BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN NGUYỄN THỊ HẰNG TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC THEO VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC SINH THÁI HỌC Ở KHOA SINH, TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM Tai Lieu Chat Luong LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN - 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN NGUYỄN THỊ HẰNG TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC THEO VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC SINH THÁI HỌC Ở KHOA SINH, TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM Chuyên ngành: Lý luận Phƣơng pháp dạy học môn Sinh học Mã ngành: 62.14.01.11 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Phúc Chỉnh THÁI NGUYÊN - 2015 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi dƣới hƣớng dẫn PGS.TS Nguyễn Phúc Chỉnh Các số liệu nêu luận án trung thực Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm kết nghiên cứu luận án Thái Nguyên, ngày tháng năm 2015 Tác giả luận án Nguyễn Thị Hằng ii LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Phúc Chỉnh tận tình giúp đỡ, hƣớng dẫn tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành luận án này; Xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo, tập thể cán Khoa Sinh học (Trƣờng Đại học Sƣ phạm – Đại học Thái Nguyên), đặc biệt Bộ môn Phƣơng pháp dạy học sinh học tạo điều kiện giúp đỡ tơi q trình học tập nghiên cứu; Xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp, em sinh viên trƣờng Đại học Sƣ phạm - Đại học Thái Nguyên, trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội, trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội tạo điều kiện giúp đỡ tơi q trình tiến hành điều tra thực nghiệm sƣ phạm; Xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp, gia đình bạn bè ln động viên, khuyến khích tơi q trình học tập hồn thành luận án Thái Ngun, ngày tháng năm 2015 Tác giả luận án Nguyễn Thị Hằng iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH viii MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu 3 Nhiệm vụ nghiên cứu Đối tƣợng khách thể nghiên cứu Giả thuyết khoa học Phƣơng pháp nghiên cứu Đóng góp luận án Cấu trúc luận án Chƣơng CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA HỌC THEO VẤN ĐỀ 1.1 Khái niệm “Học theo vấn đề” (Problem-Based Learning) 1.1.1 Một số thuật ngữ 1.1.2 Vấn đề - yếu tố thành công học theo vấn đề 10 1.2 Cơ sở khoa học học theo vấn đề 15 1.2.1 Cơ sở triết học học theo vấn đề 15 1.2.2 Cơ sở tâm lý học học theo vấn đề 16 1.2.2 Cơ sở tâm lý luận dạy học học theo vấn đề 18 1.3 Tổng quan việc nghiên cứu vận dụng học theo vấn đề 20 1.3.1 Tình hình nghiên cứu vận dụng học theo vấn đề giới .20 1.3.2 Tình hình nghiên cứu vận dụng học theo vấn đề Việt Nam 22 1.4 Đặc điểm học theo vấn đề 24 1.4.1 Bản chất học theo vấn đề 24 iv 1.4.2 Những đặc điểm học theo vấn đề 26 1.4.3 Ƣu điểm nhƣợc điểm học theo vấn đề .29 1.4.4 Quy trình tổ chức học theo vấn đề 30 1.5 Điều tra thực trạng học theo vấn đề dạy học trƣờng ĐHSP 35 1.5.1 Mục đích, đối tƣợng, nội dung phƣơng pháp điều tra 35 1.5.2 Kết điều tra 36 Kết luận chƣơng 44 Chƣơng TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC THEO VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC SINH THÁI HỌC Ở TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM 2.1 Chƣơng trình Sinh thái học đào tạo Cử nhân Sƣ phạm Sinh học 45 2.2 Vấn đề dạy học Sinh thái học 48 2.2.1 Một số vấn đề dạy học Sinh thái học 48 2.2.2 Các mức độ biểu vấn đề 60 2.2.3 Phƣơng pháp, kỹ thuật, biện pháp xác định vấn đề 64 2.3 Quy trình tổ chức học theo vấn đề dạy học Sinh thái học 71 2.3.1 Nguyên tắc xây dựng quy trình tổ chức học theo vấn đề 71 2.3.2 Quy trình tổ chức học theo vấn đề dạy học Sinh thái học .73 