Xây dựng các bài tổng kết chương sinh học 11 theo quan điểm cấu trúc hệ thống

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SƯ PHẠM






NGUYỄN THỊ NGUYỆT ANH


XÂY DỰNG CÁC BÀI TỔNG KẾT CHƯƠNG
SINH HỌC 11 THEO QUAN ĐIỂM CẤU TRÚC HỆ THỐNG




LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM SINH HỌC






HÀ NỘI – 2008

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SƯ PHẠM




NGUYỄN THỊ NGUYỆT ANH





XÂY DỰNG CÁC BÀI TỔNG KẾT CHƯƠNG
SINH HỌC 11 THEO QUAN ĐIỂM CẤU TRÚC HỆ THỐNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM SINH HỌC
Chuyên ngành: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC SINH HỌC
Mó số: 60 14 10

Người hướng dẫn khoa học: PGS, TS Lê Đình Trung




HÀ NỘI- 2008

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SƯ PHẠM






NGUYỄN THỊ NGUYỆT ANH


XÂY DỰNG CÁC BÀI TỔNG KẾT CHƯƠNG
SINH HỌC 11 THEO QUAN ĐIỂM CẤU TRÚC HỆ THỐNG




LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM SINH HỌC






HÀ NỘI – 2008

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SƯ PHẠM




NGUYỄN THỊ NGUYỆT ANH





XÂY DỰNG CÁC BÀI TỔNG KẾT CHƯƠNG
SINH HỌC 11 THEO QUAN ĐIỂM CẤU TRÚC HỆ THỐNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM SINH HỌC
Chuyên ngành: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC SINH HỌC
Mó số: 60 14 10

Người hướng dẫn khoa học: PGS, TS Lê Đình Trung




HÀ NỘI- 2008

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài 1
2. Lịch sử nghiên cứu 2
2.1.Trên thế giới 2
2.2. Ở việt nam 3
3. Mục đích nghiên cứu 4
4. Những đóng góp của đề tài 4
5. Giả thuyết khoa học 5
6. Nhiệm vụ nghiên cứu 5
7. Đối tượng và khách thể nghiên cứu 6
7.1. Đối tượng nghiên cứu 6
7.2. Khách thể nghiên cứu 6
8. Phương pháp nghiên cứu 6
Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 10
1.1. Cơ sở lý luận của đề tài 10
1.1.1. Lý thuyết của hệ thống 10
1.1.2. Quan điểm hệ thống và tư duy hệ thống 13
1.1.3. Vận dụng quan điểm hệ thống trong dạy học sinh học 16
1.2. Cơ sở thực tiễn của đề tài 23
1.2.1. Điều tra thực trạng khả năng nhận thức và vận dụng quan điểm hệ
thống trong dạy sinh học 23
1.2.2. Điều tra thực trạng vận dụng quan điểm hệ thống trong thiết kế và dạy
học bài ôn tập chương 24
1.2.3. Điều tra chất lượng lĩnh hội kiến thức của học sinh về sinh học cơ thể 26
1.2.4. Phân tích cấu trúc, nội dung phần sinh học cơ thể 27

Chương 2: XÂY DỰNG CÁC BÀI ÔN TẬP SINH HỌC 11 THEO QUAN
ĐIỂM CẤU TRÚC HỆ THỐNG 29
2.1. Những quan điểm chỉ đạo việc thiết kế bài ôn tập chương 29
2.1.1.Vận dụng phương pháp tiếp cận cấu trúc- hệ thống để phân tích nội dung
phần sinh học cơ thể 29
2.1.2. Sử dụng logic tổng – phân - hợp trong thiết kế và dạy học bài ôn tập chương 34
2.2. CÊu tróc cña bµi «n tËp ch-¬ng 35
2.3. Quy trình thiết kế bài ôn tập chương theo quan điểm hệ thống 35
2.3.1. Phân tích nội dung của chương 35
2.3.2. Xác định mục tiêu 49
2.3.3. Xây dựng tư liệu bổ sung 49
2.3.4. Thiết kế hệ thống câu hỏi, bài tập ôn tập theo mục tiêu 49
2.3.5. Đưa hệ thống các câu hỏi, bài tập vào giáo án ôn tập 49
2.4. Quy trình đưa bài ôn tập vào dạy học 50
2.5. Thiết kế các bài ôn tập chương Sinh học 11 51
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 94
3.1. Mục đích thực nghiệm 94
3.2. Nội dung thực nghiệm 94
3.3.1. Chọn trường, lớp và học sinh thực nghiệm 94
3.3.2. Chọn GV thực nghiệm 94
3.3.3. Bố trí thực nghiệm 94
3.4. Kết quả thực nghiệm 95
3.4. 1. Phân tích định lượng 95
3.4.2. Phân tích định tính 100
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 105
1. Kết luận 105
2. Khuyến nghị 105
TÀI LIỆU THAM KHẢO 106
PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
TRONG LUẬN VĂN

ĐHSP : Đại học sư phạm
ĐHQGHN : Đại học Quốc Gia Hà Nội
ĐC : Đối chứng
ĐV : Động vật
GV : Giáo viên
MT : Môi trường
HS : Học sinh
TN : Thực nghiệm
THPT : Trung học phổ thông
TV : Thực vật
SV : Sinh vật
SGK : Sách giáo khoa



