SKKN kinh nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi thi giải toán trên máy tính cầm tay môn sinh học cấp THPT

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LÀO CAITRƯỜNG THPT SỐ 1 VĂN BÀN  SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Kinh nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi thi giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh học cấp THPT - Họ và t

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LÀO CAI

TRƯỜNG THPT SỐ 1 VĂN BÀN



SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

Kinh nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi thi giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh học cấp THPT

- Họ và tên tác giả: Nguyễn Mạnh Cường

- Chức vụ: Phó hiệu trưởng

- Đơn vị công tác: Trường THPT số 1 Văn Bàn

Văn Bàn, tháng 5 năm 2014

Mục lục

1 Phần I: Đặt vấn đề

I Lý do chọn đề tài

II Ý nghĩa của đề tài

III Tính mới của đề tài

IV Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

V Phương pháp nghiên cứu

2 2 3 3 3

2 Phần II: Nội dung sáng kiến kinh nghiệm

I Cơ sở lý luận

II Thực trạng của đề tài

III Biện pháp thực hiện

1 Lự chọn học sinh bồi dưỡng

2 Xây dựng chương trình bồi dưỡng

3 Kinh nghiệm về phương pháp giải một số dạng bài tập

sinh học cơ bản

4 Hiệu quả sáng kiến

4 4 4 5 5 5 6

15

Bảng ghi chú viết tắt

PLĐL

THPT

KG

KH

NST

SGK

Phân ly độc lập Trung học phổ thông Kiểu gen

Kiểu hình Nhiễm sắc thể Sách giáo khoa

Phần I: Đặt vấn đề

I Lý do chọn đề tài

Sự nghiệp xây dựng và phát triển của đất nước luôn đòi hỏi phải có một đội ngũ tri thức giàu tài năng, sức sáng tạo Trong kế hoạch phát triển của ngành giáo dục và đào tạo, Đảng và Nhà nước ta luôn quan tâm đến nhiệm vụ bồi dưỡng các tài năng trẻ, nhằm tạo dựng đội ngũ nhân tài cho đất nước Trong nghị quyết TW2 – khóa VIII của Đảng đã nhấn mạnh mục tiêu của giáo dục là đầu tư cho chiến lược nhân tài, bồi dưỡng khả năng tư duy sáng tạo, kĩ năng thực hành giỏi, giúp thế hệ trẻ rèn luyện trở thành những con người tài năng, làm chủ tương lai đất nước

Một trong số nhiệm vụ trong tâm trong kế hoạch phát triển giáo dục của trường THPT số 1 Văn Bàn là đầu tư cho công tác bồi dưỡng, nâng cao chất lượng công tác mũi nhọn, nâng cao số lượng và chất lượng học sinh tham gia các cuộc thi, kì thi các cấp Hướng tới phát triển toàn diện giáo dục trong nhà trường

Mặc dù công tác bồi dưỡng học sinh giỏi được nhà trường và mọi giáo viên đặc biệt quan tâm, nhưng thành tích đạt được ở nhiều giáo viên là không khả quan và chưa mang lại hiệu quả cao, trong đó có nhiều nguyên nhân Theo tôi nguyên nhân quan trọng nhất là giáo viên tham gia giảng dạy chưa có nhiều kinh nghiệm trong công tác bồi dưỡng và chưa tâm huyết, nhiệt tình

Chính vì vậy, tôi chọn đề tài này để nghiên cứu “Kinh nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi thi giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh học cấp THPT” nhằm chia sẻ và cùng trao đổi kinh nghiệm về công tác bồi dưỡng học sinh giỏi thi giải toán trên máy tình cầm tay bộ môn Sinh học ở trường trung học phổ thông, để công tác này ngày càng đạt hiệu quả cao

II Ý nghĩa của đề tài

Trong những năm vừa qua với yêu cầu thực tế của xã hội của đất nước, việc đào tạo nguồn nhân lực trẻ cho đất nước ngày càng được chú trọng Muốn

có nguồn nhân lực này thì việc bồi dưỡng thế hệ trẻ có tri thức vững vàng ngày càng được coi trong hơn Chính vì thế việc bồi dưỡng học sinh giỏi là nhân tố quyết định cho tương lai đất nước

Trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi học sinh được trang bị những kiến thức toàn diện của bộ môn, chuẩn bị tốt nhất cho các em tham gia các kì thi có tính chất quyết định đến tương lai của các em sau này

Thực tế những năm gần đây chính sách của nhà nước ta đang quan tâm đến chất lượng đại trà trong giảng dạy, nhưng bên cạnh đó việc bồi dưỡng học sinh có năng lực cũng là mục tiêu của nhà trường phổ thông Vì vậy việc nghiên cứu đề tài nhằm góp phần nâng cao hiệu quả bồi dưỡng học sinh giỏi thi giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh học cấp THPT là ý nghĩa của đề tài

III Tính mới của đề tài.

Trên thực tế công tác bồi dưỡng học sinh giỏi tham gia thi giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh học đã được trú trọng tại các nhà trường THPT Nhưng tầm quan trong của công tác này vẫn còn bị coi nhẹ so với việc bồi dưỡng học sinh giỏi môn văn hóa, chính vì vậy nhiều giáo viên có năng lực chưa đầu tư, tâm huyết với nội dung này Do đó chưa có đề tài nghiên cứu của các giáo viên giảng dạy bộ môn Sinh học cấp THPT của tỉnh Lào Cai về vấn đề này

Vì vậy đề tài “Kinh nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi thi giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh học cấp THPT” có tính mới đối với ngành giáo dục Lào Cai

IV Đối tượng, phạm vi nghiên cứu.

- Đối tượng nghiên cứu: Học sinh tham gia bồi dưỡng thi học sinh giỏi giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh học trường THPT số 1 Văn Bàn

- Phạm vi nghiên cứu: Công tác bồi dưỡng học sinh thi học sinh giỏi giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh học trường THPT số 1 Văn Bàn

V Phương pháp nghiên cứu:

Tham khảo tài liệu và nội dung chương trình - SGK môn học để lựa chọn những kiến thức cơ bản phục vụ cho việc viết đề tài và áp dụng đề tài vào trong quá trình giảng dạy

Điều tra khả năng và hứng thú học tập của học sinh Kết quả các cuộc thi các cấp

Dùng phương pháp quan sát và phân tích, trải nghiệm và tự rút kinh nghiệm Tham khảo ý kiến, đánh giá, trao đổi với của đồng nghiệp

Phần II: Nội dung sáng kiến kinh nghiệm

I Cơ sở lý luận

Trong giáo dục chất lượng giáo dục là kết quả của phương pháp, hình thức tổ chức dạy học của thầy và cách thức học của trò Một học sinh vốn thông minh nhưng không được tôi luyện, kèm cặp, bồi dưỡng thường xuyên, đúng phương pháp thì cũng khó có thể khẳng định, phát triển trí thông minh của mình Nó đòi hỏi sự trăn trở, tâm huyết ở mỗi giáo viên, đòi hỏi về đổi mới phương pháp bồi dưỡng, điều kiện phục vụ dạy học và các tác động tích cực của toàn xã hội Trong chương trình Sinh học cấp THPT thời lượng dành cho việc hướng dẫn học sinh giải bài tập Sinh học là rất ít, nên đa số học sinh không có kĩ năng giải các bài toán Sinh học Nhưng trong các đề thi tốt nghiệp, thi tuyển sinh Đại học-Cao đẳng các bài tập Sinh học chiếm thời lượng 25 đến 35%, Bộ GD&ĐT, các

sở GD&ĐT đã tổ chức riêng một cuộc thi giải toán trên máy tính cầm tay trong

đó có bộ môn Sinh học

II Thực trạng của đề tài.

Trong những năm gần đây trường THPT số 1 Văn Bàn luôn đề cao, coi trọng tác bồi dưỡng học sinh giỏi, bồi dưỡng học sinh giỏi thi giải toán trên máy tính cầm tay, coi đó là một nhiệm vụ trọng tâm trong công tác nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện của nhà trường Chất lượng học sinh giỏi các môn văn hóa và học sinh giỏi thi giải toán trên máy tính cầm tay của nhà trường trong những năm qua có nhiều chuyển biến tích cực, đặc biệt trong cuộc thi giải toán trên máy tính cầm tay các môn học trong đó có bộ môn Sinh học đạt được nhiều kết quả cao trong các cuộc thi cấp tỉnh và quốc gia Tuy nhiên công tác bồi dưỡng học sinh giỏi vẫn chỉ tập chung vào một bộ phận giáo viên có kinh nghiệm và tâm huyết, nhiều giáo viên trẻ chưa thể tiếp cận tham gia công tác bồi dưỡng hoặc chưa có đam mê, tâm huyết với lĩnh vực này

Đặc thù của bộ môn Sinh học là môn khoa học tự nhiên nhưng mang nặng tính lý thuyết, học sinh ít có thời gian, cơ hội để rèn luyện kĩ năng làm các bài tập trong chương trình học Do đó phần lớn học sinh không đủ khả năng giải các dạng bài tập khó trong các kì thi Vì vậy công tác bồi dưỡng học sinh thi giải toán trên máy tính cầm tay môn Sinh học là một trong những giải pháp thiết thực để giúp học sinh có những kĩ năng tốt nhất trong giải các dạng bài tập sinh học trong chương trình và các bài thi

III Biện pháp thực hiện

1 Lựa chọn học sinh bồi dưỡng

Qua học hỏi kinh nghiệm đồng nghiệp đã nhiều năm bồi dưỡng học sinh thi học sinh giỏi giải toán trên máy tinh tính cầm tay môn Sinh học, tôi nhận thấy việc lựa chọn học sinh có năng lực và yêu thích bộ môn vào đội chuyên của môn Sinh học để bồi dưỡng là rất quan trọng nó quyết định một phần thành công Trong công tác này, ngay khi giảng dạy trên lớp, trong từng tiết học bằng quan sát của mình, thông qua các câu trả lời của học sinh đối với các câu hỏi khó, những dạng bài tập mới cần tư duy để từ đó có định hướng chọn lựa các em vào đội tuyển Ngoài ra cũng cần khẳng định lại năng lực của các em thì cần phải kiểm tra lại thông qua các bài kiểm tra khảo sát trong các buổi học, các bài thi học kì, các bài thi chọn đội tuyển các cấp, đồng thời cần kiểm tra năng lực học tập của các em qua kết quả rèn luyện trong học kì và năm học của từng em Trong đội tuyển nhất thiết phải xây dựng dựng được những học sinh nòng cốt, là những học sinh có kinh nghiệm đã tham gia các kì thi Những học sinh này sẽ giúp giáo viên giảng dạy hỗ trợ những học sinh khác ở những nội dung giảng dạy đơn giản trong khả năng nhận thức của các em, do đó sẽ giúp giảm áp lực và thời lượng bồi dưỡng của bộ môn

Điều quan trọng nhất những học sinh được lựa chọn phải thật sự yêu thích môn học, quá quá trình giảng dạy và bồi dưỡng giáo viên phải truyền được cho các em ngọn lửa đam mê môn học

2 Xây dựng chương trình bồi dưỡng

Việc lựa chọn và xây dựng nội dung bồi dưỡng có vai trò quyết định đến kết quả của công tác bồi dưỡng học sinh giỏi thi giải toán trên máy tính cầm tay bộ môn Việc xây dựng này dựa trên các văn bản chỉ đạo, hướng dẫn của các cấp quản lý và kinh nghiệm bản thân

Trong xây dựng chương trình bồi dưỡng học sinh giỏi thi giải toán trên máy tính cầm tay bộ môn Sinh học bản thân tôi đã hệ thống được các dạng bài tập cơ bản sau:

- Bài tập về cơ sở vật chất và cơ chế di truyền ở cấp độ phân tử và tế bào

- Bài tập về các quy luật di truyền học

- Bài tập về di truyền học quần thể

- Bài tập về tiến hóa, đột biến

- Bài tập về sinh thái học.

