Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 30 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
30
Dung lượng
1,43 MB
Nội dung
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN MẠNH HÙNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG GRAPH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ”, SINH HỌC 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM SINH HỌC HÀ NỘI - 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN MẠNH HÙNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG GRAPH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ”, SINH HỌC 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 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 khọc: PGS.TS Lê Đình Trung HÀ NỘI - 2012 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn thạc sĩ “Xây dựng sử dụng graph dạy học chương “Cơ chế di truyền biến dị”, Sinh học 12 trung học phổ thơng”, em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS TS Lê Đình Trung tận tình hướng dẫn suốt trình viết luận văn Em chân thành cảm ơn quý thầy, giáo tận tình truyền đạt kiến thức thời gian năm học tập, nghiên cứu trường Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội Với vốn kiến thức tiếp thu trình học tập, khơng tảng cho q trình nghiên cứu khóa luận mà cịn hành trang q báu để em tự tin cơng tác giảng dạy Đồng thời, xin chân thành cảm ơn Sở Giáo dục Đào tạo Hịa Bình; Đảng ủy, Ban giám hiệu, thầy cô giáo trường trung học phổ thông Công Nghiệp, thầy cô giáo giảng dạy mơn Sinh học địa bàn tỉnh Hồ Bình; Các em học sinh lớp 12 trường trung học phổ thông Công Nghiệp, trường trung học phổ thông Yên Thủy C bạn bè khác Tôi xin chân thành cảm ơn đóng góp quý báu kiến thức, tư liệu, kinh nghiệm, thông tin, điều kiện vật chất khích lệ, động viên giúp cho đề tài luận văn hồn thành Xin kính chúc thầy, cô, bạn bè, đồng nghiệp em học sinh sức khỏe, hạnh phúc thành công công việc học tập Xin chân thành cảm ơn! TÁC GIẢ LUẬN VĂN Nguyễn Mạnh Hùng MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng, khách thể phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu 5 Giả thuyết khoa học 6 Nhiệm vụ nghiên cứu Đóng góp đề tài Cấu trúc luận văn Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Lược sử vấn đề nghiên cứu …………………………………………8 1.1.1 Trên giới 1.1.2 Ở Việt Nam 10 1.2 Cơ sở lý luận đề tài ……………………………………………….11 1.2.1 Các khái niệm 11 1.2.2 Vai trò graph dạy học 13 1.2.3 Phân loại graph dạy học 15 1.2.4 Các mơ hình graph 18 1.3 Cơ sở thực tiễn ………………………………………………………26 1.3.1 Điều tra tình hình giáo viên sử dụng phương pháp, phương tiện, kỹ thuật dạy học trường phổ thông 26 1.3.2 Tình hình giáo viên sử dụng graph dạy học chương “Cơ chế di truyền biến dị”, Sinh học 12 THPT kiểu lên lớp 29 1.3.3 Phân tích nguyên nhân thực trạng giáo viên sử dụng phương pháp graph trường phổ thông 32 Chương XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG GRAPH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ”, SINH HỌC 12 THPT 35 2.1 Xây dựng graph dạy học 35 2.1.1 Vai trò phương pháp graph dạy học 35 2.1.2 Các nguyên tắc xây dựng graph 38 2.1.3 Phân tích cấu trúc nội dung chương “Cơ chế di truyền biến dị”, Sinh học 12 trung học phổ thông làm sở xây dựng graph 39 2.1.4 Quy trình xây dựng graph dạy học 41 2.1.5 Các graph xây dựng từ nội dung kiến thức Chương: Cơ chế di truyền biến dị, Sinh học 12 THPT 44 2.2 Sử dụng graph dạy học ……………………………………… 54 2.2.1 Các nguyên tắc sử dụng graph dạy học 54 2.2.2 Quy trình sử dụng graph dạy học 55 2.2.3 Sử dụng graph để thiết kế giáo án thực nghiệm 59 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 83 3.1 Mục đích thực nghiệm ……………………………………………….83 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm ……………………………………………….83 3.3 Nguyên tắc thực nghiệm ……………………………………………… 83 3.4 Đối tượng thực nghiệm ……………………………………………….83 3.5 Khách thể thực nghiệm ……………………………………………….83 3.6 Nội dung thực nghiệm ……………………………………………… 84 3.6.1 Bố trí thực nghiệm 84 3.6.2 Xử lý số liệu 86 3.7 Kết thực nghiệm ……………………………………………….88 3.7.1 Kết định lượng 88 3.7.2 Kết định tính 94 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 100 Kết luận 100 Khuyến nghị 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO 102 PHỤ LỤC 104 