2.3.3 Vận dụng quy trình tổ chức học theo vấn đề dạy học Sinh thái học 81 2.4 Các kỹ cần hình thành học theo vấn đề 91 2.4.1 Kỹ phát vấn đề 92 2.4.2 Kỹ giải vấn đề 93 2.4.3 Kỹ tƣ 97 2.4.4 Kỹ làm việc nhóm .99 2.4.5 Kỹ lập sơ đồ tƣ 100 2.4.6 Kỹ sử dụng công cụ vấn đề 101 2.4.7 Kỹ sử dụng “khung logic” 102 Kết luận chƣơng 104 Chƣơng THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1 Mục đích thực nghiệm sƣ phạm .105 3.2 Nội dung thực nghiệm 105 v 3.3 Phƣơng pháp thực nghiệm .105 3.3.1 Chọn đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm 105 3.3.2 Cách tiến hành thực nghiệm 106 3.3.3 Đánh giá kết thực nghiệm 107 3.3.4 Xử lý, phân tích kết thực nghiệm .108 3.4 Kết thực nghiệm bàn luận .109 3.4.1 Kết phân tích định lƣợng 109 3.4.2 Kết phân tích định tính .121 Kết luận chƣơng 128 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .129 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 131 TÀI LIỆU THAM KHẢO .132 PHỤ LỤC .142 vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Đọc ĐC Đối chứng ĐHSP Đại học Sƣ phạm GQVĐ Giải vấn đề GV Giảng viên HS Học sinh HTVĐ Học theo vấn đề NT Nhóm trƣởng STH Sinh thái học STN Sau thực nghiệm 10 SV Sinh viên 11 TK Thƣ ký 12 TN Thực nghiệm 13 TNSP Thực nghiệm sƣ phạm 14 TNKS Thực nghiệm khảo sát 15 TNTĐ Thực nghiệm tác động 16 VĐ Vấn đề vii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Mức độ sử dụng phƣơng pháp dạy học 36 Bảng 1.2 Mức độ sử dụng biện pháp, kỹ thuật dạy học 37 Bảng 1.3 Các hoạt động yếu tố đƣợc quan tâm lập kế hoạch dạy học lựa chọn phƣơng pháp dạy học 38 Bảng 1.4 Quan điểm giảng viên học theo vấn đề 39 Bảng 1.5 Các hoạt động sinh viên đƣợc giảng viên ý dạy học 40 Bảng 1.6 Các kiểu học tập sinh viên 40 Bảng 1.7 Các biện pháp, kỹ thuật dạy học đƣợc giảng viên sử dụng 39 Bảng 1.8 Các hoạt động sinh viên đƣợc tham gia trình học tập 42 Bảng 1.9 Nhận thức sinh viên hoạt động giảng viên 42 Bảng 1.10 Những hoạt động sinh viên đƣợc tham gia lớp học 43 Bảng 2.1 Kỹ thuật xác định vấn đề 67 Bảng 2.2 Hoạt động giảng viên sinh viên học theo vấn đề 75 Bảng 2.3 “Khung logic” minh họa báo cáo GQVĐ Sinh vật môi trƣờng sống chúng 90 Bảng 2.4 “Khung logic” minh họa báo cáo SV GQVĐ STH quần thể 103 Bảng 3.1 Nội dung cần đo đƣợc sử dụng trình TNSP 107 Bảng 3.2 Nội dung cần đánh giá báo cáo 108 Bảng 3.3 Tần số điểm kiểm tra 109 Bảng 3.4 Tần suất điểm kiểm tra thực nghiệm khảo sát sau thực nghiệm 110 Bảng 3.5 Tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra khảo sát sau TN (f%) 111 Bảng 3.6 Tần suất điểm kiểm tra thực nghiệm tác động (f%) 112 Bảng 3.7 Tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra thực nghiệm tác động (f%) 113 Bảng 3.8 Kiểm định X điểm kiểm tra thực nghiệm tác động 114 Bảng 3.9 Phân tích phƣơng sai điểm kiểm tra thực nghiệm tác động 115 Bảng 3.10 Tần suất điểm kiểm tra sau thực nghiệm 116 Bảng 3.11 Tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra sau thực nghiệm (f%) 117 Bảng 3.12 Kiểm định X điểm kiểm tra sau thực nghiệm 118 Bảng 3.13 Phân tích phƣơng sai điểm kiểm tra sau thực nghiệm 118 Bảng 3.14 Tần suất sinh viên thực kỹ HTVĐ 117 Bảng 3.15 Tần suất điểm báo cáo nhóm lớp thực nghiệm 119 viii DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1 Các khía cạnh vấn đề học tập 10 Hình 1.2 Kết phát triển kỹ cho học theo vấn đề 26 Hình 1.3 Chu trình học theo vấn đề 33 Hình 1.4 Quy trình tổ chức dạy học dựa giải vấn đề 34 Hình 2.1 Phƣơng pháp, kỹ thuật xác định vấn đề 64 Hình 2.2 Quy trình tổ chức học theo vấn đề 74 Hình 2.3 Sơ đồ vấn đề minh họa phân tích vấn đề dạy học Sinh vật mơi trƣờng sống chúng 88 Hình 2.4 Sơ đồ tƣ số đặc điểm quần xã sinh vật 101 Hình 2.5 Sơ đồ vấn đề 102 Hình 2.6 Sơ đồ vấn đề minh họa phân tích vấn đề dạy học sinh thái học quần thể 102 Hình 3.1 Biểu đồ so sánh tần suất điểm