Rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức trong dạy học chương chuyển hóa vật chất và năng lượng, Sinh học lớp 11, trung học phổ thông

23 Chương 2 : RÈN LUYỆN KỸ NĂNG HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG, SINH HỌC 11, TRUNG HỌC PHỔ THÔNG.. Xuất phát từ đó chúng tôi xây dựng đề tà

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.2 Nhận thức của giáo viên về vai trò HTHKT trong dạy học 21

Bảng 1.3 Kết quả điều tra giáo viên cho học sinh sử dụng SGK để hướng dẫn HTHKT 21

Bảng 1.4 Kết quả điều tra về khả năng HTHKT của học sinh 23

Bảng 1.5 Kết quả kiểm tra việc HTH trong vở ghi môn Sinh học của học sinh 24

Bảng 2.1 HTH kiến thức về hô hấp ở động vật 45

Bảng 2.2 Hệ tiêu hóa ở thú ăn thịt và thú ăn thực vật 63

Bảng 2.3 Quang hợp ở các nhóm thực vật C3, C4 và CAM 68

Bảng 2.4 Cấu trúc hệ tuần hoàn ở động vật 71

Bảng 3.1: Kết quả điểm số của HS qua ba lần kiểm tra trong TN 78

Bảng 3.2 Các tham số đặc trưng qua 3 lần kiểm tra trong thí nghiệm 79

Bảng 3.3 Phân loại trình độ học sinh qua các lần kiểm tra thực nghiệm 80

Bảng 3.4 Kết quả lĩnh hội kiến thức của HS qua lần KT4 sau TN 82

Bảng 3.5 So sánh kiểm tra sau thực nghiệm 82

Bảng 3.6 Phân bố tần số, tần suất, tần suất lũy tích kết quả sau thực nghiệm 83

DANH MỤC BIỂU ĐỒ VÀ SƠ ĐỒ TRONG LUẬN VĂN

BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 3.1 Tỉ lệ phần trăm điểm trung bình, khá, giỏi của lớp TN và Đ 80

Biểu đồ 3.2 Đường phân bố tần suất 81

Biểu đồ 3.3 Đường phân bố tần suất lũy tích (hội tụ lùi έi ≤%) 82

Biểu đồ 3.4 Đường cong phân bố tần suất sau thực nghiệm 83

Biểu đồ 3.5 Đường cong phân bố tần suất tích lũy sau thực nghiệm 84

SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1 Quá trình hấp thụ vật chất và năng lượng từ môi trường 36

Sơ đồ 2.2 Mối quan hệ thể hiện nội dung kiến thức 39

Sơ đồ 2.3 Dòng vận chuyển vật chất trong cây 40

Sơ đồ 2.4 Các bước xây dựng bảng HTH kiến thức 42

Sơ đồ 2.5 các bước thiết lập graph nội dung 49

Sơ đồ 2.6 Graph nội dung bài Cân bằng nội môi 53

Sơ đồ 2.7 Quy trình rèn luyện kỹ năng HTHKT 55

Sơ đồ 2.8 Sơ đồ hóa khái quát hóa hệ tuần hoàn máu 66

Sơ đồ 2.9 Sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ 69

Sơ đồ 2.10 Nội dung kiến thức Chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng 74

MỤC LỤC

Lời cảm ơn i

Danh mục các từ viết tắt iv

Danh mục các bảng v

Danh mục các biểu đồ và sơ đồ vi

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 13

1.1 Cơ sở lí luận của đề tài 13

1.1.1 Hệ thống hóa kiến thức 13

1.1.2 Kỹ năng 15

1.1.3 Xây dựng quy trình rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức 18

1.2 Cơ sở thực tiễn 19

1.2.1 Kết quả điều tr a về sự hiểu biết của giáo viên về hệ thống hóa và việc rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức cho học sinh 19

1.2.2 Thực trạng rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức của học sinh 23

Chương 2 : RÈN LUYỆN KỸ NĂNG HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG, SINH HỌC 11, TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 28

2.1 Phân tích cấu trúc chương trình Sinh học – Trung học phổ thông 28

2.1.1 Phân tích chương trình Sinh học trung học phổ thông 28

2.1.2 Phân tích cấu trúc chương trình Sinh học 11 29

2.1.3 Phân tích cấu trúc Chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng sinh học 11 THPT 30

2.2 Các nhóm kỹ năng hệ thống hóa kiến thức Chuyển hóa vật chất và năng lượng cần hình thành 38

2.2.1 Kỹ năng xác định các kiến thức cơ bản 38

2.2.2 Kỹ năng xác định quan hệ giữa các kiến thức 38

2.2.3 Kỹ năng sắp xếp các kiến thức thành hệ thống 40

2.3 Nguyên tắc và quy trình rèn luyện học sinh kỹ năng hệ thống hóa kiến

thức 53

2.3.1 Những nguyên tắc rèn luyện học sinh kỹ năng hệ thống hóa kiến thức 53

2.3.2 Quy trình rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức 55

2.4 Biện pháp rèn luyện kỹ năng xác định nội dung kiến thức càn được hệ thống hóa 56

2.4.1 Biện pháp rèn luyện kỹ năng xác định kiến thức thành phần 56

2.4.2 Biện pháp rèn luyện kỹ năng xác định mối quan hệ giữa cac nội dung kiến thức cần được hệ thống hóa 59

2.4.3 Biện pháp rèn luyện trình bày hệ thống kiến thức 61

2.5 Rèn luyện kỹ năng HTH kiến thức ở các khâu của quá trình dạy học phần Chuyển hóa năng lượng và vật chất 64

2.5.1 Rèn luyện kỹ năng HTH kiến thức cho HS trong khâu hình thành kiến thức mới 64

2.5.2 Rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức cho học sinh trong khâu củng cố, hoàn thiện kiến thức 67

2.5.3 Sử dụng các biện pháp rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức để tổ chức các hoạt động tự học ở nhà 70

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 75

3.1 Mục đích thực nghiệm 75

3.2 Nội dung thực nghiệm: 75

3.3 Phương pháp thực nghiệm 75

3.3.1.Chọn trường thực nghiệm 75

3.3.2 Chọn học sinh thực nghiệm 75

3.3.3 Chọn GV thực nghiệm 75

3.3.4 Phương án thực nghiệm 76

3.3.5 Bố trí thực nghiệm 76

3.4 Kết quả thí nghiệm 76

3.4.1 Đánh giá định tính 76

3.4.2 Đánh giá định lượng 77

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 85

TÀI LIỆU THAM KHẢO 87

PHỤ LỤC 89

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

1.1 Xuất phát từ yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học hiện nay

Trong giai đoạn đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập quốc tế hiện nay nguồn lực con người Việt Nam trở lên có ý nghĩa quan trọng, quyết định sự thành công của công cuộc phát triển đất nước Vì thế giáo dục có nhiệm vụ quan trọng trong việc xây dựng một thế hệ Việt Nam mới, đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội Do đó đổi mới chất lượng giáo dục là điều nên làm, thể hiện rõ trong “Chiến lược giáo dục 2001-2010” Trong chiến lược này, thủ tướng Phan Văn Khải đã nhận định: “Sau gần 15 năm đổi mới, giáo dục Việt Nam đã đạt được những thành tựu quan trọng nhưng còn những yếu kém bất cập”, một trong những điểm còn yếu kém của nền giáo dục Việt Nam đó là “ Chương trình, giáo trình, phương pháp giáo dục chậm đổi mới, chậm hiện đại hóa” [1]

Để khắc phục tồn tại trên một trong những giải pháp đề xuất của chiến lược phát triển giáo dục 2001-2010 là: “Đổi mới và hiện đại hóa phương pháp giáo dục Chuyển từ việc truyền đạt tri thức thụ động, thầy giảng, trò ghi sang hướng dẫn người học chủ động, tư duy trong quá trình tiếp cận tri thức, dạy cho người học phương pháp tự học, tự thu nhận thông tin một cách hệ thống

và có tư duy phân tích tổng hợp, phát triển được năng lực của mỗi cá nhân, tăng cường tính chủ động, tính tự chủ của học sinh [1]

Nghị quyết Trung ương 2 khóa VIII nhận định “Phương pháp giáo dục đào tạo chậm đổi mới, chưa phát huy được tính chủ động, sáng tạo của người học” “Đổi mới phương pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học”

Như vậy, đổi mới phương pháp dạy học là vấn đề cấp thiết mang tính thời sự đối với sự nghiệp giáo dục nước ta Rèn luyện kĩ năng hệ thống hóa

kiến thức là yếu tố quan trọng góp phần đổi mới phương pháp dạy học sinh học hiện nay

