Vận dụng quan hệ nhân quả để hình thành và phát triển kiến thức quy luật trong dạy học phần Tiến hoá – Sinh học 12 THPT

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI PHẠM THỊ THANH HƯỜNG VẬN DỤNG QUAN HỆ NHÂN QUẢ ĐỂ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN KIẾN THỨC QUY LUẬT TRONG DẠY HỌC PHẦN TIẾN HÓA – SINH HỌC 12 THPT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỘI, 2017 i BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI PHẠM THỊ THANH HƯỜNG VẬN DỤNG QUAN HỆ NHÂN QUẢ ĐỂ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN KIẾN THỨC QUY LUẬT TRONG DẠY HỌC PHẦN TIẾN HÓA – SINH HỌC 12 THPT Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học môn Sinh học Mã số: 60.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Đức Thành HÀ NỘI, 2017 ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các kết quả, số liệu trình bày luận vă trung thực chưa công bố cơng trình khác Hà nội, 13 tháng năm 2017 Tác giả Phạm Thị Thanh Hường iii LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành Bộ môn Phương pháp dạy học Sinh học, Khoa Sinh học, trường ĐH Sư phạm Hà Nội Trong trình nghiên cứu tơi nhận giúp đỡ vô quý báu tập thể cá nhân Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới thày giáo hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Đức Thành tận tâm giúp đỡ, hướng dẫn tơi q trình nghiên cứu, thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể môn Bộ môn Phương pháp dạy học Sinh học, Khoa Sinh học, phòng Sau đâị học, Ban giám hiệu trường ĐH Sư phạm Hà Nội tạo điều kiện cho tơi học tập nghiên cứu hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, thày cô giáo, em học sinh trường THPT tham gia vào trình khảo sát thực nghiệm sư phạm, giáo viên gửi ý kiến đóng góp để luận văn hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè ln động viên, khuyến khích tơi suốt q trình học tập nghiên cứu Hà Nội, 13 tháng năm 2017 Tác giả Phạm Thị Thanh Hường iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ix DANH MỤC CÁC BẢNG x DANH MỤC SƠ ĐỒ xi PHẦN MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng khách thể nghiên cứu 1.4 Giả thuyết khoa học 1.5 Nhiệm vụ nghiên cứu 1.6 Giới hạn nghiên cứu 1.7 Phương pháp nghiên cứu 1.8 Đóng góp luận văn 1.9 Cấu trúc luận văn PHẦN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Chương Cơ sở lý luận thực tiễn đề tài 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Trên giới 1.1.1.1 Về tư biện chứng 1.1.1.2 Về quan hệ nhân 1.1.2 Ở Việt Nam 1.1.2.1 Về tư biện chứng 1.1.2.2 Về quan hệ nhân 1.2 Cơ sở lý luận đề tài 11 v 1.2.1 Mối quan hệ thực khách quan 11 1.2.1.1 Quan niệm mối quan hệ 11 1.2.1.2 Tính chất mối quan hệ 12 1.2.1.3 Các loại mối quan hệ 13 1.2.2 Mối quan hệ nguyên nhân – kết 15 1.2.2.1 Khái niệm nguyên nhân 15 1.2.2.2 Khái niệm kết 16 1.2.2.3 Mối quan hệ biện chứng nguyên nhân – kết 17 1.2.2.4 Tính chất quan hệ nhân 21 1.2.3 Khái niệm quy luật 22 1.2.3.1 Định nghĩa 22 1.2.3.2 Đặc trưng quy luật 24 1.2.4 Tự khám phá kiến thức 25 1.2.4.1 Thuyết hoạt động 25 1.2.4.1 Thuyết nhận thức…………………………………………… 27 1.2.4.3 Thuyết kiến tạo 28 1.3 Cơ sở thực tiễn đề tài 29 1.3.1 Mục đích khảo