Lêi c¶m ¬n
Hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo, người
hướng dẫn khoa học: PGS- TS. Nguyễn Đức Thành đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn
tôi trong suốt quá trình nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo của bộ môn Phương pháp dạy học
Sinh học, cũng như các thầy cô giáo của khoa Sinh học trường Đại học Sư phạm Hà Nội
đã tận tình dạy dỗ, động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn.
Xin cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Sau đại học, Thư viện trường Đại học Sư
phạm Hà Nội đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ, hợp tác cho chúng tôi học tập, nghiên cứu và
hoàn thành luận văn.
Xin cảm ơn Sở GD & ĐT Hà Nội, Ban Giám hiệu và tập thể cán bộ, giáo viên
trường THPT Liên Hà – Đông Anh – Hà Nội đã tạo điều kiện tốt nhất để tôi được học
tập và hoàn thành luận văn trong thời gian qua.
Xin cảm ơn những người thân, những người bạn đã luôn động viên, khích lệ tôi
trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn.
Hà Nội, tháng 10 năm 2014
Tác giả
Nguyễn Thị Thủy
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt
CHVC & NL
HH TB
QH
HTH
TH
TB
THPT
THCS
TV
Bảng 3.5. Kết quả phân loại trình độ lĩnh hội kiến thức của học sinh qua 2 lần kiểm tra sau
thực nghiệm:.........................................................................................................................86
Bảng 3.6. So sánh kết quả kiểm tra sau thực nghiệm:..........................................................87
Bảng 3.7. Phân loại trình độ HS qua các lần kiểm tra sau TN:............................................87
Bảng 3.8. tần suất cộng dồn các bài kiểm tra :....................................................................87
MỤC LỤC
Phần I. MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
1.1. Xuất phát từ vai trò quan trọng của kiến thức khái niệm trong hoạt
động nhận thức.
Quá trình dạy học nói chung, quá trình dạy sinh học nói riêng thực chất là tổ
chức nhận thức cho HS. Quá trình nhận thức là quá trình phản ánh một cách tích
cực thế giới khách quan vào ý thức con người. Việc dạy và học một khoa học thực
nghiệm như Sinh vật học, đương nhiên phải bắt đầu bằng các sự kiện như : các sự
vật, hiện tượng, các quá trình, các quan hệ trong thực tại khách quan…nhưng không chỉ
dừng lại ở sự kiện mà dựa trên các kiến thức về sự kiện để xây dựng các kiến thức lý
thuyết như: Khái niệm, quy luật, học thuyết.
Hệ thống các KN khoa học giúp ta nhận thức được bản chất của hiện tượng, quá
trình, quan hệ trong thực tại khách quan. Đó là cơ sở của nhận thức. Đồng thời KN còn
là cơ sở của nội dung môn học, là cơ sở để xây dựng khoa học.
Trong nghiên cứu khoa học cũng như trong học tập, nhận thức mới của nhân
loại, cũng như nhận thức lại của HS đều được bắt đầu từ KN, từ lâu các nhà lý luận
dạy học đã xem việc phát triển các KN là con đường cơ bản trong các con đường
phát triển nhận thức.
Như vậy, KN vừa là kết quả nhận thức về bản chất các sự vật hiện tượng,
cũng như về mối quan hệ bản chất của chúng, vừa là cơ sở để nhận thức tiếp theo.
nhận thức giới tự nhiên. Kiến thức KN được hình thành và phát triển theo một trình
tự logic thành một hệ thống KN. Yêu cầu của viêc nắm vững kiến thức trong hoạt
động dạy học trước tiên là phải nắm vững được hệ thống KN. Đó cũng là mục tiêu
đầu tiên cần phải có trong hoạt động dạy học.
1.4. Xuất phát từ yêu cầu của phát triển năng lực nhận thức : nắm vững
bản chất và hệ thống kiến thức nói chung, hệ thống khái niệm nói riêng
Một mục tiêu quan trong không thể thiếu của quá dạy học, đó là phát triển năng
lực cho người học. Trong quá trình dạy học, tổ chức hoạt đông học tập có hiệu quả
giúp HS nắm vững bản chất và hệ thống kiến thức nói chung, hệ thống khái niệm nói
riêng là cơ sở nâng cao năng lực nhận thức, phát triển tư duy cho người học.
