1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH --------- TRƯƠNG QUÂN BẢO XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM ĐỂ DẠY HỌC CHƯƠNG I, SINH HỌC 11 (NÂNG CAO) Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học Sinh học LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Vinh, năm 2012 2 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH --------- TRƯƠNG QUÂN BẢO XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM ĐỂ DẠY HỌC CHƯƠNG I, SINH HỌC 11 (NÂNG CAO) Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học Sinh học Mã số: 60.14.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Vinh, năm 2012 3 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Trong nhà trường hiện nay, mục tiêu giáo dục tổng quát đã được xác định nhằm đào tạo “con người lao động tự chủ, năng động và sáng tạo”, có năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn, có năng lực tự học sáng tạo. Để đạt mục tiêu đó trong bối cảnh đó khoa học kỹ thuật có tốc độ phát triển cực kì nhanh chóng tạo ra sự gia tăng khối lượng tri thức, trong đó có tri thức sinh học, đòi hỏi phải đổi mới về phương pháp dạy học. Phương pháp dạy học của giáo viên góp một phần quan trọng trong việc hình thành nhân cách, kĩ năng tư tưởng cho học sinh. Một giáo viên dạy giỏi không chỉ đơn thuần là họ có kiến thức sâu rộng về chuyên môn mà quan trọng là phương pháp dạy học của giáo viên đó làm thế nào mà người học sinh phát huy được hết khả năng học tập của mình, học sinh không chỉ hiểu những kiến thức giáo viên truyền thụ mà từ đó say mê khám phá ra những tri thức mới. Chính vì vậy mà những năm gần đây phương pháp dạy học cũng có những đổi mới “tư tưởng dạy học tập trung vào người học” (Learner centred teaching) tức là “dạy học vì học sinh và được thực hiện bởi học sinh” (học sinh là mục đích và học sinh là chủ thể). Vì vậy, người giáo viên không chỉ trau dồi chuyên môn tốt mà còn phải luôn quan tâm đến phương pháp của mình, không chỉ đơn thuần là cung cấp nội dung cho học sinh, không phải người giáo viên đóng vai trò chủ đạo mà phải quan tâm đến cách học chủ động, lấy học sinh làm trung tâm, làm sao cho học sinh phát huy được tính tích cực của mình. Hệ thống khái niệm có vai trò hết sức quan trọng trong hoạt động dạy học, nó là nền tảng của toàn bộ kiến thức Sinh học, là xương sống trong quá trình xây dựng và thiết kế chương trình đào tạo. Việc hình thành và phát triển các KN cho HS ở trường phổ thông là bước cốt lõi trong hoạt động dạy học, từ đó HS có thể lĩnh hội tốt và vận dụng được những kiến thức Sinh học khác. Quá trình đó vừa giúp HS rèn luyện kỹ năng tư duy, hình thành hệ thống kiến thức, vừa góp phần giáo dục ý thức, thái độ với tự nhiên, xã hội và hình thành thế giới quan khoa học 4 cho HS, từ đó tác động tới quá trình hình thành và phát triển nhân cách cho các em. Cùng với sự đổi mới của chương trình đào tạo, việc dạy và học Sinh học trương phổ thông hiện nay đã có nhiều chuyển biến tích cực. Tuy nhiên, việc đổi mới PP dạy và học, trong đó có DHKN sinh học, còn chưa thực sự đem lại hiệu quả cao. HS học KN Sinh học chủ yếu dừng ở mức học thuộc lòng để nhận diện KN, chưa thực sự nắm vững được cốt lõi của KN và do vậy khó có thể sử dụng các KN đó để lĩnh hội các tri thức khác. GV giảng dạy môn Sinh học chưa có nhận thức đầy đủ về vai trò của KN trong quá trình hình thành nhận thức và phát triển nhân cách cho HS, dẫn tới việc dạy KN còn qua