1.2 Vai trò của hệ thống hóa kiến thức trong dạy học

Trong một thời gian dài, người thầy được trang bị phương pháp truyền thụ tri thức cho học sinh theo quan hệ một chiều: thầy truyền đạt, trò tiếp nhận Ở một phương diện nào đó, khi sử dụng phương pháp này các em học sinh – chủ thể của giờ dạy đã bị bỏ rơi, giáo viên là người sốt sắng và nỗ lực

đi tìm chìa khóa mở cửa kho đựng kiến thức là bộ não của học sinh và giáo viên đem bất kỳ điều tốt đẹp nào của khoa học để chất đầy cái kho này theo phạm vi và khả năng của mình Còn học sinh thụ động, ngoan ngoãn, cố gắng

và thiếu tính độc lập, bị động nhớ nhiều điều thầy đã truyền đạt

Phương pháp dạy học truyền thống chú ý đến ngưới giáo viên và ít quan tâm tới học sinh, nguyên tắc thụ động biểu lộ ở hình ảnh người giáo viên đứng riêng biệt trên bục cao trong lớp và cung cấp “mẫu”, còn phía dưới là hình ảnh các học sinh ngồi thành hàng trên ghế, cùng làm một công việc giống nhau là sao lại cái mẫu mà thầy đang cung cấp cho họ

Phương pháp thụ động diễn ra thường xuyên sẽ gây hậu quả đối với bộ não của học sinh:

 Mất khả năng tập trung, điều này hoàn toàn dễ hiểu vì não sẽ nổi loạn khi nó bị lạm dụng quá mức

 Tạo thành thói quen tốn thời gian vì phải ghi chú lại những cái đã

có trong sách giáo khoa đê tìm hiểu cốt lõi cần học

 Mất tự tin vào trí tuệ và bản thân

 Đánh mất sự ham mê học hỏi, buồn chán và thất vọng

Để học sinh chủ động, tích cực, sáng tạo trong học tập thì tất yếu phải đổi mới phương pháp giảng dạy Học sinh nắm vững được kiến thức là phải giải thích được đặc điểm bản chất, xác định được mối quan hệ giữa các yếu tố cấu trúc và sắp xếp kiến thức theo một trình tự có hệ thống

Sinh học là một môn khoa học về sự sống, là một nhánh của khoa học

tự nhiên, tập trung nghiên cứu các cá thể sống, mối quan hệ giữa chúng với nhau và với môi trường Sinh học phát triển vô cùng mạnh mẽ, đã tích lũy được một khối lượng lớn các tài liệu có tính chất sự kiện, hình thành những quan điểm khoa học có tính chất phương pháp luận Vì vậy, trong nhà trường việc xây dựng hệ thống kiến thức sinh học cần được nhận thức như một cách tiếp cận mới trong mục tiêu đào tạo

Hệ thống hóa là thao tác được thực hiện nhằm gia công, xử lý những tài liệu đã được qua phân tích, tổng hợp so sánh, đối chiếu để từ đó rút ra những kết luận khái quát, có tính quy luật của sự vận động đối tượng nghiên cứu Việc rèn luyện biện pháp logic hệ thống hóa trong dạy học có vị trí quan trọng trong phát triển năng lực tư duy lý thuyết cho học sinh Điều này thể hiện rõ qua ưu điêm của việc hệ thống hóa kiến thức trong quá trình dạy và học:

 Khi ghi chép thông tin dưới dạng hệ thống hóa kiến thức tiết kiệm được 50-95% thời gian học tập [16]

o Khi đọc thông tin và ôn bài mà bài này được lưu dưới dạng hệ thống hóa kiến thức tiết kiệm hơn 90% thời gian học tập [16]

 Tăng cường tập trung và nhận biết thông tin chính của bài học

 Cải thiện được sức sáng tạo và trí nhớ, nhờ khả năng tập trung vào những từ khóa thiết yếu

 Tạo mối liên kết mạch lạc tối ưu giữa các vấn đề cần học

Hệ thống kiến thức có tác dụng làm phong phú thêm kiến thức đã học bằng một tư tưởng mới, xem xét, giải quyết các vấn đề đã học dưới một góc

độ mới Hệ thống hóa kiến thức không những hình thành được kiến thức mới, củng cố kiến thức đã được học mà còn sắp xếp chúng thành một hệ thống chặt chẽ giúp lí giải được quá trình phát triển của kiến thức Vì vậy, năng lực hệ thống hóa kiến thức là một trong những năng lực cần được hình thành trong mục tiêu đào tạo ở trường phổ thông

1.3 Xuất phát từ đặc điểm của kiến thức chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng – sinh học 11

Chuyển hóa vật chất và năng lượng là phần kiến thức khó và rộng, bởi

nó bao gồm chuyển hóa vật chất và năng lượng ở cả động vật và thực vật Trong chương này, nội dung kiến thức được biên soạn theo hướng lồng ghép

cơ thể động vật và thực vật Điều này giúp học sinh nhận thức được các cơ chế xảy ra ở cả hai giới một cách hệ thống

Sinh học lớp 11 nghiên cứu ở cấp cơ thể đa bào Tuy mọi hoạt động sống đều diễn ra trong từng tế bào nhưng ở lớp 11 chỉ xét các hoạt động diễn

ra ở từng hệ cơ quan

Trong từng hoạt động sinh lí như: trao đổi chất và năng lượng, cảm ứng, sinh trưởng và phát triển sinh sản ở động vật cũng như thực vật đều đề cập đến cơ chế sinh lí ở mức độ cơ thể, cũng đồng nghĩa với mức cơ chế diễn

ra ở từng hệ cơ quan và tương tác giữa hệ cơ quan với nhau và giữa cơ thể với môi trường

Sinh học 11 chủ yếu nghiên cứu hoạt động sống ở cấp độ cơ thể Trong phần chuyển hóa vật chất và năng lượng, chúng ta cần giúp học sinh chỉ ra được đặc điểm cơ bản của khái niệm chuyển hóa vật chất và năng lượng ở cơ thể đa bào, đặc điểm riêng biệt ở cơ thể động vật và thực vật

Chỉ ra được chuyển hóa vật chất và năng lượng ở mức cơ thể đa bào và tế bào

Nêu được quá trình và giải thích được cơ chế của chuyển hóa vật chất

và năng lượng ở mức độ cơ thể thực vật, động vật

Giải thích được sự phù hợp qua cấu trúc của các cơ quan với chức năng của chúng trong việc thực hiện chuyển hóa vật chất và năng lượng

Như vậy bản thân kiến thức đã mang tính hệ thống, vì thế chúng ta cần tìm ra sự phù hợp qua cấu trúc của cơ quan và chức năng của chúng và sắp xếp kiến thức theo hệ thống nhất định

Xuất phát từ đó chúng tôi xây dựng đề tài "Rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức trong dạy học chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng -sinh học 11 Trung học phổ thông"

1.4 Xuất phát từ thực trạng rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức trong dạy học chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng

Trong dạy học phần Chuyên hóa năng lượng và vật chất ở các trường phổ thông việc rèn luyện kĩ năng hệ thống hóa kiến thức rất ít được chú trọng

Qua điều tra và tìm hiểu tình hình rèn luyện kĩ năng hệ thống hóa kiến thức ở một số trường phổ thông chúng tôi thấy kĩ năng hệ thống kiến thức ở học sinh còn yếu, giáo viên chưa quan tâm đầy đủ để rèn luyện kĩ năng này cho học sinh

Xuất phát từ những lí do trên và căn cứ vào đặc điểm ưu thế của môn

học chúng tôi chọn đề tài: "Rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức trong

dạy học chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng, sinh học lớp 11, trung học phổ thông"

2 Lịch sử nghiên cứu

2.1 Trên thế giới

Hệ thống hóa kiến thức có cơ sở khoa học của nó là lý thuyết Graph Xét về mặt lịch sử, lý thuyết graph ra đời cách đây 200 năm trong quá trình giải các bài toán đố Trong thời gian rất lâu, nó ở ngoài lề phương hướng chính của các nhà bác học, mặc dù vị trí của nó đã ở “vương quốc toán học” Mãi đến những năm 30 của thế kỷ XX lý thuyết Graph mới được xem như một ngành toán học riêng biệt và được trình bày lần đầu tiên trong công trình của Komig – nhà toán học Hungari

Graph mang lại nhiều ứng dụng không riêng chỉ trong lĩnh vực toán học mà còn có ứng dụng hiệu quả trong khoa học giáo dục Điều này thể hiện

rõ nhất trong công trình nghiên cứu của Claudge – Berge (1985) đã viết cuốn

“Lý thuyết Graph và những ứng dụng của nó” Trong cuốn sách này tác giả đã trình bày những khái niệm và định lí toán học cơ bản của lý thuyết Graph, đặc

biệt là những ứng dụng của lý thuyết Graph, đặc biệt là ứng dụng của lý thuyết Graph trong nhiều lĩnh vực khác

Quan điểm hệ thống và cấu trúc hệ thống đã được đề cập tới trong triết học như: Ănghen, Leenin, Miller, Trong các lĩnh vức khác nhau về sinh học

đã có nhiều ý kiến của các nhà khoa học đề cập đến bản chất, vai trò của nhận thức, của tiếp cận cấu trúc hệ thống

Năm 1940, L.V.Bertalanffy đưa ra lý thuyết chung của các hệ thống để mô tả các hệ thống mở và các trạng thái cân bằng động Từ lĩnh vực sinh học các nguyên tắc này được chuyển sang giải quyết vấn đề kỹ thuật và quản lí xã hội

Kodolova T.A (1978) với công trình: “Các biện pháp sư phạm để dạy học sinh cuối cấp về mối quan hệ giữa sự kiện và lí thuyết”

Anaxtaxova L.P (1981) với tác phẩm: “Công tác độc lập của học sinh

về sinh học đại cương”

Brunov và các tác giả khác với: “Hình thành các hoạt động trí tuệ của học sinh”

Mutazin G.M (1989) với: “Các phương pháp và hình thức dạy học Sinh học”

Ở Pháp và những năm 70 của thế kỷ XX trong các tài liệu lý luận dạy học có chú ý dùng phương pháp Graph để rèn luyện tính chủ động, tích cực của học sinh từ bậc tiểu học đến trung học

Hiện nay một trong những công cụ để hệ thống hóa kiến thức thường xuyên được đề cập tới đó là: bản đồ tư duy của Tony Buzan Ông chuyển bản

đồ tư duy đến Việt Nam với một thông điệp: “Tôi muốn chia sẻ cùng các bạn

bí quyết để tư duy nhanh chóng, linh hoạt, qua đó bạn có thể sáng tạo và đổi mới không ngừng trong công việc và cuộc sống

2.2 Ở Việt Nam

Ở Việt Nam đã có nhiều tác giả nghiên cứu lí thuyết và sử dụng Graph

trong dạy học như:

Graph và algorit hóa để nghiên cứu cấu trúc và phương pháp giải, xây dựng

hệ thống bài toán về lập công thức hóa học ở trường phổ thông”

Nguyễn Kì: “Phương pháp dạy học tích cực”, Nxb Giáo dục, Hà Nội,1994: “Thiết kế bài học theo phương pháp tích cực” Trường cán bộ quản

lý Giáo dục – đào tạo, NCGD – số 3/1996

Trần Bá Hoành: “Dạy học lấy học sinh làm trung tâm”; “Phương pháp tích cực”; “Người giáo viên trước thềm thế kỉ XXI”

Những công trình trên đã làm sáng tỏ bản chất của phương pháp tích cực và xây dựng được mô hình dạy học bằng phương pháp tích cực Đồng thời với những nghiên cứu lí thuyết có nhiều công trình nghiên cứu vận dụng phương pháp tích cực và dạy học từng môn ở phồ thông Riêng trong lĩnh vực dạy học sinh học ở phổ thông đã có nhiều công trình nghiên cứu của các tác giả Trần Bá Hoành: “Rèn trí thông minh của học sinh qua chương biến dị - di truyền”; “Giáo trình dạy học sinh học” (1972,1975,1979,1982,1985,1983);

“Một số cơ sở lí thuyết của các phương hướng cải cách môn sinh học phổ thông”; “Phát huy tính tích cực của học sinh trong chương trình Sinh học 12”

Đinh Quang Báo, Nguyễn Đức Thành: “ Lí luận dạy học sinh học” Nxb Giáo dục, 1996

Trong dạy học sinh học đã có nhiều công trình nghiên cứu, vận dụng việc xây dựng bằng hệ thống, sơ đồ hệ thống tạo nên một kho dự trữ thông tin rất có ý nghĩa trong dạy học

Luận văn thạc sĩ: “Ứng dụng lí thuyết Graph xây dựng và sử dụng sơ

đồ tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học Sinh học THPT” của Nguyễn Thị My (2000)

Luận văn thạc sĩ: “ Rèn luyện kĩ năng hệ thống hóa kiến thức cho học sinh lớp 12 trong dạy học tiến hóa” của Nguyễn Xuân Hồng (2003) [10]

Luận văn thạc sĩ: “Rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức cho học sinh lớp 11THPT trong dạy học sinh học” của Nguyễn Thị Hòa (2008) [9]

Luận văn thạc sĩ “Rèn luyện kĩ năng hệ thống hóa kiến thức cho học

sinh trong dạy học sinh học 12” của Dương Thị Thu Hà (2010)

Luận văn thạc sĩ: “Rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức cho học sinh trong dạy học phần tiến hóa sinh học 12 trung học phổ thông” cua Đinh Thị Hà (2011) [8]

Nhìn chung các nghiên cứu này đều tập trung xem xét các quy trình và biện pháp xây dựng kỹ năng hệ thống hóa kiến thức mà chưa đi sâu vào nghiên cứu rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức trong phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng sinh học 11

3 Mục tiêu nghiên cứu

Đưa ra quy trình và biện pháp rèn luyện kỹ năng HTH kiến thức trong dạy học chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng, sinh học 11 nhằm nâng cao hiệu quả dạy học

Khai thác một cách hiệu quả các biện pháp rèn luyện kỹ năng HTH kiến thức, từ đó rút ra các kết luận cần thiết về việc sử dụng HTH trong dạy học một cách phù hợp

4 Phạm vi nghiên cứu:

Rèn luyện kỹ năng HTH kiến thức trong dạy bài mới Chương 1: Chuyển hóa vật chất và năng lượng sinh học11, trung học phổ thông

5 Đối tƣợng và khách thể nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu:

Quy trình và biện pháp rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức trong dạy học chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng sinh học 11 – THPT

7 Giả thuyết nghiên cứu

Những quy trình và biện pháp rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức cho học sinh mà đề tài đã đề xuất, sẽ giúp học sinh hình thành kỹ năng

hệ thống hóa kiến thức trong học Sinh học 11 nói riêng và trong quá trình học tập môn Sinh học nói chung

8 Nhiệm vụ nghiên cứu

8.1 Hệ thống hóa những cơ sở lý luận về việc rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức

8.2 Xác định thực trạng rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức trong dạy học phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng, sinh học 11, THPT 8.3 Phân tích nội dung chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng làm cơ

sở xác định kỹ năng hệ thống hóa kiến thức

8.4 Xây dựng các kỹ năng hệ thống hóa kiến thức nói chung và trong dạy học sinh học 11 nói riêng

8.5 Đề xuất biện pháp hình thành từng loại kỹ năng để hệ thống hóa kiens thức

8.6 Thực nghiệm sư phạm nhằm xác định hiệu qủa của các biện pháp rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức đã đề xuất

9 Phương pháp nghiên cứu

9.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Nghiên cứu các tài liệu có liên quan, đặc biệt tài liệu hệ thống hóa kiến thức để kế thừa làm cơ sở lý thuyết cho đề tài

Phân tích chương trình, nội dung kiến thức trong phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng, sinh học 11,THPT

9.2 Phương pháp điều tra cơ bản

Điều tra thực trạng về nhận thức về vai trò, về kỹ năng hệ thống hóa kiến thức bằng phiếu điều tra, qua kiểm tra vở ghi và bài tập của học sinh ở một số trường phổ thông

9.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Nhằm kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài

Thực nghiệm sư phạm được tiến hành tại trường THPT Hồng Thái và trường THPT Sơn Tây, thành phố Hà Nội trên đối tượng là học sinh lớp 11 Thực nghiệm được tiến ành trên hai nhóm lớp là Đối chứng và Thực nghiệm Lớp Đối chứng được giảng dạy theo phương pháp truyền thống, lớp Thực nghiệm được giảng dạy bằng các giáo án mẫu và giáo án điện tử có vận dụng HTH kiến thức

Sau đó chúng tôi tiến hành kiểm tra ở cả lớp thực nghiệm và đối chứng theo hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan và hình thức tự luận

Kết quả thực nghiệm sư phạm được xử lý bằng phương pháp thống kê toán học có phân tích định tính và phân tích định lượng cụ thể.Qua đó xác định mức độ tiếp thu kiến thức của học sinh cũng như hiệu quả của việc sử dụng phương pháp HTH kiến thức qua các bài giảng Chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng

9.4 Sử dụng thống kê toán học để xử lý số liệu

Sử dụng các tham số đặc trưng sau để xử lý kết quả các bài kiểm tra, đánh giá theo thang điểm 10

Chú thích:

- N1, n2 là số bài làm trong mỗi phương án thực nghiệm

- s12 và s22 là phương sai của mỗi phương án thực nghiệm

- X ,X1 2 là điểm trung bình của các lớp đối chứng và thực nghiệm

10 Những đóng góp mới của đề tài

10.1 Từ sự phân tích logic nội dung kiến thức cơ bản và mối quan hệ giữa các kiến thức cơ bản trong Chương 1:Chuyển hóa vật chất và năng lượng xác định kỹ năng hệ thống hóa kiến thức

10.2 Xác định được các kỹ năng hệ thống kiến thức phần: Chuyển hóa vật

chất và năng lượng

10.3 Đề xuất được các nguyên tắc, quy trình xây dựng kỹ năng hệ thống hóa kiến thức

10.4 Nêu các biện pháp hệ thống hóa kiến thức

10.5 Thiết kế mẫu giáo án rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức trong dạy học chương: Chuyển hóa vật chất và năng lượng

11 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, danh mục tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung chính của luận văn được trình bày trong 3 chương

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài

Chương 2: Rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức trong dạy học Chương

Chuyển hóa vật chất và năng lượng, sinh học 11, Trung học phổ thông

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

có quan hệ, có tương tác với nhau…

Theo quan điểm triết học thì đó là một tổ hợp các yếu tố cấu trúc liên quan chặt chẽ với nhau trong một chỉnh thể, trong đó mối quan hệ qua lại biện chứng giữa các yếu tố cấu trúc đã làm cho đối tượng mối quan hệ qua lại đó,chúng tạo nên những thuộc tính mới, các thuộc tính mới này không có ở những yếu tố cấu trúc Mỗi yếu tố trong hệ thống lớn lại bao gồm nhiều hệ thống con tạo nên các cấp độ thứ bậc khác nhau

Trong bút ký triết học và nhiều tác phẩm của mình V.I Leenin đã chú ý nhiều đến khái niệm chỉnh thể, cái toàn vẹn với cái bộ phận, cái toàn thể là một hệ thống lớn, cái bộ phận là từng hệ thống nhỏ, cũng như mối liên hệ biện chứng giữa các bộ phận với nhau và với hệ thống, giữa các hệ thống khác

Nghiên cứu các lĩnh vực khác nhau về Sinh học đã có những ý kiến của các nhà khoa học đề cập đến bản chất, vai trò nhận thức một hệ thống và việc

1.1.1.2 Khái niệm hệ thống hóa kiến thức

Hệ thống hóa kiến thức là một quá trình thực hiện các thao tác logic để sắp xếp kiến thức vào một hệ thống

Hệ thống hóa là làm cho kiến thức về các sự vật, hiện tượng, quan hệ trở nên có hệ thống

Trong dạy học, khi gặp các nội dung kiến thức nào đó người ta thường phân tích để sắp xếp chúng theo những quan hệ nhất định tạo thành một tổ hợp hệ thống logic gọi là hệ thống hóa kiến thức

Việc hệ thống hóa kiến thức phải dựa trên các dạng quan hệ giữa các yếu

tố cấu thành nội dung, nhất là quan hệ phát sinh hoặc quá trình vận động của các yếu tố có thể được trình bày bằng bảng, sơ đồ hay trình bày theo một logic vận động

Hoạt động tư duy hệ thống hóa được thực hiện trong quá trình học tập dưới hai hình thức

+ Phân chia các đối tượng riêng lẻ nào đó ra các nhóm hoặc các lớp nhất định

+ Xem tài liệu học tập vào các hệ thống nhất định nào đó

Kỹ năng hệ thống hóa kiến thức trong học tập: là khả năng vận dụng thành thạo các thao tác tư duy để sắp xếp kiến thức đã học vào những trật tự logic chặt chẽ khác nhau tùy theo mục đích cần hệ thống [15]

1.1.1.3.Vai trò của việc hệ thống hóa kiến thức

Trong dạy học, việc hệ thống hóa kiến thức được sử dụng để giáo viên

hệ thống một nội dung nào đó Đồng thời giáo viên tổ chức cho học sinh nghiên cứu các nguồn tài liệu và diễn đạt những thông tin đọc được, gia công

nó theo một hướng nhất định để rút ra được những mối quan hệ có tính quy luật giữa các sự vật,hiện tượng

Như vậy việc hệ thống hóa kiến thức không những giúp học sinh hình thành được một kiến thức mới,củng cố những điều đã học, mà còn biết sắp xếp chúng thành một hệ thống chặt chẽ, đồng thời hình thành kiến thức dưới một góc

độ mới, lí giải được y nghĩa sau xa của kiến thức, biết cách diễn đạt ý tưởng của mình bằng ngôn ngữ của chính mình khi nghiên cứu nội dung sinh học

Trong dạy học việc hệ thống hóa kiến thức sẽ có tác dụng:

Rèn luyện kỹ năng đọc tóm tắt tìm ra ý chính, cơ bản, cốt lõi nhất trong tài liệu, SGK đồng thời thiết lập được mối quan hệ giữa các thành phần kiến thức, quá trình đòi hỏi học sinh phải là vận dụng thành thạo các thao tác tư duy cơ bản như: so sánh, phân tích, khái quát, trừu tượng hóa, xác lập các mối quan hệ…

Đây là quá trình gia công chuyển hóa tri thức từ thông tin bên ngoài thành tri thức riêng của bản thân Như vậy việc hệ thống hóa kiến thức giúp học sinh sử dụng nguồn tài liệu đa dạng, phát triển tư duy logic Trên cơ sở đó phát triển năng lực nhận thức và năng lực hành động

Việc hệ thống hóa kiến thức giúp học sinh chiếm lĩnh kiến thức một cách sâu xắc vừa hình thành phương pháp để đi tới chiếm lĩnh kiến thức cho bản thân, phát triển năng lực tự học, sáng tạo giúp học sinh tự học

1.1.2 Kỹ năng

1.1.2.1 Khái niệm kỹ năng

Là khả năng vận dụng có mục đích và sáng tạo những kiến thức thu nhận được trong một lĩnh vực nào đó vào thực tế để giải quyết một nhiệm vụ mới

Kỹ năng vừa thể hiện kĩ thuật hành động, vừa thể hiện năng lực của con người trong hoạt động nhận thức,, hoạt động xã hội

Kỹ năng được hình thành bằng con đường luyện tập tạo khả năng cho con người thực hiện hành động không chỉ trong những điều kiện quen thuộc

mà cả những điều kiện biến đổi

Kỹ năng bậc thấp được hình thành lần đầu tiên qua các hoạt động giản đơn Khi kỹ năng đạt tới thành thạo, khéo léo thì trở thành kỹ xảo, khi có tri thức kết hợp với kĩ xảo sẽ nảy sinh kĩ năng bậc cao

Theo K.K.Platonov, GG Goluber có 5 mức độ hình thành kỹ năng như nhau: Mức độ 1: Hình thành kỹ năng sơ đẳng, ý thức được mục đích hành

động, biết được cách thực hiện hành động dựa trên vốn hiểu biết đã có (kĩ năng bậc thấp)

Mức độ 2: Biết cách làm nhưng chưa thàn thạo Có thể hiểu biết phương thức hành động, sử dụng được những kỹ xảo đã có

Mức độ 3: có hàng loạt kỹ năng nhưng còn mang tính riêng lẻ, chưa kết hợp được với nhau

Mức độ 4: Có kỹ năng phát triển cao, có sự phối hợp và sử dụng sáng tạo vốn hiểu biết và các kĩ xảo đã có Biết lựa chọn kĩ năng phù hợp với mục đích

Mức độ 5: Có tay nghề cao, sử dụng thành thạo, sáng tạo các khả năng khác nhau

1.1.2.2 Kỹ năng hệ thống hóa kiến thức

Là khả năng vận dụng thành thạo, sáng tạo, có mục đích các thao tác phân chia sự vật, hiện tượng theo một trật tự logic chặt chẽ về nội dung, các yếu tố thành phần, mối quan hệ giữa các yếu tố trong một sự vật hiện tượng

Từ đó phối hợp chúng, khái quát chúng theo một trật tự logic nhất định thành một chỉnh thể mới tùy theo mục đích cần hệ thống

1.1.2.3 Vai trò của kỹ năng hệ thống hóa kiến thức

Đối với giáo viên:

Thước đo quan trọng về năng lực sáng tạo của mỗi con người trong nền kiến thức là tốc độ tư duy là khả năng chuyển hóa thông tin thành kiến thức

và từ kiến thức tạo giá trị

Trong dạy học,hệ thống hóa kiến thức có vai trò quan trọng giúp người học hình dung tri thức trong mối quan hệ biện chứng và các tri thức khác trong cùng một chủ đề hoặc một nội dung nào đó Việc HTHKT đòi hỏi học sinh khả năng khái quát hóa đồng thời phải có trình độ hiểu biết nhất định về kiến thức đó Như vậy, dùng HTHKT không những giúp học sinh ôn tập mà còn có thể kiểm tra trình độ, thói quen tư duy của người học khi giáo viên yêu

Kiến thức trong mỗi bài học có quan hệ logic chặt chẽ với nhau Để đạt được mục tiêu kiến thức, giáo viên thường tổ chức một hay nhiều hoạt động khác nhau Điều này, làm học sinh không thấy rõ được mối liên hệ giữa chúng Do đó sau mỗi bài học giáo viên cần phải làm cho học sinh nhận biết

rõ mối liên hệ này đó chính là sử dụng phương pháp hệ thống hóa kiến thức Hoạt động học thực chất là quá trình hình thành liên tưởng, phát triển trí nhớ của người học.Hoạt động học sẽ có hiệu quả nếu người học có thể hình thành mối quan hệ giữa các khái niệm, tư duy… khi mối liên hệ giữa các đơn

vị tri thức được hình thành thì người học càng có khả năng nhớ lâu và dễ dàng tái hiện tri thức đó sử dụng khi cần thiết Như vậy, khi rèn luyện kỹ năng HTHKT là chỉ ra sự liên hệ giữa các nội dung kiến thức trong một bài học nào

đó với nhau theo một lược đồ nhất định nhằm giúp cho học sinh ghi nhớ và tái hiện bài học tốt hơn

Đối với học sinh

Chương trình Sinh học, Trung học phổ thông được sắp xếp theo cấu trúc

hệ thống đó là các cấp độ tổ chức của thế giới sống Tế bào →cơ thể→ Quần thể→ Quần xã → Hệ sinh thái

Bản thân trong mỗi cấp độ, các đơn vị kiến thức lại có mối quan hệ mật thiết với nhau Trong quá trình dạy học, việc hệ thống hóa sẽ có tác dụng rèn luyện ở học sinh những phẩm chất trí tuệ sau:

Rèn luyện kỹ năng đọc sách,ghi nhớ tài liệu

Thông qua hệ thống hóa kiến thức học sinh biết cách đối chiếu so sánh

sự vật, hiện tượng để tìm ra quy luật, mối liên hệ giữa các vấn đề có nghĩa là giáo viên đã rèn luyện cho học sinh khả năng khái quát hóa rút ra kết luận

Sử dụng phương pháp hệ thống hóa kiến thức, tri thức mà học sinh lĩnh hội được không phải ở dạng cung cấp sẵn có mà trên cơ sở hoạt động đối với đối tượng vì thế tri thức phải chính xác phán ánh đúng bản chất, kỹ năng, kỹ xảo

Hệ thống hóa kiến thức còn giúp học sinh vừa chiếm lĩnh kiến thức vừa nắm vững phương pháp tái tạo cho bản thân kiến thức đó, phát triển năng lực

tự học và thói quen tự học, sáng tạo giúp học sinh tự học xuốt đời

1.1.3 Xây dựng quy trình rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức

Xác định mối liên hệ giữa các kiến thức

Hoàn thiện

sơ đồ,bảng hệ thống hóa kiến thức

1.1.3.2 Giải thích các bước

Bước 1: Xác định nhiệm vụ học tập

Để rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức cho học sinh, trước tiên giáo viên phải xác định cho học sinh những nhiễm vụ cần phải thực hiện trong quá trình học tập và được cụ thể hóa bằng hành động để giải quyết những yêu cầu của giáo viên đưa ra Để học sinh thực hiện được những nhiệm vụ này, giáo viên phải kết hợp các phương pháp sư phạm khác nhau tác động vào mọi giác quan của người học để tạo ra động cơ, nhu cầu học tập, nhu cầu muốn giải quyết các vấn đề mà giáo viên đưa ra thì việc rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức cho học sinh mới có hiệu quả

Bước 2: Phân tích, xác định nội dung kiến thức cần hệ thống hóa

Sau khi giáo viên hình thành cho học sinh động cơ, nhu cầu, nhiệm vụ học tập, giaó viên tiếp tục định hướng cho học sinh xác định những kiến thức trọng tâm dựa trên những tiêu chí mà giáo viên đưa ra Để thực hiện được bước này giáo viên cần định hướng cho học sinh bằng các câu hỏi gợi ý, hướng dẫn đọc sách giáo khoa, phân tích kiến thức sách giáo khoa, tài liệu tham khảo, kênh hình hay các sơ đồ bảng biểu cho sẵn Từ những gợi ý này,học sinh sẽ xác định được những nội dung kiến thức trọng tâm cần được

hệ thống hóa

Bước 3: Xác định được mối quan hệ giữa các nội dung kiến thức

Xác định các cạnh, chiều của cạnh đối với hệ thống hóa bằng sơ đồ hoặc các xác định được các nhánh đối với hệ thống hóa bằng sơ đồ tư duy hay xác định cấu trúc của bảng hệ thống hoá kiến thức với các cột hàng theo tiêu chí các cột các hàng Tùy theo chủ đề bảng, sơ đồ hệ thống hóa và nội dung đã xác định ở bước 2 mà xác định mối quan hệ và tính chất của mối quan hệ giữa các nội dung kiến thức để bước đầu hình thành sở đồ bảng HTHKT

Bước 4: Hoàn thiện sơ đồ, bảng hệ thống hóa kiến thức

Sau khi xác định được mối quan hệ giữa các nội dung kiến thức, học sinh phải trình bày được mối quan hệ giữa các nội dung kiến thức được cụ thể hóa bằng việc hoàn thiện các sơ đồ , bảng biểu hình ảnh theo một trật tự logic xác định

Học sinh hòan thiện được 4 bước này theo sự hướng dẫn của giáo viên tức là giáo viên đã hình thành cho học sinh năng lực hệ thống hóa kiến thức trong quá trình học tập

1.2 Cơ sở thực tiễn

Để có được cơ sở thực tiễn của đề tài , chúng tôi tiến hành điều tra thực trạng việc rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức trong dạy và học Sinh học 11: Chuyển hóa vật chất và năng lượng

Chúng tôi tiến hành điều tra bằng cách tham khảo giáo án , xem vở ghi của học sinh , dự giờ của giáo viên , trao đổi trực tiếp và điều tra bằng phiếu cỉa giáo viên của một số trường PT , đồng thời khảo sát học sinh khối 11 của trường THPT và thống kê kết quả học tập của học sinh dựa trên kết quả học tập môn Sinh học năm học 2012 – 2013, chúng tôi thu được kết quả sau:

1.2.1 Kết quả điều tra về sự hiểu biết của giáo viên về hệ thống hóa và việc rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức cho học sinh

Điều tra phương pháp giảng dạy của 50 giáo viên thuộc các trường THPT:

Bảng 1.1 Kết quả điều tra về việc sử dụng các phương pháp trong dạy học

Sinh học của giáo viên THPT

STT Tên phương pháp

Cách thức Sử dụng thường

xuyên Không sử dụng Số

người

Tỉ lệ (%)

Số

người

Tỉ lệ (%)

3 Hỏi đáp – thông báo tái hiện 25 50 0 0

4 Biểu diễn vật thật và vật tượng

10 Dạy học hệ thống hóa kiến thức 12 24 25 50

Qua bảng 1 cho thấy:

Các phương pháp được sử dụng thường xuyên chủ yếu là Thuyết trình , giải thích, hỏi đáp thông báo tái hiện , thực hành thí nghiệm Các phương pháp

ít được sử dụng đó là : Biểu diễn vật thật và vật tượng hình , dạy học nêu vấn

đề Các phương pháp chưa được quan tâm và chú trọng hơn đó là : Nghiên cứu

Bảng 1.2 Nhận thức của giáo viên về vai trò HTHKT trong dạy học

Mức độ cần thiết Số lượng Tỉ lệ (%)

Qua số liệu ở bảng 1.2 cho thấy giáo viên rất coi trọng vai trò của việc rèn luyện HTHKT cho học sinh trong dạy học Nhìn chung , tất cả các giáo viên đều cho rằng rèn luyện kỹ năng HTHKT cho học sinh phải làm thường xuyên qua các bài học

Tình hình hướng dẫn sử dụng sách giáo khoa của giáo viên cho học sinh trong quá trình dạy học sinh học 11

Kết quả nghiê n cứu thể hiện ở bảng 1.3

Bảng 1.3 Kết quả điều tra giáo viên cho học sinh sử dụng SGK

để hướng dẫn HTHKT

Mục đích sử dụng

Cách thức Sử dụng

thường xuyên

Sử dụng không thường xuyên

dụng Số

người

Tỉ lệ (%)

Số

người

Tỉ lệ (%)

Số

người

Tỉ lệ (%)

Số

người

Tỉ lệ (%)

Tự học nội dung

kiến thức đơn giản 8 16 10 20 14 28 13 26 Tóm tắt nội dung

kiến thức mới 9 18 11 22 15 30 12 24

Mục đích sử dụng

Cách thức Sử dụng

thường xuyên

Sử dụng không thường xuyên

dụng Số

người

Tỉ lệ (%)

Số

người

Tỉ lệ (%)

Số

người

Tỉ lệ (%)

Số

người

Tỉ lệ (%)

khoa Phân tích tư liệu ,

phân loại tài liệu 0 0 0 0 0 0 28 56 Thiết lập mối quan

hệ giữa các thành

phần kiến thức

5 10 8 16 12 24 15

Gia công trí tuệ

chuyển hóa nội

dung kiến thức

thành sơ đồ hệ

thống hóa

0 0 0 0 0 0 0 0

Sách giáo khoa được xem là tài liệu quen thuộc với học sinh

Trên lớp , SGK được sử dụng đ ể học sinh tự đọc những nội dung kiến thức đơn giản mà không yêu cầu học sinh gia công xử lý nội dung như phân loại tài liệu, phân tích tư liệu, tổng hợp, giải mã sơ đồ

Dự giờ một số tiết học , chúng tôi thấy một số họ c sinh không mang SGK, nhiều học sinh chưa chủ động tham gia vào bài học , ví dụ như học sinh không tích cực , tự nghiên cứu SGK khi giáo viên yêu cầu tự đọc những kiến thức dễ trong SGK để trả lời câu hỏi

1.2.2 Thực trạng rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức của học sinh

Bảng 1.4 Kết quả điều tra về khả năng HTHKT của học sinh

Lập được bảng

hoặc sơ đồ Các chỉ tiêu

Số

lượng

Tỉ lệ (%)

Nội dung kiến

thức giới hạn

trong một mục

Tách r a được nội dung kiến thức chính từ một mục

Phân tích, xác định mối quan hệ giữa kiến thức với các nội dung kiến thức

Vận dụng các thao tác tư duy , lập được bảng hệ thống hóa kiến thức

Qua bảng 1.4 cho thấy:

Học sinh chưa thực sự coi môn Sinh học là môn phụ , coi môn học là nhiệm vụ, học sinh yêu thích môn học còn ít Số học sinh nắm chắc kiến thức, có

phương pháp hệ thống hóa kiến thức học tập chủ động, sáng tạo chiếm tỉ lệ thấp

Đa số học sinh tìm được kiến thức cơ bản nhưng chưa xác định được mối quan hệ giữa các thành phần kiến thức , vì vậy chưa hệ thống hóa được kiến thức

Thực trạng học sinh rèn luyện kỹ năng HTHKT trong học Chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng Sinh học 11 – THPT

Bảng 1.5 Kết quả kiểm tra việc HTH trong vở ghi môn Sinh học của học sinh

Hệ thống hóa

kiến thức

Số lượng điều tra ( Vở ghi của HS)

Số lượng vở

có sử dụng HTHKT

Qua bảng 1.5 chúng tôi nhận thấy trong 250 vở ghi môn Sinh học của học sinh khối 11 được kiểm tra thì sự xuất hiện bảng, sơ đồ hệ thống xuất hiện bảng, sơ đồ hệ thống xuất hiện lẻ tẻ trong một mục và một bài hoặc một chương Toàn bộ phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng chưa có một bảng hay một sơ đồ hệ thống nào Đa số khi học sinh được hỏi em thấy phần kiến thức Chuyển hóa vật chất và năng lượng như thế nào thì hầu hết các em đều trả lời là khó,chưa hình dung được mạch kiến thức phần này như thế nào

Như vậy,việc rèn luyện kỹ năng HTHKT chọ học sinh trong dạy học Chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng còn ít được chú trọng

Nguyên nhân của thực trạng rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức trong quá trình dạy và học Chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng Sinh học 11

Về phía giáo viên

Phương pháp giảng dạy: Do ảnh hưởng của lối dạy truyền thống nên không thể trong thời gian ngắn mà có thể thay đổi cahcs nghĩ, cách làm của giáo viên

Phương pháp dạy chủ yếu vẫn là Thầy đọc, trò chép, thuyết trình giảng giải xen kẽ vấn đáp, tái hiện, biểu diễn trực quan minh họa

Có cả những giáo viên vận dụng phương pháp tích cực nhưng chủ yếu là trong giờ thao giảng, các tiết dạy thi giáo viên giỏi

Trong mỗi tiết dạy chỉ tập trung để truyền tải hết kiến thức sách giáo khoa mà không giúp học sinh biết cách sâu chuỗi các kiến thức để khắc sâu nội dung bài học, không khơi dậy tiềm năng sáng tạo, phát huy tính tích cực nhận thức của người học Giáo viên ít chú ý đến việc rèn luyện kỹ năng HTHKT cho học sinh vì công việc này đòi hỏi nhiều thời gian và công sức khi phải liên hệ giữa các kiến thức trong một bài, nhiều bài và cả trong chương trình Sinh học Số lượng giáo viên dạy học theo phương pháp tích cực ít,mặc dù phần lớn xác định được rằng các phương pháp này thực sự lôi cuốn học sinh, giúp học sinh chủ động nắm vững kiến thức Đa số giáo viên cho rằng năng lực nhận thức của học sinh còn thấp và không đồng đều nên vận dụng phương pháp dạy học tích cực chỉ thích hợp với học sinh khá giỏi, ở các trường chuyên, các lớp chọn

Ngoài ra, do việc thi cử và kiểm tra, kể cả kỳ thi tốt nghiệp THPT và tuyển sinh vào đại học vẫn còn nặng nề về tái hiện kiến thức nên cách dạy phổ biến hiện nay vẫn chỉ chú ý đến việc cung cấp kiến thức cho học sinh Vì cách thi cử và kiểm tra như thế nào thì sẽ có cách dạy và học tương ứng Bên

cạnh đó, còn có thể kể đến một bộ phận giáo viên chưa tâm huyết với nghề, ý thức tích cực cải tiến PPDH còn mờ nhạt, không kích thích được tính tích cực

và hứng thú của học sinh nên chất lượng dạy học không được cải thiện

Về phía học sinh:

Đa số học sinh vẫn coi môn Sinh học là môn phụ Do vậy học sinh thiếu

sự đầu tư thời gian và công sức vào học mà chỉ mang tính chất đối phó với các giờ kiểm tra của giáo viên Hầu hết học sinh chưa đổi mới cách học chỉ quen với cách học thuộc lòng nội dung cơ bản ghi chép được ở trên lớp và chưa chú

ý đến việc phân tích,chứng minh và tìm hiểu bản chất của nội dung đó

Học sinh chưa xác định được đúng động cơ, thái độ học tập, chưa ham thích học tập bộ môn nên thụ động trong việc tiếp thu kiến thức mới

Việc nghiên cứu PPDH nói chung chỉ dừng lại ở mức độ lý thuyết chưa được cụ thể hóa nên việc ứng dụng các kết quả nghiên cứu còn gặp nhiều khó khăn

Trong quá trình học,học sinh còn thụ động chưa tích cực chủ động sáng tạo lĩnh hội tri thức mới, thậm chí nhiều học sinh không có SGK, sách tham khảo

Về phía chương trình môn học

Nghiên cứu sự sống là nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và chức năng của mỗi cấp tổ chức sống Nội dung Sinh học 11 tập trung nghiên cứu bốn loại hoạt động sống cơ bản như trao đổi chất và năng lượng ( Còn gọi là Chuyển

hóa vật chất và năng lượng), cảm ứng, sinh trưởng, phát triển, sinh sản

Chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng có khối lượng kiến thức khó

và phức tạp, nội dung phong phú, hình ảnh sinh động Trong khi vốn kiến thức sẵn của giáo viên chưa kịp đáp ứng với việc dạy học theo chương trình mới

Toàn bộ chương trình Sinh học THPT được sắp xếp theo cấu trúc hệ thống, Sinh học 11 chủ ysys nghiên cứu các hoạt động sống của cơ thể, mỗi hoạt động các kiến thực lại có mối liên hệ mật thiết, sâu chuỗi với nhau

Nhìn chung chương trình Sinh học THPT và Sinh học 11 còn bộc lộ nhiều hạn chế như nhiều bài nội dung viết còn nặng nề kênh chữ, ít kênh hình, chưa tích hợp được phần kiến thức của phần Thực vật và Động vật Tài liệu hướng dẫn giảng dạy chưa đưa ra các biện pháp rèn luyện kỹ năng HTH kiến thức các khâu trong quá trình dạy học

Trong chương này, chúng tôi tập trung nghiên cứu khái niệm hệ thống, HTH kiến thức, vai trò của HTH kiến thức, phân tích khái niệm kỹ năng, kỹ năng HTH kiến thức, cơ sở thực tiễn của rèn luyện học sinh kỹ năng HTHKTT trong các khâu của quá trình dạy học tại các trường THPT Việc nghiên cứu, vận dụng rèn luyện học sinh kỹ năng hệ thốn hóa kiến thức các khâu của quá trình dạy học Chuyển hóa vật chất và năng lượng sách giáo khoa Sinh học 11 hầu như chưa có tác giả nào đề cập đến

Qua kết quả điều tra tình hình rèn luyện kỹ năng HTH kiến thức trong các khâu của quá trình dạy học, ý thức học tập bộ môn và năng lực HTHKT của học sinh ở trường THPT hiện nay là cơ sở khẳng định việc rèn luyện học sinh kỹ năng HTHKT trong các khâu của quá trình dạy học phần Chuyển hóa vật chất và năng lượng là cần thiết

CHƯƠNG 2 RÈN LUYỆN KỸ NĂNG HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG,

SINH HỌC 11, TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

2.1 Phân tích cấu trúc chương trình Sinh học – Trung học phổ thông

2.1.1 Phân tích chương trình Sinh học trung học phổ thông

Sinh học là ngành khoa học tự nhiên, nghiên cứu về sự sống Đối tượng của Sinh học là thế giới sống Nhiệm vụ của sinh học là tìm hiểu về cấu trúc sống Tìm hiểu cơ chế và bản chất của các hiện tượng, quá trình, quan hệ trong thế giới sống và giữa thế giới sống với môi trường Tìm hiểu những quy luật vận động của sinh giới Nhận thức đúng bản chất, sử dụng và điều khiển

sự phát triển của sinh giới phục vụ cuộc sống con người Sinh học THPT phần nào cũng nhằm giải quyết các nhiệm vụ trên

Học xong chương trình Sinh học THPT học sinh cần nắm được các kiến thức:

Mô tả được hình thái, cấu tạo sinh lý của cơ thể sinh vật thông qua đại diện của các nhóm vi sinh vật, nấm, thực vật và động vật (trong đó có cơ thể người) trong mối quan hệ với môi trường sống

Nêu được những đặc điểm sinh học trong đó có chú ý đến tập tính của sinh vật và tầm quan trọng của những sinh vật có giá trị trong nền kinh tế Nêu được hướng tiến hóa của giới Thực vật và Động vật, nhận biết sơ bộ về các đơn vị phân loại và hệ thống phân loại động, thực vật

Có những hiểu biết phổ thông, cơ bản, hiện đại, thực tiễn về các cấp tổ chức của sự sống, từ cấp phân tử đến cấp sinh quyển

Có một số hiểu biết về các quá trình và quy luật sinh học cơ bản ở cấp

tế bào và cơ thể như trao đổi chất và năng lượng, sinh trưởng và phát triển, cảm ứng và vận động, sinh sản và di truyền, biến dị

Hình dung được sự phát triển liên tục của vật chất trên trái đất, từ vô cơ đến hữu cơ, từ sinh vật đơn giản đến sinh vật phức tạp, cho đến người

Hiểu được những ứng dụng của Sinh học vào thực tiễn sản suất và đời sống Đặc biệt là thành tựu của công nghệ sinh học nói chung và công nghệ gen nói riêng

Các kiến thức sinh học trong chương trình THPT được trình bày theo các cấp tổ chức sống, từ các hệ nhỏ đến các hệ lớn: tế bào→ cơ thể→ quần thể→ loài→ quần xã→ hệ sinh thái- sinh quyển, cuối cùng tổng kết những đặc điểm chung của các cấp tổ chức sống theo quan điểm tiến hóa – sinh thái

Các kiến thức trình bày trong chương trình THPT là những kiến thức sinh học đại cương, chỉ ra những nguyên tắc tổ chức, những qui luật vận động chung cho giới sinh vật Quan điểm này được thể hiện theo các ngành nhỏ trong SH: Tế bào học, Di truyền học, Tiến hóa, Sinh thái học đề cập những qui luật chung, không phân biệt từng nhóm đối tượng

2.1.2 Phân tích cấu trúc chương trình Sinh học 11

Toàn bộ chương trình Sinh học 11 cũng nghiên cứu cấp tổ chức cơ thể nhưng là cơ thể đa bào Cơ thể đa bào có cấu trúc phức tạp hơn nhiều so với

cơ thể đơn bào Cơ thể đa bào được tạo nên bởi nhiều cấp tổ chức trung gian như mô, cơ quan (do các mô tạo nên), hệ cơ quan (do hệ cơ quan tạo nên) Chương trình sinh học 11 chỉ tập trung vào cơ thể thuộc hai giới: Thực vật và động vật trong đó có cả người và chỉ đi sâu vào hoạt động sống, còn về cấu trúc đã được học ở Trung học cơ sở, chỉ phần nào cần thiết thì nhắc lại làm cơ

sở cho việc nghiên cứu hoạt động sinh lý Theo khái niệm giới Thực vật và Động vật thì hai giới này chỉ bao gồm những cơ thể đa bào( đơn bào thuộc giới Nguyên sinh Nội dung chủ yếu của Sinh học 11 là nghiên cứu bốn mặt hoạt động sinh lý ở cấp cơ thể đó là:

- Trao đổi chất và năng lượng

- Sinh trưởng và phát triển

- Cảm ứng

- Sinh sản

Về mỗi hoạt động sinh lý ở thực vật và động vật có những đặc điểm riêng, nên SGK hiện nay cần phải trình bày mỗi hoạt động sinh lí ở thực vật

và động vật thành những mục riêng biệt nhau

Sinh học 11 nghiên cứu cấp cơ thể đa bào Tuy mọi hoạt động sinh lý đều diễn ra trong từng tế bào,nhưng cáp tế bào đã được học từ lớp 10, nên lớp

11 chỉ xét các hoạt động diễn ra ở từng hệ cơ quan, vì hoạt động ở từng hệ cơ quan được phối hợp chặt chẽ với nhau tạo thành hoạt động ở cấp cơ thể đa bào

Cơ thể đa bào rất đa dạng và phong phú do vậy mỗi hoạt động sinh lý thường được biểu hiện rất khác nhau ở mỗi giới Thực vật và Động vật Do đó trong mỗi hoạt động sinh lý ở thực vật, động vật cần xác định rõ có những dạng nào, quá trình diễn biến ở mỗi dạng có đặc điểm và cơ chế như thế nào?

Từ đó có những ứng dụng phù hợp, đồng thời cũng thấy đặc điểm của Tiến hóa, thích nghi của mỗi hoạt động sinh lí trong giới Thực vật và Động vật từ sinh vật có tổ chức thấp đến tổ chức cao

Trong từng giai đoạn sinh lí như: trao đổi chất và năng lượng, cảm ứng sinh trưởng và phát triển, sinh sản ở thực vật cũng như ở động vật đều đề cập đến cơ chế sinh lý ở mức cơ thể, cũng đồng nghĩa với mức cơ chế diễn ra ở từng hệ cơ quan và tương tác giữa các hệ cơ quan với nhau và giữa cơ thể với môi trường

2.1.3 Phân tích cấu trúc Chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng sinh học 11 THPT

2.1.3.1 Mục tiêu dạy học Chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng

 Về kiến thức

Chỉ ra được đặc điểm cơ bản của khái niệm chuyển hóa vật chất và năng lượng ở cơ thể đa bào và những đặc điểm riêng biệt của chuyển hóa vật chất

và năng lượng ở cơ thể thực vật, động vật

Phân biệt chuyển hóa vật chất và năng lượng ở mức cơ thể đa bào và

Nêu được quá trình và giải thích cơ chế chung của Chuyển hóa vật chất

và năng lượng ở mức cơ thể và những điểm riêng ở thực vật và động vật Nêu và giải thích những nhân tố ngoại cảnh ảnh hưởng đến quá trình Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở mức cơ thể và những điểm riêng ở thực vật và động vật

Nêu và giải thích những nhân tố ngoại cảnh ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng ở cơ thể thực vật và động vật cùng các ứng dụng của nó

Giải thích được sự phù hợp qua cấu trúc của các cơ quan với chức năng của chúng trong việc thực hiện chuyển hóa vật chất và năng lượng

 Về kỹ năng

Phân tích so sánh

Tư duy logic tổng hợp

Khái quát hóa

Vận dụng lí thuyết vào giải thích các hiện tượng thực tế

Sơ đồ hóa kiến thức

Học sinh được phát triển tư duy logic, qui nạp và tư duy lí luận, được rèn các kĩ năng quan sát, phân tích, tổng hợp, khái quát hóa, trừu tượng hóa

Học sinh được rèn luyện kỹ năng HTHKT

 Về thái độ

Học sinh có niềm tin, có căn cứ khoa học để giải thích Chuyển hóa vật chất và năng lượng vào cơ thể

Củng cố niềm say mê tìm hiểu thiên nhiên kỳ thú

Có ý thức bảo vệ sự đa dạng sinh học

Học sinh có niềm tin vào khoa học, có căn cứ khoa học để tin rằng: hiện tượng Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở cơ thể phức tạp nhưng cũng là hình thức vận động vật chất theo những cơ chế xác định

Học sinh nhận thức được các Cơ chế riêng ở động vật và thực vật luôn biến đổi trong mối liên hệ phức tạp với ngoại cảnh Thế giới sinh vật ngày nay là sản

phẩm của một quá trình phát triển lịch sử từ một gốc chung theo hướng phân hoá ngày càng đa dạng, tổ chức ngày càng cao, thích nghi ngày càng hợp lý

Học sinh thêm tăng niềm tin vào khả năng của con người, sức mạnh của khoa học Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học, bằng các phương tiện hiện đại, con người ngày càng biết rõ hơn về bản chất và tính quy luật của những hiện tượng, quá trình sinh học của cơ thể sống Từ đó, vận dụng vào thực tiễn để bảo

vệ thiên nhiên, cải tạo thiên nhiên, phục vụ cho lợi Ých của con người

2.1.3.2 Cấu trúc nội dung của Chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng

Tên chương là chuyển hóa vật chất và năng lượng, nhưng nội dung nghiên cứu ở cấp tổ chức cơ thể là cơ thể đa bào, trong cơ thể đa bào lại chỉ giới hạn ở cơ thể thực vật và động vật

Trước hết phải làm rõ nghĩa chuyển hóa.Chuyển hóa được hiểu là sự biến đổi sang dạng này hay hình thái khác Như vậy, có thể hiểu chuyển hóa vật chất và năng lượng là biến đổi vật chất và năng lượng sang các dạng năng lượng khác nhau Kể từ dạng vật chất và năng lượng ban đầu được hấp thụ vào cơ thể, qua các cơ quan, hệ cơ quan, biến thành chất hữu cơ đặc trưng của

cơ thể và lại được biến đổi tiếp để thải các chất cặn bã,chất độc hại cũng như năng lượng mà cơ thể không sử dụng được ra ngoài môi trường

Như vậy, về quá trình chuyển hóa có 3 giai đoạn:

- Hấp thụ: Từ môi trường ngoài vào cơ thể

- Biến đổi: gồm dãy phản ứng sinh hóa tổng hợp và phân giải

- Bài xuất: Đào thải các chất từ cơ thể ra ngoài môi trường

Quá trình chuyển hóa thực hiện phải qua cơ quan, hay hệ cơ quan chuyên biệt Như vậy, sự chuyển hóa diễn ra nhanh hay chậm chắc chắn phải phụ thuộc yếu tố bên trong và bên ngoài cơ thể

Ở lớp 10 đã học về chuyển hóa vật chất và năng lượng ở cấp độ tế bào và

cơ thể đơn bào, còn ở cấp cơ thể đa bào tuy bản chất cũng như trong tế bào nhưng xét mức độ biểu hiện lại khác nhau, nghĩa là xét sự hấp thụ, biến đổi,

bào không học lại nữa mà sử dụng các kiến thức đã có ở lớp 10 Do vậy ở lớp

11 tập trung nghiên cứu các vấn đề cơ bản sau:

- Quá trình thu nhận, biến đổi, hấp thụ các chất cần thiết từ môi trường vào cơ thể

- Quá trình biến đổi từ các chất mới hấp thụ thành các chất kiến tạo và hoạt động sống của cơ thể, cũng như tạo các dạng năng lượng khác nhau

- Quá trình đào thải, bài xuất các chất và dạng năng lượng không cần cho cơ thể

Mỗi quá trình nêu trên đều được nghiên cứu ở các khía cạnh khác nhau như: tính đặc trưng, tính thích ứng của cơ quan hay hệ cơ quan, các chất tham gia và cơ chế biến đổi các chất và năng lượng, những yếu tố bên trong và bên ngoài ảnh hưởng đến quá trình biến đổi vật chất và năng lượng trong cơ thể Cũng vì vậy mà ở quá trình chuyển hóa nào đó thực hiện được nhờ có cấu trúc phù hợp,c ần giới thiệu rõ cấu trúc phù hợp đó, còn những cấu trúc nào được học ở lớp dưới một cách rõ ràng thì không giới thiệu lại nữa Như vậy nội dung kiến thức ở Sinh học 11, nghiên cứu thiên về các hoạt động sống ở cấp cơ quan hay hệ cơ quan cũng như sự phối hợp giữa các cơ quan để thực hiện được hoạt động sống

Hoạt động sống ở cấp cơ thể,Học sinh được học riêng biệt từng loại như lớp 6 học về cơ thể thực vật, lớp 7 học về cơ thể động vật, lớp 8 học về cơ thể người Nhưng lớp 11 học một cách khái quát về hoạt động sống ở cấp cơ thể

đà bào nói chung Nên trong quá trình hướng dẫn học sinh cần hướng tới cái chung của chuyển hóa vật chất và năng lượng ở mức cơ thể, chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật, động vật chỉ là trường hợp riêng, tránh khuynh hướng dạy trao đổi vật chất và năng lượng ở thực vật, trao đổi vật chất và năng lượng ở động vật

Do SGK hiện nay còn viết thực vật riêng, động vật riêng nên khi dạy có thể theo trình tự các bài, mục như SGK, nhưng phải nhấn mạnh đặc điểm chung và những đặc điểm riêng và sau mỗi chương khi ôn tập, hệ thống hóa

kiến thức có điều kiện chỉ ra những điểm chung và riêng

Mỗi hoạt động sống ở mức cơ thể thường gắn liền với cấu trúc của mô,

hệ cơ quan, nên khi dạy cần sử dụng kênh hình để tạo thuận lợi việc học tập của học sinh Bằng hệ thống phương tiện trực quan, bằng hệ thống câu hỏi hướng dẫn tạo cho học sinh tự lực tìm ra kiến thức và những ứng dụng của nó

 Quá trình hấp thụ vật chất và năng lượng của cơ thể

Trong phần sinh học tế bào ở lớp 10 đã nêu rõ, mọi tế bào sống được tạo thành từ các nguyên tố hóa học giống như vật không sống Trong đó, có 4 loại nguyên tố chiểm tỷ lệ lớn nhất đó là C, H, O, N Các nguyên tố này được kết hợp theo những cách thức khác nhau mà tạo nên hợp chất hữu cơ đặc trưng cho mỗi loại cơ thể Các nguyên tố hóa học mà cơ thể lấy từ môi trường ngoài vào ở những dạng khác nhau như: thực vật hấp thụ nguyên tố hóa học ở dạng ion và hợp chất vô cơ ( Na+, NH4+, CO2, H2O) động vật hấp thụ các nguyên tố khoáng ở dạng hợp chất hữu cơ Dù ở dạng nào, khi vào cơ thể c ũng được biến đổi tọa thành chất cơ bản để tổng hợp thành hợp chất đặc trưng cho cơ thể

Còn về năng lượng, cơ thể cũng thu nhận từ môi trường ngoài dưới dạng quang năng hay hóa năng

Để hấp thụ vật chất và năng lượng từ môi trường vào tế bào cở thể, thì mỗi loại cơ thể phải có cấu tạo các cơ quan phù hợp Như vậy, khi dạy quá trình hấp thụ vật chất và năng lượng của cơ thể, cần hướng dẫn học sinh vào 4 vấn đề cơ bản bằng cách trả lời 4 loại câu hỏi sau đây:

- Vật chất và năng lượng mà cơ thể lấy từ môi trường là ở dạng nào?

- Vật chất và năng lượng mà tế bào của cơ thể được hấp thụ là ở dạng nào?

- Vật chất mà cơ thể lấy vào chưa phù hợp với dạng vật chất mà tế bào hấp thụ thì chúng biến đổi như thế nào?

- Có những cơ quan nào thực hiện biến đổi và vận chuyển các chất đến tế