Sử dụng các phương pháp grap để hình thành và phát triển các khái niệm cảm ứng, sinh trưởng, phát triển chương trình sinh học
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (477.39 KB, 100 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
---------------------------------PHAN THỊ XUYÊN
SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP GRAP ĐỂ HÌNH THÀNH
VÀ PHÁT TRIỂN CÁC KHÁI NIỆM CẢM ỨNG, SINH
TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CHƯƠNG TRÌNH SINH HỌC
11 – THPT
Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học Sinh học
Mã số: 60.14.10
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
Người hướng dẫn khoa học:
TS. PHAN THỊ THANH HỘI
Vinh - 2010
1
PHẦN I: MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Thế kỷ XXI được đánh giá là thế kỷ của sự bùng nổ về thông tin, sự phát triển như
vũ bão của khoa học và công nghệ. Trên tất cả mọi lĩnh vực con người đều đi sâu khám
phá. Những vấn đề mới ngày càng được nẩy sinh, những bí mật cuộc sống ngày càng
được hé mở. Cùng với đó một loạt các hiện tượng, cơ chế, bản chất của mọi sự vật hiện
tượng, quá trình con người đã biết và đang tìm hiểu một cách sâu và rộng. Người ta ước
tính cứ khoảng 4 – 5 năm khối lượng tri thức lại tăng gấp đơi[1]. Trong sự phát triển
chung đó thì Sinh học có gia tốc tăng rất lớn. Sự gia tăng khối lượng tri thức, sự đổi mới
khoa học Sinh học nói riêng và tất cả các lĩnh vực nói chung, tất yếu địi hỏi sự đổi mới
tồn diện trong giáo dục. Sự đổi mới này phải được thực hiện trên tất cả mọi phương
diện như nội dung chương trình, mục tiêu dạy học, nhiệm vụ dạy học, phương pháp
giảng dạy, cách thức kiểm tra đánh giá kết quả học tập...[17].Trong đó việc đổi mới
phương pháp giảng dạy được Đảng, chính phủ và ngành giáo dục cực kì coi trọng. Điều
này thấy rõ trong nhiều nghị quyết của TW qua các kì đại hội, điều này cho thấy sự khẩn
thiết phải đổi mới toàn diện về giáo dục, đặc biệt là khâu phương pháp, cách thức dạy học
vì nó được xem là nhiệm vụ chiến lược, là yếu tố hết sức quan trọng trực tiếp tác động, ảnh
hưởng đến chất lượng dạy học.
Mỗi một phương pháp thì có ưu thế và phù hợp với từng loại kiến thức, từng nội
dung môn học, ngành học, từng đối tượng học sinh và tùy thuộc vào cơ sở vật chất,
phương tiện dạy học của từng nơi. Điều này đặt ra cho người dạy trong quá trình dạy
học phải biết lựa chọn phương pháp một cách phù hợp và tối ưu nhất.
Phương pháp grap trong dạy học là một phương pháp có nhiều ưu điểm và được
các nhà lí luận dạy học nghiên cứu tìm tịi và chuyển hóa từ lí thuyết grap tốn học.
Phương pháp grap có thế mạnh trong việc mơ hình hóa các mối quan hệ, thiết lập đồ thị
biểu diễn quan hệ mang tính hệ thống giữa các đối tượng được mô tả, mà trong cấu trúc
nội dung các môn học, các thành phần kiến thức dạy học trong một giáo trình, một
chương một bài cũng được sắp xếp thành hệ thống kiến thức có mối quan hệ chặt chẽ
với nhau. Vì thế nếu vận dụng phương pháp grap một cách nhuần nhuyễn sẽ nâng cao
được hiệu quả dạy học, thúc đẩy quá trình tự học, tự nghiên cứu của học sinh theo
hướng tối ưu hóa, đặc biệt nhằm rèn luyện năng lực hệ thống hóa kiến thức và năng lực
sáng tạo, tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh.
Trong dạy học một trong những nhiệm vụ đầu tiên của người dạy là phải hình
thành cho học sinh các khái niệm, kiến thức khái niệm được xem là kiến thức cơ sở để
từ đó giúp học sinh nhận thức được các thành phần kiến thức khác như hiện tượng, quy
luật, bản chất, q trình....Kiến thức khái niệm có những nét riêng là nó có tính hệ
thống, tính phát triển và các nhóm khái niệm thường có mối quan hệ mật thiết với nhau.
Để giúp HS nhìn nhận rõ tính nối tiếp, tính phát triển và mối quan hệ cũng như xem xét
2
đối tượng nghiên cứu trên phương diện tổng quát, hệ thống thì việc sử dụng phương
pháp grap trong dạy học là hết sức cần thiết.
Các khái niệm cảm ứng, sinh trưởng, phát triển là những khái niệm quan trọng
thuộc chương II, III chương trình sinh học 11 – THPT. Đây có thể được xem là những
khái niệm lớn, khái niệm "giống", từ các khái niệm này giúp học sinh đi đến nhận thức
các khái niệm liên quan cũng như nhiều thành phần kiến thức sinh học khác. Trong việc
giảng dạy các khái niệm này thì theo chúng tơi sử dụng phương pháp grap là có nhiều
thuận lợi và mang lại hiệu quả cao nhất trong việc nâng cao chất lượng dạy học. Vì
những suy nghĩ đó và với mong muốn đóng góp sức mình vào cơng cuộc đổi mới giáo
dục, đặc biệt là đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận
thức của học sinh, chúng tôi chọn đề tài: "Sử dụng phương pháp grap để hình thành
và phát triển các khái niệm cảm ứng, sinh trưởng, phát triển thuộc chương trình
sinh học 11 – THPT".
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Thiết kế và sử dụng grap trong việc tổ chức dạy học hình thành và phát triển các
khái niệm cảm ứng, sinh trưởng, phát triển thuộc chương II, III sinh học 11 – THPT.
3. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
• Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn liên quan đến đề tài;
• Phân tích mục tiêu, cấu trúc, nội dung chương trình Sinh học 11 THPT nói chung và
chương II, III nói riêng làm cơ sở cho việc thiết kế các grap Sinh học;
•
Điều tra thực trạng việc sử dụng grap trong dạy học môn Sinh học ở một số
trường THPT thuộc huyện Cẩm Xuyên - Hà Tĩnh ;
• Thiết kế và sử dụng các grap để dạy học hình thành và phát triển các khái niệm
cảm ứng, sinh trưởng, phát triển thuộc chương II, III sinh học 11 – THPT;
•
Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính hiệu quả của việc sử dụng phương pháp
grap trong dạy học hình thành và phát triển khái niệm cho học sinh lớp 11 THPT.
4. ĐỐI TƯỢNG VÀ KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU
4.1. Đối tượng nghiên cứu
Các grap để dạy học hình thành và phát triển các khái niệm cảm ứng, sinh
trưởng, phát triển trong chương II, III sinh học 11 – THPT.
4.2. Khách thể nghiên cứu
Học sinh lớp 11 và giáo viên giảng dạy Sinh học 11 ở một số trường THPT trên
địa bàn huyện Cẩm Xuyên – Hà Tĩnh.
5. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
3
Nếu thiết kế và áp dụng các grap phù hợp trong dạy học hình thành và phát triển
các khái niệm cảm ứng, sinh trưởng, phát triển – sinh học 11 THPT thì sẽ nâng cao
được hiệu quả, chất lượng dạy học.
6. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
Đề tài nghiên cứu việc thiết kế và sử dụng phương pháp grap để tổ chức dạy học
hình thành kiến thức mới nhằm hình thành và phát triển các khái niệm cảm ứng, sinh
trưởng, phát triển thuộc chương II, III chương trình sinh học 11 – THPT.
7. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
7.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết
Nghiên cứu các văn bản, Nghị quyết của Đảng và Nhà nước, Bộ giáo dục - đào
tạo về đường lối, chính sách trong cơng tác giáo dục, trong việc cải tiến, đổi mới
phương pháp dạy học.
Nghiên cứu các tài liệu, sách báo, các thông tin liên quan đến đề tài như: lí luận
dạy học sinh học, các cơng trình về đổi mới giáo dục, nâng cao chất lượng dạy - học, tài
liệu giảng dạy sinh học bằng phương pháp grap, các cơng trình về đổi mới giáo dục,
nâng cao chất lượng dạy - học, các tài liệu bồi dưỡng chun mơn, SGK, SGV,…
7.2. Phương pháp điều tra
Điều tra tình hình sử dụng phương pháp grap trong dạy học sinh học 11 nói
chung và chương II, III sinh học 11 nói riêng ở một số trường THPT hiện nay.
