THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN
XÂY DỰNG CÁC BÀI TOÁN NHẬN THỨC TRONG
1. Tên sáng kiến:
CHƯƠNG TRÌNH SINH HỌC 12 NHẰM PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA HỌC
SINH
2. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Môn Sinh học.
3. Thời gian áp dụng sáng kiến: Từ ngày 05 tháng 09 năm 2012 đến ngày 07
tháng 03 năm 2015.
4. Tác giả:
Họ và tên: Trần Thị Thanh Xuân
Năm sinh: 1979
Nơi thường trú: Lô 30 – Lê Văn Hưu - Khu đô thị Hòa Vượng
Trình độ chuyên môn: Thạc sĩ
Chức vụ công tác: Tổ phó tổ chuyên môn
Nơi làm việc: Trường THPT chuyên Lê Hồng Phong
Địa chỉ liên hệ: Trường THPT chuyên Lê Hồng Phong - 76 Vị Xuyên
Điện thoại: 0982826215
5. Đồng tác giả:
Không có
6. Đơn vị áp dụng sáng kiến:
Tên đơn vị: Trường THPT chuyên Lê Hồng Phong
Địa chỉ: 76 Vị Xuyên – Nam Định
Điện thoại: 0350 3640297


XÂY DỰNG CÁC BÀI TOÁN NHẬN THỨC TRONG CHƯƠNG
TRÌNH SINH HỌC 12 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA HỌC SINH
I. Điều kiện hoàn cảnh tạo ra sáng kiến
Trong đổi mới giáo dục, ở hầu khắp các nước trên thế giới rất quan tâm đến

Đặc biệt, vào đầu năm học 2014 – 2015, Bộ Giáo dục và đào tạo tổ chức tập huấn
Đổi mới phương pháp dạy học và đánh giá năng lực học sinh đã có tác động tích
cực đến việc giảng dạy và đánh giá của giáo viên.
Qua phân tích kết quả điều tra nhận thấy, đa số giáo viên cho rằng, việc rèn
luyện năng lực nghiên cứu khoa học chủ yếu là nhiệm vụ của các giảng viên ở các
trường Cao đẳng, Đại học. Do vậy, việc rèn luyện năng lực nghiên cứu khoa học
cho học sinh cấp THPT chưa thực sự được quan tâm.
Tuy nhiên, một số kỹ năng như giải quyết vấn đề, viết báo cáo, thuyết trình
cũng đã được giáo viên rèn luyện ở mức độ nhất định.
2.2. Mô tả giải pháp sau khi có sáng kiến
Từ năm 2006 – 2010, Việt Nam chỉ có 5 bằng sáng chế được đăng ký tại Mỹ,
trung bình mỗi năm có 1 bằng sáng chế. Trong khi đó, năm 2011, chúng ta không
có bằng sáng chế nào được đăng ký. Những con số trên đã phản ánh năng lực
nghiên cứu khoa học ở Việt Nam còn nhiều hạn chế.
Phát triển năng lực nói chung và năng lực nghiên cứu khoa học của học sinh
là việc làm cần thiết, phù hợp với chủ trương và định hướng đổi mới giáo dục. Với
đối tượng học sinh chuyên thì việc phát triển năng lực nghiên cứu khoa học là rất
cần thiết, nhằm phát hiện và bồi dưỡng những nhà khoa học chuyên ngành trong
tương lai.
Nghiên cứu khoa học là một hoạt động tìm kiếm, xem xét, điều tra, hoặc thử
nghiệm. Dựa trên những số liệu, tài liệu, kiến thức,… đạt được từ các thí nghiệm
nghiên cứu khoa học để phát hiện ra những cái mới về bản chất sự vật, về thế giới
tự nhiên và xã hội, và để sáng tạo phương pháp và phương tiện kỹ thuật mới cao
hơn, giá trị hơn. Con người muốn làm nghiên cứu khoa học phải có kiến thức nhất
định về lĩnh vực nghiên cứu và cái chính là phải rèn luyện cách làm việc tự lực, có
phương pháp từ lúc ngồi trên ghế nhà trường.
Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
1.1.

