SỬ DỤNG SƠ ĐỒ ĐỂ RÈN LUYỆN KĨ NĂNG SUY LUẬN TRONG DẠY CHƯƠNG II PHẦN SINH HỌC TẾ BÀO, SINH HỌC 10

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN THỊ CẨM NHUNG

SỬ DỤNG SƠ ĐỒ ĐỂ RÈN LUYỆN KĨ NĂNG
SUY LUẬN TRONG DẠY CHƯƠNG II
PHẦN SINH HỌC TẾ BÀO, SINH HỌC 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Nghệ An – 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN THỊ CẨM NHUNG

SỬ DỤNG SƠ ĐỒ ĐỂ RÈN LUYỆN KĨ NĂNG
SUY LUẬN TRONG DẠY CHƯƠNG II
PHẦN SINH HỌC TẾ BÀO, SINH HỌC 10

Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy môn Sinh học
Mã số: 60.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS. HOÀNG VĨNH PHÚ

Nghệ An – 2014


i

LỜI CẢM ƠN
Tác giả bày tỏ lòng biết ơn đến toàn thể thầy cô, đồng nghiệp, bạn bè,
các em học sinh đã đóng góp cho luận văn này.
Xin trân trọng cảm ơn thầy hướng dẫn khoa học TS.Hoàng Vĩnh Phú đã
tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Cảm ơn Thầy Cô trường Đại học Vinh, các anh chị lớp Cao học Sinh
K20 đã nhiệt tình hỗ trợ về tài liệu, phương pháp khi tôi tham gia học và
nghiên cứu tại trường.
Chân thành cảm ơn các thầy cô trường Đại học Công Nghiệp TP.HCM,
trường cấp 2-3 Hòa Bình (Vĩnh Long), trường THPT Tân Phú (Hậu Giang)
cùng các em học sinh đã hợp tác, tham gia vào quá trình điều tra, thực nghiệm
sư phạm.
Mặc dù đã rất cố gắng nhung việc thực hiện luận văn không thể tránh
khỏi thiếu sót. Rất mong nhận được ý kiến đóng góp của Hội đồng bảo vệ để
luận văn hoàn thiện hơn.
Một lần nữa xin cảm ơn tất cả đồng nghiệp,bạn bè, người thân đã động
viên, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi học tập và hoàn thành luận văn.
Nghệ An, tháng 05 năm 2014
Tác giả
Nguyễn Thị Cẩm Nhung


ii

MỤC LỤC
Trang phụ bìa
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i
MỤC LỤC ......................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN ......................... iv
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................... v
DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH ................................................................. vi
PHẦN I: MỞ ĐẦU .......................................................................................... 1
PHẦN II: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ........................................................... 7
Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ
DỤNG SƠ ĐỒ ĐỂ RÈN LUYỆN KĨ NĂNG TƯ DUY TRONG
DẠY HỌC ........................................................................................................ 7
1.1 Lược sử vấn đề nghiên cứu ...................................................................... 7
1.1.1 Những vấn đề nghiên cứu trên thế giới có liên quan đến đề tài ....... 7
1.1.2.Những vấn đề nghiên cứu trong nước có liên quan đến đề tài ......... 8
1.2. Lí thuyết về sơ đồ ................................................................................ 10
1.2.1. Khái niệm sơ đồ ............................................................................. 10
1.2.2. Sơ đồ hóa ........................................................................................ 12
1.2.3. Ý nghĩa sơ đồ trong dạy học .......................................................... 12
1.3 Kĩ năng suy luận .................................................................................... 13
1.3.1. Khái niệm kĩ năng suy luận ............................................................ 13
1.3.2. Các kiểu suy luận ........................................................................... 13
1.3.3. Nguyên tắc, qui trình chung cho việc rèn luyện kĩ năng suy luận..... 13
1.4. Sự phù hợp của việc sử dụng sơ đồ để rèn luyện kĩ năng suy luận. ... 15
1.5. Thực trạng dạy - học chương Cấu trúc tế bào, sinh học 10 trong
nhà trường THPT hiện nay ................................................................. 16
1.6. Nguyên nhân của thực trạng dạy học Sinh học ở trường THPT
hiện nay ............................................................................................... 20
Chương 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG SƠ ĐỒ ĐỂ RÈN LUYỆN KĨ
NĂNG SUY LUẬN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG II, PHẦN SINH

HỌC TẾ BÀO, SINH HỌC 10 ..................................................................... 22


iii

2.1. Mục tiêu, cấu trúc chương trình và nội dung kiến thức chương
Cấu trúc tế bào, phần Sinh học tế bào, Sinh học 10 .................................... 22
2.1.1. Mục tiêu.......................................................................................... 22
2.1.2. Cấu trúc chương trình..................................................................... 22
2.1.3. Về nội dung .................................................................................... 24
2.2. Thiết kế sơ đồ để dạy học chương II, phần Sinh học tế bào ................ 25
2.2.1. Qui trình thiết kế sơ đồ ................................................................... 25
2.2.2. Hệ thống các sơ đồ đã xây dựng trong chương “Cấu trúc tế bào” .... 27
2.3. Tổ chức dạy học chương II, phần Sinh học tế bào bằng việc sử
dụng sơ đồ để rèn luyện kĩ năng suy luận cho HS ...................................... 34
2.3.1. Xác định nội dung kiến thức có thể thiết kế sơ đồ ....................... 34
2.3.2. Qui trình sử dụng sơ đồ để rèn kĩ năng suy luận .......................... 34
2.3.3. Biện pháp sơ đồ để rèn luyện kĩ năng suy luận trong dạy bài mới...... 37
2.3.4. Biện pháp sơ đồ để củng cố, ôn tập .............................................. 47
2.3.5. Biện pháp sơ đồ để rèn luyện kĩ năng suy luận trong kiểm tra,
đánh giá ......................................................................................... 50
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ............................................... 54
3.1. Mục đích thực nghiệm .......................................................................... 54
3.2. Nội dung thực nghiệm .......................................................................... 54
3.3. Tổ chức thực nghiệm ............................................................................ 54
3.3.1. Thời gian thực nghiệm ................................................................... 54
3.3.2. Địa điểm thực nghiệm .................................................................... 54
3.3.3.Đối tượng thực nghiệm ................................................................... 55
3.4. Kết quả thực nghiệm ............................................................................. 55
3.4.1 Phân tích định lượng ....................................................................... 55

