Rèn luyện cho học sinh năng lực xác định và diễn đạt logic vận động của nội dung trong dạy học chương i, II phần di truyền học, sinh học 12 trung học phổ thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

PHAN QUỐC ANH

RÈN LUYỆN CHO HỌC SINH NĂNG LỰC XÁC ĐỊNH
VÀ DIỄN ĐẠT LOGIC VẬN ĐỘNG CỦA NỘI DUNG TRONG
DẠY HỌC CHƯƠNG I, II PHẦN: DI TRUYỀN HỌC,
SINH HỌC 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

CHUYÊN NGÀNH: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
(BỘ MÔN SINH HỌC)
MÃ SỐ: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM SINH HỌC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN ĐỨC THÀNH

HÀ NỘI 2014


LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể Thầy Cô Trường Đại học Giáo dục - Đại
học Quốc Gia Hà Nội, phòng Quản lý đào tạo và Nghiên cứu khoa học, phòng Tư
liệu đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và
hoàn thành luận văn thạc sĩ.
Bằng lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn PGS.TS.
Nguyễn Đức Thành, người thầy đã dành nhiều thời gian, công sức và tâm trí trực
tiếp hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo cùng các em học

sinh trường THPT Trưng Vương, trường THPT Văn Lâm thuộc tỉnh Hưng Yên đã
tạo điều kiện cho tôi khảo sát tình hình thực tế việc dạy học và tổ chức thực nghiệm
sư phạm.
Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân và đồng nghiệp đã động
viên, giúp đỡ tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành luận văn này.
Xin trân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 11 năm 2014
Tác giả

Phan Quốc Anh

i


MỤC LỤC
Lời cảm ơn ..............................................................Error! Bookmark not defined.
Danh mục các từ viết tắt ..........................................................................................i
Danh mục các bảng ...............................................................................................vii
Danh mục các đồ thị .............................................................................................. ix
Danh mục các hình ................................................................................................. x
Mục lục ...................................................................................................................ii
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
1. Lí do chọn đề tài .................................................................................................. 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................ 3
3. Nhiệm vụ nghiên cứu........................................................................................... 3
4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu...................................................................... 3
5. Phạm vi và giới hạn nghiên cứu ........................................................................... 3
6. Vấn đề nghiên cứu ............................................................................................... 4
7. Giả thuyết khoa học ............................................................................................. 4
8. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 4

9. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .............................................................. 4
10. Cấu trúc của luận văn ........................................................................................ 4
Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ............................ 6
1.1. Những vấn đề nghiên cứu có liên quan đến đề tài ............................................. 6
1.1.1. Trên thế giới .................................................................................................. 6
1.1.2. Ở Việt Nam .................................................................................................. 7
1.2. Cơ sở lí luận .................................................................................................... 9
1.2.1. Khái niệm về năng lực ................................................................................... 9
1.2.1.1. Các quan niệm về năng lực ......................................................................... 9
1.2.1.2. Cấu trúc của năng lực .............................................................................. 10
1.2.2. Khái niệm về logic khoa học ........................................................................ 13
1.2.2.1. Quan niệm về khoa học ............................................................................ 13
1.2.2.2. Quan niệm về logic khoa học ................................................................... 13
1.2.3. Quan niệm về logic môn học ....................................................................... 14
ii


1.2.4. Năng lực xác định logic vận động của nội dung học tập ............................... 14
1.2.4.1. Quan niệm về

năng lực xác định logic vận động của nội dung

.............................................................................................................................. 14
1.2.4.2. Cấu trúc của năng lực xác định logic nội dung .......................................... 15
1.2.5. Diễn đạt logic vận động của nội dung .......................................................... 17
1.2.5.1. Quan niệm về diễn đạt logic vận động của nội dung ................................. 17
1.2.5.2. Các hình thức diễn đạt nội dung ................................................................ 17
1.3. Cơ sở thực tiễn................................................................................................ 17
1.3.1. Phương pháp xác định.................................................................................. 17
1.3.2.1. Nhận thức của giáo viên về năng lực xác định và diễn đạt logic vận động

của nội dung trong dạy học chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT.. 18
1.3.2.2. Thực trạng sử dụng các biện pháp rèn luyện năng lực xác định và diễn đạt
logic vận động của nội dung trong dạy học chương I, II phần Di truyền , Sinh học
12 THPT................................................................................................................ 18
1.3.2.3. Năng lực diễn đạt logic vận dụng nội dung của học sinh ........................... 18
1.3.3. Kết quả điều tra ........................................................................................... 18
1.3.3.1. Nhận thức của giáo viên về năng lực xác định và diễn đạt logic vận động
của nội dung trong dạy học chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT.. 18
1.3.3.2. Thực trạng về mức độ sử dụng các biện pháp rèn luyện năng lực xác định
và diễn đạt logic vận động của nội dung trong dạy học chương I, II phần Di truyền,
Sinh học 12 THPT ................................................................................................. 20
1.3.3.3. Năng lực diễn đạt logic vận động nội dung của học sinh ........................... 21
Chương 2. RÈN LUYỆN CHO HỌC SINH NĂNG LỰC XÁC ĐỊNH VÀ DIỄN
ĐẠT LOGIC VẬN ĐỘNG CỦA NỘI DUNG TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG I, II
PHẦN DI TRUYỀN HỌC, SINH HỌC 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG. .............. 23
2.1. Phân tích cấu trúc nội dung kiến thức chương I, II phần Di truyền học, Sinh học
12 Trung học phổ thông......................................................................................... 23
2.1.1. Cấu trúc và logic vận động của vật chất di truyền ở cấp độ phân tử ............. 23
2.1.2. Cấu trúc và logic vận động của vật chất di truyền ở cấp độ tế bào ................ 24
2.1.3. Tác động qua lại giữa các gen ...................................................................... 25
2.1.3.1. Tương tác giữa các gen alen...................................................................... 25
iii


