Sáng kiến kinh nghiệm hình thành kỹ năng giải bài tập quy luật di truyền

-1- ĐỀ TÀI : HÌNH THÀNH KỸ NĂNG GIẢI BÀI TẬP VỀ QUY LUẬT DI TRUYỀN -2- PHẦN I : MỞ ĐẦU Nghị Hội nghị lần thứ Ban Chấp hành trung ương Đảng (khóa VIII) định hướng chiến lược phát triển giáo dục - đào tạo, khẳng định : “Rà soát lại đổi bước sách giáo khoa, loại bỏ nội dung không cần thiết theo hướng bảo đảm bản, cập nhật với tiến khoa học, công nghệ…Đổi mạnh mẽ phương pháp giáo dục, khắc phục lối truyền thụ chiều, rèn luyện thành nếp tư sáng tạo người học…” Vì vậy, năm qua Bộ Giáo dục Đào tạo có chủ trương biện pháp để cải tiến nội dung chương trinh nâng cao chất lượng đội ngũ giáo viên, : thí điểm chương trình phân ban mới, bồi dưỡng chu kỳ thường xuyên cho giáo viên nội dung kiến thức phương pháp giảng dạy; đặc biệt đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng lấy học sinh làm trung tâm Để đổi phương pháp dạy học, cần sử dụng nhiều biện pháp Chẳng hạn, trước hết cần đổi phương pháp kiểm tra - đánh giá, tăng cường sử dụng phương tiện dạy học…Trong sử dụng tập giúp học sinh nắm vận dụng kiến thức biện pháp có nhiều hiệu Trong dạy học nói chung dạy học sinh học nói riêng, tập có vai trị định hướng hoạt động tư học sinh, giúp học sinh phát huy tính tích cực, lực chủ động sáng tạo học tập Đặc biệt nội dung kiến thức có nhiều mối quan hệ việc giải tập giúp học sinh mở rộng kiến thức Vì kỹ giải tập có vai trò quan trong biện pháp tổ chức hoạt động học tập cho học sinh Học sinh có kỹ giải tập thuận lợi cho việc tổ chức hoạt động nhận thức củng cố mở rộng kiến thức Thực tế số mơn học khoa học tự nhiên : Tốn, Vật lý, Hóa học, …việc hình thành kỹ giải tập việc làm thường xuyên thiếu Tuy nhiên môn sinh học, tài liệu đề cập đến vấn đề Qua điều tra thực trạng kỹ giải tập quy luật di truyền (QLDT) học sinh nói chung học sinh trường Phổ thông dân tộc nội trú tỉnh cho thấy phần lớn học sinh cịn lúng túng, chưa có kỹ để giải tập di truyền sách giáo khoa cách hồn chỉnh Chính điều hạn chế nhiều đến việc tiếp thu kiến thức di truyền học học sinh cấp trung học phổ thông Ngun nhân thực trạng trên, theo tơi có số nguyên nhân sau : -3- - Về phía giáo viên : Việc trang bị cho học sinh kiến thức có liên quan đến kỹ giải tập di truyền chưa đầy đủ Ví dụ kiến thức trình giảm phân phát sinh giao tử, mối quan hệ QLDT … - Về phía học sinh : Nhiều em chưa có phương pháp học tập phù hợp, học theo kiểu thụ động xem mơn sinh học mơn học phụ Chính điều ảnh hưởng khơng đến chất lượng học tập mơn - Theo phân phối chương trình Bộ Giáo dục Đào tạo, bố trí tiết tập cho học sinh (chỉ có tiết : tiết 38 tiết 46 phân phối chương trình lớp 11-THPT) Vì vậy, giáo viên khó sửa tập cho học sinh theo yêu cầu Để nâng cao chất lượng dạy học mơn sinh học