xây dựng và sử dụng graph để nâng cao hiệu quả trong dạy học sinh học 11

1. Lý do chän ®Ò tµiTrong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, GD §T ®• cã sù ®æi míi toµn diÖn vµ réng kh¾p. Tuy nhiªn, viÖc ¸p dông PPDH tÝch cùc vÉn ®ang cßn lµ vÊn ®Ò cÇn bµn. Trong gi¶ng d¹y vµ häc tËp c¸c m«n häc trong tr­êng phæ th«ng nãi chung vµ m«n sinh häc nãi riªng hiÖn nay cßn nhiÒu h¹n chÕ, ch­a ph¸t huy ®­îc n¨ng lùc t­ duy hÖ thèng vµ n¨ng lùc s¸ng t¹o cña HS trong gi¶i quyÕt nh÷ng vÊn ®Ò häc tËp vµ thùc tiÔn cuéc sèng. GV vÉn quen d¹y theo ph­¬ng ph¸p ph©n tÝch cÊu tróc chø ch­a chó träng ®Õn ph­¬ng ph¸p tæng hîp hÖ thèng, dÉn ®Õn t×nh tr¹ng HS thÊy ®­îc “c©y” mµ kh«ng thÊy “rõng”, HS ®­îc häc “sinh lý häc thùc, ®éng vËt” chø kh«ng ph¶i häc “sinh häc cÊp c¬ thÓ”.Quan ®iÓm hÖ thèng ®• ®­îc qu¸n triÖt trong x©y dùng ch­¬ng tr×nh vµ SGK sinh häc THPT. Tuy nhiªn, phÇn lín GV ch­a thÊm nhuÇn quan ®iÓm hÖ thèng trong d¹y häc, ch­a thÊy ®­îc tÝnh hÖ thèng vµ ®Æc ®iÓm chung cña c¸c hÖ thèng sèng tõ cÊp ®é TÕ bµo C¬ thÓ QuÇn thÓ loµi QuÇn x• HÖ sinh th¸i sinh quyÓn. SH 11 míi cã nhiÒu thay ®æi c¶ vÒ cÊu tróc vµ néi dung kiÕn thøc. SH 11 SH c¬ thÓ, tiÕp tôc kÕ thõa SH 10 SH tÕ bµo, nghiªn cøu c¸c ®Æc tr­ng c¬ b¶n chñ yÕu cña c¬ thÓ nh­ chuyÓn hãa vËt chÊt vµ n¨ng l­îng, c¶m øng, sinh tr­ëng vµ ph¸t triÓn, sinh s¶n. KiÕn thøc ®­îc tr×nh bµy riªng gi÷a c¬ thÓ thùc vËt vµ ®éng vËt. Tuy nhiªn, trªn quan ®iÓm x©y dùng ch­¬ng tr×nh vµ môc tiªu cho thÊy cÇn ph¶i qu¸n triÖt quan ®iÓm nghiªn cøu SH ë cÊp c¬ thÓ trong DH sinh häc 11, tøc lµ DH cÇn rót ra nh÷ng ®iÓm chung trong ho¹t ®éng sinh lý cña cÊp c¬ thÓ, cßn nh÷ng ®iÓm chØ cã ë thùc vËt hay ®éng vËt chÝnh lµ nh÷ng nÐt riªng biÖt.Do vËy viÖc «n tËp, hÖ thèng ho¸ kiÕn thøc sinh häc nãi chung vµ kiÕn thøc sinh häc c¬ thÓ nãi riªng lµ rÊt cÇn thiÕt. §Ó hÖ thèng hãa kiÕn thøc sinh häc cÊp c¬ thÓ cã nhiÒu biÖn ph¸p vµ sö dông c¸c lo¹i c«ng cô kh¸c nhau: lËp b¶ng hÖ thèng, c©u hái hÖ thèng, graph hÖ thèng, b¶n ®å kh¸i niÖm hÖ thèng...Trong ®ã, graph lµ lo¹i c«ng cô cã nhiÒu ­u ®iÓm: trang bÞ cho HS t­ duy theo hÖ thèng, kh¾c phôc quan ®iÓm siªu h×nh cho c¶ ng­êi d¹y vµ ng­êi häc, liªn kÕt c¸c kh¸i niÖm t¹o nªn cÇu nèi t­ duy gi÷a nh÷ng ®iÒu ®• biÕt vµ nh÷ng ®iÒu cÇn t×m, nh÷ng kiÕn thøc míi ®­îc g¾n kÕt víi nh÷ng kiÕn thøc cò nªn ®é bÒn kiÕn thøc ®­îc c¶i thiÖn. Graph vÏ ra c¸c mèi quan hÖ, c¸c m¾t xÝch kÕt nèi c¸c kiÕn thøc míi häc víi nhau, liªn kÕt c¸c th«ng tin míi häc víi c¸c th«ng tin cò ®• cã, kh¸i qu¸t ho¸, hÖ thèng ho¸ kiÕn thøc. VËn dông Graph trong d¹y häc ®• cã nhiÒu t¸c gi¶ trong vµ ngoµi n­íc quan t©m, nghiªn cøu. Tuy nhiªn, x©y dùng graph trong «n tËp SH 11 th× ch­a cã ®Ò tµi nµo nghiªn cøu mét c¸ch hÖ thèng vµ hoµn thiÖn. V× nh÷ng lý do ®ã, chóng t«i chän ®Ò tµi: X©y dùng graph ®Ó h­íng dÉn HS «n tËp, hÖ thèng ho¸ kiÕn thøc sinh häc cÊp c¬ thÓ, SH 11 THPT lµm ®Ò tµi nghiªn cøu.

Mở đầu 1. Lý do chọn đề tài Trong những năm gần đây, GD - ĐT đã có sự đổi mới toàn diện và rộng khắp. Tuy nhiên, việc áp dụng PPDH tích cực vẫn đang còn là vấn đề cần bàn. Trong giảng dạy và học tập các môn học trong trờng phổ thông nói chung và môn sinh học nói riêng hiện nay còn nhiều hạn chế, cha phát huy đợc năng lực t duy hệ thống và năng lực sáng tạo của HS trong giải quyết những vấn đề học tập và thực tiễn cuộc sống. GV vẫn quen dạy theo phơng pháp phân tích cấu trúc chứ cha chú trọng đến phơng pháp tổng hợp hệ thống, dẫn đến tình trạng HS thấy đợc cây mà không thấy rừng, HS đợc học sinh lý học thực, động vật chứ không phải học sinh học cấp cơ thể. Quan điểm hệ thống đã đợc quán triệt trong xây dựng chơng trình và SGK sinh học THPT. Tuy nhiên, phần lớn GV cha thấm nhuần quan điểm hệ thống trong dạy học, cha thấy đợc tính hệ thống và đặc điểm chung của các hệ thống sống từ cấp độ Tế bào Cơ thể Quần thể - loài Quần xã