Vận dụng tiếp cận hằng số sinh học để tổ chức dạy học các cấp tổ chức sống trên cơ thể phần Sinh thái học – sinh học 12, trung học phổ thông : Luận văn ThS. Giáo dục học: 60 14 10

Tiếp cận cấu trúc hệ thống là phương pháp luận để nghiên cứu các cấp độ TCS trong giới hữu cơ; là cách nhìn nhận thế giới sống qua cấu trúc hệ thống, thứ bậc và động lực của chúng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

LÊ THỊ HUYỀN

VẬN DỤNG TIẾP CẬN HẰNG SỐ SINH HỌC

ĐỂ TỔ CHỨC DẠY HỌC CÁC CẤP TỔ CHỨC SỐNG TRÊN CƠ THỂ PHẦN SINH THÁI HỌC - SINH HỌC 12,

TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM SINH HỌC

CHUYÊN NGÀNH: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

Mã số:60 14 10

Người hướng dẫn khoa học: GS TS Đinh Quang Báo

LỜI CẢM ƠN

Luận văn này là kết quả quá trình học tập, nghiên cứu tại trường Đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội và quá trình công tác tại trường THPT Vân Nội – Thành phố Hà Nội

Trong suốt quá trình ho ̣c tâ ̣p và hoàn thành luâ ̣n văn này , tôi đã nhâ ̣n được sự hướng dẫn , giúp đỡ quý báu của các Thầy Cô giáo , các anh chị , các em và các bạn Với lòng kính tro ̣ng và biết ơn sâu sắc tôi xin được bày tỏ lới cảm ơn chân thành tới : Hội đồng Khoa học và Đào tạo của trường Đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội, các Thầy giáo, Cô giáo đã trực tiếp giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt khoá học

Bằng tình cảm chân thành, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS Đinh Quang Báo – người đã dành nhiều thời gian, tâm huyết để trực tiếp hướng dẫn khoa học và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô trong hô ̣i đồng chấm luâ ̣n văn đã cho tôi những đóng góp quý báu để hoàn chỉnh luâ ̣n văn này

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn tới Ban Giám hiệu, cán bộ, giáo viên và học sinh các trường THPT Vân Nội – Thành phố Hà Nội đã luôn tạo mọi điều kiện cho tôi tiến hành khảo sát tình hình thực tế dạy học và thực nghiệm sư phạm

Hà Nội, ngày 22 tháng 11 năm 2013

Tác giả luận văn

Lê Thị Huyền

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CH - BT Câu hỏi - Bài tập CLTN Chọn lọc tự nhiên DTNS Diễn thế nguyên sinh DTST Diễn thế sinh thái DTTS Diễn thế thứ sinh

ĐC Đối chứng ĐKS Điều kiện sống

GV Giáo viên

HS Học sinh HSSH Hằng số sinh học HST Hệ sinh thái MTS Môi trường sống PHT Phiếu học tập

QT Quần thể QTSV Quần thể sinh vật

QX Quần xã QXSV Quần xã sinh vật SGK Sách giáo khoa SGV Sác giáo viên STH Sinh thái học

SQ Sinh quyển TCS Tổ chưc sống THPT Trung học phổ thông

TN Thực nghiệm

MỤC LỤC

Lời cảm ơn i

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt ii

Mục lục iii

Danh mục các bảng v

Danh mục biểu đồ, sơ đồ vi

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 3

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

4 Đối tượng và khách thể nghiên cứu 3

5 Vấn đề nghiên cứu 3

6 Giả thuyết khoa học 4

7 Giới hạn của đề tài và phạm vi nghiên cứu của đề tài 4

8 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4

9 Phương pháp nghiên cứu 4

10 Cấu trúc luận văn 5

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 6

1.1 Lược sử nghiên cứu của đề tài 6

1.2 Cơ sở lý luận của việc vận dụng tiếp cận HSSH để dạy các TCS cấp độ trên cơ thể 10

1.2.1 Quá trình nhận thức 10

1.2.2 Quá trình dạy học 11

1.2.3 Lí thuyết hệ thống 13

1.2.4 Vận dụng tiếp cận hằng số sinh học trong dạy học sinh học 15

1.3 Cơ sở thực tiễn của đề tài 17

1.3.1 Nội dung chương trình sinh học THPT 17

1.3.2 Thực trạng dạy học sinh thái học ở trường THPT hiện nay 19

1.3.3 Nguyên nhân của những hạn chế 28

CHƯƠNG 2: VẬN DỤNG TIẾP CẬN HẰNG SỐ SINH HỌC ĐỂ TỔ CHỨC DẠY HỌC CÁC CẤP TỔ CHỨC SỐNG TRÊN CƠ THỂ PHẦN

SINH THÁI HỌC - SINH HỌC 12, TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 30

2.1 Vận dụng tiếp cận HSSH để phân tích các tính chất đặc trưng của TCS cấp độ trên cơ thể 30

2.1.1 Tổ chức sống quần thể 30

2.1.2 Tổ chức sống quần xã 31

2.1.3 Tổ chức sống sinh quyển 33

2.2 Vận dụng tiếp cận HSSH để dạy học sinh thái học TCS cấp độ trên cơ thể 35

2.2.1 Quy trình khái quát vận dụng tiếp cận HSSH vào thiết kế bài học 35

2.2.2 Quy trình vận dụng tiếp cận HSSH vào tổ chức dạy học các TCS cấp độ trên cơ thể 36

2.3 Phần trích các giáo án để minh hoạ quy trình trên 38

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 71

3.1 Mục đích thực nghiệm 71

3.2 Nội dung thực nghiệm 71

3.3 Phương pháp thực nghiệm 71

3.3.1 Thời gian thực nghiệm 71

3.3.2 Chọn trường, lớp thực nghiệm 71

3.3.3 Chọn GV thực nghiệm 71

3.3.4 Bố trí thực nghiệm 72

3.3.5 Kiểm tra 72

3.3.6 Xử lý kết quả thực nghiệm 72

3.4 Kết quả thực nghiệm 75

3.4.1 Phân tích định lượng các bài kiểm tra 75

3.4.2 Phân tích định tính các bài kiểm tra 78

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 82

TÀI LIỆU THAM KHẢO 83

PHỤ LỤC 86

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Nhận thức của GV về HSSH và vai trò của tiếp cận HSSH trong dạy học

các cấp TCS trên cơ thể 20

Bảng 1.2 Tình hình vận dụng tiếp cận HSSH trong dạy học các cấp TCS trên cơ thể 21

Bảng 1.3 Tình hình sử dụng phương phá và biện pháp dạy học vận dụng tiếp cận HSSH trong dạy học các cấp TCS trên cơ thể trong chương trình STH - THPT 24

Bảng 1.4 Kết quả điều tra chất lượng lĩnh hội kiến thức về các TCS cấp độ trên cơ thể của HS 27

Bảng 1.5 Số lượng đạt điểm Xi của các bài kiểm tra 27

Bảng 1.6 Tỷ lệ đạt điểm Xi của các bài kiểm tra 27

Bảng 3.1 Tổng hợp điểm các bài kiểm tra của lớp TN và ĐC 75

Bảng 3.2 Tỷ lệ % điểm các bài kiểm tra của lớp TN và lớp ĐC 75

Bảng 3.3 So sánh kết quả của các đợt kiểm tra giữa nhóm TN và ĐC 76

Bảng 3.4 Phân loại trình độ học sinh giữa lớp TN và ĐC 76

DANH MỤC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ

Biểu đồ 3.1 So sánh kết quả kiểm tra của lớp thực nghiệm và đối chứng 77

Sơ đồ 2.1 Quy trình khái quát thiết kế bài học 35

Sơ đồ 2.2 Quy trình tổ chức dạy học 37

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

1.1 Xuất phát từ yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học hiện nay

Hiện nay chúng ta đang bước vào thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, nền kinh tế hội nhập toàn cầu Trong bối cảnh đó, sự cạnh tranh mạnh mẽ trên mọi lĩnh vực đặc biệt là sự cạnh tranh về trí tuệ, đòi hỏi nền giáo dục phải đổi mới, trong đó sự đổi mới cơ bản là đổi mới về phương pháp giảng dạy và học tập nhằm đào tạo ra những con người năng động, có tư duy khoa học, có năng lực giải quyết vấn đề để đáp ứng nhu cầu đa dạng của xã hội Đứng trước thực tế đó, đổi mới phương pháp dạy học là một tất yếu khách quan

Đổi mới phương pháp dạy học, phát huy tính tích cực học tập của HS là vấn

đề đã được đặt ra cho ngành giáo dục nước ta từ những năm 1960, và được thể hiện

rõ trong các nghị quyết trung ương, trong luật Giáo dục Hội nghị lần thứ tư Ban chấp hành trung ương Đảng khóa VII năm 1993 chỉ ra: “Đổi mới phương pháp dạy

và học ở tất cả các cấp học, bậc học, kết hợp tốt học với hành, học tập với lao động sản xuất… áp dụng những phương pháp dạy học hiện đại để bồi dưỡng cho HS năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề”

Hội nghị lần thứ hai Ban chấp hành trung ương Đảng khóa VIII nhấn mạnh:

“Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và các phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho HS” Luật giáo dục khoản 2 điều 24 ghi rõ: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của HS, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS" [18, tr 5]

Chương trình giáo dục phổ thông ban hành kèm theo quyết định số 16/2006/QĐ - BGDĐT ngày 5/6/2006 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục Đào tạo đã nêu:

“Phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo của của HS phù hợp với đặc trưng môn học, đặc điểm đối tượng HS, điều kiện của từng lớp học Bồi dưỡng cho

HS phương pháp tự học, khả năng hợp tác, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú và trách nhiệm học tập cho HS" [18, tr 78]

Muốn đạt được mục đích trên trong quá trình dạy học, GV phải tổ chức để

HS 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 đồng thời đổi mới về mục tiêu, nội dung, phương pháp, thiết bị về cách đánh giá dạy và học

