skkn một số phương pháp giải câu hỏi và bài tập tiến hóa sinh học 12 – thpt

I/ Tên sáng kiến kinh nghiệm:“Một số phương pháp giải câu hỏi và bài tập Tiến hóa Sinh học 12 – THPT” II/ Mục đích: - Nhằm góp phần cải tiến nội dung và phương pháp giảng dạy môn Sinh họ

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI TRƯỜNG THPT CAO BÁ QUÁT – GIA LÂM



-SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

“Một số phương pháp giải câu hỏi và bài tập

Tiến hóa Sinh học 12 – THPT”

Hà Nội, tháng 5 năm 2012

I/ Tên sáng kiến kinh nghiệm:

“Một số phương pháp giải câu hỏi và bài tập Tiến hóa Sinh học 12 – THPT”

II/ Mục đích:

- Nhằm góp phần cải tiến nội dung và phương pháp giảng dạy môn Sinh học

ở phổ thông

- Nâng cao chất lượng dạy và học kiến thức Tiến hóa - Sinh học 12 THPT

- Làm nội dung môn học thêm phong phú

- Thu hút được sức chú ý cao nhất của học sinh

III/ Giải pháp:

- Đổi mới nội dung dạy học: Phân loại các dạng câu hỏi và bài tập Tiến hóa

và gợi ý phương pháp giải các dạng câu hoi, bài tập đó

- Đổi mới phương pháp dạy học: tổ chức hoạt động độc lập và hoạt độngnhóm cho học sinh thông qua việc đưa các dạng câu hỏi, bài tập Tiến hóavào các khâu của quá trình dạy học: từ khâu kiểm tra bài cũ đến khâu dạykiến thức mới và khâu kiểm tra đánh giá

- Phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh bằng các hoạt động học tậpđộc lập và theo nhóm thông qua việc giải các dạng câu hỏi và bài tập Tiếnhóa

IV/ Kết quả:

- Phân loại được 5 dạng câu hỏi, bài tập Tiến hóa khác nhau và đề ra phươngpháp giải các dạng đó -> thể hiện sự đổi mới về nội dung và phương phápdạy học, phát huy được tính tích cực, chủ động của học sinh

- Các số liệu thực nghiệm là chính xác, phản ánh trung thực kết quả thựcnghiệm

- Phương pháp giải các dạng câu hỏi và bài tập Tiến hóa sẽ là tư liệu thamkhảo cho giáo viên Sinh học THPT

Phần I: Đặt vấn đề.

I/ Cơ sở lý luận.

Trong thời đại khoa học kỹ thuật phát triển như vũ bão hiện nay, khối lượngthông tin tăng lên gấp bội, tri thức khoa học mà loài người tích luỹ được ngàycàng lớn về nhiều mặt, dẫn đến mâu thuẫn giữa khối lượng tri thức cần dạy vàcần biết cho mỗi HS là rất lớn trong khi thời gian dạy – học ở trường có hạn.Nhiệm vụ to lớn đặt ra cho các nhà sư phạm hiện nay là phải giải quyết mâuthuẫn đó Do vậy, đổi mới PPDH là một xu thế tất yếu

Chúng ta đang tiến hành đổi mới DH theo hướng phát huy tính tích cực, chủđộng của HS Đổi mới DH bao gồm đổi mới nội dung DH, PPDH, hình thức tổchức DH, phương tiện DH, nội dung và phương pháp kiểm tra, đánh giá; trong

