ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
TRƢƠNG THỊ THU HẰNG
SỬ DỤNG KIẾN THỨC TIẾN HÓA
TRONG DẠY HỌC PHẦN SINH THÁI HỌC –
SINH HỌC 12, TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM SINH HỌC
CHUYÊN NGÀNH LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC
BỘ MÔN SINH HỌC
MÃ SỐ: 60 14 10
Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Đinh Quang Báo
HÀ NỘI – 2013
LỜI CẢM ƠN
Luận văn này là kết quả quá trình học tập, nghiên cứu tại trƣờng Đại
học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội và q trình cơng tác tại trƣờng
THPT Trƣơng Định – Thành phố Hà Nội
Trong suố t quá trin
̀ h ho ̣c tâ ̣p và hoàn thành luâ ̣n văn này , tôi đã nhâ ̣n
đƣơ ̣c sƣ̣ hƣớng dẫn , giúp đỡ quý báu của các Thầy Cô giáo , các anh chị , các
em và các ba ̣n . Với lòng kiń h tro ṇ g và biế t ơn sâu sắ c tôi xin đƣơ ̣c bày tỏ lới
cảm ơn chân thành tới : Hội đồng Khoa học và Đào tạo của trƣờng Đại học
Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội, các Thầy giáo, Cô giáo đã trực tiếp
giảng dạy và giúp đỡ tơi trong suốt khố học.
Bằng tình cảm chân thành, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới
GS.TS. Đinh Quang Báo – ngƣời đã dành nhiều thời gian, tâm huyết để trực
tiếp hƣớng dẫn khoa học và giúp đỡ tơi trong suốt q trình học tập, nghiên
cứu và hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơ n các Thầ y Cô trong hô ̣i đồ ng chấ m luâ ̣n
văn đã cho tôi nhƣ̃ng đóng góp quý báu để hoàn chỉnh luâ ̣n văn này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn tới Ban Giám hiệu, cán bộ, giáo viên
và học sinh các trƣờng THPT Trƣơng Định – Thành phố Hà Nội đã luôn tạo
mọi điều kiện cho tơi tiến hành khảo sát tình hình thực tế dạy học và thực
nghiệm sƣ phạm.
Hà Nội, ngày 22 tháng 11 năm 2013
Tác giả luận văn
Trương Thị Thu Hằng
i
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ĐC:
Đối chứng
GV:
Giáo viên
HS:
Học sinh
KT:
Kiểm tra
SGK:
Sách giáo khoa
SV:
Sinh vật
THPT:
Trung học phổ thơng
TN:
Thực nghiệm
VD:
Ví dụ
ii
MỤC LỤC
Lời cảm ơn ................................................................................................................... i
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt .......................................................................ii
Mục lục ...................................................................................................................... iii
Danh mục bảng ........................................................................................................... v
Danh mục biểu đồ ..................................................................................................... vi
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài .....................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu ...............................................................................................2
3. Nhiệm vụ nghiên cứu ..............................................................................................2
4. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu ........................................................................3
5. Vấn đề nghiên cứu...................................................................................................3
6. Giả thuyết khoa học ................................................................................................3
7. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu .............................................................................3
8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ................................................................3
9. Phƣơng pháp nghiên cứu .........................................................................................4
10. Cấu trúc của luận văn ............................................................................................4
Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ..............5
1.1. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu liên quan đến đề tài .......................................5
1.1.1. Tình hình nghiên cứu về dạy học sinh thái trên thế giới ...................................5
1.1.2. Tình hình nghiên cứu về dạy học sinh thái ở Việt Nam ...................................5
1.2. Cơ sở lý luận của việc vận dụng kiến thức tiến hóa để tổ chức học sinh
lĩnh hội kiến thức sinh thái ..........................................................................................5
1.2.1. Cơ sở về lý luận dạy học ...................................................................................5
1.2.2. Cơ sở về mối quan hệ giữa tiến hóa và sinh thái học........................................6
1.2.3. Vận dụng kiến thức tiến hóa để giải thích các vấn đề của sinh thái học ..........7
1.3. Cơ sở thực tiễn của đề tài ...................................................................................13
1.3.1. Điều tra thực trạng dạy học sinh học nói chung và phần tiến hóa Sinh
học 12 nói riêng .........................................................................................................13
1.3.2. Phân tích cấu trúc, nội dung phần tiến hóa - Sinh học lớp 12 ........................15
1.3.3. Phân tích cấu trúc, nội dung phần Sinh thái học – Sinh học 12 ......................30
iii
Chƣơng 2: VẬN DỤNG KIẾN THỨC TIẾN HÓA ĐỂ TỔ CHỨC DẠY
HỌC SINH PHẦN SINH THÁI HỌC - SINH HỌC 12 THPT ..........................46
2.1. Vận dụng kiến thức đã có về tiến hóa để tổ chức học sinh học sinh thái học ..........46
2.2. Ý nghĩa của việc vận dụng kiến thức tiến hóa để tổ chức học sinh học sinh
thái học ......................................................................................................................53
2.3. Yêu cầu khi vận dụng kiến thức Tiến hóa để dạy học Sinh thái học .................54
2.4. Quy trình vận dụng kiến thức tiến hóa để tổ chức dạy học sinh thái học ..........54
2.5. Xác định phƣơng pháp dạy học phát huy tính tích cực của học sinh khi
vận dụng kiến thức tiến hóa để tổ chức dạy học phần sinh thái học .........................55
2.5.1. Cơ sở lựa chon phƣơng pháp dạy học .............................................................55
2.5.2. Sử dụng câu hỏi để tổ chức học sinh nghiên cứu SGK ...................................55
2.6. Thiết kế một số giáo án thực nghiệm theo hƣớng nghiên cứu ...........................58
Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ..............................................................59
3.1. Mục đích thực nghiệm .......................................................................................59
3.2. Phƣơng pháp thực nghiệm .................................................................................59
3.2.1. Chọn trƣờng, chọn lớp ....................................................................................59
3.2.2. Bố trí thực nghiệm ..........................................................................................59
