Luận án Tiến sĩ Giáo dục: Thiết kế và sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học phần “Di truyền học” góp phần nâng cao chất lượng dạy học Sinh học lớp 12

Chia sẻ: Trần Khánh Dư | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:211

Thêm vào BST

Báo xấu

183
lượt xem 49
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sĩ Giáo dục: Thiết kế và sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học phần “Di truyền học” góp phần nâng cao chất lượng dạy học Sinh học lớp 12 nhằm xác định được cơ sở khoa học (cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn) của việc thiết kế và sử dụng BĐKN trong DH phần DTH (Sinh học 12); xác định được quy trình thiết kế và quy trình sử dụng BĐKN trong DH phần DTH (Sinh học 12), nhằm góp phần nâng cao hiệu quả dạy học SH ở trường THPT.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Giáo dục: Thiết kế và sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học phần “Di truyền học” góp phần nâng cao chất lượng dạy học Sinh học lớp 12

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC GIÁO DỤC VIỆT NAM ---------------- PHẠM THỊ HỒNG TÚ THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC PHẦN “DI TRUYỀN HỌC” GÓP PHẦN NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC SINH HỌC LỚP 12 Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Sinh học Mã số: 62 14 01 11 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1. PGS.TS Nguyễn Phúc Chỉnh 2. PGS.TS Nguyễn Quang Vinh HÀ NỘI, 2013
2 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Quang Vinh, PGS.TS Nguyễn Phúc Chỉnh đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận án. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các th ầy giáo, các nhà khoa học thuộc lĩnh vực lý luận và phương p háp dạy học bộ môn Sinh học đã dành thời gian quý báu để đọc và góp ý giúp em hoàn thiện luận án. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban lãnh đạo Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam, các thầy cô của Trung tâm Đào tạo và Bồi dưỡng, các th ầy cô thuộc phòng phư ơng pháp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án. Xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, cán bộ giáo viên trường Phổ thông Vùng Cao Việt Bắc đã tạo mọi điều kiện cũng như thư ờng xuyên động viên giúp đỡ tác giả hoàn thành luận án. Xin cảm ơn Ban Giám hiệu các trường trung học phổ thông, các giáo viên, học sinh đã hợp tác trong quá trình triển khai thực nghiệm sư phạm. Xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn ở bên, động viên và tiếp sức cho tôi trong thời gian học tập và hoàn thành luận án. Hà Nội, tháng 08 năm 2013 Phạm Thị Hồng Tú
3 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu của luận án là khách quan, trung thực và chưa từng được ai công bố trong bấ t kỳ công trình nào khác. Tác giả luận án Phạm Thị Hồng Tú
4 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................2 LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................3 MỤC LỤC ...................................................................................................................4 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................6 DANH MỤC CÁC BẢNG...........................................................................................7 DANH MỤC CÁC HÌNH ...........................................................................................9 MỞ ĐẦU ...................................................................................................................11 Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC PHẦN “DI TRUYỀN HỌC” (SINH HỌC 