Sử dụng kiến thức liên môn trong dạy học chương III chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào sinh học 10 tại trường THPT phương xá cẩm khê phú thọ

Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng một số giáo án sử dụng kiến thức liên môn trong dạy học chương III: Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào - Sinh học 10 - THPT nhằm nâng cao hiệu q

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

HÀ THỊ THU TRANG

SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG III: CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG TRONG TẾ BÀO – SINH HỌC 10 TẠI TRƯỜNG

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luận này là của tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong khóa luận là trung thực Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khóa luận này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong khóa luận đã được chỉ rõ nguồn gốc và được phép công bố

Phú Thọ, ngày 18 tháng 05 năm2018

Sinh viên thực hiện

Hà Thị Thu Trang

ThS Chu Thị Bích Ngọc Hà Thị Thu Trang

MỤC LỤC

TRANG BÌA PHỤ i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC BẢNG vii

DANH MỤC HÌNH viii

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Đối tượng và khách thể nghiên cứu 2

4 Giả thuyết khoa học 2

5 Phạm vi nghiên cứu 3

6 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

7 Phương pháp nghiên cứu 3

8 Ý nghĩa của đề tài 4

9 Cấu trúc của đề tài 4

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 6

1.1 Tổng quan về đề tài nghiên cứu 6

1.1.1 Trên thế giới 6

1.1.2 Ở Việt Nam 6

1.2 Cơ sở lý luận 8

1.2.1 Khái niệm về dạy học tích hợp 8

1.2.2 Dạy học Sinh học theo quan điểm tích hợp là tất yếu và cần thiết 10

1.2.3 Ý nghĩa của dạy học tích hợp liên môn 11

1.3 Cơ sở thực tiễn 11

1.3.1 Thực trạng sử dụng kiến thức liên môn trong dạy học của giáo viên THPT 11

1.3.2 Thực trạng sử dụng kiến thức liên môn trong dạy học môn Sinh học của

giáo viên THPT 13

1.3.3 Thực trạng học tập môn Sinh học theo hướng sử dụng kiến thức liên môn của HS THPT tại trường THPT Phương Xá – Cẩm Khê – Phú Thọ 14

TIỂU KẾT CHƯƠNG I 17

CHƯƠNG 2: SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG III: CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG TRONG TẾ BÀO - SINH HỌC 10 THPT 18

2.1 Phân tích chương trình Sinh học 10 THPT 18

2.2 Phân tích mục tiêu và cấu trúc chương III: Chuyển hoá vật chất và năng lượng trong tế bào - Sinh học 10 THPT 20

2.3 Các nguyên tắc khi dạy học tích hợp liên môn 23

2.4 Quy trình tổ chức dạy học sử dụng kiến thức liên môn 24

2.5 Các nội dung kiến thức sử dụng để dạy học liên môn 27

2.6 Một số giáo án sử dụng kiến thức liên môn (Phần phụ lục) 33

TIỂU KẾT CHƯƠNG II 33

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 34

3.1 Mục đích thực nghiệm 34

3.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 34

3.3 Phương pháp thực nghiệm 34

3.3.1 Chọn trường, lớp và giáo viên tiến hành thực nghiệm 34

3.3.2 Bố trí thực nghiệm 35

3.3.3 Kiểm tra đánh giá 35

3.4 Xử lý số liệu 35

3.4.1 Phương tiện đánh giá 35

3.4.2 Phân tích kết quả định tính 35

3.4.3 Phân tích kết quả định lượng 36

3.5 Kết quả thực nghiệm 38

3.5.1 Kết quả định lượng 38

3.5.2 Kết quả định tính 47

TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 48

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49

1 Kết luận 49

2 Kiến nghị 49

TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 PHỤ LỤC

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Một số kiến thức Hoá học có thể sử dụng trong chương III: Chuyển

hoá vật chất và năng lượng trong tế bào - Sinh học 10 28

Bảng 2.2 Một số kiến thức Vật lý có thể sử dụng trong chương III: Chuyển hoá vật chất và năng lượng trong tế bào - Sinh học 10 31

Bảng 3.1 Thống kê điểm các bài kiểm tra trong TN 39

Bảng 3.2.Bảng so sánh các tham số đặc trưng giữa các lớp TN và ĐC của 2 bài kiểm tra 39

Bảng 3.3 Tần suất điểm bài kiểm tra số 1 trong TN 40

Bảng 3.4 Tần suất hội tụ tiến bài kiểm tra số 1 trong TN 40

Bảng 3.5 Tần suất điểm bài kiểm tra số 2 trong TN 41

Bảng 3.6 Tần suất hội tụ tiến bài kiểm tra số 2 trong TN 42

Bảng 3.7 Kiểm định X điểm các bài kiểm tra trong TN lần 1 43

Bảng 3.8 Kiểm định X điểm các bài kiểm tra trong TN lần 2 44

Bảng 3.9 Tổng hợp điểm bài kiểm tra độ bền kiến thức sau TN 45

Bảng 3.10 Bảng so sánh các tham số đặc trưng giữa các lớp ĐC và TN của bài kiểm tra độ bền kiến thức 45

Bảng 3.11 Tần suất điểm bài kiểm tra độ bền kiến thức 46

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Cấu trúc của phân tử ATP 28

Hình 2.2 Mô hình cấu trúc không gian của ATP 28

Hình 2.3 Cấu tạo hoá học của glucose- fructose 29

Hình 2.4 Cấu tạo hoá học của Saccarose 29

Hình 2.5 Mô hình cấu trúc không gian của Saccarose 29

Hình 2.6: Quang phổ ánh sáng 32

Hình 3.1 Điểm trung bình các bài kiểm tra trong TN 39

Hình 3.2 Tần suất điểm bài kiểm tra số 1 trong TN 40

Hình 3.3 Tần suất hội tụ tiến điểm bài kiểm tra số 1 trong TN 41

Hình 3.4 Tần suất điểm bài kiểm tra số 2 trong TN 42

Hình 3.5 Tần suất hội tụ tiến điểm bài kiểm tra số 2 trong TN 42

Hình 3.6 Điểm trung bình của bài kiểm tra sau TN 45

Hình 3.7 Tần suất điểm bài kiểm tra độ bền kiến thức 46

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

1.1 Xuất phát từ nhu cầu đổi mới giáo dục trong giai đoạn hiện nay

Cùng với sự phát triển vượt bậc của khoa học công nghệ, khối lượng tri thức của nhân loại tăng lên nhanh chóng chỉ trong một thời gian ngắn khiến cho các phương pháp dạy học truyền thống không đáp ứng được các nhu cầu của xã hội Từ đó đã đặt ra cho nền giáo dục nước ta là cần thiết phải có sự đổi mới một cách toàn diện

Theo Nghị quyết hội nghị lần thứ 8, Ban chấp hành trung ương khóa XI (Nghị quyết số 29 -NQ/TW) về đổi mới căn bản toàn diện giáo dục và đào tạo sau 2015 đã định hướng rõ: “Phát triển giáo dục và đào tạo là nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học” Qua đó, Bộ GD&ĐT chỉ đạo việc dạy học theo hướng “tích hợp liên môn”

ở các cơ sở giáo dục là rất cần thiết [14]

1.2 Xuất phát từ điều kiện học tập và ý nghĩa của việc sử dụng kiến thức liên môn

Từ đầu thế kỷ XX đã xuất hiện các khoa học liên ngành, gian ngành hình thành nên những kiến thức đa ngành, liên ngành Xu hướng hiện nay của khoa học chính là tiếp tục phân hóa sâu song song với tích hợp liên môn, liên ngành ngày càng rộng Với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, lượng kiến thức mới được cập nhật ngày càng nhiều và nhanh, thời gian học tập ở trường lại có hạn nên do

