Phát Triển Năng Lực Tư Duy Logic Cho Học Sinh Bằng Bài Tập Toán Trong Dạy Học Phần Di Truyền Học Sinh 12 Trung Học Phổ Thông.pdf

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ HẰNG NGA PH¸T TRIÓN N¡NG LùC T¦ DUY LOGIC CHO HäC SINH B»NG BµI TËP TO¸N TRONG D¹Y HäC PHÇN DI TRUYÒN HäC SINH HäC 12 TRUNG HäC PHæ THåN[.]

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số

liệu, các kết quả trong luận án này là trung thực và chưa từng công bố trong

bất kỳ một công trình nào khác

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận án

Nguyễn Thị Hằng Nga

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình hoàn thành luận án này, tôi đã nhận được những giúp đỡ vô cùng quý báu của các tập thể và cá nhân

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy hướng dẫn khoa học: PGS

TS Lê Đình Trung và PGS.TS Trịnh Nguyên Giao những người đã tận tâm giúp

đỡ, hướng dẫn tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể bộ môn Phương pháp dạy học, Khoa Sinh học, Phòng Sau đại học, Ban Giám hiệu Trường Đại học Sư phạm Hà Nội đã tạo mọi điều kiện cho tôi được học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án

Tôi xin chân thành các ơn các trường THPT và các giáo viên, học sinh tham gia thực nghiệm sư phạm đã tham gia nghiên cứu để hoàn thành luận án

Tôi xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp, gia đình và bạn bè đã luôn động viên khích lệ, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận án

Nguyễn Thị Hằng Nga

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 3

3 Đối tượng và khách thể nghiên cứu 3

4 Giới hạn nghiên cứu 3

5 Giả thuyết khoa học 3

6 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

7 Phương pháp nghiên cứu 4

8 Những đóng góp mới của đề tài 6

9 Cấu trúc của luận án 6

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 7

1.1 Tổng quan các vấn đề nghiên cứu liên quan đến đề tài 7

1 1 1 T ng qu n các nghi n c u v t uy và t uy logic 7

1.1.2 T ng qu n các nghi n c u v s ng ài tập toán trong y h c sinh h c 15

1.2 Cơ sở lý luận 18

1 2 1 Lý thuyết v năng lực t uy logic 18

1 2 2 ài tập toán sinh h c - c ng c phát tri n NLT logic trong y h c 35

1 2 3 V i trò củ TTSH trong y h c phát tri n NLT logic cho HS 45

1.3 Cơ sở thực tiễn 47

1 3 1 Thực tr ng nhận th c củ GV giảng y m n SH ở nhà tr ờng THPT v NLT và TTSH phát tri n NLT logic cho HS 47

1 3 2 Thực tr ng đi u tr hình th c và chất l ợng h c ch ơng “Tính quy luật củ hiện t ợng i truy n” củ HS 51

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 54

Chương 2: PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY LOGIC CHO HỌC SINH BẰNG BÀI TẬP TOÁN TRONG DẠY HỌC PHẦN DI TRUYỂN HỌC SINH HỌC 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 56

2.1 Phân tích cấu trúc nội dung chương trình sinh học 12 và di truyền học 56

2.1.1.Ch ơng trình sinh h c trung h c ph th ng 56

2 1 2 Ch ơng trình sinh h c 12 trung h c ph th ng 57

2.1.3 Cấu trúc nội ung phần i truy n h c – sinh h c 12, trung h c ph th ng 58

2 1 4 Nội ung đặc tr ng củ Ch ơng “Tính quy luật củ hiện t ợng i truy n” 60

2.2 Mô hình bài tập toán sinh học 67

2 2 1 Các nguy n tắc xây ựng m hình ài tập toán sinh h c 67

2 2 2 M hình ài tập toán sinh h c phát tri n năng lực t uy logic 70

2.3 Xây dựng bài tập toán sinh học phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh. 75

2 3 1 Các nguy n tắc xây ựng ài tập toán sinh h c phát tri n năng lực t uy logic 75

2 3 2 Y u cầu đối với ài tập toán sinh h c phát tri n năng lực t uy logic 81

2 3 3 Quy trình xây ựng ài tập toán sinh h c đ phát tri n NLT logic 82

2.4 Sử dụng BTTSH để phát triển NLTD logic cho HS trong DH chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền” SH 12 THPT 90

2 4 1 Nguy n tắc s ng TTSH phát tri n NLT logic cho HS 90

2.4.2 Quy trình s d ng TTSH đ phát tri n NLTD logic cho HS trong DH ch ơng Tính quy luật của hiện t ợng di truy n 93

2.4.3 Vận ng quy trình s ng TTSH trong H phát tri n NLT logic cho HS 102

2.5 Xây dựng tiêu chí và đường phát triển NLTD logic trong DH SH 107

2 5 1 Xây ựng ảng ti u chí đánh giá NLT logic trong y h c SH 107

2 5 2 Xây ựng đ ờng phát tri n NLT logic 109

2.6 Xây dựng bảng tiêu chí và bộ công cụ đánh giá NLTD logic trong giải BTTSH 112

2 6 1 Xây ựng ảng ti u chí đánh giá NLT logic trong giải TTSH 112

2 6 2 Xây ựng ộ c ng c và các ớc thực hiện đánh giá 116

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 119

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 120

3.1 Mục đích thực nghiệm 120

3.2 Nội dung thực nghiệm 120

3.3 Phương pháp thực nghiệm 120

3 3 1 Ch n tr ờng, lớp và giáo vi n thực nghiệm 120

3 3 2 ố trí thực nghiệm 121

3 3 3 Quy trình thực nghiệm 122

3.3.4 Nội ung đo nghiệm, c ng c và ph ơng pháp đo nghiệm 122

3.4 Kết quả thực nghiệm 124

3 4 1 Phân tích định l ợng kết quả thực nghiệm 124

3 4 2 Kết quả phân tích định tính 135

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 138

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 139

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ 141

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 142 PHỤ LỤC

DANH MỤC BẢNG

Trang

Bảng 1.1: Các bước giải bài tập toán của Polya 38

Bảng 1.2 Các bước giải bài tập toán quy luật di truyền phát triển NLTD logic 41

Bảng 2.1 Cấu trúc chương trình SH THPT 56

Bảng 2.2 : Mối quan hệ giữa kiến thức chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền” với năng lực tư duy logic 84

Bảng 2.3: Bảng hoạt động của GV và HS trong giai đoạn 1 95

Bảng 2.4 Các bước sử dụng BTTSH phát triển NLTD logic cho HS 96

Bảng 2.5 Hệ thống tiêu chí đánh giá NLTD logic trong dạy học 108

Bảng 2.6: Bảng tiêu chí đánh giá năng lực tư duy logic khi tiến hành giải BTTSH và diễn giải mức độ của từng tiêu chí 113

Bảng 2.7: Bảng lượng hóa mức độ đạt được của từng tiêu chí của năng lực tư duy logic theo thang điểm 10 115

Bảng 2.8 Phân loại mức độ năng lực tư duy logic của học sinh 116

Bảng 2.9: Bảng công cụ đánh giá phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh 116

Bảng 2.10: Phiếu tự đánh giá mức độ đạt được các hành vi của các NL thành phần trong giải BTTSH của HS 118

Bảng 3.1 Một số thông tin về trường, lớp và giáo viên triển khai thực nghiệm 120 Bảng 3.2 Điểm học tập trung bình cả năm lớp 11 môn Sinh học của HS trước TNSP và các tham số thống kê 121

Bảng 3.3 Nội dung cần đánh giá và các công cụ được sử dụng trong quá trình TNSP 123

Bảng 3.4 Tổng hợp kết quả thử nghiệm đề kiểm tra 1; đề kiểm tra số 2 và đề kiểm tra số 3 ở các lớp không thực nghiệm 124

Bảng 3.5 Tỉ lệ HS đạt điểm Xi và các tham số thống kê của các lần kiểm tra, đánh giá ở nhóm ĐC và TN về mức độ thực hiện các thao tác của các KNTD logic 125

Bảng 3.6 Bảng tổng hợp các lần kiểm tra, đánh giá của nhóm ĐC và nhóm TN đối với thực hiện các KN thành phần của NLTD logic 126

Bảng 3.7 Kết quả kiểm định sự sai khác về điểm trung bình cộng giữa các

lần kiểm tra, đánh giá ở nhóm TN và ĐC về mức độ thực hiện các

KN thành phần của NLTD logic ( TBTN- - TBĐC) 127Bảng 3.8 Kết quả kiểm định sự sai khác về điểm trung bình cộng giữa các

lần kiểm tra, đánh giá của cùng một nhóm ĐC và TN về mức độ thực hiện các KN thành phần của NLTD logic 129Bảng 3.9 Độ nhọn và độ lệch của phân phối điểm các bài kiểm tra 131Bảng 3.10 Tỉ lệ HS đạt điểm Xi và các tham số thống kê của các bài kiểm tra

ở nhóm ĐC và TN về hiệu quả lĩnh hội tri thức 133Bảng 3.11 Kết quả kiểm định sự sai khác về điểm trung bình cộng giữa các

bài kiểm tra của nhóm TN và ĐC về hiệu quả lĩnh hội tri thức (TBTN – TBĐC) 134Bảng 3.12 Kết quả kiểm định sự sai khác về điểm trung bình cộng (SKTB)

giữa các bài kiểm tra trong cùng nhóm ĐC hoặc TN về hiệu quả lĩnh hội tri thức 134

DANH MỤC SƠ ĐỒ

Trang

Sơ đồ 1.1 Các giai đoạn tư duy logic 25

Sơ đồ 1.2 Bài tập toán về quy luật tương tác của gen 42

Sơ đồ 1.3 Bài tập toán về quy luật vận động của gen 42

Sơ đồ 1.4 Bài tập toán tổng hợp về sự vận động và tương tác của gen 43

Sơ đồ 1.5 Phân loại hệ thống bài tập toán quy luật di truyền 44

Sơ đồ 2.1 Logic phát triển NLTD logic bằng bài tập toán “Tính quy luật của hiện tượng di truyền” 56

Sơ đồ 2.2: Quy luật tương tác của các gen 61

Sơ đồ 2.3 : Sự tương tác giữa kiểu bổ sung giữa sản phẩm của các gen không alen trong sự biểu hiện kiểu hình 63

Sơ đồ 2.4: Sự tương tác giữa kiểu át chế giữa sản phẩm của các gen không alen trong sự biểu hiện kiểu hình 64

Sơ đồ 2.5: Sự tương tác kiểu cộng gộp giữa sản phẩmcủa các gen không alen trong sự biểu hiện kiểu hình 64