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài 1.1 Xuất phát từ yêu cầu đổi phương pháp dạy học Nâng cao chất lượng giáo dục đào tạo mục tiêu quan trọng nghiệp đổi giáo dục nước ta, đổi phương pháp dạy học coi nhiệm vụ chiến lược Xu chung việc đổi phương pháp dạy học có nhiều tiềm phát huy cao độ tính tích cực, chủ động sáng tạo học sinh, chuyển từ hình thức giáo viên giới hạn vào việc truyền đạt thơng tin cho học sinh sang hình thức giáo viên tổ chức hoạt động độc lập nhận thức học sinh qua phát huy tính tích cực, độc lập sáng tạo học sinh 1.2 Xuất phát từ đặc trưng chương trình Sinh học cấp THPT Đó kiến thức khái niệm, tượng, quy luật, chế, trình Sinh học kiến thức ứng dụng thực tiễn xuất phát từ kết thực nghiệm Phần Di truyền học, đặc biệt chương “Cơ chế di truyền biến dị”, Sinh học 12 trình bày logic mang tính hệ thống cao, có mối liên hệ mật thiết, gắn kết với nhiều nội dung Sinh học khác, đồng thời trừu tượng Tuy nhiên, khối lượng kiến thức lại có mối liên thơng với rõ ràng, logic Nếu biết cách hệ thống hóa, khái quát hóa thành sơ đồ, bảng biểu hệ thống điịnh lại đem lại hiệu cao việc học người học Giúp HS rèn luyện nhiều kĩ phát huy tính tích cực, chủ động học tập 1.3 Xuất phát từ tình hình thực trạng dạy học giáo viên Tình hình thực trạng dạy học GV mà cụ thể GV môn Sinh học cấp THPT chưa tận dụng tối ưu tối đa phương pháp phương tiện dạy học Giờ học Sinh học từ trước đến chủ yếu giảng dạy theo phương pháp truyền thống, thầy truyền đạt kiến thức, trò thụ động tiếp thu tri thức, tính tích cực sáng tạo Các phương pháp dạy học tích cực sử dụng chủ yếu sử dụng thao giảng Vì HS chưa u thích môn học khả vận dụng kiến thức 1.4 Xuất phát từ lợi phương tiện graph dạy học Do lợi phương tiện graph dạy học đem lại hiệu cao: Mỗi graph xây dựng phải trải qua phân tích, so sánh, tổng hợp, phát chung riêng nên thuận lợi cho trình dạy học khâu dạy học hình thành kiến thức mới, dạy học củng cố, ơn tập, hồn thiện kiến thức kiểm tra, đánh giá Như vậy, sử dụng sơ đồ, đồ khái niệm dạy học Sinh học thuận lợi việc mơ hình hố, hệ thống hố kiến thức 1.5 Xuất phát từ thực trạng sử dụng phương pháp graph giáo viên trung học phổ thông Hiện nay, việc sử dụng phương pháp graph dạy học GV khơng cịn điều mẻ Tuy nhiên, phương pháp xây dựng cách sử dụng chúng cho hiệu chưa quan tâm nghiên cứu mức, đặc biệt lĩnh vực dạy học Sinh học graph xây dựng chưa đảm bảo chuẩn mực chung giáo viên chưa nắm lý thuyết graph cac sở thực thi Xuất phát từ lí trên, tơi chọn nghiên cứu đề tài: “Xây dựng sử dụng graph dạy học chương “Cơ chế di truyền biến dị”, Sinh học 12 THPT”, với mục tiêu vận dụng phương pháp dạy học có nhiều tiềm phát huy lực nhận thức HS, góp phần thiết thực vào việc đổi phương pháp dạy học Sinh học trường phổ thơng Mục đích nghiên cứu Đề tài nghiên cứu với mục đích vận dụng phương pháp graph vào q trình dạy học lên lớp, ơn tập kiểm tra đánh giá chương “Cơ chế di truyền biến dị”, Sinh học 12 trung học phổ thông nhằm tích cực hóa hoạt động học tập học sinh, qua góp phần nâng cao chất lượng hiệu việc dạy học Sinh học Đối tượng, khách thể phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Lý thuyết graph ứng dụng dạy học Sinh học cấp trung học phổ thông cụ thể chương “Cơ chế di truyền biến dị” - Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học chương “Cơ chế di truyền biến dị”, Sinh học 12 trung học phổ thông đối tượng giáo viên học sinh - Phạm vi nghiên cứu: Giới hạn nội dung thuộc chương “Cơ chế di truyền biến dị”, Sinh học 12 trung học phổ thông 4 Phương pháp nghiên cứu 4.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận - Nghiên cứu văn bản, tài liệu đạo Bộ Giáo dục Đào tạo liên quan đến đổi phương pháp dạy học, đổi đề kiểm tra, danh mục thiết bị dạy học Sinh học trung học phổ thông - Sách giáo khoa, sách giáo viên, phân phối chương trình, chuẩn kiến thức, kỹ mơn Sinh học… - Phân tích tổng quan khái qt hố lý thuyết graph dạy học ứng dụng thực tiễn sống dạy học - Phân tích, tổng hợp tài liệu sách, báo, tạp chí, cơng trình nghiên cứu vấn đề liên quan trực tiếp đến phương pháp graph việc đổi phương pháp dạy học nhằm đưa quy trình thiết kế sử dụng graph - Phân tích tổng hợp quan điểm lý luận hệ thống khái niệm có liên quan đến việc đổi giáo dục việc dạy học môn sinh học 4.