Từ những lý do trên, để góp phần nâng cao chất lượng dạy học Sinh học nói
chung, phần chuyển hoá vật chất và năng lượng nói riêng ở trường phổ thông,
2
chúng tôi thực hiện nghiên cứu đề tài: "Tổ chức hoạt động khám phá hệ thống
khái niệm chuyển hóa vật chất và năng lượn trong dạy học Sinh học 10, 11
THPT"
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng biện pháp tổ chức hoạt động học tập để học sinh nắm vững hệ
thống khái niệm CHVC & NL từ cấp độ tế bào đến cấp độ cơ thể đa bào.
3. Giả thuyết khoa học
Học sinh sẽ nắm vững hệ thống khái niệm CHVC & NL trong sinh học 10,
11 nếu tổ chức học sinh hoạt động học tập theo hướng phân tích logic vận động của
nội dung.
4. Đối tượng nghiên cứu
Biện pháp tổ chức học tập để nắm vững logic vận động, phát triển của khái
niệm CHVC & NL trong sinh học 10 và sinh học 11 THPT.
5. Khách thể nghiên cứu
8. Những đóng góp mới của đề tài
8.1. Xác định được tiêu chí phân tích sự phát triển khái niệm CHVC & NL
trong dạy học sinh học 10, 11 THPT.
8.2. Phân tích được logic vận động của khái niệm CHVC & NL trong sinh
học 10, sinh học 11 theo tiêu chí làm cơ sở phân tích sự phát triển của khái niệm.
8.3. Xây dựng được hệ thống các khái niệm thuộc khái niệm CHVC & NL ở
cấp độ tế bào, cơ thể đơn bào, cơ thể đa bào
8.4. Đề xuất biện pháp hình thành và phát triển khái niệm CHVC &NL trong
dạy học sinh học 10, 11 có hiệu quả.
4
Phần II : Kết quả nghiên cứu
Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Tình hình nghiên cứu về hình thành, phát triển khái niệm chuyển hoá vật
chất và năng lượng trong dạy học Sinh học phổ thông.
1.1.1. Ở nước ngoài:
Vấn đề hình thành và phát triển KN đã được nhiều tác giả ở các nước trên
thế giới nghiên cứu, song tập trung nhiều ở Liên Xô cũ phải kể đến các tác giả:
N.M.Veczilin, V.M. Cocxunxcaia, X.A.Mokeeva, B.V.Vceviatski. Các tác giả đều
xem KN là thành phần cơ bản, nghiên cứu sự vận động, sự phát sinh phát triển và
mối quan hệ giữa các KN với nhau. Đặc biệt trong cuốn " Dạy học sinh học đại
cương như thế nào" của tập thể tác giả Veczilin, Cocxunxcaia (1967) và "Các bài
lên lớp sinh học đại cương" (1970) đã nhấn mạnh khả năng phát triển tư duy trong
quá trình phát triển KN, bằng các phương tiện và PPDH tích cực như: phiếu học
tập, sử dụng tình huống có vấn đề…
Trong cuốn "Những vấn đề của lý luận dạy học sinh vật học" (1969)
B.V.Vceviatski xem sự phát triển các KN cơ bản về sinh học ở trường phổ thông là
một trong những vấn đề lớn của lý luận dạy học hiện đại, liên quan chặt chẽ với vấn
Nguyễn Sỹ Tỳ (1969) sau khi nghiên cứu tính cơ bản, tính hiện đại và tính
thực tiễn của chương trình phổ thông, đã khẳng định các KN khoa học là một thành
phần quan trọng trong các kiến thức cơ bản, mà HS cần phải lĩnh hội khi ngồi trên
ghế nhà trường.
