Dạy học khái niệm sinh học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SƢ PHẠM






ĐẶNG THỊ QUỲNH HƢƠNG






DẠY HỌC KHÁI NIỆM SINH HỌC THEO HƢỚNG TÍCH CỰC HÓA
HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH



LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM SINH HỌC
Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC
Mã số: 60 14 10

HÀ NỘI, 2008


MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU 1
 1
 4
 8
 8
 8
 8
 9
 10
 10
Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 12
1.1. Tổng quan về lý thuyết grap và bản đồ khái niệm 12
 12
 12

 12
 16
 18
 18
 19
 23

1.1.3.   24


2
1.2. Khái niệm, cách định nghĩa khái niệm và dạy học khái niệm 25
1.2 25
1.2 25
1.2 28
1.2 29
1.2.3. D 31
1.2 31
1.2 35
1.3. Đc điểm của các kiến thức khái niệm trong chƣơng trnh Sinh học phổ
thông 37
1.3 37
1.3.2.  






 38
1.4. Thực trạng dạy và học môn Sinh học ở trƣờng THPT 38
1.4  38
1.4 45
Chƣơng 2: DẠY HỌC KHÁI NIỆM SINH HỌC THEO HƢỚNG TÍCH
CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH 48

2.1. Hệ thống nguyên tắc sƣ phạm chỉ đạo dạy học khái niệm ở trƣờng phổ

thông 48
 48
 48
2.1.3   49
2.1.4 49


3
2.15 50
2.1.6nh 51
2.2. Xây dựng bản đồ khái niệm Sinh học 51
 51
    
 53
2.2.1.  56
2.3. Phân tích sự phát triển một số khái niệm Sinh học cơ bản trong chƣơng
trnh Sinh học phổ thông 61
 62
 64
2.4. Quy trnh dạy học khái niệm Sinh học 66
2.5. Hnh thành và phát triển một số khái niệm trong chƣơng trnh Sinh học
THPT 71
2.5 71
2.5 84
Chƣơng 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 91
3.1. Mục đích, nội dung và phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 91
 91
 91
 92
3.2. Xử lý số liệu 93

 93
 93


4
3.3. Kết quả thực nghiệm 97
3.3 97
3.3 101
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 116
1. Kết luận 116
2. Khuyến nghị 117
TÀI LIỆU THAM KHẢO 118
PHỤ LỤC

5
DANH MC CC K HIU, CC CH VIT TT


DH





GV

HS


KN

NLAS

NST

Nxb

PPDH

QTDH

VK

SGK



THCS

THPT

TN

TV


6
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
1) Xuất phát từ tính cấp thiết của việc đổi mới PPDH: 



2) Xuất phát từ tầm quan trọng của DH KN Sinh học: V

 

3) Xuất phát từ cấu trúc chương trình Sinh học phổ thông: 


4) Xuất phát từ thực trạng dạy và học môn Sinh học hiện nay:  HS


2. Lịch sử nghiên cứu
         DH KN (N.M. Veczilin,
V.M.Cocxunxcaia, X.A.Mokeeva, B.V.Vceviatski   DH    
 Gerhard Dietrich   



             
.
3. Mục tiêu nghiên cứu

 DH DH DH S
 HSDH.
4. Đối tƣợng và khách thể nghiên cứu


7
   :           

: 
5. Giả thuyết nghiên cứu

 

6. Nhiệm vụ nghiên cứu
- 
-  DH KN.
- 
-  .
-  
THPT.
- 
- 

- 
THPT.
-               
 .
7. Phƣơng pháp nghiên cứu
     t, p   , 
.

8. Những đóng góp mới của đề tài
- 



8
- 
Cmap - Tools).
- 
-   
DH c- h
9. Cấu trúc của luận văn


Chương I: Cơ sở lý luận của đề tài. .
Chương II: Dạy học khái niệm Sinh học theo hướng tích cực hóa hoạt động
nhận thức của học sinh.
Chương III: Thực nghiệm sư phạm.




9
Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1. Tổng quan về lý thuyết grap và bản đồ khái niệm

DH  , 
, DH.




 p
 
 DH.