12) ...........................................................................................19 1.1. Tổng quan tài liệu về việc thiết kế và sử dụng BĐKN trong dạy học Sinh học ........19 1.1.1. Sự hình thành và phát triển khái niệm trong dạy học Sinh học ..............19 1.1.2. Bản đồ khái niệm.....................................................................................26 1.1.3. Lịch sử nghiên cứu về BĐKN.................................................................39 1.2. Xác định cơ sở khoa học của việc thiết kế và sử dụng BĐKN trong dạy học....45 1.2.1. Cơ sở lý luận ...........................................................................................45 1.2.2. Cơ sở thực tiễn dạy học - Kết quả khảo sát thực trạng dạy học phần Di truyền học ở trường THPT .....................................................................................................53 TỔNG LUẬN CHƯƠNG 1 ..............................................................................61 Chương 2. THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC PHẦN “DI TRUYỀN HỌC” GÓP PHẦN NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC SINH HỌC 12 ......................................................................................62 2.1. Phân tích cấu trúc, nội dung phần Di truyền học (Sinh học 12 )..................62 2.1.1. Giới thiệu khung cấu trúc, nội dung chương trình Sinh học THPT ........62 2.1.2. Phân tích cấu trúc, nội dung phần Di truyền học (Sinh học 12) .............62 2.2. Các nguyên tắc thiết kế BĐKN .......................................................................67 2.2.1. Nguyên tắc tiếp cận cấu trúc hệ thống ....................................................67 2.2.2. Nguyên tắc thống nhất giữa mục tiêu - nội dung - phương pháp - phương tiện dạy học ...............................................................................................................69
5 2.2.3. Nguyên tắc phù hợp với trình độ nhận thức của học sinh.......................71 2.3. Thiết kế BĐKN phần Di truyền học (Sinh học 12) .......................................73 2.3.1. Quy trình chung thiết kế BĐKN .............................................................73 2.3.2. Hệ thống các BĐKN đã thiết kế phần Di truyền học (Sinh học 12) .........79 2.3.3. Công cụ thiết kế BĐKN - phần mềm Cmap Tools ....................................81 2.4. Sử dụng BĐKN trong dạy học phần Di truyền học (Sinh học 12)...............84 2.4.1. Sử dụng BĐKN trong dạy kiến thức mới ...............................................85 2.4.2. Sử dụng BĐKN trong hoàn thiện tri thức ...............................................93 2.4.3. Sử dụng BĐKN trong kiểm tra, đánh giá ..............................................100 TỔNG LUẬN CHƯƠN G 2 ............................................................................103 Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ............................................................104 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ...................................................................104 3.2. Nội dung thực nghiệm ....................................................................................104 3.3. Tiêu chí và phương pháp đánh giá hiệu quả thực nghiệm .........................104 3.4. Tiến trình thự c nghiệm sư phạm ..................................................................107 3.4.1. Tổ chức thực nghiệm sư phạm ..............................................................107 3.4.2. Chọn mẫu ..............................................................................................108 3.4.3. Kiểm tra, thu số liệu ..............................................................................109 