Thiết kế và sử dụng Graph dạy học chương III: Sinh trưởng và phát triển, Sinh học 11 - Trung học phổ thông Trần Thị Mỹ Hà Trường Đại học Giáo dục. Đại học Quốc gia Hà Nội Luận văn ThS. Giáo dục học : 60 14 10 Người hướng dẫn : PGS.TS. Mai Văn Hưng Năm bảo vệ: 2013 120 tr . Abstract. Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn liên quan đến việc thiết kế và sử dụng Graph vào dạy học. Phân tích mục tiêu, cấu trúc, nội dung chương trình Sinh học 11 Trung học phổ thong (THPT) nói chung và chương III nói riêng làm cơ sở cho việc thiết kế các Graph Sinh học. Điều tra thực trạng về việc sử dụng Graph trong dạy học Sinh học tại một số trường THPT thuộc TP Bắc Ninh. Thiết kế và sử dụng các Graph nội dung và Graph hoạt động để xây dựng các giáo án tổ chức cách hoạt động trong dạy học chương III Sinh học 11. Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hiệu quả của các phương án đã đề ra qua đó khẳng định tính khả thi của đề tài. Keywords.Phương pháp dạy học; Sinh học; Graph Content. 1. Lý do nghiên cứu 1.1. Xuất phát từ nhiệm vụ đổi mới phương pháp dạy học ở trường phổ thông Sự nghiệp công nghiệp hoá - hiện đại hoá đất nước, sự thách thức trước nguy cơ tụt hậu trên chặng đường đua tranh trí tuệ tiến vào thế kỷ XXI đang đòi hỏi sự đổi mới của giáo dục, trong đó có sự đổi mới cơ bản về phương pháp dạy và phương pháp học. Vấn đề này không phải của riêng nước ta mà là vấn đề đang được quan tâm ở mọi quốc gia trong chiến lược phát triển nguồn lực con người phục vụ các mục tiêu xã hội.[2] Luật Giáo dục, điều 28.2 đã ghi “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh (HS), phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS” . Để khắc phục những tồn tại trên, một trong những giải pháp được đề xuất của chiến lược phát triển giáo dục 2001 - 2010 là " Đổi mới và hiện đại hóa phương pháp giáo dục. Chuyển từ việc truyền đạt tri thức thụ động, thầy giảng, trò ghi sang hướng dẫn người học chủ động tư duy trong quá trình tiếp cận tri thức; dạy cho người học phương pháp tự học; tự thu nhận thông tin một cách hệ thống và có tư duy phân tích, tổng hợp; phát triển được năng lực của mỗi cá nhân; tăng cường tính chủ động , tính tự chủ của học sinh.".[3] Mục tiêu của chiến lược phát triển giáo dục 2001 – 2010 cũng nêu rõ: “…Đổi mới mục tiêu, nội dung, phương pháp, chương trình giáo dục các cấp bậc học và trình độ đào tạo…”.[3] Trước đây, khi khoa học - kỹ thuật chưa phát triển cả về số lượng, chất lượng và phương thức truyền bá thì trong dạy học người ta có thể đạt được những kết quả nhất định bằng phương pháp dạy học (PPDH) mà ở đó độc thoại là chủ yếu. Tuy nhiên tri thức khoa học của nhân loại được đổi mới một cách nhanh chóng, tăng theo tốc độ luỹ tiến. Cho nên nếu chúng ta dạy bằng phương pháp thông báo kiến thức có sẵn để được đáp lại bằng một hoạt động học thụ động tức là chúng ta đang phạm sai lầm nghiêm trọng cả về mục đích, nội dung và phương pháp dạy - học. Hiện nay đổi mới PPDH được triển khai theo hướng tích hợp sư phạm mà tư tưởng cốt lõi của nó là phát triển năng lực, nghĩa là biết sử dụng các nội dung và các kỹ năng phản ứng thích nghi trong những tình huống đa dạng có ý nghĩa. Dấu hiệu quan trọng của quá trình dạy học nhằm đạt được yêu cầu trên chính là dạy học không phải chủ yếu là truyền đạt, cung cấp