Sử dụng Grap nhằm nâng cao chất lượng dạy học Sinh học 11

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NÔI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC



HÀ THỊ THU TRANG



SỬ DỤNG GRAP NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG
DẠY HỌC SINH HỌC 11


LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM SINH HỌC


Chuyên ngành: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
(BỘ MÔN SINH HỌC)
Mã số: 60 14 10

Người hướng dẫn khoa học: TS.Nguyễn Thế Hưng




HÀ NỘI - 2009


MỤC LỤC

MỞ ĐẦU
1.Lí do chọn đề tài 1
2.Lịch sử nghiên cứu 3
3.Mục tiêu nghiên cứu 6
4.Giả thuyết nghiên cứu 6
5.Giả thuyết nghiên cứu 6
6.Nhiệm vụ nghiên cứu 7
7. Phƣơng pháp nghiên cứu 7
8.Những đóng góp mới của đề tài 8
9. Cấu trúc của luận văn 8
Chƣơng 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 9
1.1.Tổng quan về lí thuyết Grap 9
1.1.1.Khái niệm về Grap…………………………………………… 9
1.1.2.Cơ sở khoa học của việc chuyển hoá Grap
toán học thành Grap dạy học 9
1.1.3.Grap dạy học…………………………… ………… ….… 14
1.2.Đặc điểm chƣơng trình sinh học 11 17
1.2.1.Nhiệm vụ của chương trình Sinh học 11 17
1.2.2. Nội dung chương trình Sinh học lớp 11 19
1.3.Thực trạng việc sử dụng Grap trong dạy học sinh học 11 22
1.3.1.Thực trạng dạy và học Sinh học 11 22
1.3.1.1.Việc học của HS…………………………………… … 22


2
1.3.1.2.Về phía GV 24
1.3.2. Nguyên nhân của thực trạng dạy học Sinh học 11 27
Chƣơng 2: THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG GRAP TRONG
DẠY HỌC SINH HỌC 11 28
2.1. Nguyên tắc xây dựng Grap trong dạy học Sinh học 28

2.2. Phân loại một số Grap trong dạy học 29
2.2.1 Phân loại theo kí hiệu sơ đồ 29
2.2.2. Phân loại theo nội dung 29
2.2.3. Phân loại theo các khâu của quá trình dạy học 29
2.2.4. Phân loại theo mục tiêu dạy học 29
2.2.5. Phân loại theo mức độ hoàn thiện kiến thức 30
2.3.Các bƣớc lập Grap……………………………………………………30
2.4.Sử dụng Grap trong dạy học Sinh học 11………………………… 31
2.4.1.Sử dụng Grap trong nghiên cứu tài liệu mới……………… 31
2.4.2. Sử dụng Grap trong khâu củng cố, hoàn thiện kiến thức 51
2.4.3. Sử dụng Grap trong khâu kiểm tra - đánh giá 65
2.4.4. Sử dụng Grap để mở rộng và nâng cao kiến thức cho HS 74
2.4.5. Sử dụng Grap để rèn kỹ năng cho HS 77
2.4.5.1. Sử dụng Grap để rèn kỹ năng thu thập và xử lý thông tin 77
2.4.5.2. Sử dụngGrap để rèn kỹ năng hệ thống hoá kiến thức 82
2.4.5.3. Sử dụng Grap để rèn kỹ năng so sánh……………………….85
2.4.5.4. Sử dụng Grap để rèn kỹ năng suy luận 88
2.4.5.5. Sử dụng Grap để rèn kỹ năng làm việc nhóm 92
2.5. Một số lƣu ý khi sử dụng Grap trong dạy học Sinh học lớp 11 96
Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 97
3.1. Mục đích, nội dung và phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 97
3.1.1. Mục đích thực nghiệm 97


3
3.1.2. Nội dung thực nghiệm 97
3.1.3. Phương pháp thực nghiệm 97
3.2. Xử lý số liệu 98
3.2.1. Phân tích kết quả định tính 98
3.2.2. Phân tích kết quả định lượng 99

3.3. Kết quả thực nghiệm 102
3.3.1. Phân tích định tính 102
3.3.2. Phân tích định lượng 106
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 117
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC




















4


DANH MỤC KÍ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT

DH Dạy học
ĐC Đối chứng
GV Giáo viên
HS Học sinh
NXB Nhà xuất bản
PHT Phiếu học tập
PPDH Phƣơng pháp dạy học
SGK Sách giáo khoa
THPT Trung học phổ thông
TN Thực nghiệm
TV Thực vật
















1
MỞ ĐẦU

1.Lí do chọn đề tài
1.1.Xuất phát từ tính cấp thiết của việc đổi mới phương pháp dạy học
ở trường THPT
Trong "chiến lược phát triển giáo dục 2001 - 2010", Đảng và Nhà nước
ta đã nhận định: "Sau 15 năm đổi mới, giáo dục Việt Nam đã đạt được những
thành tựu quan trọng nhưng còn những yếu kém, bất cập". Một trong những
điểm còn yếu kém của nền giáo dục Việt Nam đó là " Chương trình, giáo
trình, phương pháp giáo dục chậm đổi mới, chậm hiện đại hóa".[ 3]
Để khắc phục những tồn tại trên, một trong những giải pháp được đề
xuất của chiến lược phát triển giáo dục 2001 - 2010 là " Đổi mới và hiện đại
hóa phương pháp giáo dục. Chuyển từ việc truyền đạt tri thức thụ động, thầy
giảng, trò ghi sang hướng dẫn người học chủ động tư duy trong quá trình tiếp
cận tri thức; dạy cho người học phương pháp tự học; tự thu nhận thông tin
một cách hệ thống và có tư duy phân tích, tổng hợp; phát triển được năng lực
của mỗi cá nhân; tăng cường tính chủ động , tính tự chủ của học sinh.".[3 ]
Định hướng đổi mới PPDH đã được thể chế trong luật giáo dục ở khoản
2 Điều 28: " Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự
giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm từng lớp học,
môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến
thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập
cho học sinh".
Như vậy, đổi mới phương pháp dạy học là vấn đề cấp thiết mang tính
thời sự với sự nghiệp giáo dục nước nhà, đổi mới phương pháp dạy học phải
trở thành một ưu tiên chiến lược để tìm giải pháp hữu hiệu nhằm nâng cao
chất lượng dạy học.
1.2.Xuất phát từ hiệu quả của việc sử dụng Grap trong dạy học


