luận văn thạc sĩ sử sụng kiến thức tiến hóa trong dạy học phần sinh thái học sinh học 12 trung học phổ thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC TRƢƠNG THỊ THU HẰNG SỬ DỤNG KIẾN THỨC TIẾN HÓA TRONG DẠY HỌC PHẦN SINH THÁI HỌC – SINH HỌC 12, TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM SINH HỌC CHUYÊN NGÀNH LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN SINH HỌC MÃ SỐ: 60 14 10 Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Đinh Quang Báo HÀ NỘI – 2013 z LỜI CẢM ƠN Luận văn kết trình học tập, nghiên cứu trƣờng Đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội q trình cơng tác trƣờng THPT Trƣơng Định – Thành phố Hà Nội Trong suố t quá triǹ h ho ̣c tâ ̣p và hoàn thành luâ ̣n văn này , đã nhâ ̣n đƣơ ̣c sƣ̣ hƣớng dẫn , giúp đỡ quý báu Thầy Cô giáo , anh chị , em và các ba ̣n Với lòng kính tro ṇ g và biế t ơn sâu sắ c xin đƣơ ̣c bày tỏ lới cảm ơn chân thành tới : Hội đồng Khoa học Đào tạo trƣờng Đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội, Thầy giáo, Cô giáo trực tiếp giảng dạy giúp đỡ suốt khố học Bằng tình cảm chân thành, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS Đinh Quang Báo – ngƣời dành nhiều thời gian, tâm huyết để trực tiếp hƣớng dẫn khoa học giúp đỡ tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm n các Thầ y Cô hô ̣i đồ ng chấ m luâ ̣n văn đã cho nhƣ̃ng đóng góp quý báu để hoàn chin̉ h luâ ̣n văn này Tôi xin chân thành cảm ơn tới Ban Giám hiệu, cán bộ, giáo viên học sinh trƣờng THPT Trƣơng Định – Thành phố Hà Nội tạo điều kiện cho tiến hành khảo sát tình hình thực tế dạy học thực nghiệm sƣ phạm Hà Nội, ngày 22 tháng 11 năm 2013 Tác giả luận văn Trương Thị Thu Hằng i z DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ĐC: Đối chứng GV: Giáo viên HS: Học sinh KT: Kiểm tra SGK: Sách giáo khoa SV: Sinh vật THPT: Trung học phổ thơng TN: Thực nghiệm VD: Ví dụ ii z MỤC LỤC Lời cảm ơn i Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt .ii Mục lục iii Danh mục bảng v Danh mục biểu đồ vi MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài .1 Mục đích nghiên cứu .2 Nhiệm vụ nghiên cứu Khách thể đối tƣợng nghiên cứu Vấn đề nghiên cứu Giả thuyết khoa học Giới hạn phạm vi nghiên cứu .3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Phƣơng pháp nghiên cứu 10 Cấu trúc luận văn Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu liên quan đến đề tài .5 1.1.1 Tình hình nghiên cứu dạy học sinh thái giới 1.1.2 Tình hình nghiên cứu dạy học sinh thái Việt Nam 1.2 Cơ sở lý luận việc vận dụng kiến thức tiến hóa để tổ chức học sinh lĩnh hội kiến thức sinh thái 1.2.1 Cơ sở lý luận dạy học 1.2.2 Cơ sở mối quan hệ tiến hóa sinh thái học 1.2.3 Vận dụng kiến thức tiến hóa để giải thích vấn đề sinh thái học 1.3 Cơ sở thực tiễn đề tài 13 1.3.1 Điều tra thực trạng dạy học sinh học nói chung phần tiến hóa Sinh học 12 nói riêng 13 1.3.2 Phân tích cấu trúc, nội dung phần tiến hóa - Sinh học lớp 12 15 1.3.3 Phân tích cấu trúc, nội dung phần Sinh thái học – Sinh học 12 30 iii z Chƣơng 2: VẬN DỤNG KIẾN THỨC TIẾN HÓA ĐỂ TỔ CHỨC DẠY HỌC SINH PHẦN SINH THÁI HỌC - SINH HỌC 12 THPT 46 2.1 Vận dụng kiến thức có tiến hóa để tổ chức học sinh học sinh thái học 46 2.2 Ý nghĩa việc vận dụng kiến thức tiến hóa để tổ chức học sinh học sinh thái học 53 2.3 Yêu cầu vận dụng kiến thức Tiến hóa để dạy học Sinh thái học 54 2.4 Quy trình vận dụng kiến thức tiến hóa để tổ chức dạy học sinh thái học 54 2.5 Xác định phƣơng pháp dạy học phát huy tính tích cực học sinh vận dụng kiến thức tiến hóa để tổ chức dạy học phần sinh thái học 55 2.5.1 Cơ sở lựa chon phƣơng pháp dạy học .55 2.5.2 Sử dụng câu hỏi để tổ chức học sinh nghiên cứu SGK 55 2.6 Thiết kế số giáo án thực nghiệm theo hƣớng nghiên cứu 58 Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 