sử dụng graph vào dạy học địa lí lớp 12 thpt

Lý thuyết Graph là mét trong những phương pháp khoa học có tính khái quátcao như thế, graph là lí thuyết toán học, nhưng đã được ứng dụng rộng rãi trongnhiều ngành khoa học, graph cho ph

PHẦN I: MỞ ĐẦU

I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

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

Nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo là một mục tiêu quan trọng của sựnghiệp đổi mới giáo dục hiện nay ở nước ta, trong đó đổi mới phương pháp dạyhọc được coi là mét trong những nhiệm vụ chiến lược Định hướng chung của việc

đổi mới phương pháp dạy học là “Đổi mới phương pháp dạy học ở tất cả các cấp

và bậc học, kết hợp tốt học với hành, gắn nhà trường và xã hội Áp dông các biện pháp dạy học hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh những năng lực tư duy sáng tạo, năng lùc giải quyết vấn đề” Với chiến lược là: “Đổi mới và hiện đại hoá phương pháp giáo dục, chuyển từ truyền đạt tri thức thụ động sang hướng dẫn người học chủ động tư duy trong quá trình tiếp cận tri thức, dạy cho người học phương pháp

tự học, tù thu nhận thông tin một cách hệ thống và có tư duy phân tích, tổng hợp, phát triển năng lực của mỗi cá nhân; tăng cường tính chủ động, tính tự chủ của học sinh ”[28] Dựa trên quan điểm trên,trong mấy thập kỷ gần đây, các nhà

tâm lí học và các nhà giáo dục học có xu hướng đưa ra những phương pháp khoahọc mang tính khái quát cao, có nhiều tiềm năng phát huy cao độ tính tích cực, chủđộng và sáng tạo của học sinh để vận dụng trong dạy và học nhiều môn ở nhàtrường

Lý thuyết Graph là mét trong những phương pháp khoa học có tính khái quátcao như thế, graph là lí thuyết toán học, nhưng đã được ứng dụng rộng rãi trongnhiều ngành khoa học, graph cho phép giáo viên quy hoạch được quá trình dạy họctổng quát cũng như từng mặt của nã, thiết kế tối ưu hoạt động dạy và học, điềukhiển hợp lí quá trình này tiến tới công nghệ hoá một cách có hiệu quả quá trìnhdạy học trong nhà trường theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của họcsinh Đây là một hướng nghiên cứu quan trọng trong lí luận dạy nói chung và trongdạy học sinh học nói riêng và đây cũng là một gợi ý để thúc đẩy chúng tôi nghiên

cứu, tìm hiểu lí thuyết và ứng dụng lí thuyết này vào dạy học sinh học ở trườngTHPT Tuy lÝ thuyết này

không phải là vạn năng nhưng chúng ta hy vọng rằng nó sẽ được sử dụngphù hợp với các phương pháp dạy học tích cực khác để đa dạng hoá hoạt độngnhận thức và gây hứng thú học tập cho học sinh Đổi mới phương pháp dạy họctrong nhà trường luôn là một đòi hỏi cấp bách của thực tiễn giáo dục, việc sử dụnggraph vào dạy học sinh học sẽ tạo điều kiện rộng rãi để mỗi giáo viên có cơ sở tìmtòi phương pháp dạy học mới góp phần nâng cao chất lượng dạy học

2 Xuất phát từ thực trạng dạy và học hiện nay

Giờ học sinh học từ trước đến nay vẫn là giảng dạy theo phương pháp truyềnthống, học sinh chủ yếu là thụ động trong việc tìm tòi kiến thức có sẵn nên họcsinh thiếu tính tích cực, chưa hứng thú học tập môn này Đặc biệt,sinh học là mônkhoa học gắn bó thiết thực với thực tế nhưng học sinh chưa biết áp dụng kiến thứcsinh học vào thực tiễn Mặt khác, sinh học là môn học nghiên cứu các mối quan hệcủa các hệ thống sống ở các cấp độ tổ chức khác nhau tõ cấp độ phân tử đến cấp độsinh quyển, các mối quan hệ này có thể diễn đạt dưới dạng Graph Do đó, việcnghiên cứu tìm cách đưa các phương pháp dạy học nói chung và phươngpháp Graph nói riêng vào dạy học sinh học nhằm phát huy tính tích cực và nănglực học tập của học sinh, tạo cho các em có cơ hội để tìm tòi độc lập nhận thức và

hệ thống hoá kiến thức là hết sức cần thiết với cốt lõi của đổi mới dạy học là hướngtới hoạt động học tập chủ động chống lại thói quen học tập thụ động của ngườihọc.Graph có điểm đặc thù của toán học, nhưng khi sử dụng vào dạy sinh học đã tỏ

ra có nhiều ưu điểm nổi trội trong việc rèn luyện tư duy cho học sinh giúp các emhình thành những phẩm chấtcơ bản của tư duy, có kĩ năng sử dụng các thao tác tưduy vào học tập và lao động

3 Xuất phát từ tầm quan trọng của kiến thức sinh thái học trong chương trình sinh học phổ thông.

Sinh thái học với sắc thái môi trường mang tính toàn cầu đang được nhânloại hết sức quan tâm với hiện trạng môi trường và nguồn tài nguyên

