SỬ DỤNG bài TOÁN NHẬN THỨC PHÁT TRIỂN NĂNG lực GIẢI QUYẾT vấn đề ở học SINH TRONG dạy học PHẦN DI TRUYỀN học QUẦN THỂ, SI

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG PHỔ THÔNG NGUYỄN MỘNG TUÂN

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

“SỬ DỤNG BÀI TOÁN NHẬN THỨC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Ở HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN
DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ, SINH HỌC 12”

Người thực hiện:

Trần Thị Lan

Chức vụ:

Giáo viên

Đơn vị công tác:

Trường PT Nguyễn Mộng Tuân

SKKN thuộc môn:

Sinh học

THANH HÓA, NĂM 2018
1


PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ

1. Lý do chọn đề tài
Nghị quyết Hội nghị TW 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và
đào tạo, 29-NQ/TW, ngày 04/11/2013, Hà Nội nêu rõ: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ
và đồng bộ các yếu tố cơ bản của giáo dục, đào tạo theo hướng coi trọng phát triển
phẩm chất, năng lực của người học”, “Tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình
thành phẩm chất, năng lực công dân, phát hiện và bồi dưỡng năng khiếu, định
hướng nghề nghiệp cho học sinh . Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, chú
trọng giáo dục lý tưởng, truyền thống, đạo đức, lối sống, ngoại ngữ, tin học, năng
lực và kĩ năng thực hành, vận dụng kiến thức và thực tiễn. Phát triển khả năng sáng
tạo, tự học, khuyến khích học tập suốt đời”; "Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương
pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và
vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một
chiều, ghi nhớ máy móc".
Qua thời gian được học tập và nghiên cứu các chuyên đề do sở GD & ĐT
Thanh Hóa tổ chức cũng như quá trình sinh hoạt chuyên môn tại tổ bộ môn ở
trường PT Nguyễn Mộng Tuân, tôi được tiếp cận với nhiều phương pháp dạy học
mới, trong đó phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn
đề ở học sinh trong dạy và phù hợp với hoạt động giảng dạy môn Sinh học, có tác
dụng kích thích tư duy sáng tạo, tính chủ động, năng động của học sinh. Để kiểm
chứng giá trị thực tiễn của phương pháp, tôi đã tổ chức thực nghiệm vận dụng
phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề ở học sinh
vào thực tiễn giảng dạy môn Sinh ở trường PT Nguyễn Mộng Tuân, huyện Đông
Sơn với nhiều tiết dạy và đều có thu được những kết quả tốt. Qua những buổi dạy,
thao giảng, dự giờ và rút kinh nghiệm sau giờ dạy của tôi cũng như các đồng
nghiệp trong tổ, tôi nhận thấy trong các tiết dạy này đều có sự hứng thú, nhiệt tình
của cả thầy và trò, tích cực chủ động trong việc tiếp thu kiến thức bài học. Điều
này rất có ý nghĩa trong mỗi tiết dạy, góp phần tạo sự hứng thú, hài lòng của học
sinh.
Đối với bộ môn Sinh học, kiến thức phần Di truyền học quần thể khó và mang
tính trừu tượng cao. Di truyền học quần thể là kiến thức nền tảng, quan trọng và

chi phối các kiến thức khác trong Di truyền học, học Di truyền học quần thể học
sinh giải thích được nhiều điều trong cuộc sống và tính ứng dụng cao. Vì vậy dạy
học phần Di truyền học quần thể dễ phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học
sinh. Từ những lí do trên tôi quyết định chọn đề tài: “Sử dụng bài toán nhận thức
phát triển năng lực giải quyết vấn đề ở học sinh trong dạy học phần Di truyền
học quần thể, Sinh học 12”.
2


2. Mục đích nghiên cứu
Xác định các biện pháp nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học
sinh thông qua việc dạy học phần Di truyền học quần thể, Sinh học 12.
3. Đối tượng nghiên cứu
Biện pháp phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học
phần Di truyền học quần thể, Sinh học 12 tại Trường PT Nguyễn Mộng Tuân nói
riêng và bậc THPT nói chung
4. Phương pháp nghiên cứu
a. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Chương trình phổ thông và chuyên sâu của Bộ giáo dục về phần Di truyền
học quần thể.
- Các tài liệu về lý luận dạy học Sinh học, dạy học tiếp cận năng lực, năng lực
giải quyết vấn đề, sách giáo khoa, sách tham khảo về Di truyền học quần thể …
b. Phương pháp quan sát sư phạm
Trực tiếp dự giờ giáo viên phổ thông, quan sát quá trình giải quyết vấn đề của
học sinh theo nhóm, từ đó đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.
5. Phạm vi nghiên cứu
Sử dụng bài toán nhận thức nhằm phát triển phát triển năng lực giải quyết vấn
đề cho học sinh trong dạy học Di truyền quần thể thuộc phần Di truyền học, Sinh
học 12.
6. Những đóng góp mới của đề tài

- Làm sáng tỏ cơ sở lý luận của việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho
học sinh trong dạy học Sinh học nói chung, Di truyền học quần thể nói riêng.
- Xây dựng quy trình phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong
dạy học Sinh học
- Đề xuất biện pháp sử dụng bài toán nhận thức nhằm phát triển năng lực giải
quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học phần di truyền học quần thể, Sinh học 12.
- Xây dựng tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong
dạy học Sinh học ở THPT.
PHẦN II. NỘI DUNG
A. Thực trạng về phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh ở
trường THPT
Sử dụng phương pháp và biện pháp dạy học trong dạy học Sinh học ở trường
THPT hiện nay chủ yếu sử dụng các phương pháp dạy học truyền thống cũ vẫn
chiếm ưu thế so với các phương pháp dạy học tích cực. Giáo viên thường xuyên
sử dụng phương pháp thuyết trình, phương pháp giảng giải . Một số phương pháp
3


