luận văn thạc sĩ vận dụng tiếp cận sinh học hệ thống và quan điểm sinh thái tiến hóa trong dạy học chương chuyển hóa vật chất và năng lượng sinh học 11 trung học phổ thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN KIỀU OANH VẬN DỤNG TIẾP CẬN SINH HỌC HỆ THỐNG VÀ QUAN ĐIỂM SINH THÁI, TIẾN HOÁ TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG SINH HỌC 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học (Bộ môn Sinh học) Mã số : 60 14 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Dương Tiến Sỹ HÀ NỘI - 2011 z MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Đối tượng khách thể nghiên cứu Giả thuyết khoa học 6 Lịch sử vấn đề nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu 10 Phương pháp nghiên cứu 11 Những đóng góp luận văn .11 10 Cấu trúc luận văn 12 Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 13 1.1 Cơ sở lí luận .13 1.1.1 Tiếp cận sinh học hệ thống 13 1.1.2 Quan điểm sinh thái 22 1.1.3 Quan điểm tiến hóa .27 1.2 Cơ sở thực tiễn 30 1.2.1 Thực trạng hiểu biết phương pháp vận dụng tiếp cận SHHT, quan điểm sinh thái, tiến hố vào q trình dạy học sinh học trường THPT nói chung sinh học 11 nói riêng 30 1.2.2 Thực trạng dạy học sinh học 11 nói chung chương Chuyển hóa vật chất lượng nói riêng 35 1.2.3 Phân tích nguyên nhân thực trạng 37 Chương 2: VẬN DỤNG TIẾP CẬN SINH HỌC HỆ THỐNG VÀ QUAN ĐIỂM SINH THÁI, TIẾN HÓA TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG – SINH HỌC 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 40 2.1 Phân tích cấu trúc nội dung chương trình SGK Sinh học 11 THPT theo tiếp cận SHHT quan điểm sinh thái, tiến hóa 40 z 2.2 Vận dụng tiếp cận sinh học hệ thống dạy học chương Chuyển hóa vật chất lượng - Sinh học 11 THPT 48 2.2.1 Nguyên tắc vận dụng tiếp cận SHHT 48 2.2.2 Yêu cầu sư phạm thực 49 2.2.3 Phương pháp thực 49 2.3 Quán triệt quan điểm sinh thái, tiến hố dạy học chương Chuyển hóa vật chất lượng - Sinh học 11 THPT 50 2.3.1 Nguyên tắc quán triệt quan điểm sinh thái, tiến hoá 50 2.3.2 Yêu cầu sư phạm thực 50 2.3.3 Phương pháp thực 51 2.4 Vận dụng tiếp cận sinh học hệ thống quan điểm sinh thái, tiến hoá để xác định phương pháp dạy học sinh học 11 THPT .52 2.5 Một số giáo án chương Chuyển hóa vật chất lượng - Sinh học 11 THPT thể vận dụng tiếp cận SHHT quan điểm sinh thái, tiến hóa 56 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 76 3.1 Mục đích thực nghiệm .76 3.2 Nội dung phương pháp thực nghiệm 76 3.2.1 Nội dung thực nghiệm 76 3.2.2 Phương pháp thực nghiệm 76 3.3 Kết thực nghiệm 80 3.3.1 Phân tích định tính 80 3.3.2 Phân tích định lượng .82 3.4 Kết luận chung thực nghiệm sư phạm .92 ẾT LUẬN VÀ HUYẾN NGH .93 Kết luận 93 Khuyến nghị 94 TÀI LIỆU THAM HẢO 95 PHỤ LỤC z CĐTCS : C CT - HT : C CTSH THPT : C ĐC : Đ GV : GDMT : HS : HST : MT : PPDH : QTSV : QXSV : SGK : S SH : S SHHT : S ST : S THPT : Tr TH : T THCS : T TN : T TNKQ : T TNSP : T TV & ĐV : T - z MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài 1.1 Xuất phát từ quan điểm xây dựng chương trình mơn SH phổ thông Các quan điểm xây dựng phát triển chương tr nh đư c n r tr ng CTSH THPT 2006 sa : chương trình thể đư c tri thức bản, đại tr ng lĩnh vực sinh học, cấp độ tổ chức sống, đồng thời phải lựa chọn vấn đề thiết yếu sinh học có giá trị thiết thực ch thân học sinh cộng đồng, ứng dụng đời sống, sản x ất, bả vệ sức kh ẻ, bả vệ môi trường, “ hương tr nh án triệt tiến hóa Các đối tư