Dạy học theo vấn đề trong dạy học Sinh học: Phần 2 - PGS.TS. Nguyễn Phúc Cảnh

Chia sẻ: Minh Minh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:53

Thêm vào BST

Báo xấu

163
lượt xem 42
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cuốn sách "Dạy học theo vấn đề trong dạy học Sinh học" bố cục gồm 3 chương do PGS.TS. Nguyễn Phúc Cảnh biên soạn. Tiếp theo phần 1, cuốn "Dạy học theo vấn đề trong dạy học Sinh học: Phần 2" gồm nội dung của chương 3, trình bày về việc vận dụng dạy học giải quyết vấn đề trong dạy Sinh học. Mời bạn đọc cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Dạy học theo vấn đề trong dạy học Sinh học: Phần 2 - PGS.TS. Nguyễn Phúc Cảnh

Chương 3 VẬN DỤNG DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC SINH HỌC MỤC TIÊU Sau khi nghiên cứu chương 3, người học phải đạt các yêu cầu sau : 1. Nắm được quy trình kỹ thuật vận dụng dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học sinh học. 2. Thực hiện được những thao tác cơ bản sử dụng dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học sinh học. NỘI DUNG 1. Quy trình và kỹ thuật vận dụng dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học sinh học Trong chương 1 và chương 2 của, chúng tôi đã trình bày những vấn đề mang nặng tính lý luận, đôi khi trừu tượng và khó hiểu. Chương này sẽ trình bày những kỹ thuật và những ví dụ cụ thể giúp cho người đọc có thể vận dụng một cách linh hoạt. Xin 51
bắt đầu từ một ví dụ đơn giản mang tính điển hình trong dạy học sinh học. 1.1. Một ví dụ trong dạy học sinh học BAY TRONG BÓNG TỐI (BAY MÒ) Năm 1793, một nhà khoa học người Ý tên là Spallanzani đã quan sát được rằng: Những con cú không thể bay được trong đêm tối khi bị che mắt, nhưng lũ dơi thì lại bay được. Loài dơi không chỉ “bay mò” mà chúng còn bắt mồi mò cũng hiệu quả như chúng nhìn thấy. Ông tự hỏi, chúng đã làm điều này như thế nào ? Ông nhận thấy rằng, nếu ông bịt tai chúng lại, bọn dơi không có cảm giác định hướng và lao bừa vào chướng ngại vật. Ông kết luận: dơi dùng tai để “nhìn” trong đêm tối. Điều này bị chế nhạo và rồi hầu như người ta lãng quên. Mọi người đều cho rằng dơi phải dùng xúc giác để tránh chướng ngại vật. Hơn 100 năm sau, trong chiến tranh thế giới thứ nhất, người ta dùng một thiết bị để phát hiện tàu ngầm dưới nước bằng việc phát đi một tín hiệu âm thanh và phân tích âm thanh phản hồi để xác định vị trí và kích cỡ của vật thể phản xạ âm thanh đó. Về sau, khi một con dơi tình cờ bay vào phòng của một nhà sinh học ở Cambrage tên là Hartridge, ông nhận thấy, dơi có thể dựa vào cách tương tự để định vị chúng vào ban đêm, đó là dùng siêu âm (Siêu âm là âm thanh ở mức độ cao mà con người không nghe được). Cuối cùng, năm 1938 siêu âm mà con dơi phát ra đã 52
được ghi lại bằng máy đo siêu âm. Dự đoán ban đầu của Spallanzani đã đúng 1 . HỌC BẰNG QUAN SÁT Từ ví dụ trên chúng ta có thể liên tưởng hoạt động học tập với hoạt động nghiên cứu khoa học. Các nhà khoa học có thể biết được rất nhiều về cách thức hoạt động của các sinh vật bằng cách phân tích kỹ những thứ đã quan sát cẩn thận, trong học tập cũng vậy. Sinh học là môn khoa học nghiên cứu sự sống. Quan sát cẩn thận, chúng ta sẽ biết nhiều về sinh vật, cách thức hoạt động và tác động qua lại giữa chúng với nhau và với môi trường. Động vật rõ ràng hoạt động khác thực vật. Động