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Phương pháp điều tra: Phát phiếu điều tra lấy ý kiến học sinh giáo viên trước sau dạy đối chứng thực nghiệm - Phương pháp chuyên gia: Gặp gỡ, trao đổi, xin ý kiến chuyên gia, đồng nghiệp, nhằm đánh giá thực trạng sử dụng phương pháp graph xây dựng graph kiến thức chương “Cơ chế di truyền biến dị”, Sinh học 12 THPT 4.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm Tiến hành dạy thực nghiệm đối chứng trường trung học phổ thông Công Nghiệp trung học phổ thơng n thủy C, tỉnh Hịa Bình để kiểm chứng giả thuyết khoa học đề tài Giả thuyết khoa học Nếu đề xuất nguyên tắc, quy trình xây dựng xây dựng hệ thống graph nội dung chương “Cơ chế di truyền biến dị” sử dụng vào dạy học theo quy trình hợp lý góp phần nâng cao hiệu dạy học trường THPT Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lý luận thực tiễn việc xây dụng sử dụng graph dạy học Sinh học nói chung dạy học chương “Cơ chế di truyền biến dị”, Sinh học 12 trung học phổ thông nói riêng - Điều tra thực trạng việc dạy học chương “Cơ chế di truyền biến dị”, Sinh học 12 trung học phổ thông sử dụng phương tiện graph - Đề xuất nguyên tắc, quy trình xây dựng graph nội dung dạy học chương “Cơ chế di truyền biến dị”, Sinh học 12 trung học phổ thông Xây dựng graph để sử dụng graph vào dạy học chương “Cơ chế di truyền biến dị”, Sinh học 12 THPT - Đề xuất nguyên tắc quy trình sử dụng graph vào dạy học chương “Cơ chế di truyền biến dị”, Sinh học 12 THPT vào khâu trình dạy học Sử dụng phương pháp graph để xây dựng giáo án triển khai thực nghiệm để chứng minh cho giả thuyết nêu Đóng góp đề tài - Góp phần hồn thiện sở lý luận thực tiễn việc sử dụng graph dạy học Sinh học trường THPT - Xây dựng nguyên tắc, quy trình xây dựng graph nội dung kiến thức chương “Cơ chế di truyền biến dị”, Sinh học 12 THPT - Đề xuất nguyên tắc, quy trình sử dụng graph vào khâu trình dạy học chương “Cơ chế di truyền biến dị”, Sinh học 12 THPT - Xây dựng giáo án thực nghiệm theo hướng sử dụng graph để triển khai thực nghiệm dạy học chương “Cơ chế di truyền biến dị” bước đầu khẳng định vai trò, giá trị thực graph dạy học Cấu trúc luận văn Ngoài phần Mở đầu, Kết luận khuyến nghị, Tài liệu tham khảo, Phụ lục, luận văn trình bày chương: Chương 1: Cơ sở lý luận thực tiễn đề tài Chương 2: Xây dựng sử dụng graph dạy học chương “Cơ chế di truyền biến dị”, Sinh học 12 THPT Chương 3: Thực nghiệm sư phạm CHƯƠNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG GRAPH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ”, SINH HỌC 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 2.1 Xây dựng graph dạy học 2.1.1 Vai trò phương pháp graph dạy học Dùng graph thiết kế tối ưu hoạt động dạy - học điều khiển hợp lý q trình tiến tới cơng nghệ hố cách có hiệu q trình dạy học nhà trường theo hướng tích cực hố hoạt động nhận thức học sinh Học sinh không dừng việc nắm tri thức cách đơn lẻ mà xâu chuỗi, kết nối cách có hệ thống tri thức lại để hiểu rõ mối quan hệ chúng Ngôn ngữ graph vừa trừu tượng khái quát cao, lại vừa diễn đạt sơ đồ hình họa cụ thể, trực quan Chính graph có ưu việc mơ hình hóa cấu trúc mơ hình hóa logíc phát triển vật, tượng, từ vi mô đến vĩ mô Bên cạnh ưu trên, graph cịn có ưu bật khả diễn đạt thành công hai mặt tĩnh (cấu trúc) động (logic phát triển) vật tượng 2.1.1.1 Dùng graph để hệ thống hoá khái niệm Hệ thống hoá, chủ yếu biết xếp khái niệm vào hệ thống khái niệm học, nhận biết mối quan hệ khái niệm khác hệ thống khái niệm Rộng nữa, việc vận dụng khái niệm để giải vấn đề nảy sinh khoa học đời sống khơng có tác dụng củng cố khái niệm mà mục tiêu sâu xa việc học tập khái niệm Có thể dùng graph để hệ thống hoá khái niệm tổng thể, qua mở rộng hiểu biết đối tượng cần nghiên cứu cách khái quát Điều giúp học sinh hiểu khái niệm cách khơng hình thức, khơng máy móc 2.1.1.2 Dùng graph cấu trúc hố nội dung tài liệu giáo khoa Xây dựng mối liên hệ đơn vị kiến thức hệ thống định (trong chương trình, chương hay bài) Cấu trúc hoá tài liệu giáo khoa cho phép tạo nên hệ thống kiến thức cho học sinh Điều giúp cho hoạt động dạy học có hiệu hơn, cho biết mối quan hệ hữu phận kiến thức mối liên hệ logic với Học sinh định hướng hoạt động trí tuệ kích thích tìm 12 tịi để chiếm lĩnh