sát 29 1.3.2 Đối tượng khảo sát 29 1.3.3 Phương pháp tiến hành khảo sát 29 1.3.4 Nội dung khảo sát 29 1.3.5 Kết khảo sát 29 Kết luận chương 34 Chương Xác định sử dụng quan hệ nhân để hình thành phát triển kiến thức quy luật dạy học phần Tiến hóa – SH12 THPT 35 2.1 Phân tích logic nội dung phần Tiến hóa – SH12 – THPT 35 2.1.1 Các chủ đề nội dung phần tiến hóa 35 vi 2.1.2 Logic phát triển nội dung phần tiến hóa 35 2.2 Quan hệ nhân phần tiến hóa 46 2.2.1 Quan hệ nhân hình thành đặc điểm thích nghi 46 2.2.2 Quan hệ nhân hình thành quần thể thích nghi 47 2.2.3 Quan hệ nhân q trình hình thành lồi 48 2.2.4 Hệ thống quy luật tiến hóa SH12 – THPT 48 2.2.4.1 Các quy luật tiến hóa tổ chức chức phận thể 48 2.2.4.1 Các quy luật tiến hóa sinh giới 50 2.2.4.2 Quy luật phát sinh, phát triển sống Trái Đất 53 2.3 Con đường rèn luyện HS tự khám phá hệ thống quy luật tiến hóa SH 12 – THPT 54 2.3.1 Các đường sử dụng dạy học kiến thức tiến hóa SH 12 54 2.3.2 Con đường từ nguyên nhân đến kết dạy học kiến thức tiến hóa SH 12 55 2.4 Quy trình xác định quan hệ nhân dạy học tiến hóa 55 2.4.1 Nguyên tắc xác định quan hệ nhân dạy học tiến hóa 55 2.4.2 Quy trình xác định quan hệ nhân dạy học tiến hóa 55 2.4.3 Giải thích quy trình 56 2.4.4 Ví dụ minh họa 57 2.5 Quy trình sử dụng quan hệ nhân dạy học tiến hóa 58 2.5.1 Nguyên tắc sử dụng 58 2.5.2 Quy trình sử dụng 58 2.5.3 Giải thích quy trình sử dụng 59 2.5.4 Ví dụ minh họa 60 2.6 Tổ chức hoạt động học tập để hình thành phát triển hệ thống quy luật tiến hóa 61 vii 2.8 Thiết kế giảng sử dụng quan hệ nhân để hình thành phát triển kiến thức quy luật tiến hóa (phụ lục 3) 65 Kết luận chương 66 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 67 3.1 Mục đích thực nghiệm 67 3.2 Nội dung thực nghiệm 67 3.2.1 Một số chủ đề dạy thực nghiệm 67 3.2.2 Nội dung đánh giá 67 3.3 Phương pháp thực nghiệm 69 3.3.1 Chọn đối tượng thực nghiệm 69 3.3.2 Bố trí thí nghiệm 69 3.3.3 Phương pháp xử lí số liệu thu thực nghiệm 69 3.3.4 Thời gian thực nghiệm 69 3.4 Kết thực nghiệm 69 3.4.1 Kết học tập 69 3.4.1.1 Phân tích đánh giá định lượng 69 3.4.1.2 Phân tích đánh giá định tính 77 3.4.2 Khả tự khám phá kiến thức 78 KẾT LUẬN CHƯƠNG 83 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 84 Kết luận 84 Khuyến nghị 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 viii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Đọc CLTN Chọn lọc tự nhiên ĐC Đối chứng GV Giáo viên HS Học sinh KT Kiểm tra NST Nhiễm sắc thể NTTH Nhân tố tiến hóa NXB Nhà xuất PHT Phiếu học tập 10 PPDH Phương pháp dạy học 11 QT Quần thể 12 SGK Sách giáo khoa 13 SH Sinh học 14 TBĐC Trung bình đối chứng 15 TBTN Trung bình thực nghiệm 16 THPT Trung học phổ thông 17 TN Thực nghiệm ix DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Qua niệm 28 GV nguyên nhân kết quả……………… 29 Bảng 1.2 Kết tìm hiểu thực trạng GV sử dụng quan hệ nhân dạy học Tiến hóa 31 Bảng 1.3 Nhận định 383 HS mức độ khó kiến thức Tiến hóa 32 Bảng 1.4 Khả tự phát kiến thức Tiến hóa 383 học sinh 33 Bảng 2.1 Số lượng lồi sinh vật mơ tả ước tính số lượng thực tế số bậc phân loại (đơn vị: nghìn lồi) (theo Michael J.Jeffries, 1997) 42 Bảng 3.1 