Tổng quan nghiên cứu về năng lực nghiên cứu khoa học, bài toán nhận

“Năng lực là khả năng cá nhân đáp ứng các yêu cầu phức hợp và thực hiện
thành công nhiệm vụ trong một bối cảnh cụ thể”.
Năng lực cần được xác định bởi một loạt các tình huống và các nhiệm vụ đó
phải được làm chủ và đánh giá có thể được thực hiện bằng cách đối đầu với các
sinh viên với một mẫu như (cuối cùng mô phỏng) các tình huống.
Cấu trúc năng lực
Năng lực của học sinh là một cấu trúc động (trừu tượng), có tính mở, đa
thành tố, đa tầng bậc, hàm chứa trong nó không chỉ là kiến thức, kĩ năng,... mà cả
niềm tin, giá trị, trách nhiệm xã hội... thể hiện ở tính sẵn sàng hành động của các


em trong môi trường học tập phổ thông và những điều kiện thực tế đang thay đổi
của xã hội.
Các loại năng lực
+ Năng lực chung: ở các nhóm nước khác nhau có những năng lực chung
khác nhau. Chương trình Việt Nam sau 2015 có 9 năng lực chung chia 3 nhóm.
Năng lực chung là những năng lực cơ bản, thiết yếu để con người có thể sống và
làm việc bình thường trong xã hội.
Những năng lực chung này được hình thành và phát triển liên quan đến nhiều
môn học, vì thế có nước gọi là năng lực xuyên chương trình. Mỗi năng lực chung
cần: a) Góp phần tạo nên kết quả có giá trị cho xã hội và cộng đồng; b) Giúp cho
các cá nhân đáp ứng được những đòi hỏi của một bối cảnh rộng lớn và phức tạp; c)
Chúng có thể không quan trọng với các chuyên gia, nhưng rất quan trọng với tất cả
mọi người.
Có 8 năng lực sau đây được khá nhiều nước đề xuất/lựa chọn, gồm: (1) Tư
duy phê phán, tư duy logic; (2) Sáng tạo, tự chủ; (3) Giải quyết vấn đề; (4) Làm
việc nhóm - quan hệ với người khác; (5) Giao tiếp, làm chủ ngôn ngữ; (6) Tính
toán , ứng dụng số; (7) Đọc - viết (literacy); (9) Công nghệ thông tin- truyền thông
(ICT).
Trong dự thảo “Mục tiêu và chuẩn trong chương trình giáo dục phổ thông

- Thiết kế được các thí nghiệm để kiểm chứng giả thuyết.
- Biết cách quan sát và ghi chép, thu thập số liệu, kết quả nghiên cứu.
- Sử dụng được toán xác xuất thống kê để phân tích và đánh giá dữ liệu thu được,
từ đó đưa ra được các kết luận phù hợp.
- Rút ra được kết luận
- Truyền đạt kết quả và những ý tưởng rõ ràng và có hiệu quả vào báo cáo khoa
học, văn bản và thuyết trình.
- Thể hiện một mức độ hiểu biết sâu sắc về các nghiên cứu bằng cách đề xuất các
bước trong tương lai cần thiết để tiếp tục các mục tiêu của thí nghiệm.
* Năng lực thực địa: Sử dụng được các quy tắc và kĩ thuật an toàn để thực hiện các
nghiên cứu trong môi trường.
- Dự đoán, lập kế hoạch thực địa.
- Chuẩn bị các phương tiện, thiết bị cần thiết để thực địa.
- Sử dụng được bản đồ thực địa và xác định được đúng những vị trí cần nghiên cứu
trong môi trường.
- Sử dụng được các thiết bị thực địa để quan sát, xác định các thông số, thu thập và
xử lí mẫu . . .
* Năng lực thực hiện trong phòng thí nghiệm: Sử dụng được các quy tắc và kĩ thuật
an toàn để thực hiện các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm.
- Thực hiện các quy tắc an toàn phòng thí nghiệm.
- Vận hành máy móc trong phòng thí nghiệm theo đúng quy trình.
- Sử dụng được thành thạo các thiết bị thí nghiệm thích hợp.
- Tìm lỗi và tối ưu hóa các phương pháp và kĩ thuật.
- Thực hiện các kĩ năng cơ bản liên quan các thí nghiệm theo các phương pháp và
thủ tục tiêu chuẩn.