Hệ sinh thái - sinh quyển. SH 11 mới có nhiều thay đổi cả về cấu trúc và nội dung kiến thức. SH 11- SH cơ thể, tiếp tục kế thừa SH 10 - SH tế bào, nghiên cứu các đặc trng cơ bản chủ yếu của cơ thể nh chuyển hóa vật chất và năng lợng, cảm ứng, sinh trởng và phát triển, sinh sản. Kiến thức đợc trình bày riêng giữa cơ thể thực vật và động vật. Tuy nhiên, trên quan điểm xây dựng chơng trình và mục tiêu cho thấy cần phải quán triệt quan điểm nghiên cứu SH ở cấp cơ thể trong DH sinh học 11, tức là DH cần rút ra những điểm chung trong hoạt động sinh lý của cấp cơ thể, còn những điểm chỉ có ở thực vật hay động vật chính là những nét riêng biệt. Do vậy việc ôn tập, hệ thống hoá kiến thức sinh học nói chung và kiến thức sinh học cơ thể nói riêng là rất cần thiết. Để hệ thống hóa kiến thức sinh học cấp cơ thể có nhiều biện pháp và sử dụng các loại công cụ khác nhau: lập bảng hệ thống, câu hỏi hệ thống, graph hệ thống, bản đồ khái niệm hệ thống Trong đó, graph là loại công cụ có nhiều u điểm: trang bị cho HS t duy theo hệ thống, khắc phục quan điểm siêu hình cho cả ngời dạy và ngời học, liên kết các khái niệm tạo nên cầu nối t duy giữa những điều đã biết và những điều cần tìm, những kiến thức mới đợc gắn kết với những kiến thức cũ nên độ bền kiến thức đợc cải thiện. Graph vẽ ra các mối quan hệ, các mắt xích kết nối các kiến thức mới học với nhau, liên kết các thông tin mới học với các thông tin cũ đã có, khái quát hoá, hệ thống hoá kiến thức. Vận dụng Graph trong dạy học đã có nhiều tác giả trong và ngoài nớc quan tâm, nghiên cứu. Tuy nhiên, xây dựng graph trong ôn tập SH 11 thì cha có đề tài nào nghiên cứu một cách hệ thống và hoàn thiện. Vì những lý do đó, 1 chúng tôi chọn đề tài: "Xây dựng graph để hớng dẫn HS ôn tập, hệ thống hoá kiến thức sinh học cấp cơ thể, SH 11- THPT" làm đề tài nghiên cứu. 2. Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng đợc các graph phủ kín nội dung và mục tiêu dạy học, đảm bảo các tiêu chuẩn s phạm, có khả năng hệ thống hoá kiến thức SH 11- THPT, góp phần nâng cao chất lợng dạy học bộ môn, đáp ứng mục tiêu dạy học. 3. Đối tợng và phạm vi nghiên cứu - Đối tợng: Bộ graph SH 11- THPT sử dụng để hệ thống hóa kiến thức. - Phạm vi nghiên cứu: Xây dựng bộ graph dùng trong khâu ôn tập, củng cố, hoàn thiện kiến thức SH 11- THPT. 4. Giả thuyết khoa học Nếu có quy trình xây dựng graph và vận dụng một cách hợp lý trong SH 11- THPT, sẽ xây dựng đợc các graph có khả năng hệ thống hoá kiến thức SH 11-THPT, góp phần nâng cao chất lợng dạy học bộ môn, đáp ứng mục tiêu dạy học. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1. Xác định đợc cơ sở lý luận và thực tiễn của việc xây dựng graph trong dạy học SH 11-THPT 5.2. Phân tích nội dung SH 11- THPT theo hớng tiếp cận hệ thống. 5.3. Thiết kế quy trình xây dựng graph ôn tập, hệ thống hoá kiến thức SH 11- THPT. 5.4. Vận dụng quy trình xây dựng bộ graph ôn tập, hệ thống hoá kiến thức SH 11- THPT. 5.5. Thực nghiệm xác định tính khả thi và hiệu quả của bộ graph đã xây dựng. 6. Phơng pháp nghiên cứu 6.1. Phơng pháp tiếp cận Tiếp cận theo quan điểm dạy học tích cực. 6.2. Nghiên cứu lý thuyết Nghiên cứu các tài liệu có liên quan, nhằm xây dựng cơ sở lý luận của việc xây dựng graph trong dạy học. 6.3. Phơng pháp điều tra cơ bản - Dùng phiếu điều tra để xác định: thực trạng xây dựng và sử dụng graph trong dạy học SH 11- THPT. - Dùng phiếu điều tra xác định vai trò, tầm quan trọng của graph trong dạy học SH 11- THPT. 6.4. Quan sát s phạm Dự giờ, quan sát các hoạt động của GV trong giờ học để tìm hiểu cách thức sử dụng graph trong dạy học. Quan sát các hoạt động của HS để tìm hiểu mức độ hứng thú học tập của HS với graph. 