3.4.2. Phân tích định tính.......................................................................... 62
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 67
PHỤ LỤC


iv

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
Chữ viết tắt

Đọc là

HS

Học sinh

GV

Giáo viên

THPT

Trung học phổ thông

SGK

Sách giáo khoa

TB

Trung bình

TN

Thưc nghiệm

ĐC

Đối chứng


v

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1.

Kết quả điều tra về thực trạng sử dụng SGK và phương
pháp sơ đồ trong dạy Sinh học.................................................... 17

Bảng 1.2.

Kết quả điều tra phương pháp học của HS lớp 10 đối với bộ
môn Sinh học .............................................................................. 18

Bảng 3.1.

Bảng thống kê điểm số bài kiểm tra ........................................... 55

Bảng 3.2.

Bảng thống kê điểm số bài kiểm tra 1 ........................................ 56

Bảng 3.3.

Tần suất điểm kiểm tra 1 giữa lớp TN và lớp ĐC ...................... 56

Bảng 3.4.

Bảng tần suất hội tụ tiến điểm bài kiểm tra 1 ............................. 57

Bảng 3.5.

So sánh các tham số đặc trưng bài kiểm tra 1............................. 58

Bảng 3.6.

Bảng thống kê điểm số bài kiểm tra 2 ........................................ 58

Bảng 3.7.

Tần suất điểm kiểm tra 2 giữa lớp TN và lớp ĐC ...................... 58

Bảng 3.8.

Bảng tần suất hội tụ tiến điểm bài kiểm tra 2 ............................. 59

Bảng 3.9.

So sánh các tham số đặc trưng bài kiểm tra 2............................. 60

Bảng 3.10. So sánh các tham số đặc trưng bài kiểm tra 1, 2: ....................... 61
Bảng 3.11. Tỉ lệ xếp loại kết quả 2 lần kiểm tra ........................................... 61


vi

DANH MỤC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ
Sơ đồ 2.1. Đặc điểm chung của tế bào nhân thực ........................................ 28
Sơ đồ 2.2. Cấu trúc tế bào nhân sơ............................................................... 28
Sơ đồ 2.3. Chức năng một số bào quan ........................................................ 29
Sơ đồ 2.4. Cấu trúc tế bào ............................................................................ 29
Sơ đồ 2.5. Cấu trúc tế bào nhân sơ............................................................... 30
Sơ đồ 2.6. Cấu trúc tế bào nhân thực ........................................................... 30
Sơ đồ 2.7. Cấu trúc tế bào ............................................................................ 31
Sơ đồ 2.8. Cấu trúc tế bào nhân sơ............................................................... 31
Sơ đồ 2.9. Cấu trúc tế bào nhân thực (sơ đồ đáp án) ................................... 32
Sơ đồ 2.10. Cấu trúc tế bào nhân thực ........................................................... 32
Sơ đồ 2.11. Cấu trúc tế bào nhân thực ........................................................... 32
Sơ đồ 2.12. Cấu trúc tế bào nhân thực ........................................................... 33
Sơ đồ 2.13. Cấu trúc tế bào nhân thực ........................................................... 33
Sơ đồ 2.14. Cấu trúc tế bào nhân thực ........................................................... 33
Sơ đồ 2.15. Cấu trúc và chức năng của nhân (sơ đồ khuyết) ........................ 36
Sơ đồ 2.16. Cấu trúc và chức năng của nhân (sơ đồ hoàn chỉnh) .................. 37
Sơ đồ 2.17. Cấu trúc và chức năng lưới nội chất (Sơ đồ hỗn hợp) ............... 38
Sơ đồ 2.18. Cấu trúc và chức năng lưới nội chất (Sơ đồ hoàn chỉnh) .......... 39
Sơ đồ 2.19. Cấu trúc và chức năng ti thể (Sơ đồ hỗn hợp) ........................... 40
Sơ đồ 2.20. Cấu trúc và chức năng ti thể (Sơ đồ hoàn chỉnh) ...................... 42
Sơ đồ 2.21. Cấu trúc và chức năng lục lạp (Sơ đồ bất hợp lí) ...................... 43
Sơ đồ 2.22. Cấu trúc và chức năng lục lạp (Sơ đồ hoàn chỉnh) .................... 44

Sơ đồ 2.23. Cấu trúc và chức năng của màng sinh chất (sơ đồ khuyết) ....... 45
Sơ đồ 2.24. Cấu trúc và chức năng của màng sinh chất (sơ đồ hoàn chỉnh) 47
Sơ đồ 2.25. Cấu trúc tế bào nhân sơ............................................................... 47
Sơ đồ 2.26. Cấu trúc tế bào nhân sơ............................................................... 48
Sơ đồ 2.27. Cấu trúc tế bào ............................................................................ 49


vii

Sơ đồ 2.28. Cấu trúc tế bào ............................................................................ 50
Sơ đồ 2.29. Cấu trúc và chức năng bào quan ................................................. 51
Sơ đồ 2.30. Cấu trúc và chức năng của lizôxôm và không bào ..................... 52
Sơ đồ 2.31. Cấu trúc tế bào (Sơ đồ đáp án) ................................................... 53

