Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Tiếp cận lịch sử trong dạy học phần Tiến hóa - Sinh học 12 THPT

Chia sẻ: Caphesuadathemhanh | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:28

Thêm vào BST

Báo xấu

22
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sáng kiến kinh nghiệm này sẽ đóng góp một phần nhỏ vào việc phát triển năng lực nhận thức của HS, nâng cao chất lượng dạy và học môn Sinh học ở trường THPT.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Tiếp cận lịch sử trong dạy học phần Tiến hóa - Sinh học 12 THPT

MỤC LỤC BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN 1. Lời giới thiệu Thế kỉ XXI là thế kỉ phát triển vượt bậc về khoa học kĩ thuật và công nghệ thông tin, làm thay đổi sâu sắc bộ mặt của toàn thế giới với cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đang diễn ra. Cuộc cách mạng này đang làm thay đổi hoàn toàn phương thức sản xuất của con người, đòi hỏi nguồn lao động có tri thức khoa học cao để đáp ứng được những thay đổi đó. Đứng trước những yêu cầu về kinh tế và xã hội, giáo dục cần phải thay đổi về nhiều phương diện trong đó có việc chuyển từ quan điểm dạy học tiếp cận nội dung sang quan điểm dạy học phát triển năng lực cho người học là một yêu cầu cần thiết và quan trọng. Theo Lê Đình Trung và Phan Thị Thanh Hội [5], GV và HS đang chịu rất nhiều thách thức và sức ép lớn trong thời đại hội nhập và toàn cầu hóa; Như vậy, giáo dục buộc phải chuyển từ cách tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực và sản phẩm của đào tạo phải là những HS “biết làm”, nghĩa là biết vận dụng các kiến thức đã học vào trong thực tiễn của cuộc sống. Do đó, GV cần phải thực hiện các phương pháp dạy học theo quan điểm phát triển năng lực người học, giúp người học có khả năng thích ứng tốt với mọi hoàn cảnh của cuộc sống.
Môn Sinh học tìm hiểu về thế giới sống, bản chất của các hiện tượng sống. Mọi sự vật, hiện tượng đều có một quá trình lịch sử phát sinh, phát triển và diệt vong. Chính vì vậy để hiểu bản chất của nó, người GV nên khéo léo đặt chúng vào trong hoàn cảnh lịch sử nhất định, phân tích, đánh giá, tương tác với những sự kiện lịch sử để có cái nhìn bao quát, thống nhất về sự vật, hiện tượng, giúp người học nhận thức sự vật, hiện tượng một cách đúng đắn và khách quan hơn. Có như vậy, GV mới giúp phát triển tốt năng lực nhận thức về kiến thức sinh học cho người học. Tiến hóa là lý thuyết trung tâm của khoa học Sinh học, tạo thành nền tảng cơ bản của sinh học hiện đại. Trong chương trình giảng dạy Sinh học, Tiến hóa được xem như là một chủ đề kết nối, sâu chuỗi các chủ đề khác. Và bản thân Tiến hóa cũng trở thành một bối cảnh lịch sử cho sự phát triển nhận thức về các sự vật, hiện tượng của thế giới sống. Tuy nhiên, trên thực tế việc dạy và học phần Tiến hóa không mấy dễ dàng. Lý thuyết Tiến hóa khá trừu tượng, nếu không có cách dạy, cách tiếp cận phù hợp thì khó có thể giúp cho HS hiểu được tường tận bản chất của Tiến hóa và như vậy dễ nảy sinh những quan niệm lệch lạc và sai lầm trong nhận thức các sự vật, hiện tượng của thế giới tự nhiên. Dựa trên những lí do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài nghiên cứu: “Tiếp cận lịch sử trong dạy học phần Tiến hóa Sinh học 12 THPT”. Qua nghiên cứu, xây dựng quy trình tổ chức dạy học phần Tiến hóa theo hướng tiếp cận lịch sử, chúng tôi hi vọng sáng kiến kinh nghiệm này sẽ đóng góp một phần nhỏ vào việc phát triển năng lực nhận thức của HS, nâng cao chất lượng dạy và học môn Sinh học ở trường THPT. 2. Tên sáng kiến “Tiếp cận lịch sử trong dạy học phần Tiến hóa – Sinh học 12 THPT” 3. Tác giả sáng kiến Họ và tên: Nguyễn Thị Ninh 2
Địa chỉ tác giả sáng kiến: Giáo viên môn Sinh học trường THPT Nguyễn Thị Giang Huyện Vĩnh Tường Tỉnh Vĩnh Phúc. Số điện thoại: 0987137096; Email: ninhsp@gmail.com 4. Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến: giáo viên Nguyễn Thị Ninh Chức vụ: Tổ phó tổ chuyên môn, giáo viên môn Sinh học trường THPT Nguyễn Thị Giang. 5. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến Đề tài nghiên cứu việc áp dụng quy trình tổ chức dạy học theo hướng tiếp cận lịch sử trong dạy học phần Tiến hóa – Sinh học 12. 6. Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu: ngày 30/11/2017 7. Mô tả nội dung sáng kiến 7.1. Thực trạng của việc dạy và học phần Tiến hóa – Sinh học 12 ở trường THPT hiện nay 7.1.1. Thực trạng Trên thực tế, việc giảng dạy và học tập lý thuyết tiến hóa của GV và HS gặp không ít khó khăn. Lý thuyết tiến hóa liên quan đến rất nhiều vấn đề thực tế cần phải giải thích trong cuộc sống của con người. Qua nghiên cứu và khảo sát, chúng tôi nhận thấy trong dạy học tiến hóa, các câu hỏi “ Tại sao”, “ Như thế nào” là những câu hỏi cần thiết và quan trọng trong dạy học tiến hóa, thường bị lãng quên khi GV cho HS thảo luận về một hiện tượng nào đó trong tự nhiên. Khá nhiều GV vẫn sử dụng phương pháp dạy học truyền thống là truyền thụ tri thức, thầy đọc trò chép, HS chỉ thừa nhận mà không hiểu vì sao lại như vậy. Cách dạy học này không những HS không nắm được bản chất của hiện tượng mà còn không phát huy được tính sáng tạo, tư duy logic và giải quyết vấn đề cho HS. Đa số GV vẫn chỉ dừng lại ở việc tìm kiếm thông tin liên quan đến nội dung bài học mà chưa thực sự quan tâm đến cách xử lí thông tin cũng như kĩ năng đưa ra giả thuyết và chứng minh 3
giả thuyết từ đó rút ra kết luận, hình thành tri thức môn học. Ví dụ, khi dạy về học thuyết tiến hóa của Đacuyn, GV khá chú trọng đến việc trình bày nội dung học thuyết đó là gì, ưu và nhược điểm của học thuyết mà ít quan tâm tới cách tư duy làm thế nào mà Đacuyn lại phát hiện ra được học thuyết đó. Chúng tôi nhận thấy, HS khá thụ động trong quá trình học tập, tiếp thu tri thức sinh học tiến hóa. Một bộ phận các em HS còn sợ học các môn khoa học tự nhiên trong đó có môn Sinh học vì nghĩ rằng nó liên quan nhiều đến tính toán, đến các công thức phức tạp không thể ghi nhớ. Hầu hết các em được khảo sát chưa biết cách học tập môn Sinh học sao cho hiệu quả, chỉ ghi nhớ máy móc nội dung kiến thức mà không biết tự đặt ra các câu hỏi nghiên cứu bài học như “tại sao”?, “làm thế nào”?... Để khắc phục được thực trạng nói trên, khi thiết kế và tổ chức các hoạt động dạy học, GV cần tăng cường sử dụng các phương pháp dạy học tích cực, mang tính chất nghiên cứu, kích thích hoạt động nhận thức, rèn luyện tư duy logic và sáng tạo cho HS. 7.1.2. Một số nguyên nhân dẫn đến thực trạng trên Có nhiều nguyên nhân dẫn tơi thực trạng trên, nguyên nhân chính là do GV giảng dạy chủ yếu vẫn vận dụng phương pháp dạy học truyền thống, truyền thụ kiến thức một chiều mà ít quan tâm đến việc tổ chức các hoạt động nghiên cứu bài học cho HS. Tâm lí ngại đổi mới, ngại vận dụng các phương pháp dạy học tích cực của đa số GV đã ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng dạy và học môn Sinh học. Một số lượng không nhỏ HS không yêu thích và quan tâm đến môn Sinh học, coi bộ môn này chỉ là môn học xét tốt nghiệp. HS vẫn còn nặng tâm lí thi cử, dành phần lớn thời gian học các bộ môn theo khối mình chọn đi thi. Những điều này ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng học tập và giảng dạy môn Sinh học đặc biệt là phần Tiến hóa – Sinh học 12 THPT. 7.2. Nội dung của sáng kiến 4
7.2.1. Tiếp cận lịch sử trong dạy học Khái niệm tiếp cận lịch sử trong dạy học Theo tác giả Vũ Cao Đàm: “Mỗi một đối tượng đều có thể được nghiên cứu ở nhiều góc độ khác nhau với những mục đích khác nhau, tiếp cận là sự chọn lựa chỗ đứng để quan sát đối tượng nghiên cứu” [4]. Tiếp cận lịch sử trong dạy học là cách tiếp cận tập trung chủ yếu vào cách thức, con đường hình thành, phát triển của tri thức trong lịch sử, giúp người học lĩnh hội được tri thức khoa học như là một hành động có quan hệ mật thiết với cuộc sống của họ. Phương pháp tiếp cận lịch sử Phương pháp tiếp cận quan điểm lịch sử (tiếp cận lịch sử) là phương pháp nghiên cứu đối tượng trên cơ sở xem xét lịch sử quá trình hình thành, phát triển của đối tượng đó cùng với những nguyên tắc và quy luật nhất định. Các hướng tiếp cận lịch sử Theo tác giả Trịnh Xuân Vũ [7], có 3 hướng tiếp cận lịch sử: Lịch sử phát sinh: đối tượng được tìm hiểu trong bối cảnh thời đại sinh ra nó. Lịch sử chức năng: Dựa vào thông tin cơ bản về đối tượng nhận thức, mỗi cá nhân sẽ tìm hiểu, phát triển để phù hợp với thời đại họ đang sống. Lịch sử logic: Tư duy theo các nhà khoa học phát hiện ra đối tượng đó trước đây. Bản chất của cách dạy học theo hướng tiếp cận lịch sử Dạy học theo hướng tiếp cận lịch sử là một trong những phương pháp dạy học nhằm phát triển năng lực của HS. Trong cách tiếp cận này, HS sẽ hiểu được bản chất của các hiện tượng, sự vật, nắm được quy luật phát triển và vận động của hiện tượng trong một bối cảnh và tiến trình lịch sử cụ thể theo hướng các nhà khoa học đã phát hiện và tìm hiểu nó, từ đó rút ra 5