đang suy giảm nghiêm trọng, nên việc rèn luyện nâng cao ý thức bảo vệ môitrường của mọi người nói chung và học sinh nói riêng là mối quan tâm lớn trongcộng đồng Hơn nữa, sinh thái học mang tính tầng bậc rõ ràng mà graph lại cóđiểm mạnh trong việc thể hiện mối quan hệ giữa các yếu tố tầng bậc Êy Vì vậy sửdụng graph vào dạy học sinh thái học sẽ có nhiều lợi thế Là một giáo viên dạymôn sinh học ở THPT, tôi rất quan tâm đến vấn đề này, do đó tôi chọn đề tài: “SỬ

DÔNG PHƯƠNG PHÁP GRAPH TRONG DẠY HỌC PHẦN SINH THÁI HỌCTHPT”

II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu cơ sở lí thuyết, xây dựng các graph và vận dông vào quá trìnhdạy bài lên lớp và bài ôn tập phần sinh thái sinh học lớp 12, nhằm tích cực hóahoạt động học tập của học sinh, qua đó góp phần nâng cao chất lượng hiệu quả củaviệc dạy và học phần sinh thái học

III ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

1 Khách thể nghiên cứu

Học sinh lớp 12 THPT và giáo viên sinh học ở mét sè trường THPT tỉnh NinhBình

2 Đối tượng nghiên cứu

Lí thuyết Graph, Graph nội dung, vận dụng Graph nội dung vào dạy phầnsinh thái học trong chương trình sinh học 12

IV.NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

1 Hệ thống hoá cơ sở lí luận và thực tiễn của việc sử dụng Graph trong dạyhọc sinh học

2 Phân tích nội dung, xác định mục tiêu dạy học phần sinh thái học trongchương trình sinh học 12

3 Xây dựng hệ thống Graph trong phần sinh thái học 12

4. Nghiên cứu, đề xuất sử dông Graph thiết kế giáo án phần sinh thái học 12cho việc dạy bài mới và bài ôn tập chương

1. Thực nghiệm sư phạm của việc sử dụng phương pháp Graph trong dạy bàimới, bài ôn tập để đánh giá tính khả thi của giả thiết.

V GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI

Sử dụng Graph trong dạy học bài mới và bài ôn tập chương phần sinh tháihọc trong sinh học 12, qua các khâu của quá tình dạy học ở mét sè trường THPTtỉnh Ninh Bình

VI GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

Nếu sử dụng Graph hợp lí vào các khâu của quá trình dạy học thì hiệu quảthu nhận tri thứcphần sinh thái học sẽ tăng lên

VII CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết - Nghiên cứu lí thuyết graph, các giáo

trình lí luận dạy học, sách giáo khoa và các tài liệu có liên quan

2. Phương pháp điều tra

- Dù giờ, trao đổi trực tiếp với giáo viên, tham khảo ý kiÕn, các giáo án củagiáo viên

3. Phương pháp thực nghiệm:

Tiến hành thực nghiệm điều tra và thực nghiệm sư phạm ở mét sè trườngnhằm:

- Đánh giá mức độ xây dựng graph

- Kiểm tra, đánh giá hiệu quả của việc vận dụng phương pháp graph vào dạyhọc

Các số liệu thu được từ điều tra và thực nghiệm sẽ được xử lí theo thống kê toánhọc với các tham số đặc trưng (xem phần thực nghiệm)

VIII.ĐÓNG GÓP VÀ ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI

1. Đề xuất cơ sở lí luận và ứng dụng phương pháp Graph trong dạy họcphần sinh thái học

2. Xây dựng hệ thống Graph phần sinh thái học trong sinh học 12

3 Sử dụng Graph vào mét sè bài lên lớp và bài ôn tập sinh thái học trongsinh học 12 để nâng cao chất lượng trí dục của học sinh

1. Xây dựng mét sè giáo án dạy phần sinh thái học để thực nghiệm sư phạm

và có thể làm tài liệu tham khảo cho giáo viên THPT

2. Đánh giá hiệu quảcủa việc sử dụng phương pháp Graph qua thựcnghiệm

sư phạm

IX LỊCH SỬ CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1. Thế giới

Lí thuyết Graph - còn được gọi là lí thuyết sơ đồ được ra đời từ hơn 250 năm

trước đây trong quá trình các nhà khoa học nghiên cứu đi tìm lời giải cho các bài

toán đố “Bảy cây cầu ở Konigsburg” - Công trình đầu tiên nghiên cứu về lí thuyết

graph là của Leonhard Euler - nhà toán học Thụy Sĩ vào năm 1736 Khi mới ra đời

lí thuyết này chủ yếu nghiên cứu giải quyết những bài toán có tính chất giải trí vàtiêu khiển Vào thời điểm đó, lí thuyết graph chỉ là mét bộ phận nhỏ của toán học,

nó chưa thu hút được sù chú ý của các nhà khoa học nên thành tựu về graph chưanhiều Bước nhảy vọt về graph có thể tính từ khoảng cuối thế kỷ XIX, đầu thế kỷ

