xây dựng bổ sung và sử dụng bản đồ khái niệm nhằm nâng cao hiệu quả dạy học chương iii - sinh học 10 thpt (cơ bản)

MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Hệ thống và phân loại được các kiến thức trong chương III - Sinh học 10 THPTchương trình chuẩn có thể sử xây dựng thành bản đồ khái niệm và sử dụng trong quá t

MỤC LỤC

Trang

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 1

3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 1

4 Phương pháp nghiên cứu 2

GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 2

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 2

1.1 BẢN CHẤT KHÁI NIỆM 2

1.2 CÁC KIỂU QUAN HỆ GIỮA KHÁI NIỆM 2

1.3 PHÂN CHIA KHÁI NIỆM 2

1.4 HỆ THỐNG HÓA KHÁI NIỆM 3

1.5 BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM 3

Chương 2 THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ 6

2.1 PHÂN TÍCH CẤU TRÚC NỘI DUNG CHƯƠNG III SINH HỌC 10 THPT(CƠ BẢN) 6

2.2 THÀNH PHẦN KIẾN THỨC CHƯƠNG III SINH HỌC 10(CƠ BẢN) 7

2.3 THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 7

Chương 3 GIẢI PHÁP THỰC HIỆN 9

3.1 XÂY DỰNG MỘT SỐ BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM CHƯƠNG III SINH HỌC 10 THPT(CƠ BẢN) 9

3.2 SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG III SINH HỌC 10 THPT …12

Chương 4 KẾT QUẢ KIỂM NGHIỆM 15

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 16

TÀI LIỆU THAM KHẢO …17

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ

1 LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Sinh học là môn khoa học có tính ứng dụng ở hầu hết các lĩnh vực của đời sống xã hội, cũng như trong sản xuất Trong nhà trường việc giảng dạy bộ môn sinh học, song song với nhiệm vụ dạy học kiến thức thì việc rèn luyện cho học sinh

kỹ năng tư duy logic, phân tích, tổng hợp, khái quát là vô cùng quan trọng Điều này càng có ý nghĩa hơn với học sinh miền núi Làm thế nào để học sinh hình thành

và phát triển khái niệm một cách tốt nhất là một vấn đề khó khăn trong công tác dạy học

Nhiều khái niệm, hiện tượng, quá trình trong chương III - Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào(Sinh học 10 - cơ bản) là những khái niệm mới và khó, đòi hỏi học sinh phải biết tư duy trừu tượng, suy luận logic, có khả năng phân tích, tổng hợp cao mới có thể lĩnh hội tốt được Đây cũng là chương trọng tâm của chương trình sinh học lớp 10 THPT, là chương bản lề cho việc lĩnh hội những kiến thức về chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật và động vật sẽ học ở chương

I - Sinh học 11 THPT Trong thực tế, đã có một số tài liệu bàn về việc dạy học chương này, nhưng đa phần còn ở dạng khái quát, khó áp dụng cụ thể vào việc dạy học ở THPT, đặc biệt là các trường THPT miền núi

Do vậy, trong quá trình dạy học tôi luôn suy nghĩ làm thế nào để học sinh tiếp cận với những khái niệm, hiện tượng, quá trình trong chương này một cách dễ

dàng và sâu sắc Xuất phát từ lý do đó tôi viết sáng kiến kinh nghiệm về “Xây

dựng bổ sung và sử dụng bản đồ khái niệm nhằm nâng cao hiệu quả dạy học chương III - Sinh học 10 THPT (cơ bản)”.

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Hệ thống và phân loại được các kiến thức trong chương III - Sinh học 10 THPT(chương trình chuẩn) có thể sử xây dựng thành bản đồ khái niệm và sử dụng trong quá trình dạy học

Xây dựng bản đồ khái niệm và sử dụng trong quá trình dạy học chương III -Sinh học 10 THPT(chương trình chuẩn)

3 KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

3.1 Khách thể nghiên cứu

Xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm dạy học Sinh học THPT

3.2 Đối tượng nghiên cứu

Xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm dạy học chương III - Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào - Sinh học 10 THPT(chương trình chuẩn) cho học sinh khối 10 trường THPT Bá Thước

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Chủ yếu là rút kinh nghiệm trong quá trình giảng dạy, động thời trao đổi kinh nghiệm với đồng chí đồng nghiệp

- Tìm hiểu tâm lý học sinh

- Tham khảo, thu thập tài liệu

- Theo dõi phân tích, tổng hợp kiểm tra rút kinh nghiệm các tiết dạy trên lớp khi sử dụng phương pháp trên