Biểu đồ 3.1. Biểu đồ tần suất điểm kiểm tra 1 của lớp ĐC và lớp TN ......... 56
Biểu đồ 3.2. Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm bài kiểm tra 1 ......................... 57
Biểu đồ 3.3. Biểu đồ tần suất điểm bài kiểm tra 2 của lớp TN và ĐC .......... 59
Biểu đồ 3.4. Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm các bài kiểm tra 2 ................... 60
Biểu đồ 3.5. Biểu đồ phân loại trình độ, khả năng tư duy suy luận HS
qua 2 bài kiểm tra...................................................................... 61


1

PHẦN I:MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Hiện nay, nội dung kiến thức ngày một tăng và nhiều thay đổi, HS cần
có kĩ năng để giải quyết, thích ứng với những biến đổi. Định hướng đổi mới
giáo dục trên đã được chính phủ đề ra trong Nghị quyết trung ương 4 khóa
VII phải “Đổi mới phương pháp dạy học ở tất cả các cấp học, bậc học” [29]

và được pháp chế hóa trong luật giáo dục (điều 28- 2) “Phương pháp giáo dục
phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo của học
sinh, phải phù hợp với các đặc điểm của từng lớp học, môn học, bồi dưỡng
phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn...cho
học sinh” [24].
Trong quá trình dạy và học, việc hình thành cho HS một thế giới quan
khoa học và niềm say mê khoa học, sáng tạo là mục tiêu quan trọng của giáo
dục hiện đại khi mà nền kinh tế tri thức đang dần chiếm ưu thế tại các quốc
gia trên thế giới. “Sơ đồ hóa” là một phương pháp dạy học tích cực thích hợp
cho việc giảng dạy các kiến thức khoa học tự nhiên đặc biệt đối với bậc
THPT, khi HS đang ở giai đoạn bắt đầu tìm hiểu mạnh mẽ các kiến thức khoa
học, hình thành các khái niệm cơ bản về khoa học.
Hoạt động tạo thói quen thiết lập sơ đồ có thể giúp HS (đặc biệt HS yếu
kém) nắm được nội dung cốt lõi mà không cần ghi chép quá nhiều; hỗ trợ cho
HS nhận dạng nội nào cần ghi nhớ lâu dài và nội dung nào chỉ nhớ tạm thời.
Mặt khác, phương thức truyền đạt bằng sơ đồ còn góp phần rèn luyện, phát
triển tư duy ở HS nhất là khả năng suy luận, giải quyết vấn đề.
Đối với bộ môn Sinh học, kiến thức Sinh học tế bào đóng vai trò nền
tảng cơ sở. Tuy nhiên, khi dạy phần Sinh học tế bào, cụ thể là chương II - Cấu
trúc tế bào thì việc dạy cấu trúc và chức năng chưa có mối liên hệ với nhau.
HS nhớ cấu trúc nhưng không nêu được chức năng hoặc ngược lại nêu được
chức năng nhưng các em không thể suy luận để trình bày lại đặc điểm cấu


2

trúc đã học. Như vậy, để HS tự hình thành kĩ năng suy luận qua hoạt động xây
dựng và tích lũy kiến thức thì việc rèn luyện kĩ năng nên thực hiện ngay từ
chương trình Sinh học tế bào, THPT .
Xuất phát từ lí do trên , chúng tôi chọn đề tài “Sử dụng sơ đồ để rèn

luyện kĩ năng suy luận trong dạy chươngII phần Sinh học tế bào, sinh học
10”.
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng và sử dụng biện pháp sơ đồ để tổ chức dạy học theo hướng rèn
luyện kĩ năng suy luận cho người học trong dạy học chương II – phần Sinh
học tế bào, Sinh học 10 THPT.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
3.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn việc sử dụng các biện pháp
rèn kĩ năng suy luận cho HS ở trường THPT hiện nay.
3.2. Phân tích nội dung chương II phần Sinh học tế bào. Từ đó, đề xuất
biện pháp thích hợp và thiết kế bài giảng theo hướng sử dụng sơ đồ để rèn
luyện cho HS kĩ năng suy luận .
3.3. Tổ chức thực nghiệm sư phạm để kiểm tra tính khả thi cũng như
hiệu quả của biện pháp đã xây dựng.
4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
4.1. Đối tượng nghiên cứu: Quy trình xây dựng và sử dụng biện pháp sơ
đồ để rèn luyện kĩ năng suy luận trong dạy phần Sinh học tế bào lớp 10.
4.2. Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học phần Sinh học tế bào ở
trường THPT (GV và HS khối 10 THPT).
5. Phạm vi nghiên cứu
Chúng tôi chọn nội dung chương Cấu trúc tế bào, phần Sinh học tế bào,
Sinh học 10 để nghiên cứu.
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1.Phương pháp nghiên cứu lí thuyết
Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến hướng nghiên cứu như:


3

- Đường lối, chủ trương, chính sách giáo dục của Đảng và Nhà nước

thông qua Luật giáo dục, nghị quyết của Quốc hội, Chính phủ, các nghị
quyết của Bộ giáo dục...
- Sách, tài liệu tham khảo về Sinh học, về PPDH bằng sơ đồ.
- Tạp chí khoa học và giáo dục, các khóa luận, luận văn, luận án... có liên
quan trực tiếp đến đề tài đã được nghiên cứu và công bố.
Từ đó xác định mục tiêu, nội dung, phạm vi, đối tượng nghiên cứu đồng
thời hình thành cơ sở khoa học cho việc biện giải các số liệu thu thập trong
quá trình nghiên cứu.
6.2.Phương pháp điều tra thực trạng
Sử dụng phiếu điều tra để thu thập thông tin từ đối tượng (GV, HS ), trên
cơ sở đó đánh giá đúng thực trạng, nhằm đề ra giải pháp phù hợp cho việc cải
biến thực trạng đó.
6.3.Phương pháp chuyên gia
Trao đổi với các chuyên sư phạm, các thầy cô giáo ở các trường THPT
trên địa bàn để xin ý kiến về các vấn đề nghiên cứu, đặc biệt là xin ý kiến để
chuẩn hóa các sơ đồ đã xây dựng.
6.4.Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Mục đích thực nghiệm: kiểm tra chất lượng của sơ đồ được xây dựng có
phù hợp với yêu cầu nội dung chương trình không; khi được ứng dụng trong
thực tế có mang lại hiệu quả không, có khả thi không.
Chọn trường ĐH Công nghiệp TP.HCM với các lớp sau: TH. CK41, TH.
DI41B, TH. QK 41A, TH. QK41B.
Trong đó có các lớp thực nghiệm và các lớp đối chứng.
- Lớp thực nghiệm: dạy học có sử dụng sơ đồ.
- Lớp đối chứng: dạy học không sử dụng sơ đồ.


4

6.5.Phương pháp thống kê toán học [27, 34]

Để đưa ra các kết luận khái quát chính xác, chúng tôi đã sử dụng công
cụ toán thống kê đối với các số liệu thu thập trong quá trình nghiên cứu, thực
nghiệm.
Các số liệu thu được của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng được chấm
theo thang điểm 10 và được xử lí bằng thống kê toán học theo các bảng và các
tham số sau:
* Bảng thống kê cho cả lớp đối chứng (ĐC) và lớp thực nghiệm (TN)
Phương án

n

Xi
0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

ĐC
TN
Trong đó :
n: tổng số bài kiểm tra của lớp ĐC (hay TN) hoặc tổng số HS của lớp ĐC
(hay TN)
Xi : điểm

số theo thang điểm 10

* Các tham số đặc trưng:
- Trung bình cộng: X (Đo độ trung bình của một tập hợp)

1 k
X = ∑ xini
n i =1
Trong đó:

xi : giá trị của từng điểm số nhất định.
ni: số bài có điểm số đạt xi.
n : tổng số bài làm.

Phương sai (Variance): Khi xác định được giá trị TB ( X ), chúng ta cần
xác định khoảng cách giữa một điểm bất kì với TB, từ đó có thể kết luận về
giá trị tin cậy của X , tham số đó chính là phương sai, phương sai được tính
theo công thức:

1 k
s = ∑ (x i -X)2 .n i
n i=1
2


5

Nếu n < 30 thì dùng công thức:

1 k
s =
(x i -X)2 .n i
∑
n - 1 i=1
2

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.
m=

S
n

Hệ số biến thiên (Cv): Biểu thị mức độ biến thiên trong nhiều tập hợp có
X khác nhau.

Cv (%) =
Trong đó:

s
.100 (%)
X

Cv: 0 - 9% Dao động nhỏ, độ tin cậy cao
Cv: 10 - 29% Dao động TB
Cv: 30 -100%  Dao động lớn, độ tin cậy nhỏ

Hiệu trung bình (đTN-ĐC): So sánh điểm trung bình cộng ( X ) của nhóm
lớp TN và ĐC trong các lần kiểm tra.
đTN-ĐC = X TN - X ĐC
Trong đó :

X

TN:

X của lớp thực nghiệm

X

ĐC:

X của lớp đối chứng

Độ tin cậy (Td): Sai khác giữa 2 giá trị TB phản ánh kết quả của 2
phương án TN và ĐC.
Td = X TN

−

S

với
X

TN

Sd =

X

ĐC

d

s12 s 22
+
n1 n 2

; X ĐC: Là điểm số TB cộng của các bài kiểm tra của lớp thực nghiệm và

của lớp đối chứng.
n1, n2: là số bài làm trong mỗi phương án.


6

Giá trị tới hạn của T là Tα tìm được trong bảng phân phối Student α =
0,05, bậc tự do là f = n1 + n2 – 2

Nếu Td < Tα thì sự sai khác giữa X TN ; X ĐC là không có nghĩa (hoặc X
TN không

sai khác với X ĐC ).

Nếu Td > Tα thì sự sai khác giữa X TN ; X ĐC là có nghĩa ( hay X TN sai
khác với X ĐC ) .
7. Giả thuyết khoa học
Trên cơ sở nội dung chương II - phần Sinh học tế bào, Sinh học 10, nếu
xây dựng được hệ thống sơ đồ đủ chuẩn và thiết kế được qui trình sử dụng sơ
đồ phù hợp để rèn luyện kĩ năng suy luận sẽ góp phần nâng cao chất lượng
dạy - học nói chung và hình thành, phát triển kĩ năng tư duy cho HS THPT.
8. Đóng góp của đề tài
Góp phần hệ thống hóa cơ sở lí luận về sơ đồ, biện pháp sơ đồ trong rèn
luyện kỹ năng tư duy nói riêng và trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông
nói chung.
Xây dựng được các sơ đồ phù hợp để rèn luyện kỹ năng suy luận cho
học sinh trong dạy học chương II – phần Sinh học tế bào, Sinh học 10. Đồng
thời phân loại được các sơ đồ theo các tiêu chí khác nhau để dạy học nhằm
mục đích rèn luyện kĩ năng suy luận cho học sinh trong dạy học.