6.5. Phơng pháp chuyên gia Trao đổi trực tiếp, xin ý kiến của các chuyên gia về PPGD và các GV có bề dày giảng dạy SH 11- THPT để hoàn chỉnh bộ graph đã xây dựng. 2 6.6. Thực nghiệm s phạm - TN thăm dò: tiến hành trớc TN chính thức, làm cơ sở cho TN chính thức. - TN chính thức: xác định cách bố trí TN, nội dung TN và tổ chức TN. - Xử lý kết quả, chúng tôi sử dụng phần mềm Microsoft office Excel để xử lý số liệu. Kết quả chấm các bài kiểm tra dựa vào đáp án và thang điểm 10 Chúng tôi đã: - Lập bảng phân phối, bảng tần suất hội tụ (tích lũy) - Vẽ các đờng đặc trng phân phối - Tính các tham số theo các công thức sau: + Điểm trung bình X là tham số xác định giá trị trung bình của dãy số thống kê. Đợc tính theo công thức: 10 1 1 i i i X n X n = = Trong đó: n: tổng số bài kiểm tra i X : điểm số theo thang điểm 10 i n : số bài kiểm tra có điểm i X + Phơng sai: S 2 = 10 1 1 ( ) i i i n X X n = 2 + Độ lệch chuẩn: S= 10 2 1 1 ( ) i i i n X X n = Độ lệch chuẩn phản ánh mức độ phân tán của các số liệu quanh giá trị trung bình. Độ lệch chuẩn càng bé chứng tỏ số liệu càng ít phân tán. + Sai số trung bình cộng S m n = + Hệ số biến thiên: v C %= S X 100 Hệ số biến thiên dùng để so sánh hai bảng phân phối có trung bình cộng khác nhau. Hệ số biến thiên phản ánh mức độ dao động giữa các số liệu. Độ giao động càng lớn kết quả càng ít tin cậy. Cụ thể: v C %<10% : độ dao động nhỏ 10% v C % 30% : độ dao động TB v C %>30% : độ dao động lớn Kết quả ít tin cậy + Hiệu số trung bình (d TN-ĐC ): So sánh điểm trung bình cộng của lớp TN và ĐC trong các lần kiểm tra. d TN-ĐC = X TN - X ĐC + Đại lợng kiểm định: Đại lợng kiểm định dùng để kiểm định độ tin cậy về sự chênh lệch của 2 giá trị trung bình cộng của ĐC và TN. Công thức của đại lợng kiểm định: 1 2 2 2 1 2 1 2 d X X t S S n n = + . Trong đó: 3 Kết quả đáng tin cậy 1 2 ,X X là điểm số trung bình của mẫu ĐC và TN 1 2 ,n n là số HS đợc kiểm tra (kích thớc mẫu) ở lớp ĐC và TN 2 2 1 2 ,s s là phơng sai của mẫu ĐC và TN Giá trị tới hạn của d t là t tra trong bảng phân phối Student với = 0,05 và bậc tự do f= n 1 + n 2 - 2 + Nếu t d > t : sự sai khác giữa 1 2 ,X X là có nghĩa + Nếu t d < t : sự sai khác giữa 1 2 ,X X là không có nghĩa. 7. Cấu trúc của đề tài Ngoài phần mở đầu, kết luận, đề nghị và các phụ lục; phần chính của đề tài gồm 3 chơng: Chơng 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài. Chơng 2. Xây dựng graph SH 11-THPT Chơng 3. Thực nghiệm s phạm. Chơng 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài 1.1. Sơ lợc về việc nghiên cứu Graph trong DH 1.1.1. Trên thế giới Lý thuyết graph là một lĩnh vực nghiên cứu đã có từ lâu và có nhiều ứng dụng hiện đại. Những t tởng cơ bản của lý thuyết graph đợc đề xuất vào những năm đầu của thế kỷ XVIII bởi nhà toán học lỗi lạc ngời Thuỵ Sĩ Leonhard Euler. Chính ông là ngời sử dụng graph để giải bài toán nổi tiếng bảy cây cầu ở Konigsburg (công bố vào năm 1736). Trong những năm cuối thế kỷ XX, cùng với sự phát triển của toán học và nhất là toán học ứng dụng, những nghiên cứu về vận dụng lý thuyết graph đã có những bớc tiến nhảy vọt. Sau khi lý thuyết graph hiện đại đợc công bố, nhiều nhà toán học trên thế giới đã nghiên cứu làm cho môn học này ngày càng phong phú. Năm 1958, tại Pháp Claude Berge đã viết cuốn Lý thuyết graph và những ứng dụng của nó. Trong cuốn sách tác giả đã trình bày những khái niệm và định lý toán học cơ bản của lý thuyết graph, đặc biệt là những ứng dụng của lý thuyết graph trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Hiện nay, nhiều trờng ĐH trên thế giới có những nhóm tác giả đang nghiên cứu về lý thuyết graph, về sự chuyển hoá của lý thuyết graph vào những lĩnh vực khoa học khác nhau, đơn cử: - Trờng ĐH Antrep- Bỉ có nhóm nghiên cứu của giáo s Drik Janssens; trờng ĐH Beclin- Đức có nhóm nghiên cứu của giáo s Hartmut Ehrig - ở Hoa Kỳ có nhiều tác giả đã nghiên cứu sâu về lý thuyết graph làm cơ sở cho lý thuyết mạng máy tính và chuyển hoá vào các ngành khoa học khác. Trong đó nổi bật là công trình nghiên cứu của