KHÓA LUẬN TN THẠC SĨ

Để thuận lợi cho học sinh lĩnhhội kiến thức về DT quần thể một cách chủ động, tích cực thì giáo viên nên thiết kế mỗi bài sử dụng các bài toán nhận thức nhằm giúp cho học sinh giải quyết

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

1.1 Xuất phát từ yêu cầu đổi mới PPDH

Trong những năm gần đây, vấn đề đổi mới phương pháp dạy học ở nước

ta đã được Đảng và nhà nước cũng như các cấp quản lý giáo dục rất quan tâm.Nghị quyết trung ương 2 khóa VII, Đảng ta xác định: “Đổi mới phương pháp dạy

và học ở tất cả các cấp học, bậc học Kết hợp tốt học đi đôi với hành, học tập gắnliền với lao động sản xuất, thực nghiệm và nghiên cứu khoa học, gắn nhà trườngvới xã hội Áp dụng những phương pháp dạy học hiện đại để bồi dưỡng cho HSnăng lực tư duy sáng tạo…” [10] Ở Nghị quyết hội nghị lần thứ 4 Ban Chấphành Trung ương Đảng khóa VIII: “Đổi mới phương pháp dạy và học ở các cấphọc, bậc học” Định hướng đổi mới phương pháp dạy và học đã được thể chế hóatrong Luật Giáo dục (2005), được cụ thể hóa trong các Chỉ thị của Bộ Giáo dục

và Đào tạo

Điều 28.2, Luật Giáo dục 2005 đã ghi: “Phương pháp giáo dục phổ thôngphải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo của học sinh phù hợp vớiđặc điểm của từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, khả nănglàm việc theo nhóm, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tácđộng đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú cho học sinh" Như vậy có thểhiểu cốt lõi của vấn đề đổi mới phương pháp dạy và học là hướng tới hoạt độnghọc tập chủ động, chống lại thói quen học tập thụ động [9]

Về nội dung dạy học, khi nêu ra những quy định về mục tiêu, nội dung vàphương pháp giáo dục phổ thông cho từng cấp học Điều 28, Luật Giáo dục 2005

đã ghi: “Nội dung giáo dục phổ thông phải đảm bảo tính phổ thông, cơ bản, toàndiện, hướng nghiệp và có hệ thống, gắn với thực tiễn cuộc sống, phù hợp với tâmsinh lý lứa tuổi học sinh đáp ứng mục tiêu giáo dục ở mỗi cấp học” [9]

1.2 Xuất phát từ vai trò của bài toán nhận thức

Sử dụng bài toán nhận thức không chỉ giúp học sinh nắm vững tri thức,hình thành kĩ năng mới mà còn củng cố được những tri thức và kĩ năng đã họcđược trước đó Bởi vậy, trong quá trình học tập, học sinh cần phải huy độngnhững tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm tích luỹ được lượng kiến thức nhất định

Qua đó người học có cơ hội thường xuyên hơn giải thích được sự khác nhau giữa

lí thuyết và thực tiễn, những mâu thuẫn trong nhận thức được tìm thấy cũng nhưnhững kinh nghiệm để hoàn thiện tri thức

- Những kiến thức học sinh phát hiện và giải quyết được học sinh nhớ sâu, nhớlâu hơn

- Tạo cơ hội để để phát huy trí tuệ tập thể khả năng hợp tác với bạn để giảiquyết vấn đề đặt ra, tạo ra môi trường phát triển năng lực giao tiếp xã hội

- Giúp học sinh phát triển tư duy sáng tạo, tư duy phê phán, hình thànhnăng lực giải quyết vấn đề, khả năng tự học, tự nghiên cứu

1.3 Xuất phát từ đặc điểm kiến thức chương III Di truyền học quần thể

Nội dung kiến thức các bài trong chương III Di truyền học quần thể làphần nội dung kiến thức có sự tiếp nối của chương II Tính quy luật của hiệntượng DT Kiến thức trong các bài còn rộng, chủ yếu là đặc trưng di truyền củamột quần thể như tần số alen, thành phần kiểu gen được biến đổi ra sao qua các,giới thiệu định luật về DT học quần thể

Các kiến thức mang tính trừu tượng cao học sinh khó ghi nhớ Học sinh sẽkhông nắm vững kiến thức về các đặc trưng di truyền của môt quần thể haykhông thấy được sự cân bằng của tần số alen và thành phần kiểu gen trong quầnthể ngẫu phối một cách đầy đủ và chính xác nhất Để thuận lợi cho học sinh lĩnhhội kiến thức về DT quần thể một cách chủ động, tích cực thì giáo viên nên thiết

kế mỗi bài sử dụng các bài toán nhận thức nhằm giúp cho học sinh giải quyết cácnhiệm vụ của bài toán, qua đó học sinh tạo lập được tri thức mới, rèn luyện kỹnăng và phát triển tư duy một cách vững chắc, từ đó có khả năng vận dụng kiếnthức vào cuộc sống

Xuất phát từ những lý do trên, tôi đã chọn nghiên cứu đề tài: “Sử dụng bài toán nhận thức trong dạy học Chương III Di truyền học quần thể Sinh học lớp 12 (THPT) trên địa bàn huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ”.

2 Mục tiêu nghiên cứu

Đề xuất được quy trình sử dụng bài toán nhận thức trong dạy học chương

III Di truyền học quần thể Sinh học lớp 12 (THPT) trên địa bàn huyện Thanh Ba,

tỉnh Phú Thọ

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Sử dụng bài toán nhận thức trong dạy học chươngIII Di truyền học quần thể

- Phạm vi nghiên cứu: Nội dung kiến thức trong chương III Di truyền họcquần thể

4 Giả thuyết khoa học

Nếu sử dụng hợp lý quy trình sử dụng bài toán nhận thức trong dạy họcchương III Di truyền học quần thể ở trường THPT thì có thể giúp học sinh thu nhậntri thức một cách tích cực, chủ động qua đó sẽ góp phần nâng cao hiệu quả dạy và họcphần DT học quần thể nói riêng và bộ môn Sinh học nói chung

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lý luận của vấn đề sử dụng bài toán nhận thức trongquá trình dạy học

- Khảo sát thực trạng của việc sử dụng bài toán nhận thức trong dạy học

SH ở trường phổ thông

- Phân tích logic nội dung kiến thức chương III Di truyền học quần thể

- Đề xuất quy trình sử dụng bài toán nhận thức để day học chương III Ditruyền học quần thể nhằm nâng cao chất lượng dạy học

- Thiết kế giáo án dạy học kiến thức chương III Di truyền học quần thểbằng sử dụng bài toán nhận thức

- Thực nghiệm sư phạm sử dụng BTNT trong dạy học chương III Ditruyền học quần thể

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Nghiên cứu những tài liệu trong nước có liên quan tới bài toán nhận thức

và dạy học chương III Di truyền học quần thể ở trường THPT

6.2 Phương pháp điều tra

Sự tìm hiểu những hiểu biết, kiến thức để có thể xem xét, so sánh ý kiếncủa những đối tượng khác nhau có liên quan tới BTNT trong dạy học chương III

Di truyền học quần thể ở trường THPT nhằm mục đích tăng hiệu quả học tậpcủa HS

6.3 Phương pháp quan sát sư phạm

- Quan sát trực tiếp: Dự giờ giáo viên phổ thông Trao đổi, lấy ý kiến của GV

và HS

- Quan sát gián tiếp: Nghiên cứu kế hoạch giảng dạy, giáo án, sổ điểm của

GV phổ thông, vở ghi, vở bài tập, bài kiểm tra của HS

6.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Tổ chức DH và kiểm tra đánh giá cùng một nội dung ở 2 nhóm lớp (lớp đối chứng và lớp thực nghiệm) để đánh giá tính hiệu quả và khả thi của việc xây dựng và sử dụng BTNT để tài đề xuất

Các số liệu điều tra cơ bản được tính theo tỉ lệ % số bài đạt yêu cầu trở lêntrên tổng số bài, việc làm này có tác dụng đánh giá chất lượng có tính định lượngtrên cơ sở đó tìm hiểu nguyên nhân hạn chế

Các số liệu xác định chất lượng của lớp TN và lớp ĐC được chấm theothang điểm bậc 10 Nhằm nâng cao độ chính xác cũng như sức thuyết phục củacác kết luận, phân tích số liệu thu được từ TN bằng phần mềm Microsoft excel(theo Nguyễn Phúc Chỉnh, Phạm Đức Hậu) [4]

7 Những đóng góp của đề tài nghiên cứu

Đề xuất quy trình sử dụng bài toán nhận thức trong dạy học chương III: Ditruyền học quần thể nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, và sáng tạo của họcsinh trong quá trình học tập

8 Thời gian nghiên cứu

Thời gian từ tháng 9/2013 đến tháng 4/2014

9 Cấu trúc của khóa luận

Ngoài phần mở đầu khóa luận gồm có 3 chương:

Chương 1: Tổng quan nghiên cứu

Chương 2: Xây dựng quy trình xây dựng BTNT trong dạy học chương III

DT học quần thể

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Lịch sử ra đời và nghiên cứu bài toán nhận thức

Lịch sử ra đời BTNT gắn liền với nền văn minh của nhân loại Xuất hiện

từ những nghiên cứu đơn giản về sinh học Sự tiếp cận đến nguồn gốc bản chất

sự sống, giả định sự bất biến hay biến đổi của sinh vật, tiếp cận đến các tổ chức,cấu trúc sinh học ở nhiều cấp độ trong mỗi thời điểm nghiên cứu tùy thuộc vàođối tượng, thiết bị nghiên cứu, trình độ nghiên cứu, năng lực nhận thức của nhàkhoa học mà xuất hiện những đáp số không giống nhau

Phủ nhận dần các kết quả hay đáp số, tạo ra giai đoạn hoàn thiện trong quátrình nghiên cứu sinh học từ đó nhận thức về sinh giới đúng đắn hơn, BTNT vềsinh học xuất hiện trước thời Lamac, Darwin Khi đó nhìn nhận sinh giới theoquan niệm bất biến, chưa có dữ liệu khoa học, vì vậy đã đưa đến nhận thức theophái duy tâm siêu hình, giải thích được tiến độ sinh vật qua ngoại lực cản trở sựphát triển của tế bào sinh học

Do cọ sát càng nhiều với tự nhiên, thực hiện các nhu cầu sống, tồn tại vàphát triển con người có những hiểu biết về thiên nhiên tốt hơn, ghép nối nhiềunhận thức đơn lẻ thành chỉnh thể thống nhất, đưa tới nhận thức thế giới sinh vậttrên cơ sở khách quan

Nhận thức đầu tiên đó trong lý luận dạy học về nhận thức thế giới sinh vật

có hai chiều hướng, nó tự vận động chung quanh nó để duy trì trạng thái ổn địnhgiữ lại, bảo tồn cái đã có, bên cạnh đó Lamac hình dung được sự vận động của sựsống liên quan tới ngoại cảnh mà ngoại cảnh là điều kiện tác động qua lại làmsinh vật biến đổi, nó mang tính bản chất và di truyền được

Từ chính những kết quả nghiên cứu tìm ra nguyên nhân, cơ chế nhận thứcchung về tự nhiên bộc lộ bên ngoài mức độ loài, sự di truyền và không di truyền,tính quy luật của hiện tượng di truyền Cũng từ đó có thể bước đầu đưa ra và phátbiểu được các định luật mang tính di truyền cũng từ đó đặt cơ sở giải thích hiệntượng liên kết gen, hoán vị gen, di truyền liên kết với giới tính và di truyền ngoàinhân cũng như sự tương tác gen và các tác động đa hiệu của gen Khám phá đượcnhững ảnh hưởng cũng như ứng dụng của phần kiến thức đó trong đời sống nhưcông tác chọn và lai giống

Những thành tựu của dạy học giải quyết vấn đề bắt đầu phát triển bằng cáccông trình nghiên cứu của các tác giả như: A.M Machiushkin, I.Ia Lerne,V.êxkunj (Ba Lan)…Những công trình này được xây dựng nên những cơ sở líthuyết và thực tiễn của dạy học giải quyết vấn đề ở nhiều phương diện.