Tiêu chí đánh giá khả tự khám phá hệ thống kiến thức quy luật tiến hóa 67 Bảng 3.2 Tần suất điểm đạt lần kiểm tra 69 Bảng 3.3 Tổng hợp kết qua lần kiểm tra 73 Bảng 3.4 Kết kiểm định sai khác điểm trung bình cộng kiểm tra nhóm TN ĐC (TBTN – TBĐC)……………………………………… 75 Bảng 3.5: Kết kiểm định sai khác điểm trung bình cộng kiểm tra nhóm ĐC TN…………………………………… 76 Bảng 3.6 Kết đánh giá khả tự khám phá kiến thức theo tiêu chí thơng qua KT 78 x - GV cho HS nhận xét, bổ Quần thể A sung đánh giá kết nhóm Sau GV Cách li địa lí tổng kết lại vẽ sơ đồ chuẩn GV: - GV hỏi: Quá trình hình QT A1 QT A2 thành lồi khác khu địa lí kết tương tác NTTH nào? Cách li sinh sản - HS nêu NTTH tác động q trình hình thành lồi mới: yếu tố ngẫu nhiên (Cách li địa lí), đột biến, CLTN - GV: Vậy vai trò cách li địa lí gì? - HS: cách li địa lí có vai trị trì khác biệt vốn gen quần thể NTTH tạo 29 Lồi A1 Lồi A2 - Vai trị cách li địa lí: trì khác biệt - Có phải cách li địa lí vốn gen quần thể nguyên nhân hình NTTH tạo thành lồi khơng? Nếu khơng lồi tạo nguyên nhân gì? - HS: ngun nhân hình thành lồi cách li sinh sản Chỉ có cách li sinh sản lồi phân biệt - GV chốt lại: Ngun nhân q trình hình thành lồi chế tạo nên khác biệt cấu trúc di truyền QT hệ cách li sinh sản thiết lập Nói cách khác, cách li sinh sản nguyên nhân trực tiếp hình thành lồi - GV u cầu HS nghiên cứu SGK tóm tắt thí nghiêm Dodd chứng minh q trình hình thành lồi cách li địa lí 30 - HS làm việc độc lập với SGK say trao đổi nhóm thống ý kiến - Đại diện nhóm HS trình bày, nhóm khác nhận xét Thí nghiệm chứng minh q trình hình - Từ thí nghiệm có nhận thành lồi cách li xét vai trị mơi địa lí trường q trình hình thành lồi *Thí nghiệm: Từ QT ruồi cách li địa lí? giấm ban đầu chia làm nhiều QT nhỏ: - Giải thích thí nghiệm: - QT1: ni mơi - GV nhấn mạnh lại cách trường tinh bột li sinh sản nguyên nhân trực tiếp để hình thành - QT2: ni mơi lồi trường mantơzơ - GV gợi mở tiếp theo: => Sau nhiều hệ QT Vậy khơng có cách li thích nghi với mơi trường địa lí lồi có khác hình thành khơng? - Khi đưa lại QT vào moii trường hầy hết chúng khơng giao phối với 31 *Nhận xét: Môi trường sống khác -> cách li tập tính giao phối -> cách li sinh sản -> lồi *Giải thích: - CLTN làm phân hóa tần số alen giứa QT ruồi >làm chúng thích nghi với việc tiêu hóa nguồn thức ăn khác - Tiêu hoá thức ăn khác dẫn đến thành phần hóa học voe kitin khác nhau, làm chúng có mùi khác - Giao phối có chọn lọc => cách li sinh sản 32 4.4 Củng cố Câu Giải thích q trình hình thành lồi cách li địa lí hình 29 SGK? Nguyên nhân dẫn đến hình thành lồi B, C, D? Câu Hãy phân tích quan hệ nhân q trình hình thành lồi cách li địa lí? Câu Trình bày quy luật nhân yếu tố sơ đồ sau: 4.5 Dặn dò - Học cũ - Chuẩn bị BÀI 30 Q TRÌNH HÌNH THÀNH LỒI (tiếp) Mục tiêu 1.1 Kiến thức - Giải thích cách li tập tính sinh thái dẫn đến hình thành lồi - Giải thích q trình hình thành lồi đường lai xa đa bội hóa - Phân tích vai trò tương tác NTTH hình thành lồi 1.2 Kỹ - Rèn luyện kỹ phân tích, khái qt hóa - Kỹ lắng nghe, hợp tác - Kỹ làm việc độc lập với SGK 33 - Kỹ thuyết trình 1.3 Thái độ - Rèn luyện thái độ tích cực, chủ động học tập - Giải thích