Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học sinh học ở
trường trung học phổ thông ở Việt Nam
Tiếp cận với xu thế chung của thế giới, Việt Nam đang trong quá trình xây dựng
CT GDPT mới theo định hướng phát triển năng lực người học. Trong chương trình
đó, năng lực giải quyết vấn đề là một trong những năng lực chung cần được hình
thành và phát triển cho học sinh. Như vậy, phát triển và đánh giá năng lực GQVĐ
là một trong những nhiệm vụ mà giáo viên các bộ môn ở các cấp học cần phải thực
hiện. Tuy nhiên, ở Việt Nam hiện nay, việc dạy học theo hướng tiếp cận năng lực
còn gặp nhiều khó khăn đối với giáo viên. Trong bài viết này, trên cơ sở nghiên
cứu về năng lực, chúng tơi đã đưa ra q trình phát triển năng lực GQVĐ trong dạy
học sinh học ở trường phổ thông như một ví dụ minh họa.
1. Giới thiệu
Trong xu thế đổi mới giáo dục hiện nay, nhiều nước trên thế giới đã xây dựng
chương trình giáo dục phổ thơng theo định hướng phát triển năng lực. Chương
trình tiếp cận năng lực trả lời câu hỏi: Chúng ta muốn biết học sinh biết gì và có
thể làm gì ? Các quốc gia đi đầu trong lĩnh vực này là Australia, Singapore, Hàn
Quốc, Trung Quốc, Nhật Bản và nhiều nước châu Âu như Đức, Anh, Phần Lan, v.v.
Từ năm 2000, OECD (Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế) bắt đầu nghiên cứu
khung năng lực chung với các tiêu chí: (1) Việc học tập được cá nhân hóa tối
đa; (2) Người học có thể đối phó và đáp ứng với sự biến đổi nhanh chóng của xã
hội hiện đại; (3) Nhà trường có cơ hội phát huy dân chủ; (4) Hiệu quả và khả thi
đối với nhiều bối cảnh kinh tế - xã hội. Đến tháng 10/2001, OECD công bố khung
năng lực học sinh phổ thơng theo 3 nhóm năng lực được nhìn nhận theo hướng tiếp
cận tổng thể và tích hợp.1 ,2 .
Việt Nam cũng đang trong quá trình đổi mới chương trình giáo dục phổ thơng được
xây dựng từ tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực với hệ thống các năng lực
chung. Để thực hiện chương trình này, giáo viên sẽ phải trải qua các đợt tập huấn
nhằm chuyển đổi phương pháp dạy học, hình thức dạy học và kiểm tra đánh giá
theo định hướng phát triển năng lực. Đây là giai đoạn khó khăn đối với giáo viên
phổ thơng.
Như vậy, ở Việt Nam hiện nay cần có những nghiên cứu về quy trình, biện pháp
phát triển năng lực cũng như cách thức đánh giá học sinh theo định hướng phát
triển năng lực. Một trong những năng lực cốt lõi cần xây dựng và phát triển cho
học sinh là năng lực giải quyết vấn đề.
Nghiên cứu về năng lực GQVĐ, nhiều tác giả cho rằng, năng lực này được hình
thành thơng qua q trình GQVĐ và khi có năng lực GQVĐ thì hiệu quả GQVĐ sẽ
tăng lên trong các tình huống đa dạng xảy ra trong cuộc sống con người. Đã có
nhiều lý thuyết và khuôn khổ nghiên cứu về giải quyết vấn đề, trong đó có 5 lý
thuyết đã thu hút nhiều nhà khoa học như Polya. 3 ,4 , (Chương trình PISA đánh giá
học sinh quốc tế)5 , ACARA (Cơ quan quản lý, đánh giá và báo cáo chương trình
giảng dạy của Úc)6 , O'Neil7 , ATC21S (Đánh giá và giảng dạy các kỹ năng thế kỷ
21)8 .
Ở Việt Nam, đã có nhiều tác giả nghiên cứu về dạy học GQVĐ và năng lực
GQVĐ. Tuy nhiên, vẫn cần có những nghiên cứu cụ thể vận dụng các quan điểm
đó vào dạy học các môn học để làm tài liệu tham khảo giúp giáo viên đáp ứng việc
giảng dạy chương trình giáo dục phổ thông mới.
2. Nội dung
2.1. năng lực
- Định nghĩa về năng lực
Trên thế giới, trong các cơng trình nghiên cứu về năng lực, nhiều tác giả đã định
nghĩa năng lực theo các khía cạnh khác nhau. Tuy nhiên, có thể định nghĩa năng
lực theo ba xu hướng: Một là các tác giả đã định nghĩa năng lực là một phẩm chất
của nhân cách. Nhóm này bao gồm quan điểm của Binet và T. Simon; PA
Rudich9 ; Covaliov AG v.v... Trong đó Covaliov AG coi năng lực là những nét tâm
lý cá nhân gắn liền với kết quả tốt đẹp khi hồn thành một hoạt động nào đó 10 . Từ
những góc độ này, năng lực là khả năng bên trong (phẩm chất tâm, sinh lý) của mỗi
con người để đạt được một hoạt động nhất định.
