Vận dụng quan điểm tiến hóa để tổ chức dạy học sinh thái học sinh học 12 trung học phổ thông
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.62 MB, 108 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
BÙI THỊ SINH
VẬN DỤNG QUAN ĐIỂM TIẾN HÓA ĐỂ TỔ CHỨC
DẠY HỌC SINH THÁI HỌC SINH HỌC 12 – TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM SINH HỌC
HÀ NỘI – 2016
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
BÙI THỊ SINH
VẬN DỤNG QUAN ĐIỂM TIẾN HÓA ĐỂ TỔ CHỨC DẠY HỌC
SINH THÁI HỌC – SINH HỌC 12- TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM SINH HỌC
CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC
(BỘ MÔN SINH HỌC)
Mã số: 60 14 01 11
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS. TS. Đinh Quang Báo
HÀ NỘI – 2016
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, phòng Sau đại học và các thầy
giáo, cô giáo trong trƣờng Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo mọi
điều kiện tốt nhất để tôi đƣợc học tập nghiên cứu trong suốt khóa học. Tôi xin trân
trọng cảm ơn các thầy cô trong nhà trƣờng đã truyền thụ cho tôi vốn kiến thức vô
cùng quý báu để tôi có thể hoàn thành tốt đề tài và làm giàu thêm hành trang kiến
thức trên con đƣờng sự nghiệp của mình.
Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và thành kính tới thầy giáo
GS. TS. Đinh Quang Báo đã tận tình chỉ bảo, hƣớng dẫn và động viên tôi trong
suốt quá trình thực hiện đề tài.
Tôi xin gửi lời chân thành cảm ơn đến Ban giám hiệu, các thầy cô giáo giảng
dạy bộ môn Sinh học tại trƣờng trung học phổ thông Đan Phƣợng, huyện Đan
Phƣợng, thành phố Hà Nội, cùng các thầy cô giáo tham gia cộng tác đã nhiệt tình
tạo điều kiện, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực nghiệm sƣ phạm.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới các đồng nghiệp, bạn bè và gia đình đã
luôn tạo điều kiện, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và thực
hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, tháng10 năm 2016
Tác giả
Bùi Thị Sinh
i
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
STT
Chữ viết tắt
Chữ viết đầy đủ
1
CLTN
Chọn lọc tự nhiên
2
ĐC
Đối chứng
3
GV
Giáo viên
4
HS
Học sinh
5
HST
Hệ sinh thái
6
NL
Năng lực
7
QT
Quần thể
8
QX
Quần xã
9
SGK
Sách giáo khoa
10
SQ
Sinh quyển
11
SV
Sinh vật
12
THPT
Trung học phổ thông
13
TN
Thực nghiệm
14
VD
Ví dụ
ii
MỤC LỤC
Lời cảm ơn .................................................................................................................................. i
Danh mục chữ viết tắt ............................................................................................................... ii
Danh mục các bảng ................................................................................................................... v
Danh mục các sơ đồ, hình vẽ, biểu đồ ..................................................................................... v
MỞ ĐẦU ................................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI.............................. .7
1.1. Tổng quan các nghiên cứu liên quan đến đề tài. ....................................................... .7
1.1.1. Tình hình nghiên cứu và dạy học sinh thái trên thế giới ...................................... .7
1.1.2. Tình hình nghiên cứu và dạy học sinh thái ở Việt Nam ....................................... .7
1.2. Cơ sở lí luận của đề tài.........................................................................................9
1.2.1.Cơ sở về lí luận dạy học…………………………………….............................9
1.2.2. Mối quan hệ giữa tiến hóa và sinh thái học…...................….................…...11
1.2.3. Ý nghĩa của việc vận dụng quan điểm tiến hóa để giải thích các vấn đề của
sinh thái...................................................………......................................................13
1.2.4. Dạy học sinh thái để rèn luyện năng lực tƣ duy..............................................22
1.3. Cơ sở thực tiễn…………………………………...........................................…28
1.3.1. Thực trạng việc vận dụng quan điểm tiến hóa để tổ chức dạy học sinh thái
học- Sinh học 12 hiện nay.........................................................................................28
1.3.2. Thực trạng về chất lƣợng kiến thức sinh thái, tiến hóa của HS......................31
Kết luận chƣơng 1 ................................................................................................................... 33
CHƢƠNG 2. VẬN DỤNG QUAN ĐIỂM TIẾN HÓA ĐỂ TỔ CHỨC DẠY
HỌC SINH THÁI HỌC – SINH HỌC 12 – THPT..............................................34
2.1. Phân tích cấu trúc nội dung chƣơng trình phần tiến hóa Sinh học 12 – trung
học phổ thông............................................................................................................34
2.2. Phân tích cấu trúc nội dung chƣơng trình phần sinh thái - Sinh học 12 – trung
học phổ thông....................................................................................................36
2.3. Vận dụng kiến thức đã có về tiến hóa để tổ chức học sinh lĩnh hội kiến thức
sinh thái học.............................................................................................................37
2.3.1. Các mục tiêu vận dụng quan điểm tiến hóa....................................................37
2.3.2.Yêu cầu khi vận dụng quan điểm tiến hóa để tổ chức dạy học phần sinh thái
iii
hoc............................................................................................................................47
2.3.2.1. Yêu cầu đối với GV.....................................................................................47
2.3.2.2. Yêu cầu đối với HS......................................................................................47
2.4.Quy trình vận dụng quan điểm tiến hóa để tổ chức dạy học phần sinh thái hoc.47
2.5. Xây dựng câu hỏi, bài tập phát huy tính tích cực của HS để tổ chức dạy học vận
dụng kiến thức tiến hóa tìm hiểu kiến thức sinh thái học.........................................49
2.5.1 . Cấu trúc của câu hỏi, bài tập..........................................................................49
2.5.2. Các nguyên tắc xây dựng câu hỏi , bài tập.......................................................50
2.5.3. Yêu cầ u sƣ pha ̣m của câu hỏi, bài tập............................................................51
2.5.4. Quy triǹ h xây dƣ̣ng câu hỏi , bài tập theo hƣớng phát huy tính tích cực của
HS để tổ chức dạy học vận dụng kiến thức tiến hóa tìm hiểu kiến thức sinh thái
học.............................................................................................................................52
2.6. Một số giáo án chƣơng thực nghiệm theo hƣớng nghiên cứu............................55
Kết luận chƣơng 2 ................................................................................................................... 55
CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ........................................................................ 56
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm ........................................................ 56
3.1.1. Mục đích thực nghiệm....................................................................................56
3.1.2.Nhiệm vụ thực nghiệm ....................................................................................56
3.2. Tổ chức thực nghiệm ....................................................................................................... 56
