Ứng dụng phầm mềm Adobe Flash để thiết kế các chương trình mô phỏng trong dạy học chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng Sinh học 11 Trung học phổ thông

Thái độ và chất lượng học tập của HS đối với bộ môn CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM ADOBE FLASH ĐỂ THIẾT KẾ CÁC CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN THỊ HỒNG

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM ADOBE FLASH ĐỂ THIẾT KẾ CÁC CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “ CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG”

SINH HỌC 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM SINH HỌC

Hà Nội – 2011

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN THỊ HỒNG

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM ADOBE FLASH ĐỂ THIẾT KẾ CÁC CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “ CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG”

SINH HỌC 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM SINH HỌC

Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS Dương Tiến Sỹ

Hà Nội 2012

4 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

5 Giả thuyết khoa học

6 Nhiệm vụ nghiên cứu

7 Phương pháp nghiên cứu

8 Những kết quả nghiên cứu và đóng góp mới của luận văn

9 Cấu trúc của luận văn

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

1.1 Cơ sở lí luận

1.1.1 Phương pháp mô phỏng và việc ứng dụng của nó trong dạy học

1.1.2 Phương tiện trực quan trong dạy học

1.1.3 Phần mềm Adobe Flash

1.2 Cơ sở thực tiễn

1.2.1 Thực trạng dạy và học chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng, Sinh học 11 ở trường THPT hiện nay

1.2.2 Thái độ và chất lượng học tập của HS đối với bộ môn

CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM ADOBE FLASH ĐỂ THIẾT KẾ

CÁC CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG

CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG, SINH HỌC 11 THPT

2.1 Chương trình và SGK Sinh học 11 THPT

2.1.1 Mục tiêu dạy học chương trình sinh học 11 THPT

2.1.2 Mục tiêu dạy học từng chương SGK sinh học 11 THPT

2.2 Phân tích logic cấu trúc nội dung chương trình SGK Sinh 11 THPT

2.2.1 Cấu trúc nội dung chương trình sinh học 11 THPT

2.2.2 Cấu trúc nội dung các bài trong chương “Chuyển hóa vật chất và năng lượng”, Sinh học 11 THPT

2.3 Những nguyên tắc thiết kế và sử dụng các chương trình mô phỏng

2.3.1 Nguyên tắc quán triệt mục tiêu dạy học

2.3.2 Nguyên tắc phù hợp với nội dụng dạy học

2.3.3 Nguyên tắc đảm bảo tính sư phạm

2.3.4 Đảm bảo nguyên tắc trực quan hóa

2.3.5 Nguyên tắc đảm bảo tính hiệu quả, hữu dụng

2.4 Quy trình thiết kế các chương trình mô phỏng có ứng dụng phần mềm Adobe Flash 2.4.1 Cơ sở cho việc xây dựng qui trình thiết kế các chương trình mô phỏng

2.4.2 Quy trình thiết kế chương trình mô phỏng bằng phần mềm Adobe Flash

2.5 Các cơ chế và quá trình trong chương I, Sinh học 11 đã thiết kế và sưu tầm

2.6 Phương pháp sử dụng các chương trình mô phỏng để tổ chức hoạt động nhận thức tích cực cho HS

1 Kết luận

2 Khuyến nghị

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

1.1 Xuất phát từ yêu cầu nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện trong thời kỳ mới

Trong xu thế hội nhập, toàn cầu hóa, mọi quốc gia muốn phát triển cần phải liên kết và hợp tác với nhau Việt Nam chúng ta không đứng ngoài vòng xoáy đó Vậy muốn làm được điều này đòi hỏi phải có các chính sách phát triển kinh tế - xã hội, đặc biệt là phát triển giáo dục và đào tạo Các Nghị quyết Trung ương luôn xác

định “Giáo dục và Đào tạo là động lực thúc đẩy cho sự phát triển kinh tế - xã hội”

Nhìn lại những năm trước đây, giáo dục nước ta chậm đổi mới Vì vậy, sản phẩm của giáo dục là những con người thiếu năng động, thiếu sáng tạo, lúng túng trước cuộc sống Hiện nay, muốn đào tạo ra những con người tự chủ, năng động và sáng tạo đáp ứng được yêu cầu của xã hội thì phương pháp giáo dục cũng phải hướng vào việc khơi dậy, rèn luyện và phát triển khả năng tư duy, khả năng làm việc, chủ động lĩnh hội tri thức ngay khi còn ngồi trên ghế nhà trường Bằng việc đổi mới, sử dụng linh hoạt các phương pháp dạy học kết hợp với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin….chúng ta đang từng bước nâng cao chất lượng giáo dục ở mọi cấp học

1.2 Xuất phát từ đặc điểm chương trình và SGK sinh học 11

Chương trình Sinh học 11 nghiên cứu hệ thống sống ở CĐTCS cơ thể SGK Sinh học 11 giới thiệu các chức năng sống cơ bản ở cơ thể TV và ĐV qua các chương: chuyển hóa vật chất năng lượng, cảm ứng, sinh trưởng và phát triển, sinh sản Nhưng mỗi chức năng sống cơ bản đó lại được biên soạn tách rời sinh học cơ thể TV (phần A) và sinh học cơ thể ĐV (phần B) Việc nghiên cứu riêng rẽ các chức năng sống cơ bản ở cơ thể TV và ĐV đều giống nhau ở chỗ phải xem xét mối quan

hệ giữa các yếu tố cấu trúc – chức năng trong cơ thể và giữa cơ thể với môi trường Tuy nhiên, nếu chỉ dừng lại ở đây thì chưa đáp ứng được yêu cầu và định hướng dạy học Sinh học ở CĐTCS cơ thể

Muốn hình thành và phát triển các khái niệm Sinh học ở CĐTCS cơ thể, GV cần hướng dẫn cho HS tiến hành phân tích, so sánh các phương thức thực hiện các chức năng sống (chuyển hóa vật chất năng lượng, cảm ứng, sinh trưởng và phát

triển, sinh sản) ở hai giới TV và ĐV, đồng thời phải trừu xuất hóa khỏi các dấu hiệu mang tính chất bộ phận và hay thay đổi của các phương thức thực hiện các chức năng sống ở TV và ĐV mà rút ra được biểu hiện chung của các chức năng sống ở CĐTCS cơ thể

1.3 Xuất phát từ yêu cầu đổi mới PPDH

Đổi mới PPDH ở trường phổ thông là vấn đề thời sự, bức xúc, vừa cấp bách, vừa cơ bản đối với sự nghiệp giáo dục và cũng là vấn đề trung tâm của lí luận về phương pháp dạy - học không chỉ ở nước ta mà trên cả phạm vi toàn thế giới trong bối cảnh hội nhập, toàn cầu hóa

Yêu cầu đổi mới PPDH cần đề cao vai trò của người học, chống lại thói quen học tập thụ động, bồi dưỡng năng lực tự học giúp cho người học có khả năng học tập suốt đời

1.4 Xuất phát từ nguyên tắc vận dụng PPDH không thể tách rời PTDH

PTDH ngày càng đóng vai trò quan trọng trong việc đổi mới PPDH, đặc biệt

là những PTDH kĩ thuật số trong thời đại phát triển CNTT PTDH giúp người thầy tiến hành bài học không phải bắt đầu bằng giảng giải, thuyết trình, độc thoại… mà bằng vai trò đạo diễn, thiết kế, tổ chức, kích thích, trọng tài, cố vấn,… trả lại cho người học vai trò chủ thể, không phải học thụ động bằng nghe thầy giảng, mà học tích cực bằng hành động của chính mình

1.5 Xuất phát từ sự phát triển khoa học và công nghệ, đặc biệt là CNTT

Cuối thế kỷ XX, các phát minh về máy tính, video, CNTT đã ảnh hưởng sâu sắc lên mọi lĩnh vực của đời sống xã hội, trong đó có giáo dục Các phương tiện truyền thông cùng với hệ thống Internet nối mạng toàn cầu đang làm thay đổi cách tiếp cận tri thức của con người Họ không chỉ đọc để biết, mà còn nghe, thấy, cảm nhận các sự kiện xảy ra ở xa như đang diễn ra trước mắt, vượt qua mọi giới hạn về thời gian và cả không gian Chính vì thế, khả năng thu nhận, xử lý để hiểu biết thông tin một cách nhanh chóng và chính xác là hết sức quan trọng Điều đã dẫn đến phải thay đổi PPDH chuyển từ việc dạy chữ sang dạy cách tìm kiếm, thu nhận và xử lý thông tin để đạt mục tiêu giáo dục

Để đáp ứng yêu cầu đổi mới PPDH trên cơ sở ứng dụng những thành tựu của CNTT vào dạy – học, chúng tôi chọn đề tài: “Ứng dụng phần mềm Adobe Flash để

thiết kế các chương trình mô phỏng trong dạy học chương “Chuyển hóa vật chất và

năng lượng”, Sinh học 11 Trung học phổ thông

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu mô phỏng các cơ chế, quá trình sinh học trong chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng, Sinh học 11 THPT bằng phần mềm Adobe Flash nhằm nâng cao chất dạy học