thông tin mà phải chủ yếu là rèn luyện khả năng tìm, quản lý thông tin và xử lý thông tin thành sản phẩm có ý nghĩa trong hoạt động sống. Như vậy việc dạy học hiện nay không chỉ giới hạn ở việc dạy kiến thức mà phải chuyển mạnh sang dạy phương pháp học. HS có phương pháp học, hương pháp tư duy thì khi bước vào cuộc sống sau giai đoạn học tập tại nhà trường, các em sẽ có được bản lĩnh để có thể bước vào hoạt động học liên tục và học suốt đời . Với nhiệm vụ đó đòi hỏi việc nghiên cứu lý luận dạy học đại cương và bộ môn về cải tiến PPDH phải đi trước một bước để tìm tòi các giải pháp nâng cao hiệu quả dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS. 1.2. Xuất phát từ ưu điểm của phương pháp Graph Quá trình nhận thức của con người gồm 3 giai đoạn là tích lũy thông tin, khái quát hóa - trừu tượng hóa, mô hình hóa thông tin bằng các tri thức. [5]. Trong quá trình học tập, học sinh tiếp nhận thông tin và tri thức khoa học để hình thành tri thức cá nhân. Thông qua tri giác, học sinh sẽ khái quát hóa, trừu tượng hóa và cuối cùng mô hình hóa thông tin để ghi nhớ theo mô hình. Mô hình là vật thể được dựng lên dưới dạng sơ đồ, cấu trúc vật lí, dạng kí hiệu hay công thức tương ứng với đối tượng nghiên cứu nhằm phản ánh, tái tạo dưới dạng đơn giản và sơ đồ nghiên cứu. Mô hình hóa là một hành động học tập giúp con người diễn đạt logic khái niệm một cách trực quan. Qua mô hình, các mối quan hệ của khái niệm được chuyển vào trong [4]. PPDH là các con đường, là cách thức vận động của nội dung dạy học phù hợp với quy luật phát triển tâm lý, sinh lý và trình độ nhận thức của người học, là các biện pháp tổ chức hợp tác giữa thày và trò nhằm giúp cho trò chiếm lĩnh được nội dung dạy học một cách chắc chắn. Đứng trước yêu cầu đổi mới PPDH, đòi hỏi người giáo viên (GV) phải chú trọng hơn đến các cách tiếp cận khác nhau nhằm tăng cường tính tích cực nhận thức của HS. Trong vài chục năm trở lại đây, trên thế giới đã có những tác giả áp dụng tiếp cận chuyển hoá các phương pháp khoa học, các thành tựu của kỹ thuật tiên tiến và công nghệ mới thành PPDH đặc thù. Trong đó, tiếp cận chuyển hoá lý thuyết Graph toán học thành PPDH là một trong những hướng có triển vọng. Graph là một chuyên ngành toán học hiện đại đã được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khoa học như kinh tế học (kế hoạch hoá…), sinh học (mạng thần kinh…), tâm lí học (sơ đồ hoá các quá trình hình thành các khái niệm –tri thức), giáo dục học (phát triển hoạt động trong quá trình dạy học)… Ngày nay, trong thiết kế dự án phát triển kinh tế xã hội, trong xây dựng cơ bản thì Graph là một trợ thủ tuyệt vời . Phương pháp Graph là phương pháp khoa học sử dụng sơ đồ để mô tả sự vật, hoạt động, cho phép hình dung một cách trực quan các mối liên hệ giữa các yếu tố trong cấu trúc của sự vật, cấu trúc logic của quá trình triển khía hoạt động giúp con người quy hoạch tối ưu, điều khiển tối ưu các hoạt động. Trong lý luận dạy học, Graph đã trở thành một cách tiếp cận mới thuộc lĩnh vực PPDH, cho phép GV quy hoạch được quá trình dạy học tổng quát cũng như từng bước tiến hành thiết kế tối ưu hoạt động dạy học và điều khiển hợp lý quá trình này đáp ứng được yêu cầu tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS. 1.3. Xuất phát từ đặc điểm môn học Sinh học là môn khoa