loa, đại khái và gặp nhiều sai sót. Những nguyên nhân đó làm cho chất lượng DH Sinh học ở trường phổ thông còn nhiều hạn chế. Sinh học là một bộ môn rất gần gũi với các em trong cuộc sống vì vậy kiến thức về Sinh học các em rất dễ tự tìm hiểu, nâng cao trình độ của mình nếu các em biết tự học, tự khám phá, tự tìm tòi. Sinh học 11(Nâng cao) nhằm hình thành cho học sinh các kiến thức sinh học cơ bản và khát quát ở cấp độ cơ thể, do đó việc sử dụng bản đồ khái niệm tạo thuận lợi cho học sinh khái quát và nắm những điểm chung, những điểm riêng của động vật, thực vật từ đó khái quát dấu hiệu chung cho sinh giới và rèn luyện các kỹ năng cho học sinh khi dạy học khái niệm cơ thể. Xuất phát từ những lí do trên tôi đã chọn đề tài nghiên cứu: “Xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm để dạy học chương 1, sinh học 11 (Nâng cao) ở THPT”. 2. Mục tiêu nghiên cứu Sử dụng BĐKN trong dạy học phần chuyển hóa vật chất và năng lượng, ở lớp 11 nhằm nâng cao chất lượng dạy học khái niệm cấp độ cơ thể. 3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu 3.1 Khách thể nghiên cứu 5 Học sinh lớp 11 THPT và giáo viên dạy học sinh học ở một số trường THPT. 3.2 Đối tượng nghiên cứu Lí thuyết BĐKN và ứng dụng của BĐKN trong dạy học chương I- sinh học 11 THPT. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu 4.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn về việc sử dụng phương pháp BĐKN trong dạy học sinh học, cơ sở lý thuyết phát triển kỹ năng tư duy logic cho học sinh. 4.2. Phân tích nội dung kiến thức chương I sinh học 11( NC) để xây dựng các BĐKN cho dạy học. 4.3. Xây dựng các BĐKN về kiến thức chuyển hóa vật chất và năng lượng ở lớp 11(NC) THPT để tổ chức các hoạt động dạy học. 4.4. Xây dựng quy trình sử dụng BĐKN dạy học kiến thức mới chương I Sinh học 11(NC) THPT. 4.5. Thực nghiệm sư phạm xác định hiệu quả của việc vận dụng BĐKN để tổ chức các hoạt động dạy học phần chuyển hóa vật chất và năng lượng Sinh học 11(NC) THPT. 5. Phạm vi nghiên cứu của đề tài 5.1. Địa bàn nghiên cứu: Một số trường THPT 5.2. Phạm vi chương trình: Phần kiến thức chuyển hóa vật chất và năng lượng sinh học 11(NC) THPT. 6. Giả thuyết khoa học Nếu sử dụng BĐKN hợp lí vào các khâu của quá trình dạy học thì hiệu quả dạy học nội dung kiến thức chuyển hóa vật chất và năng lượng sẽ được nâng cao. 7. Phương pháp nghiên cứu 7.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận 6 Nghiên cứu các tài liệu về chủ trương đường lối của Đảng trong công tác đổi mới giáo dục hiện nay, các tài liệu có liên quan lí thuyết BĐKN và sử dụng BĐKN trong dạy học và các tài liệu liên quan đến đề tài. 7.2 Phương pháp điều tra Điều tra thực trạng về sử dụng BĐKN để tổ chức dạy học phần chuyển hóa vật chất và năng lượng ở lớp 11(NC) THPT . Dự giờ, trao đổi trực tiếp và tham khảo ý kiến giáo viên. 7.3 Phương pháp chuyên gia Gặp gỡ và trao đổi với các giáo viên dạy môn sinh học, các chuyên gia về lĩnh vực nghiên cứu để tổng kết phân tích số liệu, rút ra kết luận. 7.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở một số trường THPT nhằm kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài 7.5. Phương pháp thống kê toán học Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lí số liệu và đánh giá kết quả điều tra và kết quả thực nghiệm. 