vật luôn di chuyển, ăn uống, và thường tương tác theo nhóm. Chúng ta tìm thấy chúng trong nước, trên mặt đất, bay trong không khí... Một số là dã thú nhanh nhẹn, một số có thân nhiệt cao... Chúng có thể kết đôi để sinh sản, một số loài chăm sóc con cái… Mặt khác, thực vật màu xanh, không chuyển động, hướng những chiếc lá về phía ánh sáng và mọc lên, thỉnh thoảng chúng trút lá rồi mọc lên lá mới, nhiều loài đơm hoa kết trái để sinh sản… Với một đầu óc tìm tòi, việc quan sát luôn gợi ra những câu hỏi xa hơn. - Hệ sinh thái của một đồng cỏ khác với một khu rừng như thế nào? - Sự khác nhau cơ bản giữa động vật, thực vật, vi khuẩn, nấm và tảo là gì? 1 Biology 53
- Sinh vật trưởng thành như thế nào? chúng cần những điều kiện gì? - Các cấu trúc riêng biệt là gì ? cấu trúc này hoạt động như thế nào ? Nhiêù câu hỏi không thể trả lời được chỉ bằng quan sát, nhưng có thể trả lời qua nghiên cứu. Sau khi quan sát cẩn thận, Spallanzani có thể giải thích được thị lực ban đêm của loài dơi. Nhưng chỉ đến khi tiến hành các thí nghiệm, ông mới khẳng định điều đó chắc chắn là đúng. PHƯƠNG PHÁP KHOA HỌC • Bắt đầu từ các thí nghiệm Khi tiếp xúc với bất kỳ sự vật, hiện tượng nào mới lạ, con người thường có phản xạ là cố tìm lời giải thích cho nguyên nhân của sự vật hay hiện tượng đó. Những lời giải thích đó gọi là các giả thuyết. Như vậy, giả thuyết là việc giải thích các thực tế quan sát thấy. Có thể dùng để dự đoán điều có thể kiểm tra bằng thực nghiệm 1 . Lý thuyết là giả thuyết được bảo vệ (chứng minh) bằng nhiều bằng chứng. Các nhà khoa học quan sát, nghiên cứu các hiện tượng và đặt ra câu hỏi. Họ dùng hiểu biết và kinh nghiệm của mình để đề xuất cách giải thích có thể. Một cách giải thích có thể được gọi là một giả thuyết. Một giả thuyết được dùng để dự đoán, những dự đoán này thường được 1 Xin tìm hiểu thêm về giả thuyết khoa học trong bài: Vấn đề xây dựng giả thuyết nghiên cứu trong các đề tài nghiên cứu khoa học của sinh viên sư phạm , Nghiên cứu giáo dục số 43 / 2002. 54
kiểm tra bằng thí nghiệm. Các thí nghiệm được tiến hành cẩn thận để xác định xem dự đoán có chính xác hay không. Nếu giả thuyết không được chứng minh bằng kết quả thí nghiệm, nó sẽ bị bác bỏ. Nếu dự đoán chính xác thì giả thuyết được chứng minh. Các thí nghiệm tiếp theo có thể được tiến hành để chứng minh giả thuyết, chúng cho biết giả thuyết là không đúng hay cần sửa đổi. Nếu sau nhiều thí nghiệm khác nhau, có một giả thuyết giải thích được tất cả kết quả thu được thì lời giải thích này có thể đưa ra được một học thuyết hay một quy luật. Tuy nhiên, cần hiểu được một điều quan trọng rằng, trong khoa học có thể chứng minh một giả thuyết là sai, thì lại không thể chứng minh một giả thuyết là đúng trong mọi hoàn cảnh mà chỉ trong điều kiện đã kiểm nghiệm. Không có gì khó hiểu về phương pháp thí nghiệm với nghiên cứu khoa học mà được gọi là phương pháp khoa học. Bạn có thể dùng cách thức tương tự để tìm xem một cỗ máy xa lạ vận hành như thế nào nếu bạn không có chỉ dẫn. Quan sát cẩn thận luôn là công việc đầu tiên. Chúng ta sẽ dùng câu chuyện mở đầu này làm ví dụ. Khám phá xem lũ dơi định vị vào ban đêm như thế nào ? • Đặt câu hỏi đúng : đưa ra giả thuyết Trong khoa học, những câu hỏi không thể trả lời có rất ít giá trị. Các giả thuyết thực nghiệm phải được kiểm chứng. Tất nhiên, chúng ta không có khả năng kiểm chứng một giả thuyết không có nghĩa là nó không đúng. Trong ví dụ trên, câu hỏi đặt ra là: Dơi định vị ban đêm như thế nào ? 55
