(Luận văn thạc sĩ) sử dụng grap nhằm nâng cao chất lượng dạy học sinh học 11

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NÔI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC HÀ THỊ THU TRANG SỬ DỤNG GRAP NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC SINH HỌC 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM SINH HỌC Chuyên ngành: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MÔN SINH HỌC) Mã số: 60 14 10 Người hướng dẫn khoa học: TS.Nguyễn Thế Hưng HÀ NỘI - 2009 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1.Lí chọn đề tài 2.Lịch sử nghiên cứu .3 3.Mục tiêu nghiên cứu 4.Giả thuyết nghiên cứu 5.Giả thuyết nghiên cứu 6.Nhiệm vụ nghiên cứu 7 Phƣơng pháp nghiên cứu 8.Những đóng góp đề tài Cấu trúc luận văn Chƣơng 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1.Tổng quan lí thuyết Grap 1.1.1.Khái niệm Grap…………………………………………… 1.1.2.Cơ sở khoa học việc chuyển hoá Grap toán học thành Grap dạy học 1.1.3.Grap dạy học…………………………… ………… ….… 14 1.2.Đặc điểm chƣơng trình sinh học 11 17 1.2.1.Nhiệm vụ chương trình Sinh học 11 17 1.2.2 Nội dung chương trình Sinh học lớp 11 19 1.3.Thực trạng việc sử dụng Grap dạy học sinh học 11 22 1.3.1.Thực trạng dạy học Sinh học 11 .22 1.3.1.1.Việc học HS…………………………………… … 22 1.3.1.2.Về phía GV 24 1.3.2 Nguyên nhân thực trạng dạy học Sinh học 11 .27 Chƣơng 2: THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG GRAP TRONG DẠY HỌC SINH HỌC 11 .28 2.1 Nguyên tắc xây dựng Grap dạy học Sinh học 28 2.2 Phân loại số Grap dạy học 29 2.2.1 Phân loại theo kí hiệu sơ đồ 29 2.2.2 Phân loại theo nội dung 29 2.2.3 Phân loại theo khâu trình dạy học .29 2.2.4 Phân loại theo mục tiêu dạy học .29 2.2.5 Phân loại theo mức độ hoàn thiện kiến thức 30 2.3.Các bƣớc lập Grap……………………………………………………30 2.4.Sử dụng Grap dạy học Sinh học 11………………………… 31 2.4.1.Sử dụng Grap nghiên cứu tài liệu mới……………… 31 2.4.2 Sử dụng Grap khâu củng cố, hoàn thiện kiến thức .51 2.4.3 Sử dụng Grap khâu kiểm tra - đánh giá .65 2.4.4 Sử dụng Grap để mở rộng nâng cao kiến thức cho HS 74 2.4.5 Sử dụng Grap để rèn kỹ cho HS 77 2.4.5.1 Sử dụng Grap để rèn kỹ thu thập xử lý thông tin .77 2.4.5.2 Sử dụngGrap để rèn kỹ hệ thống hoá kiến thức 82 2.4.5.3 Sử dụng Grap để rèn kỹ so sánh……………………….85 2.4.5.4 Sử dụng Grap để rèn kỹ suy luận 88 2.4.5.5 Sử dụng Grap để rèn kỹ làm việc nhóm 92 2.5 Một số lƣu ý sử dụng Grap dạy học Sinh học lớp 11 .96 Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 97 3.1 Mục đích, nội dung phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 97 3.1.1 Mục đích thực nghiệm .97 3.1.2 Nội dung thực nghiệm .97 3.1.3 Phương pháp thực nghiệm 97 3.2 Xử lý số liệu 98 3.2.1 Phân tích kết định tính 98 3.2.2 Phân tích kết định lượng .99 3.3 Kết thực nghiệm 102 3.3.1 Phân tích định tính .102 3.3.2 Phân tích định lượng 106 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 117 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC KÍ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT DH ĐC Dạy học Đối chứng GV HS NXB PHT Giáo viên Học sinh Nhà xuất Phiếu học tập PPDH Phƣơng pháp dạy học SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm TV Thực vật MỞ ĐẦU 1.Lí chọn đề tài 1.1.Xuất phát từ tính cấp thiết việc đổi phương pháp dạy học trường THPT Trong "chiến lược phát triển giáo dục 2001 - 2010", Đảng Nhà nước ta nhận định: "Sau 15 năm đổi mới, giáo dục Việt Nam đạt thành tựu quan trọng yếu kém, bất cập" Một điểm yếu giáo dục Việt Nam " Chương trình, giáo trình, phương pháp giáo dục chậm đổi mới, chậm đại hóa".