đó cần chuyển từ dạy học riêng rẽ sang dạy học tích hợp liên môn vừa giúp học sinh nắm kiến thức một cách toàn diện, nhiều chiều mà còn tiết kiệm được thời

gian dạy học tại trường

1.3 Xuất phát từ đặc điểm của kiến thức Sinh học 10 - THPT

Sinh học là ngành khoa học nghiên cứu sự sống mà bản chất của sự sống

là tổng hợp của tất cả các yếu tố vô sinh và hữu sinh của tự nhiên và xã hội, của giới vô cơ và hữu cơ, giữa con người và thiên nhiên, giữa các hiện tượng vật lý, hóa học, khí hậu, thổ nhưỡng,… Vì vậy, Sinh học là môn khoa học có liên quan

chặt chẽ với các môn khoa học khác như Toán học, Vật lý, Hóa học, Địa lý…

Để nâng cao hiệu quả học tập của học sinh, rút ngắn thời gian dạy học thì việc

sử dụng tích hợp liên môn trong dạy học Sinh học là một lựa chọn sáng suốt và dần trở thành một xu thế phổ biến

Chương III: Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào- Sinh học

10, khái quát về năng lượng và chuyển hóa vật chất, trình bày về cấu trúc, cơ chế tác động và các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim, vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất và các quá trình hô hấp tế bào, quang hợp Ở phần này chứa nhiều nội dung có thể sử dụng kiến thức Toán học, Vật lý, Hóa học,… Do vậy sử dụng kiến thức liên môn là rất cần thiết

Từ các lý do trên tôi lựa chọn nghiên cứu đề tài: “Sử dụng kiến thức liên môn trong dạy học Chương III: Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong

tế bào - Sinh học 10 tại trường THPT Phương Xá - Cẩm Khê - Phú Thọ”.

2 Mục tiêu nghiên cứu

Xây dựng một số giáo án sử dụng kiến thức liên môn trong dạy học chương III: Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào - Sinh học 10 - THPT nhằm nâng cao hiệu quả học tập của HS

3 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Các nội dung sử dụng kiến thức liên môn trong dạy học Chương III:

Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào - Sinh học 10 THPT

3.2 Khách thể nghiên cứu

Học sinh lớp 10 và giáo viên dạy môn Sinh học 10 trường THPT Phương

Xá - Cẩm Khê - Phú Thọ

4 Giả thuyết khoa học

Nếu sử dụng kiến thức liên môn trong dạy học Chương III: Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào - Sinh học 10 THPT thì sẽ nâng cao hiệu quả học tập của học sinh, qua đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học của

giáo viên THPT

5 Phạm vi nghiên cứu

Trong khuôn khổ nghiên cứu của đề tài này, tôi tập trung nghiên cứu nội dung Chương III: Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào - Sinh học 10 THPT ở mức độ sử dụng kiến thức liên môn

6 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu tổng quan vấn đề nghiên cứu trong và ngoài nước

- Nghiên cứu cơ sở lý luận của phương pháp dạy học tích hợp liên môn

- Điều tra, khảo sát việc sử dụng tích hợp liên môn trong dạy học nói chung và trong Sinh học nói riêng của GV THPT

- Phân tích nội dung kiến thức chương III: Chuyển hoá vật chất và năng lượng trong tế bào - Sinh học 10 THPT nhằm xác định các nội dung có thể sử dụng kiến thức liên môn và các kiến thức Vật lý, Hóa học,… có liên quan từ đó thiết kế các giáo án sử dụng kiến thức liên môn trong dạy học

- Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hiệu quả và tính khả thi của đề tài

7 Phương pháp nghiên cứu

7.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Nghiên cứu văn bản của Nhà nước và Bộ GD&ĐT về các chiến lược phát triển, đổi mới giáo dục nói chung và đổi mới phương pháp dạy học nói riêng

- Nghiên cứu các công trình nghiên cứu khoa học đề cập đến dạy học tích hợp liên môn ở trong và ngoài nước để làm cơ sở đề xuất quy trình dạy học tích hợp liên môn trong dạy học Sinh học

- Nghiên cứu nội dung, cấu trúc chương trình SGK chương III: Chuyển hoá vật chất và năng lượng trong tế bào - Sinh học 10 và các kiến thức liên môn: Hoá học, Vật lý, để làm cơ sở xây dựng giáo án sử dụng kiến thức liên môn trong dạy học chương III: Chuyển hoá vật chất và năng lượng trong tế bào -

Sinh học 10

7.2 Phương pháp điều tra, khảo sát

- Điều tra thực trạng sử dụng tích hợp liên môn trong dạy học của GV

THPT nói chung và thực trạng sử dụng kiến thức liên môn trong dạy học bộ môn Sinh học của GV THPT nói riêng tại trường THPT Phương Xá và trường

THPT Cẩm Khê bằng phiếu điều tra được thiết kế với những câu hỏi có nhiều sự lựa chọn

- Điều tra thực trạng học tập theo hướng tích hợp liên môn của HS tại

trường THPT Phương Xá bằng phiếu điều tra trắc nghiệm

7.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

So sánh kết quả lớp thực nghiệm dạy theo phương pháp sử dụng kiến thức liên môn, còn lớp đối chứng dạy theo phương pháp thông thường để kiểm chứng tính đúng đắn và hiệu quả của việc sử dụng kiến thức liên môn trong dạy học

chương III: Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào - Sinh học 10

7.4 Phương pháp thống kê toán học

Phân tích và xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm bằng phần mềm Microsoft Excel 2007

8 Ý nghĩa của đề tài

8.1 Ý nghĩa khoa học

Đề tài được nghiên cứu sẽ làm sáng tỏ được những vấn đề lý luận của việc tích hợp liên môn trong dạy học Qua đó đưa ra được những nội dung phù hợp để sử dụng kiến thức liên môn trong dạy học chương III: Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào - Sinh học 10 THPT

8.2 Ý nghĩa thực tiễn

- Kết quả nghiên cứu có thể làm tài lệu tham khảo để giảng dạy bộ môn Sinh học 10

- Tích hợp liên môn trong dạy học không những mang lại những kiến thức

cơ bản cần thiết cho học sinh trong quá trình học tập bộ môn Sinh học mà còn cung cấp kiến thức và mối quan hệ gắn kết giữa các môn khoa học khác với nhau

9 Cấu trúc của đề tài

Ngoài phần Mở đầu, phần Kết luận và kiến nghị, các danh mục tài liệu tham khảo, phụ lục, danh mục, sơ đồ, biểu bảng, phần Nội dung có cấu trúc như sau:

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

Chương 2: Sử dụng kiến thức liên môn trong dạy học chương III: Chuyển hoá vật chất và năng lượng trong tế bào - Sinh học 10 THPT

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1 Tổng quan về đề tài nghiên cứu

1.1.1 Trên thế giới

Nhà giáo dục học N.U.Savin nêu rõ: Nền học vấn phổ thông phản ánh đầy

đủ và chính xác nhất tri thức khoa học và thực tiễn của nhân loại và nó thực sự

là toàn diện “Ở đó đã kết hợp một cách hữu cơ các tri thức về tự nhiên, xã hội

và tư duy con người đã đạt được sự hài hòa giữa học vấn về nhân văn và về tự nhiên ” [15] Trong phần nhiệm vụ của việc giảng dạy kĩ thuật tổng hợp tác giả

cho rằng: “Việc xác lập mối liên hệ giữa các bộ môn nhằm vạch ra cho học sinh

thấy mối liên hệ qua lại của các khoa học” [17, tr 153]

Nhà giáo dục học I.A Cai - Rốp, N.K Gôn – Sa - Rốp - B.P.Ét - SiPốp, L.V Dan - Cốp nêu ra những yêu cầu đối với trình độ của giáo sư trong đó các ông nhấn

mạnh: “Giáo sư không chỉ có tri thức phong phú về chuyên môn nghiệp vụ của

mình mà phải chú ý đến sự phát triển của những môn khoa học gần gũi với môn chuyên nghiệp chủ yếu của mình” [13, tr 87] Trong cuốn “Tám đổi mới để trở

thành người giáo viên giỏi” của Giselle O Martin – Kniep có đề cập đến quy trình xây dựng các đơn vị bài học tích hợp là gì có nêu: Tích hợp chương trình có nhiều

hình thức khác nhau “Tích hợp nội dung là hình thức kết nối nội dung trong nội bộ

môn học và giữa các môn học với nhau” [8, tr 27].