XX, khi các công trình có quan hệ chặt chẽ với lí thuyết graph như tôpôvà lí thuyết tập hợp đã trở thành tâm điểm của nhiều nhà nghiên cứu Tuy nhiên, lúc đó, lí

thuyết graph còng chỉ mới được coi là có chỗ đứng trong “vương quốc” của toán

học Mãi cho đến những năm 30 của thế kỷ XX, khi toán học ứng dụng và lí thuyết

đồ thị phát triển mạnh, đặc biệt là lí thuyết đồ thị lần đầu tiên được trình bày một cách đầy đủ và hệ thống trong công trình “Lí thuyết các đồ thị định hướng và vô hướng” của Kơníc - nhà toán học Hungari - xuất bản tại Lép Zích năm 1936, thì lí

thuyết graph mới được thực sự xem là một ngành toán học riêng biệt [2]

Đến giữa những năm 60 của thế kỷ XX, các thành tựu nghiên cứu vềgraphmới thu được những thành tựu đáng kể Năm 1965 - 1966, nhằm mục đíchgiúp học sinh có được một phương pháp tư duy và tự học mang tính khái quát nhất,đạt hiệu quả cao nhất, nhà sư phạm người Nga L N.Lanđa đã tiến hành thựcnghiệm chuyển hoá phương pháp algôrit của toán học thành

phương pháp dạy học chung cho nhiều bộ môn khoa họctrong nhà trường.L.N.Lanđa đã cố gắng tạo ra mét phương pháp không chỉ áp dụng cho việc dạymôn toán mà còn cho nhiều môn, tõ khoa học xã hội như Tiếng Nga đến khoa học

tự nhiên như Vật lí, hoá học Dựa vào những quy luật của lí luận dạy học và tâm

lí học, ông đã tìm cách cải biến phương pháp algorit toán để tạo ra mét phươngpháp chung phù hợp với việc dạy học trong nhà trường Kết quả là ông đã đề xuất

được một phương pháp dạy học hết sức có hiệu quả: phương pháp algôrít Có thể

nói, L N Lanđa đã trở thành mét trong những người mở ra mét hướng đi mớitrong việc dạy học, đó là tìm cách chuyển hoá những phương pháp nghiên cứukhoa học mang tính chính xác, khái quát cao thành những phương pháp dạy học cóhiệu quả trong nhà trường phổ thông

Tõ thời điểm đó, nhiều nhà khoa học Nga , Đức, Pháp, Thuỵ Sĩ lần lượtcho ra đời những công trình nghiên cứu về lí thuyết graph và ứng dụng của nã

trong mọi mặt của đời sống xã hội hiện đại như: Claude Berge với “Lí thuyết graph và những ứng dụng của nã” - Pari 1967; R J Wilson với “Nhập môn lí thuyết Graph”, Matxcơva, 1977; L Iu Berezina với “Graph và ứng dụng của nó”[2] Chính những công trình này và tên tuổi của các nhà khoa học có uy tín

đó đã tạo nên một diện mạo mới cho lí thuyết graph, đặc biệt là việc đưa lí thuyếtnày vào ứng dụng trong đời sống xã hội

Sau L N Lan đa, A M Xôkhov được nhìn nhận như mét trong nhữngngười đầu tiên vận dông lí thuyết graph, đặc biệt là những nguyên lí về xây dựng

mét graph định hướng cho việc dạy học Năm 1965, trong công trình “Về phân tích những mối quan hệ bên trong tài liệu giáo khoa”[56], A M Xokhov đã xây dựng

mét graph cho phần nội dung kiến thức trong tài liệu dựa trên những cơ sở lí luận

khoa học về graph Ông đã gọi graph lập được là “cấu tróc logic của lời giải thích

và kết luận” Để đưa ra được cấu tróc logic đó ông đã xuất phát từ quan điểm cho

rằng:

- Các khái niệm là phần tử cơ bản hợp thành của một tài liệu giáo khoa.

- Những mối liên hệ bên trong giữa các khái niệm Êy tạo thành một chỉnh thể và cấu trúc của một đoạn tài liệu giáo khoa đó.

- Cấu trúc của tài liệu giáo khoa có thể diễn tả trực quan bằng mét graph gọi là

“cấu trúc logíc của tài liệu”.

Để làm rõ quan điểm này, A.M Xokhov đã hình dung mỗi khái niệm nhưmột hình chữ nhật có ghi kí hiệu và mối quan hệ giữa các khái niệm đó được đánhdấu bằng những mũi tên có chiều đi từ khái niệm trước đến khái niệm sau Vớicách diễn tả như vậy, A M Xokhov đã lập ra mét graph mà đỉnh là những kháiniệm cơ bản dẫn đến kết luận, còn cung graph là những mũi tên định hướng dẫn từkhái niệm này đến khái niệm kia và cuối cùng dẫn tới kết luận, A M Xokhov gọi

đó là “công thức cấu tạo của kết luận”, hay nói khác đi đó là công thức graph của

một kết luận

Tiếp tục kết quả nghiên cứu của A M Xokhov và mở rộng hơn, công trình

“Các phương pháp thí nghiệm của việc giảng dạy hoá học” năm 1967, V X.