Bản đồ KN là công cụ dạng sơ đồ, dùng để sắp xếp và trình bày kiến thức.
Chúng bao gồm các KN và các từ (hoặc các cụm từ) liên kết chỉ mối quan hệ giữa
các KN.
Trong DH
- .
1.2. Khái niệm, cách định nghĩa khái niệm và dạy học khái niệm

KN là những tri thức khái quát về những dấu hiệu bản chất và thuộc tính
chung nhất của từng nhóm sự vật, hiện tượng cùng loại; về những mối liên hệ và
tương quan tất yếu giữa các sự vật, hiện tượng khách quan
KN
cụ thể  KN trừu tượng
KN sự vật, KN hiện tượng, KN quá trình KN quan hệ.
KN Sinh học là tri thức khái quát những dấu hiệu và thuộc tính bản chất của
các cấu trúc vật chất sống, của các hiện tượng, quá trình và qui luật Sinh học, phản
ánh những mối liên hệ tương quan giữa chúng với nhau.
               KN đại
cương KN chuyên khoa


10
 (KN về quá trình sinh học, KN về cấu trúc của sự sống, KN về các đặc trưng
của sự sống, KN về chức năng của các tổ chức sống ).
 


 

1.2.3. 
DH V 
(Hình 1.4).


  



Hình 1.1: Sơ đồ hình thành KN theo con đường quy nạp và diễn dịch

(1) 
(3) 




 . 




( ,










)
Quy na
̣
p
(2) 





 , 






(





)









 , 






 . 

  . 


 (


 , 








)

(



)



Diê
̃
n di
̣
ch

Cụ
thê
̉

Trư
̀
u
tươ
̣
ng
(4) 






(5) 










Cụ
thê

̉

Trư
̀
u
tươ
̣
ng


11
1.3. Đc điểm của các kiến thức khái niệm trong chƣơng trnh Sinh học phổ thông

 



DH .
1.3.2.  






DH qua


1.4. Thực trạng dạy và học môn Sinh học ở trƣờng THPT
3 

 

  

 (45,9%). PPDH
 
- 52,6%).

  
 Sinh S


ghi (33%). 


12
Chƣơng 2: DẠY HỌC KHÁI NIỆM SINH HỌC THEO HƢỚNG TÍCH CỰC
HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH

2.1. Hệ thống nguyên tắc chỉ đạo dạy học khái niệm ở trƣờng phổ thông
 
V
 


THS , 
,  HS  
 .
2.1.3  
GV   logic

 
n.
2.1.4
V
, 
2.15
   

2.1.6
  , 
  
, .
2.2. Xây dựng bản đồ khái niệm Sinh học

1) Xác định câu hỏi trọng tâm
2) Xác định các khái niệm chính
3) Xây dựng một bản đồ khái niệm sơ bộ
4) Duyệt và sắp xếp lại bản đồ khái niệm
 
P 


13
, t
. 
KN n 
 1).


Hình 2.1: Bản đồ khái niệm về Sinh giới

Tmô
hình tri thức (A.J. Canas, 2003;  
.
2.2.1. 
C  Bản đồ KN Sinh học  




Hình 2.2: Bản đồ khái niệm về Sinh giới


14

Hình 2.3: Bản đồ khái niệm về Sinh sản

Hình 2.4: Bản đồ khái niệm về Trao đổi chất

Hình 2.5: Bản đồ khái niệm về Quang hợp


15

Hình 2.6: Bản đồ khái niệm về Hô hấp tế bào
* Cách khai thác tài nguyên Bản đồ KN Sinh học trên mạng Internet:

 
 .
* Vai trò của bản đồ khái niệm Sinh học:
B

   
.   
KN, N
.
2.3. Phân tích sự phát triển một số khái niệm Sinh học cơ bản trong chƣơng
trnh Sinh học phổ thông



.
- 
 



16

:   
.



, 
 
    

t
   
 12. C




)  
.



  

, 


   



17


Q
 .
2.4. Quy trnh dạy học khái niệm Sinh học


   (Hình 2.8):
 
C , 
 3 KN chưa từng được định nghĩa trước đó; KN đã
được định nghĩa ở lớp dưới nhưng chưa đầy đủ; KN đã được định nghĩa đầy đủ ở lớp
dưới, được nhắc lại hoàn toàn.