học tự nhiên nghiên cứu về sự sống. Đối tượng của sinh học là thế giới sống. Nhiệm vụ của sinh học là tìm hiểu cấu trúc, cơ chế, bản chất của các hoạt động, quá trình, quan hệ trong thế giới sống và với môi trường, phát hện những quy luật của sinh giới, làm cơ sở cho loài người nhận thức đúng và điều khiển sự phát triển của sinh vật. Ban đầu tri thức của nhân loại về sinh giới là các sự kiện mô tả hiện tượng, đối tượng sống chủ yếu ở mức cơ thể. Từ các sự kiện, nhận thức tiến tới sự hình thành các khái niệm. Ngày nay Sinh học đã hình thành cả một hệ thống các khái niệm, quy luật mang tính đại cương, lý thuyết cao, cho phép đi sâu vào bản chất đối tượng sống ở mọi cấp độ tổ chức. - Trong chương III- Sinh trưởng và phát triển nội dung gồm hai phần: + Phần A: Sinh trưởng và phát triển ở thực vật Bài 34: Sinh trưởng ở thực vật Bài 35: Hormon thực vật Bài 36: Phát triển ở thực vật có hoa + Phần B: Sinh trưởng và phát triển ở động vật Bài 37: Sinh trưởng và phát triển ở động vật Bài 38- 39: Các nhân tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển ở động vật - Khi dạy - học chương này, có thể dùng Graph để hệ thống hóa và so sánh quá trình sinh trưởng ở thực vật và động vật khác nhau như thế nào… 1.4. Xuất phát từ thực trạng dạy chương trình sinh học 11 Phong trào đổi mới PPDH đang diễn ra sôi nổi trong các nhà trường. Tuy nhiên, trong thực tế dạy học các bộ môn nói chung, môn Sinh học nói riêng vẫn còn những biểu hiện của tính hình thức ở nhiều mức độ khác nhau dẫn tới chất lượng dạy và học ở các trường phổ thông còn chưa cao. Nguyên nhân chủ yếu là do cách dạy của GV. GV chủ yếu dạy bằng những phương pháp dùng lời truyền đạt, đơn thuần thuyết giảng, không đặt vấn đề, không gợi ý cho HS tìm ra các mối liên hệ bản chất của kiến thức; dùng phương tiện trực quan một cách hình thức; trong khâu kiểm tra đánh giá, GV thường chỉ yêu cầu HS nhắc lại kiến thức một cách máy móc, không có những câu hỏi yêu cầu HS vận dụng kiến thức một cách sáng tạo. Việc giảng dạy và học tập các bộ môn nói chung, bộ môn Sinh học nói riêng còn nhiều hạn chế, chưa phát huy được năng lực tư duy hệ thống – tư duy được áp dụng nhiều trong đời sống kinh tế - xã hội ngày nay, chưa phát huy được năng lực sáng tạo của HS để giải quyết các vấn đề tiếp thu được trong tài liệu SGK và thực tiễn cuộc sống nhằm nâng cao chất lượng nguồn nhân lực. Việc thiết kế và dạy học chương III Sinh học ở lớp 11 bằng phương pháp Grap sẽ khắc phục hiện tượng HS chỉ học thuộc lòng một cách máy móc, giúp HS hiểu bản chất của sự vật hiện tượng, thiết lập được mối quan hệ giữa các thành phần kiến thức. - Hiện nay chương III Sinh học ở lớp 11 – trung học phổ thông (THPT) theo chương trình mới có nhiều đổi mới cả về cấu trúc chương trình và nội dung kiến thức. Vì vậy nhiều GV còn lúng túng trong việc soạn giáo án và lên lớp. - Việc thiết kế và dạy học chương III Sinh học 11 bằng phương pháp Graph chưa được GV chú trọng và chưa được tác giả nào nghiên cứu. Với những lí do như trên, chúng tôi chọn đề tài: “Thiết kế và sử dụng Graph dạy học Chương III: Sinh trưởng và phát triển- Sinh học 11, Trung học phổ thông “ 2. Mục đích nghiên cứu Thiết kế Graph nội dung và Graph hoạt động góp phần nâng cao chất lượng dạy học chương III Sinh học 11 ở trường phổ thông. ”, đồng thời là tài liệu tham khảo cho GV phổ thông và sinh viên sư phạm. 