SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: "PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP QUY LUẬT DI TRUYỀN SINH HỌC 12" 1 PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Sinh học là môn khoa học có tính ứng dụng ở hầu hết các lĩnh vực của đời sống xã hội, cũng như trong sản xuất. Trong nhà trường việc giảng dạy bộ môn sinh học, song song với nhiệm vụ dạy học kiến thức thì việc rèn luyện cho học sinh kỹ năng tư duy logic, phân tích, tổng hợp, khái quát là vô cùng quan trọng. Điều này càng có ý nghĩa hơn với học sinh miền núi. Làm thế nào để học sinh hình thành và phát triển khái niệm một cách tốt nhất là một vấn đề khó khăn trong công tác dạy học. Nhiều khái niệm, hiện tượng, quá trình trong chương III - Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào(Sinh học 10 - cơ bản) là những khái niệm mới và khó, đòi hỏi học sinh phải biết tư duy trừu tượng, suy luận logic, có khả năng phân tích, tổng hợp cao mới có thể lĩnh hội tốt được. Đây cũng là chương trọng tâm của chương trình sinh học lớp 10 THPT, là chương bản lề cho việc lĩnh hội những kiến thức về chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật và động vật sẽ học ở chương I - Sinh học 11 THPT. Trong thực tế, đã có một số tài liệu bàn về việc dạy học chương này, nhưng đa phần còn ở dạng khái quát, khó áp dụng cụ thể vào việc dạy học ở THPT, đặc biệt là các trường THPT miền núi. Do vậy, trong quá trình dạy học tôi luôn suy nghĩ làm thế nào để học sinh tiếp cận với những khái niệm, hiện tượng, quá trình trong chương này một cách dễ dàng và sâu sắc. Xuất phát từ lý do đó tôi viết sáng kiến kinh nghiệm về “Xây dựng bổ sung và sử dụng bản đồ khái niệm nhằm nâng cao hiệu quả dạy học chương III - Sinh học 10 THPT(cơ bản)”. 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 2 Hệ thống và phân loại được các kiến thức trong chương III - Sinh học 10 THPT(chương trình chuẩn) có thể sử xây dựng thành bản đồ khái niệm và sử dụng trong quá trình dạy học. Xây dựng bản đồ khái niệm và sử dụng trong quá trình dạy học chương III - Sinh học 10 THPT(chương trình chuẩn). 3. KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 3.1. Khách thể nghiên cứu Xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm dạy học Sinh học THPT. 3.2. Đối tượng nghiên cứu Xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm dạy học chương III - Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào - Sinh học 10 THPT(chương trình chuẩn) cho học sinh khối 10 trường THPT Bá Thước. 4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Chủ yếu là rút kinh nghiệm trong quá trình giảng dạy, động thời trao đổi kinh nghiệm với đồng chí đồng nghiệp. - Tìm hiểu tâm lý học sinh. - Tham khảo, thu thập tài liệu. - Theo dõi phân tích, tổng hợp kiểm tra rút kinh nghiệm các tiết dạy trên lớp khi sử dụng phương pháp trên. - Dùng phương pháp thống kê toán học để tổng kết kinh nghiệm, kiểm tra kết quả. PHẦN II: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 3 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. BẢN CHẤT KHÁI NIỆM Khái niệm là những 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 giữa các sự vật, hiện tượng khách quan. 1.2. CÁC KIỂU QUAN HỆ GIỮA KHÁI NIỆM Khái niệm bao giờ cũng có nội hàm và ngoại diên. Nội hàm của khái niệm là tập hợp các dấu hiệu cơ bản của đối tượng hay lớp đối tượng được phản ánh trong khái niệm đó. Ngoại diên của khái niệm là đối tượng hay tập hợp đối tượng được khái quát trong khái niệm. Ví dụ: Trong khái niệm “hô hấp”, nội hàm của khái niệm là “chuyển năng lượng trong các chất