được quá trình phát triển của các sự vật, hiện tượng trong tương lai. Dạy học theo hướng tiếp cận lịch sử giúp HS kế thừa được những thành quả tri thức đã đạt được trước đó và biết khắc phục những hạn chế, sai lầm của những nhà khoa học thời đại trước, giúp phát triển tư duy phê phán, óc phân tích và khả năng phán đoán. Dạy học tiếp cận lịch sử không phải là tích hợp kiến thức lịch sử vào trong hoạt động dạy học mà chính là việc sử dụng các dữ kiện lịch sử được GV “gia công, thiết kế” lại theo hướng các nhà khoa học đã phát hiện ra các quy luật như thế nào? Họ suy nghĩ ra sao? Họ thu thập số liệu thông qua các nghiên cứu thực nghiệm như thế nào cũng như họ đã kế thừa và phát huy các kiến thức của những người đi trước ra sao?... từ đó giúp HS tiếp thu kiến thức mới hiệu quả hơn, phát triển được năng lực nhận thức, năng lực tư duy logic của HS. Môn Sinh học là một trong những môn khoa học thực nghiệm, do vậy khi dạy HS các kiến thức sinh học chúng ta không nên chỉ truyền đạt kiến thức dưới dạng đã có sẵn, HS chỉ việc học thuộc, mà phải truyền đạt dưới dạng cách thức tư duy và làm việc của các nhà khoa học. Đó là phát hiện vấn đề, tìm cách lí giải, tìm cách chứng minh những lập luận của mình bằng thực nghiệm, kiểm tra tính đúng đắn các lập luận của mình. Ví dụ, khi dạy về các định luật Menđen, chúng ta không nên nêu ngay định luật hoặc trình bày các thí nghiệm của Menđen mà nên đưa HS trở lại thời của Menđen. Thời đó, người ta cho rằng, con cái thừa hưởng vật chất di truyền của bố mẹ dưới dạng pha trộn, có nghĩa là tính trạng của con là dạng hòa trộn giữa tính trạng của bố và của mẹ. Để kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết này, Menđen thực hiện các thí nghiệm trên cây đậu Hà Lan. Kết quả thí nghiệm của ông đã cho thấy điều đó là không đúng. Bằng việc lặp lại thí nghiệm rất nhiều lần, ông đã đưa ra kết luận quan trọng, trái ngược hẳn với quan điểm đương thời đó là trong tế bào của cơ thể con các nhân tố di truyền tồn tại một cách độc lập, không pha trộn vào nhau. Để kiểm tra giả thuyết của mình có đúng không, Menđen đã tiến hành phép lai phân 6
tích và kết quả của phép lai đã chứng minh giả thuyết ông đưa ra là đúng. Giả thuyết của Menđen đã được rất nhiều nhà khoa học kiểm nghiệm và chứng minh, nên được gọi là học thuyết Menđen. Tương tự, khi dạy học thuyết tiến hóa của Đacuyn, thay vì trình bày cho HS nội dung của học thuyết, chúng ta có thể cho HS thấy Đacuyn đã quan sát và lí giải sự tiến hóa hình thành các loài qua con đường chọn lọc tự nhiên ra sao, nên thu thập, phân tích các mẫu vật như thế nào... Bằng cách này, chúng ta đã giúp HS rèn luyện được cách làm việc, tư duy khoa học, biết cách tiến hành thực nghiệm để chứng minh giả thuyết, cũng như biết rút ra các kết luận từ các thí nghiệm. Có rất nhiều người quan niệm rằng, kiến thức khoa học là những tri thức hiển nhiên, khách quan của các sự vật, hiện tượng, liên quan đến những thí nghiệm, phát minh hay như các định luật, định lý khô khan do đó sử dụng kiến thức lịch sử để dạy kiến thức khoa học là việc làm khó khăn. Tuy nhiên, điều đó là không đúng, nếu chúng ta biết khai thác các yếu tố lịch sử , vận dụng chúng một cách khéo léo và hợp lý thì sẽ mang lại những hiệu quả bất ngờ , khắc phục được lối tư duy truyền đạt tri thức khoa học một cách máy móc, không hiệu quả. 7.2.2. Vai trò của tiếp cận lịch sử trong dạy học phần Tiến hóa – Sinh học 12 THPT Dạy học theo hướng tiếp cận lịch sử, GV sẽ giúp HS vào vai các nhà khoa học, tự trải nghiệm và khám phá ra tri thức theo một tiến trình lặp lại các sự kiện lịch sử cách các nhà khoa học đã làm, từ đó bản thân HS sẽ rút ra được các kiến thức khoa học một cách tự nhiên, đúng bản chất mà không có sự ép buộc hay thừa nhận các lý thuyết khoa học. Quan điểm của HS sẽ đến gần hơn với quan điểm của các nhà khoa học. Sử dụng tư liệu lịch sử vào trong dạy học sẽ giúp rút ngắn khoảng cách giữa những tri thức khoa học với cuộc sống thực ti ễn, rút ngắn khoảng 7