3.5. Kết quả và bàn luận .......................................................................................111 3.5.1. Kết quả về mặt định lượng ....................................................................111 3.5.2. Kết quả về mặt định tính .......................................................................130 TỔNG LUẬN CHƯƠNG 3 ............................................................................134 KẾT LUẬN VÀ KIẾN N GHỊ ..............................................................................135 A. KẾT LUẬN ................................................................................................135 B. KIẾN NGHỊ ...............................................................................................136 CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌ C ĐÃ CÔNG BỐ ...........................................137 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................138 PHỤ LỤC ............................................................................................................. .146
6 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TT Viết tắt Xin đọc là 1 BĐKN Bản đồ khái niệm 2 DH Dạy học 3 DTH Di truyền học 4 ĐC Đối chứng 5 GD & ĐT Giáo dục và Đào tạo 6 HS Học sinh 7 KN Khái niệm 8 Nxb Nhà xuất bản 9 PPDH Phương pháp dạy học 10 SGK Sách giáo khoa 11 SH Sinh học 12 TN Thực nghiệm 13 THPT Trung học phổ thông 14 Tr Trang
7 DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng Trang Bảng 1.1. Kết quả khảo sát về việc sử dụng một số biện pháp trong 55 DH các KN Sinh học của GV Bảng 1.2. Cách thức GV hướng dẫn HS hệ thống hóa KN 55 Bảng 1.3. Tình hình sử dụng sơ đồ trong các khâu của quá trình DH 56 Sinh học và mức độ tích cực trong việc sử dụng sơ đồ Bảng 1.4. Kết quả khảo sát GV trong quá trình dạy KN phần DTH 57 Bảng 1.5. Kết quả khảo sát việc học tập của HS trong học môn SH. 58 Bảng 1.6. Kết quả khảo sát việc học tập các KN phần DTH của HS 59 Bảng 2.1. Cấu trúc chươn g trình SH cấp THPT 62 Bảng 2.2. Cấu trúc chương trình phần Di truyền học (Sinh học 12) 63 Bảng 2.3. Các BĐKN đã thiết kế trong chương 1, 2 phần DTH 80 Bảng 3.1. Tần suất điểm các bài kiểm tra trắc nghiệm trong TN (đợt 1) 111 Bảng 3.2. Tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra trắc nghiệm (đợt 1) 112 Bảng 3.3. Kiểm định X điểm kiểm tra trắc nghiệm (đợt 1) 113 Bảng 3.4. Phân tích phương sai điểm kiểm tra trắc nghiệm (đợt 1) 114 Bảng 3.5. Tần suất điểm kiểm tra 1 tiết (đợt 1) 114 Bảng 3.6. Tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra 1 tiết (đợt 1) 115 Bảng 3.7. Kiểm định X điểm kiểm tra 1 tiết (đợt 1) 116 Bảng 3.8. Phân tích phương sai điểm kiểm tra 1 tiết ( đợt 1) 117 Bảng 3.9. Tần suất điểm ( fi %) qua các lần kiểm tra sau TN ( đợt 1) 118 Bảng 3.10. So sánh các tham số đặc trưng điểm kiểm tra sau TN giữa 119 nhóm lớp TN và nhóm lớp ĐC (đợt 1) Bảng 3.11. Tần suất điểm các bài kiểm tra trắc nghiệm trong TN (đợt 2) 121 Bảng 3.12. Tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra trắc nghiệm (đợt 2) 122
8 Bảng 3.13. Kiểm định X điểm kiểm tra trắc nghiệm (đợt 2) 123 Bảng 3.14. Phân tích phương sai điểm kiểm tra trắc nghiệm (đợt 2) 123 Bảng 3.15. Tần suất điểm kiểm tra 1 tiết (đợt 2) 124 Bảng 3.16. Tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra 1 tiết (đợt 2) 125 Bảng 3.17. Kiểm định X điểm kiểm tra 1 tiết (đợt 2) 126 Bảng 3.18. Phân tích phương sai điểm kiểm tra 1 tiết (đợt 2) 127 Bảng 3.19. Tần suất điểm ( fi %) qua các lần kiểm tra sau TN (đợt 2) 127 Bảng 3.20. So sánh các tham số đặc trưng điểm kiểm tra sau TN giữa nhóm 128 lớp TN và nhóm lớp ĐC (đợt 2)
