SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LÀO CAI
TRƯỜNG THPT SỐ 1 VĂN BÀN
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
Kinh nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi thi giải toán
trên máy tính cầm tay môn Sinh học cấp THPT
- Họ và tên tác giả: Nguyễn Mạnh Cường
- Chức vụ: Phó hiệu trưởng
- Đơn vị công tác: Trường THPT số 1 Văn Bàn
Văn Bàn, tháng 5 năm 2014
Mục lục
STT
Nội dung
1
Phần I: Đặt vấn đề
2
Trang
I. Lý do chọn đề tài.
III. Biện pháp thực hiện
5
1. Lự chọn học sinh bồi dưỡng.
5
2. Xây dựng chương trình bồi dưỡng.
5
3. Kinh nghiệm về phương pháp giải một số dạng bài tập 6
sinh học cơ bản.
3
4. Hiệu quả sáng kiến
15
Phần II. Kết luận
15
Bảng ghi chú viết tắt
Viết tăt
Nội dung
dưỡng các tài năng trẻ, nhằm tạo dựng đội ngũ nhân tài cho đất nước. Trong
nghị quyết TW2 – khóa VIII của Đảng đã nhấn mạnh mục tiêu của giáo dục là
đầu tư cho chiến lược nhân tài, bồi dưỡng khả năng tư duy sáng tạo, kĩ năng
thực hành giỏi, giúp thế hệ trẻ rèn luyện trở thành những con người tài năng,
làm chủ tương lai đất nước.
Một trong số nhiệm vụ trong tâm trong kế hoạch phát triển giáo dục của
trường THPT số 1 Văn Bàn là đầu tư cho công tác bồi dưỡng, nâng cao chất
lượng công tác mũi nhọn, nâng cao số lượng và chất lượng học sinh tham gia
các cuộc thi, kì thi các cấp. Hướng tới phát triển toàn diện giáo dục trong nhà
trường.
Mặc dù công tác bồi dưỡng học sinh giỏi được nhà trường và mọi giáo
viên đặc biệt quan tâm, nhưng thành tích đạt được ở nhiều giáo viên là không
khả quan và chưa mang lại hiệu quả cao, trong đó có nhiều nguyên nhân. Theo
tôi nguyên nhân quan trọng nhất là giáo viên tham gia giảng dạy chưa có nhiều
kinh nghiệm trong công tác bồi dưỡng và chưa tâm huyết, nhiệt tình.
Chính vì vậy, tôi chọn đề tài này để nghiên cứu “Kinh nghiệm bồi dưỡng
học sinh giỏi thi giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh học cấp THPT”
nhằm chia sẻ và cùng trao đổi kinh nghiệm về công tác bồi dưỡng học sinh giỏi
thi giải toán trên máy tình cầm tay bộ môn Sinh học ở trường trung học phổ
thông, để công tác này ngày càng đạt hiệu quả cao.
II. Ý nghĩa của đề tài
Trong những năm vừa qua với yêu cầu thực tế của xã hội của đất nước,
việc đào tạo nguồn nhân lực trẻ cho đất nước ngày càng được chú trọng. Muốn
có nguồn nhân lực này thì việc bồi dưỡng thế hệ trẻ có tri thức vững vàng ngày
càng được coi trong hơn. Chính vì thế việc bồi dưỡng học sinh giỏi là nhân tố
quyết định cho tương lai đất nước.
Trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi học sinh được trang bị những kiến
thức toàn diện của bộ môn, chuẩn bị tốt nhất cho các em tham gia các kì thi có
tính chất quyết định đến tương lai của các em sau này.
Phần II: Nội dung sáng kiến kinh nghiệm
I. Cơ sở lý luận
Trong giáo dục chất lượng giáo dục là kết quả của phương pháp, hình thức tổ
chức dạy học của thầy và cách thức học của trò. Một học sinh vốn thông minh
nhưng không được tôi luyện, kèm cặp, bồi dưỡng thường xuyên, đúng phương
pháp thì cũng khó có thể khẳng định, phát triển trí thông minh của mình. Nó đòi
hỏi sự trăn trở, tâm huyết ở mỗi giáo viên, đòi hỏi về đổi mới phương pháp bồi
dưỡng, điều kiện phục vụ dạy học và các tác động tích cực của toàn xã hội.
