Vận dụng tiếp cận hệ thống trong dạy học chương sinh trưởng và phát triển - sinh học 11

Việc xác định logic vận dụng tiếp cận cấu trúc hệ thống trong nghiên cứu các cấp tổ chức của thế giới sống là việc làm cần thiết, cần được quan tâm như là một định hướng nâng cao chất lư

PHÁT TRIỂN - SINH HỌC 11

TÓM TẮT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành: Phương pháp dạy học Sinh học

Người hướng dẫn khoa học

TS HÀ VĂN DŨNG

HÀ NỘI – 2017

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn sự đóng góp ý kiến của thầy, cô trong khoa Sinh - KTNN, các thầy cô trong tổ bộ môn phương pháp dạy học Sinh học, Khoa Sinh - KTNN, cùng với sự đóng góp của các bạn sinh viên và các thầy cô dạy bộ môn Sinh học của trường THPT Nguyễn Văn Huyên - Tuyên Quang đã giúp em hoàn thành đề tài khóa luận tốt nghiệp

Đăc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Hà Văn Dũng, người

đã trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo tận tình giúp em hoàn thành đề tài khóa luận này Trong quá trình thực hiện đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong thầy, cô cùng các bạn sinh viên đóng góp ý kiến, sửa chữa để đề tài ngày càng hoàn thiện và mang giá trị thực tiễn cao hơn

Hà Nội, tháng 05 năm 2017

Sinh viên

Bùi Mai Phương

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan kết quả nghiên cứu đề tài là kết quả nghiên cứu, tìm tòi của bản thân Đề tài và nội dung khoa học là chân thực đƣợc viết trên cơ sở khoa học là các sách, các tài liệu do NXB ban hành không trùng lặp với đề tài của các tác giả khác Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm

DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

MỤC LỤC

PHẦN 1: MỞ ĐẦU 1

I Lý do chọn đề tài 1

1.1 Xuất phát từ yêu cầu phát triển đất nước, hội nhập 1

1.2 Xuất phát từ yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học 2

1.3 Xuất phát từ thực trạng dạy và học môn Sinh học hiện nay 3

1.4 Xuất phát từ đặc trưng cơ bản của chương trình Sinh học THPT 3

1.5 Xuất phát từ ưu điểm của phương pháp tiếp cận hệ thống trong dạy học Sinh học THPT 4

II Mục đích nghiên cứu 4

III Đối tượng và khách thể nghiên cứu 4

IV Phạm vi nghiên cứu 5

V Giả thuyết khoa học 5

VI Nhiệm vụ nghiên cứu 5

VII Phương pháp nghiên cứu 5

VIII Đóng góp mới của đề tài 6

PHẦN 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 8

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 8

1.1 Tổng quan vấn đề cần nghiên cứu 8

1.1.1 Trên thế giới 8

1.1.2 Ở Việt Nam 9

1.2 Cơ sở lý luận của đề tài 11

1.2.1 Lý thuyết hệ thống 11

1.2.1.1 Khái niệm hệ thống 11

1.2.1.2 Khái niệm tiếp cận hệ thống 12

1.2.1.3.Tính chất của hệ thống 14

1.2.1.4 Phân loại hệ thống 15

1.2.1.5.Vai trò của TCHT trong việc dạy và học 16

1.2.2 Quan điểm hệ thống và vận dụng quan điểm hệ thống trong dạy học sinh

học 16

1.2.2.1 Quan điểm hệ thống 16

1.2.2.2 Vận dụng quan điểm hệ thống trong dạy học sinh học 17

1.2.3 Hệ thống sinh học 20

1.2.3.1 Định nghĩa 20

1.2.3.2 Đối tượng nghiên cứu 20

1.2.3.3 Mục tiêu nghiên cứu 20

1.3 Cơ sở thực tiễn của đề tài 21

1.3.1 Phương pháp xác định thực trạng 21

1.3.2 Kết quả điều tra 21

1.3.3 Nguyên nhân của thực trạng 27

CHƯƠNG 2: VẬN DỤNG TIẾP CẬN HỆ THỐNG TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN” – SINH HỌC 11 29

2.1 Chương trình sinh học phổ thông hiện hành thể hiện quan điểm hệ thống 29

2.1.1 Về cấu trúc chương trình 30

2.1.2 Về cấu trúc nội dung 32

2.2 Cấu trúc hệ thống chương trình sinh học 11 33

2.2.1 Về cấu trúc chương trình sinh học 11 33

2.2.2 Về cấu trúc nội dung chương trình sinh học 11 34

2.2.3 Tính hệ thống trong chương trình sinh học 11 36

2.3 Định hướng tổ chức dạy học chương “Sinh trưởng và phát triển” theo tiếp cận hệ thống 40

2.3.1 Phân tích nội dung chương “sinh trưởng và phát triển” - sinh học 11 40

2.3.2 Định hướng tổ chức dạy học chương “Sinh trưởng và phát triển” theo tiếp cận hệ thống 41

2.5 Một số giáo án minh họa được thiết kế theo hướng tiếp cận hệ thống trong chương “Sinh trưởng và phát triển” - Sinh học 11 48

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 65

3.1 Mục đích thực nghiệm 65

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm 65

3.3 Nội dung thực nghiệm 65

3.4 Phương pháp thực nghiệm 65

3.4.1 Đối tượng thực nghiệm 65

3.4.2 Bố trí thực nghiệm 65

3.4.3 Xử lí số liệu 66

3.5 Kết quả thực nghiệm 66

3.5.1 Phân tích đánh giá định lượng bài kiểm tra 66

3.5.2 Phân tích đánh giá những dấu hiệu định tính 68

3.5.2.1 Phân tích đánh giá những dấu hiệu định tính ở câu hỏi tự luận trong bài kiểm tra 68

3.5.2.2 Phân tích đánh giá những dấu hiệu định tính trong quá trình dạy học 68

PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69

I KẾT LUẬN 69

II KIẾN NGHỊ 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 PHỤ LỤC

PHẦN 1: MỞ ĐẦU

I Lý do chọn đề tài

1.1 Xuất phát từ yêu cầu phát triển đất nước, hội nhập

Trong bối cảnh hội nhập kinh tế, dự báo tăng trưởng kinh tế s tác động đến phương thức đào tạo đội ng cán bộ chuyên môn trên nhiều phương diện

Có ba vấn đề lớn xảy ra: Thứ nhất là đào tạo các nhà khoa học, nhà nghiên cứu, chuyên gia giỏi cho từng lĩnh vực; Thứ hai là đào tạo người sử dụng khoa học; Thứ ba là đào tạo công dân có khả năng hiểu và nắm bắt được những lợi ích do khoa học mang lại Thị trường lao động toàn cầu c ng đòi hỏi người lao động có trình độ, kiến thức, tay nghề đáp ứng yêu cầu mang tính toàn cầu Kiến thức đang trở thành nhân tố quan trọng của tăng trưởng, vượt lên trên các nhân tố cổ truyền, vốn và lao động

Việt Nam đang trong thời k dân số vàng với đặc trưng là số người trong

độ tuổi lao động chiếm t trọng cao trong dân số và tăng nhanh 62,7 dân số , trung bình m i năm tăng thêm 1,1 – 1,2 triệu người Nhân lực đào tạo ở các cấp bậc tăng nhanh: Tổng số nhân lực tốt nghiệp đại học, cao đ ng trong cả nước có 2.443.000 người chiếm 5,5 tổng lực lượng lao động Nhân lực cán bộ, công chức quản lý hành chính nhà nước tăng nhanh và từng bước được củng cố về tổ chức và trình độ chuyên môn nghiệp vụ Nhân lực KHCN và đội ng giáo viên được quan tâm phát triển và có những đóng góp cho phát triển đất nước

- Phát triển giáo dục đào tạo phục vụ có hiệu quả phát triển kinh tế – xã hội Phương hướng trên qui định mục tiêu, kế hoạch, điều lệ trường học, chương trình giáo dục ở các cấp bậc học nh m tạo ra ngu n nhân lực, lợi thế cạnh tranh đưa nước ta trở thành nước phát triển