- Dùng phương pháp thống kê toán học để tổng kết kinh nghiệm, kiểm tra kết quả

PHẦN II: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 BẢN CHẤT KHÁI NIỆM

Khái niệm là những tri thức khái quát về những dấu hiệu và thuộc tính chung nhất, bản chất nhất của từng nhóm sự vật, hiện tượng cùng loại; về những mối liên

hệ và tương quan tất yếu giữa các sự vật, hiện tượng khách quan

1.2 CÁC KIỂU QUAN HỆ GIỮA KHÁI NIỆM

Khái niệm bao giờ cũng có nội hàm và ngoại diên

Nội hàm của khái niệm là tập hợp các dấu hiệu cơ bản của đối tượng hay lớp đối tượng được phản ánh trong khái niệm đó

Ngoại diên của khái niệm là đối tượng hay tập hợp đối tượng được khái quát trong khái niệm

Ví dụ: Trong khái niệm “hô hấp”, nội hàm của khái niệm là “chuyển năng

lượng trong các chất hữu cơ thành năng lượng trong ATP nhờ chuỗi phản ứng oxi hóa khử sinh học”, còn ngoại diên của khái niệm là các hình thức hô hấp hiếu khí

và hô hấp kị khí

Logic hình thức không đi sâu vào nội hàm của khái niệm nên khi xét về mối quan hệ giữa các khái niệm thì chỉ nặng về ngoại diên Có một số kiểu quan hệ cơ bản: Quan hệ so sánh được và không so sánh được, quan hệ đồng nhất, quan hệ bao hàm(quan hệ lệ thuộc), quan hệ tách rời, quan hệ ngang hàng, quan hệ chồng

chéo(quan hệ giao nhau), quan hệ đối lập(quan hệ trái ngược nhau), quan hệ mâu

thuẫn(quan hệ phủ nhận)

1.3 PHÂN CHIA KHÁI NIỆM

2

Khi nghiên cứu khái niệm, chúng ta không chỉ vạch ra nội hàm mà còn phát hiện ngoại diên của chúng Thao tác logic vạch ra ngoại diên của khái niệm gọi là phân chia khái niệm

Phân chia một khái niệm có nghĩa là chia một khái niệm lớn thành những khái niệm nhỏ, xác định xem trong một khái niệm giống có bao nhiêu khái niệm loài Mục đích của việc phân chia là để mở rộng hiểu biết về đối tượng cần nghiên cứu Dấu hiệu dùng để phân chia khái niệm gọi là cơ sở phân chia

1.3.1 Cơ sở phân chia

Phân chia theo sự biến đổi dấu hiệu và phân đôi khái niệm

1.3.2 Qui tắc phân chia khái niệm

Phân chia phải cân đối, phải theo một cơ sở nhất định và liên tục; các khái niệm nhỏ phân chia ra phải ngang hàng, không chồng chéo Khi phân chia phải căn

cứ vào cùng một thuộc tính hoặc tùy mục đích phân chia mà lấy thuộc tính này hay thuộc tính khác làm căn cứ

1.4 HỆ THỐNG HÓA KHÁI NIỆM

Khi hệ thống hóa một nhóm khái niệm, ta cần vận dụng mối quan hệ giữa các khái niệm và các cách phân chia khái niệm thì mới rõ ràng và chính xác được Muốn vậy cần phải chú ý đến những vấn đề sau:

- Phải nắm vững quan hệ giữa các khái niệm trong hệ thống, từ đó quyết định một trật tự giảng dạy hợp lý

- Phải xác định khái niệm giữ vị trí trung tâm trong hệ thống khái niệm

- Cần phải nắm vững nội hàm của từng khái niệm để sắp xếp khái niệm thành hệ thống

1.5 BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM

1.5.1 Bản đồ khái niệm là gì?

Bản đồ khái niệm được phát triển từ năm 1972 trong chương trình nghiên cứu của Novak ở Đại học Cornell Bản đồ khái niệm xuất phát từ học thuyết về sự tiếp thu kiến thức của Ansubel, trong đó tập trung nhấn mạnh ảnh hưởng của những kiến thức sẵn có của học sinh đến việc tiếp thu kiến thức sau đó Theo Ausubel,