đó, đổi mới nội dung và PPDH là vấn đề trọng tâm nhất

Trong đổi mới DH, vai trò của người GV không hề bị hạ thấp, trái lại, người

GV phải có trình độ chuyên môn sâu, trình độ sư phạm lành nghề, có óc sángtạo và nhạy cảm mới có thể đóng vai trò “là người gợi mở, xúc tác, trợ giúp,hướng dẫn, động viên, cố vấn, trọng tài” trong các hoạt động học tập của HS,đánh thức năng lực tiềm năng trong mỗi em, chuẩn bị tốt cho các em tham giaphát triển cộng đồng Thông qua giảng dạy, người giáo viên phải hình thành chohọc sinh thế giới quan khoa học, bồi dưỡng quan điểm duy vật và phương pháp

tư duy biện chứng, ý thức vận dụng kiến thức vào đời sống Định hướng DHnhư trên không mâu thuẫn với quan niệm truyền thống về vị trí chủ đạo, vai tròquyết định của GV với chất lượng và hiệu quả DH

II/ Cơ sở thực tiễn.

nhưng lại thiếu những kiến thức thực tế Các em quá vất vả với chương trìnhcủa các môn học, với khối lượng kiến thức đồ sộ mà các em phải tiếp thu hàngngày.

Việc đổi mới nội dung và phương pháp dạy học tuy đòi hỏi người giáoviên phải đầu tư nhiều thời gian, công sức chuẩn bị bài hơn, phải sử dụng nhiều

đồ dùng dạy học, nhiều phương tiện kỹ thuật hỗ trợ hơn nhưng sẽ thu hút được

sự chú ý của học sinh khi tiếp thu các tri thức mới

Hiện nay, chương trình Tiến hóa lớp 12 THPT có nhiều dạng câu hỏi, bàitập Đây vừa là nguồn tư liệu để hình thành kiến thức, kỹ năng cho học sinh,vừa là phương tiện để dạy học và phát triển tư duy Trong quá trình giải câu hỏi,bài tập Tiến hóa, học sinh không chỉ hiểu, củng cố và khắc sâu kiến thức líthuyết mà còn có thể vận dụng vào thực tiễn đời sống, sản xuất; xây dựng ýthức bảo vệ môi trường và đa dạng sinh học; giải quyết nhiều vấn đề trong sảnxuất nông nghiệp

Tuy nhiên, đối với nhiều HS, do ảnh hưởng của phương pháp DH truyềnthống, GV giảng giải, HS ghi và học thuộc một cách máy móc các kiến thức màthầy cô truyền cho nên phần lớn các em chỉ cố gắng học thuộc nội dung màkhông hiểu được bản chất các KN, các QT, các QL, các mối quan hệ và khôngvận dụng được chúng vào giải quyết các tình huống có liên quan Do vậy, độbền kiến thức của các em rất hạn chế

Mặt khác, các sách tham khảo về bài tập Tiến hóa còn hạn chế, nội dungchưa thực sự phù hợp với chương trình Sinh học THPT nên học sinh gặp rấtnhiều khó khăn trong việc lĩnh hội các kiến thức Tiến hóa, từ đó khó khăn trongviệc vận dụng các kiến thức vào thực tiễn đời sống và sản xuất

Chúng tôi đã tiến hành khảo sát 150 học sinh lớp 12 của trường THPT

giáo khoa và sách Bài tập sinh học lớp 12 phần Tiến hóa, chúng tôi thu được kết quả như sau:

Kết quả khảo sát trên đã phản ánh việc làm bài tập của học sinh còn rấtyếu Từ thực trạng trên, chúng tôi nhận thấy rằng nếu hướng dẫn cho các emmột số công thức và phương pháp giải các dạng câu hỏi, bài tập Tiến hóa cơbản thì kết quả học tập của học sinh sẽ tốt hơn

Việc tìm hiểu thực trạng dạy - học Tiến hóa ở THPT, những yêu cầu đổimới DH, việc đổi mới chương trình- SGK phổ thông là những cơ sở thực tiễnquan trọng trong việc lựa chọn hướng đề tài nghiên cứu của chúng tôi!

