Xây dựng và sử dụng graph trong dạy học chương cơ chế di truyền và biến di, sinh học 12 trung học phổ thông

Xây dựng và sử dụng graph trong dạy học chương “Cơ chế di truyền và biến dị”, Sinh học Abstract: Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của việc xây dụng và sử dụng graph trong dạy học s

Xây dựng và sử dụng graph trong dạy học chương “Cơ chế di truyền và biến dị”, Sinh học

Abstract: Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của việc xây dụng và sử dụng graph

trong dạy học sinh học nói chung và dạy học chương “Cơ chế di truyền và biến dị”, Sinh học 12 trung học phổ thông nói riêng Điều tra thực trạng việc dạy và học chương “Cơ chế di truyền và biến dị”, Sinh học 12 trung học phổ thông bằng sử dụng phương tiện graph Đề xuất các nguyên tắc, quy trình xây dựng graph nội dung trong dạy học chương

“Cơ chế di truyền và biến dị”, sinh học 12 trung học phổ thông Xây dựng các graph để

sử dụng graph vào dạy học chương “Cơ chế di truyền và biến dị”, sinh học 12 trung học phổ thông Đề xuất các nguyên tắc và quy trình sử dụng graph vào dạy học chương “Cơ chế di truyền và biến dị”, sinh học 12 trung học phổ thông vào các khâu của quá trình dạy học Sử dụng phương pháp graph để xây dựng các giáo án và triển khai thực nghiệm để

chứng minh cho giả thuyết đã nêu ra

Keywords: Phương pháp giảng dạy; Sinh học; Lớp 11; Sử dụng Graph

Content

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

1.1 Xuất phát từ yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học hiện nay

Nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo là một mục tiêu quan trọng của sự nghiệp đổi mới giáo dục hiện nay ở nước ta, trong đó đổi mới phương pháp dạy học được coi là một trong những nhiệm vụ chiến lược Xu thế chung của việc đổi mới phương pháp dạy học có nhiều tiềm năng phát huy cao độ tính tích cực, chủ động và sáng tạo của học sinh, chuyển từ hình thức giáo viên chỉ giới hạn vào việc truyền đạt thông tin cho học sinh sang hình thức giáo viên tổ chức hoạt

động độc lập nhận thức của học sinh qua đó phát huy tính tích cực, độc lập và sáng tạo của học sinh

1.2 Xuất phát từ các đặc trưng cơ bản của chương trình Sinh học cấp THPT

Đó là các kiến thức khái niệm, hiện tượng, quy luật, cơ chế, quá trình Sinh học và kiến thức ứng dụng thực tiễn đều xuất phát từ các kết quả thực nghiệm Phần Di truyền học, đặc biệt

là chương “Cơ chế di truyền và biến dị”, Sinh học 12 được trình bày logic và mang tính hệ thống cao, có mối liên hệ mật thiết, gắn kết với nhiều nội dung Sinh học khác, đồng thời cũng rất trừu tượng Tuy nhiên, khối lượng kiến thức ấy lại có mối liên thông với nhau rất rõ ràng, logic Nếu biết cách hệ thống hóa, khái quát hóa thành những sơ đồ, bảng biểu trong những hệ thống nhất điịnh thì lại đem lại hiệu quả cao đối với việc học của người học Giúp HS rèn luyện được nhiều

kĩ năng phát huy tính tích cực, chủ động trong học tập

1.3 Xuất phát từ tình hình và thực trạng dạy học hiện nay của giáo viên

Tình hình và thực trạng dạy học hiện nay của GV mà cụ thể là GV bộ môn Sinh học cấp THPT là chưa tận dụng tối ưu và tối đa các phương pháp và phương tiện dạy học Giờ học Sinh học từ trước đến nay chủ yếu vẫn là giảng dạy theo phương pháp truyền thống, thầy truyền đạt kiến thức, trò thụ động tiếp thu tri thức, ít tính tích cực và sáng tạo Các phương pháp dạy học tích cực ít được sử dụng hoặc chủ yếu chỉ sử dụng trong các giờ thao giảng Vì vậy HS chưa yêu thích môn học và khả năng vận dụng kiến thức kém