nói chung QLDT nói riêng, địi hỏi giáo viên cần có biện pháp cụ thể, hình thành cho học sinh kỹ giải tập di truyền, góp phần khắc phục yếu học sinh Với lý mà chọn nội dung nghiên cứu : Hình thành kỹ giải tập quy luật di truyền -4- PHẦN II : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHƯƠNG : CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA VIỆC HÌNH THÀNH KỸ NĂNG GIẢI BÀI TẬP QUY LUẬT DI TRUYỀN 1.1 Kỹ 1.1.1 Quan niệm kỹ Theo Trần Bá Hoành (1996), kỹ khả vận dụng tri thức thu lĩnh vực vào thực tiễn Kỹ đạt tới mức thành thạo, khéo léo trở thành kỹ xảo Mỗi kỹ biểu thơng qua nội dung (Trần Bá Hồnh - Kỹ thuật dạy học sinh học - 1996 - NXB Giáo dục) Vậy kỹ không kỹ thuật, cách thức hành động mà kỹ biểu lực người, đòi hỏi người phải luyện tập theo quy trình xác định hình thành được kỹ 1.1.2 Vai trị kỹ Kỹ thành tố cấu trúc nên mục tiêu dạy học thành tố tạo nên lực người học Do dạy học, tùy mục đích mà sử dụng kỹ tương ứng Mặc khác, kiến thức kỹ hai thành tố chúng lại thống tác động lẫn Nhờ có kiến thức hình thành kỹ năng, có kỹ tức vận dụng kiến thức Do nắm vững kiến thức điều kiện để hình thành kỹ 1.2 Bài tập 1.2.1 Khái niệm tập Theo từ điển Tiếng việt Hồng Phê chủ biên, tập cho học sinh làm để tập vận dụng điều học (Hoàng Phê - Từ điển Tiếng Việt - 2000) Bài tập chia làm hai nhóm : tập định tính tập định lượng Bài tập định tính tập mà muốn hoàn thành chúng học sinh phải sử dụng tư phân tích, tổng hợp, so sánh, khái qt hóa, cụ thể hóa,… nhằm giải vấn đề nhận thức Bài tập định lượng dạng tập mà giải học sinh phải thực thao tác tính tốn 1.2.2 Bài tập sinh học - Bài tập QLDT Bản chất tập sinh học mâu thuẫn mối quan hệ sinh học biết với mối quan hệ sinh học cần tìm -5- Bài tập QLDT dạng tập chứa đựng mối quan hệ di truyền Chẳng hạn tập lai cặp tính trạng, phân ly độc lập, liên kết gen, hoán vị gen,… 1.3 Cơ sở xác định kỹ giải tập QLDT 1.3.1 Dựa vào mục tiêu dạy học QLDT *) Về kiến thức : - Học sinh giải thích chế hình thành tính trạng sinh vật - Giải thích chế QLDT tính trạng từ hệ trước sang hệ sau - Chỉ mối quan hệ kiểu gen, kiểu hình điều kiện mơi trường định *) Về kỹ : Vận dụng kiến thức nội dung QLDT, nắm vững mối quan hệ thuận - nghịch hệ trước hệ sau để xác định : + Kiểu di truyền + Kiểu gen bố, mẹ + Giao tử bố, mẹ : số loại, tỷ lệ loại + Tỷ lệ tổ hợp kiểu gen đời + Tỷ lệ loại kiểu hình đời + Thiết lập sơ đồ lai, xác định kiểu gen, kiểu hình từ P đến F2 1.3.2 Dựa vào đặc điểm tập QLDT Việc hình thành kỹ giải tập nói chung, tập QLDT nói riêng cịn phải vào đặc điểm tập Nghĩa vào đặc điểm mối quan hệ chứa đựng tập Bài tập QLDT chứa đựng mối quan hệ kiểu gen , kiểu hình , kiểu di truyền , kiểu phân ly cách khắng khít lơgic mặt định tính định lượng Qua nghiên cứu phạm vi P F nhận