Để trả lời câu hỏi này, sẽ không có cơ sở khi đưa ra giả thuyết rằng: dơi sử dụng xúc giác, vì điều này không để kiểm chứng được. Chúng ta phải hỏi những câu hỏi đúng để nhận được câu trả lời có liên quan đến vấn đề chúng ta đang nghiên cứu. Không có cơ sở để tìm hiểu xem dơi bay như thế nào khi thông tin không liên quan đến câu hỏi. Spallanzani đưa ra hai giả thuyết thích đáng đã được kiểm nghiệm. 1. Dơi dùng mắt để định hướng ban đêm. 2. Dơi dùng tai để định hướng ban đêm. • Chọn phương pháp đúng Để tiến hành một thí nghiệm khoa học chính xác, dụng cụ và phương pháp phải đáng tin cậy. Phương pháp phải được mô tả rõ ràng và đủ chi tiết để các nhà khoa học khác lặp lại thí nghiệm. Khi thí nghiệm lặp lại không thu được kết quả tương tự thì thí nghiệm được xem như không đáng tin cậy. Nhưng cũng có một điều quan trọng là ý kiến cá nhân không ảnh hưởng đến việc thu thập hay phân tích kết quả. Một nhà khoa học giỏi thường khách quan nhiều hơn chủ quan các kết quả phải được công bố rõ ràng và riêng biệt. Trong khoa học, làm thí nghiệm một lần chưa đủ. Bạn sẽ có rất ít tin tưởng vào một kết quả đơn lẻ vì bạn không bảo đảm được rằng kết quả đó không ở trong tình huống đặc biệt mà nó thỉnh thoảng xảy ra. Một thí nhiệm cần làm vài lần trong một khoảng thời gian, kết hợp kết quả và phân tích bằng thống kê. Nếu số liệu 56
thống kê cho thấy dưới 5% khả năng kết quả đó xảy ra ngẫu nhiên, thì được xem là có giá trị 1. Spallanzani đã thử nghiệm giả thuyết đầu tiên của mình bằng cách dùng một vài con dơi bịt mắt, chúng vẫn có thể bay và bắt mồi. Ông thử nghiệm giả thuyết thứ hai bằng cách bịt tai chúng. Bọn dơi bị bịt chặt tai không thể định hướng và bắt mồi ban đêm được. Hãy tưởng tượng bạn là Spallanzani và bạn sẽ viết một bài báo về thí nghiệm dơi (như mô tả trên). Bạn đưa ra thông tin gì trong bài báo ? Tiêu đề là gì ? Dưới mỗi tiêu đề viết gì ? Thông tin gì sẽ hữu ích đối với các nhà khoa học khác và với độc giả quan tâm. • Sự cần thiết đối với việc kiểm soát thí nghiệm Có thể rất khó thậm chí không thể loại bỏ được các tác nhân biến đổi, ảnh hưởng tới kết quả hay không ? Xác định lượng mồi mà dơi bắt được trong hàng loạt thí nghiệm. Gìơ giấc, nhiệt độ, ánh sáng, mùa, mức độ tiếng ồn là những ví dụ về tác nhân biến đổi … Những kiểm soát gì thích hợp với thực nghiệm của Spallanzani. Bọn dơi bị bịt mắt có bắt được lượng mồi bằng bọn dơi bình thường hay không ? Xác định lượng mồi mà bọn dơi bình thường bắt được là điều cần thiết. Tai dơi bị bịt lại có ảnh hưởng đến hoạt động khác không ? Spallanzani đã làm một thiết bị tương tự như dụng cụ bịt tai để đặt trong tai dơi, nhưng âm thanh vẫn đi qua. Có thiết bị này trong tai, dơi bay hoàn toàn tốt. Điều đó chứng tỏ mất 1 Phương pháp khoa học đòi hỏi phải đánh giá một giả thuyết bằng cách thu thập những kết quả sản sinh ra trong khi tiến hành thí nghiệm một cách khách quan và hệ thống 57