Nhóm thứ hai dựa vào thành phần cấu trúc của năng lực để định nghĩa năng
lực. Tất cả các định nghĩa trong nhóm này xác nhận rằng năng lực bao gồm các kỹ
năng. Ví dụ: “Năng lực là tập hợp sắp xếp các kỹ năng tác động vào nội dung của
một tình huống nhất định để giải quyết vấn đề do tình huống đó đặt ra” (Rogiers
X.11 ). T. Lobanova và Yu Shunin12 , v.v. T. Lobanova và Yu Shunin nhấn mạnh
rằng không nên coi " năng lực " và " kỹ năng " là từ đồng nghĩa. Kỹ năng thể hiện
khả năng thực hiện các hành động nhận thức hoặc hành vi một cách thành thạo,
chính xác và thích ứng với các điều kiện thay đổi, trong khi năng lực có nghĩa là
một hệ thống các hành động phức tạp, bao gồm năng lực và các thành phần phi
nhận thức (thái độ, cảm xúc, động cơ, giá trị và đạo đức).
Nhóm thứ ba xác định năng lực dựa trên nguồn gốc của năng lực. Tất cả các định
nghĩa của nhóm này đều khẳng định rằng năng lực được hình thành từ hoạt động
và thông qua hoạt động mà năng lực mới được hình thành và phát triển. Có tác giả
cùng quan điểm với nhóm này như John Erpenbeck 13 ; Weitnert14 ; giáo trình giáo
dục New Zealand; Dự thảo chương trình giáo dục phổ thơng của Bộ Giáo dục và
Đào tạo Việt Nam15 , v.v... Các định nghĩa tiêu biểu theo quan điểm của nhóm là:
"Năng lực là khả năng vận dụng tri thức, kinh nghiệm, kỹ năng, thái độ và hứng
thú để hành động phù hợp và hiệu quả trong các tình huống đa dạng của cuộc
sống" (Thomas Armstrong, 2011)16 .
Trong dự án Deseco (2002), nhóm tác giả đã xác định “Năng lực là hệ thống cấu
trúc tinh thần bên trong, là khả năng huy động tri thức, kỹ năng nhận thức, kỹ năng
thực hành và thái độ, tình cảm, giá trị, đạo đức, động cơ của một người để thực
hiện thành công hoạt động trong một bối cảnh cụ thể"17 .
Theo Dự thảo Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể của Bộ Giáo dục và Đào
tạo Việt Nam (2017): “Năng lực là thuộc tính của cá nhân được hình thành, phát
triển bởi phẩm chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người
tổng hợp những kiến thức, kỹ năng và các kỹ năng khác. những thuộc tính của cá
nhân như hứng thú, niềm tin, ý chí, v.v... để thực hiện thành cơng một loại hoạt
động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể" [15 ; P. 6].
Các dạng năng lực trong chương trình giáo dục phổ thơng ở Việt Nam
Chương trình giáo dục phổ thơng hình thành và phát triển cho học sinh các năng
lực cốt lõi sau:
- Các năng lực chung được hình thành và phát triển ở mọi môn học và hoạt động
giáo dục như năng lực tự chủ, năng lực tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng
lực giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo;
- Năng lực nghề nghiệp: Năng lực nghề nghiệp được hình thành và phát triển chủ
yếu thơng qua một số môn học và hoạt động giáo dục nhất định như năng lực ngơn
ngữ, năng lực tính tốn, năng lực khám phá tự nhiên và xã hội, năng lực công
nghệ, năng lực tin học, năng lực thẩm mỹ, năng lực thể chất.
2.2. Phát triển vấn đề - năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học
sinh học ở trường trung học phổ thông Việt Nam
Trong chương trình giáo dục phổ thơng thường xác định 3 năng lực chung và 7
năng lực nghề nghiệp. Trong đó, năng lực GQVĐ có vai trị đặc biệt quan trọng vì
tính tích hợp trong đó bỏ ngỏ tất cả các năng lực. Ngồi ra, ở một số chương trình
giáo dục phổ thông chỉ tập trung phát triển năng lực này.
Chúng tôi đã xây dựng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học sinh
học theo các bước sau:
2.2.1. Định nghĩa và xác định cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề
Khi đã xác định được năng lực cần phát triển, giáo viên cần xác định rõ năng lực
nào cần phát triển? Bao gồm những tiêu chí nào trong cấu trúc của nó và mơ tả
năng lực là những hành vi có thể thực hiện được, từ đó rèn luyện cho học sinh qua
từng hành vi và tổng hợp các hành vi.