thấy có mối quan hệ sau : (Sơ đồ 1) -6- Kiểu tương tác Kiểu hình Các cặp gen Kiểu phân ly P Kiểu gen Tỷ lệ giao tử Tỷ lệ kiểu gen F Tỷ lệ kiểu hình Sơ đồ : Các mối quan hệ thường gặp quy luật di truyền Từ sơ đồ cho thấy tập QLDT chứa nhiều mối quan hệ, muốn giải tập QLDT học sinh phải có kỹ bản, : kỹ xác định kiểu gen , kỹ xác định giao tử, kỹ xác định tổ hợp gen, kỹ xác định kiểu hình ,… 1.3.3 Dựa vào mối quan hệ kỹ kiến thức tương ứng Kiến thức sở, tảng để hình thành kỹ Để có kỹ giải tập sinh học cần phải có kiến thức tương ứng Ngược lại có kỹ giải tập giúp cho việc nắm vững kiến thức mở rộng kiến thức tốt Phân tích nội dung QLDT , chúng tơi thấy có liên quan kỹ kiến thức tương ứng sau (Bảng 1): -7- Bảng : Một số kỹ kiến thức tương ứng Kỹ Kiến thức + Gen quy định tính trạng theo quy luật định : - Một cặp gen alen quy định hai trạng thái khác loại tính trạng → trội hồn tồn - Một cặp gen alen quy định ba trạng thái khác loại tính trạng → trội khơng hồn tồn - Một cặp gen alen quy định hai hay nhiều trạng thái khác hai Xác định hay nhiều loại tính trạng → gen đa hiệu kiểu di - Hai hay nhiều cặp gen quy định số trạng thái khác truyền loại tính trạng → tác động qua lại gen + Vị trí gen nhiễm sắc thể (NST): - Các cặp gen nghiên cứu nằm cặp NST khác → di truyền độc lập - Các cặp gen nghiên cứu nằm cặp NST → di truyền liên kết, hoán vị Xác định + Kiểu gen tương tác với mơi trường quy định kiểu hình kiểu hình + Kiểu gen kiểu tương tác cho kiểu hình cụ thể P Xác định + Dựa vào kiểu hình P kiểu tương tác kiểu gen + Dựa vào phân ly kiểu gen , kiểu hình F P + Cơ sở tế bào học : Do phân ly độc lập tổ hợp ngẫu nhiên Xác định NST trình giảm phân giao tử + Số loại giao tử phụ thuộc vào số cặp gen dị hợp tử P + Tỷ lệ loại giao tử phụ thuộc vào vị trí cặp gen NST, tần số hoán vị gen Xác định + Cơ sở tế bào học : Do tổ hợp ngẫu nhiên NST cặp tổ hợp tương đồng thụ tinh dẫn đến tổ hợp cặp gen tương ứng kiểu gen + Tỷ lệ loại tích tỷ lệ loại giao tử tạo nên tổ hợp F + Kiểu gen tương tác với mơi trường quy định kiểu hình Xác định + Kiểu gen kiểu tương tác cho kiểu hình cụ thể tổ hợp + Kiểu hình hệ trước hệ sau có quan hệ lơgic với kiểu hình + Tỷ lệ loại kiểu hình F phụ thuộc vào số cặp tính trạng nghiên ởF cứu kiểu di truyền -8- CHƯƠNG : BIỆN PHÁP HÌNH THÀNH KỸ NĂNG GIẢI BÀI TẬP QUY LUẬT DI TRUYỀN 2.1 Quy trình chung Các kỹ giải tập QLDT phải hình thành trình học QLDT Theo quy luật nhận thức , để rèn luện kỹ giải tập cần phải từ đơn giản đến phức tạp, từ tập sử dụng kỹ đơn lẻ đến tập cần sử dụng nhiều kỹ phối hợp với Do quy trình chung để hình thành kỹ giải tập QLDTcó thể tiến hành theo bước sau (Sơ đồ 2): Bước : Hình thành kiến thức có liên quan Bước : Hình thành kỹ qua hướng dẫn giải tập mẫu Bước : Củng