2
Quá trình nhận thức của con người gồm 3 giai đoạn là tích lũy thông tin,

khái quát hóa - trừu tượng hóa, mô hình hóa thông tin bằng các tri thức. [8].
Trong quá trình học tập, học sinh tiếp nhận thông tin và tri thức khoa học
để hình thành tri thức cá nhân. Thông qua tri giác, học sinh sẽ khái quát hóa,
trừu tượng hóa và cuối cùng mô hình hóa thông tin để ghi nhớ theo mô hình.
Mô hình là vật thể được dựng lên dưới dạng sơ đồ, cấu trúc vật lí, dạng
kí hiệu hay công thức tương ứng với đối tượng nghiên cứu nhằm phản ánh, tái
tạo dưới dạng đơn giản và sơ đồ nghiên cứu.
Mô hình hóa là một hành động học tập giúp con người diễn đạt logic
khái niệm một cách trực quan. Qua mô hình, các mối quan hệ của khái niệm
được chuyển vào trong[4]. Việc dạy học sinh cách mô hình hóa các mối quan
hệ cũng như khả năng sử dụng mô hình đó để phân tích đối tượng là việc làm
cần thiết nhằm phát triển trí tuệ học sinh.
Sử dụng grap trong dạy học thực chất là hành động mô hình hóa, tạo ra
các đối tượng nhận tạo tương tự về mặt nào đó với đối tượng hiện thực để tiện
cho việc nghiên cứu. Như vậy, Grap thuộc loại mô hình "mã hóa", tức là loại
mô hình mà các yếu tố trực quan bị loại bỏ, chỉ còn các mối quan hệ lôgic.
Loại mô hình này có ý nghĩa quan trọng trong các thao tác tư duy như hình
thành biểu tượng, trừu tượng hóa - khái quát hóa.
Vận dụng graph vào dạy học, học sinh lĩnh hội kiến thức nhanh chóng
vào độ bền của kiến thức cao. Sử dụng Grap trong dạy học là cách thức tổ
chức tạo ra những sơ đồ học tập ở trong tư duy của học sinh; thúc đẩy quá
trình tự học, tự nghiên cứu, đặc biệt rèn luyện năng lực hệ thống hóa kiến
thức và năng lực sáng tạo của học sinh.
Xuất phát từ chương trình Sinh học THPT và chương trình Sinh học 11,
chúng tôi lựa chọn đề tài nghiên cứu: "Sử dụng Grap nhằm nâng cao chất
lượng dạy học Sinh học 11".
2.Lịch sử nghiên cứu


3

2.1.Tình hình nghiên cứu về sử dụng Grap trên thế giới
Việc sử dụng Grap được nhiều tác giả ở các nước trên thế giới nghiên
cứu, đặc biệt là các nhà toán học. Điều này được thể hiện rõ nhất trong các
công trình nghiên cứu của các nhà toán thế kỉ XVIII, XIX như: G.Tary (XIX),
Euler (1726) và sau này là các công trình của Bacakep – P – Xaiati G,
Bezek Các nghiên cứu này tập trung chủ yếu vào việc phát triển lí thuyết
grap trong toán học và những ứng dụng của lí thuyết grap trong một số ngành
khoa học như: Vật lí, Hóa học, Sinh học, Điều khiển học [1]
Claude Berge (1958) đã viết cuốn "Lý thuyết graph và những ứng dụng
của nó". Trong cuốn sách này tác giả đã trình bày những khái niệm và định lí
toán học cơ bản của lý thuyết Grap, đặc biệt là ứng dụng của lí thuyết grap
trong nhiều lĩnh vực[3].
A.M.Xokhor (1965) là người đầu tiên đã vận dụng một số quan điểm
của lý thuyết Grap (chủ yếu là những nguyên lý về việc xây dựng một Grap
có hướng) để mô hình hoá 23 nội dung tài liệu giáo khoa (một khái niệm, một
định luật ). A.M.Xokhor đã sử dụng Grap để mô hình hoá tài liệu giáo khoa
môn hoá học. A.M Xokhor cũng giải thích rằng: Grap nội dung của một tài
liệu giáo khoa cho phép người giáo viên có những đánh giá sơ bộ về một số
đặc điểm dạy học của tài liệu đó. Grap giúp học sinh cấu trúc hoá một cách dễ
dàng nội dung tài liệu giáo khoa và hiểu bản chất, nhớ lâu hơn, vận dụng hiệu
quả hơn[3].
V.X.Poloxin (1965) dựa theo cách làm của A.M.Xokhor đã dùng
phương pháp grap để diễn tả trực quan những diễn biến của một tình huống
dạy học, tức là đã diễn tả bằng một sơ đồ trực quan trình tự những hoạt động
của giáo viên và học sinh trong việc thực hiện một thí nghiệm hoá học[3].
Theo V.X.Poloxin, tình huống dạy học là đơn vị cấu trúc - nguyên tố,
là "tế bào" của bài lên lớp. Nó là bộ phận đã phân hoá của bài lên lớp, bao
gồm tổ hợp những điều kiện cần thiết (mục đích, nội dung, phương pháp) để