dạy học tích cực đã được quan tâm và sử dụng nhiều hơn như hỏi đáp tìm tòi; làm
việc độc lập với SGK; dạy học theo nhóm; dạy học giải quyết vấn đề. Như vậy đã
có chuyển biến trong việc tăng cường sử dụng các phương pháp dạy học tích cực ở
mức độ thường xuyên hơn nhưng hiệu quả chưa cao. Hầu hết giáo viên chỉ đầu tư
và vận dụng hiệu quả các phương pháp dạy học tích cực chủ yếu là trong các tiết
dạy thao giảng, thi giáo viên giỏi các cấp. Trong công tác giảng dạy, giáo viên
thường xuyên sử dụng câu hỏi, bài tập ở sách giáo khoa. Giáo viên ít sử dụng các
biện pháp sơ đồ hóa, bài tập tình huống, bài toán nhận thức, bản đồ tư duy, dự án
học tập. Đặc biệt rất nhiều giáo viên trong quá trình dạy học không sử dụng các
biện pháp bài tập tình huống bài toán nhận thức; dự án học tập. Nguyên nhân của
thực trạng trên ta có thể đánh giá và nhìn nhận cụ thể như sau:
Về giáo viên

- Giáo viên đã có chuyển biến về việc sử dụng các phương pháp, biện pháp
dạy học phát huy tính tích cực của học sinh tuy nhiên vẫn còn mang tính đối phó,
trình diễn khi có người dự giờ trong khi việc phát triển năng lực nói chung và phát
triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh nói riêng đòi hỏi cả quá trình mang
tính chất thường xuyên.
- Dạy học theo hướng tiếp cận năng lực là hướng đổi mới từ dạy học theo
hướng tiếp cận nội dung được triển khai trong công tác tập huấn từ năm học 20142015 nên giáo viên còn bỡ ngỡ, khó khăn trong quá trình thực hiện. Nguồn tài liệu
về quy trình phát triển năng lực cho học sinh nói chung và phát triển cho học sinh
năng lực giải quyết vấn đề nói riêng rất ít và không có minh họa cụ thể để giáo
viên tham khảo, học hỏi.
- Đa số giáo viên còn e ngại trong việc nghiên cứu tài liệu đầu tư cho công tác
soạn giảng, sáng tạo các hoạt động dạy học cũng như việc tự thiết kế các câu hỏi,
bài tập, bài toán nhận thức, bài tập tình huống, sơ đồ hóa, dự án học tập nhằm phát
triển năng lực rất tốn công sức và mất thời gian nên chủ yếu vẫn bám vào các câu
lệnh có sẵn trong sách giáo khoa.
- Để tổ chức dạy học theo hướng phát triển năng lực nói chung và phát triển
năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh nói riêng một cách có hiệu quả cũng như
để thiết kế được câu hỏi, bài tập phát triển năng lực; bài tập tình huống; dự án học
tập… phù hợp với nội dung, mục tiêu đào tạo, trình độ của học sinh, kích thích
được tính tích cực của các em đòi hỏi giáo viên phải có hiểu biết sâu rộng về tri
thức khoa học, tri thức phương pháp và tri thức thực tiễn. Trên thực tế, số lượng
giáo viên đạt các yêu cầu trên không phải nhiều.
Về học sinh
- Học gắn với thi đại học vì vậy phần lớn học sinh xem môn Sinh học là môn
học phụ nên chủ yếu là học đối phó.
4


- Học chưa đi đôi với hành, chưa biết học để làm gì, học thụ động vì vậy khi
gặp các tình huống trong cuộc sống liên quan đến môn học vẫn chưa biết cách giải

quyết hoặc giải quyết tình huống chỉ đạt ở mức thấp.
- Phần đông học sinh nhận thức được tầm quan trọng của năng lực giải quyết
vấn đề, tuy nhiên các em không biết và không có điều kiện để rèn luyện các kỹ
năng của năng lực giải quyết vấn đề.
Ngoài ra việc đổi mới các thành tố trong quá trình dạy học chưa đồng bộ, kịp
thời như cơ sơ vật chất, thiết bị dạy học chưa đáp ứng được; nội dung chương trình
còn nặng về kiến thức mang tính lý thuyết và đặc biệt kiểm tra đánh giá vẫn nặng
về mặt kiến thức đòi hỏi học sinh ghi nhớ, ít vận dụng đã góp phần không nhỏ dẫn
đến thực trạng trên.
B. Phương pháp cải tiến thực trạng về phát triển năng lực giải quyết vấn
đề cho học sinh ở trường THPT qua chuyên đề di truyền học quần thể.
1. Các nội dung phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh ở trường THPT qua
chuyên đề di truyền học quần thể.

Kiến thức dựa
Nội dung kiến thức và biện pháp phát triển
trên nền tảng nội
năng lực giải quyết vấn đề.
dung trong SGK.
Di
Đặc trưng di truyền Bài toán nhận thức: tính tần số alen, thành phần
truyền của quần thể
kiểu gen của quần thể
học Quần thể tự phối
Bài toán nhận thức:
quần
- Xác định cấu trúc di truyền của quần thể tự phối
thể
qua các thế hệ.
Chủ

đề

- Xây dựng công thức tổng quát cấu trúc di truyền
của quần thể tự phối ở thế hệ thứ n

5


Bài toán nhận thức:
- Tính đa dạng về kiểu gen, kiểu hình của quần thể
ngẫu phối.
- Trạng thái cân bằng Hardy - Weinberg cho trường
hợp gen hai alen.
- Mở rộng định luật Hardy - Weinberg:
Quần thể ngẫu phối

+ Trạng thái cân bằng Hardy - Weinberg đối với
trường hợp các dãy alen
+ Sự cân bằng của QT khi có sự khác về tần số
alen ở các cơ thể đực và cái
+ Sự cân bằng của QT với những gen trên NST
giới tính
- Tần số alen, thành phần kiểu gen trong quần thể
ngẫu phối khi không thỏa mãn các điều kiện cân
bằng Hardy - Weinberg.