hệ thống tri thức Những tri thức mà học sinh tự tìm tịi chiếm lĩnh nhớ lâu hơn, tái xác 2.1.1.3 Dùng graph hướng dẫn học sinh tự học Thông qua hoạt động học tập graph, học sinh hình thành tư hệ thống Từ phát huy tính độc lập, sáng tạo học sinh Giáo viên hướng dẫn học sinh nghiên cứu nội dung khoá sách giáo khoa quan sát mơ hình, vật mẫu cụ thể để đến yếu tố cấu trúc đối tượng nghiên cứu lập graph để thể mối quan hệ yếu tố cấu trúc Hình thức giúp cho học sinh có phương thức tự học theo SGK cách chủ động Ngoài học sinh cịn tự học nhà graph, học sinh lập dàn ý nội dung học tập 2.1.2 Các nguyên tắc xây dựng graph - Graph phải đảm bảo tính xác: Nội dung trình bày graph phải nội dung xác để đảm bảo độ tin cậy tri thức Tuy nhiên, độ rộng tri thức phụ thuộc vào đối tượng tiếp nhận tri thức Chính vậy, có trường hợp graph khơng xác bậc đại học, cao đẳng lại hợp lý với bậc phổ thông - Graph phải đảm bảo tính khoa học: Tính khoa học thể xếp đỉnh vùng cho có hệ thống, dễ hiểu, dễ trình bày - Graph phải đảm bảo tính sư phạm: Nguyên tắc phản ánh mối quan hệ dạy học Sơ đồ xây dựng phải giúp tổ chức hoạt động dạy học, đồng thời phải dễ nhớ, dễ hiểu - Graph phải đảm bảo tính phù hợp: Nguyên tắc thể độ phức tạp độ rộng việc sử dụng graph dạy học có phù hợp với lứa tuổi, trình độ, lực học sinh - Graph phải đảm bảo tính thẩm mỹ: Thể cân đối hợp lý Có thể sử dụng màu sắc, hình ảnh động thay chữ viết cho vừa phải, đẹp mắt, giúp người học tập trung ý 2.1.3 Phân tích cấu trúc nội dung chương “Cơ chế di truyền biến dị”, Sinh học 12 trung học phổ thông làm sở xây dựng graph Cấu trúc nội dung chương bao gồm đề cập tới vấn đề: Gen, mã di truyền trình nhân đơi ADN; Phiên mã dịch mã; Điều hịa hoạt động gen; Đột 13 biến gen; Nhiễm sắc thể đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể; Đột biến số lượng nhiễm sắc thể; Thực hành: Quan sát dạng đột biến số lượng nhiễm sắc thể Về thành phần kiến thức chương “Cơ chế di truyền biến dị”, Sinh học 12 trung học phổ thông kiến thức sinh học đại cương đa dạng, phức tạp khó Đó loại kiến thức: - Kiến thức khái niệm: Khái niệm ADN, mã di truyền, phiên mã, dịch mã, chế điều hòa hoạt động gen, đột biến gen, nhiễm sắc thể, đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể, đột biến số lượng nhiễm sắc thể (lệch bội, đa bội) - Kiến thức quy luật: Quy luật mã hóa gen - Kiến thức chế, trình: Cơ chế phiên mã, chế dịch mã, chế điều hòa hoạt động gen, chế phát sinh đột biến gen, chế phát sinh đột biến nhiễm sắc thể, chế phát sinh tự đa bội, chế phát sinh dị đa bội - Kiến thức ứng dụng: Biến dị tổ hợp, đột biến, ADN tái tổ hợp Chương cho thấy chất tượng di tryền biến dị vận động cấu trúc vật chất tế bào Cấu trúc vận động theo chế xác định, tác động với với cấu trúc khác tế bào mối liên hệ thống q trình vận động, tác động qua lại biểu chức chúng hệ thống di truyền, cấu trúc chức thống vận động thuộc tính gắn liền với vật chất Để tổ chức giảng theo phương pháp graph đạt hiệu cao nhất, giáo viên hướng dẫn HS theo bước sau: - Bước 1: GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK nội dung học để hoàn thành nhiệm vụ giao ghi phiếu học tập - Bước 2: HS tự nghiên cứu SGK để có nguồn thơng tin để gia cơng trả lời câu hỏi, hồn thành nhiệm vụ đặt - Bước 3: HS phân tích nội dung học xác định loại graph - Bước 4: HS tự lập graph - Bước 5: Thảo luận nhóm kết làm nhằm hoàn thiện graph - Bước 6: GV nhận xét, đánh giá, chỉnh lý để graph có độ xác thẩm mỹ - Bước 7: Ra tập bổ sung, củng cố 14 2.1.4 Quy trình xây dựng graph dạy học 2.1.4.1 Quy trình xây dựng graph nội dung Bước 1: Xác định đỉnh graph - Lựa chọn kiến thức nội dung học - Mã hố chúng cho thật súc tích, khoa học - Đặt chúng vào đỉnh graph Bước 2: Thiết lập cung Ta thiết lập mối quan hệ đỉnh graph, nối chúng mũi tên để diễn tả mối liên hệ nội dung đỉnh với Các mối quan hệ phải bảo đảm tính lơgic khoa học, tn theo quy luật khách quan tính hệ thống nội dung kiến thức Bước 3: Hồn thiện graph (bố trí đỉnh cung lên mặt phẳng) Khi xác định đỉnh (đơn vị kiến thức) mối quan hệ chúng, xếp đỉnh lên mặt phẳng theo lôgic khoa học, cho: - Trung thành với nội dung đƣợc mơ hình hố cấu trúc lơgic - Phải ý đến tính khoa học - Phải đảm bảo tính sư phạm 2.1.4.2 Quy trình lập graph hoạt động Bước 1: Xác định mục tiêu học Mục tiêu học yêu cầu đặt học sinh thực học Có nhiều yếu tố tác động đến việc xác định mục tiêu học, đáng ý yếu tố: nội dung học, yếu tố nhận thức học sinh, lực giáo viên Bước 2: Xác định hoạt động Xác định hoạt động học dựa graph nội dung học dựa vào việc phân tích cấu trúc nội dung học Mỗi hoạt động tương ứng với đơn vị kiến thức Mỗi hoạt động thu nhận kiến thức graph số đỉnh graph chung hình thành học Bước 3: Xác định thao tác hoạt động Trong hoạt động, cần xác định thao tác để đạt mục tiêu hoạt động xây dựng đỉnh nào, nhánh nào, thân graph 15 Bước 4: Lập grap hoạt động dạy học Sau xác định hoạt động thao tác học, giáo viên lập graph mơ tả diễn biến học Sau vận dụng tư tưởng thuật toán “Con đường ngắn nhất” để lập graph hoạt động dạy học theo hướng tối ưu hoá học 2.1.5 Các graph xây dựng từ nội dung kiến thức Chương: Cơ chế di truyền biến dị, Sinh học 12 THPT 2.1.5.1 Các graph nội dung dạy học hình thành kiến thức 2.1.5.2 Graph nội dung củng cố, ơn tập, hồn thiện kiến thức 2.1.5.3 Graph nội dung kiểm tra - đánh giá 2.2 Sử dụng graph dạy học 2.2.1 Các nguyên tắc sử dụng graph dạy học - Không nên sử dụng graph cách riêng lẻ: Phương pháp graph phương pháp tư thuộc nhóm phương pháp riêng rộng, phải dùng phương pháp graph phối hợp với phương pháp dạy học khác phương tiện kỹ thuật để nâng cao hiệu phương pháp dạy học - Tránh tính hình thức việc lập sử dụng graph: Có thể xuất tính hình thức dạy học graph điều dẫn đến tình trạng HS ghi nhớ kiến thức cách máy móc, thấy quan hệ bên ngồi, khơng hiểu chất không thấy mối quan hệ thành phần kiến thức, không thiết lập mối liên hệ kiến thức biết với kiến thức cần tiếp thu, HS sử dụng kiến thức có thơng tin tư liệu minh họa làm sở để tiếp nhận kiến thức Học sinh không thấy nguồn gốc kiến thức khoa học, không thấy ý nghĩa kiến thức vận dụng vào thực tiễn - Tránh lạm dụng graph: Graph có tác dụng phương tiện tư nhằm xác định mối quan hệ đối tượng nghiên cứu hệ thống định, qua nâng cao chất lượng học tập, phải kết hợp cách khoa học graph với phương tiện dạy học để nâng cao chất lượng dạy học - Graph phải chọn lọc lọc mang tính khoa học phải đảm bảo mục tiêu sư phạm: Dựa vào mục tiêu mà chọn lựa loại graph cần hình thành dạy 16 học, đảm bảo hội đủ tri thức bài, liên phức hợp với mức độ phát triển tư duy, đảm bảo phù hợp với tâm, sinh lý lứa tuổi HS 2.2.2 Quy trình sử dụng graph dạy học Tùy thuộc vào mục đích dạy học, quy trình sử dụng graph có khác 2.2.2.1 Quy trình sử dụng graph dạy học hình thành kiến thức Trong dạy học kiến thức mới, để đảm bảo phát huy tính tích cực học tập học sinh, giáo viên sử dụng graph để tổ chức hoạt động nhận thức học sinh theo bước sau: Bước 1: Dựa vào nội dung hoạt động, hình dung graph cần hình thành qua hoạt động học học sinh Bước 2: Giao câu hỏi gợi mở để học sinh nghiên cứu sách giáo khoa, nắm chất đỉnh, xác định mối quan hệ để hình thành cung Bước 3: Hướng dẫn học sinh xác định mối quan hệ đỉnh để tạo cung, hình thành nên loại graph nội dung Bước 4: Thảo luận nhóm (hoặc thảo luận lớp cần) có can thiệp giáo viên để rút kết luận Việc tiến hành sử dụng graph dạy học thực mức độ sau tùy thuộc vào lực GV, thời lượng lớp, trình độ HS mức độ hiểu biết graph HS Mức độ 1: GV tổ chức đưa nội dung, GV tự giải quyết, HS quan sát học cách lập graph thấy Mức độ 2: GV đưa yêu cầu, HS đọc SGK dựa câu hỏi định hướng thầy cô, xác định đỉnh cung từ lập graph Mức độ 3: HS tự nghiên cứu SGK, với mức độ nhận thức mình, xác định nội dung, tìm đỉnh, cung, hình dung loại graph lập graph nội dung qua hoạt động nhận thức thân Sau GV nhận xét, đánh giá kết 2.2.2.2 Quy trình sử dụng graph dạy học ơn tập, củng cố Giáo viên cho HS tự thiết kế graph hoàn thiện graph GV gợi ý Vì kiến thức HS biết nên graph ôn tập không nên graph dựng sẵn mà phải graph HS tự lập lớp dẫn GV, việc ôn tập có hiệu 17 Dưới giám sát GV, học sinh trao đổi, thảo luận để từ thấy mối liên quan thành phần kiến thức, lôgic phát triển nội dung kiến thức chương, học Hệ thống hóa kiến thức giúp HS có “bức tranh” tổng thể hoạt động khâu hoàn thiện tri thức áp dụng sau học xong chương, phần Có thể hình dung bước việc sử dụng graph ôn tập, củng cố, hoàn thiện kiến thức chương “Cơ chế di truyền biến dị” sau: Bước 1: Giao