Dạy học phần tiến hóa sinh học 12 trung học phổ thông thông qua tích hợp kiến thức di truyền học

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC TRỊNH VĂN THÀNH DẠY HỌC PHẦN TIẾN HÓA – SINH HỌC 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THÔNG QUA TÍCH HỢP KIẾN THỨC DI TRUYỀN HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM SINH HỌC HÀ NỘI – 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC TRỊNH VĂN THÀNH DẠY HỌC PHẦN TIẾN HÓA – SINH HỌC 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THÔNG QUA TÍCH HỢP KIẾN THỨC DI TRUYỀN HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM SINH HỌC CHUYÊN NGÀNH LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC ( BỘ MÔN SINH HỌC ) Mã số: 60 14 01 11 Cán bộ hướng dẫn: PGS. TS. Nguyễn Thế Hưng HÀ NỘI –2014 i LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn tốt nghiệp, bên cạnh sự cố gắng nỗ lực của bản thân, tôi còn nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của giáo viên hướng dẫn, các thầy giáo cô giáo, đồng nghiệp và người thân. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Thế Hưng, người thầy đã tận tình hương dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Bộ môn Lí luận và phương pháp dạy học sinh học, Ban giám hiệu, Phòng Quản lý Đào tạo – Khoa học trường Đại học Giáo Dục – ĐHQGHN, thư viện trường Đại học Giáo dục – ĐHQGHN, Thư viện Quốc gia Việt Nam đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian học tập và nghiên cứu tại Trường. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu và các thầy cô trong tổ Tự nhiên, trường THPT Nguyễn Khuyến và THPT A Bình Lục đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã luân khích lệ, động viên và tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn. Hà Nội, tháng 10 năm 2014 Tác giả Trịnh Văn Thành ii DANH MỤC VIẾT TẮT VIẾT TẮT VIẾT ĐẦY ĐỦ CLTN Chọn lọc tự nhiên ĐB Đột biến GP Giao phối GV Giáo viên GD – ĐT Giáo dục – Đào tạo HS Học sinh NST Nhiễm sắc thể PPDH Phương pháp dạy học QT Quần thể SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông THCS Trung học cơ sở iii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC VIẾT TẮT ii DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH vi MỞ ĐẦU 1 1. Lý do chọn đề tài 1 2. Mục đích nghiên cứu: 2 3. Nhiệm vụ nghiên cứu 3 4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu 3 5. Vấn đề nghiên cứu 3 6. Giả thuyết khoa học 3 7. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu 3 8. Ý nghĩa lý luận và thực tiễn của đề tài 3 9. Phương pháp nghiên cứu 4 10. Cấu trúc của luận văn : 4 CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 5 1.1. Cơ sở lý luận của đề tài 5 1.1.1. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu 5 1.1.2. Một số vấn đề về dạy học tích hợp 7 1.1.3. Tích hợp nội bộ môn học môn Sinh học 13 1.2. Cơ sở thực tiễn của dạy học tích hợp 15 1.2.1. Xu hướng tích hợp trong chương trình sách giáo khoa ở Việt Nam 15 1.2.2. Thực trạng dạy học Sinh học THPT theo hướng tích hợp 16 CHƯƠNG 2. TÍCH HỢP KIẾN THỨC DI TRUYỀN HỌC TRONG DẠY HỌC PHẦN TIẾN HÓA (SINH HỌC 12 ) 21 2.1. Phân tích chương trình Sinh học 12 và kiến thức phầnTiến hóa 21 2.2. Mối