- Bài tập về tế bào học

- Bài tập về sinh lý học

- Bài tập vận dụng toán xác suất thông kê

- Bài tập vận dụng kiến thức liên môn

- Bài tập về di truyền học người

Tuy nhiên trong phạm vi nghiên cứu của đề tài năm học 2013- 2014 bản thân tôi nêu kinh nghiệm và phương pháp giải các dạng bài tập về quy luật di truyền MenĐen, di truyền hoán vị gen, bài tập về xác định số kiểu gen tối đa trong quần thể

3 Kinh nghiệm về phương pháp giải một số dạng bài tập sinh học cơ bản 3.1 Kinh nghiệm về phương pháp giải một số dạng bài tập di truyền MenĐen

- Xác định số kiểu tổ hợp: Số kiểu tổ hợp = số giao tử đực x số giao tử cái Chú ý: Khi biết số kiểu tổ hợp  biết số loại giao tử đực, giao tử cái  biết

số cặp gen dị hợp trong kiểu gen của cha hoặc mẹ

Cách giải:

Cách 1: Trước hết cần tìm số loại giao tử của bố và mẹ, sau đó đem nhân với nhau thu được số kiểu tổ hợp (2n x 2n = 4n, trong đó n là số cặp gen dị hợp tử)

Cách 2: Xét phép lai cho từng cặp gen để tìm số kiểu tổ hợp cho mỗi cặp gen đó, cụ thể là: AA x AA -> F : 1AA ứng với 1 tổ hợp

AA x Aa -> F : 1AA :1 Aa ứng với 2 tổ hợp

AA x aa -> F : 1Aa ứng với 1 tổ hợp

Aa x Aa -> F : 1AA :2 Aa :1aa ứng với 4 tổ hợp

Aa x aa -> F : 1 Aa :1aa ứng với 2 tổ hợp

aa x aa -> F: 1aa ứng với 1 tổ hợp Sau đó, dựa vào mỗi cặp gen trong phép lai đem nhân xác suất cho nhau thu được kết quả

Ví dụ: Nếu các gen phân li độc lập và trội hoàn toàn thì phép lai AaBbCcDD x aabbCcDd sinh ra đời con có số kiểu tổ hợp bao nhiêu?

Bài giải:

Xét 4 phép lai độc lập nhau:

Aa x aa > F1 :

2

1

Aa +

2

1

aa -> có 2 tổ hợp

Bb x bb > F1 : 12 Bb + 21 bb -> có 2 tổ hợp

Cc x Cc > F1 : CC Cc cc

4

1 , 4

2 , 4

1

-> có 4 tổ hợp

DD x Dd >F1 : 21 DD + 21 Dd -> có 2 tổ hợp P: AabbCcDD x aaBbCcDd

F1 : Có số kiểu tổ hợp là 2 x 2 x 4 x 2 = 32 kiểu tổ hợp

- Xác định số kiểu gen, tỉ lệ kiểu gen, kiểu hình, tỉ lệ kiểu hình ở đời con ( trong trường hợp trội hoàn toàn)

Cách giải:

Trước hết, phải nắm vững từng phép lai một cặp tính trạng, cụ thể là:

AA x AA -> F : 1AA ứng với 1 kiểu gen, 1 kiểu hình

AA x Aa -> F : 1AA :1 Aa ứng với 2 kiểu gen, 1 kiểu hình

AA x aa -> F : 1Aa ứng với 1 kiểu gen, 1 kiểu hình

Aa x Aa -> F : 1AA :2 Aa :1aa ứng với 3 kiểu gen, 2 kiểu hình

Aa x aa -> F : 1 Aa :1aa ứng với 2 kiểu gen, 1 kiểu hình

aa x aa -> F: 1aa ứng với 1 kiểu gen, 1 kiểu hình Sau đó dưạ vào phép lai từng cặp gen ta nhân xác suất với nhau thu được kết quả

Ví dụ: Nếu các gen phân li độc lập, và trội hoàn toàn thì phép lai AABbCcDDeeFf x AaBBCcddEEff

a Đời con tạo ra có số kiểu gen, kiểu hình là bao nhiêu?

b Tỉ lệ kiểu gen AABBccDdEeff bằng bao nhiêu?