- Khái niệm năng lực GQVĐ
Theo định nghĩa trong Chương trình Đánh giá Học sinh Quốc tế, năng lực giải
quyết vấn đề là "khả năng của một cá nhân hiểu và giải quyết các tình huống có
vấn đề khi giải pháp khơng rõ ràng. Nó bao gồm việc tham gia giải quyết vấn đề
đó - thể hiện tiềm năng như một người tích cực và đóng góp quyền công dân"5 .
Theo Từ Đức Thảo, khi giải bất kỳ một bài toán nào, học sinh phải dựa vào kiến
thức, kinh nghiệm đã tích lũy được, tiến hành suy luận để tìm ra đáp án và cũng
nhờ suy luận mà học sinh có thể nảy sinh ý tưởng mới. Như vậy, giải toán cho phép
học sinh học và rèn luyện tư duy. Tư duy và giải quyết vấn đề có liên quan chặt chẽ
với nhau; Tư duy giải quyết vấn đề, thông qua giải quyết vấn đề để phát triển tư
duy18 .
Theo tác giả Nguyễn Cảnh Toàn, GQVĐ là “hoạt động trí tuệ, được coi là cấp độ
phức hợp và là cấp độ cao nhất của nhận thức, vì nó địi hỏi phải huy động mọi
năng lực trí tuệ của cá nhân. Để giải quyết vấn đề, chủ thể cần phải huy động trí
nhớ, tri giác, suy luận, khái niệm hóa, sử dụng ngơn ngữ đồng thời với cảm xúc,
động cơ, niềm tin vào năng lực bản thân và năng lực làm chủ tình huống”19 .
Như vậy, năng lực GQVĐ có thể hiểu là khả năng cá nhân huy động kiến thức, kỹ
năng, kinh nghiệm cá nhân để phát hiện vấn đề, tìm giải pháp và thực hiện GQVĐ
một cách có hiệu quả.
- Xác định cấu trúc năng lực GQVĐ
Trong dạy học Sinh học, nhiều tác giả đã nghiên cứu về dạy học GQVĐ như Trần
Bá Hoành - Trịnh Nguyên Giao 20 , Ngô Văn Hùng, Nguyễn Hải Châu 21 , Trần Văn
Kiên [22 ; 65], quy trình tiếp cận GQVĐ gồm 3 bước như sau:
- Bước 1 - Giới thiệu: Ở bước này, giáo viên tạo tình huống có vấn đề, học sinh
phát hiện, xác định vấn đề nảy sinh và trình bày vấn đề cần giải quyết.
- Bước 2 – Giải quyết vấn đề: học sinh đề xuất giả thuyết, lập kế hoạch và thực
hiện kế hoạch giải quyết vấn đề.
- Bước 3 – Kết luận: HS rút ra kết luận về kiến thức mới.
•
Bảng 1. Biểu hiện của các kỹ năng thành phần trong năng lực giải quyết
vấn đề
•
Bảng 2. Nhiệm vụ của giáo viên và học sinh khi rèn luyện 4 kỹ năng
GQVĐ
Trong ba bước nói trên, bước 1 sẽ rèn luyện cho học sinh kĩ năng tìm tịi, phát hiện
vấn đề; Bước 2 sẽ rèn luyện cho sinh viên kỹ năng đề xuất giả thuyết, kỹ năng lập
kế hoạch và kỹ năng giải quyết vấn đề; Bước 3 rèn luyện cho HS kỹ năng tổng
hợp, khái quát hóa kiến thức, xây dựng kiến thức, rút ra bài học kinh nghiệm sau
khi giải bài tập.
Căn cứ vào các bước giải quyết vấn đề, chúng tôi cho rằng để phát triển
NLGQVĐ, học sinh cần được xây dựng và phát triển 4 kỹ năng cơ bản đó là Kỹ
năng 1 “Tìm tịi và phát hiện vấn đề”; Kỹ năng 2 “Hình thành giả thuyết”; Kỹ
năng 3 “Lập kế hoạch và giải quyết vấn đề”; Kỹ năng 4 “Đánh giá các giải pháp
giải quyết vấn đề và rút ra kết luận”.
Khi rèn luyện NLGQVĐ cần rèn luyện từng kĩ năng GQVĐ; chúng tôi đưa ra các
hoạt động cụ thể của thầy và trò trong bài thực hành như trình bày ở bảng 2 .