Trong chương trình Sinh học cấp THPT thời lượng dành cho việc hướng dẫn
học sinh giải bài tập Sinh học là rất ít, nên đa số học sinh không có kĩ năng giải
các bài toán Sinh học. Nhưng trong các đề thi tốt nghiệp, thi tuyển sinh Đại họcCao đẳng các bài tập Sinh học chiếm thời lượng 25 đến 35%, Bộ GD&ĐT, các
sở GD&ĐT đã tổ chức riêng một cuộc thi giải toán trên máy tính cầm tay trong
đó có bộ môn Sinh học.
II. Thực trạng của đề tài.
Trong những năm gần đây trường THPT số 1 Văn Bàn luôn đề cao, coi trọng
tác bồi dưỡng học sinh giỏi, bồi dưỡng học sinh giỏi thi giải toán trên máy tính
cầm tay, coi đó là một nhiệm vụ trọng tâm trong công tác nâng cao chất lượng
giáo dục toàn diện của nhà trường. Chất lượng học sinh giỏi các môn văn hóa và
học sinh giỏi thi giải toán trên máy tính cầm tay của nhà trường trong những
năm qua có nhiều chuyển biến tích cực, đặc biệt trong cuộc thi giải toán trên
máy tính cầm tay các môn học trong đó có bộ môn Sinh học đạt được nhiều kết
quả cao trong các cuộc thi cấp tỉnh và quốc gia. Tuy nhiên công tác bồi dưỡng
học sinh giỏi vẫn chỉ tập chung vào một bộ phận giáo viên có kinh nghiệm và
tâm huyết, nhiều giáo viên trẻ chưa thể tiếp cận tham gia công tác bồi dưỡng
hoặc chưa có đam mê, tâm huyết với lĩnh vực này.
Đặc thù của bộ môn Sinh học là môn khoa học tự nhiên nhưng mang nặng
tính lý thuyết, học sinh ít có thời gian, cơ hội để rèn luyện kĩ năng làm các bài
tập trong chương trình học. Do đó phần lớn học sinh không đủ khả năng giải các
dạng bài tập khó trong các kì thi. Vì vậy công tác bồi dưỡng học sinh thi giải
toán trên máy tính cầm tay môn Sinh học là một trong những giải pháp thiết
Trong xây dựng chương trình bồi dưỡng học sinh giỏi thi giải toán trên máy
tính cầm tay bộ môn Sinh học bản thân tôi đã hệ thống được các dạng bài tập cơ
bản sau:
- Bài tập về cơ sở vật chất và cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử và tế bào.
- Bài tập về các quy luật di truyền học.
- Bài tập về di truyền học quần thể.
- Bài tập về tiến hóa, đột biến.
- Bài tập về sinh thái học.
- Bài tập về tế bào học.
- Bài tập về sinh lý học.
- Bài tập vận dụng toán xác suất thông kê.
- Bài tập vận dụng kiến thức liên môn.
- Bài tập về di truyền học người.
Tuy nhiên trong phạm vi nghiên cứu của đề tài năm học 2013- 2014 bản thân
tôi nêu kinh nghiệm và phương pháp giải các dạng bài tập về quy luật di truyền
MenĐen, di truyền hoán vị gen, bài tập về xác định số kiểu gen tối đa trong
quần thể.
3. Kinh nghiệm về phương pháp giải một số dạng bài tập sinh học cơ bản.
3.1 Kinh nghiệm về phương pháp giải một số dạng bài tập di truyền
MenĐen.
- Xác định số kiểu tổ hợp: Số kiểu tổ hợp = số giao tử đực x số giao tử cái
Chú ý: Khi biết số kiểu tổ hợp biết số loại giao tử đực, giao tử cái biết
số cặp gen dị hợp trong kiểu gen của cha hoặc mẹ.