A.M Machiushkin (1978) ông đã tập trung nghiên cứu sâu vấn đề cốt lõicủa dạy học giải quyết vấn đề đó là các tình huống có vấn đề Tác giả đã trình bàymột hệ thống khái niệm cơ bản liên quan đến tình huống có vấn đề và đưa ra một

số quy tắc chung của việc xây dựng các tình huống có vấn đề trong dạy học Líthuyết của ông về các tình huống có vấn đề trong tư duy và trong dạy học là những

cơ sở lí thuyết của dạy học nêu vấn đề [28]

I Ia Lecne (1977) đặc biệt quan tâm tới tình huống có vấn đề trong dạyhọc nêu vấn đề Tác giả cho rằng tình huống có vấn đề là một khâu quan trọngcủa dạy học nêu vấn đề Ông vạch ra các dạng giải quyết vấn đề và tìm cách giảiquyết vấn đề trong toàn bộ hệ thống dạy học, định ra các chức năng và các tiêuchuẩn đánh giá của dạy học nêu vấn đề [27]

A.M Machiushkin đã tập trung nghiên cứu sâu vấn đề cốt lõi của dạy họcgiải quyết vấn đề đó là các tình huống có vấn đề Tác giả đã trình bày một hệthống khái niệm cơ bản liên quan đến tình huống có vấn đề và đưa ra một số quytắc chung của việc xây dựng các tình huống có vấn đề trong dạy học Lí thuyếtcủa ông về các tình huống có vấn đề trong tư duy và trong dạy học là những cơ

sở lí thuyết của dạy học nêu vấn đề [28]

V.êxkunj - nhà giáo dục người Ba Lan lại đưa ra một quan niệm khác đó

là quan niệm về dạy học GQVĐ như sau: “Chúng tôi hiểu dạy học giải quyết vấn

đề dưới dạng chung nhất là toàn bộ các hoạt động tổ chức các tình huống có vấn

đề biểu đạt (nêu ra) các vấn đề (tập cho học sinh quen dần để tự làm lấy côngviệc này), chúng giúp đỡ học sinh những điều kiện cần thiết để giải quyết vấn đề,

kiểm tra các cách giải quyết đó và cuối cùng lãnh đạo quá trình hệ thống hoá vàcủng cố các kiến thức đã tiếp thu được” Trong công trình nghiên cứu của ôngcũng đúc kết những kết quả tích cực của những thực nghiệm ứng dụng dạy họcgiải quyết vấn đề vào những môn học khác nhau, góp phần sáng tỏ những cơ sở líluận vào thực tiễn của dạy học nêu vấn đề.

1.1.2 Ở Việt Nam

Ở Việt Nam, trong nước cũng có nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu về dạyhọc giải quyết vấn đề với kỹ thuật giải bài toán nhận thức trên cả hai phương diện:nghiên cứu lí thuyết và nghiên cứu ứng dụng Các tác giả đã kế thừa được những tưtưởng cơ bản của công trình nghiên cứu về dạy học giải quyết vấn đề trên thế giới chủyếu là Liên Xô cũ và Ba Lan vào điều kiện thực tiễn giáo dục Việt Nam Ngay

từ những năm 1960 và nhất là sau cải cách giáo dục 1980 phương pháp dạy học giảiquyết vấn đề được quan tâm và triển khai vận dụng trong nhà trường nước ta

Theo Nguyễn Ngọc Quang đã nêu đặc trưng đồng thời cơ bản của hoạtđộng dạy học là “nêu vấn đề nhận thức” và của hoạt động học là tìm kiếm, pháthiện Trong giáo trình này ở đó phân tích và làm sáng tỏ những đặc trưng cơ bảncủa dạy học giải quyết vấn đề - Ơrixtic của tình huống có vấn đề nhằm giúp cácnhà sư phạm định hướng trong việc ứng dụng dạy học giải quyết vấn đề -Ơrixtictuỳ theo nội dung khoa học ở từng bộ môn [13]

Các tác giả Vũ Văn Tảo - Trần Văn Hà (1996) lại đưa ra ở khía cạnh đổimới trong công tác giáo dục, đào tạo, huấn luyện” nhằm khẳng định một hướngđổi mới trong mục tiêu phương pháp đào tạo hiện nay là việc áp dụng dạy học giảiquyết vấn đề nhằm thực hiện quan điểm dạy học tích cực [14]

Năm 1994, tác giả Lê Đình Trung đã nghiên cứu “Thiết kế và sử dụngBTNT để nâng cao hiệu quả dạy học phần cơ sở vật chất và cơ chế DT trongchương trình sinh học bậc THPT Đây là công trình nghiên cứu đầu tiên về dạy -học phần cơ sở vật chất và cơ chế DT bằng BTNT kết hợp với các bài tập tự lực,với sách giáo khoa, được thể hiện ở khâu nghiên cứu tài liệu mới [17]

Năm 1994, tác giả Vũ Đức Lưu đã nghiên cứu “Dạy học các quy luật DT

ở THPT bằng BTNT” là công trình nghiên cứu đầu tiên về dạy - học các quy luật

DT bằng BTNT ở khâu nghiên cứu tài liệu mới [11]

1.2 Cơ sở lý luận của sử dụng giải các bài toán nhận thức

1.2.1 Các khái niệm bài toán và bài toán nhận thức

1.2.1.1 Khái niệm về bài toán

Bài toán( Polya): Có hai loại bài toán:

- Bài toán có lời văn

Bao gồm một số dạng: BTNT về sự sống:

+ Quan điểm duy tâm siêu hình

Khi con người sinh ra còn lệ thuộc vào tự nhiên thì không nhận thức nổi

sự sống, họ dựa vào 3 giả thuyết cơ bản được hình thành thông qua tiến trìnhphát triển sự sống như: Thượng đế tạo ra muôn loài; thuyết ngẫu nhiên tự sinh…

+ Quan điểm duy vật cổ điển

Theo F Ănggen: Sự sống được hình thành từ các hợp chất hữu cơ Prôtein

- tự vận động và thường xuyên đổi mới

Theo Oparin: Làm sáng tỏ và hình dung được những chặng đường biến đổi củavật chất để hình thành sự sống qua các giai đoạn biến đổi

+ Quan điểm hiện đại: Quan điểm hiện đại đã phát hiện được axit nucleic(a Nu) nên đã chứng minh được sự tương tác giữa a Nu và Prôtêin

- Bài toán không có lời văn

Bài toán không có lời văn được xem nặng bởi vì cốt lõi bài toán phảichuyển đổi công thức, vận hành logic chung vì vậy các bài toán và lời văn dầndần dựa vào nội dung đó, học sinh dựa vào các bước thao tác, tư duy và dựa vàocác bài toán có lời văn cùng loại được mô phỏng dần gọt bớt sự kiện thừa, giữ lạinhững giá trị không thừa, không thiếu Mọi yếu tố trong các bài toán này đã đượcchuyển đổi, mô hình hóa một cách logic, các yếu tố cấu thành nên một công thức

có mối liên hệ về mặt nhận thức Những giá trị đó là những thành phần kết cấu

có liên quan với nhau để rồi chuyển hóa thành bài toán không có lời văn Đây làsản phẩm tinh khiết nhất của mọi vận động của các vật chất ở dạng hữu hình cótrong tự nhiên và xã hội trong quá trình tiếp nhận kiến thức sinh học ở cấp độkhác nhau, từ phân tử đến tế bào ở các tổ chức cơ quan, cơ thể loài, quần tụ, quầnthể, quần xã, hệ sinh thái Mỗi bài toán chứa đựng hai yếu tố cơ bản đó là cái đãcho cái cần tìm Cái đã cho bao gồm các sự kiện đã biết, thể hiện một cách rời rạc

không mang tính logic Cái cần tìm đó là những yêu cầu người học cần phải tìmkiếm trong các sự kiện đã biết để làm nảy sinh đáp số cần tìm Độ khó của bàitoán không phải là ở sự kiện mà là mức độ lôgic của quy trình công nghệ giảitoán, bởi tính sáng tạo cao hay thấp trong quy trình công nghệ mà người học phảixây dựng Tất cả các hoạt động của chúng đều tuân thủ theo một quy luật nghiêmnghặt của tự nhiên, quy luật di truyền Khi được loại bỏ các yếu tố không logic sẽtrở thành một bài toán đầy đủ số liệu và được mô hình hóa bằng công thức toánhọc Bởi vì mọi cấp độ nào thì các yếu tố cấu tạo nên nó đều tương thích và liênquan với nhau.

1.2.1.2 Khái niệm về bài toán nhận thức

BTNT còn có nhiều tên gọi bài tập nhận thức, bài tập có vấn đề Là đốitượng mà mỗi cá thể muốn nhận thức ra nó trong đó có chứa đựng nhiều yếu tố,các yếu tố đó liên quan với nhau nhưng khi tổ chức thành bài toán thì rời rạc Việc giải bài toán là đi tìm các điều kiện để nối các sự kiện đó lại với nhau theomột logic để tìm ra đáp số Đáp số đó vừa là sản phẩm vừa là tri thức mới cầnlĩnh hội

Nói một cách khác BTNT: Là một vấn đề mà “có sự mâu thuẫn giữa điều

đã biết và điều chưa biết, và vấn đề này được giải quyết bằng toàn bộ những thaotác và phán đoán về trí tuệ và thực tiễn có tính chất trung gian giữa câu hỏi vàcâu trả lời của bài toán” “Bài toán nào cũng đòi hỏi học sinh phải tự mình trảiqua bước đường phải giải quyết hoặc tìm ra câu trả lời một cách độc lập và đượcchứng minh rõ ràng” [17]

BTNT có các dấu hiệu đó là:

+ Dấu hiệu về mặt thuật toán chứa đựng cái đã biết và cái cần tìm

+ Dấu hiệu về mặt thuật toán chứa đựng cái đã biết và cái cần tìm

+ Dấu hiệu về quy trình công nghệ chứa đựng bên trong của những cái đãbiết để tạo năng lực nhận thức được cái chưa biết (cái cần tìm)

Đây là cốt lõi của BTNT Có thể nói đáp số của BTNT đều đã có trong bàitoán đó Nhiệm vụ của người giải bài toán là phải đi tìm cái logic bản chất bêntrong, móc nối các sự kiện đã biết

1.2.2 Các dạng của bài toán nhận thức

Trong dạy học BTNT có thể được gia công từ những bài toán tái hiện có

để giảm bớt hoặc tăng cường cái đã biết hoặc chưa biết để dựa trên cơ sở tâm lýhọc ở một trình độ nhận biết của HS, thời lượng trên lớp và kinh nghiệm của thầygiáo thì có thể biến đổi bài toán thành BTNT đưa vào học ở ba cấp độ:

+ Dạy học tài liệu mới

+ Củng cố hoàn thiện kiến thức

+ Nâng cao kiến thức, vận dụng sáng tạo

Hiện nay hai dạng bài toán nhận thức ở sau đã có kinh nghiệm và kết quảnghiên cứu, riêng bài toán dạy học kiến thức mới thì việc nghiên cứu còn ít cầnphải được quan tâm vì nếu tận dụng tốt được dạng bài toán này thì sẽ tăng khảnăng tư duy tích cực đột phá trí não, biến đổi dạy học thông thường thành dạyhọc sáng tạo

Từ đó có thể xây dựng bài toán nhận thức theo kinh nghiệm của giáo viêndựa trên chương trình học, nội dung của chương có phần kiến thức cao trong đótận dụng các năng lực mà học sinh đã tiếp cận từ trước để giảm nhẹ những kiếnthức khó, tăng cường hiệu suất sử dụng BTNT

BTNT có kích thước khác nhau nghĩa là có độ lớn, khả năng tư duy, trừutượng ở giới hạn cá thể hoặc phải huy động một tổ hợp tư duy của một nhómngười hoặc trí tuệ của cả nhân loại

Ví dụ: BTNT về tiến hóa vật chất di truyền, quy luật lượng đổi, chất đổi ởcác cấp độ khác nhau về tổ chức sống từ cấp độ phân tử đến cấp độ hệ sinh thái,những BTNT này việc tìm ra các dấu hiệu bản chất có tính quy luật đòi hỏi trí tuệcủa nhiều nhà khoa học, hoặc những bài toán có tính chất dạy học như tính quyluật của hiện tượng di truyền, di truyền học quần thể, quan điểm tiến hóa…

Đứng ở mức độ người giải các bài toán có thể chia bài toán thành ba dạng:+ Bài toán tái hiện: Người giải chỉ tái hiện (Algorit ) giải rồi chấp nhận nó.+ Bài toán tìm tòi hay bài toán nhận thức: Loại này người giải chưa có ví

dụ trong nghiên cứu tài liệu mới (Algorit ) giải, phải tìm tòi, tự lực tìm ra nó Bàitoán nhận thức là một kỹ thuật dạy học tích cực của dạy học GQVĐ

+ Bài toán tái hiện - tìm tòi: Đứng trung gian giữa hai kiểu trên Đó là loạibài toán xuất phát từ bài toán quen biết đối với người giải nhưng đồng thời lạichứa đựng cái gì đó chưa biết.

1.2.3 Bản chất của bài toán nhận thức theo các quan niệm

Bài toán nhận thức trong nội dung dạy học vừa là mục đích vừa là nộidung vừa là phương thức dạy học, cung cấp cho người học kiến thức, cả conđường giành lấy kiến thức

+ Theo quan niệm triết học: Bài toán nhận thức theo quan niệm triết họcvừa là điểm xuất phát vừa là phương tiện, là sản phẩm trung gian trước khi conngười nhận thức được sự vật, hiện tượng khách quan Bài toán nhận thức là điểmxuất phát, là phương tiện nhận thức sự vật, hiện tượng vì nó là tình huống có vấn

đề mà con người có thể chưa từng biết về cái đó mà lại có nhu cầu nhận biết vềkiến thức đó Có thể coi cái cần nhận biết đó như một hình thức cụ thể của mộtkhái niệm Để nhận thức ra sự vật, hiện tượng đó, chúng ta phải quan sát, phân tíchtổng hợp sử dụng trí tuệ từ đó tìm ra thao tác tư duy hợp lý coi BTNT là sản phẩmtrung gian, là cầu nối trước khi con người nhận ra sự vật, hiện tượng kháchquan Trước khi đi đến khái niệm hoàn chỉnh thì người học phải giải quyết đượchàng loạt bài toán cụ thể để tạo ra dấu hiệu chung và dấu hiệu chưa biết để rồi từbài toán cụ thể để tạo ra dấu hiệu chung và dấu hiệu chưa biết để rồi từ bài toán đóhiểu được khái niệm cần lĩnh hội

+ Theo quan niệm logic: BTNT là quá trình biến đổi tri thức thành nhậnthức logic, đó là việc thay đổi ngôn ngữ bằng từ, bằng lời nói thành ngôn ngữcông thức Mỗi công thức có chứa nhiều lượng kiến thức( tri thức) rất cao màtrong công thức đó diễn tả mối quan hệ bản chất giữa sự vật, hiện tượng chứađựng cái đã biết và chưa biết làm cho bài toán cô đọng và logic nhất để tìm rađáp án bài toán Nếu ta tiếp cận được quan điểm logic, hiểu được nó sẽ xây dựngđược bài toán nhận thức có tính khái quát cao, chứa đựng dung tích truyền tảithông tin cao và có khả năng kích thích tư duy trừu tượng và cụ thể, tạo cho HS

có ý thức lĩnh hội kiến thức đạt kết quả cao nhất

+) Theo quan niệm giáo dục học: BTNT là phạm trù của lý luận dạy họcbao gồm 5 giá trị cơ bản:

- Có sự gia công chu đáo về mặt sư phạm bằng cách điều chỉnh giữa cái đãbiết và cái chưa biết phù hợp với mục đích dạy học.

- BTNT phải được thiết kế dựa trên các thông tin đã có trong thực tiễn để

từ đó biến đổi những nhận thức đơn lẻ thành các nhận thức mang tính hệ thốngbên trong sự vật, hiện tượng

- BTNT là thước đo để phân loại giáo viên và học sinh từ đó tạo ra mốiquan hệ giữa GV và HS

- BTNT là cơ sở để tổ chức hóa hoạt động người học để tác động vào haihành vi sẵn có của người học và tận dụng tối ưu hành vi đã có thể xây dựng hành

vi mới

- BTNT tạo ra mối quan hệ ràng buộc giữa những cá thể nhận thức tronglớp học để tăng cường hiệu quả học tập để đóng góp ý kiến của các thành viêntăng tính thống nhất về sự nhận thức của khái niệm

+ Các khái niệm sinh học, quy luật sinh học trong nhận thức sinh học

Là mô hình ngôn ngữ, là thành phần của thế giới sống được các nhà khoahọc, nhân loại tìm hiểu và bổ sung, nâng cấp, hoàn thiện, biến đổi sự kiện rời rạcthành mô hình có tính ngôn ngữ tạo thành sản phẩm logic để phục vụ lại chonhân loại góp phần cải biến thế giới sống BTNT tạo mô hình bên trong mangbản chất nhờ đó nhận thức được tính đa dạng mô hình về ngôn ngữ Mỗi BTNT

có nhiều mức độ biểu hiện ở chỗ số lượng và chất lượng các ẩn số chứa đựng bêntrong giả thiết và kết luận Việc giải bài toán đó phụ thuộc vào năng lực nhậnthức của mỗi cá thể cho nên trong dạy học việc sử dụng BTNT đứng trình độ, sốlượng, thời lượng sẽ tạo cơ hội phân hóa người học một cách tối ưu

Trong quá tình dạy học mỗi bài học phải hướng tới một chủ đề, chủ đề đódựa trên những tiếp cận kiến thức đã có để tạo tiền đề nhận thức mới thông quamột quá trình logic Có như vậy mới giảm nhẹ được nội dung cần của một tiếthọc mà tăng cường hiệu quả tối đa trong việc công phá não, hạn chế tối đa sự dựadẫm vào thầy Người học tự mình chiếm lĩnh kiến thức, tự mình hình thànhphương pháp đạt khoa học về thời gian và đạt được chất lượng, mục tiêu đã đề ra

1.2.4 Các khái niệm sinh học, quy luật sinh học để xây dựng BTNT

Các khái niệm, các quy luật sinh học là mô hình ngôn ngữ, là thành phẩmcủa thế giới sống được các nhà khoa học, nhân loại tìm hiểu và bổ sung, nângcấp, hoàn thiện, biến đổi từ các sự kiện rời rạc thành mô hình mang tính ngônngữ tạo thành sản phẩm logic để phục vụ lại cho nhân loại góp phần cải biến thếgiới sống BTNT tạo mô hình bên trong của khái niệm, quy luật mang tính bảnchất nhờ đó nhận thức được tính đa dạng các mô hình về ngôn ngữ

Ở nhà trường phổ thông: BTNT trong dạy học được các giáo viên giacông trên cơ sở kinh nghiệm của mình, trên cơ sở giáo dưỡng, không có gì mớivới kiến thức nhân loại bởi vì những cái đó đã cũ có nghĩa là không mang tínhchủng loại mà chỉ mang tính cá thể cho nên bài toán được tìm ra dưới dạngBTNT để dạy học không có gì mới mẻ đối với nhân loại mà chỉ mới đối vớingười học

Việc thiết kế BTNT dựa trên 3 tiền đề:

+ Dựa vào cái đã có

+ Dựa vào cái chưa có

+ Cái đã có nhưng chỉ ở dạng tiềm năng

Mỗi BTNT có nhiều mức độ biểu hiện về số lượng và chất lượng, các ẩn

số chứa đựng trong giả thiết và kết luận - việc giải bài toán đó phụ thuộc vàonăng lực nhận thức của mỗi cá thể cho nên trong dạy học, việc sử dụng BTNTđúng trình độ, đảm bảo thời lượng trên lớp sẽ tạo cơ hội phân hóa người học mộtcách tối ưu

Trong quá trình dạy học, mỗi bài học phải hướng tới một chủ đề, chủ đề

đó dựa trên những tiếp cận kiến thức đã có để tạo tiền đề nhận thức kiến thứcmới thông qua một quá trình nhận thức mang tính logic Có như vậy mới giảmnhẹ được nội dung cần của một tiết học mà tăng cường hiệu quả tối đa trong việccông phá não, hạn chế tối đa sự dựa dẫm vào GV Người học tự mình chiếm lĩnhkiến thức, tự mình hình thành phương pháp khoa học để tiếp thu tri thức đảm bảothời gian và đạt được chất lượng, mục tiêu đã đề ra

Trong suốt quá trình đào tạo ở bậc THPT và THCS người học tự nhậnthức đúng về mình, biết được mình có thể đảm đương công việc gì, trong quá

trình tồn tại và phát triển xã hội Đây là cơ sở để phân ngành nghề một cách tựgiác đến mức tối ưu Hiện nay ở Việt Nam chưa có hoặc chưa làm tốt vấn đề này,

vì vậy mỗi người học không định hướng được cho mình về năng lực bản thân

1.2.5 Sự xuất hiện các BTNT trong dạy học sinh học

Xuất hiện từ những nghiên cứu đơn giản về Sinh học Tiếp cận đến nguồngốc bản chất sự sống, giả định sự bất biến hay biến đổi của sinh vật, tiếp cận đếncác tổ chức, cấu trúc sinh học ở nhiều cấp độ trong mỗi thời điểm nghiên cứu tùythuộc vào thiết bị nghiên cứu, trình độ nghiên cứu, năng lực nhận thức của nhàkhoa học mà xuất hiện những đáp số không giống nhau