hữu cơ thành năng lượng trong ATP nhờ chuỗi phản ứng oxi hóa khử sinh học”, còn ngoại diên của khái niệm là các hình thức hô hấp hiếu khí và hô hấp kị khí. Logic hình thức không đi sâu vào nội hàm của khái niệm nên khi xét về mối quan hệ giữa các khái niệm thì chỉ nặng về ngoại diên. Có một số kiểu quan hệ cơ bản: Quan hệ so sánh được và không so sánh được, quan hệ đồng nhất, quan hệ bao hàm(quan hệ lệ thuộc), quan hệ tách rời, quan hệ ngang hàng, quan hệ chồng chéo(quan hệ giao nhau), quan hệ đối lập(quan hệ trái ngược nhau), quan hệ mâu thuẫn(quan hệ phủ nhận) 1.3. PHÂN CHIA KHÁI NIỆM Khi nghiên cứu khái niệm, chúng ta không chỉ vạch ra nội hàm mà còn phát hiện ngoại diên của chúng. Thao tác logic vạch ra ngoại diên của khái niệm gọi là phân chia khái niệm. 4 Phân chia một khái niệm có nghĩa là chia một khái niệm lớn thành những khái niệm nhỏ, xác định xem trong một khái niệm giống có bao nhiêu khái niệm loài. Mục đích của việc phân chia là để mở rộng hiểu biết về đối tượng cần nghiên cứu. Dấu hiệu dùng để phân chia khái niệm gọi là cơ sở phân chia. 1.3.1. Cơ sở phân chia Phân chia theo sự biến đổi dấu hiệu và phân đôi khái niệm. 1.3.2. Qui tắc phân chia khái niệm Phân chia phải cân đối, phải theo một cơ sở nhất định và liên tục; các khái niệm nhỏ phân chia ra phải ngang hàng, không chồng chéo. Khi phân chia phải căn cứ vào cùng một thuộc tính hoặc tùy mục đích phân chia mà lấy thuộc tính này hay thuộc tính khác làm căn cứ 1.4. HỆ THỐNG HÓA KHÁI NIỆM Khi hệ thống hóa một nhóm khái niệm, ta cần vận dụng mối quan hệ giữa các khái niệm và các cách phân chia khái niệm thì mới rõ ràng và chính xác được. Muốn vậy cần phải chú ý đến những vấn đề sau: - Phải nắm vững quan hệ giữa các khái niệm trong hệ thống, từ đó quyết định một trật tự giảng dạy hợp lý. - Phải xác định khái niệm giữ vị trí trung tâm trong hệ thống khái niệm. - Cần phải nắm vững nội hàm của từng khái niệm để sắp xếp khái niệm thành hệ thống. 1.5. BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM 1.5.1. Bản đồ khái niệm là gì? 5 Bản đồ khái niệm được phát triển từ năm 1972 trong chương trình nghiên cứu của Novak ở Đại học Cornell. Bản đồ khái niệm xuất phát từ học thuyết về sự tiếp thu kiến thức của Ansubel, trong đó tập trung nhấn mạnh ảnh hưởng của những kiến thức sẵn có của học sinh đến việc tiếp thu kiến thức sau đó. Theo Ausubel, “nhân tố đặc biệt quan trọng nhất ảnh hưởng đến đến việc tiếp thu kiến thức là những gì mà người học đã được biết”. Vì vậy, kết quả lĩnh hội sẽ tốt hơn khi học sinh có ý thức và biết cách liên kết những kiến thức mới với những khái niệm đã được học. Ausubel cho rằng điều này sẽ tạo ra một chuỗi những biến đổi bên trong toàn bộ cấu trúc nhận thức của chúng ta, sửa đổi những khái niệm đã tồn tại và hình thành những mối liên hệ mới giữa các khái niệm. Đó là lý do tại sao việc học hiểu tồn tại lâu dài và có hiệu quả cao trong khi việc học vẹt rất dễ quên và không dễ dàng áp dụng trong những bài học hay những tình huống có vấn đề mới. Bản đồ khái niệm là một hình vẽ tượng trưng cho cấu trúc khái niệm của một chủ đề kiến thức trong một dạng không gian hai chiều tương tự với một bản đồ đường phố. Bản đồ khái niệm là sự tượng trưng bằng biểu đồ, trình bày các mối quan hệ giữa các khái niệm được gắn với nhãn mô tả mối quan hệ giữa các khái niệm. Chúng bao gồm các khái niệm, thường được đóng khung trong các vòng tròn hay các hộp, và các mối quan hệ giữa các khái niệm được biểu thị bởi các đường nối giữa hai khái niệm. Từ nằm trên đường nối là các từ nối hay các cụm từ nối, định rõ mối quan hệ giữa hai khái niệm. Phần lớn nhãn của các khái niệm là một danh từ, mặc dù đôi khi chúng ta sử dụng các ký hiệu như + hay %, và đôi khi là sử dụng một cụm từ. Các lời phát biểu(proposition) trình bày về sự vật hay sự kiện nào đó xảy ra một cách tự nhiên, hoặc là được dựng nên. Các lời phát biểu chứa hai hoặc nhiều khái niệm được nối với nhau bởi các từ hay cụm từ nối để tạo nên một sự phát biểu có ý nghĩa. Đôi khi chúng được gọi là các đơn vị ngữ nghĩa. 