Vận dụng tiếp cận hệ thống trong thiết kế và dạy phần ôn tập chương i chuyển hóa vật chất và năng lượng (sách giáo khoa sinh học lớp 11 chương trình cơ bản)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT LANG CHÁNH SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TÊN ĐỀ TÀI: VẬN DỤNG TIẾP CẬN HỆ THỐNG TRONG THIẾT KẾ VÀ DẠY PHẦN ƠN TẬP CHƯƠNG I-CHUYỂN HĨA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG (Sách giáo khoa Sinh học lớp 11, chương trình bản) Người thực hiện: Hoàng Thị Yến Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh vực (mơn): Sinh học b¶ng chữ viết tắt THANH HO, NM 2017 Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ CNH HĐH SGK Công nghiệp hóa đại hóa THPT Sách giáo khoa TW Trung học phổ thông ĐC Trung uơng TN Đối chứng TV Thùc nghiƯm §V Thùc vËt GV §éng vËt HS Giáo viên SH Học sinh TĐC Sinh học TNSP Trao đổi chất NXB Thực nghiệm s phạm Nhà xuất Môc lôc MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài 1.2 Mơc đích nghiªn cøu 1.3 Đối t- ợng .2 1.4 Ph¬ng pháp nghiên cứu 1.4.1 Phơng pháp nghiên cứu lý thuyÕt 1.4.2 Phơng pháp quan phạm 1.4.3 Phơng pháp Phơng s nghiệm s thùc ph¹m 1.4.4 s¸t ph¸p thèng häc kê toán 2 NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lí luận đề tài 2.1.1 Ph©n tÝch néi dung SH11 - THPT theo quan ®iĨm tiÕp cËn hƯ thèng 2.1.2 Quy trình thiết kế ôn tập chơng theo quan điểm hệ thống .3 2.2 Thùc tr¹ng viƯc vËn dơng tiÕp cËn hƯ thèng dạy học SH11 THPT4 2.3 Nhng gii phỏp sử dụng để giải vấn đề 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường 2.5 Một số ví dụ minh họa KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 KÕt luËn .11 3.2 Kiế n nghÞ .12 TÀI LIỆU THAM KHẢO 13 MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài Xà hội ngày phát triển, đất nớc ta thời kì CNH - HĐH Trớc tình hình cần có lớp ng-ời có khả giải vấn đề nảy sinh thực tiễn cá nhân, gia đình cộng đồng Năng lực cần đợc chuẩn bị nhà trờng Nghị TW 4, khóa VII năm 1998 đà xác định phải áp dụng phơng pháp giáo dục bồi dỡng cho HS lực t sáng tạo, lực giải vấn đề Vì vậy, việc chuẩn bị cho HS lực t giải vấn đề sống phải đợc xem nh mục tiêu dạy học, đảm bảo cho chủ nhân tơng lai đất nớc thích ứng víi nỊn kinh tÕ tri thøc vµ mét x· héi học tập Việc giảng dạy học tập môn học trờng phổ thông nói chung môn sinh học nói riêng nhiều hạn chế, cha phát huy đợc lực t hệ thống lực sáng tạo HS để giải vấn đề tiếp thu tài liệu SGK thực tiễn sống GV quen dạy theo phơng pháp phân tích cấu trúc cha trọng đến phơng pháp tổng hợp hệ thống, dẫn đến tình trạng HS thấy đợc mà không thấy rừng, HS đợc học sinh lý học TV, ĐV học sinh học thể Quan điểm hệ thống đà đợc quán triệt xây dựng chơng trình SGK sinh học THPT Hệ sống đợc nghiên cứu từ cấp độ tế bào, thể, quần thể, quần xÃ, hệ sinh thái (Tế bào Cơ thể Quần thể - loài Quần xà Hệ sinh thái - sinh quyển) Quán triệt quan điểm hệ thống vận dụng ph-ơng pháp tiếp cận hệ thống nghiên cứu tính chất sống Việc khảo sát tợng, quy luật, trình sinh học phải đặt dới góc độ tiếp cËn hƯ thèng sèng Tuy nhiªn, mét bé phËn lín GV cha thấm nhuần quan điểm hệ thống dạy học, cha thấy đợc tính hệ thống đặc ®iĨm chung cđa c¸c hƯ thèng sèng ViƯc thiÕt kÕ dạy ôn tập chơng theo quan điểm hệ thống giúp GV khắc phục đợc nhợc điểm nêu trên, giúp HS rèn luyện phát triển t hệ thống Đặc biệt phần sinh học thể, SH11 theo chơng trình có nhiều đổi cấu trúc chơng trình nội dung kiến thức SGK SH11giới thiệu sinh học thể ĐV TV thành phần riêng biệt thể TV ĐV trình tiến hóa, thích nghi với MT đà phân hóa đa dạng theo hai h-ớng hoàn toàn khác nhau, nên có nhiều đặc tính riêng biệt Do nhiều GV lúng túng soạn giáo án dạy học để làm bật đặc điểm sinh học cấp thể Để giúp GV có thêm quan điểm hệ thống, đồng thời gióp HS cã tÝnh hƯ thèng häc tËp SH11, đà chọn đề tài: Vận dụng tiếp cận hệ thống thiết kế dạy phần ôn tập ch-ơng I Chuyển hóa vật chất lợng (Sách giáo khoa Sinh học lớp 11, chơng trình bản) 1.2 Mơc đích nghiªn cøu VËn dơng tiÕp cËn hệ thống vào trình dạy học ôn tập chơng phần SH 11-THPT, nhằm hệ thống hóa kiến thức sinh học cấp thể 1.3 Đối tợng Vận dụng tiếp cận hệ thống vào SH11 -THPT 1.4 Phơng pháp nghiên cứu 1.4.1 Phơng pháp nghiên cứu lý thuyết Nghiên cứu lý thuyết hệ thống, giáo trình lí luận dạy học, SGK tài liệu có liên quan đến đề tài để xây dựng sở lý luận đề tài 1.4.2 Phơng pháp quan sát s phạm Quan sát GV, HS qua dự giờ, hội thảo, trao đổi 1.4.3 Phơng pháp thực nghiệm s phạm Tiến hành thực nghiệm điều tra TNSP cỏc lp nhằm: + Đánh giá mức độ cần thiết việc xây dựng ôn tập chơng + Kiểm tra, đánh giá hiệu việc vận dụng quan điểm hệ thống vào dạy ôn tập chơng phần sinh học thể 1.4.4 Phơng pháp thống kê toán học Xử lý số liệu phơng pháp thống kê toán học để đánh giá kết thu đợc 2 NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lí luận đề tài 2.1.1 Ph©n tÝch néi dung SH11 - THPT theo quan ®iĨm tiÕp cËn hƯ thèng Ch¬ng1 Chun hãa vËt chÊt lợng, chơng HS đợc tìm hiểu, chế, quy luật trình CHVC NL thể TV ĐV mối liên hệ cấu trúc chức năng, trình cấp thể cấp tế bào (cấp tế bào xem nh đà biết), mối liên hệ thể với MT Trong SGK trình bày trình CHVC NL ĐV TV riêng Do GV cần giúp HS so sánh đối chiếu để tìm dấu hiệu mang tính chất tơng đồng trình CHVC NL TV ĐV Qua hình thành khái niệm CHVC NL cÊp c¬ thĨ Chóng ta cã thĨ tỉng kÕt vỊ trình CHVC NL thể qua bảng sau: Các trình sinh lý Thu nhận Vận chuyển Biến đổi tổng hợp Phân giải Bài tiết Cân nội môi Cơ thể thực vật Cơ thể động vật Từ bảng so