2.1.3.2. Tương tác giữa các gen không alen ........................................................... 27
2.2. Năng lực xác định logic vận động nội dung chương I, II phần Di truyền học
.............................................................................................................................. 35
2.3. Năng lực diễn đạt logic vận động nội dung chương I, II phần Di truyền học
.............................................................................................................................. 36
2.4. Quy trình rèn luyện năng lực xác định logic vận động của nội dung trong dạy học

chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT .................................................. 37
2.4.1. Quy trình rèn luyện năng lực xác định logic vận động của nội dung trong dạy học
chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT .................................................. 37
2.4.1.1. Quy trình chung .......................................................................................... 37
2.4.1.2. Giải thích quy trình ................................................................................... 37
2.5. Biện pháp rèn luyện năng lực diễn đạt logic vận động của nội dung trong dạy ....... 41
học chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT ............................................ 41
2.6. Các graph được xây dựng từ logic vận động nội dung Chương I, II Phần Di
truyền học, Sinh học 12 THPT .............................................................................. 42
Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ............................................................ 54
3.1. Mục đích thực nghiệm .................................................................................... 54
3.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ................................................................ 54
3.2.1. Chọn trường................................................................................................. 54
3.2.2. Chọn lớp ...................................................................................................... 54
3.2.3. Bố trí thực nghiệm ....................................................................................... 54
3.2.4. Nội dung thực nghiệm sư phạm ................................................................... 55
3.2.4.1. Các bài dạy thực nghiệm ........................................................................... 55
3.2.4.2. Các chi tiêu cần đo .................................................................................... 55
- Đo kết quả học tập............................................................................................... 55
3.2.5. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 55
3.3. Kết quả thực nghiệm và biện luận .................................................................. 59
3.3.1. Kết quả học tập ............................................................................................ 59
3.3.1.1. Kết quả trong thực nghiệm ........................................................................ 59
3.3.1.2. Kết quả sau thực nghiệm ........................................................................... 63
3.3.2. Năng lực học tập ......................................................................................... 67
iv


KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ..................................................................... 72
1. Kết luận ............................................................................................................. 72

2. Khuyến nghị ...................................................................................................... 73
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 74
PHỤ LỤC ............................................................................................................. 76

v


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

DT

: Di truyền

DTLKGT

: Di truyền liên kết với giới tính

ĐC

: Đối chứng

GV

: Giáo viên

HS

: Học sinh

HTH

: Hệ thống hóa

HTHKT

: Hệ thống hóa kiến thức

HVG

: Hoán vị gen

KG

: Kiểu gen

KH

: Kiểu hình

LKG

: Liên kết gen

MT

: Môi trường

Nxb

: Nhà xuất bản

NST

: Nhiễm sắc thể

PLĐL

: Phân li độc lập

QLDT

: Quy luật di truyền

QLPL

: Quy luật phân li

QLPLĐL

: Quy luật phân li độc lập

SGK

: Sách giáo khoa

SGV

: Sách giáo viên

SV

: Sinh vật

THPT

: Trung học phổ thông

TLKG

: Tỉ lệ kiểu gen

TLKH

: Tỉ lệ kiểu hình

TN

: Thực nghiệm

vi


DANH MỤC CÁC BẢNG
STT TÊN BẢNG
1

TRANG

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

18

triển năng lực xác định và diễn đạt logic vận động của nội dung
kiến thức trong dạy học phần Di truyền học, Sinh học 12
THPT.
2

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

20

sử dụng để hướng dẫn học sinh rèn luyện năng lực xác định
logic vận động của nội dung kiến thức.
3

Bảng 1.3. Kết quả điều tra về các hình thức diễn đạt nội dung

21

của học sinh.
4

Bảng 3.1. Kết quả các bài kiểm tra trong thực nghiệm

59

5

Bảng 3.2. Bảng các giá trị đặc trưng mẫu

59

6

Bảng 3.3. Bảng tần suất các điểm các bài kiểm tra trong thực

60

nghiệm
7

Bảng 3.4. Bảng tần suất hội tụ tiến các điểm các bài kiểm tra

61

trong thực nghiệm
8

Bảng 3.5. Kiểm định giả thuyết thống kê điểm các bài kiểm tra

62

trong thực nghiệm
9

Bảng 3.6. Kết quả các bài kiểm tra sau thực nghiệm

63

10

Bảng 3.7. Bảng các giá trị đặc trưng mẫu

63

11

Bảng 3.8. Bảng tần suất các điểm các bài kiểm tra sau thực

64

nghiệm
12

Bảng 3.9. Bảng tần suất hội tụ tiến các điểm các bài kiểm tra

65

sau thực nghiệm
13

Bảng 3.10. Kiểm định giả thuyết thống kê U

66

14

Bảng 3.11. Thang đo mức độ đạt được năng lực học tập khi

67

học chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT.
15

Bảng 3.12. Cơ cấu HS chia theo mức độ đạt được năng lực
nhận ra kiến thức học ở lớp ĐC và lớp TN
vii