cách giữa người học với các nhà khoa học, làm cho bài học trở lên sinh động và hấp dẫn hơn, nâng cao hứng thú học tập của người học. Dạy học theo hướng tiếp cận lịch sử sẽ khắc phục được những hạn chế mà phương pháp dạy học truyền thống mắc phải như thay vì HS thụ động ghi nhớ kiến thức thì HS sẽ được đặt mình vào trong một bối cảnh lịch sử, hoàn cảnh phát sinh và phát triển của các sự vật, hiện tượng, thực hiện lặp lại các thí nghiệm của các nhà khoa học từ đó rút ra được bài học và quy luật vận động tiếp theo có thể diễn ra trong tương lai của sự vật và hiện tượng khách quan. Trong phương pháp dạy học truyền thống, tri thức khoa học chưa có tính logic, còn khá rời rạc, thiếu tính liên hệ với nhau và liên hệ với thực tế. Nhưng trong cách dạy tiếp cận lịch sử, các tri thức khoa học được liên hệ và kết nối với nhau trong một tiến trình lịch sử phát triển của các đối tượng nghiên cứu. Việc đổi mới phương pháp dạy học phần Tiến hóa theo hướng tiếp cận lịch sử sẽ giúp HS học cách tư duy sáng tạo, độc đáo của các nhà khoa học hơn là việc HS phải ghi nhớ nhiều kiến thức, từ đó kích thích phát triển tư duy logic, tư duy trừu tượng, óc quan sát và óc phân tích của HS về việc nhận thức thế giới khách quan. Lý thuyết Tiến hóa mang tính chất đặc thù, bản thân nó gắn liền với một quá trình lịch sử lâu dài, với những quan điểm và học thuyết khác nhau về tiến hóa, về nguồn gốc sự sống, sự phát sinh và phát triển của sinh vật…. Chính vì vậy, tri thức về tiến hóa là sự kế thừa và phát triển của những tri thức đã có, quan hệ biện chứng với sự phát triển của lịch sử khoa học tự nhiên. Việc tiếp cận lịch sử trong giảng dạy tiến hóa giúp HS hiểu rõ hơn sự phát triển của các lý thuyết tiến hóa, ưu và nhược điểm của các lý thuyết, kích thích hoạt động nhận thức, tăng tính hứng thú và phát triển năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề cho HS. 8
7.2.3. Xây dựng quy trình tổ chức dạy học theo hướng tiếp cận lịch sử phần Tiến hóa – Sinh học 12 THPT 7.2.3.1. Hai hình thức dạy học theo hướng tiếp cận lịch sử a. Thiết kế bài dạy theo cách tư duy của các nhà khoa học Thông thường một định luật hay một học thuyết khoa học được hình thành theo một trình tự sau: (1) Quan sát hoặc thực nghiệm phát hiện ra vấn đề cần được giải đáp. (2) Bằng những hiểu biết của mình thử đưa ra những cách giải thích khác nhau về vấn đề mình vừa phát hiện (đưa ra giả thuyết). (3) Kiểm tra tính đúng đắn của các giả thuyết mà mình nêu ra bằng các thí nghiệm. (4) Hình thành học thuyết khoa học. Một giả thuyết khi được rất nhiều thực nghiệm chứng minh là không sai trên nhiều đối tượng khác nhau, trong nhiều môi trường khác nhau… hoặc những tiên đoán của giả thuyết khoa học đều nghiệm đúng trong nhiều trường hợp thì lúc đó giả thuyết trở thành một học thuyết khoa học. Tuy nhiên, các nhà khoa học luôn chấp nhận học thuyết khoa học một cách tạm thời. Thực tế, trong khoa học chẳng có gì là tuyệt đối đúng. Một học thuyết có thể chỉ đúng trong một trường hợp hoặc đúng trong một thời gian nhất định nhưng trước những thành tựu khoa học mới nó có thể sẽ không còn đúng nữa hoặc phải điều chỉnh lại cho phù hợp. Chính vì vậy, người GV cần chú trọng hướng dẫn HS học cách các nhà khoa học thu thập các chứng cứ để phản bác hay chấp nhận một giả thuyết khoa học ra sao hơn là chỉ đơn thuần ghi nhớ những số liệu, học thuyết một cách máy móc mà không biết vận dụng hoặc tìm cách chứng minh một giả thuyết nào đó là đúng hay sai. GV cần tổ chức các hoạt động dạy học nhằm kích thích HS tự đặt ra các câu hỏi như làm thế nào mà người ta biết được 9
điều này? làm thế nào mà người ta lại chứng minh được? hoặc tại sao lại như vậy?.... Ví dụ khi dạy về học thuyết tiến hóa của Đacuyn. Chúng ta có thể giúp HS hình dung cách Đacuyn hình thành học thuyết như sau: Phát hiện ra nguyên lí di truyền: + Quan sát sự phân bố địa lý của các loài trên Trái Đất, Đacuyn nhận thấy các loài sinh vật sống ở các đảo đại dương có nhiều đặc điểm giống với các loài sinh vật sống ở vùng đất liền kề hơn là giống với các loài sinh vật sống ở các khu vực rất xa về địa lý nhưng có điều kiện sống tương tự nhau. Điều đó chứng tỏ sự giống nhau giữa các loài sinh vật chủ yếu do di truyền (có chung tổ tiên, nguồn gốc). + Quan sát về những hóa thạch thu thập được ở Nam Mỹ, Đacuyn nhận thấy những hóa thạch nằm ở địa tầng gần mặt đất có nhiều đặc điểm giống với các loài hiện đang sống trên mặt đất nơi tìm thấy hóa thạch còn những hóa thạch nằm ở địa tầng sâu hơn thì càng ít giống hơn với các loài hiện đang sinh sống. Như vậy các loài hóa thạch ở địa tầng gần mặt đất nhất là tổ tiên trực tiếp của các loài đang sinh sống. Từ các quan sát này, Đacuyn mặc dù chưa biết về cơ chế di truyền ra sao song ông đã phát hiện ra tính di truyền, một trong những nguyên lí góp phần hình thành học thuyết tiến hóa. Phát hiện ra nguyên lí biến dị: Đacuyn nhận thấy mặc dù con cái sinh ra từ một cặp bố mẹ nhưng vẫn có sự khác nhau về một số đặc điểm chi tiết. Sự sai khác này (biến dị) có thể được di truyền từ đời này sang đời khác. Phát hiện ra nguyên lí chọn lọc tự nhiên: + Đacuyn nhận thấy các loài sinh vật thường sinh ra một số lượng lớn các cá thể con và chỉ một số ít trong đó có khả năng sống sót và sinh sản. Những cá thể con sống sót được thường giống nhau về một số đặc điểm nhất định. Từ quan sát này, Đacuyn suy ra rằng những cá thể có biến dị di truyền nhất định nếu giúp cơ thể sống sót và sinh sản tốt hơn các cá thể khác thì những biến dị này sẽ ngày một phổ biến hơn ở các sinh vật trong các thế 10