Tham dự một số giờ dạy của giáo viên lớp 11 để tìm hiểu thái độ của học sinh
cũng như hiệu quả của việc sử dụng phương pháp grap trong dạy học bộ môn.
7.3. Phương pháp chuyên gia
Gặp gỡ, trao đổi với những chuyên gia về lĩnh vực nghiên cứu để nhờ tư vấn và
thu thập các thông tin liên quan đến đề tài.
7.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
7.4.1. Thực nghiệm thăm dị
Việc thực nghiệm thăm dị nhằm tìm ra phương pháp tiến hành thực nghiệm và
phát hiện những thiếu sót trong việc thiết lập các grap để kịp thời chỉnh lí, bổ sung để
đưa vào thực nghiệm chính thức.
7.4.2. Thực nghiệm chính thức
Chúng tơi chọn trường, lớp tiến hành thực nghiệm chính thức để có kết luận khái
qt về việc sử dụng phương pháp grap vào dạy học hình thành và phát triển khái niệm.
7.4.2.1. Phương pháp bố trí thực nghiệm
Chúng tôi áp dụng cách lấy mẫu theo phương pháp đa ma trận.
4
7.4.2.2. Phương pháp chấm bài cho điểm.
Với bài kiểm tra trắc nghiệm dạng MCQ chúng tôi lựa chọn cách chấm bài bằng
đáp án đục lỗ, mỗi câu trả lời đúng được tính một đơn vị điểm, trả lời sai khơng tính
điểm, với bài kiểm tra dạng tự luận chúng tơi cho điểm dựa vào đáp án và cho điểm, HS
làm đúng ý nào, cho điểm ý đó dựa vào thang điểm định sẵn, ý sai không trừ điểm.
7.4.2.3. Phương pháp tập hợp và sắp xếp số liệu.
Chúng tôi tập hợp điểm số của các bài kiểm tra theo từng lớp, phân chia theo
từng loại điểm số để thuận tiện cho việc thống kê.
7.5. Phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
Các số liệu thu được sau thực nghiệm ở lớp thực nghiệm và lớp đối chứng được
chấm theo thang điểm 10 và xử lí bằng thống kê tốn học theo các tham số sau:
Bảng 3.1: Thống kê điểm số của bài kiểm tra
Phương Xi
án
n
ĐC
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
X
TN
Trong đó: - n là số HS của lớp (tổng số bài kiểm tra).
- ni là số bài kiểm tra có số điểm là xi.
- xi là điểm số theo thang điểm 10.
-
X
là điểm trung bình của cả lớp.
- Các tham số đặc trưng:
- Trung bình cộng:
X
1
X =
n
Trong đó:
- đo độ trung bình (TB) của một tập hợp.
k
∑
xini
(Công thức 3.1).
i =1
xi : Giá trị của từng điểm số nhất định.
ni: Số bài có điểm số đạt xi.
n : Tổng số bài làm.
- Độ lệch chuẩn (s): Khi X có giá trị như nhau, để kết luận hai kết quả trên là
giống nhau chúng ta phải tiến hành tính lệch chuẩn theo cơng thức:
S=
1 k
∑ ( xi − X ) 2 .ni
n i =1
(Công thức 3.2).
5
- Sai số trung bình cộng (m):
s
n
m=
(Cơng thức 3.3).
- Hệ số biến thiên (Cv): Biểu thị mức độ biến thiên trong nhiều tập hợp có
khác nhau.
s
X
Cv (%) =
. 100%
X
(Cơng thức 3.4).
Trong đó: Cv: 0 – 9% Dao động nhỏ, độ tin cậy cao.
Cv: 10 – 29% Dao động trung bình.
Cv: 30 – 100% Dao động lớn, độ tin cậy nhỏ.
- Hiệu trung bình (đTN – ĐC): So sánh điểm trung bình cộng ( X ) của nhóm lớp TN
Phương án ni
±m
X
s
Cv(%)
ĐTN - ĐC
Tđ
ĐC
TN
và ĐC trong các lần kiểm tra.
ĐTN – ĐC =
Trong đó:
X
X
:
TN
ĐC
:
X
X
X
TN
-
X
(Cơng thức 3.5).
ĐC
của lớp thực nghiệm.
của lớp đối chứng.
- Độ tin cậy (Tđ): Sai khác giữa hai giá trị trung bình phản ánh kết quả của hai
PP (TN) và (ĐC).
Tđ =
Với
Sđ =
X TN − X ĐC
Sd
2
s12 s 2
+
n1 n2
(Công thức 3.6).
(Công thức 3.7).
Bảng 3.3: So sánh kết quả lớp TN và ĐC qua các lần kiểm tra
Trong đó: X TN; X ĐC là các điểm số trung bình cộng của các bài kiểm tra của
lớp thực nghiệm và lớp đối chứng. n1 ; n2 là số bài làm trong mỗi phương án.
Giá trị tới hạn của T là Tα tìm được trong bảng phân phối Student α = 0,05, bậc
tự do là f = n1 + n2 – 2.
Nếu Tđ > Tα thì sự sai khác giữa
X
TN
và
X
ĐC
là có nghĩa.
Bảng 3.2: So sánh kết quả lớp TN và ĐC qua các lần kiểm tra
*Phương án đánh giá:
6
Để đánh giá kết quả kiểm tra của lớp TN và lớp ĐC, chúng tôi tiến hành đánh giá
hai tiêu chí là đánh giá định lượng và đánh giá định tính.
+ Đánh giá định lượng: So sánh giá trị Tđ và Tα (theo bảng Student).
Nếu Tđ < Tα thì
Nếu Tđ > Tα Thì
X
X
TN
khơng sai khác với
TN
sai khác với
X
X
ĐC.
ĐC.
+ Đánh giá định tính:
. Mức độ lĩnh hội, ghi nhớ kiến thức đã học.
. Kĩ năng tự nghiên cứu và lĩnh hội kiến thức từ SGK của HS.
. Năng lực tư duy và kĩ năng so sánh, tổng hợp, khái quát, kĩ năng vận dụng kiến
thức đã học vào thực tiễn.
8. NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI
Thiết kế được các grap về các nội dung kiến thức trong chương II, III sinh học 11
cơ bản THPT.
Vận dụng các grap để dạy hình thành và phát triển các khái niệm cảm ứng, sinh
trưởng, phát triển và sinh sản, sinh học 11 THPT.
Thiết kế được một số giáo án để dạy học Sinh học lớp 11 phần kiến thức trong
chương II, III sinh học 11 cơ bản THPT.
PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG GRAP
ĐỂ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CÁC KHÁI NIỆM
1.1. Cơ sở lí luận
1.1.1. Cơ sở về phương pháp grap
7
1.1.1.1. Sơ lược về lịch sử nghiên cứu lí thuyết grap trong dạy học
a) Trên thế giới
Lí thuyết grap thực chất là một chuyên ngành của toán học, từ khi vừa mới được
hình thành nó được xem là một bộ phận nhỏ của toán học chủ yếu nghiên cứu, giải
quyết những bài tốn đố có tính chất giải trí, nhưng cùng với sự phát triển của toán học
cũng như các lĩnh vực khoa học khác thì lí thuyết grap ngày càng được nghiên cứu sâu
rộng và được chuyển hóa để ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khoa học khác nhau.
Theo tạp chí "Tâm lí tốn học" (Hoa Kì) đã nhận xét: "Grap là một phương tiện
tư duy thông minh tuyệt vời dùng cho quá trình nhận thức. Các tác giả đã làm rõ nội
dung và ý nghĩa của grap không những trong khoa học mà cịn trong đời sống thực
tiễn"[2].
Lí thuyết grap đã và đang ngày càng được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khoa học
khác nhau trong đó có dạy học. Việc vận dụng phương pháp grap trong dạy học nhằm
nâng cao chất lượng dạy học môn học ở trường phổ thông, được xem như là một trong
những tiếp cận mới vừa bổ sung và làm phong phú thêm kho tàng các phương pháp dạy
học nói chung và phương pháp dạy học sinh học nói riêng.
Năm 1965, tại Liên Xô (cũ) A.M.Xokhor là người đầu tiên vận dụng một số quan
điểm của lí thuyết grap (chủ yếu là những ngun lí về việc xây dựng một grap có
hướng) để mơ hình hóa tài liệu giáo khoa (một khái niệm, một định luật...). Ông đã xây
dựng được grap của một kết luận hay lời giải thích cho một đề tài dạy học mà ông gọi là
cấu trúc lôgic của kết luận hay của lời giải thích.