1.1.2 Ở Việt Nam

Dạy học tích hợp là một quan điểm dạy học hiện nay đang hết sức phổ biến không chỉ trên thế giới mà ngay trong nước ta cũng có rất nhiều các nhà giáo dục đã và đang vận dụng quan điểm này vào việc dạy học ở trường THPT với các công trình tiêu biểu:

Năm 1999, Lê Trọng Sơn với đề tài Vận dụng tích hợp giáo dục dân số

qua dạy học giải phẫu người ở lớp 9 phổ thông THCS Theo tác giả, giáo dục

dân số được lồng ghép vào môn Giải phẫu sinh lý người là thích hợp nhất cả về

độ tuổi của học sinh cũng như nội dung môn học Ông đã chỉ ra mối quan hệ giữa những tri thức giải phẫu con người và tri thức dân số, từ đó vận dụng quan

điểm tích hợp để lồng ghép các kiến thức dân số cần thiết vào các bài học có liên quan Đó chính là bản chất của giáo dục tích hợp [16]

Trần Bá Hoành (2003) nghiên cứu vấn đề Dạy học tích hợp, ở đây tác giả

đưa ra một số khái niệm nền tảng về sư phạm tích hợp, các quan điểm và mục tiêu của sư phạm tích hợp, điều kiện và triển vọng để triển khai dạy học theo hướng tích hợp ở trường phổ thông tại Việt Nam [9]

Nguyễn Phúc Chỉnh và Trần Thị Mai Lan (2009), lại đề cập đến Tích hợp

giáo dục hướng nghiệp trong dạy học vi sinh vật học (Sinh học 10) Việc tích

hợp giáo dục hướng nghiệp trong các môn học ở trường phổ thông sẽ đạt được mục tiêu kép vừa nâng cao chất lượng dạy học môn học, vừa góp phần giúp HS định hướng nghề nghiệp sau này Các tác giả đã nghiên cứu nội dung của phần

Vi sinh vật lớp 10, từ đó đưa ra một số nguyên tắc và biện pháp tích hợp giáo dục hướng nghiệp trong dạy học vi sinh vật [4]

Đối với các nhà trường sư phạm, việc vận dụng quan điểm sử dụng kiến thức liên môn trong quá trình đào tạo giáo viên cũng đang là vấn đề nhận được

sự quan tâm của rất nhiều những nhà nghiên cứu Có thể kể ra một số tác giả

với các công trình tiêu biểu như: Đinh Quang Báo (2003), với công trình Cơ sở

lý luận của việc đào tạo tích hợp khoa học cơ bản và phương pháp dạy học bộ môn ở các trường sư phạm [1]; Lê Đức Ngọc (2005), với đề tài Xây dựng chương trình đào tạo giáo viên dạy tích hợp các môn tự nhiên, các môn xã hội

- nhân văn và các môn công nghệ [14]; Nguyễn Đăng Trung (2003), Vận dụng quan điểm tích hợp trong quá trình dạy học môn giáo dục học trong nhà trường sư phạm [18]

Như vậy, việc sử dụng kiến thức liên môn vào dạy học đã và đang thu hút

sự quan tâm của không ít những nhà sư phạm ở Việt Nam Những tác phẩm đó

đã góp phần khẳng định dạy học theo quan điểm sử dụng kiến thức liên môn là tất yếu và cần thiết trong nhà trường hiện nay

Có thể nói tích hợp liên môn là một trong những xu thế dạy học hiện đại hiện đang được quan tâm nghiên cứu và áp dụng vào nhà trường ở trên thế giới nói chung và tại Việt Nam nói riêng Ở nước ta, từ thập niên 90 của thế kỷ XX

trở lại đây, vấn đề xây dựng môn học tích hợp ở những mức độ khác nhau mới thực sự được tập trung nghiên cứu, thử nghiệm và áp dụng vào nhà trường phổ thông, chủ yếu ở bậc Tiểu học và cấp THCS Trước đó, tinh thần giảng dạy tích hợp chỉ mới được thực hiện ở các mức độ thấp như liên hệ, phối hợp các kiến thức, kĩ năng thuộc các môn học hay phân môn khác nhau để giải quyết một vấn

đề dạy học Hiện nay, xu hướng tích hợp vẫn đang được tiếp tục nghiên cứu, thử nghiệm và áp dụng vào đổi mới chương trình và SGK THPT Bài toán đang đặt

ra trong lĩnh vực lý luận và phương pháp dạy học bộ môn là phải tiếp cận, nghiên cứu và vận dụng dạy học tích hợp vào dạy học nhằm hình thành và phát triển năng lực cho HS một cách có hiệu quả hơn, góp phần thực hiện tốt mục tiêu giáo dục và đào tạo của bộ môn

1.2 Cơ sở lý luận

1.2.1 Khái niệm về dạy học tích hợp

Tích hợp (integration) có nghĩa là sự hợp nhất, sự hoà nhập, sự kết hợp.Trong lý luận dạy học, tích hợp được hiểu là “sự kết hợp một cách hữu

cơ, có hệ thống, ở những mức độ khác nhau các kiến thức, kĩ năng thuộc các môn học khác nhau hoặc các hợp phần của bộ môn thành một nội dung thống nhất, dựa trên cơ sở các mối liên hệ về lý luận và thực tiễn được đề cập đến trong các môn học hoặc các hợp phần của bộ môn đó”

Theo Xavier Roegiers, “Sư phạm tích hợp là một quan niệm về quá trình học tập góp phần hình thành ở học sinh những năng lực rõ ràng, có dự tính trước những điều cần thiết cho học sinh, nhằm phục vụ cho các quá trình học tập tương lai hoặc nhằm hoà nhập học sinh vào cuộc sống lao động Như vậy, sư phạm tích hợp nhằm làm cho quá trình học có ý nghĩa.” [19]

Ngoài những hoạt động học tập riêng lẻ cần thiết cho các năng lực riêng

lẻ, sư phạm tích hợp còn dự tính những hoạt động tích hợp trong đó học sinh học cách sử dụng phối hợp những kiến thức, những kỹ năng, những thao tác đã lĩnh hội một cách rời rạc để giải quyết tình huống có ý nghĩa trong thực tế Sư phạm tích hợp gọi những năng lực và mục tiêu đó là năng lực tích hợp và mục tiêu tích hợp

Như vậy, theo quan điểm của Xavier Roegiers, năng lực là cơ sở của khoa học sư phạm tích hợp, gắn học với hành

Hiện tại có 4 quan điểm tích hợp khác nhau đối với các môn học:

- Quan điểm “đơn môn”: chương trình học tập được xây dựng theo hệ thống riêng biệt Các môn học được tiếp cận một cách riêng rẽ

- Quan điểm “đa môn”: thực chất là những vấn đề được nghiên cứu theo những quan điểm khác nhau, nghĩa là theo những môn học khác nhau Theo quan điểm này, các môn học được tiếp cận một cách riêng rẽ, chỉ gặp nhau ở một số thời điểm trong nghiên cứu các đề tài