3 Phạm vi nghiên cứu

Các cơ chế, quá trình sinh học trong chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng, Sinh học 11 THPT

4 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu

Nghiên cứu mô phỏng các cơ chế, quá trình sinh học trong chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng, Sinh học 11 THPT và phương pháp sử dụng các chương trình mô phỏng trong dạy học

4.2 Khách thể nghiên cứu

Quá trình dạy học các cơ chế, quá trình sinh học SH 11 THPT

5 Giả thuyết khoa học

Nếu thiết kế các chương trình mô phỏng trong chương Chuyển hóa vật chất

và năng lượng, Sinh học 11 bằng phần mềm Adobe Flash và xác định được phương

pháp sử dụng sẽ nâng cao chất lượng dạy - học

6 Nhiệm vụ nghiên cứu

6.1 Nghiên cứu cơ sở lí luận của phương pháp mô phỏng để vận dụng vào thiết kế các chương trình mô phỏng trong dạy – học sinh học

6.2 Điều tra thực trạng của việc dạy – học sinh học lớp 11 nói chung, đặc biệt là thực trạng dạy – học các cơ chế, quá trình sinh học

6.3 Xác định hệ thống các nguyên tắc sư phạm chỉ đạo qui trình thiết kế và sử dụng các chương trình mô phỏng các cơ chế, quá trình sinh học bằng phần mềm Adobe Flash

6.4 Xác định qui trình thiết kế chương trình mô phỏng các cơ chế, quá trình sinh học trong chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng, Sinh học 11 THPT bằng phần mềm Adobe Flash

6.5 Xác định phương pháp sử dụng các chương trình mô phỏng bằng phần mềm Adobe Flash trong dạy học chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng, Sinh học 11 THPT

6.6 Thiết kế các giáo án thể hiện phương pháp sử dụng các cơ chế, quá trình sinh học trong dạy - học chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng, Sinh học 11 THPT 6.7 Thực nghiệm sư phạm và phân tích kết quả thực nghiệm để chứng minh tính khả thi của đề tài

7 Phương pháp nghiên cứu

7.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Nghiên cứu các loại tài liệu về chủ trương, đường lối chính sách của Đảng và Nhà nước trong công tác giáo dục; các công trình nghiên cứu trong có liên quan đến

đề tài

Phân tích lôgic cấu nội dung, chương trình SGK Sinh học 11 THPT làm cơ sở xác định nội dung dạy học cần mô phỏng tương ứng trong chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng, Sinh học 11 THPT

7.2 Phương pháp chuyên gia

Xin ý kiến tư vấn, thẩm định của chuyên gia tin học và môn học về các chương trình mô phỏng các cơ chế, quá trình sinh học đã được thiết kế trong chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng, Sinh học 11 THPT

7.3 Phương pháp điều tra cơ bản

Điều tra thực trạng tập trung vào các vấn đề sau:

- Thực trạng trang bị PTDH chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng, Sinh học 11 ở trường THPT hiện nay

- Thực trạng sử dụng phương pháp và PTDH trong giảng dạy của GV ở một số trường THPT Thành Phố Hải Phòng

- Thực trạng về hiểu biết và sử dụng các phần mềm ứng dụng, trong đó có phần mềm Adobe Flash để thiết kế chương trình mô phỏng của GV hiện nay

- Thái độ và chất lượng học tập của HS đối với bộ môn

7.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Nhằm kiểm tra tính khả thi và hiệu quả mà giả thuyết khoa học của đề tài đã đặt ra

7.5 Phương pháp thống kê toán học

Bằng phần mềm Microsoft excel

8 Những kết quả nghiên cứu và đóng góp mới của luận văn

8.1 Hệ thống hóa cơ sở lý luận về phương pháp mô phỏng và ứng dụng phần mềm Adobe Flash để thiết kế chương trình mô phỏng các cơ chế, quá trình sinh học 8.2 Xác định được hệ thống các nguyên tắc sư phạm chỉ đạo quá trình thiết kế và sử dụng các chương trình mô phỏng trong dạy học nói chung và vận dụng vào chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng, Sinh học 11 THPT

8.3 Xác định quy trình thiết kế chương trình mô phỏng bằng phần mềm Adobe Flash trong dạy học Từ đó, thiết kế tòan bộ các chương trình mô phỏng các cơ chế, quá trình sinh học để xây dựng các giáo án dạy học trong chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng, Sinh học 11 THPT

8.4 Đề xuất phương pháp sử dụng các chương trình mô phỏng để tổ chức hoạt động nhận thức tích cực cho HS chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng, Sinh học 11

THPT

9 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu và kết luận, phần kết quả nghiên cứu, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung chính gồm 3 chương:

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

Chương 2: Ứng dụng phần mềm Adobe Flash để thiết kế các chương trình mô phỏng

trong dạy học chương “Chuyển hóa vật chất và năng lượng”, Sinh học 11 THPT

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Cơ sở lí luận

1.1.1 Phương pháp mô phỏng và việc ứng dụng của nó trong dạy học

1.1.1.1 Khái niệm phương pháp mô phỏng

Mô phỏng từ lâu đã được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như: kỹ thuật, kinh tế, xã hội Trong khoa học và công nghệ mô phỏng là con đường nghiên cứu thứ ba, song song với nghiên cứu lí thuyết thuần tuý và nghiên cứu thực nghiệm trên đối tượng thực Nó được sử dụng khi không thể, không cần hay không nên thực nghiệm trên đối tượng thực

Có nhiều quan điểm xung quanh khái niệm mô phỏng:

Theo từ điển tiếng Việt, mô phỏng là bắt chước làm theo một cái mẫu

Theo Robert E Stephenson (Mỹ), mô phỏng là nghiên cứu trạng thái của mô hình để qua đó hiểu được hệ thống thực Ông cho rằng, các nhà kỹ thuật thường giải quyết các vấn đề bằng trực giác và nhiều vấn đề đã được giải quyết bằng cách này, tuy nhiên trong thực tế họ gặp phải nhiều vấn đề khó khăn phức tạp (thời gian, kinh

tế và sự nguy hiểm) mà chỉ có thể sử dụng PPMP mới có thể giải quyết được Việc

mô phỏng bắt đầu bằng việc tạo ra một mô hình bằng trí tưởng tượng (có suy nghĩ) của con người về những yếu tố có liên quan đến hệ thống thực Christophe Mercier (Pháp) cho rằng, mô phỏng là tiến hành thí nghiệm trên mô hình Đó là quá trình nghiên cứu tiến hành trên vật nhân tạo mô phỏng hiện tượng mà người nghiên cứu cần để quan sát và làm thực nghiệm, từ đó rút ra kết luận tương tự vật thật

Robert L Woods và Kent L Lawrence (Mỹ) nhấn mạnh việc mô phỏng bằng các mô hình động (trạng thái của hệ thống thay đổi theo thời gian) Một số nhà khoa học khác thông qua mô hình để nghiên cứu trạng thái bên trong của đối tượng nghiên cứu

Một cách tổng quát (có thể hiểu theo nghĩa thuật ngữ) mô phỏng là thực

nghiệm quan sát được và điều khiển được trên mô hình của đối tượng khảo sát.[20] 1.1.1.2 Cấu trúc của phương pháp mô phỏng

Sơ đồ 1.1 Quá trình mô phỏng

PPMP (theo sơ đồ 1.1) được tiến hành theo 3 bước:

(1): Mô hình hoá: Từ mục đích nghiên cứu, cần xác định, lựa chọn một số tính chất

và mối quan hệ chính của đối tượng nghiên cứu, đồng thời trừu xuất những tính chất

và mối quan hệ thứ yếu để xây dựng mô hình

(2): Nghiên cứu mô hình (tính toán, thực nghiệm…) để rút ra những hệ quả lý thuyết, kết luận về đối tượng nghiên cứu

(3): Từ kết quả thu được trên mô hình suy ra các kết quả thực tiễn

Vậy cấu trúc của PPMP gồm đối tượng nghiên cứu, mô hình và kết quả nghiên cứu

mô hình.[20]

Ta biết dạy học bằng PPMP thực ra đã ra đời từ rất lâu Người xưa muốn dạy con cháu chiếm lĩnh kỹ năng nghề nghiệp (săn bắn), họ đã chế tạo ra các công cụ nhỏ, mô phỏng nhưng phương tiện thực của người lớn Rồi họ tổ chức những tình huống mô phỏng những cuộc săn bắt thật, biến thành trò chơi mô phỏng có luật chơi

cụ thể

Trong điều kiện hiện nay, khi dạy học bằng PPMP, bước (2) của quá trình mô phỏng giữ vai trò quan trọng vì việc lĩnh hội kiến thức của HS chủ yếu thông qua nghiên cứu mô hình, điều này nhấn mạnh vai trò của PPMP