Năm 1975, trong luận án tiến sỹ với đề tài: "Nâng cao chất lượng hình thành
và phát triển KN trong chương trình SVH đại cương lớp 9,10 phổ thông", tác giả
Trần Bá Hoành đã chỉ rõ vai trò của vấn đề hình thành và phát triển KN , phân tích
được sự khác biệt giữa chương trình SVH đại cương với chương trình các lớp dưới,
tác giả cũng đưa ra căn cứ lựa chọn, phân loại các KN trong chương trình SVH đại
cương từ đó đề ra phương pháp hình thành và phát triển các KN. Đặc biệt là nghiên
cứu con đường hình thành và phát triển các KN, trong đó con đường hình thành các
loại KN trừu tượng được tác giả nghiên cứu khá kỹ.
Năm 1985, trong cuốn "Hướng dẫn giảng dạy sinh vật học đại cương lớp 11
phổ thông", Trần Bá Hoành đã định nghĩa và phân tích nội dung các KN cơ bản ở
từng bài.
6
Năm 2001, tác giả Đinh Quang Báo và Nguyễn Đức Thành khi viết: "Lý
luận dạy học sinh học" (Phần đại cương) cũng nhấn mạnh hình thành và phát triển
các KN sinh học là vấn đề cốt lõi của nội dung dạy học sinh học. Đó là con đường
duy nhất để HS lĩnh hội kiến thức một cách sâu sắc và toàn diện. Muốn vậy, GV
phải là người nắm chắc được quá trình hình thành và phát triển của các KN theo
một trình tự lôgic ở mỗi bài, mỗi chương, mỗi cấp học. Không những thế người GV
phải có một vốn kiến thức liên môn để từ đó có phương pháp dạy phù hợp, tạo cho
HS có sự ham muốn tìm tòi, sáng tạo mà không gây cảm giác nhàm chán vì sự trùng
lặp kiến thức giữa các bậc học và các môn học.
Ở tạp chí giáo dục số 41 (2002), tác giả Phùng Huy Đổng khi bàn về sự hình
thành KN "Di truyền" trong quá trình dạy học sinh học, đã khẳng định GV cần phân
tạo và nhu cầu tự học của HS, cũng đã có một số công trình nghiên cứu về các biện
pháp hình thành và phát triển KN CHVC &NL, tuy nhiên các công trình này chưa
đưa ra được tiêu chí xác định sự phát triển của hệ thống KN CHVC & NL, nên việc
xây dựng hệ thống KN CHVC & NL còn hạn chế, mang tính chất liệt kê các KN
trong SGK, nên nhìn chung, hiệu quả cuả của các biện pháp tổ chức dạy học còn
hạn chế.
1.2. Cơ sở lý luận:
1.2.1. Khái niệm
* Quan điểm triết học về khái niệm:
Theo quan điểm duy vật thô sơ thì KN được hình thành qua thực tại, do đó
thực tại phải có trước, sau đó nó phản ánh làm cho con người nhận ra được nó, từ
đó hình thành KN. Như vậy, KN thực chất là hình ảnh thực tại.
Theo quan điểm duy lý, duy tâm thì nhận thức cảm tính là mơ hồ, cho ta hiểu
biết sai lệch về thực tại, kết quả nhận thức là phụ thuộc mức độ hoàn hảo của giác
quan từng người, chỉ có nhận thức lý tính mới phản ánh được bản chất của sự vật,
hiện tượng. Như vậy, trường phái này cho rằng KN chỉ là những ý niệm, chính do có
ý niệm mà cụ thể hoá ra hình ảnh.
Quan niệm duy vật biện chứng cho rằng, KN là hình thức hoạt động tư duy,
nhờ đó mà tái sinh các đối tượng lý tưởng. Ở đây KN vừa là hình thức phản ánh đối
tượng, vừa là phương tiện tái sinh KN bằng tư duy. Nội dung của tư duy lý thuyết là
mối quan hệ khái quát của hiện tượng, tạo thành một hệ thống toàn vẹn. Nhờ phân
biệt được tư duy lý thuyết và tư duy kinh nghiệm dẫn đến phân biệt được KN trừu
tượng và KN cụ thể.