1.4 Xuất phát từ lợi thế của phương tiện graph trong dạy học

Do lợi thế của phương tiện graph trong dạy học có thể đem lại hiệu quả cao: Mỗi graph được xây dựng phải trải qua các phân tích, so sánh, tổng hợp, phát hiện cái chung và cái riêng nên rất thuận lợi cho quá trình dạy học trong các khâu như dạy học hình thành kiến thức mới, dạy học củng cố, ôn tập, hoàn thiện kiến thức và trong kiểm tra, đánh giá Như vậy, nếu sử dụng

sơ đồ, bản đồ khái niệm trong dạy học Sinh học sẽ rất thuận lợi trong việc mô hình hoá, hệ thống hoá kiến thức

1.5 Xuất phát từ thực trạng sử dụng phương pháp graph của giáo viên trung học phổ thông hiện nay

Hiện nay, việc sử dụng phương pháp graph trong dạy học của GV không còn là điều mới

mẻ Tuy nhiên, về phương pháp xây dựng và cách sử dụng chúng như thế nào sao cho hiệu quả thì vẫn chưa được quan tâm nghiên cứu đúng mức, đặc biệt là trong lĩnh vực dạy học Sinh học và

các graph được xây dựng chưa đảm bảo chuẩn mực chung bởi có thể giáo viên chưa nắm được lý thuyết graph và cac cơ sở thực thi nó

Xuất phát từ các lí do trên, tôi đã chọn nghiên cứu đề tài: “Xây dựng và sử dụng graph

trong dạy học chương “Cơ chế di truyền và biến dị”, Sinh học 12 THPT”, với mục tiêu vận

dụng một phương pháp dạy học có nhiều tiềm năng phát huy năng lực nhận thức của HS, góp phần thiết thực vào việc đổi mới phương pháp dạy học Sinh học ở trường phổ thông

2 Mục đích nghiên cứu

Đề tài được nghiên cứu với mục đích vận dụng phương pháp graph vào quá trình dạy học bài lên lớp, ôn tập và kiểm tra đánh giá chương “Cơ chế di truyền và biến dị”, Sinh học 12 trung học phổ thông nhằm tích cực hóa hoạt động học tập của học sinh, qua đó góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả của việc dạy và học Sinh học

3 Đối tượng, khách thể và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Lý thuyết graph và ứng dụng của nó trong dạy học Sinh học cấp

trung học phổ thông cụ thể là chương “Cơ chế di truyền và biến dị”

- Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học chương “Cơ chế di truyền và biến dị”, Sinh

học 12 trung học phổ thông trên đối tượng giáo viên và học sinh

- Phạm vi nghiên cứu: Giới hạn trong nội dung của các bài thuộc chương “Cơ chế di

truyền và biến dị”, Sinh học 12 trung học phổ thông

4 Phương pháp nghiên cứu

4.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận

- Nghiên cứu các văn bản, tài liệu chỉ đạo của Bộ Giáo dục và Đào tạo liên quan đến đổi mới phương pháp dạy học, đổi mới ra đề kiểm tra, danh mục thiết bị dạy học Sinh học trung học phổ thông

- Sách giáo khoa, sách giáo viên, phân phối chương trình, chuẩn kiến thức, kỹ năng môn Sinh học…

- Phân tích tổng quan và khái quát hoá những lý thuyết về graph trong dạy học và những ứng dụng của nó trong thực tiễn cuộc sống và trong dạy học

- Phân tích, tổng hợp các tài liệu trên sách, báo, tạp chí, các công trình nghiên cứu các vấn đề liên quan trực tiếp đến phương pháp graph và việc đổi mới phương pháp dạy học nhằm đưa ra quy trình thiết kế và sử dụng graph

- Phân tích tổng hợp những quan điểm lý luận và hệ thống khái niệm có liên quan đến việc đổi mới giáo dục và việc dạy học môn sinh học