4
thu được những kết quả hạn chế riêng biệt. Tuy nhiên, phương pháp Grap mà
V.X.Poloxin đưa ra chưa được dùng như một phương pháp dạy học.
V.X.Poloxin cũng mô tả trình tự các thao tác dạy học trong một 25 tình huống
dạy học bằng grap. Qua đó có thể so sánh các phương pháp dạy học được áp
dụng cho cùng một nội dung[3].
V.P.Garkumôp (1972) đã sử dụng phương pháp Grap để mô hình hoá
các tình huống của dạy học nêu vấn đề, phát huy tính tích cực của học sinh
trên cơ sở đó mà phân loại các tình huống có vấn đề của bài học[3].
2.2.Tình hình nghiên cứu về việc sử dụng Grap dạy học ở Việt Nam
Ở Việt Nam, việc sử dụng Grap trong dạy học đã được nghiên cứu
trong những năm gần đây. Từ năm 1971, trong những công trình của mình,
Nguyễn Ngọc Quang đã nghiên cứu những ứng dụng cơ bản của lý thuyết
Grap trong khoa học giáo dục, đặc biệt trong lĩnh vực giảng dạy Hoá học.
Trần Trọng Dương (1980) đã nghiên cứu đề tài: "Áp dụng phương
pháp graph và algorit hoá để nghiên cứu cấu trúc và phương pháp giải, xây
dựng hệ thống bài toán về lập công thức hoá học ở trường phổ thông". Tác
giả đã áp dụng phương pháp Grap và algorit hoá vào việc phân loại các kiểu
bài toán về lập công thức hoá học và đưa ra kết luận:
• Phương pháp Grap và algorit cho phép chúng ta nhìn thấy rõ cấu trúc
của một đầu bài toán hoá học, cấu trúc và các bước giải bài toán.
• Bằng grap có thể phân loại, sắp xếp các bài toán về hoá học thành hệ
thống bài toán có lôgic giúp cho việc dạy và học có kết quả hơn[3].
Nguyễn Đình Bào (1983) nghiên cứu sử dụng Grap để hướng dẫn ôn
tập môn Toán. Cùng thời gian đó Nguyễn Anh Châu đã nghiên cứu sử dụng
Grap hướng dẫn ôn tập môn Văn. Các tác giả này đã sử dụng sơ đồ Grap để
hệ thống hoá kiến thức mà học sinh đã học trong một chương hoặc trong một
chương trình nhằm thiết lập mối liên hệ các phần kiến thức đã học, giúp cho
học sinh ghi nhớ lâu hơn [3].

5
Phạm Tư (1983) đã nghiên cứu đề tài "Dùng Grap nội dung của bài lên
lớp để dạy và học chương Nitơ - Photpho ở lớp 11 trường phổ thông trung
học", tác giả đã nghiên cứu việc dùng phương pháp Grap với tư cách là
phương pháp dạy học đối với bài lên lớp nghiên cứu tài liệu mới về hoá học ở
chương "Nitơ -Photpho" lớp 11 trường trung học phổ thông. Đồng thời, tác
giả cũng đã xây dựng quy trình áp dụng phương pháp này cho giáo viên và
học sinh qua tất cả các khâu (chuẩn bị bài, lên lớp, tự học ở nhà, kiểm tra
đánh giá) và đưa ra một số hình thức áp dụng trong dạy và học hoá học [37].
Nguyễn Chính Trung (1987) nghiên cứu "Dùng phương pháp Graph
lập chương trình tối ưu để dạy môn Sử". Trong công trình này tác giả đã
nghiên cứu chuyển hoá Grap toán học vào lĩnh vực giảng dạy khoa học quân
sự [38].
Hoàng Việt Anh (1993) nghiên cứu "Vận dụng phương pháp sơ đồ -
grap vào giảng dạy địa lý các lớp 6 và 8 ở trường trung học cơ sở". Tác giả
đã tìm hiểu và vận dụng phương pháp Grap trong quy trình dạy học môn Địa
lý ở trường trung học cơ sở và đã bổ sung một phương pháp dạy học cho
những bài thích hợp, trong tất cả các khâu lên lớp (chuẩn bị bài, nghe giảng,
ôn tập, kiểm tra) nhằm nâng cao năng lực lĩnh hội tri thức, nâng cao chất
lượng dạy học bộ môn Địa lí. Tác giả đã sử dụng phương pháp grap phát triển
tư duy của học sinh trong việc học tập địa lí và rèn luyện kỹ năng khai thác
sách giáo khoa cũng như các tài liệu tham khảo khác [1].
Phạm Thị My (2000) nghiên cứu vấn đề “Ứng dụng lí thuyết graph xây
dựng và sử dụng sơ đồ để tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong
dạy học sinh học ở trường THPT”. Tác giả đã đưa ra cách thức xây dựng và
sử dụng sơ đồ trong dạy học Sinh học, đặc biệt là trong dạy học phần di
truyền [27].
Nguyễn Phúc Chỉnh (2005) nghiên cứu vấn đề “Nâng cao hiệu quả dạy
học giải phẫu sinh lí người ở trung học cơ sở bằng áp dụng phương pháp