2
MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài
Phƣơng pháp dạy học lấy ngƣời học làm trung tâm trong quá trình dạy
học gắn liền với tƣ tƣởng dân chủ hoá giáo dục mà thực chất là nhằm phát
huy mọi tiềm năng của ngƣời học, xoá bỏ tƣ tƣởng giáo điều áp đặt trong dạy
học theo phƣơng pháp dạy học cổ truyền. Vấn đề phát huy tính tích cực, tự
lực, chủ động của HS nhằm đào tạo những ngƣời năng động, sáng tạo đã đƣợc
đặt ra trong ngành giáo dục từ những năm 1960 ở các trƣờng đại học với định

hƣớng: “Biến quá trình đào tạo thành quá trình tự đào tạo”
Cùng với sự tiến bộ mạnh mẽ của các ngành khoa học cơ bản, khoa học
công nghệ, lí luận dạy học trong khoa học giáo dục cũng có những bƣớc phát
triển đáng kể trong mấy thập kỉ trở lại đây. Sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện
đại hoá đất nƣớc (2000 - 2020), sự thách thức trƣớc nguy cơ tụt hậu trên con
đƣờng tiến vào thế kỉ XXI bằng cạnh tranh trí tuệ đang đòi hỏi đổi mới giáo
dục, trong đó có sự đổi mới căn bản về phƣơng pháp dạy và học.
Trong xu thế phát triển chƣơng trình và đổi mới quan niệm về biên
soạn SGK của giáo dục phổ thông trong khu vực và trên thế giới, từ năm 2001
Bộ Giáo dục và Đào tạo nƣớc ta đã triển khai thực hiện đổi mới chƣơng trình,
SGK cho các bậc học từ tiểu học đến THPT. Việc đổi mới chƣơng trình phổ
thông đã đòi hỏi việc đổi mới phương pháp dạy học.
Luật giáo dục 2005 đã có nhiều điểm mới quan trọng thể hiện một bƣớc
đổi mới tƣ duy về giáo dục. Trong đó chú trọng các điều kiện để chuẩn hoá,
nâng cao chất lƣợng và hiệu quả giáo dục. Để làm đƣợc việc đó cần thiết phải
đổi mới phương pháp dạy học và cách thức kiểm tra đánh giá kết quả giáo
dục đối với các môn học ở mỗi lớp, mỗi cấp học.
Định hƣớng đổi mới phƣơng pháp dạy học đã đƣợc xác định trong nghị
quyết TW 4 khoá VII (1- 1993), Nghị quyết trung ƣơng II khoá VIII (12-

3
1996), đƣợc thể chế hoá trong luật giáo dục (2005), đƣợc cụ thể hoá trong các
chỉ thị của Bộ Giáo dục và Đào tạo, đặc biệt chỉ thị số 14 (4- 1999).
Luật giáo dục, điều 28.2, đã ghi “Phƣơng 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 dƣỡng phƣơng pháp tự học, khả năng làm việc
theo nhóm, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn”
Việc giảng dạy và học tập ở trƣờng THPT nói chung và với môn sinh học
nói riêng hiện nay còn nhiều hạn chế chƣa phát huy đƣợc năng lực tƣ duy hệ
thống hoá kiến thức, nhiều giáo viên còn lúng túng trong vấn đề nhận thức logíc

của các hệ thống sống từ cấp độ: Tế bào  Cơ thể  Quần thể – loài  Quần
xã  Hệ sinh thái – sinh quyển. Một bộ phận lớn giáo viên chƣa thấm nhuần
quan điểm hệ thống trong dạy học, chƣa thấy rõ tính hệ thống và đặc điểm
chung của các hệ thống sống trong chƣơng trình sinh học trung học phổ thông từ
lớp 10  11  12. Đặc biệt, phần sinh học cơ thể ở lớp 11 theo chƣơng trình
mới có nhiều đổi mới cả về cấu trúc chƣơng trình và nội dung kiến thức. Vì vậy
nhiều giáo viên còn lúng túng trong việc soạn giáo án và dạy học.
Việc thiết kế và dạy học bài ôn tập chƣơng theo quan điểm cấu trúc hệ
thống sẽ giúp GV khắc phục đƣợc các nhƣợc điểm nêu trên, giúp học sinh rèn
luyện và phát triển tƣ duy hệ thống. Tuy nhiên, việc thiết kế và dạy học bài ôn
tập chƣơng phần sinh học cơ thể theo quan điểm cấu trúc hệ thống chƣa đƣợc
GV chú trọng và chưa được tác giả nào nghiên cứu. Vì vậy chúng tôi thực
hiện đề tài: Xây dựng các bài tổng kết chương sinh học 11 theo quan điểm
cấu trúc hệ thống
2. Lịch sử nghiên cứu
2.1. Trên thế giới
Khái niệm “hệ thống” và quan điểm hệ thống đã đƣợc hình thành và
nghiên cứu trong suốt tiến trình phát triển của lịch sử triết học. Sự phát triển

4
của tƣ tƣởng về hệ thống gắn liền với sự phát triển của thế giới quan triết học,
phù hợp với sự tiến bộ của khoa học và thực tiễn xã hội
Năm 1940 L.V. Bertalanffy đƣa ra “Lý thuyết chung của các hệ thống”,
để mô tả các hệ thống mở và các trạng thái cân bằng động. Từ lĩnh vực sinh
học các nguyên tắc của lý thuyết này đƣợc chuyển sang giải quyết những vấn
đề kỹ thuật và quản lý xã hội.
Với sự phát triển của khoa học, kỹ thuật ở thế kỷ XX và đặc biệt trong
giai đoạn hiện nay, nhiều nhà triết học và khoa học ở các lĩnh vực khác nhau
đã tập trung nghiên cứu các khách thể với tính cách là một hệ thống và thậm
chí là các phức hợp hệ thống nhằm tìm ra bản chất và quy luật vận động, phát

triển của chúng. Khái niệm "hệ thống" đang đƣợc sử dụng rất rộng rãi và nó
đã trở thành biểu tƣợng của tính khoa học và tính logic để tiếp nhận chân lý.
Có nhiều công trình nghiên cứu về lí thuyết hệ thống nhƣ “General Systerm
the Foundaitions, Development, Applications” [51]. “Nguyên tắc thứ 5: Tƣ duy
hệ thống” [63]. “Nguyên lý tính hệ thống trong lý luận và phƣơng pháp luận của
C.Mác” [53]. “Tƣ duy hệ thống – Quản lí hỗn độn và phức hợp” [56].
Trên thế giới, đã có nhiều công trình nghiên cứu vận dụng những phƣ-
ơng pháp luận chủ yếu của triết học và các khoa học khác (đặc biệt là lí thuyết
hệ thống) vào việc xây dựng các giáo trình sinh học nhƣ: “Cải cách bộ môn
sinh học trong trƣờng sƣ phạm” [57] “Những tƣ tƣởng xây dựng bộ môn sinh
học trong trƣờng trung học” [55]. “Vấn đề liên quan giữa sự tổ chức và tiến
hoá của các hệ thống sống” [58]. “Quan điểm hệ thống - cấu trúc vận dụng vào
dạy học sinh học” [64]. “Thuyết cấu trúc và vị trí của nó trong phƣơng pháp
luận hệ thống” [60 ]. “Mối tƣơng quan giữa hai phƣơng pháp luận lịch sử và
CT - HT nhằm nghiên cứu bản chất và các mức độ tổ chức của sự sống” [49].
2.2. Ở Việt Nam
Đã có nhiều tác giả nghiên cứu về lí thuyết hệ thống nhƣ: “Phân tích hệ
thống và ứng dụng” [43]. “Về hệ thống và tính ì hệ thống” [11]. “Lí thuyết hệ

5
thống” [30]. “Sự hình thành và phát triển lý thuyết hệ thống” [39]. “Tiếp cận
hệ thống trong môi trƣờng và phát triển” [25].
Lí thuyết hệ thống cũng đã đƣợc vận dụng trong lĩnh vực nghiên cứu
sinh học và xây dựng các giáo trình sinh học, xây dựng các đề tài luận
án…nhƣ: “Những vấn đề cải cách giáo trình sinh học đại cƣơng trƣờng phổ
thông nƣớc Việt Nam dân chủ cộng hoà” [1]. “Tiếp cận hiện đại hoạt động
dạy học” [14]. “Giáo dục môi trƣờng qua dạy học sinh thái học” [36]. “Sử
dụng tiếp cận hệ thống hình thành khái niệm trong chƣơng trình sinh học 11”
[19]. “Rèn luyện kĩ năng hệ thống hóa kiến thức trong chƣơng II các quy luật
di truyền nhằm nâng cao hiệu quả dạy học sinh học 11” [26]. “Rèn luyện kĩ

năng hệ thống hóa kiến thức cho học sinh 12 THPT trong dạy tiến hóa” [8],
“Một số vấn đề về phƣơng pháp dạy học sinh học” [3]. “Quán triệt tƣ tƣởng
cấu - trúc hệ thống và tƣ tƣởng tiến hóa trong dạy – học sinh học ở trƣờng phổ
thông” [38]. “Vận dụng quan điểm hệ thống trong thiết kế và dạy học bài ôn
tập chƣơng phần sinh học tế bào lớp 10 THPT” [17].
Xây dựng chƣơng trình và sách giáo khoa THPT hiện nay cũng vận
dụng quan điểm hệ thống …
Ngoài ra còn rất nhiều tác giả khác cũng đề cập đến việc xây dựng các
câu hỏi, bài tập, các hoạt động…nhằm nâng cao chất lƣợng dạy học sinh học
cơ thể: “Câu hỏi và bài tập trắc nghiệm sinh học” [16] …
3. Mục đích nghiên cứu
Từ quan điểm cấu trúc hệ thống vận dụng nó vào xây dựng các bài ôn
tập chƣơng phần sinh học cơ thể để nâng cao chất lƣợng dạy học
4. Những đóng góp của đề tài
4.1. Xác định đƣợc thực trạng nhận thức quan điểm cấu trúc hệ thống và
muốn đƣợc vận dụng quan điểm cấu trúc hệ thống trong dạy học sinh học của
giáo viên.

6
4.2. Đề xuất đƣợc cơ sở lý luận và ứng dụng nó để phân tích nội dung sinh
học cơ thể trên quan điểm cấu trúc hệ thống làm cơ sở để thiết kế bài ôn tập
chƣơng phần sinh học cơ thể.
4.3. Đề xuất quy trình thiết kế bài ôn tập chƣơng phần sinh học cơ thể theo
quan điểm cấu trúc hệ thống.
4.4. Hiện thực hoá lí luận và qui trình đề xuất trong xây dựng bộ giáo án ôn
tập chƣơng phần sinh học cơ thể trên cơ sở cấu trúc – hệ thống.
4.5. Đƣa các giáo án nói trên vào thực nghiệm sƣ phạm để giá hiệu quả của
bài ôn tập chƣơng đã xác định đƣợc tính khả thi của giả thiết đề xuất.
5. Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng đƣợc các bài tổng kết chƣơng theo quan điểm cấu trúc hệ

thống thì sẽ góp phần nâng cao chất lƣợng ôn tập phần kiến thức sinh học cơ thể.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
6.1. Điều tra thực trạng về cấu trúc chƣơng trình và về nhận thức tính hệ
thống trong dạy học sinh học của giáo viên, vận dụng quan điểm cấu trúc hệ
thống của giáo viên vào dạy học.
6.2. Hệ thống hoá cơ sở lý luận về hệ thống, quan điểm hệ thống, phân tích
tính hệ thống của chƣơng trình sinh học THPT, đặc điểm chung của các hệ
thống sống ở các cấp độ khác nhau.
6.3. Phân tích nội dung, xác định mục tiêu dạy học phần sinh học cơ thể, theo
quan điểm hệ thống.
6.4. Nghiên cứu đề xuất logic cấu trúc và quy trình thiết kế bài ôn tập chƣơng
phần sinh học cơ thể theo quan điểm hệ thống.
6.5. Thiết kế một số bài ôn tập các chƣơng phần sinh học cơ thể theo quan
điểm hệ thống.
6.6. Thực nghiệm sƣ phạm: Dạy học bài ôn tập chƣơng và kiểm tra, đánh giá
để xác định hiệu quả của bài ôn tập chƣơng.

7
7. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
7.1. Đối tượng nghiên cứu
Lý thuyết hệ thống, quan điểm hệ thống, đặc điểm chung của các hệ
thống sống, tính hệ thống của chƣơng trình sinh học THPT…vận dụng quan
điểm hệ thống sống vào dạy học phần sinh học cơ thể.
7.2. Khách thể nghiên cứu
GV sinh học, học sinh lớp 11 ở một số trƣờng THPT.
8. Phương pháp nghiên cứu
8.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
Nghiên cứu lí thuyết về hệ thống, các giáo trình lí luận dạy học, sách
giáo khoa và các tài liệu có liên quan đến đề tài.
8.2. Phương pháp điều tra cơ bản

+ Điều tra hiểu biết của GV về quan điểm hệ thống, vận dụng quan
điểm hệ thống vào việc thiết kế bài ôn tập chƣơng bằng các phiếu thăm dò.
+ Dự giờ và trao đổi trực tiếp với GV, tham khảo các ý kiến, các giáo
án của GV.
+ Điều tra chất lƣợng học tập của học sinh từ các bài ôn tập.
8.3. Phương pháp chuyên gia
Gặp gỡ, trao đổi trực tiếp với các chuyên gia có uy tín trong nghiên cứu
lí thuyết và thực tiễn liên quan đến đề tài.
8.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm bài ôn tập chƣơng mà các giáo án
đƣợc xây dựng theo quan điểm cấu trúc hệ thống ở một số trƣờng THPT sinh
học lớp 11.
8.5. Phương pháp thống kê toán học
Xử lí số liệu bằng phƣơng pháp thống kê toán học để đánh giá về mặt định
lƣợng các kết quả thu đƣợc. Trình tự đƣợc tiến hành cụ thể nhƣ sau:


8
- Lập bảng thống kê cho cả 2 nhóm lớp TN và ĐC theo mẫu:
Lớp
n
Số HS (hay số bài kiểm tra) đạt điểm xi

1
2
3
4
5
6
7

8
9
10
TN











ĐC











Trong đó: n: Số HS (hoặc số bài kiểm tra) của các lớp TN hoặc ĐC.
xi: Điểm số theo thang điểm 10.
ni: Số HS (hay bài kiểm tra) có điểm số là xi.

- Tính các tham số đặc trưng:
+ Điểm trung bình (
X
):
Là tham số xác định giá trị trung bình của dãy số thống kê, đƣợc tính
theo công thức sau đây:
X
=
n
1


n
i
i
n
1
x
i

+ Độ lệch chuẩn (S):
Khi có 2 giá trị trung bình nhƣ nhau nhƣng chƣa đủ để kết luận 2 kết
quả là giống nhau, mà còn phụ thuộc vào các giá trị của các đại lƣợng phân
tán ít hay nhiều xung quanh 2 giá trị trung bình cộng, sự phân tán đó đƣợc mô
tả bởi độ lệch chuẩn theo công thức sau:
S =
n
Xxn
ii



2
)(

+ Phương sai (S
2
):
Phƣơng sai đặc trƣng cho sự sai biệt của các số liệu trong kết quả
nghiên cứu. Phƣơng sai càng lớn, sai biệt càng lớn. Ngƣợc lại, phƣơng sai
càng nhỏ, sai biệt càng nhỏ. Phƣơng sai còn biểu hiện độ phân tán của tập số
liệu kết quả nghiên cứu đối với giá trị trung bình. Phƣơng sai càng lớn, độ
phân tán xung quanh giá trị trung bình càng lớn và ngƣợc lại.
S
2
=
n
1


n
i
i
n
1
2
)( X
i
x 

9
+ Sai số trung bình cộng (m):
Sai số trung bình cộng có thể hiểu là trung bình phân tán của các giá trị
kết quả nghiên cứu, đƣợc tính theo công thức sau:
m =
n
S

+ Hệ số biến thiên (Cv):
Biểu thị mức độ biến thiên trong nhiều tập hợp có
X
khác nhau:
Cv =
X
S
100%
Trong đó: Cv

trong khoảng 0 – 10%: Dao động nhỏ - độ tin cậy cao.
Cv

trong khoảng 10 - 30%: Dao động trung bình.
Cv

trong khoảng 30 – 100%: Dao động lớn - độ tin cậy nhỏ.
+ Độ tin cậy (td):
Để xác định độ đáng tin cậy sai khác giữa hai giá trị trung bình của TN
và ĐC.
td

=
2
2
2
1
2
1
21
n
S
n
S
XX



Giá trị tới hạn của td là ta tra bảng phân phối Student với  = 0,05 bậc tự do
f = n
1
+ n
2
– 2. Nếu
d
tt


thì sự sai khác của các giá trị trung bình TN < ĐC là
có ý nghĩa.
Trong đó:
1

X
: Điểm số trung bình của lớp ĐC

2
X
: Điểm số trung bình của lớp TN
S
1
2
: Phƣơng sai lớp ĐC
S
2
2
: Phƣơng sai lớp TN
* Phân tích - đánh giá định tính
Phân tích chất lƣợng bài kiểm tra của HS để thấy rõ:
+ Về hứng thú và mức độ tích cực học tập.
+ Về tính tự lực trong hoạt động học tập của HS.

10
+ Về năng lực tƣ duy và khả năng vận dụng kiến thức.
9. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ
lục, nội dung chính của luận văn gồm 3 chƣơng:
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài
Chương 2: Xây dựng các bài ôn tập sinh học 11 theo quan điểm cấu
trúc hệ thống
Chương 3: Thực nghiệm sƣ phạm để đánh giá hiệu quả của các biện
pháp đã đề xuất

11
Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1. Cơ sở lý luận của đề tài
1.1.1. Lý thuyết của hệ thống
Lý thuyết hệ thống đƣợc đề xƣớng năm 1940 bởi nhà sinh vật học
Ludwig Von Bertalanffy (Tên gọi: Lý thuyết chung của các hệ thống- Genneral
Systems Theory). Từ lĩnh vực sinh học các nguyên tắc của lý thuyết này đƣợc
chuyển sang việc giải quyết những vấn đề kỹ thuật và quản lý.
Lý thuyết hệ thống là một lý thuyết thuộc dạng những quan điểm khoa
học chung mang tính hình thức và phổ quát, đã thúc đẩy mong muốn của cộng
đồng khoa học muốn tiến tới phổ quát hoá các công cụ nhận thức khoa học.
Một trong những nhiệm vụ chính của tiếp cận này là làm rõ và phân tích các
quy luật, các khái niệm chung của hệ thống đối với lĩnh vực khác nhau của
hiện thực. Do vậy cách tiếp cận hệ thống mang tính chất liên ngành, bởi vì nó
tạo ra cơ hội đem những quy luật và những khái niệm từ một lĩnh vực nhận
thức này sang một lĩnh vực khác.
Lý thuyết hệ thống nghiên cứu và giải quyết các vấn đề theo quan điểm
toàn thể.
Quan điểm toàn thể là quan điểm nghiên cứu của lý thuyết hệ thống bao
gồm 4 điểm sau:
- Khi nghiên cứu các sự vật và hiện tƣợng phải tôn trọng mối quan hệ
biện chứng giữa vật chất và tinh thần: vật chất có trƣớc, tinh thần tác động trở
lại vật chất.
- Các sự vật, hiện tƣợng luôn tồn tại trong mối liên hệ qua lại với nhau,
luôn có sự tác động qua lại và chi phối lẫn nhau. Sự tác động giữa các sự vật
bao giờ cũng mang tính đối ngẫu, tính nhân quả.
- Các sự vật luôn vận động, không ngừng biến đổi cùng với sự thay đổi
môi trƣờng xung quanh nó.

12
- Động lực chủ yếu quyết định sự phát triển của các hệ thống nằm bên
trong hệ thống, do phần điều khiển của sự vật quyết định.
Để vận dụng một cách có hiệu quả “Lý thuyết của hệ thống” trong các
lĩnh vực hoạt động của cuộc sống, cần hiểu rõ khái niệm hệ thống và những
khái niệm, vấn đề liên quan để từ đó có những cách tiếp cận hợp lý. Tuy
nhiên trong giới hạn của đề tài chúng tôi chỉ giới thiệu một số khái niệm cơ
bản nhất liên quan đến đề tài nghiên cứu.
1.1.1.1. Hệ thống
“Hệ thống” là khái niệm cơ bản nhất của lý thuyết hệ thống, nó đƣợc
hình thành và phát triển trong suốt tiến trình phát triển của lịch sử triết học.
Hiện nay có nhiều cách định nghĩa khác nhau về khái niệm hệ thống.
Theo L.V. Bertalanffy, hệ thống là một tổng thể, duy trì sự tồn tại bằng
sự tƣơng tác giữa các tổ phần tạo nên nó.
Theo Miller: Hệ thống là tập hợp các yếu tố cùng với những mối quan
hệ tƣơng tác giữa chúng với nhau.
Theo Hoàng Tụy, hệ thống tức là một tổng thể gồm nhiều yếu tố (bộ
phận) quan hệ và tƣơng tác với nhau và với môi trƣờng xung quanh một cách
phức tạp.
Theo Đào Thế Tuấn, hệ thống là các tập hợp có trật tự bên trong (hay
bên ngoài) của các yếu tố có liên hệ với nhau (hay tác động lẫn nhau).
Theo Trần Đình Long, hệ thống là một tập hợp có tổ chức các phần tử
với những mối liên hệ về cấu trúc và chức năng xác định nhằm thực hiện
những mục tiêu cho trƣớc.
Theo Từ điển tiếng Việt, hệ thống là tập hợp các yếu tố, đơn vị cùng
loại hoặc cùng chức năng, có quan hệ hoặc liên hệ với nhau chặt chẽ, làm
thành một thể thống nhất.
Theo quan điểm triết học, hệ thống đƣợc hiểu là một tổ hợp các yếu tố
cấu trúc liên quan chặt chẽ với nhau trong một chỉnh thể. Trong đó mối quan