3.2.3. Triển khai thực nghiệm ...................................................................................59
3.2.4. Xử lý số liệu ....................................................................................................60
3.3. Kết quả thực nghiêm ..........................................................................................61
3.3.1. Phân tích định lƣợng các bài kiểm tra .............................................................61
3.3.2. Phân tích định tính các bài kiểm tra ................................................................69
KẾT LUẬN CHƢƠNG 3..........................................................................................70
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .........................................................................71
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................73
PHỤ LỤC .................................................................................................................76
iv
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Nội dung và kết quả cần đạt đƣợc phần Tiến hóa theo chuẩn kiến
thức và kĩ năng ............................................................................................... 17
Bảng 1.2: Nội dung và kết quả cần đạt đƣợc phần Sinh thái học theo chuẩn
kiến thức và kĩ năng ................................................................................32
Bảng 2.1. Một số nội dung sinh thái học đƣợc giải thích bằng kiến thức tiến hóa. ........46
Bảng 3.1. Thành phần điểm của các bài kiểm tra trong thực nghiệm ......................62
Bảng 3.2. Phân phối tần suất kết quả kiểm tra tổng hợp trong thực nghiệm ............62
Bảng 3.3. Phân phối tần suất lũy tích tổng hợp kết quả kiểm tra trong thực nghiệm .....63
Bảng 3.4. So sánh kết quả của nhóm lớp TN và ĐC qua các lần KT trong TN ......63
Bảng 3.5. Phân loại trình độ học sinh qua các lần kiểm tra trong TN ......................65
Bảng 3.6. Thành phần điểm của các bài kiểm tra sau thực nghiệm ..........................66
Bảng 3.7. Phân phối tần suất kết quả kiểm tra tổng hợp sau thực nghiệm ...............66
Bảng 3.8. Phân phối tần suất lũy tích tổng hợp kết quả kiểm tra sau thực nghiệm .....67
Bảng 3.9. So sánh kết quả của nhóm lớp TN và ĐC qua các lần kiểm tra sau thực nghiệm ....67
Bảng 3.10. Phân loại trình độ của học sinh qua các lần kiểm tra sau TN .................68
v
DANH MỤC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ
Biểu đồ 3.1. So sánh kết quả kiểm tra trong TN của hai nhóm lớp TN và ĐC ........64
Biểu đồ 3.2. So sánh phân loại trình độ học sinh qua các lần kiểm tra trong TN .....65
Biểu đồ 3.3. So sánh kết quả kiểm tra sau TN của nhóm lớp TN và ĐC .................68
Biểu đồ 3.4. So sánh kết quả phân loại trình độ của học sinh qua các lần kiểm
tra sau thực nghiệm. ................................................................................68
Đồ thị 3.1. Phân phối tần suất tổng hợp kết quả kiểm tra trong thực nghiệm ..........62
Đồ thị 3.2. Phân phối tần suất lũy tích tổng hợp kết quả kiểm tra trong TN ............63
Đồ thị 3.3. Phân phối tần suất tổng hợp kết quả kiểm tra sau thực nghiệm..............66
Đồ thị 3.4. Phân phối tần suất tổng hợp kết quả kiểm tra sau thực nghiệm..............67
vi
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Đổi mới giáo dục và đào tạo ở Việt Nam là một tất yếu khách quan thể hiện
quy luật về quy định của xã hội đối với giáo dục.
Nội dung, chƣơng trình giáo dục đƣợc xây dựng theo hƣớng chuẩn hóa, hiện
đại hóa, tiếp cận với trình độ tiên tiến khu vực, thế giới, đáp ứng nhu cầu nguồn
nhân lực chất lƣợng cao cho các lĩnh vực kinh tế, xã hội của đất nƣớc, nâng cao chất
lƣợng toàn diện, chú trọng giáo dục thể chất và bồi dƣỡng nhân cách ngƣời học,
phân bố thời lƣợng hợp lý tạo điều kiện phát triển năng lực tự học, năng lực tƣ duy,
kỹ năng thực hành, xây dựng chƣơng trình và tài liệu dạy học của các môn, liên
môn chuyên sử dụng thống nhất từ năm học 2008-2009.
Đổi mới phƣơng pháp dạy học theo hƣớng phát huy tối đa năng lực tự học,
tự nghiên cứu, tự thu nhận thông tin của học sinh, phát triển năng lực của mỗi cá
nhân, tăng cƣờng tính chủ động, tự chủ, hình thành và nâng cao năng lực nghiên
cứu khoa học, áp dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh trong q trình học tập
và tham gia các cơng tác xã hội.
Trong chƣơng trình mơn sinh học phổ thơng, các kiến thức sinh học đƣợc
trình bày theo các cấp độ tổ chức sống. Chƣơng trình đƣợc thiết kế theo mạch kiến
thức và theo kiểu đồng tâm, mở rộng qua các cấp học:
- Sinh học tế bào: Lớp 67 89101112
- Sinh học cơ thể đa bào: Lớp 67 891011
- Di truyền học: Lớp 912
- Tiến hóa: Lớp 6789101112
- Sinh thái học: Lớp 6789101112
Nội dung chƣơng trình giáo dục phổ thơng mơn Sinh học thể hiện các quan
điểm sinh thái, tiến hóa:
- Các đối tƣợng tìm hiểu đƣợc đặt trong mối quan hệ mật thiết giữa cấu tạo
và chức năng, giữa cơ thể và mơi trƣờng.
- Các nhóm sinh vật về cơ bản đƣợc trình bày theo hệ thống tiến hóa từ nhóm
có tổ chức đơn giản đến nhóm có tổ chức phức tạp.
1
Chƣơng trình giáo dục phổ thơng mơn Sinh học thể hiện mối liên quan về
kiến thức giữa các phân môn, các vấn đề có quan hệ mật thiết nhƣ giữa tế bào học,
sinh lý học, sinh thái học, di truyền học và tiến hóa, tâm lý học và giáo dục học.
Theo GS.TS. Đinh Quang Báo, thực tiễn và lý luận đã đúc kết một trong
những điều kiện đảm bảo thành công của tất cả các kiểu bài lên lớp là sử dụng các
kiến thức từ các bài đã học và từ các môn học khác là yêu cầu sƣ phạm quan trọng
trong dạy học sinh học.
Sinh thái học là một khoa học tổng hợp từ nhiều nội dung của các môn khoa
học khác, đặc biệt các môn khoa học chuyên khoa. Với đặc trƣng của kiến thức sinh
thái là “tích hợp các khoa học sinh học”. Để làm rõ các vấn đề về sinh thái phải tìm
trong các thành tựu của khoa học sinh học: tế bào học, sinh học cơ thể, phân loại
học, di truyền học, tiến hóa… Trong đó kiến thức tiến hóa đƣợc tích hợp nhiều
trong kiến thức sinh thái.
Trong chƣơng trình Sinh học phổ thơng, kiến thức tiến hóa và sinh thái đều
đƣợc giảng dạy ở lớp 12. Phần tiến hóa đƣợc giảng dạy trƣớc phần sinh thái. Vì
vậy, việc vận dụng kiến thức tiến hóa để tổ chức cho học sinh lĩnh hội kiến thức
phần sinh thái là rất cần thiết và khả thi hiện nay.
Xuất phát từ ý nghĩa trên, với mong muốn nâng cao hiệu quả dạy học Sinh
thái học và tiến hóa, chúng tôi chọn đề tài: “Sử dụng kiến thức tiến hóa trong dạy
học phần Sinh thái học – Sinh học 12, trung học phổ thơng.”
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu những phƣơng pháp để tổ chức cho học sinh học phần Sinh
thái học – Sinh học 12 trên cơ sở huy động kiến thức đã học về tiến hóa nhằm
nâng cao chất lƣợng dạy và học kiến thức sinh thái, củng cố vững chắc kiến thức
tiến hóa cho học sinh.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu các cơ sở lý luận và thực tiễn có liên quan đến đề tài.