sánh giúp HS rút đợc điểm giống đặc tính CHVC NL TV ĐV, đặc điểm chung CHVC NL cấp độ thể Sự CHVC NL TV ĐV trải qua khâu trình nh nhau, tuân theo quy luật chung Những điểm khác cách thức thực kết trình thích nghi TV ĐV với MT sống cấu tạo thể phơng thức sống khác 2.1.2 Quy trình thiết kế ôn tập chơng theo quan điểm hệ thống Quy trình thiết kế ôn tập chơng đợc sơ đồ hóa nh sau: Bớc 1: Phân tích nội dung Bớc 2: Xác định mục tiêu Bớc 3: Thiết kế hệ thống câu hỏi, tập, phiếu häc tËp theo tiÕp cËn hƯ thèng Bíc 4: Lùa chọn câu hỏi, tập, t liệu phù hợp với nội dung đối tợng để thiết kế giảng 2.2 Thùc tr¹ng viƯc vËn dơng tiÕp cËn hƯ thèng dạy học SH11-THPT Hu nh GV không nắm quan điểm hệ thống Nguyên nhân chủ yếu GV không đợc học học i hc, không đợc tập huấn trình bồi dỡng GV Trong tµi liƯu båi dìng viÕt cho GV 2.3 Nhng gii phỏp ó s dng để giải vấn đề - Nghiªn cøu lý thuyÕt hệ thống, giáo trình lí luận dạy học, SGK tài liệu có liên quan đến đề tài để xây dựng sở lý luận đề tµi xây dựng tập - Quan sát GV HS qua buổi dù giê, héi th¶o, trao đổi - Tiến hành thực nghiệm điều tra TNSP số lp nhằm: + Đánh giá mức độ cần thiết việc xây dựng ôn tập chơng + Kiểm tra, đánh giá hiệu việc vận dụng quan điểm hệ thống vào dạy ôn tập chơng phần sinh học thể 2.4 Hiu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường Chúng tiến hành TNSP lớp 11A3 (39 HS) 11A4 (38 HS) (11 A3 lớp TN 11 A4 l lp ĐC), lớp tơng đối đồng số lợng chất lợng HS - Các lớp TN: học đợc thiết kế sở vận dụng quan điểm hệ thống dạy học Bài giảng đợc điều chỉnh theo trình độ HS - Các lớp ĐC: thiết kế giảng thông thờng nh lâu GV dạy (không vận dụng quan điểm hệ thống) Cả lớp TN lớp ĐC GV dạy, đảm bảo đồng mặt thời gian, nội dung kiến thức điều kiện khác Cả nhóm TN ĐC có chế độ kiểm tra nh sau ôn tập chơng đề kiểm tra sử dụng nhiều loại câu hỏi: trắc nghiệm tự luận Sau ôn tập chơng kiểm tra 15 phút để đánh giá khả nắm kiến thức HS Phụ lục Sau tiến hành chấm kiểm tra thang điểm 10 so sánh kết thu đợc nhóm TN ĐC Trong trình TNSP, kết hợp với kết làm kiểm tra quan sát trực tiếp thấy rằng: Những học sinh đợc học theo phơng án TN tỏ động trình tự lực thực nhiệm vụ học tập mà GV đề Càng sau trình TN, thích ứng, mức độ tự lực em cao Những nhóm HS TN đợc rèn luyện kĩ làm việc với bảng hệ thống, Graph nên việc lĩnh hội kiến thức chắn bền vững Do đó, câu hỏi đòi hỏi t đề kiểm tra, số HS trả lời lớp TN cao nhiều so với lớp ĐC Cách trình bày, diễn đạt thể khác biệt lớp TN lớp ĐC HS lớp TN diễn đạt kiến thức cô đọng, súc tích thông qua trình xử lý thông tin biện pháp mang tính tổng hợp, hệ thống hóa, khái quát hóa nh: lập sơ đồ, lập bảng Trong nhóm ĐC diễn đạt nội dung gần nh “häc thuéc” 35.00 30.00 25.00 20.00 §C 15.00 TN 10.00 5.00 0.00 