- Xác suất xuất hiện KG, KH ở thế hệ sau.
2. Xây dựng, quy trình phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học
Sinh học ở trường THPT
a. Nguyên tắc xây dựng quy trình triển năng lực giải quyết vấn đề:

Xây dựng quy trình phát triển năng lực cho học sinh, dựa vào các nguyên tắc
sau:
* Học sinh được chủ động trong việc phát triển năng lực của bản thân
Giáo viên cần thông báo cho học sinh biết mình cần phát triển năng lực gì và
tại sao cần phát triển năng lực đó, để học sinh chủ động hợp tác với giáo viên trong
quá trình phát triển năng lực.
* Quá trình phát triển năng lực cần tuân theo các bước tăng dần vai trò của
người học và giảm dần vai trò của giáo viên
Phát triển năng lực cho người học là cả một quá trình. Vì vậy, quá trình phát
triển cần bắt đầu từ việc giáo viên đóng vai trò quan trọng để hướng dẫn người học
thực hiện các thao tác trong năng lực đó trước. Sau đó, giáo viên sẽ giảm dần vai
trò của mình và tăng dần tính chủ động cho người học để đến bước cuối cùng là
người học hoàn toàn chủ động trong việc phát triển NL của bản thân.
* Bám sát vào cấu trúc năng lực
Xây dựng cấu trúc NL với các kỹ năng, thao tác là giúp cho giáo viên và học
sinh tường minh các thao tác cần có để hình thành nên NL đó. Vì vậy, để phát triển
NL cho HS cần rèn luyện từng kỹ năng/ thao tác, sau đó sẽ rèn luyện tổng hợp tất
6


cả các thao tác để hình thành năng lực tổng hợp ở học sinh.
* Phát triển NL gắn liền với hình thành và phát triển kiến thức cho học sinh
Việc phát triển các NL không thể tách rời với việc hình thành và phát triển
kiến thức cho học sinh. Vì vậy, song song với việc phát triển NL cho người học thì
GV cần phải lưu ý việc hình thành và củng cố các kiến thức cho người học trong
các nội dung học tập. Các nội dung kiến thức vừa là công cụ để phát triển năng lực
vừa là kết quả của quá trình học tập chủ động của học sinh.
* Quá trình phát triển NL gắn liền với quá trình đánh giá sự tiến bộ của học
sinh.
Phát triển NL cần phải tiến hành theo từng giai đoạn, và sau mỗi giai đoạn cần

có sự đánh giá và điều chỉnh. Mỗi giai đoạn cần có sự đánh giá sơ bộ cả về quy
trình phát triển, công cụ phát triển, mức độ đạt được của học sinh theo mỗi tiêu chí
của năng lực.
b. Quy trình phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học Sinh học
Dựa trên quy trình chung phát triển năng lực cho người học của GS.TS Lê
Đình Trung - Phan Thị Thanh Hội chúng tôi xây dựng quy trình phát triển năng
lực giải quyết vấn đề cho HS gồm có 4 bước cơ bản sau:
Bước 1: GV giới thiệu khái quát về năng lực giải quyết vấn đề

Bước 2: GV hướng dẫn HS trải nghiệm hoạt động giải quyết
vấn đề
Bước 3: HS lập kế hoạch và thực hiện giải pháp giải quyết vấn
đề
Bước 4: Đánh giá kết quả hoạt động giải quyết vấn đề
và phát triển năng lực
Sơ đồ 1: Quy trình phát triển năng lực giải quyết vấn đề
Có thể cụ thể hóa một cách chi tiết các bước như sau:
* Bước 1: Giáo viên giới thiệu khái quát về năng lực giải quyết vấn đề
Giáo viên giới thiệu khái quát năng lực giải quyết vấn đề gồm 4 thành tố và 15
chỉ số hành vi cần đạt để học sinh chủ động nắm bắt trước. Đây là phần định
hướng cho học sinh khi bước vào quá trình phát triển năng lực giải quyết vấn đề.
* Bước 2: Giáo viên hướng dẫn học sinh trải nghiệm hoạt động giải quyết vấn
đề: Giáo viên phân tích nội dung bài học, xác định các đơn vị kiến thức có thể xây
7


dựng thành các công cụ như câu hỏi, bài tập, bài tập tình huống, bài toán nhận
thức, dự án học tập, sơ đồ…kết hợp các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực
hướng dẫn học sinh hoạt động giải quyết vấn đề.
Bước 3: Học sinh lập kế hoạch và thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề học

sinh thảo luận, tiến hành hoạt động giải quyết vấn đề theo các bước:

đúng

Tìm hiểu vấn đề

Giải
phá
p
chư
a

Xác định cách thức GQVĐ, tìm giải pháp
Giải pháp đúng

Thực
hiện,
trình
bàylực
giảigiải
pháp
cho vấn
Sơ đồ 2. Các bước
hoạt
động
năng
quyết
vấnđề
đề
Bước 4: Đánh giá hoạt động giải quyết vấn đề và phát triển năng lực

Giáo viên và học sinh đánh giá hoạt động giải quyết vấn đề của học sinh theo
hóa;tích
mởđiểm
rộngđạt
vấnđược
đề và chưa đạt được
tiêu chí sau mỗi lần học sinh hoạtKhái
động,quát
phân
trong quá trình giải quyết vấn đề trên cơ sở đánh giá việc rèn luyện các kĩ năng giải
quyết vấn đề với mục đích vừa phản hồi thông tin để điều chỉnh thao tác, vừa cho
học sinh thấy được sự tiến bộ của mình trong việc sử dụng các kĩ năng, để có động
lực thúc đẩy việc học và phát triển năng lực.
Ví dụ minh họa: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh qua nội
dung “Quần thể tự phối”, chủ đề quần thể (Bài 20, Sinh học 12 nâng cao, trang 82)
Bước 1: Giáo viên giới thiệu khái quát về năng lực giải quyết vấn đề
8