III/ Lý do chọn đề tài

Để đáp ứng mục tiêu GD - ĐT, góp phần cải tiến phương pháp giảng dạymôn Sinh học ở phổ thông, làm nội dung môn học thêm phong phú, thu hútđược sức chú ý cao nhất của học sinh; xuất phát từ cơ sở lý luận và thực tiễnnâng cao chất lượng dạy học kiến thức Tiến hóa lớp 12 THPT, chúng tôi đã

mạnh dạn thực hiện đề tài: “Một số phương pháp giải câu hỏi và bài tập Tiến

hóa – Sinh học 12 THPT” và bước đầu thu được một số kết quả khả quan.

Chúng tôi mong nhận được những nhận xét và ý kiến đóng góp của các thầy cô

và các bạn đồng nghiệp để việc giảng dạy đạt hiệu quả cao hơn

I/ Các vấn đề cơ bản của lý luận tiến hóa.

Lý luận tiến hóa là vấn đề tổng hợp phức tạp, sự hiểu biết sâu sắc vấn đềnày phụ thuộc vào việc giải mã toàn bộ các quá trình của sự sống Điều quantrọng là phải đi ngược lại càng xa càng tốt, trước hết là ngọn nguồn của trái đất,sau đó là nguồn gốc của sự sống, nguồn gốc các loài, nguồn gốc loài người.Các vấn đề cơ bản của lý luận tiến hóa gồm:

- Bằng chứng tiến hóa: tổng hợp những dẫn liệu của các môn: Cổ sinh học,Phôi sinh học, Phân loại học, Giải phẫu học so sánh … đã trực tiếp hoặc giántiếp chứng minh có sự tồn tại thực của tiến hóa

- Nguyên nhân tiến hóa:

+ Nhân tố tiến hóa: những yếu tố chi phối sự phát triển của giới hữu cơ,

là nhân tố chính tác dụng tới các nhân tố khác

+ Động lực tiến hóa: nhân tố tiến hóa cơ bản thúc đẩy sự tiến hóa

+ Điều kiện tiến hóa: hoàn cảnh thuận lợi, bất lợi cho việc phát huy tácdụng của các nhân tố tiến hóa

- Phương thức tiến hóa: hình thức và cơ chế quá trình hình thành loài

- Chiều hướng tiến hóa:

+ Những xu hướng chính trong sự phát triển của giới hữu cơ nói chung.+ Những con đường cụ thể trong quá trình phát triển từng loài, nhóm loài+ Những quy luật phản ánh xu thế phát triển tất yếu của quá trình tiếnhóa; tốc độ, nhịp điệu quá trình tiến hóa

II/ Cấu trúc nội dung phần Tiến hóa – Sinh học 12 THPT.

Chương trình được trình bày theo hệ thống: các kiến thức, sự kiện đượctrình bày từ đơn giản đến phức tạp, đồng thời trình bày khâu đầu và khâu cuốicủa sự sống trên trái đất, nghĩa là sự phát sinh sự sống trên trái đất, sự phát sinhloài người để thấy được vai trò của các quy luật sinh học và các quy luật xã hội.

Kiến thức tiến hóa trong chương trình Sinh học 12 THPT gồm các kháiniệm, quy luật nhằm trang bị cho học sinh những kiến thức cơ bản, hiện đại vậndụng vào thực tiễn đời sống và sản xuất; tạo cho học sinh quan điểm duy vật vàphương pháp biện chứng khi nghiên cứu thế giới tự nhiên; tạo niềm tin vào khảnăng nhận thức và cải tạo thế giới của con người, vì lợi ích con người

* Các khái niệm tiến hoá: Phản ánh bản chất của các sự vật hiện tượng, quá

trình, quan hệ cơ bản trong giới hữu cơ: Khái niệm tiến hoá Sinh học, các nhân

tố tiến hoá, chọn lọc nhân tạo, chọn lọc tự nhiên, phân li tính trạng, thích nghi,cách li, tiến hoá hoá học, tiến hoá sinh học, tiến hoá lớn , tiến hoá nhỏ

* Các qui luật tiến hoá:

- Phản ánh những mối quan hệ bản chất, chiều hướng vận động, phát triển tấtyếu của các sự vật hiện tượng, quá trình cơ bản trong giới hữu cơ