- Phân tích cấu trúc nội dung chƣơng trình phần Sinh thái học Sinh học 12
làm cơ sở để vận dụng kiến thức tiến hóa khi giảng dạy phần này.
- Phân tích các kiến thức tiến hóa có thể vận dụng để dạy nội dung kiến thức
sinh thái. Từ đó tìm ra mối liên quan giữa kiến thức sinh thái với kiến thức tiến hóa
để vận dụng vào việc tổ chức cho học sinh lĩnh hội một số kiến thức sinh thái học.
2
- Thiết kế các bài tập, câu hỏi để vận dụng kiến thức tiến hóa khi dạy sinh
thái học.
- Xác định các phƣơng pháp, biện pháp để vận dụng tiến hóa vào việc tổ
chức học sinh lĩnh hội một số kiến thức sinh thái.
- Thực nghiệm sƣ phạm để kiểm tra hiệu quả của phƣơng pháp đã đề xuất.
4. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu
- Khách thể nghiên cứu: Học sinh lớp 12 THPT
- Đối tƣợng nghiên cứu: Nội dung kiến thức tiến hóa tích hợp trong phần
sinh thái và các phƣơng pháp vận dụng nó vào dạy học phần sinh thái học.
5. Vấn đề nghiên cứu
Đề tài tập trung vào nghiên cứu hai vấn đề cơ bản sau:
- Nội dung kiến thức tiến hóa có liên quan đến phần Sinh thái học Sinh học 12.
- Phƣơng pháp vận dụng kiến thức tiến hóa để dạy học phần Sinh thái học
Sinh học 12.
6. Giả thuyết khoa học
Nếu có phƣơng pháp sử dụng kiến thức tiến hóa trong chƣơng trình Sinh
học 12 để tổ chức cho học sinh lĩnh hội một số nội dung sinh thái thì sẽ nâng
cao chất lƣợng dạy và học kiến thức sinh thái, củng cố vững chắc kiến thức tiến
hóa cho học sinh và nâng cao nhận thức quan điểm tiến hóa, sinh thái trong dạy
học môn Sinh học.
7. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu
Đề tài chỉ nghiên cứu phƣơng pháp tổ chức cho học sinh lĩnh hội một số
kiến thức sinh thái học trong chƣơng trình Sinh học 12 bằng cách vận dụng
kiến thức tiến hóa.
8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Ý nghĩa lý luận:
+ Bƣớc đầu phân tích kiến thức tiến hóa tích hợp trong phần sinh thái
+ Bƣớc đầu đề xuất một số biện pháp, phƣơng pháp vận dụng tiếp cận tiến
hóa để tổ chức cho học sinh lĩnh hội một số kiến thức phần sinh thái.
-Ý nghĩa thực tiễn:
Xây dựng một số giáo án theo hƣớng nghiên cứu.
3
9. Phƣơng pháp nghiên cứu
Luận văn sử dụng một số phƣơng pháp nghiên cứu sau:
- Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận:
+ Nghiên cứu các văn bản về chủ trƣơng đƣờng lối chính sách của Đảng và
Nhà nƣớc về giáo dục phổ thông, tổng hợp các quan điểm, lý luận, cơng trình liên
quan đến vấn đề nghiên cứu.
+ Nghiên cứu nội dung kiến thức tiến hóa trong chƣơng trình THPT.
+ Nghiên cứu cấu trúc nội dung phần sinh thái trong chƣơng trình THPT.
+ Nghiên cứu khả năng vận dụng kiến thức tiến hóa để tổ chức hoạt động
dạy học sinh thái.
- Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn:
+ Điều tra thực trạng vận dụng kiến thức tiến hóa trong dạy học phần
sinh thái học.
+ Điều tra chất lƣợng của học sinh thông qua quan sát, điều tra - khảo sát
bằng phiếu hỏi, tìm hiểu vở ghi của học sinh.
+ Thực nghiệm sƣ phạm, tổng kết kinh nghiệm,
+ Tham vấn chuyên gia.
- Nhóm phương pháp xử lý thơng tin: Định lƣợng, định tính, thống kê và
phân tích thống kê.
10. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục,
luận văn dự kiến đƣợc trình bày theo 3 chƣơng:
Chương 1: Cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn của đề tài
Chương 2: Vận dụng kiến thức tiến hóa để tổ chức dạy học phần Sinh thái
học - Sinh học 12 THPT
Chương 3: Thực nghiệm sƣ phạm
4
Chƣơng 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu liên quan đến đề tài
1.1.1. Tình hình nghiên cứu về dạy học sinh thái trên thế giới
Trên thế giới đã có những cơng trình nghiên cứu dạy học các kiến thức sinh
thái nhƣ B.P. Êxipôp “Những cơ sở của lý luận dạy học” (1971), Ko-dơ-lơ-va-T.A
(1978) với cơng trình “Các biện pháp sƣ phạm dạy học sinh lớp cuối cấp về mối
quan hệ giữa sự kiện và lý thuyết”, Anataxo L.P trong “Công tác độc lập của học
sinh về sinh học đại cƣơng” (1981), Gerhard Dietrich, Manfred Ackerman, Christa
Hocke “Phƣơng pháp dạy học sinh học” (1984).
1.1.2. Tình hình nghiên cứu về dạy học sinh thái ở Việt Nam
Ở Việt Nam có nhiều tài liệu nghiên cứu về phƣơng pháp dạy học sinh học
trong đó có đề cập đến phƣơng pháp dạy học kiến thức sinh thái, nhƣ “Giáo trình
dạy học sinh học”, “Dạy học giải quyết vấn đề trong bộ môn sinh học”, “Dạy học
sinh học ở trƣờng THPT” của Trần Bá Hồnh.
Ngồi ra cịn có một số luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục nghiên cứu
phƣơng pháp dạy học sinh thái nhƣ:
Nhƣ vậy, việc nghiên cứu phƣơng pháp dạy học sinh thái đã đƣợc chú ý
nhƣng còn rất hạn chế, Các nghiên cứu phƣơng pháp dạy học đã nêu chƣa đi sâu
vào phân tích mối quan hệ giữa lý luận tiến hóa và sinh thái học. Do đó, việc vận
dụng kiến thức tiến hóa để tổ chức học sinh lĩnh hội kiến thức sinh thái chƣa đƣợc
nghiên cứu cụ thể.
1.2. Cơ sở lý luận của việc vận dụng kiến thức tiến hóa để tổ chức học
sinh lĩnh hội kiến thức sinh thái
1.2.1. Cơ sở về lý luận dạy học
Các nghiên cứu về giáo dục đã khẳng định rằng, quá trình dạy học có sự kế
thừa, đó là một trong những nguyên tắc quan trọng của quá trình giáo dục. Việc sử
dụng, vận dụng các kiến thức đã học có liên quan làm cơ sở để tổ chức học sinh lĩnh
hội kiến thức mới là việc làm rất cần thiết vì nó phù hợp với con đƣờng nhận thức
của học sinh.