A.M.Xokhor đã diễn tả những khái niệm bằng những grap trong đó các nội dung
cơ bản của khái niệm được bố trí trong các ơ và các mũi tên chỉ sự liên hệ giữa các nội
dung. Ơng giải thích rằng: Grap nội dung của một 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. Ưu điểm
nổi bật của cách mơ hình hóa nội dung của một tài liệu giáo khoa bằng một grap là đã
trực quan hóa được những mối liên hệ, quan hệ bản chất trong các khái niệm tạo nên tài
liệu giáo khoa đó. Grap giúp học sinh cấu trúc hóa một cách dể dàng nội dung tài liệu
giáo khoa và hiểu bản chất, nhớ lâu hơn, vận dụng hiệu quả hơn.
Cũng vào năm 1965, 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 trực
quan trình tự những hoạt động của giáo viên và học sinh. Ơng cũng mơ tả trình tự các
thao tác dạy học trong một tình huống dạy học bằng grap. Qua đó có thể so sánh các
phương pháp dạy học được áp dụng cho cùng một nội dung, từ đó có thể giải thích được
hiệu quả của mỗi phương pháp dạy học.
Năm 1972, V.P.Garkumop đã sử dụng phương pháp grap để mơ hình hóa các
tình huống của dạy học nêu vấn đề, trên cơ sở đó phân loại các tình huống có vấn đề của
8
bài học. Ông đã sử dụng phương pháp grap để mơ hình hóa các tình huống dạy học nêu
vấn đề – một việc làm cần thiết để phát huy tính tích cực của học sinh.
Năm 1973, tại Liên Xơ (cũ) tác giả Nguyễn Như Ất trong luận án phó tiến sĩ
khoa học sư phạm đã vận dụng lí thuyết grap kết hợp với phương pháp ma trận như một
phương pháp hỗ trợ để xây dựng lôgic cấu trúc các khái niệm "tế bào học" trong nội
dung giáo trình mơn sinh học đại cương trường PT cho nước ta[2].
Ngày nay, có nhiều nhà khoa học, nhiều nhóm tác giả đã và đang nghiên cứu một
cách sâu rộng lí thuyết grap cũng như ứng dụng của nó vào những lĩnh vực khoa học
khác nhau trong đó có cả lĩnh vực dạy học.
b) Ở Việt Nam
Năm 1971, Giáo sư Nguyễn Ngọc Quang là người đầu tiên nghiên cứu chuyển
hóa grap tốn học thành grap dạy học và đã có nhiều cơng trình nghiên cứu được công
bố trong lĩnh vực này. Giáo sư đã hướng dẫn nhiều nghiên cứu sinh và học viên cao học
vận dụng lí thuyết grap để giảng dạy một số chương một số bài cụ thể của chương trình
hóa học ở trường phổ thông[2].
Năm 1980, tác giả Trần Trọng Dương dưới sự hướng dẫn của Giáo sư Nguyễn
Ngọc Quang đã nghiên cứu đề tài: "áp dụng phương pháp grap và algorit hóa để nghiên
cứu cấu trúc và phương pháp giải, xây dựng hệ thống bài tốn về lập cơng thức hóa học
ở trường phổ thơng".
Năm 1983, Nguyễn Đình Bào nghiên cứu sử dụng grap để hướng dẫn ơn tập mơn
tốn. Cùng thời gian đó tác giả Nguyễn Anh Châu cũng nghiên cứu sử dụng grap hướng
dẫn ôn tập môn văn. Các tác giả này đã sử dụng grap để hệ thống hóa kiến thức mà học
sinh đã học trong một chương hoặc trong một chương trình nhằm thiết lập mối liên hệ
các phần kiến thức đã học, giúp cho học sinh ghi nhớ lâu hơn.
Năm 1984, Phạm Tư dưới sự hướng dẫn của Giáo sư Nguyễn Ngọc Quang đã
nghiên cứu đề tài: Dùng grap nội dung của bài lên lớp để dạy và học chương Nitơ Photpho ở lớp 11 trường phổ thông trung học", tác giả đã nghiên cứu việc dùng phương
pháp grap với tư cách là một phương pháp dạy học thực sự được áp dụng trong giảng
dạy bộ mơn hóa học. Như vậy với thành cơng của Phạm Tư trong đề tài nghiên cứu của
ơng thì lí thuyết grap đã được vận dụng như một phương pháp dạy học hóa học thực sự
có hiệu quả.
Năm 1987, tác giả Nguyễn Chính Trung với đề tài nghiên cứu: "Dùng phương
pháp grap lập chương trình tối ưu để dạy mơn sử". Trong cơng trình này tác giả đã
nghiên cứu chuyển hóa grap tốn học vào lĩnh vực giảng dạy khoa học qn sự.
Năm 1993, Hồng Việt Anh đã có đề tài: "Vận dụng phương pháp sơ đồ – grap
vào giảng dạy địa lí các lớp 6 và 8 ở trường trung học cơ sở". Trong cơng trình này tác
9
giả đã sử dụng phương pháp grap để phát triển tư duy của học sinh trong việc học tập và
kĩ năng khai thác sách giáo khoa cũng như các tài liệu tham khảo khác.
Năm 2000, tại trường Đại học Vinh, tác giả Phan Thị Thanh Hội đã bảo vệ thành
công luận văn Thạc sĩ với đề tài: "Xây dựng và sử dụng một số dạng sơ đồ trong dạy
học sinh thái học lớp 11 – Trung học phổ thông"
Cũng trong bộ môn sinh học, tác giả Nguyễn Phúc Chỉnh đã nghiên cứu một
cách sâu rộng và có hệ thống về lí thuyết grap và ứng dụng của nó trong dạy học Giải
phẩu – Sinh lí người. Tài liệu chuyên khảo này là nội dung chính của luận án Tiến sĩ
Giáo dục học đã bảo vệ thành công tại hội đồng chấm luận án Tiến sĩ cấp nhà nước năm
2005[2].
Trong những năm gần đây cũng đã có nhiều tác giả là sinh viên, học viên và
nghiên cứu sinh có những đề tài nghiên cứu về lí thuyết grap cũng như những ứng dụng
của nó vào giảng dạy ở một số chương, phần học cụ thể ở một số bộ môn khác nhau.
Các cơng trình khoa học vận dụng lí thuyết grap vào dạy học ở trường phổ thông
của nhiêu tác giả qua thời gian đã chứng minh rằng phương pháp dạy học bằng grap có
thể được áp dụng đối với tất cả các mơn học, và nó thực sự là một phương pháp dạy học
mang lại hiệu quả cao.
1.1.1.2. Phương pháp Grap trong dạy học sinh học
a. Bản chất của phương pháp Grap
Từ Grap trong lí thuyết Grap bắt nguồn từ "Graphic" có nghĩa là tạo ra một hình
ảnh rõ ràng, chi tiết, sinh động trong tư duy.
Theo các từ điển Anh – Việt, Grap có nghĩa là đồ thị – biểu đồ gồm có một
đường hoặc nhiều đường biểu thì sự biến thiên của các đại lượng.
Xét theo ngôn ngữ tốn học thì Grap bao gồm một tập hợp khơng rỗng những
yếu tố E trong đó chứa các yếu tố đỉnh và cạnh. Nếu đỉnh được sắp xếp theo thứ tự gọi
là Grap có hướng, đỉnh sắp xếp khơng theo thứ tự gọi là grap vô hướng[11].
Về bản chất của phương pháp thì có ý kiến cho rằng: Grap là phương pháp diễn
đạt nội dung dạy học bằng ngôn ngữ sơ đồ. Ngôn ngữ sơ đồ được thể hiện bằng các kí
hiệu khác nhau như: hình vẽ, lược đồ, biểu đồ, đồ thị, bảng biểu....
Cũng có quan điểm: Phương pháp grap là phương pháp khoa học sử dụng sơ đồ
để mơ tả sự vật, hiện tượng cho phép hình dung một cách trực quan các mối liên hệ giữa
các yếu tố trong cấu trúc của sự vật, trong cấu trúc lơgic của quy trình triển khai hoạt
động và giúp con người quy hoạch tối ưu và điều khiển tối ưu trong hoạt động[11].
b. Vai trò ý nghĩa của phương pháp grap trong dạy học sinh học
Ngôn ngữ grap vừa trừu tượng, khái quát cao lại vừa có thể diễn đạt bằng sơ đồ
hình học cụ thể, trực quan. Chính vì thế grap có ý nghĩa tuyệt đối trong việc mơ hình hóa
10
cấu trúc cũng như mơ hình hóa lơgic phát triển của các sự vật, hiện tượng từ vi mô đến vĩ
mơ.
Ngồi ra, grap cịn có ưu thế nổi bật là khả năng diễn đạt thành công hai mặt tĩnh
(cấu trúc) và động (lôgic phát triển) của sự vật, hiện tượng. Chính những ưu điểm này
grap tốn học được chuyển thành phương pháp dạy học của rất nhiều môn học trong đó
có mơn sinh học.