- Phản ánh sự phát triển lịch sử cả giới hữu cơ hoặc của một nhóm loài hay mộtloài

- Tính hợp lí tương đối của các đặc điểm thích nghi

- Qui luật hình thành loài

- Qui luật chiều hướng tiến hoá chung của giới hữu cơ

- Qui luật về sự sử dụng cơ quan ở động vật (La-mac), qui luật chọn lọc nhân

Cấu trúc nội dung phần Tiến hoá Sinh học 12 THPT có thể tóm tắt theo bảngsau:

===> Giới hữu cơ ngày nay là kết quả của một quá trình pháttriển từ một nguồn gốc chung

II Sự phát sinh

và phát triển

của sự sống trên

trái đất

- Quan niệm hiện đại về cơ sở vật chất chủ yếu của sự sống,

về những dấu hiệu cơ bản, độc đáo của sự sống, về các giaiđoạn chính trong quá trình phát sinh sự sống

- Các bằng chứng trực tiếp (hóa thạch) chứng minh có sự pháttriển liên tục của vật chất trên trái đất, khẳng định sự tồn tạithực của quá trình phát triển lịch sử của sinh giới

- Sự phát sinh loài người hiện đại và sự phát triển của xã hộiloài người chịu tác động của các quy luật Sinh học và nhân tố

xã hội

===> Thế giới sinh vật ngày nay, kể cả loài người là kết quảcủa một quá trình phát triển lịch sử, lâu dài từ một nguồn gốcchung, dưới tác dụng của các nhân tố Sinh học và nhân tố xãhội

Trên cơ sở quan niệm hiện đại về cơ sở vật chất chủ yếu của sự sống, vềcác dấu hiệu cơ bản, độc đáo của sự sống, các bằng chứng chứng minh có sựphát triển liên tục của vật chất trên trái đất, có thể khẳng định được sự tồn tại

thức để giải thích nguyên nhân, phương thức và chiều hướng tiến hóa Cuốicùng, khẳng định được: trong những điều kiện nhất định, dưới tác dụng của cácnhân tố Sinh học và các nhân tố xã hội, loài người (sinh vật cao cấp nhất trongsinh giới) đã xuất hiện Đây chính là một bước phát triển mới về chất lượngtrong quá trình phát sinh và phát triển của sự sống trên trái đất.

Nhìn chung, nội dung phần tiến hóa mang nặng tính lý thuyết, hàn lâm;

do vậy rất ít các bài tập tính toán như phần Di truyền học mà thường chỉ có cáccâu hỏi, bài tập vận dụng lý thuyết để giải thích các hiện tượng tự nhiên; bài tập

so sánh, phân biệt các quan điểm, học thuyết về tiến hóa

III/ Các dạng câu hỏi, bài tập tiến hóa

Dạng 1: Bài tập phân biệt hai đối tượng hoặc hai nhóm đối tượng.

B1: Tìm ra các chỉ tiêu chính giúp phân biệt hai nhóm đối tượng (Các chỉtiêu này thường có sẵn trong yêu cầu của câu hỏi, bài tập)

B2: Lập bảng so sánh gồm các ô hàng dọc và hàng ngang theo các chỉtiêu đã định trước

B3: Dùng các kiến thức đã học hoàn thành nội dung của từng ô trongbảng

Ví dụ 1: Phân biệt học thuyết tiến hóa của Lamac và của Đacuyn

B1: Tìm ra các chỉ tiêu chính giúp phân biệt hai nhóm đối tượng: nói đếnhọc thuyết tiến hóa là phải đề cập đến các vấn đề cơ bản của lý luận tiến hóa,tức là đề cập đến các tiêu chí: nguyên nhân tiến hóa, cơ chế tiến hóa, sự hìnhthành đặc điểm thích nghi, sự hình thành loài mới, chiều hướng tiến hóa Saucùng là đánh giá các học thuyết này

B2: Lập bảng so sánh gồm các ô hàng dọc và hàng ngang theo các chỉtiêu đã định trước.