khả năng nghe hay có vật gì trong tai không ngăn cản việc định hướng. • Đưa ra kết luận có giá trị Kết luận dựa trên kết quả và những hiểu biết khác. Đưa ra kết luận có giá trị dựa vào tính xác thực của kết quả. Sự suy đoán đòi hỏi mở rộng kết quả để đưa ra gợi ý về cái gì có thể xảy ra. Kết luận là cần thiết, nhưng suy đoán thì lý thú và kích thích tư duy. Cả kết luận và suy đoán đều quan trọng, nhưng bạn phải chú ý tách rời chúng. Đó cũng là thực tiễn thường lệ của các nhà khoa học khi thừa nhận giả thuyết đơn giản nhất mà giết chết tất cả những bằng chứng hiện có. Kết luận mà Spallanzani đưa ra là hợp lý. Ông kết luận rằng lũ dơi không cần nhìn để để định vị ban đêm, nhưng chúng cần nghe. Mặc dù vậy, người ta đã không tin trong một thời gian dài. NHỮNG HẠN CHẾ CỦA PHƯƠNG PHÁP KHOA HỌC Có một yếu tố ngẫu nhiên trong khám phá khoa học. Nhiều phát hiện quan trọng đã nảy sinh khi nhà khoa học đang nghiên cứu một vấn đề khác. Các nhà khoa học giỏi có khả năng quan sát rộng và có đầu óc tò mò, họ quan tâm đến tất cả các phát hiện đó. Phương pháp khoa học có những hạn chế. Nó có thể chỉ ứng dụng được với giả thuyết có thể kiểm nghiệm. Bất cứ giả thuýêt nào không kiểm nghiệm đều không được chứng minh bằng phương pháp khoa học. Do vậy, những giả thuyết này vẫn chỉ là có thể. Ví dụ như, chúng ta không thể dùng thí nghiệm khoa học để xác định xem có sự sống sau cái chết hay không, bởi vì chúng ta không làm được các thí nghiệm thích hợp. Khoa học cũng không thể đánh giá hay nhận xét về đạo đức. Những đánh giá này thuộc về lĩnh vực lịch sử, triết học và đạo đức 58
học. Tuy nhiên, khoa học có thể cung cấp những thông tin có giá trị mà người ta dùng để đưa ra những lời nhận xét. Ví dụ như, khoa học có thể dự đoán được những ảnh hưởng của ô nhiễm đối với môi trường, ảnh hưởng của nạo thai với y học… Nhưng nó không thể đánh giá mà cũng không thể nhận xét. TỪ PHƯƠNG PHÁP KHOA HỌC ĐẾN PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC Theo chúng tôi, vận dụng dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học, thực chất là quán triệt tinh thần của phương pháp khoa học trong dạy học. Khi xác định các phương pháp dạy học sinh học, các tác giả phương tây (Anh, Mỹ) thường ít dùng khái niệm "dạy học nêu vấn đề" mà thường dùng khái niệm "phương pháp khoa học" hoặc "phương pháp nghiên cứu sinh học" 1 trong dạy học. Dù cách gọi tên có khác nhau nhưng các nhà giáo dục đều thống nhất: cách dạy học này là một trong những phương pháp dạy học đặc thù được đánh giá là có hiệu quả cao trong dạy học hướng vào người học. Ở kiểu dạy học này mọi thông tin học tập đều được xuất hiện trước học sinh trong một tình huống khó khăn, có mâu thuẫn, có điều mới lạ so với kiến thức đã có ở các em. Qua quá trình tích cực suy nghĩ tìm cách giải quyết đã làm cho các thông tin bộc lộ đầy đủ thuộc tính bản chất cuả nó. Mặt khác khi đứng trước tình huống mới, học sinh vừa lập tức có cơ hội luyện tập lại ngay quá trình “phát hiện và giải quyết vấn đề”, đồng thời lại biết nhìn nhận ngay tri thức mới ở dạng phát triển của nó. 1 Richard I.Arends (1998), Learning to teach (Fourth Edition), McGraw - Hill, USA. 59
Kiểu dạy học này có đầy đủ tiềm năng để phát huy cao độ tính tích cực học tập của học sinh nhất là đối với loại giáo trình bao gồm nhiều kiến thức kinh nghiệm lại có giá trị thiết thực như sinh học. 1.2. Quy trình vận dụng dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học sinh học Do đặc thù, bộ môn sinh học có nhiều kiến thức thực nghiệm nên việc vận dụng "dạy học giải quyết vấn đề" cần được thực hiện theo tinh thần tiếp cận phương pháp khoa học sinh học. Tức là tổ chức học sinh tìm tòi kiến thức theo con đường các nhà khoa học đã khám phá ra kiến thức đó. Phát hiện vấn đề Quan sát các hiện tượng tự nhiên Đưa ra câu hỏi đúng Tạo tình huống có vấn đề Giải quyết vấn đề Nêu giả thuyết, chọn phương pháp đúng Chứng minh giả thuyết Đưa ra kết luận đúng Kiểm tra đánh giá và vận dụng kiến thức Giai đoạn 1: Phát hiện vấn đề 60