9 DANH MỤC CÁC HÌNH Tên hình Trang Hình 1.1. Sơ đồ các bước hình thành KN 22 Hình 1.2. BĐKN “Nhân đôi của ADN” 27 Hình 1.3. BĐKN hoàn chỉnh về “Gen” 29 Hình 1.4. BĐKN khuyết từ nối về “Gen” (khuyết 11 từ nối) 29 Hình 1.5. BĐKN khuyết KN về “Gen” (khuyết 13 KN) 30 Hình 1.6. BĐKN khuyết hỗn hợp về “Gen” (khuyết 2 từ nối, 4 KN) 30 Hình 1.7. BĐKN câm về “Gen” 31 Hình 1.8. Sự phân chia các loại bản đồ theo hình dạng 32 Hình 1.9. Cấu trúc của bản đồ tư duy 32 Hình 1.10. Graph với 6 đỉnh và 7 cạnh 35 Hình 1.11. Hệ thống bộ nhớ của trí nhớ con người và sự tác động 51 qua lại với các vùng nhận thông tin Hình 2.1. Quy trình thiết kế BĐKN trong DH Sinh học 73 Hình 2.2. BĐKN “Các quy luật di truyền qua nhân” 77 Hình 2.3. BĐKN “Các cơ chế của hiện tượng di truyền” 82 Hình 2.4. Quy trình sử dụng BĐKN trong dạy kiến thức mới 86 Hình 2.5. BĐKN khuyết về “Nhân đôi của ADN” (SH 9) 89 Hình 2.6. BĐKN khuyết về “N hân đôi của ADN” (SH 12) 91 Hình 2.7. Quy trình sử dụng BĐKN để tổ chức các hoạt động ôn 93 tập, củng cố kiến thức của HS Hình 2.8. BĐKN khuyết về cơ chế “Dịch mã” 95 Hình 2.9. Quy trình tổ chức HS tự thiết kế BĐKN trong củng cố 96 Hình 2.10. Quy trình sử dụng BĐKN trong kiểm tra đánh giá 100 Hình 2.11. BĐKN khuyết (khuyết 8 KN) về cơ chế “Phiên mã” 101
10 Hình 3.1. Biểu đồ tần suất điểm kiểm tra trắc nghiệm trong TN 111 (đợt 1) Hình 3.2. Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra trắc nghiệm 112 trong TN (đợt 1) Hình 3.3. Biểu đồ tần suất điểm kiểm tra 1 tiết trong TN (đợt 1) 115 Hình 3.4. Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra 1 tiết trong TN 116 (đợt 1) Hình 3.5. Biểu đồ tần suất điểm kiểm tra sau TN (đợt 1) 118 Hình 3.6. Biểu đồ tần suất điểm kiểm tra trắc nghiệm trong TN 121 (đợt 2) Hình 3.7. Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra trắc nghiệm 122 trong TN (đợt 2) Hình 3.8. Biểu đồ tần suất điểm kiểm tra 1 tiết trong TN (đợt 2) 124 Hình 3.9. Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra 1 tiết trong TN 125 (đợt 2) Hình 3.10. Biểu đồ tần suất điểm kiểm tra sau TN (đợt 2) 128
11 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài 1.1. Xuất phát từ nhiệm vụ đổi mới phương pháp dạy học ở trường phổ thông Trong điều kiện của xã hội hiện đại, khi mà khoa học và công ngh ệ phát triển rất mạnh mẽ, đưa nhân loại chuyển từ nền kinh tế Công - Nông nghiệp sang nền kinh tế tri thức thì hội nhập trong giáo dục trở thành xu thế toàn cầu. Sự bùng nổ thông tin đã tác động đến giáo dục nói chung và hoạt động DH nói riêng. Trong bối cảnh này, việc đào tạo nguồn nhân lực năng động, sáng tạo là điều kiện tồn tại của mỗi quốc gia, mỗi cơ sở giáo dục. Vì vậy, nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo là một mục tiêu quan trọng của sự nghiệp đổi mới giáo dục ở nước ta hiện nay [3], [18], [19], trong đó đổi mới PPDH được coi là một trong những nhiệm vụ chiến lược [2], [5]. Định hướng đổi mới PPDH đã được xác định trong Nghị quyết Trung Ương 4 khóa VII, Nghị quyết Trung Ương 2 khóa VIII, Nghị quyết Trung Ương 6 khóa IX, khóa X và được thể chế hóa trong Luật giáo dục của nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam [2], [9]. Trong “Thông báo kết luận của Bộ Chính trị về tiếp tục thực hiện Nghị quyết Trung Ương 2 (khóa VIII), mục phương hướng phát triển GD & ĐT đến năm 2020” đã nêu: “Cần tiếp tục đổi mới phương pháp dạy và học, khắc phục cơ bản lối truyền thụ một chiều. Phát huy phương pháp dạy học tích cực, sáng tạo, hợp tác; giảm thời gian giảng lý thuyết, tăng thời gian tự học, tự tìm hiểu cho học sinh, sinh viên; gắn bó chặt chẽ giữa học lý thuyết với thực hành, đào tạo gắn với nghiên cứu khoa học, sản xuất và đời sống” [ 9, tr.29]. Trong “Báo cáo chính trị của Ban Chấp hành Trung Ương Đảng khóa X tại Đại hội Đại biểu toàn quốc lần thứ XI của Đảng cộng sản Việt Nam” mục phương hướng phát triển GD & ĐT đã chỉ rõ “Thực hiện đồng bộ các giải pháp phát triển và nâng cao chất lượng giáo dục, đào tạo . Đổi mới chương