Đặc điểm đặc trưng nhất cho tất cả các nội dung dạy học có thể grap hóa đó là
mỗi nội dung dạy học ta xét các phần tử của một tập hợp nào đó và một mối quan hệ
nào đó của các phần tử của một tập hợp được biểu thị bằng các đỉnh của grap. Còn các
quan hệ của các cặp phần tử bằng tập hợp các cạnh hay cung[11].
Trong dạy học sinh học sử dụng phương pháp có các vai trị sau:
-
Hiệu quả thơng tin cao
Sinh học là một môn học nghiên cứu các đối tượng sống (đặc điểm cấu tạo, q trình
sinh lí, sinh hóa, mối quan hệ giữa các tổ chức sống với nhau và với mơi trường sống).
Chính vì thế sơ đồ là một kênh chuyển tải thơng tin có ưu thế tuyệt đối bởi những ưu
việt cơ bản sau:
Ngôn ngữ sơ đồ vừa cụ thể, trực quan, chi tiết lại vừa có tính khái qt, trừu
tượng và hệ thống cao. Sơ đồ hóa cho phép tiếp cận nội dung tri thức bằng con đường
lôgic tổng – phân – hợp, tức là cùng một lúc vừa phân tích đối tượng nhận thức thành
các sự kiện, các yếu tố cấu thành lại vừa tổng hợp hệ thống hóa các sự kiện, các yếu tố
đó thành một chỉnh thể thống nhất thuận lợi cho việc khái qt hóa, hình thành khái
niệm khoa học – sản phẩm của tư duy lí thuyết.
Hình ảnh trực quan là điểm tựa quan trọng cho sự ghi nhớ và tái hiện tri thức của
HS về nội dung bài học. Ngơn ngữ grap ngắn gọn, súc tích chứa đựng nhiều thơng tin sẽ
giúp cho học sinh xử lí thơng tin nhanh chóng và chính xác hơn. Đối với việc ghi nhớ HS
khơng phải học thuộc lịng mà chỉ cần ghi nhớ những dấu hiệu cơ bản của đối tượng
nghiên cứu và các quy luật về mối quan hệ của các yếu tố trong một hệ thống nhất định.
Sơ đồ hóa cho phép phản ánh một cách trực quan cùng một lúc mặt tĩnh và mặt
động của sự vật, hiện tượng theo không gian, thời gian. Trong dạy học sinh học ưu việt
này được khai thác một cách thuận lợi. Mặt tĩnh thường phản ánh yếu tố cấu trúc, mặt
động phản ánh hoạt động – chức năng sinh học của các cấu trúc đó. Như vậy sơ đồ hóa
nội dung kiến thức sinh học là hình thức diễn đạt tối ưu mối quan hệ giữa các yếu tố cấu
trúc, giữa các chức năng sinh học, giữa cấu trúc với chức năng của đối tượng nghiên
cứu[11].
- Hiệu quả phát triển năng lực nhận thức của học sinh
Sử dụng grap trong dạy học cịn có tác dụng rèn luyện, phát triển cho học sinh
năng lực tư duy như: phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hóa, khái quát hóa, hệ
11
thống hóa... và hình thành năng lực tự học cho HS. Hiệu quả này lớn nhất khi GV giúp
HS tự thiết lập các grap trong q trình học tập. Có như vậy HS sẽ dễ dàng hiểu sâu được
cái bản chất nhất, chủ yếu nhất, quan trọng nhất của nội dung học tập. Theo tâm lí học
nhận thức, mọi hình ảnh (kể cả âm thanh) HS tri giác được đều được mơ hình hóa bằng
các thao tác tư duy, do đó grap đã giúp cho HS thuận lợi trong khâu khái quát hóa, hệ
thống hóa[11].
c. Nguyên tắc xây dựng grap trong dạy học
Các nguyên tắc xây dựng grap dạy học là những nguyên lí, phương châm chỉ đạo
việc thiết kế grap nội dung và grap hoạt động dạy học. Dựa vào các nguyên tắc này để
xác định nội dung, phương pháp, cách tổ chức, tính chất và tiến trình của việc thiết kế
grap nhằm thực hiện mục đích dạy học phù hợp với những quy luật khách quan.
Theo TS. Nguyễn Phúc Chỉnh khi thiết kế grap trong dạy học cần quán triệt
những nguyên tắc sau:
a. Nguyên tắc thống nhất giữa mục tiêu – nội dung – phương pháp dạy học
Nguyên tắc này đòi hỏi khi thiết kế grap dạy học phải thống nhất được ba thành
tố cơ bản của quá trình dạy học là mục tiêu, nội dung và phương pháp. Ba thành tố đó
tác động qua lại với nhau một cách hữu cơ, giải quyết tốt mối quan hệ này quá trình dạy
học sẽ đạt kế quả cao.
Mục tiêu bài học được xác định chủ yếu dựa vào nội dung bài học, đặc điểm tâm
lí nhận thức của HS và năng lực sư phạm của GV. Mục tiêu và nội dung kiến thức là cơ
sở để xác định phương pháp dạy học phù hợp, theo hướng phát huy cao độ óc tư duy
tìm tịi khám phá của HS để đạt được những mục tiêu đã đề ra.
Khi thiết kế grap dạy học người thiết kế phải trả lời được các câu hỏi sau:
- Thiết kế grap để làm gì?
- Grap được thiết kế như thế nào?
- Việc thiết kế grap liên quan với việc sử dụng grap như thế nào?
Thống nhất mục tiêu, nội dung và phương pháp dạy học trong quá trình thiết kế
và sử dụng grap là đặt ra và trả lời được các câu hỏi trên. Có như vậy mới kế được
những grap đạt yêu cầu của nội dung một bài học không những về lôgic khoa học mà
cịn đảm bảo mục đích và cách sử dụng các grap đó[2].
b. Ngun tắc thống nhất giữa tồn thể và bộ phận
Theo nguyên tắc này thì người thiết kế grap phải quán triệt tư tưởng tiếp cận cấu
trúc hệ thống nội dung chương trình.
Đảm bảo nguyên tắc này thì người thiết kế grap phải trả lời được các câu hỏi sau:
- Thiết kế grap cho hệ thống nào?
12
- Có bao nhiêu yếu tố thuộc hệ thống? Đó là những yếu tố nào?
- Các yếu tố trong hệ thống liên quan với nhau như thế nào?
- Quy luật nào chi phối mối quan hệ của các yếu tố trong hệ thống?
Trả lời các câu hỏi này, chúng ta sẽ xác định được các đỉnh của grap và các mối
liên hệ giữa các đỉnh. Đặc biệt xác định mối quan hệ về mặt cấu trúc và chức năng giữa
các đỉnh theo quy luật nhất định của tự nhiên.
c. Nguyên tắc thống nhất giữa cụ thể và trừu tượng
Những đối tượng có tính cụ thể (ví dụ hình dạng ngồi của sinh vật...) thì những
hình ảnh của đối tượng sẽ tạo ra những biểu tượng trong nhận thức. Còn những đối
tượng mang tinh trừu tượng (không nhận biết trực tiếp được bằng các giác quan) có thể
thơng qua các mơ hình để tạo ra những biểu tượng cụ thể hơn của đối tượng.
Grap là một trong những loại mơ hình có thể mơ hình hóa các đối tượng cụ thể
và cụ thể hóa các đối tượng trừu tượng trở thành mơ hình cụ thể trong nhận thức.
Trong giai đoạn trừu tượng hóa, grap có ý nghĩa là phương tiện để mơ hình hóa
các mối quan hệ bản chất của đối tượng, làm cho những vấn đề vốn trừu tượng trở nên
cụ thể hơn trong tư duy.
Trong quá trình nhận thức, ở giai đoạn đầu grap có tác dụng chuyển từ cái cụ thể
thành cái trừu tượng và nó trở thành cái trừu tượng xuất phát. Còn trong giai đoạn tái
sinh cụ thể, grap có tác dụng chuyển từ cái trừu tượng thành cụ thể. Như vậy, dùng grap
thống nhất giữa cái cụ thể và cái trừu tượng trong tư duy sẽ làm cho hoạt động tư duy
hiệu quả hơn. Cụ thể đối lập với trừu tượng, tính chất đó cũng chỉ là tương đối.