Sơ đồ 2.6: Logic vận động của gen 65

Sơ đồ 2.7 Mô hình BTTSH 70

Sơ đồ 2.8 Quy trình xây dựng bài tập toán sinh học để phát triển NLTD logic 82

Sơ đồ 2.9 Quy trình 3 giai đoạn sử dụng BTTSH phát triển NLTD logic cho HS 94

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Trang

Biểu đồ 1.1 Nhận thức của GV về DH theo định hướng phát triển NL và

NLTD logic cho HS 48

Biểu đồ 1.2 Số lần tham gia tập huấn và sự cần thiết tập huấn và bồi dưỡng cho GV về dạy học theo định hướng phát triển NLTD cho HS 48

Biểu đồ 1.3 Nhận thức của GV về vai trò BTTSH trong dạy học phát triển NLTD logic cho HS 49

Biểu đồ 1.4 Thực trạng việc sử dụng BTTSH trong DH sinh học 50

Biểu đồ 1.5 Thực trạng rèn luyện NLTD logic cho HS trong DH SH THPT 50

Biểu đồ 1.6 Nhận thức của HS về sự cần thiết phát triển NLTD logic 51

Biểu đồ 1.7 Thực trạng tình hình học phần DTH ở trường THPT 52

Biểu đồ 3.1 Phân phối tần suất điểm bài kiểm tra lần 1 của nhóm ĐC và TN 130

Biểu đồ 3.2 Phân phối tần suất điểm bài kiểm tra lần 2 của nhóm ĐC và TN 130

Biểu đồ 3.3 Phân phối tần suất điểm bài kiểm tra lần 3 của nhóm ĐC và TN 131

1.1 DH phát triển năng lực tư duy cho học sinh là mục tiêu quan trọng

nhất của giáo dục, bởi, người học không chỉ biết học tốt mà còn phải tư duy tốt Khi họ tư duy tốt, họ sẽ biết cách tự điều chỉnh, tự tìm ra cách giải quyết các vấn

đề gặp phải một cách linh hoạt và hiệu quả, đáp ứng được sự bùng nổ thông tin,

sự phát triển mạnh mẽ về tri thức của nhân loại Các nghiên cứu chỉ ra rằng mỗi người đều có năng lực tư duy, nhưng không phải ai cũng biết cách dùng nó hiệu quả và năng lực tư duy khó có thể đạt hiệu quả ngay, mà cần được phát triển dần dần thông qua các hoạt động cũng như các hình thức tổ chức dạy học phù hợp

Có thể khẳng định việc bồi dưỡng và rèn luyện tư duy logic cho học sinh

là một nhiệm vụ quan trọng và lâu dài, vì vậy, nhà trường phải có nhiều biện pháp

để từng bước rèn luyện và phát triển năng lực tư duy cho các em Trong công cuộc đổi mới phương pháp dạy học ở nước ta, mục tiêu phát triển năng lực tư duy cho người học là mục tiêu trọng điểm, được quán triệt ở tất cả các cấp học trong nhà trường phổ thông

Triển khai nghị quyết Trung ương Đảng lần thứ 4 (khóa VII), luật Giáo dục của Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam số 38/2005/QH11 ngày

14/6/2005 cũng đã ghi rõ: “Ph ơng pháp giáo c phải phát huy tính tích cực, tự

giác, chủ động, t uy sáng t o củ ng ời h c; ồi ỡng cho ng ời h c năng lực

tự h c, khả năng thực hành, lòng s y m h c tập và ý chí v ơn l n” [60]

Có thể nói tư duy luôn là thuộc tính cơ bản của con người, không phát triển tiềm năng này có nghĩa là tự mình tước bỏ tính nhân văn và từ bỏ thiên chức giáo dục của nhà trường

1.2 Sinh học là ngành khoa học tự nhiên nghiên cứu về sự sống với đối tượng là thế giới hữu cơ, nhằm tìm hiểu bản chất các hiện tượng, quá trình trong thế giới sống, khám phá những quy luật vận động của giới hữu cơ, làm cơ sở cho loài người nhận thức và điều khiển sự phát triển của sinh giới [32]

Chương trình Sinh học trung học phổ thông hiện nay được trình bày theo quan điểm cấp độ tổ chức sống, trong đó Sinh học 10 nghiên cứu cấp độ tế bào và

cơ thể đơn bào, Sinh học 11 nghiên cứu cấp độ cơ thể đa bào, Sinh học 12 tập trung nghiên cứu các cấp độ tổ chức trên cơ thể gồm: quần thể - loài; quần xã – hệ sinh thái và sinh quyển Kiến thức di truyền học trình bày về mối liên hệ vật chất giữa thế hệ trước với thế hệ sau; cơ chế của hiện tượng di truyền, biến dị ở cấp độ phân

tử, tế bào, cơ thể, quần thể và các ứng dụng của di truyền học trong sản xuất cũng như trong đời sống con người Có thể thấy, di truyền học là phần kiến thức khó, trừu tượng, có tính nguyên lý và có mối quan hệ chặt chẽ giữa các nội dung nên được trình bày thành một phần riêng trong chương trình Sinh học 12 Tuy nhiên, kiến thức di truyền học được thiết kế theo mạch kiến thức và theo kiểu đồng tâm,

mở rộng nên cũng thuận lợi trong việc giảng dạy của giáo viên và việc học của HS Một ưu điểm quan trọng là kiến thức di truyền học dễ dàng mã hoá thành các đại lượng, qua các phép biến đổi dựa trên các mối liên hệ logic, tính nguyên lý của các hiện tượng di truyền, biến dị Do vậy, kiến thức di truyền học được xem là nguyên liệu để chế tác các hoạt động dạy - học Ngoài việc trang bị cho học sinh những năng lực và kĩ năng học tập, giáo viên cần phải lựa chọn phương tiện, phương pháp dạy học phù hợp nhằm phát triển tốt nhất năng lực tư duy và năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh, đáp ứng được mục tiêu giáo dục

1.3 Thực tiễn trong dạy học nói chung, dạy học Sinh học nói riêng, có thể nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng lực tư duy của học sinh bằng nhiều biện pháp và hình thức khác nhau Trong đó, bài tập toán với tư cách là một phương tiện dạy học, có tác dụng rất tích cực đến việc giáo dục, rèn luyện và phát triển năng lực tư duy, vì bài tập toán có giá trị kích thích, định hướng nghiên cứu, trên cơ sở phân tích thông tin từ đó hình thành các năng lực phán đoán, suy luận và tự rút ra những kết luận chính xác Mặt khác, bài tập toán cũng là thước đo khả năng vận dụng kiến thức cũng như phát triển năng lực tư duy của học sinh

Trong dạy học Sinh học, cũng đã có nhiều nghiên cứu về bài tập toán (Các

bài tập toán chứa đựng nội dung kiến thức Sinh học, được gọi là bài tập toán sinh học), tuy nhiên những nghiên cứu đó mới chỉ dừng lại ở việc trả lời câu hỏi

“bài tập toán đó có nội dung gì?”, “giải bài tập toán đó như thế nào”, “kết qủa của bài tập toán đó là bao nhiêu”…Có thể khẳng định chưa có công trình nào nghiên cứu bài tập toán sinh học một cách hệ thống về phương pháp luận làm cơ sở cho việc phát triển năng lực tư duy cho học sinh

Xuất phát từ những vấn đề lý luận và thực tế trên, chúng tôi chọn đề tài

nghiên cứu: “Phát tri n n ng lực tư du logic cho học sinh b ng bài tập toán

trong d học ph n di tru ền học sinh học trung học ph th ng

2 Mục đích nghiên cứu

- Thiết kế mô hình bài tập toán Sinh học, quy trình xây dựng, quy trình sử dụng bài tập toán Sinh học để phát triển năng lực tư duy logic cho người học trong dạy học phần di truyền học Sinh học 12 trung học phổ thông

3 Đối tƣợng và khách thể nghiên cứu

3 1 Đối t ợng nghi n c u

Năng lực tư duy logic; bài tập toán Sinh học; mô hình bài tập toán Sinh học; quy trình xây dựng và sử dụng bài tập toán Sinh học để phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh

3 2 Khách th nghi n c u

Quá trình dạy học phần di truyền học Sinh học 12 trung học phổ thông

4 Giới hạn nghiên cứu

Luận án chỉ tập trung nghiên cứu quy trình thiết kế và sử dụng bài tập toán thuộc kiến thức chương: “Tính quy luật của hiện tượng di truyền”, Sinh học 12 nhằm phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh

5 Giả thuyết khoa học

Nếu thiết kế được mô hình bài tập toán Sinh học, quy trình xây dựng và hệ thống bài tập toán Sinh học mở theo các mức độ khác nhau về tính quy luật của hiện tượng di truyền, và sử dụng phù hợp với các bối cảnh, thì sẽ phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh

6 Nhiệm vụ nghiên cứu

6.1 Tổng quan các vấn đề quan trọng làm cơ sở thiết kế các bài tập toán Sinh học trong chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền”

6.2 Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn cho việc hình thành và phát triển

tư duy cho HS bằng bài tập toán Sinh học trong dạy học Sinh học

6.3 Điều tra, đánh giá thực trạng sử dụng bài tập toán Sinh học trong dạy học chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền” ở trường phổ thông

6.4 Xây dựng quy trình thiết kế bài tập toán Sinh học để phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh

6.5 Xây dựng quy trình sử dụng bài tập toán Sinh học để phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh trong dạy học chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền” ở trường trung học phổ thông

6.6 Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm định, đánh giá giả thuyết nêu ra

7 Phương pháp nghiên cứu

7.1 Phư ng pháp nghi n cứu l thu ết

- Nghiên cứu các văn bản của Đảng, Quốc hội, Chính phủ, Bộ Giáo dục và Đào tạo về đổi mới giáo dục phổ thông nói chung, đổi mới hình thức, phương pháp dạy học, kiểm tra, đánh giá nói riêng

- Nghiên cứu các công trình, ấn phẩm khoa học đề cập đến phát triển năng lực của tư duy logic…làm cơ sở để xác định các khái niệm tư duy, năng lực tư duy; cơ sở

đánh giá năng lực người học

- Phân tích nội dung kiến thức phần di truyền học Sinh học 12 trung học phổ thông, làm cơ sở xây dựng mô hình bài tập toán Sinh học, xây dựng và sử dụng các bài tập toán Sinh học phát triển năng lực tư duy logic cho người học

7.2 Phư ng pháp chu n gia

Trao đổi, xin ý kiến đóng góp của các giáo sư, các nhà khoa học đầu ngành

về phương pháp dạy học; di truyền và tiến hóa; giáo viên phổ thông giàu kinh nghiệm về:

- Quy trình xây dựng và sử dụng bài tập toán sinh học phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh trong dạy học chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền”, Sinh học 12 trung học phổ thông

- Hệ thống các bài tập toán Sinh học

- Hệ thống các tiêu chí đánh giá năng lực tư duy logic trong dạy học Sinh học

- Một số nội dung điều tra thực nghiệm sư phạm; phạm vi thực nghiệm sư phạm và công cụ đo nghiệm

7 Phư ng pháp điều tra

Xây dựng phiếu điều tra cho giáo viên, cho học sinh và tiến hành điều tra nhằm tìm hiểu thực trạng tổ chức dạy và học chương “Tính quy luật của hiện tượng

di truyền” Sinh học 12 trung học phổ thông hiện nay thông qua các nội dung điều tra chủ yếu sau:

- Nhận thức của giáo viên và học sinh về định hướng dạy học phát triển năng lực nói chung, phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh nói riêng

- Nhận thức của giáo viên và học sinh về vai trò và tình hình xây dựng, sử dụng bài tập toán trong dạy học Sinh học nói chung, dạy học chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền” nói riêng

7 Phư ng pháp thực nghiệm sư ph m

- Đề tài đã tiến hành triển khai thực nghiệm sư phạm trong năm học 2014 –

2015 tại 8 trường trung học phổ thông đại diện cho các địa bàn thành phổ, nông

thôn, miền núi (Th m khảo m c 1 3 củ luận án)

- Phương án thực nghiệm được bố trí theo công thức “thực nghiệm song song”, với tổng số 454 học sinh ở nhóm thực nghiệm và 455 học sinh ở nhóm đối

chứng (Nội ung chi tiết củ ph ơng pháp thực nghiệm s ph m đ ợc trình ày ở

- Sử dụng phép kiểm định T – test độc lập bằng phần mềm SPSS để kiểm chứng ý nghĩa thống kê của sự sai khác về điểm năng lực giữa nhóm đối chứng với nhóm thực nghiệm ở mỗi lần kiểm tra

8 Những đóng góp mới của đề tài

8.1 Xác định được cấu trúc của năng lực tư duy logic

8.2 Xây dựng được mô hình bài tập toán Sinh học mở các mức độ khác nhau 8.3 Phân tích nội dung chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền” để xác định logic vận động bên trong làm cơ sở xác định được quy trình thiết kế bài tập toán Sinh học mở theo các mức độ khác nhau; vận dụng được quy trình để xây dựng cấu trúc logic hệ thống bài tập toán Sinh học và các bài tập toán Sinh học cụ thể theo bối cảnh trong chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền”

8.4 Đề xuất được quy trình sử dụng bài tập toán Sinh học theo bối cảnh để phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh

8.5 Đề xuất được các tiêu chí đánh giá năng lực tư duy logic cho học sinh trên cơ sở cấu trúc năng lực tư duy logic trong dạy học chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền”

9 Cấu trúc của luận án

Ngoài phần mở đầu, phần kết luận, kiến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục Luận án gồm 3 chương:

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

Chương 2: Phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh bằng bài tập toán trong dạy học phần di truyền học sinh học 12, trung học phổ thông

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Chương 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1 Tổng quan các vấn đề nghiên cứu liên quan đến đề tài

1.1.1 T ng quan các nghi n cứu về tư du và tư du logic

1 1 1 1 Tr n thế giới

- Tư duy (TD) và tư duy logic (TDLG) được quan tâm và nghiên cứu từ rất sớm Ngay từ thời cổ đại, các nhà thông thái như Socrates, Aristot, đã đề cập đến những tư tưởng đầu tiên cho TDLG Socrates đã đưa ra những phương pháp để gạt

bỏ những tri thức sai, đạt tới chân lý Bằng việc sử dụng những câu hỏi, những tình huống, ông đã bước đầu nhấn mạnh đến tính thiết yếu của TDLG như tính chặt chẽ, mạch lạc, suy luận đi từ những vấn đề đơn giản đến những vấn đề phức tạp

Vào đầu thế k XX, nhiều nhà Toán học đã đưa ra những quan điểm nêu bật được vai trò, vị trí của TDLG:

+ B.A.Ozahecrh cho rằng: TDLG đặc trưng bởi kĩ năng (KN) đưa ra hệ quả

từ những tiên đề; KN phân chia những trường hợp riêng biệt và hợp chúng lại để được đối tượng đang xét; KN khẳng định lý thuyết một hệ quả cụ thể hoặc tổng quát những kết quả thu được [39]

+ Triết học đã nghiên cứu TD và TDLG dưới góc độ lí luận nhận thức, xem

TD là hoạt động của một dạng vật chất sống có tổ chức cao là não bộ người, được hình thành trong quá trình nhận thức và hoạt động thực tiễn của con người Hiện thực khách quan vừa là đối tượng của TD vừa góp phần quyết định hoạt động của TD Con người tác động đến thế giới khách quan như thế nào thì sẽ có những hình thức nhận thức thế ấy Piaget cho rằng TD của con người nhằm mục đích cảm nhận thế giới Trên cơ sở nêu được một số yếu tố quan trọng trong việc “dạy tr em tư duy” như: vì sao tr em TD bằng cách như vậy, TD là làm và không phải chỉ làm những gì người khác đề nghị, ông đã khẳng định “tư duy là một quá trình chủ động chứ không phải thụ động; tr em cần phải khám phá ra những khái niệm chủ chốt để mở ra tiềm năng của chúng” [98]; [99]; [100]

+ Các nhà tâm lí học đã đưa ra nhiều quan điểm khác nhau về sự phát triển của trí tuệ con người, khả năng TD, yếu tố di truyền và yếu tố môi trường Prancis Galton (1822 – 1911) đưa ra mối liên hệ giữa phả hệ và các mức độ phát triển của trí tuệ

ng nêu ra hai nguyên tắc: thiên tài là do di truyền và phát triển trí tuệ liên quan đến nhiều yếu tố khá phức tạp [101] Với hai nguyên tắc đó thì câu hỏi được đặt ra là

“nếu trí tuệ là do di truyền thì việc phát triển trí tuệ có ý nghĩa gì không?” Charles Spearman (1863 – 1945) cho rằng TD của con người bắt nguồn từ một chức năng duy nhất gọi là trí tuệ, ông còn nói rằng: “Tư duy được hình thành từ rất nhiều chức năng nhỏ hơn như chú ý, quan sát, phân biệt, nhớ, đánh giá” [104], [105] Alfred Brinet (1857 – 1911) cho rằng có thể phát triển TD của một đứa tr ngay cả khi nó không có khả năng bẩm sinh ng đã thực hiện các thí nghiệm và coi đây là công cụ để nhận biết những đứa tr kém thông minh và tìm ra những phương pháp thích hợp để dạy chúng (dẫn theo [103]) Theo tác giả Hans Eysenck trí tuệ con người là kết quả của

80 do di truyền, 20 do môi trường và giáo dục Anther Jensen cũng tin rằng kém thông minh chủ yếu do gen di truyền và những người kém thông minh chỉ có thể phát triển trí tuệ ở một chừng mực nhất định nào đó [95] Như vậy, các nghiên cứu trên đã nhấn mạnh tính di truyền hay khả năng TD mà coi nh sự tác động của môi trường đến sự phát triển trí tuệ con người

Ngược lại, nhiều nhà tâm lí học khác đưa ra những quan điểm đối lập, không

đề cao yếu tố di truyền mà đã nhấn mạnh sự tác động của môi trường đến sự phát triển năng lực tư duy (NLTD) của con người Theo L.Vygotsky (1897 – 1934) – nhà tâm lí học người Nga, “Trí tuệ là năng lực có tính động chứ không phải tĩnh lực” và tất cả các quá trình tâm lí đều là kết quả của việc trao đổi văn hoá và xã hội TD của một đứa tr phát triển chủ yếu thông qua các hoạt động trong xã hội, đặc biệt là trong sự giao lưu giữa người lớn và tr em Vygotsky khẳng định “các chức năng tư duy sơ đẳng như bản chất khéo léo là một phần của di truyền, nó sẽ được nền văn hoá và giáo dục biến thành những chức năng cao hơn, trí tuệ hơn như khả năng viết, thuyết trình Như vậy, khả năng trí tuệ của con người được bắt nguồn từ gen di truyền và được phát triển thông qua hoạt động xã hội, giáo dục, gia đình và môi trường văn hoá [108]

+ Hội đồng quốc tế về giáo dục thế kỉ XXI của UNESCO (United Nations

Educational Scientific and Cultural Organization) đã nêu 4 mục tiêu làm nền tảng

cho giáo dục là: Học để biết; học để làm; học để chung sống và học làm người để tự khẳng định mình Năm 1999 tại Chiba (Nhật bản), trong diễn đàn “Phát triển nguồn

nhân lực hướng tới thế kỉ XXI” của APEC (Asia-Pacific Economic Cooperation ) đã khuyến nghị phải nêu thêm mục tiêu thứ 5 đó là “Học để biết cách học” Trong các

báo cáo UNESCO đã nhấn mạnh: đ thích ng đ ợc với nh ng iến chuy n nh nh

ch ng củ x hội hiện đ i, m i ng ời cần phải h c tập suốt đời M i cá nhân thu nhận và tích lu tri th c, k năng, thái độ và trải nghiệm trong cuộc sống củ mình

Trên cơ sở của những phân tích đó, cần phải rèn luyện cho bản thân các thành tố cơ bản của năng lực (NL) để học tập suốt đời: NL tự học, NLTD, NL hợp tác phát hiện

và giải quyết vấn đề Trong các hội nghị giáo dục quốc tế, tập trung chủ yếu vào nội dung đổi mới Phương pháp dạy học (PPDH), trong đó nhấn mạnh đổi mới theo hướng phát huy tính tích cực của học sinh (HS), KN và NL hoạt động trí tuệ… [112]

- Phát hiện, bồi dưỡng, phát triển trí tuệ và con đường hình thành biện pháp trí tuệ trong quá trình lĩnh hội kiến thức được thể hiện nhiều trong các công trình nghiên cứu Qua phân tích, tổng hợp, chúng tôi nhận thấy các nghiên cứu liên quan đến việc phát triển NLTD trong dạy học (DH) gồm các hướng sau:

M Alêcxeep trong báo cao “Phát triển tư duy học sinh” đã chỉ ra các đặc trưng của TDLG, lợi ích cũng như những yêu cầu đối với việc rèn luyện TDLG cho HS [1]