- Quan điểm “liên môn”: trong dạy học, có những tình huống chỉ có thể được giải quyết hợp lý qua sự tích hợp của nhiều môn học Ở đây, các quá trình học tập sẽ không được đề cập một cách rời rạc mà phải liên kết với nhau xung quanh vấn đề phải giải quyết

- Quan điểm “xuyên môn”: theo quan điểm này, có thể phát triển những

kỹ năng cho người học, kỹ năng đó có thể sử dụng trong nhiều môn học, trong nhiều tình huống

Có rất nhiều những định nghĩa khác nhau về dạy học tích hợp liên môn nhưng các cách định nghĩa này lại thống nhất biện chứng với nhau mục tiêu chính là trong cùng một đơn vị thời gian học tập, HS có thể tiếp thu được một nội dung kiến thức nhưng được nhìn dưới góc độ của nhiều môn học khác nhau

và sử dụng các kiến thức đó để giải quyết mục tiêu bài học

Thông qua những nhận định trên, chúng ta có thể khái quát về tích hợp liên môn trong dạy học đó là:

“Tích hợp liên môn là một quan niệm dạy học hiện đại Tích hợp liên môn

là sự lồng ghép, sự kết hợp những nội dung kiến thức, kỹ năng của các môn học khác theo những cách khác nhau vào môn học mục tiêu để giải quyết một tình huống có vấn đề nhằm nâng cao hiệu quả học tập, phát triển năng lực của học sinh đồng thời nâng cao chất lượng giáo dục trong các nhà trường”

Xu thế hiện nay của xã hội cũng như sự phát triển theo cả chiều rộng và chiều sâu của các ngành khoa học đòi hỏi nhà trường hướng tới quan điểm liên

môn và xuyên môn Trong đó quan điểm liên môn với cách phối hợp các kiến thức, kỹ năng đã được lĩnh hội một cách rời rạc từ các môn học khác nhau sẽ giúp giải quyết một tình huống có vấn đề một cách có hiệu quả đồng thời đưa các môn học lại gần nhau hơn về bản chất, mục tiêu.

1.2.2 Dạy học Sinh học theo quan điểm tích hợp là tất yếu và cần thiết

Trong thời đại ngày nay, Sinh học có những đặc trưng cơ bản đó là:

Sinh học tập trung nghiên cứu sự sống ở cấp vi mô và vĩ mô: cho đến thế

kỉ XVIII, Sinh học mới chỉ nghiên cứu các hệ trong (cơ thể, cơ quan) nhưng ngày nay Sinh học hướng vào nghiên cứu các hệ nhỏ (tế bào, phân tử) và các hệ lớn (loài, quần xã, hệ sinh thái, sinh quyển)

Có sự xâm nhập ngày càng mạnh mẽ của các nguyên lý, phương pháp của nhiều ngành khoa học khác vào Sinh học Các phương pháp thực nghiệm lý hoá giúp hiểu sâu vào cấu trúc tế bào của các tổ chức sống, cơ chế của quá trình sống ở cấp tế bào và phân tử làm cho Sinh học ngày càng trở thành khoa học chính xác, đưa Sinh học từ trình độ “thực nghiệm - phân tích” lên “tổng hợp - hệ thống” làm cho Sinh học ngày càng thu hút sự đóng góp rộng rãi của các nhà khoa học thuộc các ngành khoa học khác nhau

Việc ứng dụng các nguyên lý và quá trình sinh học mang lại nhiều thành tựu có ý nghĩa thực tiễn to lớn do vậy Sinh học hiện đại trở thành một lực lượng sản xuất trực tiếp, phục vụ đắc lực không những cho sản xuất nông, lâm, ngư nghiệp mà còn đối với công nghiệp, kĩ thuật đặc biệt là Y học

Sinh học hiện đại đang phát triển rất nhanh, vừa phân hoá thành ngành nhỏ, vừa hình thành những lĩnh vực liên ngành, gian ngành

Vì những đặc trưng trên, việc dạy học Sinh học ở trường phổ thông không thể tách rời, cô lập với việc giảng dạy các môn khoa học khác hay thực tiễn đời sống Dạy học tích hợp liên môn là GV để HS nghiên cứu các hiện tượng, nguyên lý và các quá trình Sinh học trong mối liên hệ với các ngành khoa học khác (Toán, Vật lý, Hoá học,…) Nhờ đó, HS sáng tỏ về bản chất các sự vật, hiện tượng Sinh học

Ngoài ra, sự bùng nổ của các phương pháp thực nghiệm, Sinh học đã được phân hoá thành các lĩnh vực nhỏ như: Di truyền học, Sinh lý học, Tế bào học, Sinh thái,… và vì thế chương trình đào tạo cũng bị phân thành các mảng kiến thức tương đối tách rời nhau khiến cho HS phải học một khối lượng kiến thức rất lớn nhưng chúng lại tách rời và cô lập nhau Xu hướng hiện nay trong dạy học Sinh học nói riêng và trong các lĩnh vực khoa học nói chung, người ta

cố gắng trình bày cho HS thấy mối liên hệ hữu cơ giữa các lĩnh vực, không chỉ giữa Sinh học với nhau mà còn giữa các ngành khoa học khác như: Sinh học, Hoá học, Toán, Vật lý,…

1.2.3 Ý nghĩa của dạy học tích hợp liên môn

- Tích hợp liên môn làm quá trình dạy học có ý nghĩa vì nó giúp người học vận dụng sáng tạo kiến thức, kĩ năng và phương pháp tư duy khoa học để giải quyết những tình huống trong đời sống thực tiễn

- Dạy học tích hợp liên môn còn giúp phân biệt cái cốt yếu với cái ít quan trọng hơn Cái cốt yếu phải là những năng lực cơ bản cần cho người học vận dụng vào xử lí tình huống

- Qua việc tích hợp liên môn kiến thức trong bài dạy, người học được rèn luyện kĩ năng thu nhận và xử lí thông tin cũng như kĩ năng giải quyết vấn đề thực tiễn đưa ra

- Tạo hứng thú học tập cho người học vì dạy học tích hợp liên môn chú trọng tập dượt cho người học áp dụng các kiến thức, kĩ năng học được vào trong các tình huống thực tế, có ích cho cuộc sống, có năng lực tự lập

- Dạy học tích hợp liên môn còn giúp người học xác lập mối liên hệ giữa các khái niệm đã học (trong phạm vi từng môn học cũng như giữa các môn học khác nhau)

trường THPT Phương Xá và 6 GV dạy các bộ môn Hoá học, Vật lý, Sinh học khối 10 của trường THPT Cẩm Khê, tôi đã thu được kết quả như sau:

Câu 1: Phương pháp dạy học các thầy (cô) thường sử dụng?

Kết quả lựa chọn Phương án lựa chọn

41.7% - Đặt và giải quyết vấn đề, thảo luận nhóm, động não58.3% - Thuyết trình, vấn đáp, diễn giảng

Câu 2: Xin thầy (cô) cho biết ý kiến của mình về việc sử dụng tích hợp liên môn trong bài học?

Kết quả lựa chọn Phương án lựa chọn

Câu 3: Mức độ lồng ghép các kiến thức ngoài vào bài học của các thầy (cô)?

Kết quả lựa chọn Phương án lựa chọn

45% Dành hẳn một phần bài học để giảng về kiến thức đó20% Yêu cầu HS đọc lại các kiến thức ngoài đó từ tiết

trước để phục vụ cho bài học

Câu 4: Mức độ sử dụng tích hợp liên môn trong quá trình dạy học của thầy (cô)?