4.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Phương pháp điều tra: Phát phiếu điều tra lấy ý kiến học sinh và giáo viên trước và sau giờ dạy đối chứng và thực nghiệm

- Phương pháp chuyên gia: Gặp gỡ, trao đổi, xin ý kiến các chuyên gia, đồng nghiệp, nhằm đánh giá thực trạng sử dụng phương pháp graph hiện nay và xây dựng các graph về kiến thức chương “Cơ chế di truyền và biến dị”, Sinh học 12 THPT

4.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Tiến hành giờ dạy thực nghiệm và đối chứng tại trường trung học phổ thông Công Nghiệp và trung học phổ thông Yên thủy C, tỉnh Hòa Bình để kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài

5 Giả thuyết khoa học

Nếu đề xuất được nguyên tắc, quy trình xây dựng và xây dựng được một hệ thống graph nội dung chương “Cơ chế di truyền và biến dị” và sử dụng nó vào dạy học theo một quy trình hợp lý thì sẽ góp phần nâng cao hiệu quả dạy học ở trường THPT hiện nay

6 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của việc xây dụng và sử dụng graph trong dạy học Sinh học nói chung và dạy học chương “Cơ chế di truyền và biến dị”, Sinh học 12 trung học phổ thông nói riêng

- Điều tra thực trạng việc dạy và học chương “Cơ chế di truyền và biến dị”, Sinh học 12 trung học phổ thông bằng sử dụng phương tiện graph

- Đề xuất các nguyên tắc, quy trình xây dựng graph nội dung trong dạy học chương “Cơ chế di truyền và biến dị”, Sinh học 12 trung học phổ thông Xây dựng các graph để sử dụng graph vào dạy học chương “Cơ chế di truyền và biến dị”, Sinh học 12 THPT

- Đề xuất các nguyên tắc và quy trình sử dụng graph vào dạy học chương “Cơ chế di truyền và biến dị”, Sinh học 12 THPT vào các khâu của quá trình dạy học Sử dụng phương pháp graph để xây dựng các giáo án và triển khai thực nghiệm để chứng minh cho giả thuyết đã nêu

ra

7 Đóng góp của đề tài

- Góp phần hoàn thiện cơ sở lý luận và thực tiễn của việc sử dụng graph trong dạy học Sinh học ở trường THPT

- Xây dựng nguyên tắc, quy trình xây dựng graph về nội dung kiến thức chương “Cơ chế

di truyền và biến dị”, Sinh học 12 THPT

- Đề xuất các nguyên tắc, quy trình sử dụng graph vào các khâu của quá trình dạy học chương “Cơ chế di truyền và biến dị”, Sinh học 12 THPT

- Xây dựng các giáo án thực nghiệm theo hướng sử dụng các graph để triển khai thực nghiệm dạy học chương “Cơ chế di truyền và biến dị” đã bước đầu khẳng định được vai trò, giá trị thực sự của graph trong dạy học

8 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần Mở đầu, Kết luận và khuyến nghị, Tài liệu tham khảo, Phụ lục, luận văn được trình bày trong 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài

Chương 2: Xây dựng và sử dụng graph trong dạy học chương “Cơ chế di truyền và biến

bài toán nổi tiếng “Bảy cây cầu ở Konigsburg” (Công bố vào năm 1736) Trong những năm cuối

thế kỷ XX, cùng với sự phát triển của Toán học và nhất là Toán học ứng dụng, những nghiên cứu

về vận dụng lý thuyết graph đã có những bước tiến nhảy vọt Sau khi lý thuyết graph hiện đại

được công bố, nhiều nhà khoa học trên thế giới đã nghiên cứu làm cho môn học này ngày càng phong phú

1.1.2 Ở Việt Nam

Việc vận dụng phương pháp graph trong dạy học được xem như là một trong những tiếp cận mới vừa bổ sung vào hệ thống các phương pháp dạy học tích cực, vừa làm phong phú thêm kho tàng các phương pháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng dạy học ở trường THPT Theo hướng này, có nhiều tác giả đã thành công trong việc nghiên cứu và vận dụng lý thuyết graph vào dạy học một số môn học ở trường phổ thông và bước đầu đã thu được một số kết quả tốt