Theo chuẩn năng lực của CHLB Đức, các năng lực người học cần đạt khi
học Sinh học bao gồm:
- Kiến thức môn học: Hiện tượng sinh học, khái niệm, nguyên tắc, biết sự kiện và

(khoa học chính xác); khoa học kĩ thuật và công nghệ (kĩ thuật điện tử, kĩ thuật di
truyền),


Theo J. Beillerot (1991), ở các nước phương Tây, từ “khoa học” được dùng
chung với từ “nghiên cứu” từ những năm 1930, để chỉ một hoạt động tuân thủ một quy
trình chặt chẽ và khách quan nhằm tìm hiểu những vấn đề mà nhà khoa học quan tâm.
Vì thế, việc tự học về phương pháp nghiên cứu khoa học là điều kiện bắt buộc đối với
nhà khoa học.
Nghiên cứu khoa học là một quy trình chặt chẽ bao gồm nhiều công đoạn,
nhiều thao tác và nhiều yêu cầu khác nhau. Trong Từ điển Nghiên cứu khoa học,
Lefrançois (1991) định nghĩa hoạt động này như sau: “Nghiên cứu khoa học là mọi hoạt
động có hệ thống và chặt chẽ bao hàm một phương pháp luận nghiên cứu phù hợp với
một hệ vấn đề nhằm tìm hiểu một hiện tượng, giải thích hiện tượng và khám phá một số
quy luật. Nghiên cứu khoa học là nơi đối chiếu giữa những tiền giả định lý thuyết và
thực tế như nó được cảm nhận’.
Theo Beillerot, xét ở góc độ hoạt động nghiên cứu và hoạt động trí tuệ, nghiên
cứu khoa học bao gồm các tiêu chí sau đây:
- Tiêu chí 1: đó là một hoạt động sản sinh ra kiến thức mới.
- Tiêu chí 2: đó là một quy trình chặt chẽ.
- Tiêu chí 3: phải có công bố kết quả.
- Tiêu chí 4 : phải có nhận xét phê phán về nguồn gốc, phương pháp, cách thức tiến
hành của nghiên cứu.
- Tiêu chí 5: phải có tính hệ thống trong việc thu thập dữ liệu.
- Tiêu chí 6: phải có diễn giải nghiên cứu theo các lý thuyết hiện hành khi xây dựng vấn
đề nghiên cứu cũng như khi diễn giải các dữ liệu nghiên cứu.
Để có thể làm nghiên cứu khoa học được, người nghiên cứu phải làm chủ được
nhiều phương pháp nghiên cứu khác nhau, tùy theo tính chất của đề tài, mục tiêu nghiên
cứu, cách tiếp cận nghiên cứu... Bao trùm các phương pháp đó là phương pháp khoa
học, được GS. Lê Thành Khôi định nghĩa như sau: “Phương pháp khoa học chủ yếu

4. Đánh giá
Một số tác giả lại cho rằng, phương pháp nghiên cứu khoa học nói chung là
một trình tự gồm sáu bước sau. Các bước cơ bản là:
1. Đặt vấn đề, mục đích, hoặc câu hỏi nghiên cứu
Đặt vấn đề hay câu hỏi nghiên cứu là phần quan trọng nhất của phương pháp
nghiên cứu khoa học. Mỗi một phần dự án của bạn được thực hiện để trả lời câu hỏi
này. Các câu hỏi nghiên cứu đôi khi được hình thành như là một tuyên bố và được
gọi là “vấn đề” hoặc “Báo cáo vấn đề’’ mục tiêu hay những ý tưởng mà bạn đang
cố gắng để kiểm chứng là gì? câu hỏi khoa học mà bạn đang cố gắng trả lời là gì?
2. Những giả định
Giả định là một dạng dự báo, được hình thành như một tuyên bố mà bạn đề
nghị để dẫn tới câu trả lời cho câu hỏi nghiên cứu. Giải thích một cách thuyết phục
các dự án mà bạn sử dụng để chứng minh cho mục đích của mình. Bạn nên cố gắng


trình bày kỹ về các kết luận có được thông qua đo lường. Không phải lúc nào kết
luận của bạn cũng phù hợp với giả thuyết của bạn.
3. Danh mục tài liệu
Danh sách tất cả các vật tư thiết bị được sử dụng trong nghiên cứu hoặc thử
nghiệm. Danh sách các tài liệu của bạn phải bao gồm các trình tự của tất cả thao
tác.
4. Trình tự
Là mô tả chi tiết, từng bước về cách bạn thực hiện thử nghiệm. Hãy mô tả rõ
ràng cách mà bạn khống chế các biến số cũng như từng bước làm thế nào bạn lấy
được kết quả cuối cùng thông qua đo lường để chứng minh hay bác bỏ giả thuyết
của mình. Các tiến trình mà bạn thực hiện nên được đúc kết theo một phương pháp
mà theo đó một người khác dễ dàng nên có thể thực hiện lại. Hình ảnh mô tả các
thao tác được hiện rõ trên bảng hiển thị của bạn.
5. Tầm quan sát, dữ liệu, kết quả
Các kết quả thường là dưới hình thức một tuyên bố để giải thích hoặc diễn

