Phân tích nội dung, xây dựng tư liệu, thiết kế bài học, góp phần nâng cao chất lượng dạy và học chương i phần VII sinh thái học SGK sinh học 12 nâng cao

Danh mục các chữ viết tắtĐV ĐVKXS GS GV GVTT HS HSTT NTST NXBĐHQGHN NXBĐHSP NXBGD NXBKH&KT PP DHTC SGK THPT TS TTC TV VSV Động vật Động vật không xương sống Giáo sư Giáo viên Giáo viên t

Lời cảm ơn Lời đầu tiên cho em gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo ThS Nguyễn

Đình Tuấn đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ em tận tình trong suốt quá trình nghiên cứu để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong tổ Phương pháp giảng dạy Trường Đại học sư phạm Hà Nội 2 – cũng như các thầy cô giáo tổ Sinh – KTNN, trường trung học phổ thông Xuân Hòa tỉnh Vĩnh Phúc, trường trung học phổ thông Dương Xá - Gia Lâm- Hà Nội và toàn thể các bạn sinh viên đã tạo điều kiện thuận lợi và đóng góp những ý kiến quý báu để em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 05 năm 2010

Sinh viên

Phạm Thị Vui

Lời cam đoan

Khóa luận tốt nghiệp này được hoàn thành bằng sự nỗ lực, độc lập nghiên cứu của bản thân Tôi xin cam đoan rằng:

Kết quả nghiên cứu của đề tài không trùng với bất kì công trình nghiên cứu nào của các tác giả khác

Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

Hà Nội, tháng 05 năm 2010

Sinh viên

Phạm Thị Vui

Danh mục các chữ viết tắt

ĐV

ĐVKXS

GS

GV GVTT

HS HSTT NTST NXBĐHQGHN NXBĐHSP NXBGD NXBKH&KT

PP DHTC SGK THPT

TS TTC

TV VSV

Động vật

Động vật không xương sống Giáo sư

Giáo viên Giáo viên trung tâm Học sinh

Học sinh trung tâm Nhân tố sinh thái Nhà xuất bản ĐHQG Hà Nội Nhà xuất bản Đại học sư phạm Nhà xuất bản Giáo dục

Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật Phương pháp dạy học tích cực Sách giáo khoa

Trung học phổ thông Tiến sĩ

Tính tích cực Thực vật

Vi sinh vật

Mục lục

Mở đầu 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu 3

3 Đóng góp mới của đề tài 3

Nội dung và kết quả nghiên cứu 4

Chương 1: Tổng quan các vấn đề nghiên cứu 4

Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 10

Chương 3: Kết quả nghiên cứu 12

3.1 Phân tích nội dung 12

3.2 Thiết kế bài giảng theo hướng phát huy tính tích cực học tập của học sinh 33

3.3 Đánh giá chất lượng xây dựng tư liệu và thiết kế bài giảng 50

Kết luận và đề nghị 52

Tài liệu tham khảo 54

Mở đầu

1 Lý do chọn đề tài

Trong xu thế toàn cầu hóa và hội nhập quốc tế ngày càng sâu rộng, nền kinh tế nước ta đang đứng trước những cơ hội lớn và những thách thức không nhỏ Đánh giá khái quát 20 năm đổi mới, nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ X đã khẳng định: “Công cuộc đổi mới 20 năm đã đạt được những thành tựu

to lớn, toàn diện, có ý nghĩa lịch sử cả trên hai mặt lý luận và thực tiễn … Tuy nhiên chúng ta còn những mặt hạn chế: Nước ta chưa ra khỏi tình trạng kém phát triển và tồn tại nguy cơ tụt hậu xa hơn về kinh tế, giáo dục, khoa học công nghệ

so với các nước trong khu vực và trên thế giới”

Để khắc phục nguy cơ tụt hậu sớm đưa đất nước ra khỏi tình trạng kém phát triển, trong mục tiêu và phương hướng phát triển đất nước 5 năm 2006 –

2010 và đến năm 2020 được xác định tại Đại hội X của Đảng đã nêu rõ:

“Đổi mới toàn diện giáo dục và đào tạo cả về cơ cấu, hệ thống, nội dung, phương pháp, cơ chế quản lý…Giáo dục phải nhằm đào tạo những con người Việt Nam có lý tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội; Có phẩm chất tốt đẹp của dân tộc có năng lực và bản lĩnh thích ứng với những biến đổi của xã hội trong nền kinh tế thị trường, những yêu cầu mới của sự nghiệp xây dựng và bảo vệ tổ quốc”

Thực hiện Nghị quyết của Đảng và Luật giáo dục trong những năm qua ngành giáo dục đã từng bước đổi mới mục tiêu, nội dung và phương pháp dạy học nhằm đào tạo nguồn nhân lực có trình độ khoa học kỹ thuật cao, năng động sáng tạo trong hoạt động thực tiễn, đáp ứng yêu cầu của xã hội phù hợp với sự phát

đột phá Chính vì vậy SGK đã được xây dựng lại từ tiểu học đến THPT Năm

2008 – 2009 SGK SH 12 đã triển khai thực hiện ở tất cả các trường THPT Đấy là yếu tố khách quan tạo động lực thúc đẩy quá trình đổi mới PPDH Tuy nhiên nội dung SGK mới có nhiều thay đổi cả về nội dung, hình thức trình bày, phương pháp tiếp cận nên việc triển khai gặp nhiều khó khăn đòi hỏi phải có quá trình nghiên cứu thực nghiệm

Lí luận dạy học hiện đại đã khẳng định nội dung luôn giữ vai trò chủ đạo, quy đinh PPDH Nội dung SGK mới xây dựng theo quan điểm chủ đạo là dạy học lấy HS làm trung tâm Chính vì vậy PPDH phải được đổi mới theo hướng phát huy tích cực chủ động sáng tạo của HS Để đạt được mục tiêu của SGK mới, người dạy phải thấm nhuần quan điểm xây dựng và phát triển nội dung, hiểu biết sâu sắc nội dung kiến thức mới, lôgic kiến thức trong từng bài, trong từng chương Trong điều kiện đó việc nghiên cứu về nội dung SGK mới, xây dựng tư liệu tham khảo và thiết kế bài học theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập là yêu cầu cấp thiết của thực tiễn GD phổ thông hiện nay Mặt khác trong quá trình bồi dưỡng GV thay SGK mới còn gặp nhiều khó khăn về thời gian và cơ sở vật chất Đặc biệt là tài liêu tham khảo cho việc thực hiện đổi mới về nội dung và PPDH