trường hợp tự nhiên, tạo niềm say mê tìm hiểu thiên nhiên lí thú Phương tiện dạy học - SGK - Hình ảnh mơ tả thí nghiệm Kapetrenco q trình hình thành lồi lai xa đa bội hóa Phương pháp dạy học chủ yếu - Vấn đáp tìm tịi - Dạy học nhóm - Dạy học nêu vấn đề Tiến trình dạy –học 4.1 Ổn định lớp 4.2 Kiểm tra cũ - Nêu vai trị cách li địa lí? Trình bày đường hình thành lồi cách li địa lí? - Tại quần đảo xem phịng thí nghiệm nghiên cứu q trình hình thành lồi mới? 34 4.3 Bài a Đặt vấn đề Bài trước tìm hiểu q trình hình thành lồi khác khu địa lí ( hình thành lồi cách li địa lí), khẳng định lồi khơng hình thành có cách li địa lí Vậy khu vực địa lí q trình hình thành lồi diễn nào, ngun nhân gây ra? b Hoạt động học tập Hoạt động Nghiên cứu q trình hình thành lồi cách li tâp tính cách li sinh thái Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung - GV yêu cầu HS đọc II Hình thành lồi thơng tin SGK cho khu địa lí biết: Hình thành lồi + Ví dụ minh họa cách li tập tính điều gì? Giải thích? - HS thực lệnh: + Loài cá sống hồ nước, màu sắc chúng khác (đỏ xám) => giao phối có chọn lọc (chúng có xu hướng chọn cá thể màu để giao phối) => cách li sinh sản => loài 35 *VD: SGK + Do đâu mà có cách ly tập tính + Do đột biến tạo nên màu sắc * Cơ chế: cá khác - Các cá thể QT - GV khái quát xuất đột biến trình hình thành lồi định cách li tập tính - Các đột biến làm thay đổi số đặc điểm liên quan đến tập tính giao phối làm chúng khơng giao phối với - Giao phối không ngẫu nhiên tạo nên khác biệt cấu trúc di truyền, dẫn đến cách li sinh sản => loài QT A 36 Giao phối NTTH chọn lọc QT A1 QT A2 Cách li sinh sản Lồi A1 Lồi A2 Hình thành loài đường cách li - GV yêu cầu HS nghiên sinh thái cứu ví dụ SGK hình thành lồi từ *VD: SGK lồi trùng sống A, trả lời câu hỏi: + Phân tích ví dụ thay đổi điều kiện sinh thái khu vực khác dẫn đến hình thành lồi mới? + Cơ chế hình thành lồi đường cách li sinh thái? * Cơ chế: 37 - GV chốt lại chế - Các cá thể sống hình thành lồi khu vực địa lí cách li sinh thái, yêu cầu ổ sinh thái HS khái quát hóa khác có xu hướng sơ đồ giao phối với cá thể ổ sinh thái - HS nghiên cứu thông tin SGK, mô tả phân - Dần dần dẫn đến cách li sinh sản => loài tích VD Quần thể A - GV bổ sung: hình thành loài đường cách li sinh thái ổ sinh thái khác thường gặp loài động vật di chuyển - Hs thảo luận nhóm, lên bảng vẽ sơ đồ khái quát trình hình thành loài - GV yêu cầu HS nhắc QT A1 QT A2 Cách li sinh sản cách li sinh thái Lồi A1 lại NTTH tham gia vào q trình hình thành lồi đường Từ nhấn mạnh vai trị NTTH q trình hình thành lồi 38 Lồi A2 Hoạt động Tìm hiểu chế hình thành lồi đường lai xa đa bội hóa Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung - Thế lai xa? Lai Hình thành lồi nhờ xa gặp trở ngại chế lai xa đa bội gì? Vì thể lai xa hóa thường bất thụ? - Có phải thể lai xa bất thụ khơng thể tạo thành lồi hay khơng? Để khắc - Lai xa phép lai phục trở ngại lại xa cá thể thuộc loài người ta làm gì? - HS thảo luận nhóm dựa kiến thức khác nhau, hầu hết cho lai bất thụ học thông tin SGK, cử đại diện trả lời Loài A x Loài B Con lai (bất thụ) - GC treo hình ảnh minh họa thí nghiệm Đa bội hóa Kapetrenco, u cầu