Hartmann, & Mayer, 2009).
Mỗi học sinh được đưa vào nghiên cứu khoa học một cách chu kì và được
kết hợp với lí luận khoa học nhằm phát triển kiến thức khoa học (Lederman, 2008).
Theo tác giả Vũ Cao Đàm (1995), phương pháp nghiên cứu khoa học gồm các
bước sau đây:
Bước 1: Quan sát sự vật, hiện tượng và xác định vấn đề cần nghiên cứu.
Bước 2: Thiết lập giả thuyết hoặc dự đoán về vấn đề nghiên cứu.
Bước 3: Thu thập và xử lý thông tin cần nghiên cứu.
Bước 4: Kết luận xác nhận hay phủ nhận giả thuyết về vấn đề nghiên cứu.
Theo tác giả Trần Thanh Ái, hệ thống các kỹ năng của năng lực nghiên cứu khoa
học bao gồm:
1. Kỹ năng xây dựng đề tài nghiên cứu
Xây dựng đề tài nghiên cứu là một kỹ năng vô cùng quan trọng, vì nó quyết định
sự thành công hay thất bại của nghiên cứu. Đề tài nghiên cứu không phải là cái có sẵn,
mà là kết quả của cả một quá trình phức tạp và biện chứng, từ những ghi nhận có được
trong quá trình lĩnh hội kiến thức chuyên ngành đến kỹ năng quan sát và phân tích thực
tế và việc đối chiếu những phân tích đó với tình trạng kiến thức hiện tại, để phát hiện
vấn đề nghiên cứu.
2. Kỹ năng thiết kế nghiên cứu
Thiết kế một công trình nghiên cứu phải tương ứng với mục tiêu nghiên cứu của
đề tài, loại dữ liệu định thu thập, phương pháp phân tích... Không có một công thức cố
định như các công thức toán học để người nghiên cứu rập khuôn cho mọi nghiên cứu
khác nhau. Vì thế, nhà nghiên cứu phải có kỹ năng thiết kế nghiên cứu để có thể tiến
hành một cách độc lập.


3. Kỹ năng thu thập dữ liệu
Nghiên cứu khoa học hiện đại phải dựa vào những dữ liệu thường nghiệm. Vì
thế, việc thu thập dữ liệu là công đoạn rất quan trọng.
4. Kỹ năng phân tích dữ liệu và sử dụng công cụ phân tích

Andrea Möller, Christiane Grube, Stefan Hartmann & Jürgen Mayer, cho
rằng, việc nghiên cứu khoa học có thể được miêu tả trong 4 kỹ năng: tạo câu hỏi,
đưa giả thuyết, lên kế hoạch tìm hiểu và giải thích số liệu. Các tác giả đã tiến hành
một nghiên cưau kiểm tra nhằm kiểm tra khả năng nghiên cứu của học sinh từ lớp 5
đến lớp 10 (10 đến 16 tuổi). Một bài kiểm tra giấy được tiến hành với 1129 học
sinh vào lúc bắt đầu và kết thúc kỳ học. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng:
Khả năng nghiên cứu ở học sinh lớp 5 đến 8 tăng nhiều hơn so với lớp 9 và
lớp 10. Nó có thể bởi vì các học sinh lớp lớn bị quá tải bởi những hiểu biết về
phương pháp và bởi vì những cách dạy không dựa trên sự tự tìm hiểu của học sinh
bị gây nên bởi chương trình học nặng tính học thuật.
Khả năng nghiên cứu của học sinh ở các khối cho thấy, sự tăng lên nói chung
chủ yếu là do sự cải thiện về các kỹ năng tạo câu hỏi, đưa giả thuyết, lên kế hoạch
tìm hiểu. Khả năng của học sinh ở ba kỹ năng trên tăng đáng kể chỉ trong vòng một
học kỳ.
Khả năng nghiên cứu của học sinh ở các loại trường tốp đầu được tăng lên
rất rõ, trong khi đó ở những trường thuộc tốp cuối thì không được cải thiện nhiều.
Từ kết quả nghiên cứu trên, các tác giả cũng đề xuất giải pháp để nâng cao
năng lực nghiên cứu khoa học của học sinh là phải tạo ra môi trường học tập có thể
khuyến khích học sinh tham gia vào những quy trình nghiên cứu khoa học.
Theo tác giả Phan Thị Thanh Hội và Nguyễn Thị Phương Thúy, quy trình
nghiên cứu khoa học gồm các bước:
Bước 1: Quan sát và xác định vấn đề nghiên cứu
Bước 2: Đặt câu hỏi nêu vấn đề
Bước 3: Nêu giải thuyết nghiên cứu
Bước 4: Nghiên cứu tài liệu
Bước 5: Thiết kế thí nghiệm
Bước 6: Kết luận về vấn đề nghiên cứu
Bước 7: Viết báo cáo và thuyết trình
1.1.3. Tổng quan về bài toán nhận thức
Lịch sử ra đời bài toán nhận thức gắn liền với văn minh nhân loại. Bài toán