1.2 Xuất phát từ cấu trúc SGK chương trình THPT hiện nay

Chương trình SGK Sinh học 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 sinh học THPT được trình bày theo trình tự từ cấp tổ chức nhỏ đến lớn: cấp tế bào → cấp cơ thể → cấp quần thể → cấp quần xã - hệ sinh thái → cấp sinh quyển Mỗi cấp TCS đều thiết lập, được đặc trưng bằng những HSSH và khi những hằng số này bị phá vỡ sẽ làm tổn thương nghiêm trọng đến TCS ấy, đồng thời đe doạ cuộc sống của con người Khi dạy học, nếu GV sử dụng các HSSH để dạy các cấp tổ chức của thế giới sống thì không những đáp ứng mục tiêu của chương trình về kiến thức mà còn rèn luyện phát triển ở HS năng lực nhận thức, năng lực hành động, khả năng vận dụng kiến thức vào cuộc sống, thay đổi nhận thức về thiên nhiên Từ đó nâng cao ý thức tự giác và thói quen bảo vệ môi trường

1.3 Xuất phát từ thực trạng dạy học sinh học ở trường THPT

Hiện nay, thực trạng dạy HS ở trường THPT cho thấy còn có những hạn chế nhất định trong nhận thức, trong việc sử dụng phương pháp và biện pháp dạy

ở GV cũng như chất lượng học tập ở HS GV chưa thực sự nắm vững quan điểm tiếp cận cấu trúc hệ thống trong nghiên cứu TCS, chưa thấy rõ tính hệ thống, đặc điểm chung và các “chỉ số vàng” của hệ thống sống Vì vậy, GV có xu hướng giảng dạy tách riêng từng phần của chương trình một cách máy móc, không lồng ghép được giáo dục môi trường, còn HS học tập thụ động, kiến thức lĩnh hội rời rạc, không thấy được giá trị tất yếu của việc bảo vệ môi trường, không định giá được bảo vệ môi trường

Việc xác định logic vận dụng tiếp cận cấu trúc hệ thống trong nghiên cứu các cấp TCS của thế giới sống, việc xác định HSSH ở từng cấp TCS và nghiên cứu tài liệu SGK theo tiếp cận HSSH là việc làm cần thiết, cần được quan tâm như một định hướng nâng cao chất lượng dạy - học bộ môn Tuy nhiên, hiện nay vẫn chưa có

một công trình nào nghiên cứu bằng cách phân tích các hằng số tạo nên bản chất sống của các tổ chức đố để dạy các cấp tổ chức của thế giới sống

Xuất phát từ những lí do trên, với mong muốn nâng cao chất lượng dạy và học bộ môn Sinh học ở các trường THPT, chúng tôi lựa chọn đề tài nghiên cứu:

“Vận dụng tiếp cận HSSH để tổ chức dạy học các cấp tổ chức sống trên cơ

thể phần Sinh thái học - Sinh học 12, trung học phổ thông”

2 Mục đích nghiên cứu

Vận dụng tiếp cận HSSH để tổ chức HS nghiên cứu các tính chất dặc trưng của các cấp TCS trên cơ thể Trên cơ sở đó, HS nhận thức tốt hơn tính hệ thống của các cấp TCS trên cơ thể trong dạy học phần Sinh thái học - sinh học 12 – THPT

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu các cơ sở lí luận và thực tiễn về hệ thống, hệ thống sống và HSSH trong nghiên cứu và dạy học Sinh học

- Điều tra thực trạng nhận thức của GV, HS về quan điểm hệ thống của chương trình Sinh học THPT, vận dụng quan điểm hệ thống trong dạy các cấp độ TCS, tích hợp bảo vệ môi trường trong dạy học Sinh học

- Phân tích được một số HSSH ở cấp QT, QX - HST, sinh quyển

- Đề xuất biện pháp tổ chức dạy học các khái niệm về cấp QT, QX - HST, sinh quyển trên cớ sở sử dụng các HSSH

- Thiết kế một số giáo án các bài học thể hiện quan điểm HSSH

- Thực nghiệm sư phạm để chứng minh giả thuyết nêu ra

4 Đối tƣợng và khách thể nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu

Vận dụng tiếp cận HSSH để tổ chức dạy học các cấp TCS trên cơ thể phần sinh thái học - sinh học 12 - THPT

- Phân tích nội dung phần sinh thái học - sinh học 12 - THPT thể hiện quan điểm hệ thống như thế nào

- Tiếp cận hằng số định hướng cho việc dạy và học theo tiếp cận hệ thống như thế nào

6 Giả thuyết khoa học

Nếu vận dụng tiếp cận HSSH để tổ chức dạy học phần Sinh thái học Sinh học 12 thì sẽ vừa hình thành được khái niệm cấp tổ chức quần thể, quần xã và sinh quyển, vừa nâng cao được chất lượng lĩnh hội các quy luật, khái niệm sinh thái học

và kiến thức bảo vệ môi trường

7 Giới hạn của đề tài và phạm vi nghiên cứu của đề tài

7.1 Nội dung

Phân tích được cá HSSH ở cấp quần thể, quần xã, hệ sinh thái - sinh quyển làm cơ sở cho việc tổ chức cho học sinh nghiên cứu bản chất hệ thống của quần thể, quần xã, sinh quyển trong dạy học phần sinh thái học - sinh học 12 - THPT

9 Phương pháp nghiên cứu

9.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Tổng hợp các tài liệu có liên quan để làm cơ sở lý luận cho đề tài

Nghiên cứu mục tiêu, phân phối chương trình nội dung SGK Sinh học THPT

Phân tích cấu trúc nội dung phần sinh thái học - SGK sinh học 12

9.2 Phương pháp điều tra

Điều tra cơ bản thực trạng dạy và học Sinh thái học tại các trường THPT bằng cách dự giờ, trao đổi trực tiếp với GV, nghiên cứu giáo án, sổ điểm, vở ghi và bài làm của HS

Phương pháp điều tra cơ bản bằng trắc nghiệm

9.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Mục đích: Để khẳng định tính khả thi của giả thuyết khoa học

Đối tượng: HS lớp 12 của hai trường: THPT Vân Nội, Cổ Loa, huyện Đông Anh, thành phố Hà Nội

Công thức thực nghiệm: Bố trí lớp thực nghiệm và lớp đối chứng song song,

có các điều kiện tương đương như: sĩ số, trình độ HS

Xử lý số liệu: Xử lý định tính và định lượng

10 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn được trình bày theo ba chương:

Chương 1: Tổng quan tình hình nghiên cứu và cơ sở lí luận, thực tiễn của đề tài Chương 2: Vận dụng tiếp cận HSSH để tổ chức dạy học các cấp TCS cấp độ

trên cơ thể phần Sinh thái học - sinh học 12 - THPT

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, CƠ SỞ LÝ LUẬN

VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1 Lược sử nghiên cứu của đề tài

Ở thế kỉ XVII, người ta mới chỉ nghiên cứu sinh vật ở cấp cơ thể Sau này cùng với sự phát triển của các ngành khoa học khác, sinh vật được nghiên cứu ở cấp

độ nhỏ hơn (dưới cơ thể) và cấp độ lớn hơn (trên cơ thể) K.M.Zavatxki (1961) chia

hệ sống thành 5 cấp độ: Cơ thể → QT → QX → Khu hệ SQ.E.P.Odum (1978) chia

hệ sống thành các cấp độ sau: Phân tử →Tế bào → Cơ quan → Cơ thể → QT →

QX → SQ Hiroyuki Kurata (1999) chia hệ sống thành các cấp độ như sau: Tế bào

→ Mô → Cơ quan → Hệ cơ quan → Cơ thể

Theo lí thuyết về các cấp độ TCS, giới hữu cơ là một hệ thống lớn trong đó

có những hệ thống con được sắp xếp từ hệ nhỏ đến các hệ trung lên các hệ lớn: Phân tử → Tế bào → Mô → Cơ quan → Hệ cơ quan → Cơ thể → QT → QX →

SQ Mỗi hệ lớn gồm nhiều hệ nhỏ, mỗi hệ nhỏ lại gồm những hệ nhỏ hơn Giữa các

hệ nhỏ với nhau, giữa các hệ nhỏ với hệ lớn và giữa hệ lớn với môi trường đều có những mối quan hệ phức tạp Các quan hệ đó chỉ khi nào là kết quả của quá trình CLTN, trở thành bền vững tương đối nhờ cơ chế tự điều chỉnh thì mới tạo nên TCS tương ứng, nghĩa là thiết lập được những loại HSSH đặc trưng HSSH là sự phản ánh chức năng của hệ Sự ổn định của các loại HSSH này trong những điều kiện sống nhất định đảm bảo trật tự tương đối trong mỗi hệ, giúp hệ thực hiện đúng các chức năng sinh học của mình

Như vậy, hệ sống là một hệ thống mở, có khả năng tự điều chỉnh, được tổ chức theo nguyên tắc thứ bậc và có các HSSH đặc trưng cho hệ thống Vận dụng tiếp cận HSSH để phân tích hệ thống sống theo những nội dung cơ bản sau:

 Hệ thống sống là hệ thống được tổ chức theo nguyên tắc thứ bậc, TCS cấp dưới là nền tảng để xây dựng nên TCS cấp trên Sự thay đổi trị số của một loại HSSH ở cấp TCS nào đó sẽ kéo theo sự thay đổi các loại HSSH trong cấp TCS đó, đồng thời ảnh hưởng đến HSSH ở cấp TCS cao hơn Ví dụ: Trong TCS QT có các HSSH như: kích thước QT, cấu trúc tuổi, cấu trúc giới tính, số loại mối quan hệ, sức

sinh sản… Sự ổn định tương đối của các loại HSSH này giúp QT duy trì trạng thái cân bằng động Chẳng hạn trong hoàn cảnh, nguồn sống (thức ăn và nơi ở) bị giảm,

ở QT xuất hiện tín hiệu báo động Tín hiệu đó dẫn đến những thay đổi tương ứng về trạng thái sinh lí, tập tính của các thành viên… từ đó thay đổi trị số của HS sức sinh sản, khả năng tăng trưởng… kết quả làm giảm trị số của HS kích thước QT, cân bằng với sức chứa của môi trường

 Mỗi cấp TCS là một tập hợp các bộ phận cấu thành, giữa chúng có sự liên

hệ tác động qua lại với nhau và với môi trường một cách có tổ chức và theo một trật

tự nhất định tạo ra các dấu hiệu đặc trưng cho sự sống Chỉ những dấu hiệu nào là kết quả của quá trình CLTN, trở thành bền vững tương đối nhờ cơ chế tự điều chỉnh thì mới là HSSH