nhiệm vụ cho học sinh, sử dụng graph khuyết, graph câm xây dựng graph từ nội dung có sẵn Bước 2: Cá nhân HS hoàn thiện graph theo nhiệm vụ GV giao Bước 3: Tổ chức thảo luận nhóm (nếu cần) Bước 4: Giáo viên chỉnh sửa, tổng kết, đánh giá 2.2.2.3 Quy trình sử dụng graph kiểm tra - đánh giá kết học tập Trong dạy học Sinh học THPT có nhiều hình thức kiểm tra đánh giá khác nhau: kiểm tra đầu tiết học (kiểm tra miệng), kiểm tra viết (15 phút, 45 phút), kiểm tra thực hành… Giáo viên sử dụng graph để kiểm tra - đánh giá mức độ tiếp thu học HS Khi kiểm tra - đánh giá, GV dùng câu hỏi tự luận, câu hỏi trắc nghiệm khách quan dùng sơ đồ Có thể sử dụng graph khuyết thiếu graph câm để yêu cầu học sinh điền vào chỗ khuyết Một phương pháp kiểm tra khác sau số bài, học sinh quen với việc lập graph, GV kiểm tra yêu cầu HS lập graph cho khái niệm, quy luật hay q trình, chế 2.2.3 Sử dụng graph để thiết kế giáo án thực nghiệm Bài Gen, mã di truyền trình nhân đôi ADN Bài Phiên mã dịch mã Bài Đột biến gen Bài Nhiễm sắc thể đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể Bài Đột biến số lượng nhiễm sắc thể 18 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1 Mục đích thực nghiệm Kiểm nghiệm tính khả thi việc áp dụng lý thuyết graph vào dạy học chương “Cơ chế di truyền biến dị”, Sinh học 12 trung học phổ thông hiệu 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm - Tổ chức dạy học thực nghiệm giáo án xây dựng cách sử dụng graph dạy học dạy học đối chứng - Tổ chức triển khai nội dung theo hướng nghiên cứu - Thu thập phân tích kết thực nghiệm để xác định tính khả thi giả thuyết 3.3 Nguyên tắc thực nghiệm - Đảm bảo kiến thức chương trình trung học phổ thơng - Phù hợp với đối tượng học sinh - Trình độ nhận thức lớp thực nghiệm đối chứng tương đương - Kết thực nghiệm phải xử lý cách khách quan dựa vào thông số thống kê 3.4 Đối tượng thực nghiệm Quy trình xây dựng sử dụng graph vào khâu trình dạy học chương “Cơ chế di truyền biến dị”, Sinh học 12 trung học phổ thông 3.5 Khách thể thực nghiệm Quá trình dạy học chương “Cơ chế di truyền biến dị” Sinh học 12 THPT việc sử dụng graph đối tượng học sinh lớp 12 trường trung học phổ thông Công Nghiệp trung học phổ thơng n Thủy C, tỉnh Hịa Bình Tại trường THPT Công Nghiệp, dạy lớp thực nghiệm lớp đối chứng Giáo viên dạy thầy giáo Nguyễn Mạnh Hùng - Tác giả luận văn Tại trường THPT Yên Thủy C, dạy lớp thực nghiệm lớp đối chứng Giáo viên dạy giáo Phí Thị Minh Thanh - Một GV có nhiều kinh nghiệm 3.6 Nội dung thực nghiệm Nội dung dạy học kiến thức thuộc chương “Cơ chế di truyền biến dị”, Sinh học 12 trung học phổ thơng graph 19 3.6.1 Bố trí thực nghiệm 3.6.1.1 Thời gian thực nghiệm Chúng tiến hành thực nghiệm năm học 2012 - 2013 Thời gian thực nghiệm từ 20/8/2012 đến 30/11/2012 3.6.1.2 Giáo án thực nghiệm Các lớp thực nghiệm đối chứng dạy thuộc chương “Cơ chế di truyền biến dị”, Sinh học 12 trung học phổ thông 3.6.1.3 Phương pháp thực nghiệm Thực nghiệm bố trí theo kiểu song song: - Các lớp đối chứng: Sử dụng giáo án thiết kế theo hướng dẫn Bộ - Các lớp thực nghiệm: Sử dụng giáo án thiết kế theo phương pháp graph kèm câu hỏi gợi mở, làm việc với sách giáo khoa nhằm phát huy tính tích cực HS 3.6.1.4 Kiểm tra Kiểm tra thực nghiệm: Tiến hành kiểm tra thực nghiệm (mỗi kiểm tra 15 phút) để đánh giá khả nắm vững kiến thức HS Cụ thể vị trí lần kiểm tra sau: Bài kiểm tra I sau học xong 1, 2, 3; Bài kiểm tra II học xong 4, 5, (Các kiểm tra sử dụng đề I, đề II trình bày phần phụ lục) Kiểm tra sau thực nghiệm: Tiến hành kiểm tra sau thực nghiệm (mỗi kiểm tra 15 phút) để đánh giá độ bền kiến thức học sinh Sau chấm kiểm tra thang điểm 10 so sánh kết thu nhóm lớp thực nghiệm nhóm lớp đối chứng Các đề kiểm tra đề III đề IV (Xem phần phụ lục) 3.6.2 Xử lý số liệu - Các kiểm tra nhóm đối chứng thực nghiệm chấm biểu điểm theo thang điểm 10 - Kết thu xử lí thống kê tốn học 20 3.7 Kết thực nghiệm 3.7.1 Kết định lượng 3.7.1.1 Phân tích kết thực nghiệm Bảng 3.2 Tổng hợp điểm kiểm tra lớp thực nghiệm đối chứng qua lần kiểm tra thực nghiệm Lần KT số I II Tổng hợp Lớp Số học sinh (số kiểm tra) xi đạt điểm (ni) Số (n) 10 TN 80 0 12 20 30 ĐC 80 0 13 22 29 TN 80 0 18 31 ĐC 80 0 13 14 27 TN 160 0 21 38 61 16 12 ĐC 160 0 15 26 34 56 Bảng 3.3 So sánh