Kết quả lựa chọn Phương án lựa chọn

Câu 5: Không khí của tiết học khi thầy (cô) giảng dạy tích hợp?

Kết quả lựa chọn Phương án lựa chọn

1.3.2 Thực trạng sử dụng kiến thức liên môn trong dạy học Sinh học của giáo viên THPT

Bằng việc tiến hành điều tra, nghiên cứu giáo án của các GV, vở ghi chép của HS, dự các giờ dạy của GV, trao đổi trực tiếp và điều tra bằng phiếu trắc nghiệm khách quan (mẫu trên) với 4 GV bộ môn Sinh học của trường THPT Phương Xá và 4 GV bộ môn Sinh học của trường THPT Cẩm Khê, tôi đã thu được kết quả như sau:

Câu 1: Xin thầy (cô) cho biết ý kiến của mình về việc sử dụng kiến thức liên môn trong quá trình giảng dạy môn Sinh học?

Kết quả lựa chọn Phương án lựa chọn

Kết quả lựa chọn Phương án lựa chọn

Câu 4: Không khí của tiết học khi thầy (cô) giảng dạy tích hợp?

Kết quả lựa chọn Phương án lựa chọn

Câu 5: Thầy (cô) đánh giá như thế nào về mức độ nhận thức của học sinh khi

học theo hướng tích hợp môn học?

Kết quả lựa chọn Phương án lựa chọn

Câu 1: Trong quá trình học tập môn Sinh học, em có được các thầy (cô) giảng dạy theo hướng sử dụng kiến thức các môn học khác như: Toán, Vật lý, Hoá học,… có liên quan vào bài học không?

Kết quả lựa chọn Phương án lựa chọn

Câu 4: Em có thích học tập môn Sinh học theo hướng sử dụng kiến thức liên môn không?

Kết quả lựa chọn Phương án lựa chọn

- Đa số các thầy (cô) ý thức được việc sử dụng kiến thức liên môn trong quá trình giảng dạy là rất cần thiết (60%, ở bộ môn Sinh học: 62.5%) nhưng việc

sử dụng kiến thức liên môn học vào trong dạy học nói chung và trong dạy học

bộ môn Sinh học nói riêng lại chưa được các giáo viên thực sự chú trọng: 60%

GV không sử dụng (ở GV bộ môn Sinh học thì mức độ không sử dụng chiếm 62.5%), mức độ thường xuyên sử dụng ở các thầy (cô) là rất ít ( chiếm 15%, trong Sinh học chiếm 12.5%), trong khi không khí của tiết học khi thầy (cô) giảng dạy tích hợp lại rất sôi nổi (70%, 75% HS rất thích thú)

- Trong quá trình học tập môn Sinh học, 60.87% HS cho ý kiến là không được các thầy (cô) giảng dạy theo hướng sử sụng kiến thức liên môn, tuy nhiên các em cũng đã nhận thức được mức độ sử dụng kiến thức liên môn trong bài học là rất cần thiết (54.35%), cần thiết (30.43%), số ít HS cho rằng không cần thiết (15.22%) Và phần lớn HS thích học tập môn Sinh học theo hướng sử dụng kiến thức liên môn (rất thích thú 65.76%, bình thường: 22.28%, không thích thú: 11.96%)

Nguyên nhân của thực trạng trên là do:

- Phương pháp giảng dạy: Do ảnh hưởng của lối dạy truyền thống, nên không thể trong thời gian ngắn mà có thể thay đổi được cách suy nghĩ cũng như phương pháp của GV Trong mỗi tiết dạy, GV chỉ tập trung vào truyền tải hết kiến thức SGK mà không dạy HS hiểu rõ bản chất của kiến thức, dẫn đến tình

trạng HS chỉ hiểu được bề nổi của kiến thức mà không hiểu sâu xa được vấn đề cần hướng tới, không khơi dậy tiềm năng sáng tạo, phát huy tính tích cực chủ động của người học GV ít sử dụng tích hợp kiến thức liên môn trong quá trình dạy học vì công việc này đòi hỏi nhiều thời gian và công sức khi phải liên hệ kiến thức của một bài với những bài khác, đồng thời sử dụng kiến thức của các môn học khác Số lượng GV sử dụng kiến thức liên môn trong dạy học Sinh học còn hạn chế cũng một phần do đa số giáo viên cho rằng việc dạy học theo quan điểm này chỉ phù hợp với các HS có mức độ nhận thức tốt như ở trường chuyên

và lớp chọn, còn các HS khác năng lực nhận thức còn thấp, không đồng đều, nên khó áp dụng được

- Ngoài ra, do việc kiểm tra đánh giá chất lượng GV ở các trường còn nặng

nề, cách đánh giá rập khuôn máy móc cũng là nguyên nhân khiến GV không tích cực trong áp dụng các quan điểm, phương pháp dạy học hiện đại như tích hợp liên môn vào quá trình dạy học Các kỳ kiểm tra chất lượng, kể cả kỳ thi THPT còn nặng nề về tái hiện kiến thức nên cách dạy phổ biến vẫn là chú trọng cung cấp kiến thức cho học sinh

Tuy nhiên thông qua cuộc điều tra nhận thấy các GV rất có ý thức trong việc nghiên cứu đổi mới phương pháp, vận dụng quan điểm tích hợp liên môn vào dạy học để nâng cao chất lượng giáo dục cũng như có những nhận thức đúng đắn về tầm quan trọng và hiệu quả của việc sử dụng tích hợp liên môn

trong dạy học nói chung

TIỂU KẾT CHƯƠNG I

Trong chương I, đề tài đã làm được một số việc như sau:

- Đề tài đã giới thiệu tổng quan về đề tài nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam, khái quát cơ sở lý luận của việc tích hợp liên môn trong dạy học

- Tìm hiểu được thực trạng sử dụng kiến thức liên môn trong dạy học của giáo viên THPT nói chung và thực trạng sử dụng kiến thức liên môn trong dạy học bộ môn Sinh học của giáo viên THPT nói riêng, cũng như ý kiến đóng góp của HS về thực trạng học tập bộ môn Sinh học theo hướng sử dụng kiến thức liên môn từ đó phân tích các nguyên nhân cho thực trạng trên

CHƯƠNG 2: SỬ DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG III: CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG TRONG

TẾ BÀO - SINH HỌC 10 THPT

2.1 Phân tích chương trình Sinh học 10 THPT

2.1.1 Nhiệm vụ chương trình Sinh học 10

Sinh học 10 bao gồm 4 nhiệm vụ chính:

- Tổng kết chiều hướng tiến hoá chung của toàn bộ sinh giới thông qua các hình thức tổ chức cơ thể, các phương thức trao đổi chất, các quá trình sinh trưởng, phát triển, sinh sản cùng các phương thức cảm ứng dựa trên các kiến thức sinh học mà học sinh đã học ở trung học cơ sở

- Bổ sung, nâng cao hiểu biết của học sinh về cấu tạo của tổ chức sống, về

cơ chế của một số hiện tượng sống, quá trình sống cơ bản mà chương trình Sinh học ở lớp dưới chưa đề cập hay mới đề cập tới một cách sơ lược theo tinh thần hiện đại hoá nội dung, kiến thức, phù hợp với yêu cầu của bậc học

- Từ nhiệm vụ trên, trong quá trình giảng dạy Sinh học 10, giáo viên cần rèn luyện tư duy so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát hoá Hướng dẫn học sinh dựa vào vốn kiến thức đã có để tiếp thu kiến thức mới, có tính chất tổng hợp và đại cương của chương trình Nâng cao tính tích cực của học sinh bằng các phương pháp dạy học tích cực