1.2 Cơ sở lý luận của đề tài

1.2.1 Các khái niệm

1.2.1.1 Khái niệm phương pháp graph

Là phương pháp tổ chức rèn luyện tạo được những sơ đồ học tập ở trong tư duy của HS Trên cơ sở đó hình thành một phong cách tư duy khoa học mang tính hệ thống Đây 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 quy trình triển khai hoạt động giúp con người qui hoạch tối ưu qua điều khiển tối ưu các hoạt động

1.2.1.2 Khái niệm graph nội dung

Là graph phản ánh một cách khái quát, trực quan cấu trúc lôgic phát triển bên trong của một tài liệu hay bài học Nói cách khác, graph 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 logic của nội dung dạy học bằng một ngôn ngữ trực quan, khái quát và súc tích Mỗi loại kiến thức có thể được mô hình hoá bằng một loại graph đặc trưng để phản ánh những thuộc tính bản chất của loại kiến thức đó Trong dạy học, có thể sử dụng graph nội dung thành phần kiến thức

hoặc graph nội dung bài học

1.2.1.3 Khái niệm graph hoạt động

Graph hoạt động là graph mô tả trình tự các hoạt động sư phạm theo lôgic hoạt động nhận thức nhằm tối ưu hoá bài học Graph hoạt động là mặt phương pháp, nó được xây dựng trên

cơ sở của graph nội dung kết hợp với các thao tác sư phạm của thày và hoạt động học của trò ở trên lớp, bao gồm cả việc sử dụng các phương pháp và phương tiện dạy học Thực chất graph hoạt động dạy học là mô hình khái quát và trực quan kiến thức được thể hiện của giáo án

1.2.1.4 Mối quan hệ giữa graph nội dung và graph hoạt động trong dạy học

Trong mỗi hoạt động bao giờ cũng có hai mặt, đó là mặt “tĩnh” và mặt “động” Trong dạy học, mặt tĩnh là nội dung kiến thức, còn mặt động là các hoạt động của thầy và trò trong quá trình hình thành tri thức để nhận thức ra mặt tĩnh Có thể mô tả mặt tĩnh của hoạt động dạy học bằng “graph nội dung” và mô tả mặt động bằng “graph hoạt động dạy học” Như vậy, graph dạy học bao gồm: graph nội dung và graph hoạt động

1.2.2 Vai trò của graph trong dạy học

1.2.2.1 Hiệu quả thông tin

Ngôn ngữ graph vừa cụ thể, trực quan, chi tiết lại vừa có tính khái quát, trừu tượng và hệ thống cao Graph cho phép tiếp cận với nội dung tri thức bằng con đường logic 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 quát hóa, hình thành khái niệm khoa học - sản phẩm của tư duy lý thuyết

1.2.2.2 Hiệu quả phát triển năng lực nhận thức của học sinh

Hiệu quả này thể hiện rõ ở vai trò phát triển các thao tác tư duy cơ bản và khả năng hình thành năng lực tự học cho học sinh Hiệu quả này lớn nhất khi việc graph hóa nội dung tri thức

do học sinh tiến hành Học sinh sử dụng ngôn ngữ sơ đồ để diễn đạt nội dung sách giáo khoa và tài liệu đọc được Đây là quá trình gia công chuyển hóa kiến thức, bằng phép gia công thành sơ

đồ này sẽ rèn luyện được năng lực tư duy logic

1.2.3 Phân loại graph trong dạy học

- Graph có hướng; Graph vô hướng;

- Graph khép; Graph mở;

- Graph đầy đủ; Graph khuyết; Graph câm

1.2.4 Các mô hình graph

1.2.4.1 Graph nội dung dạy học

Graph nội dung là graph phản ánh một cách khái quát, trực quan cấu trúc lôgic phát triển bên trong của một bài học Giáo viên cần nghiên cứu nội dung chương trình giảng dạy để lựa chọn những bài, những tổ hợp kiến thức có khả năng lập graph nội dung Sự lựa chọn đó là cần thiết vì không phải bài học nào cũng có thể lập được graph nội dung và nội dung các kiến thức khác nhau mang tính đặc thù