- Phát huy vai trò tích cực chủ động, sáng tạo của nhà giáo và học sinh, nhân tố quyết định thành công của sự nghiệp GD&ĐT

- Trong nghị quyết hội nghị lần thứ 2 Ban chấp hành trung ương Đảng khoá VIIIvề mục tiêu phát triển giáo dục từ nay đến năm 2020 Nghị quyết TW 2

c ng chỉ rõ: “Nâng cao chất lượng toàn diện” Với giải pháp chủ yếu là quy

định rõ mục tiêu, kế hoạch, chương trình và sách, yêu cầu cơ bản về kiến thức

kỹ năng các môn học, quy định các chuẩn đánh giá, đánh giá giáo viên, đánh giá kết quả học tập của học sinh

Vì những đổi mới giáo dục đòi hỏi phải đổi mới giáo dục tất cả các môn học ở bậc THPT nh m phục vụ mục tiêu giáo dục là vừa phải chuẩn bị cho số đông học sinh học lên đại học, vừa phải chuẩn bị cho một bộ phận học sinh đã học tập thành công ở bậc THPT có thể bước vào cuộc sống lao động

1.2 Xuất phát từ yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học

Đổi mới PPDH là một tất yếu khách quan, là một tiêu chí quan trọng đánh giá việc Dạy và Học của m i nhà trường Tuy nhiên việc căn cứ vào điều kiện

sư phạm của từng trường, từng khoa, từng bộ môn để có mô hình phù hợp và bước đi thích hợp là vấn đề hết sức quan trọng

Vấn đề đổi mới PPDH thiết nghĩ không chỉ là phong trào, c ng không chỉ

là một chủ trương gây sức ép từ phía các nhà quản lý giáo dục, bởi l phong trào đôi khi như ngọn gió thổi qua còn áp lực quản lý đôi khi chỉ có hiệu quả nhất thời, thậm chí tạo ra sự “đối phó” Hãy hiểu và làm cho đổi mới PPDH như là một nhu cầu tất yếu của m i nhà giáo b ng nhiều biện pháp quản lý khác nhau

BPO - Bộ Giáo dục - Đào tạo vừa ban hành Văn bản số GDTrH hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ giáo dục trung học năm học 2015-2016 Theo đó tiếp tục đổi mới phương pháp dạy học nh m phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo, rèn luyện phương pháp tự học và vận dụng kiến thức, kĩ năng của học sinh; đẩy mạnh việc vận dụng dạy học giải quyết vấn đề, các phương pháp thực hành, dạy học theo dự án trong các môn học; tích cực ứng dụng công nghệ thông tin phù hợp với nội dung bài học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc; tập trung dạy cách học, cách nghĩ; bảo đảm cân đối giữa trang bị kiến thức, rèn luyện kĩ năng và định hướng thái độ, hành vi cho học sinh; chú ý việc tổ chức dạy học phân hóa phù hợp các đối tượng học sinh

4509/BGDĐT-khác nhau Để đáp ứng mục tiêu đào tạo con người mới có năng lực hành động cao hơn, toàn diện hơn

Muốn đạt được mục đích trên trong quá trình dạy học giáo viên phải tổ chức để học sinh tìm tòi trí tuệ khi thu nhận tri thức thông qua cách giải quyết các vấn đề Quá trình đổi mới giáo dục môn Sinh học phải đ ng thời đổi mới về mục tiêu, nội dung, phương pháp, thiết bị về cách đánh giá dạy và học

1.3 Xuất phát từ thực trạng dạy và học môn Sinh học hiện nay

Hiện nay, việc dạy và học môn sinh học trong nhà trường chưa được coi trọng đúng mức Nhận thức của người học và nhất là phụ huynh học sinh ít mặn

mà, thiết tha với môn sinh học như các bộ môn văn, toán, lý, hóa Chính vì vậy, các nhà quản lý giáo dục đang tìm mọi cách để bộ môn này ngày càng gần g i, được yêu thích và bớt "khô khan" hơn đối với học sinh trong nhà trường

Giáo viên chưa thực sự nắm vững quan điểm tiếp cận cấu trúc hệ thống trong nghiên cứu các tổ chức sống, chưa thấy rõ tính hệ thống, đặc điểm chung

và các “chỉ số vàng”của hệ thống sống

Vì vậy, giáo viên có xu hướng giảng dạy tách riêng từng phần của chương trình một cách máy móc, đặc biệt là trong dạy học các đặc trưng sống cấp độ cơ thể Cụ thể: Giáo viên chủ yếu tập trung dạy riêng r kiến thức sinh học chuyên khoa ở thực vật và động vật mà không tìm ra điểm tương đ ng giữa chúng để khái quát hóa thành khái niệm sinh học cơ thể; còn học sinh học tập thụ động, kiến thức lĩnh hội rời rạc, do đó học sinh chưa hứng thú với môn sinh học và kết quả học tập chưa cao Việc xác định logic vận dụng tiếp cận cấu trúc hệ thống trong nghiên cứu các cấp tổ chức của thế giới sống là việc làm cần thiết, cần được quan tâm như là một định hướng nâng cao chất lượng dạy học bộ môn

1.4 Xuất phát từ đặc trưng cơ bản của chương trình Sinh học THPT

Kiến thức Sinh học là một hệ thống quay quanh hai tọa độ đ ng tâm, đó là vận động đứng yên: chứng minh tính ngu n gốc của sinh giới và vận động biến đổi; chứng minh quá trình tiến hóa của sinh giới

Chương trình SGK ở bậc THPT được xây dựng theo quan điểm hệ thống – các cấp tổ chức của thế giới sống Các kiến thức trong chương trình THPT được trình bày theo trình tự từ cấp tổ chức nhỏ đến lớn: cấp độ phân tử → cấp tế bào→ cấp cơ thể→ cấp quần thể → cấp quần xã/hệ sinh thái → cấp sinh quyển

Do đó, việc sử dụng phương pháp tiếp cận hệ thống s góp phần nâng cao chất lượng dạy học sinh học một cách đáng kể

1.5 Xuất phát từ ưu điểm của phương pháp tiếp cận hệ thống trong dạy học Sinh học THPT

Môn sinh học nói chung và “Sinh trưởng và phát triển – sinh học 11”

nói riêng được xây dựng theo quan điểm hệ thống

Vì vậy, việc vận dụng tiếp cận hệ thống trong dạy học sinh học s phát huy được năng lực sáng tạo của học sinh để giải quyết các vấn đề tiếp thu được

từ tài liệu SGK và thực tiễn cuộc sống, rèn cho HS tư duy khái quát, so sánh, tổng hợp làm tiền đề cho việc học tập và nghiên cứu sau này Với những lí do

trên, tôi đã chọn đề tài: Vận dụng tiếp cận hệ thống trong dạy học chương

"Sinh trưởng và phát triển" (Sinh học 11).

II Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của quan điểm hệ thống, phân tích tính hệ thống của chương trình sinh học phổ thông nói chung, phân tích tính hệ thống trong phần sinh học cơ thể nói riêng để vận dụng trong tổ chức dạy học bài chương “Sinh trưởng và phát triển - sinh học 11” THPT nh m nâng cao chất lượng dạy học

III Đối tượng và khách thể nghiên cứu

1 Đối tượng nghiên cứu

Lý thuyết hệ thống, tiếp cận hệ thống, tính hệ thống của chương trình THPT, đặc biệt là chương “Sinh trưởng và phát triển – sinh học 11”, vận dụng tiếp cận hệ thống vào tổ chức dạy học bài chương “Sinh trưởng và phát triển – sinh học 11”

2 Khách thể nghiên cứu

Quá trình dạy học chương “Sinh trưởng và phát triển - sinh học 11” của giáo viên sinh học và học sinh lớp 11 các trường THPT

IV Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu việc vận dụng tiếp cận hệ thống vào dạy học nội dung chương

“Sinh trưởng và phát triển sinh học 11”

V Giả thuyết khoa học

Nếu vận dụng được tiếp cận hệ thống một cách hợp lí trong việc thiết kế

và tổ chức dạy học chương “Sinh trưởng và phát triển – sinh học 11” thì s góp phần nâng cao chất lượng dạy học chương này ở THPT

VI Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận tiếp cận hệ thống và vận dụng tiếp cận hệ thống trong dạy học “Vận dụng tiếp cận hệ thống trong dạy học sinh trưởng và phát

triển – sinh học 11” THPT

- Nghiên cứu thực trạng dạy học theo hướng tiếp cận hệ thống vào dạy học chương “Sinh trưởng và phát triển – sinh học 11” ở nhà trường phổ thông qua điều tra khảo sát

- Cấu trúc hóa nội dung chương “Sinh trưởng và phát triển – sinh học 11” THPT theo tiếp cận hệ thống

- Xây dựng quy trình vận dụng tiếp cận hệ thống trong dạy học “Sinh trưởng và phát triển”, THPT thông qua các giáo án lên lớp

- Thực nghiệm sư phạm, thống kê xử lý các số liệu, phân tích định tính và định lượng kết quả thực nghiệm sư phạm

VII Phương pháp nghiên cứu

1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Nghiên cứu lý thuyết về hệ thống, các giáo trình lí luận dạy học, SGK và các tài liệu có liên quan đến đề tài

Phân tích các ngu n tư liệu đã có về việc vận dụng phương pháp tiếp cận

hệ thống vào dạy học nói chung và dạy học sinh học nói riêng

2 Phương pháp điều tra

Điều tra hiểu biết của giáo viên về quan điểm hệ thống, vận dụng quan điểm hệ thống vào việc thiết kế bài học trong chương “Sinh trưởng và phát triển" (Sinh học 11) b ng phương pháp trắc nhiệm Điều tra chất lượng học tập của học sinh

- Dự giờ, trao đổi ý kiến trực tiếp với giáo viên

3 Phương pháp chuyên gia

Gặp gỡ, trao đổi trực tiếp với các chuyên gia có uy tín trong nghiên cứu lí thuyết và thực tiễn liên quan đến đề tài

4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Lớp thực nghiệm và đối chứng được tiến hành song song do cùng một

GV dạy, duy trì từ đầu đến cuối đợt thực nghiệm Trong đó, lớp TN tổ chức dạy học theo tiếp cận hệ thống; lớp đối chứng tổ chức dạy học như hướng dẫn của sách giáo viên

- Sử dụng cùng một đề kiểm tra ở nhóm thực nghiệm và đối chứng để đánh giá hiệu quả của phương pháp dạy học theo tiếp cận hệ thống

5 Phương pháp thống kê toán học

Các số liệu trong thực nghiệm sư phạm được xử lí thống kê b ng phần mềm Microshop Excel, xác định các tham số đặc trưng mang tính khách quan

VIII Đóng góp mới của đề tài

- Hệ thống hóa được cơ sở lý luận về vận dụng tiếp cận hệ thống trong dạy học nói chung và dạy học sinh học nói riêng ở nhà trường phổ thông hiện nay

- Xác định được thực trạng nhận thức và tình hình vận dụng quan điểm hệ thống trong dạy học sinh học cơ thể nói chung và "Sinh trưởng và phát triển" nói riêng của giáo viên phổ thông hiện nay

- Cấu trúc hóa được nội dung chương “Sinh trưởng và phát triển" (Sinh học 11) theo quan điểm hệ thống

- Xây dựng được quy trình vận dụng tiếp cận hệ thống tổ chức các bài học lên lớp nội dung “Sinh trưởng và phát triển" (Sinh học 11) THPT

PHẦN 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan vấn đề cần nghiên cứu

1.1.1 Trên thế giới

Các lĩnh vực ứng dụng lí thyết hệ thống sớm nhất là Sinh học, Toán học,

Cơ khí, Triết học, Địa lí, Trên thế giới các tác giả được nhiều nhà khoa học biết đến và đánh giá cao về những cống hiến của họ trong lĩnh vực nghiên cứu

hệ thống có thể nói đến như:

- K Marx và S Darwin là những người có công lao to lớn và thành công trong việc vận dụng tiếp cận hệ thống vào nghiên cứu các đối tượng xã hội và tự nhiên phức tạp, xây dựng thành những học thuyết khoa học quan trọng Tập tư bản của K Marx được coi là một mẫu mực kinh điển nghiên cứu xã hội như là một hệ thống chỉnh thể, các hiện tượng, các lĩnh vực phức tạp của đời sống xã hội đã làm sáng tỏ những mối liên hệ đa dạng và sự tương tác giữa chúng Thuyết tiến hóa sinh học của S Darwin xây dựng không chỉ đã áp dụng vào giới

tự nhiên tư tưởng phát triển mà còn kh ng định ý tưởng về sự t n tại các cấp độ

tổ chức trên cơ thể của sự sống, là một tiền đề quan trọng nhất của tư duy hệ thống trong sinh học

- Lý thuyết hệ thống được đề xuất năm 1940 bởi nhà sinh vật học Ludwig von Bertalanffy Ngay từ buổi đầu hình thành lý thuyết tổng quát về hệ thống, các nhà sáng lập như Bertalanffy, Wiener, Ashby … đã đưa ra một hệ thống các quan niệm và các vấn đề cơ bản như tính toàn thể, tính nổi trội, tính mở của các

hệ thống, tính nội cân b ng, tính tổ chức và tự tổ chức của hệ thống; đ ng thời

đề xuất nhiều loại mô hình như mô hình hệ động lực, mô hình dạng noron hình thức để khảo sát các tính chất của hành vi như ổn định, cân b ng, khả năng tự tái sản sinh của hệ thống

- Trong thập k 60 - 70 của thế k XX: Pavlop đã thành công trong nghiên cứu sinh lí người khi xem con người như một hệ thống toàn vẹn, tự điều chỉnh; N.Ivavilop thành công trong nghiên cứu loài khi xem xét loài như một hệ thống mở phức tạp; V.N Xuktsov, I.I Vrernadxki là những nhà sinh học nghiên cứu đối tượng sống b ng quan điểm hệ thống

- Nhiều nhà khoa học đã vận dụng tiếp cận hệ thống vào việc trình bày logic nội dung của các giáo trình sinh học và phương phá giảng dạy sinh học

như: Quan điểm hệ thống – cấu trúc vào giảng dạy sinh học (W Voigt – sinh học trong nhà trường số 3 năm 1969, Berlin ; Phương pháp luận hệ thống và ý

nghĩa của nó trong sinh học (P.I Gupalo – sinh học trong nhà trường – số 2 –

1971, matxcova); “Thuyết cấu trúc và vị trí của nó trong phương pháp luận hệ

thống” A.ÂMnrilopxki - Những vẫn đề nghiên cứu hệ thống, Maxcova 1970 …

Ngày nay, người ta sử dụng các khái niệm có nội hàm gần nhau là “ tiếp cận cấu trúc - hệ thống sinh học”, “ tiếp cận các cấp độ sống” hay “tiếp cận sinh học hệ thống”

Tiếp cận cấu trúc hệ thống sinh học sau khi chính thức ra đời và trở thành phương pháp nghiên cứu sinh học từ những năm 60 thế k trước đã được các nhà sư phạm vận dụng, phối hợp với quan điểm tiến hóa sinh giới đã trở thành quan điểm chỉ đạo để xây dựng nội dung và logic của chương trình SHPT

1.1.2 Ở Việt Nam

Ở nước ta, lí thuyết hệ thống bắt đầu b ng các công trình nghiên cứu của

các nhhà toán học như: GS Hoàng Tụy với tác phẩm “Phân tích hệ thống và ứng

dụng”, 1987; tác giả Trần Đình Long với tác phẩm “Lí thuyết hệ thống”; tác giả

Phạm Văn Nam với tác phẩm “ Ứng dụng lí thuyết hệ thống trong quản trị”