Phủ nhận dần các kết quả hay đáp số, tạo ra giai đoạn hoàn thiện trong quátrình nghiên cứu sinh học từ đó nhận thức về sinh giới đúng đắn hơn Bài toánnhận thức về Sinh học xuất hiện trước thời Lamac, Darwin Khi đó nhìn nhậnsinh giới theo quan điểm bất biến, chưa có dữ liệu khoa học Vì vậy đã đưa đếnnhận thức duy tâm siêu hình, giải thích tiến bộ sinh vật qua ngoại lực cản trở sựphát triển nhận thức sinh học Bao gồm:

+ Quan điểm nhận thức của Lamac và Darwin:

Quan điểm của Larmac dựa trên nhận thức vận động vật chất có hai chiềuhướng, nó tự vận động chung quanh nó để duy trì trạng thái ổn định lại bảo tồncái đã có, bên cạnh đó Lamac hình dung được sự vận động của sự sống liên quanđến ngoại cảnh mà ngoại cảnh là điều kiện địa chất, khí hậu tác động qua lại vớisinh vật làm sinh vật biến đổi, nó mang tính bản chất và di truyền ra ngoài giớihạn đã có gọi là biến đổi, nó mang tính bản chất và di truyền được Như vậyLamac nhìn thế giới sống đã ở trạng thái động, vận động để ổn định để biến đổitạo ra sự thích nghi của sinh vật Do năng lực nhận thức còn hạn chế chưa phânbiệt được cái bản chất và không bản chất của sự vận động nên Lamac đã có haikết luận không đúng

được trong ngoại cảnh, đã tạo tiềm năng nhận thức thế giới khách quan củaDarwin, ghép các sự kiến đã có, đã quan sát được trong thiên nhiên để hình thành

lý thuyết tiến hóa, thông qua quá trình chọn lọc tự nhiên và chọn lọc nhân tạo đãlàm rõ được:

- Tại sao có sự tiến hóa của các loài trong tự nhiên và trong sản xuất nôngnghiệp

- Nhân tố tác động đến quá trình chọn lọc là gì?

Trong chọn lọc tự nhiên đó là đấu tranh sinh tồn giữa các cá thể cùng loài,khác loài, giữa sinh vật với sự thay đổi điều kiện sống Trong chọn lọc nhân tạo

đó là nhu cầu kinh tế, thị hiếu ngày càng khác nhau và đa dạng của con người

Như vậy có thể nói BTNT về thế giới sống mà Darwin dày công nghiêncứu là sự tổ hợp mang tính logic cao, là kết quả của mối quan hệ nhân quả đượcđúc kết từ các sự kiện khoa học rút ra từ hoạt động phong phú, đa dạng của thiênnhiên và các hoạt động thực tiễn của loài người, trải qua các giai đoạn phát triểncủa xã hội loài người

+ Quan điểm của Menđen hiểu về sự thống nhất và sự tiến hóa của sinh giới.Bản chất của sự DT các tính trạng là một BTNT được nhiều nhà khoa học

cố gắng tìm ra đáp số, nhưng phải nói đến thời Menđen mới bắt đầu có nhữngnhận thức khởi đầu đúng hướng Theo ông, các tính trạng được biểu hiện ra bênngoài có thể quan sát được là kết quả của một loạt hoạt động bên trong của cáigọi là nhân tố DT Và cái điều khiển tính trạng là các nhân tố DT tồn tại trong cơthể thành từng cặp, mỗi cặp nhân tố DT có hai thành viên (nay gọi là các alen),trong đó một có nguồn gốc từ bố, một có nguồn gốc từ mẹ, các alen trong từngcặp tồn tại thành từng cặp tồn tại độc lập, không hòa lẫn vào nhau (điều này đượcMenđen giả định bằng giả thiết giao tử thuần khiết) Khi phân li trong giảm phânchúng tách nhau đi về các giao tử Điều này đã giải thích được vì sao ở đời lai F1(thế hệ thứ nhất) kiểu hình lặn không xuất hiện mà chỉ xuất hiện ở các đời lai F2,

F3… Thế rồi khi thực hiện phép lai nhiều cặp tính trạng, do nhiều cặp nhân tố DTchi phối Menđen đã chứng minh được ở đời lai thứ 2 sự phân li kiểu hình rấtphức tạp, nhưng các tính trạng đều DT độc lập với nhau Sự DT các tính trạngqua các thế hệ thông qua việc truyền đạt các nhân tố DT là cơ sở để giải thích

tính nguồn gốc của sinh giới Nguồn nguyên liệu của quá trình tiến hóa đến quanniệm của Menđen đã được sáng tỏ đó là việc tạo ra các tổ hợp nhân tố DT khácnhau, có những mức độ thích ứng khác nhau về kiểu hình trước môi trường sống.Đây chính là nguồn nguyên liệu biến dị tổ hợp góp phần thúc đẩy sự phân ly, tạonên sự đa dạng của sinh giới Tóm lại BTNT về tiến hóa của sinh giới theo quanniệm của Menđen liên quan mật thiết tới 3 vấn đề cơ bản:

- Các điều khiển tính trạng đó là nhân tố DT tồn tại với tư cách độc lập, ổnđịnh tương đối, thay đổi kiểu tổ hợp qua con đường giao phối là cơ sở xuất hiệncác biến dị không xác định( ngày nay theo quan điểm hiện đại đó là biến dị DT)

- Vật chất DT luôn vận động qua con đường phân li, tổ hợp ngẫu nhiênlàm xuất hiện các biến dị vô hướng mà thực chất là xuất hiện các tổ hợp gen mớilàm cơ sở để giải thích sự biến hóa

- Sự biểu hiện kiểu hình đa dạng là kết quả vận động của vật chất DT theothuyết nhân quả Đây là cơ chế đảm bảo sự thích ứng cao của sinh vật trong điềukiện môi trường luôn thay đổi

+ Quan điểm của Moorgan về nguồn gốc và sự tiến hóa của sinh giớiĐây là một trong các loại biến dị tổ hợp xuất hiện qua lai giống, tạonguyên liệu phong phú cho quá trình chọn lọc thúc đẩy sự phân li tạo sự đa dạngcủa sinh giới đã bước đầu sáng tạo bởi đáp số tìm được đã tiếp cận dần tới bảnchất vận động bên trong của vật chất DT

+ Quan điểm hiện nay về sự tiến hóa đa dạng của sinh giới

Theo quan điểm này, việc tìm ra đáp số của BTNT về sự tiến hóa cũngdựa trên quan điểm nhân, quả Ngoài BTNT về sự tiến hóa thì trong sinh học cònhàng loạt bài toán nhận thức khác xét ở các cấp độ khác nhau Mỗi một đáp sốbài toán có thể thay đổi bởi những công trình nghiên cứu ngày càng hoàn thiện

và giá trị hơn

1.2.6 Những điểm chú ý khi chọn BTNT vào dạy học

- Tùy thuộc vào mục đích dạy học mà có thể chọn nội dung BTNT phùhợp để sử dụng Các BTNT có thể tự thiết kế hoặc có thể chọn trong các BTNT

có trong SGK, những BTNT này khi chọn để dạy học cần phải được xem xét kỹ

về nội dung, thời lượng dạy học, trình độ HS của lớp có phù hợp không, cần phải

gia công lại hay không Nếu phải gia công lại thì gia công phần giả thiết hay kếtluận Trên cơ sở kinh nghiệm DH xem xét trị số giữa biết và chưa biết cho thậtphù hợp để khi đưa vào DH đảm bảo giá trị DH.

- Mỗi bài học cần phải xem xét kỹ, cần phải có bao nhiêu BTNT là phùhợp Theo kinh nghiệm DH, nếu nội dung bài học chỉ tập trung vào một kiếnthức nhất định, hay các kiến thức của bài liên quan với nhau thì có thể chọn mộtBTNT có chứa các câu hỏi tự lực kế tiếp nhau mà HS cần giải quyết

- BTNT chọn để DH có thể là thuộc BTNT có lời văn hay BTNT không

có lời văn là tùy thuộc vào nội dung cụ thể của bài lên lớp

- Nếu trong một chương các kiến thức liên quan chặt chẽ với nhau thì cầnchọn giả thiết thật điển hình, để từ giả thiết đó có thể sử dụng để DH nhiều kiếnthức kế tiếp sau Có như vậy chúng ta sẽ tiết kiệm được thời gian, tăng tính logic

hệ thống về nội dung nhận thức, tăng hiệu quả DH

- Trong DH phần kiến thức mới cần phải chọn BTNT sao cho có thể huyđộng khả năng tìm tòi của HS toàn lớp học

- Để tăng cường hiệu quả DH đặc biệt là trong DH phần kiến thức mới, mỗigiáo viên khi sử dụng BTNT là phương tiện DH cần phải xây dựng thêm hệ thốngcâu hỏi tự lực, là những câu hỏi định hướng cho HS làm việc với SGK trên cơ sở

đó các đáp số của BTNT được bộc lộ ra đảm bảo cho HS nắm được tri thức

1.2.7 Quy trình sử dụng BTNT vào dạy học kiến thức mới

Để việc sử dụng BTNT vào dạy học kiến thức đạt kết quả cao, GV sau khi

đã chọn được BTNT phù hợp cần tiến hành các bước cụ thể sau:

Bước 1: Dựa vào BTNT, thiết lập các câu hỏi tự lực hay là các phiếu học

tập làm việc độc lập với SGK Phiếu học tập hay câu hỏi tự lực là bản hướng dẫnnghiên cứu nội dung SGK theo một trật tự có định trước để làm sáng tỏ các giảthiết cũng là vấn đề chưa biết hay biết còn rất ít, chưa đủ khả năng giúp học sinhxác định các kết luận cần tìm Câu hỏi tự lực (hoặc phiếu học tập) xây dựng phảitùy thuộc vào nội dung SGK, vào thời lượng phân bố của mỗi phần học trongmột giờ lên lớp

Bước 2: Đưa câu hỏi tự lực và bài toán nhận thức đến HS trong mỗi bàihọc trên giờ lên lớp Dựa vào các câu hỏi tự lực HS nghiên cứu SGK, từ đó sẽ

hiểu được các giả thiết trong bài toán nhận thức và đề xuất các thắc mắc Khi tựnghiên cứu tài liệu mới, việc giải quyết các thắc mắc của HS có thể được thựchiện thông qua các câu hỏi gợi ý bổ sung, các tài liệu cung cấp thêm, hoặc thôngqua việc thảo luận nhóm Từ đó học sinh sẽ tự tìm ra đáp án đó chính là kiến thứccần đạt được.