 Mọi cấp TCS đều là những hệ mở; luôn trao đổi vật chất, năng lượng và thông tin với môi trường.Cho nên HSSH không phải là một giá trị cố định mà có biên độ dao động Ví dụ HSSH chiều cao ở trẻ em lúc một tuổi là: 72,85 ± 3,22 [45, tr 22]

 Mọi cấp TCS đều có giới hạn sinh thái, giới hạn sinh thái là biên độ dao động của HSSH Nếu HSSH có biên độ dao động rộng thì giới hạn sinh thái rộng,

và ngược lại

 Mọi cấp TCS đều có khả năng tự điều chỉnh thông qua sự điều chỉnh trị

số của các HSSH, tạo ra sự cân bằng cho toàn bộ hệ thống Tuy nhiên khả năng tự điều chỉnh của hệ nằm trong giới hạn HSSH, nếu tác động qua lớn vượt ra ngoài giới hạn HSSH hệ không tự điều chỉnh được, làm thay đổi trị số của các loại HSSH

và chuyển sang một trạng thái khác

 Mọi cấp TCS luôn vận động và phát triển Phát triển là quá trình thiết lập các HSSH của hệ, giúp hệ ngày càng thích nghi với môi trường sống Động lực của

sự vận động và phát triển nằm ngay trong hệ thống, trước hết là ở sự thống nhất và đấu tranh của các mặt đối lập bên trong hệ thống.Ví dụ: DTST là quá trình phát triển của TCS QX là quá trình thiết lập các HSSH ở TCS QX Động lực chính của

nó được phát sinh ngay trong QXSV mà chủ yếu là sự thay thế của các nhóm loài

ưu thế Nhóm loài ưu thế thường làm biến đổi điều kiện môi trường vật lí tới mức bất lợi cho mình, nhưng có lợi cho sự phát triển của một nhóm loài ưu thế khác, có sức cạnh tranh cao hơn thay thế

Cho tới thời điểm này đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về hằng số ở các lĩnh vực khác nhau như hóa học, toán học, vật lí học Trong lĩnh vực hóa học có đề

tài: “Xác định hệ số khuếch tán và hằng số tốc độ phản ứng của những quá trình lí

hoá trên cơ sở thực nghiệm các hàm tốc độ và hàm truyền” [6], “Nghiên cứu quan

hệ cân bằng và xác định hằng số điện li của dixit trong các dung môi trên cơ sở các

số liệu đo độ dẫn điện và điện thế” [1].Trong lĩnh vực toán học có đề tài: “Hình học các tập tới hạn đến với các hằng số Jung trong không gian Banach” [20],……

Trong y học, hằng số cũng được quan tâm nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi

để phục vụ đắc lực hơn cho việc chẩn đoán bệnh tật, cho công tác vệ sinh phòng bệnh và công tác bảo vệ, chăm sóc sức khoẻ của cho cộng đồng Những công trình

nghiên cứu tiêu biểu ở lĩnh vực này là: “HSSH của người Việt Nam” [33], “Khảo sát 20 hằng số hoá sinh người bình thường ở một số tỉnh miền Trung”[22], “Khảo

sát một số HSSH của HS THPT ở tỉnh Bắc Giang” [43], …

Trong lĩnh vực sinh học, hằng số cũng được nhiều nhà khoa học chọn làm đề tài nghiên cứu của mình Kết quả là đã có nhiều đề tài ra đời và đó là những công

trình khoa học có tính ứng dụng cao như công trình nghiên cứu:“Xác định hàm

lượng axit ascorbic (Vitamin C) trong một số loài rau quả ở Bắc Kì, xác định hằng

số sinh hoá của dầu hạt cam và hạt quýt; các hằng số hoá học của dầu hạt quả hồ đào” [44], “Xác định các hằng số sinh hoá của dầu từ hạt cây máu chó” [9], “Xác định các hằng số sinh hoá của dầu hạt bưởi” [8],…

Ở nước ta, Sinh học là môn khoa học được chính thức đưa vào dạy học trong chương trình sinh học THPT từ rất lâu.Trong đó có phần Sinh thái học là phần kiến thức khá thực tế, gần gũi gắn với đời sống thường ngày của chúng ta Tuy nhiên hiệu quả của quá trình dạy học phần sinh thái học - THPT là chưa cao Để khắc phục điều này thì ngành giáo dục đã có nhiều đề tài nghiên cứu về đổi mới PPDH sinh thái học - THPT theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của người học; trong đó vận dụng tiếp cận HSSH để dạy các cấp TCS là một hướng nghiên cứu mới Có thể điểm ra sau đây những luận văn, luận án đã bảo vệ thành công liên quan đến đề tài nghiên cứu của chúng tôi như:

- Luận văn thạc sỹ của tác giả Đỗ Thị Hà (2002): “Sử dụng tiếp cận hệ thống

hình thành các khái niệm STH trong chương trình STH 11 - CCGD”

- Luận văn thạc sỹ của tác giả Phan Thị Bích Ngân (2003): “Tổ chức hoạt

động học tập tự lực trong dạy học STH 11 - THPT”

- Luận văn thạc sỹ của tác giả Đỗ Thị Phượng (2004):“Xây dựng và sử dụng

CH – BT để tổ chức hoạt học tập tự lực của HS trong dạy học STH”

- Luận văn thạc sỹ của tác giả Nguyễn Thị Hài (2006):“Phát triển khả năng

phân tích - tổng hợp trong dạy học STH 11 - THPT”

- Luận văn thạc sỹ của tác giả Tạ Thị Thu (2009): “Vận dụng tiếp cận HSSH

trong dạy học sinh thái học quần thể, quần xã, sinh quyển - sinh học 12 - THPT”

- Luận án tiến sỹ của tác giả Dương Tiến Sỹ (1999): “Giáo dục môi trường

qua dạy học STH 11”

- Luận án tiến sỹ của tác giả Lê Thanh Oai (2002): “Sử dụng câu hỏi, bài tập

để tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS trong dạy - học STH 11- THPT”

Nhìn chung, các nghiên cứu trên đã đi sâu phân tích các dấu hiệu bản chất để hình thành các khái niệm STH; đã phân tích một cách có hệ thống những đặc trưng

cơ bản của các cấp TCS trên cơ thể (QT, QX, SQ); đã đề xuất những phương pháp

và biện pháp để tăng tính tích cực của HS trong dạy học STH; đã tích hợp giáo dục môi trường vào nội dung bài học từ đó nâng cao ý thức, trách nhiệm của HS đối với công tác bảo vệ môi trường và phát triển bền vững Những thành công này của các tác giả sẽ được chúng tôi kế thừa trong luận văn của mình Tuy nhiên trong các nghiên cứu trên, các tác giả chủ yếu tập trung vào hình thành các khái niệm TCS trên cơ thể, các đặc trưng cơ bản của các TCS cấp độ trên cơ thể Luận văn của tác giả Đỗ Thị Phượng và luận án của tác giả Đặng Thị Dạ Thuỷ có đề cập đến một số loại HSSH ở các cấp độ TCS song đây không phải là nội dung trọng tâm của luận văn, luận án Luận văn của tác giả Tạ Thị Thu đã khai thác được giá trị HSSH trong mỗi TCS Những HSSH này không đơn thuần là đặc trưng của TCS mà nó có quá trình hình thành, vận động và phát triển, có biên độ dao động, ổn định tương đối, có

cơ chế tự điều chỉnh để duy trì trạng thái cân bằng Sự cân bằng của các loại HSSH giúp cho TCS ở cấp độ tương ứng thực hiện đúng các chức năng sinh học của mình Việc vận dụng tiếp cận HSSH trong dạy học sinh thái học không chỉ giúp tổ chức các hoạt động trên lớp một cách thuận lợi mà còn giúp ích rất lớn cho việc tự học của HS, là cơ sở để HS thực hiện các thao tác tư duy trong nghiên cứu các TCS và

nâng cao dược chất lượng lĩnh hội các quy luật, khái niệm Sinh thái học và kiến thức bảo vệ môi trường Đề tài của tác giả Tạ Thị Thu chưa đi sâu nghiên cứu về vấn đề này Các thông tin, tư liệu ngoài SGK về hậu quả của những tác động tiêu cực của con người đến thiên nhiên nhiên chưa nhiều để giáo dục HS nhận thức về tự nhiên và thực chất của bảo vệ môi trường chính là bảo vệ các loại HSSH

Từ những nhận định trên đề tài của chúng tôi tập trung vào nghiên cứu những vấn đề sau đây:

- Xác định các loại HSSH ở các cấp TCS trên cơ thể

- Đề xuất biện pháp sử dụng các HSSH để tổ chức bài học

- Biên soạn bộ câu hỏi và bài tập vận dụng các HSSH

- Thu thập các thông tin, tư liệu để sọan CH - BT có giá trị để giáo dục HS nhận thức về tự nhiên và có ý thức bảo vệ môi trường chính là bảo vệ các loại HSSH

1.2 Cơ sở lý luận của việc vận dụng tiếp cận HSSH để dạy các TCS cấp độ trên cơ thể

1.2.1 Quá trình nhận thức

1.2.1.1 Bản chất của quá trình nhận thức

Theo quan điểm duy vật biện chứng, thế giới vật chất tồn tại một cách khách quan, không phụ thuộc vào ý thức chủ quan của con người Nhận thức là sự phản ánh thế giới khách quan vào bộ óc con người Nhận thức không phải là sự phản ánh một cách đơn giản, máy móc mà là quá trình phát triển một cách biện chứng, quá trình không ngừng nảy sinh và giải quyết các mâu thuẫn Nhận thức không phải là kết quả sự tác động một chiều của các sự vật hiện tượng vào các giác quan của con người mà nó được hình thành, phát triển trên cơ sở tác động một cách tích cực của con người vào các sự vật hiện tượng

Nhận thức của con người diễn ra trên cơ sở thực tiễn và không ngừng vận động, phát triển Sự vận động và phát triển của quá trình nhận thức diễn ra một cách biện chứng: Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng và từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn đó là con đường biện chứng của sự nhận thức chân lý, của sự nhận thức thực tại khách quan Trực quan và tư duy trừu tượng là hai giai đoạn của một quá trình nhận thức thống nhất và nhận thức của con người đến giai đoạn tư duy trừu tượng chưa dừng lại mà nó lại tiếp tục vận động trở về với thực tiễn Như vậy,

từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng và từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn

là logic của quá trình nhận thức Điểm kết thúc của vòng khâu này là điểm mở đầu của vòng khâu khác làm cho nhận thức của con người phát triển không ngừng, ngày càng phản ánh sâu sắc bản chất, quy luật của thế giới khách quan