Xét 6 phép lai độc lập nhau: theo hướng dẫn trên

a Dựa vào quy luật xác suất trên cho từng cặp gen ta có: số kiểu gen đời con tạo ra là 2 x 2 x 3 x 1 x 1 x 2 =24 kiểu gen

Số kiểu hình là 1 x 1 x 2 x1 x 1 x 2 = 4 kiểu hình.

b Tỉ lệ kiểu gen AABBccDdEeff là 1/2AA x 1/2BB x 1/4cc x 1Ee x 1/2ff

=1/32

3.2 Kinh nghiệm về phương pháp giải bài tập hoán vị gen

3.2.1 Gen nằm trên các NST thường:

Phương pháp chung:

* Bước 1: Xét riêng từng cặp tính trạng => tương quan trội – lặn và quy ước

gen (nếu 1 gen quy định 1 tính trạng) hoặc quy luật di truyền chi phối (nếu là tương tác gen), thành phần kiểu gen của cơ thể lai

* Bước 2: Xét chung các cặp tính trạng để xác định quy luật di truyền chi

phối phép lai Nếu khi lai 2 cơ thể mà kết quả phép lai giúp làm tăng biến dị tổ hợp nhưng kết quả đó lại không bằng tích các nhóm tỉ lệ khi xét riêng thì chứng

tỏ quy luật hoán vị gen đã chi phối phép lai

* Bước 3: Xác định kiểu gen của cơ thể lai và tần số hoán vị gen, tỉ lệ mỗi

loại giao tử

* Bước 4: Viết sơ đồ lai.

* Bước 5: Thống kê tỉ lệ kiểu gen và kiểu hình của phép lai.

3.2.1.1 Bài tập lai 2 cặp gen:

* Bước 1, 2 làm như trên

* Bước 3: Xác định f:

- Nếu đây là phép lai phân tích thì:

f = 100%

- Nếu đây không phải là phép lai phân tích thì lấy cá thể có kiểu gen đồng lặn để xác định tần số hoán vị gen f:

+ Nếu hoán vị cả 2 bên thì: x%ab x ab x ab% %

ab

+ Nếu hoán vị ở 1 bên thì: x%ab 50% 2 %ab x ab

ab

Tổng số cá thể chiếm tỉ lệ ít Tổng số cá thể thu được trong phép lai

- Nếu đề bài không cho tỉ lệ của cá thể có kiểu gen đồng lặn mà chỉ cho loại kiểu hình có thành phần gen là (A-; bb) hoặc ( aa; B-) thì:

+ Gọi x là tỉ lệ giao tử Ab (hoặc aB)

=> tỉ lệ giao tử AB (hoặc ab) = 0,5 – x (x 0,5)

+ Lập phương trình bậc 2 theo ẩn x:

x2 + 2x(0,5 – x) = % kiểu hình Ab

b

 hoặc aB

a 

+ Xác định x là giao tử liên kết hay hoán vị (nếu là giao tử liên kết thì tỉ lệ

sẽ  25%, nếu là giao tử hoán vị thì tỉ lệ sẽ  25%) => kiểu gen của cơ thể lai

* Bước 4: Viết sơ đồ lai

* Bước 5: Thống kê tỉ lệ kiểu gen và kiểu hình của phép lai.

* Lưu ý: Khi lập luận để tìm tỉ lệ giao tử của dạng bài này tam có thể sử

dụng hệ quả:

+ Với phép lai phân tích: Tỉ lệ KH 2 trội = 2 Lăn

Tỉ lệ kiểu hình 1 trội, 1 lặn + 2 lặn = 0.5

+ Với phép lai tự phối hoặc giao phối:

Tỉ lệ KH 2 trội -2 Lăn = 0.5

Tỉ lệ kiểu hình 1 trội, 1 lặn + 2 lặn = 0.25

Từ đó tìm kiểu hình 2 lăn và tìm tỉ lệ giao từ ab so sánh xác định loại giao tử

và biện luận tìm f

3.2.1.2 Bài tập lai 3 cặp gen:

* Các cặp gen nằm trên 1 cặp NST tương đồng ABD

abd :

- Nếu có trao đổi chéo đơn: tạo ra 4 loại giao tử chia làm 2 nhóm, tỉ lệ mỗi loại giao tử liên kết 25% ; tỉ lệ mỗi loại giao tử hoán vị 25%

- Nếu có trao đổi chéo kép không đồng thời: tạo ra 6 loại giao tử chia làm 3 nhóm, tỉ lệ giao tử trong mỗi nhóm bằng nhau

% trao đổi chéo đơn tại điểm 1.% tổng số giao tử liên kết tại điểm 2

Tỉ lệ nhóm 1=

tổng số giao tử thuộc mỗi nhóm

% trao đổi chéo đơn tại điểm 2.% tổng số giao tử liên kết tại điểm 1

Tỉ lệ nhóm 2 =