Cách giải:
Cách 1: Trước hết cần tìm số loại giao tử của bố và mẹ, sau đó đem nhân
với nhau thu được số kiểu tổ hợp (2 n x 2n = 4n, trong đó n là số cặp gen dị hợp
tử)
Cách 2: Xét phép lai cho từng cặp gen để tìm số kiểu tổ hợp cho mỗi cặp
Xét 4 phép lai độc lập nhau:
Aa x aa --> F1 :
1
1
Aa + aa -> có 2 tổ hợp
2
2
Bb x bb --> F1 :
1
1
Bb + bb -> có 2 tổ hợp
2
2
Cc
x Cc --> F1 :
DD x Dd
-->F1 :
1
2
1
CC , Cc, cc -> có 4 tổ hợp
4
aa x aa ---> F: 1aa
ứng với 1 kiểu gen, 1 kiểu hình
Sau đó dưạ vào phép lai từng cặp gen ta nhân xác suất với nhau thu được kết
quả.
Ví dụ: Nếu các gen phân li độc lập, và trội hoàn toàn thì phép lai
AABbCcDDeeFf x AaBBCcddEEff
a. Đời con tạo ra có số kiểu gen, kiểu hình là bao nhiêu?
b. Tỉ lệ kiểu gen AABBccDdEeff bằng bao nhiêu?
Xét 6 phép lai độc lập nhau: theo hướng dẫn trên.
a. Dựa vào quy luật xác suất trên cho từng cặp gen ta có: số kiểu gen đời con
tạo ra là 2 x 2 x 3 x 1 x 1 x 2 =24 kiểu gen.
Số kiểu hình là 1 x 1 x 2 x1 x 1 x 2 = 4 kiểu hình.
b. Tỉ lệ kiểu gen AABBccDdEeff là 1/2AA x 1/2BB x 1/4cc x 1Ee x 1/2ff
=1/32
3.2 Kinh nghiệm về phương pháp giải bài tập hoán vị gen.
3.2.1 Gen nằm trên các NST thường:
Phương pháp chung:
* Bước 1: Xét riêng từng cặp tính trạng => tương quan trội – lặn và quy ước
gen (nếu 1 gen quy định 1 tính trạng) hoặc quy luật di truyền chi phối (nếu là
tương tác gen), thành phần kiểu gen của cơ thể lai.
* Bước 2: Xét chung các cặp tính trạng để xác định quy luật di truyền chi
phối phép lai. Nếu khi lai 2 cơ thể mà kết quả phép lai giúp làm tăng biến dị tổ
hợp nhưng kết quả đó lại không bằng tích các nhóm tỉ lệ khi xét riêng thì chứng
tỏ quy luật hoán vị gen đã chi phối phép lai.
* Bước 3: Xác định kiểu gen của cơ thể lai và tần số hoán vị gen, tỉ lệ mỗi
ab
- Nếu đề bài không cho tỉ lệ của cá thể có kiểu gen đồng lặn mà chỉ cho loại
kiểu hình có thành phần gen là (A-; bb) hoặc ( aa; B-) thì:
+ Gọi x là tỉ lệ giao tử Ab (hoặc aB)
=> tỉ lệ giao tử AB (hoặc ab) = 0,5 – x (x ≤ 0,5)
+ Lập phương trình bậc 2 theo ẩn x:
x2 + 2x(0,5 – x) = % kiểu hình
Ab
aB
hoặc
−b
a−
+ Xác định x là giao tử liên kết hay hoán vị (nếu là giao tử liên kết thì tỉ lệ
sẽ ≥ 25%, nếu là giao tử hoán vị thì tỉ lệ sẽ ≤ 25%) => kiểu gen của cơ thể lai.
* Bước 4: Viết sơ đồ lai.
* Bước 5: Thống kê tỉ lệ kiểu gen và kiểu hình của phép lai.
* Lưu ý: Khi lập luận để tìm tỉ lệ giao tử của dạng bài này tam có thể sử
dụng hệ quả:
+ Với phép lai phân tích: Tỉ lệ KH 2 trội = 2 Lăn.
Tỉ lệ kiểu hình 1 trội, 1 lặn + 2 lặn = 0.5.
+ Với phép lai tự phối hoặc giao phối:
Tỉ lệ KH 2 trội -2 Lăn = 0.5
Tỉ lệ kiểu hình 1 trội, 1 lặn + 2 lặn = 0.25.