1.2.1.2 Mối quan hệ giữa quá trình học tập và quá trình nhận thức

Học tập là một hoạt động nhận thức đặc biệt của con người Về bản chất, sự học là một quá trình nhận thức Sự học cũng diễn ra các quá trình: Cảm giác, tri giác, tư duy, tưởng tượng và trí nhớ Quá trình học tập làm cho nhận thức của con người ngày càng trở nên sâu sắc, không chỉ phát hiện ra các thuộc tính bên ngoài,

mà cả những thuộc tính bên trong, bản chất của các sự vật, hiện tượng, làm cho nội dung nhận thức phong phú, đa dạng và tăng hiệu quả chất lượng nhận thức, làm cơ

sở vững chắc cho việc định hướng, chỉ đạo hành động của con người

Theo tâm lý học, hoạt động học là hoạt động nhận thức được điều khiển một cách có ý thức nhằm tiếp thu tri thức, kỹ năng, kỹ xảo hướng tới làm thay đổi chính bản thân người học, nội dung tri thức thường không mới với nhân loại, nhưng khi chủ thể hoạt động chiếm lĩnh được thì nhờ sự chiếm lĩnh này tâm lý của chủ thể đã

có sự thay đổi và phát triển Sự tiếp thu này có tính tự giác cao sẽ hình thành phương pháp tự học cho người học, nó có vai trò quan trọng giúp người học biết tự học suốt đời

Như vậy, học là quá trình thu nhận thông tin, xử lý thông tin đã thu nhận,

tích hợp thông tin đó vào vốn tri thức tích luỹ của cá nhân và vận dụng thông tin vào tình huống mới của thực tiễn học tập và cuộc sống, từ đó điều chỉnh để có cách học cho phù hợp

1.2.2.2 Hoạt động dạy

Dạy là hoạt động truyền lại kiến thức hoặc kỹ năng một cách ít nhiều có hệ thống, có phương pháp [31, tr 244] Dạy là toàn bộ hoạt động của GV nhằm làm cho HS nắm vững kiến thức, kỹ năng trên cơ sở đó phát triển ở họ năng lực nhận thức và hình thành thế giới quan duy vật biện chứng Hay nói cách khác, dạy là sự điều khiển tối ưu hoá quá trình HS chiếm lĩnh tri thức, phát triển năng lực nhận thức

và hình thành nhân cách

Như vậy, dạy không đơn thuần là truyền thụ tri thức mà dạy cách học, dạy

cách thu nhận thông tin, xử lí thông tin, lưu trữ thông tin và vận dụng thông tin vào tình huống mới của thực tiễn học tập và cuộc sống

1.2.2.3 Phương pháp dạy học tích cực và quá trình dạy học tích cực

Phương pháp dạy học tích cực là thuật ngữ dùng để chỉ những PPDH theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo của người học PPDH tích cực hướng tới việc hoạt động hoá, tích cực hoá hoạt động nhận thức của người học Những dấu hiệu đặc trưng cơ bản của phương pháp dạy học tích cực như dạy học thông qua tổ chức các hoạt động của HS, giúp HS tự khám phá kiến thức Nhờ vậy,

HS không chỉ lĩnh hội được kiến thức, kĩ năng mới, mà còn nắm được phương pháp tìm ra kiến thức, kĩ năng đó; dạy học chú trọng đến rèn luyện phương pháp tự học của.Việc dạy học không chỉ chú trọng đến kiến thức mà còn chú trọng đến cách học kiến thức đó; giúp HS không chỉ tự học có hướng dẫn của GV mà tự học ngay cả khi không có sự hướng dẫn của GV, chuẩn bị cho HS năng lực tự học suốt đời; tăng cường học tập cá thể phối hợp với học tập hợp tác giúp HS rèn luyện kĩ năng hoạt động nhóm, kĩ năng hoạt động tập thể Thông qua thảo luận, tranh luận trong tập thể, ý kiến của mỗi cá nhân được điều chỉnh, qua đó HS năng mình lên một trình độ mới; kết hợp đánh giá của thầy với tự đánh giá của trò để HS tự điều chỉnh cách học, rèn luyện năng lực tự học

Quá trình dạy học tích cực, lấy người học làm trung tâm thực chất là tổ chức quá trình dạy học thành một hệ thống tác động cộng hưởng giữa chu trình học của trò và chu trình dạy của thầy

Chu trình học: thực chất là con đường nghiên cứu khoa học, con đường xoắn

ốc ơristic “kiểu học trò” dẫn dắt HS đến tri thức khoa học, đến chân lí và chỉ có thể

diễn ra dưới tác động hợp lí của chu trình dạy của thầy Chu trình học gồm 3 thời kì tuần tự như sau:

Tự nghiên cứu: Người học tự thu thập và xử lí thông tin qua quan sát, tra cứu, sưu tầm từ các nguồn tài liệu… phát hiện được vấn đề mới với bản thân Kiến thức thu được ở thời kì này mang tính cá nhân, chủ quan, có thể hoàn toàn chưa đúng

Tự thể hiện: Người học tự trình bày, bảo vệ kiến thức hay sản phẩm cá nhân của mình, tự thể hiện qua hợp tác, giao tiếp, trao đổi với các bạn và thầy, tạo ra sản phẩm có tính chất xã hội - lớp học

Tự kiểm tra, điều chỉnh: Sau khi tự thể hiện mình, qua hợp tác với bạn với thầy, người học tự thấy được những thiếu sót trong sản phẩm của mình, từ đó tự điều chỉnh thành sản phẩm khoa học Chu kỳ dạy của GV tác động hợp lý và phù hợp, cộng hưởng với chu kỳ học của HS Chu kỳ đó gồm ba thời kỳ:

Hướng dẫn: Thầy hướng dẫn cho từng HS về các nhiệm vụ học tập, về các

nhiệm vụ phải thực hiện trong tập thể HS; để HS nhận ra được rồi tự nghiên cứu, tự tìm tòi và kiến thức đó là sản phẩm mang tính cá nhân

Tổ chức: Thầy nêu ra cách tổ chức hoạt động để mỗi HS được trao đổi, tranh

luận, cùng hoạt động như làm việc theo nhóm HS, hoạt động tập thể ngoài giờ học Như vậy, nhờ tổ chức của thầy mà HS được tự thể hiện mình qua việc hợp tác trò với trò hoặc trò với thầy Thầy luôn là người đạo diễn, người dẫn chương trình làm việc Kết quả là kiến thức được bổ sung, hoàn chỉnh hơn và mang tính chất xã hội của cộng đồng lớp học

Trọng tài, cố vấn: Thầy gợi ý về cách tự kiểm tra, tự đánh giá, thầy là người

kết luận về vấn đề còn tranh cãi giữa trò với trò Thầy khẳng định về mặt khoa học của kiến thức do người học tự tìm ra Qua khẳng định của thầy, người học điều chỉnh lại cách hiểu và cách học của mình

1.2.3 Lí thuyết hệ thống

Hệ thống là tập hợp nhiều yếu tố, đơn vị cùng loại hoặc có cùng chức năng,

có quan hệ hoặc liên hệ chặt chẽ với nhau, làm thành một thể thống nhất [35, tr.434]

Theo quan điểm triết học, hệ thống được hiểu là một tổ hợp các yếu tố cấu trúc liên quan chặt chẽ với nhau trong một chỉnh thể Trong đó, mối quan hệ qua lại giữa các yếu tố cấu trúc đã làm cho đối tượng trở thành một chỉnh thể toàn vẹn và

đến lượt mình, khi nằm trong mối quan hệ qua lại đó, các yếu tố cấu trúc tạo nên những thuộc tính mới không có ở các yếu tố cấu trúc riêng lẻ làm xuất hiện những thuộc tính mới Tác động biện chứng giữa các yếu tố cấu trúc tạo động lực cho sự vận động và phát triển của hệ thống

Như vậy, hệ thống là tập hợp gồm nhiều phần tử có quan hệ hoặc liên hệ

với nhau chặt chẽ, tương tác với nhau và với môi trường theo những quy luật nhất định để trở thành một chỉnh thể, làm xuất hiện những thuộc tính mới

1.2.3.1 Những tính chất cơ bản của hệ thống

Mỗi hệ thống có những tính chất cơ bản sau:

Tính ổn định tương đối: Cơ cấu của hệ thống có tính ổn định trong một thời

điểm xác định.Trong một phạm vi nhất định, tính ổn định này sẽ hình thành một trật

tự bên trong các phần tử tạo ra “thế năng” của hệ thống

Tính cân bằng động: Sự tác động của các phần tử tạo ra sự cân bằng của hệ

thống Nhưng cơ cấu của hệ thống luôn luôn biến đổi tạo ra “động năng” của hệ thống, bắt đầu từ sự biến đổi của các phần tử, các bộ phận trong cơ cấu cũ; đến một mức độ nào đó sẽ làm cơ cấu thay đổi, nó chuyển sang trạng thái khác về chất hoặc trở thành một cơ cấu khác

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

theo từng dấu hiệu quan sát, đó là sự chồng chất cơ cấu của hệ thống

1.2.3.2 Quan điểm hệ thống

Mỗi sự vật hiện tượng tự nhiên hay xã hội bao giờ cũng nằm trong một hệ thống nhất định Quan điểm hệ thống đặt mọi sự vật trong hệ thống ở trạng thái không ngừng vận động theo những quy luật vốn có của nó Khi xem xét các sự vật hiện tượng cần chú ý đến những nguyên tắc cơ bản sau:

Mỗi hệ thống là một tập hợp các yếu tố, giữa chúng có sự liên hệ, tác động qua lại lẫn nhau và với môi trường bên ngoài, tạo nên tính chỉnh thể của

hệ thống, đó là những thuộc tính tổng hợp, đặc trưng cho hệ thống, là phương thức tồn tại của hệ thống