ng t m hiể đư c đ t tr ng mối an điểm sinh thái, an hệ m t thiết cấ tạ chức n ng, thể môi trường sống ác nhóm sinh v t đư c tr nh bày th hệ thống tiến hóa t nhóm có tổ chức đơn giản đến nhóm có tổ chức phức tạp” [3, tr 7] ề cấ tr c chương tr nh cấp THPT th kiến thức sinh học đư c tr nh bày th nhỏ đến hệ lớn: tế bà → thể → thái - sinh sống th “các cấp tổ chức sống t hệ ần thể - l ài → ần xã → hệ sinh yển, c ối c ng tổng kết đ c điểm ch ng c a tổ chức an điểm tiến hóa, sinh thái” [3, tr 8] hư v y, y cầ xây dựng chương tr nh H THPT r ràng phải thể đư c tiếp c n HHT an điểm sinh thái, tiến hóa 1.2 Xuất phát từ yêu cầu đổi PPDH iệt am s t ch cực tr ng việc gia nh p t àn cầ hóa, d m c d chưa có tri thức kinh tế phát triển s ng ảnh hưởng y iệt am cầ c a xã hội tri thức t àn cầ hóa có tác động trực tiếp đến v y giá dục cần đổi để đáp ứng y cầ đ t ch giá dục, đ c biệt tr ng việc ch n bị ch hệ trẻ có khả n ng hội nh p cạnh tranh tr ng thị trường la động kinh tế ánh giá thực trạng giá dục iệt ốc tế am, tài liệ chiến lư c phát triển giá dục 200 - 20 kh ng định: “ hương tr nh, giá tr nh, phương pháp z giá dục ch m đổi mới, ch m đại hóa hương tr nh giá dục c n mang t nh hàn lâm, kinh viện, n ng thi c ; chưa ch trọng đến t nh sáng tạ , n ng lực thực hành hướng nghiệp” c a H [4, tr ất phát t vấn đề đó, việc cải cách t àn diện giá dục THPT y nh m đạt mục ti cầ cấp thiết giá dục phổ thông: “gi p H phát triển t àn diện đạ đức, tr t ệ, thể chất, th m m k n ng bản, phát triển n ng lực cá nhân, t nh n ng động sáng tạo” [ 5, tr 8] ổi PP H trọng tâm c a đổi giá dục Giá dục 2005 n iề 28 L t r : “Phương pháp giá dục phổ thông phải phát h y t nh t ch cực, tự giác, ch động, sáng tạ c a học sinh, ph h p với đ c điểm t ng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, tự rèn l yện kĩ n ng v n dụng kiến thức thực tiễn, tác động đến t nh cảm, đ m lại niềm v i, hứng th học t p ch học sinh” [15, tr 8] gày nay, với triết lý “giá dục s ốt đời” “giá dục ch ch người” th x t àn cầ hóa th hệ thống giá dục phổ thơng cần đư c đại hóa nội d ng thường x y n đổi phương pháp dạy học 1.3 Xuất phát từ vai trò lý thuyết hệ thống dạy học sinh học Tiếp c n T - HT cách thức x m xét đối tư ng hệ t àn vẹn phát triển động t sinh thành phát triển thông tại, d tương tác h p a giải yết mâ th ẫn nội y l t c a thành tố; cách phát l gic phát triển c a đối tư ng t l c sinh thành đến l c trở thành hệ t àn vẹn Q an điểm tiếp c n T-HT SH x m sinh giới hệ thống sống, tr ng tồn nhiề hệ thống khác nha , đan x n với nha với mối an hệ ch ng chịt, t dẫn tới lý th yết T Th lý th yết này, v t chất sống đư c tổ chức thành nhiề cấp, cấp hệ thống sống phức tạp, có mối an hệ tương tác tr ng nội hệ thống tương tác hệ thống khác cấp ca thấp [19] z ác nhà bi n s ạn chương tr nh sách giá kh a tr n giới nói ch ng iệt am nói ri ng v n dụng an điểm tiếp c n T - HT để xây dựng chương tr nh sinh học trường phổ thông cách kh a học h p lý: b c tr ng học phổ thông, chương tr nh sinh học đư c xây dựng th hệ thống kiến thức mang t nh đại cương (hệ thống bổ dọc) Hầ hết thể sinh v t đề đư c cấ tạ t tế bà , tế bà đơn vị cấ tr c đơn vị chức n ng c a thể sống kiến thức tế bà đư c c i kiến thức sở đư c nghi n phần đầ chương tr nh THPT a tr nh sống đư c nghi n cụ thể cấp độ tổ chức sống ca hơn, cấp độ thể đa bà , ần thể - loài, ần xã - hệ sinh thái, sinh thái yển [20] iệc xây dựng nội d ng sách giá kh a dựa tr n an