- Để thực hiện chương trình này, giáo viên còn đóng góp tích cực vào việc bồi dưỡng quan điểm duy vật và phương pháp tư duy biện chứng cho học sinh trong việc nhìn nhận và giải thích các quá trình phát sinh, phát triển của thế giới

hữu cơ từ một nguồn gốc chung

2.1.2 Nội dung chương trình Sinh học 10

Chương trình Sinh học 10 bao gồm 3 phần:

Phần một: Giới thiệu chung về thế giới sống Trong thế giới sống, xét về thành phần cấu tạo bao gồm các cấp khác nhau từ phân tử đến sinh quyển Nhưng cũng trong thế giới sống lại được tạo nên bởi các nhóm sinh vật có tổ chức từ đơn giản đến phức tạp Do đó, phần thứ nhất nghiên cứu về các nhóm

sinh vật có tổ chức khác nhau từ đơn giản đến phức tạp, trong đó giới thiệu một trong những cách phân chia hiện nay được nhiều nhà khoa học tán thành, đó là phân chia thế giới sống thành 5 giới:

- Giới Khởi sinh

- Giới Nguyên sinh

Phần hai: Nghiên cứu lần lượt cấu trúc và chức năng của từng cấp độ tổ chức từ phân tử, bào quan, tế bào và cơ thể đơn bào (vi sinh vật) Trong đó có hai cấp tổ chức cơ bản là tế bào và cơ thể đơn bào Để đảm bảo tính cấu trúc hệ thống như vốn nó đang tồn tại thì cấp phân tử và bào quan được nghiên cứu trong chủ đề “Sinh học tế bào”, cấp cơ thể đơn bào và tế bào có nhiều đặc điểm tương đồng như trao đổi chất… nhưng cơ thể đơn bào lại có những đặc điểm riêng như hoạt động sống độc lập ở ngoài môi trường, thực hiện chức năng như một cơ thể Như vậy, mọi đặc điểm có ở tế bào cũng có ở cơ thể đơn bào, ngược lại những đặc điểm có ở cơ thể đơn bào chưa hẳn đã có ở tế bào Cũng như vậy, đặc điểm của bào quan cũng có ở tế bào, nhưng đặc điểm của tế bào chưa hẳn đã

có ở bào quan Đặc điểm ở cấp phân tử có ở cấp bào quan nhưng đặc điểm ở cấp bào quan chưa hẳn cũng có ở cấp phân tử Điều này định hướng cho việc học tập: cấp tổ chức này có những đặc điểm cơ bản gì về cấu trúc và chức năng, đồng thời phải chỉ ra được những đặc điểm nào mà cấp trên có nhưng từng cấp dưới kế cận tạo nên lại không thể có được Như vậy, sẽ thấy rõ hệ thống lớn không phải là tổng cộng các hệ thống nhỏ hơn kế tiếp nó, mà mỗi cấp có cấu trúc đặc trưng, như vậy thế giới sống được cấu trúc theo thứ bậc từ nhỏ đến lớn

và tạo thành hệ thống chặt chẽ, mỗi cấp thực hiện chức năng riêng không thể

thay thế được, thế giới sống là thể thống nhất Mỗi cấp cơ bản có tính độc lập tương đối

Phần ba: Sinh học vi sinh vật, tuy là cấp cơ thể nhưng là những cơ thể có tổ chức còn đơn giản, do đó có nhiều đặc điểm giống tế bào, do vậy ở phần ba chỉ nghiên cứu những đặc điểm cấu trúc và hoạt động sống đặc trưng mà chỉ cấp cơ thể đơn bào mới có được như: đặc điểm về cấu trúc tế bào của cơ thể đơn bào

mà tế bào không có, môi trường dinh dưỡng, đặc điểm của chuyển hoá vật chất

và năng lượng, sự tổng hợp và phân giải, đặc điểm sinh trưởng, trong điều kiện môi trường khác nhau Cuối cùng đề cập tới dạng sống đặc biệt, con người cần biết để sử dụng phục vụ đời sống của mình đó là virut Nếu theo định nghĩa về

vi sinh vật thì virut không phải là vi sinh vật vì nó không phải là cơ thể đơn bào nên gọi nó là dậng sống đặc biệt, ngày nay người ta thường xếp nó vào cùng vi sinh vật để nghiên cứu, ở bậc học cao hơn phổ thông có thể tách virut thành môn học riêng Nội dung về virut cũng phải nghiên cứu đặc điểm cấu trúc, đặc điểm hoạt động và những ứng dụng trong thực tiễn

2.2 Phân tích mục tiêu và cấu trúc chương III: Chuyển hoá vật chất và năng lượng trong tế bào - Sinh học 10 THPT

2.2.1 Mục tiêu chương III: Chuyển hoá vật chất và năng lượng trong tế bào - Sinh học 10

2.2.1.1 Về kiến thức:

- Nêu được khái niệm năng lượng và các loại năng lượng

- Giải thích được tại sao nói tế bào sử dụng ATP như đồng tiền năng lượng

- Nêu được cấu trúc và cơ chế tác động của enzim

- Biết bố trí thí nghiệm và xác định được mức độ ảnh hưởng của nhiệt độ của môi trường lên hoạt động của enzim

- Nêu được bản chất của hô hấp trong tế bào là một chuỗi phản ứng (oxi hoá khử) chuyển hoá năng lượng có trong chất hữu cơ thành năng lượng dạng ATP

- Nêu được bản chất các quá trình xảy ra trong pha sáng và pha tối của quang hợp

- Trình bày được vai trò của quang hợp đối với sự sống

- Giải thích được tính thống nhất giữa cấu trúc và chức năng của các bào

quan và giữa các quá trình xảy ra trong tế bào

2.2.1.2 Về kĩ năng: Rèn luyện một số kĩ năng:

- Tư duy, phân tích, tổng hợp, khái quát hoá…

- Quan sát, nhận biết, đặt và giải quyết các vấn đề trong học tập cũng như trong thực tiễn

- Làm được một số thí nghiệm về enzim

2.2.1.3 Về thái độ

- Vận dụng các kiến thức và kĩ năng học được vào thực tiễn đời sống

- Có ý thức tự giác và thói quen bảo vệ thiên nhiên, bảo vệ môi trường sống

2.2.2 Cấu trúc chương III: Chuyển hoá vật chất và năng lượng trong tế bào - Sinh học 10

Chương III: Chuyển hoá vật chất và năng lượng trong tế bào - Sinh học 10 nằm ở phần hai: Sinh học tế bào, bao gồm 5 bài từ bài 13 đến bài 17

Đầu tiên, chương trình giới thiệu khái niệm năng lượng, các dạng năng lượng và nhu cầu năng lượng của tế bào thông qua bài 13: Khái quát về năng lượng và chuyển hoá vật chất Ở đây đã giải thích ATP là đồng tiền năng lượng vạn năng cho tất cả các cơ thể sống Mọi cơ thể sống (từ vi khuẩn đến động, thực vật và con người) đều sử dụng năng lượng từ ATP, dù nguồn năng lượng nào đều phải được chuyển hoá thành năng lượng tích trong ATP trước khi được

tế bào sử dụng

Tiếp theo, chương trình giới thiệu về chuyển hoá vật chất (là một chuỗi các phản ứng sinh hoá xảy ra trong tế bào) Chuyển hoá vật chất luôn đi kèm với chuyển hoá năng lượng, gồm 2 quá trình là đồng hoá và dị hoá

Trong quá trình chuyển hoá, các phản ứng hoá học trong tế bào cần có chất xúc tác sinh học là enzim Enzim có bản chất là protein và có tính đặc hiệu chuyên hoá cao (do trung tâm hoạt tính quy định) Đó là nội dung bài 14: Enzim

và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất

Tiếp đó là bài 15: Thực hành: Một số thí nghiệm về enzim Qua bài này, HS rèn luyện được kĩ năng làm thí nghiệm, hiểu rõ được bản chất và hoạt tính của enzim