Giáo viên giới thiệu khái quát năng lực giải quyết vấn đề gồm 4 thành tố và 15
chỉ số hành vi cần đạt để học sinh chủ động nắm bắt trước. Đây là phần định
hướng cho học sinh khi bước vào rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề.
Bước 2: Giáo viên hướng dẫn học sinh trải nghiệm hoạt động giải quyết vấn
đề.
- Khi nghiên cứu bài học, giáo viên sẽ thấy nội dung quan trọng của bài là đặc
điểm di truyền trong quần thể tự phối. Với đơn vị kiến thức này có thể tạo ra vấn
đề cần giải quyết cho học sinh dưới dạng bài toán nhận thức như sau:
Bài toán nhận thức: Một quần thể thực vật tự thụ phấn ở thế hệ xuất phát có
100% Aa.
a. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ Fn

b. Em có nhận xét gì từ kết quả trên?
- Giáo viên chia lớp thành các nhóm (mỗi nhóm 5-6 HS), tổ chức học sinh làm
việc với sách giáo khoa, HS hoạt động nhóm hợp tác hoàn thành nhiệm vụ trên.
- Giáo viên hướng dẫn học sinh bằng hệ thống câu hỏi:
1. Phân tích bài toán nhận thức cho biết giả thiết và yêu cầu cần thực hiện là
gì?
2. Thế nào là quần thể tự thụ phấn?
3. Trong quần thể có những kiểu tự thụ phấn nào? Kết quả ở thế hệ con của
các kiểu tự thụ phấn đó?
4. Rút ra nhận xét gì về thành phần kiểu gen và tần số alen qua các thế hệ?
Bước 3: HS lập kế hoạch và thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề.
* Tìm hiểu vấn đề
- Đọc và phân tích bài toán để hiểu rõ giả thiết và yêu cầu của bài toán.
- Giải thích khái niệm quần thể tự thụ phấn.
- Xác định mâu thuẫn qua vấn đề với tri thức bản thân: đó là các em đã biết
cách xác định kiểu gen, tỉ lệ kiểu gen ở các thế hệ con của từng kiểu bố mẹ, ở đây
đòi hỏi phải khái quát thành tỉ lệ kiểu gen ở các thế hệ của cả quần thể (tức là thế
hệ con của tất cả các kiểu bố mẹ).
* Xác định cách thức giải quyết vấn đề, tìm giải pháp: Xác định các kiểu tự
thụ phấn trong quần thể và kết quả của những kiểu tự thụ phấn đó:
Bảng 2. Kết quả các kiểu tự thụ phấn trong quần thể
Các kiểu tự thụ phấn
AA x AA
aa x aa

Thế hệ con
AA
aa
9

1
1
1
AA: Aa: aa
4
2
4

Aa x Aa

- Tỉ lệ một kiểu gen nào đó trong quần thể tự thụ phấn ở một thế hệ sẽ bằng
tổng các tỉ lệ của kiểu gen đó ở thế hệ đang xét do tất cả các kiểu tự thụ phấn tạo
ra.
- Xác định tỉ lệ các kiểu gen trong quần ở các thế hệ cụ thể từ đó khái quát
thành công thức tổng quát cho thế hệ thứ n. Qua đó rút ra được xu hướng di truyền
trong quần thể tự phối
Thực hiện, trình bày giải pháp cho vấn đề : Trình bày lời giải cho bài toán:
Bảng 3. Sự biến đổi về thành phần kiểu gen của QT tự thụ phấn qua các thế hệ
Thế hệ
P
F1
F2
F3
…
Fn

AA
0

Tỉ lệ các kiểu gen
Aa
1

1
21
2
1
1 2
2
2
1
1 3
2
2

1
22

…

…

1
21
2
1
1 2
2
2

1
1 3
2
2

1
21

1

1

1
23

1
2n
2

…
1
2n
2

1

1

b) Nhận xét: n càng lớn thì giá trị

aa
0

2
1
2

n

1

n

càng nhỏ và

1
2 n càng lớn. Như vậy
2

1

qua các thế hệ tự thụ phấn thì tỉ lệ kiểu gen dị hợp Aa càng giảm, đồng thời tỉ lệ
kiểu gen đồng hợp (AA, aa) càng tăng.
Khái quát hóa; mở rộng vấn đề
* Tổng hợp, khái quát hóa hình thành tri thức mới:
+ Quá trình tự phối làm cho quần thể dần dần phân thành các dòng thuần có
kiểu gen khác nhau.
+ Cấu trúc di truyền của quần thể tự phối biến đổi qua các thế hệ theo hướng
giảm dần tỉ lệ kiểu gen dị hợp tử và tăng dần tỉ lệ đồng hợp tử.
+ Quá trình tự phối không làm thay đổi tần số tương đối của các alen.

+ Một quần thể tự phối thế hệ xuất phát có 100%Aa. Cấu trúc di truyền của
10


quần thể ở thế hệ n là:

1
1
1
1 n
n
2 AA: n Aa:
2 aa
2
2
2

1

* Mở rộng vấn đề, phát hiện vấn đề mới:
Xuất phát từ bài toán đã giải ở trên, GV hướng dẫn HS “thử” thay đổi, thêm
bớt,… yếu tố nào đó hay điều kiện của bài toán để phát hiện bài toán tương tự hoặc
tìm thấy bài toán mới theo cách khái quát hóa, cá biệt hóa:
(+) Thay đổi điều kiện bài toán từ thế hệ xuất phát 100% Aa thành thế hệ ban
đầu có đủ 3 kiểu gen AA, Aa, aa bài toán trở thành:
(+) Dạng cụ thể: Một quần thể ở thế hệ ban đầu có cấu trúc di truyền là:
0,1AA: 0,4Aa: 0,5aa. Hãy xác định cấu trúc di truyền của quần thể sau 4 thế hệ
tự phối.
(+) Dạng tổng quát: Một quần thể ở thế hệ ban đầu có cấu trúc di truyền là:
xAA: yAa: zaa. Hãy xác định cấu trúc di truyền của quần thể sau n thế hệ tự phối.