Khi thiết kế grap dạy học, cần xác định rõ mối quan hệ giữa cụ thể và trừu tượng
của từng đối tượng riêng biệt, để từ đó có những giải pháp hữu hiệu. Đảm bảo nguyên
tắc này người thiết kế cần phải xác định rõ cái cụ thể và cái trừu tượng trong từng đối
tượng, để định hướng nhận thức cho học sinh. Thống nhất được hai mặt này sẽ hình
thành tư duy hệ thống, phát triển năng lực sáng tạo của HS nhằm phát triển tư duy cụ
thể và tư duy trừu tượng[2].
d. Nguyên tắc thống nhất giữa dạy và học.
Thống nhất giữa dạy và học trong dạy học bằng grap tức là trong khâu thiết kế và
sử dụng grap phải thể hiện rõ vai trò tổ chức, chỉ đạo của GV để phát huy tính tích cực,
tự lực của HS trong q trình lĩnh hội tri thức.
Thực hiện nguyên tắc thống nhất giữa dạy và học, GV không phải là sử dụng
grap như một sơ đồ minh họa cho lời giảng, mà phải biết tổ chức học sinh có khả năng
tự thiết kế grap phù hợp với nội dung dạy học.
Bốn nguyên tắc cơ bản trên định hướng cho việc thiết kế grap nội dung và grap
hoạt động trong dạy học một cách phù hợp[2].
13
d. Quy trình thiết lập grap nội dung và grap hoạt động trong dạy học sinh học
a. Quy trình thiết lập grap nội dung
Grap nội dung là tập hợp những yếu tố thành phần của một nội dung trí dục và
mối liên hệ bên trong giữa chúng với nhau, đồng thời diễn tả cấu trúc lôgic của nội dung
dạy học bằng một ngôn ngữ trực quan, khái quát và súc tích.
Như vậy grap nội dung là grap phản ánh một cách khái quát, trực quan cấu trúc
lôgic phát triển bên trong của một tài liệu.
Trong giảng dạy, không phải bất kì nội dung chương trình nào cũng có khả năng
và nhất thiết phải thiết lập grap, mà tùy theo từng nội dung chương trình có khả năng
thiết lập grap được hay khơng và có nên sử dụng phương pháp grap hay không? Câu hỏi
này đặt ra cho GV cần thiết phải lựa chọn kĩ những bài, những tổ hợp kiến thức có khả
năng và nên lập grap nội dung. Sau khi đã lựa chọn được thì khi thiết lập grap cần tuân
thủ theo các bước cơ bản như sau:
Bước 1. Xác định các đỉnh của grap
Lựa chọn những đơn vị kiến thức cơ bản của nội dung, mỗi đơn vị kiến thức sẽ
giữ vị trí của một đỉnh trong grap. Những đơn vị kiến thức này phải được mã hóa cho thật
ngắn gọn, súc tích và đầy đủ rồi sắp xếp đạt chúng vào các đỉnh của grap một cách chính
xác.
Bước 2. Thiết lập các cung
Đây chính là bước thiết lập các mối quan hệ giữa các đỉnh của grap, các cung này
được biểu hiện bằng các mũi tên thể hiện tính hướng đích của nội dung. Các mối quan
hệ này phải đảm bảo tính lơgic khoa học, đảm bảo những quy luật khách quan và bảo
đảm tính hệ thống của nội dung kiến thức.
Bước 3. Bố trí các đỉnh và các cung lên một mặt phẳng
Sau khi xác định được các đơn vị kiến thức làm đỉnh và mối liên hệ giữa chúng
thì sắp xếp các đỉnh và đặt các cung theo những vị trí nhất định trên một mặt phẳng sao
cho bảo đảm tính khoa học, tính lơgic phát triển và tính sư phạm.
Có thể mơ hình hóa 3 bước trong quy trình thiết lập grap nội dung như sau:
Xác định các đỉnh của
grap
Kiểm
tra
tính
hợp
lí
của
grap
Thiết lập các cạnh
Khơng hợp lí
Hợp lí
Bố trí các đỉnh 14 các cung lên một mặt phẳng
và
Hình 1.1 Quy trình thiết lập grap nội dung
Ví dụ: Thiết lập grap nội dung grap nội dung tính cảm ứng ở thực vật
Bước 1: Phân tích cấu trúc nội dung hai bài 23 và 24 chương trình sinh học 11 –
THPT để lựa chọn các tổ hợp kiến thức làm đỉnh của grap. Ở đây các đỉnh của grap là
các hình thức cảm ứng của thực vật.
Bước 2: Xác định mối quan hệ giữa các hình thức cảm ứng của thực vật để thiết
lập các cung và hướng mũi tên một cách chính xác.
Bước 3: Sắp xếp các đỉnh và đặt vị trí các cung một cách chuẩn xác, đảm bảo
tính lơgic khoa học.
Hướng sáng
Hướng trọng lực
Hướng hố
Hướng động
Hướng nước
Cảm ứng ở
thực vật
Hướng tiếp xúc
Ứng động sinh trưởng
Ứng động
Ứng động khơng sinh trưởng
Hình 1.2: Các hình thức cảm ứng ở thực vật
b. Quy trình thiết lập grap hoạt động
Grap hoạt động là grap mơ tả trình tự các hoạt động sư phạm theo lơgic hoạt
động nhận thức, nó được xác định trên cơ sở của grap nội dung kết hợp với các thao tác
sư phạm của GV và hoạt động học của HS ở trên lớp, bao gồm cả việc sử dụng các
phương pháp, biện pháp và phương tiện dạy học. Về thực chất grap hoạt động được xem
là mơ hình khái qt và trực quan của giáo án[2].
Lập grap hoạt động tức là xác định các phương án khác nhau để triển khai bài
học. Việc này phụ thuộc vào grap nội dung và quy luật nhận thức, loại grap hoạt động
giúp biết được trình tự thực hiện các hoạt động, hoạt động nào thực hiện trước và hoạt
động nào phảI thực hiện tiếp theo.
15
Grap hoạt động được thiết lập để dạy một tổ hợp kiến thức, hoặc một bài học
theo một quy trình như sau:
Bước 1: Xác định mục tiêu bài học
Đây là bước đặt ra những yêu cầu cần đạt được về kiến thức, kỹ năng và thái độ
của HS sau bài học. Mục tiêu khi đưa ra phải dựa trên nội dung bài học, năng lực nhận
thức của HS….
Bước 2: Xác định các hoạt động
Xác định trong bài học đó có những hoạt động dạy, học nào, mỗi hoạt động
tương ứng với một đơn vị kiến thức chủ chốt.
Bước 3: Xác định các thao tác trong mỗi hoạt động
Trong mỗi hoạt động cần xác định các thao tác chính để đạt được mục tiêu.
Bước 4: Thiết lập grap hoạt động mô tả diễn biến chính của bài học theo hương
tối ưu hóa.
Có thể mơ hình hóa các bước trong quy trình lập grap hoạt động như sau:
Bước 1: Xác định mục tiêu
của bài học
Bước 3: Xác định các
thao tác trong mỗi hoạt
động
Bước 2: Xác định các
hoạt động
Bước 4: Lập grap hoạt
động theo hướng tối ưu
hố bài học
Hình 1.3: Quy trình thiết lập grap hoạt động
Grap nội dung và grap hoạt động liên quan mật thiết với nhau. Giữa grap nội
dung và grap hoạt động có quan hệ hai chiều. Trong khâu chuẩn bị bài học GV căn cứ
vào grap nội dung để thiết lập grap hoạt động dạy học. Trong khâu thực hiện bài học
GV dùng grap hoạt động để tổ chức HS thiết lập grap nội dung theo một lôgic khoa học,
với mục đích cuối cùng là HS có được grap nội dung trong tư duy.
1.1.2. Sự hình thành và Hìnhtriển các khái niệm sinh học động
phát 1.3: Quy trình lập grap hoạt
1.1.2.1. Bản chất của khái niệm sinh học
Khái niệm là tri thức khái quát về những dấu hiệu và thuộc tính chung nhất, bản
chất nhất của từng nhóm sự vật, hiện tượng cùng loại, về những mối liên hệ và tương
quan tất yếu của các sự vật, hiện tượng khách quan.
16
Khái niệm sinh học là những khái niệm phản ánh những dấu hiệu và thuộc tính
chung, bản chất của các tổ chức sống và hiện tượng, quá trình của sự sống, cũng như
mối liên hệ, mối tương quan giữa chúng với nhau.
Quan điểm biện chứng xem khái niệm là hình thức của tư duy, phản ánh sự vận
động phát triển của thực tại khách quan. Các khái niệm không phải là bất biến, riêng rẽ
mà có một q trình phát triển trong mối liên hệ với những khái niệm khác. Nhận thức
là một quá trình phát triển lịch sử, quá trình vận động từ chưa hiểu biết đến hiểu biết, từ
chỗ biết chưa đầy đủ, sâu sắc đến biết đầy đủ sâu sắc hơn.