1.1.1.3 Vai trò, ý nghĩa của phương pháp mô phỏng và sự vận dụng trong dạy học

CNTT có ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng dạy - học, nó hỗ trợ đắc lực cho GV trong quá trình dạy - học Việc dạy - học có sự trợ giúp của máy tính ở các trường phổ thông đã tạo ra một bước ngoặt lớn trong việc dạy - học; đặc biệt dùng chương trình mô phỏng trên máy tính phát huy cao độ tính độc lập, khả năng làm việc trí tuệ của HS, tạo một trạng thái tâm lí mới làm thay đổi phương pháp nhận thức

Thông qua nghiên cứu các hình ảnh động, chương trình mô phỏng trên máy tính, HS có thể quan sát và điều khiển mô hình mô phỏng với số lần không hạn chế,

có thể điều chỉnh tốc độ diễn biến của các quá trình nhanh chậm tuỳ ý sao cho việc nhận thức có hiệu quả hơn Đối với môn Sinh học, PPMP giúp HS quan sát và hiểu

kỹ được các cơ chế, quá trình bên trong của các sự vật, hiện tượng mà nếu các sự vật, hiện tượng này biểu diễn dưới các mô hình tĩnh rất khó nhận biết

Khi xây dựng bài giảng có sử dụng các chương trình mô phỏng phải bảo đảm

sự đồng bộ giữa thiết bị, nội dung và phương pháp, tạo ra được mâu thuẫn, kích thích hứng thú của HS, thỏa mãn các yêu cầu tính cực, sáng tạo, phát triển tư duy của chương trình mô phỏng Phối hợp chặt chẽ giữa các bước chuyển động của hình

vẽ phù hợp với các tình huống nêu vấn đề và tiện cho việc tổ chức dạy học

Khi vận dụng PPMP vào dạy - học nếu các chương trình mô phỏng phù hợp với nội dung giảng dạy sẽ đem lại kết quả như mong muốn:

- Trí tưởng tượng của HS được khơi dậy liên tục, bổ trợ cho việc phát triển tư duy

- Nội dung dạy học trở nên tự nhiên, liên tục, sinh động, hấp dẫn và logic Điều

đó làm tăng hứng thú nhận thức của người học Hứng thú nhận thức lại tích cực hóa toàn bộ nhận thức của HS Do đó chất lượng dạy - học đạt được ở mức cao hơn Đây chính là cơ chế vận động đạt tới mục tiêu dạy - học

Sử dụng các chương trình mô phỏng làm cho việc giảng dạy trở nên cụ thể, dễ dàng hơn, làm tăng thêm khả năng tiếp thu các cơ chế và các quá trình phức tạp mà trong điều kiện bình thường HS khó nắm bắt được Nhờ đó rút ngắn thời gian giảng dạy, đồng thời việc lĩnh hội kiến thức của HS lại diễn ra nhanh hơn Mặt khác, nó cũng giúp cho GV giảm nhẹ được lao động của mình trên lớp, nâng cao chất lượng dạy học Chương trình mô phỏng còn là phương tiện vật chất dễ dàng gây được sự chú ý và chiếm được tình cảm của HS hơn cả Bằng việc sử dụng các chương trình

mô phỏng, GV có thể kiểm tra một cách khách quan khả năng tiếp thu tri thức mới cũng như hoàn thiện kỹ năng, kỹ xảo của HS

Vai trò của chương trình mô phỏng là hỗ trợ cho GV trên lớp, các chương trình

mô phỏng được thiết kế và sưu tầm có thể nâng cao và thúc đẩy việc học tập, lĩnh hội tri thức của HS và hỗ trợ đắc lực cho thầy giáo

1.1.2 Phương tiện trực quan trong dạy học

1.1.2.1 Một số khái niệm có liên quan

- Khái niệm phương tiện dạy học (PTDH)

Theo Lotsklinbo: “PTDH là tất cả các phương tiện vật chất cần thiết giúp GV

hay HS tổ chức và tiến hành hợp lý, có hiệu quả quá trình giáo dục và giáo dưỡng ở các cấp học, ở các lĩnh vực, các môn học để có thể thực hiện được những yêu cầu của chương trình giảng dạy, để làm dễ dàng cho sự truyền đạt và lĩnh hội kiến thức,

kỹ năng, kỹ xảo”

PTDH là các phương tiện được sử dụng trong quá trình dạy học, bao gồm các

đồ dùng dạy học, các trang thiết bị kỹ thuật dùng trong dạy học, các thiết bị hỗ trợ

và các điều kiện cơ sở vật chất khác

- Khái niệm phương tiện trực quan

Theo Đinh Quang Báo: “PTTQ là tất cả các đối tượng nghiên cứu được tri

giác trực tiếp nhờ các giác quan”

PTTQ là khái niệm phụ thuộc khái niệm PTDH PTTQ được hiểu là một hệ thống bao gồm mọi dụng cụ, đồ dùng, thiết bị kỹ thuật từ đơn giản đến phức tạp dùng trong QTDH với tư cách là mô hình đại diện cho hiện thực khách quan về sự vật hiện tượng, làm cơ sở và tạo điều kiện thuận lợi cho việc lĩnh hội kiến thức, kỹ năng – kỹ xảo về đối tượng đó cho HS

- Khái niệm đa phương tiện:

Theo Dương Tiến Sỹ, đa phương tiện (Multimedia) là thuật ngữ gắn liền với CNTT, được hiểu: Multimedia = Digital text + Audio & visual media + Hyperlink Như vậy, “đa phương tiện là việc sử dụng nhiều phương tiện khác nhau để truyền thông tin ở các dạng như văn bản, hình ảnh tĩnh và động, âm thanh, phim, video,… cùng với siêu liên kết giữa chúng với mục đích giới thiệu thông tin” [34]

- Vai trò của phương tiện trực quan trong quá trình dạy học

Trong lí luận dạy học thì PTTQ có những vai trò sau:

- PTTQ là nguồn chứa đựng thông tin tri thức hết sức phong phú và sinh động, giúp học sinh lĩnh hội tri thức đầy đủ và chính xác; đồng thời giúp củng cố, khắc sâu, mở rộng, nâng cao và hoàn thiện tri thức Qua đó rèn luyện những kỹ năng – kỹ xảo, phát triển tư duy tìm tòi sáng tạo, năng lực quan sát, phân tích tổng hợp, hình thành và phát triển động cơ học tập tích cực, làm quen với phương pháp nghiên cứu khoa học Từ đó có khả năng vận dụng những tri thức đã học vào thực tiễn, giải quyết các vấn đề trong cuộc sống

- PTTQ là một công cụ trợ giúp đắc lực cho giáo viên trong quá trình tổ chức hoạt động dạy học ở tất cả các khâu của quá trình dạy học Nó không thể thiếu được trong quá trình vận dụng phối hợp các phương pháp dạy học cụ thể, giúp GV trình bày bài giảng một cách tinh giảm nhưng đầy đủ, sâu sắc và sinh động; điều khiển quá trình nhận thức của học sinh hiệu quả sáng tạo

- PTTQ chỉ phát huy hiệu quả cao nhất khi GV sử dụng nó với tư cách là phương tiện tổ chức và điều khiển hoạt động nhận thức của HS; còn đối với HS thông qua làm việc với PTTQ để hình thành những tri thức, kỹ năng, thái độ và hình thành nhân cách

- PTTQ có vai trò quan trọng trong quá trình dạy – học, nó thay thế cho những

sự vật hiện tượng và các quá trình xảy ra trong thực tiễn mà GV và HS không thể tiếp cận trực tiếp được; nó giúp cho GV phát huy được tất cả các giác quan của HS trong quá trình tiếp thu kiến thức; giúp HS nhận biết được quan hệ giữa các hiện tượng, các khái niệm, quy luật làm cơ sở cho việc rút ra những tri thức và sự vận dụng vào thực tế Như vậy, nguồn tri thức HS thu nhận được trở nên đáng tin cậy và được nhớ lâu bền hơn

- PTTQ làm cho việc giảng dạy trở nên cụ thể, dễ dàng hơn; làm tăng thêm khả năng tiếp thu những sự vật hiện tượng và các quá trình phức tạp mà trong điều kiện bình thường HS khó nắm bắt được Nhờ đó nó rút ngắn thời gian giảng dạy, đồng thời việc lĩnh hội những kiến thức của HS lại diễn ra nhanh hơn Mặt khác, nó cũng giúp cho GV giảm nhẹ được lao động của mình trên lớp, nâng cao chất lượng dạy học PTTQ còn là phương tiện vật chất dễ dàng gây được sự chú ý và chiếm được tình cảm của HS hơn cả Bằng việc sử dụng PTTQ, GV có thể kiểm tra một cách khách quan khả năng tiếp thu tri thức mới cũng như hoàn thiện kỹ năng – kỹ xảo của HS