12 trình, nội dung, phương pháp dạy và học, phương pháp thi, kiểm tra theo hướng hiện đại; nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện ”… [9, tr.58]. Luật Giáo dục 5/2005 khẳng định: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kĩ n ăng vận dụng kiến thức vào thực tiễn ; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui , hứng thú học tập cho học sinh” [9, tr.88]. Bộ Giáo dục và Đào tạo quy định mục tiêu về k ĩ năng học tập môn SH là: "Phát triển kĩ năng học tập, đặc biệt là tự học: biết thu thập và xử lí thông tin; lập bảng biểu, sơ đồ, đồ thị, làm việc cá nhân và làm việc theo nhóm; làm báo cáo nhỏ, trình bày trước tổ, lớp” [6, tr.6]. Như vậy, việc đổi mới PPDH là một nhiệm vụ quan trọng của sự nghiệp phát triển GD & ĐT ở nước ta. Hiện nay, xu t hế chung của việc đổi mới PPDH là sử dụng các PPDH phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo của HS ; chuyển từ hình thức GV giữ vai trò trung tâm trong giờ học và có nhiệm vụ truyền đạt thông tin cho HS sang hình thức HS giữ vai trò trung tâm, GV tổ chức hoạt động nhận thức của HS qua đó phát huy tích tích cực, độc lập và sáng tạo của HS. GV dạy HS cách học thông qua quá trình dạy, rèn luyện kĩ năng học tập cho HS qua đó vừa phát huy tính tích cực nhận thức vừa rèn luyện phương pháp tự học, chuyển thành phong cách học tập độc lập sáng tạo, thành năng lực để học suốt đời [ 17]. Như vậy, đổi mới PPDH để nâng cao chất lượng giáo dục, khơi dậy và phát huy tiềm năng của con người, phát triển giáo dục toàn diện, nhằm đào tạo ra một lớp người năng động, sáng tạo để thích nghi trong mọi hoàn cảnh là một việc làm cần thiết . 1.2. Xuất phát từ những ưu điểm của bản đồ kh ái niệm Sử dụng BĐKN trong DH là một hướng nghiên cứu nhằm nâng cao hiệu quả quá trình DH và hình thành phong cách tư duy khoa học cho HS.
13 BĐKN là mộ t công cụ hữu ích giúp người học tóm tắt nội dung học tập, tiết kiệm thời gian, tăng khả năng nhớ bài, dễ tái hiện và nắm vững bài tốt hơn. Thay vì việc nhớ cả trang sách, HS chỉ việc nhớ những KN then chốt do vậy tiết kiệm được thời gian và năng lượng cho việc ghi nhớ. Mặt khác khi thiết lập mối quan hệ giữa các KN bằng các mũi tên và hình ảnh thì việc ghi nhớ và vận dụng kiến thức sẽ thuận lợi hơn. Đối với việc vận dụng tri thức , HS chỉ cần thực hiện một thao tác tư duy là chuyển từ ngôn ngữ “bản đồ” sang ngôn ngữ “ngữ nghĩa”. Từ sơ đồ này, HS hình dung, liên tưởng và phát triển kiến thức một cách logic từ đó giúp cho HS vận dụng kiến thức chính xác và hiệu quả hơn. BĐKN là công cụ hữu ích để hệ thống hoá nội dung tài liệu giáo khoa. Việc tổ chức tài liệu học tập thành một hệ thống cho phép tạo nên hệ thống kiến thức cho HS từ đó có tác dụng rèn luyện cho HS năng lực tư duy khái quát (tư duy hệ thống), phát triển tư duy sáng tạo. Qua đó HS tự bồi dưỡng được phương pháp tự học, tự nghiên cứu - đây là một hoạt động có hiệu quả lâu dài, ảnh hưởng tích cực đến khả năng tư duy và hoạt động học tập trong suốt cuộc đời của mỗi HS. Khi được thiết lập trên phần mềm Cmap Tools, BĐKN sẽ đem lại nhiều tiện ích. Nó cho phép liên kết với các dữ liệu (các hình ảnh, biểu tư ợng, video, âm thanh, các bảng biểu, những BĐKN…), tạo nên một sự tích hợp giữa BĐKN với công nghệ hiện đại làm cho BĐKN trở thành một công cụ học tập trực quan, sinh động theo hướng đa dạng hoá - một công cụ đa năng cho người học thậm chí cho cả người dạy . Sử dụng BĐKN trong DH sẽ thuận lợi cho GV trong việc tổ chức các hoạt động và rèn luyện kĩ năng cho HS . Đặc biệt thông qua tổ chức các hoạt động DH bằng BĐKN , GV sẽ rèn luyện cho HS phương pháp tư duy logic khoa học và phương pháp học tập hiệu quả , qua đó tạo hứng thú học tập và
