BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
HỒ TẤN MINH
THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG GRAPH ĐỂ DẠY HỌC
CHƯƠNG SINH SẢN - SINH HỌC 11 THPT
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Nghệ An – 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
HỒ TẤN MINH
THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG GRAPH ĐỂ DẠY HỌC
CHƯƠNG SINH SẢN - SINH HỌC 11 THPT
Chuyên ngành : Lý luận và phương pháp dạy học môn Sinh vật
Mã số
: 60 14 01 11
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Người hướng dẫn khoa học:
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... i
MỤC LỤC ........................................................................................................ ii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN ......................... iv
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ................................................................... v
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ................................................................. vi
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài. ...................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................. 3
3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu .......................................................... 3
4. Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................ 4
5. Giả thuyết khoa học .................................................................................. 4
6. Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 5
7. Những đóng góp mới của luận văn ........................................................... 6
8. Cấu trúc của luận văn. ............................................................................... 6
NỘI DUNG....................................................................................................... 7
Chương 1: CỞ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC VẬN
DỤNG PHƯƠNG PHÁP SƠ ĐỒ GRAPH VÀO DẠY HỌC SINH
HỌC 11 ............................................................................................................. 7
1.1. Cơ sở lý luận ......................................................................................... 7
1.1.1. Sơ lược về lịch sử nghiên cứu về Graph ......................................... 7
1.1.2. Khái quát về lý thuyết của Graph. ................................................ 10
1.1.3. Cơ sở phương pháp luận của việc chuyển hóa Graph Toán học
thành Graph dạy học ............................................................................... 12
1.1.4. Graph trong dạy học ...................................................................... 14
1.2. Cơ sở thực tiễn của phương pháp Graph. ...................................... 17
1.2.1. Thực trạng sử dụng các phương pháp để dạy học Sinh học 11. ... 17
1.2.2. Nguyên nhân của thực trạng giảng dạy. ........................................ 21
1.3. Cơ sở thực tiễn của việc trong dạy học chương Sinh sản,
Sinh học 11 ................................................................................................. 22
3.4. Nhận xét, đánh giá hiệu quả của việc sử dụng Graph để dạy học
chương Sinh sản – Sinh học 11 ................................................................ 78
3.4.1. Phân tích định lượng ..................................................................... 78
3.4.2. Về mặt định tính ............................................................................ 78
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 80
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 78
PHỤ LỤC ....................................................................................................... 84
iv
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
Viết tắt
THPT
Đọc là
Trung học Phổ thông
GV
Giáo viên
HS
Học sinh
SSVT
Sinh sản vô tính
DH
Dạy học
v
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Số hiệu
Tên bảng
bảng
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
3.1
3.2
Kết quả điều tra thực trạng sử dụng phương pháp dạy
học sinh học của giáo viên
Việc nhận biết, xây dựng và sử dụng Graph của giáo
viên
Cách học bộ môn Sinh của học sinh
Kết quả học tập học kì 1 của nhóm học sinh được khảo
sát
3.6
3.7
Bảng tần suất (fi % ) - số HS đạt điểm xi các bài kiểm
tra trong thời gian thực nghiệm
Bảng tần suất hội tụ tiến (f %↑) - số HS đạt điểm xi trở
lên trong các bài kiểm tra
Bảng thống kê điểm số các bài kiểm tra mức độ ghi
nhớ kiến thức của học sinh
Bảng tần suất (fi % ) - số HS đạt điểm xi bài kiểm tra
sau thực nghiệm
72
73
74
74
vi
3.8
3.9
3.10
Đồ thị tần suất hội tụ tiến mức độ tiếp thu
kiến thức của các lần kiểm tra
Đồ thị tần suất điểm các lần kiểm tra mức độ
ghi nhớ kiến thức trong thực nghiệm
Đồ thị tần suất hội tụ tiến mức độ ghi nhớ
kiến thức của các bài kiểm tra
Trang
72
73
75
76
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
1.1. Xuất phát từ yêu cầu việc đổi mới phương pháp dạy học ở THPT
Trong thế kỉ XXI, nền giáo dục phải đào tạo ra những con người có trí
tuệ phát triển, giàu tính sáng tạo và tính nhân văn, năng động thích nghi với
mọi hoàn cảnh. Nghị quyết 4 khóa VII, nghị quyết 2 khóa VIII của hội nghị
Ban chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam đã đề cập rất cụ thể về
vấn đề đổi mới phương pháp giảng dạy ở mọi cấp học, bậc học.