Một số nghiên cứu vận dụng tiếp cận hệ thống vào việc phân tích nội dung, xác định các nguyên tắc, phương pháp tích hợp giáo dục môi trường qua dạy học sinh thái học ở toàn chương trình và từng bài học, từng khái niệm cụ thể theo hướng pháy huy tính tích cực của học sinh, từ đó cho phép tích hợp hữu cơ

giữa qui trình dạy học sinh thái với giáo dục môi trường; tác giả c ng đã xây dựng và sử dụng hệ thống câu hỏi theo hướng tiếp cận hệ thống

- Tác giả Dương Tiến Sỹ 1999 người đầu tiên vận dụng lí thuyết hệ thống vào xây dựng cơ sở lí luận Tiếp cận hệ thống để tích hợp hữu cơ việc dạy Sinh thái học với Giáo dục môi trường Nghiên cứu đã đem lại cho giáo viên một chỉ dẫn phương pháp luận đảm bảo thực hiện tốt nhiệm vụ Giáo dục môi trường qua dạy học Sinh thái học ở trường phổ thông, cho phép dạy một nội dung đạt hai mục tiêu

- Trong cuốn “ Dạy học sinh học 11 theo hướng tiếp cận hệ thống” của

tác giả Đinh Quang Báo – Nguyễn Thị Nghĩa Khắc phục trở ngại của giáo viên khi tổ chức học sinh gia công trí tuệ các tài liệu sinh học chuyên khoa đó để hình thành khái niệm khái quát lý thuyết về sinh học hệ thống B ng cách chọn con đường logic hợp lý để tổ chức dạy học sinh học lớp 11theo tiếp cận hệ thống

- Nguyễn Đình Hòe 2005 người đầu tiên vận dụng lý thuyết hệ thống vào các hệ thống thực tiễn như nghiên cứu tiếp cận hệ thống và kiến tạo chỉ số quản lý môi trường nuôi tr ng thủy hải sản ven biển

- Nguyễn Đình Hòe, V Văn Hiếu 2007 , “ Tiếp cận hệ thống trong

nghiên cứu môi trường và phát triển”, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội Đã viết

đại cương về hệ thống, trình bày khái niệm về hệ thống và tính các chất chung của hệ thống, đại cương về tiếp cận hệ thống, trình bày những định hướng chung của tiếp cận hệ thống như là một cách nhìn nhận thế giới qua cấu trúc hệ thống, thứ bậc, động lực của chúng Các cách tiếp cận mềm và cứng, mô hình và mô phỏng, những rủi ro và những điểm cần lưu ý khi sử dụng tiếp cận hệ thống

- Nguyễn Thị Bích Nguyệt, (2011) “Vận dụng quan điểm hệ thống trong

thiết kế dạy học bài ôn tập chương phân sinh học cơ thể lớp 11 THPT”, luận

văn thạc sĩ khoa học giáo dục đã viết đại cương về hệ thống, tính chất chung của

hệ thống, thiết kế các giáo án trong bài ôn tập chương phần Sinh học cơ thể - THPT

Ngoài ra, hiện nay còn có các tài liệu về tư duy hệ thống ứng dụng vào quản trị kinh doanh

Trên đây là những công trình nghiên cứu có liên quan đến vận dụng tiếp cận hệ thống trong quá trình dạy học Tuy nhiên, chưa có công trình nào đề cập đến vấn đề tổ chức cho học sinh hệ thống hóa, khái quát hóa các kiến thức sinh học, rèn luyện cho học sinh kĩ năng tư duy lí thuyết ở mức độ khái quát cao đối

với “Dạy học sinh trưởng và phát triển – sinh học 11”

1.2 Cơ sở lý luận của đề tài

1.2.1 Lý thuyết hệ thống

1.2.1.1 Khái niệm hệ thống

Theo lý thuyết hệ thống, mọi sự vật hiện tượng đều t n tại trong những hệ thống nhất định K Marx c ng đã cho r ng tính hệ thống là một thuộc tính đặc trưng cho tất cả mọi sự vật, hiện tượng, quá trình của giới tự nhiên c ng như đời sống xã hội Quan điểm hệ thống đặt mọi sự vật, hiện tượng trong hệ thống đang vận động không ngừng và luôn đổi mới, giúp ta hiểu sự vật đúng hơn, điều khiển vận động theo những quy luật vốn có của nó Vậy hệ thống là gì? Nhà sinh vật học L Von Bertalanffy đã định nghĩa, “ Hệ thống là một tổng thể các phần tử có quan hệ, có tương tác với nhau” Theo Miller, “Hệ thống là tập hợp các yếu tố cùng với những quan hệ tương tác giữa chúng với nhau”

Theo Hoàng Tụy: Hệ thống là một tổng thể g m nhiều yếu tố (bộ phận) quan hệ và tương tác với nhau và với môi trường xung quanh một cách phức tạp

Theo Trần Đình Long, hệ thống là một tập hợp có tổ chức các phân tử với những mối liên hệ về cấu trúc và chức năng xác định nh m thực hiện những mục tiêu cho trước

Khái niệm hệ thống đã được triết học đề cập tới Hệ thống, đó là một tập hợp các yếu tố cấu trúc có liên quan chặt ch 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 trở nên một chỉnh thể trọn vẹn và đến lượt mình khi n m trong mối quan

hệ đó chúng tạo nên những tính chất mới các thuộc tính này không có ở các yếu

tố cấu trúc khi chúng đứng riêng lẻ M i tác động qua lại biện chứng giữa các yếu tố đã sản sinh ra động lực cho sự tự thân vận động và phát triển của hệ thống

Theo từ điển bách khoa Việt Nam, Nhà xuất bản từ điển bách khoa Hà Nội 2002, Tập 2 trang 253: hệ thống là một tập hợp những yếu tố, những bộ phận có mối liên hệ qua lại với nhau, tác động lẫn nhau và tạo thành một chỉnh thể nhất định

Theo cuốn “ Dạy học sinh học 11theo hướng tiếp cận hệ thống” của Đinh

Quang Báo và Nguyễn Thị Nghĩa trang 6 đã viết “ Hệ thống là một tập hợp các phần tử có mối quan hệ, tác động tương h theo những quy luật nhất định trở thành một chỉnh thể, qua đó làm xuất hiện những thuộc tính mới của hệ thống vốn không có khi những yếu tố đó đứng riêng lẻ

Tuy có nhiều cách định nghĩa khác nhau về “hệ thống”, nhưng có thể định nghĩa một cách khái quát như sau: Hệ thống là môt tập hợp các phần tử có mối

quan hệ với nhau, tương tác với nhau và với môi trường theo những quy luật nhất định để trở thành một chỉnh thể, qua đó làm xuất hiện những thuộc tính mới của hệ thống(những thuộc tính này không có khi những yếu tố đó đứng riêng lẻ) đảm bảo thực hiện những chức năng nhất định

Đáng chú ý là mọi sự vật và hiện tượng đều t n tại trong những hệ thống nhất định, mang tính khách quan, nhưng các định nghĩa khái niệm hệ thống lại mang tính chủ quan, tương đối tu theo cách tiếp cận Điều đó giải thích tại sao

có nhiều cách định nghĩa khác nhau về hệ thống

1.2.1.2 Khái niệm tiếp cận hệ thống

Tiếp cận approach là cách đến gần một đối tượng để nghiên cứu đối tượng theo cách như thế nào, là hệ phương pháp để nghiên cứu một đối tượng

Cấu trúc là những mối liên hệ bền vững bên trong của một sinh vật, quy định đặc tính của sinh vật đó Trong khái niệm cấu trúc cái toàn thể nổi lên so với bộ phận

Tiếp cận cấu trúc - hệ thống là việc nghiên cứu khách thể với tính cách là một hệ thống b ng một hệ thống phương pháp Hệ thống phương pháp này có bản chất là sự thống nhất giữa hai phương pháp cấu trúc và tổng hợp hệ thống một cách khoa học, phù hợp với quy luật tự nhiên