3.2.1. Chon trƣờng, chọn lớp...................................................................................56
3.2.2. Bố trí thực nghiệm..........................................................................................57
3.2.3. Các bƣớc nghiên cứu.......................................................................................58
3.2.4. Xử lí số liệu.....................................................................................................59
3.3. Kết quả thực nghiệm ........................................................................................60
3.3.1. Phân tích định lƣợng các bài kiểm tra.............................................................60
3.3.2. Phân tích định tính các bài kiểm tra................................................................65
3.3.3. Đánh giá định tính về sự tiến bộ tƣ duy.........................................................66
Kết luận chƣơng 3.................................................................................................................67
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ....................................................................................... 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................................... 70
PHỤ LỤC......................................................................................................................... .......72
iv
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Kết quả khảo sát việc sử dụng phƣơng pháp dạy học của GV.................29
Bảng 1.2. Điều tra GV về kiến thức tiến hóa có liên quan đến các lĩnh vực kiến thức
khác...........................................................................................................................30
Bảng 1.3. Kết quả điều tra vận dụng quan điểm tiến hóa để dạy học sinh thái
học.............................................................................................................................31
Bảng 1.4. Kết quả điều tra hứng thú của HS khi học sinh thái học..........................32
Bảng 2.1. Các đại địa chất và sinh vật tƣơng ứng....................................................43
Bảng 3.1 Thành phần điểm các bài kiểm tra trong thực nghiệm..............................60
Bảng 3.2. Số liệu kết quả các bài kiểm tra...............................................................61
Bảng 3.3. Phân phối tần số, tần suất và tần suất tích lũy của các bài kiểm tra........62
Bảng 3.4. Phần trăm số HS đạt điểm yếu, kém, trung bình(TB), khá, giỏi..............64
Bảng 3.5. Bảng tổng hợp các tham số đặc trƣng.....................................................65
v
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ
Sơ đồ 1.1. Sơ đồ logic cấu trúc nội dung phần Sinh thái học THPT....................... 36
Sơ đồ 2.1. Quy trình vận dụng quan điểm tiến hóa để tổ chức dạy học phần sinh thái
học.............................................................................................................................48
Hình 1.1.Tỉ lệ phần trăm về việc học tiến hóa và sinh thái....................................32
Hình 3.1. Đồ thị đƣờng lũy tích bài kiểm tra 1.........................................................62
Hình 3.2. Đồ thị đƣờng tích lũy bài kiểm tra 2........................................................63
Hình 3.3. Đồ thị đƣờng tích lũy bài kiểm tra 3........................................................63
Hình 3.4. Đồ thị đƣờng tích lũy bài kiểm tra 4........................................................63
Biểu đồ 3.1. Tỉ lệ các bài kiểm tra ............................................................................64
vi
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
1.1. Xuất phát từ yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học hiện nay
Sự phát triển kinh tế - xã hội trong kỷ nguyên toàn cầu hóa đã đặt ra những
yêu cầu mới cho sự nghiệp giáo dục thế hệ trẻ và đào tạo nguồn nhân lực. Mục tiêu
giáo dục ở nƣớc ta không chỉ dừng lại ở việc truyền thụ kiến thức, kỹ năng mà còn
quan tâm tới tạo hứng thú, bồi dƣỡng năng lực sáng tạo, cách giải quyết vấn đề.
Theo W. B. Yeats: “Giáo dục không nhằm mục tiêu nhồi nhét kiến thức mà là thắp
sáng niềm tin”. Đặc biệt là ngƣời học phải đạt bốn mục tiêu mà UNESCO đƣa ra:
“Học để hiểu, Học để làm, Học để hợp tác, cùng chung sống và Học để làm ngƣời”.
Muốn vậy, giáo dục nƣớc ta phải đổi mới mạnh mẽ, sâu sắc, toàn diện nhằm nâng
cao chất lƣợng giáo dục.
Luật Giáo dục năm 2005 điều 28.2 cũng đã ghi: “Phương pháp giáo dục phổ
thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của HS; phù hợp với
đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm
việc theo nhóm, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến
tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS”. Trong “thƣ gửi các thầy
giáo, cô giáo, các bậc cha mẹ và các em HS, sinh viên nhân ngày nhà giáo Việt
Nam 20-11-2007”, Bộ trƣởng Bộ Giáo dục và Đào tạo Nguyễn Thiện Nhân đã nhắn
gửi: “Trong thế kỷ 21 của hội nhập và cạnh tranh toàn cầu, của xã hội thông tin và
kinh tế tri thức, thời gian là tài nguyên vô giá, không tái tạo được… Hãy làm sao
mỗi giờ các em tới trường là một giờ khám phá, nhận thức được nhanh, sâu sắc thế
giới tự nhiên, cuộc sống văn hóa, lịch sử dân tộc và nhân loại”.
Đổi mới phƣơng pháp dạy học nhằm tích cực hoá hoạt động của HS, tạo ra
sản phẩm giáo dục là con ngƣời chủ động, tích cực, sáng tạo, gắn học tập với lao
động sản xuất, có sức cạnh tranh trong thời đại mà thông tin, công nghệ và kinh tế
bùng nổ nhƣ hiện nay là mục tiêu chiến lƣợc, là nhu cầu bức thiết mà nghành giáo
dục hiện nay đang nỗ lực đạt đƣợc.
Đổi mới mục tiêu, nội dung, chƣơng trình sách giáo khoa qui định sự đổi mới
phƣơng pháp dạy học: Hiện nay mục tiêu của môn sinh là cung cấp hệ thống kiến
thức khoa học cho HS, hình thành và rèn luyện cho HS các năng lực cần thiết của
1
ngƣời lao động mới. Từ đó nội dung và chƣơng trình sách giáo khoa cũng thay đổi
để phù hợp với mục tiêu dạy học. Kiến thức cơ bản đƣợc trình bày dƣới nhiều hình
thức đa dạng, thuận lợi cho GV tổ chức các hoạt động lĩnh hội tri thức cho HS.
1.2. Xuất phát từ vai trò của dạy học tích hợp
Quan điểm của Ban chỉ đạo đổi mới chương trình, sách giáo khoa sau 2015
cho rằng: Dạy học tích hợp đƣợc hiểu là GV tổ chức để HS huy động đồng thời
kiến thức, kỹ năng thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau nhằm giải quyết các nhiệm vụ
học tập, thông qua đó lại hình thành những kiến thức, kỹ năng mới, từ đó phát triển
những năng lực cần thiết .
Nhƣ vậy, dạy học tích hợp có thể hiểu đó là một quan điểm dạy học nhằm
hình thành và phát triển ở HS những năng lực cần thiết, qua đó trở thành một ngƣời
công dân có trách nhiệm, một ngƣời lao động có năng lực. Dạy học tích hợp đòi hỏi
việc học tập ở nhà trƣờng phổ thông phải đƣợc gắn với các tình huống của cuộc
sống sau này mà HS có thể phải đối mặt và chính vì thế nó trở nên có ý nghĩa đối
với HS. Nhƣ vậy, dạy học tích hợp sẽ phát huy tối đa sự trƣởng thành và phát triển
cá nhân mỗi HS, giúp các em thành công trong vai trò ngƣời chủ gia đình, ngƣời
công dân, ngƣời lao động tƣơng lai.
Theo GS.TS Đinh Quang Báo, thực tiễn và lí luận đã đúc kết một trong
những điều kiện đảm bảo thành công của tất cả các kiểu bài lên lớp là sử dụng các
kiến thức từ các bài đã học và từ các môn học khác là yêu cầu sƣ phạm quan trọng
trong dạy học sinh học.
1.3. Xuất phát từ đặc điểm của kiến thức phần sáu Tiến hóa và phần bảy Sinh
thái học – sinh học 12.