kiểm tra khảo sát sau thực nghiệm 110 Hình 3.2 Đồ thị hội tụ tiến điểm kiểm tra khảo sát sau thực nghiệm 111 Hình 3.3 Biểu đồ tần suất điểm kiểm tra thực nghiệm tác động 113 Hình 3.4 Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra thực nghiệm tác động 114 Hình 3.5 Biểu đồ tần suất điểm kiểm tra sau thực nghiệm 116 Hình 3.6 Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra sau thực nghiệm 116 Hình 3.7 Biểu đồ tần suất điểm báo cáo nhóm thực nghiệm 117 166 - Phân tích đƣợc sở sinh thái học việc khai thác tài nguyên bảo vệ thiên nhiên - Phân biệt đƣợc số khái niệm: dạng tài nguyên (tài nguyên tái sinh, tài nguyên không tái sinh tài nguyên lƣợng vĩnh cửu); đa dạng sinh học, suy thối mơi trƣờng, sử dụng bền vững tài nguyên thiên thiên; Sinh học bảo tồn Sinh thái học phục hồi + Kỹ năng: - Tìm hiểu số dẫn liệu thực tế bảo vệ môi trƣờng sử dụng tài nguyên khơng hợp lí địa phƣơng; Đề xuất giải pháp bảo vệ môi trƣờng, sử dụng bền vững tài nguyên thiên thiên - Rèn luyện đƣợc kỹ học tập: làm việc với tài liệu, làm việc theo nhóm, tƣ duy, xác định mục tiêu, phát GQVĐ, tự học, sử dụng công cụ học tập + Thái độ: - Nhận thức đƣợc hoạt động ngƣời đe dọa đa dạng sinh học; việc phát triển bền vững có ý nghĩa cải thiện đời sống ngƣời bảo vệ đa dạng sinh học - Có thái độ tích cực việc nâng cao ý thức giáo dục bảo vệ môi trƣờng bảo tồn khu vực cảnh quan - Hình thành đƣợc thái độ học tập tích cực, chủ động, có niềm vui học tập * Xác định VĐ: Học ngƣời Nhật từ chai nƣớc uống thừa: Sau buổi hội thảo, bàn ngƣời Nhật khơng cịn chai nƣớc suối Đối với ngƣời Nhật “họ mang theo chai nƣớc uống dở họ họ buộc phải uống cạn chai nƣớc ấy” Không với chai nƣớc lọc mà thực phẩm, đồ dùng nào, ngƣời Nhật nghiêm túc sử dụng, không để xảy phung phí Chúng ta học đƣợc để góp phần bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên? * Nguồn lực: Các tài liệu STH (bài giảng, giáo trình, sách), tài liệu, trang web, câu chuyện việc sử dụng tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trƣờng GV SV chuẩn bị vật liệu dạy học (máy tính, máy chiếu, bảng phụ, giấy A0, A4, bút dạ, bút màu, ) b Giai đoạn tổ chức nghi n cứu VĐ: GV chia nhóm, giao VĐ, quy định thời gian, hỗ trợ cho nhóm, cho SV SV thực theo bƣớc, hoạt động: 167 * Bước Tìm hiểu vấn đề (có thể thực tiết lên lớp) + Giải nghĩa thuật ngữ mới: NT: Các bạn đọc VĐ nêu thuật ngữ TK ghi lại thuật ngữ mới: - Tập quán sinh hoạt, phong tục tập quán ngƣời Nhật - Tiết kiệm, phung phí - Tài nguyên thiên nhiên, ô nhiễm môi trƣờng + Xác định VĐ: Các thành viên nêu câu hỏi tƣợng cần giải thích, mối liên quan cần mơ tả Ví dụ: Hiện tƣợng, VĐ cần giải Câu hỏi Sử dụng hợp lý tài nguyên thiên 1/ Tại ngƣời Nhật lại mang theo chai nhiên nƣớc thừa? Hành động có ý nghĩa gì? 2/ Các loại tài ngun thiên nhiên có vai trị gì? Tại phải sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên? Hãy đề xuất biện pháp sử dụng phục hồi tài nguyên thiên nhiên + Nêu ý tưởng, giả thuyết, kiến thức liên quan: Các thành viên nêu lên ý tƣởng, giả thuyết, kiến thức có liên quan: Ví dụ: Hiện tƣợng, VĐ cần giải Kiến thức liên quan Sử dụng hợp lý tài nguyên thiên 1/ Các dạng tài nguyên cách sử dụng nhiên 2/ Ơ nhiễm mơi trƣờng 3/ Các biện pháp sử dụng hợp lý, phục hồi tài nguyên thiên nhiên bảo vệ môi trƣờng * Bước : Nghi n cứu VĐ (có thể thực tiết lên lớp) + Phân tích VĐ: NT tổ chức thảo luận, thành viên đƣợc trình bày câu trả lời, kiến thức tìm đƣợc, NT tổng hợp ý kiến, TK ghi lại, dƣới dạng sơ đồ VĐ sơ đồ tƣ + Xác định kiến thức cần cho việc GQVĐ, liệt kê kiến thức chưa biết: Nhóm thảo luận thống kiến thức cần tìm hiểu: 168 - Các loại tài nguyên thiên nhiên: Tài nguyên không phục hồi (khoáng sản); Tài nguyên phục hồi (đất, rừng, biển, tài ngun nơng nghiệp) Vai trị tình hình sử dụng loại tài ngun