Graph nội dung dạy học Sinh học là sơ đồ phản ánh cấu trúc và lôgic phát triển bên trong của một tài liệu Sinh học, một cách khái quát, xúc tích và trực quan - cụ thể

1.2.4.2 Graph hoạt động

Graph hoạt động là graph mô tả trình tự các hoạt động sư phạm theo lôgic hoạt động nhận thức nhằm tối ưu hoá kiến thức bài học Nó được xây dựng trên cơ sở của graph nội dung kết hợp các biện pháp sư phạm của GV và hoạt động của HS ở trên lớp, bao gồm cả việc sử dụng những phương pháp, biện pháp và phương tiện dạy học

Để xây dựng được graph hoạt động, giáo viên phải phân tích những hoạt động sư phạm thành các yếu tố cấu trúc của bài học, đó là các “hoạt động” và tổng hợp các hoạt động đó trong một hệ thống hoàn chỉnh, thống nhất Mối liên hệ giữa các hoạt động của bài học có thể biểu diễn bằng các hoạt động dạy học

1.2.4.3 Mối quan hệ giữa graph nội dung và graph hoạt động trong dạy học

Graph nội dung và graph hoạt động dạy học đều được tiến hành trong một bài học, chúng thể hiện mối quan hệ lôgic giữa các thành phần tham gia, chúng là những phương thức giúp đạt được những mục đích nhất định của nhà sư phạm trong quá trình giảng dạy

Graph nội dung thể hiện lôgic của các thành phần nội dung kiến thức trong một bài học,

có tính khách quan và về cơ bản không thay đổi, nó phù hợp với việc phải đạt “chuẩn kiến thức” của bài học đã quy định Còn graph hoạt động dạy học là mô hình hoá hoạt động của giáo viên

và học sinh nhằm thực hiện mục tiêu bài học, nó có tính linh hoạt cao Graph hoạt động là mô hình hoá tiến trình, kế hoạch bài học được dự kiến trong giáo án để hoàn thành được các nội

dung về kiến thức, kĩ năng, thái độ cần đạt được của HS

1.3 Cơ sở thực tiễn

1.3.1 Điều tra tình hình giáo viên sử dụng các phương pháp, phương tiện, kỹ thuật dạy học ở trường phổ thông

1.3.1.1 Thực trạng dạy của giáo viên

Thuyết trình và vấn đáp là phương pháp truyền thống mà các GV vẫn thường xuyên sử dụng nhất Phương pháp dạy học nêu vấn đề vẫn có số lượng GV sử dụng nhiều Phương pháp thí nghiệm, thực hành và sử dụng phim, hình động ít được sự chú ý của giáo viên Phương pháp graph hầu như rất ít GV sử dụng khi lên lớp

1.3.1.2 Thực trạng học tập của học sinh

Số đông học sinh chỉ coi môn Sinh học là nhiệm vụ, tỷ lệ học sinh yêu thích môn học còn chưa cao, đặc biệt là còn một lượng đáng kể học sinh không yêu thích môn học Vẫn còn những

học sinh có kết quả học tập loại yếu kém Đa số học sinh chưa có thói quen học tập, hệ thống hoá kiến thức bằng sơ đồ

1.3.2 Tình hình giáo viên sử dụng các graph trong dạy học chương “Cơ chế di truyền và biến dị”, Sinh học 12 trung học phổ thông kiểu bài lên lớp