Bước 3: Tổ chức thảo luận trong mỗi nhóm để thống nhất đáp số trả lời,giải quyết các thắc mắc của mỗi cá nhân trong từng nhóm Đề xuất những vấnđềchưa giải quyết được

Bước 4: Tổ chức thảo luận toàn lớp để thống nhất đáp số cho mỗi câu trả lờicủa BTNT, giải đáp các thắc mắc của từng nhóm Việc giải đáp thắc mắc trước tiênphải để cho HS trong lớp cùng nhau giải quyết, lúc này chưa có sự can thiệp của GV.Cuối cùng GV chỉ giải đáp các thắc mắc mà lớp chưa giải quyết được

Bước 5: Tập giải quyết những BTNT tương tự để củng cố, hoàn thiện kiếnthức đã được học từ BTNT trong dạy học kiến thức mới

Trong dân gian vẫn thường nói, “học tập” tức là có hai khâu cơ bản: Khâuthứ nhất là học tức là khâu chuyển kiến thức từ sách vở thành kiến thức của cánhân Khâu này có nhiều phương pháp, ví dụ trong trường hợp này ta sử dụngBTNT Tùy thuộc vào kinh nghiệm của giáo viên, phương tiện dạy học, trình độnhận thức của học sinh mà các kiến thức đưa vào cho người học là không giốngnhau Nếu sử dụng phương pháp truyền thống thì việc đưa kiến thức vào là dothầy, phương pháp này chỉ chủ yếu đưa đến cho HS các kiến thức càng nhiềucàng tốt chứ không nghĩ đến cách đưa thế nào và việc lưu giữ, sử dụng nó nhưthế nào Còn phương pháp tích cực việc dạy học là dạy phương pháp, là dạy cáchthao tác để hình thành các kỹ năng nhận thức bằng một quy trình mà ta vẫnthường quen gọi là quy trình công nghệ Vì vậy, đã rèn luyện được khả năng chủđộng của người học trước một núi kiến thức khổng lồ mà không bị choáng ngợp.Sau khi đã đưa được kiến thức vào cho mỗi người học bằng việc dạy cho họcsinh tìm ra được quy trình đưa vào tối ưu, đó mới chỉ là việc học Nếu kết thúc tạiđây thì vẫn thiếu một khâu cực kỳ quan trọng, đó là “tập” Tức là sau khi có kiếnthức họ phải tập sử dụng kiến thức trong từng tình huống cụ thể, tương tự hoặckhác đi một tý để hình thành lại quy trình công nghệ, lấy kiến thức ra để sử dụng

Đây là quy trình không dễ mà trong dạy học chúng ta thường bỏ quên, nếu cólàm thì chưa có chất lượng Vì vậy, ảnh hưởng đến chất lượng đào tạo chung,khâu “tập” phải xuất hiện ngay trong các bước của dạy học kiến thức mới, đó làbước thứ 5 trong quy trình này Khái niệm học tập cũng được hiểu tương tự nhưkhái niệm “học hành”.

1 3 Cơ sở thực tiễn của bài toán nhận thức

1.3.1 Giới thiệu chung về các trường THPT trên địa bàn huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ

Thanh Ba là một huyện miền núi tây Bắc tỉnh Phú Thọ, trên địa bàn huyệngồm 2 trường THPT được đặt trên hai xã xã Ninh Dân và xã Yển Khê, huyện Thanh

Ba, tỉnh Phú Thọ

1.3.1.1 Vài nét về trường THPT Thanh Ba, huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ

Tháng 11 năm 1965, Trường cấp III Thanh Ba (nay là trường THPTThanh Ba) được thành lập theo quyết định của UBND tỉnh Phú Thọ Năm họcđầu tiên trường chỉ có 04 lớp (02 lớp 8, 02 lớp 9) với 224 học sinh và 15 thầy, côgiáo, cán bộ nhân viên Ra đời giữa lúc đế quốc Mỹ mở rộng chiến tranh bắn phá

ác liệt Miền Bắc nên trường phải sơ tán nhiều nơi trong địa bàn hai xã Yên Nội

và Ninh Dân Sau khi kết thúc chiến tranh, đất nước thống nhất trường trở vềđóng trên địa bàn xã Ninh Dân, huyện Thanh Ba cho đến nay Trải qua 48 nămxây dựng và trưởng thành, cơ sở vật chất ban đầu chỉ là mái nhà tranh, vách đất,đến nay trường đã khang trang đầy đủ khuôn viên thoáng đãng, sạch đẹp Trường

đã đào tạo gần 2 vạn học sinh có đủ tài, trí bổ sung nhân lực cho xã hội, ở các cấpngành từ Trung ương đến địa phương, nhiều thế hệ học sinh trưởng thành từ máitrường đã và đang đảm nhận nhiều chức vụ quan trọng trên mọi lĩnh vực chínhtrị, kinh tế, khoa học kĩ thuật quân sự của đất nước Tất cả các chỉ tiêu giáo dụcđều ổn định ở mức cao và có bước phát triển so với những năm học trước Trongnhững năm gần đây, Trường THPT Thanh Ba liên tục được công nhận là trườngtiên tiến xuất sắc và có nhiều thành tích nổi bật được khen thưởng Năm học

2000 2001 trường được Thủ Tướng Chính phủ tặng bằng khen Năm học 2004

-2005 trường được UBND tỉnh Phú Thọ tặng cờ đơn vị dẫn đầu phong trào thi đuakhối THPT, được nhà nước tặng thưởng Huân chương lao động hạng ba Từ nămhọc 2008 - 2009 đến năm học 2012 - 2013 nhà trường liên tục được UBND tỉnh

Phú Thọ công nhận danh hiệu “Tập thể lao động xuất sắc” và được Bộ giáo dục

và đào tạo tặng bằng khen Có thể thấy 48 năm một chặng đường đầy gian nanthử thách Biết bao khó khăn đã vượt qua để xây dựng nên mái trường THPTThanh Ba hiện nay Với truyền thống của mình, thầy và trò trường THPT Thanh

Ba, thế hệ hôm nay phát huy những thành quả đã đạt được Đoàn kết chung tayxây dựng nhà trường phát triển vững mạnh

1.3.1.2 Vài nét về trường THPT Yển Khê, huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ

Trường THPT Yển Khê tuyển sinh trên địa bàn 8 xã miền núi của huyệnThanh Ba Tỷ lệ học sinh con hộ nghèo và cận nghèo chiếm trên 40%; học sinhcon gia đình sống bằng nghề nông chiếm 94%, đời sống kinh tế rất khó khăn nênviệc chăm lo đầu tư cho con em học tập còn hạn chế Là trường ra đời muộn hơn

so với các trường trong khối THPT trên địa bàn huyện Thanh Ba, Trường THPTYển Khê gặp nhiều khó khăn như một số bộ môn thiếu giáo viên, cơ sở vật chấtphục vụ cho dạy và học hạn chế Đây chính là trở ngại trong việc thu hút họcsinh khá, giỏi thi vào trường, dẫn đến chất lượng đầu vào một số năm thấp Bêncạnh đó, một bộ phận cha mẹ học sinh, phải đi làm ăn xa để mưu sinh nên chưathật sự quan tâm đến việc học của con em mình Năm năm trở về trước, trườngTHPT Yển Khê chỉ có 10 phòng học cấp 4, còn lại là khu đất trống, cỏ dại mọcđầy nằm chờ dự án đầu tư xây dựng Sau đó, UBND tỉnh quyết định xây mới nhàhai tầng với 10 phòng học nhằm xóa bỏ tình trạng học 2 ca của thầy, trò YểnKhê Cơ sở vật chất tối thiểu phục vụ cho hoạt động dạy và học: phòng học, bànghế học sinh, bàn ghế phòng hội đồng sư phạm, nhà ở cho cán bộ, giáo viên,nhân viên cũng được tăng cường và nâng cấp.Để tạo điều kiện cho công tácgiảng dạy, phục vụ nhu cầu học tập của học sinh, trường đã làm tốt công tác xãhội hóa, mọi nguồn lực được huy động cho đầu tư cơ sở vật chất như mua sáchtham khảo, mua mới bàn ghế, sửa nhà tập thể cho giáo viên, làm đường đi trongkhuôn viên trường, xây mới tường rào để đảm bảo an ninh Hiện trường có 50máy vi tính, 7 máy chiếu… riêng nhà lớp học bộ môn đang tiếp tục xây dựng, cốgắng hoàn thành và đưa vào sử dụng trong năm học mới Tuy nhiên, để đạttrường chuẩn Quốc gia, cơ sở vật chất của trường còn thiếu rất nhiều hạng mụcnhư thư viện, phòng học ngoại ngữ, kho thiết bị…

1.3.2 Thực trạng dạy và học của HS trường THPT trên địa bàn huyện thanh

Ba, tỉnh Phú Thọ

- Tình hình dạy học của GV:

Trường THPT Thanh Ba: Quy mô nhà trường năm học 2013 - 2014 có 30lớp với 1230 học sinh Đội ngũ giáo viên với 72 thầy cô giáo, 5 nhân viên 100%các thầy cô có trình độ đạt chuẩn và trên chuẩn, nhiều thầy cô giáo có chuyênmôn giỏi được công nhận là giáo viên dạy giỏi cấp cơ sở, cấp tỉnh, cấp quốc gia,các thầy cô giáo của trường tận tụy, tâm huyết trong giảng dạy và giáo dục họcsinh, yêu nghề, nhiệt tình, trách nhiệm Chất lượng giáo dục luôn phát triển vàngày càng khởi sắc

Trường THPT Yển Khê: Năm học 2012-2014, trường có tổng số 18 lớphọc với trên 700 học sinh Hiện trường có 50 máy vi tính, 7 máy chiếu…, riêngnhà lớp học bộ môn đang tiếp tục xây dựng, cố gắng hoàn thành và đưa vào sửdụng trong năm học mới

- Tình hình học tập của HS:

Trường THPT Thanh Ba: Với quy mô và tình hình dạy học của GV năm học 2013- 2014 tỷ lệ học sinh có hạnh kiểm tốt, khá đạt 93,32% Học sinh giỏi toàn diện 6,42% Học sinh đỗ tốt nghiệp 99,58% Học sinh giỏi cấp Tỉnh 56 giải

Tỷ lệ học sinh đỗ vào các trường Đại học - Cao đẳng đạt 60 %

Trường THPT Yển Khê: Năm học vừa qua, trường có 15 học sinh giỏi cấptỉnh, có 1 học sinh là thủ khoa khoa Quốc tế của trường Đại học KHXH và Nhânvăn Năm học 2013 - 2014, trường có tổng số 18 lớp học với trên 700 học sinh

1.3.3 Nguyên nhân của thực trạng

Để tiến hành điều tra chúng tôi đã tiến hành khảo sát thực trạng về PPDH vàPTDH nhằm phục vụ và nâng cao chất lượng dạy và học kiến thức SH 12 nói chung vàkiến thức chương III: Di truyền học quần thể tại hai trường THPT Thanh Ba và trườngTHPT Yển Khê, huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ

- Từ đó tìm hiểu nguyên nhân thực trạng đó và đề xuất một số biện pháp nângcao hiệu quả công tác dạy và học nhằm phát huy tính chủ động, sáng tạo cho học sinhkhối lớp 12 trường THPT Thanh Ba, huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ và trường THPTYển Khê, huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ.

1.3.3.2 Đối tượng khảo sát

Chúng tôi tiến hành khảo sát các GV đã từng dạy qua bộ môn này (giáo viên

bộ môn Sinh học) và HS khối lớp 12 tại hai trường THPT trên địa bàn huyện Thanh

Ba, huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ

1.3.3.3 Nội dung khảo sát

Chúng tôi tập trung nghiên cứu về PPDH và PTDH phục vụ trong quá trìnhdạy và học kiến thức SH 12 đặc biệt đối với kiến thức chương III: “Di truyền họcquần thể” cho giáo viên và học sinh khối 12 trường THPT trên địa bàn huyện Thanh

Ba, tỉnh Phú Thọ

1.3.4 Kết quả khảo sát

1.3.4.1.Thực trạng về việc sử dụng PPDH và PTDH trong dạy học SH 12 phần kiến thức chương III: “Di truyền học quần thể”.