5
Đối với dạy học sinh học, đặc biệt đối với kiểu bài lên lớp, GS.TS. Đinh
Quang Báo đã khẳng định rằng thực tiễn và lý luận dạy học đã đúc kết một trong
những điều kiện đảm bảo thành công của tất cả các kiểu bài lên lớp là sử dụng kiến
thức từ bài đã học và từ các môn học khác là yêu cầu sƣ phạm quan trọng trong dạy
học sinh học.
Đối với nội dung sinh thái, nhƣ đã trình bày, nó chứa đựng các kiến thức sinh
học khác, trong đó có kiến thức tiến hóa mà học sinh đã học. Do đó, việc vận dụng
kiến thức tiến hóa để tổ chức học sinh lĩnh hội kiến thức sinh thái là điều cần thiết
và mang lại hiệu quả cao trong quá trình giảng dạy.
1.2.2. Cơ sở về mối quan hệ giữa tiến hóa và sinh thái học
Sinh thái học đƣợc xem là tích hợp các khoa học sinh học. Sinh thái học là
vấn đề tổng hợp phức tạp. Với đặc trƣng nhƣ vậy, sự phát triển của sinh thái học
phải dựa trên cơ sở của sự ra đời của các khoa học sinh học khác nhƣ: sinh lý, sinh
hóa, tế bào, di truyền, tiến hóa... Trong đó tiến hố đóng vai trị quan trọng trong
việc giải thích các vấn đề sinh thái học. Đồng thời, sự ra đời của sinh thái học cũng
góp phần củng cố lý luận tiến hóa.
Nhà nghiên cứu Pháp, Buffon J.L (1707 – 1788), đã cho rằng những nguyên
tắc cơ bản để từ một loài này tiến hố thành lồi khác là ảnh hƣởng của các yếu tố
bên ngồi nhƣ nhiệt độ, khí hậu, thức ăn...
Lamarck G.B. là tác giả của học thuyết tiến hóa đầu tiên, cho rằng ảnh hƣởng
của các nhân tố bên ngoài là một trong những nguyên tắc quan trọng đối với sự
thích nghi và sự tiến hóa của sinh vật.
Sau đó, sự xuất hiện học thuyết Darwin Ch. Với tác phẩm nổi tiếng “Nguồn
gốc các loài do chọn lọc tự nhiên hay là sự bảo tồn các nịi thích nghi trong đấu
tranh sinh tồn” (1859) và một số tác phẩm khác của ơng nhƣ “Những kiểu thích
nghi của các lồi lan đối với sự thụ phấn nhờ sâu bọ” (1862), “Thực vật ăn sâu bọ”
(1875), “Về những dạng khác nhau trong các cây thuốc cùng lồi” (1877), “Vai trị
của giun đất trong sự hình thành đất trồng trọt” (1881)... là những bằng chứng cho
học thuyết tiến hóa đã giải thích q trình phát triển của sinh giới theo những qui
luật khách quan. Sự ra đời của học thuyết này đƣợc xem là nền móng của sinh thái
học. Học thuyết Darwin Ch. Bằng con đƣờng chọn lọc tự nhiên buộc các nhà sinh
6
thái học phải quan sát bằng cơ thể trong mối quan hệ chặt chẽ với mơi trƣờng sống
của nó nhƣ hình thái, tập tính thích nghi của cơ thể với môi trƣờng sống.
Năm 1886, nhà sinh học Đức Haeckel E. (1831-1919) đã đề xuất thuật ngữ
“sinh thái học” trong cuốn sách “Hình thái chung của các cơ thể”. Ơng xác định
sinh thái học là khoa học chung về quan hệ giữa sinh vật và mơi trƣờng. Vì vậy, ơng
ủng hộ rất tích cực học thuyết tiến hóa của Darwin Ch.và cho rằng nó đã mở ra một
kỷ nguyên mới trong khoa học. Ơng cho rằng “Sinh thái học là mơn nghiên cứu tất
cả các mối quan hệ tƣơng tác phức tạp mà Darwin Ch. gọi là các điều kiện sống
xuất hiện trong các cuộc đấu tranh sinh tồn”.
Nhƣ vậy, có thể khẳng định lịch sử phát triển của sinh thái học gắn liền
với lịch sử của phát triển lý luận tiến hóa, có lúc là nền tảng cho sự phát triển
sinh thái học.
1.2.3. Vận dụng kiến thức tiến hóa để giải thích các vấn đề của sinh thái học
Sinh thái học là môn khoa học nghiên cứu tất cả mối quan hệ tƣơng tác phức
tạp mà Darwin Ch. gọi là các điều kiện sống xuất hiện trong cuộc đấu tranh sinh
tồn. Học thuyết tiến hóa của Darwin Ch. bằng thuyết chọn lọc tự nhiên đã đặt nền
móng cho việc nghiên cứu cơ thể trong mối quan hệ chặt chẽ với mơi trƣờng sống
nhƣ hình thái, tập tính thích nghi của cơ thể với môi trƣờng.
1.2.3.1. Các mối quan hệ tương tác giữa cơ thể với môi trường là phản ứng thích
nghi của sinh vật được hình thành trong q trình tiến hóa.
Nguyên lý cơ bản của sinh thái học hiện đại là những khái niệm về sự
thống nhất và đối lập một cách biện chứng giữa cơ thể và môi trƣờng. Mỗi cá
thể, q̀n thể lồi sinh vật bất kì nào, kể cả con ngƣời, đều sống dựa vào môi
trƣờng đặc trƣng của mình, ngồi mối quan hệ tƣơng tác đó ra sinh vật khơng
thể tồn tại đƣợc. Mơi trƣờng ổn định, sinh vật sống ổn định và phát triển hƣng
thịnh. Chất lƣợng mơi trƣờng suy thối thì sinh vật cũng bị suy giảm về cả số
lƣợng và chất lƣợng. Nếu mơi trƣờng bị hủy hoại thì sinh vật cũng bị chịu
chung số phận với môi trƣờng.
Trong mối tƣơng tác giữa cơ thể và môi trƣờng, sinh vật đều trả lời lại
sự biến đổi của các yếu tố môi trƣờng bằng những phản ứng thích nghi về
7
sinh lý, sinh thái và tập tính thơng qua hoạt động của hệ thần kinh – thể dịch,
đồng thời chủ động làm cho môi trƣờng biến đổi nhằm giảm thấp các tác
động bất lợi cho sự sinh tồn của mình (các nhà sinh thái gọi là “yếu tố bù”).
Sinh vật sống trong tổ chức càng cao (quần thể, quần xã...) thì sự thích nghi
và sức cải tạo mơi trƣờng càng có hiệu quả. Sự thích nghi của sinh vật với
mơi trƣờng là cụ thể, đƣợc hình thành trong quá trình tiến hóa và mang tính
tƣơng đối. Nếu tác động của các yếu tố vƣợt khỏi ngƣỡng thích nghi của sinh
vật, buộc sinh vật rơi vào tình trạng diệt vong, nếu chúng khơng tìm đƣợc
những điều kiện thích ứng một nơi nào khác để tồn tại, hoặc buộc sinh vật
phải biến đổi cấu tạo, hoạt động chức năng và lối sống của mình cho phù hợp
với điều kiện mơi trƣờng mới. Lịch sử hình thành và phát triển của thế giới
sinh vật đã chứng minh điều đó. Tất nhiên, q trình tiến hóa, thích nghi của
các lồi diễn ra khơng phải nhanh chóng mà trải qua chặng đƣờng dài, dƣới
sự kiểm soát của chọn lọc tự nhiên.