14 nâng cao chất lượng học tập cho HS. BĐKN được sử dụng hiệu quả không chỉ trong nghiên cứu tài liệu mới mà còn có hiệu quả trong dạy một chủ đề, trong củng cố kiến thức một cách có hệ thống, trong đánh giá, hướng dẫn HS tự học và trong lập kế hoạch giảng dạy… 1.3. Xuất phá t từ đặc điểm phần Di truyề n học (Sinh học 12 ) Phần DTH của SH 12 cung cấp những kiến thức phổ thông cơ bản về di truyền , trong đó các thành phần kiến thức của mỗi phần, chương hoặc bài được sắp xếp thành hệ thống logic khoa học. Bao gồm hệ thống các KN, các quy luật SH có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, được hình thành và phát triển theo một trật tự logic. Các KN trong phần DTH được sắp xếp theo hướng tiếp cận cấu trúc hệ thống. Các cấp tổ chức sống được trình bày từ các hệ nhỏ đến các hệ lớn , từ phân tử (ADN - gen) → tế bào → cơ th ể → quần thể, các hệ có quan hệ mật thiết với nhau và quan hệ với môi trường . Việc trình bày các KN được thể hiện khái quát từ cơ chế của hiện tượng di truyền và biến dị đến tính quy lu ật của hiện tượng di truyền đến ứng dụng của DTH; nghĩa là đi theo hướng từ sự vận động của vật chất di truyền , đến quy luật vận động của vật chất di truyền và đến ứng dụng trong thực tiễn. Phần DTH của SH 12 có rất nhiều KN mới và khó đối với HS, ví dụ : xét bài 1 của chương trình là bài “Gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi của ADN” có tới khoảng 20 KN mới. Hầu hết các KN mang tính khái quát và trừu tượng cao nên việc tổ chức HS học tập đạt hiệu quả còn gặp nhiều trở ngại . Những khó khăn HS thường gặp như: việc tái hiện lại các KN có liên quan đến các KN cần lĩnh hội; việc phân biệt các KN trong các cơ chế , các quá trình... Để HS thuận lợi hơn trong việc lĩnh hội những KN phần DTH, đòi hỏi người dạy phải có những cách thức tổ chức học tập, rèn luyện cho người học các thao tác tư duy logic, tư duy hệ thống, người học phải biết hệ thống hoá
15 các KN, đưa KN mới học vào hệ thống các KN đã có. Do vậy, để nâng cao chất lượng DH phần DTH, cần tiếp tục nghiên cứu và đổi mới phương pháp và biện pháp DH, trong đó sử dụng BĐKN là một hướng nghiên cứu có tính khả thi và hiệu quả. Xuất phát từ những lí do trên chúng tôi chọn đề tài “Thiết kế và sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học phần “Di truyền học ” góp phần nâng cao chất lượng dạy học Sinh học lớp 12”. 2. Mục đí ch nghiên cứu - Xác định được cơ sở khoa học (cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn) của việc thiết kế và sử dụng BĐKN trong DH phần DTH (Sinh học 12). - Xác định được quy trình thiết kế và quy trình sử dụng BĐKN trong DH phần DTH (Sinh học 12), nhằm góp phần nâng cao hiệu quả dạy học SH ở trường THPT. 3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu - Khách thể nghiên cứu: Quá trình DH Sinh học ở trường THPT, phần DTH (Sinh học 12). - Đối tượng nghiên cứu: Quy trình thiết kế và sử dụng BĐKN về DTH (Sinh học 12). 4. Giả thiết khoa học Nếu xác định được quy trình thiết kế và quy trình sử dụng BĐKN trong DH phần DTH (Sinh học 12) một cách hợp lý theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS thì sẽ góp phần nâng cao hiệu quả dạy học SH ở trường THPT. 5. Giới hạn nghiên cứu Thiết kế và sử dụng BĐKN trong DH chương 1, chương 2 phần DTH (Sinh học 12). 6. Nhiệm vụ nghiên cứu * Nghiên cứu tổng quan cơ sở lý thuyết của BĐKN để vận dụng vào thiết