Jonathan L Gross (trờng ĐH Columbia, NiuYooc) và Jay Yellen (trờng Rolin, Flovida). Hai tác giả này đã công bố nhiều công trình về graph Lý thuyết graph và những ứng dụng của nó đã và đang đợc nghiên cứu một cách hết sức cẩn thận ở nhiều nớc trên thế giới. 4 Trong dạy học, A.M.Xokhor (tại Liên Xô cũ) năm 1965 là ngời đầu tiên vận dụng những nguyên lý về việc xây dựng một graph có hớng để mô hình hóa một nội dung tài liệu giáo khoa (một khái niệm, một định luật ). Cũng trong năm 1965, V.X.Poloxin đã dùng phơng pháp graph để diễn tả trực quan những diễn biến của một tình huống dạy học, tức là đã diễn tả bằng sơ đồ trực quan trình tự những hoạt động của GV và HS trong việc thực hiện một thí nghiệm hóa học. Năm 1972, V.P.Garkumop đã sử dụng phơng pháp graph để mô hình hóa các tình huống dạy học nêu vấn đề - một việc làm cần thiết để phát huy tính tích cực của HS. Năm 1973, tại Liên Xô (cũ) tác giả Nguyễn Nh ất đã vận dụng lý thuyết graph kết hợp với phơng pháp ma trận nh một phơng pháp hỗ trợ để xây dựng logic cấu trúc các khái niệm tế bào học trong nội dung giáo trình môn Sinh học đại cơng. 1.1.2. ở Việt Nam Năm 1971, Giáo s Nguyễn Ngọc Quang là ngời đầu tiên đã nghiên cứu chuyển hóa graph toán học thành graph dạy học trong hóa học. Năm 1980, tác giả Trần Trọng Dơng nghiên cứu, áp dụng phơng pháp graph vào việc phân loại các kiểu bài toán về lập công thức hóa học. Năm 1983, Nguyễn Đình Bào nghiên cứu sử dụng graph để hớng dẫn ôn tập môn toán. Trong cùng thời gian đó Nguyễn Anh Châu đã nghiên cứu sử dụng graph hớng dẫn ôn tập môn văn. Các tác giả này đã sử dụng sơ đồ graph để hệ thống hóa kiến thức mà HS đã học trong một chơng hoặc trong một chơng trình nhằm thiết lập mối liên hệ các phần kiến thức đã học, giúp HS ghi nhớ lâu hơn. Năm 1984, Phạm T với sự hớng dẫn của Giáo s Nguyễn Ngọc Quang đã nghiên cứu việc dùng graph với t cách là phơng pháp dạy học đối với bài lên lớp nghiên cứu tài liệu mới về hóa học trong chơng Nito - Photpho hóa học 11. Đồng thời, tác giả đã xây dựng quy trình áp dụng phơng pháp này cho GV và HS qua tất cả các khâu (chuẩn bị bài, lên lớp, tự học ở nhà, kiểm tra đánh giá) và đa ra một số hình thức áp dụng trong dạy và học hóa học. Năm 1987, Nguyễn Chính Trung đã nghiên cứu chuyển hóa graph toán học vào giảng dạy khoa học quân sự. Năm 1993, Hoàng Việt Anh đã vận dụng phơng pháp graph trong quy trình dạy học môn Địa lý. Và trong lĩnh vực dạy học Sinh học ở trờng phổ thông, TS. Nguyễn Phúc Chỉnh là ngời đầu tiên đi sâu vào nghiên cứu một cách hệ thống về lý thuyết graph và ứng dụng lý thuyết graph trong dạy học Giải phẫu sinh lý ngời. Nh vậy, cho đến nay đã có nhiều công trình trong và ngoài nớc nghiên cứu về Graph, góp phần đáng kể vào hoàn thiện lý luận và thực tiễn dạy học. Tuy nhiên, với hớng nghiên cứu đề tài đã lựa chọn thì cha có tác giả nào đi sâu nghiên cứu một cách hệ thống và hoàn thiện. 5 1.2. Cơ sở lý luận 1.2.1. Khái niệm Graph Theo từ điển Anh-Việt, Graph có nghĩa là đồ thị - biểu đồ gồm có một đ- ờng hoặc nhiều đờng biểu thị sự biến thiên của các đại lợng. Trong toán học, Graph đợc định nghĩa nh sau: Graph bao gồm một tập hợp không rỗng E những yếu tố gọi là đỉnh và một tập hợp A những yếu tố gọi là cạnh. Mỗi yếu tố A là một cặp (không xếp thứ tự) những yêu cầu rõ rệt của E. Trong từng trờng hợp một graph định hớng những yếu tố A đều là những cặp có hớng và gọi là cung. Nhng từ Graph trong lý thuyết Graph lại bắt nguồn từ graphiccó nghĩa là tạo ra một hình ảnh rõ ràng, chi tiết, sinh động trong t duy. PP graph DH đợc hiểu là PP tổ chức rèn luyện tạo đợc những sơ đồ học tập ở trong t duy HS. Trên cơ sở đó hình thành một phong cách t duy khoa học mang tính hệ thống [17,7]. Graph dạy học nhằm vẽ ra các mối liên hệ, các mắt xích kết nối các kiến thức mới đợc học với nhau, kết nối các thông tin mới học với các thông tin đã