Giai đoạn này nhiệm vụ của giáo viên là làm nảy sinh nhu cầu giải quyết vấn đề (nảy sinh tình huống có vấn đề), tổ chức cho học sinh tác động vào vấn đề để phát hiện yêu cầu và cấu trúc logic của vấn đề. Người giáo viên phải gợi được động cơ, hứng thú cho học sinh; tạo cho học sinh sự đam mê, trí tò mò giải quyết vấn đề đó. Giáo viên có thể sử dụng nhiều cách tác động để xây dựng tình huống có vấn đề. Dựa vào đặc thù môn học và đặc điểm tâm lý học sinh, chúng tôi đã xây dựng một số biện pháp tạo tình huống có vấn đề như sau: Xuất phát từ tình huống có vấn đề trong thực Biện pháp 1 tiễn đời sống. Ví dụ: Khi dạy mục: “Sự thích nghi của thực vật ở nước” giáo viên đưa tình huống: Tại sao có những cây thân dài, mảnh, nhiều mấu tơ gai ? Qua kiểm tra kiến thức cũ tổ chức cho học sinh Biện pháp 2 nhận xét để dẫn đến tình huống kiến thức mới. Ví dụ: giáo viên yêu cầu học sinh nêu các mối quan hệ cùng loài rồi cho học sinh nhận xét và chốt lại: Các cá thể không sống riêng rẽ mà quần tụ trong một khu vực môi trường, vậy một tập hợp cá thể được gọi là quần thể cần có những điều kiện gì ? Cho học sinh làm thí nghiệm từ đó rút ra nhận Biện pháp 3 xét, dự đoán kiến thức mới. Ví dụ: Khi dạy mục: “Ảnh hưởng của áng sáng đến sinh vật” giáo viên yêu cầu học sinh làm thí nghiệm: Trồng hai cây đậu trong hai chậu với chế độ chiếu 61
sáng khác nhau; một trong điều kiện ánh sáng bình thường, một trong điều kiện ánh sáng lệch về một phía. Cho học sinh quan sát, nhận xét và giải thích hiện tượng?... Thay đổi một số phần của vấn đề đã có để dẫn Biện pháp 4 tới vấn đề mới. Ví dụ: Từ sơ đồ lưới thức ăn Châu chấu Thằn lằn Thực vật Thỏ Cáo Đại bàng Chuột Rắn Nếu trong Quần xã rắn hoặc các loài thực vật bị tiêu diệt thì điều gì sẽ xảy ra đối với quần xã ? Giải thích ? Từ một tình huống kiến thức cũ áp dụng mô Biện pháp 5 hình quen thuộc chuyển sang tình huống mới. Ví dụ: Khi học xong khái niệm Quần thể, học sinh nhận thấy: Một tập hợp cá mè trong bể không được gọi là Quần thể ; sang khái niệm Quần xã sinh vật, giáo viên sử dụng phép hỏi tương tự: Một tập hợp các loài cá: trôi, mè, trắm... trong bể có được gọi là một Quần xã không ? Sử dụng quy nạp từ những kiến thức cụ thể. Biện pháp 6 Ví dụ: Khi dạy khái niệm chu trình sinh - địa - hoá các chất, giáo viên cho học sinh bắt đầu từ khái niệm sinh vật tự dưỡng, sinh vật dị dưỡng, sinh vật phân huỷ, hợp chất hữu cơ, hợp chất vô cơ chu trình sinh - địa - hoá bắt đầu như thế nào ? 62