Vào khoảng thập niên 60 – 70 của thế k XX khi lý thuyết hoạt động của A.N Lêônchiev ra đời, đã có hàng loạt các công trình nghiên cứu về NL và NLTD được công bố ở các mức độ sâu và rộng, đặc biệt nhấn mạnh đến điều kiện hình thành chúng N.A.Menchinxcaia và D.I.Bagoiavlenxki [46] cho rằng, học là một quá trình gồm hai mặt, đó là tích lu kiến thức và nắm vững các KN vận dụng chúng Như vậy, trong điều kiện DH hợp lý cả hai quá trình đó đều tiến bộ như nhau, nhưng nếu khi tổ chức hoạt động dạy và học không đúng đắn có thể xảy ra sự lạc hậu của quá trình này so với quá trình kia như: nặng về tích lu kiến thức nh về nắm các KN vận dụng chúng, trong khi đó mặt thứ hai gắn chặt với TD Các tác giả

cho rằng, trong quá trình học nếu người học không điều khiển được quá trình TD thì việc lĩnh hội kiến thức và vận dụng kiến thức của họ sẽ gặp nhiều khó khăn Vậy để đảm bảo sự điều khiển chủ động, các tác giả đã đưa ra hai hình thức tác động:

Thứ nhất: tác động lên bản thân quá trình lĩnh hội

Thứ hai: tác động lên thái độ của họ đối với tài liệu học tập, lên những KN,

kĩ xảo trí tuệ đã được hình thành ở họ [102]

Điều có ý nghĩa trong nghiên cứu của N.A.Menchinxcaia và D.I.Bagoiavlenxki

là hình thành các KN, NL sử dụng có hiệu quả các biện pháp TD trong quá trình dạy và học Trong số các biện pháp trí tuệ, các tác giả nhấn mạnh tầm quan trọng của phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát hoá và trừu tượng hoá E.N Kabanôva-Mellerơ gắn việc phát triển trí tuệ với việc hình các biện pháp “rộng” [35] Theo tác giả, đầu tiên

HS nắm các biện pháp đó trong phạm vi các môn học khác nhau của phổ thông, sau

đó khái quát và tổng hợp chúng lại và cuối cùng độc lập chuyển hoá chúng sang một dạng hoạt động học tập khác và sang hoạt động thực tế ngoài học tập Như vậy, nhà trường phổ thông trang bị cho HS không chỉ một hệ thống kiến thức mà còn một hệ thống các biện pháp hoạt động học tập Tác giả nhấn mạnh rằng các biện pháp hoạt động trí tuệ (phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát hoá – trừu tượng hóa, hệ thống hoá) và các biện pháp hoạt động học tập có thể nằm trong các mối quan hệ khác nhau: đằng sau một biện pháp hoạt động học tập có thể ẩn náu một loạt các biện pháp trí tuệ, nhưng trong một số trường hợp các biện pháp này hay biện pháp khác có sự trùng hợp và có cùng một tên gọi Việc hình thành biện pháp có thể được thực hiện theo nhiều cách khác nhau: có thể đưa cho HS dưới dạng cho s n hoặc dần dần làm cho HS hiểu được biện pháp, tiếp theo giai đoạn thứ hai phải dạy HS chuyển hoá bên cạnh cung cấp cho HS những cách thức cho s n, giáo viên (GV) cần phải tổ chức hoạt động học tập cho HS sao cho nó vừa mang tính nghiên cứu, vừa có vai trò kích thích sự tìm tòi độc lập ở HS Việc hình thành các KN nhận thức như là cơ sở của tính độc lập của HS được F.Brunơ (1960) đề cập đến trong tác phẩm “Hình thành các hoạt động trí tuệ ở HS” Trong khi xác định những điều kiện để tiến hành có kết quả phương pháp tìm tòi khám phá, tác giả đã nêu điều kiện đầu tiên là GV phải biết vận dụng phương pháp nào phù hợp với NL, hứng thú và nhu cầu của tr [9]

Trong các nghiên cứu của V.V Đa-vư-đôv (2000) đã nhấn mạnh sự cần thiết hình thành TD sáng tạo của HS trên cơ sở khái quát hoá nội dung [12]

Những năm gần đây, các nhà giáo dục học quan tâm và mong muốn có chương trình dạy kĩ năng TD cho HS Kharlamop (1978) cho rằng: GV cần biết logic của hoạt động nhận thức của HS nhằm giải quyết những vấn đề nảy sinh, tác giả nêu

8 biện pháp tạo tình huống có vấn đề và tổ chức nhận thức của HS, tạo sự phát triển

TD logic của HS, trang bị cho các em những biện pháp và thủ thuật lĩnh hội kiến thức [36] Nhiều nhà giáo dục thấm nhuần quan điểm “Không có giải pháp nào là đơn giản, chỉ có cách lựa chọn thông minh” Điều đó nói lên sự cần thiết phải làm cho người học trở thành những người biết TD độc lập, biết tự giải quyết mọi vấn đề [107]

N Perkins – Đại học Harvard, trong các bài “Quan điểm tích hợp trong việc dạy KN nhận thức” và “Dạy tư duy thông qua nội dung” đã nêu quan điểm: tri thức như một sự kiến tạo được vận dụng tích cực trong DH Các bước dạy TD được xây dựng theo cách đặt câu hỏi kiến tạo Các lập luận giải thích và đánh giá tập trung vào TD có phê phán Để thu hút người học vào việc kiến tạo tri thức, họ phải được phát huy tính tích cực cao độ Họ phải được yêu cầu phân tích, giải thích, nêu giả thuyết, khái quát hoá, đánh giá các kết luận (dẫn theo [6])

Trong tác phẩm Thế giới ph ng, Thomas L.Friedman (2006) đã nhấn mạnh phương pháp học: “kĩ năng đầu tiên và quan trọng nhất mà bạn cần có trong thế giới

ph ng là kĩ năng “h c ph ơng pháp h c” – nghĩa là thường xuyên tiếp thu và học

những phương pháp mới để làm những công việc cũ hay để làm công việc mới…Bởi những kiến thức bạn có ngày hôm nay sẽ nhanh chóng trở nên lỗi thời hơn bạn tưởng nhiều [63]

Về vấn đề hình thành các biện pháp hoạt động TD trong DH nói chung, DH Sinh học (SH) nói riêng, các nghiên cứu thống nhất cho rằng: nếu chất lượng bộ môn thấp là do GV không nắm chắc các biện pháp phân tích, so sánh, khái quát hoá

Vì vậy, với mỗi thao tác logic các tác giả đều vạch ra một hệ thống các biện pháp, phương pháp tạo điều kiện phát triển TD cho HS

Trên đây, chúng tôi đã tổng quan luận điểm của các tác giả trên thế giới nghiên cứu về TD và phát triển kĩ năng TD của HS Vấn đề TD đã được các nhà

triết học, tâm lí học đề cập, các nhà giáo dục học lại tập trung đi sâu nghiên cứu về đổi mới PPDH, nhằm phát huy tính tích cực của HS, rèn kĩ năng TD, phương pháp

tự học của HS Những nghiên cứu về con đường hình thành biện pháp trí tuệ, kĩ năng TD của các tác giả đều nhấn mạnh đến vai trò của GV trong việc tổ chức hoạt động nhận thức của HS; dạy các thao tác trí tuệ thông qua nội dung, thông qua các câu hỏi kiến tạo; dạy các biện pháp TD; hướng dẫn thảo luận thường xuyên và DH giải quyết vấn đề TD có thể rèn luyện và phát triển thông qua quá trình DH, các hoạt động trí tuệ khác nhau TD của con người không chỉ do di truyền mà còn chịu ảnh hưởng khá nhiều vào môi trường giáo dục, học tập Đây chính là cơ sở cho các nghiên cứu về TD và phát triển TD của các nhà giáo dục học, cũng như mục tiêu nghiên cứu của đề tài

1 1 1 2 Việt N m

Nghiên cứu về TD và TDLG ở Việt Nam đa phần được thể hiện đồng thời với vấn đề đổi mới PPDH theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS Tác giả Hoàng Chúng trong tác phẩm “Một số vấn đề logic trong dạy toán” đã phân tích mối liên hệ giữa TDLG với NL học tập của HS lớp 4-5 [10]

Hà Sĩ Hồ, Đỗ Đình Hoan, Đỗ Trung Hiếu trong “Phương pháp dạy toán” đã nhấn mạnh tầm quan trọng của các thao tác TD như: phân tích và tổng hợp, trừu tượng hoá và khái quát hoá đối với TDLG Đó là những thao tác cơ bản, có mặt trong mọi quá trình nhận thức [33] Theo Nguyễn Bá Kim, TD không thể tách rời ngôn ngữ, nó phải diễn ra và hoàn thiện trong sự trau dồi bằng ngôn ngữ của con người và ngược lại, ngôn ngữ được hình thành nhờ TD [38]

Bàn về bản chất, cấu trúc và vai trò của TD hướng tới việc làm sâu sắc thêm lí luận nhận thức và làm cơ sở lí luận cho việc nâng cao NLTD cho người học, đã được

nhiều công trình, nhiều bài viết đề cập đến Theo Nguyễn Ngọc Long: “năng lực t

duy là t ng hợp nh ng phẩm chất trí tuệ, đáp ng y u cầu nhận th c thế giới và đảm

ảo cho hành động sáng t o củ con ng ời”, NL đó “đ ợc i u hiện ở khuynh h ớng nhận th c và hành động, ở kết quả x lí th ng tin và nhất là kết quả hành động

Ph ơng pháp tiếp cận vấn đ khác nh u chính là i u hiện trình độ khác nh u củ

năng lực t uy” [42], vấn đề trung tâm, bản chất của NLTD là tổng hợp các phẩm

chất trí tuệ và trên cơ sở các phẩm chất trí tuệ mới có nhận thức và hành động sáng tạo của con người

Tác giả Hoàng Thúc Lân, NLTD là khái niệm nắm bắt và vận dụng những tri thức vào cuộc sống của con người, là NL phản ánh bằng liên tưởng, phát hiện

và xử lí thông tin trong những tình huống, những hoàn cảnh cụ thể NLTD không đơn giản chỉ dựa vào những NL sinh lí, thần kinh của bộ não mà nó còn thể hiện trên hai lĩnh vực nhận thức và vận dụng những tri thức vào thực tiễn Tức là chủ thể vừa biết khái quát hoá những tri thức đồng thời vừa phải cụ thể hoá thành mục tiêu, phương hướng, giải pháp cụ thể để xử lí tốt những tình huống thực tế Các phương pháp và hình thức của TD tạo thành cơ chế vận hành trong hoạt động nhận thức và cũng là công cụ, phương thức để thực hiện NLTD NLTD có vai trò quan trọng trong quá trình nhận thức thế giới của con người, một mặt nó giúp chủ thể

TD, huy động, sử dụng thành thạo toàn bộ trí lực để nhận thức bản chất, phương thức tồn tại của sự vật Mặt khác, nó cụ thể hoá nhận thức đó để chỉ đạo hành động thực tiễn của con người [40, tr.18]