Khái niệm không chỉ là điểm xuất phát trong vận động của tư duy mà còn là sự
tổng kết q trình vận động đó. Khái niệm khơng chỉ là cơng cụ của tư duy mà cịn là
kết quả của tư duy. Từ những điều này cho ta thấy việc hình thành và phát triển các
khái niệm sinh học là vấn đề cốt lõi của nội dung dạy học sinh học[23].
1.1.2.2. Vai trò của khái niệm trong hoạt động nhận thức
Học tập là hoạt động nhận thức nhằm phản ánh có mục đích thế giới khách quan
vào ý thức của mỗi người, mà kết quả là hình thành hệ thống các khái niệm về sự vật,
hiện tượng, mối quan hệ nhân quả, quan hệ quy luật về thời gian (q trình), từ đó hình
thành học thuyết khoa học.
Khái niệm vừa là kết quả nhận thức về bản chất của các sự vật, hiện tượng cũng
như về mối quan hệ bản chất của chúng, vừa là cơ sở để nhận thức tiếp theo. Hình thành
và phát triển các khái niệm là con đường để học sinh lĩnh hội kiến thức một cách sâu
sắc, vững chắc[23].
1.1.2.3. Các loại khái niệm sinh học
Dựa vào phạm vi phản ánh rộng hay hẹp, mức độ khái quát, trừu tượng có thể
chia khái niệm sinh học thành khái niệm đại cương và khái niệm chuyên khoa.
a. Khái niệm sinh học đại cương
Khái niệm sinh học đại cương là loại khái niệm phản ánh những cấu trúc, hiện
tượng, quá trình, quan hệ cơ bản của sự sống chung cho một bộ phận lớn hoặc cho toàn
bộ giới hữu cơ.
Quan niệm về khái niệm sinh học đại cương có thể được tóm tắt như sau:
Phản ánh cấu trúc hệ thống tổ chức sống
Khái niệm
đại cương
Phản ánh cơ chế, quá trình cơ bản của sự sống
Phản ánh các dấu hiệu đạc trưng của các hiện
tượng sống cơ bản
Hình 1.4: Khái niệm sinh học đai cương
17
b. Khái niệm sinh học chuyên khoa
Quan niệm về khái niệm chuyên khoa có thể tóm tắt như sơ đồ sau:
Về đối tượng
Khái niệm chuyên khoa
Về hiện tượng
Về quan hệ
Hình 1.5: Khái niệm chuyên khoa
Theo tác giả Trần Bá Hoành, khái niệm sinh học chuyên khoa là loại khái niệm
phản ánh từng cấu trúc, hiện tượng, quá trình của một đối tượng hay một nhóm đối
tượng sinh vật nhất định, hoặc phản ánh từng dạng quan hệ riêng biệt của các đối tượng
ấy
Khái niệm chuyên khoa bao giờ cũng phản ánh một cấu trúc sống, một hiện
tượng sống, một quá trình sống và gắn với một đối tượng sinh vật cụ thể, đi sâu vào chi
tiết, với những nét riêng biệt của đối tượng. Trong khi đó khái niệm đại cương bao giờ
cũng phản ánh những tính chất, thuộc tính chung nhất cho mọi tổ chức sống mà khơng
bó hẹp trong một đối tượng cụ thể nào[23].
1.1.2.4. Các con đường hình hành và phát triển các khái niệm sinh học
Trong dạy học, sự hình thành khái niệm là một quá trình tiến hành dưới sự chỉ
đạo của giáo viên, nhằm giúp cho học sinh tự giác tiếp thu những tri thức có sẵn đã
được xác định bằng kinh nghiệm bản thân.
a. Khái niệm cụ thể và khái niệm trừu tượng
Về bản chất thì mọi khái niệm đều trừu tượng, nếu mức độ khái qt hóa càng
cao thì trừu tượng hóa càng cao, mỗi một khái niệm có mức độ khái quát hóa khác nhau.
Người ta căn cứ vào mức độ khái quát hóa, trừu tượng hóa của khái niệm là thấp hay
cao mà phân biệt một cách tương đối loại khái niệm cụ thể với loại khái niệm trừu
tượng.
*. Khái niệm cụ thể
Là loại khái niệm phản ánh các dấu hiệu của những sự vật, hiện tượng có thể
nhận biết trực tiếp bằng giác quan, loại khái niệm này hình thành trên cơ sở quan sát, so
sánh một nhóm tài liệu trực quan, khái niệm phản ánh thực tại một cách trực tiếp, dấu
hiệu được phản ánh thường là những thuộc tính được biểu hiện ra bên ngồi.
18
*. Khái niệm trừu tượng
Là loại khái niệm phản ánh các thuộc tính bản chất của những sự vật, hiện tượng
không nhận biết được bằng các giác quan mà phải thơng qua sự phân tích của tư duy
trừu tượng. ở đây khái niệm phản ánh thực tại một cách gián tiếp hoặc rất khái quát,
thường phản ánh những thuộc tính của một nhóm lớn sự vật, hiện tượng, đây thường là
khái niệm rất đại cương, phản ánh chung cho một bộ phận rât lớn của giới hữu cơ.
b. Con đường hình thành khái niệm cụ thể
Tâm lí học dạy học và LLDH bộ mơn đã nêu con đường hình thành một khái
niệm gồm những bước sau:
- Xác định nhiệm vụ nhận thức: Bước này tạo cho học sinh ý thức sẵn sàng tiếp
thu khái niệm và tiếp thu một các tự giác, hào hứng, có như vậy mới bão đảm việc nắm
vững khái niệm.
- Quan sát vật thật, vật tượng hình: Người ta coi khái niệm là kết luận được rút ra
trực tiếp từ sự đối chiếu các tài liệu cảm tính, mức độ lĩnh hội khái niệm liên quan trực
tiếp với mức độ đa dạng và phong phú của các tài liệu trực quan.
Quá trình hình thành KNSH cụ thể thường bắt đầu từ sự quan sát một nhóm tài
liệu trực quan dưới sự hướng dẫn của GV hướng sự quan sát, nhận xét của HS tập trung
vào dấu hiệu chủ yếu của khái niệm.
- Phân tích dấu hiệu chung và bản chất của khái niệm: Đây là bước quyết định
chất lượng lĩnh hội khái niệm. Ở đây yêu cầu HS phải vận dụng các thao tác tư duy như
phân tích, đối chiếu, so sánh, suy luận... để tìm ra dấu hiệu chung của nhóm đối tượng
nghiên cứu rồi trừu tượng hóa, khái qt hóa tìm ra dấu hiệu chung và bản chất của khái
niệm là tìm ra dấu hiệu mà đối tượng thiếu nó thì khơng cịn thuộc đối tượng nghiên
cứu.
- Định nghĩa khái niệm: Khi vạch được bản chất của khái niệm nên gợi ý để HS
thử diễn đạt định nghĩa khái niệm rồi GV bổ sung, giúp HS nắm được định nghĩa ngắn
gọn, chính xác.
Một khái niệm được định nghĩa chính xác, nội dung của nó phải:
+ Chỉ ra được dấu hiệu bản chất, đủ để phân biệt nó với sự vật, hiện tượng khác,
nghĩa là biết được sự vật hiện tượng đó là gì và phân biệt được với các loại sự vật hiện
tượng khác ở những điểm nào?
+ Chỉ ra được sự vật, hiện tượng nào cùng loại với nó.
Khi đưa ra một câu định nghĩa phải đảm bảo các quy tắc cơ bản sau:
+ Hai vế của câu định nghĩa phải tương đương, nghĩa là có thể hốn vị cho nhau.
+ Định nghĩa phải nêu được dấu hiệu bản chất của đối tượng, hiện tượng sống
được định nghĩa.
19
+ Khi đinh nghĩa khái niệm không được vượt cấp, nghĩa là khái niệm dùng để
định nghĩa phải là khái niệm "giống" gần nhất.
+ Khi định nghĩa không dùng câu phủ định.
+ Câu định nghĩa phải ngắn gọn, rõ ràng, tránh nói vịng vo.
- Đưa khái niệm mới học vào hệ thống khái niệm đã có: Bản thân các sự kiện,
hiện tượng trong thực tế không cô lập mà nằm trong mối quan hệ tương hỗ nên các khái
niệm phản ánh chúng cũng có mối quan hệ với nhau, được hình thành trong mối quan hệ
với những khái niệm khác, tạo thành hệ thống. Chỉ khi lĩnh hội các khái niệm thành hệ
thống mới làm chủ được chúng.