Từ đó tìm kiểu hình 2 lăn và tìm tỉ lệ giao từ ab so sánh xác định loại giao tử
và biện luận tìm f.
3.2.1.2. Bài tập lai 3 cặp gen:
tổng số giao tử thuộc mỗi nhóm
% trao đổi chéo đơn tại điểm 1. % trao đổi chéo đơn tại điểm 2
Tỉ lệTĐC kép =
tổng số giao tử thuộc mỗi nhóm
b. Nếu 3 cặp gen nằm trên 2 cặp NST tương đồng và có hoán vị gen Aa
BD
:
bd
- Số loại giao tử tạo thành là 8 và được chia làm 2 nhóm. Tỉ lệ mỗi loại giao
tử liên kết ≥ 12,5%; tỉ lệ mỗi loại giao tử hoán vị ≤ 12,5%.
- Phương pháp xác định tần số hoán vị gen:
+ Nếu là mỗi gen quy định 1 tính trạng: Lấy cơ thể có kiểu gen đồng lặn
để xác định f
+ Nếu đề bài không cho cơ thể đồng lặn thì đặt giao tử liên kết là x => giao
tử hoán vị là 0,25 – x => f.
+ Nếu có hiện tượng tương tác gen thì lấy cơ thể mang ít kiểu gen nhất để
xác đinh f.
3.2.1.3 Bài tập lai nhiều cặp gen, thuộc 2 cặp NST tương đồng
AB De
:
ab dE
- Nếu các gen liên kết hoàn toàn cho 4 loại giao tử bằng nhau và đều bằng
25%
- Trao đổi chéo đơn: số loại giao tử tạo thành = 8, được chia làm 2 nhóm. Tỉ
lệ mỗi loại giao tử liên kết ≥ 12,5%; tỉ lệ mỗi loại giao tử hoán vị ≤ 12,5%.
Ab D d
X X hoặc AaXBDXbd:
aB
Lưu ý: Khi có 2 cặp gen nằm trên cặp NST giới tính thì hiện tượng hoán vị
gen chỉ xảy ra ở giới đồng giao tử, không xảy ra ở giới dị giao tử.
Phương pháp giải:
- Xét riêng từng cặp tính trạng để xác định tương quan trội – lặn và thành
phần kiểu gen của cơ thể lai hoặc quy luật tương tác (nếu có tương tác gen).
- Xác định gen trên NST giới tính
- Xét chung các cặp tính trạng để xác định các gen trên có hiện tượng hoán
vị.
- Xác định tần số hoán vị gen
+ Nếu đề bài cho kết quả phép lai thì lấy cơ thể có kiểu hình lặn ở giới dị
giao ở đời sau để xác định f : m%XabY = 50%Y . 2m%Xab
+ Nếu đề bài không cho tỉ lệ kiểu hình lặn ở giới dị giao thì:
* Gọi giao tử liên kết của giới đồng giao là m => giao tử hoán vị là 0,25 – m
(vì có 3 cặp gen dị hợp do đó sẽ cho 8 loại giao tử được chia làm 2 nhóm với tỉ
lệ giao tử trong mỗi nhóm là như nhau).
* Giới dị giao cho 2 loại giao tử với tỉ lệ bằng nhau và bằng 50%
* Lập bảng để xác định tỉ lệ từng loại giao tử.
+ Nếu có tương tác gen thì lấy cá thể có ít kiểu gen nhất để xác định f.
- Viết sơ đồ lai.
- Thống kê tỉ lệ kiểu gen và kiểu hình.
3.3 Kinh nghiệm về phương pháp giải bài tập xác định số kiểu gen tối đa
trong quần thể.
3.3.1 Xác định số kiểu gen tối da trong quần thể trong trường hợp các gen
nằm trên NST thường.
sẽ được tính bằng tích các kiểu gen của từng locut gen.
Công thức tổng quát :
Trong quần thể có n gen khác nhau phân li độc lập.
- Với mỗi gen đều có r alen, thì số kiểu gen tối đa quần thể đạt được là : (
r (r + 1) n
)
2
- Với trường hợp có n gen, trong đó gen 1 có r1 alen, gen 2 có r2 alen,....gen n
có rn alen thì số kiểu gen tối đa trong quần thể đạt được là :
r (r + 1)
r1 (r1 + 1)
r (r + 1) r3 (r3 + 1)
x 2 2
x
x..............x n n
2
2
2
2
3.3.1.3. Trường hợp nhiều locut gen nằm trên một nhóm liên kết.
Nếu xét n locut gen cùng trên 1 NST thường, mỗi locut gen đều có r alen
bằng nhau thì số kiểu gen tối đa đạt được= rn ( r n + 1) /2
Nếu xét n locut gen cùng nằm trên một NST thường, trong đó các locut gen
có số alen khác nhau thì số kiểu gen tối đa
= r1 x r2 x r3 x..... .x r k ( r1 x r2 x r3 x..... .x r k + 1) /2
3.3.2. Xác định số kiểu gen tối đa trong quần thể trong trường hợp các gen
r1 x r2x........x rn
3.3.2.2. Trường hợp các gen nằm trên NST X, Y mang gen tương ứng.
Đối với bài toán có r gen nằm trên X, Y mang gen tương ứng ta thực hiện
các bước.
Bước 1 : Xác định số loại giao tử X và số loại giao tử Y
Bước 2: Tính số kiểu gen của giới đồng giao tử (XX) và tính số kiểu gen của
giới dị giao tử (XY)
Bước 3: Tính tổng số kiểu gen tối đa trong quần thể: Sẽ bằng tổng số kiểu
gen của 2 giới .
3.3.2.3 Trường hợp gen nằm trên cả NST thường và NST giới tính.
Trường hợp này trước hết ta xem bài toán cho có bao nhiêu nhóm gen liên
kết, mỗi nhóm gen liên kết có chứa bao nhiêu gen.
Bước 1: Tính số kiểu gen đối với từng nhóm liên kết. ( Dựa vào hướng dẫn
trên)
Bước 2: Với các gen nằm trong các nhóm gen liên kết khác nhau nên PLĐL
với nhau, vì vậy bước ta làm giống trường hợp nhiều locut gen phân li độc lập.
Tính số kiểu gen tối đa.
4. Hiệu quả của sáng kiến.
Trong quá trình áp dụng tại đơn vị trường THPT số 1 Văn Bàn với đối tượng
học sinh tham gia thi giải toán trên máy tính cấp tay môn Sinh học 3 năm qua
bản thân tôi đã thu được một số kết quả như sau:
Tiêu trí
Năm học
2011-2012
2
giải
1 giải ba, 1KK
Số học sinh tham
gia thi quốc gia
0
Ghi chú
Phần III. Kết luận.
Đề tài nghiên cứu “Kinh nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi thi giải toán trên
máy tính cầm tay môn Sinh học cấp THPT” có ý nghĩa thực tiễn với công tác
bồi dưỡng thi giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh học cấp THPT tại
trường THPT số 1 Văn Bàn cũng như các trường THPT khác. Đề tài giúp giáo
viên bộ môn có những kĩ năng và kinh nghiệm trong công tác bồi dưỡng học
sinh đăc biệt về kĩ năng giải toán của bộ môn Sinh học.
Đề tài có khả năng áp dụng tại các trường THPT khác với đối tượng học
sinh tham gia bồi dưỡng thi giải toán trên máy tính cầm tay và ôn thi chuyên
nghiệp. Trong thời gian tới bản thân tôi tiếp tục phát triển và hoàn thiện đề tài
đảm bảo tính toàn diện hơn cho tất cả các dạng bài tập và khai thác sâu hơn từng
dạng bài tập cụ thể.
Trong quá trình nghiên cứu đề tài bản thân tôi nhận thấy muốn đạt kết quả
cao trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi và bồi dưỡng học sinh thi giải toán
trên máy tính cầm tay giáo viên bài biết lựa chọn, khích lệ và truyền nhiệt huyết
cho học sinh, tạo niềm đam mê cho các em. Đồng thời giáo viên phải có kinh
nghiệm về tổ chức bồi dưỡng cho học sinh.
Trên đây là một số kinh nghiệm của bản thân tôi về công tác bồi dưỡng