cố kỹ qua luyện tập theo mẫu Bước : Phát triển kỹ qua luyện tập theo mẫu có biến đổi Bước : Phát triển kỹ qua luyện tập để phối hợp kỹ có Sơ đồ : Quy trình chung hình thành kỹ giải tập QLDT -9- 2.2 Giải thích nội dung quy trình 2.2.1 Hình thành kiến thức có liên quan Ta biết kiến thức sở, tảng kỹ Như vậy, nội dung kiến thức có kỹ tương ứng ngược lại kỹ có kiến thức sinh Để hình thành kỹ giải tập QLDT trước hết phải hình thành vững học sinh kiến thức lý thuyết làm tảng cho việc hình thành kỹ Trong quy luật di truyền có kiến thức cần hình thành học sinh, song có kiến thức lý thuyết trực tiếp dùng để giải tập, kiến thức kiến thức dùng để giải tập Do vậy, dạy quy luật di truyền, giáo viên cần định hướng nhấn mạnh, khắc sâu kiến thức sử dụng để giải tập , đồng thời phải nêu ứng dụng việc xây dựng giải tập, giúp học sinh nắm vững kiến thức vận dụng tốt kiến thức giải tập Trong dạy kiến thức lý thuyết, giáo viên cần mối quan hệ phát sinh, đại lượng tương đương Qua giúp học sinh định hướng điều kiện cần đủ để xác định đại lượng đó, từ biết cách dùng phép biến đổi tương đương để làm cho điều kiện cho điều kiện cần tìm phù hợp với Ví dụ : theo Vũ Đức Lưu (Phương pháp giải tập di truyền), tập quy luật di truyền phép giải khác tùy tập cụ thể, nhìn chung có phép giải Những phép giải có liên quan với phương pháp phân tích di truyền mà Menđen thực Vì vậy, việc dạy cho học sinh nắm số phương pháp phân tích di truyền Menđen hướng dẫn học sinh vận dụng để giải tập QLDT hình thành kỹ để giải tập QLDT 2.2.2 Hình thành kỹ qua hướng dẫn giải tập mẫu Để có kỹ năng, điều quan trọng thực thao tác, thao tác phải tập dượt theo mẫu Do việc hướng dẫn học sinh làm dạng tập theo mẫu ban đầu cần thiết Việc luyện tập theo mẫu giúp học sinh rèn luyện số kỹ để giải số loại tập Từ tập mẫu làm sở để học sinh phát triển khả sáng tạo Bài tập mẫu thường tập vận dụng đưa dạy lý thuyết (nếu được) Khi giáo viên hướng dẫn học sinh giải tập mẫu, tức giúp cho học sinh tìm kiến thức vận dụng kiến thức 2.2.3 Củng cố kỹ qua luyện tập theo mẫu -10- Sau học sinh giáo viên hướng dẫn giải tập mẫu, giáo viên cho học sinh vài tập khác tương tự tập mẫu, khác tập mẫu tính trạng nghiên cứu tên lồi,…cịn điều kiện cho yêu cầu cần tìm Lúc học sinh dựa vào tập mẫu để giải tập mà giáo viên đưa Đối với học sinh - giỏi bước em vượt qua dễ dàng, học sinh trung bình - yếu em phải xem lại bước giải mẫu lặp lại cách chậm chạp Trong bước luyện tập theo mẫu này, giáo viên cần phải hệ thống lại cách rõ ràng bước giải loại tập để sở học sinh có định hướng cách giải loại tập QLDT Chính vậy, theo bước quan học sinh, đối tượng học sinh dân tộc 2.2.4 Phát triển kỹ qua luyện tập theo mẫu có biến đổi Khi học sinh nắm bước giải dạng tập QLDT đó, giáo viên cho học