Poloxin đã dùng graph để diễn tả trực quan tiến trình một giờ dạy học thông quaviệc phân tích tiến trình giảng dạy một bài hoá học ở nhà trường phổ thông Bằnggraph, ông đã chỉ ra trình tự những hành động của thầy và trò trong giờ học đó,ông đã xây dựng và mô tả lần lượt các bước trong quá trình dạy học bằng graphtrong sù đối chiếu với những tiêu chí thường được dùng để đánh giá chất lượngdạy học như: tính vừa sức, tính trực quan, tính khái quát, Ông đã tiến hành lập

hai graph khác nhau cho bài học “Điện li” trong sách giáo khoa rồi sau đó so sánh, đối chiếu hai graph để rút ra kết luận “Trong graph thứ nhất tất cả các khái niệm

và hành động của thầy đều nhằm vào việc nêu bật vai trò của nước trong quá trình điện li, còn trong graph thứ hai lại chủ yếu chứng minh cho độ dẫn điện của các chất” Nh vậy, với những graph khác nhau lập cho cùng một nội dung bài học sẽ

dẫn đến những cách dạy học khác nhau và từ đó hiệu quả giờ học cũng sẽ khácnhau

Và cho tới thời điểm này, ở nhiều nước khác nhau trên thế giới, các côngtrình nghiên cứu về graph cũng như tìm hiểu và ứng dụng graph trong

dạy học ở tất cả các bộ môn- cả khoa học tự nhiên và khoa học xã hội xuấthiện ngày càng nhiều với số lượng ngày càng lớn với chất lượng ngày càng sâusắc.

1. Trong nước:

Ở Việt Nam, giáo sư Nguyễn Ngọc Quang là nhà sư phạm đầu tiên nghiêncứu việc vận dụng lí thuyết graph vào dạy học nói chung và dạy hoá học nói riêng.Ngay tõ những năm 70 của thế kỷ XX, ông đã bắt đầu tiến hành thực nghiệm việcđưa lí thuyết graph vào dạy học mét sè bộ môn trong nhà trường nh : Địa lí, Hoáhọc, Vật lí, Kết quả thực nghiệm trong nhiều năm cho phép ông kiểm chứng đểlàm sáng tỏ và khẳng định những ưu thế nổi bật của graph trong dạy học so với

những phương pháp khác Vào năm 1979, ông đã cho xuất bản công trình: “Lí luận dạy học - khoa học về trí dục và dạy học”[35] như một tuyên ngôn cho việc “tìm cách vận dụng những phương pháp thâm nhập khoa học (như thực nghiệm, dự đoán, mô hình hoá, algôrit, sơ đồ mạng, ) vào thực tiễn dạy học ở trường phổ thông”[35] Sau đó Năm 1981, ông công bố bài báo “Phương pháp graph trong dạy học”; năm 1983 với bài “Sù chuyển hóa phương pháp khoa học thành phương pháp dạy học” như minh hoạ và làm sáng rõ hơncho việc sử dụng graph trong dạy học mà ông đã đưa ra trong công trình đầu tiên của mình Ông viết “Trong thời đại cách mạng khoa học - kĩ thuật hiện nay, có nhiều phương pháp của mét sè khoa học đang được vận dụng có hiệu quả trong hầu hết các khoa học khác và chúng trở thành những công cụ thâm nhập khoa học nói chung Chẳng hạn nh mô hình hoá, lí thuyết graph, lí thuyết algorit, Tại sao những phương pháp đó lại không thể trở thành những phương pháp dạy học ở nhà trường chúng ta? ”.[38]

Theo ông, sở dĩ có thể chuyển graph của lí thuyết toán thành graph trong dạyhọc là vì graph có ưu thế đặc biệt trong việc mô hình hoá cấu trúc của các hoạtđộng từ đơn giản đến phức tạp, hơn nữa, “ngôn ngữ” graph có tính khái quát, trừutượng vì nó thể hiện được toàn bộ các yếu tố của một

chỉnh thể trong mối liên hệ chằng chịt, ràng buộc lẫn nhau giữa các mặt củađối tượng nghiên cứu, lại vừa có tính trực quan, cụ thể vì nó có thể biểu đạt cái

khái quát, trừu tượng bằng một sơ đồ minh hoạ rõ ràng Tới năm 1987, trong bài

viết “Phương pháp graph dạy học” ông tiếp tục khẳng định “Dạy học theo graph nội dung, giáo viên có được một định hướng rõ rệt, nắm chắc những điều cơ bản, không sa vào những điều thứ yếu, vụn vặt Học theo graph nội dung, học sinh dễ dàng định hướng vào cáicơ bản, theo dõi được sự phát triển logic của vấn đề, dựa vào đó để tự lực tái hiện những chi tiết, những chứng minh và sẽ sử dụng sách giáo khoa có hiệu quả và thông minh hơn”.[41]

Năm 1984, trên cơ sở tiếp thu những thành tựu nghiên cứu khoa học của GS

Nguyễn Ngọc Quang, nhà giáo Phạm Tư đã có “Dùng graph nội dung của bài lên lớp để dạy học chương “Nitơ - Phốt pho” ở lớp 11 trường THPH”[53] Đây là

công trình đầu tiên tìm hiểu một cách sâu sắc việc sử dụng graph để dạy học.Trong đó, tác giả đã trình bày khá đầy đủ những cơ sở lí luận của việc chuyển hoá

từ phương pháp nghiên cứu khoa học thông qua việc xử lí sư phạm để trở thànhphương pháp dạy học Trong công trình nghiên cứu của mình, tác giả đã đề ra banhiệm vụ:

1 - Nghiên cứu việc dùng graph với tư cách là một phương pháp giảng dạy hoá học.

