SKKN vận dụng algorit sáng chế trong dạy học di truyền học – sinh học 12

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯNG YÊN
TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG PHÙ CỪ

-----====-----

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
Đề tài:
VẬN DỤNG ALGORIT SÁNG CHẾ
TRONG DẠY HỌC DI TRUYỀN HỌC SINH HỌC 12
-----====-----

Lĩnh vực/Môn
Tên tác giả
Chức vụ

: Sinh học
: Trương Mộng Diện
: Giáo viên

Năm học: 2015 – 2016
1


CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
BÁO CÁO
YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN CẤP TỈNH
I. Thông tin chung.
Họ và tên tác giả sáng kiến: Trương Mộng Diện
Ngày, tháng, năm sinh: 25/8/1985
Đơn vị: Tổ Sinh - Công nghệ - Thể dục - Quốc phòng

Trường THPT Phù Cừ
Trình độ chuyên môn, nghiệp vụ: Thạc sĩ PPDH Sinh học
Nhiệm vụ được giao: Giảng dạy môn Sinh học lớp 11A 3, 11A6, 11A8,
11A11, 12A1, 12A6
Các đồng tác giả

: Không

Đề nghị xét, công nhận sáng kiến: Cấp Tỉnh
Tên đề tài: “Vận dụng Algorit sáng chế trong dạy học Di truyền học Sinh
học 12”
II. Báo cáo mô tả sáng kiến.
1/ Tình hình sáng kiến
Sáng kiến kinh nghiệm đã và đang được tác giả áp dụng tại trường THPT
Phug Cừ. Qua nghiên cứu cơ sở lí luận của đề tài nghiên cứu, tác giả nhận thấy đề
tài nghiên cứu có tính mới, không có sự trùng lặp với các tác giả khác.
2/ Nội dung sáng kiến đề nghị công nhận.
- Mục đích của sáng kiến: Vận dụng Algorit sáng chế để đề xuất quy trình
dạy học di truyền học sẽ góp phần nâng cao hiệu quả dạy học Sinh học 12, rèn
luyện cho HS năng lực tư duy logic, năng lực giải quyết vấn đề và năng lực tự học.
- Tính mới của sáng kiến: Sáng kiến đã nêu ra được khả năng chuyển hóa
Algorit toán học thành Algorit dạy học và thiết kế được một số Algorit dạy học
trong dạy học Di truyền học Sinh học 12.
3/ Khả năng áp dụng của sáng kiến:
2


Sáng kiến đã được tác giả áp dụng trong dạy học Di truyền học Sinh học 12
tại trường THPT. Kết quả thực nghiệm sư phạm cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc
nâng cao hiệu quả dạy học phần Di truyền học. Qua nghiên cứu, sáng kiến kinh

nghiệm của tác giả có khả năng áp dụng với các phần học khác của bộ môn Sinh
học và có thể áp dụng với các môn học khác với những nội dung có tính chất quy
luật để nâng cao năng lực tư duy cho học sinh.
4/ Phạm vi áp dụng của sáng kiến:
Sáng kiến này được tác giả áp dụng trong dạy học phần Di truyền học
Sinh học 12 tại trường THPT Phù Cừ.
5/ Hiệu quả, lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp dụng sáng
kiến theo ý kiến của tác giả sáng kiến:
Qua thực nghiệm sư phạm, tác giả nhận thấy kết quả học tập của các em
học sinh trong học Di truyền học Sinh học 12 được nâng cao rõ rệt. Các em được
rèn luyện năng lực tư duy logic, mạch lạc, năng lực giải quyết các vấn đề bằng
cách xây dựng các chương trình giải cụ thể. Qua đó hình thành ở các em học sinh
niềm tin yêu bộ môn Sinh học.
6/ Những người tham gia tổ chức áp dụng sáng kiến lần đầu
Giáo viên trong nhóm Sinh trường THPT Phù Cừ.
Tôi cam đoan những nội dung trong báo cáo là hoàn toàn đúng. Nếu có gian
dối hoặc không đúng sự thật trong báo cáo, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm theo
quy định của pháp luật.
Thủ trưởng đơn vị
(Ký tên và đóng dấu)

Phù Cừ, ngày 16 tháng 3 năm 2016
Người báo cáo yêu cầu công nhận sáng kiến
(Ký và ghi rõ họ tên)

Trương Mộng Diện

3

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
I. Lí do lựa chọn đề tài: …………………....………………………....................1
1. Xuất phát từ yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học .............................1
2. Xuất phát ưu điểm của Algorit sáng chế ................................................1
3. Xuất phát từ đặc điểm kiến thức Di truyền học Sinh học 12 ……….....2
II. Mục đích nghiên cứu: ......................................................................................3
III. Đối tượng, khách thể nghiên cứu: ..................................................................2
IV. Giả thuyết khoa học: ......................................................................................3
V. Nhiệm vụ nghiên cứu: .....................................................................................3
VI. Phương pháp nghiên cứu: ..............................................................................3
NỘI DUNG
I. Cở sở lí luận của đề tài: ....................................................................................4
1. Một số vấn đề chung về Algorit .......................................................................4
1.1. Một số khái niệm liên quan đến đề tài ................................................4
1.2. Tổng quan về Algorit sáng chế ...........................................................5
2. Cơ sở khoa học của việc vận dụng Algorit trong dạy học ...............................7
2.1. Cơ sở toán học – lý thuyết Algorit .....................................................7
2.2. Cơ sở tâm lí học sáng tạo ....................................................................7
2.3. Cơ sở lý thuyết thông tin ...................................................................8
II. Thực trạng vận dụng Algorit trong dạy học SH ở trường THPT ....................8
III. Vận dụng Algorit trong dạy học DTH SH 12 ...............................................11
1. Chuyển hóa Algorit toán học thành Algorit dạy học ......................................11
2. Chuyển hóa Algorit toán học thành Algorit dạy học Sinh học ......................12
3. Thiết kế một số Algorit dạy học DTH Sinh học 12 .......................................12
3.1. Algorit nhận biết: ..............................................................................12
3.2. Algorit biến đổi: ................................................................................19
IV. Thực nghiệm sư phạm: .................................................................................23
KẾT LUẬN .......................................................................................................27
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................