Khai thác sự mâu thuẫn giữa hiện tượng đời Biện pháp 7 sống với tri thức khoa học. Ví dụ: Theo khái niệm Quần thể Một tập hợp sinh vật cùng loài, cùng sống trong một khoảng không gian nhất định, cùng một thời điểm, có khả năng giao phối sinh ra con cái được gọi là một Quần thể. Thế nhưng một lồng gà hay một bể cá mè... có đủ các tiêu chuẩn trên lại không được gọi là quần thể ? Tại sao? Giai đoạn 2: Giải quyết vấn đề Khi học sinh đã phát hiện ra vấn đề cần tổ chức cho học sinh giải quyết vấn đề bằng phân tích vấn đề lớn thành nhiều vấn đề nhỏ tức là đã bóc tách tổng thể vấn đề lớn ra thành những vấn đề nhỏ rồi hướng dẫn học sinh giải quyết từng bộ phận nhỏ đó. Nhiệm vụ đặt ra sẽ dẫn đến học sinh trả lời các câu hỏi: “vì sao lại thế”, “giải thích như thế nào?”, “phải làm thế nào?”... Câu trả lời của học sinh có thể đúng, sai. Dù đúng hay sai điều ấy vẫn hoàn toàn có lợi cho việc phát huy tính tích cực, tự lực xây dựng kiến thức của học sinh và việc phát triển năng lực sáng tạo vì trong đầu óc học sinh đã nảy sinh ra một loạt hoạt động tư duy. Biện pháp 1: Giáo viên trình bày kiến thức theo logic phát triển của nó mang tính có vấn đề. Sau khi giúp học sinh phát hiện ra vấn đề giáo viên sẽ giải quyết vấn đề đó bằng cách trình bày quá trình suy nghĩ giải quyết chứ không chỉ đơn thuần nêu lời giải, gồm cả những dự đoán, mò mẫm có lúc thành công có lúc thất bại mới có kết quả. Như vậy, học sinh được hướng vào những biện pháp tự tìm tòi khám phá tri thức do đó có tác dụng tích cực hoá tư duy học sinh. Ví dụ: Khi giảng dạy mục: “Quan hệ khác loài” 63
Giáo viên cùng học sinh tìm ra được những biểu hiện của mối quan hệ khác loài (hỗ trợ, đối địch) thể hiện ở các mặt dinh dưỡng và nơi ở vai trò của mối quan hệ đó: làm ảnh hưởng đến số lượng cá thể của mỗi loài biến động số lượng cá thể sinh vật mất cân bằng sinh học diễn thế sinh thái. Biện pháp 2: Giáo viên và học sinh thảo luận theo một hệ thống câu hỏi nêu vấn đề. Tổ chức cho học sinh dự đoán hướng giải quyết và tìm lời giải. Ví dụ: Khi giảng dạy mục nguyên nhân diễn thế sinh thái: “Do tác động qua lại giữa ngoại cảnh và sinh vật gây diễn thế sinh thái”. Giáo viên: Diễn thế sinh thái là quá trình biến đổi tuần tự Quần xã từ dạng khởi đầu qua các dạng trung gian đến dạng tương đối ổn định. Động lực nào thúc đẩy diễn thế sinh thái? Giáo viên kiểm tra kiến thức cũ: Nêu các mối quan hệ khác loài ? – Hỗ trợ, đối địch. Giáo viên nêu ví dụ về mối quan hệ dinh dưỡng: Thực vật châu chấu thằn lằn. Đây là mối quan hệ gì? – Vật ăn thịt và con mồi. Giáo viên hỏi: Vì nguyên nhân nào đó thằn lằn bị tiêu diệt (biến đổi số lượng sinh vật) thì điều gì sẽ xảy ra? – Châu chấu phát triển mạnh làm hệ thực vật bị mất dần O2 giảm, CO2 tăng (biến đổi ngoại cảnh). Giáo viên: Do biến đổi số lượng sinh vật biến đổi ngoại cảnh tác động trở lại biến đổi hệ sinh vật ở nơi đó gây ra diễn thế sinh thái. Giáo viên: Như vậy động lực bên trong thúc đẩy diễn thế sinh thái là gì? – Do mối quan hệ về thức ăn và nơi ở giữa các loài (mối quan hệ sinh thái khác loài). 64
Biện pháp 3: Sử dụng cách giải quyết tương tự xuất phát từ một tình huống quen thuộc đã biết cách giải quyết. Ví dụ: Khi học xong khái niệm Quần thể, học sinh giải thích được tại sao một bể cá mè không được gọi là một quần thể sinh vật do: các cá thể chưa thiết lập được mối quan hệ sinh thái cùng loài theo thời gian và không chịu tác động của chọn lọc tự nhiên. Giáo viên áp dụng mô hình quen thuộc đó hướng dẫn học sinh trả lời câu hỏi. Tại sao một tập hợp quần thể: cua, ốc, bèo,… trong bể không được gọi là một Quần xã sinh vật? – Giữa các loài không hình thành được mối quan hệ sinh thái khác loài và không chịu sự tác động của chọn lọc tự nhiên. Biện pháp 4: Tổ chức cho học sinh tìm nguyên nhân của hiện t- ượng để khắc phục. Ví dụ: Khái