bạn bè như thế nào? Từ đó rèn luyện được biện pháp để nhận thức thế giới khách
quan và biết rằng thế giới khách quan không cho sẵn chúng ta cái gì mà muốn nhận
thức nó cần phải tạo cho mình một quy trình tiếp nhận và phải biết mổ xẻ để phân
loại những dấu hiệu bản chất và không bản chất, đưa những hiệu bản chất theo một
quy trình để bộc lộ những kiến thức cần lĩnh hội.
Bài toán nhận thức thúc đẩy tính tích cực của học sinh. Bài tóan nhận thức
kích thích định hướng rèn phương pháp nghiên cứu tài liệu. Ở đây, nó chứa đựng
cả những vấn đề đã biết và những vấn đề chưa biết mà đòi hỏi người học cần khám
phá. Cái chưa biết chính là kết luận. Vì vậy, bài toán nhận thức là phương tiện tốt
nhất, hiệu quả nhất giúp học sinh tự giác nghiên cứu tài liệu, thu thập tài liệu, phân
tích và rút ra được kết luận cho vấn đề nghiên cứu.
1.2. Cơ sở thực tiễn


1.2.1. Đặc điểm về tâm lí lứa tuổi đặc biệt từ đặc điểm về năng lực tư duy và nhận
thức của học sinh trung học phổ thông.
Học sinh trung học phổ thông ở lứa tuổi 16-18 đang ở giai đoạn phát triển cả
về thể chất và tâm hồn có khả năng tự ý thức, tự đánh giá, tự điều chỉnh trong hoạt
động học tập; tri giác có chủ định chiếm ưu thế, năng lực ghi nhớ tăng lên rõ rệt, sự
tập trung chú ý cao hơn và có khả năng di chuyển, chú ý tốt: hoạt động học tập dần
dần hướng vào thoả mãn nhu cầu nhận thức,… Mặt khác, do tiếp xúc với nhiều
môn học, nhiều thầy, cô giáo, nhiều phương pháp dạy học,… nên đòi hỏi các em
phải có những biến chuyển lớn về năng lực quan sát, ghi nhớ, tư duy lôgic, tính độc
lập, kiên trì, tư duy phê phán,… . Những đặc điểm này tạo điều kiện thuận lợi cho
việc hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề, năng lực nghiên cứu khoa
học.
1.2.2. Đặc điểm của học sinh trường THPT chuyên
Dựa trên kết quả nghiên cứu của Bộ Giáo dục và Đào tạo năm 2013 về chỉ số
IQ, AQ, EQ của học sinh trường THPT chuyên đã cho thấy, đối tượng học sinh này
có tư duy logic, khả năng nhận thức tốt và đặc biệt là chỉ số vượt khó tương đối

khái quát càng cao.
3. Bài toán nhận thức có khả năng huy động tính sáng tạo
Bài toán nhận thức không chỉ dừng lại ở những hiểu biết đơn lẻ mà phải có
nhiều khả năng huy động tính sáng tạo của học sinh. Trong việc sử dụng bài toán
nhận thức để phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh thì đây là một
yêu cầu bắt buộc, bởi chỉ có khả năng sáng tạo mới giúp nhà khoa học phát hiện ra
và giải quyết được những vấn đề mới.
4. Bài toán nhận thức phải có đủ các yếu tố kích thích tính tích cực của người
học
Các giả thiết của bài toán phải bao gồm cả những tri thức cũ và những tri
thức mới. Hai nội dung này phải có tỷ lệ tương ứng sao cho đủ kích thích người
học vận dụng trí sang tạo, hứng khởi, tự tin tạo ra một quy trình để xâu chuỗi các
kiến thức riêng rẽ từ các giả thiết, tạo ra một chuỗi logic hành động để tìm ra đáp số
bài toán, tức là kiến thức cần lĩnh hội. Mục đích của dạy học không chỉ dừng lại ở
việc dạy kiến thức mà quan trọng hơn là dạy phương pháp tự chiếm lĩnh tri thức, tự
học, tự nghiên cứu suốt đời.
5. Bài toán nhận thức phải đảm bảo thiết lập một quy trình công nghệ hợp lí
Khi xây dựng bài toán nhận thức thì người học phải có đủ tri thức, nguồn tư
liệu, từ đó gia công tư liệu tạo biện pháp nhận thức hình thành năng lực thiết kế quy
trình công nghệ để tìm ra đáp số bài to án từ logic chứa đựng một cách tiềm ẩn
trong nội dung bài toán.
2.2. Quy trình thiết kế các bài toán nhận thức


Bước 1: Phải xem xét nguồn kiến thức cần đưa vào bài toán. Kiến thức thuộc
loại nào (khái niệm, cơ chế, quá trình, quy luật) và kiến thức nào học sinh đã biết,
những kiến thức nào học sinh chưa biết, kiến thức nào là tổng hợp liên môn...
Bước 2: Tách nhỏ các kiến thức chứa đựng trong bài toán thành các đơn vị
cơ bản.
Mỗi đơn vị có chức năng riêng nhưng phải có mối quan hệ mật thiết với nhau. Vì

không thiết kế lô đối chứng để so sánh mà lại so với số lượng loài trước khi tiến
hành thí nghiệm.
- Điều này sẽ không chính xác vì có thể trong thời gian tiến hành thí nghiệm nhiều
yếu tố khác của môi trường không thuận lợi cũng làm giảm bớt số lượng loài thực
vật trong khu thí nghiệm.
b. - Kết quả trên cho thấy số lượng loài thực vật suy giảm có thể do tác động của
việc loại bỏ loài động vật ra khỏi khu thí nghiệm khiến cho một trong số các loài
thực vật trở nên có ưu thế cạnh tranh hơn với các loài khác.
- Sự cạnh tranh này là cạnh tranh loại trừ dẫn đến loại trừ một số loài kém khả
năng cạnh tranh hơn khỏi khu vực thí nghiệm. Tuy nhiên, việc biến mất của một số
loài trong khu thí nghiệm cũng có thể do các yếu tố khác của môi trường trở nên
bất lợi cho một số lời thực vật.
- Để biết được nguyên nhân chính xác, cần phải thiết lập lô thí nghiệm có diện
tích, số lượng loài thực vật với mật độ và các điều kiện khác của môi trường là y
hệt như ở lô đối chứng, ngoại trừ lô đối chứng thì vẫn để loài động vật đó còn lô thí
nghiệm thì rào lại để cách li khu vực thí nghiệm với loài động vật ta đang quan
tâm.
- Nếu kết quả thí nghiệm vẫn như kết quả của bạn học sinh đã làm thì loài động vật
đó là loài chủ chốt có vai trò quan trọng khống chế loài thực vật ưu thế. Khi loài
động vật khống chế loài thực vật có ưu thế bị loại bỏ khỏi khu thí nghiệm thì loài
ưu thế phát triển mạnh có khả năng cạnh tranh tốt dẫn đến loại trừ một số loài khác
(cạnh tranh loại trừ).
→ Bài toán trên sẽ rèn được kỹ năng phân tích, đánh giá kết quả thí nghiệm
có phù hợp với giả thuyết đề ra hay không, đồng thời còn giúp cho học sinh
định hướng hướng thiết kế thí nghiệm để chứng minh sự phù hợp với giả thiết.
Bài toán 2: Trên một cánh đồng có 4 loài cỏ cùng sinh sống. Để xem xét thành
phần các loài cỏ có bị thay đổi hay không khi bón thêm một loại phân nhất định
trên cánh đồng này thì cần phải bố trí các thí nghiệm như thế nào? Giả sử kết quả
thí nghiệm sau một thời gian dài bón phân mà số lượng loài bị giảm đi thì ta có thể
giải thích như thế nào?