- Xác định vị trí của KN trong chương trình phổ thông: 

?
- Chỉ ra các dấu hiệu chung, bản chất đã học của KN: l
  
- Xác định các dấu hiệu mới, dấu hiệu cần chính xác hóa, khái quát hóa: Căn
cứ vào các dấu hiệu của KN đã học và các dấu hiệu của KN cần hình thành, chỉ ra
các dấu hiệu mới, các dấu hiệu cần phát triển, có thể theo hướng chính xác hóa, khái
quát hóa


.
 
- Xác định nhiệm vụ nhận thức.
- Nhận biết được các dấu hiệu của KN.


18
- Xác định dấu hiệu bản chất của KN.
- Đưa khái niệm KN mới vào hệ thống các KN đã học.
- Luyện tập và vận dụng KN.


2.5. Hnh thành và phát triển một số khái niệm trong chƣơng trnh Sinh học
THPT

a) KN
           qua   - Quang hợp:
Quang hợp là quá trình cây xanh nhờ có chất diệp lục, sử dụng khí cacbonic và

năng lượng ánh sáng mặt trời chế tạo ra tinh bột và nhả khí oxi
 - Quang hợp:
+ Quang hợp là quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng để tổng hợp chất hữu cơ từ
vô cơ. Phương trình tổng quát: CO
2
+ H
2
O + NLAS  (CH
2
O) + O
2




  :  

2)  KN
1) 
3) 

4) 

5) 
Hình 2.7: Quy trình dạy học khái niệm Sinh học
 
 







19
+ Quang hợp là hình thức tự dưỡng đặc trưng cho thực vật, tảo và một số vi
khuẩn nhờ có sắc tố quang hợp.
+ Quang hợp được chia làm 2 pha: Pha sáng xảy ra tại màng tilacoit và pha
tối xảy ra tại chất nền của lục lạp. Thông qua pha sáng, năng lượng ánh sáng được
chuyển thành năng lượng ATP và NADPH cung cấp cho pha tối. Trong pha tối, CO
2

bị khử thành các sản phẩm hữu cơ nhờ năng lượng hóa học trong ATP và NADPH.
. 

+ Quang hợp là quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng, mặt trời đã được diệp
lục hấp thụ để tổng hợp cacbonhidrat và giải phóng oxi từ khí cacbonic và nước .
6CO
2
+ 12H
2
O

ASMT
C
6
H
12
O

6
+ 6O
2

+ 6H
2
O

+ Cơ quan quang hợp của thực vật là lá. Hình thái cấu trúc của lá phù hợp với
chức năng quang hợp.
+ Bào quan quang hợp của thực vật là lục lạp, cũng có cấu trúc phù hợp với
chức năng quang hợp.
+ Hệ sắc tố quang hợp gồm diệp lục và Carotenoit. Các sắc tố có vai trò hấp
thụ và chuyền năng lượng tới diệp lục a nằm ở trung tâm phản ứng.

 
 (C
3
, C
4
 CAM).
Bảng 2.1: Các dấu hiệu của KN quang hợp ở lớp 6, 10 và 11
Dấu
hiệu
KN Quang hợp
(Bài 21, Sinh học 6)
KN Quang hợp
(Bài 17, Sinh học 10)
KN Quang hợp
(Bài 8 và 9, Sinh học 11)

1





(TV)

2


 

3






4
cacbonic


2
,
H
2
O)

cacbonic 

5


cacbonhidrat
6
oxi
oxi
oxi
7
cacbonic

TB + O
2

CO
2
+ H
2
O + NLAS 
(CH
2
O) + O
2
6CO
2
+ 12H
2
O

ASMT


C
6
H
12
O
6
+ 6O
2

+ 6H
2
O
-  : L  
oxi    (dấu hiệu
mới so với lớp 10).
8

  (dấu hiệu mới so
dấu hiệu mới so
pl
pl
pl


20
với lớp 6):
- .