niệm cân bằng Quần xã. Giáo viên kiểm tra kiến thức cũ: Trạng thái cân bằng của quần thể là gì ? – Số lượng cá thể của quần thể duy trì ở mức ổn định khái niệm trạng thái cân bằng của quần xã. Giáo viên nêu vấn đề: Nguyên nhân nào làm số lượng cá thể trong mỗi quần thể và số lượng quần thể trong quần xã luôn có xu thế duy trì ở trạng thái ổn định tương đối (nguyên nhân của hiện t- ượng cân bằng quần xã là gì?). Giáo viên thông báo về mối quan hệ dinh dưỡng: thực vật sâu chim ăn sâu chim ăn thịt. Mối quan hệ phụ thuộc giữa các loài là gì ? – Vật ăn thịt và con mồi. Giáo viên: Số lượng chim ăn thịt tăng hoặc giảm thì số lượng chim ăn sâu như thế nào? – Số lượng chim ăn sâu giảm hoặc tăng. Giáo viên: Nhận xét về mối quan hệ giữa chim ăn thịt và chim ăn sâu? – Quan hệ tỉ lệ nghịch: số lượng chim ăn sâu bị kìm hãm bởi số lượng chim ăn thịt (thể hiện khống chế sinh học). 65
Giáo viên: Nếu chim ăn thịt bị tiêu diệt ảnh hưởng như thế nào tới quần xã? – Không còn khống chế sinh học số lượng chim ăn sâu tăng vọt ↔ mất cân bằng quần xã thiết lập cân bằng quần xã mới. Kết luận: Nguyên nhân dẫn đến cân bằng quần xã là do có hiện tượng ? khống chế sinh học. Giai đoạn 3: Kiểm tra, đánh giá và vận dụng kiến thức mới. Kiểm tra sự đúng đắn và phù hợp thực tế của kiến thức, tính đúng đắn tối ưu của lời giải và tìm hiểu những khả năng ứng dụng kết quả. - Để kiểm tra, đánh giá có thể sử dụng hệ thống bài tập ngắn củng cố kiến thức vừa học hoặc xem xét lại quá trình đi tìm kiến thức mới có gì sai sót… - Giáo viên tổ chức cho học sinh những câu hỏi nêu vấn đề ứng dụng kiến thức vào thực tiễn bằng cách: • Giải các bài tập trên cơ sở lý thuyết vừa học Ví dụ: Xây dựng lưới thức ăn từ tập hợp các sinh vật sau: thực vật, cáo, ếch nhái, vi sinh vật, rắn, chuột, sâu hại thực vật, thỏ,... • Giải thích được những hiện tượng trong thiên nhiên. VD: - Giải thích hiện tượng cây mọc cong về phía ánh sáng ? - Tại sao có những cây thân dài mảnh, nhiều mấu tơ gai ? - Tại sao một lồng gà, một chậu cá chép không gọi là một quần thể? - Chó sói ăn thịt thỏ, muốn bảo vệ thỏ ta có tiêu diệt hết chó sói không? Vì sao? - Nếu toàn bộ sinh vật sản xuất bị tiêu diệt thì hệ sinh thái như thế nào? Vì sao?... 66
• Giải thích những hiện tượng trong sản xuất dưới góc độ sinh học Ví dụ: - Tại sao trong nông nghiệp sử dụng ong mắt đỏ diệt sâu đục thân? - Châu chấu hại cây trồng có nên tiêu diệt hết không? Vì sao? - Hiểu biết sự diễn thế có ý nghĩa gì trong việc trồng cây gây rừng phủ xanh đất trống đồi trọc?... • Giải thích cơ sở sinh học của các biện pháp kỹ thuật đối với một quy trình sản xuất. Ví dụ: - Vì sao dùng bèo hoa dâu và trồng cây họ đậu làm nguồn phân bón tăng lượng nitơ trong đất, tránh bón phân vô cơ làm chai đất giảm độ phì? - Cơ sở sinh thái học của biện pháp bắn pháo hoa vào ban đêm làm tăng sản lượng đường mía? - Cơ sở sinh thái học của biện pháp thả ghép nhiều loài cá trong ao?... • Tìm những nguyên tắc của một quy trình sản xuất. Ví dụ: Trong thực tiễn sản xuất vật nuôi, cây trồng phương hướng vận dụng 4 quy luật sinh thái cơ bản như thế nào? Trên đây là kỹ thuật giải quyết các tình huống có tính gợi ý linh hoạt chứ không phải là những kết luận cứng nhắc và máy móc để giáo viên có thể lựa chọn vận dụng vào các bài học cụ thể khi xét thấy đáp ứng được các tiêu chí về điều kiện đặt dược vấn đề nhận thức như đã trình bày. Tuy nhiên, như chúng tôi đã trình bày cũng phù hợp với khuyến nghị của Giáo sư Trần Bá Hoành "không có một phương 67