Enghen đã nhấn mạnh r ng: sự tác động qua lại là nguyên nhân bên trong quyết định sự phát triển; vì vậy sự phát triển của tư duy lý thuyết trong khoa học không chỉ là sự ra công, sắp xếp lại các tài liệu đã được tích l y trong các lĩnh vực nghiên cứu khác nhau, mà chính là việc xác định các mối quan hệ biện chứng giữa các lĩnh vực tri thức đó với nhau trong một chỉnh thể toàn viện Trong bút ký triết học, V.I Lenin đã chú ý nhiều đến khái niệm chỉnh thể; cái chung tương ứng với khái niệm hệ thống, cái riêng tương ứng với khái niệm bộ phận, c ng như những mối liên hệ biện chứng giữa các bộ phận với nhau và với

hệ thống, giữa hệ thống này với hệ thống khác

Khái niệm bộ phận và toàn thể được hiểu một cách tương đối, Lenin viết “ trong điều kiện nhất định toàn thể là bộ phận, bộ phận là toàn thể”

Khi đề cập vấn đề này, K Mark nhấn mạnh: Một toàn thể bao g m những

bộ phận tương tác với nhau về chức năng M i bộ phận có tính đặc thù của nó và phụ thuộc chặt ch vào toàn thể Phải phân tích mối quan hệ giữa bộ phận và toàn thể trên quan điểm, lịch sử, xem sự tương tác thống nhất giữa các bộ phận trong toàn thể là kết quả của quá trình phát triển Sự phát triển của một toàn thể phức tạp được thực hiện thông qua sự phân hóa (cấu trúc và chuyên hóa chức năng của các bộ phận Chính sự tương tác giữa các bộ phận đã làm cho toàn thể

có khả năng tự thân vận động và phát triển, tự sinh sản

Như vậy, tiếp cận hệ thống định hướng phương pháp luận của nhận thức khoa học chuyên hóa mà cơ sở của nó là xem đối tương nghiên cứu là các hệ

thống, hướng vào khám phá tính chỉnh thể của đối tượng và các cơ chế đảm bảo tính chỉnh thể đó, vào việc làm sáng tỏ các mối liên hệ đa dạng của đối tượng phức tạp Đó chính là bản chất đặc thù phương pháp luận của tiếp cận hệ thống

1.2.1.3.Tính chất của hệ thống

Hệ thống rất đa dạng về hình thức cấu trúc, quy mô và chức năng, song, chúng có những tính chất cơ bản sau:

- Tính tương thuộc: Những bộ phận – phân hệ hay phần tử của hệ thống

có tác động tương h với nhau Nếu tác động vào một phân hệ, một phần tử làm cho nó biến động, thay đổi s gây ra những biến đổi của những phần tử khác, phân hệ khác Những tác động đó là trực tiếp hay gián tiếp, lớn hay nhỏ phụ thuộc vào vai trò và chức năng của các phần tử và phân hệ

- Tính tương tác: Do tính chất cơ bản của hệ thống các phần tử có quan

hệ và có tác động qua lại nên bất k một thay đổi nào về chất hay về lượng của một phần tử hoặc một phân hệ khác và toàn hệ thống Ngược lại, mọi sự thay đổi

về lượng c ng như về chất của hệ thống c ng tác động đến các phân hệ và các phần tử của hệ thống thông qua những mối quan hệ tương tác này mà hệ thống luôn có tính thống nhất hoàn chỉnh Điều này có nghĩa là phải coi hệ thống là một thực thể vận động Thay đổi trong những thành phần của hệ thống và những hoạt động của các phần tử trong hệ thống s được xem xét từ quan điểm hoạt động bao quát của hệ thống

- Tính thống nhất của hệ thống với môi trường bên ngoài: Môi trường

là tất cả những gì bên ngoài hệ thống có tác động đến hệ thống và c ng chịu những tác động ngược lại từ các hệ thống Khi nghiên cứu phân tích một hệ thống không những phải chú ý đến tính chất thống nhất bên trong của chúng, mà còn phải quan tâm thích đáng đến tính thống nhất và tác động qua lại của hệ thống với môi trường bên ngoài

- Tính đa dạng: Một hệ thống thực tế có rất nhiều cơ cấu khác nhau, tùy

thuộc từng dấu hiệu quan sát, đó là sự ch ng chất cơ cấu của hệ thống

Chương trình, nội dung Sinh học 11 ở trường THPT là một hệ thống, khi nghiên cứu xây dựng chương trình, các tác giả SGK không chỉ chú ý đến việc lựa chọn các kiến thức điển hình nhất từ hệ thống khoa học sinh học mà còn đặc biệt chú ý đến mục tiêu chung của giáo dục, mục tiêu của nhà trường phổ thông những yêu cầu của sự nghiệp công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước… Xuất phát từ mối quan hệ khăng khít giữa hệ thống và môi trường, khi nghiên cứu hệ thống, phải xác định đúng phạm vi của hệ thống

1.2.1.4 Phân loại hệ thống

Khi nghiên cứu hệ thống cần nghiên cứu toàn diện các phân tử của hệ thống trong mối quan hệ tương tác với nhau, nghiên cứu phân tích vị trí của m i phân tử trong hệ thống Do đó cần nghiên cứu về phân loại các kiểu cấu trúc, các kiểu hệ thống nh m sử dụng một cách hiệu quả nhất Trên cở sở phân tích nhiều thể loại tổng thể, phân tích các hình thức sắp xếp của các phân tử tạo thành tổng thể, phân tích các hình thức sắp xếp của các phân tử tạo tành tổng thể, phân tích các dạng tương tác của các phần tử có thể phân loại chúng thành nhiều dạng cơ bản như sau:

- Dạng cấu trúc phân loại: Đây là dạng cấu trúc g m nhiều thành phần, trong đó thành phần nào bao g m trong mình các thành phần khác thì nó chiếm

vị trí cao hơn, bậc thang cao hơn trong hệ thống Cấu trúc này có hai hình thức sắp xếp: sắp xếp không gian và sắp xếp cành cây

- Dạng cấu trúc quan hệ: m i cấu trúc đều có các phần tử và các mối quan

hệ giữa chúng Do đó khi nghiên cứu cần phải nghiên cứu đầy đủ các phần tử và các mối quan hệ giữa chúng, phải kết hợp phương pháp quy nạp, trừu tượng hóa, khái quát hóa nội dung nh m tìm ra cấu trúc, các phần tử và các mối quan hệ qua lại giữa chúng, đủ làm cơ sở khái quát hệ thống

Hệ thống kín và hệ thống mở: Theo L.V Bertalanffy, định nghĩa hệ thống kín và hệ thống mở như sau:

- Hệ thống kín là hệ thống chỉ có quan hệ năng lượng với môi trường, L.V Bertalanffy gọi đó là trạng thái cân b ng động hoặc cân b ng liên tục

- Hệ thống mở là hệ thống có tiếp nhận các dòng vật chất, năng lượng và dòng thông tin từ môi trường, tự mình xử lý các dòng đó r i lại chuyển tiếp trở lại môi trường Như thế, ở hệ thống mở luôn có quá trình chuyển hóa và đổi tiếp

1.2.1.5.Vai trò của TCHT trong việc dạy và học

Vai trò đối với GV

- Tiếp cận hệ thống trong dạy học sinh học vừa là PTDH, vừa là biện pháp dạy học, vừa là công cụ tổ chức quá trình dạy học

Vai trò đối với HS

- Tiếp cận hệ thống góp phần phát triển năng lực tư duy, óc sáng tạo, khả năng khái quát hóa của HS

1.2.2 Quan điểm hệ thống và vận dụng quan điểm hệ thống trong dạy học sinh học

1.2.2.1 Quan điểm hệ thống

Như ta đã biết, không một sinh vật, hiện tượng nào t n tại một cách độc lập, mà là một bộ phận của toàn thể chứa đựng vật thể ấy Quan điểm hệ thống yêu cầu khi nghiên cứu phải xem xét các đối tượng một cách toàn diện nhiều mặt, nhiều mối quan hệ trong trạng thái vận động và phát triển trong những hoàn cảnh điều kiện cụ thể để tìm ra bản chất và các quan hệ vận động của đối tượng Trong thực hiện quan điểm hệ thống cần chú ý:

- Nghiên cứu các đối tượng phải nghiên cứu một cách toàn diện, nhiều mặt, phải phân tích chúng ra thành các bộ phận để nghiên cứu một cách sâu sắc, phải tìm ra được tính hệ thống của đối tượng

- Nghiên cứu đối tượng trong mối quan hệ với môi trường, thấy được mối quan hệ chi phối giữa đối tượng và môi trường, thấy được tính quyết định của môi trường và phát triển những điều kiện cần thiết cho sự phát triển thuận lợi của đối tượng

- Kết quả nghiên cứu phải được trình bày rõ ràng, khúc triết, tạo thành một hệ thống chặt ch , có tính logic cao

1.2.2.2 Vận dụng quan điểm hệ thống trong dạy học sinh học

Quán triệt quan điểm hệ thống trong nghiên cứu và dạy học sinh học chính là sử dụng phương pháp tiếp cận cấu trúc - hệ thống

Tiếp cận cấu trúc – hệ thống là cách thức xem xét đối tượng như một hệ toàn vẹn tự sinh thành và phát triển thông qua giải quyết mâu thuẫn nội tại trong

sự tương tác hợp quy luật của các thành tố, là cách phát hiện ra logic phát triển của đối tượng từ lúc sinh thành đến lúc trở thành một hệ toàn vẹn mang một chất lượng tích hợp Hệ thống t n tại một cách khách quan, nhưng cách tiếp cận mang tính chủ quan Tiếp cận hệ thống khách quan tức là phải phân tích cấu trúc

và tổng hợp hệ thống một cách khoa học, phù hợp với quy luật tự nhiên Như vậy, sự thống nhất giữa hai phương pháp phân tích – cấu trúc và tổng hợp – hệ thống là bản chất của phương pháp tiếp cận cấu trúc – hệ thống Trong đó, điều

cơ bản nhất là phải phân tích đối tượng nghiên cứu thành các yếu tố cấu trúc, tổng hợp các yếu tố lại trong một chỉnh thể trọn vẹn theo những quy luật của tự nhiên

Phương pháp phân tích cấu trúc là thao tác tư duy đi từ cái toàn thể đến cái bộ phận thông qua xác định thành phần và cấu tạo của hệ thống Cách tiếp cận này giúp ta nghiên cứu sâu hơn, chi tiết hơn các thông số và đặc tính của hệ thống

Phương pháp tổng hợp hệ thống là thao tác tư duy đi từ cái bộ phận đến cái toàn thể thông qua việc xác định cấu trúc và hệ thống Phương pháp này xem xét đối tượng trong hệ thống như một hệ toàn vẹn, thông qua những giải quyết mâu thuẫn bên trong, do sự tương tác quy luật giữa các thành phần trong hệ thống từ đó tìm ra bản chất toàn vẹn của hệ thống

Phân tích cấu trúc và tổng hợp hệ thống luôn gắn liền với nhau đem lại cách nhận thức mối quan hệ giữa bộ phận và toàn thể Điều này có nghĩa là

trong một hệ thống các yếu tố luôn được xem xét trong một chỉnh thể thống nhất giữa các yếu tố trong hệ thống, thống nhất giữa các yếu tố của hệ thống, thống nhất giữa các yếu tố của hệ thống với môi trường

Phân tích cấu trúc giúp ta đi nghiên cứu sâu vào các bộ phận của chỉnh thể còn tổng hợp hệ thống lại chỉ ra phương hướng cho sự phân tích tiếp theo, giống như người đi rừng nếu chỉ mải mê với từng cây trong rừng mà không thỉnh thoảng xác định lại phương hướng thì bị lạc lối hoặc dù không lạc lối c ng s bao quát hết được cả khu rừng

Cách tiếp cận hệ thống không chỉ là tổng hợp và phân tích thuần túy mà còn phân tích sâu Nếu như phân tích thuần túy chỉ tập trung vào việc tách bạch từng phần của đối tượng được nghiên cứu thì tiếp cận hệ thống được tập trung vào cách đối tượng được nghiên cứu tương tác với các phần khác của hệ thống chứa nó Phân tích thuần túy bị hạn chế là thấy cây mà không thấy rừng, tổng hợp thuần túy thì bị hạn chế là thấy rừng mà quên cây Chỉ có tiếp cận cấu trúc -

hệ thống mới khắc phục được hạn chế của hai phương pháp trên đ ng thời còn khắc phục được sự tương tác giữa cấu trúc và chức năng của hệ thống Vì muốn hiểu được chức năng phải hiểu được sự tương tác giữa các bộ phận cấu trúc, mặt khác qua sự tương tác bộ phận đó m i bộ phận cấu trúc s bộc lộ chức năng của nó

Sự tương tác giữa các bộ phận trong hệ thống s tạo cho hệ thống những thuộc tính nổi trội vốn không có ở các bộ phận riêng lẻ

Hình 1.1 : Mô tả sự tương tác giữa các bộ phận trong hệ thống

Trong sinh học, quá trình tìm hiểu mối quan hệ giữa bộ phận và toàn thể

đã sản sinh ra bốn khái niệm: Thành phần, cấu tạo, cấu trúc, hệ thống

- Thành phần: Theo phương pháp phân tích hệ thống thì thành phần là những bộ phận những bộ phận cấu tạo nên một toàn thể, những bộ phận này được xác định b ng con đường phân tích một toàn thể thành những bộ phận khác nhau Ch ng hạn, ở cấp độ phân tử, thành phần hóa học của nhiễm sắc thể

g m: protein, axit nucleic, hay thành phần hóa học của axit nucleic lại g m các nucleotit, m i nucleotit lại g m các axit photphoric, đường deoxiribozo, bazonito

- Cấu tạo: Nói tới những bộ phận thành phần có quan hệ với nhau tạo nên một toàn thể về mặt không gian

- Cấu trúc: Những mối liên hệ bên trong của sự vật, những mối liên hệ này là bền vững, quy định đặc điểm của sự vật Trong khái niệm cấu trúc, cái toàn thể nổi lên so với bộ phận Ví dụ, khi nói đến cấu trúc của phân tử AND tức

là nói đến mối liên hệ giữa các bộ phận cấu tạo nên nó như một toàn thể có tổ chức

- Hệ thống: Một tập hợp các đối tượng hoặc các yếu tố n m trong mối liên

hệ tương tác xác định Một hệ lớn có thể bao g m những hệ con, hệ con cấp I,

hệ con cấp I lại bao g m hệ con cấp II Trong một hệ lớn có sự tương tác qua lại giữa các hệ con với nhau, giữa các hệ con với hệ lớn và tác động qua lại giữa hệ lớn với môi trường

Tổng hợp và phân tích là hai mặt không thể tách rời trong quá trình nhận thức Phương pháp phân tích cấu trúc là thao tác tư duy đi từ cái toàn thể đến cái

bộ phận thông qua việc xác định thành phần và cấu tạo của hệ thống, phương pháp tổng hợp hệ thống là thao tác tư duy đi từ cái bộ phận đến cái toàn thể thông qua việc xác định cấu trúc và hệ thống

đại cương” và vận dụng quan điểm hệ thống vào nghiên cứu sự sống, từ đó đưa

ra khái niệm “Sinh học hệ thống” (Systems biology và “Hệ thống sống” Biological systems là hệ mở có tổ chức cao

Sinh học hệ thống là một lĩnh vực nghiên cứu sinh học khá mới mẻ Năm

2000, Viện Sinh học hệ thống (Institutes of Systems Biology được thành lập ở

2 thành phố Seattle (Mỹ và Tokyo Nhật Ngày nay, đang rất phát triển ở nhiều nước khác

1.2.3.1 Định nghĩa

Sinh học hệ thống Systems biology là khoa học nghiên cứu mối tương tác phức tạp giữa các thành phần cấu trúc của các hệ thống sống (Biological systems)

và những tương tác này s đưa đến những chức năng của hệ thống sống đó

1.2.3.2 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của Sinh học hệ thống là các hệ thống sống từ cấp

độ “Phân tử đến Sinh thái quyển”

1.2.3.3 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu cuối cùng của Sinh học hệ thống là mô hình hóa cách thức hoạt động của các hệ thống sống ở các CĐTCS khác nhau từ cấp độ “Phân tử đến Sinh thái quyển”

Bộ phận Toàn thể

1.3 Cơ sở thực tiễn của đề tài

1.3.1 Phương pháp xác định thực trạng

Để phục vụ cho đề tài nghiên cứu, chúng tôi đã tiến hành tìm hiểu thực trạng nhận thức của giáo viên về quan điểm hệ thống và vận dụng quan điểm hệ thống trong dạy học chương “Sinh trưởng và phát triển - sinh học 11” ở trường THPT

Việc khảo sát tiến hành dưới các hình thức:

- Trao đổi, gặp gỡ trao đổi trực tiếp với giáo viên và học sinh

- Dự giờ, tham khảo giáo án của giáo viên

- Phiếu điều tra: Phiếu điều tra được thiết kế g m các câu hỏi trắc nhiệm

- Phiếu số 1: Phiếu điều tra thực trạng nhận thức về vận dụng quan điểm

hệ thống trong dạy học chương III Sinh học 11 Tôi tiến hành điều tra với 17 GV

g m: 4 giáo viên trường THPT Nguyễn Văn Huyên - Tuyên Quang, 3 giáo viên trường THPT Tân Trào - Tuyên Quang, 4 giáo viên trường THPT Sông Lô, 3 giáo viên trường THPT Sơn dương - Tuyên Quang và 3 giáo viên trường THPT

Ỷ La - Tuyên Quang

- Phiếu số 2: Phiếu điều tra về khả năng nhận thức, tính tự giác của HS

sau m i bài học Tôi tiến hành điều tra với 85 HS ở trường THPT Nguyễn Văn Huyên - Tuyên Quang

1.3.2 Kết quả điều tra

* Về phiếu điều tra

Bảng 1.1: Kết quả điều tra thực trạng nhận thức về vận dụng tiếp cận hệ

thống trong dạy học chương III - Sinh học 11

1 Theo thầy cô việc sử dụng bảng hệ thống

trong quá trình dạy học là:

A Rất quan trọng

B Quan trọng

Không quan trọng

15/17 GV chọn A (88,2%) 2/17 GV chọn B (11,8%) 0/17 GV chọn C (0%)

2 Theo thầy cô khái niệm hệ thống là:

A: Một tập hợp các phần tử có mối quan

hệ, tương tác với nhau và với môi trường

để trở thành một chỉnh thể, qua đó làm

xuất hiện những thuộc tính mới của hệ

thống đảm bảo thực hiện những chức năng

nhất định

B: Một tập hợp các phần tử có mối quan

hệ với nhau, tương tác với nhau và với

môi trường theo những quy luật nhất định

để trở thành một chỉnh thể, qua đó làm

xuất hiện những thuộc tính mới của hệ

thống(những thuộc tính này không có khi

những yếu tố đó đứng riêng lẻ đảm bảo

thực hiện những chức năng nhất định

C: Một tập hợp các phần tử có mối quan

hệ, tương tác với nhau và với môi trường

15/17 GV chọn A (88,2%) 2/17 GV chọn B (11,8%) 0/17 GV chọn C (0%)

3 Bản chất của tiếp cận hệ thống là gì?

A Phân tích đối tượng nghiên cứu thành

0/17 GV chọn A (0%) 10/17 GV chọn B (58,8%)

các yếu tố cấu trúc, tổng hợp các yếu tố lại

trong một chỉnh thể trọn vẹn theo những

quy luật của tự nhiên

B Phân tích các thành phần có mối quan hệ

với nhau một cách riêng lẻ

C Lập bảng, biểu đ , sơ đ

7/17 GV chọn C (41,2%)

4 Thầy cô sử dụng các bảng hệ thống khi

nào:

A Ngay trong từng phần của bài học

B Ngay khi hết bài học

C Ngay khi hết một chương

17/17 GV chọn A (100%) 0/17 GV chọn B (0%) 0/17 GV chọn C (0%)

5 Sau khi dạy xong chương “sinh trưởng và

phát triển” thầy cô có dành tiết dạy cho

chương này không?

A: Có tiết dạy riêng

B: Không có

C: Kết hợp với ôn tập chương II, III và IV

0/17 GV chọn A (0%) 0/17 GV chọn B (0%) 17/17 GV chọn C (100%)

6 Thầy cô có nhận xét gì về các câu hỏi,

bài tập trong Bài 48: ôn tập chương II, III,

IV Sinh học 11 ban cơ bản

A: Bài tổng kết chương đảm bảo chính

xác, khoa học, phát huy tính tích cực của

học sinh

B: Bài tổng kết chương chỉ nhắc lại những

kiến thức học trong chương

C: Bài tổng kết đã có các câu hỏi so sánh

chức năng giữa cơ thể thực vật với cơ thể

13/17 GV chọn A (76,5%) 4/17 GV chọn B (23,5%) 0/17 GV chọn C (0%)

động vật từ đó rút ra chức năng sống của

các cơ thể và phân biệt cấp cơ thể với cấp

tế bào

7 Khi dạy học chương “sinh trưởng và phát

triển” thầy cô thường sử dụng các biện

pháp nào để tổ chức hoạt động học tập cho

học sinh? Có thể chọn 1 hoặc nhiều hơn

A Xác định nội dung, tiêu chí

B Tìm kiếm thông tin cho bài tập

C Các bảng hệ thống phải hợp lý, chính

xác, phù hợp nội dung bài

D Cân đối lượng thông tin trong bài tập

E Ý kiến khác:

52,9% GV chọn A, D

23,5% GV chọn A, C

23,6% GV chọn A, B, D

Qua phân tích kết quả điều tra, chúng tôi nhận thấy:

- Hầu hết GV chưa hiểu rõ về tiếp cận hệ thống

- Tỉ lệ GV biết vận dụng tiếp cận hệ thống vào thiết kế bài ôn tập chương

II - Sinh học 11 là rất thấp

- Vì chưa hiểu rõ về tiếp cận hệ thống c ng như chủ đề kiến thức trong chương II - Sinh học 11 nên GV chưa làm rõ được chủ đề sinh học cấp cơ thể cho HS

- Đa số GV cho r ng bài ôn tập chương là cơ hội để giúp HS khái quát được kiến thức chủ đề trong chương, nhưng khái quát b ng cách nào thì đã số

GV chưa làm được, đặc biệt là sử dụng tiếp cận hệ thống để ôn tập chương

Bảng 1.2: Kết quả điều tra về khả năng nhận thức, tính tự giác

của học sinh sau mỗi bài học

1 Trong giờ học em muốn GV sử dụng các

phương pháp dạy học nào?

A: GV thuyết trình từ đầu đến cuối

B: GV sử dụng tranh v , hình ảnh, máy chiếu

B Nghe sự trả lời hoặc cách giải của bạn

C Chờ GV trả lời hoặc đưa đáp án

3 Sau khi học xong chương “Sinh trưởng và

phát triển” trong SGK sinh học 11 ban cơ bản

em có thể tổng hợp kiến thức lại được

7 chọn A (8,2%)

78 chọn B (91,8%)

0 chọn C (0%)

4 Sau khi học xong 1 bài em có bao giờ tự tổng

hợp lại kiến thức không?