Nội dung chƣơng trình giáo dục phổ thông môn Sinh học thể hiện các quan
điểm sinh thái và tiến hóa. Các kiến thức Sinh học trong chƣơng trình trung học phổ
thông đƣợc trình bày theo các cấp tổ chức sống, từ các hệ nhỏ đến các hệ trung lên
các hệ lớn: tế bào cơ thể QT QX sinh quyển, chƣơng trình Sinh học 12 là
lớp cuối cấp chủ yếu đề cập đến cấp độ cơ thể trở lên. Điều này phù hợp với một
đặc điểm của sinh học hiện đại là dựa trên lí thuyết về các cấp độ tổ chức của sự
sống, xem giới hữu cơ nhƣ những hệ thống có cấu trúc, gồm các thành phần tƣơng
tác với nhau và với môi trƣờng. Mỗi hệ lớn lại gồm những hệ nhỏ, mỗi hệ nhỏ lại
2
gồm những hệ nhỏ hơn. Giữa các hệ nhỏ với nhau, giữa các hệ nhỏ với hệ lớn, giữa
các hệ lớn với môi trƣờng đều có những mối quan hệ tƣơng tác phức tạp, tạo nên
những đặc trƣng của mỗi cấp tổ chức.
Chƣơng trình giáo dục phổ thông môn Sinh học thể hiện mối liên quan về
kiến thức giữa các phân môn, các vấn đề có quan hệ mật thiết nhƣ: giữa tế bào học,
sinh lí học, sinh thái học, di truyền học và tiến hóa.
Sự phát triển mạnh mẽ của sinh thái học tập trung chủ yếu vào hai thập kỷ
đầu của thế kỷ 20, nhƣng hầu hết sự tiến bộ của sinh thái học đạt đƣợc trong khoảng
60 năm qua (từ 1920 đến nay). Vào khoảng giữa những năm 1920, sinh thái cá thể
đã phát triển cao hơn thành sinh thái học QT và sinh thái học QX. Nhiệm vụ cơ bản
của sinh thái học QT và sinh thái học QX là nghiên cứu sự tƣơng tác qua lại giữa
các sinh vật với ngoại cảnh và quá trình hình thành các mối liên hệ đó. Để giải
quyết những nhiệm vụ trên đây, sinh thái học QT và sinh thái học QX phải nghiên
cứu các nội dung: (1) khả năng thích nghi của cơ thể sinh vật với ngoại cảnh, (2)
các mối liên hệ trong loài và cấu trúc đặc trƣng của QT ứng với phƣơng thức sinh
sống, (3) phƣơng thức sinh sản và phát tán, (4) quy luật hình thành QX thông qua
những mối quan hệ khác loài, (5) quan hệ giữa QX và ngoại cảnh.... Sinh quyển là
lớp vỏ của trái đất chứa sự sống - đó là tập hợp các HST trên bề mặt trái đất.Vậy sự
sống trên trái đất phát triển nhƣ là sự tổng hợp các mối liên hệ qua lại giữa các cơ
thể sống, đảm bảo cho các yếu tố có nguồn gốc sinh vật tạo thành dòng liên tục
trong quá trình trao đổi vật chất. Nhƣ vậy, trong kiến thức về tiến hóa đƣợc tích hợp
rất nhiều trong kiến thức sinh thái. Chƣơng trình Sinh học 12, kiến thức tiến hóa
đƣợc giảng dạy trƣớc kiến thức sinh thái, Do đó, việc vận dụng tiếp cận tiến hóa để
rèn năng lực tƣ duy sinh thái là cần thiết và khả thi hiện nay.
Đó chính là các lí do chúng tôi chọn đề tài:
“Vận dụng quan điểm tiến hóa để tổ chức dạy học sinh thái học- sinh
học 12 – trung học phổ thông”.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu những phƣơng pháp vận dụng quan điểm tiến hóa để rèn luyên
năng lực tƣ duy kiến thức sinh thái, nhằm tổ chức cho HS lĩnh hội một số kiến thức
sinh thái, nhằm nâng cao chất lƣợng dạy và học kiến thức sinh thái, củng cố vững
3
chắc kiến thức tiến hóa cho HS, vận dụng kiến thức để giải quyết các tình huống
thực tế có liên quan.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
3.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài.
3.2. Phân tích chƣơng trình sinh thái học - sinh học 12 trung học phổ thông
làm cơ sở để vận dụng kiến thức tiến hóa khi giảng dạy phần này.
3.3. Phân tích các kiến thức tiến hóa có thể vận dụng để dạy học nội dung
kiến thức sinh thái từ đó tìm ra mối quan hệ logic giữa kiến thức sinh thái học và
kiến thức tiến hóa làm cơ sở vừa tổ chức học sinh lĩnh hội kiến thức sinh thái vừa
qua đó rèn luyên các kĩ năng tƣ duy.
3.4. Thiết kế các câu hỏi, bài tập để tổ chức học sinh vận dụng kiến thức tiến
hóa tìm hiểu nội dung sinh thái học.
3.5. Xác định các phƣơng pháp, phƣơng tiện để vận dụng tiến hóa vào rèn
năng lực tƣ duy sinh thái.
3.6. Thiết kế mẫu giáo án để dạy các bài thuộc phần sinh thái, sinh học 12,
trung học phổ thông.
3.7. Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm để đánh giá hiệu quả vận dụng kiến
thức tiến hóa để tổ chức dạy học sinh thái học.
4. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu
4.1. Khách thể nghiên cứu
Phƣơng pháp dạy học sinh học.
4.2. Đối tượng nghiên cứu
Vận dụng quan điểm tiến hóa để tổ chức dạy học sinh thái học- sinh học 12trung học phổ thông.
5. Giả thuyết nghiên cứu
Nếu xây dựng đƣợc logic quan hệ giữa nội dung tiến hóa và sinh thái học để
tổ chức HS vận dụng phần kiến thức tiến hóa học nội dung sinh thái (Sinh học 12)
sẽ giúp HS vừa nắm vững kiến thức sinh thái, vừa củng cố vững chắc kiến thức tiến
hóa, vừa phát huy năng lực tƣ duy của HS.
6. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu
4
Các khảo sát và thực nghiệm sƣ phạm đƣợc tiến hành tại một số lớp 12
Trƣờng THPT Đan Phƣợng- Thành phố Hà Nội.
7. Phƣơng pháp nghiên cứu:
Luận văn có sử dụng một số phƣơng pháp nghiên cứu sau:
7.1. Phương pháp nghiên cứu lí luận
Thứ nhất: Nghiên cứu về chủ chƣơng đƣờng lối lãnh đạo của Đảng và Nhà
nƣớc trong công tác giáo dục, các tài liệu về lí luận dạy học, các công trình cải tiến
phƣơng pháp dạy học hƣớng vào việc tổ chức các hoạt động học tập của HS, các tƣ
liệu sách báo có liên quan đến đề tài.
Thứ hai: Nghiên các khái niệm, đặc điểm của năng lực tƣ duy, các phƣơng
pháp phát triển năng lực tƣ duy, dạy học tích hợp.
Thứ ba: Nghiên cứu nội dung kiến thức tiến hóa, sinh thái trong chƣơng trình
Sinh học 12- trung học phổ thông.
Thứ tư: Nghiên cứu khả năng vận dụng kiến thức tiến hóa để tổ chức hoạt
động dạy học sinh thái.