Việc đưa khái niệm vào hệ thống có thể được tiến hành ngay khi dẫn tới khái
niệm mới bằng một trật tự trình bày hợp lí, hoặc ngay sau khi nắm được khái niệm mới
bằng cách so sánh với các khái niệm có quan hệ lệ thuộc, ngang hàng hoặc trái ngược
nhau.
- Luyện tập vận dụng khái niệm trong những điều kiện khác nhau: Việc nắm
vững khái niệm có nghĩa là hiểu, nhớ và vận dụng được những khái niệm, và sử dụng nó
để lĩnh hội những khái niệm mới. Khi đã nắm vững được khái niệm thì mới giải quyết
được những bài tập có tính chất lí thuyết và thực hành hoặc giải quyết các vấn đề thực
tiễn trong đời sống và sản xuất.
c. Con đường hình thành khái niệm trừu tượng
Khái niệm trừu tượng là kết quả của tư duy lí thuyết, sự hình thành các loại khái
niệm này cũng tương tự gồm các bước như các khái niệm cụ thể, tuy nhiên ở một vài
bước có sự sai khác. Sự nhận biết dấu hiệu bản chất ở đây không thể thực hiện bằng sự
quan sát tài liệu trực quan mà phải thông qua lời dẫn dắt của GV. ở một số trường hợp,
có thể dựa vào vài biểu tượng liên quan đã có ở học sinh để hình thành hiện tượng mới,
hoặc dựa vào một hiện tượng khác, tuy không tương ứng trực tiếp với nội dung của khái
niệm, nhưng gần gũi hơn với vốn kinh nghiệm cảm tính của HS để dẫn dắt tới khái niệm
mới. Trong một số trường hợp cụ thể, sau khi HS đã nắm được bản chất khái niệm bằng
sự trình bày lí thuyết, có thể cụ thể hóa khái niệm bằng loại trực quan tượng trưng (sơ
đồ, đồ thị, hình vẽ...) giúp các em dể hiểu hơn và biết sử dụng khái niệm vào các trường
hợp tương tự.
d. Các hướng phát triển khái niệm
Một trong những nhiệm vụ quan trọng của quá trình dạy học là phải hình thành
và phát triển khái niệm một cách hệ thống và có kế hoạch. Sự phát triển các khái niệm
trong DHSH được quy định bởi nội dung chương trình cũng như bởi tính lơgic trong kết
cấu của các chương mục. GV phải là người phát hiện ra tính lơgic ấy, xác định đúng u
cầu trong việc nắm khái niệm đó qua từng bài, từng chương và đặt khái niệm đó vào
mối liên hệ với những khái niệm khác trong phạm vi môn học và liên môn[23].
20
Trong quá trình học tập khái niệm được hình thành và phát triển theo các hướng:
*. Cụ thể hóa nội dung của khái niệm
Nội dung sự vật, hiện tượng phản ánh trong khái niệm được khảo sát dần dưới
nhiều khía cạnh mới. Nội dung của một khái niệm được phân tích thành nhiều yếu tố,
nhờ đó mà HS nắm khái niệm một cách đầy đủ, chính xác.
*. Hồn thiện nội dung khái niệm
Trong một số trường hợp, HS chưa đủ kiến thức cơ sở để nhận thức khái niệm
một cách đầy đủ, GV phải hình thành khái niệm ở dạng chưa hồn tồn đầy đủ. Sau đó
khi đã đủ điều kiện, khái niệm sẽ được xem xét và chỉnh lí cho chính xác, đầy đủ hơn.
*. Hình thành khái niệm mới
Trong giảng dạy và học tập, mỗi lần chuyển sang một bài mới, chương mới, phần
mới, phân môn mới. HS lại được tiếp xúc với những khái niệm mới. Các khái niệm mới
này không phủ định khái niệm cũ mà trái lại nó làm sáng tỏ thêm khái niệm cũ bằng cách
chỉnh lí lại giới hạn của các khái niệm cũ. Trong dạy học, mỗi khi tiếp xúc với một hiện
tượng mới mà vốn khái niệm đã có chưa đủ để phản ánh thì cần phải hình thành khái
niệm mới[24].
1.2. Cơ sở thực tiễn
1.2.1. Điều tra tình hình sử dụng các phương pháp dạy học của các giáo viên ở một
số trường THPT trên địa bàn Cẩm Xuyên, Hà Tĩnh
Ngày 15/9/2010, chúng tôi đã tiến hành điều tra việc sử dụng các phương pháp
dạy học của 27 giáo viên bộ môn sinh học của 5 trường THPT trên địa bàn Huyện Cẩm
Xuyên (theo phiếu điều tra in sẵn ở phần phụ lục) kết quả được tổng hợp như bảng sau:
Bảng 1.1: Tình hình sử dụng các phương pháp dạy học ở trường phổ thông
TT
Tên phương pháp
Số giáo viên sử dụng
Thường xun
Khơng thường xun
Rất ít
1
Thuyết trình
11
40,74%
10
37,04%
6
22,22%
2
Hỏi đáp
22
81,48%
3
11,11%
2
7,41%
3
Trực quan
15
55,55%
7
25,93%
5
18,52%
4
Nêu và giải quyết vấn đề
7
25,93%
8
29,63%
12
44,44%
5
Hớp tác theo nhóm
7
25,93%
11
40,74%
9
33,33%
6
Grap
2
7,41%
8
29,63%
17
62,96%
Qua bảng tổng hợp cho thấy:
21
- Trong quá trình dạy học các GV đã sử dụng nhiều phương pháp khác nhau.
Nhưng xét về mức độ sử dụng cùng một phương pháp giữa các GV là chênh lệch nhau
tương đối lớn.
- Trong tổng số các GV được hỏi thì có nhiều GV thường xun sử dụng các
phương pháp như: thuyết trình, hỏi đáp, trực quan, và nhiều GV rất ít khi sử dụng các
phương pháp như: nêu và giải quyết vấn đề, hợp tác theo nhóm hay grap.
- Trong việc khảo nghiệm sử dụng các phương pháp trên thì phương pháp grap
được sử dụng ít nhất, và đặc biệt ta thấy chỉ có hai GV sử dụng phương pháp này một
cách thường xuyên. Chỉ có 17 trên tổng số 27 GV được hỏi rất ít khi sử dụng phương
pháp này trong quá trình dạy học. Đây là một điều chúng ta cần phải quan tâm.
- Phương pháp grap là một phương pháp tương đối mới, nó được chuyển hóa từ
grap tốn học thành grap trong dạy học. Đặc biệt là trong dạy học sinh học thì việc tiếp
cận phương pháp này chưa được phổ biến.
- Mặt khác, tuy có nhiều ưu điểm trong việc tích cực hóa hoạt động học của HS,
nâng cao hiệu quả dạy học nhưng để áp dụng được phương pháp grap một cách thành
cơng trong dạy học địi hỏi người dạy phải đầu tư ở khâu chuẩn bị một cách chu đáo,
nhất là việc xây dựng và thiết lập các grap phù hợp và chuẩn xác. Bên cạnh đó để tiến
hành một bài giảng theo phương pháp nếu khơng có kĩ thuật sử dụng tốt sẽ dẫn đến mất
nhiều thời gian, không đảm bảo được phân phối chương trình mơn học. Những điều này
có thể là ngun nhân chính của thực tế sử dụng phương pháp grap trong dạy học sinh
học như đa khảo nghiệm trên.
1.2.2. Phân tích các khái niệm cảm ứng, sinh trưởng, phát triển ở cấp cơ thể sinh học
11 – THPT
Chương trình sinh học 11 nghiên cứu các hoạt động, các q trình sinh lí diễn ra
ở cấp tổ chức cơ thể đa bào. Cơ thể đa bào có cấu trúc phức tạp hơn nhiều so với cơ thể
đơn bào, cơ thể đa bào được tạo nên bởi nhiều cấp tổ chức trung gian như: mô, cơ quan
(do các mơ tạo nên). Chương trình sinh học 11 chỉ tập trung vào cơ thể thuộc hai giới là
thực vật và động vật, và chỉ đi sâu vào hoạt động sống cịn ít nhắc lại cấu trúc, cấu tạo
cơ thể. Nội dung chủ yếu của sinh học 11 là nghiên cứu bốn mặt hoạt động sinh lí ở cấp
cơ thể đó là: Trao đổi chất và năng lượng; sinh trưởng và phát triển; cảm ứng và vận
động; sinh sản[18].
Mỗi hoạt động sống có những điểm sai khác giữa cơ thể động vật và cơ thể thực
vật. Do đó trong mỗi hoạt động sinh lí, ở thực vật, động vật cần xác định rõ những dạng
nào, từ đó có ứng dụng phù hợp, đồng thời cũng cho thấy đặc điểm tiến hóa, thích nghi
của mỗi hoạt động sinh lí trong giới động vật, thực vật từ sinh vật có tổ chức từ thấp đến
cao[18].