2.2.2. Xác định các biện pháp phát triển năng lực và thiết kế các công cụ phù
hợp
Năng lực được phát triển thông qua các hoạt động. Để hình thành và phát triển
năng lực GQVĐ có thể sử dụng các biện pháp tổ chức như sử dụng tình huống có
vấn đề, sử dụng bài tập tình huống, sử dụng bài tập thực hành, sử dụng bài tập dự
án,...
Với mỗi biện pháp, giáo viên sẽ thiết kế một công cụ phù hợp với học sinh. Các ví
dụ cụ thể được đưa ra trong phần sau.
2.2.3. Đo lường sự lựa chọn và tổ chức dạy học để phát triển năng lực giải
quyết vấn đề cho học sinh
Trong bài viết này, chúng tôi lựa chọn biện pháp phát triển năng lực GQVĐ: sử
dụng tình huống có vấn đề.
Theo Từ điển tiếng Việt, hoàn cảnh là diễn biến của một sự việc mà ta phải ứng
phó [23 ; P. 1551].
Theo Đinh Quang Báo và Nguyễn Đức Thành, tình huống có vấn đề là trạng thái
tâm lý của chủ thể nhận thức khi chủ thể nhận thức gặp mâu thuẫn hoặc khó
khăn. Mâu thuẫn hoặc khó khăn nằm ngồi kiến thức hiện có của chủ đề, ngụ ý
một điều gì đó chưa biết và liên quan đến một cuộc điều tra tích cực và sáng tạo
[24 ; P. 3].
Ngồi ra, nhiều tác giả khác đã định nghĩa tình huống có vấn đề, trong đó có I.
Lecne25 , MI Macmutop26 , AV Petrovski27 , Nguyễn Ngọc Quang28 . Tuy có cách
diễn đạt khác nhau, nhưng các tác giả đều khẳng định, một tình huống có vấn đề
chứa đựng một nội dung cần xác định và một nhiệm vụ cần thực hiện.
Ví dụ về một tình huống có vấn đề sử dụng để rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề
trong dạy học phần Di truyền học – Sinh học cho học sinh lớp 12 :
Tình huống đặt ra: Năm 1957, Franken và Conrat tiến hành thí nghiệm tách lõi
ARN ra khỏi vỏ protein của hai chủng virus A và B. Cả hai chủng đều gây bệnh
cho cây thuốc lá nhưng tác hại trên lá là khác nhau. Lõi ARN của chủng A được
trộn với protein của chủng B và tạo ra virus lai. Bị nhiễm vi-rút lai, thuốc lá sẽ mắc
bệnh. Việc phân lập lá thuốc lá bị nhiễm bệnh sẽ tạo ra chủng virus A [22 ; tr116].
Suy nghĩ để trả lời các câu hỏi gợi ý sau:
Câu 1: Nội dung thí nghiệm này liên quan đến những dạng kiến thức nào?
(Câu hỏi này nhằm hình thành kĩ năng phát hiện vấn đề.)
Đối với câu hỏi trên, học sinh sẽ suy nghĩ và xác định các dạng kiến thức liên
quan: Kiến thức về di truyền học, Kiến thức về thực vật học và Kiến thức về vi
sinh vật.
Câu 2: Chuyển nội dung tình huống thành câu hỏi có vấn đề.
(Câu hỏi này nhằm hình thành kĩ năng phát hiện vấn đề.)
Câu 3: Nêu các nguyên nhân có thể giải thích tại sao khi phân lập lá thuốc lá bị
nhiễm bệnh lại tạo ra chủng virut A mà không phải chủng virut B.
(Câu hỏi này nhằm hình thành kỹ năng hình thành giả thuyết khoa học.)
Đối với câu hỏi này, học sinh sẽ lập luận để phát hiện ra virut lai có lõi là chủng A
và lớp vỏ bọc là chủng B, nhưng thế hệ sau là virut A, chứng tỏ lõi của virut mang
thơng tin về tồn bộ cấu trúc của vi-rút. Do đó, giả thuyết được hình thành như sau:
Đối với virus khảm thuốc lá, lõi ARN là vật chất mang thơng tin di truyền.
Câu 4: Vì sao ơng nêu giả thuyết đó?
Đối với câu hỏi này, học sinh phải sử dụng kỹ năng tư duy phản biện để chứng
minh quan điểm của mình. Các sinh viên khác có thể chỉ trích quan điểm của bạn.
Câu 5: (Giáo viên nêu giả thiết): Nếu phân lập lá thuốc lá bị bệnh tạo ra chủng
virut B chứ không phải chủng virut A thì giả thuyết nào sẽ được nêu ra?
Câu 6: Từ kết quả thí nghiệm trên có thể rút ra kết luận gì?
(Câu 5, 6 nhằm hình thành kĩ năng đánh giá cách giải một bài toán và rút ra kết
luận).