thiên nhiên - Ơ nhiễm môi trƣờng: chất gây ô nhiễm môi trƣờng, tình hình nhiễm mơi trƣờng - Các biện pháp sử dụng hợp lý, phục hồi nguồn tài nguyên thiên nhiên bảo vệ mơi trƣờng GV gợi ý cho nhóm thêm số vấn đề để tìm hiểu kiến thức liên quan đến chủ đề, khuyến khích SV xác định vấn đề Ví dụ: “Chúng ta thƣờng nghe nói đến “làng ung thƣ” thƣờng xuyên đƣợc nghe thông tin ông A, bà B, mắc bệnh ung thƣ giai đoạn cuối, Nguyên nhân gây nên bệnh làm để hạn chế đƣợc bệnh nguy hiểm trên?” Hoặc “Sau ngày làm việc, học tập vất vả, mong muốn đƣợc đến vùng quê để tận hƣởng khơng khí lành, sống n bình Nhƣng đây, tới đó, khơng cịn cánh đồng thẳng cánh cò bay, mùi hƣơng thơm mát từ cánh đồng đƣợc thay mùi thuốc trừ sâu, thuốc hóa học; mặt ao, hồ, sơng, suối, nhiều xác sinh vật, Nguyên nhân dẫn đến trạng đó?”, … + Xác định mục tiêu học tập: Nhóm thống nêu mục tiêu học tập: - Phân biệt đƣợc dạng tài nguyên thiên nhiên đánh giá tác dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên sinh - Phân tích tình hình sử dụng hậu việc sử dụng không hợp ly tài nguyên thiên nhiên - Đánh giá đƣợc tình hình nhiễm mơi trƣờng - Đề xuất biện pháp để sử dụng hợp lý, phục hồi tài nguyên thiên nhiên bảo vệ môi trƣờng * Bước 3: Tự học/tự nghi n cứu (thực nhà): Mỗi cá nhân lựa chọn cẩn thận nguồn tài liệu; Học tích cực, chủ động; Tìm hiểu nhiều nguồn tài liệu; Cố gắng tóm tắt thơng tin tìm hiểu đƣợc theo cách mình; Đọc tìm hiểu theo mục tiêu học tập; Viết trích dẫn rõ nguồn thơng tin; Ghi chép cẩn thận lại chủ điểm, nội dung * Bước Kiểm chứng ý tưởng, giả thuyết, trình bày sản phẩm (có thể thực tiết lên lớp): Trên sở cá nhân trình bày kết tự học mình, 169 NT tóm tắt kết luận, TK ghi lại kết nhóm thành báo cáo chung, trình bày nhƣ sau: BÁO CÁO KẾT QUẢ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA NHÓM Thành viên nhóm: Mục tiêu học tập: Kiến thức: Trình bày theo khung logic Kiến thức tích hợp: Các kiến thức địa lý, hóa học, vật lý mơi trƣờng sinh thái, chất gây ô nhiễm môi trƣờng, kiến thức văn hóa, lịch sử, c Giai đoạn kiểm tra, đánh giá * Bước Báo cáo: NT cử đại diện trình bày báo cáo nhóm Các nhóm khác bổ sung ý kiến khác với nhóm trình bày GV nhận xét, rút kinh nghiệm hoạt động GQVĐ nhóm Mỗi thành viên viết báo cáo kết hoạt động nhóm GV giao tập nhà: GQVĐ sau: Hiện nay, tình trạng khai thác cát, khai thác khoáng sản diễn phức tạp, mức độ ngày tinh vi hầu khắp tỉnh nƣớc Cùng với điều diện tích đất nơng nghiệp, lâm nghiệp bị thu hẹp, hệ sinh thái nƣớc bị thay đổi Nhiều vùng đất, nƣớc bị bỏ hoang Nếu thành viên tổ chức bảo vệ môi trƣờng, bạn làm gì? SV dựa cách thức làm việc theo nhóm GQVĐ lớp, nhà GQVĐ GV giao cho, viết nộp lại cho GV vào buổi học GV yêu cầu SV thiết kế VĐ dạy học chủ đề Tài nguyên thiên nhiên môi trƣờng * Bước Kiểm tra, đánh giá: GV đánh giá kết làm việc theo nhóm đánh giá sinh viên qua việc thực tập nhà kiến thức (các thuật ngữ, kiến thức liên quan đến quần thể sinh vật), kỹ (kỹ thu thập tài liệu, trình bày viết có rõ ràng, có nêu đƣợc đủ kiến thức khơng, kỹ phân tích, tổng hợp kiến thức thơng qua việc lập bảng, sơ đồ, kỹ phát VĐ), thái độ (thực tập có nghiêm túc khơng, có nêu đƣợc ý kiến cá nhân khơng, có nộp thời hạn không) 170 PHỤ LỤC CÁC VẤN ĐỀ CÓ THỂ SỬ DỤNG TRONG DẠY HỌC SINH THÁI HỌC I Sinh vật môi trƣờng sống chúng Cộng đồng đƣớc xuất thủy triều cao thủy triều thấp Do vậy, môi trƣờng đƣớc động vật sống cộng đồng đƣợc kiểm soát lên xuống thủy triều Bùn phơi khơng khí thủy triều xuống ngập nƣớc biển thủy triều lên Cây đƣớc có rễ đặc biệt mọc từ cành gọi rễ khí thị xuống gần mặt bùn vào lúc triều xuống thấp Những rễ khí có nhiệm vụ lấy xy từ khơng khí Mơ tả thay đổi xảy hàng ngày nhân tố môi trƣờng sau chúng có khả ảnh hƣởng đến động, thực vật cộng đồng đƣớc nhƣ nào: a Khí xy có sẵn b Cung cấp nƣớc c Nhiệt độ Mô tả khác hành vi ăn uống động vật ăn cỏ động vật ăn thịt Đƣa lý cho khác Thú ăn thịt phải có đặc điểm thích nghi với việc bắt mồi Những động vật thích hợp với nguồn thức ăn dành cho thú ăn thịt đồng thời có đặc điểm tăng cƣờng hội trốn Hãy mơ tả hành động thích ứng mà tăng cƣờng sống sót của: a Một chim sẻ ăn đàn b Một tôm trốn kẻ săn mồi c Một nhện vƣờn (chăng mạng hình cầu) bắt mồi Thực vật tảo tự tạo thức ăn cho chúng a Thực vật tảo sử dụng nguồn lƣợng để sản xuất thức ăn? b Mơ tả chuyển hóa lƣợng diễn q trình quang hợp Một động vật ăn thịt rón đến gần mồi, có hội cao để thành cơng tiếp cận mồi gần tốt mà không bị phát Mặt khác, mồi mà cảm nhận đƣợc mối nguy hiểm đến gần có nhiều khả trốn thoát Động vật ăn thịt bậc cao chẳng hạn nhƣ sƣ tử thể hành vi rón săn mồi? Con mồi chẳng hạn nhƣ bầy ngựa vằn dựa vào hành vi để tồn tại? 171 a Ngành nơng nghiệp nhiều tiền hậu độc tố thức ăn vật nuôi nhƣ gia súc Hãy giải thích b Tại động vật nguyên sản Việt Nam nhƣ dê xám lại ăn đƣợc thực vật có chứa độc tố mà khơng thấy tác hại rõ ràng, nguồn thức ăn lại có hại cho ngƣời Hãy phác thảo thuận lợi nông dân nhƣ nhà sinh học phân tử thành công nỗ lực đƣa vi khuẩn cố định đạm vào lúa mỳ nông nghiệp khác Tại nông dân lại cho thêm phân bón phốt vào nƣớc ni lồi cá ăn cỏ a Hãy định nghĩa hành vi lãnh thổ Cho ví dụ b Phác thảo lợi hành vi lãnh thổ cá thể II Sinh thái học quần thể Gấu trúc loài đặc hữu (Specialist feeder) ốc bƣơu vàng lại khơng phải a Hãy giải thích thuật ngữ “lồi đặc hữu” gì? b Về thức ăn, giải thích gấu trúc lại bị tổn thƣơng trƣớc thay đổi môi trƣờng nhiều so với ốc bƣơu vàng c Thức ăn sẵn có ảnh hƣởng đén số lƣợng sinh vật quần thể nhƣ nào? Cho ví dụ a Phác họa dân số thời săn bắt hái lƣợm lại ít? b Mơ tả thay đổi để ni sống đƣợc lƣợng dân số lớn nhiều so với trƣớc c Một số ngƣời gợi ý rằng, để nuôi đƣợc nhiều ngƣời giới hơn, tất nên ăn chay Hãy giải thích lý đằng sau gợi ý Quy mơ quần thể lồi sinh vật khác dễ bị thay đổi ảnh hƣởng tự nhiên ngƣời Hãy mô tả xem ngƣời hành động nhƣ để dẫn đến suy giảm đáng kể loài thực vật a Hãy giải thích khác phân bố dồi lồi b Liệt kê nhân tố định phân bố dồi sinh vật c Xem xét nhân tố ảnh hƣởng đến phân bố dồi sinh vật: 172 - Nguyên nhân phân bố sinh vật bờ biển đá trải dài từ khu vực thủy triều đến khu vực nƣớc tóe - Tại mịng két xám lồi vịt có nhiều Úc Xem xét khía cạnh mơi trƣờng, hành vi tƣơng tác với sinh vật khác Hãy giải thích khác nhập cƣ di cƣ liên quan đến quy mô quần thể sinh vật Các q trình ảnh hƣởng tới quy mơ quần thể nhƣ nào? Tại số địa phƣơng nƣớc ta, có giai đoạn số lƣợng cá thể quần thể ốc bƣơu vàng, gián đất, phát triển theo cấp số nhân? Kiểu phát triển quần thể xảy loại sinh vật nào, điều kiện gì? a Những tác nhân hạn chế đóng vai trị phát triển quần thể? b Hãy giải thích số phát triển quần thể phụ thuộc vào mật độ c Hãy giải thích xem điều xảy với quân thể sức chứa môi trƣờng hết (đã đầy) a Để dự đoán tốc độ tăng trƣởng số nhóm sinh vật chẳng hạn nhƣ cá ếch cách tốt theo dõi số lƣợng non gia nhập quần thể tính tỷ lệ sinh Hãy giải thích sao? b Ngƣợc lại, tính tỷ lệ sinh động vật có vú lại cách xác để dự đoán phát triển quần thể Hãy giải thích sao? Một nhà sinh thái lấy mẫu quần thể giun đất khu vực cách kẻ đƣờng biên cho ô tiêu chuẩn (quadrat) cỡ 1m x 1m tƣới dung dịch foocmandehyt vào để giun trồi lên mặt đất để đếm Mỗi khu vực lấy mẫu rộng tổng cộng 75m2 Số lƣợng giun ghi chép đƣợc trình bày bảng phía dƣới Ô tiêu chuẩn 1,2,3 đặt nơi đồng cỏ cịn ngun vẹn, cịn 4,5,6 đặt gần nhƣng khu vực có thả nhiều gia súc a Hãy ƣớc tính quy mơ quần thể giun đất khu vực diện tích 75m2 b Hãy đƣa lý kết q thấp quy mơ quần thể thực tế c Hãy giải thích khác quy mơ quần thể Ơ Số giun 46 54 41 13 15 10 Một số nhà sinh thái lo ngại “bẫy