Tác giả Dương Minh Đức quan niệm: “năng lực t uy là khả năng s ng

một cách thành th o, nhuần nhuyễn cả nội ung lẫn ph ơng pháp t uy đ phát hiện vấn đ và xây ựng đ ợc nh ng ph ơng án tối u đ giải quyết vấn đ đ ”

[23, Tr.17,] Theo đó, có thể coi khái niệm NLTD bao gồm NL lựa chọn, sắp xếp, kết hợp các phương pháp và hình thức TD cũng như khái niệm sử dụng thành thạo

cả nội dung và phương pháp TD trong quá trình TD thể hiện qua các khái niệm, phán đoán và suy luận

Gần đây, vấn đề rèn luyện phát triển NLTD nói chung và NLTD logic nói riêng cũng được nghiên cứu và quan tâm chú ý Nghiên cứu của Phạm Hoàng Gia, trong tài liệu “Bản chất của trí thông minh và cơ sở lí luận của đường lối lĩnh hội khái niệm” đã khẳng định: Hiện trạng DH của chúng ta là lối “dạy nhớ” thụ động, giáo điều, chỉ làm cho đa số HS nắm khái niệm một cách hình thức, rập khuôn, ít khả năng vận dụng và phát triển trí thông minh” [25]

Một số nghiên cứu về PPDH SH, Toán học, Vật lí học, Tâm lí học….đã bàn

về KN và hình thành kĩ năng tư duy (KNTD) trong DH, theo nghiên cứu của tác giả Đồng Ngọc Toàn đã so sánh TD kinh nghiệm với TD lí luận, phân tích mối quan hệ giữa hình thành khái niệm với phát triển TD và chỉ ra mối quan hệ của việc hình thành khái niệm trên quan điểm logic hình thức với sự phát triển TD kinh nghiệm của HS; hình thành khái niệm trên quan điểm logic biện chứng với sự phát triển lí luận của HS, tác giả đã sử dụng test Raven [113] để đánh giá sự hình thành và phát triển TD lí luận [66] Tác giả Nguyễn Văn Thuận đã nghiên cứu và đề xuất các biện pháp DH để rèn NLTD cho HS [65], Theo Hồ Ngọc Đại cho rằng khoa học càng hiện đại thì càng gần chân lí, càng đơn giản hơn, nếu HS biết “cách” chiếm lĩnh được khái niệm khoa học hiện đại thì càng hình thành và phát triển TD của HS chắc chắn và được bảo đảm tối ưu [17], [18]

Một số tác giả khác lại đi sâu nghiên cứu về thao tác logic, như tác giả Đinh Quang Báo trong nghiên cứu phát triển hoạt động nhận thức của HS trong các bài

SH ở nhà trường phổ thông Việt Nam đã nhấn mạnh biện pháp DH có hiệu quả trong việc phát triển hoạt động nhận thức của HS là sử dụng câu hỏi, bài tập kích thích TD độc lập của HS [2]

Các tác giả Phạm Văn Hoàn, Trần Thúc Trình, Phạm Gia Cốc cho rằng: Đồng thời với việc trau dồi kiến thức, kĩ năng tính toán cơ bản cho HS, môn toán còn giúp HS phương pháp suy luận, phương pháp suy nghĩ, phương pháp giải quyết vấn đề để phát triển TDLG [27]

Còn có rất nhiều công trình của các tác giả nghiên cứu về phát triển NLTD và TDLG, rèn luyện phát triển NLTD cho HS trong DH dưới nhiều góc độ tiếp cận khoa học giáo dục khác nhau cũng đã khẳng định sự cần thiết của phát triển NLTD và TDLG trong DH [34] Cách đánh giá về định lượng và định tính phát triển TD của

HS cũng được các tác giả nghiên cứu và đề xuất, đưa ra cách đánh giá thông qua khả năng nắm vững tri thức, kĩ năng, kĩ xảo thực hiện các nhiệm vụ học tập theo các thứ bậc từ thấp đến cao [26], [13]

Đã có một số ít công trình đề cập đến việc rèn luyện các thao tác TDLG, tuy nhiên, các nghiên cứu đó vẫn còn ở giai đoạn “gợi mở”, “khái quát” Trong DH SH, một số công trình đã đề cập đến phương pháp, biện pháp DH các kiến thức SH như:

sử dụng câu hỏi trắc nghiệm khách quan, xây dựng và sử dụng tình huống hợp lí, DH giải quyết vấn đề Có thể nói, hiện tại chưa có một công trình nào nghiên cứu có tính

hệ thống, bài bản về vấn đề phát triển NLTD logic cho HS bằng bài tập toán (BTT) trong DH “Tính quy luật của hiện tượng di truyền”, SH 12- THPT

1.1.2 T ng quan các nghi n cứu về s d ng bài tập toán trong d y học sinh học

1 1 2 1 Tr n thế giới

Trên thế giới, dạy – học bằng bài tập (BT) đã được quan tâm và nghiên cứu

từ rất lâu Ở các nước như: Pháp, M ,…đã xuất hiện nhiều tài liệu về lí luận DH theo hướng khuyến khích tăng cường sử dụng BT để rèn luyện và phát huy tính chủ động, tích cực của HS Ở một số nước Đông Âu, đặc biệt như ở Liên Xô (cũ), đã có nhiều tài liệu đề cập đến mục đích, nội dung và phương pháp thiết kế, sử dụng cũng như vai trò của BT trong DH, như: Abramova, P.B.Gophman, Kadosnhicov, Laixeva O.Karlinxki 1975, 1979, Socolovskaia 1971 [109]; [110]; [111] Hệ thống các BT mà các tác giả thiết kế đã góp phần cải tiến phương pháp DH, phát huy tính chủ động, tích cực trong các hoạt động nhận thức ở HS Tuy nhiên, những vấn đề về

cơ sở lí luận dạy – học bằng BT, phân loại BT làm định hướng cho việc xác định phương pháp sử dụng chưa được quan tâm thỏa đáng, nên giá trị đích thực của BT trong dạy – học, phần nào đã bị hạn chế

Ra đi từ những khó khăn gặp phải của sinh viên sư phạm và GV trong khi soạn bài lên lớp, thiết kế các hoạt động nhận thức cho HS, các tác giả trên đã xác

định và lựa chọn hướng nghiên cứu “Xây dựng và sử dụng ài tập ph ơng pháp”

Mục đích của hướng nghiên cứu này là xác định hệ thống các dạng BT cho phép hình thành kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo về phương pháp DH trong quá trình điều khiển

hoạt động nhận thức ở HS phổ thông ài tập ph ơng pháp là một dạng BT rèn

luyện kĩ năng xây dựng và sử dụng BT cho sinh viên và GV trong quá trình tổ chức dạy – học, đây là một trong những định hướng tốt giúp cho GV có cơ sở xác định quy trình xây dựng và sử dụng BT trong giảng dạy của mình

Trong DH SH, môn di truyền học ra đời muộn, từ sau kết quả nghiên cứu của Menđel, các BT di truyền mới được thiết lập, trước hết là để nghiên cứu các quy

luât di truyền và biến đổi của sinh giới, sau đó là phục vụ cho công tác DH Lĩnh vực di truyền là mũi nhọn của SH, thường chỉ đề cập chủ yếu đến những nghiên cứu

về lí thuyết và thực nghiệm Về sau, các môn khoa học chính xác như Toán học được xâm nhập vào lĩnh vực SH ngày càng sâu Vì vậy, người ta đã mô hình hóa ngày càng nhiều nội dung SH bằng các biểu thức toán học gọn nh , tạo ra những thông số để khám phá ra những điều bí ẩn nhất của vật chất di truyền và cơ chế truyền đạt của chúng cho thế hệ sau Điều đó đã đưa đến một TD mới là cần thiết phải xây dựng các thiết đồ toán học trong lĩnh vực nghiên cứu SH nói chung, nghiên cứu DTH nói riêng Vấn đề này đã được đưa vào các tài liệu giáo khoa, ngay

ở bậc phổ thông để tập dượt cho thế hệ tr những tiềm năng TD có tính logic cao Trong tài liệu giáo khoa ở phổ thông và đại học, sau mỗi bài, mỗi chương đều có nhiều BT SH nhằm củng cố, hoàn thiện, khắc sâu kiến thức, tập dượt cho HS phương pháp tự lực nghiên cứu Các BT DTH phân tử được ra đời từ những năm

1971 ở nhiều nước trên thế giới, tiếp đó là các BT về cơ sở tế bào của tính di truyền

Một số trường phổ thông ở Pháp, Bỉ, Hà Lan, có nhiều GV SH đã sử dụng

BT vào một số khâu của quá trình DH rất hiệu quả, gây được những hứng thú cũng như phát triển NLTD của HS Tại nhiều nước Châu Âu, trong các đề thi HS giỏi có nội dung vận dụng kiến thức lí thuyết để giải các BT SH BT không chỉ được sử dụng trong các môn học tự nhiên mà cũng được thiết kế và sử dụng dạy các môn xã hội như lịch sử, địa lý

Như vậy, có thể khẳng định, BT đã và đang được rất nhiều nhà giáo dục học trên thế giới quan tâm, nghiên cứu và sử dụng nó như một công cụ để tổ chức các hoạt động trong các khâu của quá trình DH, nhằm truyền tải kiến thức Tiếc rằng, việc nghiên cứu lí luận về vai trò BT cũng như BTT là phương tiện hữu hiệu để phát triển NLTD logic cho HS, trong DH chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền” còn đang bỏ trống

1.1.2.2 Việt Nam

Nghiên cứu và sử dụng BTT trong DH cho HS nói chung theo hướng tích cực hoá người học còn rất hạn chế Việc nghiên cứu xây dựng và sử dụng BTT trong DH SH còn chủ yếu tập trung ở phần DTH, một số ít ở phần sinh thái học

Tác giả Lê Đình Trung (1994), với nghiên cứu: dạy phần cơ sở vật chất và cơ chế di truyền thông qua hệ thống bài toán nhận thức kết hợp với các BT tự lực sách giáo khoa (SGK) ở các khâu khác nhau trong quá trình DH Tác giả đã đề cập đến nguyên tắc thiết kế, xây dựng và phương pháp sử dụng hệ thống bài toán nhận thức

để dạy phần cơ sở vật chất và cơ chế di truyền [71]; [72]