6 Như vậy, bản đồ khái niệm bao gồm các “nút” tượng trưng cho các khái niệm và các “cung” tượng trưng cho mối quan hệ giữa các khái niệm - tương ứng với các “đỉnh” và các “cung” trong Lý thuyết Graph. Do đó, bản đồ khái niệm là một dạng đồ thị trực quan(visual graph). Tuy nhiên, để bản đồ khái niệm có thể biểu diễn những thông tin phức tạp một cách rất rõ ràng hơn trong nhiều lĩnh vực khác nhau, người ta thường thêm vào các nhãn để chú thích cụ thể hơn các mối quan hệ giữa các khái niệm. Ví dụ: Bản đồ khái niệm quá trình chuyển hóa vật chất: Trong bản đồ khái niệm, các khái niệm thường được biểu trưng trong một hình dạng mang tính hệ thống với những khái niệm tổng quát nhất ở trên cùng của bản đồ và những khái niệm cụ thể hơn được sắp xếp một cách có hệ thống bên dưới. Cấu trúc có hệ thống đối với từng lĩnh vực kiến thức riêng biệt cũng phụ thuộc vào bối cảnh mà kiến thức đó được áp dụng hay xem xét. Vì thế, để xây dựng được bản đồ khái niệm tốt nhất, chúng ta phải tìm được được gọi là câu hỏi trọng tâm(focus question). Một đặc trưng quan trọng khác của bản đồ khái niệm là sự bao gồm các đường nối ngang(cross - link). Chúng là những mối liên hệ hay liên kết giữa các khái niệm trong những mảng hay những lĩnh vực khác nhau của bản đồ khái niệm. Trong sự tạo thành 7 CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT Tập hợp các phản ứng sinh hóa Cơ thể sống Đồng hóa Dị hóa Tổng hợp Chất hữu cơ phức tạp chất đơn giản Phân giải Chất hữu cơ phức tạp Chất chất đơn giản ADP + P i → ATP ATP ADP năng lượng gồm là các từ các là các thành là trong Tế bào giúp Sinh trưởng Cảm ứng Sinh sản kiến thức mới, các đường nối thường biểu trưng cho sự sáng tạo trong việc tiếp thu tri thức của học sinh. Một chi tiết cuối cùng có thể thêm vào trong bản đồ khái niệm là các ví dụ cụ thể cho các sự kiện hay sự vật mà có thể làm sáng tỏ nghĩa của một khái niệm xác định. Thường thì các ví dụ không được bao quanh bởi các hình bầu dục hay các hộp, vì chúng là các sự kiện hay sự vật cụ thể và không tượng trưng cho các khái niệm. 1.5.2. Vai trò của bản đồ khái niệm dạy học sinh học 1.5.2.1. Đối với giáo viên Giáo viên có thể sử dụng bản đồ khái niệm để: Dạy một chủ đề, củng cố kiến thức, kiểm tra việc học và xác định các nhận thức sai, đánh giá, lập kế hoạch dạy học. 1.5.2.2. Đối với học sinh Bản đồ khái niệm rất có hiệu quả trong quá trình tự học của học sinh. - Bản đồ khái niệm giúp cho học sinh có thể nghiên cứu trước nội dung bài học một cách có hệ thống. - Bản đồ khái niệm có thể giúp người học sinh học hệ thống hóa các kiến thức của bài học trong quá trình học bài. Từ việc hệ thống hóa kiến thức một bài học, học sinh cũng có thể thấy được mối liên hệ giữa các khái niệm và sự phát triển khái niệm khi nghiên cứu sâu hơn. 1.5.3. Các bước tiến hành làm bản đồ khái niệm Phương pháp xây dựng bản đồ khái niệm bởi Novak và Gowin (1984) bao gồm một số bước sau: - Xác định chủ đề hay câu hỏi trọng tâm. 8 - Khi chủ đề được xác định, bước tiếp theo là xác định và liệt kê những khái niệm quan trọng nhất hay chung nhất liên quan đến chủ đề. - Các khái niệm được