kết nhóm thực nghiệm đối chứng qua lần kiểm tra thực nghiệm Lần KT số I II Tổng hợp Phương Số án TN X m S CV (%) 80 6,41 0,1 1,354 21,11 ĐC 80 6,02 0,11 1,47 24,42 TN 80 6,86 0,09 1,23 17,92 ĐC 80 6,12 0,11 1,484 24,27 TN 160 6,64 0,047 1,26 18,95 ĐC 160 6,07 0,055 1,48 24,33 dTN - ĐC td 0,39 2,67 0,74 5,12 0,57 3,71 - Điểm trung bình cộng qua lần kiểm tra thực nghiệm ln cao nhóm lớp đối chứng: Lần kiểm tra I, điểm trung bình nhóm lớp TN 6,41 so với nhóm lớp ĐC 6,02 Lần kiểm tra II, điểm trung bình nhóm lớp TN 6,86 so với nhóm lớp ĐC 6,12 - Hiệu số điểm trung bình cộng nhóm TN ĐC (dTN - ĐC) lần I 0,39 lần II 0,74 lớn 0, chứng tỏ kết lĩnh hội kiến thức HS nhóm TN tốt ĐC 21 - Độ dao động xung quanh trị số trung bình cộng nhóm thực nghiệm (lần I 0,1 lần II 0,09) ln nhỏ nhóm lớp đối chứng (lần I 0,11 lần II 0,11), chứng tỏ mức độ tập trung điểm quanh trị số trung bình nhóm lớp thực nghiệm cao so với lớp đối chứng - Độ biến thiên (CV) nhóm thực nghiệm (lần I 21,11 lần II 17,92) thấp so với nhóm lớp đối chứng (lần I 24,42 lần II 24,27), chứng tỏ nhóm thực nghiệm dao động kết hơn, độ tin cậy cao - Độ tin cậy td lần kiểm tra thực nghiệm (lần I 2,67 lần II 5,12) lớn giá trị tới hạn t = 1,96 chứng tỏ kết lĩnh hội tri thức nhóm thực nghiệm cao nhóm đối chứng đáng tin cậy sai khác kết hai nhóm có ý nghĩa Bảng 3.4 Phân loại trình độ HS qua kiểm tra thực nghiệm Lần KT I II Tổng hợp Yếu, Trung bình Khá (%) Giỏi (%) (%) xi (%) xi xi xi 10 80 7,5 40,0 46,25 6,25 ĐC 80 15,0 43,75 40,0 1,25 TN 80 5,0 33,75 50,0 11,25 ĐC 80 11,25 33,75 40,0 2,5 TN 160 6,25 36,87 48,13 8,75 ĐC 160 13,12 37,5 40,0 1,88 Lớp Số TN Qua Bảng 3.4 tổng hợp lần kiểm tra I II, cho ta thấy tỷ lệ điểm khá, giỏi nhóm thực nghiệm (48,13% + 8,75%) cao nhóm đối chứng (40,0% + 1,88%), tỉ lệ điểm yếu, trung bình nhóm thực nghiệm (6,25% + 36,87%) nhỏ nhóm đối chứng (13,12% + 37,5%), điều lần khẳng định nhóm thực nghiệm kết đạt thực nghiệm cao nhóm đối chứng 22 3.7.1.2 Phân tích kết sau thực nghiệm Bảng 3.5 Tổng hợp điểm kiểm tra lớp thực nghiệm đối chứng qua lần kiểm tra sau thực nghiệm Lân KT số III IV Tổng hợp Số học sinh (số kiểm tra) xi đạt điểm (ni) Lớp Số 10 TN 80 0 11 17 30 10 ĐC 80 0 15 16 17 18 TN 80 0 10 22 30 10 ĐC 80 0 15 18 18 15 TN 160 0 21 39 60 20 14 ĐC 160 0 30 34 35 33 15 Bảng 3.6 So sánh kết nhóm thực nghiệm đối chứng qua lần kiểm tra sau thực nghiệm Lần KT số III IV Tổng hợp Đối tượng TN Số X m S CV (%) 80 6,68 0,09 1,2 17,98 ĐC 80 5,91 0,11 1,52 25,69 TN 80 6,67 0,085 1,14 17,05 ĐC 80 5,7 0,11 1,47 25,74 TN 160 6,68 0,06 1,17 17,52 ĐC 160 5,81 0,08 1,5 25,78 dTN - ĐC td 0,77 5,31 0,97 6,90 0,87 5,78 - Điểm trung bình lần kiểm tra sau thực nghiệm lớp thực nghiệm không biến đổi (lần III 6,68 lần IV 6,67), lớp đối chứng biến động nhiều (lần III 5,91 lần IV 5,7) - Độ lệch chuẩn (S) hệ số biến thiên (CV) nhóm lớp thực nghiệm (lần III 1,2 lần IV 1,14) thấp so với lớp đối chứng (lần III 1,52 lần IV 1,47) tất lần kiểm tra Điều chứng tỏ hiệu vững dạy thiết kế theo phương pháp graph đề tài nghiên cứu - Về hiệu trung bình (dTN - ĐC) lần III 0,77 lần IV 0,97 số đáng kể lớn so với lần I (0,39) II (0,74), chứng tỏ độ chênh lệch giá trị 23 điểm trung bình nhóm thực nghiệm đối chứng thực nghiệm sau thực nghiệm ngày rõ nét - Các giá trị td lần kiểm tra (lần III 5,31 lần IV 6,9) lớn giá trị tới hạn t = 1,96 chứng tỏ kết lĩnh hội tri thức nhóm thực nghiệm cao nhóm đối chứng đáng tin cậy sai khác kết hai nhóm có ý nghĩa Như vậy, nói việc vận dụng phương pháp graph vào dạy học kết hợp với câu hỏi gợi mở mang lại hiệu cao phương pháp dạy học thông thường khác Bảng 3.7 Phân loại trình độ học sinh qua kiểm tra sau thực nghiệm Lần KT III IV Tổng hợp Yếu, Trung bình Khá (%) Giỏi (%) (%) xi (%) xi xi xi 10 80 3,75 35,0 50,0 11,25 ĐC 80 21,25 41,25 32,5 5,0 TN 80 2,5 40,0 50,0 7,5 ĐC 80 23,75 45,0 27,5 3,75 TN 160 3,125 37,5 50,0 9,375 ĐC 160 22,5 43,125 30,0 4,375 Lớp Số TN Qua Bảng 3.7 tổng hợp lần kiểm tra III IV, cho ta thấy lần kiểm tra sau thực nghiệm này, điểm yếu học sinh nhóm thực nghiệm (3,125%) hẳn so với thực nghiệm (6,25%), điểm yếu sau thực nghiệm học sinh nhóm đối chứng (22,5%) tăng nhiều so với thực nghiệm (13,12%) Tỷ lệ giỏi học sinh nhóm thực nghiệm tương đối ổn định (trong thực nghiệm 