Nghị quyết Trung ương 2 khoá VIII tiếp tục khẳng định “Phải đổi mới
phương pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện
hóa, trừu tượng hóa và cuối cùng mô hình hóa thông tin để ghi nhớ theo mô
hình.
Mô hình là vật thể được dựng lên dưới dạng sơ đồ, cấu trúc vật lí, dạng
kí hiệu hay công thức tương ứng với đối tượng nghiên cứu nhằm phản ánh, tái
tạo dưới dạng đơn giản và sơ đồ nghiên cứu. [4]
Mô hình hóa là một hành động học tập giúp con người diễn đạt logic
khái niệm một cách trực quan. Qua mô hình, các mối quan hệ của khái niệm
được chuyển vào trong mô hình. Việc dạy học sinh cách mô hình hóa các mối
quan hệ cũng như khả năng sử dụng mô hình đó để phân tích đối tượng là
việc làm cần thiết nhằm phát triển trí tuệ học sinh.
Sử dụng Graph trong dạy học thực chất là hoạt động mô hình hóa, tạo
ra các đối tượng nhận tạo tương tự về mặt nào đó với đối tượng hiện thực để
tiện cho việc nghiên cứu. Như vậy, Graph thuộc loại mô hình "mã hóa", tức là
loại mô hình mà các yếu tố trực quan bị loại bỏ, chỉ còn các mối quan hệ
logic. Loại mô hình này có ý nghĩa quan trọng trong các thao tác tư duy như
hình thành biểu tượng, trừu tượng hóa - khái quát hóa. [1] [4] [5]
Vận dụng Graph vào dạy học, học sinh sẽ lĩnh hội kiến thức nhanh
chóng vào độ bền của kiến thức cao. Sử dụng Grahp trong dạy học là cách
3
thức tổ chức tạo ra những sơ đồ học tập ở trong tư duy của học sinh; thúc đẩy
quá trình tự học, tự nghiên cứu, đặc biệt rèn luyện năng lực hệ thống hóa kiến
thức và năng lực sáng tạo của học sinh.
1.3. Xuất phát từ nội dung thực tế chương trình dạy học Sinh học 11
Môn sinh học là bộ môn nghiên cứu trên đối tượng sống, gồm nhiều
quá trình và hiện tượng liên quan đến sinh vật, đặc biệt chương Sinh sản ở
chương trình sinh học 11 THPT, thuộc phần kiến thức về khái niệm và quá
trình. GV cần giúp học sinh nắm rõ và có một cái nhìn tổng quát về sinh sản
THPT.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
4.1. Nghiên cứu tổng quan về lí thuyết Graph, tổng quan về tình hình
nghiên cứu việc sử dụng Graph trong dạy học nhằm phát huy tính tích cực
học tập của học sinh.
4.2. Nghiên cứu đặc điểm chương “Sinh sản” của chương trình Sinh học
11 THPT; từ đó đưa ra những thuận lợi, khó khăn trong dạy học phần này.
4.3. Điều tra thực trạng dạy học chương “Sinh sản” của chương trình
Sinh học 11 ở 5 trường THPT trên địa bàn Quận 3, Tp. Hồ Chí Minh.
4.4. Xác định hệ thống các nguyên tắc cơ bản và quy trình xây dựng
Graph trong dạy học.
4.5. Đề xuất việc thiết kế và sử dụng một số Graph trong quá trình dạy
chương “Sinh sản” của chương trình Sinh học 11THPT.