Như vậy quan điểm duy vật biện chứng khẳng định KN là những dấu hiệu
chung, bản chất phản ánh thực tại.
* Quan điểm tâm lý học về khái niệm:
10
11
KN bao giờ cũng là sự khái quát hoá những dấu hiệu hoặc thuộc tính chung
bản chất của các vật thể của một loại xác định những mối liên hệ hoặc tương quan
bản chất giữa các hiện tượng của một loại xác định thuộc những cái chung cho mọi
vật thể và hiện tượng của loại đó.
Dựa vào những sự kiện đơn nhất, nghiên cứu những sự vật hiện tượng cụ thể
tìm ra cái chung, cái phổ biến, cái tất nhiên, cái bản chất của chúng rồi trên cơ sở đó
mà hình thành những KN khoa học.
Như vậy, KN là kết quả của quá trình nhận thức, đi từ đơn nhất đến phổ biến,
từ cái riêng đến cái chung bằng con đường khái quát hoá.
Đơn nhất là những dấu hiệu thuộc tính chỉ có ở sự vật hay hiện tượng nhất định.
Phổ biến là những dấu hiệu thuộc tính chung cùng có ở nhiều sự vật, hiện
tượng. Sự tổng hoà các dấu hiệu hoặc thuộc tính chung và bản chất hợp thành nội
dung của KN. Vậy nội dung của KN là sự tổng hợp chứ không phải là tổng cộng
các dấu hiệu.
+ Tính bản chất
Trong số các dấu hiệu và thuộc tính chung, người ta phân biệt một số thuộc
tính và dấu hiệu bản chất, nhờ có tính bản chất mà ta có thể phân biệt được sự vật,
hiện tượng này với sự vật, hiện tượng khác (logic hình thức không phân biệt được
dấu hiệu bản chất và không bản chất, mà chỉ chú ý tới số lượng các dấu hiệu).
Những dấu hiệu và thuộc tính bản chất của sự vật, hiện tượng, những mối
liên hệ và tương quan bản chất giữa chúng bao giờ cũng là cái chung. Ngược lại
những dấu hiệu hay tính chung có thể không phải là bản chất.
Trong dạy học phải đi từ những dấu hiệu chung, từ đó tách ra cái bản chất
nhất bằng sự trừu tượng hoá.
+ Tính phát triển:
KN không chỉ là điểm xuất phát trong sự vận động của nhận thức mà còn là
tổng kết quá trình vận động đó. Nó không chỉ là công cụ của tư duy mà còn là kết quả
của một đối tượng hay một nhóm đối tượng sinh vật nhất định, hoặc phản ánh từng
dạng quan hệ riêng biệt giữa các đối tượng, hiện tượng đó. Ví dụ:
Về cấu trúc: Tế bào biểu bì, tế bào thần kinh,…
Về hiện tượng: Sự sinh sản bằng bào tử ở rêu, sự sinh sản bằng cách phân đôi
ở trùng đế giày,…
13
Các KNSH chuyên khoa thường xuất hiện trong một phân môn sinh học, bao
gồm các nhóm chủ yếu sau:
KN phản ánh về các đối tượng như: KN về từng cơ quan, bộ phận cơ thể,
từng loài động vật hay thực vật,…
KN phản ánh về các hiện tượng, quá trình như: Quá trình phân đôi của trùng
đế giày, quá trình tiếp hợp ở tảo xoắn,…
KN phản ánh về các quan hệ như: Quan hệ giữa cấu tạo và chức năng của
các cơ quan, quan hệ giữa cơ thể và môi trường sống của mỗi loài,…
KNSH chuyên khoa phản ánh cấu trúc sống, quá trình sống, hiện tượng sống
gắn liền với một nhóm nhỏ đối tượng sinh vật. Ngược lại KN đại cương bao giờ
cũng phản ánh những tính chất, những thuộc tính chung nhất cho mọi tổ chức sống,
mà không bó hẹp ở một đối tượng cụ thể nào.