7.2. Phương pháp nghiên cứu thực trạng
- Điều tra thực trạng về khả năng vận dụng kiến thức tiến hóa trong dạy học
phần sinh thái bằng phiếu hỏi, hồ sơ dạy học của giáo viên.
- Điều tra chất lƣợng học tập của HS thông qua phiếu điều tra, vở ghi của
HS.
7.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm.
* Mục đích: Nhằm thu thập số liệu và xử lý bằng toán học thống kê, xác
định chỉ tiêu đo lƣờng và đánh giá chất lƣợng vận dụng tiếp cận tiến hóa để dạy học
sinh thái.
* Phƣơng pháp thực nghiệm:
- Có đối chứng song song: Thiết kế giáo án cho lớp TN và lớp ĐC.
- Tổ chức thực nghiệm tại trƣờng THPT:
+ Chọn các trƣờng thực nghiệm: Các trƣờng thực nghiệm có các điều kiện
tƣơng đƣơng nhau
+ Chọn GV thực nghiệm: GV dạy lớp TN cũng là GV dạy lớp ĐC.
+ Đối tƣợng thực nghiệm: HS lớp 12 THPT.
5
+ Bố trí thực nghiệm: Lớp TN và lớp ĐC có kết quả học tập tƣơng đƣơng
nhau, tiến hành thực nghiệm song song.
+ Tiến hành thực nghiệm: Quá trình TN đƣợc tiến hành ở học kì I năm học
2015- 2016.
+ Ở lớp ĐC, giáo án đƣợc thiết kế với các nội dung tuần tự theo nhƣ sách
giáo khoa .
+ Ở lớp TN, giáo án đƣợc thiết kế theo hƣớng vận dụng quan điểm tiến hóa
để dạy học sinh thái.
+ Xây dựng hệ thống câu hỏi đánh giá chung cho cả lớp TN và lớp ĐC.
+ Phân tích, xử lý và thống kê số liệu thực nghiệm.
7.4. Phương pháp xử lý thông tin
Xử lý thống kê toán học kết quả thực nghiệm, đƣa ra những kết quả phân tích
định tính, định lƣợng từ đó rút ra kết luận cho đề tài.
8. Những đóng góp mới của đề tài
8.1. Phân tích đƣợc kiến thức tiến hóa tích hợp trong phần sinh thái.
8.2 . Kết quả điều tra thực trạng dạy học kiến thức tiến hóa, sinh thái, là tƣ
liệu giúp cơ quan quản lý giáo dục có số liệu chỉ đạo đổi mới phƣơng pháp dạy học.
8.3. Phân tích hệ thống hóa kiến thức phần tiến hóa, sinh thái từ đó đề xuất
biện pháp vận dụng quan điểm tiến hóa để dạy học sinh thái.
8.4. Đề xuất các biện pháp cụ thể tổ chức vận dụng quan điểm tiến hóa để
dạy học sinh thái theo hƣớng phát huy tính tích cực của HS.
8.5.Qua thực nghiệm khẳng định vai trò việc vận dụng quan điểm tiến hóa để
dạy học sinh thái.
8.6. Xây dựng mẫu giáo án theo hƣớng nghiên cứu đề tài luận văn.
10. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và
phụ lục, luận văn đƣợc trình bày theo 3 chƣơng:
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài;
Chương 2: Vận dụng quan điểm tiến hóa để tổ chức dạy học sinh thái
học- sinh học 12 – trung học phổ thông.
Chương 3: Thực nghiệm sƣ phạm.
6
CHƢƠNG 1.
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Tổng quan các nghiên cứu liên quan đến đề tài
1.1.1. Tình hình nghiên cứu và dạy học sinh thái trên thế giới.
Đã có nhiều công trình nghiên cứu về dạy học sinh thái trên thế giới, có thể điểm ra
nhƣ:
- B.P. Êxipôp (1971), “Những cơ sở lý luận dạy học”.
- Ko-dơ-lô-va-T.A (1978) với công trình “Các biện pháp sư phạm dạy HS
lớp cuối cấp về mối quan hệ giữa sự kiện và lý thuyết”.
- Anataxo L.P trong (1981).“Công tác độc lập của học sinh về sinh học đại
cương”.
- Gerhard Dietrich, Marfred Ackerman, Christa Hocke (1984), “Phương
pháp dạy học sinh học”.
- Odum P.E (1978), Cơ sở sinh thái học (Phạm Bình Quyền, Hoàng Kim
Nhuệ, Lê Vũ Khôi, Mai Đình Yên dịch)[17].
- Phu-rơ-man A.E (1980), Quan niệm biện chứng về sự phát triển trong sinh
học hiện đại (Trần Bá Hoành dịch), NXB Giáo dục, Hà Nội[18].
1.1.2. Tình hình nghiên cứu và dạy học sinh thái ở Việt Nam
Ở Việt Nam có nhiều tài liệu nghiên cứu về phƣơng pháp dạy học sinh
học trong đó có đề cập đến phƣơng pháp dạy học kiến thức sinh thái, nhƣ:
-
Đinh Quang Báo, Nguyễn Đức Thành (2000) ;“Lí luận dạy học sinh học
phần đại cƣơng”[2].
-
Trần Bá Hoành (Chủ biên), Trịnh Nguyên Giao (2007), “Giáo trình đại
cƣơng phƣơng pháp dạy học Sinh học” [7].
-
Nguyễn Kim Hồng, Lê Bá Huy, Phạm Xuân Hậu, Nguyễn Đức Vũ, Đàm
Nguyễn Thùy Dƣơng (2002) ,“Giáo dục môi trƣờng” [10].
-
Đinh Quang Báo(1995),“Dạy học ở trường phổ thông theo hướng hoạt động
hóa người học”[3].
Những tài liệu trên đã bƣớc đầu làm cơ sở cho phƣơng pháp dạy kiến thức tiến hóa
và sinh thái học.
7
Mặt khác, sinh thái học là môn khoa học đƣợc chính thức đƣa vào dạy học trong
chƣơng trình sinh học THPT từ năm 1991. Đã có nhiều nghiên cứu về đổi mới
phƣơng pháp dạy học sinh thái học – THPT theo hƣớng phát huy tính tích cực, sáng
tạo của ngƣời học. Có thể điểm ra sau đây những luận án, luận văn đã bảo vệ thành
công liên quan đến đề tài nghiên cứu của chúng tôi nhƣ:
Luận án tiến sỹ của tác giả Dƣơng Tiến Sỹ (1998),” Giáo dục bảo vệ môi trường
qua giảng dạy Sinh thái học lớp 11 ở trường trung học phổ thông Việt nam”[20].
Luận văn thạc sỹ của tác giả Đỗ Thị Hà (2002): “Sử dụng tiếp cận hệ thống hình
thành các khái niệm sinh thái học trong chương trình sinh học lớp 11 trung học phổ
thông”. Luận văn thạc sỹ của tác giả Nguyễn Thị Cẩm Khuê (2015): Phát triển
năng lực học tập cho học sinh trong dạy học “phần 7: sinh thái học ”- Sinh học 12,
trung học phổ thông bằng phương pháp giải quyết vấn đề. Luận văn thạc sỹ của tác
giả Nguyễn Thị Thu Hiền (2011), “Vận dụng tiếp cận hệ thống trong dạy học sinh
chương I, II phần sinh thái học sinh học 12 THPT”. Luận văn thạc sỹ của tác giả
Trƣơng Đức Kiên (2001),” Sưu tầm và sử dụng tư liệu về đặc điểm thích nghi của
sinh vật để tích cực hóa hoạt động học tập của HS trong qúa trình dạy học sinh học
ở phổ thông”. Luận văn thạc sỹ của tác giả Bùi Thị Phƣợng (2001), “Sử dụng câu
hỏi để tổ chức học sinh tự lực nghiên cứu sách giáo khoa trong giảng dạy sinh thái
học -11”. Luận văn thạc sỹ của tác giả Lê Thanh Oai (2003),” Sử dụng câu hỏi bài
tập để tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học Sinh thái học
11 - Trung học phổ thông”.
Nhìn chung các tác giả đã đề cập đƣợc các nội dung sinh thái học một cách có hệ
thống, có mối liên quan logic chặt chẽ. Các tác giả cũng đã đề xuất và áp dụng một
số phƣơng pháp dạy học tích cực để tăng tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học
sinh đồng thời góp phần nâng cao chất lƣợng dạy và học sinh thái học ở trƣờng phổ
thông.
Ngoài ra, cũng có một số luận văn thạc sĩ khoa học nghiên cứu mối quan hệ giữa lí
luận tiến hóa và sinh thái học để vận dụng dạy học tích hợp giữa nội dung tiến hóa
và nội dung sinh thái nhƣ: Luận văn thạc sỹ của tác giả Tạ Thị Thu (2009), “Vận
dụng tiếp cận hằng số sinh học trong dạy học sinh thái học quần thể, quần xã, sinh
quyển - Sinh học 12 – THPT”.
8
Tóm lại, các nghiên cứu trên đã đi sâu phân tích các dấu hiệu bản chất để
hình thành các khái niệm sinh thái học, đã phân tích một cách có hệ thống những
đặc trƣng cơ bản của các cấp tổ chức sống trên cơ thể (QT, QX, SQ), đã đề xuất
những phƣơng pháp và biện pháp để tăng tính tích cực của học sinh trong dạy học
sinh thái học, đã tích hợp giáo dục môi trƣờng vào nội dung bài học từ đó nâng cao
ý thức, trách nhiệm của học sinh đối với công tác bảo vệ môi trƣờng và phát triển
bền vững. Những thành công này của các tác giả sẽ đƣợc chúng tôi kế thừa trong
luận văn của mình.
Tuy nhiên, việc nghiên cứu phƣơng pháp dạy học sinh thái đã đƣợc chú ý
nhƣng còn rất hạn chế. Việc phân tích các kiến thức tiến hóa có thể vận dụng để dạy
học sinh thái để từ đó tìm ra mối quan hệ logic giữa kiến thức sinh thái học và tiến
hóa chƣa đƣợc nghiên cứu rộng rãi. Hƣớng nghiên cứu xây dựng logic quan hệ giữa
nội dung tiến hóa và sinh thái học để phát huy năng lực tƣ duy là một định hƣớng
mới. Vì vậy, chúng tôi xin tiếp thu và kế thừa những thành công đó để vận dụng vào
giải quyết đề tài của mình.
1.2. Cơ sở lí luận
1.2.1. Cơ sở về lí luận dạy học.
1.2.1.1. Phương pháp dạy học[2], [4].
Trong đề án đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, năm 2013 cũng
đã chỉ rõ nhiệm vụ và giải pháp: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phƣơng pháp dạy và
học theo hƣớng khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc; phát
huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của ngƣời học,
tập trung dạy cách học, cách nghĩ và tự học, theo phƣơng châm “giảng ít, học
nhiều”. Chuyển quá trình đào tạo thành quá trình tự đào tạo. Bồi dƣỡng khát vọng
học tập suốt đời”[2].
- Đổi mới phƣơng pháp là một quá trình liên tục phát huy, kế thừa những tinh hoa
của giáo dục truyền thống và tiếp thu có chọn lọc những phƣơng pháp hiện đại trên
thế giới.
- Cần khuyến khích sự phong phú đa dạng của các phƣơng pháp cũng nhƣ là sự
phong phú đa dạng của các ý tƣởng.
9
- Trọng tâm của việc đổi mới phƣơng pháp dạy học hiện nay là hƣớng vào ngƣời
học.
- Cái đích cuối cùng của việc đổi mới phƣơng pháp là nâng cao hiệu quả của quá
trình dạy học.
- Học là hiểu, ghi nhớ, liên hệ, áp dụng. Ngƣời HS giỏi là ngƣời HS có tƣ duy tốt
chứ không phải ngƣời HS chỉ biết thuộc bài.
- Ngƣời GV giỏi không phải là cho HS biết nhiều kiến thức mà là dạy cho HS biết
cách tƣ duy, biết cách sử dụng những kiến thức vào các tình huống mới, vào đời
sống thực tế.
- GV chỉ dạy tốt khi có sự đồng cảm với HS.
- Những điều kiện để HS học tập có hiệu quả là sức khỏe, vốn kiến thức, khả năng
ghi nhớ, khả năng tƣ duy sáng tạo, phƣơng pháp học tập, điều kiện cơ sở vật chất
phục vụ cho học tập, có thầy giỏi.
Hiện nay, chúng ta đang thực hiện đổi mới chƣơng trình và SGK phổ thông mà
trọng tâm là đổi mới PPDH. Chỉ có đổi mới căn bản PP dạy và học thì mới có thể
tạo đƣợc sự đổi mới thực sự trong giáo dục, mới có thể đào tạo lớp ngƣời năng
động, sáng tạo.
1.2.1.2. Một số xu hướng đổi mới phương pháp dạy học[3]
- Phát huy tính tích cực, tự lực, chủ động, sáng tạo của ngƣời học. Chuyển trọng
tâm hoạt động từ GV sang HS. Chuyển lối học từ thông báo tái hiện sang tìm tòi
khám phá.
- Cá thể hóa việc dạy học.
- Sử dụng tối ƣu các phƣơng tiện dạy học đặc biệt là tin học và công nghệ thông tin.
- Tăng cƣờng khả năng vận dụng kiến thức vào đời sống. Chuyển từ lối học nặng về
ghi nhớ kiến thức sang lối học coi trọng việc vận dụng kiến thức.
- Cải tiến việc kiểm tra - đánh giá theo xu hƣớng không chỉ đánh giá nắm vững kiến
thức của học sinh, mà quan trọng hơn là năng lực vận dụng kiến thức giải quyết vấn
đề lý thuyết và thực tiễn.
- Phục vụ ngày càng tốt hơn hoạt động tự học và phƣơng châm học suốt đời.
- Gắn dạy học với nghiên cứu khoa học với mức độ ngày càng cao (theo sự phát
triển của HS, theo cấp học, bậc học).
10
1.2.1.3. Dạy học hướng vào người học[2],[7]
Cách gọi khác: “Dạy học lấy HS làm trung tâm”.
“Dạy học hƣớng tập trung vào HS”.
Sau đây là một số nội dung cơ bản của tƣ tƣởng dạy học hƣớng vào ngƣời học :
- Mục đích dạy học vì sự phát triển nhiều mặt của HS :
* Coi trọng lợi ích, nhu cầu, hứng thú của ngƣời học.
* Phát huy cao nhất các năng lực tiềm ẩn của ngƣời học.
* Hình thành cho ngƣời học phƣơng pháp học tập khoa học, năng lực sáng tạo,
khả năng thích ứng với môi trƣờng…
- Phát huy tính tích cực, tự lực, chủ động, sáng tạo của ngƣời học.
- GV không chỉ truyền đạt kiến thức mà quan trọng hơn là tổ chức ra những tình
huống học tập kích thích trí tò mò, tƣ duy độc lập, sáng tạo của HS, hƣớng dẫn HS
học tập.
- Ngƣời học đƣợc tham gia vào quá trình đánh giá, tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau.
1.2.1.4. Dạy học bằng hoạt động của người học[4].
Nội dung cơ bản của xu hƣớng đổi mới phƣơng pháp này là tạo mọi điều
kiện cho HS hoạt động càng nhiều càng tốt. Theo lối dạy học cũ, hoạt động của thầy
chiếm phần lớn thời gian trên lớp. Trò chủ yếu ngồi nghe một cách thụ động, rất ít
khi tham gia vào hoạt động chung của lớp. Trò ít đƣợc phát biểu, càng rất ít khi
đƣợc thắc mắc, hỏi thầy những điều không hiểu hay chƣa đƣợc rõ. Ngƣời ta đã tìm
cách làm giảm thời gian hoạt động của thầy và tăng thời gian hoạt động của trò
trong một tiết học. Với cách tiếp cận đó, thực chất của dạy học bằng hoạt động của
ngƣời học là chuyển từ thầy nặng về truyền đạt, trò tiếp thu một cách thụ động sang
lối dạy mới, trong đó vai trò chủ yếu của thầy là tổ chức, hƣớng dẫn hoạt động, trò
chủ động tìm kiếm, phát hiện ra kiến thức.
Đối với nội dung sinh thái, nhƣ đã trình bày, nó chứa đựng các kiến thức sinh học
khác, trong đó có kiến thức tiến hóa mà HS đã học. Do đó việc vận dụng quan điểm
tiến hóa để tổ chức HS lĩnh hội kiến thức sinh thái là điều cần thiết và mang lại hiệu
quả cao trong quá trình giảng dạy.
1.2.2. Mối quan hệ giữa tiến hóa và sinh thái học.
11
Sinh thái học là khoa học nghiên cứu những điều kiện tồn tại của sinh vât
trong mối tƣơng tác về mọi mặt giữa các sinh vật với nhau, và giữa các sinh vật ấy
với môi trƣờng. Theo quan điểm truyền thống, sinh thái học bao gồm những nội
dung cơ bản sau: sinh thái học cá thể, sinh thái học quần thể, sinh thái học quần xã
và hệ sinh thái[14].
Mọi hệ sống đều có khả năng tái sinh kế tục thế hệ. Cơ thể sống đƣợc sinh ra
vừa mang các đặc điểm của thế hệ trƣớc, vừa mang những đặc điểm mới mà ở bố
mẹ không có. Chính đặc điểm bảo thủ và mềm dẻo của di truyền đã làm cho sinh
vật không những thích nghi với môi trƣờng sống quen thuộc mà còn trở nên phong
phú và đa dạng, tạo nguyên liệu cho quá trình tiến hóa[23].
Tiến hóa đảm nhận quá trình hình thành loài mới và các nhóm đơn vị phân loại trên
loài, tạo ra hàng triệu loài sinh vật nhƣ ngày nay. Trong lịch sử tiến hóa, số loài tồn
tại cho đến ngày nay ít hơn rất nhiều số loài đã từng có mặt trên trái đất. Quá trình
lịch sử lâu dài nhiều loài đã đƣợc hình thành nhƣng giờ đây chỉ còn là hóa thạch.
Những loài còn tồn tại đến ngày nay đang sống và không ngừng tiến hóa. Chúng
gắn bó với nhau trong các mối quan hệ sinh thái: quan hệ giữa sinh vật với sinh vật,
giữa sinh vật với môi trƣờng[23].
Tiến hoá là chủ đề bao trùm toàn bộ sinh học, nó kết hợp tất cả các lĩnh vực sinh
học dƣới một phạm trù lí thuyết chung. Sinh thái học đƣợc xem là tích hợp các khoa
học sinh học, là vấn đề tổng hợp phức tạp. Với đặc trƣng nhƣ vậy, sự phát triển của
sinh thái học phải dựa trên cơ sở của sự ra đời các khoa học sinh học khác nhƣ: sinh
lý, sinh hóa, tế bào, di truyền, tiến hóa…. Nhƣ vậy, tiến hóa đóng vai trò quan trọng
trong việc giải thích các vấn đề sinh thái học. Đồng thời sự ra đời của sinh thái học
cũng góp phần cũng cố lý luận tiến hóa.
Nhà nghiên cứu Pháp, Buffon J.L. (1707-1788), đã cho rằng những nguyên tắc cơ
bản để từ một loài này tiến hóa thành loài khác là ảnh hƣởng của các yếu tố bên
ngoài nhƣ nhiệt độ, khí hậu, thức ăn,…
Lamarck G.B, là tác giả của thuyết tiến hóa đầu tiên, cho rằng ảnh hƣởng của các
nhân tố bên ngoài là một trong những nguyên tắc quan trọng đối với sự thích nghi
và sự tiến hóa của sinh vật.
12
Sau đó sự xuất hiện thuyết Đacuyn với tác phẩm nổi tiếng „Nguồn gốc của các loài
do CLTN hay là sự bảo tồn của các nòi thích nghi trong đấu tranh sinh tồn” (1859)
và một số tác phẩm khác của ông nhƣ “Những kiểu thích nghi của các loài lan đối
với sự thụ phấn nhờ sâu bọ” (1862), “Thực vật ăn sâu bọ” (1875), “Về những dạng
khác nhau trong các cây thuốc cùng loài” (1877), “Vai trò của giun đất trong sự
hình thành đất trồng trọt” (1881)…là những bằng chứng hùng hồn cho học thuyết
tiến hóa đã giải thích quá trình phát triển của sinh giới theo những quy luật khách
quan. Với sự ra đời của học thuyết này nó đƣợc xem là nền móng của sinh thái học.
Học thuyết Đarwin bằng con đƣờng CLTN buộc các nhà sinh thái học phải quan sát
cơ thể trong mối quan hệ chặt chẽ với môi trƣờng sống của nó nhƣ hình thái, tập
tính thích nghi của cơ thể với môi trƣờng sống.
Năm 1886, các nhà sinh học Đức Haeckel E. (1831 -1919) đã đề xuất thuật ngữ
“sinh thái học” trong cuốn sách “Hình thái chung của các cơ thể” . Ông xác định
sinh thái học là khoa học chung về quan hệ giữa sinh vật và môi trƣờng. Vì vậy ông
ủng hộ rất tích cực học thuyết tiến hóa của Đarwin Ch và cho rằng nó đã mở ra một
kỉ nguyên mới trong khoa học. Ông cho rằng: “Sinh thái học là môn học nghiên cứu
tất cả các mối quan hệ tƣơng tác phức tạp mà Darwin Ch gọi là các điều kiện sống
xuất hiện trong cuộc đấu tranh sinh tồn”[6].