4.6. Thực nghiệm sư phạm: nhằm đánh giá tính hiệu quả của việc sử
dụng Grap trong dạy học chương “Sinh sản” của chương trình Sinh học
11THPT.
5. Giả thuyết khoa học
Nếu đề xuất được quy trình thiết kế và sử dụng Graph trong dạy học
chương “Sinh sản” của chương trình Sinh học 11 một cách khoa học thì sẽ
phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh trong việc tìm tòi,
lĩnh hội tri thức; góp phần nâng cao chất lượng dạy học.
5
6. Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện đề tài này, chúng tôi sử dụng phối hợp các phương pháp sau:
6.1. Nghiên cứu lý thuyết
Nghiên cứu các loại tài liệu về chủ trương, đường lối của Đảng, chính
sách, pháp luật của Nhà nước trong công tác giáo dục.
Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị và tài liệu tham khảo, luận văn
được chia làm 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài
Chương 2: Thiết kế và sử dụng Graph trong dạy học chương “Sinh
sản” của chương trình Sinh học 11THPT
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
7
NỘI DUNG
Chương 1
CỞ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC VẬN DỤNG PHƯƠNG
PHÁP SƠ ĐỒ GRAPH VÀO DẠY HỌC SINH HỌC 11
1.1. Cơ sở lý luận
1.1.1. Sơ lược về lịch sử nghiên cứu về Graph
1.1.1.1. Nghiên cứu và vận dụng lý thuyết Graph vào DH trên thế giới
Lí thuyết Graph là một chuyên ngành của toán học được khai sinh từ
công trình về bài toán “Bảy cây cầu ở Konigburg” của nhà Toán học Thụy Sĩ
Leonhard Euler (1707- 1783). Trong cuối những năm của thế kỉ XX cùng với
sự phát triển của Toán học và nhất là Toán học ứng dụng, những nghiên cứu
và ứng dụng của lí thuyết Graph có những bước tiến nhảy vọt. [1] [4] [5]
Năm 1958, tại Pháp, Claude Bege đã viết cuốn “Lí thuyết Graph và
những ứng dụng của nó” trình bày các khái niệm, định lí Toán học cơ bản của
lí thuyết Graph, đặc biệt là ứng dụng của Graph trong nhiều lĩnh vực khác
nhau.[4]
Năm 1965, tại Liên Xô, A.M Xokhor đã vận dụng một số quan điểm của
lí thuyết Graph để mô hình hóa nội dung tài liệu giáo khoa môn Hóa học.
Năm 1965, V.X.Poloxin đã dựa vào cách làm của Xokhor dùng phương
pháp Graph để diễn tả trực quan các diễn biến của hoạt động dạy và học của
Năm 1987, Nguyễn Chính Trung đã nghiên cứu “Dùng phương pháp
Graph lập trình tối ưu và dạy môn sử dụng thông tin trong chiến dịch”. Trong
công trình này tác giả đã nghiên cứu chuyển hóa Graph toán học vào lĩnh vực
giảng dạy quân sự.
Năm 2000, Phạm Thị My đã thực hiện luận văn thạc sĩ: “Ứng dụng lí
thuyết Graph xây dựng và sử dụng sơ đồ để tổ chức hoạt động nhận thức của
học sinh trong dạy học Sinh học ở THPT”[18]. Cũng trong năm 2000, tác giả
9
Phan Thị Thanh Hội đã bảo vệ thành công luận văn thạc sĩ với đề tài “ Xây
dựng và sử dụng một số dạng sơ đồ trong dạy học Sinh thái học lớp 11
THPT”[12] .