- Đối với trẻ em khuyết tật thì PTDH lại càng chiếm vị trí quan trọng Ví dụ: Trẻ em chậm phát triển trí tuệ cần có các khóa học được cấu trúc cao hơn tùy khả năng tiếp thu và tổ hợp các thông tin vào bộ nhớ có nhiều hạn chế Chúng cần được cung cấp các thông điệp thuộc phạm vi của bài học được lặp đi lặp lại nhiều lần để chúng có thể phát triển các vấn đề đã được học Còn HS nghe kém và nhìn kém cần nhiều tư liệu học tập khác nhau Phải tăng cường các phương tiện nghe cho các em

nhìn kém hơn bình thường PTDH có vai trò cực kì quan trọng đối với trẻ em khuyết tật, nó không những giúp cho các em học hỏi thêm được nhiều tri thức mà còn giúp các em hòa nhập được với cộng đồng không bị mặc cảm

Ngày nay, với những thành tựu của khoa học và công nghệ thì PTDH càng được phát triển cùng với sự ra đời của các phương tiện nghe nhìn hiện đại làm cho PTDH ngày càng đóng vai trò quan trọng trong QTDH Những thành tựu đó đã cho phép đưa vào những nội dung diễn cảm và hứng thú làm thay đổi phương pháp và hình thức tổ chức dạy – học, làm tăng nhịp độ của QTDH, tạo nên phong cách mới

và trạng thái tâm lí mới Nhưng dù PTDH có hiện đại đến đâu thì nó vẫn chỉ là công

cụ trong tay người GV, giúp họ thực hiện có hiệu quả QTDH

1.1.2.2 Phân loại các phương tiện trực quan

Các loại PTTQ trong dạy học sinh học có thể được phân loại như sau:

Trong đó:

1 - Vật thật: Là những PTTQ được lấy từ thiên nhiên, môi trường sống xung quanh: mẫu sống, mẫu ngâm, mẫu nhồi, tiêu bản khô, tiêu bản hiển vi… Các mẫu vật thật là nguồn cung cấp những hình tượng cụ thể, chính xác và gần gũi với HS về hình dạng, kích thước, màu sắc và cấu tạo ngoài Song việc nghiên cứu cấu tạo trong, các cơ quan bộ phận nhỏ lại gặp khó khăn trong việc quan sát và phân biệt

2 - Vật tượng hình:

- Tranh: Mô tả các sự vật, hiện tượng, cấu trúc, quá trình ở trạng thái tĩnh, có thể

được chụp trực tiếp hoặc mô phỏng lại qua sơ đồ hình vẽ

- Mô hình: Là những vật thay thế cho đối tượng nghiên cứu dưới dạng các biểu

tượng trực quan được vật chất hoá hoặc mô tả cấu trúc, những hiện tượng, quá

PTTQ

nghiệm PMDH Vật tượng hình

trình… Mô hình còn cho phép mô tả sự vật, hiện tượng trong không gian ba chiều,

có thể tĩnh hoặc động làm cho quá trình nhận thức được đầy đủ trực quan hơn

- Phim: Miêu tả sự vật, hiện tượng ở trạng thái động, diễn cảm chính xác và sống động

- Bản trong: Là các hình ảnh, sơ đồ về cấu trúc, quá trình… được ghi lên một bản

trong, sau đó được chiếu lên màn hình qua máy chiếu Overhead

- PMDH: Có khả năng cung cấp thông tin dưới nhiều dạng khác nhau nhờ tích hợp

được truyền thông đa phương tiện, như chứa được cả hình ảnh, âm thanh, phim… do

đó PMDH có hiệu quả trực quan cao nhất.[5]

Tóm lại, các vật tượng hình giúp tạo điều kiện cho HS hình thành những biểu tượng về sự vật, hiện tượng mà trong điều kiện bình thường khó quan sát được

3 – Các bộ dụng cụ thí nghiệm, thực hành…

Ở Việt Nam, vấn đề nghiên cứu sử dụng PTTQ trong quá trình dạy - học đã luôn gắn liền với các nhiệm vụ giảng dạy và nghiên cứu khoa học Đã có nhóm các tác giả Đinh Quang Báo, Dương Tiến Sỹ, Vũ Đức Lưu, Nguyễn Văn Tư nghiên cứu thiết kế hệ thống các đồ dùng dạy học sinh học (dạng tranh, mô hình, tiêu bản, bản trong, bộ dụng cụ thức hành thí nghiệm Tuy nhiên, thực tế việc sử dụng PTTQ chưa

có hiệu quả ở các trường THPT PTTQ chủ yếu được dùng để minh họa cho lời giảng của GV Trong giờ học, việc sử dụng PTTQ của GV tập trung hướng vào hoạt động của người Thầy, HS là người thụ động theo dõi, quan sát, ghi nhớ và tái hiện Với nghĩa phương tiện đơn thuần và cách sử dụng như vậy, PTTQ không được khai thác triệt để về mặt nội dung, bản chất Do đó HS chưa tiếp cận được với bản chất của đối tượng nghiên cứu, không nắm được khái niệm một cách đầy đủ, chính xác, sâu sắc Điều đó dẫn đến chất lượng học tập còn thấp, không phát huy được tính tích cực, chủ động nhận thức của HS và chưa phát huy được hiệu quả dạy học qua việc

sử dụng PTTQ

PTTQ chỉ phát huy hiệu quả cao nhất khi GV sử dụng nó với tư cách là phương tiện tổ chức và điều khiển hoạt động nhận thức của HS, còn đối với HS thông qua làm việc với PTTQ để hình thành những tri thức, kỹ năng, thái độ và hình thành nhân cách

Với PTTQ là các chương trình mô phỏng mà chúng tôi đang tiến hành nghiên cứu, đây là một loại PTTQ đặc biệt có vai trò quan trọng trong quá trình dạy - học,

nó thay thế cho các cơ chế và các quá trình sinh học xảy ra trong thực tiễn mà GV và

HS không thể tiếp cận trực tiếp được, nó giúp cho GV phát huy được tất cả các giác quan của HS trong quá trình tiếp thu kiến thức, giúp HS nhận biết được mối quan hệ bản chất giữa các cơ chế trong quá trình sinh học làm cơ sở cho việc rút ra những tri thức và sự vận dụng vào thực tế Như vậy, lượng tri thức HS thu nhận được trở nên đáng tin cậy và được nhớ lâu bền hơn

Mặc dù PTTQ là các chương trình mô phỏng có hiện đại đến đâu vẫn chỉ là công cụ trong tay người GV, giúp họ thực hiện có hiệu quả quá trình dạy - học Sử dụng các chương trình mô phỏng này có thể giúp cho GV trở thành những người tổ chức hoạt động nhận thức, điều hành việc học tập của HS một cách sáng tạo hơn

1.1.3 Phần mềm Adobe Flash

1.1.3.1 Giới thiệu phần mềm Adobe Flash

Flash là một ứng dụng được thiết kế tốt để xây dựng các tập tin Multimedia (đa phương tiện) Có thể đưa nhiều loại Media vào trong Flash bao gồm đồ họa, Video, các tập tin Vectơ (Ihheatrator và Freehand), PDF và âm thanh Có thể tải các tệp tin SWF hình ảnh văn bản (bao gồm cả văn bản HTML) và các tập tin video và trong Flash khi nó đang chạy trong một trình thể hiện Flash player Trình thể hiện Flash player cho phép kết nối các tập tin SWF với cơ sở dữ liệu, tập tin XML hoặc thậm chí với một Webservice Có thể làm cho các tập tin có tính tương tác và tính động, trực quan và sinh động Các công cụ đa dạng trong Flash cho phép phát huy hết khả năng sáng tạo của người sử dụng hoặc đi theo các chuẩn đã được thiết lập Flash điều tiết và hợp nhất giữa thiết kế và phát triển để tạo ra hầu như mọi thứ

Dựa vào Flash có thể tạo ra các hoạt hình hấp dẫn, các Media tương tác trên Web như video, xây dựng các Site thương mại và tạo ra các ứng dụng Internet giàu tài nguyên (RIA - rich internet applycation) mà đôi khi bao gồm phần lớn hoặc tất cả các phần nói trên Có thể tạo ra CD - ROM trò chơi và các ứng dụng với các phần mềm cho thiết bị di động.[22, tr 3-15]

Flash tạo ra các tập tin SWF Các tập tin này tương đối nhỏ và tương ứng được với nhiều môi trường mà người dùng có thể xem thông qua trình thể hiện của Flash player Flash có thể xuất ra các tập tin với phần mở rộng SWF chứa đựng những ứng

dụng mà ta đã xây dựng trong Flash sau đó tập tin này có thể xem thông qua trình thể hiện của Flash player

Trình thể hiện Flash player hiện đang được hàng triệu người cài đặt, cũng có trong phần lớn các máy tính của người dùng Kích thước nhỏ, gọn của Flash player giúp cho người dùng dễ tải xuống và cập nhật những phiên bản mới nhất mỗi khi xuất hiện.[22, tr 15-16]

