiết kế dự án, tâm lý học và
khoa học giáo dục…
 Về mặt nhận thức luận có thể xem grap toán học là phương pháp khoa
học có tính khái quát cao, có tính ổn định vững chắc để mã hóa các mối quan
hệ của các đối tượng nghiên cứu.
 Những nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy grap toán học là đồ thị biểu
diễn quan hệ mang tính hệ thống giữa các đối tượng được miêu tả, mà trong cấu
trúc nội dung các môn học, các thành phần kiến thức dạy học trong một giáo trình,
một chương, một bài cũng được sắp xếp thành hệ thống kiến thức có mối quan hệ
chặt chẽ với nhau.

Nguyễn Thị Thanh Hà

2

K34A - Sinh

học Sinh học .
- Lấy ý kiến đánh giá của giáo viên phổ thông về chất lượng grap đã xây dựng.

Nguyễn Thị Thanh Hà

3

K34A - Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

V. Phƣơng pháp nghiên cứu
1. Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết
Nghiên cứu về lý thuyết grap, các giáo trình lí luận dạy học, SGK và các
tài liệu có liên quan đến đề tài.
2. Phƣơng pháp điều tra cơ bản
- Điều tra hiểu biết của GV về lý thuyết grap và việc vận dụng phương
pháp grap trong dạy học Sinh học.
- Tham khảo ý kiến của một số GV về việc vận dụng phương pháp grap
trong dạy học.
3. Phƣơng pháp chuyên gia
Xin ý kiến nhận xé t đánh giá của một số GV giảng dạy bộ môn Sinh học
ở một số trường THPT và một số chuyên gia về chất lượng grap đã xây dựng.
VI . Những đóng góp của đề tài
- Làm sáng tỏ cơ sở lý luận cho phương pháp dạy học theo hướng dạy
học tích cực, chủ động, phát huy được tư duy logic của HS.
- Xây dựng được hệ thống grap làm phong phú thêm phương tiện dạy học

kinh tế học.
1.1.2. Tình hình nghiên cứu vận dụng lý thuyết
grap trong dạy học ở nƣớc ngoa
. ̀i
- Năm 1965, tại Liên Xô (cũ), A.M.Xokhor là người đầu tiên đã vận
dụng một số quan điểm của lý thuyết grap để mô hình hóa nội dung tài liệu
giáo khoa (một khái niệm, một đị nh luật...).
- Năm 1965, V. X. Poloxin dựa t heo cách làm của A . M. Xokhor đã
dùng phương pháp grap để diễn tả trực quan những diễn biến của một tình
huống dạy học, tức là đã diễn tả bằng một sơ đồ trực quan trì nh tự những hoạt
động của GV và HS trong việc thực hiện một thí nghiệm hóa học.
- Năm 1972, V.P.Grakumôp đã sử dụng phương pháp grap để mô hình
hóa các tình huố ng của dạy học nêu vấn đề - một việc làm cần thiết để phát
huy tính tích cực của HS.

Nguyễn Thị Thanh Hà

5

K34A - Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

1.1.3. Tình hình nghiên cứu vận dụng lý thuyết
grap trong dạy học ở Việt Nam
- Ở Việt Nam, từ năm 1971, Giáo sư Nguyễn Ngọc Quang là người đầu
tiên đã nghiên cứu chuyển hóa grap toán học thành grap dạy học và đã công bố


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Nhưng, từ grap trong lý thuyết grap lại bắt nguồn từ từ “graphic” có
nghĩa là tạo ra một hình ảnh rõ ràng, chi tiết, sinh động trong tư duy.
“Phương pháp grap dạy học được hiểu là phương pháp tổ chức rèn
luyện tạo được những sơ đồ học tập ở trong tư duy của HS. Trên cơ sở đó
hình thành một phong cách tư duy khoa học mang tính hệ thống”.
1.2.2. Các nguyên tắc xây dựng grap
1.2.2.1. Nguyên tắc thống nhất giƣ̃a mu
c tiêu
̣ - nội dung- phƣơng phaṕ dạy học
Nguyên tắc này đòi hỏi khi thiết kế grap dạy học phải thống nhất được ba
thành tố cơ bản của quá rình
t dạy học là mục tiêu- nội dung và phương pháp.
Thống nhất giữa mục tiêu - nội dung - phương pháp dạy h ọc trong việc
thiết kế grap dạy học phải trả lời các câu hỏi sau:
a) Thiết kế grap để làm gì?
- HS phải đạt được những gì sau khi kết thúc bài học?
- Các kiểu dạy học nào phù hợp với mục tiêu đề ra?
- Cần đặt các tì nh huống dạy học nào để đạt được các mục tiêu đề ra?
- Có cách nào biết được HS đã đạt hay không đạt được những mục tiêu
đã đề ra?
b) Grap được thiết kế như thế nào?
- Nội dung cần lập thuộc loại kiến thức nào?
- Xác định các yếu tố cấu trúc trong một tổng thể nhất đị nh?
- Các đơn vị cấu trúc trong nội dung đó liên hệ với nhau như thế nào?
- Việc thiết kế grap liên quan đến việc sử dụng grap như thế nào?

1.2.2.3. Nguyên tắc thống nhất giƣ̃a cụ thể và trừu tƣợng
Con đường nhận thức bao gồm 3 giai đoạn kết tiếp nhau là: Giai đoạn tri
giác cảm tính về hiện thực; giai đoạn tư duy trừu tượng; giai đoạn tái sinh cụ thể
tư duy.
Trong quá trì nh nhận thức , ở giai đoạn đầu grap có tác dụng chuyển từ
cái cụ thể thành cái tr ừu tượng và nó trở thành cái tr ừu tượng xuất phát . Còn
trong giai đoạn tái sinh cụ thể , grap có tác dụng chuyển từ cái tr ừu tượng
thành cái cụ thể . Như vậy, dùng grap thống nhất giữa cái cụ thể và cái tr ừu
tượng trong tư duy sẽ làm cho hoạt động tư duy hiệu quả hơn.
1.2.2.4. Nguyên tắc thống nhất giƣ̃a dạy và học
Thống nhất giữa dạy và học trong dạy học bằng

grap tức là trong khâu

thiết kế và sử dụng grap phải thể hiện rõ vai trò tổ c hức, chỉ đạo của GV để
phát huy tính tích cực, tự lực của HS trong quá trì nh lĩ nh hội tri thức.

Nguyễn Thị Thanh Hà

8

K34A - Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Thực hiện nguyên tắc thống nhất


Nguyễn Thị Thanh Hà

9

K34A - Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

(*) Bài toán về “đường đi”
Trong một grap nếu có một dãy cạnh nối tiếp nhau (hai cạnh nối tiếp là
hai cạnh có chung một đầu mút) thí được grap gọi là đường đi.
A

B

D

C

E

(*) Bài toán về cây
Cây còn gọi là cây tự do là một grap liên thông không có chu trì nh . Cho
T là một cây , thì giữa 2 đỉ nh bất kỳ của T luôn luôn tồn tại một và

chỉ một



Nguyễn Thị Thanh Hà

10

ab

K34A - Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

1.2.3.2. Phân loại grap trong dạy - học Sinh học
a. Grap nội dung
(*) Khái niệm:
Grap nội dung là tập hợp những yếu tố thành phần của một nội dung trí
dục và mối liên hệ bên trong giữa chúng với nhau, đồng thời diễn tả logic của
nội dung dạy học bằng một ngôn ngữ trực quan, khái quát và súc tí ch.
(*) Quy trình lập grap nội dung:
Xác định các đỉnh của grap

Kiểm tra tí nh
hợp lý của
grap

Không hợp lý
Thiết lập các cạnh


một sơ yêu cầu sau:
+ Phải chú ý đến tính khoa học, nghĩa là phải phản ánh được logic phát
trển bên trong tài liệu giáo khoa.
+ Phải đảm bảo tính sư phạm: Dễ thực hiện đối với GV, đồng thời dễ
hiểu đối với HS, đảm bảo tính trực quan cao.
(*) Ví dụ: Lập gap nội dung bài “Hô hấp tế bào”
Bước 1. Phân tích cấu trúc nội dung để xác định các đỉnh của grap
Trọng tâm của bài là: Các giai đoạn của quá trình hô hấp tế bào và năng
lượng được rút ra dần qua các giai đoạn để tổng hợp ATP. Trong mỗi giai
đoạn cần chỉ ra được: nơi xảy ra, nguyên liệu, sản phẩm, năng lượng được
giải phóng. Vì vậy, nơi xảy ra , nguyên liệu, sản phẩm, năng lượng được giải
phóng trong các giai đoạn được coi là các đỉnh của grap.
Bước 2. Thiết lập các cung
Thực chất là xác định mối quan hệ của các giai đoạn trong quá trình hô
hấp tế bào. Mỗi giai đoạn xảy ra ở các vị trí khác nhau, nhưng sản phẩm của
giai đoạn này lại là nguyên liệu của giai đoạn kia, vì thế các giai đoạn có mối
quan hệ chặt chẽ, mật thiết với nhau. Giai đoạn 1,2 tạo ra NADH và FADH2
là những phân tử còn dự trữ năng lượng. Đến giai đoạn 3 sẽ bị ôxi hóa thông
qua 1 chuỗi các phản ứng ôxi hóa - khử để tổng hợp nên các ATP.
Bước 3. Bố trí các đỉnh và các cung lên mặt phẳng
Sau khi xác định được các đỉnh và các cung, chúng ta đặt các đỉnh lên
mặt phẳng để tạo ra một grap nội dung hoàn chỉnh.
(Grap 32. Khái quát về hô hấp tế bào)

Nguyễn Thị Thanh Hà

12

K34A - Sinh


năng nhận thức của HS, năng lực của GV.
Bước 2. Xác định các hoạt động
Xác định các hoạt động trong một bài học có thể dựa vào grap nội dung
bài học hoặc dựa vào việc phân tí ch cấu trúc nội dung . Mỗi hoạt động tương
ứng với một đơn vị kiến thức chủ chốt.

Nguyễn Thị Thanh Hà

13

K34A - Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Bước 3. Xác định các thao tác trong mỗi hoạt động
Trong mỗi hoạt đ ộng, chúng ta cần xác địn h các thao tác chí nh để đạt
được mục tiêu.
Bước 4. Dùng bài toán con đường ngắn nhất để lập grap hoạt động theo
hướng tối ưu hóa bài học
Sau khi xác đị nh được các hoạt động và các thao tác của m

ột bài học ,

GV lập grap hoạt động dạy học mô tả diễn biến chính của bài học.
(*) Ví dụ: Lập grap hoạt động bài: Enzim
Bước 1. Xác định mục tiêu bài học
Học xong bài này, HS phải đạt được những yêu cầu sau:

- Vì sao cơ chất có thể liên kết được với trung tâm hoạt động?
T1.3. Lập grap về cấu trúc của enzim.
Hoạt động 2: HS trình bày được cơ chế tác động của enzim
T2.1. Quan sát phim và hình vẽ 14.1.
T2.2. Trả lời các câu hỏi:
- Mô tả lại cơ chế tác động của enzim?
- Kết quả của quá trình này là gì?
- Qua cơ chế tác động của enzim, em có thể rút ra được kết luận gì?
T2.3. Vận dụng: Đối với phản ứng thuận nghịch có cùng 1 enzim xúc tác
VD : A + B ↔ C.
- Nếu trong dung dịch nhiều A hơn thì điều gì sẽ xảy ra?
- Nếu trong dung dịch nhiều C hơn thì điều gì sẽ xảy ra?
T2.4. Lập grap về cơ chế tác động của enzim.
Hoạt động 3. Yếu tố ảnh hưởng
T3.1. Quan sát sơ đồ các nhân tố ảnh hưởng tới hoạt tính của enzim.
T3.2. Trả lời các câu hỏi:
- Có các yếu tố nào ảnh hưởng tới hoạt tính của enzim?
- Hoàn thành PHT:
Yếu tố

Cơ chế ảnh hưởng

T3.3. Lập grap các yếu tố ảnh hưởng và hoàn thành PHT.

Nguyễn Thị Thanh Hà

15

K34A - Sinh


GV hỏi: Dựa vào sự thay đổi màng có thể chia thành hình thức vận
chuyển các chất qua màng nào?

Nguyễn Thị Thanh Hà

16

K34A - Sinh


Khoá luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

HS: Đọc qua bài, kết hợp với kiến thức đã học, trả lời được 2 dạng:
Không biến dạng màng và biến dạng màng.
GV: Không biến dạng màng có các hình thức vận chuyển nào? Biến
dạng màng có các hình thức nào?
HS: + Không biến dạng màng gồm: vận chuyển thụ động và vận chuyển chủ
động.
+ Biến dạng màng: Nhập bào, xuất bào.
GV bổ sung: + Vận chuyển thụ động gồm: khuếch tán trực tiếp và
khuếch tán gián tiếp
+ Vận chuyển chủ động gồm: vận chuyển đơn cảng, vận
chuyển đối cảng, vận chuyển đồng cảng.
+ Nhập bào: ẩm bào, thực bào
GV: Trong các hình thức này, hình thức vận chuyển nào không tốn năng
lượng , hình thức nào tốn năng lượng ?
HS: Trả lời.
GV: Chỉnh lí kiến thức, đưa ra grap “Các hình thức vận chuyển các chất

- Ở chất nền của lục lạp có thành phần gì? Thành phần đó thực hiện chức
năng gì? (ADN + ribôxôm: di truyền ngoài nhân)
- Trên màng tilacôit của cấu trúc grana có chứa thành phần nào? Thực
hiện chức năng gì? (diệp lục và enzim quang hợp: chuyển năng lượng ánh
sáng thành năng lượng hóa học trong quá trình quang hợp).
GV chính xác nội dung, đưa ra grap: Sự phù hợp giữa cấu trúc và chức
năng của lục lạp (Grap 9.2).
(*) Mức độ thứ ba: HS tự lập các grap nội dung
- Đặc điểm:
+ Tổ chức HS làm việc độc lập hoặc làm việc nhóm.
+ HS tự lập grap nội dung cho một tổ hợp kiến thức hoặc một bài học.
- Cách thực hiện:
+ GV nêu vấn đề cần nghiên cứu
+ Từng nhóm HS thảo luận và lập grap nội dung
+ Các nhóm báo cáo kết quả
+ GV nhận xét và thống nhất grap chung.
Khi HS đã hì nh thành được kỹ năng lập grap, GV có thể tổ chức những
bài học mang tính tự học cao.

Nguyễn Thị Thanh Hà

18

K34A - Sinh