Năm 2005, trong luận văn tiến sĩ, Nguyễn Phúc Chỉnh đã hoàn thành
công trình nghiên cứu “Nâng cao hiệu quả dạy học giải phẩu sinh lí người và
vệ sinh THCS bằng áp dụng phương pháp Graph”. [4]
Năm 2009, trong tạp chí giáo dục số đặc biệt 8/2009, Nguyễn Đình
Nhâm đã có bài viết “Dạy học Sinh thái học - Sinh học THPT bằng phương
pháp Graph”.[17]
Năm 2012, trong luận văn thạc sĩ, Trần Thị Thúy Nga đã báo cáo đề tài
“Xây dựng và sử dụng sơ đồ để dạy học phần di truyền học lớp 12 THPT”.
[25]
Năm 2012, Trần Thị Ngọc Thúy đã bảo vệ thành công luận văn thạc sĩ
với đề tài: “Xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm để dạy học sinh thái học,
Sinh học 12 THPT”. [25]
Năm 2013, trong luận văn thạc sĩ Trần Văn Hiệu đã trình bày “Xây dựng
và sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học ôn tập, củng cố kiến thức Chương
1 và 2 – Phần di truyền học – Sinh học 12”.[13]
Tóm lại, những công trình nghiên cứu của các tác giả nước ngoài và Việt
sinh học. Graph cũng thể hiện rõ vai trò phát triển các thao tác tư duy cơ bản
như phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hóa, khái quát hóa, hệ thống hóa
và hình thành năng lực tự học cho học sinh[1] [19] [12]
Ngoài ra, Graph với việc xây dựng cấu trúc hợp lý bài soạn giảng của giáo
viên, giúp giáo viên soạn giảng bài dạy phản ánh được mục tiêu của chuẩn kiến
thức cơ bản, chứa đựng nội dung kiến thức sách giáo khoa và cũng định hướng
cho học sinh vào những nhiệm vụ nhận thức cụ thể. Bài giảng được soạn từ Graph
sẽ giúp giáo viên tập trung vào kiến thức cơ bản, tránh lặp lại toàn văn của sách
giáo khoa. Ở một mặt nào đó, bài giảng Graph sẽ giúp học sinh chủ động tìm hiểu
11
và nhận thức từ sách giáo khoa. Ở những mục mà Graph chưa thâu tóm được, học
sinh sẽ chủ động tìm hiểu bổ sung cho hoàn chỉnh.
Dạy học bằng Graph giúp giáo viên hoàn thành được nhiệm vụ truyền tải
kiến thức trên tinh thần của chuẩn kiến thức kỹ năng đến phần đông học sinh
trong lớp.
1.1.2.3. Phân loại Graph
Tuỳ thuộc vào đặc điểm tính chất của đối tượng nghiên cứu và mục đích
sử dụng chúng ta có thể phân Graph thành những loại khác nhau.
• Graph có hướng và Graph vô hướng
Graph định có hướng là Graph có sự xác định rõ đỉnh nào là đỉnh xuất phát
trong Graph. Ở loại này mối liên hệ giữa các đỉnh của Graph sẽ được định rõ đi
theo hướng nào chiều nào, đi từ đỉnh nào tới đỉnh nào trong Graph. Vì đặc tính
này nên các đoạn nối đỉnh trong Graph định hướng đều được thể hiện bằng những
đoạn nối có chiều mũi tên. Chiều mũi tên chính là chiều quan hệ, chiều phân chia,
hoặc chiều vận động của các yếu tố.[4]
Graph vô hướng là Graph không chỉ rõ đâu là chiều liên hệ, chiều vận động
cách phức tạp. Phương pháp tổng hợp hệ thống là những thao tác đi từ cái bộ
phận đến cái tổng thể thông qua việc xác định cấu trúc hệ thống.
13
Chuyển hóa Graph Toán học thành Graph dạy học phải được thực hiện
theo những nguyên tắc cơ bản của lý thuyết hệ thống vận dụng tiếp cận cấu
trúc hệ thống để phân tích đối tượng nghiên cứu thành các yếu tố cấu trúc, xác
định các đỉnh của Graph trong hệ thống mang tính logic, khoa học, qua đó
thiết lập các mối quan hệ của các cấu trúc trong một tổng thể.
• Cơ sở tâm lý học nhận thức.