Tuy có sự phân biệt giữa KN đại cương và KN chuyên khoa nhưng giữa
chúng có mối quan hệ qua lại với nhau. Các KN chuyên khoa làm cơ sở hình thành
các KN đại cương. Ngược lại, các KN đại cương lại bổ sung, phát triển các KN
chuyên khoa. Mối quan hệ này phản ánh, phù hợp với quy luật nhận thức đi từ cái
cụ thể riêng biệt tới cái trừu tượng khái quát, rồi từ cái trừu tượng khái quát lại đi
sâu hơn vào chi tiết cụ thể.
Tuy nhiên trong hai loại khái niệm này thì các KNSH đại cương có ý nghĩa
đặc biệt. Không làm nổi bật các KNSH đại cương thì không thể chọn lọc tài liệu
một cách đúng đắn, không hình thành được nhận thức về quy luật cơ bản của giới
lý thuyết)
3. Phân tích dấu hiệu bản
chất. Định nghĩa KN (khái
quát hoá cảm tính, trừu
tượng hoá kinh nghiệm quy
nạp).
3. Cụ thể hoá KN trực quan,
tượng trưng trực quan gián
tiếp.
Diễn dịch.
4. Đưa KN vừa học vào hệ
thống KN đã có
5. Luyện tập, vận dụng KN
* Con đường suy diễn lý thuyết trong việc hình thành nhóm khái niệm liên quan
15
Đối với KN có liên quan chặt chẽ, có thể sử dụng KN cũ để hình thành KN
mới, bằng cách nắm chắc KN mấu chốt và những nguyên lý chung, sau đó mở rộng
dẫn đến những KN có liên quan trong điều kiện có thể.
KN xuất phát → KN1 → KN2.
(Từ luận điểm lý thuyết, biến đổi dấu hiệu dẫn tới lần lượt từ KN này sang
KN khác).
1.2.3.2. Phát triển khái niệm
Trong quá trình dạy học, khái niệm được hình thành và phát triển theo các
Các con đường quang hợp: thực vật C3; C4; CAM.
- Hoàn thiện nội dung khái niệm:
Trong một số trường hợp, HS chưa đủ kiến thức cơ sở để nắm khái niệm ở
mức đầy đủ, GV phải hình thành khái niệm ở dạng chưa hoàn toàn đầy đủ (nhưng
không được sai). Sau đó, khi đã có đủ vốn kiến thức, khái niệm sẽ được xem xét và
chỉnh lí cho chính xác, đầy đủ hơn.
Ví dụ: Khái niệm về quá trình hấp thụ nước ở thực vật:
Ở bài 1 – trao đổi nước ở TV (sinh học 11), HS hiểu được quá trình hấp thụ
nước ở TV trên cạn chủ yếu qua lông hút rồi vào mạch gỗ của rễ theo cơ chế thẩm
thấu đồng thời biết được 2 con đường hấp thụ nước từ đất vào mạch gỗ là qua thành
TB – gian bào và qua chất nguyên sinh – không bào cũng như nước bị đẩy từ rễ lên
thân là do áp suất rễ.
Cũng trong bài 1, sang đến phần III: Quá trình hấp thụ nước ban đầu chỉ hiểu
qua rễ sau đó được bổ xung thêm về sự hấp thụ nước qua các tế bào của cơ thể đó là
quá trình vận chuyển nước ở thân, sau khi nước hấp thụ vào trong cơ thể sẽ được
vận chuyển 1 chiều từ rễ lên lá, chủ yếu bằng con đường qua mạch gỗ và được thực
hiện do sự kết hợp của 3 lực: lực hút của lá, lực đẩy của rễ, lực trung gian giữa các
phân tử nước với nhau và giữa các phân tử nước với thành mạch dẫn.
- Sự hình thành khái niệm mới:
Trong khoa học, sự hình thành những lĩnh vực nghiên cứu mới thường đi
kèm với sự xuất hiện những khái niệm mới. Trong giảng dạy và học tập, mỗi lần
chuyển sang một bài mới, chương mới, phần mới, phân môn mới. HS lại đựơc tiếp
xúc với những khái niệm mới. Các khái niệm mới này không phủ định khái niệm cũ
mà trái lại, nó làm sáng tỏ thêm khái niệm cũ bằng cách chỉnh lí lại giới hạn của các
khái niệm cũ.