10 Biểu đồ 1.1 Đờng biểu diễn tần suất kết kiểm tra lớp TN v C * NhËn xÐt: - Qua biĨu ®å1.1 cho thÊy, tØ lệ HS lớp TN đạt điểm trở lên cao lớp ĐC Nh kết điểm lớp TN cao so với điểm lớp ĐC 2.5 Một số ví dụ minh họa Bảng C¸c trình sinh lý xanh Quá trình thu nhËn - Nguyªn liƯu - Bé phËn thu nhËn - Cơ chế thu nhận Quá trình vận chuyển - Con đờng - Động lực vận chuyển Quá trình biến đổi, tổng hợp - Khử nitrat - Đồng hóa nitơ - Quá trình quang hợp + Nguyên liệu + Cơ chế Các phận, chất tham gia Các trình sinh lý xanh Quá trình phân giải - Nguyên liệu - Cơ chế Quá trình tiết - Sản phẩm tiết - Bộ phận thu nhận Cân nội môi Các phận, chất tham gia Kin thc cn t c bng Các trình sinh lý xanh Quá trình thu nhận - Nguyên liệu - Bộ phận thu nhận - Cơ chế thu nhận - H2O, O2, CO2, muối khoáng Quá trình vận chuyển - Con đờng - Qua mạch gỗ, mạch libe (ngoài - Động lực vận chuyển Quá trình biến đổi, tổng hợp - Khử nitrat - Đồng hóa nitơ - Quá trình quang hợp + Nguyên liệu + Cơ chế Các phận, chất tham gia - Lông hút rễ, khí khổng - Cơ chế bị động (thẩm thấu, khuyếch tán), chế chủ động vận chuyển qua vách tế bào qua tế bào chất) - Bao gồm: + Lực hút (do trình thoát nớc) + Lực đẩy rễ (do trình hấp thu nớc) + Lực trung gian (lực liên kết phân tử nớc lực bám phân tử nớc với thành mạch dẫn tạo thành dòng nớc liên tục) - Khử nitrat đồng hóa nitơ đợc thực - Quang hợp: + CO2, H2O, ánh sáng + Gồm pha: Pha sáng pha tối * Pha sáng diễn cấu trúc hạt lục lạp, oxi hóa nớc để sử dụng H+ e- tạo ATP NADPH, giải Các trình sinh lý xanh C¸c bé phËn, chÊt tham gia phãng O2, bao gồm phản ứng theo thứ tự sau: - Kích thÝch diƯp lơc bëi photon - Quang ph©n li níc nhờ lợng hấp thụ từ photon - Quang hóa hình thành ATP NADPH * Pha tối diễn khử CO2 ATP NADPH tạo hợp chất hữu (đờng C6H12O6) chất lục lạp theo chu trình tơng ứng với nhãm thùc vËt: - Nhãm C3 – Chu tr×nh Canvin - Nhãm C4 – Chu tr×nh Hatch – Slack - Nhóm CAM Chu trình CAM Quá trình phân giải - Nguyên liệu - Cơ chế - Glucozơ, đờng, protein, lipit Quá trình tiết - Sản phẩm tiết - Bộ phận thu nhận - Các chất tiết, chất khí Cân nội môi - Hô hấp: Gồm giai đoạn: * Giai đoạn đờng phân: Glucozơ tạo thành axit piruvic Đờng phân diễn tế bào chất điều kiện kị khí * Chu tr×nh Crep: Axit piruvic > CO2 + ATP + NADH + FADH2 * Chuỗi chuyền electron trình photphorin hóa ôxi hóa tạo ATP H2O có tham gia O2 chất độc - Rễ Do phytohoocmon: Bao gồm phytohoocmon kích thích ST phytohoocmon ức chế ST Bng HÃy so sánh trình đồng hóa thực vật động vật theo bảng sau: Tiêu chí so sánh Thực vật Động vật Nguyên liệu tổng hợp Cơ chế tổng hợp Phơng thức dinh dìng Kiến thức cần đạt bảng Tiªu chí so Thực vật sánh Nguyên liệu tổng CO2, H2O, vô hợp Động vật Các chất hữu có sẵn Cơ chế tổng hợp Các