1.2.3.2. Bản chất của quần thể là một nhóm cá thể cùng lồi thích nghi với
môi trường sống.
Mọi cấp độ tổ chức sống đều đƣợc hình thành qua quá trình lịch sử lâu
dài của mối tƣơng tác qua lại giữa cá nhân tố sinh thái trong mơi trƣờng sống
của nó với nhau và với cấp độ tổ chức sống đó. Quần thể sinh vật cũng vậy,
quá trình lịch sử hình thành các mối quan hệ nhƣ trên là nhờ chọn lọc tự
nhiên, từ đó các cá thể trong quần thể tự thiết lập đƣợc các mối quan hệ với
nhau và với môi trƣờng, thể hiện ở sự thích nghi của nhóm cá thể đó với mơi
trƣờng sống. Khi một nhóm cá thể cùng lồi thích nghi đƣợc với mơi trƣờng
sống của nó thì mới có thể thực hiện đƣợc các chức năng sinh học của một tổ
chức sống nhƣ: trao đổi chất, sinh trƣởng và phát triển, sinh sản v.v... Từ đó
dẫn tới sự hình thành các đặc trƣng của quần thể sinh vật mà khơng có ở các
cá thể riêng lẻ cũng nhƣ tập hợp các cá thể.
Các đặc trƣng cơ bản này đƣợc hình thành qua q trình chọn lọc tự
nhiên thơng qua mối tƣơng tác qua lại với nhau và với các nhân tố sinh thái
trong môi trƣờng tạo nên quần thể sinh vật.
8
Quần thể là một tổ chức ở mức cao hơn, đƣợc đặc trƣng bởi những
thuộc tính mà cá thể khơng bao giờ có nhƣ cấu trúc về giới tính, về tuổi, mức
sinh sản, mức tử vong – sống sót và sự dao động số lƣợng cá thể của quần thể.
Những thuộc tính đó của q̀n thể đƣợc xem là những hằng số sinh học có
khả năng biến đổi điều chỉnh trong một giới hạn nhất định đảm bảo cho quần
thể thích nghi với những biến cố của mơi trƣờng, duy trì sự ổn định cho cả hệ
thống. Chẳng hạn, điều kiện dinh dƣỡng của một quần thể nào đó tăng hay
giảm thì lập tức mức sinh trƣởng của quần thể tăng nhanh hay chậm lại, kéo
theo nó là dãy tuổi sinh sản lần đầu thu hẹp hay mở rộng và tốc độ sinh sản
của các cá thể tăng lên hay giảm đi một cách tƣơng ứng, do đó, kích thƣớc
q̀n thể đạt đƣợc trạng thái cân bằng với nguồn sống của môi trƣờng. Nhƣ
vậy, nhờ chọn lọc tự nhiên mà mỗi q̀n thể sinh vật hình thành khả năng
thích nghi riêng với môi trƣờng sống. Nghĩa là các cá thể của quần thể sinh
vật tự thiết lập mối quan hệ với nhau và với môi trƣờng sống cùng với những
đặc trƣng riêng quan hệ mật thiết với nhau. Đó chính là sự thích nghi của
nhóm cá thể với mơi trƣờng sống của nó, và là điều kiện đảm bảo nhóm cá thể
cùng lồi gắn bó tạo thành một hệ cấu trúc thực hiện chức năng sống của quần
thể. Dấu hiệu này chính là điều kiện đủ để phân biệt quần thể sinh vật với tập
hợp ngẫu nhiên các cá thể sinh vật cùng lồi.
1.2.3.3. Sự hình thành, tồn tại và phát triển của quần xã sinh vật là kết quả
của chọn lọc tự nhiên.
Một q̀n thể khơng thể tự hồn thiện chức năng sống của mình nên
khơng tồn tại độc lập mà phải dựa vào những quần thể khác, tạo nên những tổ
hợp các quần thể thuộc những loài khác nhau để hình thành một tổ chức cao
hơn gọi là quần xã sinh vật.
Quần xã không phải là một tập hợp máy móc ngẫu nhiên của các sinh
vật cùng sống trong một sinh cảnh, mà quần xã là một tổ chức sống đƣợc hình
thành trong một quá trình lịch sử nhất định. Quần xã có cấu trúc tƣơng đối ổn
định với những đặc trứng cơ bản về số lƣợng, thành phần loài trong quần xã,
9
các mối quan hệ giữa các loài và giữa quần xã với mơi trƣờng có sự trao đổi
vật chất và truyền năng lƣợng. Các sinh vật trong quần xã có mối quan hệ
sinh thái chặt chẽ với nhau, biểu hiện qua các quan hệ sinh thái hỗ trợ và đối
kháng lẫn nhau. Các sinh vật trong quần xã có mối quan hệ gắn bó với nhau
và với mơi trƣờng sống của chúng thành một thể thống nhất và do vậy quần
xã có cấu trúc tƣơng đối ổn định.
Bằng con đƣờng chọn lọc tự nhiên trong điều kiện môi trƣờng thay
đổi theo thời gian và không gian, các sinh vật tự dƣỡng và dị dƣỡng vừa
tiến hóa, vừa củng cố di truyền của chúng nhờ quan hệ tƣơng hỗ. Sự chọn
lọc đó tiến hành trong phạm vi từng nhóm, từng bậc của quần xã, sự tiến
hóa của các quần thể bằng con đƣờng chọn lọc và đột biến trong điều kiện
môi trƣờng thay đổi. Có quần thể tồn tại và phát triển bung ra, có những
lồi xuất hiện mới và phát triển mạnh, có lồi khác giảm và mất đi. Chính
vì thế quần xã luôn phát triển theo thời gian từ quần xã này sang quần xã
khác, dần dần tiến đến một quần xã ổn định, biểu hiện là sự ổn định về cấu
trúc quần xã, về các mối quan hệ sinh thái trong quần xã, tức là thiết lập
đƣợc các hằng số sinh học của quần xã.
1.2.3.4. Tác động qua lại giữa sinh vật và môi trường là động lực thúc đẩy hệ
sinh thái thích nghi và tiến hóa.
Hệ sinh thái là tổ chức với đặc trƣng của một hệ thống gồm các yếu tố
cấu trúc là các thành phần sinh vật (sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ, sinh
vật phân hủy) và các yếu tố môi trƣờng của hệ sinh thái (các chất vô cơ, các
chất hữu cơ, các yếu tố khí hậu), và các hoạt động chức năng là do các yếu tố
cấu trúc đó phối hợp với nhau, tác động qua lại lẫn nhau tạo ra. Kết quả quan
trọng từ sự phối hợp và tác động qua lại đó tạo nên vịng t̀n hồn vật chất và
trao đổi năng lƣợng. Sự tác động qua lại giữa các thành phần của hệ sinh thái
chứng tỏ rằng hệ sinh thái đang phát triển và luôn ở trạng thái động. Trong
quá trình phát triển, sau một thời gian dài tiến hóa thích nghi, hệ sinh thái sẽ
đạt trạng thái cân bằng ổn định, thể hiện ở khả năng tự điều chỉnh của hệ sinh
10
thái trong giới hạn xác định. Khi chịu tác động vừa phải từ bên ngoài, hệ sinh
thái sẽ phản ứng lại một cách thích nghi bằng cách sắp xếp lại các mối quan
hệ trong nội bộ và toàn thể hệ thống phù hợp với môi trƣờng thông qua những
mối liên hệ ngƣợc để duy trì sự ổn định của mình trong điều kiện mơi trƣờng
biến động. đó chính là bản chất của diễn thế sinh thái. Những tác động quá
lớn, vƣợt ra khỏi sức chịu đựng của hệ, hệ không thể tự điều chỉnh đƣợc và
cuối cùng bị suy thoái rồi bị hủy diệt.
Nhƣ vậy, chính sự tác động qua lại giữa sinh vật và môi trƣờng là động
lực thúc đẩy các thành phần của hệ sinh thái thích nghi và tiến hóa tạo nên sự
thích nghi và tiến hóa của hệ sinh thái để đạt đến trạng thái cân bằng ổn định
và tồn tại vô hạn khi không chịu những tác động mạnh, vƣợt ngƣỡng chịu
đựng của mình.
1.2.3.5. Sự tiến hóa của sinh vật dẫn đến những biến đổi của mơi trường vật
lý \và hóa học. Nhờ đó sinh quyển được khai sinh và tiến hóa
Sự sống bao quanh trái đất tạo nên sinh quyển. Đó là một hệ sinh thái
khổng lồ, duy nhất, đã trải qua quá trình tiến hóa hàng tỷ năm để đạt trạng
thái cân bằng ổn định. Đó là q trình phát triển của sinh vật qua các đại địa
chất mà phần tiến hóa đã giới thiệu.
Khi sự sống chƣa xuất hiện, trái đất còn là một hành tinh chết. Bao
quanh nó là khí quyển đầy nitơ, hyđrô, cacbondioxit, amoniac, clo, ôxit lƣu
huỳnh, hơi nƣớc... do núi lửa phun ra. Từ mặt trời, tia tử ngoại chiếu tràn trề
xuống bề mặt hành tinh. Nhờ đó, hơi nƣớc bị phân ly, tạo ra một lƣợng ôxy
không đáng kể và sự tiến hóa hóa học đƣợc khởi đầu. Nhiều chất hữu cơ phức
tạp nhƣ axit amin, một thành phần quan trọng để cấu tạo nên các hệ thống
sống nguyên thủy, xuất hiện. Lớp ozon hình thành tuy rất mỏng, song kết hợp
với tầng nƣớc đã dệt nên bức màn chắn tia tử ngoại rất hiệu quả, tạo điều kiện
thuận lợi cho sự sống đầu tiên ra đời ở vùng nƣớc nông của đại dƣơng cổ,
cách chúng ta chừng 3 tỷ năm. Những mầm sống nguyên sơ là những thể kị
khí tƣơng tự nhƣ nấm men, đã tồn tại một thời gian dài đầy khắc nghiệt nhờ
11
năng lƣợng kiếm đƣợc bằng con đƣờng lên men. Hiệu suất của dạng hô hấp
này rất thấp so với hô hấp hiếu khí nên mầm sống ngun thủy khơng thể tiến
hóa xa hơn giai đoạn tồn tại của cơ thể Prokaryote. Sau đó, áp lực của chọn
lọc tự nhiên do thiếu nguồn thức ăn hữu cơ đã thúc đẩy sự xuất hiện q trình
quang hợp. Nhờ vậy, lƣợng ơxy tăng lên đạt đến 3-4% của mức hiện nay hay
khoảng 0,6% của khí quyển. Bộ mặt hành tinh có những biến đổi lớn, từ tiến
hóa hóa học sang tiến hóa sinh học, từ tiến hóa dị dƣỡng sang kiểu tiến hóa tự
dƣỡng nhờ sự ra đời và phân bố nhanh chóng của cơ thể Eukaryote trên bề
mặt các đại dƣơng. Tiếp theo, thực vật đã tiến lên chiếm lục địa. Hô hấp hiếu
khí và nguồn thức ăn sơ cấp ngày một phong phú, tạo khả năng cho sự ra đời
và phát triển của những sinh vật đa bào phức tạp. Ở kỷ Cambri, sự bùng nổ
tiến hóa của các dạng sống mới xảy ra nhƣ thân lỗ, san hô, thân mềm, rong
biển, tổ tiên của thực vật có hạt và động vật cá dây sống.
Trong các giai đoạn khác nhau của nguyên đại Cổ sinh (Palaeozoi),
cuộc sống dƣới nƣớc và trên cạn trở nên đơng đúc. Hàm lƣợng khí ơxy dần
đạt đƣợc mức nhƣ hiện nay (20% thể tích khí quyển), chế độ tự dƣỡng thay
thế cho chế độ dị dƣỡng và trở nên thống trị trên hành tinh. Sự phát triển ồ
ạt của thực vật trên cạn đủ đảm bảo cho sự xuất hiện những nhóm động vật
lớn nhƣ bị sát cổ đại, chim, thú và cuối cùng, một triệu năm trƣớc đây con
ngƣời ra đời.
Sự tiến hóa của sinh vật nhƣ đã phác thảo ở trên dẫn đến những biến
đổi và thúc đẩy sự tiến hóa của mơi trƣờng vật lý và hóa học. Nhờ đó, sinh
quyển đƣợc khai sinh và tiến hóa.
Từ sự phân tích nội dung tiến hóa nhƣ trên, có thể khái quát rằng nếu
nhƣ sinh thái học nghiên cứu mối quan hệ giữa tổ chức sống với mơi trƣờng,
thì thuyết tiến hóa nghiên cứu về quy luật hình thành, vận động phát triển của
các mối quan hệ đó. Sinh thái học nghiên cứu mối quan hệ đó ở từng cấp độ
từ cơ thể, quần thể, quần xã – hệ sinh thái, sinh quyển; còn tiến hóa luận
nghiên cứu q trình hình thành các cấp độ tổ chức sống đó. Nhƣ vậy, sử
12
dụng kiến thức tiến hóa để nghiên cứu sinh thái bằng cách phân tích q trình
vận động tiến hóa thích nghi của các cấp độ tổ chức sống đó. Sinh thái học
nghiên cứu nơi ở, tiến hóa luận nghiên cứu quá trình hình thành nơi ở. Dạy
nơi ở bằng cách phân tích cơ chế hình thành nơi ở. Đó là cách vận dụng kiến
thức tiến hóa để tổ chức dạy học sinh thái học.