16 kế BĐKN, nghiên cứu lý thuyết về quá trình hình thành và phát triển KN để đưa ra những hướng sử dụng BĐKN theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức của HS trong quá trình DH Sinh học. * Nghiên cứu thực trạng dạy và học KN nói chung và phần DTH của SH 12 nói riêng ở trường THPT làm cơ sở thực tiễn cho đề tài. * Đề xuất quy trình thiết kế BĐKN và thiết kế một số BĐKN phần DTH (Sinh học 12). * Đề xuất quy trình sử dụng BĐKN trong DH phần DTH (Sinh học 12) theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức của HS. * Thực nghiệm sư phạm để khẳng định tính đúng đắn của giả thuyết khoa học mà đề tà i đặt ra. 7. Phương pháp nghiên cứu * Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu các văn bản Nghị quyết của Đảng, Chính phủ, Bộ GD & ĐT về chiến lược phát triển, đổi mới giáo dục, đổi mới chương trình và SGK phổ thông nói chung, chiến lược đổi mới PPDH nói riêng. - Nghiên cứu các công trình khoa học đề cập đến BĐKN, Graph và sơ đồ hóa trong DH Sinh học làm cơ sở để đề xuất cách thiết kế và sử dụng BĐKN trong DH phần DTH (Sinh học 12). - Nghiên cứu các tài liệu như: chương trình giáo dục phổ thông môn SH, chuẩn kiến thức kĩ năng môn SH, nội dung chương trình SH 12 … làm cơ sở cho việc thiết kế và sử dụng BĐKN trong DH phần DTH (Sinh học 12) . * Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Phương pháp điều tra giáo dục: Dùng phiếu điều tra đối với GV và HS nhằm tìm hiểu thực trạng, nguyên nhân hạn chế chất lượng dạy và học KN sinh học nói chung và phần DTH nói riêng ở trường THPT. - Phương pháp chuyên gia: Trao đổi, xin ý kiến của các chuyên gia trong
17 lĩnh vực DTH và khoa học giáo dục để có phương pháp thiết kế và sử dụng BĐKN có hiệu quả. - Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Thực nghiệm sư phạm ở một số trường THPT nhằm kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài (mục đích, nhiệm vụ, phương pháp, nội dung thực nghiệm được trình bày trong chương 3). * Phương pháp thống kê toán học Các số liệu được xử lý thống kê bằng phần mềm Ex cel [13] để đưa ra các kết luận mang tính khách quan. 8. Những đóng góp mới của luận án * Đã xác định được cơ sở lý luận vững chắc (cơ sở triết học, cơ sở lý thuyết thông tin, cơ sở tâm lý nhận thức) và cơ sở thực tiễn (kết quả khảo sát thực trạng DH phần DTH ở trường THPT) cho việc thiết kế và sử dụng BĐKN trong DH phần DTH (Sinh học 12). * Đã đề xuấ t được cách thiết kế BĐKN theo một quy trình khoa học gồm 6 bước chặt chẽ. * Đã đề xuất được quy trìn h sử dụng BĐKN trong DH phần DTH (Sinh học 12) theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức của HS trong tất cả các khâu của quá trình DH(dạy kiến thức mới, hoàn thiện tri thức, kiểm tra đánh giá) và theo hướng tăng dần mức độ hoạt động tích cực của HS , từ mức độ BĐKN được sử dụng như một công cụ để GV tổ chức các hoạt động học tập của HS, đến mức độ cao hơn: HS tự thiết kế và sử dụng BĐKN; khi đó BĐKN chính là sản phẩm tư duy của HS. * Sản phẩm khoa học là 12 BĐKN phần DTH (chương 1, chương 2) đã được kiểm tra giá trị khoa học bởi các chuyên gia. Các BĐKN này là tài liệu tham khảo hữu ích cho GV cũng như cho HS để thiết kế và sử dụng BĐKN. Đồng thời được coi là các ví dụ tham khảo cho việc thiết kế BĐKN thuộc các phần khác của bộ môn SH.
18 9. Cấu trúc của luận án Ngoài phần mở đầu và phần kết luận, nội dung chính của luận án được trình bày trong 3 chương: Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc t hiết kế và sử dụng BĐKN trong dạy học phần “Di truyền học” (Sinh học 12). Chương 2: Thiết kế và sử dụng BĐKN trong dạy học phần “Di truyền học” góp phần nâng cao chất lượng dạy học Sinh học lớp 12 . Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.