[ 3] Để khắc phục tồn trên, giải pháp đề xuất chiến lược phát triển giáo dục 2001 - 2010 " Đổi đại hóa phương pháp giáo dục Chuyển từ việc truyền đạt tri thức thụ động, thầy giảng, trò ghi sang hướng dẫn người học chủ động tư trình tiếp cận tri thức; dạy cho người học phương pháp tự học; tự thu nhận thông tin cách hệ thống có tư phân tích, tổng hợp; phát triển lực cá nhân; tăng cường tính chủ động , tính tự chủ học sinh.".[3 ] Định hướng đổi PPDH thể chế luật giáo dục khoản Điều 28: " Phương pháp giáo dục phổ thơng phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh, phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh" Như vậy, đổi phương pháp dạy học vấn đề cấp thiết mang tính thời với nghiệp giáo dục nước nhà, đổi phương pháp dạy học phải trở thành ưu tiên chiến lược để tìm giải pháp hữu hiệu nhằm nâng cao chất lượng dạy học 1.2.Xuất phát từ hiệu việc sử dụng Grap dạy học Quá trình nhận thức người gồm giai đoạn tích lũy thơng tin, khái qt hóa - trừu tượng hóa, mơ hình hóa thơng tin tri thức [8] Trong trình học tập, học sinh tiếp nhận thơng tin tri thức khoa học để hình thành tri thức cá nhân Thông qua tri giác, học sinh khái quát hóa, trừu tượng hóa cuối mơ hình hóa thơng tin để ghi nhớ theo mơ hình Mơ hình vật thể dựng lên dạng sơ đồ, cấu trúc vật lí, dạng kí hiệu hay công thức tương ứng với đối tượng nghiên cứu nhằm phản ánh, tái tạo dạng đơn giản sơ đồ nghiên cứu Mơ hình hóa hành động học tập giúp người diễn đạt logic khái niệm cách trực quan Qua mơ hình, mối quan hệ khái niệm chuyển vào trong[4] Việc dạy học sinh cách mơ hình hóa mối quan hệ khả sử dụng mơ hình để phân tích đối tượng việc làm cần thiết nhằm phát triển trí tuệ học sinh Sử dụng grap dạy học thực chất hành động mơ hình hóa, tạo đối tượng nhận tạo tương tự mặt với đối tượng thực để tiện cho việc nghiên cứu Như vậy, Grap thuộc loại mơ hình "mã hóa", tức loại mơ hình mà yếu tố trực quan bị loại bỏ, mối quan hệ lơgic Loại mơ hình có ý nghĩa quan trọng thao tác tư hình thành biểu tượng, trừu tượng hóa - khái quát hóa Vận dụng graph vào dạy học, học sinh lĩnh hội kiến thức nhanh chóng vào độ bền kiến thức cao Sử dụng Grap dạy học cách thức tổ chức tạo sơ đồ học tập tư học sinh; thúc đẩy trình tự học, tự nghiên cứu, đặc biệt rèn luyện lực hệ thống hóa kiến thức lực sáng tạo học sinh Xuất phát từ chương trình Sinh học THPT chương trình Sinh học 11, lựa chọn đề tài nghiên cứu: "Sử dụng Grap nhằm nâng cao chất lượng dạy học Sinh học 11" 2.Lịch sử nghiên cứu 2.1.Tình hình nghiên cứu sử dụng Grap giới Việc sử dụng Grap nhiều tác giả nước giới nghiên cứu, đặc biệt nhà toán học Điều thể rõ công trình nghiên cứu nhà tốn kỉ XVIII, XIX như: G.Tary (XIX), Euler (1726) sau cơng trình Bacakep – P – Xaiati G, Bezek Các nghiên cứu tập trung chủ yếu vào việc phát triển lí thuyết grap tốn học ứng dụng lí thuyết grap số ngành khoa học như: Vật lí, Hóa học, Sinh học, Điều khiển học [1] Claude Berge (1958) viết "Lý thuyết graph ứng dụng nó" Trong sách tác giả trình bày khái niệm định lí tốn học lý thuyết Grap, đặc biệt ứng dụng lí thuyết grap nhiều lĩnh vực[3] A.M.Xokhor (1965) người vận dụng số quan điểm lý thuyết Grap (chủ yếu nguyên lý việc xây dựng Grap có hướng) để mơ hình hố 23 nội dung tài liệu giáo khoa (một khái niệm, định luật ) A.M.Xokhor sử dụng Grap để mơ hình hố tài liệu giáo khoa mơn hố học A.M Xokhor giải thích rằng: Grap nội dung tài liệu giáo khoa cho phép người giáo viên có đánh giá sơ số đặc điểm dạy học tài liệu Grap giúp học sinh cấu trúc hoá cách dễ dàng nội dung tài liệu giáo khoa hiểu chất, nhớ lâu hơn, vận dụng hiệu hơn[3] V.X.Poloxin (1965) dựa theo cách làm A.M.Xokhor dùng phương pháp grap để diễn tả trực quan diễn biến tình dạy học, tức diễn tả sơ đồ trực quan trình tự hoạt động giáo viên học sinh việc thực thí nghiệm hố học[3] Theo V.X.Poloxin, tình dạy học đơn vị cấu trúc - nguyên tố, "tế bào" lên lớp Nó phận phân hoá lên lớp, bao gồm tổ hợp điều