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 III nói riêng làm cơ sở cho việc thiết kế các Graph Sinh học. - Điều tra thực trạng về việc sử dụng Graph trong dạy học Sinh học tại một số trường THPT thuộc TP Bắc Ninh - Thiết kế và sử dụng các Graph nội dung và Graph hoạt động để xây dựng các giáo án tổ chức cách hoạt động trong dạy học chương III Sinh học 11. - Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hiệu quả của các phương án đã đề ra qua đó khẳng định tính khả thi của đề tài. Câu hỏi nghiên cứu: Vận dụng phương pháp Graph như thế nào để dạy học chương III Sinh học 11 ở trường phổ thông? 4. Phạm vi nghiên cứu Với điều kiện và khả năng của bản thân, trong đề tài này chỉ tập trung nghiên cứu một số Graph ở 4 khâu với 3 mức độ ở từng bài nhằm nâng cao chất lượng dạy học ở trường phổ thông. 5. Khách thể và đối tượng nghiên cứu 5.1. Khách thể nghiên cứu - Giáo viên dạy chương III Sinh học 11 tại một số trường phổ thông trên địa bàn TP Bắc Ninh - Học sinh lớp 11 tại một số trường phổ thông trên địa bàn TP Bắc Ninh 5.2. Đối tượng nghiên cứu Các Graph trong dạy học chương III Sinh học 11. 6. Giả thuyết khoa học Nếu thiết kế và sử dụng phương pháp Graph phù hợp với từng mức độ trong các khâu của bài học ở quá trình dạy học chương III Sinh học 11 ở trường THPT sẽ góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học bộ môn Sinh học 11. 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 công 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 công trình về đổi mới giáo dục, nâng cao chất lượng dạy - học, tài liệu giảng dạy sinh học bằng Graph, các công trình về đổi mới giáo dục, nâng cao chất lượng dạy - học, các tài liệu bồi dưỡng chuyên môn, SGK, SGV,… 7.2. Phương pháp điều tra Điều tra tình hình sử dụng Graph trong dạy học sinh học 11 nói chung và chương 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 Graph 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 dò Việc thực nghiệm thăm dò nhằm tìm ra phương pháp tiến hành thực nghiệm và phát hiện những thiếu sót trong việc thiết lập các Graph để kịp thời chỉnh lí, bổ sung để đưa vào thực nghiệm chính thức. 7.4.2. Thực nghiệm chính thức Chúng tôi chọn trường, lớp tiến hành thực nghiệm chính thức để có kết luận khái quát về việc sử dụng Graph vào dạy học chương III Sinh học 11 7.4.2.1. Phương pháp bố trí thực nghiệm Chúng tôi áp dụng cách lấy mẫu theo phương pháp đa ma trận. 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 không tính điểm, với bài kiểm tra dạng tự luận chúng tôi 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 toán học theo các tham số đặc trưng. Chúng tôi tiến hành đánh giá hai tiêu chí là đánh giá định lượng và đánh giá định tính để đánh giá kết quả kiểm tra của lớp TN và lớp ĐC. 8. Cấu trúc luận văn Luận văn gồm: phần mở đầu, phần nội dung khoa học, phần kết luận và khuyến nghị. Phần nội dung khoa học gồm 3 chương: Chương I: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài Chương II: Thiết kế và sử dụng Graph dạy học Chương III: Sinh trưởng và phát triển, Sinh học 11 Chương III: Thực nghiệm sư phạm 9. Những đóng góp mới của đề tài Thiết kế được các graph về các nội dung kiến thức trong chương III Sinh học 11 cơ bản THPT. Vận dụng các graph để dạy hình thành và phát triển các khái niệm sinh trưởng và phát triển sinh học 11 THPT. Thiết kế được một số giáo án để dạy học Sinh học lớp 11 phần kiến thức trong chương III sinh học 11 cơ bản THPT. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Hoàng Việt Anh (1983), Vận dụng phương pháp sơ đồ - graph vào dạy học Địa lý các lớp 6 và 8 trường phổ thông cơ sở, Luận án Phó tiến sĩ khoa học sư phạm - tâm lí, Hà Nội. 2. Đinh Quang Báo, Nguyễn Đức Thành (2003), Lí luận dạy học sinh học phần đại cương (2 tập), NXB Giáo dục. 3. Ban chấp hành Trung ương Đảng cộng sản Việt Nam, Nghị quyết Trung ương 2 khoá VIII, ngày 24/12/1996. 4. Nguyễn Thanh Bình (2005), Lí luận giáo dục học Việt Nam, NXB Đại học Sư Phạm. 5. Nguyễn phúc Chỉnh (2005), Nâng cao hiệu quả dạy học Giải phẫu - Sinh lý người ở trung học cơ sở bằng áp dụng phương pháp grap, Luận án tiến sĩ giáo dục học, Hà Nội 6. Nguyễn Phúc Chỉnh (2005), Phương pháp Grap trong dạy học sinh học, NXB Giáo dục. 7. Vũ Cao Đàm (1998), Phương pháp luận nghiên cứu khoa học, NXB Khoa học và kỹ thuật Hà Nội. 8. Nguyễn Thành Đạt (Chủ biên) (2007), Sinh học 11, NXB Giáo dục. 9. Trịnh Hữu Hằng (1998), Sinh học cơ thể động vật, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội. 10. Trần Bá Hoành - Trịnh Nguyên Giao (2000), Đại cương phương pháp dạy học Sinh học, NXB Giáo dục. 11. Trần Bá Hoành (2006), Đổi mới phương pháp dạy học, nội dung, chương trình, sách giáo khoa, NXB Đại học Sư phạm Hà nội. 12. Phạm Văn Lập (2007), Phương pháp dạy học Sinh học ở trường THPT, Sách lưu [...]...hành nội bộ, khoa Sư phạm - Đại học Quốc gia Hà Nội 13 Phạm Văn Lập (2002), Học cách học và cách làm bài thi như thế nào”, sinh học ngày nay, (29) 14 Phạm Thị My (2000), Ứng dụng lí thuyết graph xây dựng và sử dụng sơ đồ để tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học sinh học ở trường THPT, Luận văn thạc sĩ sư phạm sinh học, Hà Nội 15 Phạm Tư (2003), Dạy học bằng phương pháp Grap góp... (2006), Sử dụng graph trong thiết kế phương pháp dạy học , Tạp chí Giáo dục, Số 131 17 Nguyễn Chính Trung (1987), Dùng phương pháp grap lập chương trình tối ưu và dạy môn Sử dụng thông tin trong chiến dịch” ở học viện quân sự cấp cao, Luận án Phó tiến sĩ khoa học sư phạm - tâm lí, Hà Nội 18 Vũ Văn Vụ (Tổng chủ biên) (2007), Sinh học 11 nâng cao, NXB Giáo dục 19 Vũ Văn Vụ (Chủ biên) (2008), Sinh lí học. .. thực vật, NXB Giáo dục 20 Phạm Thị Xòe (2005), Ứng dụng lí thuyết Grap trong dạy học sinh học 10 nhằm nâng cao kết quả học tập của học sinh, Khóa luận tốt nghiệp ngành Sinh học khoa Sư phạm – ĐHQGHN 21 Bài giảng Phương pháp dạy học sinh học ở trường THPT, Đại học Quốc gia Hà Nội – Khoa Sư phạm 22 W.D.Phillips - T.J.Chilton (2005), Sinh học, Tập 1 và 2, NXB Giáo dục . tôi chọn đề tài: Thiết kế và sử dụng Graph dạy học Chương III: Sinh trưởng và phát triển- Sinh học 11, Trung học phổ thông “ 2. Mục đích nghiên cứu Thiết kế Graph nội dung và Graph hoạt động. Thiết kế và sử dụng Graph dạy học chương III: Sinh trưởng và phát triển, Sinh học 11 - Trung học phổ thông Trần Thị Mỹ Hà Trường Đại học Giáo dục. Đại học Quốc gia Hà. dung khoa học gồm 3 chương: Chương I: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài Chương II: Thiết kế và sử dụng Graph dạy học Chương III: Sinh trưởng và phát triển, Sinh học 11 Chương III: Thực