+ Thay đổi điều kiện bài toán từ tự thụ phấn sang giao phối ngẫu nhiên
+ GV hướng dẫn học sinh tự đặt ra vấn đề thực tiễn trong cuộc sống như: Hôn
nhân cận huyết với các bệnh tật di truyền ở đồng bào dân tộc thiểu số .
Bước 4: Đánh giá hoạt động GQVĐ và phát triển năng lực
Các nhóm báo cáo kết quả của nhóm, các nhóm khác nhận xét, bổ sung cho
nhóm bạn.
Giáo viên đánh giá kết quả hoạt động của các nhóm tập trung vào các kỹ năng
của năng lực giải quyết vấn đề đó là: tìm hiểu vấn đề, thiết lập không gian vấn đề,
lập kế hoạch và thực hiện giải pháp, đánh giá và phản ánh giải pháp.
3. Các biện pháp phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
trong dạy học phần Di truyền quần thể, Sinh học 12
Năng lực giải quyết vấn đề được thể hiện qua hoạt động năng lực giải quyết
vấn đề và chính hoạt động giải quyết vấn đề sẽ làm bộc lộ, phát triển năng lực giải
quyết vấn đề. Vì vậy có rất nhiều biện năng lực giải quyết vấn đề năng lực giải
quyết vấn đề cho học sinh. Ở đây, chúng tôi đã sử dụng bài toán nhận thức là
biện pháp nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong quá trình
dạy học phần Di truyền quần thể, Sinh học 12.
Sử dụng bài toán nhận thức là dạng bài tập có sự mâu thuẫn giữa những điều
đã biết và những điều chưa biết làm cho học sinh chú ý và muốn khám phá, tìm tòi
để giải quyết được các vấn đề được nêu ra .
Như vậy bài toán nhận thức vừa có chức năng định hướng tìm tòi, vừa có
11


chức năng tổ chức hoạt động nhận thức, vừa mã hóa để tải được một dung lượng
kiến thức, kĩ năng nhất định. Bài toán nhận thức được gia công sư phạm hợp lí sẽ
là một động lực tâm lí kích thích tìm tòi, tranh cãi tìm cách giải đáp, phát hiện ra
vấn đề mới qua đó rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề.
a. Ví dụ minh họa: Sử dụng bài toán nhận thức nhằm phát triển năng lực giải
quyết vấn đề cho học sinh khi dạy nội dung định luật Hardy - Weinberg

- GV đưa ra bài toán nhận thức sau: Ở thế hệ xuất phát của một quần thể ngẫu
phối có 0,4AA: 0,4Aa: 0,2aa. Xác định thành phần kiểu gen ở thế hệ F 1, F2, Fn. Từ
đó rút ra nhận xét gì?
- GV chia lớp thành các nhóm (mỗi nhóm 5-6 HS), tổ chức học sinh làm việc
với sách giáo khoa.
* Tìm hiểu vấn đề
- GV hướng dẫn HS tìm hiểu vấn đề bằng hệ thống câu hỏi:
1. Thế nào là quần thể ngẫu phối?
2. Trong quần thể có những kiểu giao phối nào? Kết quả ở thế hệ con của
những kiểu giao phối đó?
3. Làm thế nào để tìm thành phần kiểu gen ở thế hệ tiếp theo?
4. Có nhận xét gì về tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể qua các
thế hệ?
- HS nghiên cứu SGK trang 85 và 86, thảo luận nhóm
+ Định nghĩa quần thể ngẫu phối
+ Xác định các kiểu ngẫu phối trong quần thể.
+ Để tìm thành phần kiểu gen của QT ở thế hệ tiếp theo cần tính tần số alen ở
thế hệ trước đó. Sự ngẫu phối ở thế hệ trước thì sự kết hợp ngẫu nhiên của các loại
giao tử đực và cái sẽ tạo ra thế hệ tiếp theo.
* Xác định cách thức GQVĐ, tìm giải pháp
- Xác định tần số alen ở thế hệ xuất phát, từ đó xác định được thành phần kiểu
gen ở thế hệ F1 bằng tích tỉ lệ các giao tử đực mang alen A, a với tỉ lệ các giao tử
cái mang alen A, a.
- Xác định tỉ lệ các kiểu gen trong quần ở các thế hệ cụ thể từ đó khái quát
thành công thức tổng quát khi quần thể đạt trạng thái cân bằng. Qua đó rút ra được
xu hướng di truyền trong quần thể ngẫu phối
* Thực hiện, trình bày giải pháp cho vấn đề
Trình bày lời giải cho bài toán:
Tần số tương đối của các alen ở thế hệ xuất phát:
12

pA = 0,4 +

0, 4
= 0,6 qa = 1 - 0,6 = 0,4
2

Thành phần kiểu gen ở F1:
♀

♂
0,6A
0,4a

0,6A
(0,6)2AA
0,6. 0,4 Aa

0,4a
0,6. 0,4 Aa
(0,4)2 aa

Cấu trúc di truyền của QT ở F1: (0,6)2AA + (2. 0,6. 0,4) Aa + (0,4)2 aa =1
Có dạng: p2AA + 2pq Aa + q2 aa = 1
Tần số các alen ở thế hệ F1:
pA = (0,6)2 +