hợp chất hữu Từ chất hữu có sẵn Chất dinh dỡng Tổng hợp nên chất sống Phơng thức dinh Tự dìng DÞ dìng Tõ CO2, H2O QH dìng Bảng HÃy so sánh trình trao đổi khí TV ĐV theo bảng sau: Tiêu chí so sánh Thực vật Động vật Cơ quan trao đổi khí thể với MT Con đờng vận chuyển khí Cơ chế trao đổi khí Điều hòa trao đổi khí Kin thc cn t c bng Tiêu chí so sánh Thực vật Cơ quan trao đổi Khí khổng Động vật Bề mặt thể, khí thể với MT lỗ vỏ (bì khổng) thân mang, hệ thống ống khí phổi Con đờng vận chuyển khí Khuyếch tán qua khoảng gian bào Máu dịch mô Cơ chế trao đổi khí Khuyếch tán Khuyếch tán Điều hòa trao đổi khí Thể dịch Thần kinh thể dịch Bng So sánh trình trao đổi nớc thực vật động vật theo bảng sau: Tiêu chí so sánh Thực vật Động vật Ngn níc C¬ quan hÊp thu C¬ chÕ hÊp thu Cơ quan vận chuyển Cơ quan thải nớc Kin thc cn t c bng Tiêu chí so sánh Nguồn nớc Thực vật Trong đất, MT không khí Động vật Thức ăn, nớc uống Cơ quan hấp thu Rễ, Cơ quan tiêu hóa Cơ chế hấp thu Thẩm thấu Thẩm thấu Cơ quan vận chuyển Mạch gỗ Cơ quan tiêu hóa, tuần hoàn 10 Cơ quan thải níc L¸, líp cuticun ThËn, da, phỉi Bảng So sánh trình vận chuyển thực vật động vật theo bảng sau: Tiêu chí so sánh Thực vật §éng vËt Con ®êng vËn chun §éng lùc vËn chun Thành phần chất tham gia vận chuyển Kin thc cn t c bng Tiêu chí so sánh Con ®êng vËn chun Thùc vËt Cã ®êng: + Dòng vận Động vật Vận chuyển theo hệ tuần hoàn hở hệ chuyển lên theo tuần hoàn kín: mạch gỗ + Hệ tuần hoàn hở: + Dòng vận Tim - Động mạch chuyển xuống Mao m¹ch – TÜnh theo m¹ch libe m¹ch – Tim + Tim - Động mạch Xoang máu Tĩnh mạch Tim Động lực vận chuyển Lực thoát nớc lá, áp suất rễ, lực Do chênh lệch áp suất hệ mạch, trung gian sự co bóp tim chênh lệch áp suất Thành phần chất tham gia vận Nớc, muối khoáng, sản phẩm quang Chất dinh dỡng, chất khí, sản phẩm 11 chuyển hợp, hô hấp, tiết tiết sản phẩm tiết nh hoocmon Bng So sánh trình chuyển hóa vật chất lợng thực vật động vật Từ hÃy rút đặc điểm trình chuyển hóa vật chất lợng cấp thể Các trình sinh lý Thùc vËt §éng vËt Thu nhËn VËn chun BiÕn đổi tổng hợp Phân giải Bài tiết Cân nội môi Kin thc cn t c bng Các Thực vật trình sinh lý Thu nhận Những chất vô đơn giản Động vật Những chất hữu phức tạp Vận chuyển Theo mạch gỗ mạch libe Máu dịch mô Biến đổi Từ chất vô thành chất hữu qua trình quang hợp Từ chất hữu có sẵn thành chất dinh dỡng qua trình tiêu hóa Cung cấp lợng cho qua trình hô hấp Cung cấp chất dinh dỡng cho thể qua trình tiêu hóa Bài xuất Bài xuất tổng hợp Phân giải Bài tiết 12 Cân chất độc hại, chất khí chất độc hại cho thể Do phytohoocmon Do hoocmon hệ nội môi thần kinh KT LUN V KIN NGHỊ 3.1 KÕt ln ViƯc sư dơng tiÕp cËn hƯ thống vào dạy học, đặc biệt ôn tập chơng điều cần thiết, giúp HS tránh tình trạng