Mỗi hệ thống vừa là hệ thống của các yếu tố có cấp độ hẹp hơn, đồng thời vừa là yếu tố của hệ thống khác có cấp độ rộng lớn hơn Trong hệ thống, cái toàn thể bao giờ cũng lớn hơn những bộ phận cấu thành Thuộc tính mới là

thuộc tính toàn thể, không có ở các thành phần; nó xuất hiện do sự tương tác của các thành phần

Mỗi hệ thống luôn luôn vận động và cân bằng, cân bằng là một dạng vận động đặc biệt, là trạng thái ổn định bên trong của của hệ thống Nguyên tắc này không những xem xét sự vật ở một thời điểm nhất định với tất cả các mối liên hệ của nó mà còn xem xét sự vật trong quá trình vận động, phát triển theo thời gian của

nó Động lực chủ yếu quyết định sự tự thân vận động phát triển của hệ thống nằm ở bên trong hệ thống, mà trước hết là ở sự thống nhất và đấu tranh của các mặt đối lập bên trong hệ thống Nguyên tắc đa chiều là cách nhìn nhiều mặt, nhiều cấp độ, nhiều cách hiểu khác nhau về đối tượng, hệ thống Một lí thuyết về một loại hệ thống nào đó bao giờ cũng phản ánh một cách hiểu nhất định về từng mặt, từng cấp

độ khi xem xét nó Vì vậy, cần hết sức tránh việc áp đặt một lí thuyết cụ thể nào là chân lí tuyệt đối về các hệ thống đó, mà nên xem mỗi lí thuyết đều có những giới hạn giải thích nhất định

Trong quá trình vận dụng tiếp cận hệ thống cần chú ý những nguyên tắc sau: nguyên tắc mối quan hệ giữa hệ lớn với hệ con, nguyên tắc mối quan hệ giữa các hệ con với nhau, nguyên tắc mối quan hệ giữa hệ với môi trường [3, tr 22-23]

1.2.4 Vận dụng tiếp cận hằng số sinh học trong dạy học sinh học

1.2.4.1 Khái niệm hằng số

Hằng số là số không đổi trong quá trình được xét [22, tr 427] Thực tế, mọi

sự vật hiện tượng luôn có những mối liên hệ, không có cái gì là đứng yên, không thay đổi mà tất cả đều vận động, biến đổi, phát sinh và mất đi Vận động bao hàm

cả sự đứng im tương đối Thiếu sự đứng im tương đối này, mọi sự vật hiện tượng sẽ

không tồn tại và phát triển Ph Awngghen viết: “Vận động và cân bằng không thể

tách rời vận động Trong vận động của các thiên thể có vận động trong cân bằng và cân bằng trong vận động (một cách tương đối) Nhưng bất kỳ sự vận động trong tương đối riêng biệt nào, ở đây tức là bất kỳ vận động riêng biệt nào cũng đều có xu hướng khôi phục lại sự đứng yên tương đối, sự cân bằng Khả năng đứng yên tương đối của các vật thể, khả năng cân bằng tạm thời là những điều kiện chủ yếu của sự phân hoá vật chất và do đó của sự sống” [Các MácPh.Ăngghen, tập 20, trang 740]

Không có một giá trị tuyệt đối nào cho một hiện tượng cố định cả Do đó, hằng số

không phải là số không đổi mà là những trị số được xác định ở trạng thái cân bằng

và được duy trì trong những điều kiện nhất định; bất kì hệ thống nào cũng có những hằng số đặc trưng cho mình

Tóm lại: Hằng số là trị số được xác định trong trạng thái cân bằng của

mọi sự vật hiện tượng và có tính ổn định tương đối

1.2.4.2 Khái niệm hằng số sinh học

Năm 1976, hội nghị hằng số sinh vật học bình thường của người Việt Nam lần thứ nhất được tổ chức, đã thống nhất gọi những số liệu thu được bằng phép thống kê những chỉ số đo lường được trên toàn bộ, từng bộ phận, các thành phần cấu tạo cơ thể

là HSSH Theo GS Hồ Đắc Di: “Mặc dù những số liệu này chưa ổn định và còn diễn biến, nhưng những số liệu là những đại lượng tiêu biểu cho chức năng của cơ thể người Việt Nam trong điều kiện cụ thể Vì vậy, chúng ta gọi những đại lượng đó là HSSH thì không có gì trái với nội dung số liệu mà còn thống nhất với thế giới Trong sinh vật học, mọi hiện tượng, mọi chức năng đều diễn biết theo điều kiện và hoàn cảnh sống Các HSSH chẳng khác chi những bức ảnh chớp nhoáng của những sinh vật đang biến chuyển Tuy nhiên những bức ảnh chớp nhoáng đó vẫn đại diện được cho sinh vật đang biến chuyển nếu ta quy định rõ điều kiện và hoàn cảnh lúc chụp ảnh”[45, tr 11] Theo lí thuyết về các TCS, giới hữu cơ là một hệ thống lớn, có những

hệ thống con được sắp xếp từ hệ nhỏ đến các hệ lớn, trong đó có các hệ cơ bản là: Tế bào => Cơ thể => Quần thể => Quần xã - Hệ sinh thái => Sinh quyển Mỗi hệ lớn gồm những hệ nhỏ, mỗi hệ nhỏ lại gồm những hệ nhỏ hơn Giữa các hệ nhỏ với nhau, giữa các hệ nhỏ với các hệ lớn, cũng như giữa các hệ lớn với môi trường đều có những mối quan hệ phức tạp, tạo nên các đặc trưng của mỗi cấp TCS Chỉ những đặc trưng nào là kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên, trở thành bền vững tương đối nhờ cơ chế tự điều chỉnh của cấp TCS thì mới là HSSH Mỗi HSSH đều có quá trình sinh thành và suy vong trong những điều kiện nhất định; trị số của HSSH là giá trị ở trạng thái cao đỉnh của TCS, nó có biên độ dao động tạo nên giới hạn sinh thái và được duy trì nhờ cơ chế tự điều chỉnh của TCS

Như vậy, HSSH là hằng số trong hệ thống sống, có biên độ dao động và

được duy trì nhờ cơ chế tự vận hành, tự điều chỉnh mang tính quy luật của các cấp độ TCS

1.2.4.3 Tiếp cận hằng số sinh học

Tiếp cận được hiểu là cách tiến đến đối tượng, nghiên cứu đối tượng Tiếp cận cấu trúc hệ thống là phương pháp luận để nghiên cứu các cấp độ TCS trong giới hữu cơ; là cách nhìn nhận thế giới sống qua cấu trúc hệ thống, thứ bậc và động lực của chúng [14,Tr 17]; là phương pháp luận để nghiên cứu HSSH trong hệ thống sống.Việc xem xét đối tượng trong hệ thống như một hệ toàn vẹn, phát triển động trong quá trình sinh thành thông qua việc giải quyết những mâu thuẫn bên trong, do những tương tác hợp quy luật giữa những thành tố của hệ; đã vạch ra được bản chất

toàn vẹn của hệ thông qua việc phát hiện được: Trị số HSSH ở trạng thái cân bằng

của hệ, quá trình vận động phát triển của HSSH, cơ chế tự điều chỉnh của hệ giúp

ổn định tương đối các HSSH

Cách tiếp cận HSSH về cơ bản khác với cách tiếp cận phân tích đặc trưng các cấp TCS Phân tích đặc trưng tập trung vào việc tìm ra những dấu hiệu riêng biệt, có tính chất tiêu biểu của mỗi TCS để phân biệt TCS này với TCS khác Còn tiếp cận HSSH tập trung vào cách đối tượng được nghiên cứu tương tác với các thành phần khác của hệ thống chứa nó và với môi trường, đi sâu vào bản chất của các chức năng được biểu hiện bằng các hằng số Điều này có nghĩa là tiếp cận HSSH giúp chúng ta đi xác định mỗi thành phần cấu trúc của cấp TCS và tổng thể TCS có thực hiện đúng chức năng sinh học của mình hay không; đồng thời làm thay đổi nhận thức của con người về thiên nhiên - không vô tận mà nó có giới hạn, có khả năng tự điều chỉnh để duy trì trạng thái cân bằng động của hệ, khả năng tự điều chỉnh của hệ nằm trong biên độ dao động của HSSH; các TCS ở cấp nhỏ có biên độ nhỏ nên chỉ tác động nhỏ đã để lại hậu quả nghiêm trọng, ngược lại các TCS ở cấp

độ lớn có biên độ dao động lớn nên những tác động lên hệ gây ra những thay đổi chúng ta không cảm nhận được và chỉ cảm nhận được sự thay đổi khi có tác động rất mạnh lên hệ

Như vậy, tiếp cận HSSH là cách nhìn nhận thế giới sống qua HSSH, có trị

số, có giới hạn, có quá trình vận động phát triển và suy vong; nhờ cơ chế tự điều chỉnh của hệ giúp ổn định tương đối các HSSH

1.3 Cơ sở thực tiễn của đề tài

1.3.1 Nội dung chương trình sinh học THPT

Chương trình sinh học THPT mới hiện hành được xây dựng trên quan điểm

hệ thống Các kiến thức sinh học được trình bày theo các cấp TSC từ nhỏ đến lớn:

Tế bào → Cơ thể → Quần thể → Quần xã - HST → Sinh quyển

Chương trình sinh học THPT được cấu trúc gồm 7 phần cơ bản, 2 bài đầu tiên giới thiệu chung về các cấp TCS, sau đó đi sâu vào từng cấp TCS từ tế bào đến

cơ thể Các phần trong chương trình được sắp xếp như sau:

 Lớp 10 có 56 tiết, trong đó có 50 tiết học, 2 tiết ôn tập và 4 tiết kiểm tra; gồm những phần cơ bản sau:

- Phần một: Giới thiệu chung về thế giới sống Phần này giới thiệu khái quát

về thế giới sống với các đặc điểm đặc trưng, về các giới sinh vật trong hệ thống phân loại 5 giới Các dấu hiệu bản chất của thế giới sống là: tổ chức theo nguyên tắc thứ bậc lệ thuộc, là hệ cấu trúc - chức năng, là hệ mở luôn trao đổi vật chất và năng lượng, có khả năng tự điều chỉnh để duy trì trạng thái cân bằng động, hệ luôn vận động và phát triển ; được thể hiện ở tất cả các cấp TCS Phần này như một trục toạ