2.0, 6.0, 4
= 0,6

2

qa = 1- 0,6 = 0,4

Tương tự ta có cấu trúc di truyền của QT ở F2, Fn:
(0,6)2AA + (2. 0,6. 0,4) Aa + (0,4)2 aa =1
Có dạng: p2AA + 2pq Aa + q2 aa = 1
Nhận xét: - Tần số các alen không đổi qua các thế hệ
- Cấu trúc di truyền của quần thể không đổi từ thế hệ F1 trở đi và có dạng:
p2AA + 2pq Aa + q2 aa = 1
* Khái quát hóa; mở rộng vấn đề
- Tổng hợp, khái quát hóa hình thành tri thức mới:
+ Thành phần kiểu gen và tần số tương đối các alen của quần thể ngẫu phối
được ổn định qua các thế hệ trong những điều kiện nhất định.
+ Xét 1 gen với 2 alen, khi QT đạt trạng thái cân bằng Hardy- Weinberg sẽ
thỏa mãn đẳng thức: p2AA + 2pqAa + q2aa =1
Trong đó: p là tần số alen A, q là tần số alen a; p+q =1
+ Nếu quần thể chưa đạt trạng thái cân bằng di truyền thì chỉ cần qua ngẫu
phối quần thể sẽ đạt trạng thái cân bằng ở thế hệ tiếp theo.
b. Một số bài toán nhận thức được thiết kế phát triển năng lực giải quyết
vấn đề cho học sinh trong dạy học phần Di truyền quần thể, Sinh học 12.
Bài toán nhận thức 1. (Chủ đề: Di truyền học quần thể)
Tính tần số tương đối của các alen trong các trường hợp sau:
1. Trong một nhóm 200 người, 160 người có nhóm máu MM, 36 người có
nhóm máu MN và 4 người có nhóm máu NN. Hãy tính tần số alen N, M và tần số
các kiểu gen MM, MN, NN.
2. Một quần thể động vật giao phối có tỉ lệ các kiểu gen:
- Ở giới cái: 0,81AA: 0,18Aa: 0,01aa
13

- Ở giới đực: 0,36AA: 0,48Aa: 0,16aa
3. Một quần thể động vật có vú có thành phần di truyền đối với một gen liên
kết giới tính như sau: Giới đực: 400 XAY, 600XaY
Giới cái: 640XAXA, 320 XAXa, 40 XaXa
Bài toán nhận thức 2. (Chủ đề: Di truyền học quần thể)
Trong một quần thể tự phối ở thế hệ xuất phát có 0,2AA: 0,4Aa: 0,4aa.
1. Tính tần số của A, a.
2. Xác định thành phần kiểu gen ở thế hệ F1, F2, Fn.
3. Giả sử thế hệ ban đầu có cấu trúc di truyền là: xAA: yAa: zaa. Hãy xác định
cấu trúc di truyền của quần thể sau n thế hệ tự phối.
Bài toán nhận thức 3. (Chủ đề Di truyền học quần thể)
Ở một loài thực vật lưỡng bội sinh sản bằng tự thụ phấn, gen A quy định hoa
đỏ trội hoàn toàn so với alen a quy định hoa trắng. Thế hệ xuất phát của một quần
thể loài thực vật này có 100% cây hoa đỏ. Ở thế hệ F2 tỉ lệ cây hoa trắng là 9%.
1. Xác định cấu trúc di truyền ở thế hệ xuất phát.
2. Xác định cấu trúc di truyền ở thế hệ F2.
3. Nếu ở F2, các cá thể giao phấn ngẫu nhiên thì theo lí thuyết tỉ lệ kiểu hình F3
sẽ như thế nào?
Bài toán nhận thức 4. (Chủ đề: Di truyền học quần thể)
Bạch tạng ở người là tính trạng lặn do gen trên NST thường quy định tương
đối hiếm gặp. Trong một quần thể người có tần số người bị bạch tạng là 1/ 10.000.
Giả sử quần thể này cân bằng di truyền thì số người bình thường có mang alen
bạch tạng lại phổ biến (trong 50 người có 1 người mang alen bạch tạng). Điều này
nói lên rằng tần số alen trong quần thể dù nhỏ đến đâu, chúng không tự nhiên mất
đi mà được duy trì từ thế hệ này sang thế hệ khác.
1. Tính tỉ lệ alen a ở những người dị hợp so với alen a ở những người bạch
tạng. Từ đó rút ra kết luận gì ?
2. Tính xác suất để hai người bình thường trong quần thể trên lấy nhau sinh ra
người con đầu lòng bị bệnh bạch tạng.

3. Muốn giảm số người bị bạch tạng trong quần thể trên xuống còn 1/
1.000.000 phải cần tới bao nhiêu thế hệ ?
4. Khi tần số alen bạch tạng trong quần thể càng thấp thì tương quan về tần số
giữa các kiểu gen dị hợp và đồng hợp lặn phản ánh điều gì ?
5. Một cặp vợ chồng đều bị bạch tạng sinh ra một đứa con bình thường. Hãy
đề xuất các cách khác nhau giải thích về hiện tượng này.
14


Bài toán nhận thức 5. (Chủ đề: Di truyền học quần thể)
Chứng mù màu do một alen lặn m liên kết trên NST giới tính X gây ra. Cứ 10
người người có một người nam mắc chứng mù màu. Hãy cho biết:
1. Tỉ lệ nữ bị mù màu.
2. Nếu một nữa số trẻ sinh ra ở mỗi giới tính bị mù màu thì tỉ lệ các cuộc hôn
nhân gây ra hậu quả đó là bao nhiêu?
3. Nếu tất cả trẻ sinh ra đều bình thường thì tỉ lệ các cuộc hôn nhân đó là như
thế nào?
Bài toán nhận thức 6. (Chủ đề: Di truyền học quần thể)
Ở người, tính trạng hói đầu do một gen quy định, Gen B quy định kiểu hình
hói đầu, alen b quy định kiểu hình bình thường. Kiểu gen Bb quy định hói đầu ở
nam và bình thường ở nữ. Trong một quần thể cân bằng di truyền, trung bình cứ
10.000 người thì có 100 người bị hói.
1. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể.
2. Người vợ bị hói đầu kết hôn với người chồng không bị hói ở trong quần thể
này. Xác suất đứa con đầu lòng của họ bị hói đầu là bao nhiêu?
3. Người chồng bị hói đầu kết hôn với người vợ bị hói đầu ở trong quần thể
này. Xác suất đứa con đầu lòng của họ bị hói đầu là bao nhiêu?
4. Người chồng bị hói đầu kết hôn với người vợ không bị hói đầu ở trong
quần thể này. Xác suất đứa con trai đầu lòng của họ bị hói đầu là bao nhiêu?
Bài toán nhận thức 7. (Chủ đề: Di truyền học quần thể)