8. Những đóng góp mới của đề tài - Hoàn thiện cơ sở lí luận và cơ sở thực tiễn việc sử dụng phương pháp BĐKN trong dạy học sinh học. - Đề xuất một số biện pháp sử dụng BĐKN để dạy học Sinh học 11 THPT. - Xây dựng một số mẫu giáo án theo hướng sử dụng BĐKN trong DH chương I - Sinh học 11 – THPT. 7 CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG BĐKN VÀO DẠY HỌC SINH HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1.1. Tình hình nghiên cứu về bản đồ khái niệm trên thế giới BĐKN được phát triển vào năm 1972 bởi Novak tại đại học Cornell (Hoa Kì), nơi ông đã tìm cách làm theo và hiểu được những thay đổi trong kiến thức khoa học của trẻ em (Novak, 1993). Từ đó đến nay BĐKN được coi là công cụ hữu ích cho nhiều lĩnh vực trong đó có giáo dục. Việc sử dụng BĐKN như là một chiến lược giảng dạy lần đầu tiên được phát triển bởi Novak. Tiếp sau đó có nhiều tác giả thuộc nhiều nước trên thế giới đã nghiên cứu BĐKN và sử dụng vào DH. Năm 1988, Novak và Gowin thực hiện các BĐKN trong lớp học cho cả HS và GV khám phá và mô tả có ý nghĩa quan hệ giữa các khái niệm về đối tượng, nghiên cứu làm cho nó có thể tạo ra các kết nối giữa chúng. Năm 1995, Soyibo nghiên cứu sử dụng BĐKN để so sánh nội dung kiến thức trong các SGK sinh học. Năm 2002, Ribbenb, Jones và Moris nghiên cứu xây dựng BĐKN của các môn khoa học. Năm 2003, Derbentseva và Canas đã nghiên cứu BĐKN dạng chu kì và xá định hiệu quả của chúng trong việc kích thích tư duy của học sinh. 1.1.2. Tình hình nghiên cứu về bản đồ khái niệm ở Việt Nam Ở Việt Nam, BĐKN mới được nghiên cứu trong những năm gần đây. Việc sử dụng BĐKN trong dạy học mới bước đầu được nghiên cứu. TS. Phan Đức Duy tại trường đại học Huế đã có nghiên cứu BĐKN trong dạy học sinh học ở bậc THPT được trình bày trong Kỷ yếu hội thảo khoa học dạy học sinh học sinh học ở trường PT theo chương trình SGK mới, nhà xuất bản Nghệ An, 2008. Ông đã nghiên cứu định nghĩa, bản chất của BĐKN. Đặc biệt ông đã đưa ra vai trò của BĐKN trong dạy học đối với GV cũng như đối với HS. BĐKN 8 giúp HS nghiên cứu tài liệu mới có hệ thống, khuyến khích sự sáng tạo của HS, tăng cường hoạt động nhóm… Trong tạp chí giáo dục số 210 (2009), Nguyễn Phúc Chỉnh đã nêu cở sở tâm lí học và nhận thức học của BĐKN, đồng thời đề xuất các bước xây dựng BĐKN, sử dụng trong DH. Ngoài ra có một số tác giả nghiên cứu BĐKN trong dạy học sinh học ở các phân môn khác nhau. Nói chung, BĐKN đã được nghiên cứu từ lâu bởi nhiều tác giả thuộc nhiều nước trên thế giới nhưng DHKN bằng BĐKN mới chỉ được quan tâm trong thời gian gần đây. 1.2. CƠ SỞ LÍ LUẬN 1.2.1. Khái niệm 1.2.1.1. Bản chất khái niệm KN là một thành phần rất quan trọng của bất kì môn học nào. Có rất nhiều cách định nghĩa KN. Theo Đinh Quang Báo, Nguyễn Đức Thành (1998) “KN là những tri thức khái quát về những dấu hiệu bản chất và thuộc tính chung 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” [2]. Theo Vương Tất Đạt (2007) “KN là hình thức tư duy trong đó phản ánh dấu hiệu cơ bản khác biệt của một sự vật đơn nhất hay các lớp sự vật đồng nhất. Trong KN, thứ nhất, bản chất của sự vật được phản ánh, thứ hai, sự vật hay lớp sự vật nổi bật trên cơ sở của các dấu hiệu cơ bản khác biệt”.