Tìm câu trả lời cho mỗi câu hỏi trên chính là việc vận dụng các kỹ năng để giải
quyết vấn đề trong tình huống.
Trong giai đoạn đầu, học sinh nhận được hướng dẫn từ giáo viên. Khi học sinh đã
quen với cách giải quyết vấn đề, mỗi học sinh sẽ tự giải quyết vấn đề hoặc thông
qua thảo luận nhóm.
- Sử dụng tình huống có vấn đề để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học
sinh
Khi sử dụng tình huống có vấn đề để phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh,
nhiệm vụ của giáo viên và học sinh được thể hiện trong Bảng 3 .
Các bước cụ thể như sau:
Trong giai đoạn rèn luyện NLGQVĐ, học sinh liên tục ở trong các bối cảnh phát
sinh tình huống có vấn đề, giải quyết vấn đề và đánh giá hiệu quả giải quyết vấn đề
thông qua 4 bước của quy trình rèn luyện năng lực GQVĐ.
Bước 1: Phát sinh vấn đề/tiếp cận vấn đề
Giáo viên kể một câu chuyện để tạo ra một bối cảnh nhận thức, trong đó học sinh
có thể xác định các tình huống có vấn đề.
Ví dụ câu chuyện "Mầm bệnh và kháng thể ". Khi mầm bệnh xâm nhập vào cơ
thể người hoặc động vật (môi trường bên trong cơ thể), cơ thể sẽ tạo ra kháng thể
tương ứng để tiêu diệt mầm bệnh. Trong tự nhiên có hàng tỷ loại mầm bệnh, và
theo lý thuyết sẽ có hàng tỷ kháng thể tương ứng, kháng thể là một loại protein có
trong máu, đối với cơ thể con người chỉ có hơn 100 gen quy định protein kháng
thể.
Giáo viên yêu cầu học sinh nghiên cứu truyện nêu các tình huống xét về các khía
cạnh của truyện và lựa chọn tình huống có liên quan đến nội dung chính của bài
học. Trong ngữ cảnh trên, có thể dự đốn các cách suy luận và tình huống tương
ứng như sau:
Cách 1: Nghĩ về cấu trúc của kháng thể. Với cách tư duy này, học sinh sẽ nêu tình
huống: Kháng thể có cấu tạo như thế nào để thực hiện chức năng ngưng tụ kháng
nguyên?
Cách 2: Nghĩ về cơ chế gây bệnh của kháng nguyên. Với cách tư duy này, học sinh
sẽ nêu tình huống: Vì sao kháng ngun có thể gây bệnh cho cơ thể động vật?
Cách 3: Suy nghĩ về cơ chế biểu hiện của gen quy định protein kháng thể. Với cách
tư duy này, học sinh sẽ nêu tình huống: Trong tế bào người chỉ có hơn 100 gen quy
định kháng thể, nhưng tại sao có thể tạo ra vơ số loại kháng thể khác nhau?
•
Bảng 3. Nhiệm vụ của giáo viên và học sinh khi sử dụng tình huống có
vấn đề để rèn luyện năng lực GQVĐ
•
Tải xuống dưới dạng
Trang trình bày PowerPoint
chỉ số bảng
Xem tùy chọn
Kích thước đầy đủBảng trước
Trong các cách lập luận khác nhau nêu trên, giáo viên yêu cầu học sinh suy nghĩ và
chỉ chọn những tình huống có liên quan đến nội dung chính của bài học. Nhờ đó,
học sinh sẽ thống nhất với nhau về các tình huống phù hợp nhất với bài học: Trong
tế bào người chỉ có hơn 100 gen quy định kháng thể, nhưng tại sao có thể tạo ra vơ
số loại kháng thể khác nhau?
Bước 2: Rèn luyện 4 kỹ năng giải quyết vấn đề
* Thăm dò và phát hiện vấn đề
- HS phân tích làm rõ nội dung tình huống.
Nếu mỗi gen quy định một loại kháng thể thì khoảng 100 gen chỉ tạo được khoảng
100 loại kháng thể. Như vậy, mâu thuẫn nằm ở mối quan hệ giữa gen và protein
kháng thể.
- HS xác định được mâu thuẫn giữa tình huống nảy sinh với kiến thức đã dạy.
Vì đã dạy Sinh học lớp 9 nên học sinh biết mỗi gen quy định và tổng hợp 1 loại
prôtêin. Trong trường hợp này, số loại prơtêin gấp hàng nghìn lần số loại gen.
- HS diễn đạt tình huống bằng 1 câu hỏi:
Câu hỏi của học sinh dự kiến như sau: Một gen có thể tổng hợp các loại prơtêin
bằng con đường nào?