2 - Xây dựng quy trình áp dụng phương pháp graph qua tất

cả các khâu của quá trình dạy học môn Hoá học.

3 - Đánh giá hiệu quả của phương pháp graph trong dạy học Hoá học.

Sau đó, vào năm 2003, TS Phạm Tư đã cho công bố liên tiếp hai bài báo:

“Dạy học bằng phương pháp graph góp phần nâng cao chất lượng giờ giảng” và

“Dạy học bằng phương pháp graph góp phần nâng cao chất lượng học tập, tự học” nhằm mục đích khẳng định hiệu quả của graph trong việc nâng cao chất

lượng dạy học và đổi mới phương pháp dạy học Khi bàn đến việc tự học, tự tìm

tòi kiến thức của học sinh, tác giả cho rằng: “Ở học sinh

sự thành thạo của kĩ năng sử dụng graph trong học tập chính là đặc trưng cho chất lượng lĩnh hội nội dung bản chất của bài học” Trên cơ sở quan niệm đó,

tác giả đã có những đề xuất cụ thể trong việc rèn luyện kĩ năng và kiểm tra đánhgiá việc sử dụng graph trong học tập của học sinh.

Như vậy, tác giả Phạm Tư đã góp thêm một tiếng nói khẳng định tính hiệu quả củaviệc sử dụng graph trong dạy học và công trình là một bằng chứng xác nhận tínhkhả thi của việc chuyển hoá phương phápnghiên cứu khoa học thành phương phápdạy học trong nhà trường

Năm 2000, Phạm Thị My với “Ứng dông lí thuyết graph xây dựng và sử dụng sơ đồ để tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học sinh học ở THPT” (luận văn thạc sỹ) Trong đó, tác giả đã chú ý đến việc xây dựng các sơ đồ

về các nội dung kiến thức, phân loại sơ đồ dựa vào tiêu chí nội dung kiến thứctrong chương trình sinh học phổ thông và đưa ra mét sè biện pháp sử dụng sơ đồ

Năm 2002, Phạm Minh Tâm đã nghiên cứu “Sử dụng graph vào dạy học địa

lí lớp 12 THPT”.Trong đó, tác giả đã xác lập một hệ thống các graph dạy học địa lí

12 và bước đầu đề xuất mét sè cách thức cơ bản để áp dụng hệ thống này vào thựctiễn dạy học nhằm nâng cao chất lượng giờ dạy học

Năm 2003, Vò Thị Thu Hoài với “Sử dụng phương pháp graph kết hợp với mét sè biện pháp nâng cao chất lượng giờ ôn tập tổng kết Hoá học lớp 10 THPT”

(luận văn thạc sỹ) Trong đó, tác giả đã chú ý đến việc thiết kế các graph nội dung

và graph phương pháp các bài ôn tập - tổng kết và đề ra mét sè biện pháp thực hiệnnâng cao chất lượng bài ôn tập tổng kết

Năm 2004, Nguyễn Thị Ban nghiên cứu “ Sử dụng Graph trong dạy học Tiếng Việt cho học sinh THCS” Trong đó, tác giả đã xây dựng quy trình lập graph

nội dung bài học và sử dụng graph đó trong nhà trường dưới các dạng bài lí thuyết

và ôn tập trong việc luyện tập thực hành, các quy trình phù

hợp với đặc điểm môn học và dễ sử dụng để giáo viên có thể thực hiện thuậnlợi trong giờ lên lớp

Năm 2005, Nguyễn Phúc Chỉnh đã nghiên cứu “Nâng cao hiệu quả dạy học giải phẫu sinh lí người ở THCS bằng áp dụng phương pháp Graph”, tác giả đã

thiết kế được các graph nội dung và graph hoạt động, từ đó thiết kế hệ thống graph

nội dung dạy học giải phẫu sinh lí người Ông cũng đã đưa ra được mét sè hìnhthức sử dụng graph trong dạy học giải phẫu sinh lí ngườinâng cao chất lượng dạymôn học.

Năm 2007, Võ Thị Bích Thuỷ với “Các biện pháp rèn luyện kỹ năng diễn đạt nội dung trong quá trình tổ chức hoạt động tự lực nghiên cứu SGK Sinh học 11” Tác giả đã diễn đạt nội dung ở sách giáo khoa sinh học 11 thành mét sè dạng

ngôn ngữ khác nhau, trong đó có sơ đồ logic dạng bản đồ khái niệm (thực chấtchính là graph), trên cơ sở đó vận dụng vào quy trình tổ chức hoạt động tự lựcnghiên cứu sách giáo khoa để rèn luyện kỹ năng diễn đạt nội dung

Bên cạnh những công trình kể trên, các bài viết về việc sử dụng graph trongviệc dạy học trong những năm gần đây ở nước ta đã có những bước chuyển nhấtđịnh Các vấn đề nghiên cứu trở nên phong phó, đa dạng và nhiều màu sắc hơn, độingũ tác giả ngày một đông đảo hơn Nếu như ban đầu lí thuyết graph chủ yếu đượcứng dụng trong giảng dạy môn Hoá học thì nay việc áp dụng lí thuyết này đã mởrộng ra nhiều môn khoa học khác nhau được dạy trong nhà trường, các tác giả đãdùng lí thuyết toán học này trong nhiều bộ môn khác nhau Tiêu biểu như:Nguyễn