có, là điểm tựa cho sự lĩnh hội và tái hiện nội dung kiến thức. 1.2.2. Vai trò của Graph trong DH Dựa trên giải pháp tiếp cận chuyển hoá graph toán học thành graph dạy học, qua đó đa ra những quy trình áp dụng trong dạy học sinh học. Các bớc áp dụng PP graph tiến hành theo trình tự sau: chuyển hoá áp dụng Sử dụng PP graph trong DH sinh học đang là một hớng đi trong việc đổi mới PP DH. Bởi graph có một số vai trò cơ bản sau: - Dùng graph để hệ thống hoá khái niệm Trong DH sinh học, cũng nh việc DH bất cứ môn khoa học nào ở trờng phổ thông, điều quan trọng bậc nhất là hình thành một cách vững chắc cho HS một hệ thống khái niệm, là tiền đề quan trọng để xây dựng cho họ khả năng vận dụng các kiến thức đã học. Hệ thống hoá, chủ yếu là biết sắp xếp khái niệm mới vào hệ thống khái niệm đã học, nhận biết mối quan hệ giữa những khái niệm khác nhau trong một hệ thống khái niệm. Rộng hơn nữa, việc vận dụng khái niệm để giải quyết các vấn đề nảy sinh trong sinh học và trong đời sống không những có tác dụng củng cố mà còn là mục tiêu sâu xa của việc học tập khái niệm. Có thể dùng Graph để hệ thống hoá các khái niệm trong một tổng thể, qua đó mở rộng hiểu biết về đối tợng cần nghiên cứu một cách khái quát. Điều đó giúp HS hiểu khái niệm một cách dễ dàng, không máy móc, hình thức. 6 Lý thuyết graph Graph dạy học Sử dụng Graph dạy học sinh - Dùng graph cấu trúc hoá nội dung tài liệu SGK Nếu nội dung bài học chỉ đợc truyền tới ngời học dới dạng văn bản thì ng- ời học có thể kém hứng thú, có khi dẫn đến việc hiểu sai nội dung việc ghi nhớ rất khó khăn. Xây dựng mối liên hệ giữa các đơn vị kiến thức trong một hệ thống nhất định (trong một chơng trình, một chơng hay một bài). Cấu trúc hoá tài liệu giáo khoa cho phép tạo nên hệ thống kiến thức cho HS. Điều này giúp cho hoạt động dạy học có hiệu quả hơn vì nó cho biết mối quan hệ hữu cơ giữa những bộ phận kiến thức trong mối liên hệ logic với nhau. HS có thể định hớng đợc các hoạt đông trí tuệ và kích thích sự tìm tòi để chiếm lĩnh hệ thống tri thức mới. Những tri thức mà HS tìm tòi chiếm lĩnh đợc sẽ nhớ lâu, tái hiện chính xác hơn. Cấu trúc hoá nội dung tài liệu SGK đợc xem nh một cách làm có hiệu quả. Cách làm này vừa phù hơp vời điều kiện hoàn cảnh nớc ta hiện nay, vừa đón trớc đợc xu thế phát triển của khoa học thế giới. - Dùng Graph hớng dẫn HS tự học Chuyển từ truyền thụ một chiều, học tập thụ động, chủ yếu là ghi nhớ các kiến thức, đối phó với thi cử sang học tập tích cực, chủ động sáng tạo, chú trọng hình thành năng lực tự học dới sự giúp đỡ, hớng dẫn tổ chức của GV. GV chỉ tạo điều kiện giúp đỡ chứ không làm thay. Phơng pháp tích cực xem việc rèn luyện phơng pháp học tập cho HS không chỉ là biện pháp nâng cao hiệu quả mà còn là mục tiêu của dạy học. Nếu rèn luyện cho ngời học có đợc phơng pháp, kỹ năng, thói quen, ý chí tự học thì sẽ tạo cho họ lòng ham học, khơi dậy nội lực vốn có trong mỗi con ngời, kết quả học tập sẽ nhân lên gấp bội. Với lợng kiến thức cập nhật ngày càng nhiều, song chúng ta không thể nhồi nhét tất cả tri thức đó cho HS mà phải dạy HS phơng pháp học và lĩnh hội kiến thức. Tự học không chỉ có ý nghĩa trong thời gian học tập ở nhà trờng, mà còn có ý nghĩa lớn trong cuộc đời mỗi ngời. Thông qua hoạt động học tập bằng graph, HS sẽ hình thành t duy hệ thống. Từ đó có thể phát huy tính độc lập, sáng tạo của HS. GV có thể hớng dẫn HS nghiên cứu nội dung của bài khoá trong SGK hoặc quan sát mô hình, mẫu vật cụ thể để đi đến các yếu tố cấu trúc của đối tợng nghiên cứu rồi lập graph để thể hiện các mối quan hệ của các yếu tố cấu trúc đó. Hình thức này giúp HS có một phơng thức tự học theo SGK một cách chủ động. Ngoài ra HS còn có thể tự học ở nhà, bằng graph HS có thể lập đợc dàn ý cơ bản của các nội dung học tập. Từ đó tạo điểm tựa để học sinh ghi nhớ và vận dụng kiến thức một cách linh hoạt, có hệ thống. - Giúp ngời học rèn luyện đợc một số kĩ năng Việc xây dựng graph đem lại chất lợng lớn vì đã huy động cả bán cầu não trái và phải cùng hoạt động. Sự kết hợp này sẽ làm tăng cờng các liên kết giữa hai bán cầu não và kết quả là tăng cờng trí tuệ và tính sáng tạo của chủ nhân bộ não. Trong quá trình lập graph HS phải học cách phân tích hệ thống hoá kiến thức. Lập graph mỗi nhánh chỉ viết 1-2 từ khoá nên khi đọc lại não bạn sẽ kích thích làm việc để hoàn thiện thông tin, và nhờ vậy thúc đẩy năng lực gợi nhớ, 7 dần dần nâng cao khả năng ghi nhớ, biết vận dụng linh hoạt kiến thức đã học, đồng thời phát triển năng lực t duy, khả năng phân tích, hệ thống, giải quyết vấn đề, thích ứng linh hoạt với xã hội hiện đại đang phát triển nhanh chóng. - Graph giúp kích thích hứng thú học tập đem lại nguồn vui, thúc đẩy động cơ bên trong của ngời học. GV tổ chức, hớng dẫn HS lập graph có thể làm việc cá nhân hay làm việc nhóm. Làm việc nhóm sẽ tạo điều kiện cho các em đợc trao đổi, bày tỏ những vấn đề cha hiểu và đợc các bạn trong nhóm chia sẻ, giúp đỡ. Vì vậy sẽ tạo đợc không khí học tập sôi nổi, các em hoạt động nhiều hơn, tính tích cực chủ động của HS thể hiện rõ. HS có cơ hội bày tỏ ý kiến của mình trớc lớp, thầy cô góp ý từ đó sẽ phát triển năng lực nhận thức. - Graph cũng giúp thầy, cô giáo và HS tiết kiệm thời gian làm việc ở nhà và trên lớp rất nhiều. GV sử dụng graph vào tổ chức, điều khiển quá trình học tập nghiên cứu sẽ đem lại hiệu quả cao. Qua việc lập graph có thể biết đợc quá trình thu nhận và xử lý thông tin, quá trình tích hợp thông tin mới nhận vào hệ thống thông tin đã tích luỹ của ngời học biến đổi nh thế nào. Với những vai trò nh vậy thì Graph thực sự là công cụ hữu ích trong giảng dạy và học tập ở trờng phổ thông cũng nh các bậc học khác, bởi chúng giúp GV và HS trong việc trình bày các ý tởng rõ ràng, suy nghĩ sáng tạo, học tập qua biểu đồ, tóm tắt thông tin một bài, một chơng hay cả cuốn sách, hệ thống lại kiến thức đã học, tăng cờng khả năng nhớ và vận dụng. Graph thực sự là con đờng mới - con đờng đến với học cách học, điều mà giáo dục hiện nay đang quan tâm. 1.2.3. Phân loại graph Graph là sơ đồ cho ta biết các khái niệm khoa học có những mối liên hệ nhau nh thế nào. Có 3 loại graph: 1.2.3.1. Graph có hớng Gồm tập hợp các đỉnh và tập hợp các đoạn thẳng hoặc đờng cong (cạnh) của graph. Nhng với mỗi cạnh của graph ta phân biệt hai đầu, một đầu là gốc còn một đầu là cuối [44,7]. 1.2.3.2. Graph chu trình Gọi là chu trình nếu nó bắt đầu và kết thúc tại một đỉnh tạo ra vòng khép kín và qua ít nhất 3 cạnh 1 2 4 3 8 1.2.3.3. Graph hình cây Là một graph liên thông không chứa chu trình [46,7]. Trong DH sinh học graph cây thờng là graph cây có hớng, trong đó có một đỉnh đặc biệt vai trò chủ đạo gọi là gốc, từ gốc có đờng đi đến mọi đỉnh khác của cây. Với cùng một bộ các khái niệm có thể vẽ đợc nhiều dạng graph khác nhau. Graph đợc coi là sai khi hớng mũi tên và các chú thích trên mũi tên là không phù hợp. Theo hớng nghiên cứu của đề tài, graph dùng trong khâu ôn tập, hệ thống hóa kiến thức, hớng dẫn HS tự học, củng cố, hoàn thiện kiến thức. Do đó, các khái niệm, kiến thức đã đợc HS lĩnh hội trên lớp. GV có thể cho HS tự thiết kế các graph hoặc hoàn thiện các graph do GV đã thiết kế. Xây dựng graph trong khâu này có thể các dạng cơ bản sau: 1. Graph có đỉnh, yêu cầu xác định cung liên hệ (sử dụng từ nối nếu cần) 2. Graph thiếu một số đỉnh, yêu cầu hoàn thiện 3. Graph không có đỉnh, có cạnh định hớng và các từ gợi ý, yêu cầu hoàn thành 4. Graph có đỉnh, có các cạnh sắp xếp lộn xộn, yêu cầu sắp xếp lại cho chính xác Cùng với cách tổ chức hoạt động học tập của GV cho HS (có thể hoạt động cá nhân hoặc hoạt động nhóm, hoạt động tại lớp hay giao về nhà ) sẽ giúp HS hoàn thiện kiến thức, ghi nhớ dễ dàng. 1.2.4. Nguyên tắc xây dựng graph dạy học 1.2.4.1. Nguyên