7

PHẦN II: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ
DỤNG SƠ ĐỒ ĐỂ RÈN LUYỆN KĨ NĂNG TƯ DUY TRONG
DẠY HỌC
1.1 Lược sử vấn đề nghiên cứu
1.1.1 Những vấn đề nghiên cứu trên thế giới có liên quan đến đề tài

Ra đời cách đây hơn 250 năm, lí thuyết sơ đồ (còn được gọi là lí thuyết
Graph) chỉ là bộ phận nhỏ của toán học với vai trò chủ yếu nghiên cứu giải
quyết các bài toán có tính chất giải trí, đố vui. Vào những năm 30 của thế kỉ
XX , phương pháp sơ đồ mới thu hút sự chú ý của các nhà khoa học khi toán
học ứng dụng và lí thuyết đồ thị phát triển mạnh thì thành tựu về sơ đồ bắt
đầu xuất hiện.[5]
Công trình nghiên cứu đầu tiên về lí thuyết sơ đồ ra đời vào năm 1736
khi nhà toán học thiên tài Lenohard Euler đặt và giải bài toán rất nổi tiếng về
bảy chiếc cầu bắc qua sông Pregel.
Tại Liên xô, vào năm 1965 A.M.Xokhor đã vận dụng phương pháp sơ
đồ để mô hình hoá một đoạn nội dung tài liệu sách giáo khoa. Ông là nhà
khoa học Xô Viết tiên phong trong việc sơ đồ hóa các khái niệm cơ bản tạo
nên nội dung tài liệu sách giáo khoa và cả mối liên hệ giữa chúng với nhau.
A.M.Xokhor đã giúp cho HS phát hiện được nội dung của tài liệu giáo khoa
một cách trực quan, nhận dạng được cấu trúc của kiến thức.[26]
Năm 1967, nhà lí luận dạy học hoá học V.X.Polosin đã dùng phương
pháp sơ đồ để diễn tả trực quan tiến trình một giờ dạy học thông qua việc
phân tích tiến trình giảng dạy một bài hóa học ở trường phổ thông.
Năm 1972, V.P.Garkunov đã sử dụng phương pháp sơ đồ để lập mô hình các
tình huống dạy học của phương pháp dạy học nêu vấn đề. Theo V.P. Garkumov
trong quá trình hình thành các mẫu tình huống nêu vấn đề và giải quyết vấn


8

đề thì việc sử dụng sơ đồ có thể giúp ích rất nhiều trong lý luận dạy học. Trên
cơ sở đó, ông phân loại ra các tình huống khác nhau trong dạy học nêu vấn đề.
Ngoài ra, có thể kể đến một số công trình khác như: “graph và ứng dụng của
nó” với bố cục 8 chương của L.Iu.Berezina; “Graph và mạng lưới hữu hạn”
của R.Baxep, T.Xachi; “lí thuyết graph” của V.V.Belop, E.M.Vôpôbôep...

Hiện nay, rất nhiều nhóm tác giả thuộc các trường đại học trên thế giới
nghiên cứu về sơ đồ và về sự chuyển hóa của lí thuyết sơ đồ vào các lĩnh vực
khoa học. Chẳng hạn như : nhóm nghiên cứu của giáo sư (GS) Hartmut Ehrig
trường đại học kỹ thuật Beclin – Đức (Technische Univesitaet Berlin), GS.
Grzegorz trường đại học tổng hợp Layden – Hà Lan (University of Leiden),
nhóm nghiên cứu của GS. Drirk Janssens trường đại học tổng hợp Antrep –
Bỉ (University of Antwerp)... Nổi bật nhất là công trình nghiên cứu của
Jonathan L Gross (trường đại học Comlumbia, New York) cùng Jay Yellen
(trường Rolin, Florida) – Mỹ. Hai tác giả này đã đem đến cho độc giả những
thông tin đầy đủ và dễ hiểu nhất về sơ đồ qua cuốn “Sổ tay lí thuyết graph”
(Handbook of Graph Theory) cùng với những ứng dụng của sơ đồ trong lĩnh
vực tin học qua hơn 700 hình vẽ và hơn 1600 ví dụ hướng dẫn cụ thể ở tác
phẩm “ Lí thuyết graph và những ứng dụng của nó” (Graph Theory and It’s
Applications) [47].
Trên mạng Internet, tính đến tháng 8 năm 2004 có 2058 bài báo nghiên
cứu về lí thuyết graph và những ứng dụng của nó được đăng tải trên các tạp
chí như: Tạp chí Lí thuyết graph (Journal of Graph Theory); Tạp chí Lý
thuyết tổ hợp (Journal of Combinatorial Theory, Series B); Tạp chí Graph
angorit và ứng dụng (Journal of Graph Algorithm and Applications) và nhiều
tạp chí nổi tiếng khác [6].
1.1.2.Những vấn đề nghiên cứu trong nước có liên quan đến đề tài
Từ những năm 1970 cho đến nay, ở nước ta đã có nhiều nghiên cứu về
đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tăng cường hoạt động tích cực, tự
lực và sáng tạo của HS, đặc biệt là xây dựng và sử dụng sơ đồ trong dạy học


9

tích cực. Các công trình khoa học đã khẳng định tính khả thi và hiệu quả của
biện pháp sơ đồ trong công tác giáo dục ở các trường phổ thông. Có thể kể