22
a. Khái niệm cảm ứng
Cảm ứng là một loại hoạt động sinh lí cơ bản của tổ chức sống nói chung, của tổ
chức ở cấp cơ thể nói riêng. Nhờ có khả năng cảm ứng mà cơ thể mới thích nghi được
những biến đổi của mơi trường, do đó mới tồn tại và phát triển, nhưng hoạt động cảm
ứng lại phụ thuộc vào trình độ tổ chức của cơ quan trên thang tiến hóa. Trình độ tổ
chức, cơ chế hoạt động của mỗi trình độ tổ chức là nguyên nhân biểu hiện của các loại
cảm ứng khác nhau.
Toàn bộ khái niệm cảm ứng được nghiên cứu kỹ trong chương II – Cảm ứng của
chương trình sinh học 11 và phát triển theo trình tự các nội dung sau:
- Khái niệm chung về cảm ứng: Trước hết phải làm rõ khái niệm cảm ứng nói
chung ở cấp cơ thể đa bào đó là phản ứng của sinh vật đối với kích thích của mơi
trường. Giữa động vật và thực vật cảm ứng có sự khác nhau.
- Cảm ứng ở thực vật: Cảm ứng ở thực vật có hai hình thức là hướng động và
ứng động khác nhau cơ bản về đặc điểm, nguyên nhân, cơ chế, tác nhân kích thích. Dựa
vào tác nhân kích thích hướng động được phân làm các kiểu như: hướng đất, hướng
sáng, hướng nước, hướng hóa, hướng tiếp xúc. Còn ứng động được phân chia làm các
kiểu như: ứng động sinh trưởng và ứng động không sinh trưởng.
- Cảm ứng ở động vật: được định nghĩa là khả năng động vật phản ứng (trả lời)
lại các kích thích từ mơi trường sống để tồn tại và phát triển. Về cách biểu hiện khác với
thực vật và tốc độ phản ứng nhanh hơn.
Theo sự tiến hóa của hệ thần kinh ở các nhóm động vật thì có các hình thức cảm
ứng cũng hồn thiện và tiến hóa. Với các động vật chưa có tổ chức thần kinh như động
vật đơn bào thì phản ứng lại kích thích bằng cách chuyễn động cả cơ thể. Cịn ở động
vật có tổ chức thần kinh cũng có các hình thức cảm ứng khác nhau tùy thuộc vào mức
độ tổ chức thần kinh: Từ phản ứng tồn thân, chậm, chưa chính xác ở động vật có hệ
thần kinh dạng lưới đến phản ứng định khu, nhanh, chính xác ở động vật có hệ thần
kinh dạng Chuỗi hạch và tiến hóa nhất là nhóm động vật có hệ thần kinh dạng ống phản
ứng lại kích thích được thực hiện bởi một chuỗi các phản xạ, phản ứng lại kích thích
một cách nhanh, chính xác tinh vi và ít tiêu tốn năng lượng.
b. Khái niệm sinh trưởng
Sinh trưởng ở cấp cơ thể được nghiên cứu riêng ở hai giới thực vật và động vật.
Nhưng xét về khái niệm đều mang những dấu hiệu giống nhau đó là q trình tăng về
kích thước của cơ thể do tăng số lượng và kích thước của tế bào. Sinh trưởng ở thực vật
có hai q trình là sinh trưởng sơ cấp và sinh trưởng thứ cấp được thực hiện do các loại
tế bào, mô ở các cơ quan, bộ phận khác nhau đảm nhận. Sự sinh trưởng ở thực vật cũng
như động vật bị chi phối bởi nhiều yếu tố như: yếu tố bên trong và yếu tố ngồi mơi
trường.
23
c. Khái niệm phát triển
Thực ra trong mỗi cơ thể thực vật và động vật hai quá trình sinh trưởng và phát
triển có quan hệ mật thiết với nhau. Có những diễn biến rất khó xác định được nó thuộc
quá trình nào. Trong sinh trưởng có phát triển và ngược lại trong phát triển có sinh
trưởng. Có những giai đoạn q trình sinh trưởng mạnh hơn phát triển và có những giai
đoạn phát triển diễn ra ưu thế hơn. Có thể nói khái niệm phát triển nó bao hàm khái
niệm sinh trưởng vì khái niệm phát triển được hiểu là tồn bộ những biến đổi diễn ra
theo chu trình sống, bao gồm ba q trình là sinh trưởng, phân hóa và phát sinh hình
thái. Đối với động vật dựa vào biến thái người ta phân chia phát riển thành các kiểu:
Phát triển không qua biến thái và phát triển qua biến thái. Trong phát triển qua biến thái
có qua biến thái hồn tồn và biến thái khơng hồn tồn. Sự phát triển của thực vật cũng
như động vật chịu sự chi phối của nhiều yếu tố bên trong cũng như bên ngoài cơ thể.
1.2.3. Khả năng sử dụng phương pháp grap để hình thành và phát triển các khái
niệm sinh học
Sinh học là bộ môn nghiên cứu các đối tượng sống về đặc điểm cấu tạo, q trình
sinh lí, sinh hóa, mối quan hệ giữa các tổ chức sống với nhau và với mơi trường sống.
Chính vì mối liên hệ, tính lơgic, hệ thống cao giữa các đối tượng sống, các quá trình…
nên sử dụng phương pháp grap để thiết lập các sơ đồ trong quá trình giảng dạy sẽ có
nhiều thuận lợi và mang lại hiệu quả dạy học cao.
Trong giảng dạy yêu cầu người GV không chỉ chú ý hình thành và phát triển
từng khái niệm riêng lẽ, mà cần quan tâm đến cả một hệ thống khái niệm liên quan với
nhau. Theo như nhà tâm lí học Vưgot-xki đã chứng minh mối tương quan, tính hệ thống
của các khái niệm là điểm trung tâm trong lịch sử phát triển các khái niệm của trẻ em.
Vì rằng, mọi sự vật, hiện tượng khách quan đều liên quan với nhau. Lĩnh hội hệ thống
khái niệm là lĩnh hội những mối liên hệ và tương quan tồn tại khách quan giữa các sự
vật, hiện tượng. Chính sự xác lập các mối liên hệ lơgic và liên tục trong sự hình thành
hệ thống khái niệm là cơ sở của sự hình thành thế giới quan khoa học.
Việc sắp xếp, phân loại các khái niệm thành hệ thống là rất quan trọng, vì nó phải
đề cập đến một khối lượng khái niệm rất lớn, nếu lĩnh hội khơng có hệ thống thì học
sinh không thể nào nắm vững và nhớ lâu được. Từ điều này, việc vận dụng lôgic học để
xây dựng các grap phục vụ cho việc dạy học hình thành và phát triển các khái niệm là
hết sức cần thiết với mục đích nâng cao chất lượng dạy học.
Sử dụng phương pháp grap trong giảng dạy được thành cơng địi hỏi người GV
phải có một số kỹ năng cơ bản cũng như nắm vững nguyên tắc xây dựng, quy trình thiết
lập các loại grap. Điều này đối với một GV là hồn tồn có thể làm được, chỉ cần đầu tư
nghiên cứu phương pháp, nội dung chương trình, và dành thời gian cho việc chuẩn bị
một giáo án là có thể sử dụng phương pháp grap một cách thành thạo mang lại hiệu quả
cao trong dạy học, tạo niềm hứng thú, say mê học tập của học sinh.
24
CHƯƠNG 2. SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP GRAP ĐỂ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT
TRIỂN CÁC KHÁI NIỆM CẢM ỨNG, SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN Ở
CẤP CƠ THỂ SINH HỌC 11 - THPT
2.1. GRAP HÓA NỘI DUNG KIẾN THỨC TRONG DẠY HỌC CÁC CHƯƠNG
CẢM ỨNG; SINH TRƯỞNG PHÁT TRIỂN, SINH HỌC 11 CƠ BẢN
Hướng động
2.1.1. Grap hóa nội dung kiến thức chương Cảm ứng
Khái niệm
Là hình
thức phản
ứng của cơ
quan TV
đối với tác
nhân kích
thích từ một
hướng xác
định
Các kiểu
Hướng
sáng
Hướng
trọng
lực
Hướng
hóa
Hướng
nước
Hướng
tiếp
xúc
25
Hình 2.1: Cảm ứng hướng động ở thực vật
Nguyên nhân
-Tác nhân KT gây
nên sự phân bố
auxin không đều ở
hai phía KT
- Tốc độ sinh trưởng
khơng đều của các
TB ở 2 bên cơ quan
khi có tác nhân KT
từ một phía