hệ tiếp theo. + Quan sát về quá trình chọn giống vật nuôi và cây trồng, Đacuyn nhận thấy trong quá trình này, con người chủ động chọn ra những cá thể có các biến dị mà mình mong muốn rồi cho chúng giao phối với nhau để tạo nên giống mới và loại đi những cá thể có các biến dị không mong muốn. Qua hàng nghìn năm chọn lọc, con người đã tạo ra rất nhiều giống vật nuôi và cây trồng từ một số ít các loài hoang dại mới được thuần dưỡng ban đầu. Từ những quan sát trên đã giúp Đacuyn hình thành nên học thuyết tiến hóa với ba nguyên lý cơ bản là: Di truyền, biến dị và chọn lọc tự nhiên. Như vậy, mặc dù Đacuyn chưa biết về cơ chế di truyền cũng như các cơ chế phát sinh các biến dị nhưng bằng những quan sát và nhận xét tinh tế, ông đã đưa ra được sự giải thích hợp lý tại sao các loài sinh vật lại rất đa dạng nhưng thống nhất với nhau. Các loài giống nhau bởi vì được phát sinh từ một tổ tiên chung nhưng khác nhau vì các biến dị luôn phát sinh trong quá trình sinh sản và những biến dị nào giúp cá thể sống sót và sinh sản tốt hơn thì những biến dị đó sẽ ngày càng phổ biến hơn trong các thế hệ sau. Kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên như vậy làm xuất hiện nên các loài khác nhau về nhiều đặc điểm, giúp chúng thích nghi hơn với các môi trường khác nhau. b. Thiết kế bài dạy theo một tường thuật lịch sử Tường thuật lịch sử có nghĩa là giải thích về các sự kiện đặc biệt trong lịch sử tiến hóa dựa trên các đặc điểm của sinh vật sống ngày nay cũng như trong quá khứ. Ví dụ, dữ liệu phân tử và các hiện tượng giống như các cơ quan tương đồng cùng với địa lý sinh vật học đã ủng hộ cho các giả thuyết về mối quan hệ giữa tổ tiên và con cháu của các loài được thể hiện trên cây phát sinh. Bằng chứng cổ sinh vật học và địa chất học đã hỗ trợ thêm cho việc tái hiện lại lịch sử cuộc sống. Dựa trên bằng chứng này, một tường thuật lịch sử có thể mô tả lại quá trình chuyển đổi từ động vật lưỡng cư sang động vật sống trên cạn. 11
Chúng ta biết rằng, kết quả của quá trình tiến hóa không thể nào dự đoán được mà chỉ có thể giải thích dưới dạng một tường thuật lịch sử trong đó chứa đựng các quan sát thực tế cũng như các chi tiết lịch sử. Ví dụ, có thể có 3 giả thuyết khác nhau được đưa ra về sự tuyệt chủng đột ngột của loài khủng long vào cuối kỷ Kreta (Phấn trắng): dịch bệnh hủy diệt; thảm họa của sự biến đổi khí hậu và va chạm của một tiểu hành tinh, theo thuyết của Alvarez. Hai câu chuyện đầu tiên cuối cùng bị bác bỏ vì có bằng chứng không tương hợp. Còn tất cả các sự kiện đã biết khớp với thuyết của Alvarez hiện được công nhận rộng rãi. Do vậy, một tường thuật lịch sử có thể giải thích được tại sao một sự kiện có thể xảy ra nếu như chúng ta có đầy đủ thông tin về các điều kiện môi trường làm nảy sinh sự kiện đó. Theo cách dạy này, người GV cần thu thập những sự kiện, những thông tin lịch sử liên quan đến một vấn đề hoặc một hiện tượng cần được giải thích. Tường thuật này cần được đặt trong một bối cảnh lịch sử như nó đã từng diễn ra và bản thân HS khi nghiên cứu vấn đề nào đó của bài học cũng đồng thời kể lại câu chuyện về lịch sử tiến hóa của sinh vật. Ví dụ khi dạy về bài học Các bằng chứng tiến hóa, GV có thể thiết kế bài học theo một tường thuật lịch sử: Đầu tiên GV sẽ cung cấp tài liệu cho HS về hình ảnh bộ xương của các loài động vật không xương sống và động vật có xương sống, sau đó yêu cầu HS hãy sắp xếp các loài động vật theo 2 nhóm là động vật có xương sống và động vật không xương sống. Khi thực hiện yêu cầu này, HS được đóng vai những nhà phân loại học, dựa vào bằng chứng giải phẫu so sánh để phân loại. Tiếp theo GV yêu cầu HS sắp xếp các loài động vật có xương sống vào các nhóm. HS có thể sẽ phân loại các loài động vật này dựa vào hình thái, cách thức đẻ trứng hay đẻ con hoặc môi trường sống của chúng: môi trường nước; môi trường nước – trên cạn và môi trường trên cạn. Khi tiến hành phân nhóm, chính HS đang kể lại câu chuyện các loài động vật có xương sống tiến hóa như thế nào, có nghĩa là các loài động vật có xương sống đã rời khỏi môi trường nước ra sao. Câu chuyện lịch sử này giúp giải 12