ổ sinh thái. Cụ thể mặc dù cùng chung ổ sinh thái chung (cơ bản) nhưng chúng
không trùng nhau về ổ sinh thái riêng nên mức độ cạnh tranh hai loài với nhau chỉ
làm giảm sự sinh trưởng của hai loài ở mức độ nhất định mà không dẫn đến cạnh
tranh loại trừ.
b. Nhận định trên chỉ được xác thực khi các yếu tố khác của ổ sinh thái đã được
khống chế chặt chẽ. Ví dụ, loài P. aurelia tăng về số lượng trong khi loài P.
caudatum giảm về số lượng và bị chết chỉ được xác định là do cạnh tranh về ổ sinh
thái nếu ta biết chắc chắn là loài P. aurelia không ăn thịt loài P. caudatum.
→ Bài toán trên sẽ rèn được kĩ năng phân tích và giải thích kết quả thí
nghiệm; đồng thời còn rèn kĩ năng xác định các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả
thí nghiệm (biến phụ thuộc). Đây là một yếu tố rất quan trọng trong năng lực
chuyên ngành Sinh học, bởi Sinh học là một môn khoa học thực nghiệm và các
thực nghiệm Sinh học bị chi phối bởi rất nhiều các yếu tố ngoại cảnh.
Bài toán 4: Hiện nay, trên các cánh đồng lúa ở miền Bắc, nhiều nơi lúa bị chuột
phá hoại rất mạnh. Bà con nông dân dùng nhiều biện pháp khác nhau để chống
chuột. Có nơi sử dụng biện pháp dùng bẫy để diệt chuột, có nơi lại sử dụng biện
pháp dùng ni lông bao quanh bờ ruộng để ngăn chuột ăn lúa. Dựa vào đặc điểm
sinh học của chuột và xem xét ở góc độ sinh thái học, hãy đánh giá xem biện pháp
nào trong hai biện pháp trên có hiệu quả cao hơn. Giải thích.
Trả lời:
- Chuột là loài sinh vật có tốc độ sinh sản tương đối nhanh, vì vậy sự điều hòa
kích thước của quần thể bên cạnh các yếu tố khác có yếu tố điều hòa phụ thuộc vào
mật độ quần thể.
- Khi mật độ quần thể càng cao, kích thước quần thể càng tiến gần tới ngưỡng
chịu đựng của môi trường (sức chứa) thì tốc độ sinh sản càng giảm và ngược lại khi
kích thước quần thể càng thấp xa dưới ngường chịu đựng thì tốc độ sinh sản càng
nhanh.


- Nếu chỉ dùng biện pháp săn bắt để làm giảm số lượng trong khi nguồn thức ăn

một bước trong phương pháp nghiên cứu di truyền của Menđen và chính nhờ


lai phân tích mà Menđen đã khẳng định được sự vận động đồng đều của cặp
nhân tố di truyền về các giao tử trong quá trình giảm phân.
Bài toán 6: Ở một loài thực vật có hai đột biến gen lặn cùng gây ra kiểu hình thân
thấp. Bằng phép lai nào có thể nhận biết hai đột biến gen trên có thuộc cùng locut
hay không?
Trả lời:
a.- Tiến hành phép lai giữa hai thể đột biến và phân tích kiểu hình con lai.
- Nếu xuất hiện kiểu hình kiểu dại (bình thường) ở thế hệ con lai → hai đột biến
không cùng locut (không alen với nhau); Nếu không xuất hiện kiểu hình kiểu dại
(chỉ xuất hiện kiểu hình đột biến), có thể hai đột biến cùng locut (alen với nhau).
→ Bài toán trên sẽ rèn cho học sinh kĩ năng đề xuất cách giải quyết vấn đề
trên cơ sở kiến thức di truyền về tính trạng đơn gen hay tính trạng đa gen.
Bài toán 7: Các nhà khoa học đã đề xuất hai giả thuyết về sự hình thành gen mới
trong quá trình tiến hóa như sau: Theo giả thuyết 1, gen mới được hình thành qua
tái tổ hợp các exon của các gen đã có trước; giả thuyết 2 cho rằng một gen được
lặp lại thành 2 hoặc nhiều bản sao, sau đó các bản sao bị đột biến điểm phân hóa
có thể dẫn đến hình thành gen mới. Để tìm hiểu xem hai gen A và B (có chức năng
khác nhau) ở các loài khác nhau có được tiến hóa theo giả thuyết 1 hay giả thuyết
2, người ta đã nghiên cứu sản phẩm protein của chúng ở các loài khác nhau. Hãy
cho biết kết quả nghiên cứu như thế nào thì ủng hộ cho giả thuyết 1 và kết quả
nghiên cứu như thế nào thì ủng hộ cho giả thuyết 2.
Trả lời:
- Nếu các protein do các gen A và B mã hóa có những đoạn trình tự axit amin nhất
định giống nhau thì chứng tỏ trình tự đó được qui định bởi các exon giống nhau và
do vậy ủng hộ giả thuyết tái tổ hợp lại các exon.
- Nếu trình tự các axit amin trên toàn bộ chuỗi polipeptit về cơ bản là giống nhau
và chỉ khác nhau ở một số vị trí thì ủng hộ cách 2.