* Hình thành giả thuyết
-Học sinh sưu tầm, lựa chọn, sắp xếp các nội dung kiến thức liên quan đến tình
huống. Trong tình huống này, các nội dung kiến thức liên quan là:
+ Đặc điểm cấu trúc của protein kháng thể
+ Đặc điểm của gen phân mảnh
+ Cơ chế biểu hiện gen của tế bào lympho
- Liên hệ tình huống với kiến thức đã dạy
Mối quan hệ: Gen → mARN → Chuỗi polipeptit → Prơtêin
-Nêu giả thuyết để giải thích vấn đề
Có thể nêu ra các giả thuyết sau:
Giả thuyết 1: Một gen quy định và tổng hợp nhiều loại mARN; mỗi loại mARN chỉ
quy định và tổng hợp một loại chuỗi polipeptit quy định một loại prôtêin.
Giả thuyết 2: Một gen quy định và tổng hợp nhiều loại mARN; mỗi loại mARN
quy định và tổng hợp nhiều loại chuỗi polipeptit; mỗi loại chuỗi polipeptit quy
định một loại prôtêin.
Giả thuyết 3: Một gen quy định và tổng hợp nhiều loại mARN; mỗi loại mARN chỉ
quy định và tổng hợp một loại chuỗi polipeptit; nhiều loại chuỗi polipeptit quy
định một loại prôtêin.
Giả thuyết 4: Một gen quy định và tổng hợp một loại mARN; mỗi loại mARN chỉ
quy định và tổng hợp một loại chuỗi polipeptit; nhiều loại chuỗi polipeptit quy
định một loại prôtêin.
Giả thuyết 5: Một gen quy định và tổng hợp nhiều loại mARN; mỗi loại mARN
quy định và tổng hợp nhiều loại chuỗi polipeptit; nhiều loại chuỗi polipeptit quy
định một loại prôtêin.
-Thỏa thuận về các giả thuyết
Học sinh trong mỗi đội thảo luận với nhau và đi đến thống nhất về giả thuyết nêu
ra. Tùy theo nhận thức của học sinh ở mỗi đội mà các em có thể đưa ra các giả
thuyết khác nhau. Những sinh viên xuất sắc có thể đi đến thống nhất về giả thuyết
3 và 4.
* Lập kế hoạch và thực hiện giải quyết vấn đề
- Đề xuất biện pháp kiểm định giả thuyết
Đối với tình huống này, việc kiểm tra giả thuyết dựa trên việc vận dụng kiến thức
về cấu trúc của kháng thể (đã học ở lớp 11), về phiên mã, giải mã. Sau đó, suy luận
để khẳng định hay bác bỏ giả thuyết trên và đi đến kết luận đúng.
- Tiến hành lập luận phản biện khoa học để hỗ trợ hoặc bác bỏ giả thuyết của các
nhóm khác
Tuỳ theo thực tế giảng dạy, giáo viên có thể đưa ra một số câu hỏi để định hướng
tư duy của học sinh, giúp học sinh lập luận khoa học, tìm ra giả thuyết đúng. Các
câu hỏi nên như sau:
Câu 1: Kháng thể có cấu trúc như thế nào? (Ôn tập Sinh học 11)
Câu 2: Một polipeptit có thể tạo ra bao nhiêu loại prơtêin? (Trả lời: Có thể. Vì mỗi
protein có thể được tạo ra từ sự tương tác giữa một hoặc nhiều polypeptide).
Câu 3: Một gen có thể tổng hợp bao nhiêu loại phân tử mARN? (Trả lời: Có thể.
Bằng cách cắt các đoạn intron và liên kết các exon theo những cách khác nhau
trong gen phân đoạn, có thể tổng hợp nhiều loại mARN trưởng thành, mỗi mARN
được giải mã thành một polypeptide.
Câu 4: Một loại mARN có thể tổng hợp nhiều polipeptit được khơng? (Trả lời:
Khơng thể, vì mã di truyền là đặc thù)
* Đánh giá các giải pháp giải quyết vấn đề và rút ra kết luận
- HS đánh giá hiệu quả kiểm định giả thuyết.
Ở bước 3, sinh viên kiểm chứng tính đúng đắn của từng giả thuyết, sau đó đánh giá
tính khoa học của các phương pháp đó. Bởi vì, trong nhiều trường hợp, q trình
suy luận logic (hoặc quá trình thực tiễn cho kết quả đúng) nhưng phương pháp luận
không phù hợp, kết quả khơng đáng tin cậy. Vì vậy, đánh giá kiểm định giả thuyết
khơng chỉ giúp sinh viên có kỹ năng tư duy phản biện mà còn giúp sinh viên chủ
động trong việc đánh giá và thực hiện nghiên cứu.
- HS tổng hợp, khái qt hố kiến thức để hình thành kiến thức mới.