thích rằng môi trường sống cũng là một chỉ dẫn để phân loại. Sau khi HS hoàn thành sự phân loại, GV đặt câu hỏi: “Cá voi có thực sự là loài cá”? Sau đó GV cung cấp thông tin rằng theo nghiên cứu của các nhà khoa học thì cá voi có nguồn gốc từ một loài thú có vú bốn chân và sống ở môi trường cạn sau đó di cư xuống môi trường nước. Vậy làm thế nào để biết được những kết luận trên là đúng? Đó là dựa vào những bằng chứng tiến hóa: Bằng chứng giải phẫu so sánh: Cá voi có nhau thai và sinh con như động vật trên cạn và khác với cá. Chúng có sữa và cho con bú, là một động vật hằng nhiệt. Cá voi không có mang cá như cá mà thở bằng 2 lá phổi phát triển hoàn chỉnh. Cá voi trông như không có mũi như thú có vú thay vào đó chúng thở qua lỗ phun ở trên đầu. Cá voi có xương cánh tay, cổ tay, xương bàn tay và ngón tay bên trong chân chèo nước. Xương này rất giống với xương có trong chi trước của con người, dơi và mèo. Cá voi không có chân sau nhưng có một cặp xương rất giống với xương hông và xương cẳng chân bị teo lại. Bằng chứng phôi sinh học: Phôi cá voi và phôi người nếu đặt cạnh nhau ở cùng giai đoạn phát triển thì chúng cũng có mầm tay và mầm chân và giai đoạn đầu phát triển cũng có 2 lỗ mũi sau đó nhập làm một và di chuyển lên đỉnh đầu. Bằng chứng hóa thạch: Dựa vào bộ xương khá nguyên vẹn của loài cá voi Basilosaurid đã tuyệt chủng. Quan sát xương đỉnh sọ của Basilosaurid, lỗ mũi không nằm trên đỉnh đầu như cá voi hiện đại, cũng không nằm ở cuối mõm như thú trên cạn. Thay vào đó nó nằm chính giữa. Đây là một loài trung gian. Ở phần sau của cơ thể có xương hông, chân, bàn chân và ngón chân tuy nhỏ nhưng phát triển hoàn chỉnh. Bằng chứng sinh học phân tử: Phân tử ADN chứa mã di truyền. Các nhà nghiên cứu có thể so sánh mã ADN của các sinh vật để tìm ra mối quan hệ họ hàng giữa chúng. ADN của cá voi được so sánh với rất nhiều động vật khác nhau như cá, sư tử biển… Đến nay, sinh vật gần giũ nhất về mặt di truyền là hà mã béo lùn và yêu thích nước. Điều này không có nghĩa là cá voi 13
tiến hóa từ hà mã mà cá voi và hà mã cùng tiến hóa từ một tổ tiên chung sống cách đây khoảng 54 triệu năm. Như vậy, việc tìm hiểu các bằng chứng tiến hóa chứng minh mối quan hệ họ hàng giữa các loài sinh vật sẽ giúp HS hình thành lối tư duy phản biện của các nhà khoa học khi tìm kiếm các bằng chứng chứng minh một giả thuyết đưa ra là đúng hay sai. HS có thể nhận thấy rằng cả 4 hướng chứng cứ nêu trên đều độc lập cùng kể về một câu chuyện lịch sử duy nhất là cá voi đã tiến hóa từ động vật trên cạn. Tương tự, thông qua các bằng chứng tiến hóa GV có thể giới thiệu thêm cho HS một số thông tin liên quan như cánh dơi tiến hóa từ chi trước 5 ngón rất giống với chi trước của khỉ và chuột chù, thú tiến hóa từ sinh vật dạng bò sát, sinh vật dạng bò sát tiến hóa từ sinh vật dạng lưỡng cư, sinh vật dạng lưỡng cư từ sinh vật dạng cá… GV sẽ rút ra kết luận rằng hàng ngàn dữ kiện quan sát được từ những ngành khoa học độc lập nhau đã chứng minh được rằng: mọi sinh vật trên trái đất đều có họ hàng với nhau, đều có chung một nguồn gốc tổ tiên. Tóm lại trong quá trình dạy học, GV có thể khai thác 2 hình thức dạy học trên một cách độc lập nhau hoặc kết hợp cả hai vừa xây dựng theo tư duy của nhà khoa học vừa xây dựng một tường thuật lịch sử có thể giải thích rõ ràng cho một sự kiến tiến hóa nào đó. Ví dụ, thuyết tiến hóa của Đacuyn cho rằng tất cả các sinh vật sống đều có họ hàng với nhau, chúng tiến hóa từ một tổ tiên chung và sự tiến hóa của các sinh vật sống có cơ chế từ những quá trình tự nhiên có thể nghiên cứu và quan sát được. Nhưng những khẳng định đó là đúng hay sai? GV có thể hướng dẫn HS chứng minh điều này thông qua câu hỏi bằng cách nào mà Đacuyn lại đưa ra được kết luận này (cách tư duy của nhà khoa học) và có những bằng chứng khoa học nào ủng hộ cho Đacuyn dựa vào việc xây dựng một tường thuật lịch sử có liên quan đến tổ tiên của cá voi hoặc tổ tiên của một loài sinh vật khác. Như vậy dựa vào nội dung kiến thức của bài hoặc của chuyên đề , GV có thể sử dụng linh hoạt 2 cách thức 14