Ngọc Quang với “Phương pháp graph trong dạy học, khái niệm về phương pháp dạy học”; Phạm Văn Tư với“Dạy học bằng phương pháp graph góp phần nâng cao chất lượng học tập tự học” và “Dùng graph trong giảng dạy hoá học ở trường THPT”; Phạm Minh Tâm với “Dùng sơ đồ để phát huy tác dụng của SGK trong dạy học Địa lí”; Phạm Thị My với “Phương pháp sơ đồ hoá trong giảng dạy

Sinh học”; Nguyễn Phúc Chỉnh với “Sử dụng graph nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học sinh thái học”

Nh vậy, chúng ta thấy việc vận dụng lí thuyết graph vào quá trình dạy học ởViệt Namtõ lâu đã được các nhà giáo dục học quan tâm nghiên cứu và đưa nó vàothực tế giảng dạy Tuy nhiên đến nay việc sử dụng graph để dạy học vẫn chưađược ứng dụng ở diện rộng và chưa thực sự trở thành phương pháp dạy học phổbiến, đặc biệt là trong môn sinh học Ở môn Sinh học nghiên cứu về graph có thểnói mới chỉ có thầy Nguyễn Phúc Chỉnh là người đầu tiên nghiên cứu và vận dụng

lí thuyết graph để soạn giảng từng phần kiến thức bài giảng sinh họccụ thể và đây

là những gợi mở góp phần cho chúng tôi định hướng bắt đầu cũng như hiểu biếtkhái quát về graph và sử dụng nã để dạy học trong nhà trường Như vậy, việc sửdụng graph vào dạy học sinh học nhằm nâng cao chất lượng học tập của học sinhkhông còn là một vấn đề mới mẻ, nhưng để cụ thể hoá phương pháp này tronggiảng dạy sinh học và ứng dụng nã, triển khai nã trong việc dạy học sinh học ởdiện rộng là vấn đề cần được tiếp tục nghiên cứu

Để hoàn thành luận văn của mình, chúng tôi đã tìm hiểu và kế thừa có sángtạo những nghiên cứu trên và tất cả các nghiên cứu đó đã góp phần quan trọng gợi

mở định hướng cho chóng tôi chọn đề tài này Hơn thế nữa, tất cả các nghiên cứu

đó đã góp phần quan trọng tạo nên nội dung luận văn này, giúp chúng tôi có điềukiện nhìn lại mét sè vấn đề cũ có liên quan

Mặt khác, trong số con đường mới đi tới một giờ dạy học sinh học chấtlượng cao thì graph còng là mét con đường để đa dạng hóa hoạt động nhận thức vàgây hứng thúcho cả giáo viên và học sinh

Như vậy, trên cái nền chung Êy, chúng tôi nghiên cứu và đề xuất thêm vấn

đề mới, triển khai những vấn đề đặt ra trong nội dung luận văn Với đề tài đã lựachọn này, chúng tôi mong muốn được góp phần vào việc cải tiến phương pháp dạyhọc nói chung và phương pháp dạy học sinh học nói riêng một cách có hiệu quả

X CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN

Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn còn có 3 chương:

Chương I: Khái quát về lí thuyết graph và việc vận dụng phương pháp Graph vào

quá trình dạy học ở trường THPT

Chương II: Xây dựng và sử dông Graph vào dạy học phần sinh thái học 12.

Chương III: Thực nghiệm sư phạm.

PHẦN II: NỘI DUNG

Chương I

KHÁI QUÁT VỀ LÍ THUYẾT GRAPH VÀ VIỆC VẬN DỤNG PHƯƠNG

PHÁP GRAPH VÀO QUÁ TRÌNH DẠY HỌC

Ở TRƯỜNG THPT HIỆN NAY

I Khái quát về lí thuyết Graph:

Khi mới xuất hiện, Graph là một thuật ngữ toán học được hiểu là một tậphợp hữu hạn các điểm (các đỉnh) cùng với tập hợp các đoạn đường cong hay thẳng(các cạnh) nhưng đến thời điểm hiện nay, Graph đã được sử dụng rộng rãi và trởthành tên gọi chung, khá quen thuộc của nhiều ngành khoa học Ở nước ta, trongnhiều công trình nghiên cứu khoa học, các nhà khoa học thường sử dụng tên

gọiGRAPHtheo cách phiên âm và viết là Graph thay cho cách dịch định nghĩa,

chuyển nghĩa như đã dùng trước đây Chữ Graph được dịch nghĩa là sơ

đồ haymạng, mạch Trong nhà trường phổ thông, cách gọi sơ đồ thường được hiểu là: “hình vẽ quy ước nhằm mô tả một đặc trưng nào đó của sự vật hay mét quá trình”[3].Do đó, cách gọi sơ đồ hay mạng, mạch có phần nào đó gần gũi,

quen thuộc hơn đối với giáo viên

và học sinh, nhưng lại chưa thật chặt chẽ về mặt khoa học, bởi vì không phảibất kì một sơ đồ nào cũng được gọi là graph, mà chỉ có mét sè trong đó được gọinhư vậy Ví dụ nh sơ đồ hình sin dưới đây không phải là mét graph