6
grap”. Tác giả nghiên cứu một cách hệ thống về lý thuyết Grap và ứng dụng
lý thuyết grap trong dạy học Giải phẫu - Sinh lý người [3].
Nhìn chung, các nghiên cứu này tập trung xem xét nguyên tắc xây dựng
Grap trong dạy học và cách sử dụng grap nội dung, Grap hoạt động trong dạy
học. Hiện nay chưa có tác giả nào đi sâu nghiên cứu về việc sử dụng Grap
trong dạy học Sinh học 11 THPT . Vì vậy, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu:
“Sử dụng Grap nhằm nâng cao chất lượng dạy học Sinh học 11.”
3.Mục tiêu nghiên cứu
Đề tài đưa ra nguyên tắc, quy trình xây dựng, sử dụng Grap trong dạy
học Sinh học 11, nhằm nâng cao chất lượng dạy học.
4.Đối tƣợng và khách thể nghiên cứu:
*Đối tượng nghiên cứu:
Quy trình thiết kế và sử dụng Grap trong dạy học Sinh học 11.
*Khách thể nghiên cứu:
Quá trình dạy học Sinh học 11
5.Giả thuyết nghiên cứu:
Những quy trình thiết kế và sử dụng Grap trong dạy học Sinh học 11 mà
đề tài đề xuất sẽ phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh trong
việc tìm tòi, lĩnh hội tri thức; góp phần nâng cao chất lượng dạy học.
6.Nhiệm vụ nghiên cứu:
-Nghiên cứu tổng quan về lí thuyết Grap, tổng quan về tình hình nghiên
cứu việc sử dụng Grap trong dạy học nhằm phát huy tính tích cực học tập của
học sinh.
-Nghiên cứu đặc điểm chương trình Sinh học 11; từ đó đưa ra những
thuận lợi, khó khăn trong dạy học Sinh học 11.

7
-Điều tra thực trạng dạy học Sinh học 11 ở 1 số trường THPT trên đại
bàn TP. Hải Dương.
-Xác định hệ thống các nguyên tắc cơ bản xây dựng Grap trong dạy học,
cách thức sử dụng Grap trong dạy học.
-Đề xuất việc thiết kế và sử dụng 1 số Grap trong chương trình Sinh học
lớp 11.
-Thực nghiệm sư phạm: nhằm đánh giá tính hiệu quả của việc sử dụng
Grap trong dạy học Sinh học 11.
7. Phƣơng pháp nghiên cứu:
*Phương pháp nghiên cứu lí thuyết:
-Tổng hợp và phân tích cơ sở lí luận của dạy học tích cực, đặc biệt là lí
thuyết Grap trong dạy học.
-Phân tích chương trình, nội dung kiến thức trong SGK Sinh học 11.
*Phương pháp điều tra sư phạm:
+Sử dụng phiếu điều tra để tìm hiểu về việc sử dụng các phương pháp
tích cực trong dạy học sinh học 11 ở 1 số trường THPT.
+Dự giờ và trao đổi trực tiếp với các giáo viên, tham khảo ý kiến của
giáo viên dạy bộ môn Sinh học.
*Phương pháp thực nghiệm sư phạm:
Tiến hành thực nghiệm dạy học ở nhóm lớp TN và ĐC để đánh giá tính
hiệu quả, tính khả thi của việc sử dụng Grap trong dạy học Sinh học 11.
*Phương pháp thống kê toán học: Các số liệu thu được trong thực
nghiệm sư phạm được xử lí bằng phương pháp thống kê toán học với sự hỗ
trợ của phần mềm excel.
8.Những đóng góp mới của đề tài:


8
Đề tài chỉ dừng lại ở việc thiết kế một số Grap trong một số bài thuộc

chương trình Sinh học 11. Đề tài còn đề xuất cách sử dụng Grap hiệu quả
nhằm phát huy tính tích cực của người học.
9. Cấu trúc của luận văn:
Phần mở đầu
Kết quả nghiên cứu:
Chương 1: Cở sở lí luận và thực tiễn của đề tài
Chương 2: Thiết kế và sử dụng Grap trong dạy học Sinh học 11
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
Kết luận và khuyến nghi
̣

















9
Chƣơng 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1.Tổng quan về lí thuyết Grap

1.1.1.Khái niệm về Grap
Theo từ điển Anh – Việt, grap( graph) có nghĩa là đồ thị - biểu đồ gồm
có một đường hoặc nhiều đường biểu diễn sự biến thiên của các đại lượng.
Nhưng từ Grap trong lí thuyết Grap lại bắt nguồn từ từ “ Graphic” nghĩa là
tạo ra một hình ảnh rõ ràng, chi tiết, sinh động trong tư duy [1].
Grap có nguồn gốc là một trong những lí thuyết thuộc chuyên ngành
toán học, sau đó đã được nghiên cứu trong các lĩnh vực khoa học khác. Trên
thế giới và ở Việt Nam đã có nhiều tác giả nghiên cứu chuyển hóa Grap toán
học vào dạy học với vai trò như một phương pháp dạy học.
1.1.2.Cơ sở khoa học của việc chuyển hoá Grap toán học thành
Grap dạy học
Việc chuyển hóa Grap toán hoc thành Grap dạy học dựa trên những cơ
sở khoa học sau: cơ sở toán học (lí thuyết Grap), cơ sở triết học( phương
pháp tiếp cận cấu trúc – hệ thống), cơ sở tâm lí học sư phạm, cơ sở lí luận
dạy học.
*Cơ sở toán học
Một Grap gồm một tập hợp các điểm (gọi là đỉnh) và một tập hợp các
đoạn thẳng (gọi là cạnh) hay đoạn cong (gọi là cung). Mỗi cạnh (cung) nối
với hai đỉnh khác nhau, và hai đỉnh khác nhau được nối bằng nhiều nhất 1
cạnh.[27]
Nội dung chính của lí thuyết Grap là các cạnh của Grap thẳng hay
cong, dài hay ngắn, các đỉnh ở vị trí nào không phải là điều quan trọng mà
điều bản chất là grap có bao nhiêu đỉnh, bao nhiêu cạnh, đỉnh nào được nối
với đỉnh nào, từ đó chia grap thành: Grap có hướng và Grap vô hướng; Grap
về chu trình; Grap hình cây.


10
+Grap vô hướng: Nếu mỗi cạnh của Grap không phân biệt điểm đầu
và điểm cuối thì đó là Grap vô hướng.

+Grap có hướng: Nếu với mỗi cạnh của Grap, ta phân biệt hai đầu,
một đầu là gốc và một đầu là cuối thì đó là Grap có hướng.


Hình 1.1. Grap vô hướng và grap có hướng
Trong dạy học, người ta quan tâm nhiều đến Grap có hướng vì Grap
có hướng cho biết cấu trúc của đối tượng nghiên cứu.
Ví dụ: Grap cấu trúc tế bào nhân thực

Hình 1.2. Grap cấu trúc tế bào nhân thực
+Grap về chu trình: Trong một Grap nếu có một dãy cạnh nối tiếp
nhau (hai cạnh nối tiếp là hai cạnh có chung một đầu mút) thì được gọi là
một đường đi. Một đường đi khép kín (đầu đường trùng với cuối đường) và
qua ít nhất ba cạnh được gọi là một chu trình. Trong dạy học, ứng dụng bài
toán về chu trình có thể lập được các grap về các chu trình hay các vòng tuần
hoàn.


Tế bào nhân thực
Màng sinh chất
Tế bào chất
Nhân tế bào


11

Hình 1.3. Chu kì tế bào
+Grap hình “cây”: là một Grap liên thông không có chu trình. Khảo
sát về cây là một nội dung quan trọng của lí thuyết Grap và có nhiều ứng
dụng trong thực tiễn. Có hai loại cây là cây đa phân và cây nhị phân.
Cây đa phân là cây có có số cạnh của một đỉnh trong cây là không xác
định. Cây nhị phân có gốc sao cho mọi đỉnh đều có nhiều nhất hai cạnh.


Hình 1.4. Cây đa phân và cây nhị phân
Trong dạy học Sinh học, cây đa phân thường được dùng để mô tả mối
quan hệ giữa câu trúc và chức năng, cây phát sinh chủng loại. Cây nhị phân
thường được dùng để lập sơ đồ phân nhánh như xác định các kiểu giao tử
của cơ thể có nhiều cặp gen dị hợp.
Kì trước
Kì giữa
Kì trung
gian
Kì sau
Kì cuối
Giai đoạn phân bào


12
Như vậy, với các nội dung cơ bản trên, lí thuyết Grap có thể được
chuyển hoán thành một phương pháp dạy học chung đem lại hiệu quả trong

việc nâng cao chất lượng day – học. Xu hướng này có nhiều tiềm năng bồi
dưỡng HS phương pháp tư duy hệ thống và phương pháp tự học.
*Cơ sở triết học
Cơ sở triết học của việc chuyển hóa Grap toán học thành Grap dạy
học là phương pháp tiếp cận cấu trúc – hệ thống.
Lí thuyết Grap là một luận thuyết nhằm nghiên cứu và giải quyết các
vấn đề theo một quan điểm toàn vẹn.
Hệ thống là một tập hợp các yếu tố liên hệ với nhau tạo thành sự
thống nhất ổn định như một chỉnh thể, có những thuộc tính và tính quy luật
tổng hợp.
Tiếp cận cấu trúc – hệ thống là cách thức xem xét đối tượng như một
hệ toàn vẹn, phát triển động, là cách phát hiện ra lôgic phát triển của đối
tượng lúc sinh ra đến lúc trở thành một hệ toàn vẹn.
Phương pháp tiếp cận cấu trúc – hệ thống là sự thống nhất giữa hai
phương pháp phân tích cấu trúc và tổng hợp hệ thống, nghĩa là phân tích đối
tượng nghiên cứu thành các yếu tố cấu trúc và tổng hợp các yếu tố đó lại
trong một chỉnh thể trọn vẹn theo những quy luật tự nhiên.
Phân tích cấu trúc và tổng hợp hệ thống luôn gắn liền với nhau. Các
yếu tố của hệ thống được xem xét trong mối quan hệ với nhau và với môi
trường. Phân tích cấu trúc và tổng hợp hệ thống là hai mặt không thể tách rời
trong quá trình tiếp cận cấu trúc – hệ thống.
Chuyển hóa Grap toán học thành Grap dạy học phải được thực hiện
theo nguyên tắc cơ bản của lí thuyết hệ thống để xác định các đỉnh của một
Grap trong một hệ thống mang tính lôgic khoa học, qua đó thiết lập được các
mối quan hệ của các yếu tố cấu trúc trong một tổng thể.


13
*Cơ sở tâm lí dạy học
Trong quá trình dạy học, hoạt động học tập của HS là quá trình tiếp

nhận thông tin, tri thức khoa học để hình thành tri thức của cá nhân. HS sẽ
khái quát hóa, trừu tượng hóa và cuối cùng là mô hình hóa những thông tin
tri giác được để ghi nhớ theo mô hình.
Mô hình hóa là một hoạt động học tập, giúp con người diễn đạt lôgic
nội dung một cách trực quan. Qua mô hình, các mối liên hệ của nội dung
được quá độ chuyển vào trong (tinh thần). Như vậy mô hình là “cầu nối”
giữa cái vật chất và cái tinh thần.
Sử dụng Grap trong dạy học thực chất là hành động mô hình hóa, tạo
ra các đối tượng nhân tạo tương tự về một mặt nào đó đối với đối tượng hiện
thực để tiện cho việc nghiên cứu [1]
*Cơ sở lí luận dạy học
Theo lí thuyết thông tin, quá trình dạy học tương ứng với một hệ
thông báo gồm ba giai đoạn: truyền và nhận thông tin; xử lí thông tin; lưu
trữ và vận dụng thông tin.
Truyền thông tin không chỉ từ GV đến HS mà còn truyền từ HS đến
GV, giữa HS với HS hoặc giữa HS với các phương tiện dạy học (sách, đồ
dùng dạy học ). Như vậy, giữa các chủ thể của quá trình dạy học, giữa HS
và các phương tiện dạy học đều có các đường (kênh) để truyền tải thông tin
đó là: kênh thị giác (kênh hình); kênh thính giác (kênh tiếng); kênh khứu
giác Trong đó, kênh thị giác có năng lực truyền tải thông tin nhanh nhất,
hiệu quả nhất.
Grap có tác dụng mô hình hóa các đối tượng nghiên cứu và mã hóa
các đối tượng đó bằng một loại “ngôn ngữ” vừa trực quan, vừa cụ thể và cô
đọng. Vì vậy, dạy học bằng grap có tác dụng nâng cao hiệu quả truyền thông
tin, xử lí thông tin và lưu giữ thông tin nhanh chóng và chính xác hơn.