vận dụng trên để có thể đạt được hiệu quả lớn nhất trong việc rèn luyện và phát triển năng lực nhận thức của HS. 7.2.3.2. Quy trình tổ chức dạy học theo hướng tiếp cận lịch sử Nội dung kiến thức phần Tiến hóa được SGK trình bày theo một trình tự logic nhất định, tuy nhiên GV cần cấu trúc lại bài dạy, khai thác nội dung bài dạy cũng như tổ chức dạy học theo hướng tiếp cận lịch sử. Chúng tôi đã đưa ra 2 hình thức vận dụng cách tiếp cận lịch sử trong dạy học Tiến hóa. Sau đây chúng tôi xin đề xuất quy trình chung khi tổ chức dạy học một bài hay một chủ đề Tiến hóa theo hướng tiếp cận lịch sử dựa trên cách thức tư duy của nhà khoa học cũng như của một tường thuật lịch sử như sau: Bước 1 Nêu vấn đề Bước 2 Đề xuất các ý tưởng Mô tả lịch sử Bước 3 Kiểm chứng ý tưởng Bước 4 Đánh giá và thảo luận Bước 5 Đưa ra kết luận Sơ đồ: Quy trình tổ chức dạy học theo hướng tiếp cận lịch sử a. Bước 1: Nêu vấn đề 15
Trong bước này GV sẽ đưa ra vấn đề cần nghiên cứu, các câu hỏi hoặc các hiện tượng cần giải thích. b. Bước 2: Đề xuất các ý tưởng GV sẽ kích thích HS động não, đưa ra nhiều ý tưởng cũng như cách giải quyết vấn đề được nêu ở bước 1. Trong bước này, GV có thể cung cấp các thông tin lịch sử như đưa ra các quan điểm, các ý tưởng của các nhà khoa học. c. Bước 3: Kiểm chứng ý tưởng Để biết được các ý tưởng, quan niệm đưa ra là đúng đắn hay sai lầm, GV và HS cùng thiết kế các thí nghiệm kiểm chứng. Các thí nghiệm này có thể thực hiện giống như các nhà khoa học đã làm hoặc chỉ dừng lại ở mức độ mô phỏng cách thức các nhà khoa học đã thực hiện nó. Ở bước này, GV cung cấp thông tin lịch sử liên quan đến việc các nhà khoa học đã kiểm chứng, chứng minh giả thuyết của mình như thế nào hoặc có thể kết nối các sự kiện, các thông tin lịch sử để hình thành một tường thuật lịch sử hay có thể gọi là một giải thích lịch sử cho sự kiện nào đó. d. Bước 4: Đánh giá và thảo luận Dựa trên các kết quả thu được từ các thí nghiệm, HS đánh giá và thảo luận. Trong quá trình thảo luận, nhận thức của HS về kiến thức khoa học được hình thành và hoàn thiện dần. e. Bước 5: Kết luận GV đánh giá, tổng kết đưa ra kết luận về vấn đề cần nghiên cứu. HS tự rút ra kết luận cho riêng mình và tiếp thu tri thức thu được từ hoạt động học tập. Như vậy, thông qua quy trình 5 bước, kiến thức khoa học cung cấp cho HS không bị động mà tự bản thân HS đã nhận thức được thông qua cách thức, con đường dẫn đến tri thức đó. HS học được cách làm việc như một nhà khoa học, có tư duy logic và biết đề xuất ý tưởng, biết phản biện và đưa ra những lí lẽ, những thí nghiệm chứng minh ý tưởng đưa ra là đúng hay sai. HS không 16
phải ép buộc thừa nhận học thuyết mà bằng con đường này, HS tự mình có thể đưa ra ý kiến về một học thuyết khoa học nào đó, đánh giá nó trên phương diện nhận thức của bản thân HS, từ đó tiếp nhận kiến thức khoa học một cách hệ thống và logic. 7.2.3.3. Ví dụ minh họa quy trình dạy học theo hướng tiếp cận lịch sử Sau đây chúng tôi xin mô tả quy trình tổ chức dạy học theo hướng tiếp cận lịch sử khi dạy kiến thức phần Tiến hóa – Sinh học 12 THPT qua 2 ví dụ sau: a. Khi dạy bài “Học thuyết tiến hóa Lamac và học thuyết tiến hóa Đacuyn” * Nêu vấn đề GV cho HS quan sát một số hình ảnh ngụy trang tài tình của các loài sinh vật và đặt câu hỏi: Vì sao sinh vật lại đa dạng và phong phú đến như thế? Tại sao trong sự đa dạng, phong phú ấy, mỗi loài sinh vật đều thích nghi hoàn hảo đến vậy với môi trường sống của nó? Và tất cả chúng được tạo ra như thế nào? * Đề xuất các ý tưởng GV cho HS thảo luận và đưa ra các câu trả lời có thể để giải thích vấn đề được đặt ra. Sau đó, GV cung cấp các tài liệu có liên quan đến bài học cho HS đồng thời GV sử dụng cách tiếp cận lịch sử giới thiệu các quan niệm và các giả thuyết theo dòng thời gian lịch sử: Thuyết sáng tạo vạn vật: Chúa tạo ra muôn loài và vì vậy các loài là hoàn thiện. Vì Chúa đã tạo ra mỗi loài với mục đích riêng nên chúng thích nghi hoàn hảo với môi trường sống. Thuyết tiến hóa của Lamac: Môi trường sống thay đổi nên sinh vật cũng phải thay đổi theo để thích nghi với môi trường. Vì môi trường sống thay đổi chậm chạp nên sinh vật thích nghi kịp thời với sự thay đổi đó. Những đặc điểm thích nghi này sẽ được truyền lại cho thế hệ sau và trong lịch sử sự sống, không có loài nào bị tuyệt chủng cả. 17