Tương tự nh vậy, sơ đồ sau còng không phải là mét graph:

Cách gọi sơ đồ graph (gọi tắt là graph) là cách gọi có phần xa lạ đối với

giáo viên vì đây là cách phiên âm tiếng nước ngoài, chưa được quen với việc dạyhọc trong nhà trường Tuy nhiên, cách dùng tên gọi graph lại thuận lợi hơn trongcông việc nghiên cứu và nó giúp các nhà khoa học có được một cách hiểu chung vàthống nhất cho cùng mét tên gọi, việc nghiên cứu sẽ trở nên hiệu quả hơn Chính vìvậy, trong luận văn, chúng tôi còng xin được dùng tõ graph mà các nhà nghiên cứuthường sử dụng mà không dịch nghĩa chuyển sang tiếng Việt Còn trong giảng dạy

ở nhà trường phổ thông, giáo viên vẫn có thể dùng tên gọi sơ đồ mạng thay cho tên

gọi graph được dùng trong nghiên cứu khoa học

I.1.Khái niệm “graph”:

Trong nhiều tình huống, chúng ta thường vẽ những sơ đồ gồm những điểmbiểu thị cho đối tượng được xem xét và đường nối các điểm với nhau

Nếu học sinh lập được hoàn chỉnh, chính xác graph thì học sinh đó đã hiểu vànắm vững bài Ngược lại, nếu học sinh không lập được graph hoàn chỉnh, thì hoặc làhọc sinh này chưa nắm vững bài hoặc chưa biết cách sử dụng graph Nếu rơi vào

trường hợp thứ hai, giáo viên cần có sự hướng dẫn cụ thể tỉ mỉ hơn nữa cho học sinh

đó và cả lớp cách thức lập mét graph hoàn chỉnh

chúng ta có thể sơ đồ hoá các bước sử dụng graph đối với giáo viên như sau:

Tuy nhiên trong việc dạy học, từ lí thuyết đến thực hành còn một khoảngcách xa Vì thế, giáo viên cần nắm vững các bước sử dụng graph trên để vận dụng

có hiệu quả hơn trong quá trình soạn giáo án và triển khai graph ở trên lớp

II.3.2 Đối với học sinh:

Học theo graph là mét trong những phương pháp khả quan, khắc phục đượctính chây ì, thụ động của học sinh trong giờ học trên lớp cũng như ở nhà Để họcsinh sử dụng tốt phương pháp graph tốt hơn, giáo viên cần giúp các em hiểu bảnchất của graph và sử dông vào 2 mục đích sau:

II.3.2.1 Lĩnh hội kiến thức trên lớp theo graph:

Khi giáo viên dạy theo phương pháp graph, đòi hỏi học sinh phải tập trungtheo dõi, phân tích nội dung bài trong sách giáo khoa để tự mình xây dựng đượcgraph Dưới sự hướng dẫn mang tính chất gợi mở của giáo viên và dựa theo sáchgiáo khoa, học sinh có thể định hướng được kiến thức trọng tâm để tập trung suynghĩ

Như vậy, bài học đối với học sinh sẽ trở nên đơn giản hơn, dễ nắm bắt hơn,việc ghi chép sẽ nhẹ nhàng hơn và sẽ cuốn hút hơn công việc thuần tuý là ghi chéptóm tắt lại sách giáo khoa Việc ghi bài cũng là một tiêu chí đánh

Sơ đồ cấu trúc nội dung sinh thái học 12 THPT.

Như vậy, sinh thái học có nội dung rất rộng và mang tính thực tiễn caonên giáo viên có thể lựa chon phương pháp dạy học phù hợp phát huy tính chủđộng và tích cực của học sinh, đồng thời nâng cao khả năng liên hệ những kiếnthức đã học trong sách giáo khoa với thực tiễn cuộc sống

I.2 2 Nội dung chương trình sinh thái học trongsách giáo khoa:

Sinh thái học với 14 tiết được chia thành 3 chương, cụ thể:

Chương I: Cá thể và quần thể sinh vật (gồm từ bài 35 đến bài 39) Giới

thiệu các vấn đề môi trường và các vấn đề sinh thái, sự tác động qua lại giữa cơ thểsinh vật với môi trường Các vấn đề quần thể và các mối liên hệ sinh thái trongquần thể, các đặc trưng cơ bản của quần thể, những biến động số lượng các thểtrong quần thể

Bài: Môi trường sống và các nhân tố sinh thái

Nội dung cơ bản về môi trường sống của sinh vật bao gồm: khái niệm vềmôi trường, nơi ở của sinh vật và sự phân chia các loại môi trường sống Có 4 loạimôi trường sống chủ yếu là: môi trường đất, môi trường nước (gồm nước mặn -biển, hồ nước mặn; nước lợ - nước vùng cửa sông, ven biển; nước ngọt - nước hồ,

ao, sông, suối), môi trường trên cạn (trên mặt đất - không khí) và môi trường sinhvật gồm: thực vật, động vật và con người là nơi sống của các sinh vật cộng sinh, kísinh Tổ hợp môi trường đất và môi trường không khí là môi tường cạn để phânbiệt với môi trường nước

Sống trong môi trường nào sinh vật phải thích nghi với các điều kiện củamôi trường đó Những phản ứng thích nghi của sinh vật với môi trường được thểhiện dưới dạng biến đổi về hình thái, sinh lí và tập tính sinh thái của

2 Về quan hệ hỗ trợ và cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể, điều quan trọng

là học sinh biết phân tích các ví dụ cụ thể, chỉ ra được ý nghĩa sinh thái của cácmối quan hệ đó

Quan hệ hỗ trợ giữa các cá thể trong quần thể đảm bảo cho quần thể tồn tạimột cách ổn định và khai thác được tối ưu nguồn sống của môi trường, làm tăngkhả năng sống sót và sinh sản của các cá thể.