59 3.1 Mục đích thực nghiệm .59 3.2 Phƣơng pháp thực nghiệm 59 3.2.1 Chọn trƣờng, chọn lớp 59 3.2.2 Bố trí thực nghiệm 59 3.2.3 Triển khai thực nghiệm 59 3.2.4 Xử lý số liệu 60 3.3 Kết thực nghiêm 61 3.3.1 Phân tích định lƣợng kiểm tra .61 3.3.2 Phân tích định tính kiểm tra 69 KẾT LUẬN CHƢƠNG 70 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 PHỤ LỤC 76 iv z DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Nội dung kết cần đạt đƣợc phần Tiến hóa theo chuẩn kiến thức kĩ 17 Bảng 1.2: Nội dung kết cần đạt đƣợc phần Sinh thái học theo chuẩn kiến thức kĩ 32 Bảng 2.1 Một số nội dung sinh thái học đƣợc giải thích kiến thức tiến hóa 46 Bảng 3.1 Thành phần điểm kiểm tra thực nghiệm 62 Bảng 3.2 Phân phối tần suất kết kiểm tra tổng hợp thực nghiệm 62 Bảng 3.3 Phân phối tần suất lũy tích tổng hợp kết kiểm tra thực nghiệm .63 Bảng 3.4 So sánh kết nhóm lớp TN ĐC qua lần KT TN 63 Bảng 3.5 Phân loại trình độ học sinh qua lần kiểm tra TN 65 Bảng 3.6 Thành phần điểm kiểm tra sau thực nghiệm 66 Bảng 3.7 Phân phối tần suất kết kiểm tra tổng hợp sau thực nghiệm .66 Bảng 3.8 Phân phối tần suất lũy tích tổng hợp kết kiểm tra sau thực nghiệm .67 Bảng 3.9 So sánh kết nhóm lớp TN ĐC qua lần kiểm tra sau thực nghiệm 67 Bảng 3.10 Phân loại trình độ học sinh qua lần kiểm tra sau TN 68 v z luan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thong DANH MỤC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ Biểu đồ 3.1 So sánh kết kiểm tra TN hai nhóm lớp TN ĐC 64 Biểu đồ 3.2 So sánh phân loại trình độ học sinh qua lần kiểm tra TN .65 Biểu đồ 3.3 So sánh kết kiểm tra sau TN nhóm lớp TN ĐC 68 Biểu đồ 3.4 So sánh kết phân loại trình độ học sinh qua lần kiểm tra sau thực nghiệm 68 Đồ thị 3.1 Phân phối tần suất tổng hợp kết kiểm tra thực nghiệm 62 Đồ thị 3.2 Phân phối tần suất lũy tích tổng hợp kết kiểm tra TN 63 Đồ thị 3.3 Phân phối tần suất tổng hợp kết kiểm tra sau thực nghiệm 66 Đồ thị 3.4 Phân phối tần suất tổng hợp kết kiểm tra sau thực nghiệm 67 vi luan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thong z luan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thong MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Đổi mới giáo dục đào tạo Việt Nam tất yếu khách quan thể quy luật quy định xã hội đối với giáo dục Nội dung, chƣơng trình giáo dục đƣợc xây dựng theo hƣớng chuẩn hóa, đại hóa, tiếp cận với trình độ tiên tiến khu vực, giới, đáp ứng nhu cầu nguồn nhân lực chất lƣợng cao cho lĩnh vực kinh tế, xã hội đất nƣớc, nâng cao chất lƣợng toàn diện, chú trọng giáo dục thể chất bồi dƣỡng nhân cách ngƣời học, phân bố thời lƣợng hợp lý tạo điều kiện phát triển lực tự học, lực tƣ duy, kỹ thực hành, xây dựng chƣơng trình tài liệu dạy học môn, liên môn chuyên sử dụng thống từ năm học 2008-2009 Đổi mới phƣơng pháp dạy học theo hƣớng phát huy tối đa lực tự học, tự nghiên cứu, tự thu nhận thông tin học sinh, phát triển lực cá nhân, tăng cƣờng tính chủ động, tự chủ, hình thành nâng cao lực nghiên cứu khoa học, áp dụng kiến thức vào thực tiễn học sinh trình học tập tham gia cơng tác xã hội Trong chƣơng trình mơn sinh học phổ thơng, kiến thức sinh học đƣợc trình bày theo cấp độ tổ chức sống Chƣơng trình đƣợc thiết kế theo mạch kiến thức theo kiểu đồng tâm, mở rộng qua cấp học: - Sinh học tế bào: Lớp 67 89101112 - Sinh học thể đa bào: Lớp 67 891011 - Di truyền học: Lớp 912 - Tiến hóa: Lớp 6789101112 - Sinh thái học: Lớp 6789101112 Nội dung chƣơng trình giáo dục phổ thông môn Sinh học thể quan điểm sinh thái, tiến hóa: - Các đối tƣợng tìm hiểu đƣợc đặt mối quan hệ mật thiết cấu tạo chức năng, thể môi trƣờng - Các nhóm sinh vật đƣợc trình bày theo hệ thống tiến hóa từ nhóm có tổ chức đơn giản đến nhóm có tổ chức phức tạp luan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thong z