Có thể tạo ra các tập tin SWF dùng cho các người khiếm thị bằng sử dụng các trình đọc màn hình với các trình duyệt và điều đó sẽ làm mở rộng số lượng người dùng Có thể tích hợp Flash với các phần mềm khác, chẳng hạn như Macromedia Studio và nhiều ứng dụng của các phần khác Việc tích hợp các phần mềm cho phép tạo ra các hồ sơ Flash theo một cách thức mạnh mẽ và tích hợp các phần tử phụ khác một cách trực tiếp trong Flash chẳng hạn 3D và các hình vẽ Vectơ phức tạp

Bộ môn Sinh học ở trường THPT cung cấp cho HS những kiến thức cơ bản, chung nhất về sinh giới Trong đó kiến thức về các quá trình sinh lý, sinh hoá, các quá trình chuyển hoá, mối liên hệ giữa cấu tạo và chức năng, các quá trình sinh tổng hợp, phân giải, các kỹ thuật hiển vi là những kiến thức khá trừu tượng mà các PPDH dùng lời khó có thể đem lại hiệu quả cao

Phần mềm Flash với những ưu điểm của nó, khi được ứng dụng trong dạy học

có thể trở thành một PTTQ vô cùng hữu hiệu Với tính năng chính là tạo các hình ảnh động, Flash cho phép thể hiện tất cả các quá trình từ đơn giản đến phức tạp Khi được sử dụng để thiết kế các mô hình động trong giảng dạy sinh học ở trường THPT, Flash thể hiện những ưu điểm sau:

- Cho phép GV thiết kế và trình chiếu các cơ chế, quá trình sinh lý, sinh hoá, các quá trình vận động, luân chuyển vật chất… một cách sinh động, logic

1.1.3.2 Tính ưu việt của phần mềm Adobe Flash trong dạy học

- Cho phép GV thiết kế và trình chiếu các cơ chế, quá trình sinh lý, sinh hoá, các quá trình vận động, luân chuyển vật chất… một cách sinh động, logic và chi tiết

- Nhờ quan sát các mô hình động, HS sẽ nhanh chóng nắm rõ và lĩnh hội một cách dễ dàng bản chất của các quá trình sinh học trừu tượng Qua rất nhiều tài liệu nghiên cứu cho thấy: Nếu học sinh được học bằng cách nhìn, kết hợp với nghe thì lượng kiến thức học sinh thu được nhớ rất lâu Tỉ lệ thu được qua tiếp thu kiến thức bằng giác quan đạt 80%

- GV không cần phải thuyết trình nhiều lần về một quá trình vì HS nắm bắt kiến thức và hình thành khái niệm nhanh Đôi khi việc thuyết trình của giáo viên có thể sử dụng tranh hay sơ đồ cũng làm cho học sinh hiểu, hình dung ra quá trình, cơ chế sinh học theo suy nghĩ cá nhân của học sinh đó; điều đó xảy ra trong đầu của mỗi học sinh nên chúng ta khó biết Vậy nên nếu ta sử dụng các hình ảnh động mô phỏng các quá trình, cơ chế đó sẽ giúp cho tất cả các học sinh có hướng suy nghĩ giống nhau, hiểu rõ ràng, hiểu đúng về cơ chế, quá trình sinh học nói chung

Kiến thức của học sinh sau khi học được các thầy cô giáo sử dụng các hình ảnh động được mô phỏng sẽ nhớ lâu hơn

Tuy nhiên, sử dụng Flash trong dạy - học sinh học chỉ có thể dựng lên những hình ảnh động mô tả một quá trình, cơ chế nào đó trong bài để thay thế cho tranh và lời nói chứ không thể thiết kế được một bài giảng hoàn chỉnh để HS có thể tự học

PTDH Sinh học 11 ở các trường THPT được trang bị theo danh mục thiết bị

dạy học tối thiểu của Bộ (Ban hành theo Quyết định số 15/2007/QĐ – BGDĐT ngày

8/5/2007 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo)

Bảng 1.1 Danh mục các thiết bị dạy học tối thiểu môn Sinh học 11

I Tranh ảnh

1 Phương thức trao đổi chất khoáng ở rễ trong đất – con đường vận

chuyển nước, khoáng, chất hữu cơ

2 Sự tiến hóa của hệ tuần hoàn

3 Sự tiến hóa của hệ thần kinh

4 Cấu tạo xinap

Với số lượng rất ít (với 4 tranh) không thể đáp ứng được yêu cầu cho việc dạy – học Hàng năm các trường đều tổ chức thi thiết kế đồ dùng dạy học nhưng chất lượng không cao và ứng dụng không nhiều Đây là yếu tố khách quan làm cho hiệu quả sử dụng các PTDH của GV trong các trường hiện nay còn rất thấp Yếu tố chủ quan là do bản thân GV chưa thấy hết tiềm năng, ưu thế của các PTTQ trong việc nâng cao chất lượng giờ dạy và chưa có ý thức tự làm đồ dùng dạy học Do đó dẫn đến tình trạng “dạy chay” không phát huy được tính tích cực nhận thức, hứng thú học tập của HS, làm hạn chế kết quả học tập của HS Mức độ sử dụng PTDH trong dạy - học bộ môn sinh học còn nhiều hạn chế

Ngoài các thiết bị dạy học tối thiểu, chúng tôi điều tra trên 16 trường THPT ở Thành Phố Hải Phòng (7 trường ngoại thành, 9 trường nội thành) chúng tôi thấy tất

cả 16 trường đều có phòng học đa năng và đều có kết nối wifi nên ở bất cứ chỗ nào giáo viên, học sinh cũng có thể truy cập internet

* Thực trạng sử dụng phương pháp và PTDH trong giảng dạy của GV ở một số trường THPT Thành Phố Hải Phòng

Mặc dù trang thiết bị ở các trường THPT tương đối đầy đủ; song trình độ tin học của GV nói chung, GV sinh học nói riêng chưa cao; do vậy các thiết bị hiện đại đó còn ít được sử dụng Tại một số trường được khảo sát, chúng tôi thấy số giáo viên thường xuyên sử dụng các tiết dạy có ứng dụng công nghệ thông tin là không nhiều Chủ yếu sử dụng máy tính trong các giờ thi GV dạy giỏi hay trong các đợt đăng kí dạy tốt, học tốt, trong các giờ dạy thanh tra Các GV đưa ra lý do vì sao ít sử dụng

CNTT trong dạy - học là vì: họ chưa có kỹ năng sử dụng máy tín thành thạo, rất mất thời gian do đó GV ngại sử dụng các trang thiết bị hiện đại của nhà trường Mặt khác, đối với các GV thành thạo về vi tính thì lại thiếu các nguồn tư liệu hỗ trợ như hình ảnh động, phim, chương trình mô phỏng phù hợp với nội dung bài dạy do GV chưa biết cách khai thác chúng trên Internet hoặc do trình độ tiếng Anh còn hạn chế nên cũng gặp nhiều khó khăn trong việc tìm kiếm tài nguyên trên Internet; Có nhiều

tư liệu GV muốn sử dụng cần gia công sư phạm phù hợp với nội dung giảng dạy Do vậy, tình hình ứng dụng CNTT trong dạy - học cũng còn hạn chế dẫn đến phần nào hạn chế chất lượng dạy - học

1.2.1.2 Thực trạng sử dụng PTDH các cơ chế, quá trình sinh học của GV ở một

số trường THPT Thành Phố Hải Phòng

Chúng tôi đã tiến hành khảo sát tình hình sử dụng PTDH trong dạy - học sinh học đối với 35 GV trực tiếp tham gia giảng dạy ở một số trường THPT Thành Phố Hải Phòng dưới hình thức phát phiếu điều tra (phụ lục 1) Kết quả khảo sát được trình bày ở bảng 1.2

Bảng 1.2 Thực trạng sử dụng PTDH trong giảng dạy các cơ chế, quá trình sinh học của GV một số trường THPT Thành Phố Hải Phòng

liệu, đặc biệt là phần hình ảnh động để giải thích các cơ chế, quá trình sinh học Vậy

để khắc phục các thầy cô thường xuyên sử dụng tranh, ảnh tĩnh chiếm 80% Tóm lại, PTDH các cơ chế, quá trình sinh học ở các trường THPT hầu như rất hiếm, có chăng chỉ là những tranh, ảnh tĩnh; đây là những phần kiến thức khó, trừu tượng đối với HS Do đó, việc nghiên cứu tạo ra các sản phẩm là các chương trình mô phỏng

về các cơ chế, quá trình sinh học nói chung hay chương “Chuyển hóa vật chất và năng lượng” trong sinh học 11 nói riêng là việc làm cần thiết và có ý nghĩa

1.2.1.3 Thực trạng sử dụng phương pháp trong giảng dạy các cơ chế, quá trình sinh học của GV ở một số trường THPT Thành Phố Hải Phòng