19 Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC PHẦN “DI TRUYỀN HỌC” (SINH HỌC 12) 1.1. Tổng quan tài liệu về việc thiết kế và sử dụng BĐKN trong dạy học Sinh học 1.1.1. Sự hình thành và phát triển khái niệm trong dạy học Sinh học Đối với bộ môn SH, kiến thức cơ bản nhất là hệ thống các KN, các quá trình, các quy luật SH li ên hệ chặt chẽ với nhau, được hình thành và phát triển theo một trật tự logic. Thực chất kiến thức về quá trình SH cũng là loại kiến thức KN, nó phản ánh một chuỗi các sự kiện, hiện tượng liên tiếp xảy ra theo một trình tự chặt chẽ, có tính định hướng. Kiế n thức về quy luật cũng là kiến thức KN, nó phản ánh xu thế vận động phát triển tất yếu của các sự vật hiện tượng và mối liên hệ bản chất giữa các sự vật hiện tượng [1]. Việc sắp xếp, phân loại các KN thành hệ thống rất quan trọng đối với cả HS và GV trong quá trình DH Sinh học. Vì vậy việc giảng dạy các KN không chỉ để HS nắm vững nội hàm của KN mà còn phải làm cho HS biết cách xắp xếp các KN vào hệ thống các KN đã có. Nhờ đó giúp HS có được tư duy hệ thống, giúp HS dễ dàng lĩnh hội và khắc sâu kiến thức. 1.1.1.1. Khái niệm * Định nghĩa về khái niệm, khái niệm Sinh học “KN là hình thức của tư duy, trong đó phản ánh dấu hiệu cơ bản khác biệt của một sự vật đơn nhất hay lớp các sự vật đồng nhất. KN là những tri thức khái quát về những dấu hiệu bản chất và thuộc tính chung nhất của từng nhóm sự vật, hiện tượng cùng loại; về những mối liên hệ và tương quan tất yếu giữa các sự vật, hiện tượng khách quan” ( Vương Tất Đạt, 1992) [1, tr.108]. KN Sinh học phản ánh các dấu hiệu và thuộc tính bản chất của các cấu trúc vật chất sống, của các hiện tượng quá trình sống. KN Sinh học còn phản ánh những mối liên hệ, mối tương quan giữa chúng với nhau.
20 Quan điểm biện chứng xem KN là một trong các hình thức tư duy, phản ánh sự vận động phát triển của thực tại khách quan. Các KN không phải tồn tại riêng rẽ và bất biến mà phát triển trong một mối liên hệ với những KN khác. * Cấu trúc của khái niệm KN bao giờ cũng có nội hàm và ngoại diên. Nội hàm của KN là tập hợp những dấu hiệu cơ bản khác biệt (dấu hiệu bản chất) của các đối tượng được phản ánh trong KN. Ví dụ, nội hàm của KN “đột biến nhiễm sắc thể” là “sự biến đổi về cấu trúc và số lượng nhiễm sắc thể”. Ngoại diên của KN là tập hợp tất cả các đối tượng có chứa những dấu hiệu bản chất được phản ánh trong KN. Ví dụ, ngoại diên của KN “đột biến” bao gồm cả đột biến gen và đột biến nhiễm sắc thể. * Đặc tính của khái niệm - Tính chung: KN là kết quả của quá trình nhận thức đi từ cái đơn nhất đến cái phổ biến, từ cái riêng đến cái chung bằng con đường khái quát hóa. Đơn nhất là những dấu hiệu thuộc tính chỉ có ở sự vật, hiện tượng nhất định. Phổ biến là những dấu hiệu thuộc tính chung có ở nhiều sự vật hay hiện tượng. Sự tổng hòa các dấu hiệu hoặc thuộc tính chung và bản chất hợp thành nội dung KN. Như vậy, nội dung KN là sự tổng h ợp chứ không phải là một phép cộng các dấu hiệu. - Tính bản chất: Trong các dấu hiệu và thuộc tính chung, người ta phân ra được một số thuộc tính và dấu hiệu bản chất, mà nhờ nó về cơ bản, chúng ta có thể phân biệt được loại sự vật, hiện tượng này với loại sự vật, hiện tượng khác. - Tính phát triển: KN không phải là điểm xuất phát trong sự vận động của nhận thức mà còn là tổng kết của quá trình vận động đó, nó không chỉ là công cụ của tư duy mà còn là kết quả của quá trình tư duy. * Mối quan hệ giữa các kh ái niệm - Quan hệ đồng nhất: hai KN cùng đối tượng nhưng được phản ánh bằng