4


MỞ ĐẦU
I. Lí do lựa chọn đề tài
1. Xuất phát từ yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học
Tại Hội nghị Trung ương 8, khóa XI, ngày 04 tháng 11 năm 2013, Ban Chấp
hành Trung ương Đảng đã ban hành Nghị Quyết số 29-NQ/TƯ về việc Đổi mới
căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại
hóa trong nền kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế.
Với quan điểm chỉ đạo: “Giáo dục là quốc sách hàng đầu, là sự nghiệp của Đảng,
Nhà nước và của toàn dân; đổi mới căn bản toàn diện giáo dục và đào tạo là đổi
mới những vấn đề cốt lõi, cấp thiết từ quan điểm, tư tưởng chỉ đạo đến mục tiêu,
nội dung, phương pháp, cơ chế chính sách, điều kiện bảo đảm thực hiện.
Ngày 28 tháng 11 năm 2014, Quốc hội khóa XIII đã ban hành Nghị quyết số
88/2014/QH13 về đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông.
Thực hiện Nghị quyết của Quốc hội, ngày 27 tháng 3 năm 2015 Thủ tướng
Chính phủ đã ra quyết định số 404/QĐ-TTg, phê duyệt đề án đổi mới chương trình,
sách giáo khoa giáo dục phổ thông.
Như vậy, các Nghị quyết của Đảng, Quốc hội và Chính phủ đã thể hiện
quyết tâm đổi mới hệ thống giáo dục để thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa
đất nước.
2. Xuất phát từ những ưu điểm của Algorit sáng chế
Phương pháp Algorit cùng với phương pháp Graph và tiếp cận môđun là
những công cụ phương pháp luận đắc lực trong việc xây dựng quá trình dạy học
thành quy trình công nghệ.
Việc xác định các nguyên tắc và quy trình áp dụng phương pháp Algorit vào
dạy học là cần thiết để nâng cao tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh.
Phương pháp Algorit có nhiều ưu điểm trong dạy học, vì đây là một phương pháp
tư duy. Nếu sử dụng phương pháp này thường xuyên sẽ rèn luyện cho học sinh một

phong cách học tập khoa học để học suốt đời.
5


Algorit sáng chế giúp người học giải quyết vấn đề nhanh hơn, chính xác hơn
và ngắn gọn hơn, tránh mò mẫm, mất thời gian. Vận dụng Algorit sáng chế trong
quá trình dạy học giúp học sinh hình thành thao tác tư duy logic, phát huy tính tích
cực, sáng tạo, tinh thần làm việc tập thể qua đó củng cố niềm tin, hứng thú học tập
cho người học.
3. Xuất phát từ đặc điểm kiến thức Di truyền học Sinh học 12
Di truyền học là một trong những lĩnh vực mũi nhọn của khoa học nói chung
và của Sinh học nói riêng. Những kiến thức di truyền học là cơ sở nhận thức cơ chế
tiến hóa, đồng thời là nền tảng để giải thích các vấn đề của Sinh thái học.
Chương trình Sinh học phổ thông hiện nay nói chung và phần di truyền học
(Sinh học 12) nói riêng được xây dựng theo quan điểm hệ thống, các nội dung kiến
thức được trình bày một cách khoa học, có logic, phù hợp với trình độ nhận thức
của học sinh ở từng cấp học, bậc học. Nội dung kiến thức phần di truyền học (Sinh
học 12) được trình bày từ: Sự vận động của vật chất di truyền (Chương I: Cơ chế
của hiện tượng di truyền và biến dị) → Quy luật vận động của vật chất di truyền
(Chương II và Chương III: Tính quy luật của hiện tượng di truyền) → Ứng dụng di
truyền học (Chương IV: Ứng dụng di truyền học và Chương V: Di truyền học
người). Với cách bố trí như thế này, giáo viên có thể tổ chức các hoạt động học tập
cho học sinh dựa trên các kiến thức, kinh nghiệm đã có để giải quyết các vấn đề
mới, rèn luyện kĩ năng và phát triển tư duy vững chắc, có khả năng vận dụng kiến
thức vào cuộc sống.
Vì những lí do trên tôi đã lựa chọn đề tài luận án: “Vận dụng Algorit sáng
chế trong dạy học Di truyền học Sinh học 12”
II. Mục đích nghiên cứu
Vận dụng Algorit sáng chế để đề xuất quy trình dạy học di truyền học góp
phần nâng cao hiệu quả dạy học Sinh học 12.

III. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Qui trình dạy học di truyền học Sinh học 12 theo
Algorit sáng chế.
6


- Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học Sinh học 12 – trung học phổ
thông.
IV. Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng được quy trình dạy học di truyền học Sinh học 12 theo
Algorit sáng chế sẽ giúp học sinh thu nhận kiến thức nhanh, vững chắc, chủ động
và tích cực hơn, qua đó nâng cao được hiệu quả dạy học phần di truyền học Sinh
học 12.
V. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu lý thuyết Algorit và việc chuyển hóa Algorit toán học thành
Algorit dạy học.
- Điều tra thực trạng vận dụng Algorit sáng chế trong quá trình dạy học ở
trường trung học phổ thông.
- Vận dụng Algorit sáng chế xây dựng quy trình dạy học phần di truyền học
(Sinh học 12).
- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả của các phương án đã đề xuất.
VI. Phương pháp nghiên cứu
• Phương pháp nghiên cứu lí thuyết
• Phương pháp điều tra sư phạm
• Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia
• Phương pháp thực nghiệm sư phạm
• Phương pháp thống kê toán học

7

NỘI DUNG
I. Cơ sở lí luận của đề tài
1. Một số vấn đề chung về Algorit sáng chế
1.1. Một số khái niệm liên quan đến đề tài
1.1.1. Algorit
Algorit (tiếng Anh là Algorithm, tiếng Nga là Алгоритм) thường dịch sang
tiếng Việt là thuật toán hay thuật giải. Trong luận án này xin để nguyên từ Algorit,
không dùng từ tiếng Việt vì Algorit đã trở thành thuật ngữ quốc tế [Phan Dũng].
Thuật ngữ Algorit có nhiều cách hiểu khác nhau. Theo toán học, Algorit là
tập hợp và thứ tự các phép tính cần thiết, được quy định một cách nghiêm ngặt
dùng để giải các bài toán cụ thể nào đó. Với thời gian, cách hiểu thuật ngữ Algorit
trở nên mở rộng hơn. Có thể định nghĩa “Algorit là hàng loạt các chỉ dẫn hoặc các
bước tuần tự để giải quyết một vấn đề cụ thể” hay “Algorit là bộ các chỉ dẫn, cung
cấp hàng loạt các bước cần thiết để tìm ra lời giải cho một vấn đề”.
Ngày nay, thuật ngữ Algorit còn được hiểu rộng hơn: “Algorit là bất kì
chương trình nào đủ rõ ràng gồm các hành động (thao tác) thực hiện một công việc
nào đó”.
1.1.2. Algorit sáng chế (ARIZ)
Algorit sáng chế là cách gọi tắt của thuật ngữ “Algorit giải các bài toán sáng
chế”, tiếng Nga là Алгоритм Решения Изобретательких Задач viết tắt theo tiếng
Nga là АРИЗ, chuyển sang ký tự la tinh là ARIZ.
ARIZ được hiểu là chương trình logic mang tính định hướng, gồm nhiều
bước nhằm tổ chức hợp lý và có hiệu quả quá trình suy nghĩ nhằm giải quyết các
bài toán sáng chế. Khi sử dụng ARIZ, bằng những kinh nghiệm, tri thức của cá
nhân, người học phân tích quy luật phát triển khách quan và tìm ra mối quan hệ
của các sự vật, hiện tượng, quá trình để đưa ra lời giải và thể hiện lời giải thành
thao tác, quy trình. Theo cách này, người học có thể đơn giản hóa các vấn đề phức

8

tạp, nhận thức được cái bản chất, quy luật vận động khách quan của đối tượng, đúc
rút kinh nghiệm cho bản thân, sáng tạo ra phương thức nhận thức của chính mình.
1.2. Tổng quan về Algorit sáng chế
Hoạt động sáng chế bắt đầu từ thời nguyên thủy. Quá trình hình thành và
phát triển của loài người gắn liền với hoạt động sáng chế. Cùng với sự tồn tại và
phát triển của xã hội loài người, hoạt động sáng tạo không ngừng được thúc đẩy.
Sáng chế luôn phải gắn liền với tư duy, chính tư duy sáng tạo với chủ thể là con
người đã tạo ra các giá trị vật chất, tinh thần, các thành tựu vĩ đại về mọi mặt trong
cuộc sống và tạo nên nền văn minh nhân loại.
Nhà toán học Hy Lạp Pappop, sống ở thế kỉ thứ III là người đặt nền móng
cho “khoa học tư duy sáng tạo”, ông gọi đó là Ơristic (Heuristics).
Năm 1904, Alfred Binet cùng một nhóm các nhà tâm lý học người Pháp
chuyên nghiên cứu tâm lý trẻ đã nghiên cứu thành công phương pháp nhận diện và
đánh giá trí tuệ của học sinh. Công trình được được giới chức giáo dục Pháp đánh
giá rất cao, các bài kiểm tra của Binet trở nên thông dụng trên khắp nước Mỹ và
bùng phát mạnh vào năm 1917.
Vào những năm 40 của thế kỉ XX, A. Osborn (Mỹ) đã đề xuất phương pháp
tập kích não. Trong vòng 20 – 30 phút, nhóm những người có khả năng tưởng
tượng tốt liên tục đưa ra các phương án, kể cả những phương án viễn tưởng.
Năm 1926, Kensue (Đức) đã đề xuất phương pháp đối tượng tiêu điểm và
phương pháp này đã được Ch. Vaiting (Mỹ) hoàn thiện vào những năm 50.
Người có nhiều cống hiến trong việc xây dựng khoa học sáng tạo là nhà
khoa học Genric Sanlovic Alsule. Năm 1946, Alsule bắt đầu xây dựng lí thuyết
giải các bài toán sáng chế (Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch viết tắt là
TRIZ). TRIZ là phương pháp luận tìm kiếm những giải pháp kĩ thuật mới. TRIZ
kết hợp chặt chẽ bốn yếu tố: Tâm lí, logic, kiến thức, trí tưởng tượng. Về phương
pháp sáng chế, G.S. Alsule đã đề xuất vào năm 1960 gần đây đã được phát triển

9


mạnh mẽ và trở thành một lí thuyết, trong đó hạt nhân là Algorit giải các bài toán
sáng chế.
Ở nước ta, những hoạt động liên quan đến khoa học về tư duy sáng tạo mới
thực sự bắt đầu vào cuối những năm 70 của thế kỉ XX những vẫn còn mang tính tự
phát. Lớp học đầu tiên về tư duy sáng tạo được tổ chức vào năm 1977. Người có
công lớn đưa khoa học sáng tạo vào Việt Nam đó là GS Phan Dũng với các tác
phẩm như: Phương pháp luận sáng tạo khoa học – kĩ thuật giải quyết vẫn đề và ra
quyết định; Các nguyên tắc sáng tạo cơ bản; Thế giới bên trong con người sáng
tạo; Tư duy logic biện chứng và hệ thống.
Năm 1991, trung tâm sáng tạo Khoa học – Kĩ thuật được thành lập tại đại
học Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh với mục đích
dạy cho người bình thường trở nên sáng tạo.
Năm 1998, Nguyễn Văn Lê cùng với tác phẩm “Cơ sở khoa học của sự sáng
tạo” đã trình bày một số cơ sở khoa học của việc giáo dục tính sáng tạo cho thanh
thiếu niên như: Cơ sở tâm lí học của sáng tạo; Cơ sở sinh lí thần kinh của hoạt
động sáng tạo; Bài học từ những con người sáng tạo.
Năm 2001, Nguyễn Minh Triết với “Đánh thức tiềm năng sáng tạo” đã đề
cập đến việc vận dụng 19 nguyên tắc sáng tạo vào giải quyết các bài toán cụ thể
nhằm khắc phục tính ì tâm lí.
Năm 2005, Nguyễn Cảnh Toàn với “Khơi dạy tiềm năng sáng tạo” đã đưa ra
các vến đề về sáng tạo học như: khái niệm, nguồn gốc, cở sở thần kinh của hoạt
động sáng tạo.
Việc nghiên cứu, vận dụng TRIZ và ARIZ để bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho
HS trong nhà trường phổ thông còn chưa được đề cập nhiều trong các công trình
nghiên cứu ở nước ta. Các nhà khoa học đã đã vận dụng các nguyên tắc sáng tạo
của TRIZ và ARIZ để tạo ra những sản phẩm mới có ích, phục vụ cho đời sống.
Còn giáo viên, có thể dựa trên lối tư duy của các nhà khoa học để dạy cho học sinh

cách tư duy khoa học, sáng tạo để đào tạo nhiều hơn nữa những con người sáng
tạo, đáp ứng được nhu cầu của xã hội. Dưới cách nhìn của thời đại mới, sáng tạo là
10


nguồn tài nguyên cơ bản của con người, nguồn tài nguyên đặc biệt mà theo như
các nhà khoa học Mỹ: bạn càng sử dụng nó nhiều thì bạn càng có nó nhiều hơn.
Sáng tạo là thứ có thể học được và dạy được vì vậy, giáo dục và rèn luyện tính
sáng tạo sẽ càng đóng vai trò quan trọng như John Dewey nhận xét: “Mục đích
giáo dục trẻ em không phải là thông tin về những giá trị của quá khứ mà là sáng
tạo những giá trị mới của tương lai”.
2. Cơ sở khoa học của việc vận dụng Algorit trong dạy học
2.1. Cơ sở toán học - Lý thuyết Algorit
Algorit là từ viết tắt từ Algorithm. Algorithm dịch sang tiếng Việt có nghĩa
là thuật toán. Thuật toán đòi hỏi tính logic và chính xác cao vì vậy việc nghiên cứu
về thuật toán có vai trò rất quan trọng trong toán học và đặc biệt quan trọng trong
khoa học máy tính vì máy tính chỉ giải quyết được vấn đề khi đã có hướng dẫn giải
rõ ràng và đúng. Nếu hướng dẫn giải sai hoặc không rõ ràng thì máy tính không thể
giải đúng được bài toán. Trong khoa học máy tính, thuật toán được định nghĩa
là một dãy hữu hạn các bước không mập mờ và có thể thực thi được, quá trình
hành động theo các bước này phải dừng và cho được kết quả như mong muốn.
2.2. Cơ sở tâm lí học sáng tạo
Năm 1946, G.S Altshuller bắt đầu tìm ra các thủ thuật nhằm mục đích giúp
cá nhân mình có thể sáng chế với năng suất và hiệu quả cao hơn. Đến năm 1970,
đã có 40 thủ thuật sáng tạo cơ bản và được sử dụng cho đến nay. Tuy nhiên, vận
dụng ARIZ và TRIZ vào dạy học như thế nào và các thủ thuật cơ bản nào là thiết
thực đối với quá trình dạy học là một vấn đề khá khó khăn. Giải quyết vấn đề này,
chúng tôi nghiên cứu hoạt động sáng tạo trong dạy học và hoạt động phát minh,
sáng chế của các nhà khoa học, kỹ thuật.
Trong 40 nguyên tắc sáng tạo mà G.S Altshuller đã đề xuất trong lĩnh vực

khoa học, chúng tôi đã phân tích để lựa chọn các nguyên tắc có thể vận dụng vào
quá trình dạy học. Các nguyên tắc mà chúng tôi đề xuất như sau: nguyên tắc phân
nhỏ, nguyên tắc đảo ngược, nguyên tắc kết hợp, nguyên tắc phẩm chất cục bộ,
nguyên tắc liên tục tác động có ích, nguyên tắc thay đổi các thông số kĩ thuật,...
11