Ví dụ: Khi dạy khái niệm quần thể.
Nếu khơng vận dụng kiến thức tiến hóa, học sinh sẽ chỉ thấy đƣợc bản
chất của quần thể ở mức độ: các cá thể sinh vật cùng lồi có mối quan hệ gắn
bó sinh thái khăng khít tạo nên các đặc trƣng của quần thể đồng thời không
thấy đƣợc quá trình hình thành và phát triển của quần thể. Nhƣng khi vận
dụng kiến thức tiến hóa, học sinh khơng chỉ thấy đƣợc quá trình hình thành và
phát triển của quần thể mà còn nắm đƣợc bản chất bên trong của q̀n thể là
sự thích nghi của nhóm cá thể cùng lồi với mơi trƣờng sống.
Tƣơng tự nhƣ vậy, sự thích nghi của quần xã, sinh quyển cũng là kết
quả của sự tiến hóa hình thành các hệ cấu trúc và chức năng có khả năng tự
điều chỉnh cân bằng xung quanh các đặc trƣng có tính hằng số. Q̀n thể,
q̀n xã, sinh quyển là các cấp độ sống trên cơ thể đƣợc hình thành nhờ q
trình tiến hóa.
1.3. Cơ sở thực tiễn của đề tài
1.3.1. Điều tra thực trạng dạy học sinh học nói chung và phần tiến hóa
Sinh học 12 nói riêng
Chúng tơi tìm hiểu thực trạng dạy học sinh học nói chung, phần tiến
hóa Sinh học 12 nới riêng bằng cách tiến hành quan sát sƣ phạm, dự giờ và
trao đổi với giáo viên bộ môn, xem giáo án của giáo viên dạy môn sinh lớp 12
ở trƣờng THPT Trƣơng Định – Hà Nội. Sau quá trình điều tra, chúng tơi rút
ra một số kết luận tóm tắt dƣới đây.
1.3.1.1. Phương tiện dạy học
Hầu hết các lớp học của trƣờng THPT Trƣơng Định đều đƣợc trang bị
phƣơng tiện dạy học khá đầy đủ, đảm bảo đáp ứng nhu cầu dạy và học cho
giáo viên và học sinh hiện nay.
13
- Tài liệu tham khảo dành cho môn Sinh học khá phong phú, đáp ứng
đủ nhu cầu dạy và học của giáo viên và học sinh.
- Phịng thí nghiệm có trang thiết bị, dụng cụ hóa chất tƣơng đối đầy
đủ, đáp ứng đƣợc nội dung các bài thực hành cơ bản.
- Các phƣơng tiện dạy học hiện đại nhƣ máy tính, máy chiếu, máy tính
kết nối mạng...
1.3.1.2. Phương pháp giảng dạy của giáo viên
1.3.1.2.1. Kỹ năng soạn bài
Kỹ năng soạn bài dạy của giáo viên tƣơng đối tốt, đã có nhiều thay đổi
so với trƣớc kia. Khi soạn bài, giáo viên đã chú ý đến hoạt động của học sinh.
Mục tiêu của bài soạn đƣợc xác định cho học sinh, lấy học sinh làm trung
tâm, giáo viên chỉ là ngƣời tổ chức quá trình lĩnh hội kiến thức. Mục tiêu của
bài học cũng đã đƣợc giáo viên xác định rõ: mục tiêu về kiến thức, về kỹ
năng, về thái độ. Nội dung bài soạn, các hoạt động của bài giảng đƣợc đặt ra
có tƣơng ứng với mục tiêu bài học. Phƣơng pháp giảng dạy cũng đƣợc xác
định rõ trong bài soạn.
1.3.1.2.2. Phƣơng pháp giảng dạy của giáo viên
Qua điều tra giáo án và dự giờ, chúng tôi nhận thấy phƣơng pháp dạy
học của giáo viên mơn sinh bƣớc đầu có sự đổi mới. Giáo viên đã thực hiện
tiết dạy theo mơ hình lấy học sinh làm trung tâm, giáo viên chỉ là ngƣời
hƣớng dẫn, tổ chức các hoạt động nhằm giúp học sinh tự lĩnh hội đƣợc kiến
thức. Các phƣơng pháp giảng dạy tích cực nhƣ vấn đáp - tái hiện, trực quan,
tự nghiên cứu, học theo nhóm, học theo dự án... đã đƣợc giáo viên áp dụng.
Tuy nhiên, vấn còn một số giáo viên và một số tiết học vẫn dạy theo lối
truyền thống, giáo viên truyền đạt kiến thức, học sinh lĩnh hội. Thực tế có thể
do đặc thù của môn học, học sinh phải lĩnh hội một lƣợng kiến thức rộng
trong khoảng thời gian ngắn, không thuận lợi cho giáo viên áp dụng các
phƣơng pháp dạy học tích cực.
Qua kết quả điều tra cho thấy rằng, phƣơng pháp giảng dạy cho học
14
sinh mơn sinh nói chung và phần sinh thái học nói riêng chủ yếu vẫn dạy theo
phƣơng pháp truyền thống. Rất ít giáo viên sử dụng các phƣơng pháp dạy học
theo hƣớng phát huy tính tích cực của học sinh. Riêng phần Sinh thái học và
phần Tiến hóa thì điều này càng thể hiện rõ. Một trong những lý do đẫn tới sự
chậm đổi mới phƣơng pháp trong dạy học phần này là đa số giáo viên cho
rằng nội dung phần này dài, khó dạy.
1.3.1.2.3. Tình hình vận dụng kiến thức tiến hóa để tổ chức học sinh học nội
dung sinh thái học
Trong phần lớn các giáo án, giáo viên chƣa chú ý vận dụng hợp lý các
kiến thức sinh học mà học sinh đã có để tổ chức cho học sinh lĩnh hội kiến
thức mới. Nhiều giáo viên đã xác định đƣợc sự liên quan của kiến thức tiến
hóa với các kiến thức sinh học khác đã học. Hầu hết các giáo viên đều xác
định đƣợc sự liên quan của các kiên thức sinh học khác, trong đó có Tiến hóa,
khi dạy phần Sinh thái học. Nhƣng việc vận dụng các kiến thức này vào dạy
học phần Sinh thái học thì cịn nhiều hạn chế. Các giáo án có vận dụng tiến
hóa cũng chỉ ở mức yêu cầu học sinh tái hiện những kiến thức Tiến hóa mang
tính sự kiện cho Sinh thái. Nguyên nhân chính ở đây, theo chúng tơi, là giáo
viên chƣa phân tích đƣợc mối quan hệ về mặt nội dung kiến thức Tiến hóa và
kiến thức Sinh thái học, chƣa khai thác đƣợc bản chất tiến hóa trong các nội
dung sinh thái đƣợc trình bày trong sách giáo khoa. Mặt khác, cách phân tích
nội dung trên quan điểm tiếp cận tiến hóa chƣa đƣợc nghiên cứu trong lĩnh
vực dạy học sinh học ở phổ thông. Vì vậy, trong các giáo án đƣợc điều tra
khơng thấy có sự tiếp cận tiến hóa khi dạy học Sinh thái học.