Để thu thập những số liệu thực tế phục vụ cho đề tài nghiên cứu, chúng tôi đã

sử dụng mẫu Anket (mẫu 1 trong phụ lục) với bảng mức độ sử dụng PPDH và PTDHđiều tra trên tổng số 7 giáo viên đã từng dạy qua môn học này (giáo viên bộ mônSH) tại 2 trường THPT trên địa bàn huyện Thanh Ba.Kết quả thu được thể hiện ởbảng sau:

Sốlượng %

Sốlượng %Dạy học - Giải quyết vấn đề 3 42.86 2 28.57 2 28.57Vấn đáp - Tìm tòi và biểu diễn PTTQ 1 14.28 3 42.86 3 42.86Nhóm phương pháp dùng lời 1 14.28 2 28.57 4 57.14

Qua kết quả bảng 1.1 cho thấy: Trong phần kiến thức chương III: Ditruyền học quần thể là phần kiến thức khó, mang tính trừu tượng cao do đó việc

GV sử dụng đúng và lựa chọn các phương pháp dạy học sẽ một phần làm tăng sựhứng thú của giờ học cũng như hiệu quả học tập của HS Theo số liệu điều trahiện nay ở một số trường như THPT Thanh Ba và THPT Yển Khê là nhữngtrường nằm trên địa bàn huyện Thanh Ba một số PPDH mà GV ít sử dụng trongcác giờ học đặc biệt là dạy học kiến thức DT đó là phương pháp vấn đáp, tìm tòi

và biểu diễn PTTQ , tỉ lệ này chiếm 25% PPDH được GV sử dụng một cáchthường xuyên trong chương trình DH SH 12 (Chương III DT học quần thể) vẫnchủ yếu là nhóm các phương pháp dung lời chiếm 57.14% Các phương pháp ítđược sử dụng thường xuyên như: thực hành thí nghiệm, các giáo viên đã có sựđổi mới phương pháp dạy học bộ môn và đã áp dụng một số phương pháp tíchcực, nhưng sự đổi mới này vẫn còn chậm (việc GV sử dụng PP dạy học - giảiquyết vấn đề chỉ chiếm 28.57% Giáo viên vẫn chưa có những biện pháp thực sựhiệu quả để tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh, phương pháp học tập củahọc sinh chủ yếu vẫn còn thụ động, khả năng vận dụng kiến thức cũng như nănglực tư duy còn rất nhiều hạn chế

- Nhìn chung nhận thức của GV về đổi mới PPDH đã có chuyển biến rõrệt song khi vận dụng chúng vào thực tế dạy học còn nhiều hạn chế Số GV sửdụng phương pháp thuyết trình, phương pháp dùng lời thường xuyên giảmhẳn ,nhưng các phương pháp vấn đáp- tìm tòi bộ phận , vấn đáp - tìm tòi và biểudiễn PTTQ không được coi là phương pháp có giá trị sư phạm cao lại được đa số

GV sử dùng thường xuyên Rất ít giờ GV dạy hoàn toàn bằng phương pháp dạyhọc tích cực, đặc biệt là phương pháp dùng BTNT để dạy học kiến thức mới

- Các GV đều cho rằng việc đổi mới PPDH là cần thiết khi tham gia giảng dạy chương trình sinh học mới nhưng phần lớn họ lại rất lúng túng trong việc xácđịnh rõ đổi mới bắt đầu từ đâu ,đổi mới theo cách nào.Hướng áp dụng PPDH lấy

HS làm trung tâm còn chưa thể ngay lập tức thay đổi cách nghĩ cách làm của GV

Do đó mà phần lớn vẫn là phương pháp học thụ động như: đối với việcchuẩn bị bài mới, nếu giáo viên giao nhiệm vụ cụ thể thì số học sinh có ý thứcchuẩn bị bài cũng là ít Từ đó đã dẫn đến kết quả là chất lượng lĩnh hội kiến thức

và kết quả bộ môn còn chưa cao

Bảng 1.2 Mức độ sử dụng PTDH trong dạy học

chương III Di truyền học quần thể

Phương tiện

dạy học

Mức độ sử dụngRất ít Thỉnh thoảng Thường xuyênSố

sơ đồ và bảng biểu (chiếm 100 %) do đó trong các giờ học chưa thực sự hiệu quả

để tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh, phương pháp học tập của học sinhchủ yếu vẫn còn thụ động, khả năng vận dụng kiến thức cũng như năng lực tưduy còn rất nhiều hạn chế

Từ đó chúng ta thấy các PPDH và các PTDH cần phải được chú ý và sử dụngmột cách có hiệu quả từ đó mới tăng được tính tư duy khả năng sáng tạo của HS

Để thu thập những số liệu thực tế phục vụ cho đề tài nghiên cứu, chúng tôi đã

sử dụng mẫu Anket (mẫu 2 trong phụ lục) với bảng mức độ sử1 dụng PPDH và thái

độ học tập điều tra tổng số là 584 HS của toàn khối học sinh lớp 12 tại 2 trường(THPT) trên địa bàn huyện Thanh Ba Kết quả thu được thể hiện ở bảng sau:

1 Về phương pháp dạy học

Bảng 1.3 Kết quả sử dụng PPDH trong dạy học chương III Di truyền học quần

toán nhận thức trong dạy học có

giúp em nắm kiến thức mới ngay

5 Việc thầy cô sử dụng BTNT

trong dạy học có giúp em tích cực

chủ động tiếp thu kiến thu kiến

thức mới

Bảng 1.4 Kết quả sử dụng PPDH trong dạy học.

chương III Di truyền học quần thể

Sốlượng %

1 Sinh học có phải môn học mà em yêu thích 277 47.43 307 52.57

2 Em có nghĩ môn Sinh học chỉ là một môn

3 Em có thường xuyên chuẩn bị bài mới và

làm các bài tập trước khi đến lớp 205 35.10 379 64.9

4 Em có hay tích cực đưa ra ý kiến trong giờ

5 Em có thích thầy cô sử dụng các phương

pháp dạy học tích cực trong khi dạy học

315 53.94 269 46.06

Kết quả ở bảng 1.3 cho thấy:

- Về phía GV: Kiến thức phần chương III là một phần kiến thức rất khótrong việc thực hiện một số các PTDH tích cực, phát huy tính tích cực, chủ độngcủa HS trong học tập GV phổ biến DH theo lối giải thích minh họa, ít thấy cácgiáo án thể hiện tính tích cực, chủ động của HS bằng cách sử dụng BTNT, cho

HS làm việc độc lập với SGK, đưa ra các bài toán nhận thức, đặt các câu hỏimang tính nêu vấn đề hay các biện pháp tích cực khác

- Về phía HS:

Từ kết quả ở bảng 1.4 cho thấy đa số HS vẫn coi môn SH là một môn họcphụ( chiếm 49.49%) việc thầy cô không thường xuyên sử dụng các PPDH tíchcực làm các em chưa thực sự thấy hứng thú trong các tiết học sinh học Do đódẫn tới việc các em HS không tích cực, chủ động đưa ra ý kiếm của mình trongcác giờ học

Điều này chứng tỏ các HS vẫn thụ động trong cách học

Từ những vấn đề trên, tôi thấy rằng việc nghiên cứu, thiết kế và sử dụng các BTNT là cần thiết, là một trong những biện pháp góp phần tích cực hóa hoạtđộng nhận thức và rèn luyện các kĩ năng học tập của học sinh

Như vậy, qua chương 1 chúng tôi đã làm sáng tỏ khái niệm bài toán, kháiniệm về BTNT và bản chất của BTNT trong dạy học kiến thức mới, làm sáng tỏđược vai trò và phương pháp sử dụng BTNT phát huy tính tích cực trong dạy họcSinh học Đây là cơ sở lí luận soi đường để chúng tôi sưu tầm, thiết kế các BTNTphát huy tính tích cực và sử dụng BTNT phát huy tính tích cực phù hợp trongquá trình dạy học Đồng thời cũng qua chương này, chúng tôi cũng phân tíchđược thực trạng, nguyên nhân của thực trạng dạy và học chương III Di truyềnhọc quần thể, sinh học 12 ở một số trường trung học phổ thông trên địa bànhuyện Thanh Ba, trên cơ sở đó thấy được tính cấp thiết việc xây dựng các BTNTphát huy tính tích cực để phát triển hoạt động nhận thức cho học sinh

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG QUY TRÌNH SỬ DỤNG BTNT TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG III: “DI TRUYỀN HỌC QUẦN

- Nêu được các khái niệm: vốn gen, tần số alen, thành phần kiểu gen

- Nêu được xu hướng thay đổi cấu trúc di truyền của quần thể tự thụ phấn

và giao phối gần

- Giải thích được thế nào là quần thể ngẫu phối

- Từ sự phân tích kết quả những thí nghiệm giải thích được thế nào là trạng thái cân bằng di truyền của một quần thể

- Từ sự phân tích kết quả thí nghiệm, từ đó khái quát hóa phát biểu được nội dung, trình bày được ý nghĩa và điều kiện nghiệm đúng của định luật Hacđi - Vanbec

- Nêu được cách tính tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể, xác định được quần thể ở trạng thái chưa cân bằng, cân bằng

- Nêu được ý nghĩa của định luật Hanđi - Vanbec

- HS có ý thức vận dụng các tri thức kĩ năng học được vào nhận thức, giảithích các vấn đề sinh học tiếp theo trong học tập cũng như trong cuộc sống, laođộng sản xuất trồng trọt chăn nuôi.

- Học sinh nhận thức được các đặc tính di truyền của mỗi loài không phảibất biến mà luôn biến đổi trong mối liên hệ phức tạp với ngoại cảnh

- Học sinh vận dụng vào thực tiễn để bảo vệ thiên nhiên, cải tạo thiênnhiên, phục vụ cho lợi ích của con người

2.2 Phân tích logic kiến thức chương III Di truyền học quần thể

Trong chương III Di truyền học quần thể, một nội dung chủ yếu của ditruyền học hiện đại, đã được đưa vào giảng dạy tại chương trình THPT Nhữngnội dung này có ý nghĩa quan trọng trong việc giúp học sinh tiếp cận một số kháiniệm cơ bản về chọn giống và tiến hóa sau này Nội dung kiến thức tập trung vàocác đặc trưng di truyền của một quần thể như tần số alen, thành phần kiểu genđược biến đổi ra sao qua các thế hệ Chương III cũng giới thiệu định luật Hacđi-Vanbec về sự cân bằng của tần số alen và thành phần kiểu gen trong quần thểngẫu phối Mặt khác, một số công thức phần di truyền quần thể tuy đã được giớithiệu nhưng không được sử dụng có hiệu quả để khắc sâu kiến thức lý thuyết chohọc sinh được trình bày một cách khoa học, logic.Vì vậy, việc xây dựng BTNTvới các công thức liên quan tới bài tập ở nội dung này có ý nghĩa thiết thực trongviệc rèn luyện tư duy lôgic và kỹ năng phân tích HS dẽ dàng tiếp thu kiến thứcmới, khắc sâu kiến thức lý thuyết về sự DT của quần thể

2.3 Vị trí, vai trò của bài toán nhận thức trong dạy học

2.3.1 BTNT khắc phục thực trạng dạy học hiện nay

Chuyển dần thực trạng dạy học hiện nay lấy GV làm trung tâm sang lấy

HS làm trung tâm trong quá trình nhận thức làm tạo ra tính tích cực chủ động từphía người học Sản phẩm nhà trường tạo ra chính là chất lượng của người họcchứ không phải là sản phẩm của thầy giáo Sản phẩm này được đánh giá thôngqua các chỉ tiêu cơ bản là tự học, tự hoạt động Từ đó năng lực nhận thức của họcsinh được thể hiện trong học tập đó là phương pháp học, nghiên cứu, các phươngpháp đó được cấu thành bằng hệ thống các thao tác nằm trong đối tượng khoahọc Do đó thực hiện và sử dụng giải các BTNT sẽ dần giúp học sinh hình thành

nên các thao tác logic, chính là nơi xuất phát điểm của việc nghiên cứu cácphương pháp, giải quyết các kiến thức di truyền một cách khoa học, dễ dàng.