“nhân tố đặc biệt quan trọng nhất ảnh hưởng đến đến việc tiếp thu kiến thức là những gì mà người học đã được biết” Vì vậy, kết quả lĩnh hội sẽ tốt hơn khi học sinh có ý thức và biết cách liên kết những kiến thức mới với những khái niệm đã được học Ausubel cho rằng điều này sẽ tạo ra một chuỗi những biến đổi bên trong toàn bộ cấu trúc nhận thức của chúng ta, sửa đổi những khái niệm đã tồn tại và hình thành những mối liên hệ mới giữa các khái niệm Đó là lý do tại sao việc học hiểu

tồn tại lâu dài và có hiệu quả cao trong khi việc học vẹt rất dễ quên và không dễ dàng áp dụng trong những bài học hay những tình huống có vấn đề mới

Bản đồ khái niệm là một hình vẽ tượng trưng cho cấu trúc khái niệm của một chủ đề kiến thức trong một dạng không gian hai chiều tương tự với một bản đồ đường phố Bản đồ khái niệm là sự tượng trưng bằng biểu đồ, trình bày các mối quan hệ giữa các khái niệm được gắn với nhãn mô tả mối quan hệ giữa các khái niệm Chúng bao gồm các khái niệm, thường được đóng khung trong các vòng tròn hay các hộp, và các mối quan hệ giữa các khái niệm được biểu thị bởi các đường nối giữa hai khái niệm Từ nằm trên đường nối là các từ nối hay các cụm từ nối, định rõ mối quan hệ giữa hai khái niệm Phần lớn nhãn của các khái niệm là một danh từ, mặc dù đôi khi chúng ta sử dụng các ký hiệu như + hay %, và đôi khi là sử dụng một cụm từ Các lời phát biểu(proposition) trình bày về sự vật hay sự kiện nào đó xảy ra một cách tự nhiên, hoặc là được dựng nên Các lời phát biểu chứa hai hoặc nhiều khái niệm được nối với nhau bởi các từ hay cụm từ nối để tạo nên một

sự phát biểu có ý nghĩa Đôi khi chúng được gọi là các đơn vị ngữ nghĩa

Như vậy, bản đồ khái niệm bao gồm các “nút” tượng trưng cho các khái niệm và các “cung” tượng trưng cho mối quan hệ giữa các khái niệm - tương ứng với các “đỉnh” và các “cung” trong Lý thuyết Graph Do đó, bản đồ khái niệm là một dạng đồ thị trực quan(visual graph) Tuy nhiên, để bản đồ khái niệm có thể biểu diễn những thông tin phức tạp một cách rất rõ ràng hơn trong nhiều lĩnh vực khác nhau, người ta thường thêm vào các nhãn để chú thích cụ thể hơn các mối quan hệ giữa các khái niệm

Ví dụ: Bản đồ khái niệm quá trình chuyển hóa vật chất:

4

CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT

Tập hợp các phản ứng sinh hóa

Cơ thể sống

Đồng hóa

Dị hóa

Tổng hợp Chất hữu cơ phức tạp chất đơn giản

Phân giải

Chất hữu cơ phức tạp

Chất chất đơn giản

ADP + Pi → ATP

ATP ADP

năng lượng gồm

là các từ các

là

các

thành

là trong

Tế bào giúp

Sinh trưởng Cảm ứng Sinh sản

Trong bản đồ khái niệm, các khái niệm thường được biểu trưng trong một hình dạng mang tính hệ thống với những khái niệm tổng quát nhất ở trên cùng của bản đồ và những khái niệm cụ thể hơn được sắp xếp một cách có hệ thống bên dưới Cấu trúc có hệ thống đối với từng lĩnh vực kiến thức riêng biệt cũng phụ thuộc vào bối cảnh mà kiến thức đó được áp dụng hay xem xét Vì thế, để xây dựng được bản đồ khái niệm tốt nhất, chúng ta phải tìm được được gọi là câu hỏi trọng tâm(focus question)

Một đặc trưng quan trọng khác của bản đồ khái niệm là sự bao gồm các đường nối ngang(cross - link) Chúng là những mối liên hệ hay liên kết giữa các khái niệm trong những mảng hay những lĩnh vực khác nhau của bản đồ khái niệm Trong sự tạo thành kiến thức mới, các đường nối thường biểu trưng cho sự sáng tạo trong việc tiếp thu tri thức của học sinh

Một chi tiết cuối cùng có thể thêm vào trong bản đồ khái niệm là các ví dụ cụ thể cho các sự kiện hay sự vật mà có thể làm sáng tỏ nghĩa của một khái niệm xác định Thường thì các ví dụ không được bao quanh bởi các hình bầu dục hay các hộp, vì chúng là các sự kiện hay sự vật cụ thể và không tượng trưng cho các khái niệm

1.5.2 Vai trò của bản đồ khái niệm dạy học sinh học

1.5.2.1 Đối với giáo viên

Giáo viên có thể sử dụng bản đồ khái niệm để: Dạy một chủ đề, củng cố kiến thức, kiểm tra việc học và xác định các nhận thức sai, đánh giá, lập kế hoạch dạy học

1.5.2.2 Đối với học sinh

Bản đồ khái niệm rất có hiệu quả trong quá trình tự học của học sinh

- Bản đồ khái niệm giúp cho học sinh có thể nghiên cứu trước nội dung bài học một cách có hệ thống

- Bản đồ khái niệm có thể giúp người học sinh học hệ thống hóa các kiến thức của bài học trong quá trình học bài Từ việc hệ thống hóa kiến thức một bài học, học sinh cũng có thể thấy được mối liên hệ giữa các khái niệm và sự phát triển khái niệm khi nghiên cứu sâu hơn

1.5.3 Các bước tiến hành làm bản đồ khái niệm

Phương pháp xây dựng bản đồ khái niệm bởi Novak và Gowin (1984) bao gồm một số bước sau:

- Xác định chủ đề hay câu hỏi trọng tâm

- Khi chủ đề được xác định, bước tiếp theo là xác định và liệt kê những khái niệm quan trọng nhất hay chung nhất liên quan đến chủ đề

- Các khái niệm được liệt kê được sắp xếp trên đỉnh hay dưới cùng cùng bản đồ, từ các khái niệm chung nhất đến những khái niệm cụ thể nhất

- Khi các khái niệm chủ chốt được xác định và sắp xếp, các đường nối được thêm vào để hình thành một bản đồ khái niệm sơ bộ

- Các cụm từ nối được thêm vào để mô tả mối quan hệ giữa các khái niệm

- Khi bản đồ khái niệm sơ bộ được xây dựng, bước tiếp theo là tìm kiếm các đường nối ngang, nó nối các khái niệm thuộc những khu vực khác nhau hay những tiểu khu trong bản đồ với nhau Các đường nối ngang cho thấy sự tương quan giữa các khái niệm

- Cuối cùng, bản đồ được xem xét lại và có thể có những thay đổi cần thiết

về cấu trúc và nội dung

* Một số lưu ý khi lập bản đồ khái niệm:

- Để làm quen với việc xây dựng một bản đồ khái niệm, nên bắt đầu với một lĩnh vực kiến thức khá quen thuộc đối với người lập bản đồ

- Nên xây dựng nên một câu hỏi trọng tâm cho mỗi bản đồ khái niệm Đó là câu hỏi xác định một cách rõ ràng vấn đề mà bản đồ khái niệm phải giải quyết

- Nên sử dụng từ 15 đến 20 khái niệm cho một bản đồ khái niệm Những khái niệm này sẽ được liệt kê ra, từ danh sách đó, một danh sách được sắp xếp thứ

tự sẽ được thiết lập từ khái niệm chung nhất đến khái niệm cụ thể nhất

- Nên xây dựng nên một bản đồ khái niệm sơ bộ bằng cách viết tất cả các khái niệm trên giấy nháp hay tốt nhất là sử dụng phần mềm vi tính IHMC Cmap Tools (http:// cmap.ihmc.us)

- Khi bản đồ sơ bộ được thiết lập, các đường nối ngang có thể thêm vào để thấy những mối liên hệ giữa các khái niệm trong những mảng hay những lĩnh vực kiến thức khác nhau của bản đồ Các đường nối là mấu chốt để thấy rõ người học hiểu mối liên hệ giữa những mảng của bản đồ như thế nào

- Nên tránh “câu trong các hộp”, nghĩa là một câu hoàn chỉnh được sử dụng như một khái niệm, vì nó thường cho thấy toàn bộ một tiểu khu vực trên bản đồ có thể được dựng nên từ một phát biểu trong hộp

- Lưu ý rằng bản đồ khái niệm không bao giờ hoàn thiện Sau khi một bản đồ

sơ bộ được dựng nên, luôn luôn cần thiết phải xét lại bản đồ này

6

CHƯƠNG 2: THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ

2.1 PHÂN TÍCH CẤU TRÚC NỘI DUNG CHƯƠNG III (SINH HỌC 10 THPT

-CƠ BẢN)

Chương III - Chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào gồm 5 bài: Bài 13: Khái quát về năng lượng và chuyển hóa vật chất

Bài 14: Emzim và vai trò của emzim trong quá trình chuyển hóa vật chất Bài 15: Thực hành