Vũ Đức Lưu (1994), “ y h c các quy luật i truy n ở trung h c ph th ng

ằng ài toán nhận th c” đã nghiên cứu về dạy các quy luật di truyền thông qua hệ

thống bài toán nhận thức ở các khâu của quá trình DH, nghiên cứu đã cung cấp cho

GV một cách nhìn mới trong hoạt động dạy và tạo điều kiện cho GV linh hoạt hơn trong việc thiết kế và thể hiện bài giảng của mình, thông qua hệ thống bài toán nhận thức mà HS hiểu sâu sắc hơn, bản chất hơn về hiện tượng di truyền của một số tính trạng – phần kiến thức rất khó đối với HS, tác giả cũng đã phần nào đề cập đến vấn

đề phát triển NL phát hiện vấn đề, NLTD cho HS trong quá trình học [43]; [44]

Giáo trình “ ài tập i truy n” của các tác giả Nguyễn Minh Công, Vũ đức

Lưu, Lê Đình Trung [11] và hàng loạt các công trình của các tác giả như: Lê Đình Trung, Đinh Quang Báo (1993), [74]; Lê Đình Trung, Đinh Quang Báo (1992), [73]; Lê Đình Trung, Đặng Hữu Lanh (1994), [76]…không chỉ cung cấp rất nhiều

BT di truyền hay và khó mà còn phân loại BT di truyền thành các dạng cụ thể, logic giúp cho GV, sinh viên Sư phạm cũng như HS phổ thông hiểu sâu sắc kiến thức và

có những kĩ năng giải BT

Đặc biệt quan tâm đến DH theo hướng tích cực hoá người học là GS Trần Bá Hoành, trong rất nhiều công trình ông đã xây dựng và sử dụng BTT nhận thức nhằm phát triển NL nhận thức, NL giải quyết vấn đề và rèn trí thông minh của HS [31]

Luận án Tiến sĩ của Lê Thanh Oai (2003) [49], là công trình nghiên cứu có hệ

thống từ cơ sở lý luận đến thực hiện đề xuất các nguyên tắc về quy trình xây dựng và

sử dụng câu hỏi, BT từ đó định hướng cho GV về phương pháp, KN thiết kế câu hỏi,

BT trong tất cả các khâu của quá trình lên lớp

Để nâng cao chất lượng DH, khâu “soạn bài” đóng vai trò quan trọng, bởi “bài soạn” là tập hợp nhiều KN cơ bản của nghề DH, tác giả Trịnh Đông Thư đã phân tích

và đánh giá rất cao vai trò của BT, coi BT là công cụ hữu hiệu trong phương pháp rèn

KN soạn bài cho sinh viên [64] Trong nghiên cứu của Phan Đức Duy về sử dụng BT

tình huống sư phạm để rèn luyện cho sinh viên KN DH SH, tác giả không chỉ xây dựng một hệ thống lý luận về BT tình huống DH, quy trình sử dụng BT tình huống để đổi mới đào tạo nghiệp vụ trong giảng dạy SH mà còn xây dựng gần 150 BT tình huống sử dụng trong DH SH THPT [15]

Nhằm đáp ứng mục tiêu đổi mới PPDH, lấy người học làm trung tâm, cũng nhận được nhiều quan tâm, tuy nhiên, các nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở việc sử dụng BT như thế nào trong các khâu của quá trình DH, để truyền tải kiến thức DTH

nâng c o hiệu quả y kiến th c SH

- Các đề tài ứng dụng BT, chủ yếu tập trung vào việc sử dụng BT như một phương tiện để cung cấp kiến thức SH cho HS → Chưa có công trình nào nghiên cứu theo hướng sử dụng bài tập toán Sinh học (BTTSH) làm phương tiện DH nhằm phát triển NLTD cho HS

- Theo quan điểm DH ngày nay, bên cạnh trang bị kiến thức cho HS, kiến thức

về môn học, GV và các cấp quản lý giáo dục phải nhận thức rõ vai trò và tầm quan trọng của việc trang bị cho HS phương pháp học tập cũng như DH phát triển NL cho

HS trong đó NLTD logic không thể coi nh , bởi TD là thuộc tính tâm lý của con người

Tóm lại: Nhận thức được: “dạy học – dạy cách tư duy cho HS”, trong nghiên

cứu này, chúng tôi tập trung vào việc xây dựng và sử dụng BTTSH nhằm phát triển NLTD logic cho HS

1.2 Cơ sở lý luận

1.2.1 Lý thuyết về n ng lực tư du logic

1 2 1 1 Năng lực và y h c phát tri n năng lực

*) Các khái niệm v năng lực

Tiếng Anh, “competence” có nghĩa là NL hay khả năng, hoặc còn có nghĩa là thẩm quyền

Từ điển Tiếng Việt [83], “năng lực” được hiểu là “khả năng, điều kiện chủ quan hoặc tự nhiên s n có để thực hiện một hoạt động nào đó” hoặc “là phẩm chất tâm lí và sinh lí tạo cho con người có khả năng hoàn thành một hoạt động nào đó với chất lượng cao” khi đề cập tới NL con người

Từ điển Bách khoa Việt Nam tập III, [78, Tr.41]: Năng lực là đặc điểm của

cá nhân thể hiện mức độ thông thạo, nghĩa là có thể thực hiện một cách thành thục

và chắc chắn một số dạng hoạt động nào đó

Tâm lí học: Năng lực là tổ hợp những thuộc tính độc đáo của cá nhân phù hợp với những yêu cầu đặc trưng của một hoạt động nhất định nhằm đảm bảo cho hoạt động có kết quả tốt A.A.Xmiecnov, trong luận thuyết về nhận thức và các nghiên cứu của mình [86], đã xem xét một cách khái quát: “Những thuộc tính tâm lí nào của cá nhân là điều kiện để hoàn thành tốt những loại hoạt động nhất định gọi là năng lực”

Theo cách hiểu thông thường, NL là sự kết hợp của TD, KN và thái độ có s n hoặc ở dạng tiềm năng có thể học hỏi được của một cá nhân hoặc tổ chức để thực hiện thành công nhiệm vụ [92] Hay nói một cách khác NL là “khả năng vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng, thái độ và sự đam mê để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống đa dạng của cuộc sống” [106]

Bernd Meier và Nguyễn Cường (2012), NL là khả năng thực hiện có trách nhiệm và hiệu quả các hành động, giải quyết các nhiệm vụ, vấn đề trong những tình huống khác nhau thuộc các lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội hay cá nhân trên cơ sở hiểu biết, k năng, k xảo và kinh nghiệm cũng như s n sàng hành động [5]

Khái niệm NL được Gerard và Roegiers, [93] xác định: “Năng lực là tích

hợp nh ng kĩ năng cho phép nhận iết một tình huống và đáp ng với tình huống đ

t ơng đ i thích hợp và một cách tự nhi n” qua định nghĩa trên của Gerard và

Roegiers thì thực chất NL là một khái niệm tích hợp ở chỗ nó bao hàm cả những nội dung, những hoạt động cần thực hiện và những tình huống trong đó diễn ra các hoạt

động Và định nghĩa của De Ketele [91], như sau: “Năng lực là một tập hợp trật tự

các kĩ năng (các ho t động) tác động n n các nội ung trong một lo i tình huống

cho tr ớc đ giải quyết các vấn đ o tình huống này đặt r ” Định nghĩa này cũng

gần với định nghĩa của Gerard và Roegiers, tuy nhiên, trong định nghĩa đó, ông đã nêu bật được ba thành phần của NL, đó là: nội dung, kĩ năng và tình huống Tuy nhiên, NL không phải là một phép cộng đơn giản mà là sự tương tác lẫn nhau giữa các thành phần làm thành một hệ thống, một cấu trúc nhất định Như vậy, trong quá trình DH, việc xác định được thành phần của NL và sự tương tác của các thành phần đó là cơ sở để các nhà giáo dục học thiết kế các tình huống với các nội dung phong phú, giúp HS vận dụng sáng tạo các KN nhằm phát triển NL cho họ

Theo tác giả Nguyễn Công Khanh (2013), NL của HS phổ thông là khả năng làm chủ những hệ thống kiến thức, kĩ năng, thái độ … phù hợp với lứa tuổi

và vận hành (kết nối) chúng một cách hợp lý vào thực hiện thành công nhiệm vụ học tập hoặc giải quyết hiệu quả vấn đề đặt ra cho chính các em trong cuộc sống Như vậy, Nguyễn Công Khanh đã tiếp cận khái niệm NL dưới góc độ giáo dục học hơn là dưới góc độ tâm lý học [37]

Trần Khánh Đức, trong “Nghiên cứu nhu cầu và xây dựng mô hình đào tạo theo năng lực trong lĩnh vực giáo dục” đã nêu rõ NL là “khả năng tiếp nhận và vận dụng tổng hợp, có hiệu quả mọi tiềm năng của con người (tri thức, kĩ năng, thái

độ, thể lực, niềm tin…) để thực hiện công việc hoặc đối phó với một tình huống, trạng thái nào đó trong cuộc sống và lao động nghề nghiệp” [24]

Nguyễn Anh Tuấn đã nêu một cách khái quát rằng NL là một thuộc tính tâm lí phức hợp, là điểm hội tụ của nhiều yếu tố như tri thức, kĩ năng, kĩ xảo, kinh nghiệm, sự s n sàng hành động và trách nhiệm [68]

Theo tác giả Đinh Quang Báo (2012) [3], dù NL được định nghĩa ở dưới góc độ

nào thì nó cũng thể hiện những đặc điểm chung, cơ bản sau đây:

+ Nói đến NL là đề cập tới xu thế đạt được một kết quả nào đó của một công việc cụ thể, do một con người cụ thể thực hiện (NL học tập, NLTD, NL tự quản lý bản thân, …) Do đó, không tồn tại NL chung chung

+ Nói đến NL là nói đến sự tác động của một cá nhân cụ thể tới một đối tượng cụ thể (kiến thức, quan hệ xã hội, …) để có một sản phẩm nhất định Do đó,

có thể dựa vào đó để phân biệt người này với người khác

+ NL là một yếu tố cấu thành trong một hoạt động cụ thể NL chỉ tồn tại trong quá trình vận động, phát triển của một hoạt động cụ thể Vì vậy, NL vừa là mục tiêu, vừa là kết quả hoạt động, nó là điều kiện của hoạt động nhưng cũng phát triển trong chính hoạt động đó

Như vậy, cho dù là khó định nghĩa NL một cách chính xác nhất nhưng các nhà nghiên cứu của Việt Nam và thế giới đã có cách hiểu tương tự nhau về vấn đề này Tựu chung lại, chúng tôi thấy định nghĩa của X Roegier là gần với chương

trình phổ thông và hướng nghiên cứu của đề tài luận án hơn, đó là: “N ng lực là

tích hợp các kĩ n ng tác động một cách tự nhi n l n các nội dung trong một lo t các tình huống cho trước đ giải qu ết những vấn đề do những tình huống nà đặt ra” [87, tr.91]