1.3.2.1 Sử dụng graph trong dạy học hình thành kiến thức mới

GV chủ yếu truyền thụ kiến thức trong sách giáo khoa một cách đơn thuần theo lối dạy học có phần cổ truyền là thầy đọc, trò ghi Nội dung kiến thức trong sách giáo khoa được giáo viên chế biến, tóm gọn lại và truyền đạt cho học sinh, dẫn đến sự nhàm chán, cũ kỹ, không phát huy được tính tích cực chủ động của học sinh, không gây được sự hứng thú của các em nên các

em còn chưa yêu thích nhiều bộ môn Sinh học

1.3.2.2 Sử dụng graph trong củng cố, ôn tập, hoàn thiện kiến thức

Thiết kế một mẫu graph cho một nội dung kiến thức, đặc biệt trong bài ôn tập, luyện tập thường mất nhiều thời gian và khó làm hơn so với các câu hỏi ngắn Chính vì vậy, việc sử dụng graph trong củng cố, hoàn thiện kiến thức hiện nay của giáo viên Sinh học trung học phổ thông vẫn chưa nhiều

1.3.2.3 Sử dụng graph trong kiểm tra, đánh giá

Hiện nay, việc sử dụng phương pháp graph trong dạy học của GV phổ thông không còn

là điều quá mới mẻ Tuy nhiên, về phương pháp xây dựng và cách sử dụng chúng như thế nào trong việc kiểm tra, đánh giá HS sao cho hiệu quả thì vẫn chưa được quan tâm nghiên cứu đúng mức và chưa được áp dụng rộng rãi

1.3.3 Phân tích nguyên nhân thực trạng giáo viên sử dụng phương pháp graph như hiện nay

ở trường phổ thông

1.3.3.1 Về phía giáo viên

Do lối dạy học cổ truyền kiểu đọc chép đã tồn tại trong nhà trường phổ thông nhiều năm nay như một thói quen khó thay đổi Một số giáo viên lại tập trung lo đến việc dạy tri thức mà ít chú ý đến việc rèn luyện các kỹ năng cho học sinh, đặc biệt là kỹ năng tự học với sách giáo khoa

và tài liệu tham khảo, kỹ năng gia công tài liệu

Mặt khác còn phải kể đến một bộ phận GV chưa thực sự tâm huyết với nghề, ý thức cải tiến phương pháp dạy học còn thấp, không có mong muốn cũng như hứng thú kích thích tính tích cực học tập của HS, do đó chất lượng dạy học không được cải thiện

1.3.3.2 Về phía học sinh

Nhiều học sinh coi môn Sinh học ở cấp trung học phổ thông là môn phụ, do vậy các em thiếu sự đầu tư thời gian và công sức vào việc học mà chỉ học mang tính chất đối phó với việc kiểm tra, đánh giá của giáo viên Trong quá trình học, học sinh còn thụ động, chưa tích cực, chủ động trong lĩnh hội kiến thức

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG GRAPH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ”, SINH HỌC 12

TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 2.1 Xây dựng graph dạy học

2.1.1 Vai trò của phương pháp graph trong dạy học

Dùng graph có thể thiết kế tối ưu hoạt động dạy - học và điều khiển hợp lý quá trình này tiến tới công nghệ hoá một cách có hiệu quả quá trình dạy học trong nhà trường theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh

Học sinh không chỉ dừng ở việc nắm tri thức một cách đơn lẻ mà xâu chuỗi, kết nối một cách có hệ thống các tri thức đó lại để hiểu rõ hơn mối quan hệ giữa chúng Ngôn ngữ graph vừa trừu tượng khái quát cao, lại vừa có thể diễn đạt bằng sơ đồ hình họa cụ thể, trực quan Chính vì thế graph có ưu thế trong việc mô hình hóa cấu trúc cũng như mô hình hóa logíc phát triển của các sự vật, hiện tượng, từ vi mô đến vĩ mô

Bên cạnh ưu thế trên, graph còn có ưu thế nổi bật đó là khả năng diễn đạt rất thành công hai mặt tĩnh (cấu trúc) và động (logic phát triển) của sự vật hiện tượng