Học sinh lớp 11 nói riêng và học sinh THPT nói chung có thao tác sử
dụng khá nhạy bén. Ở lứa tuổi này, các em đã làm quen với những kiến thức
tư duy logic và đã có những dấu ấn cá nhân trên các bài học được tiếp thu.
Trong quá trình dạy học, hoạt động học tập của học sinh là quá trình tiếp nhận
thông tin, tri thức khoa học, khái quát hóa, mô hình hóa để mục đích cuối
cùng là hình thành tri thức cá nhân. Khi giáo viên giới thiệu về các thông tin
nghĩa là tạo điều kiện cho học sinh tri giác, sau đó học sinh sẽ mô hình hóa
thông tin. Mô hình hóa đó là việc đơn giản hóa các mối quan hệ của sự vật
hiện tượng bằng những sơ đồ, đồ thị, biểu đồ mô phỏng. Mô hình hóa giúp
con người diễn đạt, logic khái niệm một cách trực quan. [4] [5]
Sử dụng Graph trong dạy học thực chất là việc mô hình hóa các đối
tượng. Nó giúp học sinh hình thành lên các biểu tượng, có khả năng tư duy
trừu tượng- khái quát hóa, tái hiện và cụ thể hóa các khái niệm, phát triển
năng lực trí tuệ của học sinh. Do vậy về mặt tâm lý, nhận thức Graph có
những ý nghĩa sau:
- Graph giúp học sinh có một điểm tựa tâm lý quan trọng trong lĩnh hội
tri thức. Từ hình ảnh trực quan hoặc lời nói giáo viên mô tả về đối tượng, học
sinh có thể mô hình hóa các thông tin đó sang “ngôn ngữ Graph” để hiểu sâu
Theo Nguyễn Ngọc Quang, trong dạy học có 2 loại Graph “Graph nội
dung” và “Graph hoạt động dạy học”.
15
1.1.4.1. Các loại graph trong dạy học
• Graph nội dung
Graph nội dung là Graph phản ánh một cách khái quát, trực quan cấu trúc
logic phát triển bên trong của một tài liệu, Graph nội dung chính là sự 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 cấu trúc logic của nội dung dạy học
bằng một ngôn ngữ trực quan, khái quát, cô đọng, súc tích. Mỗi loại kiến thức
có thể được mô hình hóa bằng một loại Graph đặc trưng để phản ánh những
thuộc tính bản chất của loại kiến thức đó. [4] [5]
• Graph hoạt động
Graph hoạt động là Graph mô tả trình tự các hoạt động sự phạm theo
logic hoạt động nhận thức nhằm tối ưu hóa bài học. Graph hoạt động là mặt
phương pháp, nó được xây dựng trên cơ sở Graph nội dung kết hợp với các
thao tác sư phạm của thầy và trò trên lớp, bao gồm cả việc sử dụng các
phương pháp, biện pháp, phương tiên dạy học thực chất Graph hoạt động dạy
học là mô hình khái quát và trực quan của giáo án. Graph hoạt động là một
dạng angorit hóa hoạt động dạy học theo phương pháp đường tối ưu. [4] [20]
Những hoạt động dạy - học của giáo viên và học sinh ở trên lớp mang
tính hệ thống. Hệ thống các hoạt động sư phạm được tổ chức hợp lý sẽ giúp
cho hoạt động học tập của học sinh thuận lợi và hiệu quả hơn. Dựa trên kết
quả phân tích cấu trúc - nội dung bài học và logic tâm lý nhận thức của học
sinh, giáo viên xác định logic các hoạt động dạy học một cách khoa học.
Trong khâu chuẩn bị bài giảng, giáo viên phải phân tích các hệ thống các hoạt
động sư phạm thành các yếu tố cấu trúc của bài giảng, đó là các hoạt động
nhà, học sinh tự học bằng Graph để ghi nhớ nội dung bài học và có thể vận
dụng linh hoạt trong những trường hợp cần thiết.
Copyright: Tài liệu đại học ©