ánh sáng” để bắt muỗi mùa hè đƣợc sử dụng ngày nhiều Họ lo việc sử dụng bẫy ánh 173 sáng “thu nhỏ” quần thể Dơi khu vực Hãy giải thích nguyên nhân mối lo ngại họ 11 Hãy xem xét trình tác động đến quy mô quần thể (P): Sinh (B); chết (D), nhập cƣ (I) di cƣ (E) Phƣơng trình sau thể quy mơ quần thể? Hãy giải thích lựa chọn bạn a P = (B + D) - (E + I) b P = (B + E) - (D + I) c P = (B + I) + (D + E) d P = (B + I) - (D + E) III Sinh thái học quần xã Sinh vật cộng đồng tƣơng tác lẫn Những chim cạnh tranh thức ăn nơi làm tổ, trả lời câu hỏi sau: a Gọi tên chim cạnh tranh chỗ làm tổ b Đƣa lý mà cị nhạn biển lại chung sống tầng Khi cánh rừng ngập mặn ven biển bị phát quang đƣợc thay hồ ni tơm bầy chim ngun sản bị khu vực ngụ cƣ tự nhiên rộng lớn Số lƣợng vạc sụt giảm, nhiên chim cuốc mở rộng phạm vi phân bố a Đƣa lý cho: - Sự sụt giảm số lƣợng vạc - Sự mở rộng phạm vi số lƣợng chim cuốc b Bạn cần tập hợp thông tin để kiểm tra ý kiến mình? Ở số vùng ven biển, ngƣời khai thác phá hủy thảm cỏ biển để xây dựng bến cảng cho ngƣời neo cột tàu thuyền Những chủ thuyền thất vọng việc đánh bắt cá vùng lân cận bị sụt giảm Đồng thời, số lƣợng bồ nơng lồi chim biển khác Hãy đƣa lời giải thích cho thay đổi Cho gia súc ăn hoocmon để tăng cƣờng phát triển bắp Trong giới hạn chuỗi thức ăn, giải thích điều làm ngƣời tiêu dùng lo ngại Mỗi tuyên bố sau ví dụ a/Trạng thái ký sinh, hay b/Trạng thái hỗ trợ, hay c/Trạng thái tiêu thụ (ăn), hay d/Sử dụng tài nguyên môi trƣờng? - Một tảo sống với nấm thành địa y - Nơi làm tổ 174 - Giun móc sống thể ngƣời - Flagellates sống bụng mối - Cá Cleaner kiếm ăn lƣơng moray - Một động vật thụ phấn phát tán phấn hoa lan - Một kiến thu lƣợm hạt xiêm gai Những lồi nhập nội mà sau trở thành loài gây hại Australia bao gồm: cá muỗi; lê gai, thỏ châu Âu cỏ mía Với loài gây hại này, hãy: a Kể tên quốc gia địa b Phác thảo lý nhập vào Ausralia c Hãy giải thích lại phát triển đến mức gây hại? d Hãy mơ tả ảnh hƣởng đến quần thể thực vật quần thể động vật nguyên sản Australia Cây mâm xôi xâm chiếm bờ lạch nhiều vùng Victoria a Hãy nghiên cứu mô tả ảnh hƣởng mâm xơi đến lồi thực vật ngun sản b Cây mâm xôi lan tràn theo cách nào? c Thỏ thƣờng đào hang bụi mâm xơi Hãy cho biết thỏ có đƣợc lợi ích từ hành vi a Hãy liệt kê loài gây hại loài cỏ dại địa phƣơng bạn b Những loài loài nguyên sản hay loài nhập nội c Hãy nghiên cứu lịch sử lồi cỏ dại nhập nội Tìm hiểu xem có nguồn gốc từ đâu? Tại trở thành cỏ dại? Kiểm sốt bùng nổ cách nào? Ở vùng ven biển Queensland phía bắc New South Wales nhiều vùng phát quang bị Lantana xâm chiếm Lantana loài vƣờn bị lãng quên (không đƣợc ý đến) trở thành cỏ dại gây ảnh hƣởng nghiệm trọng Một phần vùng “dành cho” chuối mọc hết chất dinh dƣỡng a Tại Latana, thực vật nguyên sản, trở thành “chủ nhân” vùng b Mặc dù Latana đƣợc trồng khu vƣờn Melbourne, nhƣng trở thành cỏ dại Victoria 175 Hãy đƣa lý cho khác “việc đối xử” Victoria so với Queensland c Ở vùng nhiệt đới Hoa kỳ địa nó, có nhiều loại trùng ăn Latana Những điều tra nghiên cứu cần đƣợc thực để xác định xem liệu nhập lồi trùng đặc hữu vào Australia để kiểm sốt Latana hay không? IV Hệ sinh thái Những chim sống chuồng lớn gồm có chào mào, khƣớu họa my a Những chim phụ thuộc vào ngƣời điều ? b Cái chuồng có phải hệ sinh thái khơng ? Hãy giải thích a Mơ tả hệ sinh thái rừng Tam Đảo gồm đồ khí hậu loài động thực vật mà hệ sinh thái nuôi dƣỡng b Phác hoạ cách mà ngƣời làm thay đổi hệ sinh thái Tam Đảo Xáo trộn hệ sinh thái dẫn đến tổn hại lớn cho hệ sinh thái Con ngƣời thích đến bờ biển đá vào mùa hè nhƣng đáng tiếc gây tổn hại a Trong thuật ngữ môi trƣờng tự nhiên sinh vật (organism’s habitat), giải thích lật hịn đá lên giết chết sinh vật b Sự có mặt ngƣời làm tổn hại bờ đá cách nữa? c Đề xuất biện pháp áp dụng để bảo vệ khu vực Những sinh vật sống hệ sinh thái đặc biệt tƣơng tác với tƣơng tác với môi trƣờng tự nhiên xung quanh chúng Chuẩn bị đồ khái niệm minh họa tƣơng tác bạch đàn, chim, giun yếu tố khác môi trƣờng vô sinh xung quang chúng Thỉnh thoảng đề cập đến khái niệm “sự cân tự nhiên” (banlance of nature) a Thuật ngữ nghĩa gì? b Từ ví dụ đƣợc thảo luận chƣơng này, lựa chọn tóm tắt ví dụ mà minh họa cách mà ngƣời lám đảo lộn cân tự nhiên c Liệt kê cách làm giảm ảnh hƣởng ngƣời đến hệ sinh thái 176 Các sinh vật sống môi trƣờng hay tiểu môi trƣờng (microhabitats - ổ sinh thái) a Hãy mô tả số ổ sinh thái dƣới ao b Tại sinh vật khác hệ sinh thái dƣới ao lại sống ổ sinh thái khác nhau? Thực vật xanh, tảo vi khuẩn lam sinh vật sản xuất a Đƣa mô tả tổng quát sinh vật để giải thích chúng lại đƣợc gọi sinh vật sản xuất? b Những sinh vật quan trọng với sống sót sinh vật khác hệ sinh thái nhƣ nào? Sinh vật sản xuất sinh vật tiêu thụ liên kết với mối quan hệ dinh dƣỡng Hãy nhớ tầm quan trọng hƣớng mũi tên, viết ra: a Một chuỗi thức ăn mà liên kết cuối ngƣời b Một chuỗi thức ăn có mắt xích c Một chuỗi thức ăn vật chủ - ký sinh mà tìm đƣợc bạch đàn d Một chỗi thức ăn phân hủy cho hệ sinh thái đồng cỏ Phân trộn nơi vi khuẩn, nấm, sâu tai, giun mọt đất Hãy vẽ ví dụ lƣới thức ăn hệ sinh thái phân trộn Lƣới thức ăn phức tạp chuỗi thức ăn Hãy giải thích xem phức tạp tạo tính bền vững cho hệ sinh thái nhƣ so với chuỗi thức ăn? 10 Năng suất sơ cấp hệ sinh thái trái đất khác a Hãy giải thích thuật ngữ suất sơ cấp (primary productivity) b Hãy giải thích khác suất sinh khối c Dùng cách phân loại cao, thấp trung bình biết mức suất phổ biến (chung) hệ sinh thái sau đây: Biển sâu, vụ lúa, sa mạc, rừng nhiệt đới d Những nhân tố môi trƣờng hạn chế suất hệ sinh thái đƣợc bạn đánh giá thấp 11 Năng lƣợng không ngừng bị hệ sinh thái a Năng lƣợng bị dƣới dạng gì? b Tại cuối hệ sinh thái không bị hết lƣợng? 12 Gấu trúc bị đe dọa tuyệt chủng Trung Quốc tre mà ăn trở nên khan Chuột khơng bị tuyệt chủng 177 a Hãy miêu tả thông tin thành chuỗi thức ăn lƣới thức ăn sơ lƣợc riêng biệt b giải thích xem ví dụ chứng minh mạng lƣới thức ăn bền vững chuỗi thức ăn nhƣ 13 Một bồn tắm cũ đƣợc dùng máng ngựa tích tụ lớp đất đáy Nƣớc trở thành “hơi xanh” xuất ấu trùng muỗi bọ bơi Cỏ rơi vào máng chìm xuống đáy a Đây có phải hệ sinh thái khơng ? giải thích lý b Bạn nghĩ sinh vật ăn cỏ đó? Đƣa mạng lƣới thức ăn cho sinh vật sống máng 14 Nghĩ hệ sinh thái đơn giản có chuỗi thức ăn nhất: màu bị côn trùng (châu chấu chẳng hạn) ăn, châu chấu bị chim (chim cắt chẳng hạn) ăn a Điều xảy với số lƣợng châu chấu chim cắt bị giết? b Có thể có ảnh hƣởng màu c Nếu hệ sinh thái phức tạp hơn, có thêm chuỗi thức ăn liên kết chéo lƣới thức ăn thì: Ảnh hƣởng từ việc giết lồi chim có giống nhƣ chim cắt mơi trƣờng độc canh hay khơng? Hãy giải thích câu trả lời bạn 15 Cáo mối đe dọa lớn nhiều lồi động vật, ví dụ chim cánh cụt nhỏ đảo Phillip Những cáo qua lục địa đến đảo Phillip cầu du lịch (cầu chủ yếu dành cho du lịch) Cáo ăn động vật nguyên sản, gia cầm gia súc nhỏ, ăn trái nhƣ mâm xôi, ăn thức ăn gia xúc xung quanh đống rác chí ăn thức ăn thú cƣng Chúng hoạt động (kiếm ăn) đêm xa để kiếm ăn a Bằng hiểu biết bạn vị trí ăn hệ sinh thái hành vi động vật ăn thịt, liệt kê đặc điểm cáo mà đóng góp cho thành cơng b bạn đƣợc u cầu vạch kế hoạch tiêu diệt cáo để bảo vệ chim cánh cụt đảo Phillip Bạn làm gì? Hãy đề xuất việc mà cƣ dân nông dân địa phƣơng đƣợc yêu cầu thực 16 a Một nhà sinh thái cho biết rằng, suất sơ cấp ao mà bà nghiên cứu thay đổi từ mùa đông đến mùa hè Bạn nghĩ suất tăng hay giảm từ mùa đơng đến mùa hè Hãy giải thích lý 178 b Phác họa nét lợi ích việc ni cá ăn thực vật thay ni cá ăn động vật 17 Mọi sinh vật cần Nitơ a Tại Nitơ yêu cầu quan trọng sinh vật ? b Vi khuẩn đóng vai trị việc tạo Nitơ cho thực vật ? c Những vi khuẩn đƣợc tìm thấy đâu ? d Tại bèo hoa dâu Zolla lại đƣợc đƣa vào nhiều vùng trồng lúa châu Á ? e Động vật có đƣợc Nitơ cách ? f Nitơ đƣợc giải phóng trở lại khí nhƣ nào? 18 a Cây họ đậu gì? b Cây họ đậu nơng nghiệp quan trọng hàng đầu nhiều vùng giới Hãy giải thích ? 