học Thể song nhị bội sinh mơ tả thí nghiệm - HS quan sát hình ảnh, kết hợp thơng tin SGK mơ tả thí nghiệm (hữu thụ) Cách li sinh sản Lồi 39 - Lồi hình - GV yêu cầu HS nghiên - HS nghiên cứu hình cứu hình 30 SGK Từ 30, thảo luận thực giải thích chế hình lệnh thành nhờ lại xa kèm đa bội hóa có NST lưỡng bội bố mẹ nên chúng giảm thành loài lúa mì phân bình thường hồn tồn hữu thụ - Lai xa đa bội hóa chế hình thành lồi - GV khái qt lại q phổ biến thực vật, trình hình thành lồi gặp động vật đường lai xa động vật chế cách li đa bội hóa sơ đồ sinh xản loài - Tại lai xa đa bội phức tạo, nhóm hóa tạo nên lồi hay có hệ thần kinh phát xảy thực vật mà triển, đa bội hóa lại xảy động vật? - HS trả lời được: Do thường gây nên TV việc lai xa đa bội rối loạn giới tính hóa làm ảnh hưởng đến sức sống, động vật, đột biến đa bội thường làm cân gen, ảnh hưởng đến sức sống gây chết - GV yêu cầu HS nêu 40 nguyên nhân đường hình thành lồi học - HS nêu q trình hình thành lồi có tương tác nhân tố tiến hóa tác nhân khác (cách li địa lí, cách li tập tính, cách li sinh thái, lai xa kèm đa bội hóa) dẫn đến cách li sinh sản Cách li sinh sản điều kiện, nguyên nhân trực tiếp trình hình thành loài - GV: Qua chế đường hình thành lồi, em có kết luận xu chung q trình hình thành lồi mới? Từ phát biểu quy luật q trình hình thành loài - HS rút xu chung đường hình thành lồi cách li sinh sản 41 - GV khái quát: Các NTTH tác động đến q trình hình thành lồi, cách li sinh sản yếu tố định loài đươc hình thành hay khơng 4.4 Củng cố Câu Ngồi đường cách li địa lí, lồi cịn hình thành đường nào? Hãy tóm tắt đường hình thành lồi đó? Câu Hình thành lồi nói chung kết nguyên nhân nào? Phát biểu quy luật trình hình thành lồi mới? 4.5 Dặn dị - Học cũ - Chuẩn bị 42 PHỤ LỤC ĐỀ KIỂM TRA (để đánh giá kết dạy thực nghiệm phần tiến hóa SH 12- THPT) Đề (10 phút) Câu Hãy giải thích q trình hình thành quần thể lúa nước có khả kháng lồi trùng từ quần thể ban đầu bị trùng phá hoại? Câu Viết sơ đồ tóm tắt trình đâu nguyên nhân, đâu kết quả? Câu Phát biểu quy luật nhân sơ đồ câu 2? Đề (10 phút) Câu Giải thích q trình hình thành lồi cách li địa lí hình 29 SGK? Nguyên nhân dẫn đến hình thành lồi B, C, D? Câu Hãy phân tích quan hệ nhân q trình hình thành lồi cách li địa lí? Câu Trình bày quy luật nhân yếu tố sơ đồ sau: Đề (10 phút) Câu Ngoài đường cách li địa lí, lồi cịn hình thành đường nào? Hãy tóm tắt đường hình thành lồi đó? Câu Hình thành lồi nói chung kết nguyên nhân nào? Phát biểu quy luật q trình hình thành lồi mới? 43 ... – Sinh học 12 THPT - Đề xuất đường có hiệu để hướng dẫn HS tự khám phá kiến thức - Đề xuất quy trình sử dụng quan hệ nhân để phát triển kiến thức quy luật dạy học phần tiến hóa – Sinh học 12 THPT. .. ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI PHẠM THỊ THANH HƯỜNG VẬN DỤNG QUAN HỆ NHÂN QUẢ ĐỂ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN KIẾN THỨC QUY LUẬT TRONG DẠY HỌC PHẦN TIẾN HÓA – SINH HỌC 12 THPT Chuyên ngành:... dụng quan hệ nhân để hình thành phát triển kiến thức quy luật dạy học phần Tiến hóa – SH12 THPT 2.1 Phân tích logic nội dung phần Tiến hóa – SH12 – THPT 2.1.1 Các chủ đề nội dung phần tiến hóa