14
1.1.3.Grap dạy học
Phương pháp Grap trong dạy học là phương pháp tổ chức quá trình

dạy học tạo ra các sơ đồ học tập ở trong tư duy của HS. Trên cơ sở đó, hình
thành một phong cách tư duy khoa học mang tính hệ thống.
Sử dụng grap trong dạy học, thực chất là hoạt động mô hình hóa, tạo
ra những đối tượng nhân tạo tương tự về một mắt nào đó đối với hiện thực
để tiện cho việc học tập nghiên cứu.
Theo Nguyễn Ngọc Quang (1989), trong mỗi hoạt động bao giờ cũng
có hai mặt đó là mặt “tĩnh” và mặt “động”. Trong dạy học, mặt “tĩnh” là nội
dung kiến thức, còn mặt “động là là các hoạt động của GV và HS trong quá
trình hình thành tri thức. Có thể mô tả mặt tĩnh của hoạt động dạy học bằng
“grap nội dung” và mô tả hoạt động bằng “Grap hoạt động” [32]. Như vậy
Grap được sử dụng trong dạy học bao gồm: Grap nội dung và Grap hoạt
động. Giữa Grap nội dung và Grap hoạt động có mối qua lại.
*Grap nội dung:
- Grap nội dung là Grap phản ánh một cách khái quát, trực quan cấu
trúc lôgic phát triển bên trong của một tài liệu. Hay nói cách khác, grap nội
dung là một tập hợp các yếu tố thành phần của một nội dung trí dục và mối
liên hệ bên trong giữa chúng với nhau, đồng thời diễn tả lôgic của nội dung
dạy học bằng một ngôn ngữ trực quan, khái quát. Grap nội dung có thể được
chia thành Grap nội dung thành phần kiến thức và Grap nội dung bài học.
*Grap hoạt động:
Grap hoạt động được xây dựng trên cơ sở của Grap nội dung kết hợp
với các thao tác sư phạm của GV và hoạt động học của HS ở trên lớp, bao
gồm cả việc sử dụng các phương pháp, biện pháp và phương tiện dạy học
[3].


15
Thực chất của Grap hoạt động dạy học là mô hình khái quát và trực
quan của giáo án. Grap hoạt động là một dạng algorit hoát hoạt động dạy –
học theo phương pháp đường găng (con đường tối ưu).

Dựa trên kết quả phân tích cấu trúc nội dung bài học và tâm lí nhận
thức của HS, GV xác định lôgic các hoạt động dạy học một cách khoa học
Trong khâu chuẩn bị bài học, GV phải phân tích hệ thống các hoạt
động sư phạm thành các yếu tố cấu trúc của bài học, đó là các “hoạt động”
và tổng hợp các hoạt động đó trong hệ thống hoàn chỉnh, thống nhất [3].
Mỗi hoạt động (H) gồm nhiều thao tác (T),cho nên nếu chỉ xét về mặt
kĩ thuật, H là tổng các T. Như vậy, T là các đơn vị cấu trúc của H và H là
đơn vị cấu trúc của bài học. Dùng một Grap có hướng để miêu tả trình tự các
hoạt động và các thao tác sư phạm của GV và HS.
Grap hoạt động có tính chất tương tự như algorit, có tác dụng chỉ dẫn
thứ tự các thao tác cần thực hiện trong các hoạt động dạy học. Nó có thể
được biểu diễn bằng bằng những sơ đồ hoặc bằng bảng chỉ dẫn hoặc viết
dưới dạng bài soạn.
*Mối quan hệ giữa Grap nội dung và Grap hoạt động trong dạy học
:
Grap nội dung là mô hình trực quan của logic bài học giáo khoa, nó
hình thành tùy thuộc vào nội dung kiến thức được tiềm ẩn bên trong bài học.
Từ grap nội dung giáo viên có thể chuyển thành Grap bài giảng. Nội dung
càng phức tạp, càng cần cách thể hiện bằng Grap nội dung. Thực tế cho thấy,
khi lập Grap nội dung cũng có nghĩa là ta phải thay đổi thứ tự sắp xếp lại nội
dung bài học cho thật hoàn chỉnh, giúp có những hiểu biết trọn vẹn và khái
quát nhất định. Nhờ có grap nội dung, GV sẽ nhanh chóng xây dụng cấu trúc
bài học cho HS, tránh được tình trạng dạy tùy tiện, máy móc.
Sau khi lập được Grap nội dung, GV chuyển Grap nội dung thành bài
soạn để dạy trên lớp cho HS (Grap hoạt động). Trong quá trình giảng dạy,


16
GV cần rèn luyện cho HS kĩ năng đọc theo grap, kĩ năng lập grap. Đặc biệt
trong giờ học cần có sự phối hợp hoạt động giữa thầy và trò sao cho tránh