Tiếp đến, chương trình giới thiệu về 2 quá trình cơ bản nhất của sự sống

đó là bài 16: Hô hấp tế bào và bài 17: Quang hợp

- Về hô hấp: Thực chất là quá trình chuyển hoá năng lượng tích trong phân tử hữu cơ thành năng lượng tích trong ATP Quá trình hô hấp gồm ba giai đoạn:

+ Đường phân là giai đoạn phân giải chất đường C6 (glucose) thành chất

C3 (axit piruvic - C3H4O3 Năng lượng thu được gồm: 2 phân tử ATP và hình thành 2 phân tử NADH

+ Chu trình Crep là giai đoạn tiếp theo đường phân khi có oxi Axit piruvic được tạo thành từ đường phân sẽ được vận chuyển vào chất nền của ti thể, biến đổi thành Axetyl - CoA rồi đi vào chu trình Crep, kết thúc chu trình Crep các phân tử Axetyl - CoA phân giải hoàn toàn tới CO2 và tạo NADH, FADH2, ATP

+ Chuỗi chuyền electron và tổng hợp ATP (xảy ra trong màng trong và màng mào răng lược của ti thể) Các phân tử NADH, FADH2 bị oxi hoá giải phóng năng lượng tổng hợp các phân tử ATP Đây là giai đoạn thu được nhiều ATP nhất

- Về quang hợp: Là quá trình chuyển hoá năng lượng ánh sáng mặt trời thành hoá năng tích trong chất hữu cơ, đồng thời tổng hợp chất hữu cơ (glucose)

từ các chất vô cơ (CO2 và H2O) xảy ra trong lục lạp nhờ sắc tố quang hợp:

Phương trình tổng quát của quang hợp:

CO2 + H2O + NLAS (CH2O) +O2Quá trình quang hợp là một chuỗi dài các phản ứng phức tạp, gồm 2 pha: + Pha sáng là pha phụ thuộc trực tiếp vào ánh sáng và diễn ra trong màng tilacoit của lục lạp Thông qua pha sáng, năng lượng ánh sáng được chuyển thành năng lượng tích trong ATP và NADH Oxi được giải phóng từ nước trong pha sáng

+ Pha tối (pha cố định CO2) của quang hợp Trong pha này, với sự tham gia của ATP và NADPH (tạo ra từ pha sáng), CO2 sẽ bị khử thành các sản phẩm hữu cơ

2.3 Các nguyên tắc khi dạy học sử dụng kiến thức liên môn

Để sử dụng kiến thức liên môn trong dạy học Sinh học đạt hiệu quả, GV cần tuân thủ một số nguyên tắc, yêu cầu nhất định sau:

Nguyên tắc thứ nhất, kiến thức liên môn không được làm thay đổi đặc trưng của môn học

Trong nguyên tắc này, GV khi dạy học sử dụng kiến thức liên môn yêu cầu cần phải lựa chọn các kiến thức có mối quan hệ logic chặt chẽ với Sinh học, không được làm thay đổi tính đặc trưng của Sinh học hay biến bài giảng Sinh

học thành bài giảng các môn học khác

Nguyên tắc thứ hai, kiến thức liên môn khi đưa vào bài phải được sắp xếp một cách hệ thống, với một lượng hợp lý, vừa làm phong phú thêm kiến thức người học vừa nâng cao được chất lượng dạy học, nhưng phải sát với thực tiễn, thích hợp với trình độ của người học

Nguyên tắc này đòi hỏi GV phải lựa chọn và khai thác các nội dung tích hợp có chọn lọc, gắn liền với thực tiễn, được sắp xếp hợp lý, có hệ thống, không tràn lan, tuỳ tiện, tuy nhiên phải phù hợp với trình độ của HS góp phần làm phong

phú thêm kiến thức cho người học, nâng cao chất lượng dạy học của nhà trường

Nguyên tắc thứ ba, phát huy cao độ các hoạt động tích cực nhận thức của học sinh

Ở nguyên tắc này, yêu cầu GV khi đưa kiến thức tích hợp vào bài học cần phải đảm bảo tính vừa sức, giúp người học hiểu bài hơn, tạo được hứng thú và phát huy tính chủ động, tích cực của HS trong các hoạt động học tập, đảm bảo nguyên tắc vừa sức, trình bày đơn giản, ví dụ thực tế

2.4 Quy trình tổ chức dạy học sử dụng kiến thức liên môn

2.4.1 Quy trình chung

2.4.2 Giải thích các bước

Bước 1: Xác định mục tiêu bài học

Sử dụng kiến thức liên môn học trong giảng dạy Sinh học nhằm mục đích nâng cao hiệu quả giảng dạy, phát huy tính tích cực chủ động sáng tạo cho học sinh Vì vậy giáo viên phải trả lời được câu hỏi: khi học xong bài này học sinh có thể thu nhận được gì, hình thành phát triển kĩ năng gì, có chuyển biến

gì về thái độ tình cảm Từ khi cải cách chương trình giáo dục năm 1986, chúng

ta đã quen với việc xác định mục tiêu bài học về kiến thức, kỹ năng, thái độ Điều đó có nghĩa, giáo viên không chỉ quan tâm tới yêu cầu học sinh thông hiểu, ghi nhớ diễn đạt kiến thức do giáo viên truyền đạt, lặp lại đúng và thành thạo các kỹ năng đã được tập dượt trong tiết học mà còn đặc biệt chú ý nhiệm

vụ phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện các kỹ năng và tư duy phù hợp với

Bước 3:

Xác định mối quan

hệ giữa nội dung kiến thức nghiên cứu với kiến thức môn học khác

Bước 4:

Xác định hình thức truyền đạt phù hợp

Bước 5:

Vận dụng kiến thức liên môn học vào tổ chức dạy học

nội dung bài học (phân tích, tổng hợp, xác lập quan hệ giữa các sự kiện, nêu giả thuyết chứng minh )

Khi xác định mục tiêu bài học, giáo viên phải căn cứ vào những kiến thức

đã có của học sinh và trình độ năng lực của từng nhóm học sinh khác nhau (giỏi, khá, trung bình, kém) Làm như vậy, mỗi học sinh đều được tham gia vào quá

trình dạy học một cách phù hợp nhất với khả năng trí tuệ của mình

Bước 2: Phân tích nội dung thành các yếu tố thành phần

GV cần xác định rõ các nội dung trong một giới hạn kiến thức đang nghiên cứu Phân tích những nội dung đó thành các yếu tố thành phần, tạo điều kiện thuận lợi để thực hiện bước 3, 4 Đó có thể là nội dung một mục, một phần

trong bài hay cả một bài

Bước 3: Xác định mối quan hệ giữa nội dung kiến thức nghiên cứu với

kiến thức môn học khác

GV phân tích cơ sở của kiến thức dựa trên các kiến thức đã có của người học với các môn khoa học khác, hướng dẫn học sinh đọc sách giáo khoa, quan sát tranh ảnh, phân tích tài liệu tham khảo và các bảng biểu cho sẵn, làm thí nghiệm mô phỏng, đưa ra các câu hỏi định hướng giúp học sinh phân tích, xác định được tiêu chí từ đó rút ra kiến thức trọng tâm, cơ bản và khắc sâu được kiến

thức nghiên cứu

Bước 4: Xác định hình thức diễn đạt phù hợp

GV nên lựa chọn dạng diễn đạt là sơ đồ, câu hỏi tham vấn chứa mâu thuẫn, quan sát hiện tượng chứa vấn đề cần nghiên cứu Dựa vào nội dung đã xác định ở bước 2, từ đó đưa ra cách diễn đạt hợp lý nhằm kích thích khả năng

tư duy của học sinh, giúp các em chủ động tìm tòi giải quyết vấn đề

Bước 5: Vận dụng kiến thức liên môn học vào tổ chức dạy học

GV cần sắp xếp, trình bày nội dung kiến thức xác định ở bước 1, sử dụng các kiến thức bộ môn, liên môn đã tìm hiểu ở bước 2, sử dụng ngôn ngữ diễn đạt