Bảng 1.3 Thực trạng sử dụng phương pháp trong dạy học cơ chế, quá trình sinh học của GV một số trường THPT ở Hải Phòng

Qua kết quả của bảng 1.3 chúng tôi nhận thấy; trong quá trình dạy học các cơ

chế, quá trình sinh học GV đã phối hợp rất nhiều phương pháp khác nhau để cùng tổ chức hoạt động học tập cho học sinh Nhưng có tỉ lệ khá cao (27/35) chiếm 77.1% giáo viên được hỏi chưa bao giờ sử dụng các phương tiện dạy học như đoạn phim, ảnh động, sơ đồ để học sinh trả lời các câu hỏi tìm hiểu kiến thức của bài Mà chủ yếu là cho học sinh tự làm việc với SGK để hoàn thành phiếu học tập hay trả lời câu hỏi chiếm 60% Không có giáo viên nào dạy học cơ chế, quá trình sinh học mô tả

bằng lời không có tranh ảnh, mô hình

1.2.1.4 Thực trạng về hiểu biết và sử dụng các phần mềm ứng dụng, trong đó có phần mềm Adobe Flash để thiết kế chương trình mô phỏng của GV hiện nay

Để điều tra thực trạng về những hiểu biết và ứng dụng các phần mềm ứng dụng (phụ

lục 1) Ở câu Thầy (Cô) sử dụng các phần mềm dạy học ở mức độ nào sau đây?

Chúng tôi thu lại kết quả bảng 1.4

Bảng 1.4 Thực trạng sử dụng các phần mềm dạy học

Mức độ

Phần mềm

Thường xuyên Thỉnh thoảng Chưa bao giờ

Số lượng Tỉ lệ % Số lượng Tỉ lệ % Số lượng Tỉ lệ % Phần mềm

Powerpoint 32 91.4 03 8.6 0 0 Phần mềm

violet 02 5.7 08 22.9 25 71.4 Phần mềm

phục vụ cho hoạt động dạy học có 65.7% chưa bao giờ sử dụng Song khi hỏi về ứng dụng của phầm mềm Flash (câu 11 phụ lục 1), chúng tôi thấy rằng có 98% các giáo viên có tích vào hầu hết các đáp án đưa ra; điều đó chứng tỏ rằng các giáo viên đều biết được ứng dụng của Flash

Với các phần mềm chỉnh sửa, cắt phim, nối phim có 42.9% (15/35 GV) thỉnh thoảng có sử dụng; các giáo viên sưu tầm các đoạn phim có tính chất mô phỏng các cơ chế, quá trình sinh học để dạy học các giáo viên phải gia công sư phạm để phù hợp với việc tổ chức dạy học

1.2.2 Thái độ và chất lượng học tập của HS đối với bộ môn

Kết quả điều tra về thái độ và chất lượng học tập môn sinh của 1116 HS lớp 10 (năm học 2010 - 2011) hiện nay là học sinh lớp 11 (năm học 2011-2012); trong đó

có 560 HS trường PTTH Lý Thường Kiệt, 430 HS Trường THPT Kiến Thụy, 126

HS trường Trần Nguyên Hãn – TP Hải Phòng được thể hiện qua bảng sau:

Bảng 1.5 Thái độ và chất lượng học tập môn sinh học của HS

Các tiêu chí điều tra Số lượng Tỷ lệ % Thái độ đối với môn học

Hứng thú và say mê 167 14.96 Yêu thích 391 35.04 Bình thường 558 50.00

Kết quả học tập năm học

trước

Giỏi 89 07.97 Khá 670 60.03 Trung bình 301 26.97 Yếu 56 05.03

nhiều khái niệm trừu tượng, khó học, khó tưởng tượng, nhất là các cơ chế, quá trình sinh học diễn biến rất phức tạp

Điều này chứng tỏ những phân tích ở trên về các thực trạng làm hạn chế chất lượng dạy-học là hoàn toàn đúng đắn, vì hoạt động dạy của GV có vai trò chỉ đạo hoạt động học của HS Và một trong những nguyên nhân có liên quan trực tiếp đến chất lượng dạy-học là việc trang bị và sử dụng các PTTQ Do đó, muốn nâng cao chất lượng học tập ở HS thì phải nâng cao hiệu quả học tập để học sinh thấy mọi cơ chế, quá trình sinh học không trừu tượng, dễ nhớ, nhớ lâu; để tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS

Vậy qua nghiên cứu cơ sở lí luận của đề tài và căn cứ vào thực trạng dạy - học sinh học ở các trường THPT; tình hình trang bị và sử dụng PTDH; thực trạng ứng dụng CNTT trong dạy-học; sự hiểu biết và vận dụng phần mềm dạy học đặc biệt là phần mềm Flash xây dựng chương trình mô phỏng; cùng với việc khảo sát chất lượng học tập của HS… Chúng tôi xác định đề tài nghiên cứu của mình đang đi đúng hướng Hy vọng rằng với sản phẩm của đề tài là một đĩa CD chứa nội dung mô phỏng cơ chế, quá trình sinh học chương “Chuyển hóa vật chất và năng lượng”, sinh học 11 và cách sưu tầm, thiết kế chương trình mô phỏng bằng phần mềm Flash sẽ đáp ứng được nhu cầu về nguồn tư liệu cho các GV hiện nay Góp phần nâng cao hiệu quả dạy - học sinh học nói chung và chương “Chuyển hóa vật chất và năng lượng” nói riêng

CHƯƠNG 2 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM ADOBE FLASH ĐỂ THIẾT KẾ

CÁC CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG

CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG, SINH HỌC 11 THPT

2.1 Chương trình và SGK Sinh học 11 THPT

2.1.1 Mục tiêu dạy học chương trình sinh học 11 THPT

Chương trình Sinh học 11 nối tiếp nội dung của sinh học 10 được xây dựng dựa trên quan điểm xây dựng chương trình đảm bảo tính phổ thông, cơ bản, hiện đại,

kĩ thuật tổng hợp và thiết thực, được quán triệt quan điểm sinh thái và tiến hóa để nghiên cứu cấp tổ chức cơ thể đa bào Cơ thể đa bào được tạo nên bởi nhiều cấp tổ chức trung gian như mô, cơ quan, hệ cơ quan; chỉ tập trung vào cơ thể thực vật và động vật đi sâu vào hoạt động sống và quá trình sinh học cơ bản ở mức độ cơ thể như: Chuyển hóa vật chất và năng lượng, cảm ứng, sinh trưởng phát triển, sinh sản, mối quan hệ phụ thuộc giữa các quá trình sinh học ở cấp cơ thể, tác động của môi trường đến các quá trình sinh học của cơ thể Tuy nhiên trong cuốn tài liệu chương trình Giáo dục phổ thông môn sinh học trong mục phân tích chuẩn kiến thức, kĩ năng ở các trang từ 56 đến 65 dành cho sinh học 11 chỉ liệt kê các kiến thức trọng tâm các cơ chế quá trình sinh lý một cách riêng rẽ ở động vật và thực vật; cách trình bày như vậy dễ dàng gây hiểu lầm dạy kiến thức cơ chế, quá trình sinh lý một cách thuần tuý giống như dạy sinh lý học thực vật, sinh lý học động vật Vậy nên khi dạy học sinh học 11 ta cần xác định mục tiêu chung như sau:

- Nêu được các ứng dụng vào đời sống

+) Về kĩ năng

- Rèn luyện và phát triển kĩ năng quan sát, thí nghiệm để tìm hiểu nguyên nhân của cơ chế, quá trình sinh học

- Phát triển kĩ năng tư duy (phân tích, so sánh, tổng hợp); kĩ năng tự học (thu

và xử lý thông tin; lập bảng, sơ đồ); kĩ năng làm việc nhóm, trình bày trước tập thể

+) Thái độ

- Vận dụng được các tri thức, kĩ năng học được vào cuộc sống

- Bảo vệ sức khỏe, có hành vi đúng với môi trường, sức khỏe sinh sản…

2.1.2 Mục tiêu dạy học từng chương SGK sinh học 11 THPT

Chương trình sinh học 11 gồm 4 chương, mỗi chương có 2 phần về thực vật

và động vật xác định mục tiêu về kiến thức cụ thể như sau:

Chương I: Chuyển hóa vật chất và năng lượng

- Nêu được sự chuyển hóa vật chất và năng lượng là điều kiện quyết định sự tồn tại của cấp độ cơ thể cũng như các cấp độ tổ chức sống khác

- Trên cơ sở những kiến thức chuyên khoa về các cấu trúc, chức năng thực hiện các cơ chế chuyển hóa vật chất và năng lượng của thực vật và động vật giúp học sinh khái quát hóa để tìm ra được các dấu hiệu tương đồng trong chuyển hóa vật chất và năng lượng ở cấp độ tổ chức sống cơ thể

- Nêu được các hoạt động sống xảy ra trong tế bào có mối liên quan, phụ thuộc vào các hoạt động sống xảy ra trong các tế bào khác của cùng một cơ quan và của các cơ quan khác trong một cơ thể thực vật hay động vật

- So sánh được những điểm giống nhau và khác nhau trong quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật và động vật Những điểm tương đồng chứng

tỏ nguồn gốc chung của sinh giới Những điểm khác nhau chứng tỏ sự đa dạng trong chuyển hóa vật chất và năng lượng của sinh giới

Chương II: Sinh trưởng và phát triển

- Nêu được sinh trưởng và phát triển là một trong những đặc điểm quan trọng cho sự tồn tại, phát triển của cơ thể sống

- Nêu được cơ sở tế bào học của quá trình sinh trưởng, phát triển của thực vật, động vật

- Phân biệt được sự khác nhau trong sinh trưởng, phát triển của thực vật, động vật

- Nêu được tác động của các nhân tố bên trong và bên ngoài đến sinh trưởng

và phát triển của thực vật và động vật

- Nêu được khả năng điều khiển sinh trưởng và phát triển nhằm tăng năng suất, cải thiện phẩm chất của cây trồng, vật nuôi và chăm sóc sức khỏe con người

Chương 4: Sinh sản

- Nêu được sinh sản là một trong những đặc điểm cơ bản của sự sống

- Nêu được bản chất của sinh sản vô tính và hữu tính

- Giải thích được tại sao sinh sản vô tính và hữu tính đảm bảo cho sự tồn tại

và phát triển

- Nêu được cơ chế điều hòa sinh sản và cơ sở khoa học của những ứng dụng kiến thức sinh sản vào lĩnh vực nông nghiệp, chăm sóc sức khỏe con người

2.2 Phân tích logic cấu trúc nội dung chương trình SGK Sinh 11 THPT

2.2.1 Cấu trúc nội dung chương trình sinh học 11 THPT

Chương trình sinh học 11 THPT nghiên cứu sinh học cấp độ cơ thể về hình thức cấu trúc gồm:

* Về hình thức

Sách giáo khoa Sinh học 11 THPT gồm: 52 tiết trong đó có 38 tiết lí thuyết, 8 tiết thực hành 6 tiết ôn tập và kiểm tra chia thành 4 chương Mỗi chương đều có hình thức thể hiện giống nhau; phân biệt giữa các đặc trưng sống ở thực vật và động vật Chương I: Chuyển hóa vật chất và năng lượng (22 tiết)

- Phần A: Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật

Bài 1: Sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ

Bài 2: Vận chuyển các chất trong cây

Bài 3: Thoát hơi nước

Bài 4: Vai trò các nguyên tố khoáng

Bài 5+6: Dinh dưỡng nito ở thực vật

Bài 7: Thực hành: Thí nghiệm thoát hơi nước và thí nghiệm vai trò của phân bón Bài 8: Quang hợp ở thực vật

Bài 9: Quang hợp ở thực vật C3, C4, CAM

Bài 10: Ảnh hưởng của các nhân tố ngoại cảnh đến quang hợp

Bài 11: Quang hợp và năng suất cây trồng

Bài 12: Hô hấp ở thực vật

Bài 13: Thực hành: Phát hiện diệp lục

Bài 14: Thực hành: Phát hiện hô hấp ở thực vật

- Phần B: Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở động vật

Bài 15 +16: Tiêu hoá ở động vật

Bài 17: Hô hấp ở động vật

Bài 18 + 19: Tuần hoàn máu

Bài 20: Cân bằng nội môi

Bài 21: Thực hành: Đo một số chỉ tiêu sinh lý ở người

Bài 22: Ôn tập chương I

Chương II Cảm ứng (11 tiết)

Bài 29: Điện thế hoạt động và sự lan truyền xung thần kinh

Bài 30: Truyền tin qua xinap

Bài 31 + 32: Tập tính ở động vật

Bài 33: Thực hành xem phim tập tính

Chương III Sinh trưởng và phát triển (7 tiết)

- Phần A: Sinh trưởng và phát triển ở thực vật

Bài 34: Sinh trưởng ở thực vật

Bài 35: Hoocmon thực vật

Bài 36: Phát triển ở thực vật có hoa

- Phần B: Sinh trưởng và phát triển ở động vật

Bài 37: Sinh trưởng và phát triển ở động vật

Bài 38 + 39: Các nhân tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển ở động vật Bài 40: Thực hành xem phim về sinh trưởng và phát triển ở động vật

Chương IV Sinh sản (8 tiết)

- Phần A: Sinh sản ở thực vật

Bài 41: Sinh sản vô tính ở thực vật

Bài 42: Sinh sản hữu tính ở thực vật

Bài 43: Thực hành: Nhân giống vô tính ở thực vật bằng giâm, chiết, ghép

- Phần B: Sinh sản ở động vật

Bài 44: Sinh sản vô tính ở động vật

Bài 45: Sinh sản hữu tính ở động vật

Bài 46: Cơ chế điều hoà sinh sản

Bài 47: Điều hoà sinh sản ở động vật và sinh đẻ có kế hoạc ở người

Bài 48: Ôn tập chương II, III, IV

* Về nội dung

Để dạy học theo đúng định hướng của chương trình SGK Sinh học 11 và để tiếp cận theo đúng mục tiêu dạy học ở trên Chúng ta đã tiến hành phân tích logic cấu trúc nội dung từng chương như sau:

Chương I: Chuyển hóa vật chất và năng lượng

Đề cập đến cấu trúc, chức năng sự chuyển hoá vật chất và năng lượng ở cấp

độ cơ thể Phần A gồm có 14 bài giới thiệu về chuyển hoá vật chất và năng lượng ở

cơ thể thực vật như: trao đổi nước, trao đổi chất khoáng ở thực vật, các hiện tượng quang hợp, hô hấp ở thực vật cũng như các yếu tố gây ảnh hưởng quang hợp và hô hấp và ứng dụng trong việc tăng năng suất cây trồng Phần B gồm có 7 bài giới thiệu

về chuyển hoá vật chất và năng lượng ở cơ thể động vật, chủ yếu đề cập đến sự tiêu hoá, hô hấp, tuần hoàn và nội bằng nội môi

Quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng ở cấp độ cơ thể: là các quá trình thu nhận, vận chuyển, tổng hợp, phân giải và thải các chất

Khi đề cập đến cơ chế thu nhận các chất ở thực vật được thể hiện trong bài 1 (Sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ cây) của phần A còn ở động vật thể hiện qua bài 15 (Tiêu hóa ở động vật), bài 18 (Tuần hoàn máu) ở phần B

Với cơ chế vận chuyển các chất trong cơ thể thực vật được thể hiện trong bài 2+3 (Vận chuyển các chất trong cây, Thoát hơi nước) ở phần A; với động vật thể hiện qua bài 18, 19 (Tuần hoàn máu) ở phần B

Cơ chế tổng hợp các chất và tích lũy năng lượng được thể hiện trong bài 5+6 (Dinh dưỡng nito ở thực vật); bài 12 hô hấp, bài 8+9 ở phần A; đối với động vật thể hiện trong các bài 15, 16 (Tiêu hóa ở động vật) ở phần B

Phân giải các chất sống, giải phóng năng lượng cho các hoạt động sống thể hiện ở các bài 12 (Hô hấp ở thực vật); còn đối với động vật có trong nội dung bài 17 (Hô hấp ở động vật)

Như vậy khi khảo sát đặc tính chuyển hóa vật chất và năng lượng ở cấp độ cơ thể thì sự hấp thụ nước, muối khoáng, cacbonic, ôxy của TV cũng có bản chất chức năng của hệ thống tương tự như sự tiêu hóa, hấp thụ thức ăn, hô hấp trao đổi khí ở

ĐV Tất cả đó đều biểu hiện sự trao đổi chất giữa cơ thể với môi trường ngoài

Hoạt động chuyển hóa vật chất và năng lượng ở hai giới trên đều diễn ra theo hướng chuyển hóa vật chất và năng lượng được biểu hiện bằng cơ chế thu nhận các chất từ môi trường ngoài, biến đổi hóa – lý các chất thu nhận được, tổng hợp các chất sống và tích lũy năng lượng, sự vận chuyển phân phối các chất trong môi trường trong của cơ thể sự phân giải các chất và giải phóng năng lượng cho các hoạt động sống, cơ chế thải các chất ra môi trường Chúng tôi rút ra các dấu hiệu tương đồng giữa quá trình chuyển hoá vật chất và năng lượng của động vật và thực vật được tổng kết ở bảng sau:

Dấu hiệu tương đồng

trong chuyển hóa vật

- Nêu được cơ chế hấp thụ nước và ion khoáng

ở rễ cây

Bài 15: Tiêu hóa ở động vật

- Nêu sự tiến hóa về tiêu hóa ở động vật

- Phân biệt tiêu hóa nội bào, ngoại bào

- Nêu quá trình tiêu hóa thức ăn

ở động vật chưa có cơ quan tiêu hóa, tiêu hóa trong túi, tiêu hóa trong ống

- So sánh cấu tạo và chức năng của ống tiêu hóa ở thú ăn thực vật và thú ăn động vật

