Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN
***************
NGUYỄN THỊ THANH HÀ
SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP GRAP ĐỂ
NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC
PHẦN SINH HỌC TẾ BÀO,
SINH HỌC 10 - CTC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Phƣơng pháp dạy học Sinh học
Hà Nội - Năm 2012
Nguyễn Thị Thanh Hà
K34A - Sinh
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN
******************
NGUYỄN THỊ THANH HÀ
SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP GRAP ĐỂ
NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC
PHẦN SINH HỌC TẾ BÀO,
SINH HỌC 10 - CTC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Phƣơng pháp dạy học Sinh học
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học
Ths. Hoàng Thị Kim Huyền
Hà Nội - Năm 2012
Nguyễn Thị Thanh Hà
K34A - Sinh
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô giáo hướng dẫn khoa học:
ThS. Hoàng Thị Kim Huyền đã tận tình giúp đỡ em trong quá trình thực hiện
khoá luận.
Em cũng xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô giáo trong tổ bộ môn
Phương pháp dạy học Sinh học, khoa Sinh-KTNN, trường Đại học Sư phạm
Hà Nội 2 đã giúp đỡ em trong quá trình hoàn thành tốt khóa luận.
Tôi xin chân thành cảm ơn những người thân trong gia đình và bạn bè
đã động viên giúp đỡ tôi trong thời gian qua.
Hà Nội, ngày 15 tháng 5 năm 2012
Người thực hiện
Nguyễn Thị Thanh Hà
Nguyễn Thị Thanh Hà
K34A - Sinh
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
LỜI CAM ĐOAN
Đề tài “Sử dụng phương pháp grap để nâng cao hiệu quả dạy học
phần Sinh học tế bào, Sinh học 10 - CTC” đã được hoàn thành dưới sự
hướng dẫn của ThS. Hoàng Thị Kim Huyền và sự cố gắng của bản thân tôi.
Tôi xin cam đoan những kết quả trong khóa luận là kết quả nghiên cứu
của riêng tôi, không trùng với kết quả nghiên cứu của bất kỳ tác giả khác.
Nếu có sai xót gì tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.
Hà Nội, ngày 15 tháng 5 năm 2012
Người thực hiện
Nguyễn Thị Thanh Hà
Nguyễn Thị Thanh Hà
K34A - Sinh
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG KHÓA LUẬN
STT
Kí hiệu viết tắt
Đọc là
1
CTC
Chương trình chuẩn
2
ĐK
Điều khiển
3
GV
Giáo viên
4
HC
Hợp chất
5
HS
Học sinh
6
LK / LKCHT
Liên kết / Liên kết cộng hóa trị
7
LNC
Lưới nội chất
8
mARN
ARN thông tin
9
MT
Môi trường
10
NLAS
Năng lượng ánh sánh
11
NST
Nhiễm sắc thể
12
NT
Nguyên tố
13
PHT
Phiếu học tập
14
Ptt
Áp suất thẩm thấu
15
rARN
ARN ribôxôm
16
SGK
Sách giáo khoa
17
tARN
ARN vận chuyển
18
TB / TBC
Tế bào / Tế bào chất
19
THPT
Trung học phổ thông
20
TTDT
Thông tin di truyền
21
T1.1
Thao tác 1.1
Nguyễn Thị Thanh Hà
K34A - Sinh
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
MỤC LỤC
PHẦN I: MỞ ĐẦU .......................................................................... 1
I. Lý do chọn đề tài ....................................................................................... 1
II. Mục đích nghiên cứu ................................................................................ 3
III. Đối tượng nghiên cứu ............................................................................. 3
IV. Nhiệm vụ nghiên cứu .............................................................................. 3
V. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 4
VI . Những đóng góp của đề tài .................................................................... 4
PHẦN II. NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ............... 5
Chƣơng 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ............... 5
1.1. Tổng quan các vấn đề liên quan đến đề tài nghiên cứu ..................... 5
1.1.1. Tình hình nghiên cứu về lí thuyết grap trên thế
.......................................
giới
5
1.1.2. Tình hình nghiên cứu vận dụng lý thuyết graptrong dạy học ở
nước ngoài. ..................................................................................................................... 5
1.1.3. Tình hình nghiên cứu vận dụng lý thuyết grap trong dạy học ở
Việt Nam ........................................................................................................................ 6
1.2. Cơ sở lý luận ..................................................................................... 6
1.2.1. Khái niệm về lý thuyết grap................................................................................ 6
1.2.2. Các nguyên tắc xây dựng grap........................................................................... 7
1.2.3. Phân loại grap
........................................................................................................ 9
1.2.4. Sử dụng lý thuyết grap trong dạy - học Sinh học..........................................16
1.3. Cơ sở thực tiễn ................................................................................. 20
Chƣơng 2. PHÂN TÍCH CẤU TRÚC NỘI DUNG, TÍNH LOGIC CỦA
PHẦN SINH HỌC TẾ BÀO, SINH HỌC 10 - CTC.............................. 21
2.1. Vị trí của phần Sinh học tế bào ....................................................... 21
2.2. Cấu trúc và nội dung ........................................................................ 21
Nguyễn Thị Thanh Hà
K34A - Sinh
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
2.2.1. Cấu trúc................................................................................................................21
2.2.2. Nội dung..............................................................................................................21
2.3. Phân tí ch tí nh logic hệ thống trong phần Sinh học tế bào ............... 23
Chƣơng 3: XÂY DỰNG HỆ THỐNG GRAP VÀ THIẾT KẾ MỘT SỐ
GIÁO ÁN MINH HỌA ............................................................................. 24
3.1. Các loại grap nội dung trong dạy - học Sinh học tế bào .................. 24
3.1.1. Grap nội dung của kiến thức thành phần hóa học của tế bào......................24
3.1.2. Grap nội dung của kiến thức cấu trúc của tế bào...........................................24
3.1.3. Grap nội dung kiến thức chuyển hóa vật chất, năng lượng trong tế bào...24
3.1.4. Grap nội dung của kiến thức phân bào ...........................................................25
3.2. Một số lưu ý khi dạy học Sinh học tế bào bằng grap ..................... 25
3.2.1. Tránh tính hình thức trong việc lập và sử dụng grap ....................................25
3.2.2. Tránh lạm dụng grap ..........................................................................................25
3.3. Kết quả xây dựng hệ thống grap phần Sinh học tế bào .................. 26
3.4. Đánh giá chất lượng các grap đã xây dựng ..................................... 65
3.4.1. Mục đích đánh giá..............................................................................................65
3.4.2. Nội dung đánh giá ..............................................................................................65
3.4.3. Phương pháp đánh giá.......................................................................................65
3.4.4. Kết quả .................................................................................................................65
3.5. Thiết kế một số giáo án minh họa .................................................... 66
PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. .................................. 80
1. Kết luận ................................................................................................ 80
2. Kiến nghị. .............................................................................................. 80
Tài liệu tham khảo……………………………………………….81
Phụ lục
Nguyễn Thị Thanh Hà
K34A - Sinh
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
PHẦN I: MỞ ĐẦU
I. Lý do chọn đề tài
1. Yêu cầu cấp bách của việc đổi mới giáo dục
Nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo là một mục tiêu quan trọng của
sự nghiệp đổi mới giáo dục hiện nay ở nước ta, trong đó đổi mới phương pháp
dạy học được coi là một trong những nhiệm vụ chiến lược.
Định hướng chung của việc đổi mới phương pháp dạy học là: “Đổi mới phương
pháp dạy học ở tất cả các cấp và bậc học, kết hợp tốt học với hành, gắn nhà trường
với xã hội. Áp dụng những phương pháp dạy học hiện đại để bồi dưỡng cho HS
những năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quết vấn đề” (Ban chấp hành trung
ương Đảng cộng sản Việt Nam (2002), Hội nghị lần thứ 6 Ban chấp hành trung
ương khóa IX).
Với chiến lược là: “Đổi mới và hiện đại hóa phương pháp giáo dục, chuyển
từ truyền đạt tri thức thụ động, GV giảng, HS 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 HS…” (Thủ tướng Chính phủ nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
(2002), Chiến lược phát triển giáo dục 2001- 2010).
Hiện nay, xu thế chung của việc đổi mới phương pháp dạy học là sử
dụng các phương pháp dạy học có nhiều tiềm năng phát huy cao độ tính
tích cực, chủ động và sáng tạo của HS, chuyển từ hình thức GV chỉ giới
hạn vào việc truyền đạt thông tin cho HS sang hình thức GV tổ chức hoạt
động độc lập nhận thức của HS qua đó phát huy tính tích cực, độc lập và
sáng tạo của HS.
Nguyễn Thị Thanh Hà
1
K34A - Sinh
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
2. Thực trạng dạy học Sinh học nói chung ở các trƣờng THPT
Ở hầu hết các trường phổ thông, việc giảng dạy và học tập bộ môn Sinh
học còn nhiều hạn chế. GV vẫn quen dạy theo lối phân tích sâu về từng bộ
phận kiến thức chứ không chú trọng tới khâu tổng kết lại kiến thức - đưa kiến
thức đã học vào một hệ thống hoàn chỉnh. HS tiếp nhận kiến thức một cách
rời rạc, không có khả năng bao quát kiến thức, tìm ra mối liên hệ giữa các
thành phần kiến thức, ghi nhớ một cách máy móc. Do đó phần lớn HS chỉ
thấy “cây” mà không thấy “rừng”, HS học “Tế bào học” mà không phải là
“Sinh học tế bào”, chỉ thấy được trạng thái tĩnh mà không thấy được trạng
thái động của hệ sống.
Chính điều đó đã làm hạn chế tư duy của HS, khiến cho việc học tập trở
nên khó khăn, nặng nề. Nhất là với thực trạng hiện nay, chúng ta đang đứng
trước một khối kiến thức khổng lồ, một câu hỏi lớn đặt ra là: Làm sao HS có
thể tự mình chiếm lĩnh được khối lượng kiến thức đó?
3. Những ƣu điểm của phƣơng pháp grap
Grap là một chuyên ngành toán học hiện đai đã được ứng dụng vào nhiều ngành
khoa học khác nhau như: khoa học, kỹ thuật, kinh tế học, điều khiển học, vận trù học,
xây dựng, giao thông, quản lý, nghiên cứu khoa học, thiết kế dự án, tâm lý học và
khoa học giáo dục…
Về mặt nhận thức luận có thể xem grap toán học là phương pháp khoa
học có tính khái quát cao, có tính ổn định vững chắc để mã hóa các mối quan
hệ của các đối tượng nghiên cứu.
Những nghiên cứu của nhiều tác giả cho thấy grap toán học là đồ thị biểu
diễn quan hệ mang tính hệ thống giữa các đối tượng được miêu tả, mà trong cấu
trúc nội dung các môn học, các thành phần kiến thức dạy học trong một giáo trình,
một chương, một bài cũng được sắp xếp thành hệ thống kiến thức có mối quan hệ
chặt chẽ với nhau.
Nguyễn Thị Thanh Hà
2
K34A - Sinh
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Nếu vận dụng lý thuyết grap trong dạy học để mô hình hóa các mối quan hệ,
chuyển thành phương pháp dạy học đặc thù, sẽ nâng cao được hiệu quả dạy học, thúc
đẩy quá trình tự học, tự nghiên cứu của HS, theo hướng tối ưu hóa, đặc biệt nhằm rèn
luyện năng lực hệ thống hóa kiến thức và năng lực sáng tạo của HS.
Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, tôi đã chọn đề tài nghiên cứu:
“Sử dụng phương pháp grap để nâng cao hiệu quả dạy học phần Sinh
học tế bào, Sinh học 10 - CTC”.
II. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu cơ sở của lý thuyết grap, phân tích được tính hệ thống trong
phần Sinh học tế bào để xây dựng các sơ đồ hệ thống hóa kiến thức trong việc
giảng dạy bài mới, củng cố và hướng dẫn HS tự học.
III. Đối tƣợng nghiên cứu
Lý thuyết grap, đặc điểm kiến thức Sinh học tế bào, cấu trúc logic
giữa các thành phần kiến thức trong chương, tính hệ thống của phần
“Sinh học tế bào”.
IV. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận của lý thuyết grap.
- Điều tra về thực trạng hiểu biết và áp dụng phương pháp grap trong quá
trình dạy học và hệ thống hóa kiến thức của bộ môn Sinh học ở một số trường
THPT.
- Phân tích được nội dung, xác định mục tiêu dạy học phần Sinh học tế bào,
chỉ ra được mối liên hệ logic giữa các thành phần kiến thức trong từng chương.
- Thiết kế bộ grap trong phần Sinh học tế bào, Sinh học 10 – CTC.
- Soạn một số giáo án minh họavề việc sử dụng phương pháp grap trong dạy
học Sinh học .
- Lấy ý kiến đánh giá của giáo viên phổ thông về chất lượng grap đã xây dựng.
Nguyễn Thị Thanh Hà
3
K34A - Sinh
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
V. Phƣơng pháp nghiên cứu
1. Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết
Nghiên cứu về lý thuyết grap, các giáo trình lí luận dạy học, SGK và các
tài liệu có liên quan đến đề tài.
2. Phƣơng pháp điều tra cơ bản
- Điều tra hiểu biết của GV về lý thuyết grap và việc vận dụng phương
pháp grap trong dạy học Sinh học.
- Tham khảo ý kiến của một số GV về việc vận dụng phương pháp grap
trong dạy học.
3. Phƣơng pháp chuyên gia
Xin ý kiến nhận xé t đánh giá của một số GV giảng dạy bộ môn Sinh học
ở một số trường THPT và một số chuyên gia về chất lượng grap đã xây dựng.
VI . Những đóng góp của đề tài
- Làm sáng tỏ cơ sở lý luận cho phương pháp dạy học theo hướng dạy
học tích cực, chủ động, phát huy được tư duy logic của HS.
- Xây dựng được hệ thống grap làm phong phú thêm phương tiện dạy học
góp phần nâng cao chất lượng dạy học phần Sinh học tế bào, Sinh học 10 - CTC.
- Thiết kế được một số giáo án làm tư liệu tham khảo cho sinh viên
ngành sư phạm Sinh học và GV Sinh học - THPT.
Nguyễn Thị Thanh Hà
4
K34A - Sinh
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
PHẦN II. NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Chƣơng 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Tổng quan các vấn đề liên quan đến đề tài nghiên cƣ́u
1.1.1. Tình hình nghiên cƣ́u về lí thuyết grap trên thế giới
Lý thuyết grap là một chuyên ng ành của toán học được khai sinh kể từ
bài toán “ Bảy cây cầu ở Konigsburg ” (công bố vào năm 1736) của nhà toán
học Thụy Sỹ - Leonhard Euler (1707 - 1783). Lúc đầu, lý thuyết grap là một
bộ phận nhỏ của toán học , chủ yếu nghiên cứu giải quyết những bài toán có
tính chất giải trí. Trong những năm cuối thế kỷ XX , những nghiên cứu về vận
dụng lý thuyết grap đã có những bước tiến nhảy vọt.
Lý thuyết grap hiện đại bắt đầu được công bố trong cuốn sách “ Lý thuyết
đị nh hướng và vô hướng” của Conig, xuất bản ở Lepzic vào năm 1936. Từ đó
đến nay, nhiều nhà toán học trên thế giới đã nghiên cứu làm cho môn học này
ngày càng phong phú và được ứng dụng trong nhiều lĩ nh vực của các ng ành
khoa học như: điều khiển học, mạng điện tử, lý thuyết thông tin , vận trù học,
kinh tế học.
1.1.2. Tình hình nghiên cứu vận dụng lý thuyết
grap trong dạy học ở nƣớc ngoa
. ̀i
- Năm 1965, tại Liên Xô (cũ), A.M.Xokhor là người đầu tiên đã vận
dụng một số quan điểm của lý thuyết grap để mô hình hóa nội dung tài liệu
giáo khoa (một khái niệm, một đị nh luật...).
- Năm 1965, V. X. Poloxin dựa t heo 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 trì nh tự những hoạt
động của GV và HS trong việc thực hiện một thí nghiệm hóa học.
- Năm 1972, V.P.Grakumôp đã sử dụng phương pháp grap để mô hình
hóa các tình huố ng của dạy học nêu vấn đề - một việc làm cần thiết để phát
huy tính tích cực của HS.
Nguyễn Thị Thanh Hà
5
K34A - Sinh
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
1.1.3. Tình hình nghiên cứu vận dụng lý thuyết
grap trong dạy học ở Việt Nam
- Ở Việt Nam, từ năm 1971, Giáo sư Nguyễn Ngọc Quang là người đầu
tiên đã nghiên cứu chuyển hóa grap toán học thành grap dạy học và đã công bố
nhiều công trì nh trong lĩ nh vực nà,yđặc biệt trong lĩ nh vực giảng dạy hóa họ.c
- Năm 1980, dưới sự hướng dẫn của giáo sư Nguyễn Ngọc Quang , tác
giả Trần Trọng Dương đã n ghiên cứu đề tài : “Áp dụng phương pháp grap và
algorit hóa để nghiên cứu cấu trúc và phương pháp giải , xây dựng hệ thống
bài toán về lập công thức hóa học ở trường phổ thông trung học”.
- Năm 1983, Nguyễn Đì nh Bào nghiên cứ u sử dụng grap để hướng dẫn
ôn tập môn Toán.
- Năm 1984, Phạm Tư với sự hướng dẫn của Giáo sư Nguyễn Ngọc
Quang đã nghiên cứu đề tài “ Dùng grap nội dung của bài lên lớp để dạy và
học chương Nitơ - Photpho ở lớp 11 trường THPT”.
- Năm 1987, Nguyễn Chí nh Trung đã nghiên cứu “ Dùng phương pháp
grap lập chương trì nh tối ưu để dạy môn Lịch sử”.
- Năm 1993, Hoàng Việt Anh đã nghiên cứu “ Vân dụng phương pháp sơ
đồ - grap vào giảng dạy Địa lý các lớp 6 và 8 trường trung học cở sở”.
- Ở bộ môn Sinh học đã có các công trình nghiên cứu của các tác giả
như: Nguyễn Phúc Chỉnh “Ứng dụng lý thuyết grap hướng dẫn HS xác định
quan hệ lưới thức ăn (Sinh học 11)” ; “Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề
trong dạy học sinh thái học” ; “Nâng cao hiệu quả dạy học Giải phẫu - Sinh
lý người ở trung học cơ sở bằng áp dụng phương pháp grap”…
1.2. Cơ sở lý luận
1.2.1. Khái niệm về lý thuyết grap
Theo từ điển Anh - Việt, grap (graph) có nghĩa là đồ thị - biểu đồ gồm có
một đường hoặc nhiều đường biểu thị sự biến thiên của các đại lượng.
Nguyễn Thị Thanh Hà
6
K34A - Sinh
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Nhưng, từ grap trong lý thuyết grap lại bắt nguồn từ từ “graphic” có
nghĩa là tạo ra một hình ảnh rõ ràng, chi tiết, sinh động trong tư duy.
“Phương pháp grap dạy học được hiểu là phương pháp tổ chức rèn
luyện tạo được những 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”.
1.2.2. Các nguyên tắc xây dựng grap
1.2.2.1. Nguyên tắc thống nhất giƣ̃a mu
c tiêu
̣ - nội dung- phƣơng phaṕ dạy học
Nguyên tắc này đòi hỏi khi thiết kế grap dạy học phải thống nhất được ba
thành tố cơ bản của quá rình
t dạy học là mục tiêu- nội dung và phương pháp.
Thống nhất giữa mục tiêu - nội dung - phương pháp dạy h ọc trong việc
thiết kế grap dạy học phải trả lời các câu hỏi sau:
a) Thiết kế grap để làm gì?
- HS phải đạt được những gì sau khi kết thúc bài học?
- Các kiểu dạy học nào phù hợp với mục tiêu đề ra?
- Cần đặt các tì nh huống dạy học nào để đạt được các mục tiêu đề ra?
- Có cách nào biết được HS đã đạt hay không đạt được những mục tiêu
đã đề ra?
b) Grap được thiết kế như thế nào?
- Nội dung cần lập thuộc loại kiến thức nào?
- Xác định các yếu tố cấu trúc trong một tổng thể nhất đị nh?
- Các đơn vị cấu trúc trong nội dung đó liên hệ với nhau như thế nào?
- Việc thiết kế grap liên quan đến việc sử dụng grap như thế nào?
- Nội dung đó liên quan đến “kiểu dạy học nào” ?
- Cần lựa chọn phối hợp những phương pháp dạy học nào để tổ chức quá
trình dạy học bằng grap?
Thống nhất mục tiêu , nội dung và phương pháp dạy học trong quá trì nh
thiết kế và sử dụng grap là đặt ra và trả lời các câu hỏi trên.
Nguyễn Thị Thanh Hà
7
K34A - Sinh
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
1.2.2.2. Nguyên tắc thống nhất giƣ̃a toàn thể và bộ phận
Giải quyết mối quan hệ giữa toàn thể và bộ phận thực chất là quán triệt tư
tưởng tiếp cận cấu trúc hệ thống trong thiết grap
kế nội dungvà grap hoạt động.
Quán triệt tư tưởng này trong việc thiết kế grap dạy học Sinh học, cần trả
lời được các câu hỏi sau:
- Thiết kế grap cho hệ thống nào ?
- Có bao nhiêu yếu tố thuộc hệ thống ? Đó là những yếu tố nào ?
- Các yếu tố trong hệ thống liên hệ với nhau như thế nào?
- Quy luật nào chi phối mối quan hệ của các yếu tố trong hệ thống ?
Trả lời được các câu hỏi này , chúng ta sẽ xác định được các đỉnh của
grap và các mối liên hệ giữa các đỉ nh . Đặc biệt xác định mối quan hệ về mặt
cấu trúc và chức năng giữa các đỉ nh theo quy luật nhất đị nh của tự nhiên.
1.2.2.3. Nguyên tắc thống nhất giƣ̃a cụ thể và trừu tƣợng
Con đường nhận thức bao gồm 3 giai đoạn kết tiếp nhau là: Giai đoạn tri
giác cảm tính về hiện thực; giai đoạn tư duy trừu tượng; giai đoạn tái sinh cụ thể
tư duy.
Trong quá trì nh nhận thức , ở giai đoạn đầu grap có tác dụng chuyển từ
cái cụ thể thành cái tr ừu tượng và nó trở thành cái tr ừu tượng xuất phát . Còn
trong giai đoạn tái sinh cụ thể , grap có tác dụng chuyển từ cái tr ừu tượng
thành cái cụ thể . Như vậy, dùng grap thống nhất giữa cái cụ thể và cái tr ừu
tượng trong tư duy sẽ làm cho hoạt động tư duy hiệu quả hơn.
1.2.2.4. Nguyên tắc thống nhất giƣ̃a dạy và học
Thống nhất giữa dạy và học trong dạy học bằng
grap tức là trong khâu
thiết kế và sử dụng grap phải thể hiện rõ vai trò tổ c hức, chỉ đạo của GV để
phát huy tính tích cực, tự lực của HS trong quá trì nh lĩ nh hội tri thức.
Nguyễn Thị Thanh Hà
8
K34A - Sinh
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Thực hiện nguyên tắc thống nhất
giữa dạy và học , GV không phải sử
dung grap như một sơ đồ minh họa cho lời giảng , mà phải biết tổ chức cho
HS tìm tòi, thiết kế grap phù hợp với nội dung học tập.
Để học sinh vừa nắm vững tri thức , vừa phát triển tư duy thông qua dạy
học bằng grap, cần thực hiện theo các đị nh hướng sau:
- Tạo bầu không khí học tập tí ch cực
- Phát triển tư duy thông qua tổ chức tiếp thu và tổng hợp kiến thức
- Phát triển tư duy thông qua việc mở rộng và tinh lọc kiến thức
- Phát triển tư duy qua việc sử dụng kiến thức có hiệu quả
- Tạo thói quen tư duy.
1.2.3. Phân loại grap
1.2.3.1. Phân loại theo cơ sở toán học của lý thuyết grap
(*) Grap có hướng và grap vô hướng
- Nếu với mỗi cạnh của grap không phân biệt điểm gốc và điểm cuối thì
đó là grap vô hướng.
A
B
D
C
- Nếu với mỗi c ạnh của grap, người ta phân biệt 2 đầu, một đầu là gốc
còn một đầu là cuối thì đó là grap có hướng.
A
B
D
C
Nguyễn Thị Thanh Hà
9
K34A - Sinh
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
(*) Bài toán về “đường đi”
Trong một grap nếu có một dãy cạnh nối tiếp nhau (hai cạnh nối tiếp là
hai cạnh có chung một đầu mút) thí được grap gọi là đường đi.
A
B
D
C
E
(*) Bài toán về cây
Cây còn gọi là cây tự do là một grap liên thông không có chu trì nh . Cho
T là một cây , thì giữa 2 đỉ nh bất kỳ của T luôn luôn tồn tại một và
chỉ một
đường trong T nối 2 đỉ nh đó.
Có 2 loại cây, đó là cây đa phân và cây nhị phân
- Cây đa phân : Nếu số cạnh của một đỉ nh trong cây không xác đị nh thì
đó là cây đa phân.
- Cây nhị phân : Là cây có gốc sao cho mọi đỉnh đều
nhiều nhất là hai
cạnh. Trong dạy học, cây nhị phân thường được dùng để lập các sơ đồ nhánh
như xác định kiểu gen của các loại giao tử trong phép lai hữu tính.
Ví dụ: Xác định các kiểu giao tử có kiểu gen AaBb.
B
AB
b
Ab
B
aB
A
AaBb
a
b
Nguyễn Thị Thanh Hà
10
ab
K34A - Sinh
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
1.2.3.2. Phân loại grap trong dạy - học Sinh học
a. Grap nội dung
(*) Khái niệm:
Grap nội dung là tập hợp những yếu tố thành phần của một nội dung trí
dục và mối liên hệ bên trong giữa chúng với nhau, đồng thời diễn tả logic của
nội dung dạy học bằng một ngôn ngữ trực quan, khái quát và súc tí ch.
(*) Quy trình lập grap nội dung:
Xác định các đỉnh của grap
Kiểm tra tí nh
hợp lý của
grap
Không hợp lý
Thiết lập các cạnh
Bố trí các đỉnh và các cung lên một mặt phẳng
Bước 1. Xác định các đỉnh của grap
Lựa chọn những đơn vị kiến thức cơ bản của nội dung, mỗi đơn vị kiến
thức sẽ giữ vị trí của một đỉnh trong grap.
Bước 2. Thiết lập các cung
Thiết lập cung tức là thiết lập các mối quan hệ giữa các đỉnh của grap, đó
là mối liên hệ của các đơn vị kiến thức. Các cung này được biểu hiện bằng
các mũi tên thể hiện tính hướng đích của nội dung.
Các mối qu an hệ đó phải đảm bảo tí nh logi c khoa học , đảm bảo những
quy luật khách quan và đảm bảo được tí nh hệ thống của nội dung kiến thức.
Nếu xét thấy các mối quan hệ của các đỉ nh hợp lý thì chuyển sang bước
3 để sắp xếp cá c đỉ nh và các cung lên một mặt phẳng . Nếu các mối quan hệ
không hợp lý quay trở lại bước 1 để xem xét lại việc để xem xét lại việc xác
đị nh các đỉ nh của grap cho hợp lý hơn.
Nguyễn Thị Thanh Hà
11
K34A - Sinh
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Bước 3. Bố trí các đỉnh và các cung lên mặt phẳng
Khi đã xác định được các đỉnh (đơn vị kiến thức) và mối quan hệ giữa
chúng, có thể xếp các đỉnh lên mặt phẳng theo một logic khoa học và đảm bảo
một sơ yêu cầu sau:
+ Phải chú ý đến tính khoa học, nghĩa là phải phản ánh được logic phát
trển bên trong tài liệu giáo khoa.
+ Phải đảm bảo tính sư phạm: Dễ thực hiện đối với GV, đồng thời dễ
hiểu đối với HS, đảm bảo tính trực quan cao.
(*) Ví dụ: Lập gap nội dung bài “Hô hấp tế bào”
Bước 1. Phân tích cấu trúc nội dung để xác định các đỉnh của grap
Trọng tâm của bài là: Các giai đoạn của quá trình hô hấp tế bào và năng
lượng được rút ra dần qua các giai đoạn để tổng hợp ATP. Trong mỗi giai
đoạn cần chỉ ra được: nơi xảy ra, nguyên liệu, sản phẩm, năng lượng được
giải phóng. Vì vậy, nơi xảy ra , nguyên liệu, sản phẩm, năng lượng được giải
phóng trong các giai đoạn được coi là các đỉnh của grap.
Bước 2. Thiết lập các cung
Thực chất là xác định mối quan hệ của các giai đoạn trong quá trình hô
hấp tế bào. Mỗi giai đoạn xảy ra ở các vị trí khác nhau, nhưng sản phẩm của
giai đoạn này lại là nguyên liệu của giai đoạn kia, vì thế các giai đoạn có mối
quan hệ chặt chẽ, mật thiết với nhau. Giai đoạn 1,2 tạo ra NADH và FADH2
là những phân tử còn dự trữ năng lượng. Đến giai đoạn 3 sẽ bị ôxi hóa thông
qua 1 chuỗi các phản ứng ôxi hóa - khử để tổng hợp nên các ATP.
Bước 3. Bố trí các đỉnh và các cung lên mặt phẳng
Sau khi xác định được các đỉnh và các cung, chúng ta đặt các đỉnh lên
mặt phẳng để tạo ra một grap nội dung hoàn chỉnh.
(Grap 32. Khái quát về hô hấp tế bào)
Nguyễn Thị Thanh Hà
12
K34A - Sinh
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
b. Grap hoạt động
(*) Khái niệm:
“Grap hoạt động là mặt phương pháp, nó được xây dựng trên cơ sở của grap
nội dung kết hợp với các thao tác sư phạm của GV và hoạt động của GV trên lớp:
bao gồm cả việc sử dụng các phương pháp, biện pháp và phương tiện dạy học”.
Lập grap hoạt động tức là xác định các phương án khác nhau để triển
khai bài học, việc này phụ thuộc vào grap nội dung và quy luật nhận thức.
(*) Quy trình lập grap hoạt động:
Bước 1. Xác định mục tiêu
của bài học
Bước 2. Xác định
các hoạt động
Bước 3. Xác định các thao
tác trong mỗi hoạt động
Bước 4. Dùng bài toán con đường
ngắn nhất để lập grap hoạt động
Bước 1. Xác định mục tiêu bài học
Khi thực hiện bài học, có nhiều yếu tố tác động đến việc xác định mục
tiêu bài học trong đó đáng chú ý nhất là các yếu tố
: nội dung bài học , khả
năng nhận thức của HS, năng lực của GV.
Bước 2. Xác định các hoạt động
Xác định các hoạt động trong một bài học có thể dựa vào grap nội dung
bài học hoặc dựa vào việc phân tí ch cấu trúc nội dung . Mỗi hoạt động tương
ứng với một đơn vị kiến thức chủ chốt.
Nguyễn Thị Thanh Hà
13
K34A - Sinh
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Bước 3. Xác định các thao tác trong mỗi hoạt động
Trong mỗi hoạt đ ộng, chúng ta cần xác địn h các thao tác chí nh để đạt
được mục tiêu.
Bước 4. Dùng bài toán con đường ngắn nhất để lập grap hoạt động theo
hướng tối ưu hóa bài học
Sau khi xác đị nh được các hoạt động và các thao tác của m
ột bài học ,
GV lập grap hoạt động dạy học mô tả diễn biến chính của bài học.
(*) Ví dụ: Lập grap hoạt động bài: Enzim
Bước 1. Xác định mục tiêu bài học
Học xong bài này, HS phải đạt được những yêu cầu sau:
- HS hiểu và trình bày được cấu trúc, chức năng của enzim
- Trình bày các cơ chế tác động của enzim
- Phân tích được các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến hoạt động của enzim
- HS giải thích cơ chế điều hòa chuyển hóa vật chất của TB bằng các enzim.
Bước 2. Xác định các hoạt động
Bài có 4 hoạt động chính:
- Trình bày cấu trúc của enzim
- Trình bày cơ chế tác động của enzim
- Phân tích được các yếu tố ảnh hưởng đến vai trò của enzim
- Phân tích được vai trò của enzim và cơ chế điều hòa chuyển hóa vật
chất của tế bào bằng enzim.
Bước 3. Xác định các thao tác trong mỗi hoạt động
Hoạt động 1: HS mô tả được cấu trúc của enzim
T1.1. Quan sát tranh vẽ enzim
T1.2. Trả lời các câu hỏi:
- Enzim được cấu tạo bởi các thành phần nào?
- Enzim liên kết với cơ chất ở vị trí nào?
Nguyễn Thị Thanh Hà
14
K34A - Sinh
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
- Quan sát hình vẽ, mô tả hình dạng của trung tâm hoạt động?
- Vì sao cơ chất có thể liên kết được với trung tâm hoạt động?
T1.3. Lập grap về cấu trúc của enzim.
Hoạt động 2: HS trình bày được cơ chế tác động của enzim
T2.1. Quan sát phim và hình vẽ 14.1.
T2.2. Trả lời các câu hỏi:
- Mô tả lại cơ chế tác động của enzim?
- Kết quả của quá trình này là gì?
- Qua cơ chế tác động của enzim, em có thể rút ra được kết luận gì?
T2.3. Vận dụng: Đối với phản ứng thuận nghịch có cùng 1 enzim xúc tác
VD : A + B ↔ C.
- Nếu trong dung dịch nhiều A hơn thì điều gì sẽ xảy ra?
- Nếu trong dung dịch nhiều C hơn thì điều gì sẽ xảy ra?
T2.4. Lập grap về cơ chế tác động của enzim.
Hoạt động 3. Yếu tố ảnh hưởng
T3.1. Quan sát sơ đồ các nhân tố ảnh hưởng tới hoạt tính của enzim.
T3.2. Trả lời các câu hỏi:
- Có các yếu tố nào ảnh hưởng tới hoạt tính của enzim?
- Hoàn thành PHT:
Yếu tố
Cơ chế ảnh hưởng
T3.3. Lập grap các yếu tố ảnh hưởng và hoàn thành PHT.
Nguyễn Thị Thanh Hà
15
K34A - Sinh
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Hoạt động 4. Vai trò của enzim và cơ chế điều hòa chuyển hóa vật chất của
tế bào bằng các enzim
T4.1. Trả lời các câu hỏi :
- So sánh thời gian xảy ra phản ứng thủy phân tinh bột bằng tác nhân hóa
học HCl và bằng enzim amilaza có trong nước bọt?
- Enzim có vai trò như thế nào trong quá trình chuyển hóa vật chất?
- Nếu không có enzim thì điều gì sẽ xảy ra? Tại sao?
- Tế bào điều chỉnh quá trình chuyển hóa vật chất bằng cách nào?
- Chất ức chế, hoạt hóa có tác động như thế nào đối với enzim?
T4.2. Lập grap về enzim. (Grap 14.3. Enzim)
T4.3. Liên hệ: Để tránh gây hiện tượng bệnh lí rối loạn chuyển hóa, chúng ta
cần phải làm gì?
1.2.4. Sử dụng lý thuyết grap trong dạy - học Sinh học
1.2.4.1. Sƣ̉ dụng grap trong khâu nghiên cƣ́u tài liệu mới
Trong khâu nghiên cứu tài liệu mới , có thể sử dụng grap để tổ chức hoạt
động nhận thức của HS như sau:
(*) Mức độ thứ nhất: GV lập grap nội dung
- Đặc điểm:
+ GV giảng giải kiến thức đồng thời lập các grap nội dung.
+ HS nghe giảng kết hợp với quan sát các mối quan hệ của các nội dung
.
- Cách thực hiện:
+ G V lập grap nội dung của một bài hay một tổ hợp kiến thức.
+ HS nghe giảng và quan sát grap qua đó lĩ nh hội được kiến thức.
- Ví dụ: Dạy “Các hình thức vận chuyển các chất qua màng”
GV hỏi: Dựa vào sự thay đổi màng có thể chia thành hình thức vận
chuyển các chất qua màng nào?
Nguyễn Thị Thanh Hà
16
K34A - Sinh
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
HS: Đọc qua bài, kết hợp với kiến thức đã học, trả lời được 2 dạng:
Không biến dạng màng và biến dạng màng.
GV: Không biến dạng màng có các hình thức vận chuyển nào? Biến
dạng màng có các hình thức nào?
HS: + Không biến dạng màng gồm: vận chuyển thụ động và vận chuyển chủ
động.
+ Biến dạng màng: Nhập bào, xuất bào.
GV bổ sung: + Vận chuyển thụ động gồm: khuếch tán trực tiếp và
khuếch tán gián tiếp
+ Vận chuyển chủ động gồm: vận chuyển đơn cảng, vận
chuyển đối cảng, vận chuyển đồng cảng.
+ Nhập bào: ẩm bào, thực bào
GV: Trong các hình thức này, hình thức vận chuyển nào không tốn năng
lượng , hình thức nào tốn năng lượng ?
HS: Trả lời.
GV: Chỉnh lí kiến thức, đưa ra grap “Các hình thức vận chuyển các chất
qua màng”( Grap 11.1).
(*) Mức độ thứ hai: Tổ chức HS lập grap nội dung
- Đặc điểm:
+ GV hướng dẫn HS lập grap nội dung bài học
+ Thông qua việc thiết lập grap, HS sẽ tự lĩnh hội được tri thức mới.
- Cách thực hiện:
+ Hướng dẫn HS quan sát phương tiện trực quan hoặc nghiên cứu sách
giáo khoa.
+ GV đặt câu hỏi, yêu cầu HS trả lời.
+ HS lập grap nội dung của một tổ hợp kiến thức hoặc một bài học.
- Ví dụ: Dạy phần VI. Lục lạp- bài 9, Tế bào nhân thực (tiếp theo).
Nguyễn Thị Thanh Hà
17
K34A - Sinh
Khoá luận tốt nghiệp
Trường ĐHSP Hà Nội 2
GV: Chiếu hình ảnh lục lạp, yêu cầu HS quan sát và đặt hệ thống câu hỏi
hướng dẫn HS:
- Lục lạp có ở sinh vật nào? (thực vật, vi khuẩn lam, tảo lam…)
- Ở thực vật, lục lạp tập trung ở những phần nào? (phần có màu xanh:
lá,vỏ quả non, đài hoa, cành non...)
- Lục lạp có cấu trúc như thế nào? (phía ngoài : màng kép, bên trong:
chất nền và hệ thống grana)
- Ở chất nền của lục lạp có thành phần gì? Thành phần đó thực hiện chức
năng gì? (ADN + ribôxôm: di truyền ngoài nhân)
- Trên màng tilacôit của cấu trúc grana có chứa thành phần nào? Thực
hiện chức năng gì? (diệp lục và enzim quang hợp: chuyển năng lượng ánh
sáng thành năng lượng hóa học trong quá trình quang hợp).
GV chính xác nội dung, đưa ra grap: Sự phù hợp giữa cấu trúc và chức
năng của lục lạp (Grap 9.2).
(*) Mức độ thứ ba: HS tự lập các grap nội dung
- Đặc điểm:
+ Tổ chức HS làm việc độc lập hoặc làm việc nhóm.
+ HS tự lập grap nội dung cho một tổ hợp kiến thức hoặc một bài học.
- Cách thực hiện:
+ GV nêu vấn đề cần nghiên cứu
+ Từng nhóm HS thảo luận và lập grap nội dung
+ Các nhóm báo cáo kết quả
+ GV nhận xét và thống nhất grap chung.
Khi HS đã hì nh thành được kỹ năng lập grap, GV có thể tổ chức những
bài học mang tính tự học cao.
Nguyễn Thị Thanh Hà
18
K34A - Sinh