đã thực hiện ở bước 3 để học sinh tìm tòi phát hiện kiến thức Từ đó học sinh

chiếm lĩnh kiến thức một cách chủ động, tự nhiên, sáng tạo

Ví dụ 1: Dạy nội dung “Khái niệm quang hợp” Bài 17: Quang hợp - Sinh học 10

Bước 1: Xác định mục tiêu bài học

Sau khi học xong nội dung này, HS cần phải:

- Trình bày được khái niệm quang hợp Viết được phương trình quang hợp

- Phân tích được vai trò của các nhóm sắc tố quang hợp thong qua kiến thức về quang phổ ánh sáng

Bước 2: Phân tích nội dung thành các yếu tố thành phần

+ Nhóm diệp lục chủ yếu hấp thu ánh sáng ở vùng đỏ và vùng xanh tím,

có bước sóng ngắn và năng lượng cao,chuyển năng lượng thu được từ các photon cho quá trình quang phân li nước và các phản ứng quang hoá để hình thành ATP và NADPH

+ Nhóm carotenoit sau khi hấp thu NLAS sẽ truyền năng lượng thu được cho diệp lục

Vận dụng: Giải thích tại sao lá cây màu xanh?

Bước 4: Xác định hình thức diễn đạt phù hợp

- GV yêu cầu HS nhớ lại kiến thức lớp dưới và nghiên cứu tài liệu SGK

để trình bày khái niệm quang hợp và viết phương trình quang hợp

- HS sẽ dựa vào các kiến thức sinh học, hoá học đã được học ở lớp dưới

để trả lời, các HS khác nhận xét, bổ sung để đưa ra câu trả lời chính xác nhất

- GV sẽ tổng hợp lại các ý kiến của HS, nhận xét và hoàn thiện kiến thức

- GV đặt câu hỏi: Sắc tố quang hợp là gì? gồm những loại nào?

- HS: Suy nghĩ trả lời

- GV: chiếu hình ảnh về quang phổ ánh sáng, nhận xét và nhấn mạnh vai trò của nhóm sắc tố thông qua quang phổ ánh sáng

Vận dụng và giải thích tại sao cây có màu xanh

Bước 5: Vận dụng kiến thức liên môn học vào tổ chức dạy học

2.5 Các nội dung kiến thức sử dụng để dạy học liên môn

2.5.1 Các kiến thức Hoá học có thể sử dụng để dạy học liên môn

Trong chương trình Sinh học THPT nói chung và chương III: Chuyển hoá vật chất và năng lượng trong tế bào - Sinh học 10 nói riêng, có nhiều kiến thức Sinh học cần được làm sáng tỏ bằng kiến thức hóa học Qua đó, người học không chỉ lí giải được bản chất của các nguyên lý và quá trình sinh học mà còn

có thể vận dụng các nguyên lý đó vào thực tiễn đời sống Ngoài ra trong một chừng mực nào đó việc tích hợp kiến thức hóa học còn giúp người học củng cố được kiến thức hóa có liên quan

Sử dụng kiến thức Hoá học vào một số bài cụ thể trong chương III: Chuyển hoá vật chất và năng lượng trong tế bào - Sinh học 10

Bảng 2.1 Một số kiến thức Hoá học có thể sử dụng trong

chương III: Chuyển hoá vật chất và năng lượng trong tế bào- Sinh học 10

ĐỂ DẠY HỌC LIÊN MÔN

1 Bài 13: Khái quát

về năng lượng và

chuyển hoá vật chất

Hình 2.1 Cấu trúc của phân tử ATP

Hình 2.2 Mô hình cấu trúc không gian của ATP

- ATP có cấu tạo gồm:

+ Bazơ nitơ ađênine + Đường ribôzơ + 3 nhóm photphat

- Giữa 2 nhóm photphat cuối cùng trong phân tử ATP hình thành liên kết cao năng (mang nhiều năng lượng), liên kết này rất dễ bị phá vỡ do các nhóm photphat đều mang điện tích âm nên khi nằm gần

nhau luôn có xu hướng đẩy nhau ra Do đó, ATP có khả năng giải phóng ra năng lượng dễ dàng cho các hợp chất khác bằng cách phá vỡ các liên kết cao năng, chuyển nhóm photphat cuối cùng để trở thành ADP (ađênôzin điphôtphat) rồi ngay lập tức ADP lại được gắn thêm nhóm photphat để trở thành ATP.

Hình 2.3 Cấu tạo hoá học của glucose- fructose

Hình 2.4 Cấu tạo hoá học của Saccarose

Hình 2.5 Mô hình cấu trúc không gian của

Saccarose

=> Phương trình tổng quát của quá trình phân giải hoàn toàn 1 phân tử glucose:

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + Năng lượng

(ATP + Nhiệt)

* Công thức hoá học:

Glucose, Fructose: C6H12O6, Lipit: CH2COOR1-CHCOOR2- CH2COOR3Axit piruvic : C3H4O3

Axetyl- CoA : CH3CO- S- CoA

=> Vận dụng kiến thức về cấu tạo của ATP và glucose đã được tìm hiểu để trả lời câu hỏi lệnh: Tại sao, tế bào không sử dụng luôn năng lượng của các phân tử glucose mà phải đi vòng qua hoạt động sản xuất ATP của ti thể?

4 Bài 17: Quang hợp * Phương trình hoá học

- Phương trình quang hợp:

CO2 + H2O + NLAS (CH2O) + O2

- Phản ứng quang phân li nước:

H2O (quang phân li) → ½ O2 + 2H+ + 2e-

2.5.2 Các kiến thức Vật lý có thể sử dụng để dạy học liên môn

Nội dung Chương III: Chuyển hoá vật chất và năng lượng trong tế bào - Sinh học 10, giới thiệu về năng lượng và các dạng năng lượng trong tế bào, các quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào, các quá trình bao gồm các quy luật vật lý Như vậy, việc tích hợp các kiến thức Vật lý vào Sinh học sẽ làm sáng tỏ các kiến thức Sinh học, nâng cao hiệu quả dạy học

Sử dụng kiến thức Vật lý vào một số bài cụ thể trong chương III: Chuyển hoá vật chất và năng lượng trong tế bào - Sinh học 10.

Bảng 2.2 Một số kiến thức Vật lý có thể sử dụng trong chương III: Chuyển hoá vật chất và năng lượng trong tế bào - Sinh học 10

DẠY HỌC LIÊN MÔN

1 Bài 13: Khái quát về

- Các dạng năng lượng trong tế bào:

+ Nhiệt năng: duy trì nhiệt độ ổn định cho tế bào

và đối với cơ thể thì nhiệt năng như năng lượng

vô ích vì không có khả năng sinh công Phần nhiệt năng dư thừa thải ra ngoài bằng quá trình thải nhiệt

+ Điện năng: do dòng ion chuyển động qua màng, tạo điện thế màng tế bào Sự chênh lệch

về nồng độ các ion trái dấu giữa 2 phía màng có thể tạo ra sự chênh lệch điện thế

+ Động năng (cơ năng): là năng lượng sinh ra cho các cơ quan hoạt động

+ Hoá năng: là năng lượng tích luỹ trong các liên kết hoá học Quan trọng nhất là ATP