đến một số nghiên cứu và công trình liên quan đến đề tài của chúng tôi như:
Nghiên cứu chuyển hóa graph toán học thành graph dạy học của giáo sư
Nguyễn Ngọc Quang vào năm 1971. Giáo sư (GS) cũng là người Việt Nam
đầu tiên đề xuất việc nghiên cứu, vận dụng và tiến hành đưa lí thuyết grap dạy
trong trường phổ thông và đại học. Năm 1981, GS. Nguyễn Ngọc Quang đã
công bố “Phương pháp graph trong dạy học” trên Tạp chí nghiên cứu giáo
dục. [31]
Vào năm 1980, Trần Trọng Dương với sự chỉ dẫn của GS. Nguyễn Ngọc
Quang đã tiến hành áp dụng phương pháp graph và algorit hóa để nghiên cứu
cấu trúc và phương pháp giải đồng thời còn xây dựng hệ thống bài toán về lập
công thức hóa học ở trường phổ thông. [10]
Tiếp đó, năm 1983 Nguyễn Đình Bào thực hiện nghiên cứu sử dụng
graph để hướng dẫn ôn tập môn toán. Cụ thể là tác giả đã dùng graph để giúp
HS hệ thống và thiết lập mối liên hệ kiến thức đã được tìm hiểu trước đó, có
thể là nội dung kiến thức trong một chương hoặc nhiều chương hay thậm chí
là cả một học phần. [41]
Một năm sau (tức là năm 1984), cũng dưới sự hướng dẫn của GS.
Nguyễn Ngọc Quang, Phạm Tư đã vận dụng graph vào dạy - học môn hóa
học. Tác giả đã nghiên cứu việc dùng graph với tư cách là một phương pháp
dạy học thực sự hiệu quả trong hoạt động dạy. Công trình được thực hiện trên
đề tài “Dùng graph để dạy và học môn hóa học chương nitơ- photpho ở lớp 11
trường THPT”. [36]
Đến năm 1987, phương pháp graph còn được Nguyễn Chính Trung dùng
trong việc lập chương trình tối ưu để dạy môn “Sử dụng thông tin trong chiến
dịch”. Tác giả đã chuyển hóa graph toán học vào lĩnh vực giảng dạy khoa học
quân sự [35].


10

Năm 1993, Hoàng Việt Anh công bố trên công trình mang tên “Dùng
phương pháp sơ đồ- graph vào giảng dạy địa lý các lớp 6 và 8 ở trường trung
học cơ sở”. Tác giả sử dụng biện pháp sơ đồ để phát triển tư duy HS đồng
thời hình thành và rèn luyện kĩ năng sử dụng, khai thác tài liệu như SGK, sách
tham khảo...cho HS [1].
Năm 2000, tại trường Đại học Vinh., tác giả Phan Thị Thanh Hội đã bảo
vệ thành công đề tài “Xây dựng và sử dụng một số dạng sơ đồ trong dạy học
Sinh thái học lớp 11- trung học phổ thông”. Đây có thể được xem như là một
trong những nghiên cứu đầu tiên về gragh trong giảng dạy Sinh học ở trường
Đại học Vinh. Tiếp theo nghiên cứu của tác giả Phan Thị Thanh Hội, nhiều
nghiên cứu khác về thiết kế và sử dụng gragh trong dạy học, trong rèn luyện
năng lực tư duy lần lượt hoàn thành. Chúng ta có thể kể đến: Xây dựng và sử
dụng sơ đồ để dạy học chương II, sinh học 11 của Phạm Thị Ngọc Ẩn; Sử
dụng biện pháp sơ đồ hóa để dạy học phần di truyền học – sinh học 12 của
Trần Thị Thúy Nga,…[45]
Vào năm 2005, Nguyễn Phúc Chỉnh đã vận dụng lí thuyết graph vào
công tác giảng dạy môn Giải phẩu sinh lí người. Bên cạnh đó, Nguyễn Phúc
Chỉnh còn sử dụng graph vào nhiều hoạt động khác như sử dụng graph nhằm
tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS trong dạy sinh thái học hoặc sử
dụng graph trong dạy sinh học để phát triển tư duy hệ thống cho HS [5].
Đến nay, lí thuyết về sơ đồ nói chung và sơ đồ trong dạy học sinh học
nói riêng đã được nghiên cứu khá kỹ từ nhiều nhà giáo dục trong và ngoài
nước. Xu thế hiện nay đang tập trung nghiên cứu qui trình vận dụng sơ đồ
một cách cụ thể trong việc dạy và học của các bộ môn ở phổ thông. Việc ứng
dụng sơ đồ như một biện pháp để rèn luyện tư duy, khả năng tự học đang
được chú trọng .
1.2. Lí thuyết về sơ đồ
1.2.1. Khái niệm sơ đồ

11

Sơ đồ (Graph) là bao gồm một tập hợp rỗng E những yếu tố gọi là đỉnh
và một tập hợp A những yếu tố gọi là cạnh ( hay cung).
Trong đó : E là tập hợp các đỉnh; A là tập hợp các cạnh ( cung).
- Nếu những yếu tố của E không xếp theo thứ tự thì đó là Graph vô
hướng.
Ví dụ (VD) :

- Nếu những yếu tố E xếp theo thứ tự có hướng thì đó là Graph định
hướng.
VD:

Trong sơ đồ :
Sự sắp xếp trật tự trước sau của đỉnh cạnh có ý nghĩa quyết định còn
kích thước , hình dạng không có ý nghĩa. [28]