độ định hướng cho cả GV và HS cách nghiên cứu các cấp TCS một cách hiệu quả

- Phần hai: Sinh học tế bào Phần này đề cập đến tế bào như một hệ cấu trúc

- chức năng thông qua phân tích các thành phần hoá học của tế bào, phân tích cấu trúc và chức năng của từng bộ phận cấu tạo nên tế bào nhân sơ và nhân thực; đồng thời nghiên cứu các chức năng sống của tế bào như chuyển hoá vật chất và năng lượng, sinh trưởng và phát triển, sinh sản (thông qua nguyên phân)

- Phần ba: Sinh học vi sinh vật Phần này đề cập dấu hiệu như chuyển hoá

vật chất và năng lượng, sinh trưởng, sinh sản của cơ thể đơn bào

 Lớp 11 có 56 tiết, trong đó có 50 tiết học, 2 tiết ôn tập và 4 tiết kiểm tra; chỉ gồm phần bốn Phần này đề cập đến các nội dung như cấu trúc - chức năng, chuyển hoá vật chất và năng lượng, cảm ứng, sinh trưởng và phát triển, sinh sản Mặc dù trong SGK mỗi đặc trưng sống được giới thiệu lần lượt ở cơ thể thực vật rồi đến cơ thể động vật nhưng cũng khái quát được những dấu hiệu đặc trưng của cấp TCS cơ thể, đó là: Cơ thể là hệ cấu trúc - chức năng, là hệ mở luôn trao đổi vật chất

và năng lượng, có khả năng tự điều chỉnh để duy trì trạng thái cân bằng động, hệ luôn vận động và phát triển

 Lớp 12 có 74 tiết, trong đó có 62 tiết học, 3 tiết bài tập và 5 tiết ôn tập, 4 tiết kiểm tra; gồm phần năm, phần sáu và phần bảy Chương trình sinh học lớp 12 tiếp tục

nghiên cứu các cấp TCS trên cơ thể cùng với những hiện tượng tác động trong hệ là di truyền và tiến hoá cũng như tương tác giữa hệ với môi trường sống để thực hiện các chức năng sống Các dấu hiệu của các cấp TCS trên cơ thể được thể hiện ở nhiều nội dung phần di truyền và tiến hoá Đặc biệt, phần sinh thái học đã hệ thống hoá kiến thức

về mối quan hệ giữa sinh vật với môi trường, giữa sinh vật với sinh vật từ cấp độ cá thể đến cấp độ QT, QX - HST và SQ Những dấu hiệu bản chất của hệ sống ở các cấp TCS trên cơ thể được nghiên cứu một cách toàn diện ở phần này

Tóm lại, cấu trúc nội dung chương trình sinh học THPT được xây dựng theo logic đi từ tổng hợp đến phân tích và cuối cùng lại tổng hợp ở mức độ cao hơn, giúp người học nhận thức thế giới sống biện chứng những vấn đề sau:

- Thế giới sống được tổ chức theo nguyên tắc thứ bậc lệ thuộc Mỗi cấp TCS là

hệ cấu trúc, chức năng, là hệ mở luôn trao đổi vật chất và năng lượng, có khả năng tự điều chỉnh để duy trì trạng thái cân bằng động, luôn vận động và phát triển

- Toàn bộ sinh giới đa dạng nhưng thống nhất về những dấu hiệu chung

1.3.2 Thực trạng dạy học sinh thái học ở trường THPT hiện nay

1.3.2.1 Thực trạng dạy sinh thái học ở trường THPT hiện nay

Để đánh giá thực trạng dạy các cấp TCS trên cơ thể ở trường THPT hiện nay, chúng tôi đã tiến hành dự giờ, tham khảo giáo án trao đổi với các GV, kết hợp với tìm hiểu qua phiếu khảo sát với các GV bộ môn sinh học các trường THPT Vân Nội, THPT Cổ Loa, Đông Anh, Hà Nội - 2009 Trên cơ sở nghiên cứu mục tiêu, quan điểm xây dựng chương trình, cấu trúc nội dung chương trình sinh học, định hướng đổi mới phương pháp dạy học và cơ sở lí luận của vận dụng tiếp cận HSSH

để dạy các cấp TCS trên cơ thể, chúng tôi đã thiết kế các phiếu khảo sát sau:

Phiếu số 1: Khảo sát nhận thức của GV về HSSH và vận dụng tiếp cận

HSSH trong dạy học các cấp TCS trên cơ thể

Phiếu số 2: Khảo sát tình hình vận dụng tiếp cận HSSH trong dạy học các

cấp TCS trên cơ thể

Phiếu số 3: Khảo sát tình hình sử dụng phương pháp và biện pháp dạy học

vận dụng tiếp cận HSSH trong dạy học các cấp TCS trên cơ thể trong chương trình STH - THPT

Thống kê và phân tích câu trả lời từ số liệu của kết quả điều tra kết hợp với

thông tin thu được từ các hoạt động điều tra khác, cho phép chúng tôi nhận định khái quát thực trạng như sau:

31.25

3

Theo thầy (cô), vận dụng tiếp cận HSSH trong dạy

học sinh học các TCS cấp độ trên cơ thể trong

4

Thầy (cô), đã quán triệt ở mức độ nào việc vận dụng

tiếp cận HSSH để phân tích các dấu hiệu đặc trưng

của các cấp TCS trên cơ thể là:

Qua các số liệu ở bảng 1.1, chúng tôi nhận thấy một số GV nhận thức được hằng số là trị số được xác định ở trạng thái cân bằng, ổn định tương đối (chiếm 12.50%); có tồn tại HSSH trong hệ thống sống (chiếm 31.25%); và tầm quan trọng của việc vận dụng tiếp cận HSSH trong dạy học sinh học các cấp TCS trên cơ thể trong chương trình sinh học THPT (chiếm 18.75%) Tỉ lệ GV xác định việc vận dụng tiếp cận HSSH để phân tích các dấu hiệu đặc trưng, bản chất của các cấp TCS trên cơ thể cũng không cao.Từ đó dẫn đến rất ít GV nắm vững tiếp cận HSSH và vận dụng nó trong phân tích các dấu hiệu đặc trưng, bản chất của các cấp TCS trên

cơ thể trong chương trình sinh học THPT (6, 25%)

Qua trao đổi, chúng tôi nhận thấy số GV nhận thức được hằng số, và sự tồn tại HSSH trong hệ thống sống là do họ vận dụng nguyên lí về sự phát triển trong triết học Còn việc GV không rõ tiếp cận HSSH và vận dụng nó trong phân tích các dấu hiệu đặc trưng, bản chất của các cấp TCS trên cơ thể trong chương trình sinh học THPT là do HSSH chưa được đề cập khi xây dựng chương trình sinh học ở THPT, trong SGK và SGV, các tài liệu tham khảo giảng dạy

Như vậy, chỉ có một số GV nhận thức đúng về hằng số, về sự tồn tại HSSH trong hệ thống sống và tầm quan trọng của việc vận dụng tiếp cận HSSH trong dạy học sinh học các cấp TCS trên cơ thể trong chương trình sinh học THPT; nhưng hầu hết chưa hiểu rõ bản chất của vận dụng tiếp cận HSSH trong nghiên cứu các cấp TCS trên cơ thể

Theo thầy (cô), việc phân tích các dấu hiệu đặc trưng,

bản chất của các cấp TCS trên cơ thể là:

2

Thầy (cô) có phân tích quá trình vận động phát triển của

mỗi TCS khi dạy học các cấp TCS trên cơ thể:

3

Trong dạy học các cấp TCS trên cơ thể, thầy (cô) có

phân tích khả năng tự điều chỉnh của mỗi TCS để ổn

định giá tri các đặc trưng của nó:

4

Trong dạy học các cấp TCS trên cơ thể, thầy (cô) có

phân tích trạng thái cân bằng của các đặc trưng của mỗi

5

Trong dạy học các cấp TCS trên cơ thể, thầy (cô) có

phân tích trị số, biên độ giao động các đặc trưng của

Trong dạy học các cấp TCS trên cơ thể, thầy (cô) có

phân tích tính ổn định tương đối của các đặc trưng của

thể (chiếm 43,75%) Tỉ lệ khá cao GV không chú ý phân tích quá trình vận động, phát triển và suy vong của mỗi TCS (chiếm 62.50%); phân tích tính ổn định tương đối các đặc trưng của mỗi TCS (chiếm 75.00%) Không có GV nào phân tích tính trị số, biên độ dao động các đặc trưng của mỗi TCS; phân tích trị số các đặc trưng phản ánh trạng thái cân bằng của mỗi TCS; phân tích khả năng tự điều chỉnh của mỗi TCS giúp ổn định tương đối trị số của các đặc trưng của nó Để tìm hiểu thêm mức độ vân dụng của GV về vấn đề này; chúng tôi đã trao đổi, thảo luận việc phân tích nội dung các TCS QT, QX, SQ theo tiếp cận HSSH Qua trao đổi chúng tôi nhận thấy, đa số GV vận dụng tiếp cận HSSH để phân tích TCS QT như sau:

- QT gồm các cá thể cùng loài, phân bố trong vùng phân bố của loài vào một thời gian nhất định, các cá thể này tương tác với nhau và với MTS để hình thành nên các dấu hiệu đặc trưng như mật độ, cấu trúc giới tính, cấu trúc nhóm tuổi…

- Ở mỗi dấu hiệu đặc trưng GV chỉ nêu định nghĩa, ý nghĩa và lấy ví dụ minh hoạ GV đã không chú trọng đến sự tương tác giữa các quan hệ trong TCS QT là kết quả của quá trình CLTN, trở thành bền vững tương đối nhờ cơ chế tự điều chỉnh nghĩa là thiết lập được những loại HSSH đặc trưng như mật độ, cấu trúc nhóm tuổi, cấu trúc giới tính….Sự ổn định các loại HSSH đó giúp QT thực hiện đúng các chức năng sống như trao đổi chất và năng lượng, sinh trưởng, sinh sản, tự điều chỉnh duy trì trạng thái cân bằng động để tồn tại và phát triển ổn định tương đối

Như vậy, chỉ có một số GV nhận thức được việc phân tích các dấu hiệu đặc trưng, bản chất của các cấp TCS trên cơ thể là quan trọng Do chưa hiểu rõ bản chất của vận dụng tiếp cận HSSH để dạy học các cấp TCS trên cơ thể nên đa số GV không chú ý phân tích quá trình vận động, phát triển và suy vong và phân tích tính

ổn định tương đối các đặc trưng của mỗi TCS Cũng vì lí do này, mà toàn bộ GV không nhận thức đúng về việc phân tích tính trị số, biên độ giao động các đặc trưng của mỗi TCS, việc phân tích trị số các đặc trưng phản ánh trạng thái cân bằng của mỗi TCS, việc phân tích khả năng tự điều chỉnh của mỗi TCS giúp ổn định tương đối trị số của các đặc trưng của nó

 Vấn đề 3:

Tình hình sử dụng phương pháp và biện pháp dạy học vận dụng tiếp cận HSSH trong dạy học các cấp TCS trên cơ thể trong chương trình STH - THPT Kết quả điều tra được thể hiện ở bảng sau:

Bảng 1.3 Tình hình sử dụng phương phá và biện pháp dạy học vận dụng tiếp cận

HSSH trong dạy học các cấp TCS trên cơ thể trong chương trình STH - THPT

Có chú ý

Ít chú ý Không chú ý

0

3

13

0 18.75 81.25

2

Thầy (cô) sử dụng những biện pháp logic như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa,hệ thống hóa trong dạy học các cấp TCS trên cơ thể ở mức độ nào?