Giả sử có một quần thể Ong mắt đỏ (là một loài côn trùng ngẫu phối có tác
dụng diệt sâu hại cây trồng) đang ở trạng thái cân bằng di truyền. Trong quần thể
này, có một locut gồm 3 alen: alen A 1 quy định tính trạng cánh có vết xẻ sâu, alen
A2 qui định cánh có vết xẻ nông, còn alen A 3 quy định cánh không có vết xẻ. Các
alen có quan hệ trội, lặn hoàn toàn theo thứ tự A1 > A2 > A3. Ngoài ra, sự có mặt
của các alen này không làm thay đổi sức sống và sinh sản của con vật. Trong 1000
con Ong mắt đỏ phân tích ngẫu nhiên từ quần thể, người ta thấy 250 con cánh
không xẻ, 10 con cánh xẻ sâu. Khi cho lai giữa 10 con cánh xẻ sâu này với các con
cánh không xẻ sinh ra tất cả các cá thể con có cánh xẻ sâu.
1. Tần số kiểu hình cánh xẻ nông được mong đợi trong quần thể này là bao
nhiêu ?
2. Tính tần số về khả năng kết cặp ngẫu nhiên giữa hai cá thể có kiểu hình
cánh xẻ được mong đợi trong quần thể trên.
3. Từ quần thể Ong mắt đỏ trên, người ta chọn ngẫu nhiên 1000 cá thể cánh xẻ
15


nông và đem đến nuôi ở một vùng sinh thái vốn trước đó chưa có loài ong này. Sau
một thời gian, chúng hình thành nên một quần thể mới ở trạng thái cân bằng di
truyền có tỉ lệ kiểu hình cánh xẻ là 84%.
Hãy cho biết tần số mong đợi của các alen trong quần thể mới này là bao
nhiêu? Biết rằng trong điều kiện mới không có đột biến xảy ra.
Bài toán nhận thức 8. (Chủ đề Di truyền học quần thể)
Giả sử một quần thể động vật giao phối ban đầu có tỉ lệ các kiểu gen:
- Ở giới cái: 0,36AA: 0,48Aa: 0,16aa
- Ở giới đực: 0,64AA: 0,32Aa: 0,04aa
1. Xác định cấu trúc di truyền của quần thể ở thế hệ thứ nhất và thứ hai sau
ngẫu phối. Từ đó rút ra nhận xét gì về cấu trúc di truyền của quần thể?
2. Sau khi quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền, do điều kiện sống thay
đổi, những cá thể có kiểu gen aa trở nên không có khả năng sinh sản. Hãy xác định

tần số các alen của quần thể sau 5 thế ngẫu phối.
Bài toán nhận thức 9. (Chủ đề: Di truyền học quần thể)
Ở muỗi sốt xuất huyết Aedes aegypti, bọ gậy bình thường có màu trắng đục.
Tính trạng màu sắc thân bọ gậy do một gen trên NST thường quy định. Một đột
biến lặn ở gen này làm cho bọ gậy có màu đen. Trong một phòng thí nghiệm,
người ta cho giao phối ngẫu nhiên 100 cặp muỗi bố mẹ, thu được 10.000 trứng và
cho nở thành 10.000 bọ gậy, trong số đó có 100 bọ gậy thân đen. Do muốn loại bỏ
đột biến này khỏi quần thể, người ta đã loại đi tất cả số bọ gậy thân đen. Giả sử
rằng không có đột biến mới xảy ra.
1. Xác định tần số các alen quy định màu thân bọ gậy quần thể muỗi bố mẹ.
2. Tần số các alen của quần thể muỗi thay đổi như thế nào sau khi đã loại bỏ
các bọ gậy thân đen?
Bài toán nhận thức 10. (Chủ đề Di truyền học quần thể)
Ở một loài giao phối, gen A quy định thân cao trội hoàn toàn so với alen a quy
định thân thấp; B quy định hoa đỏ trội hoàn toàn so với b quy định hoa trắng; hai
cặp gen này nằm trên hai cặp NST khác nhau. Ở một quần thể đang cân bằng về di
truyền có tần số A là 0,6; a là 0,4 và tần số B là 0,7; b là 0,3.
1. Theo lý thuyết, kiểu gen aaBb ở đời con có tỉ lệ bao nhiêu %?
2. Trong quần thể này, cây có kiểu hình thân cao hoa trắng có tỉ lệ bao nhiêu
%?
C. Thực nghiệm sư phạm
1. Mục đích thực nghiệm
16


Kiểm tra tính hiệu quả của việc dạy học theo kiểu phát triển năng lực giải
quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học phần Di truyền quần thể, Sinh học 12.
2. Đối tượng thực nghiệm
Thực nghiệm được tiến hành trên 2 lớp 12A1 (sĩ số 38) và 12A4 (sĩ số 40),
trường PT Nguyễn Mộng Tuân, 2 lớp trên có trình độ tương đương, lớp 12A4 là