1.3.2. Phân tích cấu trúc, nội dung phần tiến hóa - Sinh học lớp 12
Nội dung chƣơng trình phần tiến hóa có thể đƣợc khái quát nhƣ sau:
Phần sáu – Tiến hóa: Gồm hai chƣơng
Chƣơng I: Bằng chứng tiến hóa và cơ chế tiến hóa
Chƣơng này đi sâu và mở rộng các vấn đề:
- Bằng chứng giải phẫu so sánh; Bằng chứng phôi sinh học so sánh;
Bằng chứng địa lý sinh vật học; Bằng chứng tế bào học và sinh học phân tử.
15
- Thuyết tiến hóa cổ điển: Học thuyết La mác, học thuyết Đac uyn;
Thuyết tiến hóa hiện đại: thuyết tiến hóa tổng hợp, sơ lƣợc về thuyết tiến hóa
bằng các đột biến trung tính.
- Quan niệm hiện đại về nguyên nhân và cơ chế tiến hóa: các nhân
tố tiến hóa cơ bản; Q trình hình thành các đặc điểm thích nghi; Lồi
sinh học; Q trình hình thành lồi; Nguồn gốc chung và chiều hƣớng tiến
hóa của sinh giới.
Chƣơng cịn đƣợc bổ sung những nội dung mới nhƣ:
- Khái niệm nhân tố tiến hóa và vai trị của các nhân tố tiến hóa: đột
biến, chọn lọc tự nhiên, yếu tố ngẫu nhiên, di – nhập gen, giao phối không
ngẫu nhiên trong việc làm biến đổi cấu trúc di truyền của quần thể.
- Áp lực của quá trình đột biến.
- Lƣợng biến thiên tần số tƣơng đối của gen A trong quần thể sau một
thế hệ có sự di – nhập gen.
- Tác động của chọn lọc tự nhiên và áp lực của nó đối với các hệ số
chọn lọc khác nhau.
- Vai trò của các nhân tố cách li (cách li trƣớc hợp tử và cách li sai hợp
tử) đối với q trình hình thành lồi và bảo vệ tồn vẹn của lồi.
- Cơ chế hình thành lồi cùng khu vực địa lý và hình thành lồi khác
khu vực địa lý.
- Các phƣơng pháp xây dựng cây chủng loại phát sinh (xác định mối
quan hệ họ hàng và quá trình phân li tính trạng để hình thành các nhóm
phân loại).
Chƣơng II: Sự phát sinh và phát triển sự sống trên Trái đất.
Chƣơng này đi sâu và mở rộng các vấn đề: Sự phát sinh sự sống trên
Trái đất; Khái quát về sự phát triển của sinh giới qua các đại địa chất; Sự phát
sinh loài ngƣời.
Sau đây là nội dung và kết quả cần đạt đƣợc khi dạy và học theo từng
chƣơng theo chuẩn kiến thức và kĩ năng:
16
Bảng 1.1: Nội dung và kết quả cần đạt được phần Tiến hóa
theo chuẩn kiến thức và kĩ năng
CHỦ ĐỀ
CHUẨN KIẾN THỨC,
KĨ NĂNG
CỤ THỂ HOÁ CHUẨN KIẾN THỨC, KĨ
NĂNG CHƢƠNG TRÌNH CHUẨN
1.Bằng
chứng tiến Kiến thức:
hố
- Sự tƣơng đồng về nhiều đặc điểm giải
- Trình bày đƣợc các phẫu giữa các loài là những bằng chứng
bằng chứng giải phẫu so gián tiếp cho thấy các loài sinh vật hiện
sánh: cơ quan tƣơng nay đƣợc tiến hoá từ một tổ tiên chung.
đồng, cơ quan tƣơng tự, Một số loại bằng chứng giải phẫu so
các cơ quan thoái hoá.
sánh:
+ Cơ quan tƣơng đồng: Là những cơ
quan nằm ở những vị trí tƣơng ứng trên
cơ thể, có cùng nguồn gốc trong q
trình phát triển phơi nên có kiểu cấu tạo
giống nhau.
Cơ quan tƣơng đơng phản ánh sự tiến
hoá phân li.
+ Cơ quan tuơng tự: Là những cơ quan
khác nhau về nguồn gốc nhƣng đảm
nhiệm những chức phận giống nhau nên
có kiểu hình thái tƣơng tự.
Cơ quan tƣơng tự phản ánh sự tiến hoá
đồng quy.
+ Cơ quan thối hố: Là cơ quan phát
triển khơng đầy đủ ở cơ thể trởng thành.
Do điều kiện sống của loài đã thay đổi,
các cơ quan này mất dần chức năng ban
đầu, tiêu giảm dần và hiện chỉ để lại một
vài vết tích xƣa kia của chúng.
- Bằng chứng phơi sinh học:
17
- Nêu đƣợc bằng chứng Sự giống nhau trong phát triển phơi của
phơi sinh học so sánh: sự các lồi thuộc các nhóm phân loại khác
giống nhau trong q trình nhau là một bằng chứng về nguồn gốc
phát triển phôi của các lớp chung của chúng. Những đặc điểm giống
động vật có xƣơng sống. nhau đó càng nhiều và càng kéo dài
Phát biểu định luật phát trong những giai đoạn phát triển muộn
sinh sinh vật của Muylơ của phôi chứng tỏ quan hệ họ hàng càng
và Hêchken.
gần.
- Nêu đƣợc bằng chứng - Nhiều loài phân bố ở các vùng địa lí
địa lí sinh vật học: Đặc khác nhau nhƣng lại có nhiều đặc điểm
điểm của một số vùng cấu tạo giống nhau đã đƣợc chứng minh
địa lí động vật, thực vật; là có chung một nguồn gốc, sau đó phát
đặc điểm hệ động vật tán sang các vùng khác. Điều này cũng
trên các đảo.
cho thấy sự giống nhau giữa các lồi chủ
yếu là do có chung nguồn gốc hơn là do
sự tác động của mơi trƣờng.
- Trình bày đƣợc những - Bằng chứng tế bào học:
bằng chứng tế bào học và Mọi sinh vật đều đƣợc cấu tạo từ tế bào,
sinh học phân tử: ý nghĩa các tế bào đều đƣợc sinh ra từ các tế bào
của thuyết cấu tạo bằng sống trƣớc đó. Tế bào là đơn vị tổ chức
tế bào; sự thống nhất cơ bản của cơ thể sống.
trong cấu trúc của ADN Tế bào nhân sơ và tế bào nhân chuẩn đều
và prơtêin của các lồi.
có các thành phần cơ bản: Màng sinh
chất, tế bào chất và nhân (hoặc vùng
nhân).
Phản ánh nguồn gốc chung của sinh
giới.
- Bằng chứng sinh học phân tử: Dựa trên
sự tƣơng đồng về cấu tạo, chức năng của
18