13
hệ qua lại giữa các yếu tố cấu trúc đã làm cho đối tƣợng trở thành một chỉnh
thể trọn vẹn: và đến lƣợt mình, khi nằm trong mối quan hệ qua lại đó, các yếu
tố cấu trúc tạo nên những thuộc tính mới (các thuộc tính này không có khi các
yếu tố cấu trúc đứng riêng lẻ ). Tác động biện chứng giữa các yếu tố cấu trúc
tạo động lực cho sự vận động và phát triển của hệ thống.
Trên thực tế mọi sự vật – hiện tƣợng đều tồn tại trong những hệ thống
nhất định, có nghĩa là các hệ thống tồn tại khách quan. Tuy nhiên, việc định
nghĩa khái niệm hệ thống lại mang tính chủ quan tuỳ thuộc từng cách tiếp cận,
điều đó giải thích tại sao có nhiều cách định nghĩa khác nhau về hệ thống.
V.P Cuzơmin trong cuốn “nguyên lý hệ thống trong lý luận và phƣơng
pháp luận của C.Mác” đã nhận xét: “dù cho khái niệm hệ thống đƣợc xác định
theo nhiều cách khác nhau, thì ngƣời ta vẫn thƣờng hiểu rằng, hệ thống là một
tập hợp những yếu tố liên hệ với nhau, tạo thành sự thống nhất ổn định và tính
chỉnh thể, có những thuộc tính và quy luật tích hợp”
Nhƣ vậy có thể định nghĩa một cách khái quát nhƣ sau : Hệ thống là tập
hợp các phần tử có mối quan hệ (hoặc liên hệ) với nhau, tương tác với nhau
và với môi trường theo những quy luật nhất định để trở thành một chỉnh thể,
làm xuất hiện những thuộc tính mới của hệ thống (những thuộc tính này
không thể có ở từng yếu tố riêng lẻ), đảm bảo thực hiện những chức năng
nhất định.
1.1.1.2. Những tính chất cơ bản của hệ thống.
Các phần tử trong hệ thống đều liên hệ với nhau tạo nên những tính chất
cơ bản của hệ thống, đó là:
- Tính ổn định tương đối: Cơ cấu của hệ thống có tính ổn định tƣơng
đối trong một thời điểm xác định. Trong một phạm vi nhất định, tính ổn định
này sẽ tạo ra một trật tự bên trong của các phần tử, điều đó làm cho cơ cấu
đƣợc coi nhƣ một tổ chức, một trật tự của các phần tử – một chỉnh thể thống
nhất tạo ra “thế năng của hệ thống”.

14
- Tính cân bằng động: Sự tác động của các phần tử tạo ra sự cân bằng
của hệ thống. Nhƣng cơ cấu của hệ thống luôn luôn biến đổi, tạo ra “ Động
năng” của hệ thống, bắt đầu từ sự thay đổi của các quan hệ giữa các phần tử,
các bộ phận, các phân hệ trong khuôn khổ của cơ cấu cũ; đến một mức độ nào
đó sẽ làm cho cơ cấu thay đổi, nó chuyển sang một trạng thái khác về chất
hoặc trở thành một cơ cấu khác.
Sự kết hợp giữa tính ổn định tƣơng đối và tính cân bằng động trong hệ
thống đã đảm bảo cho hệ thống không ngừng vận động phát triển theo xu thế
tối ƣu hoá, hợp lý hoá các mối quan hệ trong một tổng thể chung.
- Tính đa dạng: Một hệ thống thực tế có rất nhiều cơ cấu khác nhau, tuỳ
theo từng dấu hiệu quan sát, đó là sự chồng chất cơ cấu của hệ thống.
1.1.2. Quan điểm hệ thống và tư duy hệ thống
1.1.2.1. Quan điểm hệ thống
Trong tự nhiên vật chất hay các sự vật hiện tƣợng tự nhiên bao giờ cũng
nằm trong một hệ thống nhất định. Quan điểm hệ thống đặt mọi sự vật hiện
tƣợng trong hệ thống ở trạng thái không ngừng vận động theo những quy luật
vốn có của nó.
Quan điểm hệ thống dựa trên một hệ thống các nguyên tắc. Sau đây là
các nguyên tắc cơ bản nhất:
(1). Mỗi hệ thống là một tập hợp các yếu tố, giữa chúng có sự liên hệ,
tác động qua lại lẫn nhau và với môi trƣờng bên ngoài, tạo nên tính chỉnh thể
của hệ thống, đó là những thuộc tính tổng hợp, đặc trƣng cho hệ thống, là
phƣơng thức tồn tại của hệ thống.
(2). Trong mỗi hệ thống, cái toàn thể bao giờ cũng lớn hơn tổng số giản
đơn bộ phận cấu thành, nghĩa là cái toàn thể với tƣ cách là một hệ thống có
những thuộc tính mới, chất lƣợng mới, chất lƣợng tổng hợp mà vốn không
chứa đựng trong các bộ phận cấu thành. Thuộc tính mới gọi là tính toàn thể,
thuộc tính hợp trội có chất lƣợng cao (emergence) không có ở các thành phần.

15
Nó xuất hiện do tƣơng tác của các thành phần chứ không phải là do hoạt động
của các thành phần.
(3). Trong sự tiến hoá, việc tham gia tƣơng tác các thành phần góp phần
tạo nên những tính chất hợp trội của hệ thống, mặt khác những tính chất hợp
trội đó cũng làm tăng thêm phẩm chất của các thành phần.
(4). Mỗi hệ thống vừa là hệ thống, đồng thời lại vừa là hệ thống của các
yếu tố khác có cấp độ hẹp hơn.
(5). Tính chỉnh thể của hệ thống đƣợc cụ thể hoá thông qua các mối liên
hệ giữa các yếu tố cấu thành hệ thống và giữa hệ thống với môi trƣờng . Có
thể nói, đây chính là sự cụ thể hoá nguyên lý của phép biện chứng duy vật về
mối liên hệ phổ biến giữa các sự vật, hiện tƣợng trong thế giới hiện thực.
(6). Nguồn gốc biến đổi của hệ thống nằm ở bản thân hệ thống, mà
trƣớc hết là sự thống nhất và đấu tranh của các mặt đối lập bên trong hệ
thống. Chẳng hạn sự thống nhất có mâu thuẫn giữa hệ thống và yếu tố, giữa
cái toàn thể và bộ phận, giữa cấu trúc và chức năng…
(7). Quan điểm hệ thống quan tâm đến mối quan hệ giữa hoạt động và
phát triển của hệ thống, tức là xem xét mối quan hệ giữa trạng thái ổn định
bên trong và quá trình phát triển của nó. Quan điểm này không những xem xét
sự vật ở một thời điểm nhất định với tất cả mối liên hệ phức tạp của nó mà
còn xem xét sự vật trong quá trình vận động, phát triển theo thời gian của nó.
Quan điểm hệ thống gắn liền với nguyên lý về mối liên hệ phổ biến và
nguyên lý về sự phát triển trong triết học.
(8). Tính đa chiều (multidimensionality) là một đặc điểm cốt yếu của tƣ
duy hệ thống . Đa chiều là cách nhìn nhiều mặt, nhiều cấp độ, nhiều cách hiểu
khác nhau về các đối tƣợng, hệ thống. Một lý thuyết về một loại hệ thống nào
đó bao giờ cũng phản ánh một cách hiểu nhất định về từng mặt, từng cấp độ
khi xem xét nó. Cần hết sức tránh việc áp đặt một lý thuyết cụ thể nào là chân
lý tuyệt đối về các hệ thống đó, mà xem mỗi lý thuyết đều có những giới hạn

giải thích nhất định.