Nhƣ vậy, có thể khẳng định lịch sử phát triển của sinh thái học gắn liền với
lịch sử phát triển lý luận tiến hóa, lý luận tiến hóa có thể là cơ sở, nền tảng cho sự
phát sinh sinh thái học.
1.2.3. Ý nghĩa của việc vận dụng quan điểm tiến hóa để giải thích các vấn đề của
sinh thái học.
Tiến hóa là chủ đề cốt lõi của sinh học. Sinh thái học là môn học nghiên cứu
tất cả các mối quan hệ tƣơng tác phức tạp mà Darwin gọi là các điều kiện sống xuất
hiện trong đấu tranh sinh tồn[6]. Học thuyết tiến hóa của Darwin bằng thuyết CLTN
đã đặt nền móng cho việc nghiên cứu cơ thể trong mối quan hệ chặt chẽ với môi
trƣờng sống nhƣ hình thái, tập tính thích nghi của cơ thể với môi trƣờng.
1.2.3.1. Tiến hóa giải thích cho tính thống nhất và đa dạng của thế giới sống.
13
Tiến hóa là quá trình phát triển lịch sử của sinh giới. Từ một nguồn gốc
chung, dƣới tác dụng của các nhân tố bên trong và bên ngoài thông qua CLTN, theo
con đƣờng phân li tính trạng, sinh giới đã tiến hóa[23].
Sự thống nhất của sự sống biểu hiện ở hệ thống phân loại và sự giống nhau ở các
cấu trúc và cơ chế vi mô. Dựa vào những đặc điểm hình thái giống nhau có thể xếp
các sinh vật vào những nhóm nhất định gọi là nhóm phân loại. Nhóm phân loại lớn
nhất đƣợc gọi là giới, mỗi giới đƣợc chia nhỏ dần: giới -> giới phụ ->lớp -> bộ ->
họ -> giống -> loài. Tất cả các loài sinh vật đều có thể xếp theo hệ thống phân loại
này, đây là bằng chứng về sự tiến hóa của sinh giới từ tổ tiên chung ban đầu, từ thấp
đến cao. Sự thống nhất thể hiện ở những thành phần cấu tạo nên mỗi cơ thể. Thành
phần hóa học của các sinh vật giống nhau từ những nguyên tố tham gia chất sống
đến bốn nhóm chất hữu cơ: gluxit, lipit, protein và axit nucleic.Tất cả các sinh vật
đều có cấu tạo từ tế bào. Tế bào có biểu hiện đầy đủ các tính chất đặc trƣng của sự
sống, nó là đơn vị cơ sở của sự sống[7].
Theo lí thuyết về các cấp độ tổ chức sống, giới hữu cơ là một hệ thống lớn trong đó
có những hệ thống con đƣợc sắp xếp từ hệ nhỏ đến các hệ trung lên các hệ lớn:
Phân tử Tế bào Mô Cơ quan Hệ cơ quan Cơ thể QT QX
sinh quyển. Mỗi hệ lớn gồm nhiều hệ nhỏ, mỗi hệ nhỏ lại gồm những hệ nhỏ hơn.
Giữa các hệ nhỏ với nhau, giữa các hệ nhỏ với hệ lớn và giữa các hệ với môi trƣờng
đều có những mối quan hệ phức tạp[7]. Các quan hệ đó chỉ khi nào là kết quả của
quá trình chon lọc tự nhiên, trở thành bền vững tƣơng đối nhờ cơ chế tự điều chỉnh
thì mới tạo nên tổ chức sống tƣơng ứng, đảm bảo trật tự tƣơng đối trong mỗi hệ,
giúp hệ thực hiện đúng các chức năng sinh học của mình[23].
Đa dạng sinh học bao gồm: sự phong phú về loài sinh vật (đa dạng sinh học
về loài), về tài nguyên di truyền của các loài sinh vật (đa dạng sinh học về di
truyền), và về các HST (đa dạng sinh học về HST). Đa dạng sinh học về loài là sự
phong phú về các loài sinh vật, gồm toàn bộ các loài động vật và thực vật. Đa dạng
sinh học về loài đã cung cấp cho con ngƣời mọi yêu cầu về thực phẩm, sức kéo,
dƣợc liệu...Đa dạng sinh học về di truyền là sự phong phú về vốn gen nằm trong
toàn bộ các loài thực vật và động vật[23]. Bảo vệ đa dạng sinh học về tài nguyên di
truyền có nghĩa là bảo vệ nguồn vốn gen nằm trong toàn bộ các loài thực vật và
14
động vật tạo điều kiện cho việc chon lọc, duy trì và phát triển cây, con giống tốt đáp
ứng yêu cầu phức tạp và đa dạng của con ngƣời. Đa dạng sinh học về HST là sự
phong phú của các HST trên cạn, nƣớc ngọt và biển.
Sự sống đã và đang tiến hóa trên trái đất qua hàng tỉ năm, tạo nên sự đa dạng khổng
lồ các sinh vật trong qúa khứ và hiện tại. Tuy nhiên, cùng với tính đa dạng, chúng ta
tìm thấy những đặc điểm chung. Ví dụ trong khi con cá ngựa, con thỏ, con chim,
con cá sấu....rất khác nhau thì xƣơng của chúng cơ bản là giống nhau. Cách giải
thích khoa học cho tính thống nhất và đa dạng đó và cho cả tính thích nghi của sinh
vật với môi trƣờng của chúng chính là sự tiến hóa[23]. Quan điểm Darwin cho rằng,
các sinh vật trên trái đất ngày nay là con cháu đã đƣợc biến đổi từ những tổ tiên
chung. Ông cũng cho rằng, con cháu của các loài tổ tiên sống trong các sinh cảnh
khác nhau qua hàng triệu năm đã tích lũy các biến dị khác nhau hay các tính trạng
thích nghi giúp chúng có đƣợc các cách sống riêng cho mỗi loài. Darwin lập luận
rằng, trải qua thời gian dài, hậu duệ có sự biến đổi, rốt cuộc đã dẫn đến một thế giới
sống vô cùng đa dạng nhƣ hiện nay. Darwin xem lịch sử sự sống nhƣ một cái cây,
với nhiều cành mọc ra từ một thân cây chung có nhiều nhánh ngọn non trẻ. Đỉnh
các nhánh tƣợng trƣng cho sự đa dạng của các sinh vật đang sống hiện nay. Mỗi
chạc cây tƣợng trƣng cho một loài tổ tiên của tất cả các loài đƣợc tiến hóa từ điểm
phân nhánh này[6].
Nói cách khác, chúng ta có thể giải thích các đặc điểm cùng có ở hai loài sinh vật
với ý tƣởng cho rằng chúng đã đƣợc truyền lại từ một tổ tiên chung (tính thống
nhất) và chúng ta cũng lí giải cho những đặc điểm khác biệt giữa các sinh vật là do
đã xảy ra các biến đổi di truyền trong quá trình tiến hóa (tính đa dạng).
1.2.3.2. Mối quan hệ tương tác giữa cơ thể sinh vật với môi trường là phản ứng
thích nghi của sinh vật, vừa là sản phẩm vừa là động lực của CLTN .