thấy mà không thấy rừng Tuy nhiên, sử dụng quan điểm nh cho phù hợp vấn đề cần nghiên cứu hoàn thiện mặt phơng pháp Trong đề tài đÃ: 1.1 Xây dựng tiếp cận dạy học SH11 - THPT, tiếp cận hệ thống phơng pháp luận để tổ chức hoạt động nhËn thøc tÝch cùc cho HS, nh»m n©ng cao hiƯu dạy học 1.2 Dạy học SH11 theo tiếp cận hệ thống vừa cho HS thông hiểu kiến thức chuyên ngành sâu sắc, vừa hình thành vững khái niệm sinh học thể 1.3 Nghiên cứu thiết kế giáo án ôn tập SH11 theo t tởng tiếp cận hệ thống, giúp GV tham khảo dạy học SH11 - THPT 1.4 Kết thực nghiệm s phạm đà chứng tỏ giả thuyết khoa học đề tài nêu đúng, có tính khả thi, cho phép nâng cao hiệu dạy ôn tập SH11 - THPT theo hớng tích cực hóa hoạt động nhận thức rèn luyện kỹ t duy, so sánh, khái quát hãa, hƯ thèng hãa 3.2 Kiến nghÞ 2.1 Trong néi dung phơng pháp giảng dạy sinh học nói riêng phơng pháp dạy học nói chung cần phải đa nội dung quan điểm hệ thống vận dụng quan điểm tiếp cận hệ thống dạy học để rèn luyện cho sinh viên nhằm nâng cao hiệu dạy học 13 2.2 Tăng cờng bồi dỡng cho đội ngũ GV quan điểm hệ thống vận dụng quan điểm hệ thống dạy học, đặc biệt dạy học ôn tập chơng 2.3 Trong giới hạn đề tài thiết kế giảng dạy ôn tập chơng theo hớng tự học có hớng dẫn GV lớp Cần tiến hành xây dựng hoàn thiện ôn tập ch-ơng theo hớng lại nh: Xây dựng ôn tập chơng cho HS tự học - tự đánh giá, tự học - GV đánh giá XC NHN CA TH TRNG N VỊ Thanh Hóa, ngày 20 tháng năm 2017 Tơi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác (Ký ghi rừ h tờn) Hong Th Yn tài liệu tham khảo Đinh Quang Báo (chủ biên), Nguyễn Đức Thành (1998), lý luận dạy học sinh học, NXB Giáo dục Ngun Phóc ChØnh (2002, vËn dơng lý thut cÊu tróc - hệ thống để nâng cao chất lợng dạy học sinh học, chuyên đề đào tạo tiến sĩ giáo dục Lê Hồng Điệp (2007), vận dụng quan điểm hệ thống thiết kế dạy học ôn tập chơng phần sinh học tế bào lớp 10 THPT, luận văn thạc sỹ giáo dục học 14 Nguyễn Đình Hòe - Vũ Văn Hiếu, tiếp cận hệ thống nghiên cứu môi trờng phát triển, NXB ĐHQG Hà Nội SGK sinh học 11 - THPT nâng cao, NXB giáo dục SGV sinh học 11 - THPT nâng cao, NXB giáo dôc ... Chuyển hóa vật chất lợng (Sách giáo khoa Sinh học lớp 11, chơng trình bản) 1.2 Mục ớch nghiên cứu Vận dụng tiếp cận hệ thống vào trình dạy học ôn tập chơng phần SH 11- THPT, nh»m hƯ thèng hãa kiÕn... tiêu Bớc 3: Thiết kế hệ thống câu h? ?i, tập, phiếu học tập theo tiếp cận hệ thống Bớc 4: Lựa chọn câu h? ?i, tập, t liệu phù hợp v? ?i n? ?i dung đ? ?i tợng để thiết kế giảng 2.2 Thực trạng việc vận dụng. .. th? ?i - sinh quyển) Quán triệt quan ? ?i? ??m hệ thống vận dụng ph-ơng pháp tiếp cận hệ thống nghiên cứu tính chất sống Việc khảo sát tợng, quy luật, trình sinh học ph? ?i đặt d? ?i góc độ tiếp cận hệ thống