quan hệ giữa sinh học Tiến hóa và di truyền học 23 2.2.1. Mối quan hệ giữa Tiến hóa và các môn chuyên khoa 23 2.2.2. Mối quan hệ giữa Di truyền học và Tiến hóa 24 2.3. Tích hợp kiến thức di truyền học trong dạy học phần Tiến hóa (Sinh học 12 THPT) 26 2.3.1. Quy trình dạy học tích hợp 26 iv 2.3.2. Vận dụng quan điểm tích hợp kiến thức Di truyền học vào dạy học phần Tiến hóa (Sinh học 12) 27 CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 63 3.1. Mục đích thực nghiệm 63 3.2. Nhiệm vụ 63 3.3. Nội dung và phương pháp thực nghiệm 63 3.3.1. Nội dung thực nghiệm 63 3.3.2 Phương pháp thực nghiệm 63 3.4. Xử lý kết quả 64 3.4.1. Phương tiện đánh giá 64 3.4.2 Xỷ lý số liệu 64 3.5. Kết quả thực nghiệm 68 3.5.1. Phân tích định tính 68 3.5.2. Phân tích định lượng 68 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 85 Kết luận: 85 Khuyến nghị 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 PHỤ LỤC 89 v DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1. Điều tra giáo viên về dạy học tích hợp 17 Bảng 2.1: Sự phân bố nhóm máu trong QT người 30 Bảng 2.2. Thành phần kiểu gen quần thể tự thụ phấn 34 Bảng 2.3. Thành phần kiểu gen của quần thể chịu tác động yếu tố ngẫu nhiên 38 Bảng 2.4. Thành phần kiểu gen của 2 quần thể khi nghiên cứu di nhập gen 40 Bảng 2.5. Tỷ lệ thay thế nucleotit ước lượng theo các thí nghiệm lai ADN 53 Bảng 2.6. So sánh trình tự axit amin trên protein 53 Bảng 2.7. Mức độ giống nhau về ADN và protein của người với các loài thuộc bộ khỉ 59 Bảng 3.1: Bảng tổng kết điểm bài kiểm tra số 1 và số 2. 69 Bảng 3.2. Các giá trị đặc trưng mẫu bài kiểm tra số 01 và 02 69 Bảng 3.3: Bảng tần suất (fi%) số học sinh đạt điểm xi của bài kiểm tra số 1. 70 Bảng 3.4: Bảng tần suất hội tụ tiến điểm bài kiểm tra số 1. 71 Bảng 3.5: Bảng tần suất (fi%) số học sinh đạt điểm xi của bài kiểm tra số 2. 71 Bảng 3.6: Bảng tần suất hội tụ tiến (số % đạt điểm xi trở lên bài kiểm tra 02) 72 Bảng 3.7. Kiểm định điểm trắc nghiệm số 1 73 Bảng 3.8. Kiểm định điểm trắc nghiệm số 2 74 Bảng 3.9. Phân tích phương sai một nhân tố bài kiểm tra số 1 75 Bảng 3.10. Phân tích phương sai một nhân tố bài kiểm tra số 2 75 Bảng 3.11: Bảng tổng kết điểm bài kiểm tra số 3 và số 4. 76 Bảng 3.12. Các giá trị đặc trưng mẫu bài kiểm tra số 03 và 04 77 Bảng 3.13: Bảng tần suất (f i %) số học sinh đạt điểm x i của bài kiểm tra số 3. 77 Bảng 3.14: Bảng hội tụ tiến điểm bài kiểm tra số 3(Số % HS đạt điểm x i trở lên) 78 Bảng 3.15: Bảng tần suất (f i %) số học sinh đạt điểm x i của bài kiểm tra số 4. 79 Bảng 3.16: Bảng tần suất hội tụ tiến bài số 4(% học sinh đạt điểm x i trở lên ). 80 Bảng 3.17. Kiểm định điểm trắc nghiệm (bài số 3) 81 Bảng 3.18. Kiểm định điểm trắc nghiệm (lần 4) 81 Bảng 3.19. Phân tích phương sai một nhân tố bài kiểm tra lần 3 83 Bảng 3.20. Phân tích phương sai kiểm tra lần 4 83 vi DANH MỤC HÌNH Trang Hình 3.1. Biểu đồ biểu diễn điểm trung bình các bài kiểm tra số 1 và 2 69 Hình 3.2. Biểu đồ biểu diễn tần suất điểm số bài kiểm tra số 1. 70 Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn tần suất hội tụ tiến bài kiểm tra số 1. 71 Hình 3.4. Biểu đồ biểu diễn tần suất điểm số bài kiểm tra số 2. 72 Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn tần suất hội tụ tiến bài kiểm tra số 2. 73 Hình 3.6. Biểu đồ biểu diễn điểm trung bình các bài kiểm tra số 3 và 4 77 Hình 3.7. Biểu đồ biểu diễn tần suất điểm số bài kiểm tra số 3. 78 Hình 3.8: Đồ thị biểu diễn tần suất hội tụ tiến bài kiểm tra số 3. 79 Hình 3.9. Biểu đồ biểu diễn tần suất điểm số bài kiểm tra số 4. 79 Hình 3.10: Đồ thị biểu diễn tần suất hội tụ tiến điểm bài kiểm tra số 4. 80 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Ngày nay, với sự phát triển như vũ bão của khoa học, kĩ thuật và công nghệ, tri thức của nhân loại đang gia tăng nhanh chóng. Sự bùng nổ của khoa học và công nghệ thông tin đã tạo ra các phương tiện, phương pháp giao lưu mới, mở rộng khả năng học tập ở nhiều dạng thức khác nhau, phù hợp với năng lực và điều kiện từng cá nhân. Bên cạnh đó, xu thế hội nhập toàn cầu về kinh tế, giáo dục, khoa học và đời sống đòi hỏi phải có sự đổi mới, liên kết, hợp tác với nhau trong tất cả các mặt. Ở Việt Nam để đẩy mạnh quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa và hội nhập quốc tế, cần phải xây dựng nguồn nhân lực toàn diện về kĩ thuật và tri thức. Xuất phát từ nhu cầu đó ngành Giáo dục và Đào tạo Việt Nam thực hiện đổi mới chất lượng giáo dục, đề xuất của chiến lược phát triển giáo dục 2010 – 2020 là: “Tiếp tục đổi mới và hiên đại hóa phương pháp giáo dục”. Trong Luật giáo dục, điều 24.2 ghi rõ: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, chủ động, tự giác, sáng tạo của HS phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động vào tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS”. Vì vậy cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học cho phù hợp với mục tiêu giáo dục phổ thông. Theo đánh giá của nhiều nhà nghiên cứu, nhìn chung giáo dục ở Việt Nam còn nhiều bất cập, chưa đáp ứng được yêu cầu của xã hội trong thời đại mới. Về nội dung: kiến thức còn hàn lâm cứng nhắc, coi trọng lý thuyết hơn thực hành, thiếu tính liên thông các bài học với nhau, nhiều vấn đề khai thác trùng lặp trong nhiều môn học, làm chương trình trở nên thiếu tính hệ thống, quá tải. Về phương pháp: dạy học chủ yếu nặng về thuyết trình, ít có sự liên hệ kiến thức giữa các bộ môn với nhau cũng như kiến thức giữa các bài học trong cùng một môn. Mục tiêu dạy học chỉ chú trọng vào việc cung cấp kiến thức mà ít chú trọng đến phát triển kỹ năng , ít có sự liên hệ giữa lý thuyết học trong nhà trường và thực tiễn cuộc sống. Trong khi các tình huống ngoài thực tiễn cuộc sống luôn mang tính tích hợp thì dạy học trong nhà trường còn thiếu sự tích hợp giữa các bộ môn. 2 Cùng với việc đổi mới nội dung, đổi mới PPDH đã trở thành một yêu cầu cấp thiết để nâng cao chất lượng giáo dục. Đổi mới PPDH ở trường phổ thông là một vấn đề lớn, thu hút sự quan tâm không chỉ của những người làm công tác giáo dục mà còn thu hút sự quan tâm của mọi tầng lớp xã hội. Trong khi đó, tích hợp là một trong những xu thế dạy học hiện đại đang được quan tâm nghiên cứu và áp dụng vào nhà trường ở nhiều nước trên thế giới. Tích hợp các môn học không chỉ nhằm rút gọn thời lượng trình bày tri thức của nhiều môn học, mà quan trọng hơn là tập dượt cho học sinh cách vận dụng tổng hợp các tri thức vào thực tiễn. Vì vậy để giải quyết một vấn đề thực tiễn, con người thường phải huy động tri thức của nhiều môn học. Chương trình Sinh học thể hiện mối liên hệ mật thiết về kiến thức giữa các vấn đề, như giữa Tế bào học, Sinh lý học, Di truyền học, Tiến hóa và Sinh thái học. Khi giảng dạy các phân môn Sinh học, giáo viên cần sự liên kết móc nối các kiến thức sinh học với nhau để người học có khả năng tư duy toàn diện các vấn đề Sinh học. Nội dung chương trình Sinh học 12 gồm các phần Di truyền, Tiến hóa, Sinh thái. Đó là vùng kiến thức rộng đòi hỏi GV phải có kiến thức sâu rộng về các chuyên ngành Sinh học liên quan. Phần Tiến hóa mang một lượng kiến thức khá lớn và trừu tượng. Muốn dạy học đạt hiệu quả giáo viên cần sử dụng các kiến thức các nội dung như trong Di truyền học, Sinh lý, Sinh hóa, ….và các kiến thức liên môn như Vật lý học, Hóa học, Khảo cổ học, Vũ trụ học… Ở chương trình Sinh học phổ thông, phần Tiến hóa là nội dung được dạy sau phần Di truyền học. Việc tích hợp nội dung kiến thức Di truyền học vào dạy học phần Tiến hóa sẽ giúp học sinh hiểu được sâu sắc kiến thức mới, đồng thời có thể củng cố, khắc sâu kiến thức cũ và rèn luyện nâng cao năng lực, kỹ năng cần thiết Từ những lý do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài: “ Dạy học phần Tiến hóa Sinh học 12 THPT thông qua tích hợp kiến thức di truyền học ” 2. Mục đích nghiên cứu: Nghiên cứu tích hợp kiến thức Di truyền học trong dạy học phần Tiến hóa nhằm giúp người học nắm rõ bản chất các kiến thức Tiến hóa. [...]... hoá Sinh học 12 gồm ba phần: Phần Di truyền học, Phần Tiến hóa, Phần Sinh thái Như vậy, nội dung kiến thức phần Tiến hóa là một nội dung được nghiên cứu và giảng dạy sau khi học sinh học phần Di truyền học Vì vậy, người dạy có thể tích hợp các kiến thức Di truyền học vào trong giảng dạy để học sinh vận dụng kiến thức mới học để dễ dàng nắm rõ các kiến thức Tiến hóa Nội dung chương trình phần tiến hóa. .. cứu: Dạy học phần Tiến hóa (Sinh học 12 THPT) thông qua tích hợp kiến thức Di truyền học 4.2 Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học Sinh học 12 THPT 5 Vấn đề nghiên cứu Đề tài tập trung vào nghiên cứu hai vấn đề cơ bản sau: - Nội dung kiến thức Tiến hóa (Sinh học 12 THPT) liên quan đến phần Di truyền học - Các biện pháp và hình thức tổ chức dạy học được vận dụng vào dạy học phần Tiến hóa (Sinh học 12. .. Tiến hóa (Sinh học 12 THPT) bằng việc tích hợp kiến thức Di truyền học 6 Giả thuyết khoa học Việc tích hợp kiến thức Di truyền học vào dạy học phần Tiến hóa (Sinh học 12 THPT) giúp người học hiểu rõ bản chất của các kiến thức Tiến hóa 7 Giới hạn và phạm vi nghiên cứu Đề tài chỉ nghiên cứu tích hợp một số kiến thức Di truyền học trong dạy học phần Tiến hóa (Sinh học 12) 8 Ý nghĩa lý luận và thực tiễn của... việc dạy học Sinh học theo hướng tích hợp kiến thức của chuyên ngành 3 Đặc biệt là ý nghĩa của việc dạy học phần Tiến hóa theo hướng tích hợp kiến thức Di truyền học 8.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài : - Xây dựng được một số nguyên tắc và quy trình dạy học Sinh học THPT theo quan điểm dạy học tích hợp - Xác định được một số nội dung Tiến hóa (Sinh học 12) có thể dạy học bằng việc tích hợp kiến thức Di truyền. .. dạy học tích hợp Khi dạy học phần Tiến hóa thông qua tích hợp kiến thức Di truyền học cần tuân thủ quy trình dạy học chặt chẽ theo sơ đồ : Xác định mục đích tích hợp  Xác định các nội dung tích hợp  Xác định mức độ tích hợp  Tổ chức dạy học theo nội dung tích hợp đã được xác định 2.3.1.1 Xác định mục đích tích hợp Tích hợp kiến thức trong giảng dạy sinh học nhằm mục đích nâng cao hiệu quả giảng dạy, ... thuyết tiến hóa cũng chỉ có giá trị tương đối do tình trạng nhận thức đương thời Vì vậy, di truyền học cũng chỉ có thể giải quyết phần nào làm sáng tỏ các vấn đề tiến hóa Việc ứng dụng tích hợp các kiến thức di truyền học cũng phần nào đó giúp học sinh có thể có những hiểu biết hơn về các vấn đề tiến hóa 2.3 Tích hợp kiến thức di truyền học trong dạy học phần Tiến hóa (Sinh học 12 THPT) 2.3.1 Quy trình dạy. .. HỢP KIẾN THỨC DI TRUYỀN HỌC TRONG DẠY HỌC PHẦN TIẾN HÓA (SINH HỌC 12 ) 2.1 Phân tích chương trình Sinh học 12 và kiến thức phầnTiến hóa Chương trình sinh học 12 được xây dưng trên quan điểm hệ thống, tiếp tục chương trình Sinh học 11 Trong chương trình Sinh học 11, học sinh đã nghiên cứu thế giới sống ở cấp độ cơ thể, sinh học 12 tiếp tục thế giới sống ở cấp độ cao hơn đó là quần thể, quần xã, hệ sinh. .. với kiến thức Di truyền học Người dạy có thể vận dụng kiến thức di truyền học để tích hợp vào trong giảng dạy phần Tiến hóa 22 2.2 Mối quan hệ giữa sinh học Tiến hóa và di truyền học 2.2.1 Mối quan hệ giữa Tiến hóa và các môn chuyên khoa Mối quan hệ giữa tiến hóa và các môn chuyên khoa là sự thể hiện mối quan hệ giữa sự kiện và lí thuyết Nếu sự tích lũy các sự kiện từ các bộ môn sinh học là cơ sở quan... Dạy học theo nhóm, dạy học giải quyết vấn đề, dạy học dự án, …được khuyến khích sử dụng khi nghiên cứu giảng dạy tích hợp 2.3.2 Vận dụng quan điểm tích hợp kiến thức Di truyền học vào dạy học phần Tiến hóa (Sinh học 12) Do khi sử dụng tích hợp các kiến thức di truyền học vào giảng dạy tiến hóa có một số khó khăn, nhất là khó khăn về thời gian, nên người dạy có thể lựa chọn những nội dung có sự liên quan... liên quan giữa kiến thức tích hợp và nội dung dạy học mà người ta chia thành dạy học tích hợp nội bộ môn học và dạy học tích hợp liên môn [8, tr166] - Dạy học tích hợp nội bộ môn học: Kiến thức của các phần trong một môn học không bao giờ tách rời nhau mà chúng bổ sung cho nhau để tạo thành một hệ thống kiến thức Kiến thức ở phần này có thể giải thích, cụ thể hóa phần kia và ngược lại Ví dụ: Khi dạy . dạy học Sinh học THPT theo hướng tích hợp 16 CHƯƠNG 2. TÍCH HỢP KIẾN THỨC DI TRUYỀN HỌC TRONG DẠY HỌC PHẦN TIẾN HÓA (SINH HỌC 12 ) 21 2.1. Phân tích chương trình Sinh học 12 và kiến thức phầnTiến. 2.3. Tích hợp kiến thức di truyền học trong dạy học phần Tiến hóa (Sinh học 12 THPT) 26 2.3.1. Quy trình dạy học tích hợp 26 iv 2.3.2. Vận dụng quan điểm tích hợp kiến thức Di truyền học. trình Sinh học phổ thông, phần Tiến hóa là nội dung được dạy sau phần Di truyền học. Việc tích hợp nội dung kiến thức Di truyền học vào dạy học phần Tiến hóa sẽ giúp học sinh hiểu được sâu sắc kiến