liệt kê được sắp xếp trên đỉnh hay dưới cùng cùng bản đồ, từ các khái niệm chung nhất đến những khái niệm cụ thể nhất. - Khi các khái niệm chủ chốt được xác định và sắp xếp, các đường nối được thêm vào để hình thành một bản đồ khái niệm sơ bộ. - Các cụm từ nối được thêm vào để mô tả mối quan hệ giữa các khái niệm. - Khi bản đồ khái niệm sơ bộ được xây dựng, bước tiếp theo là tìm kiếm các đường nối ngang, nó nối các khái niệm thuộc những khu vực khác nhau hay những tiểu khu trong bản đồ với nhau. Các đường nối ngang cho thấy sự tương quan giữa các khái niệm. - Cuối cùng, bản đồ được xem xét lại và có thể có những thay đổi cần thiết về cấu trúc và nội dung. * Một số lưu ý khi lập bản đồ khái niệm: - Để làm quen với việc xây dựng một bản đồ khái niệm, nên bắt đầu với một lĩnh vực kiến thức khá quen thuộc đối với người lập bản đồ. - Nên xây dựng nên một câu hỏi trọng tâm cho mỗi bản đồ khái niệm. Đó là câu hỏi xác định một cách rõ ràng vấn đề mà bản đồ khái niệm phải giải quyết. - Nên sử dụng từ 15 đến 20 khái niệm cho một bản đồ khái niệm. Những khái niệm này sẽ được liệt kê ra, từ danh sách đó, một danh sách được sắp xếp thứ tự sẽ được thiết lập từ khái niệm chung nhất đến khái niệm cụ thể nhất. - Nên xây dựng nên một bản đồ khái niệm sơ bộ bằng cách viết tất cả các khái niệm trên giấy nháp hay tốt nhất là sử dụng phần mềm vi tính IHMC Cmap Tools (http:// cmap.ihmc.us). 9 - Khi bản đồ sơ bộ được thiết lập, các đường nối ngang có thể thêm vào để thấy những mối liên hệ giữa các khái niệm trong những mảng hay những lĩnh vực kiến thức khác nhau của bản đồ. Các đường nối là mấu chốt để thấy rõ người học hiểu mối liên hệ giữa những mảng của bản đồ như thế nào. - Nên tránh “câu trong các hộp”, nghĩa là một câu hoàn chỉnh được sử dụng như một khái niệm, vì nó thường cho thấy toàn bộ một tiểu khu vực trên bản đồ có thể được dựng nên từ một phát biểu trong hộp. - Lưu ý rằng bản đồ khái niệm không bao giờ hoàn thiện. Sau khi một bản đồ sơ bộ được dựng nên, luôn luôn cần thiết phải xét lại bản đồ này. CHƯƠNG 2: THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ 2.1. PHÂN TÍCH CẤU TRÚC NỘI DUNG CHƯƠNG III (SINH HỌC 10 THPT - CƠ BẢN) Chương III - Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào gồm 5 bài: Bài 13: Khái quát về năng lượng và chuyển hóa vật chất. Bài 14: Emzim và vai trò của emzim trong quá trình chuyển hóa vật chất. Bài 15: Thực hành. Bài 16: Hô hấp tế bào. Bài 17: Quang hợp. 2.2. THÀNH PHẦN KIẾN THỨC CHƯƠNG III(SINH HỌC 10 THPT - CƠ BẢN) 2.2.1. Kiến thức lý thuyết 10 [...]... tích cực học tập hơn Năm học 2011 - 2 012 tôi đã tiến hành thực nghiệm chính thức ở các lớp 10A4, 10A5 trường THPT Bá Thước(đây là 2 lớp tương đương nhau về nhiều mặt theo nhận xét đánh giá của nhiều giáo viên giảng dạy) Sau khi thiết kế giáo án và tiến hành giảng dạy ở 2 lớp trong các tiết của chương III rồi kiểm tra bằng 1 đề chung kết quả cho thấy như sau: Điểm số và tỉ lệ % HS đạt điểm Xi Lớp 1... áp dụng phương pháp trên tôi thấy hầu hết học sinh đều khó lĩnh hội kiến thức mới và khi triển khai ôn tập thì rất nhiều học sinh không còn nhớ hoặc chỉ nhớ mang máng nội dung đã được học 21 - Sau khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm này trong giảng dạy, thực tế cho thấy học sinh đã khắc phục được nhiều nhược điểm, biết cách trình bày bài giải một cách lôgic, chặt chẽ Học sinh... 2.3 0 Năm học 2 012 - 2013 tôi đã tiến hành thực nghiệm chính thức ở các lớp 10A6, 10A8 trường THPT Bá Thước(đây cũng là 2 lớp tương đương nhau về mọi mặt theo nhận xét đánh giá của nhiều giáo viên giảng