2.3. Cơ sở lý thuyết thông tin
Như vậy, theo lí thuyết thông tin, quá trình dạy học tương ứng với một hệ
thống bao gồm 3 giai đoạn: Truyền và nhận thông tin; Xử lý thông tin; Lưu trữ và
vận dụng thông tin.
Trong dạy học, quá trình truyền thông tin không chỉ đơn thuần là thầy truyền
thụ, trò thụ động tiếp thu mà cần phải tạo ra sự liên hệ giữa trò với thầy (liên hệ
ngược) hoặc giữa trò với các phương tiện dạy học (sách, đồ dùng dạy học...) hoặc
giữa trò với trò. Để tạo được mối liên hệ giữa thày và trò, giữa trò với các phương
tiện dạy học, giữa trò với trò có thể sử dụng các kênh như: kênh thị giác (kênh
hình); kênh thính giác (kênh tiếng); kênh khứu giác… Trong đó, kênh thị giác có
năng lực chuyển tải thông tin nhanh nhất, hiệu quả nhất (từ trực quan sinh động
đến tư duy trừu tượng).
Algorit 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. Do
vậy, dạy học bằng Algorit làm cho quá trình truyền thông tin nhanh và chính xác
hơn.
II. Thực trạng vận dụng Algorit trong dạy học Sinh học ở trường trung học
phổ thông
* Về hoạt động dạy của giáo viên.
Bảng 1. Kết quả khảo sát về việc sử dụng các biện pháp chủ yếu trong dạy học Di
Di truyền học Sinh học 12 của giáo viên
Biện pháp
- Giải thích, minh họa

Thường
xuyên
5,4

Mức độ (%)
Không bao
Đôi khi
giờ
90,9
3,6

- Sử dụng phương tiện trực quan

43,6

54,5

1,9

- Làm việc với SGK, tài liệu tham khảo

12,7

76,4

10,9

- Sử dụng hệ thống câu hỏi

36,4

58,2

5,4

- Sử dụng tình huống có vấn để

9,1

43,6

47,3

- Sử dụng các dạng sơ đồ

30,9

63,6

5,5
12


Qua bảng 1 cho thấy, các biện pháp mà giáo viên tổ chức dạy học rất đa dạng,
đã có những đổi mới theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập của học sinh
nhưng chưa thật sự sâu sắc. Các biện pháp thường xuyên được sử dụng trong dạy
học di truyền học Sinh học 12 là sử dụng các phương tiện trực quan (43,6 %) kết
hợp với việc sử dụng hệ thống câu hỏi (36,4%). Việc giáo viên sử dụng sơ đồ
thường xuyên chưa nhiều (30,9 %). Khi trao đổi thêm, nhiều giáo viên cho rằng

giáo viên thường sử dụng ngay các hình vẽ, sơ đồ và đồ thị có trong sách giáo
khoa, hầu như không tự thiết kế.
Bảng 2. Cách thức giáo viên hướng dẫn học sinh hệ thống hóa kiến thức
Cách thức
- Lập dàn ý

Mức độ (%)
Thường
Thỉnh Không bao
xuyên
thoảng
giờ
21,8
65,5
12,7

- Lập bảng

18,2

72,7

9,1

- Các dạng sơ đồ

30,9

63,6

5,5

Qua bảng 2 cho thấy, một số ít giáo viên thường xuyên hướng dẫn học sinh sử
dụng bảng hoặc lập dàn ý, đề cương. Số giáo viên thường xuyên sử dụng sơ đồ
chiểm tỉ lệ khá lớn (30,9 %). Khi trao đổi thêm thì các giáo viên cho rằng các dạng
sơ đồ hiện đang dùng thường là sơ đồ đơn giản nên việc hệ thống các kiến thức ở
mức độ lớn thường gặp khó khăn. Hầu hết các giáo viên đều thấy được ưu điểm
của các dạng sơ đồ trong quá trình dạy học và cho rằng nếu tạo cho học sinh thói
quen hệ thống hóa kiến thức bằng sơ đồ thì giúp học sinh dễ ghi nhớ, dễ tái hiện kiến
thức qua đó làm tăng hứng thú và tăng hiệu quả của việc học tập của học sinh.
* Về hoạt động học của học sinh ( bảng 3)
Qua kết quả ở bảng 3 kết hợp với việc trao đổi trực tiếp với một số học sinh,
cho thấy phần lớn học sinh chưa thật sự chủ động và tích cực trong học phần di
truyền học, số học sinh hiểu sâu kiến thức; có phương pháp học tập chủ động sáng
tạo chiếm tỉ lệ rất thấp; phần lớn vẫn là phương pháp học thụ động. Số học sinh
thường xuyên sử dụng sơ đồ; bảng không nhiều, chủ yếu là học sinh học khá; giỏi.
Hầu hết các em cho rằng nếu được rèn luyện cách học bằng lập sơ đồ thường
13


xuyên thì sẽ rút ngắn được thời gian trong quá trình học tập và tăng khả năng ghi
nhớ bài.
Bảng 3. Kết quả khảo sát việc học tập phần Di truyền học của học sinh lớp 12
Tiêu chí
1.