68


16

Bảng 3.13. Cơ cấu HS chia theo mức đạt năng lực xác định bản

69

chất kiến thức ở lớp TN và lớp ĐC
17

Bảng 3.14. Cơ cấu HS chia theo mức đạt năng lực xác định

70

được quan hệ phát sinh giữa các kiến thức ở lớp TN và lớp ĐC
18

Bảng 3.15. Cơ cấu HS chia theo mức đạt năng lực diễn đạt
được tính logic bằng sơ đồ Graph ở lớp TN và lớp ĐC

viii

70


DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ

STT TÊN ĐỒ THỊ

TRANG

1

Đồ thị 3.1. Điểm trung bình bài kiểm tra trong thực nghiệm

60

2

Đồ thị 3.2. Tần suất hội tụ tiến điểm tổng hợp bài kiểm tra trong

62

thực nghiệm
3

Đồ thị 3.3: Điểm trung bình bài kiểm tra sau thực nghiệm

64

4

Đồ thị 3.4. Bảng tần suất hội tụ tiến tổng hợp điểm bài kiểm tra

66

sau thực nghiệm

ix


DANH MỤC CÁC HÌNH

STT
1

HÌNH
Hình 2.1. Grap về mối quan hệ vật chất di truyền – cơ chế di

TRANG
43

truyền và sự di truyền các tính trạng.
2

Hình 2.2. Grap cấu trúc của gen

44

3

Hình 2.3. Grap về Cơ chế phân tử của hiện tượng di truyền

45

4

Hình 2.4. Graph về nhiễm sắc thể ở sinh vật nhân thực

47

5

Hình 2.5. Graph về vị trí của gen trên nhiễm sắc thể ở sinh vật

47

nhân thực
6

Hình 2.6. Graph sự vận động của gen trong nhân qua các thế hệ

48

7

Hình 2.7. Graph hệ thống hóa các quy luật và hiện tượng di

49

truyền
8

Hình 2.8. Graph nội dung quy luật Phân li

49

9

Hình 2.9. Graph logic vận động nội dung tương tác gen

50

10

Hình 2.10. Graph logic nội dung Tương tác bổ trợ kiểu 9:7

51

11

Hình 2.11. Graph logic nội dung Tương tác bổ trợ kiểu 9:6:1

51

12

Hình 2.12. Graph vận động nội dung các gen trên NST giới tính

52

x


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
1.1. Do yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học hiện nay
Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo
dục và đào tạo khẳng định: “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. Trên cơ sở mục tiêu đổi mới giáo dục và đào tạo, cần xác định rõ và
công khai mục tiêu, chuẩn đầu ra của từng bậc học, môn học, chương trình, ngành
và chuyên ngành đào tạo. Coi đó là cam kết bảo đảm chất lượng của cả hệ thống và
từng cơ sở giáo dục và đào tạo; là căn cứ giám sát, đánh giá chất lượng giáo dục,
đào tạo. Đổi mới chương trình nhằm phát triển năng lực và phẩm chất người học,
hài hòa đức, trí, thể, mỹ; dạy người, dạy chữ và dạy nghề…"
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. Tập trung dạy
cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi
mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực. Trong đổi mới phương pháp dạy học cần
hướng tới dạy cho học sinh nắm vững sự vận động, phát triển của nội dung học tập.
1.2. Do đặc điểm kiến thức về phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT.
Trong phần Di truyền học của chương trình Sinh học THPT bao gồm nhiều
chủ đề như cấu trúc và cơ chế của hiện tượng di truyền, biến dị; tính quy luật của
hiện tượng di truyền; di truyền học quần thể; di truyền học người và những ứng
dụng di truyền trong y học và sản xuất. Nhưng bản chất là quy luật vận động vật
chất di truyền qua các thế hệ và sự tương tác giữa các cấu trúc di truyền với nhau và
với môi trường. Nếu nắm vững được cơ chế vận động, phát triển của các vật chất di
truyền ở các cấp độ, cũng như cơ chế tương tác của vật chất di truyền thì sẽ nắm

vững kiến thức di truyền trên đối tượng
Theo quan điểm triết học duy vật biện chứng thì mọi hiện tượng trong giới tự
nhiên đều là những hình thức vận động khác nhau của vật chất. Bởi vậy, muốn nắm
được bản chất của một hiện tượng sinh học thì phải đi sâu vào cấu trúc của dạng vật
chất làm cơ sở cho hiện tượng đó.