Bài toán 9: Một đột biến thay thế nucleotit trên gen qui định chuỗi polipeptit αglobin của hemoglobin ở người làm cho chuỗi polipeptit bị ngắn đi so với bình
thường. Tuy nhiên, phiên bản ARN sơ cấp được phiên mã từ gen này vẫn có chiều
dài bình thường.
a. Nêu hai giả thuyết giải thích cơ chế đột biến làm ngắn chuỗi polipeptit này.
b. Trình bày cách chứng minh giả thuyết.
Trả lời:
a. Giả thuyết 1: đột biến bộ ba bình thường thành bộ ba kết thúc.
Giả thuyết 2: đột biến làm thay đổi vị trí cắt intron trong quá trình tạo ra mARN
làm cho mARN ngắn hơn so với bình thường.


b. Dùng phương pháp điện di ARN: So sánh các băng điện di mARN (sau khi đã
được cắt bỏ intron) của gen bình thường với các băng điện di mARN của gen đột
biến, nếu băng điện di mARN đột biến di chuyển xa hơn so với mARN bình
thường thì đột biến làm thay đổi vị trí cắt intron. Nếu hai băng điện di có vị trí
giống nhau thì đột biến làm xuất hiện bộ ba kết thúc sớm.
→ Bài toán trên sẽ rèn cho học sinh kĩ năng xây dựng giả thuyết và thiết kế thí
nghiệm để chứng minh cho giả thuyết.
2.3. Quy trình sử dụng bài toán nhận thức trong dạy học nhằm phát triển
năng lực nghiên cứu cho học sinh
Sau khi đã có bài toán nhận thức phù hợp, giáo viên cần tiến hành các bước
cụ thể sau:
Bước 1: Đưa ra bài toán nhận thức để học sinh tìm hiểu các giả thiết, từ đó
xác định được vấn đề cần nghiên cứu.
Bước 2: Tổ chức cho học sinh thảo luận để lập kế hoạch nghiên cứu (đề xuất
cách giải quyết vấn đề, thu thập và phân tích tài liệu tham khảo, từ đó lựa chọn
phương án giải quyết tối ưu).
Bước 3: Tổ chức cho học sinh báo cáo kết quả nghiên cứu.
Bước 4: Tổ chức cho học sinh đánh giá kết quả nghiên cứu.
Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

nghiệm.
3.3.2. Phương án thực nghiệm
- Chọn học sinh thực nghiệm:
+ Nguyên tắc: đảm bảo tính đồng đều về năng lực của học sinh.
+ Hình thức thực nghiệm: sử dụng các đối tượng học sinh năm trước là nhóm đối
chứng, còn đối tượng học sinh năm sau là nhóm thực nghiệm.
- Thời gian làm thực nghiệm: trong 3 năm (bắt đầu từ năm thứ nhất (2011 –
2012) đến nay.
3.4. Kết quả thực nghiệm: Để kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh,
chúng tôi đã tiến hành kiểm tra bằng câu hỏi tự luận, sau đó sử dụng phương pháp
phân tích định lượng, định tính kết quả thực nghiệm.
3.4. Kết quả thực nghiệm
Để kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh, chúng tôi đã tiến hành
kiểm tra bằng câu hỏi tự luận, sau đó sử dụng phương pháp phân tích định lượng,
định tính kết quả thực nghiệm.
CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