Thường xuyên Thỉnh thoảng Không sử dụng

8

7

1

50.00 43.75 6.25

3

Thầy (cô) sử dụng những biện pháp logic như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa, hệ thống hóa trên cơ sở vận dụng tiếp cận HSSH để dạy các cấp TCS trên cơ thể ở mức độ nào?

Thường xuyên Thinh thoảng Không sử dụng

Thỉnh thoảng Không sử dụng

Thường xuyên Thỉnh thoảng Không sử dụng

có bản chất là HSSH của hệ thống sống được thê hiện ở mỗi câp TCS trên cơ thể:

Thường xuyên Thỉnh thoảng Không sử dụng

Qua bảng 1.3 chúng tôi nhận thấy tỉ lệ GV không chú ý xác định mục tiêu

HS cần đạt được trong nghiên cứu các TCS cấp độ trên cơ thể là làm sáng tỏ các dấu hiệu có bản chất HSSH của hệ thống sống được thể hiện ở mỗi cấp TCS trên cơ thể Điều này chứng tỏ những kết luận về vấn đề 1 và vấn đề 2 đã nêu trên qua điều tra là xác đáng Bởi do không hiểu bản chất của tiếp cận HSSH trong nghiên cứu các cấp TCS trên cơ thể dẫn đến GV không sử dụng những biện pháp logic như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hoá, trừu tượng hoá, hệ thống hoá trên cơ sở vận dụng tiếp cận HSSH trong dạy học các cấp TCS trên cơ thể Có 31.50% GV thường xuyên và 68.75% GV thỉnh thoảng sử dụng câu hỏi, bài tập hay phiếu học tập để tổ chức hoạt động học tập trong dạy học các cấp TCS trên cơ thể Qua trao đổi trực tiếp với GV, chúng tôi nhận thấy hầu hết GV thường sử dụng những câu

hỏi, bài tập dưới dạng những câu lệnh trong SGK, nhưng thường những câu lệnh này mang tính hệ thống lại nội dung ở SGK; hoặc là có rất ít lệnh trong một bài và thường là những lệnh mang tính chất thông báo, tái hiện hoặc củng cố lại kiến thức;

GV cũng tự thiết kết câu hỏi nhưng thường tập trung vào việc giảng giải kiến thức trong SGK GV không sử dụng câu hỏi, bài tập hay phiếu học tập trên cơ sở vận dụng tiếp cận HSSH để định hướng cho học sinh nghiên cứu các dấu hiệu bản chất

và dấu hiệu có bản chất HSSH của hệ thống sống được thể hiện ở mỗi cấp TCS trên

cơ thể Không có GV nào chú trọng đến việc hướng dẫn các hoạt động tư duy của

HS để xác định dấu hiệu chung và dấu hiệu có bản chất hằng số của các cấp TCS trên cơ thể Từ đó, GV thường cho HS nhắc lại nội dung SGK, không phân tích được các dấu hiệu có bản chất hằng số của hệ thống sống GV không sử dụng tài liệu trực quan trên cơ sở vận dụng tiếp cận HSSH để định hướng cho học sinh nghiên cứu các dấu hiệu bản chất và dấu hiệu có bản chất HSSH của hệ thống sống được thể hiện ở mỗi cấp TCS trên cơ thể

Tóm lại, vì GV không nhận thức đúng vai trò của tiếp cận HSSH trong dạy học các cấp TCS cấp độ trên cơ thể, không nắm vững bản chất và logic của vận dụng tiếp cận HSSH trong nghiên cứu các cấp TCS trên cơ thể Dẫn đến, GV không thấy được sự cần thiết phải phân tích bản chất HSSH của các cấp TCS trên cơ thể cũng như việc xác định đúng phương pháp và biện pháp vận dụng tiếp cận HSSH để định hướng cho HS nghiên cứu các dấu hiệu bản chất và dấu hiệu có bản chất HSSH của hệ thống sống

1.3.2.2 Thực trạng học sinh học sinh thái học ở trường THPT hiện nay

Chúng tôi đã tiến hành điều tra chất lượng lĩnh hội kiến thức về các cấp TCS trên cơ thể của HS bằng các bài kiểm tra 15 phút và 1 tiết (xem phụ lục 1 đến 7), bài kiểm tra được chấm theo thang điểm 10 Quá trình điều tra được tiến hành vào tháng 2 đến tháng 5 năm 2012, tại các trường THPT Vân Nội và THPT Cổ Loa huyện Đông Anh, thành phố Hà Nội Kết quả điều tra được thể hiện ở bảng sau:

Bảng 1.4 Kết quả điều tra chất lượng lĩnh hội kiến thức về các TCS

cấp độ trên cơ thể của HS

Loại bài kiểm tra Số lƣợng học

sinh tham gia

Số bài đạt yêu cầu Tỉ lệ bài đạt yêu cầu

Bài kiểm tra 15 phút số 1 90 72 80% Bài kiểm tra 15 phút số 2 90 67 74 % Bài kiểm tra 15 phút số 3 90 63 70% Bài kiểm tra 15 phút số 4 90 60 61%

Bảng 1.5 Số lượng đạt điểm Xi của các bài kiểm tra

 Chất lượng lĩnh hội kiến thức:

- Nhận thức của HS về bản chất sinh học của các cấp TCS chưa sâu sắc, dẫn đến học sinh chưa phân biệt được dấu hiệu bản chất và không bản chất của mỗi TCS

- Tỷ lệ HS không lập luận, chứng minh bản chất một tính chất, dấu hiệu, hiện tượng nào đó có tính HSSH của các TCS cao

- Khả năng vận dụng HSSH của HS còn khá thấp

 Năng lực tư duy, kĩ năng thu thập, xử lí thông tin để thực hiện các lệnh trong đề kiểm tra:

- Chậm chạp, lúng túng, trình bày dài dòng không thoát ý Trong bài làm, nhiều em thể hiện chưa nhận thức đúng về thiên nhiên, dẫn đến chưa thể hiện rõ thái

độ và ý thức bảo vệ MTS

1.3.3 Nguyên nhân của những hạn chế

Thực trạng trên có nhiều nguyên nhân Qua nghiên cứu mục tiêu, quan điểm xây dựng chương trình, cấu trúc nội dung chương trình sinh học ở THPT và kết quả điều tra trên, chúng tôi rút ra hai nguyên nhân cơ bản sau:

1.3.3.1 Nguyên nhân khách quan

“HSSH là sự phản ánh chức năng của hệ sống” nên trong y học, HSSH

được nghiên cứu và sử dụng rộng rãi đem lại những kết quả lớn trong việc chẩn đoán bệnh, từ đó nâng cao hiệu quả của công tác phòng, chữa bệnh và bảo vệ sức khoẻ cho con người Tuy nhiên trong công tác bảo vệ “sức khoẻ” của QT, QX - HST, SQ HSSH lại chưa được khai thác, chưa được đưa vào trong dạy học sinh học ở THPT để nghiên cứu những dấu hiệu bản chất của các TCS, đồng thời giáo dục ý thức bảo vệ môi trường cho HS Tài liệu về HSSH rất ít; trong SGK và tài liệu hướng dẫn GV lại không có việc vận dụng tiếp cận HSSH để dạy học các cấp TCS trên cơ thể

Trong hệ thống sống, mỗi TCS đều có những loại HSSH đặc trưng hoặc là những đặc trưng có bản chất là HSSH nhưng chúng đều không được thể hiện ở SGK Ví dụ: Trong SGK, cấp QX được đề cập với các nội dung: Các đặc trưng cơ bản của QX, các mối quan hệ giữa các loài, mối quan hệ dinh dưỡng, diễn thế sinh thái Tuy nhiên SGK không chỉ rõ các đặc trưng cơ bản của QX như: đa dạng sinh học, kích thước của mỗi QT trong QX, số lượng quan hệ sinh học, số loại quan hệ sinh học…là các loại HSSH của QX; có khả năng biến đổi thích nghi trong giới hạn thích ứng để duy trì trạng thái cân bằng động của hệ; giúp hệ thực hiện đúng các chức năng sinh học Khi bị tác động quá lớn hệ không tự điều chỉnh được, những trị

số của các HSSH này bị biến đổi, QX vận động và thiết lập một trạng thái mới - đó

là diễn thế sinh thái

1.3.3.2 Nguyên nhân chủ quan

 Về phía GV:

Do chưa nắm vững quy luật về sự phát triển trong triết học dẫn đến nhận thức chưa đúng về trạng thái cân bằng của hệ sống - HSSH, về vận động của hệ sống - thiết lập các loại hằng số Do đó, GV không nắm vững bản chất của tiếp cận HSSH và không biết vận dụng nó để phân tích các TCS

 Về phía HS:

Chất lượng giảng dạy của GV quyết định chất lượng lĩnh hội tri thức của HS

Do tư duy trừu tượng và khái quát chưa được rèn luyện đúng mức nên việc nghiên cứu các TCS chưa sâu sắc, chưa thấy được hằng số là sự phản ánh chức năng của hệ sống Những thiếu sót đó là do GV chưa chú ý và chưa làm tốt nhiệm vụ phát triển

tư duy trong quá trình dạy học Khả năng vận dụng tri thức của HS còn yếu Một phần là do chưa được GV phân tích đầy đủ, tường minh và theo hệ thống những dấu hiệu bản chất của các TCS Một phần là do phương pháp học thụ động của HS: trên lớp chỉ chú ý ghi chép, học thuộc lòng những gì ghi chép được, nhắc lại những gì có sẵn trong SGK…; chưa có thói quen tìm đọc thêm các tài liệu ngoài SGK có liên quan đến môn học; chưa có thói quen phân tích, so sánh, đối chiếu hay giải thích những hiện tượng trong thực tế để từ đó nẩy sinh những thắc mắc, những nhu cầu cần giải quyết; qua đó giúp cho việc lĩnh hội kiến thức sâu sắc hơn

CHƯƠNG 2 VẬN DỤNG TIẾP CẬN HẰNG SỐ SINH HỌC ĐỂ TỔ CHỨC DẠY HỌC CÁC CẤP TỔ CHỨC SỐNG TRÊN CƠ THỂ PHẦN SINH THÁI HỌC - SINH HỌC 12, TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

2.1 Vận dụng tiếp cận HSSH để phân tích các tính chất đặc trưng của TCS cấp độ trên cơ thể

 Tính xác định về mặt không gian và thời gian:

Phân bố trong một khoảng không gian nhất định, vào một thời điểm nhất định

 Các quan hệ:

Các cá thể cùng loài trong QT tương tác, gắn bó chặt chẽ với nhau bằng các mối quan hệ sinh học, đặc biệt là quan hệ sinh sản và thích nghi với MTS Các mối quan hệ này là kết quả của quá trình CLTN lâu dài, tạo nên một tổ chức thống nhất nghĩa là thiết lập nên các loại HSSH đặc trưng cho QT mà ở cấp độ cá thể không có được như: hằng số về kích thước QT, hằng số về cấu trúc giới tính, hằng số về cấu trúc tuổi, hằng số về tăng trưởng, hằng số về kiểu quan hệ giữa các cá thể trong QT… Trong đó kích thước là HSSH quan trọng nhất trong

QT, nó được xem như một chỉ số sinh học, tương tự như nhiệt độ ở cơ thể người

- báo động trạng thái “sức khoẻ” của QT Mối quan hệ hỗ trợ, cạnh tranh và phân

li giữa các cá thể trong QT là các phương thức, trở thành các loại tập tính của sinh vật khi có tác dụng duy trì trạng thái cân bằng động các đặc điểm sinh học của QTSV; là động lực dẫn đến sự phân hoá và tiến hoá của QT và số loại, tính chất biểu hiện của các quan hệ đó cũng có bản chất hằng số vì nó đạt được trạng thái cân bằng, là kết quả của quá trình tiến hóa diễn thế

 QT là hệ mở:

Các cá thể trong QT luôn trao đổi vật chất và năng lượng với MT để sinh

trưởng (tăng sinh khối), phát triển và sinh sản, duy trì sự tồn tại và vai trò của mình trong sinh giới

 Khả năng tự điều chỉnh của QT:

Là kết quả của sự điều hoà sinh thái một cách phức tạp, dưới tác dụng của CLTN lâu dài những mối quan hệ sinh học trong nội bộ QT, trong mối quan hệ với các QT sống trong QX và giữa QT với MTS Sự tự điều chỉnh trong nội bộ QT thông qua sự điều chỉnh các HSSH như sức sinh sản, sức tử vong, mức xuất cư, mức nhập cư…kết quả là kích thước của QT phù hợp với MTS Sự tự điều chỉnh của QT là có giới hạn, nằm trong giới hạn của các loại HSSH; nếu tác động quá lớn vượt ra ngoài giới hạn đó, QT không tự điều chỉnh được, dẫn đến QT thay đổi trị số của các HSSH, thậm chí bị suy vong

 Sự tiến hoá của QT:

QT phát sinh, phát triển và suy vong trong những điều kiện nhất định Bản chất của sự tiến hoá là xu hướng đạt đến giá trị hằng số về kích thước, về cấu trúc tuổi, về cấu trúc giới tính… Những dấu hiệu nổi bật của tiến hoá ở cấp độ QT là:

QT khai thác tốt nguồn sống của MT, tăng khả năng sống sót và sinh sản của các cá thể, tiết kiệm năng lượng, số lượng và chất lượng sinh khối tăng, giảm bớt tác hại

do tác động bất lợi của MTS…

 Tính xác định về mặt không gian và thời gian:

Phân bố trong từng lãnh thổ hoặc từng sinh cảnh xác định

 Các quan hệ:

Các QT khác loài trong QX tương tác, gắn bó chặt chẽ với nhau bằng các mối quan hệ sinh học, đặc biệt là quan hệ dinh dưỡng và thích nghi với MTS Các mối quan hệ này là kết quả của quá trình CLTN lâu dài, tạo nên một tổ chức thống nhất - QX, nghĩa là thiết lập nên các loại HSSH đặc trưng cho QX mà ở cấp độ QT không có được như: hằng số về độ đa dạng loài, hằng số về thành phần loài, hằng số

về số lượng và số loại mối quan hệ giữa các loài trong QX, hằng số về hiệu suất sinh thái, hằng số về phân bố không gian… Trong đó kích thước của mỗi QT là HSSH quan trọng nhất trong QX Nó được xem như một chỉ số sinh học, tương tự như nhiệt độ ở cơ thể người, kích thước ở cấp QT - báo động trạng thái“sức khoẻ ” của QX Mối quan hệ hỗ trợ, đối kháng đặc biệt là mối quan hệ vật ăn thịt - con mồi tạo nên hiện tượng khống chế sinh học giữa các loài trong QX, có tác dụng duy trì trạng thái cân bằng động các đặc điểm sinh học của QXSV; là động lực dẫn đến sự phân hoá và tiến hoá của QX

 QX là hệ mở, luôn trao đổi vật chất và năng lượng với MT:

Trong nội bộ QX, sự trao đổi chất và năng lượng thực hiện thông qua chuỗi thức ăn; còn giữa QX với sinh cảnh, sự trao đổi chất và năng lượng thực hiện thông qua chu trình sinh địa hoá các chất Trong đó, quá trình tổng hợp vật chất được thực hiện bằng phương thức quang tổng hợp và hoá tổng hợp; quá trình phân giải vật chất được thực hiện bằng phương thức hô hấp hiếu khí của tất cả các sinh vật, hô hấp kị khí và lên men của vi sinh vật

 Khả năng tự điều chỉnh của QX

Là kết quả của sự điều hoà sinh thái một cách phức tạp, dưới tác dụng của CLTN lâu dài những mối quan hệ trong nội bộ QX, trong mối quan hệ với các QX sống trong SQ và giữa QX với MTS Sự tự điều chỉnh trong nội bộ QT thông qua sự điều chỉnh các HSSH như HS kích thước của mỗi QT trong QX, số lượng và số loại quan hệ trong QX… Sự tự điều chỉnh của QX là có giới hạn, nằm trong giới hạn của các loại HSSH; nếu tác động quá lớn vượt ra ngoài giới hạn đó, QX không tự điều chỉnh được, dẫn đến QX đổi trị số của các HSSH thậm chí bị suy vong

 Sự tiến hoá của QX:

QX phát sinh, phát triển và suy vong trong những điều kiện nhất định DTST là quá trình phát triển, tiến hoá của QX, thực chất là quá trình thiết lập các HSSH của QX Trong đó, có sự thay thế tuần tự của các QXSV, từ dạng khởi đầu qua các giai đoạn trung gian để đến QX cuối cùng thường ổn định tương đối, nghĩa là thiết lập được các loại HSSH Động lực của sự phát triển này chính là quá trình giải quyết mâu thuẫn phát sinh trong nội bộ QX (giữa nhóm loài ưu thế với nhóm loài khác) và mâu thuẫn giữa QX với MTS (hoạt động của các loài

sinh vật làm thay đổi MTS, thích hợp với các loài khác đến thay thế) dẫn đến sự thay đổi trị số của các HSSH

Bản chất tiến hoá của QX là khuynh hướng đạt đến giá trị hằng số về sự đa dạng về loài, về các cấu trúc cũng như các mối quan hệ giữa chúng… Dẫn đến chu trình chuyển hoá vật chất và năng lượng nhanh hơn, hiệu suất sinh thái tăng, tiết kiệm năng lượng, sản lượng và chất lượng sinh khối tăng, giảm bớt tác hại do tác động bất lợi của MTS, động lực phát triển QX do quan hệ nội bộ QX tăng lên

 Tính xác định về mặt không gian và thời gian:

Phân bố trên Trái đất, sâu tới 100m trong thạch quyển, toàn bộ thuỷ quyển và lên cao tới 20km trong khí quyển Ra đời và tồn tại khoảng 3,5 tỉ năm

 Các quan hệ:

Tất cả các sinh vật trên Trái đất tương tác, gắn bó chặt chẽ với nhau bằng các mối quan hệ sinh học, đặc biệt là quan hệ dinh dưỡng và quan hệ sinh sản và thích nghi với MTS Các mối quan hệ này được thiết lập ngay từ khi sự sống và các nhóm sinh vật xuất hiện; đồng thời trải qua một quá trình tiến hoá lâu dài và ngày càng hoàn thiện, thiết lập nên các nhóm sinh vật phụ thuộc vào nhau một cách mật thiết

về mặt sinh thái như thực vật, động vật ăn thực vật, những sinh vật sống cộng sinh với nhau, kí sinh - vật chủ, vật ăn thịt con mồi… Chính mối tương tác này đã tạo nên những loại HSSH của SQ như: hằng số về độ đa dạng sinh học (đa dạng về gen,

đa dạng loài, đa dạng về HST), hằng số về số lượng và số loại mối quan hệ sinh học, hằng số về tỉ phần của các chất trong khí quyển, nhiệt độ Trái đất… Trong đó

tỉ phần của các chất trong khí quyển, đa dạng sinh học của SQ là những HSSH quan trọng trong SQ, được xem như một chỉ số sinh học - tương tự như nhiệt độ ở cơ thể người, kích thước ở cấp QT - báo động trạng thái “sức khoẻ ” của SQ