B3: Dùng các kiến thức đã học hoàn thành nội dung của từng ô trongbảng

Bảng 1: So sánh quan niệm của Lamac và Đacuyn về Tiến hóa

Các vấn đề Học thuyết của Lamac Học thuyết của Đacuyn

Nguyên

nhân

tiến hóa

Ngoại cảnh thay đổi theo không gian

và thời gian, thay đổi tập quán hoạtđộng của động vật

Chọn lọc tự nhiên tác động thôngqua đặc tính biến dị và di truyền củasinh vật

Cơ chế

tiến hóa

Sự di truyền các đặc tính thu đượctrong đời cá thể dưới tác dụng củangoại cảnh hay tập quán hoạt động

Sự tích luỹ các biến dị có lợi, sự đàothải các biến dị có hại dưới tác dụngcủa chọn lọc tự nhiên

Biến dị phát sinh vô hướng

Sự thích nghi đạt được qua sự đàothải những dạng kém thích nghi

Loài mới được hình thành từ từ quanhiều dạng trung gian dưới tác dụngcủa chọn lọc tự nhiên theo conđường phân li tính trạng, từ 1 nguồngốc chung

Tồn tại - Chưa phân biệt được biến dị di truyền và biến dị không di truyền

- Chưa hiểu nguyên nhân phát sinh biến dị và cơ chế di truyền biến dị.

- Chưa hiểu cơ chế tác dụng của ngoại cảnh và chọn lọc tự nhiên

Ví dụ 2: Phân biệt thuyết Tiến hóa tổng hợp và thuyết Tiến hóa bằng các đột biến trung tính

- Giải thích sự đa hìnhcân bằng trong quần thể

Dạng 2: Bài tập vận dụng giải thích các hiện tượng tự nhiên

B1: Tìm nguyên nhân của hiện tượng

B2: Giải thích cơ chế dẫn đến hiện tượng đó thông qua các sơ đồ,bằng chứng

B3: Kết luận

Ví dụ 1: Giải thích theo quan điểm Đacuyn và quan niệm hiện đại vì sao hươu

cao cổ lại có cái cổ cao

- Theo Đacuyn:

- Theo quan niệm hiện đại:

Hươu

cổ

ngắn

Cổ và chân trước trung bình

Cổ và chân trước ngắn

… …

Cổ cao, chân trước dài

Nguyên nhân chọn lọc Nội dung chọn lọc KQ chọn lọc

BD bất lợi

BD

có lợi

SV phát sinh BD

Thức ăn là cỏ và cây bụi thấp không còn, chỉ còn thức ăn là lá

trên cây caoBản chất

cơ thểĐKS

Sống sót

và sinh sản nhiều, con cháu ngày càng đông

Tích luỹ

ít có khả năng sống sót, sinh sản, con cháu hiếm dần

Đào thải

Hươu cao cổ

Ví dụ 2: Giải thích theo quan điểm Đacuyn và quan niệm hiện đại vì sao sâu rau

Cổ và chân trước ngắn

… …

Cổ cao, chân trước dài

BD bất lợi

BD

có lợi

Thức ăn là cỏ và cây bụi thấp không còn, chỉ còn thức ăn là lá

trên cây caoBản chất

cơ thểĐKS

Quần thể

ổn định, thích nghi

Tích luỹ

Quần thể suy giảm

Đào thải

Đặc điểm thích nghi:

Cổ cao

Quá trình đột biến và

quá trình giao phối

Nguyên nhân chọn lọc Nội dung chọn lọc KQ chọn lọc

- Theo quan niệm hiện đại:

Màu vàng, màu đỏ

… …

Màu xanh lục

Nguyên nhân chọn lọc Nội dung chọn lọc KQ chọn lọc

BD bất lợi

BD

có lợi

Chim ăn sâuNền xanh lục lá rau

Sống sót

và sinh sản nhiều, con cháu ngày càng đông

Tích luỹ

ít có khả năng sống sót, sinh sản, con cháu hiếm dần

Đào thải

Đặc điểm thích nghi: màu xanh lục

Ví dụ 3: Giải thích theo quan niệm hiện đại tính kháng thuốc của sâu bọ và vi

Màu vàng, màu đỏ

… …

Màu xanh lục

BD bất lợi

BD

có lợi

Quần thể

ổn định, thích nghi

Tích luỹ

Quần thể suy giảm

Đào thải

Đặc điểm thích nghi:Màu xanh lục

Quá trình đột biến và

quá trình giao phối

Nền xanh lục lá rau Chim ăn sâu

Nguyên nhân chọn lọc Nội dung chọn lọc KQ chọn lọc

b d

Dạng 3: Lập sơ đồ mô tả hoặc giải thích một luận điểm:

B1: Xác định các tiêu chí của luận điểm

B2: Xác định mối quan hệ giữa các tiêu chí

B3: Sắp xếp các tiêu chí theo trật tự logic

Sinh vật thích nghitrực tiếp với môitrường sống

AABBDD

AaBBDD

AABbDD

AABBDD aaBBDD AAbbDD

a b

A B

AABBDD aabbDd aabbdd ……

DDT Quá trình giao phối

DDT tăng CLTN

DDT tăng Quần thể tăng thêm đột biến mới

ra các tổ hợpgen kháng DDT (aa, bb)

Chọn lọc tựnhiên làm thay đổi tần

số các alen

Dạng kháng DDTchiếm ưu thế

* Theo Đacuyn:

Dạng 4: Chứng minh một luận điểm:

B1: Phát biểu luận điểm

B2: Tìm các bằng chứng, luận cứ để chứng minh luận điểm đó

B3: Sắp xếp các luận điểm theo trình tự logic

Loài

tổ tiên

BD, DT

Nhu cầu thị hiếu của con người

Phân li tính trạngtrong CLNT

Nhiều giống vật nuôi,nhiều thứ cây trồng mới

Loài

tổ tiên

Biến dị, ditruyềnĐấu tranh sinh tồn trong thiên nhiên

Phân li tính trạng trong CLTN

Nhiều loài mới

Ti thể có nguồn gốc từ vi khuẩn hiếu khí nội cộng sinh với tế bào nhân thực:

- ADN, riboxom của ti thể giống với ADN và riboxom của vi khuẩn (ADNđều có dạng vòng, mạch kép; ribôxôm đều có hằng số lắng là 70S)

- Cơ chế tổng hợp prôtêin của ti thể giống của vi khuẩn

- Ti thể có hai lớp màng: màng ngoài giống màng của tế bào nhân thực(lõm vào khi đưa tế bào vi khuẩn vào nội cộng sinh), màng trong giốngmàng sinh chất của vi khuẩn bị thực bào

Tương tự, chứng minh được lục lạp của tế bào thực vật có nguồn gốc từ vikhuẩn lam nội cộng sinh với tế bào thực vật

Dạng 5: Bài tập tính toán về các nhân tố tiến hóa (đột biến, giao phối, di nhập gen, chọn lọc tự nhiên…)

B1: Xác định tần số tương đối của các alen của quần thể ban đầu theo côngthức: pA = (2D+H):2 = d+h/2 ; qa = (2R+H):2 = r+h/2

Trong đó: D: số cá thể có kiểu gen AA; d: tần số kiểu gen AA

H: số cá thể có kiểu gen Aa; h: tần số kiểu gen Aa

R: số cá thể có kiểu gen aa; r: tần số kiểu gen aa

B2: Viết cấu trúc di truyền của quần thể

+ theo định luật Hacdi – Vanbec trong trường hợp là quần thể giao phối:

p2 AA + 2pq Aa + q2 aa = 1