tắc thống nhất giữa mục tiêu, nội dung và PPDH Nguyên tắc này đòi hỏi khi thiết kế graph dạy học phải thống nhất đợc 3 thành tố cơ bản của quá trình dạy học là mục tiêu, nội dung và phơng pháp. Ba thành tố đó tác động qua lại với nhau một cách hữu cơ, giải quyết tốt mối quan hệ này quá trình dạy học sẽ đạt kết quả cao. Thống nhất giữa mục tiêu, nội dung và phơng pháp trong việc thiết kế graph dạy học, phải trả lời các câu hỏi sau: - Thiết kế graph để làm gì? - Graph đợc thiết kế nh thế nào? 4 1 2 3 9 - Việc thiết kế graph liên quan tới việc sử dụng graph nh thế nào?[68,7]. Thống nhất mục tiêu, nội dung và phơng pháp dạy học trong quá trình thiết kế và sử dụng graph là đặt ra và trả lời đợc các câu hỏi trên. Làm nh vậy, chúng ta sẽ thiết kế đợc những graph đạt yêu cầu của nội dung bài học không chỉ logic khoa học mà còn đảm bảo mục đích và cách sử dụng các graph đó. 1.2.4.2. Nguyên tắc thống nhất giữa toàn thể và bộ phận Cỏc graph thit k phi m bo c tớnh thng nht gia ton th v b phn phi tr li c cỏc cõu hi sau: thit k graph dy hc cho h thng no?. Cú bao nhiờu yu t thuc h thng, ú l nhng yu t no?. Cỏc yu t trong h thng liờn quan vi nhau nh th no?. Quy lut no chi phi cỏc yu t trong h thng? [69,7]. Khi tr li c cỏc cõu hi ny chỳng ta s xỏc nh c cỏc nh ca graph v cỏc mi quan h gia cỏc nh. t nú trong mt h thng cu trỳc chc nng hon chnh. Giải quyết mối quan hệ giữa toàn thể và bộ phận thực chất là quán triệt t t- ởng tiếp cận hệ thống trong thiết kế graph nội dung. 1.2.4.3. Nguyên tắc thống nhất giữa cụ thể và trừu tợng Con ng nhn thc th gii quan ca nhõn loi m V.Lờnin ó nờu ra l t trc quan sinh ng n t duy tru tng v t t duy tru tng n thc tin ú l con ng nhn thc bin chng ca th gii quan [70,7]. Cỏi c th l h thng ton b nhng thuc tớnh, nhng mt, nhng quan h tỏc ng qua li ln nhau gia cỏc kin thc. Cỏi tru tng l b phn cỏi ton b, c tỏch ra khi cỏi ton b Nhn thc ch bt u t cỏi c th hin thc cú th tri giỏc trc tip bng giỏc quan. õy l giai on phn ỏnh cm tớnh. Graph l mt loi mụ hỡnh cú th mụ hỡnh hoỏ cỏc ni dung kin thc c th thnh mụ hỡnh c th trong nhn thc. Trong giai on tru tng hoỏ graph cú ý ngha l phng tin mụ hỡnh hoỏ cỏc mi quan h bn cht i tng, lm cho cỏc vn vn tru tng tr nờn c th hn trong t duy. 1.2.4.4. Nguyên tắc thống nhất giữa dạy và học Thống nhất giữa dạy và học trong DH bằng graph tức là trong khâu thiết kế và sử dụng graph phải thể hiện rõ vai trò tổ chức, chỉ đạo của GV để phát huy tính tích cực, tự học của HS trong quá trình lĩnh hội tri thức [75,7]. Đối với GV, sử dụng graph để truyền thụ kiến thức cho HS hoặc tổ chức HS tự thiết kế các graph để rèn luyện cho HS những thói quen tích cực và tự lực. Đối với HS, sử dụng graph trong học tập nh một phơng tiện t duy, qua đó hình thành những phẩm chất t duy tích cực nh: tính tích cực, tính độc lập trong suy nghĩ, trong hành động, trong nghiên cứu và tính chất tự học, tu dỡng. Hình thành tính tích cực và tính tự lực qua đó sẽ hình thành tính sáng tạo trong học tập và trong cuộc sống. 10 [...]... khảo sát cho thấy, việc xây dựng và sử dụng graph trong dạy học Sinh học 11 - THPT ở GV và HS còn nhiều hạn chế Xây dựng graph phần sinh học cơ thể, sinh học 11 - thpt 2.1 Phân tích cấu trúc và nội dung chơng trình sinh học cơ thể, Sinh học 11 THPT Chơng trình SH 11- THPT đợc kế thừa chơng trình Sinh học THCS và Sinh học 10 đợc nâng cao hơn ở mức khái quát đi sâu vào các quy luật và cơ chế hoạt động ở... việc xây dựng các graph và sử dụng trong bài ôn tập chơng Sinh học 11 - THPT 3 Vận dụng quy trình xây dựng graph chúng tôi đã xây dựng đợc các dạng graph cần thiết dùng trong ôn tập chơng phần Sinh học 11 - THPT 30 Chơng 3 Thực nghiệm s phạm 3.1 Mục tiêu thực nghiệm Xác định tính khả thi, hiệu quả của các graph đã xây dựng trong dạy học hớng dẫn HS ôn tập, hệ thống hóa, hoàn thiện kiến thức sinh học. .. cho HS B Thực trạng xây