16
Quan điểm đa chiều còn là sự cố gắng phát hiện cái giống nhau trong
những cái khác nhau và cái khác nhau trong những cái giống nhau:
+ Tìm cái giống nhau trong trong những cái khác nhau là khoa học hƣớng
tới cái phổ biến, có tính quy luật.
+ Tìm cái khác nhau trong những cái giống nhau là để hƣớng tới cái đặc
biệt, cái mới ngoài quy luật.
1.1.2.2. Tư duy hệ thống
- Tƣ duy hệ thống là quan điểm nhìn nhận vấn đề một cách toàn diện,
động, chú ý vào quan hệ hơn là sự việc, chú ý vào quá trình hơn là vào hiện
trạng, chú ý vào sự phức tạp của tổng thể hơn là vào sự phức tạp chi tiết.
- Do sự tiến hoá mà các hệ thống ngày càng trở lên phức tạp, với một
lƣợng thông tin ngày càng lớn hơn làm cho các nhà phân tích bị cuốn vào chi
tiết mà không phát hiện ra các mối quan hệ cơ bản và chủ chốt. Tƣ duy hệ
thống phải làm sao để quy cái phức tạp thành cái đơn giản hơn nhƣng cốt lõi
hơn, đơn giản hoá những cái phức tạp .
- Đặc điểm chủ yếu của tƣ duy hệ thống là ở cách nhìn toàn thể và do
cách nhìn toàn thể mà thấy đƣợc những thuộc tính hợp trội của hệ thống. Hợp
trội là sản phẩm của tƣơng tác, qua tƣơng tác mà có cộng hƣởng tạo nên
những giá trị cao hơn tổng gộp đơn giản các giá trị thành phần. Để tạo nên
những thuộc tính hợp trội có chất lƣợng cao của hệ thống, thì phải can thiệp
vào quan hệ tƣơng tác, chứ không phải hành động của các thành phần.
- Tính mở là thuộc tính cốt lõi của tƣ duy hệ thống. Các hệ thống trong
tự nhiên là các hệ mở, nghĩa là có sự tƣơng tác với môi trƣờng. Để hiểu đƣợc
một hệ thống đang phát triển, điều hết sức quan trọng là phải hiểu đƣợc các
mối tƣơng tác với môi trƣờng trong trạng thái động và luôn nhớ rằng trong
môi trƣờng có những yếu tố ta điều khiển đƣợc, nhƣng có rất nhiều yếu tố ta
không điều khiển đƣợc.

17
1.1.3. Vận dụng quan điểm hệ thống trong dạy học sinh học
Quán triệt quan điểm hệ thống trong nghiên cứu và dạy học sinh học
chính là sử dụng phƣơng pháp tiếp cận cấu trúc - hệ thống.
1.1.3.1. Phương pháp tiếp cận cấu trúc- hệ thống
Tiếp cận đƣợc hiểu là cách tiến đến đối tƣợng, nghiên cứu đối tƣợng.
Tiếp cận cấu trúc - hệ thống là phƣơng pháp luận để nghiên cứu lý
thuyết các cấp tổ chức sống trong giới hữu cơ. Phƣơng pháp cấu trúc hệ thống
là sự thống nhất giữa hai phƣơng pháp phân tích cấu trúc và tổng hợp hệ
thống, hay nói đúng hơn là sự thống nhất hai mặt của một phƣơng pháp.
Phƣơng pháp tiếp cận cấu trúc phân tích (phân tích cấu trúc): Cách tiếp cận
chia tách hệ thống về cấu trúc hoặc chức năng để nghiên cứu sâu hơn, chi tiết
hơn các thông số và đặc tính của hệ thống.
Cách tiếp cận phân tích đã giúp ngƣời ta đi sâu nghiên cứu các thành
phần ngày càng cơ bản hơn của vật chất, của sự sống, của kinh tế và xã hội
…và những nghiên cứu phân tích nhƣ vậy đã cho ta nhiều hiểu biết sâu sắc về
cấu trúc của các thành phần cơ bản đó trong nhiều loại đối tƣợng khác nhau.
Phƣơng pháp tiếp cận hệ thống (tổng hợp hệ thống): Xem xét đối tƣợng
trong hệ thống nhƣ là một hệ toàn vẹn, phát triển động trong quá trình sinh
thành thông qua giải quyết những mâu thuẫn bên trong, do những tƣơng tác
hợp quy luật giữa các thành tố của hệ. Vạch ra đƣợc bản chất toàn vẹn của hệ
thống thông qua việc phát hiện đƣợc: Cấu trúc của hệ, quy luật tương tác
giữa các thành phần của hệ, tính toàn vẹn (tích hợp) của hệ.
Cách tiếp cận hệ thống về cơ bản khác với cách tiếp cận phân tích bộ
phận. Phân tích bộ phận tập trung vào việc tách bạch từng phần của đối tƣợng
đƣợc nghiên cứu (chỉnh thể). Ngƣợc lại, tiếp cận hệ thống tập trung vào cách
đối tƣợng đƣợc nghiên cứu tƣơng tác với các thành phần khác của hệ thống có
chứa nó – hệ thống vốn là tập hợp các phần tử tƣơng tác để tạo ra hành vi.