lớp dạy thực nghiệm, còn lớp 12A1 là lớp đối chứng. Lớp 12A4 được dạy theo
phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh, còn lớp 12A1 dạy theo giáo án
truyền thống.
3. Kết quả thực nghiệm
Sau khi dạy theo tiến trình dạy học như giáo án trên tại lớp 12A4 và dạy lớp
12A1 theo giáo án thông thường, tôi thu được kết quả như sau:
Về định tính
Ở lớp thực nghiệm, học sinh cảm thấy hứng thú hơn vì thấy mình được bày tỏ
quan điểm về các vấn đề nhận thức bài toán thông qua bài luận và thảo luận nhóm.
Chính nhờ quá trình tự tìm tòi, nghiên cứu và viết bài luận, học sinh đã rèn luyện
được kĩ năng trình bày, sự tự tin và nhiều kĩ năng khác.
Qua việc trình bày kết quả nghiên cứu, tìm tòi của tổ, nhóm đồng thời qua thảo
luận nhóm học sinh rèn luyện được các kĩ năng sống cơ bản, cần thiết như: kĩ năng
tự nhận thức, kĩ năng tìm kiếm và xử lí thông tin, kĩ năng lắng nghe tích cực, kĩ
năng đảm nhận trách nhiệm, kĩ năng ra quyết định, kĩ năng hợp tác, kĩ năng ứng
phó với sự căng thẳng, kĩ năng kiểm soát cảm xúc, kĩ năng thể hiện sự tự tin, kĩ
năng thương lượng, kĩ năng thể hiện sự thông cảm...
Từ đó, học sinh nhận thức sâu sắc hơn về các vấn đề di truyền quần thể như
quần thể tự phối, quần thể giao phối; cách xác định quần thể tự phối, giao phối,
định luật Hacdi-Vanbec từ đó học sinh xác định tần số alen, kiểu gen, kiểu
hình…….
Còn ở lớp đối chứng, học sinh trình bày thiếu tự tin, không mạnh dạn, thiếu
quyết đoán khi thể hiện quan điểm của mình về các vấn đề di truyền quần thể.
Trong thảo luận nhóm, kĩ năng lắng nghe tích cực, hợp tác, thương lượng... thể
hiện không rõ ở mỗi thành viên nhóm. Sự nhìn nhận vấn đề di truyền quần thể
quần thể tự phối, quần thể giao phối... chưa toàn diện dẫn đến sự không thống nhất
ý kiến thảo luận trong nhóm, các ý kiến rời rạc và trái ngược nhau. Như vậy, nếu
không được chuẩn bị trước bằng bài luận ngắn và các kiến thức liên môn thì hiệu
quả học tập thấp hơn.
Về định lượng.

17


Qua xử lí số liệu chúng tôi thu được kết quả sau:

Trước thực nghiệm
Sau thực nghiệm
Số HS trả lời
Số HS trả lời
Số HS trả lời
Số HS trả lời
đúng lớp 12 A1
đúng lớp 12A4
đúng lớp 12A1
đúng lớp 12A4
VD 1
76.7%
79.1%
86.0%
98.0%
VD 2
62.8%
60.5%
72.1%
90.1%
Bảng phần trăm số HS trả lời đúng trước và sau thực nghiệm.
Qua bảng trên, chúng ta thấy: Tỉ lệ phần trăm số học sinh trả lời đúng sau thực
nghiệm ở cả 2 lớp 12A1 và 12A4 đều cao hơn so với trước thực nghiệm. Tuy
nhiên, ở lớp 12A4, sau thực nghiệm tỉ lệ học sinh trả lời đúng cao hơn rất nhiều so
với lớp đối chứng. Điều đó chứng tỏ nếu thiết kế giáo án theo hướng phát triển

năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học sẽ giúp học sinh lĩnh hội tri
thức hiệu quả hơn.
PHẦN 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. KẾT LUẬN
Thực hiện nhiệm vụ của đề tài, chúng tôi đã đạt được những kết quả sau:
1.1. Cơ sở lý luận của đề tài làm rõ: khái niệm năng lực, năng lực giải quyết
vấn đề; cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề; vai trò của bài toán nhận thức, dự
án học tập trong việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề. Cơ sở thực tiễn của đề
tài khẳng định việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy
học Sinh học ở THPT hiện nay chưa được chú trọng, còn rất hạn chế mặc dù vấn
đề phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh là rất quan trọng đáp ứng mục
tiêu, chương trình giáo dục theo hướng tiếp cận năng lực.
1.2. Phân tích cấu trúc, nội dung phần Di truyền học quần thể, từ đó xác định
được nội dung kiến thức có thể thiết kế được các bài toán nhận thức nhằm phát
triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
1.3. Xây dựng được quy trình phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy
học Sinh học bao gồm 4 bước: (1) Giáo viên giới thiệu khái quát về năng lực giải
quyết vấn đề; (2) Giáo viên hướng dẫn học sinh trải nghiệm hoạt động giải quyết
vấn đề; (3) Học sinh lập kế hoạch và thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề; (4)
Đánh giá kết quả hoạt động giải quyết vấn đề và phát triển năng lực.
1.4. Hoạt động giải quyết vấn đề bao gồm các bước: (1) Tìm hiểu vấn đề; (2)
Xác định cách thức giải quyết vấn đề, tìm giải pháp; (3) Thực hiện, trình bày giải
pháp cho vấn đề; (4) Khái quát hóa, mở rộng vấn đề.
1.5. Thiết kế được bài toán nhận thức thuộc chủ đề để dạy học phần Di truyền
học quần thể nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
18


1.6. Xây dựng được các tiêu chí đánh giá đối với năng lực giải quyết vấn đề
của học sinh trong dạy học Sinh học phần Di truyền học nói riêng và Sinh học ở

THPT nói chung.
1.7. Tổ chức thực nghiệm sư phạm tại trường PT Nguyễn Mộng Tuân kết quả
thu được bước đầu đánh giá được hiệu quả của biện pháp sử dụng bài toán nhận
thức, dự án học tập trong phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh, khẳng
định tính đúng đắn của giả thuyết khoa học của đề tài nghiên cứu.
2. KIẾN NGHỊ
2.1. Cần có kế hoạch bồi dưỡng kỹ năng sử dụng các biện pháp, phương pháp
dạy học nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh nói riêng và phát
triển năng lực của học sinh nói chung cho giáo viên môn Sinh học ở THPT để nâng
cao năng lực chuyên môn, góp phần nâng cao chất lượng dạy học Sinh học.
2.2. Do hạn chế về thời gian và điều kiện, đề tài mới đi sâu vào biện pháp sử
dụng bài toán nhận thức để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong
phạm vi chủ đề của phần Di truyền học quần thể, Sinh học 12. Hy vọng rằng trong
thời gian tới sẽ có những nghiên cứu bổ sung và triển khai ứng dụng đại trà kết quả
nghiên cứu theo hướng này.

19