pháp nào là vạn năng có ưu thế tuyệt đối độc tôn dù hiện đại đến đâu"; và theo Giaó sư Nguyễn Văn Hộ thì dạy học giải quyết vấn đề bên cạnh nhiều ưu điểm lớn vẫn có "nhược điểm đòi hỏi nhiều thời gian học của học sinh và tăng cường độ lao động của giáo viên", bởi vậy giáo viên nên sử dụng phương pháp dạy học đặc trung này trong một hoặc hai hay ba lần là cùng trong một bài lên lớp truyền thụ kiến thức mới với một số hạn chế tri thức bộ phận của cả bài. 2. Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học di truyền học. Hệ thống câu hỏi, bài tập sử dụng trong quá trình dạy- học sinh thái học Hệ thống câu hỏi và bài tập này biên soạn nhằm giúp giáo viên tạo các tình huống có vấn đề họăc sử dụng trong quá trình giải quyết vấn đề. MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI 1. Quan sát một sinh vật và hãy cho biết: a. Có những yếu tố nào tác động lên đời sống sinh vật đó ? Vai trò của các nhân tố đó đối với sinh vật như thế nào? Hãy nêu một số hiện tượng để chứng minh ảnh hưởng của các yếu tố đó lên đời sống của sinh vật ? b.Sắp xếp các yếu tố đó vào bảng sau: 68
Nhân tố vô sinh Nhân tố hữu sinh 1. 1. 2. 2. 3. 3. c. Từ tài liệu trên hãy cho biết thế nào là nhân tố sinh thái? Vì sao tác động của con người lại được tách thành một nhóm nhân tố sinh thái riêng? d. Có những nhóm nhân tố nào? e. Hãy cho biết các nhân tố sinh thái ở ao nuôi cá (hay bể nuôi cá) và các nhân tố sinh thái tác động lên một cây xanh và thống kê ở bảng sau: Các nhân tố tác động lên cá Các nhân tố tác động lên đời nuôi ở ao sống của cây g. Các nhân tố sinh thái tác động như thế nào lên đời sống của sinh vật? Hãy phát biểu định nghĩa khái niệm môi trường ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI LÊN CƠ THỂ SINH VẬT 2. Quan sát “Đồ thị về sự phụ thuộc của nhiệt độ cơ thể một số động vật vào nhiệt độ không khí”. a. Hãy so sánh và giải thích mối quan hệ giữa nhiệt độ của cơ thể động vật biến nhiệt và đẳng nhiệt với nhiệt độ của không khí? 69
b. Từ đó rút ra kết luận nhiệt độ ảnh hưởng đối với hoạt động sống của sinh vật như thế nào? 3. Quan sát “Sơ đồ tác động của nhiệt độ lên cá Rô Phi ở Việt nam”. a. Hãy nhận xét về giới hạn nhiệt độ của cá Rô Phi ở Việt nam? b. Các nhân tố sinh thái khác có giới hạn cho mỗi loài sinh vật không? Vì sao? c. Giới hạn sinh thái là gì? 4. Cho ví dụ về một số loài sinh vật ở cạn ưa ẩm, và ưa khô? So sánh giới hạn chịu đựng về độ ẩm của các loài sinh vật trên? 5. ý nghĩa của nước đối với đời sống sinh vật như thế nào? Nước có ảnh hưởng như thế nào đến sự phân bố của sinh vật? Cho ví dụ? 6. ý nghĩa của ánh sáng đối với đời sống sinh vật như thế nào? 7. ảnh hưởng của ánh sáng tới các đặc điểm hình thái giải phẫu và sinh lý của thực vật như thế nào? Cho ví dụ? 8. ảnh hưởng của ánh sáng đến khả năng định hướng và sinh sản của động vật như thế nào? Cho ví dụ.? 9. Nghiên cứu sách giáo khoa và cho biết: a. Các cá thể cùng loài có những mối quan hệ nào? Cho ví dụ? b. Vai trò, ý nghĩa của quan hệ đó? 10. Hãy cho biết thế nào là quần tụ cá thể ? a. Đối với sinh vật sự quần tụ có lợi như thế nào? Cho ví dụ? b. Nếu sự quần tụ vượt quá mức độ cực thuận sẽ dẫn đến hậu quả gì? 70