Điều này có nghĩa là thay vì cô lập những phần ngày càng nhỏ hơn của hệ

18
thống đƣợc nghiên cứu, thì tiếp cận hệ thống làm việc bằng cách mở rộng góc
nhìn của nó có tính tới số lƣợng ngày càng lớn các tƣơng tác xem nhƣ vấn đề
cần đƣợc nghiên cứu. Điều này đôi khi làm nảy sinh những kết luận khác biệt
đáng để ý so với những kết luận do dạng phân tích thành phần đem lại, đặc biệt
khi vấn đề đƣợc nghiên cứu là phức tạp động hay có nhiều phản hồi từ các
nguồn khác, bên trong hay bên ngoài. Nếu ta xem chỉnh thể nhƣ một khu rừng
thì tiếp cận phân tích là đi sâu tìm hiểu cây cối trong rừng, và sau đó nếu không
có tổng hợp hệ thống thì chỉ sẽ thấy cây mà không thấy rừng, nhƣ không rõ là
rừng ở vị trí nào, rộng bao nhiêu, phân bố cây cối trong rừng nhƣ thế nào, trữ
lƣợng gỗ ở trong rừng là bao nhiêu… Tiếp cận phân tích tạo điều kiện cho tổng
hợp hệ thống vì nếu không đi sâu vào nghiên cứu các bộ phận của chỉnh thể.
Tổng hợp hệ thống lại chỉ ra phƣơng hƣớng cho sự phân tích tiếp theo, giống
nhƣ ngƣời đi rừng, nếu chỉ mải mê với từng cây trong rừng mà không thỉnh
thoảng xác định lại phƣơng hƣớng thì sẽ lạc vào rừng mà không có lối ra hay
dù có ra đƣợc thì việc tìm hiểu về cây cối trong rừng sẽ khó sâu sắc và toàn
diện, không bao quát hết cả khu rừng.
Tiếp cận CT – HT là một phƣơng pháp của triết học duy vật biện chứng,
có thể vận dụng vào mọi lĩnh vực nhận thức và thực tiễn. Quan niệm CT- HT
chính là phép suy rộng quan niệm biện chứng về mối quan hệ giữa bộ phận và
toàn thể. Các khái niệm CT – HT ra đời là hệ quả của phƣơng pháp tổng hợp
đi từ cái bộ phận đến cái toàn thể theo sơ đồ sau:
Phân tích cấu trúc


Tổng hợp hệ thống
Phƣơng pháp CT – HT ra đời đã khắc phục sự tách biệt giữa cấu trúc và
chức năng, vì muốn hiểu đƣợc chức năng phải hiểu đƣợc sự tƣơng tác giữa các

bộ phận cấu trúc, trong sự tƣơng tác đó mỗi bộ phận cấu trúc sẽ tự bộc lộ chức
năng của nó. Nhờ mối tƣơng tác này mà hệ thống có những thuộc tính mới,
Toµn thÓ
(hÖ thèng)
Bé phËn
(phÇn tö)

19
những chất lƣợng mới vốn không có ở các bộ phận riêng lẻ, chƣa từng có trƣớc
đó và không phải là số cộng các tính chất của các bộ phận. Đó là những chất
lƣợng mới mang tính toàn vẹn hay tính tích hợp của hệ thống. Toàn hệ thống là
một chỉnh thể có khả năng tự điều chỉnh, tự vận động và phát triển.
Như vậy, tiếp cận hệ thống là cách nhìn nhận thế giới qua cấu trúc hệ
thống, thứ bậc và động lực của chúng; đó là một tiếp cận toàn diện và động
1.1.3.2. Tiếp cận cấu trúc - hệ thống trong nghiên cứu sinh học
* Tính hệ thống của sinh giới
Theo quan điểm hệ thống và dựa vào kết quả nghiên cứu của nhiều lĩnh
vực khoa học có thể xác định tính hệ thống của sinh giới đƣợc thể hiện một
cách khách quan nhƣ sau:
- Mọi sự vật và hiện tƣợng trong vũ trụ đều tồn tại trong những hệ thống
xác định (tự nhiên hoặc xã hội). Trong đó có hệ thống sinh giới (hệ sống).
- Hệ thống sinh giới tồn tại ở các cấp độ tổ chức từ nhỏ đến lớn, từ cấp
độ tế bào

cơ thể

quần thể

quần xã


sinh quyển. Trong đó các bộ
phận của hệ thống lớn có thể trở thành toàn thể của hệ thống ở cấp độ nhỏ hơn
và ngƣợc lại.
- Sinh giới tồn tại nhiều cơ cấu hệ thống khác nhau (ví dụ: hệ thống thực
vật, hệ thống động vật, các hệ thống chức năng của cơ thể…) và có hiện
tƣợng chồng chất cơ cấu (ví dụ: nếu xét một cá thể sinh vật thì bản thân nó là
một hệ thống của các cơ quan và hệ cơ quan, nhƣng nó lại là bộ phận của một
quần thể hoặc là bộ phận của một loài …). Việc phân chia các hệ thống khác
nhau nhƣ vậy là do các cách tiếp cận khác nhau.
Mỗi hệ sống có những tính chất cơ bản sau:
- Hệ sống là những hệ mở, thƣờng xuyên trao đổi vật chất, năng lƣợng
và thông tin với môi trƣờng.
- Hệ sống luôn luôn vận động và phát triển trong mối quan hệ giữa các
yếu tố trong hệ thống và giữa hệ thống với môi trƣờng của nó.
- Hệ sống luôn có xu hƣớng tự điều chỉnh để tạo ra trạng thái cân bằng
tƣơng đối trong môi trƣờng xác định vào những thời điểm nhất định.