Thích nghi là tập hợp những đặc điểm về hình thái, tập tính, QT và những
đặc điểm khác nhằm đảm bảo khả năng tồn tại và phát triển của loài sinh học, trong
những điều kiện ngoại cảnh xác định. Khả năng thích nghi hình thành và biểu hiện
trong tất cả các giai đoạn của chu trình sống của các cá thể trong loài[15].
Sinh thái học là khoa học nghiên cứu những điều kiện tồn tại của sinh vật trong mối
tƣơng tác về mọi mặt giữa các sinh vật với nhau và giữa sinh vật với môi trƣờng.
15
Mỗi cá thể, QT, loài sinh vật bất kì nào, kể cả con ngƣời, đều sống trong môi trƣờng
đặc trƣng của mình, ngoài mối tƣơng tác đó ra sinh vật không thể tồn tại đƣợc. Sự
tƣơng tác giữa các sinh vật và môi trƣờng sống của chúng diễn ra mọi lúc.Ví dụ, sự
kiên dẫn tới sự tiến hóa trong thời gian tiến hóa là chọn lọc về kích thƣớc mỏ chim
ở đảo Galapagos. Chim sẻ có mỏ to hơn ăn hạt cứng và to, các hạt này có nhiều vào
mùa khô hạn. Chim sẻ có mỏ nhỏ hơn chỉ ăn đƣợc hạt mềm và nhỏ, các hạt này
thƣờng không có nhiều nên số lƣợng cá thể của chim mỏ nhỏ thƣờng thấp hơn[23].
Số lƣợng cá thể của quần thể là một đặc trƣng của một quần thể có tính hằng số, là
hằng số thích nghi cấp độ quần thể. Các đặc trƣng cơ bản của QT, QX, sinh quyển
là đối tƣợng nghiên cứu của tiến hóa, của sinh thái học.
Sinh vật không chỉ chịu tác động của nhân tố môi trƣờng mà còn trong hoạt
động sống của mình, sinh vật còn làm cho các điều kiện môi trƣờng biến đổi. Điều
này đƣợc thể hiện rõ nhất về vai trò của sinh vật trong sự hình thành đất. Sự hình
thành, phát triển các rạn san hô trong 500 triệu năm qua trong các vùng biển nông
ấm tạo nên những đảo, quần đảo khổng lồ trong đại dƣơng đã làm cho diện mạo của
trái đất thay đổi rất lớn. Thảm thực vật làm cho đất tơi, xốp, tăng độ ẩm và mùn bã
hữu cơ. Những con giun đất không chỉ cày xới đất để làm nơi sống mà còn nuốt
mùn bã và đất để lựa chon thức ăn, sau đó thải “phân giả” giàu chất hữu cơ
khác[23] Darwin gọi chúng nhƣ những “chiếc lƣỡi cày vĩnh cửu” của đất[6].
Mỗi đặc điểm thích nghi là sản phẩm của chon lọc tự nhiên trong hoàn cảnh
nhất định nên chỉ có ý nghĩa hơp lí tƣơng đối trong hoàn cảnh đó[8]. Nếu tác động
của các yếu tố vƣợt khỏi ngƣỡng thích nghi của sinh vật, buộc sinh vật rơi vào tình
trạng diệt vong nếu chúng không phát tán đến môi trƣờng có những điều kiện thích
ứng cho sự tồn tại hoặc phát sinh những biến đổi hình thái, cấu tạo, chức năng và
tập tính cho phù hợp với điều kiện môi trƣờng sống mới. Lịch sử hình thành và phát
triển của thế giới sinh vật đã chứng minh điều đó. Trong quá trình tiến hóa, thích
nghi của các loài diễn một cách từ từ, chậm chạp dƣới sự kiểm soát của quy luật
CLTN. Những sự thích nghi nhƣ vậy có thể đƣợc xuất hiện dần dần theo thời gian
khi chon lọc tự nhiên làm tăng tần số những alen làm tăng khả năng sống sót và
sinh sản. Khi tỷ lệ các cá thể có các đặc điểm thích nghi tăng lên thì sự phù hợp của
loài với môi trƣờng đƣợc cải thiện tức là sự tiến hóa thích nghi đang xảy ra.
16
1.2.3.3. Diễn thế sinh thái là sự phản ánh quá trình phát sinh, phát triển, tiến hóa
hoặc tan rã của các hệ sống.
Diễn thế sinh thái là sự biến đổi tuần tự của QX qua các giai đoạn khác nhau,
từ dạng khởi đầu đƣợc thay thế bởi các dạng tiếp theo và cuối cùng dẫn đến một QX
tƣơng đối ổn định[15].
Sự phát triển của HST thƣờng gọi là diễn thế sinh thái và đƣợc định nghĩa: đó là quá
trình phát triển theo thứ bậc của QX liên quan với những biến đổi của cấu trúc thành
phần loài và của các quá trình phát triển tiến hoá tiếp diễn theo thời gian và theo
hƣớng xác định.
Diễn thế xảy ra do môi trƣờng thay đổi vƣợt ngƣỡng về yếu tố vật lý, sinh
học làm cho QX biến đổi dần theo một chuỗi liên tục, theo chiều hƣớng tạo ra hệ
cân bằng mới hoặc phá vỡ cân bằng dẫn đến tan rã. Lịch sử phát triển của sinh vật
trên trái đất gắn liền với sự biến đổi của môi trƣờng vật lí, hóa học. Sự tiến hóa của
sinh vật thúc đẩy sự biến đổi tƣơng ứng của môi trƣờng vật lí, hóa học.Vì vậy, có
thể coi đây là quá trình diễn thế sinh thái của sinh quyển qua các giai đoạn khác
nhau với thời gian hàng tỉ năm.
Theo Odum E.P và Vũ Trung Tạng ,sự tiến hoá của sinh quyển – HST khổng lồ, lớn
nhất và duy nhất – đƣợc tạo nên bởi sự phát sinh và tiến hóa của sinh vật. Sự tiến
hoá của sinh quyển từ môi trƣờng trống trơn, trái đất chƣa có sự sống, tầng ozon
chƣa hình thành, sau đó sự phát sinh phát triển của sinh vật ngày càng đa dạng, đặc
biệt là sự xuất hiện của thực vật có đặc trƣng tổng hợp chất hữu cơ từ ánh sáng mặt
trời. Sự xuất hiện của thực vật làm thay đổi bộ mặt của trái đất, lƣợng oxi tăng lên
nhờ sản phẩm của quá trình quang hợp, do đó tầng ozon đã hình thành. Sự xuất hiện
của thực vật đã làm thay đổi chế độ dinh dƣỡng từ dị dƣỡng sang tự dƣỡng và chế
độ tự dƣỡng trở nên thống trị khắp hành tinh. Sự xuất hiện ồ ạt của thực vật trên cạn
đủ đảm bảo cho sự xuất hiện của những nhóm động vật lớn nhƣ: bò sát cổ đại,
chim, thú và cuối cùng là con ngƣời- hình thức tiến hóa cao nhất của sinh giới. Các
di tích hóa thạch cho thấy trƣớc kia sinh vật có dạng rất khác nhau và trong quá
trình tiến hóa đã đạt đến trình độ hiện đại nhƣ ngày nay. Từ đó có thể rút ra rằng
cấu trúc QX và khí hậu trƣớc kia là cơ sở để hiểu biết các QX hiện đại.Về bản chất
đây là quá trình diến thế sinh thái nguyên sinh.
17