2.3.2 BTNT với dạy học Di truyền học quần thể

Đối với BTNT về DT học quần thể khi xây dựng nó sẽ tăng hiệu quả việc

sử dụng, nghiên cứu tài liệu SGK Như vậy lúc này SGK trở thành đối tượng HSphải nghiên cứu để tự mình nắm bắt được các khái niệm trong đó bằng quy trình có

sự chỉ đạo, dẫn dắt định hướng của giáo viên Làm như vậy mới có tác dụng họcsinh học tập một cách tư duy, sáng tạo, tự học suốt đời

2.3.3 Giải BTNT dễ dàng tìm và lĩnh hội được tri thức mới

Bài toán giữ vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo,trong việc hình thành nhân cách của người lao động, tự giác tích cực, tự lực sángtạo Bài toán nhận thức trong nội dung dạy học vừa là mục đích vừa là nội dungvừa là phương thức dạy học, cung cấp cho người học kiến thức, cả con đườnggiành lấy kiến thức.Nhiệm vụ của GV là tạo ra tình huống để người học đưa cáctri thức đã được tích lũy để vận dụng vào một mục đích nào đó Đối với GV quaviệc xây dựng BTNT mang tính linh hoạt, dựa trên việc xử lý của học sinh đốivới bài toán nhận thức đưa ra thì GV thu được:

- Biết được năng lực sư phạm của mình để từ đó tiếp tục hoàn thiện nănglực đó Từ đó tạo cho mình đức tính khiêm tốn thông qua năng lực sư phạm thiết

kế bài toán phù hợp và đạt kết quả tốt hơn

- Biết được trình độ của học sinh thông qua những khiếm khuyết bị phơibày trong quá trình dạy và học Rèn luyện năng lực tự khám phá các tri thức cầnlĩnh hội thông qua việc tìm ra quy trình hoàn thiện để xử lý các tình huống đặt ratrong bài toán nhận thức một cách logic biện chứng

2.3.4 BTNT thúc đẩy tính tích cực của người học

Tri thức mới đến với học sinh không phải qua độc thoại của giáo viên màqua kênh hoạt động tư duy của học sinh, nhờ đó học sinh không chỉ giành đượctri thức về thế giới mà còn rèn luyện được các biện pháp nhận thức thế giới.BTNT có tính thúc đẩy tính tích cực hoàn thành chủ động bài tập tự nghiên cứuSGK Đồng thời BTNT kích thích định hướng rèn luyện phương pháp nghiêncứu SGK trong đó SGK là đối tượng nhận thức là nguồn tư liệu tra cứu không thểthiếu được Ở đó chứa đựng những giả thuyết tức là phơi bày những cái đã biết.Trong đó tiềm ẩn những cái chưa biết mà người học phải khám phá ra Cái chưa

biết chính là kiến thức mới cần lĩnh hội Ngoài ra muốn biến quy trình dạy họcthụ động thành chủ động thì BTNT là phương tiện tốt nhất, hiệu quả nhất giúphọc sinh tự giác nghiên cứu SGK một cách nghiêm túc Có ý nghĩa rất lớn khi kếthợp với bài tập tự lực nghiên cứu SGK Bài toán nhận thức có vai trò kích thích,định hướng nhận thức và từ đó định hướng việc nghiên cứu tài liệu SGK đóngvai trò nguồn tư liệu để HS phân tích tìm lời giải.

2.3.5 BTNT hình thành kiến thức một cách hệ thống

Bài toán nhận thức cho phép hình thành kiến thức cho học sinh một cách

hệ thống Vì mỗi bài toán nhận thức chứa đựngmột quy trình công nghệ để nhậnbiết một khái niệm, một tập hợp khái niệm, một quy luật, một quá trình, một cơchế nào đó Bài toán nhận thức là một sản phẩm từ sự cô đọng để hình thànhmột phạm trù nhận thức nào đó

2.3.6 BTNT đơn giản hóa, cụ thể hóa kiến thức

Bài toán cho phép cá thể hóa việc học một cách tối ưu, đáp ứng một cáchmềm dẻo đối với từng đối tượng học sinh với các trình độ nhận thức khác nhau.Đối với những nội dung kiến thức quá trừu tượng, khó hiểu, phức tạp về mặt tổchức cấu trúc và cơ chế thì BTNT càng đạt hiệu quả để biến đổi cái trừu tượngkhó nhận thức thành những cái đơn giản cụ thể từ đó học sinh dễ dàng nhận ratổng quan ở mức độ tư duy cao

2.3.7 BTNT tập dượt óc tư duy logic

BTNT giúp học sinh tập dượt óc tư duy logic, luôn tạo ra các phán đoán theochiều hướng khác nhau để từ đó khám phá ra được con đường nhận thức tốt nhất vềsản phẩm cần nhận thức Gọi là phương pháp học tập sáng tạo, hay học khám phá

2.4 Tiêu chuẩn một BTNT

2.4.1 BTNT phải có tính khái quát cao

BTNT bao gồm những bài toán cụ thể nằm trong tọa độ nhất định phù hợpvới nhận thức của người học, mục đích dạy học Hệ tọa độ BTNT càng rộng thìtính khái quát càng cao và ý nghĩa dạy học càng lớn Điều này biểu hiện rõ trongBTNT về các vấn đề DT, nội dung kiến thức chủ yếu là các quy luật củaMenđen: quy luật phân li, quy luật phân li độc lập, tác động đa hiệu của gen, bêncạnh đó là các hiểu biết về tính trạng do nhiều gen chi phối, đặc điểm của di

truyền ngoài NST (DT ở ti thể và lục lạp) ngoài ra có để thấy được sự ảnh hưởngcủa điều kiện môi trường trong và ngoài đến sự biểu hiện của gen và mối quan hệgiữa kiểu gen, môi trường và kiểu hình, mức phản ứng

BTNT càng đặc trưng, ngắn gọn, điển hình càng có logic chặt chẽ bêntrong về quá trình vận động của nó thì mức độ phổ quát càng cao và càng có ýnghĩa dạy học lớn Từ giải nhiều bài toán cụ thể trong hệ tọa độ người học tìm rađược những quy định hay là các bước giải cụ thể của mỗi bài toán trong tọa độ

đó sẽ hình thành một BTNT có tính khái quát cao Tức là tìm ra được một quytrình công nghệ để giải bài toán đó mà những người nào đang học theo quy trìnhcông nghệ đó thì có thể tìm ra được đáp số lẩn khuất trong toàn bộ giả thiết đãcho để nắm được khái niệm xác thực của một tri thức cần nhận thức nào đó

2.4.2 BTNT phải diễn ra theo một quy trình có tính logic và được ứng dụng vào thực tiễn

BTNT phải đảm bảo khi giải bài toán học sinh phải rút ra nhiều kiến thứcnhất, nhiều quy trình công nghệ nhất tạo vốn liếng cho mình Vốn đó chính làquy trình công nghệ để tìm kiếm kiến thức mới

Muốn vậy, BTNT phải có nhiều đại lượng, nhiều mối quan hệ Các đạilượng phải chứa đựng các sự kiện cụ thể hoặc ở dạng tiềm ẩn rồi thông qua việctìm tòi, gắn nối, lập luận logic Dựa vào các lập luận của mình sẽ hiểu thấu đượccác giả thiết đưa ra trong bài toán Các đại lượng vốn có không phải ở trạng tháitrơ mà có quan hệ hữu cơ với nhau mang nhiều bản chất sinh học, hàm chứa mộtdung dịch SH tối đa Từ bản chất nhận thức một tri thức nào đó thông qua BTNTthì dựa vào tri thức đó có thể phát hiện hàng loạt các tri thức đó cùng loại haykhác loại Vì vậy giúp người học ứng dụng vào thực tiễn, mở rộng nâng cấp cáctri thức đã có để giải quyết những tình huống mới trong thực tiễn đặt ra

Ví dụ: Đặt BTNT về trạng thái cân bằng DT của quần thể, khi biết quầnthể ở trạng thái cân bằng Hacđi - Vanbec theo công thức p2 + 2pq + q2 = 1 từ tần

số các cá thể có kiểu hình lặn, chúng ta có thể tính được tần số của alen lặn, alentrội cũng như tần số của các loại kiểu gen trong quần thể Đây là quan hệ về mặttriết học được suy ra từ các vận động của tự nhiên lại hoàn toàn phù hợp với vậnđộng SH

Từ nhận thức về cấu trúc DT của quần thể ngẫu phối thì các nhà SH đãđặt ra một BTNT mới liệu các gen liên kết với giới tính có thể đạt được trạng tháicân bằng Hacđi - Vanbec hay không nếu tần số alen ở hai giới là khác nhau.Bằng thực tiễn kinh nghiệm ở những phép lai cụ thể, người ta đã nhận NST giớitính sẽ không thể cân bằng DT sau một thế hệ giao phối ngẫu nhiên khi tần sốalen ở hai giới là không như nhau trong thế hệ bố mẹ.