19 Sinh vật cần số lƣợng phốt nhiều so với Nitơ a Nguồn photpho hệ sinh thái gì? b Photpho đƣợc thực vật động vật hấp thụ nhƣ nào? c Hãy giải thích việc đƣa thêm photpho vào đất lại quan trọng nông nghiệp thâm canh 20 Một cộng đồng sinh vật sống đá hình thành nên hệ sinh thái với lƣới thức ăn tinh vi phức tạp Hãy sử dụng thuật ngữ bạn để làm đồ khái niệm mà thể hiện: ảnh hƣởng hay nhân tố tác động đến mạng thức ăn V Tài nguyên thiên nhiên mơi trƣờng Ngồi lƣợng dinh dƣỡng nhiều chất khác đƣợc đƣa thêm vào chuỗi thức ăn lƣới thức ăn Đây thƣờng chất thải ngƣời tạo Những chất không phân hủy sinh học lý đặc biệt để quan tâm Có nhiều độc tố loại không phân hủy sinh học tập trung lại bậc dinh dƣỡng cao hệ sinh thái, giải thích lời nhận xét Lƣợng DDT vật tan rã (mảnh vụn) đo đƣợc hệ sinh thái 41,2 ppm Hãy giải thích số đo lại cao nhƣ vậy? 179 “Phun thuốc DDT xuống hồ nƣớc để kiểm soát muỗi hợp lý với điều kiện nồng độ DDT không trực tiếp làm chết cá chim” Hãy giải thích tuyên bố lại sai? a giải thích lại cần thiết phải xử lý nƣớc thải từ nhà máy trƣớc cho chảy vào hệ thống cống rãnh thành phố b Liệt kê số chất nƣớc thải cần đƣợc phân hủy c Mô tả cách xử lý nƣớc thải Hãy miêu tả hậu việc chặt phá rừng nhiệt đới Cây thuốc biến đổi gen có khả kháng chất hóa học diệt cỏ đƣợc sử dụng để tiêu diệt cỏ dại xung quanh xứng đáng nông dân Pháp canh tác vào năm 1994 Cây trồng đƣợc hoan nghênh mang lại lợi ích kinh tế Tuy nhiên, ngƣời quan tâm đến việc bảo vệ môi trƣờng lại cảnh báo rằng, thuốc số nhiều thực vật biến đổi mà sinh trƣởng làm tăng độc tố chuỗi thức ăn Các nhà nông nghiệp học không đồng ý rằng: thực vật nhƣ gây mối đe dọa cho mơi trƣờng Hãy chuẩn bị lý lẽ thuyết phục cho phe tranh luận này, dùng thông tin thực tế hỗ trợ cho quan điểm trái ngƣợc Hãy xem xét thông tin sau: Trong năm 1970, gà ăn loại hạt có phun thủy ngân metyl đƣợc phát chết ngộ độc Việc dẫn đến điều tra trứng gà đƣợc “sản xuất” Thụy Điển trứng đƣợc phát có chứa lƣợng thủy ngân cao gấp lần trứng quốc gia châu Âu khác Cả gia đình chết ăn thịt lợn có chứa mức độ thủy ngân chết ngƣời Con lợn mà gia đình ăn đƣợc chăn ngũ cốc phun thủy ngân metyl a Tại thủy ngân metyl lại đƣợc phun vào hạt? b Hãy giải thích xem cách mà trứng gà thịt lợn lại bị nhiễm thủy ngân mức cao? Hãy xem xét quan sát sau: - Quan sát thứ nhất: Ngƣời ta nhận thấy bạch đàn vừa rụng xuống mà cho vào làm phân trộn phân hủy chậm, đơi chúng ngăn cản phân hủy nguyên liệu thực vật khác - Quan sát thứ 2: Một số ngƣời làm vƣờn đƣa bạch đàn vào đống phân trộn sau chúng đƣợc phơi mƣa tƣới nƣớc đặn khoảng tháng 180 Hãy giải thích quan sát cho biết chúng có liên quan nhƣ nào? a Tại màu mỡ đất lại giảm nhƣ đất thƣờng xuyên trồng lúa mỳ? b Tại nơng dân lại đốt gốc rạ (những thứ cịn lại) bãi thả? Ở Australia tính đến nay, có 15 lồi sinh vật đƣợc nhập nội theo đƣờng nƣớc bì (nƣớc đƣa vào hầm tàu để giữ cho tàu đằm) xả từ tàu biển bến cảng Khuẩn tả du nhập nhƣ kẻ “đi lậu vé” nƣớc bì Hiện nay, dịch vụ kiểm dịch tiến hành kiểm tra tất tàu thuyền vào Australia ngƣời ta phát vi khuẩn di chuyển từ nam Mỹ đến Bắc Mỹ a Hãy giải thích mối liên kết nƣớc bì với lồi du nhập, cho ví dụ b Tại lồi du nhập lại thành cơng nhƣ vậy? c Mối đe dọa xuất phát từ nƣớc bì tàu biển đƣợc ví với mối đe dọa tiềm tàng cố tràn dầu Hãy giải thích liên hệ liên hệ hợp lý Hãy so sánh đối chiếu VĐ môi trƣờng tiềm tàng d Nghiên cứu vai trò dịch vụ kiểm dịch Australia, bao gồm ví dụ kiểm dịch nƣớc