1


1.3. Do thực trạng dạy học phần Di truyền học, Sinh học 12 Trung học phổ thông.
Qua trao đổi ý kiến và dự giờ một số GV ở một số trường, chúng tôi nhận thấy rất nhiều
GV khi dạy phần Di truyền học chỉ cố gắng truyền tải hết nội dung SGK, dạy học theo trình
tự các mục trong bài, thậm chí còn rập khuôn những gợi ý của SGV, nhiều GV còn lúng
túng trong việc chọn cách tiếp cận khác để đạt được các mục tiêu bài học.
Phần Di truyền học, đặc biệt là chương I, II, Sinh học 12 được trình bày mang tính logic
và tính hệ thống cao, có mối liên hệ mật thiết, gắn kết với nội dung Sinh học khác, đồng thời
cũng rất trìu tượng. Tuy nhiên, khối lượng kiến thức ấy lại có mối liên thông với nhau rất rõ
ràng, logic. Nếu xác định được logic vận động của nội dung sẽ đem lại hiệu quả cao đối với
việc dạy của GV. Qua tìm hiểu chúng tôi thấy GV chưa thực sự quan tâm đầy đủ để phát
triển năng lực xác định và diễn đạt logic vận động của nội dung chương I, II phần Di truyền
học.
1.4. Vai trò của việc nắm vững logic vận động của nội dung phần Di truyền học,
Sinh học 12 Trung học phổ thông.
Việc nắm vững logic vận động nội dung phần Di truyền học sẽ tăng cường
tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh.
Thấy được ở góc độ phân tử, vật chất di truyền có chức năng là mang, bảo
quản và truyền đạt thông tin di truyền. Thông tin di truyền được lưu trữ trong phân
tử ADN dưới dạng số lượng, thành phần và trình tự các nuclêôtit xác định. Thông
tin di truyền được bảo quản nhờ các liên kết phôtphođieste, cấu trúc mạch kép và
liên kết với prôtêin. Thông tin di truyền được truyền từ tế bào này sang tế bào khác

nhờ sự nhân đôi ADN trong quá trình phân bào.Thông tin di truyền còn được truyền
từ ADN  ARN  prôtêin thông qua quá trình phiên mã và dịch mã. Các protein
lại cấu tạo nên các tế bào và do vậy biểu hiện các đặc điểm của sinh vật.
Nhờ những kiến thức về cơ sở vật chất và cơ chế di truyền và biến dị giúp
HS có cơ sở để hiểu những mối quan hệ nhân quả đã chi phối tính quy luật của hiện
tượng di truyền và biến dị. Chính sự nhân đôi ADN dẫn đến NST nhân đôi. Sự
phân li và tổ hợp của các NST theo những cơ chế xác định mà sự di truyền diễn ra
theo những quy luật có thể tiên đoán được. Từ đó, giúp HS có thể hệ thống hóa về
các kiểu tác động của gen đối với sự hình thành tính trạng được biểu hiện mang tính
quy luật.

2


Từ những lí do trên , để góp phần nâng cao chất lượng dạy học sinh học lớp 12,
chúng tôi lựa chọn và nghiên cứu đề tài: "Rèn luyện cho học sinh năng lực xác
định và diễn đạt logic vận động của nội dung trong dạy học chương I, II phần Di
truyền học, Sinh học 12 Trung học phổ thông" làm luận văn thạc sĩ.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Rèn luyện cho HS năng lực xác định và diễn đạt tính logic vận động nội dung
chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT để nâng cao hiệu quả dạy học.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
3.1. Hệ thống hóa cơ sở lí luận về năng lực, về logic vận động của nội dung học
tập và năng lực diễn đạt logic vận động của nội dung.
3.2. Xác định thực trạng nhận thức của GV về tính logic vận động của nội dung và
cách diễn đạt logic vận động của nội dung ; Thực trạng hướng dẫn HS xác định và
diễn đạt logic vận động của nội dung học tập ; Khả năng của HS diễn đạt logic vận
động của nội dung đã học chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT.
3.3. Đề xuất các biện pháp rèn luyện cho HS năng lực xác định và diễn đạt logic
vận động của nội dung trong dạy học chương I, II phần Di truyền học, Sinh học

12 THPT.
3.4. Thiết kế giáo án mẫu có sử dụng biện pháp rèn luyện năng lực xác định và
diễn đạt tính logic vận động của nội dung.
3.5. Thực nghiệm sư phạm đánh giá hiệu quả của giả thuyết khoa học đã đề ra.
4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
4.1. Đối tượng nghiên cứu
Biện pháp rèn luyện cho HS năng lực xác định và diễn đạt logic vận
động của nội dung trong dạy học chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12
THPT.
4.2. Khách thể nghiên cứu
Quá trình dạy học chương I, II phần Di truyền học Sinh học 12 THPT.
5. Phạm vi và giới hạn nghiên cứu
Trong hiệu quả dạy học đã nêu trong mục tiêu của đề tài, trong luận văn này
chỉ tập trung vào logic vận động và tương tác của vật chất di truyền trong nhân.

3


6. Vấn đề nghiên cứu
Biện pháp rèn luyện năng lực xác định, diễn đạt tính logic vận động của nội
dung chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT.
7. Giả thuyết khoa học
Nếu năng lực xác định và diễn đạt logic vận động của nội dung chương I, II
phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT được rèn luyện thì HS nắm vững kiến thức
về di truyền và biến dị.
8. Phương pháp nghiên cứu
8.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
Nghiên cứu các tài liệu, công trình nghiên cứu liên quan đến việc rèn luyện
kĩ năng xác định, diễn đạt logic vận động của nội dung học tập nói chung, của chương
I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT cũng như lí luận dạy học, đổi mới

phương pháp dạy học, tài liệu về di truyền học, phương pháp dạy học sinh học.
8.2. Phương pháp điều tra
Nhằm xác định nhận thức của giáo viên về logic vận động của nội dung
chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT. Biện pháp rèn luyện của GV
đã sử dụng, khả năng học sinh nắm vững logic của kiến thức.
8.3. Phương pháp thực nghiệm
Nhằm kiểm tra hiệu quả của giả thuyết khoa học.
9. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
9.1. Ý nghĩa lí luận
Góp phần hoàn thiện cơ sở lí luận về biện pháp rèn luyện cho học sinh năng
lực hệ thống hóa kiến thức.
9.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở để hệ thống hóa kiến thức, là tài liệu tham
khảo để GV hệ thống hóa kiến thức trong dạy học sinh học.
10. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục,
luận văn được trình bày gồm 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài

4


Chương 2: Rèn luyện cho học sinh năng lực xác định và diễn đạt logic vận
động của nội dung chương I, II phần Di truyền học, Sinh học 12 Trung học phổ
thông.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

5

CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1. Những vấn đề nghiên cứu có liên quan đến đề tài
1.1.1. Trên thế giới
Hệ thống hóa kiến thức được quan tâm từ rất sớm, đến cuối thế kỉ XIX, Carl
Penrson đã đưa ra kĩ thuật thống kê về sự tương quan giúp cho việc khảo sát sự
khác biệt giữa các cá thể được 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 phương hướng chính của các nhà bác học. Đến những năm 30
của thế kỷ XX lý thuyết Graph mới được xem như một ngành toán học riêng biệt và
được 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 (1958), 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.
A.M.Xokhor (1965) là người đầu tiên đã vận dụng một số quan điểm của lý
thuyết Grap để mô hình hóa 23 nội dụng tài liệu giáo khoa môn hóa học. Tác giả
cũng giải thích rằng: “Graph nội dung của một số tài liệu giáo khoa cho phép người
giáo viên có những đánh giá sơ bộ về một số đặc điểm dạy học của tài liệu đó.
V.X.Poloxin đã dùng phương pháp Grap để diễn tả trực quan những diễn biến
của một tình huống dạy học, tức là diễn tả bằng một sơ đồ hóa trực quan trình tự
những hoạt động của giáo viên và học sinh trong việc thực hành một thí nghiệm hóa
học.
V.P.Garkumôp (1972) đã sử dụng phương pháp Graph để mô hình hóa các tình
huống của dạy học nêu vấn đề, phát huy tính tích cực của học sinh trên cơ sở đó mà
phân loại các tình huống có vấn đề của bài học.

6


Quan điểm hệ thống và cấu trúc hệ thống đã được 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 được đề xướng 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 được chuyển sang giải quyết vấn đề kỹ thuật và quản lí xã hội.
Kodolova T.A (1978) với công trình: “Các biện pháp sư phạm để dạy học
sinh cuối cấp về mối quan hệ giữa sự kiện và lí thuyết”. Trong đó tác giả đã
đưa ra một số kĩ thuật dạy học rèn cho HS năng lực tự học, khả năng khái quát hóa
nội dung học tập.
Tác giả V.V. Đavưđôv (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. [13]
1.1.2. Ở Việt Nam
Việc sử dụng grap trong dạy học đã được nghiên cứu từ năm 1971 trong công
trình của tác giả Nguyễn Ngọc Quang về những ứng dụng của lý thuyết Graph trong
khoa học giáo dục, đặc biệt trong lĩnh vực giảng dạy hóa học.
Trần Trọng Dương (1980) đã nghiên cứu đề tài: “Áp dụng phương pháp graph
và algorit hóa để nghiên cứu cấu trúc và phương pháp giải, xây dựng hệ thống bài
toán và lập công thức hóa học ở trường trung học phổ thông”.
Nguyễn Đình Bào (1983) nghiên cứu sử dụng Graph để hướng dẫn ôn tập môn
Toán. Cùng thời gian đó Nguyễn Anh Châu đã nghiên cứu sử dụng grap hướng dẫn
ôn tập môn Văn. Các tác giả đã sử dụng sơ đồ Graph để hệ thống hóa kiến thức
trong một chương hoặc chương trình học nhằm thiết lập mối liên hệ giữa các phần
kiến thức.
Phạm Tư (1983) đã nghiên cứu đề tài: “Dùng Graph nội dụng của bài lên lớp

để dạy chương nitơ – photpho ở lớp 11 trường trung học phổ thông”, phương pháp
Graph được tác giải sử dụng với tư cách là phương pháp dạy học đối với bài lên lớp.
Đồng thời, xây dựng quy trình áp dụng phương pháp này ở tất cả các khâu như:
chuẩn bị bài, tự học ở nhà, kiểm tra đánh giá.

7


Nguyễn Chính Trung (1987) nghiên cứu đề tài: “Dùng phương pháp Graph
lập chương trình tối ưu để dạy môn Sử”. Tác giả đã sử dụng Graph và lĩnh vực dạy
học khoa học quân sự.
Nguyễn Kì (1994), Phương pháp dạy học tích cực, trong tài liệu này, tác giả
Nguyễn Kì đã xem HTH như là một biện pháp hữu hiệu để thực hiện dạy học theo
phương pháp tích cực. [17]
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, chương 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 phương hướng cải cách môn sinh
học phổ thông”; “Phát huy tính tích cực của học sinh trong chương 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. [14]
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, đưa ra phương pháp dạy bài ôn tập tổng kết theo hình thức hệ thống hóa. [1]
Nguyễn Phúc Chỉnh (2005) với cuốn sách “Phương pháp graph trong dạy
học sinh học” và “Nâng cáo hiệu quả dạy học Giải phẫu – Sinh lý người ở trung
học cơ sở bắng áp dụng phương pháp graph”. Tác giả đã nghiên cứu một cách có
hệ thống về lý thuyết Graph và ứng dụng lý thuyết Graph trong dạy học Giải phẫu –
Sinh lý người.

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 chương trình sinh học phổ thông.

8


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.
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
chương III: Sinh trưởng và phát triển; chương IV: Sinh sản theo cấp cơ thể, làm cơ
sở xác định các kĩ năng HTHKT. Đồng thời đề xuất được nguyên tắc, qui trình và
các biện pháp rèn luyện kỹ năng HTHKT.
Luận văn thạc sĩ "Xây dựng và sử dụng Graph trong dạy học chương Cơ chế
di truyền biến dị, Sinh học 12 Trung học phổ thông" của Nguyễn Mạnh Hùng
(2012). Luận văn thạc sĩ "Xây dựng và sử dụng Graph trong dạy học chương: Tính
quy luật của hiện tượng di truyền, Sinh học 12 Trung học phổ thông" của Phạm Thị
Xoan (2013). Các graph được xây dựng trên nội dung kiến thức của chương I, II
phần Di truyền học, Sinh học 12 THPT.
Nhìn chung các nghiên cứu này đều tập trung xây dựng các graph nội dung
kiến thức. Chưa có công trình nào đi sâu nghiên cứu việc phát triển năng lực xác
định và diễn đạt logic vận động của nội dung của chương I, II phần Di truyền học,
Sinh học 12 THPT.

1.2. Cơ sở lí luận
1.2.1. Khái niệm về năng lực
1.2.1.1. Các quan niệm về năng lực
Trong Khoa sư phạm tích hợp [22, tr91], 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 tương 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 huống cho trước để giải quyết
các vấn đề do tình huống này đặt ra.
Theo Weitnert (2001) năng lực là những khả năng và kĩ xảo học được hoặc
sẵn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn sàng về
động cơ, xã hội…và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề một cách có

9


trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt.
Khi nghiên cứu về năng lực, các tác giả Việt Nam cũng đã đưa ra những quan
điểm khác nhau về năng lực. theo Phạm Minh Hạc: năng lực là những đặc điểm tâm
lí cá nhân đáp ứng được những đòi hỏi của hoạt động nhất định nào đó và là điều
kiện và là điều kiện để thực hiện có hiệu quả hoạt động đó.
Nguyễn Cường và Bernd Meier (2012) cho rằng năng lực là khả năng thực hiện
có trách nhiệm và hiệu quả các hành động, giải quyết các nhiệm vụ, vấn đề trong
những tình huống khác nhau thuộc các lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội hay cá nhân trên
cơ sở hiểu biết, kĩ năng, kỹ xảo và kinh nghiệm cũng như sự sẵn sàng hành động.
1.2.1.2. Cấu trúc của năng lực
Năng lực được nghiên cứu theo nhiều góc độ khác nhau:
- Dựa vào dấu hiệu tố chất tâm lí để định nghĩa thì “năng lực là một thuộc
tính tích hợp nhân cách, là tổ hợp các đặc tính tâm lí của cá nhân phù hợp với
những yêu cầu của một hoạt động xác định, đảm bảo cho hoạt động đó có kết quả

tốt đẹp”.
- Dựa vào dấu hiệu về các yếu tố tạo thành khả năng hành động để định
nghĩa thì “năng lực là khả năng vận dụng các kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng, thái
độ và vận hành (kết nối) chúng một cách hợp lí vào thực hiện thành công nhiệm vụ
hoặc giải quyết hiệu quả vấn đề đặt ra của cuộc sống”. [5, tr. 45]
Một năng lực là tổ hợp đo lường được các kiến thức, kĩ năng và thái độ mà
một người cần vận dụng để thực hiện một nhiệm vụ trong bối cảnh thực và có nhiều
biến động. Để thực hiện một nhiệm vụ, một công việc có thể đòi hỏi nhiều năng lực
khác nhau. Vì năng lực được thể hiện thông qua việc thực hiện nhiệm vụ nên người
học cần chuyển hóa những kiến thức, kĩ năng, thái độ có được vào giải quyết các
tình huống mới và xảy ra trong môi trường mới. Có thể hình dung mối quan hệ như
sau:
Kiến thức x Kĩ năng x Thái độ x Bối cảnh = Năng lực
Như vậy, có thể nói kiến thức là cơ sở để hình thành năng lực, là nguồn lực
để người học tìm ra các giải quyết tối ưu để thực hiện nhiệm vụ hoặc có những cách
ứng xử phù hợp trong bối cảnh phức tạp. Khả năng đáp ứng phù hợp với bối cảnh là
đặc trưng quan trọng của năng lực. Tuy nhiên, khả năng đó có được lại dựa trên sự

10


đồng hóa và sử dụng cân nhắc những kiến thức, kĩ năng cần thiết trong từng hoàn
cảnh cụ thể.
Những kiến thức là cơ sở để hình thành và rèn luyện năng lực là những kiến
thức mà người học phải năng động, tự kiến tạo, huy động được. Việc hình thành và
rèn luyện năng lực phải được diễn ra theo đường trôn ốc, trong đó các năng lực có
trước được sử dụng để kiến tạo kiến thức mới và đến lượt mình kiến thực mới lại là
nền tảng để hình thành những năng lực mới.
Kĩ năng theo nghĩa hẹp là những thao tác, những cách thức thực hành, vận
dụng kiến thức, kinh nghiệm đã có để thực hiện một hoạt động nào đó trong một

môi trường quen thuộc. Kĩ năng hiểu theo nghĩa rộng, bao hàm những kiến thức,
những hiểu biết, những trải nghiệm ... giúp cá nhân có thể thích ứng khi hoàn cảnh
thay đổi.[5, tr. 24]
Kiến thức, kĩ năng là cơ sở cần thiết để hình thành năng lực trong một lĩnh
vực nào đó. Tuy nhiên, nếu chỉ có kiến thức, kĩ năng về một lĩnh vực nào đó thì
chưa chắc đã hình thành năng lực, mà còn cần đến việc sử dụng hiệu quả các nguồn
kiến thức, kĩ năng cùng với thái độ, giá trị, trách nhiệm của bản thân để thực hiện
thành công các nhiệm vụ và giải quyết các vấn đề phát sinh trong thực tiễn khi điều
kiện và bối cảnh thay đổi.[5, tr. 25] Vì vậy, về bản chất của đánh giá năng lực phải
thông qua đánh giá khả năng vận dụng kiến thức và kĩ năng thực hiện nhiệm vụ của
HS trong các loại tình huống phức tạp khác nhau.
1.2.1.3. Các loại năng lực
Học sinh phổ thông được hình thành và phát triển các năng lực chung và
năng lực chuyên biệt
 Năng lực chung
Các năng lực chung là những năng lực cơ bản, thiết yếu hoặc cốt lõi, làm
nền tảng cho mọi hoạt động của con người trong cuộc sống và lao động nghề
nghiệp. Học sinh được hình thành và phát triển các năng lực chung bao gồm:
Nhóm năng lực làm chủ và phát triển bản thân
- Năng lực tự học
- Năng lực giải quyết vấn đề
- Năng lực tư duy

11


- Năng lực tự quản lí
Nhóm năng lực về quan hệ xã hội
- Năng lực giao tiếp
- Năng lực hợp tác

Nhóm năng lực công cụ
- Năng lực sử dụng Công nghệ thông tin và Truyền thông (ICT)
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ
- Năng lực tính toán
Các năng lực này được hình thành và phát triển dựa trên đặc tính di truyền
của con người, quá trình giáo dục và trải nghiệm trong cuộc sống, đáp ứng yêu cầu
của nhiều loại hình hoạt động khác nhau.
 Năng lực chuyên biệt
Các năng lực chuyên biệt là những năng lực được hình thành và phát triển
trên cơ sở các năng lực chung theo định hướng chuyên sâu, riêng biệt trong các loại
hình hoạt động, công việc hoặc tình huống, môi trường đặc thù, cần thiết cho những
hoạt động chuyên biệt, đáp ứng yêu cầu hạn hẹp hơn.
Ở trường THPT, các năng lực chuyên ngành Sinh học học sinh cần đạt
được đó là: Năng lực kiến thức Sinh học ; năng lực nghiên cứu khoa học (năng lực
quan sát, năng lực thực nghiệm); Năng lực thực hiện trong phòng thí nghiệm.
- Năng lực kiến thức sinh học bao gồm các kiến thức về các cấp độ tổ chức
sống từ phân tử – tế bào – cơ thể – quần thể – quần xã – hệ sinh thái; kiến thức về
cơ sở vật chất của các hiện tượng di truyền biến dị; kiến thức về tính quy luật của
hiện tượng di truyền và ứng dụng di truyền học; các kiến thức về tiến hóa và sinh
thái học.
- Năng lực nghiên cứu khoa học bao gồm: quan sát các hiện tượng trong
thực tiễn hay trong học tập để xác lập vấn đề nghiên cứu; thu thập các thông tin liên
quan thông qua nghiên cứu tài liệu, thực nghiệm; hình thành giả thuyết khoa học;
thiết kế thí nghiệm; thực hiện thí nghiệm; thu thập và phân tích dữ liệu; giải thích
kết quả thí nghiệm và rút ra kết luận.
- Năng lực thực hiện trong phòng thí nghiệm bao gồm các kĩ năng chính
như: kĩ năng sử dụng kính hiển vi; kĩ năng thực hiện an toàn phòng thí nghiệm; kĩ

12

năng làm một số tiêu bản đơn giản; kĩ năng bảo quản một số mẫu vật thật ...[5, tr.
49]
1.2.2. Khái niệm về logic khoa học
1.2.2.1. Quan niệm về khoa học
Khoa học là "hệ thống tri thức về mọi quy luật của vật chất và sự vận động
của vật chất, những quy luật của tự nhiên, xã hội, tư duy".
Hệ thống tri thức được nói đến ở đây là hệ thống tri thức khoa học. Khoa
học trong trường hợp này, được hiểu như một hệ thống các tri thức, xem khoa học
như một sản phẩm trí tuệ được tích lũy từ hoạt động tìm tòi, sáng tạo của nhân loại.
[8, tr. 12]
Tri thức khoa học là những hiểu biết được tích lũy một cách hệ thống nhờ
hoạt động nghiên cứu khoa học, được vạch theo một kế hoạch, có mục tiêu xác định
(khám phá, sáng tạo) và được tiến hành dựa trên một hệ thống phương pháp khoa
học. Nó là sự tổng kết từ những tập hợp số liệu và sự kiện ngẫu nhiên, rời rạc để
khái quát hóa thành những cơ sở lí thuyết về logic tất yếu. Khi nói đến tri thức khoa
học là nói đến những kết luận về quy luật tất yếu đã được khảo nghiệm và kiểm
chứng. [8, tr. 13]
1.2.2.2. Quan niệm về logic khoa học
Logic khoa học ở đây là nói về sự vận động tuần tự khách quan của đối
tượng mà khoa học nghiên cứu đang diễn ra trong thực tại, không phụ thuộc vào
nhận thức của con người.
Theo quan điểm của logic biện chứng thì thực tại có cấu trúc vật chất và vật
chất được tạo nên bởi nhiều cấp bậc khác nhau, mỗi cấp bậc là một hệ thống. Cấp
bậc cao hơn được tạo nên bởi nhiều cấp bậc dưới nó. Mặt khác vật chất luôn tương
tác với nhau làm cho vật chất không đứng yên, luôn vận động trong đó cá dạng vận
động theo quy luật nhất định. Khi vận động nó được biểu hiện ra bên ngoài mà con
người có thể nhận thức được .
Từ biểu hiện của vận động, con người đi sâu vào bản chất bên trong đó theo
trình tự như thế nào, hiểu được như vậy mới làm chủ được thiên nhiên, nắm vững

logic vận động bên trong là nắm được nội dung sinh học.

13


Tóm lại, logic khoa học là sự vận động theo trình tự chặt chẽ, do tổng hòa
các mối quan hệ trong thực tại quy định, nó tồn tại khách quan với nhận thức của
con người, nhưng con người cần hướng tới nhận thức đó.
1.2.3. Quan niệm về logic môn học
Từ khoa học, các nhà khoa học cùng các nhà sư phạm xác định cơ sở khoa
học để lựa chọn kiến thức khoa học sao cho phù hợp với hơn với khả năng nhận
thức của người học và sắp xếp chúng theo một trình từ (logic) phù hợp với logic
nhận thức của người học, tạo thành môn học tương đương.
Như vậy về mặt logic, thì trong môn học thường quan tâm đến cả logic
khoa học và logic nhận thức. Nếu ở trình độ logic nhận thức đạt mức logic khoa
học, lúc đó logic khoa học trùng với logic nhận thức, trường hợp này dẫn người học
đi từ bản chất ra hiện tượng. Nhưng ở trình độ nào đó (thường có trình độ thấp) thì
logic nhận thức chưa phù hợp với logic khoa học, trường hợp này dẫn người học đi
từ hiện tượng đến bản chất. Logic nhận thức của HS thường đi từ hiện tượng đến
bản chất. Còn logic vận động của nội dung học tập (đối tượng) là từ bản chất đến
biểu hiện của các hiện tượng.
Logic nhận thức và logic vận động của nội dung thường ngược chiều nhau.
Ta có thể khái quát bằng sơ đồ sau đây:
logic khoa học
Bản chất

Hiện tượng
logic nhận thức

Logic nhận thức và logic vận động của nội dung thường ngược chiều nhau.

Ta có thể khái quát bằng sơ đồ sau đây:
1.2.4. Năng lực xác định logic vận động của nội dung học tập
1.2.4.1. Quan niệm về năng lực xác định logic vận động của nội dung
Trong nội dung học tập, đã được các nhà sư phạm sắp xếp trình tự các biểu
hiện của kết quả vận động của đối tượng. Và diễn đạt nó thành khái niệm, quy luật.
Thông qua thuật ngữ phù hợp, muốn nắm vững bản chất và hệ thống người học phải
tự chủ để được diễn đạt qua tên chương, tên bài, tên các đề mục, từ chủ đề ở mỗi
mức độ khác nhau.

14