Các mức độ

Cách - Học thuộc lòng những gì giáo viên cho ghi để chuẩn bị

thức

Em cho sự kiểm tra của giáo viên
học
các - Học bằng cách thiết kế đề cương, lập bảng…
- Vẽ hình
kiến thức
phần

Tỉ lệ
%
44,8
15
0,5

di - Học bằng cách thiết kế và sử dụng các dạng sơ đồ
truyền học
2. Mức độ - Không thuộc và không hiểu bản chất khái niệm
nắm vững - Học thuộc lòng nhưng không hiểu bản chất khái niệm
- Hiểu nhưng không vận dụng được các khái niệm
các kiến

39,8

thức

13,4

di - Hiểu rõ và vận dụng được các khái niệm Sinh học
truyền học

10
46,8
29,8

Như vậy, có thể thấy việc phát huy tính tích cực chủ động của học sinh trong
học tập còn nhiều hạn chế, việc tiếp thu kiến thức của học sinh còn mang tính thụ
động, vì vậy rất dễ hiểu là hiệu quả của giờ học không cao. 56,8% số học sinh
không học hoặc học thuộc lòng một cách máy móc nhưng không nắm được bản
chất kiến thức, do vậy gặp rất nhiều khó khăn trong việc sử dụng kiến thức đã học
để tư duy hay tiếp thu kiến thức mới. Chỉ có 29,8% số học sinh hiểu nhưng không
vận dụng được các kiến thức, còn số học sinh hiểu rõ và vận dụng được các kiến
thức Sinh học trong bài học chỉ chiếm 13,4% .
Tóm lại, qua kết quả điều tra thực trạng cho thấy, việc dạy học bộ môn Sinh
học nói chung và phần di truyền học nói riêng còn một số tồn tại sau:
- Trong quá trình giảng dạy, các giáo viên hầu hết chủ yếu quan tâm đến dạy cho
hết kiến thức có trong bài chứ chưa thực sự đầu tư rèn luyện cho học sinh các kĩ năng
học tập như kĩ năng hệ thống hóa kiến thức; kĩ năng ghi tóm tắt và ghi nhớ kiến thức…
- Trong dạy học phần di truyền học, các giáo viên thường quan tâm đến từng
14


kiến thức, chưa thực sự chú trọng đến hệ thống các kiến thức có liên quan, nghĩa là
chủ yếu cho học sinh nhìn thấy “cây” mà không thấy “rừng” nên học sinh còn bị
động trong quá trình học tập.
- Học sinh còn chưa thật sự chủ động tích cực học bộ môn, nhiều học sinh gặp
nhiều khó khăn trong học tập các kiến thức phần di truyền học.
III. Vận dụng Algorit trong dạy học Di truyền học Sinh học 12
1. Chuyển hóa Algorit toán học thành Algorit dạy học
Theo giáo sư Nguyễn Ngọc Quang, trong nhận thức khoa học, có thể phân

loại các phương pháp khoa học thành ba nhóm: Phương pháp triết học; phương
pháp riêng rộng và phương pháp đặc thù.
Hệ thống các phương pháp khoa học gắn bó với nhau, thâm nhập vào nhau
và sinh thành ra nhau, các phương pháp khoa học có thể chuyển hoá cho nhau để
hình thành những nhóm phương pháp mới phù hợp với mục tiêu và nội dung đặc
thù của từng hoạt động. Chuyển hoá các phương pháp khoa học thành phương
pháp dạy học, thông qua xử lý sư phạm là một trong những hướng của chiến lược
đổi mới và hiện đại hoá phương pháp dạy học.
Phương pháp khoa
học

Chuyển hoá

Phương pháp dạy học
ở nhà trường

Theo quy trình trên, những năm cuối thế kỷ XX, trên thế giới đã xuất hiện
xu hướng chuyển hoá Algorit của toán học thành phương pháp dạy học nhiều bộ
môn không phải là toán học, nhằm cung cấp cho học sinh một phương pháp tư duy
và tự học có hiệu quả.
Trong dạy học, lý thuyết Algorit cung cấp một phương pháp khoa học thuộc
loại khái quát, nó thuộc nhóm “phương pháp riêng rộng”, đã được một số nhà lý
luận dạy học cải biến theo những quy luật tâm lý và lý luận dạy học để sử dụng
vào dạy học với tư cách là một phương pháp dạy học. Như vậy, có thể chuyển hoá
Algorit toán học thành Algorit dạy học.