sinh tập làm dạng tập khác dạng tập mẫu vài điều kiện Mức độ sai khác tập mẫu phải từ đến nhiều để đa số học sinh giải Khơng nên cho tập khó ngay, dẫn đến tình trạng học sinh trung bình yếu khơng làm được, từ tạo nên tâm lý chán nản, khơng cịn hứng thú để suy nghĩ làm tập Tuy nhiên, thời gian lớp học hạn chế, số tiết dành cho luyện tập q ít, nên để khắc phục khó khăn này, giáo viên nên soạn số tập giao cho học sinh làm nhà vào cuối tiết học có kiểm tra vào đầu tiết học sau Thao tác kiểm tra chữa tập bỏ qua, thiếu kiểm tra tạo điều kiện cho số học sinh không chăm học, thiếu tự giác không làm tập chắn nhanh chóng quên bước giải tập Các bước 2,3,4 có vai trị quan trọng việc rèn luyện kỹ để tiến tới hình thành kỹ tổng hợp 2.2.5 Phát triển kỹ qua luyện tập để phối hợp kỹ có Ở bước này, GV đưa dạng tập tổng hợp Để giải tập yêu cầu học sinh phải phối hợp nhiều kỹ đơn lẻ Vì vậy, việc thành thạo kỹ giúp HS hình thành kỹ tổng hợp, sở nắm vững kỹ 2.3 Một số ví dụ minh họa 2.3.1 Hình thành kỹ giải tập lai cặp tính trạng 2.3.1.1 Hình thành kiến thức lý thuyết -11- Trong Lai cặp tính trạng cần trang bị cho HS kiến thức sau : - Các khái niệm : Lai cặp tính trạng, tính trạng trội - lặn, tính trạng trội hồn tồn - trội khơng hồn tồn - Giải thích sở tế bào học định luật 1, Menđen theo thuyết nhiễm sắc thể - Điều kiện nghiệm ý nghĩa định luật 1, Menđen Các kiến thức có liên quan (mối quan hệ đại lượng lai cặp tính trạng) đến việc xây dựng giải tập : Bố, mẹ chủng (TC) cặp tính trạng (1) Một cặp tính trạng cặp gen quy định (2) Tính trạng trội trội hồn tồn (3) F1 : đồng tính (bố mẹ) F2 : trội : lặn (4) Trong đại lượng này, biết đại lượng ta suy đại lượng 2.3.1.2 Hướng dẫn giải tập mẫu Sau hình thành kiến thức lý thuyết, đặc biệt kiến thức mối quan hệ, GV cho học sinh tập vận dụng để giải tập mẫu, mục đích để giúp HS tập vận dụng kiến thức biết phương hướng để giải tập Ví dụ : Ở đậu Hà Lan, tính trạng cao trội hồn tồn so với tính trạng thấp Kiểu hình đời cho lai cao với thấp? Biết tính trạng cặp gen quy định GV hướng dẫn cho HS giải theo bước sau : Bước : Tóm tắt đề * Điều kiện cho : - Cây cao : trội - Cây thấp : lặn - Cặp tính trạng cặp gen quy định * Điều cần tìm : - Kiểu gen cao, thấp - Viết sơ đồ lai -12- Bước : Xác định phương hướng giải + Để xác định tỷ lệ kiểu gen, kiểu hình F 1, ta phải biết kiểu gen P Muốn xác định kiểu gen P ta cần tìm kiểu gen có cao thấp + Viết sơ đồ lai để tìm kết kiểu gen kiểu hình đời Bước : Thực phép giải + Tìm kiểu gen P : Từ kiểu hình P → kiểu gen P + Trên sở kiểu gen P, viết sơ đồ lai cho trường hợp + Dựa vào kết phép lai → tỷ lệ kiểu gen kiểu hình F1 2.3.1.3 Củng cố kỹ qua luyện tập theo mẫu * GV cho tập giống tập mẫu khác cặp tính trạng hay tên lồi Ví dụ : Ở cà chua, tính