2.1.1.1 Dùng graph để hệ thống hoá khái niệm

Hệ thống hoá, chủ yếu là biết sắp xếp khái niệm mới vào hệ thống các khái niệm đã học, nhận biết mối quan hệ giữa những khái niệm khác nhau trong một hệ thống khái niệm Rộng hơn nữa, việc vận dụng khái niệm để giải quyết các vấn đề nảy sinh trong khoa học và trong đời sống không những có tác dụng củng cố khái niệm mà còn là mục tiêu sâu xa của việc học tập khái niệm Có thể dùng graph để hệ thống hoá các khái niệm trong một tổng thể, qua đó mở rộng hiểu biết về đối tượng cần nghiên cứu một cách khái quát Điều đó giúp học sinh hiểu khái niệm một cách không hình thức, không máy móc

2.1.1.2 Dùng graph cấu trúc hoá nội dung tài liệu giáo khoa

Xây dựng mối liên hệ giữa các đơn vị kiến thức trong một hệ thống nhất định (trong một chương trình, một chương hay một bài) Cấu trúc hoá tài liệu giáo khoa cho phép tạo nên hệ thống kiến thức cho học sinh Điều này giúp cho hoạt động dạy học có hiệu quả hơn, vì nó cho biết mối quan hệ hữu cơ giữa những bộ phận kiến thức trong mối liên hệ logic với nhau Học sinh có thể định hướng được các hoạt động trí tuệ và kích thích sự tìm tòi để chiếm lĩnh hệ thống tri thức mới Những tri thức mà học sinh tự tìm tòi chiếm lĩnh được sẽ nhớ lâu hơn, tái hiện chính xác hơn

2.1.1.3 Dùng graph hướng dẫn học sinh tự học

Thông qua hoạt động học tập bằng graph, học sinh sẽ hình thành tư duy hệ thống Từ đó

có thể phát huy tính độc lập, sáng tạo của học sinh Giáo viên có thể hướng dẫn học sinh nghiên cứu nội dung của bài khoá trong sách giáo khoa hoặc quan sát mô hình, vật mẫu cụ thể để đi đến các yếu tố cấu trúc của đối tượng nghiên cứu rồi lập graph để thể hiện các mối quan hệ của các yếu tố cấu trúc đó Hình thức này giúp cho học sinh có một phương thức tự học theo SGK một cách chủ động Ngoài ra học sinh còn có thể tự học ở nhà bằng graph, học sinh có thể lập được dàn ý cơ bản của các nội dung học tập

2.1.2 Các nguyên tắc xây dựng graph

- Graph phải đảm bảo tính chính xác: Nội dung trình bày trong graph phải là nội dung

chính xác để đảm bảo độ tin cậy về tri thức Tuy nhiên, độ rộng của tri thức phụ thuộc vào đối tượng tiếp nhận tri thức đó Chính vì vậy, có thể có trường hợp một graph không chính xác đối với bậc đại học, cao đẳng nhưng lại hợp lý với bậc phổ thông

- Graph phải đảm bảo tính khoa học: Tính khoa học được thể hiện ở sự sắp xếp các đỉnh

và vùng sao cho có hệ thống, dễ hiểu, dễ trình bày

- Graph phải đảm bảo tính sư phạm: Nguyên tắc này phản ánh mối quan hệ giữa dạy và

học Sơ đồ được xây dựng phải giúp tổ chức được hoạt động dạy học, đồng thời phải dễ nhớ, dễ hiểu

- Graph phải đảm bảo tính phù hợp: Nguyên tắc này thể hiện ở độ phức tạp và độ rộng

của việc sử dụng graph trong dạy học có sự phù hợp với lứa tuổi, và trình độ, năng lực học sinh

- Graph phải đảm bảo tính thẩm mỹ: Thể hiện ở sự cân đối và hợp lý Có thể sử dụng

màu sắc, hình ảnh động thay thế chữ viết sao cho vừa phải, đẹp mắt, giúp người học tập trung sự chú ý

2.1.3 Phân tích cấu trúc nội dung chương “Cơ chế di truyền và biến dị”, Sinh học 12 trung học phổ thông làm cơ sở xây dựng graph

Cấu trúc nội dung của chương bao gồm 7 bài đề cập tới các vấn đề: Gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi ADN; Phiên mã và dịch mã; Điều hòa hoạt động của gen; Đột biến gen; Nhiễm sắc thể và đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể; Đột biến số lượng nhiễm sắc thể; Thực hành: Quan sát các dạng đột biến số lượng nhiễm sắc thể

Về thành phần kiến thức trong chương “Cơ chế di truyền và biến dị”, Sinh học 12 trung học phổ thông là những kiến thức sinh học đại cương rất đa dạng, phức tạp và khó Đó là các loại kiến thức:

- Kiến thức khái niệm: Khái niệm ADN, mã di truyền, phiên mã, dịch mã, cơ chế điều hòa hoạt động của gen, đột biến gen, nhiễm sắc thể, đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể, đột biến số lượng nhiễm sắc thể (lệch bội, đa bội)

- Kiến thức quy luật: Quy luật mã hóa của gen

- Kiến thức cơ chế, quá trình: Cơ chế phiên mã, cơ chế dịch mã, cơ chế điều hòa hoạt động của gen, cơ chế phát sinh đột biến gen, cơ chế phát sinh đột biến nhiễm sắc thể, cơ chế phát sinh tự đa bội, cơ chế phát sinh dị đa bội

- Kiến thức ứng dụng: Biến dị tổ hợp, đột biến, ADN tái tổ hợp

Chương này cho thấy bản chất của hiện tượng di tryền và biến dị là sự vận động của các cấu trúc vật chất trong tế bào Cấu trúc này vận động theo những cơ chế xác định, tác động với nhau và với các cấu trúc khác trong tế bào trong những mối liên hệ thống nhất và chính trong quá trình vận động, tác động qua lại đó biểu hiện chức năng của chúng trong hệ thống di truyền, cấu trúc và chức năng là thống nhất bởi vì vận động là thuộc tính gắn liền với vật chất

Để tổ chức bài giảng theo phương pháp graph đạt hiệu quả cao nhất, giáo viên có thể hướng dẫn HS đi theo các bước sau:

- Bước 1: GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK đúng nội dung bài học để hoàn thành các nhiệm vụ được giao ghi trong các phiếu học tập

- Bước 2: HS tự nghiên cứu SGK để có nguồn thông tin để gia công trả lời câu hỏi, hoàn thành các nhiệm vụ đặt ra

- Bước 3: HS phân tích nội dung bài học xác định loại graph

- Bước 4: HS tự lập graph

- Bước 5: Thảo luận nhóm về kết quả đã làm được nhằm hoàn thiện graph

- Bước 6: GV nhận xét, đánh giá, chỉnh lý để các graph có độ chính xác và thẩm mỹ

- Bước 7: Ra bài tập bổ sung, củng cố

2.1.4 Quy trình xây dựng graph dạy học

2.1.4.1 Quy trình xây dựng graph nội dung

Bước 1: Xác định các đỉnh của graph

- Lựa chọn những kiến thức cơ bản của nội dung bài học

- Mã hoá chúng sao cho thật súc tích, khoa học

- Đặt chúng vào các đỉnh của graph

Bước 2: Thiết lập các cung

Ta thiết lập các mối quan hệ giữa các đỉnh của graph, nối chúng bằng các mũi tên để diễn

tả mối liên hệ giữa nội dung các đỉnh với nhau

Các mối quan hệ đó phải bảo đảm tính lôgic khoa học, tuân theo những quy luật khách quan và tính hệ thống của nội dung kiến thức

Bước 3: Hoàn thiện graph (bố trí các đỉnh và các cung lên mặt phẳng)

Khi đã xác định được các đỉnh (đơn vị kiến thức) và mối quan hệ giữa chúng, có thể xếp các đỉnh lên mặt phẳng theo một lôgic khoa học, sao cho:

- Trung thành với nội dung đƣợc mô hình hoá về cấu trúc lôgic

- Phải chú ý đến tính khoa học

- Phải đảm bảo tính sư phạm

2.1.4.2 Quy trình lập graph hoạt động

Bước 1: Xác định mục tiêu bài học