luan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thong Chƣơng trình giáo dục phổ thơng mơn Sinh học thể mối liên quan kiến thức phân mơn, vấn đề có quan hệ mật thiết nhƣ tế bào học, sinh lý học, sinh thái học, di truyền học tiến hóa, tâm lý học giáo dục học Theo GS.TS Đinh Quang Báo, thực tiễn lý luận đúc kết điều kiện đảm bảo thành công tất kiểu lên lớp sử dụng kiến thức từ học từ môn học khác yêu cầu sƣ phạm quan trọng dạy học sinh học Sinh thái học khoa học tổng hợp từ nhiều nội dung môn khoa học khác, đặc biệt môn khoa học chuyên khoa Với đặc trƣng kiến thức sinh thái “tích hợp khoa học sinh học” Để làm rõ vấn đề sinh thái phải tìm thành tựu khoa học sinh học: tế bào học, sinh học thể, phân loại học, di truyền học, tiến hóa… Trong kiến thức tiến hóa đƣợc tích hợp nhiều kiến thức sinh thái Trong chƣơng trình Sinh học phổ thơng, kiến thức tiến hóa sinh thái đƣợc giảng dạy lớp 12 Phần tiến hóa đƣợc giảng dạy trƣớc phần sinh thái Vì vậy, việc vận dụng kiến thức tiến hóa để tổ chức cho học sinh lĩnh hội kiến thức phần sinh thái cần thiết khả thi Xuất phát từ ý nghĩa trên, với mong muốn nâng cao hiệu dạy học Sinh thái học tiến hóa, chúng tơi chọn đề tài: “Sử dụng kiến thức tiến hóa dạy học phần Sinh thái học – Sinh học 12, trung học phổ thơng.” Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu phƣơng pháp để tổ chức cho học sinh học phần Sinh thái học – Sinh học 12 sở huy động kiến thức học tiến hóa nhằm nâng cao chất lƣợng dạy học kiến thức sinh thái, củng cố vững kiến thức tiến hóa cho học sinh Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lý luận thực tiễn có liên quan đến đề tài - Phân tích cấu trúc nội dung chƣơng trình phần Sinh thái học Sinh học 12 làm sở để vận dụng kiến thức tiến hóa giảng dạy phần - Phân tích kiến thức tiến hóa vận dụng để dạy nội dung kiến thức sinh thái Từ tìm mối liên quan kiến thức sinh thái với kiến thức tiến hóa để vận dụng vào việc tổ chức cho học sinh lĩnh hội số kiến thức sinh thái học luan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thong z luan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thong - Thiết kế tập, câu hỏi để vận dụng kiến thức tiến hóa dạy sinh thái học - Xác định phƣơng pháp, biện pháp để vận dụng tiến hóa vào việc tổ chức học sinh lĩnh hội số kiến thức sinh thái - Thực nghiệm sƣ phạm để kiểm tra hiệu phƣơng pháp đề xuất Khách thể đối tƣợng nghiên cứu - Khách thể nghiên cứu: Học sinh lớp 12 THPT - Đối tƣợng nghiên cứu: Nội dung kiến thức tiến hóa tích hợp phần sinh thái phƣơng pháp vận dụng vào dạy học phần sinh thái học Vấn đề nghiên cứu Đề tài tập trung vào nghiên cứu hai vấn đề sau: - Nội dung kiến thức tiến hóa có liên quan đến phần Sinh thái học Sinh học 12 - Phƣơng pháp vận dụng kiến thức tiến hóa để dạy học phần Sinh thái học Sinh học 12 Giả thuyết khoa học Nếu có phƣơng pháp sử dụng kiến thức tiến hóa chƣơng trình Sinh học 12 để tổ chức cho học sinh lĩnh hội số nội dung sinh thái nâng cao chất lƣợng dạy học kiến thức sinh thái, củng cố vững kiến thức tiến hóa cho học sinh nâng cao nhận thức quan điểm tiến hóa, sinh thái dạy học môn Sinh học Giới hạn phạm vi nghiên cứu Đề tài nghiên cứu phƣơng pháp tổ chức cho học sinh lĩnh hội số kiến thức sinh thái học chƣơng trình Sinh học 12 cách vận dụng kiến thức tiến hóa Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - Ý nghĩa lý luận: + Bƣớc đầu phân tích kiến thức tiến hóa tích hợp phần sinh thái + Bƣớc đầu đề xuất số biện pháp, phƣơng pháp vận dụng tiếp cận tiến hóa để tổ chức cho học sinh lĩnh hội số kiến thức phần sinh thái -Ý nghĩa thực tiễn: Xây dựng số giáo án theo hƣớng nghiên cứu luan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thongluan.van.thac.si.su.sung.kien.thuc.tien.hoa.trong.day.hoc.phan.sinh.thai.hoc.sinh.hoc.12.trung.hoc.pho.thong z