2. Chuyển hóa Algorit toán học thành Algorit dạy học sinh học
15

Chuyển hóa Algorit toán học thành Algorit dạy học sinh học thực chất là
dùng Algorit để mô tả nội dung sinh học và mô tả các bước giảng dạy một nội
dung sinh học.
Quy trình chuyển hóa Algorit toán học thành Algorit dạy học sinh học được
mô tả như sau:

Algorit toán học
Chuyển hoá
Algorit dạy học sinh học
Áp dụng
Sử dụng Algorit trong dạy học học sinh
Hệ thống tri thức Sinh học mà học sinh lĩnh hội được trong chương trình phổ
thông thực chất là một hệ thống các khái niệm, các quy luật và quá trình Sinh học.
Việc thiết kế chương trình Sinh học phổ thông dựa trên quan điểm cấu trúc - hệ
thống. Sinh giới là một hệ thống mở và hoàn chỉnh, phát triển từ thấp đến cao. Mỗi
đối tượng được nghiên cứu trong chương trình phổ thông có thể là một toàn thể
hoặc là một bộ phận của một hệ lớn hơn và đều có những dấu hiệu bản chất. Do
đó, việc xác định các dấu hiệu bản chất, các mối quan hệ giữa các bộ phận cấu
thành trong một hệ thống nhất định sẽ giúp cho việc nhận thức các kiến thức Sinh
học thuận lợi hơn. Vì vậy, việc nghiên cứu sử dụng các bản ghi Algorit để mô tả
các dấu hiệu bản chất và các mối quan hệ giữa dấu hiệu đó sẽ có nhiều thuận lợi.
Trên cơ sở Algorit toán học, trong dạy học có hai loại Algorit thường được sử
dụng đó là: Algorit nhận biết và Algorit biến đổi.
3. Thiết kế một số Algorit dạy học di truyền học Sinh học 12
3.1. Algorit nhận biết
Đó là Algorit dẫn tới kết quả là sự phán đoán kiểu x thuộc A (x: đối tượng
nhận biết. A: một loại nào đó).
16

Ví dụ 1: Xây dựng Algorit nhận biết qui luật di truyền của MenĐen
Trước hết ta mô tả Algorit các dấu hiệu bản chất của định luật di truyền của
Menđen bằng graph sau:
Do gen trong nhân TB chi phối

Kết quả lai thuận – nghịch giống nhau

QL Menđen

Tính trạng biểu hiện đều ở hai giới

Một gen quy định một tính trạng
Mỗi gen nằm trên một NST

Tính trội – lặn hoàn toàn

Có thể viết Algorit nhận biết quy luật di truyền của MenĐen theo hai cách:
Cách 1: Dùng lời
Bước 1: Tính trạng có phải do gen trong nhân TB chi phối không?
Đúng => bước 2. Sai => Không phải quy luật Men Đen
Bước 2: Kết quả phép lai thuận – nghịch có giống nhau không?
Đúng => bước 3. Sai => Không phải quy luật Men Đen
Bước 3: Sự biểu hiện của tính trạng có biểu hiện đều ở hai giới không?
Đúng => bước 4. Sai => Không phải quy luật Men Đen
Bước 4: Có phải mỗi gen quy định một tính trạng không?
Đúng => bước 5. Sai => Không phải quy luật MenĐen
Bước 5: Có phải mỗi gen nằm trên một NST không?
Đúng => bước 6. Sai => Không phải quy luật Men Đen
Bước 6: Tính trội – lặn có hoàn toàn không?
17

Đúng => Tính trạng di truyền theo quy luật MenĐen. Sai => Không
phải quy luật MenĐen
Cách 2: Dùng sơ đồ
Đ

Tính trạng do gen trong nhân chi phối
S

Đ

Kết quả phép lai thuận – nghịch giống
S
Tính trạng biểu hiện đều ở hai giới

Đ

S

Đ

S

Đ

S

Đ

S

Một gen quy định một tính trạng
Mỗi gen nằm trên một NST
Tính trội – lặn hoàn toàn

Quy luật MenĐen

Không phải quy luật
MenĐen

Ví dụ 2: Algorit nhận biết khái niệm “Quần thể”.
Nhóm các cá thể cùng loài

Cùng chung sống trong một không gian
Quần thể
Cùng trải qua một thời gian nhất định

Các cá thể có khả năng sinh sản tạo thế hệ mới

Sau khi đã mô tả Algorit, ta tiến hành lập bản ghi Algorit nhận biết Quần thể
như sau:
Nhóm cá thể
Cùng loài
Đ
S
Cùng sống trong một không gian xác định
Đ
S

18


Cùng trải qua một thời gian nhất định
Đ
S
Có khả năng sinh sản tạo ra thế hệ mới
Đ
S
Là một quần thể

Không phải quần thể

Ví dụ 3: Algorit nhận biết quá trình đột biến gen:
Tác nhân gây đột biến

Quá trình nhân đôi ADN
Dịch sửa
Tiền đột
biến

Không đột biến

Không dịch sửa
Thể khảm/thể đột biến

19


Ví dụ 4: Algorit phân biệt các quy luật di truyền trong nhân

Di truyền theo các quy luật chặt chẽ
Khác nhau

Giống nhau
Kết qủa lai
thuận
nghịch

Đều nhau

Liên kết gen

Biểu hiện
của tính
trạng
ở 2 giới

Không đều nhau

Không đều nhau

Biểu hiện
của tính
trạng
ở 2 giới
Đều nhau

Liên kết giới tính
Nhiều gen

Số gen trên
một NST

Một gen
Nhiều cặp
Số cặp gen
quy định một
cặp tính trạng
Di truyền
tương tác gen

Một cặp
Di truyền Menđen

20


Ví dụ minh họa:
Bài tập: Phép lai giữa 2 cơ thể dị hợp về 2 cặp gen (Aa, Bb) trên nhiễm sắc thể
thường có thể cho đời con có số kiểu hình là bao nhiêu nếu không có đột biến xảy
ra?
Với bài tập này, đòi hỏi học sinh phải có tư duy logic và có kiến thức tốt mới có
thể giải đáp được. Với những học sinh được dạy học có vận dụng Algorit sáng chế,
các em đã được rèn luyện tư duy sáng tạo và tư duy logic trong quá trình tự thiết kế
và sử dụng các Algorit nên các em có thể giải bài tập này theo bản ghi Algorit phía
dưới (trang 21).
Đáp án: 2 hoặc 3 hoặc 4 hoặc 5 hoặc 6 hoặc 9 loại kiểu hình.