điểm CT - HT dẫn đến nội d ng kiến thức tr ng t ng chương, t ng đề mang t nh hệ thống Trong dạy học, y cầ an trọng phân tích cấ tr c c a chương, t m mối an hệ chất c a thành phần kiến thức, c a nội d ng t xác định bước l n lớp, h ạt động ch nh c a thầy tr tr ng học nh m gi p ch học sinh hiể th logic hệ thống 1.4 Xuất phát từ vai trị quan điểm sinh thái, tiến hóa dạy học SH Q an điểm sinh thái, tiến hóa đư c hiể nghi n đối tư ng nà nói ch ng, đối tư ng sinh học nói ri ng, khơng nghi n cách độc l p mà phải đ t tr ng tương tác với đối tư ng x ng anh, đồng thời phải xét đối tư ng t mức có tổ chức đơn giản đến phức tạp ụ thể tr ng nghi n sinh học, hai an điểm tr n đư c thể r sinh v t hay cấp độ tổ chức sống t thấp đến ca ln có tương tác với nha với môi trường; tr ng c ng thể, an hệ an c ng có mối li n hệ ch t ch , h ạt động phối h p cách nhịp nhàng, cấ trúc c a ph n đề ph h p với chức n ng c a gi p ch sinh v t z th ch nghi với môi trường Hơn nữa, môi trường sống l ôn biến đổi ké th biến đổi c a sinh v t t đ c điểm b n ng ài ch đến cấ tr c b n tr ng tiếp th sinh v t th chức n ng c a ch ng ết ả dẫn đến tiến hóa c a thời gian [20] Tr ng nội d ng chương tr nh SH THPT, hai dụng thể đồng thời hai T an điểm tr n đư c v n v y, dạy học SH THPT, cần án triệt an điểm đó, đ c t ch c a sinh v t sống ch ng s dễ dàng đư c nh n thấy t sinh v t sinh ra, sinh trưởng phát triển 1.5 Xuất phát từ thực trạng dạy học mơn Sinh học nhìn từ góc độ vận dụng tiếp cận SHHT quan điểm sinh thái, tiến hoá Q a tra đổi ý kiến dự số G số trường, ch ng nh n thấy r ng nhiề G c n l ng t ng trước y cầ v n dụng tiếp c n HHT tr ng dạy học H nói ch ng tr ng dạy học phần inh học thể nói ri ng ởi lý d đơn giản, họ chưa hiể nà lý th yết HHT, cách tiếp c n g n n việc v n dụng c n t đư c an tâm ối với việc án triệt an điểm sinh thái tiến hóa tr ng dạy học sinh học, c ng có số G ch biết r ng đư c ngh nói đến tr ng an điểm xây dựng chương tr nh tr ng b ổi t p h ấn s ng thứ ch d ng lại việc ngh biết việc đưa đó, an điểm tiến tr n dạy t án khó phần lớn G giải th ch r ng chưa có tài liệ nà hướng dẫn thực y cầ hững bất c p hạn chế chất lư ng dạy học H THPT 1.6 Xuất phát từ đặc điểm chương trình SGK sinh học 11 nội dung kiến thức chương Chuyển hóa vật chất lượng T àn chương tr nh sinh học nghi n sinh v t cấp độ thể, cụ thể thể đa bà thể đa bà có cấ tr c phức tạp, đư c tạ n n nhiề cấp tổ chức tr ng gian mô, học an, hệ an hương tr nh sinh ch t p tr ng t m hiể sinh học cấp độ thể th ộc hai giới: thực v t động v t sâ đ c trưng sống, là: z luan.van.thac.si.van.dung.tiep.can.sinh.hoc.he.thong.va.quan.diem.sinh.thai.tien.hoa.trong.day.hoc.chuong.chuyen.hoa.vat.chat.va.nang.luong.sinh.hoc.11.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.van.dung.tiep.can.sinh.hoc.he.thong.va.quan.diem.sinh.thai.tien.hoa.trong.day.hoc.chuong.chuyen.hoa.vat.chat.va.nang.luong.sinh.hoc.11.trung.hoc.pho.thong - h yển hóa v t chất n ng lư ng - inh trưởng phát triển - ảm ứng - inh sản T y nhi n, h ạt động sinh lý thực v t động v t nói đề đư c G tr nh bày thành mục ri ng biệt ề sâ chi tiết cấ tr c – chức n ng c a h ạt động sống thể tr ng chế sinh l cụ thể iề thể đ c điểm thể đa bà đa dạng ph ng ph , d h ạt động sống có nhiề biể khác nha giới thực v t động v t thể hưng dấ hiệ ch ng mang t nh khái át cấp độ thể tr nh thực đ c trưng sống hai giới thực v t động v t th chưa đư c thể r g ài ra, đ c điểm tiến