Bài 16: Hô hấp tế bào

Bài 17: Quang hợp

2.2 THÀNH PHẦN KIẾN THỨC CHƯƠNG III(SINH HỌC 10 THPT - CƠ

BẢN)

2.2.1 Kiến thức lý thuyết

- Kiến thức khái niệm: Năng lượng, ATP, hô hấp tế bào, enzim,

- Kiến thức quá trình: Chuyển hóa vật chất, hô hấp tế bào(đường phân, chu trình Crep, chuỗi truyền electron hô hấp), quang hợp

- Kiến thức ứng dụng: Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim, sử dụng eznzim để tách chiết ADN, hô hấp, quang hợp

2.2.2 Những kiến thức có thể xây dựng thành bản đồ khái niệm

- Khái niệm ATP, khái niệm enzim, khái niệm quang hợp, mối quan hệ hô hấp và quang hợp, quá trình chuyển hóa vật chất, vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất

2.3 THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Căn cứ vào nhận định trên và qua khảo sát ý kiến của đồng nghiệp, tôi nhận thấy rất ít đồng nghiệp tham gia xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm khi dạy học các nội dung kiến thức này cho học sinh vì nhiều lí do khác nhau Trong đó lí do chủ yếu nhất vẫn là:

Thứ nhất, sử dụng các sơ đồ trong sách giáo khoa cung cấp là quá đầy đủ, không cần xây dựng thêm

Thứ hai, phần kiến thức này ít khi thi đại học nên không chú ý nhiều

Thứ ba, các khái niệm đôi khi đơn giản, chỉ cần một vài dòng là có thể định nghĩa được, không cần thiết phải xây dựng bản đồ về khái niệm đó

Thứ tư, đối với học sinh miền núi, việc đi sâu vào bản chất khái niệm có thể làm các em thấy khó hiểu, từ đó gây mất hứng thú trong học tập và dễ làm các em nản chí

Thứ năm, nội dung các kiến thức trong phần này chủ yếu dành thi học sinh giỏi nên học sinh chỉ cần nắm những kiến thức cơ bản là được

Nhưng bản thân tôi nhận thấy:

Thứ nhất, đây là phần kiến thức khó và trừu tượng, nếu không định hướng cách tư duy logic thì bản thân các em rất khó nhận thức(đặc biệt với học sinh miền núi)

Thứ hai, đây là chương trọng tâm của chương trình sinh học lớp 10 THPT, là chương bản lề cho việc lĩnh hội những kiến thức về chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật và động vật sẽ học ở chương I - Sinh học 11 THPT

Thứ ba, khả năng tư duy trừu tượng, suy luận logic, năng phân tích, tổng hợp vốn là một điểm yếu của học sinh miền núi, nếu chúng ta cứ né tránh, thậm chí không nhìn nhận đúng khả năng của các em thì hiệu quả dạy học sẽ không cao

Thứ tư, nếu chúng ta xây dựng một bản đồ khái niệm, không có nghĩa là chúng ta chỉ dừng ở bản đồ khái niệm đó, mà chúng ta có thể yêu cầu học sinh viết lại vài ba lần, trên cơ sở đó, yêu cầu học sinh tự thành lập các bản đồ khái niệm khác theo cách hiểu của các em, cuối cùng giáo viên chuẩn hóa

Thứ năm, việc xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm sẽ sớm phát hiện những nhân tố có khả năng để bồi dưỡng và phát triển

8

CHƯƠNG 3: GIẢI PHÁP THỰC HIỆN

3.1 XÂY DỰNG MỘT SỐ BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG CHƯƠNG III - SINH HỌC 10 THPT

3.1.1 Khái niệm ATP

3.1.2 Khái niệm Enzim

Đường

Riboz

AMP

Co cơ

ATP

ADP

Photphat

cấu tạo nên

liên kết cao năng

cấu tạo gồm

Ty thể tổng hợp ở trong Hô hấp

Photphat

liên kết cao năng

cấu tạo gồm

Photphat liên kết

giải phóng Năng lượng cung cấp

Sinh tổng hợp các chất

Dẫn truyền xung thần kinh Hoạt tải

Đồng tiền năng lượng tế bào

là

ENZIM

chịu ảnh hưởng của

Protein bao gồm

gọi là Enzim

1 thành phần

Chất xúc tác sinh học

là trong

Cơ thể sống

liên kết Coenzim

gọi là Enzim

2 thành phần

Hoạt tính mạnh

Chuyên hóa cao

Giảm năng lượng

hoạt hóa

có đặc tính

thông qua

Các phản ứng

trung gian

do

Cấu trúc