Ví dụ: Ở lớp 8, HS được học khái niệm chuyển hóa vật chất và năng lượng:
Trong tế bào, quá trình biến đổi các chất đơn giản thành các chất đặc trưng có cấu
trúc phức tạp và tích lũy năng lượng, đồng thời xảy ra sự oxi hóa các chất phức tạp
thành các chất đơn giản và giải phóng năng lượng. Nhưng ở đây, học sinh chưa có
được cách tìm ra tri thức đó.HS có cách suy nghĩ, cách phát hiện và giải quyết vấn
18
đề một cách độc lập, sáng tạo, học tập với hứng thú, với niềm vui mỗi khi tự khám
phá được tri thức, kỹ năng mới.
1.2.4.2. Bản chất của dạy học khám phá
Bản chất của dạy học khám phá là qua hướng dẫn của GV, người học tự
mình tìm ra được những kiến thức và kỹ năng cần phải hình thành phù hợp với mục
tiêu dạy học. Dạy học khám phá là một phương pháp hoạt động thống nhất giữa
thầy và trò để giải quyết vấn đề học tập phát sinh trong nội dung của tiết học.
Trong dạy học khám phá, vai trò và các hoạt động của HS luôn được quan
tâm chú ý. HS là trung tâm của quá trình dạy học, bản thân HS được cuốn hút vào
các hoạt động do Gv chỉ đạo. Thông qua đó HS tự lực khám phá ra tri thức chứ
không phải thụ động tiếp thu những tri thức đã được sắp đặt sẵn.
Dưới góc độ lý luận dạy học hiện đại, dạy học khám phá bao hàm các
phương pháp dạy học tích cực khác nhau như: Vấn đáp ơritstric , tìm tòi bộ phận,
giải quyết vấn đề, khám phá quy nạp, khám phá diễn dịch, dạy học dự án...Dạy học
khám phá có cấu trúc sau đây:
GV nêu vấn đề học tập
Dạy học khám phá
HS hợp tác giải quyết vấn đề
1.2.4.3. Quy trình thực hiện hoạt động khám phá như sau:
Bước 1: GV đưa hoạt động dưới một trong các hình thức : PHT, bảng số liệu, sơ
đồ, graph, mô hình, thí nghiệm, hệ thống câu hỏi …và hướng dẫn HS thực hiện.
Bước 2 : Dựa trên những yêu cầu của hoạt động, HS thực hiện những yêu cầu,
nhiệm vụ giáo viên đặt ra có thể :
+ Tự ôn tập lại những kiến thức đã học được
lượng của GV THPT với hai nội dung:
Nội
nhất:
dung
thứ Số
Kết quả điều tra
GV
Quan niệm của được
giáo viên về KN hỏi
20
CHVC & NL
Nội dung câu
hỏi
1. Theo
Thầy 82
(Cô) : Nắm vững
khái niệm là:
2.
Vật chất được biến đổi trong tế bào 55
Vật chất được biến đổi trong ống 0
67.07%
0%
tiêu hóa
Vật chất được lấy vào và thải ra
Cấu trúc vật chất sống
Cấp độ tổ chức
Hoạt động sống
Quá trình biến đổi của vật chất
Ở cấp độ tế bào là đồng hóa và dị
25
10
5
47
20
37
18.3%
12.2%
6.1%
57.31%
24.39%
45.12%
hóa
Ở cấp độ cơ thể là trao đổi chất
chuyển hóa ở mỗi đối tượng
Xét theo các khâu của quá trình 21
25.61%
CHVC & NL ở
cấp độ tế bào
được hiểu là:
4. Bản chất khái 82
niệm CHVC &
NL được hiểu:
6.
Khái
niệm 82
CHVC & NL nên
được phát triển
mở
rộng
theo
hướng :
chuyển hóa mang tính khái quát đại