hóa, th ch nghi c a h ạt động sinh lý tr ng giới thực v t động v t t sinh v t có tổ chức thấp đến ca đư c đề c p phần nà chưa thực r rệt [9] ụ thể tr ng chương : h yển hóa v t chất n ng lư ng, chương t p tr ng nghi n đ c trưng ch yển hóa v t chất n ng lư ng c a T & , sa H s sánh đư c khác nha cần hướng tới ch ng tr ng ch yển hóa v t chất n ng lư ng cấp độ thể Ở cấp độ thể th hấp thụ nước, m ối kh áng, cácb nic, ôxy c a c ng có chất chức n ng sống tương tự ti hóa, hấp thụ thức n, hô hấp, tra đổi kh thể động v t với môi trường ng ài ác đ c trưng sống đề thể b ng dấ hiệ ch ng như: chế th nh n chất t môi trường ng ài, tổng h p chất sống t ch l y n ng lư ng, v n ch yển phân phối chất tr ng môi trường tr ng c a thể, phân giải chất giải phóng n ng lư ng ch h ạt động sống chế thải chất môi trường ng ài G c n viết ri ng thực v t động v t n n G dễ sa đà việc khai thác ch y n sâ đ c điểm thực v t động v t mà chưa ch ý tới phần kiến thức trọng tâm nói tr n iề làm hạn chế chất lư ng dạy học sinh học nói ch ng phần sinh học thể nói ri ng luan.van.thac.si.van.dung.tiep.can.sinh.hoc.he.thong.va.quan.diem.sinh.thai.tien.hoa.trong.day.hoc.chuong.chuyen.hoa.vat.chat.va.nang.luong.sinh.hoc.11.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.van.dung.tiep.can.sinh.hoc.he.thong.va.quan.diem.sinh.thai.tien.hoa.trong.day.hoc.chuong.chuyen.hoa.vat.chat.va.nang.luong.sinh.hoc.11.trung.hoc.pho.thong z luan.van.thac.si.van.dung.tiep.can.sinh.hoc.he.thong.va.quan.diem.sinh.thai.tien.hoa.trong.day.hoc.chuong.chuyen.hoa.vat.chat.va.nang.luong.sinh.hoc.11.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.van.dung.tiep.can.sinh.hoc.he.thong.va.quan.diem.sinh.thai.tien.hoa.trong.day.hoc.chuong.chuyen.hoa.vat.chat.va.nang.luong.sinh.hoc.11.trung.hoc.pho.thong ất phát t l d tr n, ch ng chọn đề tài: “Vận dụng tiếp cận sinh học hệ thống quan điểm sinh thái, tiến hố dạy học chương Chuyển hóa vật chất lượng - Sinh học 11 trung học phổ thơng” Mục đích nghiên cứu ghi n để t m ng y n tắc phương pháp v n dụng tiếp SHHT an điểm sinh thái, tiến h và n ng lư ng - inh học tr nh dạy học chương h yển hóa v t chất THPT nh m nâng ca chất lư ng dạy - học Phạm vi nghiên cứu hương h yển hóa v t chất n ng lư ng - inh học 11 THPT Đối tượng khách thể nghiên cứu 4.1 Đối tượng nghiên cứu Tiếp c n HHT an điểm sinh thái, tiến h chương h yển hóa v t chất n ng lư ng - inh học tr nh dạy học THPT 4.2 Khách thể nghiên cứu Q tr nh dạy học inh học thể, sinh học THPT Giả thuyết khoa học ế v n dụng tiếp c n HHT an điểm sinh thái, tiến h vào tr nh dạy học chương h yển hóa v t chất n ng lư ng - inh học THPT th s góp phần nâng ca chất lư ng dạy học sinh học cấp độ thể Lịch sử vấn đề nghiên cứu 6.1 Trên giới Marx arwin người có cơng la t lớn thành cơng tr ng việc v n dụng phương pháp tiếp c n hệ thống nghi n đối tư ng phức tạp xã hội tự nhi n T p “Tư bản” c a Marx đư c c i mẫ mực kinh điển nghi n hệ thống xã hội tư ch nh thể lĩnh vực khác nha c a đời sống xã hội, thể tr ng ng y n lý nghi n t àn vẹn hữ Th yết tiến h sinh học c a arwin xây luan.van.thac.si.van.dung.tiep.can.sinh.hoc.he.thong.va.quan.diem.sinh.thai.tien.hoa.trong.day.hoc.chuong.chuyen.hoa.vat.chat.va.nang.luong.sinh.hoc.11.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.van.dung.tiep.can.sinh.hoc.he.thong.va.quan.diem.sinh.thai.tien.hoa.trong.day.hoc.chuong.chuyen.hoa.vat.chat.va.nang.luong.sinh.hoc.11.trung.hoc.pho.thong z