- Trình bày được dòng mạch gỗ và dòng mạch rây về các đặc điểm:

+ Cấu tạo + Thành phần + Động lực đẩy dòng vật chất

Bài 3: Thoát hơi nước

Bài 18 + 19: Tuần hoàn máu

- Phân biệt tuần hoàn hở và kín;

hệ tuần hoàn đơn và kép

- Nêu ưu nhược của hệ tuần hoàn kín sơ với tuần hoàn hở, tuần hoàn đơn so với tuần hoàn kép

- Giải thích tim hoạt động tự động

- Nêu khái niệm về huyết áp

- Mô tả được cấu tạo của lá thích nghi với chức năng thoát hơi nước

- Trình bày được cơ chế điều tiết khí khổng và tác nhân ảnh hưởng đến quá trình thoát hơi nước

- Nêu được vai trò của quá trình thoát hơi nước đối với đời sống thực vật

Giải thích tại sao huyết áp giảm dần trong hệ mạch

Tổng hợp các chất và

tích luỹ năng lượng

Bài 5+6: Dinh dưỡng nito ở thực vật

- Nêu được vai trò của nguyên tố nitơ đối với đời sống cây trồng

- Nêu được các nguồn cung cấp nitơ trong tự nhiên và các dạng nitơ cây hấp thụ từ đất

- Trình bày được sự đồng hoá nitơ khoáng

và nitơ tự do (N2) trong khí quyển

- Trình bày được mối quan hệ giữa phân bón

và năng suất cây trồng

Bài 8: Quang hợp ở thực vật

Bài 15 + 16: Tiêu hóa ở động vật

- Trình bày vai trò của quá trình quang hợp

- Nêu được lá cây là cơ quan chứa các lục lạp mang hệ sắc tố quang hợp

Bài 9: Quang hợp ở thực vật C3, C4, CAM

- Trình bày được quá trình quang hợp ở thực vật C3 (thực vật ôn đới) bao gồm pha sáng và pha tối

- Phân biệt được giữa thực vật C3, C4, CAM

- Trình bày được quá trình quang hợp chịu

ảnh hưởng của các điều

kiện môi trường

Bài 12: Hô hấp ở thực vật

- Nêu bản chất, vai trò của hô hấp ở thực vật

- Phân biệt các con đường hô hấp ở thực vật liên quan đến điều kiện có oxi và không có oxi

- Nêu được mối quan

hệ giữa hô hấp và

quang hợp ở thực vật

Cơ quan quan bài tiết và hô hấp Bài 15+ 16 (Tiêu hóa ở động vật), bài17 (Hô hấp ở động vật)

Cân bằng nội môi

Bài 20 : Cân bằng nội môi

- Nêu được khái niệm cân bằng nội môi và ý nghĩa của cân bằng nội môi

- Nêu được vai trò của thận và gan trong cân bằng áp suất thẩm thấu, vai trò của hệ đệm trong cân bằng nội môi

Chương II: Cảm ứng

Đề cập đến tính cảm ứng của cơ thể, trong đó có 3 bài (phần A – Cảm ứng ở thực vật) giới thiệu về vận động cảm ứng ở thực vật và 8 bài (phần B – Cảm ứng ở động vật) giới thiệu về cảm ứng và tập tính ở động vật

Cảm ứng ở cấp độ cơ thể là khả năng thu nhận và trả lời các kích thích của cơ thể với môi trường, đảm bảo cho cơ thể tồn tại và phát triển Vậy nên khi dạy ta cần xác định được cơ chế nhằm giải thích nguyên nhân của việc thu nhận và trả lời kích thích ở thực vật trong bài 23+24 (Hướng động, ứng động) phần A; ở bài 28+29 (Điện thế nghỉ, Điện thế hoạt động và sự lan truyền xung thần kinh) trong phần B

Xác định hình thức cảm ứng đối với cơ thể thực vật là việc thay đổi tốc độ sinh trưởng, thay đổi sức trương, co rút chất nguyên sinh (bài 23+24: Hướng động và Ứng động) qua bộ phận tổng hợp và phân tích kích thích là rễ, thân, lá, hoa; còn ở động vật là các phản xạ có điều kiện và không điều kiện (bài 26+27: Cảm ứng ở động vật) qua bộ phận tổng hợp và phân tích kích thích hệ thần kinh đảm nhận Từ

đó rút ra ý nghĩa của cảm ứng ở thực vật hình thành nhịp điệu sinh học, ở động vật

là hình thành tập tính (bài 31+32: Tập tính của động vật) Vậy dấu hiệu tương đồng

về đặc trưng cảm ứng ở cấp độ tổ chức cơ thể được đưa ra như sau:

Dấu hiệu tương đồng

- Nêu được các tác nhân của môi trường gây ra hiện tượng hướng động

- Trình bày được vai trò của hướng động đối với đời sống của cây

- Giải thích được một

số hiện tượng hướng động trong tự nhiên Bài 24 : Ứng động

- Nêu được khái niệm

Bài 29 : Điện thế hoạt động

- Nêu được khái niệm điện thế hoạt động

- Nguyên nhân của điện thế hoạt động

- Phân biệt sự khác nhau về sự lan truyền xung ở hai sợi trục khác nhau

- Phân biệt được bản chất ứng động không sinh trưởng và ứng động sinh trưởng

- Nêu được một số ví

dụ về ứng động không sinh trưởng

- Trình bày được vai trò của ứng động trong đời sống thực vật

- Nêu các ưu điểm của hệ thần kinh dạng chuỗi hạch so với dạng lưới

- Nêu được sự phân hóa về cấu tạo của hệ thần kinh ống

-Trình bày được sự ưu việt trong hoạt động hệ thần kinh ống

- Rút ra được sự tiến hóa về tổ chức thần kinh của các loài động vật

Bộ phận tổng hợp và

phân tích kích thích

Bài 30 : Truyền tin qua xinap

- Nêu được khái niệm, cấu tạo của xinap

- Trình bày được cơ chế lan truyền xung quanh thần kinh qua xináp

- Giải thích được một số hiện tượng sinh lí có liên quan

Chương III: Sinh trưởng và phát triển

Đề cập đến sinh trưởng và phát triển của cơ thể, trong đó có 3 bài (phần A- Sinh trưởng và phát triển ở thực vật) giới thiệu về sinh trưởng và phát triển ở thực vật, về các hoocmon thực vật và các tác động của chúng Có 4 bài (Phần B – Sinh trưởng và phát triển ở động vật) giới thiệu về sinh trưởng và phát triển ở động vật, vai trò của hoocmon cũng như các yếu tố khác gây ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển ở động vật

Sự sinh trưởng ở TV và ĐV đều do sự phân chia, lớn lên của tế bào, làm cho

cơ thể TV và ĐV lớn lên, đó là những thay đổi về số lượng Sự phát triển là sự biến

đổi về chất, sự biến đổi liên tiếp và phức tạp về cấu trúc, chức năng có trật tự trong gen và thời gian đã được mã hoá trong bộ gen để từ hợp tử thành cơ thể trưởng thành, ứng với 2 pha: sinh trưởng và phát triển dinh dưỡng; sinh trưởng, phát triển

bài 34 (Sinh trưởng ở thực vật), bài 36 (Phát triển ở thực vật có hoa) trong phần A; với động vật thể hiện qua bài 37 (Sinh trưởng và phát triển ở động vật)

Sinh trưởng và phát triển của cơ thể được điều hoà bởi các yếu tố bên ngoài (nhiệt độ, ánh sáng, dinh dưỡng) và các yếu tố bên trong (hoóc môn, di truyền) thể hiện qua bài 35 (Hoocmon thực vật) phần A, bài 38+39 (Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển ở động vật) phần B Để thấy được các dấu hiệu tương đồng

về sinh trưởng, phát triển giữa động vật và thực vật; Chúng tôi rút ra ở bảng sau:

Dấu hiệu tương đồng

- Rút ra được bản chất của sự phát triển ở thực vật

- Phân biệt sinh trưởng

sơ cấp và thứ cấp ở thực vật

- Giải thích được sự hình thành vòng năm trên thân cây

Bài 36 : Phát triển ở thực vật có hoa

- Nêu được khái niệm

về phát triển ở thực vật ( bản chất)

- Nêu đựơc sự xen kẽ thế hệ trong chu trình sống của thực vật

Bài 37 : Sinh trưởng và phát triển ở động vật

- Nêu được khái niệm về sinh trưởng và phát triển ở động vật

- Nêu khái niệm biến thái

- Phân biệt được phát triển qua biến thái và không qua biến thái

- Phân biệt được phát triển qua biến thái hoàn toàn và biến thái không hoàn toàn Lấy ví dụ