Trờng đại học vinh
Khoa sinh học
=== ===
nguyễn thị thảo
vận dụng tiếp cận cấu trúc - hệ thống để dạy
kiến thức chơng iii sinh trởng và phát triển
sinh học 11 cơ bản
khóa luận tốt nghiệp đại học
ngành phơng pháp dạy học sinh học
Vinh, 2010
= =
Trờng đại học vinh
Khoa sinh học
=== ===
vận dụng tiếp cận cấu trúc - hệ thống để dạy
kiến thức chơng iii sinh trởng và phát triển
sinh học 11 cơ bản
khóa luận tốt nghiệp đại học
ngành phơng pháp dạy học sinh học
Ngời hớng dẫn:
pgs. ts. nguyễn đình nhâm
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thảo
2.
Mục đích nghiên cứu..............................................................................
3.
Nhiệm vụ nghiên cứu.............................................................................
4.
Đối tượng nghiên cứu.............................................................................
5.
Giả thiết khoa học...................................................................................
6.
Phương pháp nghiên cứu........................................................................
7.
Những đóng góp mới của đề tài.............................................................
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU............................................................................
Chương 1. CƠ SƠ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA QUAN ĐIỂM
TIẾP CẬN HỆ THỐNG TRONG DẠY HỌC..........................
1.1.
Lịch sử vấn đề nghiên cứu.....................................................................
2.1.1. Mục tiêu chương..................................................................................
2.1.2 . Phân tích cấu trúc và nội dung chương sinh trưởng va phát triển.
..............................................................................................................
2.1.3. Thành phần kiến thức đặc trưng...........................................................
2.2.
Con đường logic để tổ chức dạy học theo kiểu tiếp cận cấu trúc hệ thống................................................................................................
2.3.
Quy trình vận dụng tiếp cận cấu trúc - hệ thống vào dạy học..............
2.4.
Vận dụng tiếp cận cấu trúc - hệ thống để dạy học kiến thức
chương III “Sinh trưởng và phát triển” - sinh học 11 cơ bản...............
2.5.
Thiết kế giáo án giảng dạy một số bài trong chương “Sinh trưởng
và phát triển” SH 11 - THPT (Ban cơ bản)..........................................
Bài 34.
Sinh trưởng ở thực vật........................................................
Bài 37.
Sinh trưởng và phát triển ở động vật.................................
Đối chứng
TN
Thực nghiệm
GV
Giáo viên
HS
Học sinh
PHT
Phiếu học tập
THPT
Trung học phổ thong
SGK
Sách giáo khoa
SH 11
Sinh học 11
Chương trình sinh học phổ thông mới do Bộ Giáo dục và Đào tạo ban
hành tháng 11 năm 2002 đã được thiết kế theo tiếp cận hệ thống, từ sinh học tế
bào → sinh học cá thể → sinh học trên cơ thể (quần thể → quần xã → hệ sinh
SV: Nguyễn Thị Thảo
7
Lớp: 47A - Sinh
Khóa luận tốt nghiệp
Trường Đại học Vinh
thái → sinh quyển). Ở sinh học 10 và 12 chương trình đã trình bày những hiện
tượng, quá trình, quan hệ chung cho mọi cơ thể sống, không phân biệt từng
nhóm đối tượng vi sinh vật, động vật, thực vật. Riêng ở lớp 11 chương trình sách
giáo khoa được trình bày theo cấu trúc sinh học cơ thể thực vật rồi đến sinh học
cơ thể động vật ở mỗi dấu hiệu đặc trưng cơ bản của cơ thể sống bao gồm:
chuyển hoá vật chất và năng lượng, cảm ứng, sinh trưởng và phát triển, sinh
sản. Điều này gây ra khó khăn cho việc hình thành những kiến thức đặc trưng
chung cho động vật và thực vật. Đề tài này muốn khắc phục khó khăn đó bằng
cách chọn con đường lôgic hợp lý để tổ chức dạy chương trình sinh học.
11. Vì chương trình sinh học trung học cơ sở thì học sinh đã được tiếp cận kiến
thức về đời sống thực vật, động vật nên ý định này có thể thực hiện được.
Với nội dung kiến thức và đặc điểm tâm sinh lý học sinh lớp 11 thì cần
phải có phương pháp dạy học sao cho khi học sinh nghiên cứu các đối tượng
cụ thể đã biết đặt nó trong hệ thống khái quát. Phương pháp này không chỉ
hình thành ở học sinh tri thức sâu sắc vững chắc mà còn rèn luyện các kỹ
3) Phân tích cấu trúc nội dung chương: “Sinh trưởng và phát triển” SH
11 - THPT (ban cơ bản).
4) Nghiên cứu và đề xuất các nguyên tắc vận dụng tiếp cận cấu trúc hệ thống trong dạy học chương: “Sinh trưởng và phát triển” SH 11 - THPT
(ban cơ bản) và các biện pháp dạy học triển khai tiếp cận đó để hình thành ở
học sinh các khái niệm về sinh trưởng và phát triển.
5) Thiết kế giáo án theo hướng vận dụng tiếp cận cấu trúc - hệ thống
để tổ chức hoạt động nhận thức nhằm phát huy tính tích cực, chủ động cho
học sinh trong tiếp thu tri thức mới.
6) Thực nghiệm sư phạm, đánh giá hiệu quả của việc vận dụng tiếp cận
hệ thống trong quá trình dạy học.
7) Xử lý kết quả thực nghiệm
4. Đối tượng nghiên cứu
4.1. Nội dung chương trình: Nghiên cứu cấu trúc chương trình SH - 11
THPT, tập trung chú ý vào chương: “Sinh trưởng và phát triển” SH 11 THPT (ban cơ bản), xác định những kiến thức cơ bản và mối quan hệ giữa
sinh trưởng và phát triển.
4.2. Điều tra tình hình vận dụng tiếp cận hệ thống vào dạy học sinh học
nói chung và chương: “Sinh trưởng và phát triển” SH 11 - THPT (ban cơ
bản), nói riêng của giáo viên dạy sinh ở các trường THPT.
SV: Nguyễn Thị Thảo
9
Lớp: 47A - Sinh
Khóa luận tốt nghiệp
Trường Đại học Vinh
Lớp: 47A - Sinh
Khóa luận tốt nghiệp
Trường Đại học Vinh
6.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
- Mục đích thực nghiệm: bước đầu kiểm chứng những giá trị và hiệu
quả của việc vận dụng tiếp cận Cấu trúc - hệ thống do mình thiết kế vào dạy
học chương: “Sinh trưởng và phát triển” SH 11 - THPT (ban cơ bản) trên một
số đối tượng cụ thể mà bản thân có thể tiến hành được.
- Quá trình thực nghiệm:
* Chọn trường lớp thực nghiệm
* Bố trí thực nghiệm
* Nghiên cứu thực nghiêm:
+) Thực nghiệm thăm dò: Tiến hành thực nghiệm thăm dò ở một số lớp
để chọn phương án thực nghiệm hiệu quả và sữa chữa sơ bộ về giáo án.
+) Thực nghiệm chính thức: Tiến hành trên 2 nhóm đối tượng là lớp
ĐC và TN với trình độ tương đương nhau. Một giáo viên trực tiếp giảng dạy 2
nhóm đối tượng này. Giáo án thực nghiệm là giáo án soạn theo vận dụng tiếp
cận cấu trúc - hệ thống. Giáo án đối chứng là giáo án do giáo viên trường sở
tại soạn.
- Kiểm tra sau thực nghiệm: Tiến hành kiểm tra ngay sau khi dạy
xong các bài thực nghiệm và đối chứng. Công cụ kiểm tra là trắc nghiệm
khách quan.
- Phân tích kết quả thực nghiệm:
+) Phân tích kết quả trong thực nghiệm.
Phân tích kết quả trước thực nghiệm.
1 n
∑ ni x i
n i =1
+) Điểm trung bình:
X =
+) Sai số trung bình:
m=
+) Phương sai
1
s =
n
1
n
2
10
∑ (x
i =1
i
Cv= 0 → 10% độ giao động nhỏ, độ tin cậy cao.
Cv = 10% → 30% giao động trung bình
Cv = 30→ 100% giao động lớn, độ tin cậy nhỏ
+) Hiệu trung bình cộng ( d TN − DC ) so sánh điểm trung bình cộng ( X ) của
nhóm lớp TN và ĐC trong các lần kiểm tra.
d TN − DC = X TN − X DC
Trong đó:
X TN = X : của lớp thực nghiệm
X DC = X : của lớp đối chứng
+) Độ tin cậy (Td): Kiểm định độ tin cậy về sự chênh lệch của 2 giá trị
trung bình cộng của TN và ĐC.
X TN − X DC
2
Td= S TN
nTN
2
S DC
+
n DC
Trong đó:
S2TN phương sai của lớp TN.
S2DC phương sai cảu lớp đối chứng
nTN số bài kiểm tra của lớp TN
nDC số bài kiểm tra của lớp ĐC
Giá trị tới hạn của Td là
14
Lớp: 47A - Sinh
Khóa luận tốt nghiệp
Trường Đại học Vinh
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Chương 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA QUAN ĐIỂM TIẾP
CẬN CẤU TRÚC - HỆ THỐNG TRONG DẠY HỌC
1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
1.1.1. Trên thế giới
Lý thuyết hệ thống được đề xướng năm 1940 bởi nhà sinh vật học
Ludwig von Bertalanffy (tên gọi: Lý thuyết những hệ thống Chung - General
Systems Theory, 1968), và bắt nguồn từ Ross Ashby (Giới thiệu tới Điều
khiển học, 1956).
Sự xuất hiện của "Lý thuyết hệ thống tổng quát", một lý thuyết thuộc
dạng những quan điểm khoa học chung mang tính hình thức và phổ quát, đã
thúc đẩy mong muốn của cộng đồng khoa học muốn tiến tới phổ quát hoá các
công cụ nhận thức khoa học và tiến tới sự nhận thức được đặc trưng mang
tính luận điểm của toàn bộ các phổ quát. Một trong những nhiệm vụ chính của
tiếp cận này là làm rõ và phân tích các quy luật, các quan hệ qua lại đối với
các lĩnh vực khác nhau của hiện thực. Do vậy cách tiếp cận hệ thống đã được
sử dụng trong lý thuyết đã nêu mang tính chất liên ngành, bởi vì nó tạo ra cơ
hội đem những quy luật và những khái niệm từ một lĩnh vực nhận thức sang
một lĩnh vực khác.
cách tiếp cận hệ thống trong việc ra quyết định về môi trường và phát triển, có
hai cách tiếp cận là tiếp cận cứng và tiếp cận mềm.
Lý thuyết hệ thống cũng đã được vận dụng trong lĩnh vực nghiên cứu
sinh học và xây dựng giáo trình sinh học, xây dựng các đề tài luận án như:
“Những vấn đề cải cách giáo dục đại cương trường phổ thông nước Việt Nam
dân chủ cộng hoà”(Nguyễn Như Ất, 1993), “Tiếp cận hiện đại hoạt động dạy
học” (Đỗ Ngọc Đạt, 1997) “Giáo dục môi trường qua dạy học sinh thái”
(Dương tiến Sĩ, 1999), “Vận dụng tiếp cận hệ thống phân tích nội dung sinh
thái học bậc trung học phổ thông tích hợp môi trường” (Phan Đức Duy, thông
báo khoa học, số 2 năm 1999).
“Vận dụng lý thuyết tiếp cận cấu trúc - hệ thống để nâng cao chất
lượng dạy học sinh học” (Nguyễn Phúc Chỉnh, 2002) “Sử dụng tiếp cận hệ
thống hình thành khái niệm trong chương trình sinh học 11”(Đỗ Thị Hà,
2002), “Quán triệt tư tưởng cấu trúc - hệ thống và tư tưởng tiến hoá trong dạy
học sinh học ở trường phổ thông” (Dương Tiến Sĩ, 2007)...
Lý thuyết hệ thống còn được ứng dụng trong cả lĩnh vực dạy học. “Xây
dựng và sử dụng bảng hệ thống trong dạy học sinh học lớp 10 THPT” (Trần
Hoàng Xuân, 2003), “Vận dụng tiếp cận cấu trúc - hệ thống khi dạy sinh học
11 thí điểm phân ban” (Nguyễn Thị Nghĩa, 2009) “Vận dụng quan điểm hệ
thống trong thiết kế và dạy học bài ôn tập chương phần sinh học tế bào lớp 10
- THPT” (Lê Hồng Điệp, 2007), ...
1.2. Cơ sở lý luận của quan điểm tiếp cận cấu trúc - hệ thống trong
dạy học
1.2.1. Khái niệm hệ thống
Khái niệm “hệ thống” là khái niệm cơ bản nhất của lý thuyết hệ thống.
Hiện nay có nhiều cách định nghĩa khác nhau về hệ thống.
SV: Nguyễn Thị Thảo
17
định nghĩa đó đều có những điểm chung, đó là tập hợp những yếu tố liên hệ
với nhau tạo thành sự thống nhất ổn định và tính chỉnh thể có những thuộc
tính và tính quy luật tổng hợp. Điều cơ bản nhất của hệ thống đó là các yếu tố
liên hệ và quan hệ với nhau theo những quy luật xác định của tự nhiên. Chính
những mối quan hệ này đã tạo nên những tính chất khác nhau của hệ thống.
SV: Nguyễn Thị Thảo
18
Lớp: 47A - Sinh
Khóa luận tốt nghiệp
Trường Đại học Vinh
Như vậy, có thể định nghĩa một cách khái quát, hệ thống là các phần tử
có mối liên hệ và quan hệ với nhau có sự tác động chi phối lên nhau theo
những quy luật nhất định để trở thành một chỉnh thể, làm xuất hiện những
thuộc tính mới của hệ thống mà những thuộc tính này không thể có ở từng
yếu tố riêng lẻ.
1.2.2. Khái niệm tiếp cận hệ thống
Lý thuyết hệ thống ra đời và nhanh chóng trở thành một công cụ nghiên
cứu của các nhà khoa học và nó đã được áp dụng một cách có hiệu quả trong
rất nhiều lĩnh vực khác nhau của cuộc sống, trong đó có lĩnh vực sinh học và
dạy học sinh học ở trường THPT.
Tiếp cận cấu trúc - hệ thống là phương pháp luận để nghiên cứu lý
thuyết các cấp tổ chức sống trong giới hữu cơ.
Hệ thống mang tính khách quan nhưng tiếp cận cấu trúc - hệ thống lại
mang tính chủ quan. Tiếp cận cấu trúc - hệ thống là phân tích cấu trúc và tổng
2) Phân chia hệ thống thành các hệ con, phân tích vị trí chức năng của
chúng trong hệ thống, chú ý đến thứ bậc trong cấu trúc của hệ thống.
3) nghiên cứu đầy đủ cả những mối liên hệ giữa các yếu tố, hệ con của
hệ thống và những mối liên hệ của hệ thống với môi trường, mỗi loại liên hệ
ấy có vị trí và chức năng nhất định trong một cấu trúc cụ thể.
4) Thông qua việc phân tích các mối liên hệ bên trong và bên ngoài hệ
thống, nghiên cứu phương thức tác động qua lại giữa các yếu tố, các bộ phận
cấu thành hệ thống, giữa hệ thống với môi trường tìm ra tính chỉnh thể (thuộc
tính) của hệ thống. Đó là nguyên tắc quan trọng nhất của phân tích hệ thống.
5) Để nhận thức hoạt động cần làm rõ các quá trình điều khiển của hệ
thống.
6) Phân tích hệ thống không chỉ nhằm nghiên cứu cấu trúc của hệ
thống, mà còn nghiên cứu cả quá trình phát triển của nó.
- Phương pháp tổng hợp hệ thống:
Tổng hợp và phân tích là hai mặt không thể tách rời trong quá trình tiếp
cận cấu trúc - hệ thống. Phương pháp phân tích hệ thống đi từ cái toàn thể đến
cái bộ phận thì phương pháp tổng hợp hệ thống lại là những thao tác đi từ cái
bộ phận đến cái toàn thể thông qua việc xác định cấu trúc hệ thống.
Tiếp cận hệ thống tập trung vào các đối tượng được nghiên cứu với các
thành phần khác trong hệ thống chứa nó. Tiếp cận phân tích tạo điều kiện cho
tổng hợp hệ thống vì nếu không nghiên cứu đi sâu vào chỉnh thể thì khó mô tả
được bức tranh toàn cảnh của chỉnh thể. Tổng hợp hệ thống lại chỉ ra hướng
cho sự phân tích tiếp theo. Cứ như vậy nhận thức ngày càng tiến sâu vào bản
chất của sự vật, hiện tượng.
SV: Nguyễn Thị Thảo
20
Lớp: 47A - Sinh
trung và hệ lớn.
Hệ nhỏ: Phân tử, tế bào
Cấp độ tổ chức sống
SV: Nguyễn Thị Thảo
Hệ trung: Mô, cơ quan, hê cơ quan, cơ thể
Hệ lớn:
xã, sinh
47Aquyển
- Sinh
21 Quần thể, loài, quầnLớp:
Khóa luận tốt nghiệp
Trường Đại học Vinh
- Sinh giới tồn tại nhiều hệ thống khác nhau. Ví dụ: hệ thống Thực vật,
hệ thống Động vật, hệ thống các dấu hiệu đặc trưng của cơ thể sống, v.v... , có
nghĩa là có nhiều cơ cấu, hệ thống, và sinh giới cũng có hiện tượng chồng
chất cơ cấu. Ví dụ, nếu xét một cá thể sinh vật thì bản thân nó là một hệ thống
của các cơ quan và hệ cơ quan, nhưng nó lại là bộ phận của một loài (hệ
thống phân loại), hoặc là bộ phận của quần thể. Việc phân chia các hệ thống
khác nhau như vậy là do cách tiếp cận khác nhau.
1.2.4.Tiếp cận hệ thống trong dạy học sinh học
1.2.4.1. Các nguyên tắc vận dụng tiếp cận cấu trúc - hệ thống vào
dạy học sinh học
Vận dụng tiếp cận hệ thống trong dạy học sinh học nói chung và sinh
học 11 nói riêng phải dựa trên 3 nguyên tắc sau:
- Nguyên tắc mối quan hệ giữa hệ lớn và hệ con: Hệ thống được đặc
thống đã sản sinh ra các phương pháp tiếp cận hệ thống. Tiếp cận cấu trúc hệ thống là xem xét một đối tượng nghiên cứu như là một hệ thống lớn bao
gồm những hệ thống con. Hệ con bao gồm những hệ nhỏ hơn, giữa các bộ
phận trong một hệ con và giữa các hệ con với nhau cũng như giữa hệ lớn với
môi trường cũng có những mối tương tác xác định. Nhờ mối tương tác này
mà hệ thống có những thuộc tính mới, những chất lượng mới vốn không có ở
những bộ phận riêng lẻ, chưa từng có trước đó và không phải là số cộng đơn
giản các tính chất của các bộ phận. Đó là những chất lượng mới mang tính
toàn vẹn hay tính tích hợp của hệ thống. Toàn hệ thống là một chỉnh thể có
khả năng tự điều chỉnh, tự thân vận động và phát triển.
Vận dụng tiếp cận cấu trúc hệ thống để phân tích cấu trúc nội dung của
kiến thức thì phải thực hiện đồng thời hai thao tác là phân tích cấu trúc và
tổng hợp hệ thống:
- Phân tích cấu trúc: Phân tích đầy đủ các yếu tố cấu trúc của đối tượng
nghiên cứu, sự phù hợp giữa các yếu tố cấu trúc với hệ thống, sự phù hợp
giữa các yếu tố cấu trúc với các chức năng của nó, giữa hệ thống sống với
môi trường.
- Tổng hợp hệ thống: Sau khi phân tích cấu trúc của hệ thống thì cần
phải tổng hợp các yếu tố đó lại trong một chỉnh thể trọn vẹn theo một quy luật
của tự nhiên
Việc xây dựng nội dung sách giáo khoa, đặc biệt là chương trình sinh
học lớp 11 đều dựa trên quan điểm, cấu trúc hệ thống, do đó nội dung kiến
SV: Nguyễn Thị Thảo
23
Lớp: 47A - Sinh
Khóa luận tốt nghiệp
SV: Nguyễn Thị Thảo
24
Lớp: 47A - Sinh
Khóa luận tốt nghiệp
Trường Đại học Vinh
Học sinh hiểu sâu hệ thống các khái niệm, quá trình, quy luật sinh học,
từ đó phân biệt rõ sự khác nhau giữa các cấp độ cơ thể với các cấp độ tổ chức
sống khác, giữa các sinh vật trong cùng một cấp độ.
- Sử dụng tiếp cận cấu trúc - hệ thống vào dạy học khắc phục khuynh
hướng đi sâu nghiên cứu từng bộ phận chi tiết của hệ sống mà không để ý đến
cấu trúc và chức năng, tính toàn thể của hệ thống, chỉ nhìn thấy trạng thái tĩnh
mà không nhìn thấy trạng thái động của hệ thống.
Tiếp cận cấu trúc hệ thống giúp khái quát hoá, hệ thống hoá các tri thức
hình thành tri thức khái niệm, thuộc tính quy luật sinh học.
Vận dụng tiếp cận cấu trúc - hệ thống vào dạy kiến thức cho học sinh,
ngoài việc giúp học sinh nắm được kiến thức một cách hệ thống còn góp phần
rèn luyện và phát triển năng lực tư duy, đặc biệt là tư duy hệ thống cho học sinh.
1.3. Cơ sở thực tiễn của đề tài
1.3.1. Tình hình nghiên cứu việc vận dụng tiếp cận cấu trúc - hệ
thống trong dạy học
Hiện nay, nước ta cũng như các nước trên thế giới đều tiến hành cải
cách giáo dục mà trọng tâm là đổi mới phương pháp dạy học. Hệ thống các
phương pháp dạy học được nhiều nhà giáo dục quan tâm là các phương pháp
dạy học tích cực.