6 Việc ôn tập kiến thức sau m i chương trong

môn Sinh học theo sự hướng dẫn của giáo

viên có giúp em hiểu sâu và nhớ lâu kiến thức

Qua bảng trên ta nhận thấy:

- Nguyên nhân hàng đầu khiến HS yêu thích môn Sinh học là phương pháp dạy học của GV, ngoài các câu hỏi tình huống, tranh ảnh, cần phải có thêm các bảng hệ thống, sơ đ tư duy để HS khắc sâu kiến thức, hệ thống hóa được kiến thức, vận dụng vào thực tế tốt

- Số lượng HS tự ôn tập kiến thức sau m i bài là rất thấp Vì vậy, việc GV

sử dụng tiếp cận hệ thống để ôn tập lại bài sau m i chương để khắc sâu kiến thức cho HS là rất quan trọng

- Hầu hết HS đều cho r ng việc ôn tập kiến thức sau m i chương theo sự hướng dẫn của GV s giúp các em hiểu sâu và nhớ lâu kiến thức Điều này một lần nữa kh ng định tầm quan trọng của việc vận dụng quan điểm hệ thống vào bài học nói chung và chương III - Sinh học 11 nói riêng

* Về việc tham khảo giáo án của giáo viên

Chúng tôi đã tham khảo giáo án của giáo viên thì thấy:

- Mục tiêu chủ yếu ở các bài học là hình thành kiến thức chuyên khoa ở

TV và ĐV Không chú ý hình thành khái niệm sinh học đại cương về ST&PT cấp độ cơ thể, tức là chưa thấy được điểm tương đ ng giữa TV và ĐV

- Khi gặp gỡ trao đổi với giáo viên, chúng tôi đưa ra câu hỏi: “Mục tiêu khái quát nhất khi dạy chương ST&PT là gì?” Đáp án là: hình thành khái niệm ST&PT cấp độ cơ thể

1.3.3 Nguyên nhân của thực trạng

* Nguyên nhân chủ quan

- Nhiều GV còn ngại khó, sợ mất thời gian, ngại suy nghĩ đầu tư cho chuyên môn của mình

- Đa số GV đã sử dụng các bảng hệ thống, sơ đ tư duy nhưng vẫn chưa hiểu rõ được bản chất của quan điểm hệ thống

* Nguyên nhân khách quan

- Mâu thuẫn giữa khối kiến thức của m i bài học với thời gian của m i tiết dạy

- Phần lớn HS coi môn Sinh học là môn phụ, chƣa đầu tƣ thời gian công sức Mặt khác, HS đã quen thuộc nội dung mà chƣa chú ý phân tích nội dung, chứng minh bản chất nội dung

CHƯƠNG 2: VẬN DỤNG TIẾP CẬN HỆ THỐNG TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN” – SINH

HỌC 11

Sơ đồ khái quát: Quá trình vận dụng tiếp cận hệ thống trong dạy học Sinh học

chương “Sinh trưởng và phát triển” - Sinh học 11

2.1 Chương trình sinh học phổ thông hiện hành thể hiện quan điểm hệ thống

Nội dung sinh học phổ thông hiện hành được phát triển đ ng tâm với sinh học trung học cơ sở Theo đó, nội dung được hoàn thiện, nâng cao và khái quát thành các kiến thức lý thuyết, đại cương ở THPT

Một số giáo án minh họa được thiết kế theo hướng tiếp cận hệ thống

trong chương “Sinh trưởng và phát triển” - Sinh học 11

Chương trình sinh học phổ thông hiện hành thể hiện quan điểm hệ

thống

Cấu trúc hệ thống chương trình sinh học 11

Định hướng tổ chức dạy học chương “Sinh trưởng và phát triển”

theo tiếp cận hệ thống

Quy trình thiết kế các bài học chương “ Sinh trưởng và phát triển” -

sinh học 11 theo hướng tiếp cận hệ thống

Các cấp độ tổ chức được lần lượt nghiên cứu trong chương trình, thể hiện

Chương trình sinh học THPT bao gồm các phần sau:

Phần I: Giới thiệu chung về thế giới sống

Giới thiệu các cấp tổ chức của sự sống và những đặc điểm, bản chất chung của hệ thống sống Ở phần này c ng điểm qua hệ thống phân loại sinh giới, nguyên tắc phân loại các giới sinh vật, đặc điểm chung của m i giới trong

hệ thống phân loại 5 giới

Phần II: Sinh học tế bào

Xem xét tế bào là đơn vị tổ chức cở sở của mọi sinh vật Tế bào được xem

là một cấp tổ chức của sự sống, nên có các đặc điểm chủ yếu như: chuyển hóa vật chất và năng lượng, sinh trưởng – phát triển, cảm ứng và sinh sản

Phần III: Sinh học vi sinh vật

Cấp độ trên cơ thể:

Quần thể - Quần xã – Hệ sinh thái – Sinh quyển

Cấp độ cơ thể đơn bào và đa bào

Cấp độ cơ thể

Bao g m nội dung kiến thức về chuyển hóa vật chất và năng lượng, sinh trưởng, sinh sản, cảm ứng ở vi sinh vật Các đặc tính đó được trình bày ở phần này nh m giới thiệu cho học sinh thấy vi sinh vật có cấu tạo đơn bào nhưng hoạt động sống của nó có dấu hiệu của một tổ chức sống cấp độ cơ thể Vi sinh vật như là một mốc tổ chức chuyển tiếp từ cấp độ tế bào lên cấp độ cơ thể của sự sống

Ba phần này thuộc chương trình sinh học 10

Phần IV: Sinh học cơ thể

Nội dung phần này đề cập đến sinh học cơ thể thực vật, động vật biểu hiện ở các đặc tính chuyển hóa vật chất và năng lượng, cảm ứng, sinh trưởng – phát triển, sinh sản Các đặc tính đó dù có thể biểu hiện khác nhau ở cơ thể thực vật và cơ thể động vật nhưng đều giống nhau ở tính chất biểu hiện của tổ chức sống cấp độ cơ thể

G m 4 chương:

- Chương I: Chuyển hóa vật chất và năng lượng

- Chương II: Cảm ứng

- Chương III: Sinh trưởng và phát triển

- Chương IV: Sinh sản

Phần này thuộc chương trình sinh học 11

Phần V: Di truyền học

Nội dung bao g m những vấn đề về cơ sở vật chất, cơ chế di truyền ở cấp

độ phân tử, tế bào Các quy luật di truyền, biến dị các tính trạng của cơ thể sinh vật, ứng dụng kiến thức di truyền và biến dị

Phần VI: Tiến hóa

Đề cập các thuyết tiến hóa, nguyên nhân, cơ chế, kết quả của sự tiến hóa giới hữu cơ

Phần VII: Sinh thái học

Bao g m những nội dung về sinh thái học cá thể, sinh thái học quần thể, quần xã, sinh thái và hệ sinh quyển Chương trình quy định cần được trong quá trình dạy học phần này là khái quát những dấu hiệu bản chất của tổ chức sống mức độ trên cơ thể: quần thể, quần xã, hệ sinh thái – sinh quyển

Ba phần này thuộc chương trình sinh học 12

2.1.2 Về cấu trúc nội dung

Bảng 2.1 Mạch nội dung chương trình sinh học phổ thông

Nguyên nhân và cơ chế tiến hóa

*

Sự phát sinh và phát triển của

sự sống trên trái đất

*

Hệ sinh thái và sinh quyển + * Ghi chú: * Chỉ chủ đề trong mạch nội dung ở các lớp

+ Chỉ các yếu tố, kiến thức của mạch nội dung

Nội dung chương trình

2.2 Cấu trúc hệ thống chương trình sinh học 11

2.2.1 Về cấu trúc chương trình sinh học 11

Chương trình sinh học 11 THPT g m hai bộ phận SGK tương ứng với hai chương trình cơ bản và nâng cao Nội dung, chương trình và thời lượng hai chương trình cơ bản giống nhau Tuy nhiên do mục tiêu giáo dục khác nhau dẫn tới có một số sự khác biệt giữa hai chương trình cơ bản và nâng cao, đó là: Ở ban nâng cao đi sâu hơn về các cơ chế sinh lý, mở rộng thêm một số kiến thức, tăng độ khó các câu hỏi và bài tập