kiện cần thiết (mục đích, nội dung, phương pháp) để thu kết hạn chế riêng biệt Tuy nhiên, phương pháp Grap mà V.X.Poloxin đưa chưa dùng phương pháp dạy học V.X.Poloxin mơ tả trình tự thao tác dạy học 25 tình dạy học grap Qua so sánh phương pháp dạy học áp dụng cho nội dung[3] V.P.Garkumôp (1972) sử dụng phương pháp Grap để mơ hình hố tình dạy học nêu vấn đề, phát huy tính tích cực học sinh sở mà phân loại tình có vấn đề học[3] 2.2.Tình hình nghiên cứu việc sử dụng Grap dạy học Việt Nam Ở Việt Nam, việc sử dụng Grap dạy học nghiên cứu năm gần Từ năm 1971, cơng trình mình, Nguyễn Ngọc Quang nghiên cứu ứng dụng lý thuyết Grap khoa học giáo dục, đặc biệt lĩnh vực giảng dạy Hoá học Trần Trọng Dương (1980) nghiên cứu đề tài: "Áp dụng phương pháp graph algorit hoá để nghiên cứu cấu trúc phương pháp giải, xây dựng hệ thống toán lập cơng thức hố học trường phổ thơng" Tác giả áp dụng phương pháp Grap algorit hoá vào việc phân loại kiểu toán lập cơng thức hố học đưa kết luận: • Phương pháp Grap algorit cho phép nhìn thấy rõ cấu trúc đầu toán hoá học, cấu trúc bước giải tốn • Bằng grap phân loại, xếp tốn hố học thành hệ thống tốn có lơgic giúp cho việc dạy học có kết hơn[3] Nguyễn Đình Bào (1983) nghiên cứu sử dụng Grap để hướng dẫn ơn tập mơn Tốn Cùng thời gian Nguyễn Anh Châu nghiên cứu sử dụng Grap hướng dẫn ôn tập môn Văn Các tác giả sử dụng sơ đồ Grap để hệ thống hoá kiến thức mà học sinh học chương chương trình nhằm thiết lập mối liên hệ phần kiến thức học, giúp cho học sinh ghi nhớ lâu [3] Phạm Tư (1983) nghiên cứu đề tài "Dùng Grap nội dung lên lớp để dạy học chương Nitơ - Photpho lớp 11 trường phổ thông trung học", tác giả nghiên cứu việc dùng phương pháp Grap với tư cách phương pháp dạy học lên lớp nghiên cứu tài liệu hoá học chương "Nitơ -Photpho" lớp 11 trường trung học phổ thông Đồng thời, tác giả xây dựng quy trình áp dụng phương pháp cho giáo viên học sinh qua tất khâu (chuẩn bị bài, lên lớp, tự học nhà, kiểm tra đánh giá) đưa số hình thức áp dụng dạy học hố học [37] Nguyễn Chính Trung (1987) nghiên cứu "Dùng phương pháp Graph lập chương trình tối ưu để dạy mơn Sử" Trong cơng trình tác giả nghiên cứu chuyển hoá Grap toán học vào lĩnh vực giảng dạy khoa học quân [38] Hoàng Việt Anh (1993) nghiên cứu "Vận dụng phương pháp sơ đồ grap vào giảng dạy địa lý lớp trường trung học sở" Tác giả tìm hiểu vận dụng phương pháp Grap quy trình dạy học mơn Địa lý trường trung học sở bổ sung phương pháp dạy học cho thích hợp, tất khâu lên lớp (chuẩn bị bài, nghe giảng, ôn tập, kiểm tra) nhằm nâng cao lực lĩnh hội tri thức, nâng cao chất lượng dạy học môn Địa lí Tác giả sử dụng phương pháp grap phát triển tư học sinh việc học tập địa lí rèn luyện kỹ khai thác sách giáo khoa tài liệu tham khảo khác [1] Phạm Thị My (2000) nghiên cứu vấn đề “Ứng dụng lí thuyết graph xây dựng sử dụng sơ đồ để tổ chức hoạt động nhận thức học sinh dạy học sinh học trường THPT” Tác giả đưa cách thức xây dựng sử dụng sơ đồ dạy học Sinh học, đặc biệt dạy học phần di truyền [27] Nguyễn Phúc Chỉnh (2005) nghiên cứu vấn đề “Nâng cao hiệu dạy học giải phẫu sinh lí người trung học sở áp dụng phương pháp ... Grap nhằm nâng cao chất lượng dạy học Sinh học 11. ” 3.Mục tiêu nghiên cứu Đề tài đưa nguyên tắc, quy trình xây dựng, sử dụng Grap dạy học Sinh học 11, nhằm nâng cao chất lượng dạy học 4.Đối tƣợng... Grap dạy học, cách thức sử dụng Grap dạy học -Đề xuất việc thiết kế sử dụng số Grap chương trình Sinh học lớp 11 -Thực nghiệm sư phạm: nhằm đánh giá tính hiệu việc sử dụng Grap dạy học Sinh học. .. Grap dạy học cách sử dụng grap nội dung, Grap hoạt động dạy học Hiện chưa có tác giả sâu nghiên cứu việc sử dụng Grap dạy học Sinh học 11 THPT Vì vậy, chọn đề tài nghiên cứu: ? ?Sử dụng Grap nhằm