Sau khi tìm được giả thuyết đúng, HS rút ra kết luận về mối quan hệ giữa: Gen →
mARN → polipeptit → Prơtêin.
+ Mỗi gen có khả năng tổng hợp nhiều loại mARN trưởng thành. Mỗi mARN chỉ
tổng hợp một loại polipeptit, mỗi loại này có thể tạo ra nhiều loại prơtêin khác
nhau, vì mỗi prơtêin có thể được tạo thành từ nhiều chuỗi polipeptit tương tác với
nhau bằng liên kết hoá trị hoặc liên kết yếu (liên kết hiđrô, liên kết ion, liên kết
kháng nước). ,…).
+ Chỉ khoảng 100 gen quy định kháng thể nhưng chúng có thể tạo ra hàng tỷ kháng
thể, vì mỗi kháng thể được cấu tạo từ 4 chuỗi polipeptit (2 chuỗi nặng và 2 chuỗi
nhẹ); Gen quy định kháng thể là gen phân đoạn, mỗi gen có khả năng tạo ra hàng
trăm loại phân tử mARN khác nhau, tạo ra hàng trăm loại chuỗi polipeptit khác
nhau. Vì vậy, với hàng trăm gen, mỗi gen chứa hàng trăm chuỗi polypeptide được
sắp xếp theo những cách khác nhau, sẽ tạo ra nhiều loại kháng thể khác nhau.
- HS khẳng định kiến thức, kinh nghiệm đã học.
+ Sau khi giải bài tập, học sinh nắm được các khái niệm sau: Gen một đoạn là
gì? Vai trị của phân đoạn gen là gì?
+ HS biết rằng khi giải quyết một vấn đề cần phát hiện ra bản chất bên trong của
mâu thuẫn, từ đó tìm ra nội dung kiến thức phù hợp với mâu thuẫn của tình huống,
đề xuất giả thuyết khoa học và tìm cách kiểm chứng, đánh giá từng giả thuyết, rút
ra kết luận về ngun nhân của vấn đề, từ đó hình thành tri thức mới.
2.2.4. Đánh giá và rút kinh nghiệm
Mục đích của bước này là xem xét kết quả của quá trình rèn luyện, xác định mức
độ phát triển năng lực, rút kinh nghiệm và tiếp tục hoàn thiện.
Để đánh giá năng lực GQVĐ, giáo viên cần thiết kế cách thức phát triển năng lực
GQVĐ và các công cụ đánh giá.
Chúng tôi xác định việc phát triển năng lực GQVĐ theo 5 cấp độ như sau:
Mức độ 1: Học sinh bắt đầu biết phát hiện vấn đề nhưng chưa biết cách hình thành
giả thuyết, cách giải quyết vấn đề; cách khái quát kiến thức và rút kinh nghiệm sau
khi giải toán.
Mức 2: Học sinh phát hiện bài tốn chính xác, biết cách đặt giả thiết, cịn lúng
túng trong việc tìm lời giải và chưa giải được bài toán; chưa biết khái quát kiến
thức và rút kinh nghiệm sau khi giải toán.
Mức độ 3: Học sinh phát hiện kịp thời vấn đề đúng, hình thành giả thiết đúng, còn
lúng túng trong việc giải quyết vấn đề, chưa biết cách khái quát hóa kiến thức và
rút kinh nghiệm sau khi giải quyết vấn đề.
Mức 4: Học sinh phát hiện kịp thời vấn đề đúng, kịp thời hình thành giả thuyết
đúng, giải quyết đúng vấn đề, còn lúng túng trong cách khái quát hóa kiến thức và
rút kinh nghiệm sau khi giải quyết vấn đề, cần sự hỗ trợ của giáo viên và các học
sinh khác.
Mức 5: HS kịp thời phát hiện đúng vấn đề, kịp thời hình thành giả thuyết đúng, kịp
thời giải quyết đúng vấn đề, kịp thời khái quát tri thức mới và rút kinh nghiệm sau
khi giải quyết vấn đề
Đối với công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề, chúng tôi sử dụng tình huống
có vấn đề.
Ví dụ 1 : Sau khi học xong bài “Nhân đôi ADN và đột biến”, giáo viên có thể kiểm
tra kĩ năng giải quyết vấn đề trong các tình huống sau:
Tình huống: Một bệnh di truyền hiếm gặp có biểu hiện là suy giảm miễn dịch,
chậm lớn, chậm trưởng thành, đầu nhỏ. 4 . Giả sử rằng DNA được chiết xuất từ một
bệnh nhân có các triệu chứng trên và các DNA có chiều dài bằng nhau và các đoạn
DNA khác rất ngắn nhưng có tổng khối lượng tương đương. Các nhà khoa học đã
xác định rằng nguyên nhân là do quá trình đột biến đã làm hỏng một loại enzyme
liên quan đến quá trình sao chép DNA.
