Xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy sinh thái học

Xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy sinh thái học

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ------------------- BÙI THUÝ HƢỜNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC SINH THÁI HỌC (SINH HỌC 12) LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học môn sinh học Mã số: 60.14.10 Thái Nguyên - 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ------------------- BÙI THUÝ HƢỜNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC SINH THÁI HỌC (SINH HỌC 12) LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học môn sinh học Mã số: 60.14.10 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN PHÚC CHỈNH Thái Nguyên - 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Tác giả luận văn xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS. TS Nguyễn Phúc Chỉnh đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để tác giả hoàn thành bản luận văn này. Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Sinh – KTNN trƣờng Đại học Sƣ phạm Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả nghiên cứu, học tập và thực hiện đề tài. Xin cảm ơn các thầy, cô giáo ở trƣờng THPT Bãi Cháy, gia đình, bạn bè đã động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Thái Nguyên, ngày 28 tháng 06 năm 2010 Tác giả Bùi Thuý Hƣờng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM 1.1. Một số vấn đề chung về bản đồ khái niệm 1.2. Cơ sở lí thuyết của bản đồ khái niệm 1.3. Tình hình nghiên cứu và vận dụng của bản đồ khái niệm CHƢƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC SINH THÁI HỌC (SINH HỌC 12) 2.1. Nội dung Sinh thái học (Sinh học 12) 2.2. Xây dựng bản đồ khái niệm trong chƣơng trình Sinh thái học 2.3. Sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học Sinh thái học (Sinh học 12) CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1. Mục đích thực nghiệm 3.2. Nội dung thực nghiệm 3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm 3.4. Kết quả thực nghiệm KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Trang 1 6 6 8 15 17 17 18 32 41 41 41 42 42 56 57 60 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1. Tần số điểm trắc nghiệm đợt 1 Bảng 3.2. Tần suất điểm trắc nghiệm đợt 1 Bảng 3.3. Tần suất hội tụ tiến điểm trắc nghiệm đợt 1 Bảng 3.4. Kiểm định  điểm trắc nghiệm đợt 1 Bảng 3.5. Phân tích phƣơng sai điểm trắc nghiệm đợt 1 Bảng 3.6. Tần số điểm kiểm tra đợt 2 Bảng 3.7. Tần suất điểm kiểm tra đợt 2 Bảng 3.8. Tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra đợt 2 Bảng 3.9. Kiểm định  điểm kiểm tra đợt 2 Bảng 3.10. Phân tích phƣơng sai điểm kiểm tra đợt 2 Bảng 3.11. Tần số điểm kiểm tra đợt 3 Bảng 3.12. Tần suất điểm kiểm tra đợt 3 Bảng 3.13. Tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra đợt 3 Bảng 3.14. Kiểm định  điểm kiểm tra đợt 3 Bảng 3.15. Phân tích phƣơng sai điểm kiểm tra đợt 3 Trang 43 43 44 45 46 47 47 48 49 50 52 52 53 54 55 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Bản đồ khái niệm về môi trƣờng sống Hình 1.2. Các hệ thống bộ nhớ chủ chốt của não bộ đều tác động qua lại với nhau khi chúng ta đang học Hình 2.1. Bản đồ khái niệm về quy trình xây dựng bản đồ khái niệm Hình 2.2. Bản đồ khái niệm về môi trƣờng sống và các nhân tố sinh thái Hình 2.3. Bản đồ khái niệm về quần thể sinh vật và mối quan hệ giữa các cá thể trong quần thể Hình 2.4. Bản đồ khái niệm về các đặc trƣng cơ bản của quần thể sinh vật Hình 2.5. Bản đồ khái niệm về các đặc trƣng cơ bản của quần thể sinh vật Hình 2.6. Bản đồ khái niệm về biến động số lƣợng cá thể của quần thể sinh vật Hình 2.7. Bản đồ khái niệm về quần xã sinh vật và một số đặc trƣng cơ bản của quần xã Hình 2.8. Bản đồ khái niệm về diễn thế sinh thái Hình 2.9. Bản đồ khái niệm về hệ sinh thái Hình 2.10. Bản đồ khái niệm về trao đổi vật chất trong hệ sinh thái Hình 2.11. Bản đồ khái niệm về chu trình sinh địa hoá và sinh quyển Hình 2.12. Bản đồ khái niệm về dòng năng lƣợng trong hệ sinh thái và hiệu suất sinh thái Hình 2.13. Bản đồ khái niệm về tổng kết toàn bộ chƣơng trình sinh thái học Hình 3.1. Biểu đồ tần suất điểm trắc nghiệm đợt 1 Hình 3.2. Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm trắc nghiệm đợt 1 Hình 3.3. Tần suất điểm kiểm tra đợt 2 Hình 3.4. Đồ thị tần suất hội tụ tiến của điểm kiểm tra đợt 2 Hình 3.5. Biểu đồ tần suất điểm kiểm tra đợt 3 Hình 3.6. Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra đợt 3 7 10 19 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 43 44 48 49 52 53 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN TT Chữ viết tắt Xin đọc là 1 BĐKN Bản đồ khái niệm 2 ĐC Đối chứng 3 GV Giáo viên 4 HS Học sinh 5 NXB Nhà xuất bản 6 SGK Sách giáo khoa 7 TN Thực nghiệm 8 VD Ví dụ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1.1. Xuất phát từ việc đổi mới phƣơng pháp dạy học Sinh học ở trƣờng phổ thông Trong thời đại ngày nay khoa học, kỹ thuật phát triển nhƣ vũ bão, lƣợng thông tin tăng lên nhanh chóng [2]. Sự thay đổi dung lƣợng thông tin cùng với những tiến bộ khoa học kỹ thuật, đòi hỏi ngƣời lao động phải có những kỹ năng thao tác và hành động tối ƣu thì mới giải quyết đƣợc những nhiệm vụ đề ra. Muốn vậy, con ngƣời cần phải có tƣ duy, trí tuệ phát triển cao, biết thâu tóm tiến trình công việc, có phƣơng pháp làm việc khoa học, hợp lý hiệu quả mới đáp ứng đƣợc yêu cầu đó. Phƣơng pháp dạy học đƣợc hiểu là tổ hợp các cách thức hoạt động của giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học, đƣợc tiến hành dƣới vai trò chủ đạo của giáo viên nhằm thực hiện tốt nhất những nhiệm vụ dạy học đề ra. Với phƣơng pháp dạy học truyền thống - truyền thụ một chiều, thầy giảng, trò ghi - hiện nay, chất lƣợng đào tạo ở các cấp học, bậc học nói chung và ở bậc giáo dục phổ thông nói riêng còn thấp, chƣa phát huy đƣợc tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh trong quá trình dạy học. Do vậy, đổi mới phƣơng pháp dạy học ở trƣờng phổ thông đang là vấn đề cấp thiết đối với sự nghiệp Giáo dục - Đào tạo nƣớc ta. Trong “Chƣơng trình hành động” của ngành Giáo dục thực hiện kết luận Hội nghị lần VI Ban chấp hành Trung ƣơng Đảng khóa IX và chiến lƣợc phát triển giáo dục 2001- 2010 đã nêu rõ: “Cải tiến phƣơng pháp dạy học theo hƣớng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của ngƣời học; tăng cƣờng thực hành, thực tập; kết hợp chặt chẽ giữa đào tạo, nghiên cứu khoa học và lao động sản xuất; ứng dụng mạnh mẽ công nghệ thông tin và các thành tựu khác của khoa học, công nghệ vào việc dạy và học” [1]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 Hiện nay, xu thế chung của việc đổi mới phƣơng pháp dạy học là sử dụng các phƣơng pháp dạy học có nhiều tiềm năng phát huy cao độ tính tích cực, chủ động, sáng tạo của ngƣời học và ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học đã trở thành một công cụ hữu ích. 1.2. Xuất phát từ ƣu điểm của bản đồ khái niệm (BĐKN) Khái niệm vừa là kết quả vừa là phƣơng tiện của tƣ duy. Quá trình nhận thức của con ngƣời thực chất là quá trình hình thành và sử dụng khái niệm. Vì vậy, dạy và học khái niệm là vấn đề cốt lõi của quá trình dạy học [3]. Trong dạy học, không chỉ chú ý đến hình thành và phát triển các khái niệm riêng lẻ mà cần phải quan tâm đến cả một hệ thống khái niệm liên quan với nhau. Chính sự xác lập các mối quan hệ logic và liên tục trong sự hình thành hệ thống khái niệm là cơ sở của sự hình thành thế giới quan khoa học. Một trong những phƣơng pháp để hệ thống đƣợc khái niệm là xây dựng bản đồ khái niệm. Xây dựng bản đồ khái niệm có tác dụng kết nối các thông tin mới và các thông tin đã có. Bản đồ khái niệm có thể đƣợc tiến hành ở nhiều mức độ khác nhau, ở nhiều khâu khác nhau trong quá trình giảng dạy các kiến thức trên lớp, đồng thời cũng rèn luyện cho học sinh cách hệ thống các kiến thức trong các giờ tự học ở nhà. Đối với bộ môn Sinh học, kiến thức cơ bản nhất là hệ thống các khái niệm, các quy luật sinh học liên hệ chặt chẽ với nhau đƣợc hình thành và phát triển theo một trật tự logic. Việc phân loại, sắp xếp các khái niệm Sinh học thành hệ thống là rất quan trọng. Với khối lƣợng khái niệm rất lớn nếu lĩnh hội không có hệ thống thì học sinh không thể nắm vững, nhớ lâu và vận dụng đƣợc [5]. 1.3. Xuất phát từ nội dung kiến thức Sinh thái ở trƣờng phổ thông. Sinh thái học là môn khoa học nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh vật với sinh vật và giữa sinh vật với môi trƣờng. Tuy là một ngành khoa học còn non Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 trẻ nhƣng sinh thái học có ý nghĩa to lớn đối với con ngƣời và sinh quyển, nó cung cấp tri thức sinh thái cho con ngƣời làm cơ sở khoa học để tăng năng suất trong sản xuất nông nghiệp, sử dụng hợp lý nâng cao năng suất sinh học, tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên. Ngoài ra, tri thức Sinh thái còn gắn liền với kiến thức về giáo dục bảo vệ môi trƣờng. Trong điều kiện tình hình môi trƣờng sống hiện nay đang bị suy thoái nghiêm trọng thì việc nâng cao chất lƣợng giảng dạy Sinh thái học ở trƣờng phổ thông là việc làm cấp bách. Một số nƣớc trên thế giới từ lâu đã đƣa bộ môn Sinh thái học vào dạy ở các trƣờng trung học phổ thông. Ở Việt Nam, môn học này mới đƣợc đƣa vào giảng dạy ở trƣờng phổ thông từ sau khi nƣớc ta thực hiện cải cách giáo dục (1980). Những tri thức sinh thái học sinh đã đƣợc học từ cấp tiểu học và cấp trung học cơ sở, đến cấp trung học phổ thông những tri thức sinh thái này đƣợc tổng hợp và khái quát hoá lại nên nó mang tính trừu tƣợng cao, đây là phần kiến thức mới và khó không những đối với học sinh mà ngay cả đối với giáo viên phổ thông. Các mối quan hệ sinh thái đó nằm trong một hệ thống cấu trúc, các thành phần trong hệ thống đều có quan hệ với nhau về cấu trúc và chức năng. Đây là đặc điểm thuận lợi có thể vận dụng xây dựng bản đồ khái niệm vào thể hiện các mối quan hệ đó. Xuất phát từ những lí do trên, tôi đã lựa chọn đề tài nghiên cứu: Xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học Sinh thái học (Sinh học 12) 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học sinh thái học ở trƣờng trung học phổ thông. 3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Phân tích nội dung Sinh thái học (Sinh học 12). [...]... của bản đồ khái niệm - Xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm Sinh thái học 4 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu cơ sở lí thuyết của bản đồ khái niệm - Xây dựng bản đồ khái niệm Sinh thái học cho toàn bộ chƣơng trình và bài giảng - Đề xuất quy trình sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học Sinh thái học - Thực nghiệm sƣ phạm để kiểm chứng 5 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU - Đối tƣợng nghiên cứu: Bản đồ khái niệm Sinh. .. nghiên cứu về sử dụng phần mềm Cmap Tools lập bản đồ khái niệm, đƣợc trình bày ở Tạp chí Giáo dục, số 218, kỳ 2 tháng 7 năm 2009 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 17 Chƣơng 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC SINH THÁI HỌC Ở TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 2.1 Nội dung Sinh thái học (Sinh học 12) Phần Sinh thái học trong sách Sinh học 12 là nội... sung và hoàn thiện đƣờng lối chỉ đạo nghiên cứu 6.3 Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm Tiến hành giảng dạy các bài học Sinh thái học đã đƣợc xây dựng bản đồ khái niệm và xây dựng đƣợc quy trình bài giảng để kiểm nghiệm giả thuyết khoa học 7 GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu xây dựng và sử dụng một cách hợp lý bản đồ khái niệm Sinh thái học sẽ góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học Sinh thái học ở trƣờng trung học. .. bày khái niệm về hệ sinh thái, thành phần cấu trúc hệ sinh thái, các kiểu hệ sinh thái, trao đổi vật chất và dòng năng lƣợng trong hệ sinh thái, chu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 18 trình sinh địa hoá, sinh quyển và ứng dụng sinh thái học trong việc quản lý và sử dụng bền vững tài nguyên thiên nhiên [8] 2.2 Xây dựng bản đồ khái niệm trong chƣơng trình Sinh. .. trình học tập Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 16 tích cực, sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học là một phƣơng tiện tƣ duy hiệu quả [11], [12], [13], [22] Nhiều nƣớc trên thế giới đã có các tác giả và nhóm tác giả nghiên cứu bản đồ khái niệm và ứng dụng vào dạy học Thực hiện các bản đồ khái niệm trong lớp học cho cả giáo viên và học sinh khám phá và mô... tại sao sử dụng phần mềm máy tính lại có nhiều lợi ích hơn [5], [22], [25] Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 19 Hình 2.1 Bản đồ khái niệm về quy trình xây dựng bản đồ khái niệm 2.2.2 Các bản đồ khái niệm Sinh thái học (Sinh học 12) 2.2.2.1 Chƣơng I Cá thể và quần thể sinh vật 1 Sinh thái học cá thể - Môi trƣờng sống của sinh vật và các nhân tố sinh thái -... của chƣơng trình Sinh học trung học phổ thông Sinh thái học đƣợc học tiếp sau các nội dung về thực vật học, động vật học, sinh lí học, di truyền và tiến hoá, trong đó chú ý là học sinh đã học phần Sinh vật và môi trƣờng trong sách giáo khoa Sinh học 9 - với nội dung chủ yếu gồm 4 phần: Sinh vật và môi trƣờng; Hệ sinh thái; Con ngƣời, dân số và môi trƣờng và Bảo vệ môi trƣờng Sinh thái học nghiên cứu... Hibberd; Jones và Morris (2002) đã nghiên cứu xây dựng các dạng bản đồ khái niệm của các môn khoa học Năm 2003, Derbentseva và Canas (2003) đã nghiên cứu bản đồ khái niệm dạng chu kì và xác định hiệu quả của chúng trong việc kích thích tƣ duy của học sinh 1.3.2 Tình hình nghiên cứu bản đồ khái niệm ở Việt Nam Ở Việt Nam, có rất ít tác giả nghiên cứu vận dụng bản đồ khái niệm trong dạy học Năm 2008,... Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 26 Hình 2.7 Bản đồ khái niệm về quần xã sinh vật và một số đặc trưng cơ bản của quần xã Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 27 Hình 2.8 Bản đồ khái niệm về diễn thế sinh thái Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 28 Hình 2.9 Bản đồ khái niệm về hệ sinh thái Số hóa... tố sinh thái vô sinh và hữu sinh của một môi trƣờng lên đời sống của sinh vật và sự thích nghi của sinh vật với các nhân tố sinh thái đó (mối quan hệ tƣơng tác giữa sinh vật với môi trƣờng) - Sự phân hoá ổ sinh thái 2 Sinh thái học quần thể sinh vật - Khái niệm về một quần thể sinh vật, quan hệ hỗ trợ và cạnh tranh trong quần thể và ý nghĩa sinh thái của các mối quan hệ đó Số hóa bởi Trung tâm Học . 2.2. Xây dựng bản đồ khái niệm trong chƣơng trình Sinh thái học 2.3. Sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học Sinh thái học (Sinh học. cứu: Xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học Sinh thái học (Sinh học 12) 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm góp phần