Trong điều kiện đó việc phân tích nội dung, xây dựng tư liệu cho từng bài, từng chương là việc làm có ý nghĩa thiết thực phục vụ cho sinh viên và GV phổ thông, đặc biệt GV ở vùng sâu vùng xa, GV mới ra trường

Xuất phát từ cơ sở lí luận và thực tiễn nêu trên với mong muốn góp phần tháo gỡ những khó khăn và nâng cao chất lượng dạy và học môn sinh học lớp 12

Chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Phân tích nội dung, xây dựng tư

liệu, thiết kế bài học, góp phần nâng cao chất lượng dạy và học chương I phần bảy: sinh thái học – SGK Sinh học 12 nâng cao”

2 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu

2.1 Mục đích

- Góp phần khắc phục khó khăn và thực hiện có hiệu quả SGK Sinh học 12

nâng cao chất lượng dạy học và kiến thức sinh thái học ở trường THPT

- Tập duyệt việc nghiên cứu khoa học, rèn luyện các kỹ năng dạy học cơ bản, đặc biệt là nhóm kỹ năng phân tích bài, lựa chọn phương tiện, kỹ năng thiết

kế bài theo hướng tích cực

- Cung cấp tư liệu tham khảo cho sinh viên mới ra trường, cũng như giáo viên ở những nơi gặp nhiều khó khăn về tài liệu, phương tiện dạy học

2 2 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Phân tích từng bài trong chương I: Cá thể và quần thể sinh vật phần VII: Sinh thái học – SGK Sinh học 12 nâng cao

- Xây dựng hệ thống tư liệu làm sáng tỏ nội dung và kiến thức và tư liệu phục vụ cho việc dạy và học bài trong từng chương I: Cá thể và quần thể sinh vật phần VII: Sinh thái học – SGK Sinh học 12 nâng cao

- Thiết kế bài giảng theo hướng phát huy tính tích cực học tập của học sinh

3 Đóng góp mới của đề tài

- Cung cấp tư liệu và kiến bổ sung cho chương: Cá thể và quần thể sinh vật góp phần khắc phục khó khăn cho GV ở vùng sâu, vùng xa

- Đề xuất hướng thiết kế bài học tích cực góp phần triển khai thực hiện SGk mới, có thể là tài liệu tham khảo cho sinh viên sư phạm và GV mới ra trường chưa có nhiều thời gian tìm hiểu

Nội dung và kết quả nghiên cứu

Chương 1: Tổng quan các vấn đề nghiên cứu

1.1.1 Trên thế giới

Đổi mới PPDH theo hướng tích cực hoá hoạt động học tập của học sinh đã

được triển khai nghiên cứu, vận dụng ngay từ những năm đầu của thế kỷ XX

Năm 1920, ở Anh đã bắt đầu thí điểm các lớp học mới, đặc biệt người ta chú ý đến các thao tác tư duy của học sinh, các kỹ năng hoạt động độc lập của học sinh, khuyến khích các hoạt động tự quản của học sinh trong quá trình học tập

Năm 1950, ở Pháp bắt đầu thí điểm 200 trường và sau đó họ triển khai ở tất cả các lớp học ở trường phổ thông

Năm 1970 trở đi, ở Mĩ cũng bắt đầu thí điểm bằng cách sử dụng các phiếu học tập để tổ chức hoạt động độc lập của học sinh, tạo điều kiện để học sinh tự lực lĩnh hội kiến thức

Năm 1950 thì ở Liên Xô cũ người ta đã cấm giáo viên cung cấp các định nghĩa, khái niệm có sẵn cho học sinh.Mà yêu cầu giáo viên phải hướng dẫn học sinh tự phát biểu các khái niệm, các định nghĩa

Vào những năm 70 - 80 của thế kỷ XX, PPDH tích cực đã được nghiên cứu

và áp dụng ở nhiều nước trên thế giới

1.1.2 ở trong nước

ở nước ta vấn đề đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực tự lực chủ động của HS nhằm đào tạo những người lao động sáng tạo đã

đặt ra trong Ngành giáo dục từ những năm 1960 Khẩu hiệu “Biến quá trình đào tạo thành quá trình tự đào tạo” là mục tiêu và xu hướng phát triển của các trường sư phạm tại thời điểm đó

Từ năm 1970, 1971 bắt đầu có những công trình nghiên cứu về cải tiến PPDH Trong lĩnh vực sinh học: 1972 có công trình của giáo sư Trần Bá Hoành

đề cập đến việc rèn luyện trí thông minh của HS “Rèn luyện trí thông minh cho học sinh thông qua di truyền, biến dị” (nghiên cứu giáo dục 18 - 1986)

Đặc biệt từ nững năm 80 trở lại đây, ở nước ta có rất nhiều công trình nghiên cứu về đổi mới dạy học như công trình nghiên cứu của: Đinh Quang Báo,

Vũ Đức Lưu, Lê Đình Trung

Trong những năm gần đây đã có nhiều khóa luận tốt nghiệp của sinh viên khoa sinh - KTNN trường ĐHSPHN2 đã tiến hành nghiên cứu áp dụng phương pháp dạy học tích cực trong chương trình sinh học cải cách giáo dục Tuy nhiên chưa có đề tài đi sâu vào phân tích nội dung SGK Sinh học 12 - Nâng cao và vận dụng phương pháp tích cực vào chương trình Sinh học 12 - Nâng cao

1.2 Tính tích cực của học tập

1.2.1 Khái niệm về tính tích cực

Tính tích cực là bản chất vốn có của con người trong đời sống xã hội Con người không chỉ tiêu thụ mà còn chủ động sản xuất ra của cải vật chất cho sự tồn tại và phát triển của xã hội Tính tích cực của xã hội là một trong những nhiệm vụ của giáo dục Để giải quyết được nhiệm vụ này thì phải cần đến quá trình giáo dục, đây cũng là kết quả của sự phát triển nhân cách

Theo Relorova (1975): TTC học tập của học sinh là một hiện tượng sư

phạm biểu hiện ở sự gắng sức cao về nhiều mặt trong hoạt động học tập

Theo GS Trần Bá Hoành: Học tập là một trường hợp riêng của sự nhận thức Do đó nói đến TTC học tập thực chất là nói đến TTC nhận thức, có thể coi TTC học tập giống như TTC nhận thức

TTC nhận thức là trạng thái hoạt động của học sinh đặc trưng ở khát vọng học tập, có sự cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm vững tri thức 1.2.3 Vị trí, ý nghĩa của vấn đề phát huy tính tích cực học tập với quan điểm dạy học lấy HSLTT

Phấn đấu làm cho dạy hoc không chỉ nhằm hoàn thành nhiệm vụ trang bị kiến thức và hình thành kỹ năng kỹ xảo mà còn làm cho dạy học mang tính giáo dục và tính phát triển là xu hướng của lý luận dạy học hiện đại

Nâng cao TTC, tính độc lập trong hành động thực tiễn của học sinh là yêu cầu cơ bản trong nhiêm vụ phát triển của quá trình dạy học, đảm bảo mục đích

đào tạo những con người chủ động, năng đông, sáng tạo

Việc phát huy TTC nhận thức của học sinh đảm bảo lĩnh hội kiến thức:

I.ACailop viết “Giảng dạy không phải nhồi cho học sinh một mớ kiến thức Các

em không phải bình chứa kiến thức mà kiến thức cũng không phải là nước rót vào bình…” Các nhà giáo dục cần phải chú trọng phát triển TTC và độc lập của học

sinh Năm 1954, LN Tolstoi đã viết: “Kiến thức chỉ thực sự là kiến thức khi nó là

thành quả của những cố gắng tư duy chứ không phải là của trí nhớ”

Việc phát triển TTC của học sinh không chỉ giữ vai trò to lớn trong việc nâng cao chất lượng kiến thức mà còn có ý nghĩa đối với chức năng của dạy học Chỉ có thể biến kiến thức thành thái độ, niềm tin, tư tưởng, phát triển các giá trị

đạo đức của hoc sinh khi các em thật sự thông hiểu tài liệu học một cách toàn

diện, khi kết luận khái quát ở các em là kết quả nỗ lực tư duy tự lực và những tình cảm tích cực

“Lòng khao khát hiểu biết, TTC cao trong hoạt động nhận thức và kỹ năng

tự lực rèn luyện bản thân là những đức tính cần được phát triển và giáo dục cho thanh niên trên ghế nhà trường, đảm bảo sau này họ tiếp tục rèn luyện bản thân

một cách có hệ thống và không ngừng tự học” (I.F.Kharlamor - 1975)

1.3 Phương pháp dạy học tích cực

1.3.1 Khái niệm về dạy học tích cực lấy học sinh làm trung tâm

Như chúng ta đã biết quá trình dạy học bao gồm hai mặt cơ bản là: Hoạt

động của giáo viên và hoạt động của học sinh Trong lí luận dạy học sinh học lại

có những quan niệm khác nhau về vai trò của giáo viên và vai trò của học sinh

Nhưng nhìn chung phát triển theo hai hướng: Tập trung vào vai trò hoạt

động của giáo viên (lấy giáo viên làm trung tâm - GVTT) hoặc tập trung vào vai trò hoạt động của học sinh(lấy học sinh làm trung tâm - HSTT)

Ngày nay, xu hướng tất yếu và có lí do lịch sử là: Chuyển từ dạy học GVTT sang dạy học HSTT Tuy nhiên thuật ngữ “Dạy học lấy học sinh làm trung tâm” chỉ mới được phổ biến gần đây

Theo Giáo sư Trần Bá Hoành không nên xem dạy học HSTT như một phương pháp dạy học, đặt ngang tầm với những phương pháp dạy học đã có, mà nên quan niệm đó như là một tư tưởng, một quan điểm dạy học chi phối cả mục tiêu, nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức và đánh giá hiệu quả dạy học

R C Sharma (1988) “Trong phương pháp dạy học HSTT toàn bộ quá trình

dạy học đều hướng vào nhu cầu, khả năng, lợi ích của học sinh Mục đích là phát huy ở học sinh kỹ năng và năng lực hoạt động độc lập để giải quyết vấn đề Học

huống có vấn đề, lập giả thuyết, làm sáng tỏ và rút ra kết luận, lĩnh hội biểu thức”

Để thực hiện HSTT không phải vai trò của giáo viên hạ thấp mà trái lại đòi hỏi giáo viên phải có trình độ cao hơn nhiều về phẩm chất năng lực nghề nghiệp Chính vì lí do trên mà đòi hỏi giáo viên phải không ngừng nâng cao, mở rộng vốn kiến thức, tầm hiểu biết của mình trong lĩnh vực chuyên ngành để có thể tổ chức tốt các hoạt động độc lập của học sinh

1.3.2 Đặc trưng của PPDHTC

PPDHTC là hệ thống những phương pháp phát huy tính tích cực của học tập của học sinh

PPDHTC có những đặc trưng chủ yếu sau đây:

1.3.2.1 Lấy học sinh làm trung tâm

PP DHTC đề cao vai trò của người học, đặt học sinh vào vị trí trung tâm của quá trình dạy học Mục đích xuất phát từ người học và cho người học

Nội dung của bài học do học sinh lựa chọn phù hợp với hứng thú của học sinh Sau mỗi bài học đánh giá khả năng khả năng nhận thức của từng học sinh Học sinh tự chịu trách nhiệm về kết quả của mình

1.3.2.2 Dạy học bằng tổ chức hoạt động cho học sinh

PP DHTC chú trọng hoạt động độc lập của học sinh trong giờ học, hoạt

động tự học của học sinh chiếm tỷ lệ cao về thời gian và cường độ làm việc tạo

điều kiện cho học sinh tác động trực tiếp vào đối tượng bằng nhiều giác quan, từ

đó nắm vững kiến thức

1.3.2.3 Dạy học chú trọng phương pháp tự học, tự nghiên cứu

Giáo viên hướng dẫn để học sinh tự tìm tòi con đường đi đến kiến thức, khuyến khích hoạt động khám phá tri thức của học sinh

Dạy học tích cực áp dụng quy trình của phương pháp nghiên cứu nên các

em không chỉ hiểu, ghi nhớ mà còn cần phải có sự cố gắng trí tuệ, tìm ra tri thức mới, tạo điều kiện để cho hoc sinh có thể tự học, tự nghiên cứu và có phương pháp tiếp tục học sau này Vì lẽ đó PP DHTC tạo ra sự chuyển biến từ tự học thụ

động sang tự học chủ động

1.3.2.4 Dạy học cá thể hóa và hợp tác

PP DHTC chủ yếu theo phương pháp đối thoại thầy trò Giáo viên đặt ra nhiều mức độ câu hỏi khác nhau, học sinh độc lập giải quyết qua trao đổi, thảo luận với các bạn trong nhóm, tổ, lớp và uốn nắn của giáo viên mà học sinh bộc lộ tính cách năng lực nhận thức của mình và học được cách giải quyết, cách trình bày vấn đề của bạn từ đó nâng mình lên trình độ mới

1.3.2.5 Dạy học đề cao tự đánh giá

Học sinh đánh giá và tự đánh giá kết quả đạt được với mục tiêu đề ra thông qua hệ thống câu hỏi kiểm tra Từ đó không chỉ bổ sung kiến thức phát triển tư duy sáng tạo, có tinh thần trách nhiệm và có ý thức vươn lên đạt kết quả cao hơn Như vậy PP DHTC người được giáo dục trở thành người tự giáo dục

Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.2.1 Nghiên cứu lí thuyết

- Nghiên cứu các quan điểm đổi mới giáo dục và đào tạo trong các nghị quyết của Đảng cộng sản Việt Nam

- Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc đổi mới nội dung và PPDH Sinh học Nghiên cứu mục tiêu và phương pháp hướng đổi mới nội dung SGK Sinh học 12

- Phân tích nội dung chương trình Sinh học 12 – Nâng cao

2.2.2 Phương pháp điều tra cơ bản

- Mục đích:

+ Tìm hiểu tình hình giảng dạy Sinh học 12 nâng cao ở các trường THPT + Tìm hiểu tình hình học tập của học sinh ở các trường thực hiện chương trình Sinh học 12 nâng cao

- Cách tiến hành:

+ Dự giờ của GV có kinh nghiệm giảng dạy

+ Phỏng vấn trực tiếp giáo viên, cán bộ quản lí và học sinh ở THPT

+ Dùng phiếu điều tra

2.2.3 Phương pháp chuyên gia

- Mục đích:

+ Đánh giá khách quan ý nghĩa lí luận và thực tiễn của đề tài

+ Thăm dò hiệu qủa sư phạm của hệ thống tư liệu, tính khả thi và giá trị của thiết kế bài học theo hướng phát huy tính tích cực của học tập của HS

- Cách tiến hành:

+ Sử dụng phiếu nhận xét, đánh giá gửi các trường PTTH xin ý kiến nhận xét, đánh giá của những giáo viên có kinh nghiệm giảng dạy môn Sinh học 12 nâng cao

- Nội dung đánh giá:

+ Tính khoa học, chính xác của hệ thống tư liệu

+ Đánh giá giá trị của việc phân tích nội dung Chương I - Phần bẩy - SGK Sinh học 12 nâng cao

+ ý nghĩa thực tiễn, hiệu quả sư phạm, tính khả thi của các thiết kế bài học

Chương 3: kết quả nghiên cứu

3.1 Phân tích nội dung Bài 47 Môi trường và các nhân tố sinh thái

1 Mục tiêu bài học

- Học sinh phát biểu được:

+ Khái niệm môi trường, phân biệt các loại môi trường chủ yếu của sinh vật

+ Trình bày được khái niệm về các nhân tố sinh thái

+ Phân tích được quy luật tác động của các NTST Phân biệt nhân tố vô sinh và hữu sinh

Nhận biết được giới hạn sinh thái, phân biệt ổ sinh thái và nơi ở

3 Thành phần kiến thức

3.1 Kiến thức chủ yếu

3.1.1 Khái niệm

Môi trường là thành phần không gian bao quanh sinh vật mà ở đó các yếu

tố cấu tạo nên môi trường trực tiếp hay gián tiếp tác động lên sự sinh trưởng và phát triển của sinh vật

Phân loại: Môi trường đất

được gọi là nhân tố sinh thái

Các nhân tố sinh thái gồm: Các nhân tố vô sinh và các nhân tố hữu sinh 3.1.3 Những quy luật tác động của các nhân tố sinh thái và giới hạn sinh thái

3.1.3.1 Các quy luật tác động

Trong thiên nhiên, các nhân tố sinh thái luôn tác động và chi phối lẫn nhau, tác động cùng một lúc lên cơ thể sinh vật Do đó, cơ thể phải phản ứng tức thời với tổ hợp tác động của các nhân tố

Các loài khác nhau phản ứng khác nhau với tác động như nhau của một nhân tố sinh thái

Trong các giai đoạn phát triển hay trạng thái sinh lý khác nhau… cơ thể phản ứng khác nhau với tác động như nhau của một nhân tố

Các nhân tố sinh thái khi tác động lên cơ thể có thể tác động lẫn nhau hoặc gây ảnh hưởng trái ngược nhau

Tác động của các nhân tố sinh thái lên cơ thể sinh vật phụ thuộc vào: Bản chất của nhân tố (nhiệt, ẩm…), cường độ (mạnh yếu) hay liều lượng (nhiều ít) tác

động; Cách tác động và thời gian tác động

3.1.3.2 Giới hạn sinh thái

Giới hạn sinh thái là khoảng giá trị xác định của một nhân tố sinh thái, ở

đó sinh vật có thể tồn tại và phát triển ổn định theo thời gian

Giới hạn sinh thái có điểm giới hạn trên (max), giới hạn dưới (min), khoảng thuận lợi (Optimum) và các khoảng chống chịu, vượt qua các điểm giới hạn sinh vật sẽ chết

Những loài có giới hạn sinh thái rộng đối với nhiều nhân tố thì có vùng phân bố rộng, những loài có giới hạn sinh thái hẹp với nhiều nhân tố sinh thái thì

có vùng phân bố hẹp

ở cơ thể còn non hoặc cơ thể trưởng thành nhưng trạng thái sinh lý thay

đổi, giới hạn sinh thái đối với nhiều nhân tố bị thu hẹp

3.1.4 Nơi ở và ổ sinh thái

Nơi ở là địa điểm cư trú của các loài

ổ sinh thái là một không gian sinh thái, ở tất cả các nhân tố sinh thái quy

định sự tồn tại và phát triển ổn định lâu dài của loài

3.2 Kiến thức bổ sung

Mỗi loài sinh vật sống trong môi trường đặc trưng, thích nghi với các điều kiện cụ thể của môi trường mà nó tồn tại, nếu môi trường bị hủy hoại thì nó cũng

bị hủy hoại theo

Trên hành tinh chúng ta ai cũng biết có môi trường đất, môi trường nước

và môi trường trên cạn bao gồm mặt đất và lớp khí quyển gần mặt đất; Còn môi trường sinh vật là cơ thể sinh vật và các mối quan hệ sinh vật, bao gồm con người

và các hoạt động của con người

Các nhân tố sinh thái còn được chia thành các nhân tố không phụ thuộc mật độ và các nhân tố phụ thuộc mật độ Loại thứ nhất (thường là những yếu tố vô sinh) khi tác động lên sinh vật thì ảnh hưởng của tác động đấy không phụ thuộc vào mật độ của quần thể bị tác động Ngược lại, loại thứ hai (thường là những nhân tố hữu sinh) khi tác động đến sinh vật thì ảnh hưởng của nó phụ thuộc và mật độ của quần thể bị tác động

Giới hạn sinh thái không chỉ được áp dụng đối với một cá thể sinh vật mà còn sử dụng cho những tổ chức cao hơn như quần thể, quần xã và hệ sinh thái Giới hạn sinh thái của một nhân tố sinh thái là cơ sở để giải thích về ổ sinh thái

Theo Odum, nơi sống chỉ ra “địa chỉ” của sinh vật, còn ổ sinh thái chỉ ra

“nghề nghiệp” của nó với hàm ý sinh vật sống “ở đâu” và dựa vào “những cái gì?”, “phương thức khai thác chúng ra sao” để tồn tại và phát triển một cách ổn

( Trang 11-Cơ sở sinh thái học của Vũ Trung Tạng -NXBGD)

“Môi trường bao gồm tất cả các yếu tố ở xung quanh sinh vật, có tác động trực tiếp, gián tiếp hoặc tác động qua lại tới sự tồn tại, sự sinh trưởng phát triển

và những hoạt động của sinh vật”

(Trang 10 - Sinh thái học và môi trường – Trần Kiên – NXBGD)

4.2 Các nhân tố sinh thái

“Các yếu tố môi trường là các thực thể hay hiện tượng tự nhiên cấu trúc lên môi trường Khi chúng tác động lên đời sống của sinh vật mà sinh vật phản ứng lại một cách thích nghi thì chúng được gọi là các yếu tố sinh thái”

( Trang 13 - Cơ sở sinh thái học – Vũ Trung Tạng– NXBGD)

“Môi trường bao gồm nhiều nhân tố sinh thái được chia thành 3 nhóm: + Các nhân tố không sống

+ Các nhân tố sống

+ Nhân tố con người”

(Trang 12 - Sinh thái học và môi trường – Trần Kiên – NXBGD)

“Theo ảnh hưởng của tác động thì các yếu tố sinh thái được chia thành” Các yếu tố phụ thuộc và không phụ thuộc mật độ”

(Trang 13 - Cơ sở sinh thái – Vũ Trung Tạng – NXBGD)

4.3 Những quy luật tác động của các nhân tố sinh thái và giới hạn sinh thái

“Các yếu tố môi trường tác động lên đời sống của cá thể, quần thể, quần xã không phải đơn lẻ mà là một tổ hợp, đồng thời, nói cách khác cá thể, quần thể, loài…cùng một lúc phải phản ứng lại với tác động tổ hợp của các yếu tố môi trường”

(Trang 14 - Cơ sở sinh thái học – Vũ Trung Tạng – NXBGD)

“Môi trường bao gồm nhiều nhân tố sinh thái luôn có tác động qua lại, sự biến đổi của một nhân tố sinh thái này có thể dẫn đến sự thay đổi về lượng và có khi về chất của nhân tố sinh thái khác và sinh vật chịu ảnh hưởng của các thay

đổi đó Tất cả các nhân tố đều gắn bó chặt chẽ với nhau thành tổ hợp sinh thái”

(Trang 13 - Sinh thái học và môi trường – Trần Kiên – NXBGD )

“Giới hạn cường độ của một nhân tố sinh thái mà ở đó cơ thể chịu đựng

được gọi là giới hạn sinh thái của sinh vật đó Còn cường độ có lợi nhất cho sinh vật hoạt động gọi là điểm cực thuận Những loài khác nhau có giới hạn sinh thái

và điểm cực thuận khác nhau Giới hạn sinh thái và điểm cực thuận còn tùy thuộc vào nhiều yếu tố khác như tuổi của các thể, trạng thái cơ thể…”

(Trang 13 Sinh thái học và môi trường – Trần Kiên – NXBGD)

“Theo định luật của Shelfond, mỗi cá thể, quần thể, loài… chỉ có thể tồn

tại trong một giá trị xác định của yếu tố bất kỳ Khoảng xác định đó gọi là

“Khoảng chống chịu” hay “giới hạn sinh thái” hay “trị số sinh thái” trong giá trị

này có hai điểm giới hạn: Giới hạn dưới (Tối thiểu – Minimun) và giới hạn trên (Tối đa – Maximum) và một khoảng cực thuận (Optimum)

mà ở đấy sinh vật sống bình thường nhưng mức tiêu phí năng lượng thấp nhất Hai khoảng ở hai phía của cực thuận là các khoảng chống chịu”

(Trang 15 - Cơ sở sinh thái học - Vũ Trung Tạng – NXBGD)

4.4 Nơi ở và ổ sinh thái

“Nơi sống là nơi cư trú của sinh vật hoặc không gian mà ở đó sinh vật thường hay gặp”

(Trang 16 - Cơ sở sinh thái học - Vũ Trung Tạng – NXBGD)

“ổ sinh thái, như Nutchinson(1957) đã định nghĩa: “ổ sinh thái là một

không gian sinh thái( hay siêu không gian) mà ở đấy điều kiện môi trường quy

định sự tồn tại và phát triển lâu dài không hạn định của cá thể, loài” Đây là ổ sinh thái chung, còn ổ sinh thái thành phần là một không gian sinh thái trong đó: “Các yếu tố thiết yếu đảm bảo cho hoạt động của một chức năng nào đó của cơ thể” Tập hợp các ổ sinh thái thành phần sẽ có ổ sinh thái chung

Ngoài ổ sinh thái chung và ổ sinh thái thành phần người ta còn đưa ra khái niệm về ổ sinh thái cơ bản và ổ sinh thái thực”

(Trang 16 - Cơ sở sinh thái học - Vũ Trung Tạng– NXBGD)

Bài 48 ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái lên đời

sống thực vật

1 Mục tiêu của bài học

- HS trình bày được sự thống nhất giữa cơ thể và các nhân tố môi trường thông qua các mối quan hệ thuận nghịch

- HS giải thích được mỗi nhân tố tác động lên sinh vật theo kiểu riêng của mình Hơn nữa, sinh vật cũng phản ứng khác nhau với cường độ (hay liều lượng) khác nhau, phương thức hoạt động khác nhau, thời gian tác động khác nhau của cùng một nhân tố

2 Kiến thức trọng tâm

- ảnh hưởng của ánh sáng lên đời sống sinh vật

- Nhiệt độ là hệ quả của ánh sáng, có tác động chi phối lên nhiều nhân tố khác nhau như nhiệt độ, khí áp, gió…

3 Thành phần kiến thức

3.1 Kiến thức chủ yếu

3.1.1 ảnh hưởng của ánh sáng

- ánh sáng là nhân tố cơ bản, chi phối trực tiếp gián tiếp đến hầu hết các nhân tố Cường độ và thành phần của phổ ánh sáng giảm dần từ Xích đạo đến các cực, từ mặt nước đến đáy sâu ánh sáng còn biến đổi tuần hoàn theo ngày đêm và mùa

3.1.1.1 Sư thích nghi của sinh vật

Không có ánh sáng cây cối không thể tồn tại được ánh sáng chi phối đến mọi hoạt động của đời sống thông qua những biến đổi thích nghi về các đặc điểm cấu tạo, sinh lý và sinh thái của chúng

- Thích nghi với điều kiện chiếu sáng và nhu cầu ánh sáng khác nhau

- Thực vật có cây ưa sáng, cây ưa bóng và cây chịu bóng

loài tạo cho sinh vật hoạt động theo những nhịp điệu chuẩn xác như những chiếc kim đồng hồ sinh học

3.1.2 ảnh hưởng của nhiệt độ

Nhiệt độ tác động mạnh đến hình thái, cấu trúc cơ thể, tuổi thọ, các hoạt

động sinh lý – sinh thái và tập tính của sinh vật

- Theo thân nhiệt, sinh vật gồm nhóm biến nhiệt và nhóm hằng nhiệt

+ ở động vật biến nhiệt, được tích lũy trong một giai đoạn phát triển Hay cả đời sống gần như một hằng số và tuân theo biểu thức

T = ( x – k) n

Trong đó: T là tổng nhiệt hữu hiệu ngày; x là nhiệt đô môi trường; k là nhiệt độ ngưỡng của sự phát triển; n là số ngày cần để hoàn thành một giai đoạn hay cả đời sống của sinh vật

3.2 Kiến thức bổ sung

Thực vật và các sinh vật có màu tiếp nhận được năng lượng ánh sáng

ánh sáng được xem là nhân tố cơ bản của môi trường tự nhiên, chi phối mọi nhân tố khác như: nhiệt độ, khí áp, gió…

ánh sáng phân bố không đều theo không gian và thời gian, ở các cực ánh sáng yếu nhất, còn ở Xích đạo, mặt đất nhận được ánh sáng rất cao ở nước, cường độ ánh sáng giảm đi nhanh chóng theo độ sâu, dưới khoảng 200m khối nước sâu thẳm trở nên tối tăm ánh sáng biến đổi theo ngày đêm và theo mùa rõ rệt, nhất là ở các vĩ độ cao

Nhờ năng lượng ánh sáng thực vật tảo và các vi sinh vật có màu thực hiện quá trình quang hợp, tạo nên chất hữu cơ đầu tiên để nuôi sống các loài sinh vật

dị dưỡng

Trên bề mặt Trái Đất nhiệt độ biến đổi phụ thuộc vào sự phân bố của ánh sáng Do tác động của nhiệt độ và khả năng tạo nhiệt độ và duy trì nhiệt cơ thể, sinh vật chia thành 2 nhóm: Sinh vật biến nhiệt và sinh vật đẳng nhiệt

Lượng mưa trên bề mặt Trái Đất biến thiên phụ thuộc vào nhiệt độ, vĩ độ,

địa lý, địa hình…, do đó mưa phân bố không đều theo cả không gian và thời gian Nước là môi trường cho các loài thủy sinh vật, độ ẩm và lượng mưa đóng vai trò sống còn cho các loài thực vật trên can, quy định sự phân bố của chúng trên bề mặt Trái Đất

Nhiệt – ẩm là 2 yếu tố cơ bản của khí hậu…bởi vì, dưới ảnh hưởng của nhiệt, nước bốc hơi Cứ mỗi gam nước bay hơi hết đã nhận một lượng nhiệt 540 Cal, điều đó có nghĩa là bốc hơi đã mang theo nhiệt tạo nên khái niệm nhiệt –

ẩm

Nước bốc hơi từ cơ thể làm cho cơ thể mát, nhờ đó sinh vật đẳng nhiệt mới duy trì được thân nhiệt của mình trong điều kiện nhiệt độ môi trường cao Nhiệt - âm tác động không chỉ lên cơ thể sống mà lên cả các vật thể không sống trên bề mặt hành tinh

Môi trường không khí cũng như môi trường đất và nước ví như chiếc vali chứa đựng mọi điều kiện cần thiết cho đời sống Chẳng hạn, dưỡng khí chiếm 21% thể tích khí quyển cần cho quá trình hô hấp; CO2 như một nguồn sống của cây xanh, N2 tuy là một khí trơ, nhưng nhờ quá trình vật lý và sinh học đã hình thành muối Nitrat rất quan trọng cho đời sống của thực vật Quan trọng nhất trong khí quyển là sự vận động của không khí, nhiều loài cây thụ phấn và phát tán được là nhờ gió

4 Tư liệu tham khảo

“Tất cả sinh vật trên Trái Đất đều sống nhờ vào năng lượng của ánh sáng mặt trời, kể cả động vật, thực vật và vi sinh vật Thực vật thu nhận năng lượng

ánh sáng Mặt trời một cách trực tiếp qua quang hợp, còn động vật thì phụ thuộc vào năng lượng hóa học được tổng hợp từ cây xanh Một số sinh vật dị dưỡng như nấm, vi khuẩn trong quá trình sống cũng sử dụng một phần năng lượng ánh sáng

Tùy theo cường độ và thành phần tia sáng mà ánh sáng có ảnh hưởng nhiều hay ít đến quang hợp và nhiều hoạt động sinh lý của cơ thể sống”

(Trang 28 - Cơ sở sinh thái học - Vũ Trung Tạng – NXBGD)

Lá cây chịu sự ảnh hưởng của sự thay đổi ánh sáng biểu hiện ở các đặc

điểm như cách sắp xếp trên hình thái và giải phẫu ảnh hưởng của ánh sáng tới hoạt động sinh lý của thực vật

Cường độ và thời gian chiếu sáng , thành phần quang phổ ánh sáng có ảnh hưởng tới các hoạt động sinh lý của cây như hoạt động quang hợp, hô hấp, thoát

hơi nước, nảy mầm của hạt, nảy chồi và rụng lá…chỉ có khoảng 64% tia sáng Mặt trời đến được Trái đất có độ dài sóng có thể tham gia vào quá trình quang hợp”

(Trang 17 -Sinh thái học và môi trường - Trần Kiên – NXBGD)

+ Cường độ và thời gian chiếu sáng có ảnh hưởng tới hoạt động sinh sản và sinh trưởng của nhiều loài động vật Nhiều thí nghiệm đã chứng minh sau khi ánh sáng kích thích cơ quan thị giác Thông qua các trung khu thần kinh tuyến não thùy làm ảnh hưởng tới hoạt động nội tiết, từ đó ảnh hưởng tới thời gian phát dục

(Trang 19 - Sinh thái học và môi trường - Trần Kiên- NXBGD)

“Những biến đổi theo chu kỳ môi trường ngoài cơ thể sống gọi là nhịp bên ngoài, còn nhịp diễn ra trong cơ thể liên quan dến hoạt động sinh lý của sinh vật gọi là nhịp bên trong”

“Các loại nhịp sinh học ở sinh vật:

+ Nhịp sinh học theo ngày đêm

+ Nhịp sinh học theo năm”

(Trang 19 - Sinh thái học và môi trường - Trần Kiên- NXBGD )

4.2 ảnh hưởng của nhiệt độ

“Sự phân bố nhiệt trên bề mặt Trái Đất không đều phụ thuộc vào vĩ độ địa

lý, thời gian ngày và đêm, mùa khí hậu, đặc tính của bề mặt hấp thụ nhiệt (đất, nước, rừng, hoang mạc…), độ cao hay độ sâu (trong nước, trong đất)”

(Trang 19- Sinh thái học và môi trường - Trần Kiên - NXBGD)

Nhiệt độ ảnh hưởng trực tiếp hay, gián tiếp đến đời sống của các loài, do

đó, mỗi vùng nhiệt độ có những nhóm loài đặc trưng Liên quan tới nhiệt độ sinh

vật người ta chia sinh vật ra làm 2 nhóm lớn: Nhóm biến nhiệt (poibilotherm) và nhóm đẳng nhiệt (homeotherm) ở nhóm đầu nhiệt cơ thể biến thiên theo nhiệt

độ môi trường, còn ở nhóm 2 nhiệt độ cơ thể luôn luôn ổn định nhờ có cơ chế

điều hòa nhiệt lượng hoặc những tập tính sinh thái (ngủ đông, ngủ hè, di cư…)

ở nhóm biến nhiệt điều chỉnh nhiệt độ chỉ bằng các tập tính sinh thái (chuyển các nơi ở có nhiệt độ thích hợp hoặc sống “tiềm sinh”)”

(Trang 20 - Sinh thái học và môi trường - Trần Kiên - NXBGD )

“Những loài đông, thực vật sống ở nơi nhiệt độ quá thấp (ở các cực) hoặc cao quá (ở hoang mạc) có những cơ thể riêng để duy trì cuộc sống của mình, chẳng hạn có lông dày nhiều mỡ (ở thú) hay các khoang chống nóng (ở côn trùng hoang mạc) và những tập tính đặc biệt

Những động vật đẳng nhiệt sống ở xứ lạnh thường giảm bớt các phần thò

ra (tai, đuôi) so với những loài tương tự sống ở sứ nóng (quy tắc AiLen)

Đối với động vật đẳng nhiệt (chim, thú) thuộc một loài hay những loài gần nhau thì ở vĩ độ cao có kích thước cơ thể lớn hơn so với những dạng ở vĩ độ thấp,

đối với động vật biến nhiệt thì có hiện tượng ngược lại do liên quan đến bề mặt

trao đổi chất của cơ thể (quy tắc Bergmann)

Gloger còn phát biểu rằng: “sự thay đổi màu sắc thân phụ thuộc vào nhiệt

độ và độ ẩm ở hoang mạc nóng và khô ráo, thân có màu vàng, còn ở vùng cực lạnh thân có màu trắng”

“Nói chung, mỗi sinh vật đều có ngưỡng sinh thái riêng nên chúng phân bố trong những vùng khí hậu (nhiệt độ) đặc trưng sự phân bố của chúng bị giới hạn thường bởi các điều kiện dưới cực thuận, dẫn đến giảm sức tăng trưởng và sinh sản hoặc làm tăng của loài Điều kiện dưới cực thuận có quan hệ với các yếu tố khác để tạo nên những ảnh hưởng tổng hợp lên sinh vật Vì vậy, những quy tắc

của AilLen, Bergmann và Gloger…chỉ là tương đối”

(Trang 23 - Cơ sở sinh thái học - Vũ Trung Tạng – NXBGD)

“Nhiệt độ của môi trường có ảnh hưởng rất lớn đến sinh vật, tác động trực tiếp hay gián tiếp đến sự sinh trưởng, phát triển, phân bố của các cá thể, quần thể

và quần xã sinh vật

- Mỗi loài sinh vật chỉ tồn tại được trong một giới hạn trạng thái nhất định Khi nhiệt độ tăng lên hoặc hạ thấp quá thì giới hạn chịu đựng của sinh vật thì chúng không thể sống nổi

- Nhiệt độ của môi trường luôn thay đổi, sự khác nhau về nhiệt độ trong không gian và thời gian tạo ra những nhóm sinh vật có khả năng thích nghi khác nhau với sư thay đổi nhiệt độ Sự khác nhau này không chỉ được thể hiện không những về mặt hình thái, cấu tạo, hoạt động sinh lý mà còn cả về tập tính sinh hoạt

“Tất cả các sinh vật đều thu nhận năng lượng nhiệt từ môi trường bên ngoài và một phần do cơ thể tự sản sinh ra nhiệt qua hoạt đông trao đổi chất Khi nhiệt độ cơ thể quá cao,nhiệt từ cơ thể lại được trao đổi ra ngoài môi trường Có hai hình thức trao đổi nhiệt của sinh vật biến nhiệt và sinh vật đẳng nhiệt

Sinh vật biến nhiệt có nhiệt độ cơ thể hoàn toàn phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường ngoài và luôn luôn biến đổi

Các sinh vật đẳng nhiệt, duy trì nhiệt độ cơ thể ổn định không thay đổi theo nhiệt độ của môi trường ngoài Đó là nhờ cơ thể đã phát triển cơ chế điều hòa nhiệt độ và sự xuất hiện trung tâm điều hòa nhiệt ở não”

(Trang 22 - Sinh thái học và môi trường - Trần Kiên – nxbGd)

“Nhiệt độ có ảnh hưởng đến hình thái, hoạt động sinh lí và khả năng sinh sản của thực vật:

+ Hình thái và giải phẫu Lá cây thường là bộ phận dễ biến đổi nhất dưới tác dụng của nhiệt độ

+ Rễ cây ăn quả ôn đới như táo, lê sống nơi nhiệt độ thấp có màu trắng, ít hóa gỗ, mô sơ cấp phân hóa chậm ở nhiệt độ cao thích hợp rễ có màu sẫm, lớp

gỗ dày, bó mạch dài

+ Cây mọc ở nơi nhiệt độ cao, kèm theo ánh sáng mạnh thường có vỏ dày, tầng bần phát triển nhiều lớp giữ vai trò cách nhiệt với môi trường ngoài, lá có tầng cutin dày hạn chế bốc hơi nước

+ ở vùng ôn đới, về mùa đông cây thường rụng lá hạ chế diện tích tiếp xúc với không khí lạnh, đồng thời biến thành các vẩy bảo vệ chồi non và lớp cách nhiệt bao quanh thân cây

- Hoạt động sinh lý: Nhiệt độ môi trường có ảnh hưởng rất mạnh đến hoạt

động quang hợp và mô hô hấp của thực vật

- Hình thái động vật Theo K.Bergmann, động vật đẳng nhiệt (chim, thú)

thuộc cùng loài gần nhau sống ở các vùng miền Bắc nhiệt độ thấp có kích thước cơ thể lớn hơn ở miền Nam ấm áp Ngược lại, những loại động vật biến nhiệt (cá, lưỡng thể, bò sát…) thì ở miền Nam kích thước cơ thể lớn hơn ở miền Bắc

D.Allen (1977) cho rằng: động vật đẳng nhiệt sống nơi càng lạnh ,kích

thước các phần thò ra ngoài cơ thể (tai, các chi, đuôi, mỏ) càng nhỏ hơn ở nơi nóng Điều đó chứng tỏ động vật sống nơi nhiệt độ thấp có tỉ lệ giữa diện tích bề mặt và thể tích cơ thể giảm, góp phần hạn chế sự mất nhiệt

- Hoạt động sinh lý Nhiệt độ môi trường có ảnh hưởng tới nhiều hoạt động sinh lý của động vật

- Sự sinh sản: Nhiều loài động vật chỉ sinh sản trong một giới hạn nhiệt độ thích hợp nhất định

- Các trạng thái ngủ nghỉ: Nhiệt độ môi trường lên cao hoặc thấp quá sẽ gây trạng thái ngủ ngủ hè hoặc ngủ đông ở động vật

- Sự phân bố: Nhiệt độ môi trường là nhân tố giới hạn sự phân bố của nhiều loài sinh vật”

(Trang 22 - Sinh thái học và môi trường - Trần Kiên - nxbGd)

4.3 ảnh hưởng của độ ẩm

“nước đóng vai trò quan trọng trong đời sống của sinh vật Nó là thành phần không thể thiếu của tất cả các tế bào sống, chiếm tới 80 - 95% khối; Lượng của mô sinh trưởng Tế bào của nhiều loài thực vật như cà rốt, rau xà lách chứa

đến 85 - 95% nước Tế bào động vật ruột khoang chứa tới 98% nước Hạt thực vật, mặc dù đã phơi khô để giữ hạt khỏi nảy mầm cũng chứa từ 5 - 15% nước

Nước tham gia vào hầu hết các hoạt động sống của sinh vật