-    ánh
sáng, NADP
+
, ADP.
- 
O
2
-


   
NADPH).
-     
.
với lớp 10):
-     

8

 (dấu hiệu mới so với
lớp 6):
- 
-  
2
, ATP,
NADPH
-     
ADP, NAPD
+

-   
2

cacbohidrat   
ATP, NADPH).
  dấu hiệu mới so
với lớp 10):   
   
2
, c

TV (TV C
3
, TV C
4
TV
CAM)

9


- 
 lá  C
.
10


- 
 lục lạp
    

    
(dấu hiệu mới so với lớp
10).
11


-     
     
   
   (dấu
hiệu mới so với lớp 10).
quang
  quang


  doxi được giải phóng từ
phân tử nước 
2H
2
O


4H
+
+ 4e
-
+ O
2

pl


21
oxi H
2
O khử CO
2

thành cacbohidrat 
quá trình oxi hóa – khử
 
CO
2
,  .


 sắc tố quang hợp 
hệ sắc tố quang hợp

b) KN
* Hình thành KN “Quang hợp” ở Bài 17 (SGK Sinh học 10)
Bước 1: Đặt vấn đề:
 

Bước 2+3: Dựa vào kiến thức đã biết dẫn tới KN
- 
- 

Nguyên liệu và sản phẩm của quá trình quang hợp là gì?
 - CO
2
, H
2
O;
cacbohidrat  
2: Những sinh vật nào có khả năng quang hợp?

3: Sự chuyển hóa năng lượng trong quá trình quang hợp như thế nào?
Ánh sáng
Khí
cacbonic
c
Cacbohirat
Ôxi


22
, .
:
Quang hợp là quá trình tổng hợp các chất hữu cơ từ vô cơ nhờ sử dụng năng
lượng ánh sáng và sắc tố quang hợp.
Phương trình tổng quát: CO
2
+ H
2
O + NLAS  (CH
2
O) + O

2

   sau:
Chu
trình
Calvin
Pha sáng
Pha tối
(CH
2
O)
Chu
trình
Calvin
Pha sáng
Pha tối
(CH
2
O)

Kể tên các giai đoạn của quá trình quang hợp. Dựa vào cơ sở
nào người ta có thể phân chia như vậy?
- Phân biệt pha sáng và
pha tối 
TT



1


tilacoit 

2

n
   
H
2
O, ADP, NADP
+
CO
2
, ATP, NADPH
3

ATP, NADPH, O
2
Cacbonhidrat  

4

 
   
NADPH)
  
2
 
2

cacbohidrat)

- 
(. 
t
2
, t
+

 

Quang hợp được chia làm 2 pha: pha sáng là quá trình chuyển quang năng
thành hóa năng và pha tối là quá trình khử CO
2
thành cacbohidrat.


23
Có ý kiến cho rằng: “Pha tối diễn ra vào ban đêm còn pha sáng diễn
ra vào ban ngày”. Quan niệm đó đúng hay sai? Tại sao?


Bước 4: Đưa KN vào hệ thống các KN đã có:


A. Đồng hóa B. Pha sáng C. Pha tối
Bước 5: Vận dụng, luyện tập
Câu hỏi 1 
A) 
B) 
C) 

2
.
D) .
: C)
Câu hỏi 2: 

* Hình thành KN “Quang hợp ở thực vật C
3
” “Quang hợp ở thực vật C
4
” “Quang
hợp ở thực vật CAM” ở Bài 9 (SGK Sinh học 10)
Bước 1: Đặt vấn đề
Q                

Từ kiến thức đã biết dẫn tới KN mới
- 
6CO
2
+ 12H
2
O
ASMT
C
6
H
12
O
6
+ 6O

2

+ 6H
2
O

(A)


(C)

(B)




Trao đổi chất và chuyển hóa năng lƣợng




pl


24
- 
3








 
tilacoit 



- 
- H
2
O
- ATP, NADPH
- CO
2


- O
2

- ATP, NADPH
- (CH
2
O)

-  
- 



   
   
NADPH)
  
2
 
2

cacbohidrat)

- Căn cứ vào đặc điểm của pha sáng và pha tối hãy cho biết oxi được giải
phóng từ phân tử H
2
O hay CO
2
?
(Oxi .
- Bản chất hóa học của quang hợp là gì?
oxi  .

 
- Môi trường sống cuả các nhóm thực vật này khác nhau như thế nào?
- Quá trình quang hợp của các nhóm thực vật này có khác nhau không?
GV cho HS 



C3
C4
CAM



   

    
   

    
   


CO
2

 1,5 diP
PEP

PEP


 
- APG

- AOA

- 
-  


 

  
  
CO
2
, O
2
binh
.

   
  
2


2