dựng bài tập, gợi ý phù hợp với graph SH 11- THPT 1 3 ớc 4: Thiết kế câu hỏi ,và sử dụng graph trong dạy học ở bớc 3 ỏnh giỏ c thc trng v vic xõy dng v s dng graph trong dy hc SH 11- THPT, chúng tôi đã tiến hành điều tra hiểu biết về lý thuyết graph, việc xây dựng và sử dụng graph trong dạy - học sinh học cơ thể bằng phiếu điều tra với các câu hỏi trắc nghiệm và các câu hỏi mở [xem... một cách hệ thống và hoàn thiện Đây là cơ sở tiến hành đề tài nghiên cứu 2 Khái niệm về graph, vai trò của graph trong dạy học là cơ sở để thấy đợc tầm quan trọng của việc dạy học bằng PP graph 3 Một số cách phân loại và nguyên tắc xây dựng graph là cơ sở để tìm ra quy trình xây dựng và sử dụng graph, đặc biệt trong khâu ôn tập, củng cố, hệ thống hóa, hoàn thiện kiến thức Sinh học 11 4 Qua điều tra... nguyên tắc thống nhất giữa dạy và học, GV không phải sử dụng graph nh một sơ đồ minh hoạ cho lời giảng, mà phải biết tổ chức HS tìm tòi, phát hiện kiến thức chứa trong nội dung học tập 1.2.5 Quy trình xây dựng graph hớng dẫn học sinh ôn tập, hệ thống hoá sinh học cơ thể - Sinh học 11 - THPT Bớc 1 Xác định nội dung cần xây dựng graph GV cần nghiên cứu nội dung chơng trình giảng dạy để lựa chọn những bài,... có sử dụng nhng không thờng xuyên Sử dụng chủ yếu với mục đích giới thiệu, hệ thống các kiến thức đã học Việc xây dụng và sử dụng graph trong các tiết học của GV hầu nh là tự phát không có hệ thống rõ ràng Qua trao đổi với GV và một số tiết dự giờ, chúng tôi thấy rằng nguyên nhân chủ yếu là GV cha chuẩn bị, hoặc cha biết cách sử dụng linh hoạt các graph vào nội dung bài học Một số GV đã biết sử dụng. .. kết quả : 1.3.1 Trên học sinh (điều tra đợc ở 95 HS lớp 11) - Mức độ sử dụng graph trong học tập: ở mức rất thờng xuyên: 5,26%, mức thờng xuyên: 29,47%, mức không thờng xuyên: 38,94%, không sử dụng: 26,63% - Sử dụng graph trong các khâu, các hình thức học tập: học trên lớp: 10,52%, ngoài giờ lên lớp: 23,15%, ôn tập chơng: 45,26%, ôn tập hết môn: 21,07% - Hứng thú của HS khi sử dụng graph trong học. .. không sử dụng: 6,67% - GV sử dụng graph trong các khâu của quá trình dạy học : tỉ lệ GV sử dụng graph trong bài lên lớp: 20%, kiểm tra bài cũ: 6,67%, ôn tập chơng: 33,33%, ôn tập hết môn: 40% - Mức độ hứng thú của HS khi GV dạy học bằng graph : tỉ lệ GV cho rằng graph rất hứng thú: 40%, hứng thú: 53,33%, không hứng thú: 6,67% - Khả năng học của HS khi GV dạy học bằng graph : tỉ lệ GV cho rằng graph. .. trong quá trình dạy học - PP điều tra: Sử dụng phiếu điều tra thăm dò, xác định mức độ nhận thức, sử dụng graph ở GV và HS *Qua tìm hiểu, chúng tôi nhận thấy: hầu nh việc xây dựng và sử dụng graph trong dạy học là không thờng xuyên, sử dụng mang tính tự phát cha có hệ thống 3.2.2 Thực nghiệm chính thức 3.2.2.1 Bố trí thực nghiệm Chúng tôi tiến hành thực nghiệm chính thức vào tháng 3, 4 năm 2 011 tại trờng... với cách học thông thờng Các em cũng cho rằng cần có bài ôn tập, hệ thống hóa hoàn thiện kiến thức 1.3.2 Trên giáo viên (điều tra ở 15 GV sinh học) - Hiệu quả sử dụng graph trong dạy học sinh học : tỉ lệ GV cho rằng graph có vai trò quan trọng: 53,33%, bình thờng: 40%, không quan trọng: 6,7% - Vai trò của graph trong dạy học : tỉ lệ GV cho rằng graph giúp HS hiểu sâu bài: 46,66%, giúp HS vận dụng kiến . trình xây dựng và sử dụng graph, đặc biệt trong khâu ôn tập, củng cố, hệ thống hóa, hoàn thiện kiến thức Sinh học 11. 4. Qua điều tra khảo sát cho thấy, việc xây dựng và sử dụng graph trong dạy học. Sinh học 11 - THPT ở GV và HS còn nhiều hạn chế. Chơng 2. Xây dựng graph phần sinh học cơ thể, sinh học 11 - thpt 2.1. Phân tích cấu trúc và nội dung chơng trình sinh học cơ thể, Sinh học 11. hoá graph toán học thành graph dạy học, qua đó đa ra những quy trình áp dụng trong dạy học sinh học. Các bớc áp dụng PP graph tiến hành theo trình tự sau: chuyển hoá áp dụng Sử dụng PP graph