Thuyết tiến hóa của Đacuyn: Các loài sinh vật đều có chung nguồn gốc từ một loài tổ tiên và chọn lọc tự nhiên là cơ chế để giải thích tính đa dạng và thích nghi của sinh giới. * Kiểm chứng các ý tưởng GV cung cấp thông tin cho HS: Một giải thuyết được coi là giả thuyết khoa học thì nó phải kiểm chứng được. Và một khi nó được chứng minh là đúng thì giả thuyết khoa học sẽ trở thành học thuyết khoa học. GV chia lớp thành các nhóm, nghiên cứu tài liệu đề xuất cách kiểm chứng các giả thuyết trên. Ví dụ, GV giới thiệu cho HS cách giải thích hươu cao cổ theo thuyết của Lamac. Sau đó đặt câu hỏi: Em có đồng ý với cách giải thích này không? Làm thế nào để chứng minh cách giải thích này là đúng hay sai? GV có thể gợi ý HS đưa ra một số cách chứng minh như sau: + Nếu cách giải thích này đúng thì con cái của các lực sĩ cử tạ sẽ có cơ bắp cuồn cuộn ngay từ khi mới sinh ra. + Các nhà khảo cổ học đã tìm kiếm được rất nhiều loại hóa thạch của sinh vật đã bị tuyệt chủng. Nói, không có loài nào bị tuyệt chủng là sai. Tiếp theo GV sẽ cung cấp thông tin lịch sử về cuộc hành trình vòng quanh thế giới trên tàu Bigơn kéo dài 5 năm của Đacuyn và tập chung vào việc trả lời câu hỏi “ Làm thế nào Đacuyn lại có thể đưa ra kết luận như vậy? GV có thể gợi ý HS nghiên cứu tài liệu bằng cách trả lời các câu hỏi như: Những quan sát của Đacuyn trong tự nhiên, trong chuyến đi vòng quanh thế giới và trong quá trình lai tạo chọn giống vật nuôi, cây trồng là gì? Từ những quan sát này, ông đã rút ra được những kết luận nào để xây dựng học thuyết tiến hóa của mình? * Đánh giá và thảo luận Thông qua bước kiểm chứng ý tưởng, GV cho HS thảo luận những ưu điểm và nhược điểm của các cách giải thích, chứng minh ý tưởng của từng thuyết cũng như biết đưa ra lời nhận xét, đánh giá vai trò của từng thuyết đối 18
với đời sống xã hội – kinh tế cũng như nền khoa học thời bấy giờ, đặc biệt là thuyết tiến hóa của Đacuyn. * Kết luận GV cần tổng kết bài học và đưa ra một số kết luận liên quan đến các vấn đề sau: Những yếu tố ảnh hưởng đến sự ra đời của học thuyết tiến hóa của Đacuyn; Thuyết chọn lọc tự nhiên của Đacuyn; Những bằng chứng khoa học ủng hộ cho học thuyết Đacuyn; Những đóng góp và hạn chế của thuyết Đacuyn. b. Khi dạy bài “ Nguồn gốc sự sống” * Nêu vấn đề GV đặt câu hỏi cho HS trả lời: Theo em, sự sống có nguồn gốc từ đâu? * Đề xuất các ý tưởng GV tổ chức cho HS thảo luận để đưa ra câu trả lời. Sau đó GV giới thiệu một số quan điểm về nguồn gốc sự sống: + Thuyết sáng tạo: Thế giới kể cả vô cơ, hữu cơ và con người đều được thượng đế tạo ra như đã được khẳng định trong Kinh thánh của Thiên chúa giáo. + Thuyết tự sinh: vi khuẩn được sinh ra từ thịt thối, giun bọ được sinh ra từ đất, chuột bọ được sinh ra từ đống rác. Các sinh vật lớn sau khi chết sẽ phân hủy thành các sinh vật nhỏ bé hơn. + Thuyết vô sinh (Giả thuyết của Oparin và Handan): Các hợp chất hữu cơ đơn giản đầu tiên trên Trái Đất có thể được xuất hiện bằng con đường tổng hợp hóa học từ các chất vô cơ nhờ nguồn năng lượng là sấm sét,tia tử ngoại, núi lửa  Trong suốt thế kỉ 19 và trong những năm nửa đầu của thế kỷ 20 các nhà sinh học đã tiến hành hàng loạt thí nghiệm, tổ chức hàng loạt cuộc tranh luận nhằm chứng minh cho luận điểm của trường phái mình. * Kiểm chứng các ý tưởng 19
GV tổ chức cho HS thảo luận đưa ra các cách kiểm chứng những thuyết trên. Sau đó GV giới thiệu lịch sử cách chứng minh bằng thực nghiệm cho các thuyết: + Thí nghiệm của Pasteur đã bác bỏ thuyết tự sinh: Ông tiến hành thí nghiệm đun nước luộc thịt trong bình cổ cong sau đó để nguội và thấy rằng vi khuẩn vẫn không được sinh ra trong nước luộc thịt ngay cả khi nước luộc thịt được tiếp xúc với không khí. + Nhà hóa học Veler đã tổng hợp nhân tạo trong ống nghiệm được chất hữu cơ đầu tiên là ure (được coi là chất chỉ có ở cơ thể sống)  Bác bỏ thuyết sáng tạo GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK mô tả lại thí nghiệm của Milơ và Urây nhằm kiểm chứng giả thuyết của Oparin và Handan. GV giới thiệu thêm các thí nghiệm khác nhau nhằm chứng minh các đơn phân có thể kết hợp với nhau trong ống nghiệm để tạo nên các hợp chất hữu cơ. * Đánh giá và thảo luận GV tổ chức cho HS thảo luận kết quả của các thí nghiệm mà các nhà khoa học đã tiến hành nhằm chứng minh nguồn gốc của sự sống. Sau đó GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi: Nếu các nhà khoa học tạo ra một tế bào sơ khai có ARN có thể tự nhân đôi và chuyển hóa trong điều kiện tương tự như điều kiện của Trái Đất nguyên thủy, thì điều này có chứng minh được sự sống đã được xuất hiện như trong thí nghiệm này ? Từ đó GV cung cấp thêm thông tin: Hiện nay các nhà khoa học cũng không loại trừ trường hợp các hợp chất hữu cơ đơn giản đến với Trái Đất từ vũ trụ. Người ta tìm thấy các thiên thạch rơi vào Trái đất có các axit amin và một số chất hữu cơ đơn giản khác giống như những chất mà các nhà khoa học thu được trong phòng thí nghiệm của Mi lơ và các thí nghiệm tương tự. Những nghiên 20