12

Các cạnh của sơ đồ thẳng hay cong, dài hay ngắn, các đỉnh ở vị trí nào
không quan trọng mà điều bản chất là sơ đồ có bao nhiêu đỉnh, bao nhiêu
cạnh, đỉnh nào được nối với đỉnh nào.
1.2.2. Sơ đồ hóa
Sơ đồ hóa là biện pháp diễn đạt nội dung dạy học bằng ngôn ngữ sơ đồ.
Ngôn ngữ sơ đồ được thể hiện bằng các kí hiệu khác nhau như: hình vẽ, lược
đồ, đồ thị, bảng biểu…
Sơ đồ hóa chính là phương pháp khoa học sử dụng sơ đồ để mô tả sự vật,
hoạt động và cho phép hình dung một cách trực quan các mối quan hệ giữa
các yếu tố trong cấu trúc của sự vật, cấu trúc logic của qui trình triển khai

hoạt động (tức là con đường từ lúc bắt đầu đến lúc kết thúc hoạt động) giúp
con người qui hoạch tối ưu, điều khiển tối ưu các hoạt động.[8]
Mỗi loại kiến thức có thể được mô hình hóa bằng một loại sơ đồ đặc
trưng để phản ánh thuộc tính bản chất của loại kiến thức đó. Trong dạy học,
có thể sử dụng biện pháp sơ đồ hóa để dạy một khái niệm, một bài học, một
chương hoặc một phần.
Tuy nhiên, không phải tất cả các nội dung dạy học đều có thể sử dụng
biện pháp sơ đồ hóa. Khi sử dụng biện pháp sơ đồ hóa ta cần xét các phần tử
của một tập hợp nào đó và mối quan hệ giữa các phần tử. Các phần tử của tập
hợp được biểu thị bằng các đỉnh của sơ đồ, còn các mối quan hệ của các cặp
phần tử được biểu thị bằng tập hợp các cạnh hay cung.[26]
1.2.3. Ý nghĩa sơ đồ trong dạy học
Thứ nhất, ngôn ngữ sơ đồ vừa trù tượng vừa mang tính khái quát cao
nhưng lại rất trực quan. Chính vì thế sơ đồ có ưu thế tuyệt đối trong mô hình
hóa cấu trúc cũng như mô hình hóa logic phát triển của các sự vật hiện tượng,
từ vi mô đến vĩ mô.
Thứ hai, phương pháp sơ đồ hóa còn có ưu thế nổi bật đấy là khả năng
diễn đạt rất thành công hai mặt tĩnh (cấu trúc) và mặt động (logic phát triển)
của sự vật hiện tượng.


13

Chính những ưu thế này, phương pháp sơ đồ toán học đã được chuyển
thành phương pháp dạy học của rất nhiều môn khoa học trong đó có bộ môn
sinh học.
1.3 Kĩ năng suy luận
1.3.1. Khái niệm kĩ năng suy luận
Suy luận là hình thức của tư duy nhờ đó rút ra phán đoán mới từ một hay
nhiều phán đoán theo các qui tắc logic xác định. [28]

Bất kì suy luận nào cũng gồm tiền đề, kết luận và lập luận. Tiền đề còn
gọi là phán đoán xuất phát, là phán đoán chân thực từ đó rút ra phán đoán
mới. Kết luận là phán đoán mới thu được bằng con đường logic từ các tiền đề.
Cách thức logic rút ra kết luận từ các tiền đề gọi là lập luận.
Quan hệ suy diễn logic giữa các tiền đề và kết luận được qui định bởi
mối liên hệ giữa các tiền đề về mặt nội dung. Nếu các phán đoán không có
liên hệ về mặt nội dung thì không thể lập luận để rút ra kết luận.
1.3.2. Các kiểu suy luận
Căn cứ vào cách thức lập luận, suy luận được chia thành suy luận diễn
dịch, suy luận qui nạp và suy luận loại suy.
- Suy luận diễn dịch là suy luận trong đó lập luận từ cái chung đến cái
riêng, cái đơn nhất.
- Suy luận qui nạp là suy luận trong đó lập luận từ cái riêng, cái đơn nhất
đến cái chung.[8]
-

Suy luận loại suy là suy luận trong đó kết luận được rút ra chỉ bằng
cách lập luận loại bỏ các phán đoán bất hợp lí, không chính xác.

1.3.3. Nguyên tắc, qui trình chung cho việc rèn luyện kĩ năng suy luận
a. Nguyên tắc rèn luyện kĩ năng suy luận
- Đảm bảo mục tiêu, nội dung dạy học.
- Đảm bảo tính logic hệ thống khoa học.
- Đảm bảo tính sư phạm.
- Đảm bảo phát huy tính tích cực và chủ động của HS.


14

b. Qui trình chung cho việc rèn luyện kĩ năng suy luận

Bước 1. Giới thiệu mục đích, bản chất yêu cầu của kĩ năng suy luận.
- Xác định mục đích, ý nghĩa của kiến thức mới.
Bước 2. GV làm mẫu, HS quan sát.
- HS học tập, bắt chước làm theo.
Bước 3. Tổ chức HS rèn kĩ năng suy luận.
- Sử dụng sơ đồ, câu hỏi, phiếu học tập...yêu cầu HS hoàn thiện.
Bước 4. HS trao đổi, thảo luận để thực hiện kĩ năng suy luận.
- Dựa vào đáp án, sơ đồ HS suy luận, giải quyết vấn đề .
Bước 5. GV kết luận, chính xác hóa.
c. Tiêu chí đánh giá khả năng suy luận HS
Dựa vào mức độ hoàn thành (tức là sơ đồ được xây dựng, các tình huống
vấn đề được giải quyết...) có thể xếp khả năng suy luận HS vào một trong các
tiêu chí kĩ năng suy luận sau đây:
- Tiêu chí 1. HS tiếp thu được nhiệm vụ, xác định phán đoán ban đầu
nhiệm vụ.
- Tiêu chí 2. HS thiết lập mối quan hệ về mặt nội dung với phán đoán 1.
- Tiêu chí 3. Trên cơ sở phán đoán 1 xây dựng phán đoán tiếp theo (phán
đoán )
- Tiêu chí 4. Tổ chức xử lí thông tin các phán đoán, tìm phán đoán hợp lí
– logic.
- Tiêu chí 5. Lập luận và logic phán đoán cuối cùng. Nhưng thực tế, trong
hoạt động dạy để xây dựng tiêu chí đánh giá khả năng suy luận HS phải
dựa vào cả 5 tiêu chí kĩ năng ở trên, nếu:
• HS không tiếp thu được nhiệm vụ, không xác định được phán đoán
ban đầu (phán đoán tiền đề), không thiết lập mối quan hệ về mặt nội
dung với phán đoán, không hình thành được phán đoán tiếp theo,
không tổ chức - sắp xếp - xử lí hợp lí các thông tin trong phán đoán