*) Cấu trúc củ năng lực

Trong chương trình DH hiện nay của các nước thuộc khối OECD

(Organization for Economic Co-operation and Development ), NL được phân thành

2 nhóm chính: NL chung và NL riêng (hay NL chuyên biệt) [90]

- Năng lực chung là NL cần thiết cho nhiều lĩnh vực hoạt động khác nhau,

chẳng hạn những thuộc tính về thể lực, về trí tuệ (quan sát, trí nhớ, TD, tưởng tượng, ngôn ngữ,…) là những điều kiện cần thiết để giúp cho nhiều lĩnh vực hoạt động có kết quả

NL chung của HS có thể phân thành 2 nhóm:

+ Nhóm NL nhận th c: đó là các NL thuần tâm thần gắn liền với quá trình

TD (quá trình nhận thức) như NL ngôn ngữ; NL tính toán và suy luận logic/ TD trừu tượng; NL giải quyết vấn đề; NL tri giác không gian; NL sáng tạo; NL cảm xúc; NL tương tác; NL ghi nhớ: NL tự học; NL ngoại ngữ; NL công nghệ…và NL nghĩ về cách suy nghĩ – siêu nhận thức Mỗi NL nhận thức trong nhóm NL nhận thức lại gồm các NL cụ thể/ NL thành phần

+ NL phi nhận th c: đó là những NL không thuần tâm thần, mà có sự pha

trộn các phẩm chất nhân cách như: NL vượt khó; NL thích ứng: NL tạo niềm tin tích cực; NL quan sát; NL phát triển bản thân…

NL chung là NL cơ bản, thiết yếu để con người có thể sống và làm việc bình thường trong xã hội NL này được hình thành và phát triển do nhiều môn học, liên quan đến nhiều môn học

- NL ri ng iệt (NL chuyên biệt, chuyên môn) là sự thể hiện độc đáo các

phẩm chất riêng biệt, có tính chuyên môn, nhằm đáp ứng yêu cầu của một lĩnh vực hoạt động chuyên biệt với kết quả cao, chẳng hạn: NL toán học, NL thơ văn, NL thể thể dục, thể thao,…

Hai loại NL chung và NL chuyên biệt luôn bổ sung và hỗ trợ cho nhau

*) y h c phát tri n năng lực

DH phát triển NL là DH hướng tới việc đo lường chính xác kiến thức, kĩ năng và thái độ của người học sau khi kết thúc một chương trình học [94] Nếu DH truyền thống được coi là DH theo nội dung, kiến thức tập trung vào việc tích lũy kiến thức, nhấn mạnh tới các NL nhận thức và vận dụng kiến thức tập trung vào việc thực hành KN chứ không hướng tới việc chứng minh khả năng đạt được, và đánh giá của DH truyền thống cũng tập trung đo lường kiến thức thông qua các bài thi viết và nói [88] thì DH theo NL tập trung vào phát triển các NL cần thiết để HS

có thể thành công trong cuộc sống cũng như trong công việc [89] Các NL thường được tập trung vào phát triển bao gồm NL xử lí thông tin, giải quyết vấn đề, phản biện, NL học tập suốt đời [97] Do đó, đánh giá cũng hướng tới việc đánh giá kiến thức trong việc vận dụng một cách hệ thống vào các NL đạt được cần phải đánh giá thông qua nhiều công cụ và hình thức trong đó có cả quan sát và thực hành trong các tình huống mô phỏng [96] Như vậy, DH nếu chỉ hướng tới việc nắm vững kiến thức là không đủ, bởi kiến thức hôm qua còn mới, hôm nay đã trở thành lạc hậu Khi mục tiêu và hình thái DH chuyển đổi thì PPDH và đánh giá cũng thay đổi theo Các PPDH theo NL đã thay vì giảng dạy nội dung, kiến thức DH phát triển NL cho người học để họ có đủ khả năng làm chủ kiến thức và sử dụng kiến thức giải quyết

có hiệu quả các vấn đề khoa học và đời sống là định hướng cho DH ngày nay

xã hội của con người và bảo đảm phản ánh thực tại một cách gián tiếp, phát hiện những mối liên hệ hợp quy luật của thực tại

Sinh lí học xem TD là một hoạt động của một số hệ thần kinh có ở trung ương thần kinh Hệ thần kinh hoạt động theo nguyên lý: các tế bào thần kinh tiếp nhận kích thích và lại phát ra một kích thích thứ cấp Khi các tế bào thần kinh hoạt động cũng là lúc chúng thực hiện một chức năng nào đó như là: ghi nhớ, phân tích, so sánh, đánh giá, tổng hợp…nghĩa là hệ thần kinh phải TD TD không chỉ gắn với bộ não của từng cá thể người

mà còn gắn với sự tiến hóa của xã hội, trở thành một sản phẩm có tính xã hội trong khi vẫn duy trì được tính cá thể của một con người nhất định

Triết học nghiên cứu TD dưới góc độ lí luận nhận thức, TD được hình thành trong quá trình nhận thức và hoạt động thực tiễn của con người TD và hoạt động thực tiễn của con người có sự gắn bó chặt chẽ và liên hệ biện chứng với nhau, điều đó

đã được Ph.Ănghen chỉ rõ: “Từ tr ớc đến n y kho h c tự nhi n cũng nh triết h c

đ hoàn toàn coi th ờng ảnh h ởng củ ho t động con ng ời với t uy củ h H i môn ấy một mặt chỉ c iết tự nhi n, mặt khác chỉ iết c t t ởng Nh ng chính việc

ng ời t iến đ i tự nhi n, ch kh ng phải một mình giới tự nhi n, với t cách giới tự nhi n, là cơ sở chủ yếu nhất và trực tiếp nhất củ t uy con ng ời và trí tuệ con

ng ời đ phát tri n song song với việc ng ời t h c cách cải iến tự nhi n” [45]

Tâm lí học nghiên cứu diễn biến của quá trình TD, mối quan hệ qua lại cụ thể của TD với các khía cạnh khác nhau của nhận thức TD là hình thức phản ánh tích cực

thực tại khách quan của con người Theo M.N Sacđacôp : “T uy là sự nhận th c

khái quát gián tiếp các sự vật và hiện t ợng củ hiện thực trong nh ng ấu hiệu,

nh ng thuộc tính chung và ản chất củ chúng T uy cũng là sự nhận th c sáng t o

nh ng sự vật, hiện t ợng mới, ri ng rẽ củ hiện thực tr n cơ sở nh ng kiến th c khái quát h đ thu nhận đ ợc” (dẫn theo [14]).

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, chúng tôi chọn hướng tiếp cận theo định

nghĩa từ điển tiếng Việt của Hoàng Phê (2000) “Tư du là giai đo n cao của quá trình

nhận thức, đi sâu vào bản chất và phát hiện ra tính qu luật b ng những hình thức như bi u tượng, khái niệm, pháp đoán và su lí” [53, tr.42]

*) Tư du logic

**) Các khái niệm v t uy logic

- Theo A.V Petrovxki và L.B Itenxơn, TDLG được hiểu là: “Tư duy thay thế các hành động với các sự vật có thật bằng sự vận dụng các khái niệm theo quy tắc của logic học gọi là tư duy logic” [51]; [52]

- Quan điểm của B A Ozahecrh, TDLG là loại TD trong đó yêu cầu chủ thể phải có KN rút ra các hệ quả từ những tiền đề cho trước; KN phân chia những trường hợp riêng biệt và hợp chúng lại; KN dự đoán kết quả cụ thể bằng lý thuyết,

KN tổng quát những kết quả đã thu được Tác giả đã làm nổi bật TDLG đặc trưng bởi KN đưa ra hệ quả từ những tiên đề, KN phân chia những trường hợp riêng biệt

và hợp chúng lại để được đối tượng đang xét; KN khẳng định lý thuyết từ một kết quả cụ thể hoặc tổng quát những kết quả thu được [39]

- Tác giả Vũ Văn Viên (2006) cho rằng TDLG là giai đoạn nhận thức lý tính,

sử dụng các hình thức cơ bản như: khái niệm, phán đoán, suy luận cùng các thao tác logic xác định của chủ thể, nhằm sản xuất các tri thức mới với mục đích phản ánh ngày càng sâu sắc hơn, đầy đủ hơn về hiện thực khách quan [82]

- Còn theo Vương Tấn Đạt [22], TDLG là TD chính xác, theo các quy luật, không phạm phải những sai lầm trong lập luận, biết phát hiện ra những mâu thuẫn, phẩm chất đó của TD có giá trị lớn trong bất kì lĩnh vực hoạt động khoa học và thực tiễn nào TD logic của con người không phải là bẩm sinh, nó phải được hình thành, rèn luyện, củng cố và phát triển thường xuyên

- Tác giả Lê Doãn Tá và cộng sự cho rằng TDLG là TD chính xác, tuân thủ các quy luật và hình thức logic trên cơ sở tiền đề TD chân thực, giúp con người không

phạm phải sai lầm trong lập luận và biết phát hiện ra mâu thuẫn Các quy luật cơ bản của TDLG yêu cầu trong quá trình TD phải giữ vững một cách nghiêm ngặt tính đồng nhất của các tiền đề, từ đó kết luận rút ra mới đúng đắn Nếu trong quá trình lập luận

mà đánh tráo, mà thay đổi nội dung các tiền đề thì không thể nào đi đến kết luận chính xác Các quy luật này có tính chất bắt buộc trong một dạng kết cấu của TD chính xác ở điều kiện phản ánh cái ổn định tương đối mà tất cả mọi người, mọi ngành khoa học đều phải tuân theo

Trong nghiên cứu đề tài luận án, chúng tôi đưa ra khái niệm về tư duy logic

như sau: “Tư du logic là quá trình nhận thức đối tượng, xác định các ếu tố li n

quan đ hình thành và kết nối các tưởng, nh m tìm kiếm giải pháp và hành động phù hợp với ngữ cảnh của đối tượng

**) Các ớc củ quá trình t uy logic

- Theo nhà tâm lí học K.K Platônôp đã tóm tắt các giai đoạn của một quá trình tư duy logic bằng sơ đồ 1.1 dưới đây [54]:

S đồ Các giai đo n tư du logic

Đây chính là logic của TD, số lượng các giai đoạn có thể không cần đầy đủ trong những trường hợp nhất định, nhưng thứ tự các giai đoạn phải tuân thủ theo sơ đồ

trên Các giai đoạn của TD chỉ phản ánh mặt bên ngoài, cấu trúc bên ngoài của TD Về bản chất mỗi giai đoạn của quá trình TD là một quá trình phức tạp, diễn ra trên cơ sở của các thao tác TD để giải quyết vấn đề hay nhiệm vụ đặt ra

Dựa theo quy trình TD của K.K Platônôp, chúng tôi xác định các giai đoạn (các bước) của quá trình TDLG như sau:

ớc 1: Nhận diện về đối tượng cần nghiên cứu/ tìm hiểu

Là những nhận biết sơ bộ, đưa ra một nhận định sơ bộ hay một giả định có giá trị về đối tượng

Ví : Đối tượng nghiên cứu/ tìm hiểu là một bài tập toán

Bước đầu người học nhận diện bằng cách đưa ra nhận định: đây là một BTT

về quy luật di truyền; đây là một bài toán thuận, dự kiện của bài toán còn tiềm ẩn, cần phải biến đổi…

Sau đó, người học đề xuất một vài giả định về vai trò của đối tượng như: giải BTT này sẽ hiểu bản chất quy luật di truyền chi phối phép lai; hiểu được đặc điểm của một bài toán thuận…

ớc 2: Tự đặt câu hỏi, câu trả lời liên quan đến đối tượng nghiên cứu/ tìm hiểu

Là đưa ra các câu hỏi, những thắc mắc liên quan trực tiếp hoặc gián tiếp đến đối tượng và dự kiến các câu trả lời… nghĩa là xuất hiện các liên tưởng

Ví : Đối với BTT, người học có thể đưa ra các câu hỏi như: tìm kiểu gen

của cặp bố, m đem lai bằng cách nào? Dựa vào tỉ lệ kiểu hình của con lai có xác định được kiểu gen của bố, m không?

