Phát triển năng lực hệ thống hóa kiến thức cho học sinh bằng biện pháp khái quát hóa trong dạy học phần hai sinh học tế bào sinh học 10, trung học phổ thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN QUỲ NH ANH

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC
CHO HỌC SINH BẰNG BIỆN PHÁP KHÁI QUÁ T HÓA
TRONG DẠY HỌC PHẦN HAI : SINH HỌC TẾ BÀ O
SINH HỌC 10, TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM SINH HỌC

HÀ NỘI - 2013

1


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN QUỲ NH ANH

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC
CHO HỌC SINH BẰNG BIỆN PHÁP KHÁI QUÁ T HÓA
TRONG DẠY HỌC PHẦN HAI: SINH HỌC TẾ BÀ O
SINH HỌC 10, TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM SINH HỌC
CHUYÊN NGÀNH: LÍ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC
(BỘ MÔN SINH HỌC)
MÃ SỐ: 60 14 10

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Đƣ́c Thành

HÀ NỘI - 2013

2


LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám hiệu, các thầy cô giáo trƣờng Đại
học giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi cho em
hoàn thành luận văn.
Bằng tấm lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn thầy giáo
hƣớng dẫn khoa học PGS.TS. Nguyễn Đức Thành- ngƣời đã tận tình chỉ dẫn
em trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Xin cảm ơn sự giúp đỡ của Ban giám hiệu, các thầy cô trong tổ Sinh Kĩ thuật nông nghiệp và các em học sinh trƣờng THPT Sơn Tây, trƣờng
THPT Tùng Thiện, trƣờng THPT Xuân Khanh, thị xã Sơn Tây, thành phố Hà
Nội đã giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu luận văn, đặc biệt trong quá
trình thực nghiệm sƣ phạm.
Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ tôi
trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng, nhƣng vì thời gian có hạn nên luận văn
không thể tránh khỏi thiếu sót, tác giả kính mong đƣợc sự góp ý của các thầy
cô giáo và các bạn đồng nghiệp.
Trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, tháng 11 năm 2013
Tác giả luận văn

Nguyễn Quỳnh Anh

3


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt

Nghĩa của chữ viết tắt

1

ĐC

Đối chứng

2

ĐHQGHN

Đại học Quốc Gia Hà Nội

3

GV

Giáo viên

4

HS

Học Sinh

5

HTH

Hệ thống hóa

6

HTHKT

Hệ thống hóa kiến thức

7

KQH

Khái quát hóa

8

NST

Nhiễm sắc thể

9

PPDH

Phƣơng pháp dạy học

10

SGK

Sách giáo khoa

11

SGV

Sách giáo viên

12

TB

Tế bào

13

THPT

Trung học phổ thông

14

TN

Thực nghiệm

STT

4


DANH MỤC CÁC BẢNG

STT
1

TÊN BẢNG

TRANG

Bảng 1.1. Kết quả điều tra nhận thức của giáo viên về phát

20

triển năng lực hệ thống hóa kiến thức ở học sinh
2

Bảng 1.2. Kết quả điều tra những biện pháp giáo viên sử

21

dụng để hƣớng dẫn học sinh hệ thống hóa kiến thức
3

Bảng 1.3. Kết quả điều tra khả năng hệ thống hóa kiến thức

22

của học sinh trong quá trình học tập môn sinh học
4

Bảng 2.1. Đặc điểm của nhâ ̣p bào và xuấ t bào

34

5

Bảng 2.2. So sánh cấu trúc tế bào nhân sơ và tế bào nhân

39

thực
6

Bảng 2.3. Đặc điểm của quá trình đƣờng phân và chu trình

48

Crep
7

Bảng 2.4. Đặc điểm khác nhau giƣ̃a nguyên phân và giảm

53

phân
8

Bảng 3.1. Kết quả tổng hợp điểm 3 bài kiểm tra trong thực

59

nghiệm
9

Bảng 3.2. Bảng tần suất (fi%): % số học sinh đạt điểm xi

60

10

Bảng 3.3. Bảng tần suất hội tụ tiến (fi%

61

): ( % số học

sinh đạt điểm xi trở lên)
11

Bảng 3.4. Các tham số đặc trƣng trong thực nghiệm

62

12

Bảng 3.5. Kết quả tổng hợp điểm 2 bài kiểm tra sau thực

64

nghiệm
15

Bảng 3.6. Bảng tần suất (fi%): % số học sinh đạt điểm xi

65

16

Bảng 3.7. Bảng tần suất hội tụ tiến (fi% ): (% số học sinh

66

đạt điểm xi trở lên)

5


17

Bảng 3.8. Các tham số đặc trƣng sau thực nghiệm

67

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ

STT

TÊN SƠ ĐỒ

TRANG

1

Sơ đồ 2.1. Qui trình hình thành năng lực hệ thống hóa kiến

30

thức
2

Sơ đồ 2.2. Qui trình lập bảng hệ thống hóa kiến thức

35

3

Sơ đồ 2.3. Hệ thống hóa kiến thức thành phần hóa học của

46

tế bào
4

Sơ đồ 2.4. Các loại cacbohiđrat ( saccarit)

50

5

Sơ đồ 2.5. Hệ thống kiến thức về axit nuclêic

55

6


DANH MỤC CÁC HÌNH
STT

HÌNH

TRANG

1

Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn tần suất điểm trong thực nghiệm

63

2

Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn tần suất hội tụ tiến trong thực

63

nghiệm
3

Hình 3.3. Đồ thị biểu diễn tần suất điểm sau thực nghiệm

68

4

Hình 3.4. Đồ thị biểu diễn tần suất hội tụ tiến sau thực

68

nghiệm

7


MỤC LỤC
Lời cảm ơn ......................................................................................................... i
Danh mục các từ viết tắt.................................................................................... ii
Danh mục các bảng .......................................................................................... ii
Danh mục các sơ đồ ......................................................................................... iv
Danh mục các hình ............................................................................................ v
Mục lục ............................................................................................................. vi
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ................. 8

1.1. Tổng quan về quá trình nghiên cứu có liên quan đến đề tài ...................... 8
1.1.1. Trên thế giới ............................................................................................ 8
1.1.2. Ở Việt Nam ............................................................................................. 9
1.2. Cơ sở lí luận ............................................................................................. 11
1.2.1. Hệ thống hóa kiến thức ......................................................................... 11
1.2.2. Khái niệm năng lực……………………………………………….......13
1.2.3. Khái niệm năng lực hệ thống hóa kiến thức và phát triển năng lực hệ
thống hóa kiến thức ......................................................................................... 14
1.2.4. Khái quát hóa ........................................................................................ 16
1.3. Cơ sở thực tiễn ........................................................................................ 19
1.3.1. Phƣơng pháp xác định thực trạng ......................................................... 19
1.3.2. Nội dung xác định thực trạng ................................................................ 19
1.3.3. Kết quả của xác định thực trạng............................................................ 19
Chƣơng 2. SỬ DỤNG BIỆN PHÁP KHÁI QUÁT HÓA ĐỂ PHÁT
TRIỂN NĂNG LỰC HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC CHO HỌC SINH
TRONG DẠY HỌC PHẦN HAI: SINH HỌC TẾ BÀO- SINH HỌC 10,
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG....................................................................... 25
2.1. Mục tiêu phần hai: sinh học tế bào- sinh học 10, trung học phổ thông....25

8


2.1.1. Chuẩn kiến thức, kĩ năng phần hai: sinh học tế bào- sinh học 10, trung
học phổ thông……………..…………………………………………………25
2.1.2. Tiềm năng phát triển năng lực hệ thống hóa kiến thức......................... 27
2.2. Phát triển năng lực hệ thống hóa kiến thức trong dạy học phần hai: sinh
học tế bào- sinh học 10, trung học phổ thông. ................................................ 28
2.2.1. Nguyên tắc phát triển năng lực hệ thống hóa kiến thức. ...................... 28
2.2.2. Qui trình hình thành năng lực hệ thống hóa kiến thức…………….….30
2.2.3. Sử dụng biện pháp khái quát hóa trong lập bảng, sơ đồ hệ thống hóa

kiến thức phần hai: sinh học tế bào- sinh học 10, trung học phổ thông……..34
2.2.4 Phát triển năng lực hệ thống hóa kiến thức trong hình thành kiến thức
mới ................................................................................................................... 48
2.2.5 Phát triển năng lực hệ thống hóa kiến thức trong củng cố, hoàn thiện
kiến thức .......................................................................................................... 51
2.3. Một số giáo án thực nghiệm. .................................................................... 56
Chƣơng 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM .................................................... 57
3.1. Mục đích thực nghiệm ............................................................................. 57
3.2. Nội dung thực nghiệm.............................................................................. 57
3.2.1. Các bài thực nghiệm.............................................................................. 57
3.2.2. Các chỉ tiêu đo năng lực hệ thống hóa kiển thức .................................. 57
3.3. Phƣơng pháp thƣ̣c nghiê ̣m ....................................................................... 57
3.3.1. Chọn trƣờng, chọn lớp và giáo viên thƣ̣c nghiê ̣m ................................ 57
3.3.2. Bố trí thực nghiệm ................................................................................ 58
3.4. Kế t quả thực nghiê ̣m ................................................................................ 59
3.4.1. Kêt quả định lƣợng .............................................................................. 59
3.4.2. Kết quả định tính ................................................................................... 69
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ............................................................... 78
1. Kết luận.......................................................................................................78
2. Khuyến nghị................................................................................................79

9


TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 80
PHỤ LỤC ....................................................................................................... 82

10

MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
1.1. Xuất phát từ chủ trương đổi mới phương pháp daỵ hoc̣ c ủa Bộ giáo
dục và đào tạo.
Những năm gần đây, trên thế giới có sự phát triển mạnh mẽ của khoa học
công nghệ, nhiều lí thuyết, thành tựu mới có khả năng ứng dụng cao vào thực
tế ra đời. Nƣớc ta đang trong giai đoạn công nghiệp hóa – hiện đại hóa với
mục tiêu: Đến năm 2020 Việt nam từ một nƣớc nông nghiệp về cơ bản trở
thành một nƣớc công nghiệp, hội nhập với cộng đồng quốc tế. Nhân tố quyết
định của công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập quốc tế là con
ngƣời có năng lực. Chính lí do trên đã đặt cho ngành giáo dục một nhiệm vụ
quan trọng là: Đào tạo nhân lực đảm bảo yêu cầu của thời kì hội nhập, muốn
vậy việc đào tạo phải bắt đầu từ bậc phổ thông. Đây là vấn đề không phải của
riêng nƣớc ta mà đang đƣợc quan tâm ở mọi quốc gia trong chiến lƣợc phát
triển nguồn nhân lực con ngƣời phục vụ các mục tiêu kinh tế - xã hội.
Trong nghị quyết số 40/2000/QH 10, ngày 09 tháng 12 năm 2000 của
Quốc hội khóa 10 về đổi mới chƣơng trình giáo dục THPT đã khẳng định :
Mục tiêu của đổi mới giáo dục phổ thông lần này là “ Xây dựng nội dung
chƣơng trình, phƣơng pháp giáo dục, SGK phổ thông mới nhằm nâng cao
chất lƣợng giáo dục toàn diện thế hệ trẻ, đáp ứng yêu cầu phát triển nguồn
nhân lực phục vụ công nghiệp hóa , hiện đại hóa đất nƣớc, phù hợp với thực
tiễn và truyền thống Việt Nam, tiếp cận trình độ giáo dục THPT ở các nƣớc
phát triển trong khu vực và trên thế giới”.
Cùng với sự đổi mới nội dung, PPDH cũng cần phải đƣợc đổi mới. Luật
giáo dục (2005) khoản 2 điều 28 đã ghi rõ: “Phƣơng pháp dạy học phổ thông
phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp
với từng đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dƣỡng phƣơng pháp tự học,
rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm,

11

đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS” [22]. Ngành Giáo dục và Đào tạo
đã và đang tiến hành tốt yêu cầu đổi mới chƣơng trình, nội dung SGK và đổi
mới PPDH. Đổi mới PPDH là cốt lõi và cần thiết, nhƣng đổi mới nhƣ thế nào
để khơi d ậy đƣợc năng lực học tập của tất cả các đối tƣợng HS? Có thể nói
mấu chốt của đổi mới PPDH là tiến tới hoạt động hóa HS, biến HS thành
những chủ thể có khả năng lĩnh hội kiến thức một cách độc lập, chủ động,
sáng tạo. Mặt khác những kết quả nghiên cứu cho thấy với sự bùng nổ của
công nghệ thông tin, HS tiếp cận với chi thức nhân loại qua rất nhiều kênh
thông tin. HS trở nên năng động hơn, hay tìm tòi khám phá. Vì vậy PPDH
theo kiểu truyền thống kiểu “ thầy truyền đạt, trò tiếp thu” không còn phù hợp,
cần phải đƣợc thay đổi. Xu hƣớng chung của PPDH trên thế giới hiện nay là
biến chủ thể nhận thức thành chủ thể hành động. GV là ngƣời chỉ đạo, điều
khiển để HS tự lĩnh hội kiến thức. Quan điểm của PPDH tích cực là “ thầy
thiết kế- trò thi công” và quá trình dạy học là dạy cách học chứ không chỉ dạy
kiến thức.
1.2. Xuất phát từ vai trò của viê ̣c hê ̣ thố ng hóa kiế n thức trong dạy học.
Để học sinh chủ động, tích cực, sáng tạo trong học tập thì tất yếu phải đổi
mới PPDH. HS nắm vững đƣợc kiến thức là phải giải thích đƣợc đặc điểm
bản chất, xác định đƣợc mối quan hệ giữa các yếu tố cấu trúc và sắp xếp kiến
thức theo một trình tự có hệ thống.
Sinh học là một môn khoa học về sự sống, trong những năm qua Sinh học
phát triển vô cùng mạnh mẽ, đã tích lũy đƣợc một khối lƣợng lớn các tài liệu
có tính chất sự kiện, hình thành những quan điểm khoa học có tính chất
phƣơng pháp luận. Một trong những quan điểm quan trọng là quan điểm hệ
thống. Trong nhà trƣờng việc xây dựng hệ thống kiến thức sinh học cần đƣợc
nhận thức nhƣ một cách tiếp cận mới trong mục tiêu đào tạo.
Hệ thống hóa kiến thức có tác dụng làm phong phú thêm kiến thức đã
học bằng một tƣ tƣởng mới, xem xét, giải quyết các vấn đề đã học dƣới một

12


góc độ mới. HTHKT không những hình thành đƣợc kiến thức mới, củng cố
kiến thức đã đƣợc học mà còn sắp xếp chúng thành một hệ thống chặt chẽ
giúp lí giải đƣợc quá trình phát triển của kiến thức.
1.3. Xuất phát từ thực traṇ g năng lực hê ̣ thố ng hóa kiế n thức của học sinh.
Thực tế cho thấy với môn Sinh học, nhiều GV chƣa tích cực đổi mới
phƣơng pháp dạy học.Về phía HS, nhìn chung đa số các em coi môn Sinh học
là môn phụ nên không chú trọng lắm. HS chƣa tích cực chủ động sáng tạo
lĩnh hội tri thức mới, rất ít nghiên cứu SGK và đọc tài liệu liên quan đến môn
sinh học. Qua tìm hiểu thực trạng năng lực HTHKT ở một số trƣờng phổ
thông chúng tôi thấy năng lực HTHKT ở HS còn yếu, GV chƣa quan tâm đầy
đủ để phát triển năng lực này cho HS.
1.4. Xuất phát từ đăc̣ điểm nôị dung kiế n thức phầ n hai : sinh hoc̣ tế bào sinh học 10, trung học phổ thông.
Ngày nay, Sinh học hiện đại không chỉ dừng lại ở các sự kiện mô tả hiện
tƣợng, đối tƣợng sống mà đang bƣớc vào giai đoạn phát triển lí thuyết. Đặc
điểm của Sinh học hiện đại là mức độ khái quát cao của các lí thuyết về thế
giới sống. Điều này buộc phải có những thay đổi cơ bản nội dung Sinh học
trong chƣơng trình phổ thông cho phù hợp với nội dung và yêu cầu của thời
đại. Chƣơng trình Sinh học THPT mới do Bộ giáo dục và đào tạo ban hành
tháng 11 năm 2002 đã đƣợc thiết kế theo quan điểm tiếp cận hệ thống từ Sinh
học tế bào (lớp 10) lên sinh học cơ thể (lớp 11) đến sinh học cấp trên cơ thể
(lớp 12).
Kiến thức về tế bào đƣợc trình bày thể hiện hai vấn đề cơ bản có quan hệ
chặt chẽ đó là cấu trúc và chức năng. Cấu trúc tế bào đƣợc tìm hiểu từ các
phân tử, các đại phân tử, các bào quan. Bên cạnh đó SGK cũng đã đã đề cập
đến sự chuyển hóa vật chất và năng lƣợng, sinh trƣởng và sinh sản của tế bào.
Nội dung chƣơng trình phần hai: sinh học tế bào - sinh học 10,THPT là những

kiến thức đại cƣơng về tế bào - cấp tổ chức cơ bản của các cơ thể sống, đây

13


là phần kiến thức cơ bản, có tính hệ thống khái quát cao.
Từ những lí do trên chúng tôi chọn đề tài “ Phát triể n năng lƣ̣c hê ̣thố ng
hóa kiến thức cho học sinh bằng bi ện pháp khái quát hóa trong dạy học
phầ n hai: sinh ho ̣c tế bào - sinh ho ̣c 10, trung ho ̣c phổ thông”.
2. Mục đích nghiên cứu
Phát triển ở học sinh năng lƣ̣c hê ̣ thố ng hóa kiế n thƣ́c

nhằ m góp phần

nâng cao chấ t lƣơ ̣ng da ̣y ho ̣c phần hai: sinh ho ̣c tế bào - sinh ho ̣c 10, THPT.
3. Giả thuyết khoa học
Năng lƣ̣c hê ̣ thố ng hóa kiế n thƣ́c của HS có thể đƣơ ̣c phát triể n nế u sƣ̉
dụng biện pháp khái quát hóa trong dạy học phần hai: sinh ho ̣c tế bào - sinh
học 10, THPT.
4. Đối tƣợng, khách thể nghiên cứu
4.1. Đối tượng nghiên cứu: năng lƣ̣c hê ̣ thố ng hóa kiế n thƣ́c và bi ện pháp
hình thành.
4.2. Khách thể nghiên cứu: HS lớp 10 trƣờng THPT Sơn Tây , THPT Tùng
Thiê ̣n.
5. Vấn đề nghiên cứu
Hê ̣ thố ng hóa kiế n thƣ́c là năng l ực học tập cơ bản, vậy bằng cách nào
phát triển ở học sinh năng lực học tập này?
6. Nhiêm
̣ vu ̣ nghiên cƣ́u
6.1. Hê ̣ thố ng hóa cơ sở lí luận về năng lực hê ̣ thố ng hóa, khái quát hóa.

6.2. Tìm hiểu thực traṇ g về năng lực hê ̣ t hố ng hóa kiế n thức của học sinh
và biện pháp phát triển năng lực hệ thống hóa của giáo viên hiện nay
.
6.3. Phân tích nội dung phầ n hai: sinh hoc̣ tế bào - sinh học 10, THPT làm
cơ sở đề xuất biện pháp hướng dẫn học sinh hê ̣ thố ng hóa kiến thức.
6.4. Sử dụng biê ̣n pháp khái quát hóa để phát triển năng lực hê ̣ thố ng kiế n
thức trong daỵ học phầ n hai: sinh hoc̣ tế bào - sinh học 10, THPT.
6.5. Thiết kế giáo án có sử dụng biện pháp khái quát hóa để phát triển năng

14


lực hê ̣ thố ng hóa kiế n thức.
6.6. Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra giả thuyế t của đề tài.
7. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu phát triển năng lực hệ thống hóa kiến thức cho HS bằ ng biê ̣n
pháp khái quát hóa trong hoạt độn g da ̣y ho ̣c phầ n hai: sinh ho ̣c tế bào - Sinh
học 10, THPT ở một số trƣờng THPT tại Thị xã Sơn Tây – thành phố Hà Nội.
8. Ý nghĩa lí luận và thực tiễn của đề tài
8.1. Ý nghĩa lý luận của đề tài
Đề tài nghiên cứu sẽ góp phần hoàn thiện lí luâ ̣n về phƣơng pháp da ̣y
học đặc biệt là phƣơng pháp phát triển năng lực hệ thống hóa.
8.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần phát triể n năng lƣ̣c h ệ
thống hóa kiế n thƣ́c cho HS trong dạy học phầ n hai: sinh học tế bào - sinh ho ̣c
10 nói riêng và Sinh học nói chung, đáp ứng chủ trƣơng đổi mới PPDH.
Giáo án thực nghiệm có th ể đƣợc sử dụng làm tài liệu tham khảo trong
nghiên cứu, giảng dạy phầ n hai: sinh học tế bào - sinh hoc̣ 10, THPT
9. Phƣơng pháp nghiên cứu
Luận văn sử dụng một số phƣơng pháp nghiên cứu sau:

9.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyế t
Nghiên cứu tài liệu lí luận dạy học Sinh học , tài liệu v ề phát triển năng
lƣ̣c HTHKT, tài liệu về khái quát hóa trong dạy học môn Sinh học.
Phân tích chƣơng trình, nội dung kiến thức phầ n hai: sinh ho ̣c tế bào Sinh học 10, THPT.
9.2. Phương pháp điều tra: tìm hiểu thực trạng năng lực hệ thống hóa kiến
thƣ́c của ho ̣c sinh, nhâ ̣n thƣ́c của GV về phát triể n năng lƣ̣c hê ̣ thố ng hóa kiế n
thƣ́c và biê ̣n pháp phát triể n năng hê ̣ thố ng hóa kiế n thƣ́c cho HS
9.3. Phương pháp thực nghiệm: thƣ̣c nghiê ̣m sƣ pha ̣m nhằ m kiể m tra giả
thuyế t khoa ho ̣c đã đă ̣t ra.

15


9.4. Phương pháp xử lí số liệu: sƣ̉ du ̣ng các tham số thố ng kê

+ Điểm trung bình cộng:

1 n
x   xi . fi
n i 1

(1)

Trong đó xi là điểm bài kiểm tra theo thang điểm 10 (0≤ xi ≤ 10),
fi là số bài kiểm tra đạt điểm xi;
n là tổng số bài kiểm tra

1 n
s   ( x1  x)2 . fi
n i 1

2

+ Phƣơng sai:

(2)

Phƣơng sai của một mẫu là trung bình độ lệnh bình phƣơng của các số
liệu so với giá trị trung bình cộng.
+ Độ lệch chuẩn biểu thị mức độ phân tán của các số liệu quanh giá trị
trung bình cộng.

s

s2

(3)

+ Sai số trung bình cộng (m): biểu thị trung bình phân tán của các giá trị
kết quả nghiên cứu.

m

s
n

+ Hệ số biến thiên: Cv (%) : để so sánh hai tập hợp có

Cv (%) 
Trong đó:

s
100
x

(4)

x

khác nhau

(5)

Cv = 0 -10% dao động nhỏ tin cậy lớn
Cv = 10 – 30% dao động trung bình, độ tin cậy trung bình
Cv = 30 – 100% dao động lớn, độ tin cậy nhỏ.

+ Kiểm định độ tin cậy về chênh lệch của hai giá trị trung bình cộng của
lớp TN và lớp ĐC bằng đại lƣợng kiểm định td theo công thức:

16


td 

x1  x2
s12
s22

n1
n2

(6)

Giá trị tα tra trong bảng phân phối student với α= 0,05 và bậc tự do f =
n1+ n2 – 2.
Nếu  td  t thì sự sai khác của giá trị trung bình thực nghiệm và đối
chứng là có ý nghĩa.
Chú thích:
xi là điểm bài kiểm tra, trong đó 0 ≤ xi ≤ 10 đặc trƣng cho phổ phân bố
điểm của bài kiểm tra.
n1, n2 là số học sinh đƣợc kiểm tra ở lớp TN và lớp ĐC.

s12 , s22

là phƣơng sai về điểm kiểm tra của lớp TN và lớp ĐC.

x1 , x2 là điểm trung bình kiểm tra của lớp TN và lớp ĐC.
fi là số bài kiểm tra đạt điểm xi
+ Hiệu trung bình: (dtn- đc): So sánh điểm trung bình cộng của nhóm lớp
đối chứng và lớp thực nghiệm trong các lần kiểm tra
dtn- đc = x1  x2

(7)

10. Cấ u trúc của luâ ̣n 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:
Chƣơng 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài
Chƣơng 2: Sƣ̉ du ̣ng biê ̣n pháp khái quát hóa để ph át triển năng lực hệ
thố ng hóa kiế n thƣ́c cho ho ̣c sinh trong da ̣y ho ̣c phầ n hai: sinh ho ̣c tế bào- sinh

học 10, trung ho ̣c phổ thông
Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm

17


CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦ A ĐỀ TÀ I
1.1 Tổng quan về quá trình nghiên cứu có liên quan đến đề tài
1.1.1. Trên thế giới
Hệ thống hóa kiến thức đƣợc quan tâm từ rất sớm, đến cuối thế kỉ XIX,
Carl Penrson đã đƣa ra kĩ thuật thống kê về sự tƣơng quan giúp cho việc khảo
sát sự khác biệt giữa các cá thể đƣợc nhanh chóng và chính xác.
HTHKT có cơ sở khoa học là lý thuyết Graph. Xét về mặt lịch sử, lý
thuyết Graph ra đời cách đây 200 năm trong quá trình giải các bài toán đố.
Trong thời gian rất lâu, nó ở ngoài lề phƣơng hƣớng chính của các nhà bác
học. Đến những năm 30 của thế kỷ XX lý thuyết Graph mới đƣợc xem nhƣ
một ngành toán học riêng biệt và đƣợc trình bày lần đầu tiên trong công trình
của Komig – nhà toán học Hungari.
Graph mang lại nhiều ứng dụng không chỉ riêng trong lĩnh vực toán học
mà còn trong khoa học giáo dục. Điều này thể hiện rõ nhất trong công trình
nghiên cứu của Claudge – Berge (1985), cuốn “Lý thuyết Graph và những
ứng dụng của nó”. Trong cuốn sách này tác giả đã trình bày những khái niệm
và định lí toán học cơ bản của lý thuyết Graph, đặc biệt là ứng dụng của lý
thuyết Graph trong nhiều lĩnh vực khác.
Quan điểm hệ thống và cấu trúc hệ thống đã đƣợc đề cập tới trong triết
học. Trong các lĩnh vực khác nhau về sinh học đã có nhiều ý kiến của các nhà
khoa học đề cập đến bản chất, vai trò của nhận thức, của tiếp cận cấu trúc hệ
thống. Lý thuyết hệ thống đƣợc đề xƣớng năm 1940 bởi nhà sinh học Ludwig
Von Bertalanffy để mô tả các hệ thống mở và các trạng thái cân bằng động.

Từ lĩnh vực sinh học các nguyên tắc này đƣợc chuyển sang giải quyết vấn đề
kỹ thuật và quản lí xã hội.
Kodolova T.A (1978) với công trình: “Các biện pháp sƣ phạm để dạy học
sinh cuối cấp về mối quan hệ giữa sự kiện và lí thuyết”. Trong đó tác giả đã

18


đƣa ra một số kĩ thuật dạy học rèn cho HS năng lực tự học, khả năng khái
quát hóa nội dung học tập.
Hiện nay một trong những công cụ để HTHKT thƣờng xuyên đƣợc đề
cập tới đó là bản đồ tƣ duy của Tony Buzan. Ông chuyển bản đồ tƣ duy đến
Việt Nam với một thông điệp: “Tôi muốn chia sẻ cùng các bạn bí quyết để tƣ
duy nhanh chóng, linh hoạt, qua đó bạn có thể sáng tạo và đổi mới không
ngừng trong công việc và cuộc sống”.
Tác giả V.V. Đavƣđôv ( 2000) trong cuốn “ Các dạng khái quát hóa trong
dạy học” đã trình bày một số dạng khái quát làm cơ sở cho việc hệ thống hóa
kiến thức trong dạy học.[19]
1.1.2. Ở Việt Nam
Ở Việt Nam, từ năm 1971 giáo sƣ Nguyễn Ngọc Quang là ngƣời đầu tiên
nghiên cứu vận dụng lí thuyết graph vào dạy học. Theo ông sở dĩ có thể
chuyển graph của lí thuyết toán thành graph trong dạy học là vì graph có ƣu
thế đặc biệt trong việc mô hình hóa cấu trúc của các hoạt động từ đơn giản
đến phức tạp, lại vừa có tính trực quan , cụ thể.
Nguyễn Kì (1994), Phƣơng pháp dạy học tích cực, trong tài liệu này, tác
giả Nguyễn Kì đã xem HTH nhƣ là một biện pháp hữu hiệu để thực hiện dạy
học theo phƣơng pháp tích cực. [12]
Riêng trong lĩnh vực dạy học sinh học ở phổ thông đã có nhiều công
trình nghiên cứu của các tác giả:
Trong cuốn “ Đổi mới PPDH, chƣơng trình và sách giáo khoa” tác giả

Trần Bá Hoành đã xem HTH là một biện pháp quan trọng để dạy cách xử lí
thông tin. Trần Bá Hoành: “Một số cơ sở lí thuyết của các phƣơng hƣớng cải
cách môn sinh học phổ thông”; “Phát huy tính tích cực của học sinh trong
chƣơng trình Sinh học 12”. Bằng hệ thống các bảng, sơ đồ, các câu hỏi – đáp,
các chỉ dẫn cụ thể, các tài liệu trên là minh chứng về HTHKT trong dạy học
sinh học phổ thông.

19


Đinh Quang Báo, Nguyễn Đức Thành (1998), “ Lí luận dạy học sinh
học” các tác giả đã khẳng định hệ thống hóa là một biện pháp học tập trong
dạy học sinh học, đƣa ra phƣơng pháp dạy bài ôn tập tổng kết theo hình thức
hệ thống hóa.[1]
Trong dạy học sinh học đã có nhiều công trình nghiên cứu, vận dụng việc
xây dựng bảng hệ thống, sơ đồ hệ thống tạo nên một kho dự trữ thông tin rất
có ý nghĩa trong dạy học.
Luận văn thạc sĩ: “Ứng dụng lí thuyết Graph xây dựng và sử dụng sơ đồ
tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học Sinh học THPT” của
Nguyễn Thị My (2000). Trong đó tác giả chú ý đến việc xây dựng các sơ đồ
về nội dung kiến thức trong chƣơng trình sinh học phổ thông.[13]
Luận văn thạc sĩ: “ Xây dựng và sử dụng bảng hệ thống trong dạy học
sinh học 10” của Trần Hoàng Xuân ( 2003). Tác giả đã nêu khái niệm rồi
phân tích vai trò của bảng hệ thống trong việc dạy của GV và việc học của
HS.[24]
Luận văn thạc sĩ: “Rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức cho học
sinh lớp 11 THPT trong dạy học sinh học” của Nguyễn Thị Hòa (2008). Tác
giả phân tích lôgic nội dung kiến thức cơ bản và mối quan hệ giữa các kiến
thức trong chƣơng III: Sinh trƣởng và phát triển; chƣơng IV: Sinh sản theo
cấp cơ thể, làm cơ sở xác định các kĩ năng HTH KT. Đồng thời đề xuất đƣợc

nguyên tắc, qui trình và các biện pháp rèn luyện kỹ năng HTH KT. [7]
Luận văn thạc sĩ “ Sử dụng biện pháp khái quát hóa để hình thành kiến
thức chuyển hóa vật chất và năng lƣợng, sinh trƣởng và phát triển trong dạy
học sinh học 11- trung học phổ thông” của Điêu Thị Nhiên (2010). Tác giả đã
trình bày biện pháp hƣớng dẫn HS KQHKT trong dạy học sinh học 11 nói
chung, trong dạy học chƣơng 1,3 nói riêng theo quan điểm cấp độ cơ thể.[14]
Nhìn chung các nghiên cứu này đều tập trung xem xét các qui trình và
biện pháp rèn luyện kĩ năng HTHKT. Chƣa có công trình nào đi sâu nghiên

20


cứu việc phát triển năng lực HTHKT cho HS bằng biện pháp KQH trong dạy
học sinh học tế bào – sinh học 10, THPT.
1.2. Cơ sở lí luận
1.2.1. Hê ̣ thố ng hóa kiế n thức
1.2.1.1. Khái niệm hệ thống
Từ điển tiếng Việt thông dụng do Nguyễn Nhƣ Ý chủ biên : “Hệ thống”
khi là một danh từ có nghĩa: “tập hợp nhiều yếu tố có quan hệ chặt chẽ trong
một chỉnh thể” ( ví dụ: Hệ thống tổ chức ); khi là một động từ thì “Hệ thống
hóa” có nghĩa: “làm cho có hệ thống” ( ví dụ hệ thống lại các phần đã trình
bày) [25, tr 321].
Lý thuyết hệ thống coi đối tƣợng nghiên cứu là một hệ toàn vẹn bao gồm
các thành tố có mối quan hệ tác động qua lại lẫn nhau. Khái niệm hệ thống
đƣợc Vonbartalanfly xác định nhƣ sau: “Hệ thống là một tổng thể các phần
tử có quan hệ, có tƣơng tác với nhau”.
Khái niệm hệ thống đã đƣợc triết học đề cập tới, đó là một tổ hợp các
yếu tố cấu trúc liên quan chặt chẽ với nhau trong một chỉnh thể, trong đó mối
quan hệ qua lại biện chứng giữa các yếu tố cấu trúc đã làm cho đối tƣợng trở
nên một chỉnh thể chọn vẹn và đến lƣợt mình, khi nằm trong mối quan hệ qua

lại đó,chúng tạo nên những thuộc tính mới, các thuộc tính mới này không có ở
những yếu tố cấu trúc. Mỗi yếu tố trong hệ thống lớn lại đƣợc tạo nên bởi
những yếu tố nhỏ hơn.
Trong nhiều tác phẩm của mình V.I. Lênin đã chú ý nhiều đến khái niệm
chỉnh thể, cái toàn vẹn với cái bộ phận, cái toàn thể là một hệ thống lớn, cái
bộ phận là từng hệ thống nhỏ, cũng nhƣ mối liên hệ biện chứng giữa các bộ
phận với nhau và với hệ thống, giữa các hệ thống khác nhau.
Nghiên cứu các lĩnh vực khác nhau về Sinh học đã có những ý kiến của
các nhà khoa học đề cập đến bản chất, vai trò nhận thức một hệ thống và việc
HTHKT. I.Paplop đã thành công trong nghiên cứu sinh lí ngƣời khi xem con

21


ngƣời nhƣ một hệ toàn vẹn tự điều chỉnh.
Theo từ điển tiếng Việt do Hoàng Phê chủ biên [15, tr 418] nêu khái niệm
hệ thống có 4 nghĩa :
- Tập hợp của nhiều yếu tố đơn vị cùng loại hoặc cùng chức năng, có quan
hệ và liên hệ với nhau chặt chẽ, làm thành một thể thống nhất (ví dụ : hệ
thống hóa tín hiệu giao thông, hệ thống hóa đo lƣờng, hệ thống hóa tổ chức)
- Tập hợp những tƣ tƣởng những nguyên tắc, quy tắc liên kết với nhau một
cách logic, làm thành một thể thống nhất (ví dụ: Hệ thống tƣ tƣởng, hệ thống
các quy tắc ngữ pháp)
- Phƣơng pháp cách thức phân loại sắp xếp sao cho có trật tự logic ( ví dụ:
hệ thống hóa phân loại thực vật)
- Tính chất có trật tự, có quan hệ logic giữa các yếu tố ( ví dụ: học tập có
hệ thống, kiến thức thiếu hệ thống, sai lầm có hệ thống.
Tóm lại hệ thống là tổ hợp các yếu tố luôn tác động qua lại với nhau theo
quan hệ hàng ngang và quan hệ trên dƣới để tạo thành một chỉnh thể thống
nhất và tồn tại trong một môi trƣờng xác định.

1.2.1.2. Khái niệm hệ thống hóa kiến thức
Từ điển tiếng Việt do Hoàng Phê chủ biên [15, tr 418] nêu khái niệm hệ
thống hóa có nghĩa: “làm cho trở nên có hệ thống” ( ví dụ: HTH những kiến
thức đã học đƣợc).
Nhƣ vậy, có thể phân biệt một cách khái quát:
+ “Hệ thống” là danh từ dùng để chỉ một tập hợp các phần tử có mối quan hệ,
tác động tƣơng hỗ theo những quy luật nhất định trở thành một chỉnh thể.
+ “ Hệ thống hóa” là động từ có nghĩa làm cho ( cái gì đó) trở nên có hệ thống.
+ “ Tính hệ thống” chỉ tính chất của một sự vật, hiện tƣợng đƣợc thể hiện có
trật tự, có quan hệ logic giữa các yếu tố.
Hệ thống là tập hợp của nhiều yếu tố, đơn vị cùng loại hoặc cùng chức
năng có có quan hệ với nhau chặt chẽ làm cho lớp sự vật hiện tƣợng trở lên có

22


hệ thống, là biện pháp sắp xếp một cách logic các yếu tố, các nội dung thông
tin về các đối tƣợng, hiện tƣợng nghiên cứu đƣợc chỉnh thể hóa theo một quan
điểm nhất định nhờ đó phản ánh đƣợc đầy đủ các đặc điểm bản chất về đối
tƣợng đó.
Hoạt động nhận thức là để nhận thức đối tƣợng nhƣ nó đang tồn tại khách
quan với các thuộc tính của nó. Quá trình dạy học là quá trình tổ chức hoạt
động nhận thức. Ngƣời học thực hiện hoạt động nhận thức để thu đƣợc tri
thức bao gồm hệ thống các sự kiện, hiện tƣợng, quy luật, nguyên lí, tƣ tƣởng
khoa học và cùng với nó là hệ thống các kĩ năng hoạt động nhận thức, thực
hành.
HTH chỉ thực hiện đƣợc trên cơ sở thông tin đƣợc xử lí qua phân tích,
tổng hợp. HTH có thể diễn đạt bằng nhiều hình thức ngôn ngữ khác nhau
bằng bảng biểu, sơ đồ logic dạng bản đồ khái niệm, sơ đồ hình vẽ, phim,…
Trong dạy học, khi tiếp cận với một nguồn thông tin ngƣời ta thƣờng dựa

vào tiêu chí nào đó để phân tích, sắp xếp chúng theo những quan hệ nhất định
bằng một hình thức diễn đạt nhất định tạo thành một tổ hợp kiến thức hệ
thống, logic nhờ đó ta có kiến thức hệ thống . Qúa trình thực hiện nhƣ trên là
quá trình HTHKT
HTHKT là một quá trình thực hiện các thao tác tƣ duy logic để sắp xếp
các kiến thức thành một hệ thống theo một tiêu chí phù hợp để có hiểu biết
mới sâu sắc về bản chất và mối quan hệ giữa các kiến thức của đối tƣợng
nghiên cứu.
1.2.2. Khái niệm năng lực
Trong Khoa sƣ phạm tích hợp [23, tr 91], có nhiều định nghĩa khác nhau
về năng lực. Theo Gerard và Roegies ( 1993), năng lực là một tập hợp những
kĩ năng cho phép nhận biết một tình huống và đáp ứng với tình huống đó
tƣơng đối thích hợp một cách tự nhiên. Theo De Ketele (1995), năng lực là
một tập hợp trật tự các kĩ năng tác động lên các nội dung trong một loại tình

23


huống cho trƣớc để giải quyết các vấn đề do tình huống này đặt ra. Định
nghĩa này nêu bật ba thành phần của năng lực: nội dung, kĩ năng và tình
huống. Năng lực = ( những kĩ năng x những nội dung) x những tình huống.
Định nghĩa sau đây phối hợp những ƣu điểm của cả hai định nghĩa trên:
Năng lực là sự tích hợp các kĩ năng tác động một cách tự nhiên lên các nội
dung trong một loại hình tình huống cho trƣớc để giải quyết những vấn đề do
những tình huống này đặt ra.
Qua các định nghĩa trên cho thấy năng lực gồm 3 thành phần cơ bản là
kiến thức, kĩ năng và tình huống. Trong đó qui về kĩ năng, mà kĩ năng là khả
năng thực hiện đƣợc trên nội dung. Nhƣ vậy rốt cuộc năng lực đƣợc hiểu là
khả năng thực hiện thành công một nội dung trong một hoàn cảnh xác định.
1.2.3. Khái niệm năng lực hê ̣ thố ng hóa kiế n thức và phát triển năng lực hệ

thống hóa kiến thức
1.2.3.1. Khái niệm năng lực hê ̣ thố ng hóa kiế n thức
Từ khái niệm năng lƣ̣c và khái niệm hê ̣ thố ng hóa đã nêu ở trên ta có thể
coi năng lực HTHKT là khả năng sắp xếp các kiến thức thành một hệ thống
theo một tiêu chí phù hợp để có hiểu biết mới sâu sắc về bản chất và mối quan
hệ giữa các kiến thức.
Trong học tập, mỗi chủ đề bao gồm nhiều nội dung khác nhau của nhiều
cấp tổ chức khác nhau, buộc phải cắt ra từng đoạn để nghiên cứu. Nếu không
khái quát sẽ không nhận ra điểm chung và không xếp chúng theo trật tự nào
đó. Do vậy cần sắp xếp kiến thức riêng lẻ thành trật tự xác định mới nắm
vững một cách tổng quát. Vì vậy cần rèn luyện cho HS có khả năng làm cho
nội dung học trở nên có hệ thống.
1.2.3.2. Khái niệm phát triển năng lực HTHKT
Phát triển năng lực HTHKT là nâng dần, tăng dần năng lƣ̣c HTHKT từ
thấp đến cao, qua chủ đề nhỏ đến chủ đề lớn ( qua mục, bài, chƣơng, phần), từ
làm theo mẫu đến thực hiện sáng tạo, từ một dạng cơ bản đến các dạng khác

24


nhau phù hợp với mục đích nhận thức.
1.2.3.3. Vai trò của phát triển năng lực hê ̣ thố ng hóa kiế n thức
Trong quá trình dạy học, phát triển năng lực HTHKT có một vị trí quan
trọng, nó là tiền đề cho sự sáng tạo và phát triển tƣ duy. HTH là thao tác đƣợc
thực hiện nhằm gia công, xử lý những tài liệu đã đƣợc qua phân tích, tổng
hợp so sánh, đối chiếu để từ đó rút ra những kết luận khái quát, có tính quy
luật của sự vận động đối tƣợng nghiên cứu. Việc rèn luyện biện pháp logic
HTH trong dạy học có vị trí quan trọng trong phát triển năng lực tƣ duy lý
thuyết cho HS. Điều này thể hiện rõ qua ƣu điểm của việc HTHKT trong quá
trình dạy và học:

- Khi ghi chép thông tin dƣới dạng HTHKT tiết kiệm đƣợc 50-95% thời
gian học tập.
- Khi đọc thông tin và ôn bài mà bài này đƣợc lƣu dƣới dạng HTHKT tiết
kiệm hơn 90% thời gian học tập.
- Tăng cƣờng tập trung và nhận biết thông tin chính của bài học.
- Cải thiện đƣợc sức sáng tạo trí nhớ, nhờ khả năng tập trung vào những
từ khóa thiết yếu. Tạo mối liên kết mạch lạc tối ƣu giữa các vấn đề cần học.
Trong dạy học việc HTHKT đƣợc sử dụng để GV tóm tắt tài liệu, SGK
một cách cô đọng. Đồng thời tổ chức cho HS nghiên cứu các nguồn tài liệu và
diễn đạt những thông tin đọc đƣợc, gia công nó theo một định hƣớng nhất
định để rút ra đƣợc những mối quan hệ giữa các nội dung kiến thức.
HTHKT giúp HS hình thành đƣợc kiến thức mới, củng cố những điều đã
học, sắp xếp chúng thành một hệ thống chặt chẽ, lý giải đƣợc ý nghĩa sâu xa
của kiến thức, biết cách diễn đạt ý tƣởng của mình bằng ngôn ngữ của chính
mình khi nghiên cứu nội dung kiến thức Sinh học.
Phát triển năng lực HTHKT sẽ có tác dụng rèn luyện cho HS những
phẩm chất trí tuệ nhƣ :
- Rèn luyện kĩ năng đọc tóm tắt ý chính, cơ bản cốt lõi nhất trong tài liệu,

25