15

mới và không lập luận logic cho phán đoán → Đánh giá khả năng
suy luận chỉ ở thấp - mức độ 1.
• HS tiếp thu được nhiệm vụ, xác định được phán đoán ban đầu (phán
đoán tiền đề), biết thiết lập mối quan hệ về mặt nội dung với phán
đoán, hình thành được phán đoán tiếp theo, biết tổ chức- sắp xếp- xử
lí các thông tin trong phán đoán mới và có thể lập luận logic cho
phán đoán tuy chưa thật đầy đủ, chặt chẽ → Đánh giá khả năng suy
luận ở cao hơn - mức độ 2.
• HS tiếp thu được nhiệm vụ, xác định chính xác phán đoán ban đầu
(phán đoán tiền đề), thiết lập được mối quan hệ mật thiết về mặt nội
dung với phán đoán, hình thành đúng phán đoán tiếp theo, tổ chứcsắp xếp- xử lí rất hợp lí các thông tin trong phán đoán mới đồng thời
lập luận logic cho phán đoán sau cùng rất chặt chẽ, đầy đủ, mạch lạc
→ Đánh giá khả năng suy luận ở mức cao nhất – mức độ 3.
1.4. Sự phù hợp của việc sử dụng sơ đồ để rèn luyện kĩ năng suy luận.
 Hiệu quả thông tin cao.
Trong dạy học, sơ đồ sẽ đơn giản hóa những kiến thức trừu tượng thành
những dấu hiệu trực quan, dễ nhận biết, dễ liên tưởng; Diễn đạt tối ưu các
thông tin về mối quan hệ giữa các yếu tố cấu trúc, mối quan hệ giữa cấu trúc
và chức năng cũng như các sự kiện, quá trình sinh học.
Với sơ đồ, GV có thể dễ dàng diễn tả cả mặt tĩnh (phản ánh cấu trúc)
cũng như mặt động (phản ánh chức năng) của hiện tượng sinh học, tiết kiệm
thời gian để tăng cường các hoạt động rèn luyện kĩ năng, rèn luyện và phát
triển tư duy cho HS .
Phương pháp sơ đồ giúp HS nhận thấy mối quan hệ giữa các sự kiện,
hình dung kiến thức cơ bản của bài học. Tự định hướng tập trung vào kiến
thức trọng tâm, theo dõi được sự phát triển logic của nội dung bài học, ghi
chép ngắn gọn, dễ dàng hơn. Khắc phục được tính hình thức, cách ghi nhớ

16

máy móc mà không hiểu bản chất của kiến thức qua đó HS nhớ lâu hơn, tái
hiện chính xác hơn.
 Hiệu quả phát triển năng lực nhận thức của HS.
Thông qua việc tổ chức tài liệu học tập thành một hệ thống kiến thức,
H S tự bồi dưỡng cho mình phương pháp tự học, rèn luyện tư duy, kỹ năng
suy luận, tự nghiên cứu, phát huy tính chủ động sáng tạo, tính tích cực hoạt
động ở HS.
Thường xuyên hướng dẫn học sinh tự học bằng s ơ đ ồ sẽ giúp cho
học sinh có thói quen để tự học suốt đời một cách khoa học.
Vai trò của sơ đồ là rất lớn tuy nhiên hiệu quả đạt được tùy vào phương
pháp và biện pháp sử dụng. Có thể sử dụng sơ đồ ở mọi khâu như: hình thành
kiến thức mới, củng cố - hoàn thiện kiến thức, kiểm tra đánh giá. Ở mức thấp
nhất, sơ đồ giống phương tiện truyền đạt của giáo viên. Mức cao hơn, sơ đồ
giống phương tiện tổ chức HS tự học. Mức cao nhất là HS tự lập và hoàn
thiện sơ đồ.
1.5. Thực trạng dạy - học chương Cấu trúc tế bào, sinh học 10 trong nhà
trường THPT hiện nay
Việc điều tra thực trạng dạy và học này là nhằm tìm hiểu về phương
pháp học của HS, phương tiện dạy học và phương pháp dạy học chính yếu
mà GV dùng trong giảng dạy. Để từ đó, chúng tôi đề ra biện pháp dạy học
vừa phù hợp lại vừa có thể phát huy tối đa lợi thế của SGK phương tiện
chuyên dụng, phổ biến, không thể thiếu trong thực tế dạy - học hiện nay.
Chúng tôi tiến hành sử dụng một số biện pháp như quan sát sư phạm, dự
giờ, trao đổi, tham khảo các bài soạn một số GV…đặc biệt thông qua phiếu
khảo sát gửi đến 31 GV dạy bộ môn Sinh học cùng 282 HS (lớp 10) tập trung
chủ yếu các trường THPT tiến hành thực nghiệm sư phạm thuộc 3 tỉnh, thành
phố
- Thành phố Hồ Chí Minh : trường ĐH Công nghiệp.

- Tỉnh Vĩnh Long: trường cấp 2-3 Hòa Bình.