dạy) Sau khi thiết kế giáo án và tiến hành giảng dạy ở 2 lớp trong các tiết của chương III rồi kiểm tra bằng 1 đề chung kết quả cho thấy như sau: 22 Điểm số và tỉ lệ % HS đạt điểm Xi Lớp 1 2 3 4... Nồng độ enzim Chất ức chế enzim Cấu trúc cơ chất 3.1.3 Khái niệm quang hợp 13 Năng lượng hóa học thành Di p lục và hệ enzime chứa Năng lượng mặt trời Lục lạp chuyển xảy ra ở QUANG HỢP được chia thành Pha tối Pha sáng Di p lục nhận Ánh sáng Cacbonhydrat kết hợp cần có phân li Nước thành Hydro và Oxi Cacbon dioxit tạo ra Nước chất đơn giản từ các Chất hữu cơ phức tạp 3.1.4 Khái niệmng Cơ thể... gồm liên kết cao năng AMP cấu tạo gồm Đường Riboz liên kết Photphat Photphat liên kết cao năng Photphat giải phóng cung cấp Năng lượng Sinh tổng hợp các chất Co cơ Dẫn truyền xung thần kinh cấu tạo nên ADP Hoạt tải 12 3.1.2 Khái niệm Enzim Cơ thể sống trong Các phản ứng trung gian Chất xúc tác sinh học thông qua là Giảm năng lượng hoạt hóa Hoạt tính mạnh gọi là có đặc tính ENZIM bao gồm Protein liên... báu Tuy nhiên phương pháp và kỹ thuật dạy học rất phong phú, áp dụng vào thực tiễn còn tùy thuộc đối tượng và trình độ học sinh nên sáng kiến kinh nghiệm không thể tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy tôi rất mong được sự góp ý, phê bình của các thầy cô, đồng 2 KIẾN NGHỊ - Cần làm cho giáo viên nhận thức rõ hơn nữa quy ̀n lợi và nghĩa vụ phải viết SKKN, tránh... Năng lượng ánh sáng nhận Hệ sắc tố chứa tạo ra Lục lạp CO2 xảy ra ở QUANG HỢP C6H12O6 tạo ra kết hợp H2O tham gia HÔ HẤP O2 tạo ra xảy ra ở ATP Ty thể tạo ra 3.2 SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG III SINH HỌC 10 THPT 3.2.1 Bản đồ “chỉ có khái niệm” Các khái niệm chốt và cấu trúc bản đồ được cho sẵn, học sinh điền những phát biểu còn thiếu và định chiều mũi tên trong các khoảng trống... dụ: Hãy hoàn thiện bản đồ khái niệm sau đây về mối quan hệ giữa quang hợp và hô hấp Năng lượng ánh sáng ? CO2 ? Hệ sắc tố C6H12O6 ? ? ? H2O Lục lạp HÔ HẤP O2 ? ATP ? Ty thể ? ? QUANG HỢP ? 3.2.2 Bản đồ “chỉ có các đường nối” Các phát biểu chính và cấu trúc bản đồ được cho sẵn, học sinh điền vào những khái niệm còn thiếu vào các khoảng trống đã cho Ví dụ: Hãy hoàn thiện bản đồ khái niệm sau đây về khái... khái niệm và các phát biểu được cho sẵn Học sinh xây dựng bản đồ bằng cách chọn những khái niệm và những phát biểu phù hợp để điền vào những khoảng cách tương ứng trên bản đồ đã cho Ví dụ: Sử dụng danh sách các khái niệm và các từ nối sau để hoàn thiện bản đồ khái niệm về ATP: Các khái niệm Các từ nối ATP, AMP, ADP, ty thể, hô hấp, tiền tệ Liên kết cao năng, giải phóng, cấu năng lượng tế bào, photphat,... thành bản đồ Thao tác 3: Đại di ̣n nhóm học sinh trình bày trước lớp, giáo viên cho các nhóm khác nhận xét, bổ sung Thao tác 4: Giáo viên chuẩn hóa kiến thức Bản đồ giao nhiệm vụ cho học sinh: 20 các các trong là ATP ADP là Chuyển hóa vật chất gồm giúp năng lượng là các các Bản đồ đáp án(Bản đồ mục 1.4 - trang 11 của SKKN) CHƯƠNG 4 : KẾT QUẢ KIỂM . hay sự vật cụ thể và không tượng trưng cho các khái niệm. 1.5.2. Vai trò của bản đồ khái niệm dạy học sinh học 1.5.2.1. Đối với giáo viên Giáo viên có thể sử dụng bản đồ khái niệm để: Dạy một. tra việc học và xác định các nhận thức sai, đánh giá, lập kế hoạch dạy học. 1.5.2.2. Đối với học sinh Bản đồ khái niệm rất có hiệu quả trong quá trình tự học của học sinh. - Bản đồ khái niệm giúp. trong khái niệm đó. Ngoại diên của khái niệm là đối tượng hay tập hợp đối tượng được khái quát trong khái niệm. Ví dụ: Trong khái niệm “hô hấp”, nội hàm của khái niệm là chuyển năng lượng