[8] Trong hai cách định nghĩa trên thì định nghĩa của Vương Tất Đạt có lẽ hoàn chỉnh hơn bởi trong tư duy của con người, các sự vật hiện tượng được phản ánh thông qua các dấu hiệu cơ bản và không cơ bản, trong đó các dấu hiệu cơ bản khác biệt của đối tượng được phản ánh trong nhận thức của con người tạo thành dấu 9 hiệu của KN biểu thị sự vật đó. Bất kỳ một hành động tư duy nào cũng mang đặc trưng tư duy bằng KN, không có KN nào không thể tư duy được. Theo quan niệm của logic hình thức cho rằng bản chất của KN có đặc điểm: Mỗi KN chỉ là tổng số của một số dấu hiệu đối tượng này dẫn tới là mỗi một KN có nhiều hay ít đặc điểm mà phạm vi ứng dụng của khái niệm là rộng hay hẹp. Đặc điểm này có nghĩa là logic hình thức chỉ quan tâm đến mặt lượng của KN, căn cứ vào số lượng dấu hiệu mà KN thuộc về loại này hay loại khác. Do đó KN là một tổng số các dấu hiệu mang tính chất hình thức, chúng chỉ có tác dụng để hệ thống hóa các KN. Theo quan niệm của logic biện chứng: KN là kết tinh giữa sự nhận thức và KN một hình thức tư duy, nó phản ánh sự vận động và phát triển của thực tại khách quan và KN khoa học là sự tổng kết các tri thức về những thuộc tính chung và biện chứng của các sự vật hiện tượng. Quan niệm này cho rằng mỗi KN có ba dấu hiệu đặc trưng: - Tính chung: KN là kết quả của quá trình nhận thức đi từ cái đơn nhất đến cái phổ biến, từ cái riêng đến cái chung nhờ có quá trình khái quát hóa cái đơn nhất là những dấu hiệu thuộc tính mà chỉ ở có những sự vật hoặc hiện tượng này mà không có ở sự vật hiện tượng khác. Cái phổ biến là những dấu hiệu thuộc tính chung có nhiều ở sự vật và hiện tượng. Sự tổng các dấu hiệu và những thuộc tính chung hợp thành nội dung cả KN. Như vậy nội dung của KN là sự tổng hòa hay tổng hợp chứ không phải là sự tổng cộng các dấu hiệu của sự vật, hiện tượng mà KN phản ánh. - Tính bản chất: Trong các dấu hiệu và thuộc tính chung người ta phân biệt một cách rõ ràng loại sự vật hiện tượng này với loại sự vật hiện tượng khác. Cái bản chất bao giừ cũng là cái chung nhưng không phải cái chung nào cũng là cái bản chất do vậy trong DH phải đi từ cái chung rồi tách ra cái bản chất thông qua sự trừu tượng hóa. 10 - Tính phát triển: KN không chỉ là điểm xuất phát cho sự vận động của sự nhận thức, nó không chỉ là công cụ của tư duy mà còn là tổng kết của quá trình vận động của nhận thức, nó không chỉ công cụ của tư duy mà còn là kết quả tư duy. Nhận thức của khoa học ngày càng phát triển thì KN khoa học càng có những nội dung mới và nội dung mới được bổ sung đến mức nào đó thì hình thành KN mới. Như vậy dặc điểm này của KN hoàn toàn tuân theo lộ trình của lịch sử. Lịch sử khoa học là sự phát triển của KN, nghĩa là có sự thay đổi, bổ sung nội dung KN cũ hình thành KN mới. Các loại khái niệm sinh học KN sinh học là một loại KH khoa học, phản ánh những dấu hiệu và thuộc tính chung, bản chất về tổ chức và các hoạt động sống. Nhiều tác giả lý luận DH chia KN sinh học thành các nhóm mỗi cách phân chia đều dựa vào một cơ sở nào đó để đạt mục đích nào đó. Dựa vào mức độ khái quát rộng hay hẹp của phản ánh thì KN sinh học được chia thành hai loại: [2] - KN sinh học đại cương: là loại KN phản ánh những dấu hiệu về các hiện tượng, quá trình, quan hệ của sự sống chung cho một bộ phận hoặc toàn bộ giới hữu cơ. - KN sinh học chuyên khoa: là những KN phản ánh từng cấu trúc, hiện tượng, quá trình của đối tượng hay một nhóm đối tượng sinh học nhất định hướng dẫn phản ánh từng dạng quan hệ riêng biệt của các đối tượng. Như vậy, KN sinh học đại cương cũng phản ánh các mặt như KN sinh học chuyên khoa nhưng phạm vi phản ánh ở mức độ rộng hơn. Ngoài cách phân chia trên, người ta có thể chia KN sinh học bằng cách khác, ví dụ như chia thành 3 nhóm KN sau: - Nhóm KN phản ánh cấu trúc sống, ví dụ: gen, tế bào, nhiễm sắc thể…