ớc 3: Hình thành, kết nối các ý tưởng

Từ các câu hỏi, thắc mắc đã được đưa ra, người học nhóm các câu hỏi đơn l thành các câu hỏi lớn rồi đề xuất các phương án giải quyết, biện pháp thực hiện Đưa ra các giả định cho các phương án đề xuất

Ví : Nếu giải quyết theo phương án 1 thì kết quả có thể sẽ là A… hoặc

ngược lại kết quả là A thì sẽ phải thực hiện theo phương án 1…

ớc 4: Tìm kiếm giải pháp và hành động

Từ các giả định về các phương án/ biện pháp giải quyết, chủ thể chọn ra một cách thực hiện được cho là khả thi nhất hoặc sẽ cho kết quả tốt nhất Đồng thời chủ

thể cũng lý giải tại sao các phương án còn lại không khả thi, không hiệu quả…Sau

đó, hành động theo giải pháp đã lựa chọn

Ví : Phương án 1 được lựa chọn vì dễ thực hiện, vì logic hơn…còn phương

án 2 sẽ phải sử dụng nhiều bước trung gian, sai số lớn hơn…

ớc 5: Phân tích, đánh giá và rút kinh nghiệm

Từ các kết quả thu được sau khi thực hiện giải pháp lựa chọn, người học phân tích kết quả, đánh giá mức độ đạt được của giải pháp Suy ngẫm lại quá trình nghiên cứu/ tìm hiểu đối tượng, quá trình thực hiện giải pháp, rút ra những kinh nghiệm và kết luận, khái quát thành quy trình để vận dụng giải quyết các đối tượng tương tự

Ví : Sử dụng phương án 1 để nghiên cứu/ tìm hiểu đối tượng dạng này là

phù hợp, logic và chính xác cao, quá trình thực hiện đơn giản…Và để nghiên cứu/tìm hiểu những đối tượng dạng này, ta phải thực hiện theo quy trình gồm 5 bước: bước 1…; bước 2…; bước 3…; bước 4…; bước 5…

**) Các th o tác t uy logic:

Theo tác giả Nguyễn Thị M Lộc, Nguyễn Quang Uẩn [41]; [80] TDLG được xác định bởi các KN sau:

- Phân tích: là sự phân chia trong TD đối tượng hay hiện tượng thành những

yếu tố hợp thành, các dấu hiệu, các đặc tính riêng biệt của đối tượng hay hiện tượng

đó thành những yếu tố nhỏ hơn hoặc những mối quan hệ giữa toàn thể và bộ phận,

quan hệ giống, loài [7]

Xuất phát từ một góc độ phân tích là hoạt động TD đi sâu vào bản chất thuộc tính của từng bộ phận từ đó đi tới giả thiết và kết luận khoa học Nhờ vậy, việc nhận thức các sự vật, hiện tượng mới trở nên đầy đủ, trọn v n và sâu sắc Rèn luyện KN phân tích là hình thành cho HS thói quen tìm hiểu sự vật hiện tượng có chiều sâu

- Tổng hợp: là hoạt động TD logic dùng trí óc để hợp nhất các thành phần, kết

hợp các bộ phận, các yếu tố đã được phân tích để nhận thức, để hiểu sự vật, hiện tượng trong một chỉnh thể Để nhận thức đầy đủ sự vật, hiện tượng, con người thường bắt đầu xem xét từ một tổng thể toàn v n, nghĩa là tổng hợp sơ bộ, sau đó mới phân tích từng yếu tố, cuối cùng tổng hợp cao hơn, đầy đủ hơn Trong DH việc rèn KN tổng hợp là

nhằm giúp HS sắp xếp những số liệu, những sự kiện lộn xộn, rời rạc và đa dạng mà các

em thu thập được qua nghiên cứu lý luận và khảo sát thực tiễn thành những sự vật, những hiện tượng, những quá trình hoàn chỉnh và thống nhất

Kết quả của quá trình nhận thức là hoạt động cân đối và mật thiết, không thể tách rời giữa phân tích và tổng hợp Hay nói cách khác, phân tích và tổng hợp là hai mặt của một quá trình TD thống nhất có sự liên hệ mật thiết với nhau

- So sánh: là quá trình chia tách riêng các đối tượng, đặt chúng song song,

nghiên cứu kĩ chúng, trên cơ sở dấu hiệu đặc trưng đã biết của sự vật, hiện tượng, tìm

ra dấu hiệu tượng tự với nó ở sự vật, hiện tượng khác Nói cách khác, so sánh thực ra

là phân tích song song hai đối tượng, hai vấn đề trên cơ sở giống nhau và khác nhau giữa chúng, tức là ta đem sự vật này ra đặt sóng đôi với sự vật khác, đối chiếu chúng với nhau, phân tích kĩ từng sự vật, khám phá chúng, dùng trí óc để tìm hiểu các sự vật, hiện tượng đem so sánh có điểm chung nào đấy về thuộc tính bên ngoài hay bản chất bên trong Tuỳ theo mục đích và đối tượng mà phương pháp so sánh có thể nặng

về sự giống nhau hay sự khác nhau; ví dụ muốn so sánh sự khác nhau chủ yếu dùng

trong phân tích, còn so sánh điểm giống nhau chủ yếu dùng trong tổng hợp

Nh vậy, so sánh là một thao tác của hoạt động TD logic nhằm giúp con

người tìm ra những điểm tương đồng và khác biệt khi đưa đối tượng này ra đối chiếu với đối tượng khác dựa trên một tiêu chí nào đó, từ đó nhận thức sâu sắc

và làm nổi bật đối tượng

- Trừu tƣợng hoá - khái quát hoá:

+ Trừu t ợng hoá: dùng trí óc để gạt bỏ những yếu tố, những thuộc tính,

những liên hệ thứ yếu, không cần thiết của sự vật, hiện tượng và chỉ giữ lại những yếu tố cần thiết cho TD

+ Khái quát hoá: dùng trí óc để hợp nhất nhiều đối tượng khác nhau thành

một nhóm, một loại theo những thuộc tính, những quan hệ chung nhất, bản chất nhất Muốn vạch ra những dấu hiệu bản chất thì phải có sự phân tích – tổng hợp sâu sắc sự vật, hiện tượng định khái quát

- Hệ thống hóa: Là một thao tác trí tuệ “sắp xếp” các loại hiện tượng, đối

tượng thành một hệ thống trên cơ sở những cái chung Hệ thống hóa có thể được

thực hiện dưới hình thức phân chia đối tượng riêng l nào đó ra các bộ phận, các lớp nhất định, hoặc dưới dạng sắp xếp tư liệu vào các hệ thống nhất định nào đó

Điều kiện để tiến hành hệ thống hóa là đối tượng phải có khả năng phân chia, hoặc tập hợp các phần tử riêng l cho trước phải có sự liên kết chặt chẽ Trong DH,

hệ thống hóa là cơ sở để hình thành những kiến thức lí thuyết, khái quát hóa cao

*) N ng lực tư du logic

Tác giả Hoàng Thúc Lân cho rằng NLTD logic là khả năng nắm bắt và vận dụng những tri thức vào cuộc sống của con người; là NL phản ánh bằng liên tưởng, phát hiện và xử lí thông tin trong những tình huống, những hoàn cảnh cụ thể NLTD logic không đơn giản chỉ dựa vào những NL sinh lí, thần kinh của bộ não mà nó còn thể hiện trên hai lĩnh vực nhận thức và vận dụng những tri thức vào thực tiễn Tức là chủ thể vừa biết khái quát hoá những tri thức đồng thời vừa phải cụ thể hoá thành mục tiêu, phướng hướng, giải pháp cụ thể để xử lí tốt những tình huống thực tế Các phương pháp và hình thức của TD tạo thành cơ chế vận hành trong hoạt động nhận thức và cũng là công cụ, phương thức để thực hiện NLTD logic Một mặt, nó giúp chủ thể TD huy động, sử dụng thành thạo toàn bộ trí lực để nhận thức bản chất, phương thức tồn tại của sự vật Mặt khác, nó cụ thể hoá nhận thức đó để chỉ đạo hành động thực tiễn của con người [40]

Dựa trên hai cơ sở, khái niệm về tư duy logic của tác giả Hoàng Thúc Lân và phân tích các giai đoạn của TDLG của K.K Platônôp, chúng tôi đưa ra khái niệm về

năng lực tư duy logic như sau: N ng lực tư du logic là khả n ng chủ th nhận

thức đối tượng, xác định các ếu tố li n quan đ hình thành và kết nối các tưởng,

nh m tìm kiếm giải pháp và hành động phù hợp với ngữ cảnh của đối tượng

1 2 1 3 Cấu trúc năng lực t uy logic

Dựa vào sơ đồ các giai đoạn TDLG của K.K.Platônôp, chúng tôi xác định

cấu trúc của NLTD logic gồm 5 KN thành phần vì mỗi KN đó phản ánh một hoạt

động TDLG để tạo ra một sản phẩm có tính trọn v n nhất định của quá trình TDLG

Các KN thành phần của NLTD logic được sắp xếp theo một logic cấu thành quá trình TDLG Do đó, cũng có thể quan niệm mỗi KN thành phần là một tiêu chí

của NLTD logic