21

Hai cặp gen Aa, Bb

Đ
Nằm trên
hai cặp
NST khác
nhau

Đ
Mỗi cặp gen
quy định
một cặp tính
trạng

S

Di truyền
liên kết
gen

Tỉ lệ: 3:1
(2 KH)

Hoán vị
gen

4 KH không bằng nhau

Tỉ lệ: 9:3:3:1

(4 KH)

S

Nhiều cặp
gen cùng
quy định
một cặp tính
trạng

S

Đ

Hạn chế
biến dị

S

Phân ly
độc lập

S

Đ
Liên kết
gen

Đ
Tính trội

lặn hoàn
toàn

Tỉ lệ: (3:1).(1:2:1)
hoặc (1:2:1).(1:2:1)
(6 KH hoặc 9 KH)
Đa hiệu
gen

Tỉ lệ: 3:1
(2 KH)

Tương tác
gen

Bổ sung: 9:3:3:1/ 9:6:1/ 9:7
Át chế: 12:3:1/ 13:3/ 9:3:4
Cộng gộp: 15: 1/ 1:4:4:4:1
(4 KH hoặc 3 KH hoặc 2 KH
hoặc 5 KH)

22


3.2. Algorit biến đổi
Tất cả những Algorit không phải là Algorit nhận biết đều là Algorit biến đổi.
Trong một Algorit biến đổi có thể chứa đựng những thao tác (thậm chí cả Algorit)
nhận biết. Ngược lại, một algorit nhận biết có thể bao gồm những thao tác (hoặc
algorit) biến đổi.
Để giải bài toán, học sinh tiến hành thao tác theo các bước của Algorit (kiểu

Algorit biến đổi) nhưng trong quá trình đó học sinh phải tiến hành thao tác phân
tích nhận biết sản phẩm hoặc dữ kiện đề bài, đây là một thao tác trong Algorit nhận
biết.
Ví dụ 6: Xây dựng Algorit giải bài tập quy luật Di truyền MenĐen
Bước 1: Biện luận và xác định qui luật di truyền
Bước 2: Qui ước gen
Bước 3: Xác định kiểu gen của thế hệ P
Bước 4: Viết sơ đồ lai để kiểm chứng
Biện luận và xác định quy luật di truyền

Quy ước gen

S
Xác định
KG của bố
mẹ
Đ

S
Viết SĐL và
kiểm chứng

Đ
Kết luận

23


Ví dụ 7: Algorit giải bài tập di truyền liên kết gen
Bước 1: Xét sự di truyền riêng của từng

tính trạng
Bước 2: Quy ước gen

Bước 3: Xét sự di truyền chung, xác định
kiểu liên kết gen

Liên kết gen hoàn toàn

Hoán vị gen
Xác định tần số HVG

Bước 4: Xác định các kiểu gen
Bước 5: Viết sơ đồ lai

Bước 6: Tìm các yêu cầu của bài toán

Ví dụ 8: Algorit giải bài tập tương tác gen
Bước 1: Phân tích bài toán, xác định kiểu
tương tác
Bước 2: Quy ước gen

Bước 3: Xác định các kiểu gen

Bước 4: Viết sơ đồ lai

Bước 5: Tìm các yêu cầu của bài toán

24

Ví dụ 9: Algorit giải bài tập liên kết giới tính
Bước 1: Phân tích bài toán, xác định tính
trội – lặn
Bước 2: Quy ước gen

Bước 3: Xác định dạng liên kết với giới
tính
Bước 4: Xác định các kiểu gen

Bước 5: Viết sơ đồ lai

Bước 6: Tìm các yêu cầu của bài toán

Ví dụ minh họa:
Ở một loài thực vật, alen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với alen a
quy định thân thấp; alen B quy định quả tròn trội hoàn toàn so với alen b quy định
quả dài. Cho giao phấn hai cây thuần chủng cùng loài (P) khác nhau về hai cặp tính
trạng tương phản, thu được F1 gồm toàn cây thân cao, quả tròn. Cho F1 tự thụ phấn,
thu được F2 gồm 4 kiểu hình, trong đó 54% cây thân cao, quả tròn. Xác định kiểu
gen và cơ chế di truyền của tính trạng trên?
Với bài tập này, đầu tiên học sinh phải nhận biết quy luật di truyền chi phối
tính trạng trên (dựa vào Algorit nhận biết các quy luật di truyền trong nhân trang
21): F2 cho được 4 phân lớp kiểu hình trong đó kiểu hình mang 2 tính trạng trội
khác tỉ lệ 9/16 nên đã xảy ra hiện tượng di truyền hoán vị gen.
Sau đó lập bản ghi Algorit giải bài tập này như sau:

25