được tình trạng phổ biến hiện nay là phần lớn HS chỉ ghi vào vở một dàn ý
chi tiết tóm tắt SGK.
Trong quá trình học tập ở nhà, HS có thể vừa dùng SGK, vừa dùng
Grap nội dung học được ở trên lớp để tự học. Dần dần từng bước theo hướng
dẫn của thầy, HS sẽ nắm bắt được cách xây dựng grap nội dung bài học.
Như thế là GV đã làm tốt khâu hướng dẫn tự học trong Grap hoạt động.
Trong Grap hoạt động có khâu kiểm tra kiến thức cũ, dùng grap GV
có thể kiểm tra chất lượng lĩnh hội tri thức của HS bằng nhiều hình thức
khác nhau như: kiểm tra sự tái hiện sơ đồ, phân tích nội dung kiến thức trong
sơ đồ (do GV chuẩn bị) hoặc tự lập sơ đồ theo sơ đồ kiểm tra.
Tóm lại, giữa Grap nội dung và Grap hoạt động có mối liên hệ mật
thiết, hai chiều. Trong khâu chuẩn bị bài học, GV căn cứ vào Grap nội dung
để thiết lập Grap hoạt động. Trong khâu thực hiện bài học, GV dùng grap
trong hoạt động tổ chức cho HS thiết lập grap nội dung theo lôgic khoa học.
Trong khuôn khổ của luận văn, chúng tôi chỉ tập trung nghiên cứu về
Grap nội dung. Lập được Grap nội dung của một bài học có nghĩa là nắm
được cả nội dung cũng như lôgic phát triển của bài học đó. Về phía GV, việc
lập Grap nội dung bài học giúp cho việc giảng dạy đạt kết quả tối ưu, chủ
động trong việc lựa chọn kiến thức, mạch lạc trong việc lập luận và rõ ràng
trong việc trình bày. Về phía HS, nhờ có Grap nội dung, các em sẽ biết
nhiều kiến thức chủ yếu, cơ bản và nắm được các kiến thức đó một cách trực
quan; qua đó HS được rèn kĩ năng tư duy phân tích, tổng hợp, so sánh, phát
triển tư duy lôgic.
1.2.Đặc điểm chƣơng trình sinh học 11
1.2.1.Nhiệm vụ của chương trình Sinh học 11
-Nhiệm vụ hình thành kiến thức


17
Tiếp nối chương trình Sinh học 10 – Sinh học tế bào, chương trình

Sinh học lớp 11 đề cập đến những kiến thức sinh học ở cấp độ tổ chức cao
hơn - Sinh học cơ thể.
Chương trình Sinh học 11 có nhiệm vụ cung cấp, hình thành hệ thống
kiến thức về quá trình sống cơ bản và cơ chế của các quá trình sống ở cấp độ
cơ thể, về quy luật phát triến cá thể. Bên cạnh đó, Sinh học 11 còn trang bị
cho học sinh những kiến thức về phương pháp khoa học để tiếp cận những
kiến thức lí thuyết về khoa học Sinh học.
Ngoài những kiến thức về sinh học thuần túy, những hiểu biết trên là
cơ sở để học sinh vận dụng các kiến thức vào sản xuất, đời sống, bảo vệ môi
trường, bảo vệ tài nguyên thiên nhiên.
- Nhiệm vụ phát triển
Từ những nhiệm vụ về kiến thức, chương trình sinh học 11 có nhiệm
vụ và điều kiện hình thành tư duy so sánh, tư duy khái quát, phát triển tư duy
quy nạp song song với tư duy diễn dịch.
Dạy học không chỉ nhằm cung cấp cho người học kiến thức do nội
dung chương trình và sách giáo khoa quy định mà phải tổ chức hoạt động
cho học sinh, thông qua đó phát triển được tư duy.
Để hình thành và phát triển các kĩ năng cơ bản như phân tích, so sánh,
khái quát hóa, qui nạp, diễn dịch cho HS, GV phải áp dụng nhiều biện pháp
tổ chức cho HS hoạt động tìm tòi, phát hiện kiến thức, vận dụng kiến thức.
- Nhiệm vụ hình thành nhân cách
Các nhiệm vụ quan trọng trong việc hình thành nhân cách của HS là hình
thành thế giới quan khoa học, bồi dưỡng quan điểm duy vật biện chứng, ý
thức vận dụng các kiến thức vào cuộc sống:
+ Hình thành thế giới quan khoa học và quan điểm duy vật biện chứng
Thế giới quan là cách nhìn thế giới của một chủ thể nhất định, là một hệ
thống các khái niệm và nhận thức về thế giới xung quanh.