48,13% + 8,75%, sau thực nghiệm 50,0% + 9,375%), tỷ lệ HS giỏi nhóm ĐC giảm đáng kể (40,0% + 1,88% giảm xuống 30,0% + 43,375%) 3.7.2 Kết định tính 3.7.2.1 Hệ thống graph sử dụng dạy học - Việc sử dụng graph vào dạy học khắc phục khó khăn, hạn chế GV HS việc dạy học môn Sinh học, mà cụ thể chương “Cơ chế di truyền biến dị” Đó nội dung khó với GV HS; - Thông qua số liệu kết học tập giúp em học sinh tự nhận biết đánh giá lực học 24 - Việc xây dựng sử dụng graph nội dung ôn tập chương giúp em bước đầu làm quen với tư logic ôn tập 3.7.2.2 Về phương pháp dạy học - Ta thấy graph dạy học không phương tiện giảng dạy thầy mà điều quan trọng cung cấp phương pháp cho việc học tập học sinh tốt - Hệ thống graph hoạt động dạy học giúp GV thực vai trò người tổ chức hướng dẫn điều khiển hoạt động nhận thức HS cách chủ động, linh hoạt - Thông qua thực nhiệm vụ học tập giúp học sinh chủ động hơn, tích cực hào hứng tiết học 3.7.2.3 Về hứng thú mức độ tích cực học tập Với học sinh lớp thực nghiệm, không khí học tập sơi nổi, em thảo luận, trao đổi tích cực để tìm hiểu nội dung mới, tự tin tranh luận bảo vệ ý kiến mình, trí có em cịn đưa câu hỏi để nhóm (lớp) nghiên cứu để giải vấn đề cịn khúc mắc Trong q trình thực bước xây dựng graph nội dung, học sinh hứng thú học tập, nghiên cứu sách giáo khoa, phát huy tối đa trí tưởng tượng, lực tự học tập, tự nghiên cứu 3.7.2.4 Về chất lượng lĩnh hội kiến thức, lực tư khả vận dụng kiến thức Thơng qua việc phân tích chất lượng kiểm tra, kết hợp với kiểm tra cũ chúng tơi nhận thấy học sinh nhóm lớp thực nghiệm hẳn học sinh nhóm lớp đối chứng chất lượng lĩnh hội kiến thức, lực tư (đặc biệt tư hệ thống) khả vận dụng kiến thức 3.7.2.5 Về độ bền kiến thức Kết thấy, HS nhóm lớp thực nghiệm, em nhớ kiến thức lâu hơn, xác hơn, thể kết làm học sinh lớp thực nghiệm tốt hơn, điểm số nhìn chung có xu hướng ổn định Cịn lớp đối chứng, kết kiểm tra cho thấy nhiều em mau quên kiến thức, dẫn đến nhầm lẫn, làm thiếu chắn, có nhiều sai sót, điểm số có xu hướng giảm rõ rệt 25 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận - Hoàn thiện sở lí luận vận dụng lý thuyết graph vào dạy học Sinh học, cụ thể chương “Cơ chế di truyền biến dị”, Sinh học 12 THPT - Điều tra thực trạng việc dạy học nói chung sử dụng graph dạy học nói riêng, nhận thấy: Việc sử dụng graph dạy học chưa phổ biến - Dựa vào sở lí luận thực tiễn việc sử dụng graph dạy học, đề xuất quy trình xây dựng sử dụng graph vào khâu dạy học - Hiện thực hóa q trình sử dụng graph hoạt động việc dạy học vào số giáo án thuộc chương “Cơ chế di truyền biến dị”, Sinh học 12 tổ chức thực nghiệm sư phạm đối tượng học sinh lớp 12 thuộc trường THPT Công Nghiệp Yên Thủy C thuộc tỉnh Hịa Bình cho thấy hiệu bước đầu việc nâng cao tính chủ động học sinh chất lượng lĩnh hội kiến thức em - Việc vận dụng lý thuyết graph tiếp cận thuộc lĩnh vực phương pháp dạy học đáp ứng nhu cầu đào tạo GV chất lượng cao trường Đại học Sư phạm Khuyến nghị - Giáo viên giảng dạy trường phổ thông cần phải bồi dưỡng kỹ sử dụng phương pháp graph vào dạy học kỳ bồi dưỡng giáo viên - GV viên cần vận dụng ưu điểm phương pháp graph kết hợp cách linh hoạt với phương pháp dạy học khác đặc biệt sử dụng công nghệ tạo hiệu ứng sinh động cho graph để hiệu học Sinh học nâng cao - Rèn luyện khả tự đọc sách, tự lực giải vấn đề cho HS - Bộ mơn tiếp tục có thêm đề tài nghiên cứu phương pháp graph dạy học Sinh học để nâng cao hiệu dạy học - Đối với sở giáo dục, nhà trường cần đầu tư sở vật chất, phịng học mơn, trang thiết bị dạy học máy chiếu, tranh hình, bảng phụ 26 ... graph nội dung dạy học chương ? ?Cơ chế di truyền biến dị? ??, Sinh học 12 trung học phổ thông Xây dựng graph để sử dụng graph vào dạy học chương ? ?Cơ chế di truyền biến dị? ??, Sinh học 12 THPT - Đề xuất... đáp ứng việc dạy học theo chương trình 11 CHƯƠNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG GRAPH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ”, SINH HỌC 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 2.1 Xây dựng graph dạy học 2.1.1 Vai... trình xây dựng sử dụng graph vào khâu trình dạy học chương ? ?Cơ chế di truyền biến dị? ??, Sinh học 12 trung học phổ thông 3.5 Khách thể thực nghiệm Quá trình dạy học chương ? ?Cơ chế di truyền biến dị? ??