2.4.3 BTNT phải có tính tích cực

Phải có nhiều khả năng huy động tính sang tạo, phải tác động đến tất cảcác đối tượng HS trong cùng lớp học

2.4.4 BTNT phải có tính linh hoạt

BTNT cho phép sử dụng linh hoạt để tổ chức quá trình dạy học trongnghiên cứu tài liệu mới, trong củng cố hoàn thiện, nâng cao kiến thức

2.4.5 BTNT phải đảm bảo thiết lập được quy trình giải

BTNT khi xây dựng xong thì người học phải có đủ tri thức, nguồn tư liệu

để từ đó gia công tư liệu tạo biện pháp nhận thức tức là hình thành sở trường,thiết kế quy trình công nghệ để tìm ra đáp số bài toán từ logic chứa đựng mộtcách tiềm ẩn trong nội dung bài toán

2.4.6 BTNT phải đảm bảo hình thành kiến thức một cách có hệ thống

BTNT cho phép người học hình thành kiến thức một cách có hệ thống Vìmỗi BTNT chứa đựng một quy trình công nghệ để nhận biết một khái niệm, mộttập hợp khái niệm, một quy luật, một quy trình, một cơ chế nào đó… BTNT làmột sản phẩm đã được tinh lọc cẩn thận, trong đó bao gồm những cái không thểkhông có loại trừ những cái không cần thiết Đó là sự cô đọng để hình thành mộtphạm trù nhận thức nào đó

2.4.7 BTNT phải có các yếu tố kích thích tính cực của người học

Các giả thiết bài toán thì phải bao gồm cả tri thức cũ mà HS tiếp nhậnđược mà HS tiếp nhận được ở ND đã học trước đây và cả những tri thức mới Hainội dung tri thức này phải có tỉ lệ tương ứng sao cho đủ độ kích thích người họcvận động trí sáng tạo, hứng khởi tự tin tạo ra một quy trình để sâu chuỗi các kiếnthức riêng rẽ từ các giả thiết tạo ra một chuỗi logic hành động để tìm ra đáp sốbài toán tức là bài toán cần lĩnh hội

2.5 Đặc điểm của các bước xây dựng BTNT với từng nội dung kiến thức

Xây dựng BTNT để dạy học tài liệu mới: Lúc này trong BTNT dạy tài liệumới thì cả giả thiết và kết luận đều là những việc chưa tường minh đối với ngườihọc, tuy giả thiết là điều đã biết và kết luận là điều cần tìm Vì vậy, cần phải giacông chỉ số giữa cái biết và chưa biết sao cho đủ ngưỡng để kích thích quá trìnhtìm tòi của người học

Đây là việc làm khó, vì vậy bên cạnh BTNT dạy tài liệu mới GV phải cóbiện pháp định hướng thông qua hệ thống câu hỏi tự lực làm việc với SGK để từ

đó người học biến đổi dần các vấn đề chưa biết từ giả thiết thành cái đã biết đểtường minh giả thiết Vì vậy, ở đây giả thiết cũng là vấn đề HS phải học, phải tựtìm hiểu Đây là con đường dạy học khám phá có hiệu quả nhất

2.6 Kỹ thuật thiết kế một bài toán nhận thức

Các bước chung về kỹ thuật thiết kế một BTNT:

Bước 1: Phải xem xét nguồn kiến thức cần truyền tải vào bài toán Kiếnthức đó thuộc loại nào( khái niệm, cơ chế, quá trình, quy luật) và cho biết trongmỗi loại kiến thức đó cái nào đã có đối với người học, cái nào chưa có, cái nàođòi hỏi tổng hợp của nhiều kiến thức liên ngành rồi dựa vào tâm lí lứa tuổi xácđịnh mức độ khó dễ của bài toán khi đưa vào dạy học

Bước 2: Tách nhỏ các kiến thức chứa đựng trong bài toán thành các đơn vị

cơ bản

Vì vậy, xây dựng BTNT đòi hỏi người thầy phải thiết lập được một quytrình công nghệ để tháo rời các bộ phận rồi lắp ráp lại thành một tổng thể chung.Quy trình này có tính chất định hướng, tiềm ẩn nhưng không phô bày cho ngườihọc mà người học phải tự tìm ra quy trình đó, dựa trên chỉ đạo của thầy

2.7 Đề xuất quy trình sử dụng bài toán nhận thức trong dạy học chương III.

Di truyền học quần thể

Để việc sử dụng BTNT vào dạy học kiến thức phần Di truyền học quần

thể đạt kết quả cao, GV sau khi đã chọn được BTNT phù hợp cần tiến hành các

bước cụ thể sau:

Bước 1: Dựa vào BTNT, thiết lập các câu hỏi tự lực hay là các phiếu họctập làm việc độc lập với SGK Phiếu học tập hay câu hỏi tự lực là bản hướng dẫn

nghiên cứu nội dung SGK theo một trật tự có định trước để làm sáng tỏ các giảthiết cũng là vấn đề chưa biết hay biết còn rất ít, chưa đủ khả năng giúp học sinhxác định các kết luận cần tìm Câu hỏi tự lực (hoặc phiếu học tập) xây dựng phảitùy thuộc vào nội dung SGK, vào thời lượng phân bố của mỗi phần học trongmột giờ lên lớp.

Bước 2: Đưa câu hỏi tự lực và bài toán nhận thức đến HS trong mỗi bàihọc trên giờ lên lớp Dựa vào các câu hỏi tự lực HS nghiên cứu SGK, từ đó sẽhiểu được các giả thiết trong bài toán nhận thức và đề xuất các thắc mắc Khi tựnghiên cứu tài liệu mới, việc giải quyết các thắc mắc của HS có thể được thựchiện thông qua các câu hỏi gợi ý bổ sung, các tài liệu cung cấp thêm, hoặc thôngqua việc thảo luận nhóm Từ đó học sinh sẽ tự tìm ra đáp án đó chính là kiến thứccần đạt được

Bước 3: Tổ chức thảo luận trong mỗi nhóm để thống nhất đáp số trả lời,giải quyết các thắc mắc của mỗi cá nhân trong từng nhóm Đề xuất những vấnđềchưa giải quyết được

Bước 4: Tổ chức thảo luận toàn lớp để thống nhất đáp số cho mỗi câu trả lờicủa BTNT, giải đáp các thắc mắc của từng nhóm Việc giải đáp thắc mắc trước tiênphải để cho HS trong lớp cùng nhau giải quyết, lúc này chưa có sự can thiệp của GV.Cuối cùng GV chỉ giải đáp các thắc mắc mà lớp chưa giải quyết được

Bước 5: Tập giải quyết những BTNT tương tự để củng cố, hoàn thiện kiếnthức đã được học từ BTNT trong dạy học kiến thức mới

THIẾT KẾ GIÁO ÁN DẠY HỌC CHƯƠNG III DI TRUYỀN HỌC QUẦN THỂ THEO QUY TRÌNH SỬ DỤNG BÀI TOÁN NHẬN THỨC

BÀI 16 Cấu trúc di truyền của quần thể

A Chuẩn bị

1 Kiến thức trọng tâm của bài

- Khái quát hóa xu hướng thay đổi thành phần kiểu gen của quần thể tự phấn

- Xu hướng thay đổi thành phần kiểu gen của quần thể giao phối gần

- Rèn luyện được kỹ năng phân tích, kỹ năng quan sát, kỹ năng hợp tác

- Rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức toán học trong giải quyết vấn đề củasinh học

c Thái độ

- Nâng cao nhận thức đúng đắn về sự di truyền của quần thể

- Hình thành thái độ yêu thích khoa học tìm tòi nghiên cứu

Hãy viết tiếp sơ đồ lai khi cho F tự thụ phấn.

B Tiến trình bài dạy

1 Ổn định tổ chức lớp

2 Bài mới

Hoạt động 1: Các đặc trưng cơ bản của quần thể

* Bước 1: Dựa vào BTNT, thiết lập các câu hỏi tự lực dẫn dắt HS từ

đó làm việc độc lập với SGK chiếm lĩnh kiến thức mới

GV thiết lập một số câu hỏi để học sinh trả lời, qua đó giúp học sinh rút rakiến thức mới:

+ Nêu được một số ví dụ về quần thể?

+ Dựa vào đặc điểm tần số alen A và alen a và các đặc điểm đặc trưng củaquần thể là giao phối sinh ra con cái hãy cho biết dấu hiệu nào là đặc trưng choquần thể?

+ Phát biểu được khái niệm quần thể?

+ Nêu được thế nào là vốn gen? Vốn gen được đặc trưng bởi yếu tố nào?+ Từ kết quả hãy phát biểu cách tính tần số alen, tần số kiểu gen

+ Quan sát hình 9, hãy cho biết sự phân li độc lập của các NST trong quátrình giảm phân?

* Bước 2: Đưa câu hỏi tự lực và bài toán nhận thức đến HS

- GV đưa ra các câu hỏi vừa được thiết lập ở bước 1 cho HS, yêu cầu HS

tự lực nghiên cứu SGK và giải bài toán nhận thức để trả lời các câu hỏi

- HS tiếp nhận bài toán nhận thức và phân tích dữ kiện của bài toán

* Bước 3: Tổ chức thảo luận trong mỗi nhóm

- GV tổ chức cho HS hoạt động nhóm để thảo luận thống nhất đáp án

- HS dựa trên kiến thức đã có quần thể trong (Sinh học lớp 9) thảo luận vàthống nhất ý kiến trong nhóm để đưa ra dự đoán lời giải:

+ Một số ví dụ về quần thể: Quần thể trâu rừng,…

+ Mỗi quần thể có một vốn gen đặc trưng do vậy mà vốn gen là dấu hiệuđặc trưng cho quần thể

+ Quần thể là tập hợp các cá thể cùng loài cùng sinh sống trong mộtkhoảng không gian xác định vào một thời điểm nhất định, có khả năng sinh sản

+ Tần số kiểu gen AA : 200/1000 = 0,2

Aa : 300/1000= 0,3

Aa : 500/1000 = 0,5 + Tần số của một kiểu gen nào đó trong quần thể được tính bằng tỉ lệ giữa

cá thể có kiểu gen đó trên tổng số cá thể trong quần thể

* Bước 4: Tổ chức thảo luận toàn lớp

- GV gọi đại diện HS trong nhóm lên trình bày kết quả của nhóm, các HStrong nhóm khác lắng nghe và đối chiếu với kết quả của nhóm mình → GV tổchức cho HS trao đổi, thảo luận để kiểm nghiệm các dự đoán bằng các lập luậnlogic và viết sơ đồ lai → khẳng định sự đúng đắn của dự đoán, qua đó xác lập trithức mới:

+ Mỗi quần thể có một vốn gen đặc trưng do vậy mà vốn gen là dấu hiệuđặc trưng cho quần thể

+ Quần thể là tập hợp các cá thể cùng loài cùng sinh sống trong mộtkhoảng không gian xác định vào một thời điểm nhất định, có khả năng sinh sản

và tạo thành thế hệ mới

+ Vốn gen: là tập hợp tất cả các alen có trong quần thể ở một thời điểmxác định bao gồm: tần số alen và tần số kiểu gen.

+ Tần số alen của một gen nào đó được tính bằng tỉ lệ số lượng alen đótrên tổng số alen của các loại alen khác nhau của gen đó trong một quần thể tạimột thời điểm xác định

+ Tần số của một kiểu gen nào đó trong quần thể được tính bằng tỉ lệ giữa

cá thể có kiểu gen đó trên tổng số cá thể trong quần thể

* Bước 5: Tập giải quyết những BTNT tương tự để củng cố, hoàn thiện kiến thức đã được học từ BTNT trong dạy học kiến thức mới

Cho tần số tương đối của các kiểu gen trong 1 quần thể có thể kí hiệu như

sau: x AA : y Aa : z aa Hãy thiết lập công thức xác định tần số alen:

a) Khi quần thể chưa cân bằng di truyền:

- Tần số tương đối của các kiểu gen trong quần thể có thể kí hiệu như sau:

x AA : y Aa : z aa

Theo đó, công thức tính tần số tương đối của các alen A và a lần lượt là:

p(A) = x + y/2 ; q(a) = z + y/2

- Nếu có tần số tuyệt đối (số lượng cá thể mang từng kiểu gen khác nhau):

* Bước 1: Dựa vào BTNT, thiết lập các câu hỏi tự lực dẫn dắt HS từ

đó làm việc độc lập với SGK chiếm lĩnh kiến thức mới

GV thiết lập một số câu hỏi để học sinh trả lời, qua đó giúp học sinh rút rakiến thức mới:

+ Kết quả về tỉ lệ kiểu gen dị hợp thế hệ thứ nhất?

+ Nhận xét gì về sự biến đổi của tần số alen và tần số kiểu gen qua quátrình giao phối xảy ra như thế nào?

+ Khái niệm về quần thể tự thụ phấn