18

Trong quá trình nghiên cứu về Sinh học cơ thể, HS phải nhận thức được
sinh vật tuy có cấu trúc đa dạng, phức tạp nhưng mọi hoạt động sống của cơ
thể đều có cơ sở vật chất. Việc liên hệ giữa lí thuyết và thực tiễn của HS cũng
là một cách thể hiện quan điểm duy vật biện chứng.
Như vậy, thông qua việc phân tích cấu trúc của các tổ chức sống và phân
tích cơ chế của hiện tượng sống mà hình thành quan điểm duy vật biện chứng
cho HS.
+Bồi dưỡng phương pháp tư duy biện chứng
Phép tư duy biện chứng nhìn nhận các sự vật, hiện tượng trong mối liên
hệ qua lại phức tạp và trong sự vận động của chúng. Nghĩa là, không xem xét
sự vật, hiện tượng một cách tĩnh tại, cô lập với các sự vật, hiện tượng khác. Do
vậy, trong quá trình dạy học sinh học, người dạy cần định hướng HS nhận thức
được mối quan hệ giữa cấu tạo và chức năng, giữa cơ thể với môi trường, giữa
các mặt đối lập của một quá trình, giữa sự vận động và phát triển.
+Hình thành ý thức, hành vi bảo vệ tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi
trường sống, bảo vệ cân bằng sinh học.
Sinh học là khoa học thực nghiệm gắn liền với sản xuất nông, lâm, ngư
nghiệp, y học và các lĩnh vực của đời sống. Vì vậy, khi nghiên cứu các qui luật,
các hiện tượng sinh học không chỉ dừng lại ở việc giải thích các hiện tượng, qui
luật một cách khoa học, mà phải vận dụng các qui luật đó vào thực tiễn để phục
vụ con người.
Nhận thức được vai trò của Sinh học đối với lao động sản xuất, HS sẽ có
thái độ bảo vệ môi trường sống, sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên hợp lí,
bảo vệ và tăng cường sức khoẻ của con người, bảo vệ sự cân bằng sinh thái.
Tóm lại, trong quá trình dạy học Sinh học, ba nhiệm vụ nói trên phải
được thực hiện một cách thống nhất hữu cơ và nhuần nhuyễn.
1.2.2. Nội dung chương trình Sinh học lớp 11
Sinh học 11 nghiên cứu cấu trúc và chức năng của hệ thống sống ở cấp
độ cơ thể với bốn nội dung: chuyển hoá vật chất và năng lượng; cảm ứng;

19
sinh trưởng, phát triển và sinh sản.
Mỗi nội dung trên đều được biên soạn theo hướng song song Sinh học cơ
thể động vật với Sinh học cơ thể thực vật. Điều đó giúp HS có thể nhận thức
được sự giống và khác nhau trong các chức năng sinh lí cơ bản ở thực vật và
động vật.

Hình 1.5. Sơ đồ cấu trúc nội dung chương trình Sinh học lớp 11
Cụ thể, chương trình Sinh học lớp 11 có cấu trúc như sau:
Chương I. Chuyển hoá vật chất và năng lượng
Chương I bắt đầu bằng việc giới thiệu sự chuyển hoá vật chất và năng
lượng ở thực vật với mười một bài lý thuyết và ba bài thực hành.
Mảng kiến thức thứ hai của chương này là chuyển hoá vật chất và năng
lượng ở động vật (Từ bài 15 đến bài 21). Phần này đề cập đến các quá trình
tiêu hoá, hô hấp, tuần hoàn, cân bằng nội môi ở các nhóm động vật khác
nhau. Bên cạnh đó, cũng có một bài thực hành giúp HS tìm hiểu cách đo một
số chỉ tiêu sinh lí ở người.
Cuối chương I là bài ôn tập và củng cố các kiến thức của toàn chương.
Chương II. Cảm ứng
Giống như chương I, cấu trúc của chương II cũng được chia làm hai
phần: A. Cảm ứng ở thực vật và phần B. Cảm ứng ở động vật.
Các dấu hiệu đặc trưng của sự
sống ở mức độ cơ thể
Chương I:
Chuyển hóa
vật chất và
năng lượng
Chương II:
Cảm ứng

Chương
III: Sinh
trưởng và
phát triển
Chương
IV: Sinh
sản
Thực vật
Động vật


20
Trong chương này, ngoài 9 bài lí thuyết còn có hai bài thực hành. Chương
II giới thiệu các hình thức và cơ chế cảm ứng của thực vật, cũng như cơ chế
cảm ứng của động vật (điện tế bào, và tập tính của động vật).
Chương III. Sinh trưởng và phát triển
Chương III gồm bẩy bài giới thiệu về hệ thống sinh trưởng ở thực vật,
quá trình sinh trưởng và phát triển ở động vật, các yếu tố ảnh hưởng tới quá
trình sinh trưởng và phát triển của thực vật và động vật.
Chương IV. Sinh sản
Đây là chương cuối cùng của chương trình Sinh học lớp 11. Cả chương
có bẩy bài và một bài ôn tập các chương II, chương III, chương IV.
Chương IV đề cập đến quá trình sinh sản vô tính và hữu tính ở động vật và
thực vật, cũng như các ứng dụng kiến thức sinh sản vào thực tiễn sản xuất.
Cấu trúc chương trình Sinh học lớp 11 thể hiện rõ tính lôgic của nội
dung, trong đó nội dung trước là cơ sở để hình thành nội dung sau, kiến thức
sau được hình thành dựa vào kiến thức trước.
Chương đầu tiên nghiên cứu quá trình trao đổi chất và năng lượng vì trao
đổi chất và năng lượng chi phối mọi hoạt động sống khác như sinh sản, cảm
ứng, vận động. Nếu không có trao đổi vật chất và năng lượng thì không có bất

cứ biểu hiện sống nào khác. Trao đổi chất và năng lượng đảm bảo giải phóng
năng lượng để tổng hợp các chất sống xây dựng cơ thể, đồng thời tích luỹ
năng lượng để dùng vào các hoạt động sống khác.
Mỗi cơ thể động vật, thực vật sinh trưởng và phát triển tới một giai đoạn
nhất định thì sinh sản. Ở cả 2 hình thức, quá trình sinh sản được đề cập từ
thực vật đến động vật, ở sinh sản vô tính và sinh sản hữu tính.
Tóm lại, tính logic của chương trình Sinh học lớp 11 thể hiện các chức
năng sinh lí từ trao đổi chất và năng lượng đến cảm ứng, sinh trưởng và phát
triển, đến sinh sản. Từ đó, người học có thể rút ra sự phù hợp giữa cấu trúc và
chức năng cũng như chiều hướng tiến hoá của sinh quyển, cuối cùng nêu lên
các ứng dụng đa dạng của các kiến thức sinh học cơ thể trong cuộc sống lao