Câu hỏi đánh giá từng kĩ năng giải quyết vấn đề:
Câu 1 : Nêu câu hỏi để làm rõ nội dung của tình huống này.
Trả lời : Trong số các enzim tham gia nhân đôi ADN, enzim nào đảm nhận chức
năng nối các đoạn ADN?
Câu 2: Hãy nêu giả thiết để giải thích nguyên nhân của vấn đề này.
Trả lời : Đột biến gen quy định tổng hợp enzim ADN ligaza làm cho enzim này
mất chức năng sinh học.
Câu 3 : Giải thích giả thuyết đã cho.
Câu trả lời:
- Trong q trình nhân đơi ADN, mạch hình thành theo chiều 3' → 5', mạch mới
được tổng hợp liên tục; mạch hình thành có chiều 5' → 3', mạch mới được tổng
hợp thành các đoạn Okazaki có chiều dài tương đương.
- Trong số các enzim tham gia nhân đôi ADN chỉ có enzim ADN ligaza có chức
năng nối các đoạn Okazaki để tạo thành chuỗi polynucleotit liên tục. Nếu enzym
này bị hỏng chức năng do đột biến thì các đoạn Okazaki sẽ khơng liên kết với
nhau, do đó các đoạn DNA rất ngắn nhưng có tổng khối lượng tương đương nhau.
Câu 4 : Hãy nêu kết luận về vai trò của enzim ADN ligaza.
Trả lời : Enzim ADN ligaza có chức năng nối các đoạn Okazaki để tạo thành chuỗi
pôlinuclêôtit liên tục. Nếu enzym này bị bất hoạt sẽ gây ra những bất thường trong
cấu trúc của vật chất di truyền dẫn đến bệnh tật.
Ví dụ 2 : Sau khi học xong bài “Nhiễm sắc thể và cơ chế di truyền ở cấp độ tế
bào”, giáo viên có thể kiểm tra kĩ năng giải quyết vấn đề trong các tình huống sau:
Tình huống: Trong tự nhiên có một số loài thực vật sinh sản bằng cách ra hoa, kết
hạt, sau đó hạt nảy mầm thành cây con và tiếp tục chu kỳ mới (gọi là sinh sản hữu
tính); Một số cây khác sinh sản từ rễ hoặc từ cành, từ lá thành cây con, sau đó cây
con tách khỏi cây ban đầu để phát triển và trưởng thành (gọi là sinh sản vơ
tính). Người ta thấy hoa sinh sản hữu tính có màu sắc đa dạng, cịn sinh sản vơ tính
hoa chỉ có một số màu nhất định trong cùng một loài.
Câu hỏi đánh giá từng kĩ năng giải quyết vấn đề:
Câu 1: Nêu câu hỏi để làm rõ nội dung của tình huống này
Câu 2: Nêu giả thiết để giải thích nguyên nhân của vấn đề này
Câu 3: Giải thích và làm rõ giả thuyết đã cho
Câu 4: Chỉ rõ nguyên nhân dẫn đến sự đa dạng của thế giới sinh vật.
Các ví dụ trên minh họa cho việc đánh giá từng kĩ năng của NLGQVĐ thông qua
các bài tập đánh giá NLGQVĐ Đánh giá từng kĩ năng của NLGQVĐ giúp giáo
viên xác định được những kĩ năng mà học sinh cịn yếu kém để có biện pháp hỗ
trợ, rèn luyện cho học sinh củng cố từng kỹ năng. Đặc điểm quan trọng nhất của
năng lực giải quyết vấn đề là tính chính xác và tốc độ giải quyết vấn đề. Vì vậy,
bên cạnh việc đánh giá từng kỹ năng, cần đánh giá kết quả và tốc độ giải quyết vấn
đề. Các bài tập nên yêu cầu học sinh đưa ra câu trả lời cuối cùng mà không yêu cầu
các bước trung gian để giải quyết tình huống.
3. Kết luận
Giải quyết vấn đề là một trong những năng lực phổ biến trong chương trình giáo
dục phổ thơng ở Việt Nam theo hướng hình thành và phát triển ở học sinh. Trên thế
giới có nhiều cơng trình nghiên cứu về năng lực này như PISA, ACARA, Polya...
Trong bài viết, chúng tơi đề xuất quy trình phát triển năng lực GQVĐ gồm 4 bước
và minh họa 4 bước đó bằng việc sử dụng tình huống có vấn đề trong dạy học Sinh
học. ở Việt Nam bằng những việc làm cụ thể giúp giáo viên học tập, rèn luyện
trong dạy học mơn Sinh học nói riêng và các mơn học khác nói chung, đáp ứng
chương trình giáo dục phổ thơng mới.