trạng màu đỏ trội hồn tồn so với tính trạng màu vàng Màu sắc quy định cặp gen Cho cà chua vàng lai với đỏ, kết đời nào? * Sau GV cho tập tương tự yêu cầu cao Với dạng tập u cầu học sinh độc lập tư duy, khơng cịn dựa hồn tồn vào tập mẫu Ví dụ : Ở ngơ, tính trạng hạt màu xanh trội khơng hồn tồn so với tính trạng hạt màu vàng Màu sắc hạt quy định cặp gen Cho ngô hạt vàng lai với ngô hạt xanh, F1 có kiểu gen kiểu nào? 2.3.1.4 Phát triển kỹ qua luyện tập theo mẫu có biến đổi Bước GV cho HS làm tập sách giáo khoa (SGK) Cụ thể số &5 (trang 102 - Sinh học 11) 2.3.1.5 Phát triển kỹ qua luyện tập để phối hợp kỹ có Bước yêu cầu HS phối hợp nhiều kỹ để tập làm quen với việc giải tập tổng hợp Lúc việc giải tập không đơn biết viết sơ đồ lai mà yêu cầu cao HS phải biết vận dụng kiến thức có để biện luận giải vấn đề theo yêu cầu đề -13- Ví dụ : Một trâu đực trắng (1) giao phối với trâu đen (2), đẻ lần thứ nghé trắng (3) lần thứ hai nghé đen (4) Con nghé đen lớn lên giao phối với trâu đực đen (5) sinh nghé trắng (6) Hãy xác định kiểu gen trâu Biết tính trạng màu lơng cặp gen quy định (Bài B - trang 136 - Sinh học 11) PHẦN III : KẾT LUẬN Trong phần quy luật di truyền lớp 11, kiến thức chủ yếu mối quan hệ thuận nghịch đại lượng : kiểu gen - kiểu hình - kiểu di truyền mối quan hệ “mã hóa” thành dạng tập Học sinh có kỹ giải tập tốt nắm vững kiến thức Từ việc nghiên cứu thiết lập mối quan hệ bản, đề xuất quy trình hình thành kỹ giải tập quy luật di truyền Việc đưa ví dụ đề tài hầu hết từ SGK, GV linh hoạt soạn tập tương tự để tránh nhàm chán HS HS sử dụng sách giải tập để giải, từ làm hạn chế tư HS Trong năm gần đây, khơng có điều kiện giảng dạy trực tiếp khóa phần quy luật di truyền (học kỳ II - lớp 11) nên chưa thể đánh giá xác hiệu đề tài Song trực tiếp dạy luyện thi đại học cho HS khối 12, với biện pháp HS có khả giải dạng tập khơng cịn có tâm lý cho tập sinh học khó Việc đưa bước với mục đích tùy theo đối tượng HS mà GV yêu cầu mức độ khác Trong đề thi trắc nghiệm khách quan, có câu hỏi dạng tập ngắn, giúp HS tính tốn nhanh kết để chọn phương án trả lời Tuy nhiên, đề tài cịn khiếm khuyết, mong đóng góp bậc đồng nghiệp  ... ởF cứu kiểu di truyền -8- CHƯƠNG : BIỆN PHÁP HÌNH THÀNH KỸ NĂNG GIẢI BÀI TẬP QUY LUẬT DI TRUYỀN 2.1 Quy trình chung Các kỹ giải tập QLDT phải hình thành trình học QLDT Theo quy luật nhận thức... thành kỹ Trong quy luật di truyền có kiến thức cần hình thành học sinh, song có kiến thức lý thuyết trực tiếp dùng để giải tập, kiến thức kiến thức dùng để giải tập Do vậy, dạy quy luật di truyền, ... khác, kiến thức kỹ hai thành tố chúng lại thống tác động lẫn Nhờ có kiến thức hình thành kỹ năng, có kỹ tức vận dụng kiến thức Do nắm vững kiến thức điều kiện để hình thành kỹ 1.2 Bài tập 1.2.1