Cạnh tranh là đặc điểm thích nghi của quần thể, nhờ có cạnh tranh mà sốlượng và sự phân bố của các cá thể trong quần thể duy trì ở mức phù hợp, đảm bảo

sự tồn tại và phát triển hưng thịnh

Bài: Các đặc trưng cơ bản của quần thể sinh vật.

- Kích thước quần thể với những cực trị của nã:

Kích thước tối thiểu của quần thể là số lượng cá thể Ýt nhất mà quần thể cần có

để duy trì và phát triển Kích thước tối thiểu là đặc trưng cho loài Nếu kích thướcquần thể xuống dưới mức tối thiểu, quần thể dễ rơi vào tình trạng suy giảm, dễ dẫntới dịêt vong

Kích thước tối đa của quần thể là giới hạn cuối cùng về số lượng mà quầnthể có thể đạt được, phù hợp với khả năng cung cấp nguồn sống của môi trường(phù hợp với sức chứa của môi trường) Hai vấn đề này không chỉ có ý nghĩa líthuyết mà còn có giá trị thực tiễn rất lớn, nhất là trong săn bắt các loài động vậthoang dã và trong nghề cá (khai thác 50% của trữ lượng cho phép) Do khai thácquá mức, ở nhiều loài sinh vật hoang dã, kích thước quần thể của chúng đã giảmxuống dưới mức tối thiểu mà chúng cần phải có để khôi phục lại số lượng, và đanglâm vào cảnh bị tiêu diệt

Những yếu tố ảnh hưởng tới kích thước của quần thể là mức độ sinh sản, mức độ

tử vong, xuất cư và nhập cư của quần thể

- Tăng trưởng của quần thể sinh vật: tăng trưởng quần thể theo tiềm năng sinh học

trong điều kiện môi trường không bị giới hạn (đường cong tăng trưởng có hình chữJ) và tăng trưởng trong điều kiện môi trường bị giới hạn

H5: Graph biến động số lượng cỏ thể của quần thể.

I.4.2 Graph thiết lập mối quan hệ nhõn quả:

Loại này giỳp học sinh hỡnh thành cỏc khỏi niệm, quy luật với việc tỡm radấu hiệu bản chất và liờn kết lại với nhau trong cỏc khỏi niệm, quy luật Graph nàygiỳp học sinh tự mỡnh tỡm hiểu, khai thỏc tài liệu, phõn tớch, so sỏnh, đỏnh giỏ vàtổng hợp cỏc dấu hiệu bản chất Loại này giúp học sinh hình thành cáckhái niệm, quy luật với việc tìm ra dấu hiệu bản chất và liên kết lại với nhautrong các khái niệm, quy luật Graph này giúp học sinh tự mình tìm hiểu, khaithác tài liệu, phân tích, so sánh, đánh giá và tổng hợp các dấu hiệu bảnchất.Nh vậy, đó giỳp cho việc hỡnh thành và rốn luyện cho học sinh cỏc kĩ năng cơbản trong học tập sinh học

thấy cần giúp học sinh nhớ lại kiến thức cũ, ôn lại những nội dung đã họctrước khi bước sang mét bài học mới.

II.2 1 Nhiệm vụ của việc ôn tập sinh thái học:

Bài ôn tập thường nằm ở cuối học kì, cuối năm học, môn sinh học ở THPTcác bài ôn tập không nhiều, theo phân phối chương trình thì toàn bộ phần sinh tháimới có một bài ôn tập Đây là thời điểm giáo viên chốt lại kiến thức, đánh dấu mộtmốc trên chặng đường nghiên cứu khoa học của học sinh, định hướng cho việc tiếpthu những nội dung kiến thức trước đó, vì vậy bài ôn tập cũng có nghĩa là hoạtđộng ôn tập, có mét sè nhiệm vụ sau:

+ Bài ôn tập phải đưa ra được bản danh mục những kiến thức cơ bản nhất mà họcsinh đã học trước đó

+ Nêu lại một cách tóm tắt nội dung kiến thức theo danh mục đã được đưa ra

+ Phải hệ thống hoá được toàn bộ nội dung kiến thức đã học

Để thực hiện các nhiêm vụ này thì graph có nhiều lợi thế, bởi lẽ, graph vừanêu được danh mục kiến thức vừa tóm tắt nội dung ngắn gọn dưới dạng các kí hiệuthông qua các đỉnh graph và hệ thống hoá kiến thức trong mét graph mang tínhkhái quát cao

II.2.2 Các bước tổ chức lập graph trong bài ôn tập: