Ứng dụng công nghệ thông tin và phương pháp graph trong đổi mới phương pháp dạy học sinh học

Trong quá trình dạy học, kĩ năng khái quát hóa, sơ đồ hóa kiến thức có một vị thế quan trọng. Nó là tiền đề cho sự sáng tạo và phát triển tư duy. Sử dụng công nghệ thông tin kết hợp với phương pháp Graph trong đổi mới phương pháp dạy học các học phần thuộc môn Sinh học là việc làm cần thiết trong thực tế dạy học tại các trường Đại học và Cao đẳng hiện nay. Mời các bạn cùng tham khảo bài viết để nắm chi tiết nội dung nghiên cứu.

64 Công nghệ thông tin hỗ trợ đổi phương pháp dạy học ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ PHƯƠNG PHÁP GRAPH TRONG ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC SINH HỌC ThS PHAN THỊ LOAN Phó trưởng khoa Mầm non ThS NGUYỄN THỊ NGUYỆT ÁNH Đặt vấn đề Đất nước Việt Nam thời kì hội nhập Để thành cơng đường hội nhập đó, cần người có lực, lĩnh, sáng tạo, biết chia sẻ, hợp tác, sẵn sàng thích ứng mơi trường động Hơn ngành nghề khác, giáo dục phải cờ đầu quốc gia đổi nhận thức tư Nghị Trung ương khóa VIII “giáo dục đào tạo quốc sách hàng đầu, động lực thúc đẩy, điều kiện để thực mục tiêu kinh tế, xã hội, xây dựng bảo vệ đất nước” Thực tế đòi hỏi ngành Giáo dục phải đổi cách toàn diện mục tiêu, nội dung, phương pháp hình thức tổ chức thực Đặc biệt cần ý đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, tư sáng tạo người học nhằm đáp ứng nhu cầu đào tạo nguồn nhân lực Bên cạnh đó, bùng nổ cơng nghệ thông tin vừa thời cơ, vừa thách thức ngành Giáo dục Việt Nam Làm để đối tượng người học cập nhật lượng thơng tin lớn câu hỏi khó Bên cạnh việc tìm phương pháp dạy học nhằm đạt hiệu cao việc bồi dưỡng kĩ chọn lọc, xử lí biểu đạt thơng tin vấn đề đặt cấp thiết giáo viên nghiệp đổi giáo dục Trong trình dạy học, kĩ khái quát hóa, sơ đồ hóa kiến thức có vị quan trọng Nó tiền đề cho sáng tạo phát triển tư Sử dụng công nghệ thông tin kết hợp với phương pháp Graph đổi phương pháp dạy học học phần thuộc môn Sinh học việc làm cần thiết thực tế dạy học trường Đại học Cao đẳng Đó lý chúng tơi chọn đề tài “Ứng dụng công nghệ thông tin, kết hợp với phương pháp Graph đổi phương pháp dạy học Sinh học” để nghiên cứu trình bày viết Về lý thuyết Graph 2.1 Vài nét lý thuyết Graph Trong tốn học, lí thuyết Graph khoa học độc lập ứng dụng phổ biến Graph gồm tập hợp đỉnh cung Số lượng trật tự xếp đỉnh cung có ý nghĩa lớn biểu đạt nội dung Có hai dạng Graph Graph định hướng (có đỉnh đầu đỉnh cuối) Graph vơ hướng (khơng có đỉnh đầu đỉnh cuối) 64 65 Cơng nghệ thông tin hỗ trợ đổi phương pháp dạy học Ví dụ: B A C D Graph định hướng F B A C D Graph vô hướng E Trong dạy học người ta quan tâm nhiều đến Graph định hướng Việc chuyển Graph toán học sang Graph dạy học ứng dụng nhiều môn học như: Hóa học, Vật lí, Văn học, Địa lí, Tâm lí, Kĩ thuật, Quân sự, Sinh học nhiều tác giả nghiên cứu Trong viết này, chúng tơi xin trình bày số dạng Graph dạy học Sinh học (được thay đỉnh hình ảnh) nhằm tăng hiệu tính trực quan Phương trình biến đổi Graph có thay đổi cho phù hợp với đối tượng môn học song tuân theo nguyên tắc chung, sinh học biến đổi sau: Phương pháp Y Graph toán học Phương pháp Graph sinh học 2.2 Những ưu Graph dạy học Sinh học Cũng với môn học khác, sử dụng dạy học Sinh học, Graph có ưu sau: - Graph cho phép kiểm tra dễ dàng tính xác nội dung kiến thức - Dạy theo Graph nội dung, giảng viên sâu vào nội dung chính, chất vấn đề, tránh sa vào nội dung vụn vặt, hướng học theo nội dung kế hoạch định sẵn - Ngôn ngữ Graph ngôn ngữ đặc biệt vừa mang tính trực quan, cụ thể vừa có tính khái quát, trừu tượng cao - Khi thiết lập sơ đồ cho phương pháp, giảng viên sinh viên tìm mặt chất, mối liên hệ tiềm ẩn kiến thức Đây điều kiện cần thiết để giảng viên sinh viên tránh tư siêu hình - Graph giúp sinh viên khơng phải ghi chép máy móc nội dung giáo trình mà phát huy khả tìm tịi, sáng tạo - Dựa vào hình thức kiểm tra Graph sinh viên để giảng viên sửa chữa, củng cố tri thức đồng thời phát quy luật, trình độ phát triển trí tuệ sinh viên - Trong cấu trúc Graph tồn hai mặt: mặt tĩnh cấu tạo bên ngồi nó, mặt động logic phát triển hoạt động Nó cho phép đề xuất nhiều 65 Công nghệ thông tin hỗ trợ đổi phương pháp dạy học 66 phương pháp khác hành động làm cho Graph trở thành công cụ thuận tiện cao đường biểu nội dung - Dựa Graph, sinh viên có kĩ như: Tái hiện, suy luận logic, tư công nghệ - thẩm mỹ - Kĩ thuật học tập theo Graph sinh viên có tác dụng tăng tính khoa học việc học tập đồng thời tiết kiệm tối đa nhớ - Graph giúp sinh viên thâu tóm kiến thức nhanh chóng độ bền vững kiến thức cao Tuy nhiên, Graph có hạn chế định dạy học Chẳng hạn, khơng cho phép sâu vào nội dung kiến thức nội dung Graph Muốn lập Graph, giảng viên sinh viên phải cần có kiến thức sâu rộng bao quát Nếu học dựa vào Graph mà khơng có kiến thức bổ trợ sinh viên đạt trình độ trung bình khó nắm bắt nội dung Thế nhưng, xét cho ưu Graph buộc sinh viên phải phải ln tìm tịi người giảng viên phải biết kết hợp chúng với phương pháp dạy học khác để tăng hiệu giảng dạy 2.3 Phương pháp xây dựng Graph 2.3.1 Nguyên tắc xây dựng Graph Khi xây dựng Graph, giảng viên cần ý đến nguyên tắc sau: - 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 thiếu sót (khơng xác) bậc đại học, cao đẳng chúng lại hợp lí với bậc phổ thơng - Graph phải đảm bảo tính khoa học Tính khoa học thể xếp đỉnh cung 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 đồng thời dễ nhớ, dễ hiểu - Graph phải đảm bảo tính phù hợp Nguyên tắc thể độ phức tạp độ rộng có phù hợp với lứa tuổi - Graph phải đảm bảo tính thẩm mỹ Thể cân đối hợp lí Có thể sử dụng màu sắc, hình ảnh động thay chữ viết cho vừa phải, đẹp mắt, giúp người học tập trung ý 66 Công nghệ thông tin hỗ trợ đổi phương pháp dạy học 67 2.3.2 Quy trình xây dựng Graph * Quy trình chung: Lập Graph nội dung Chuyển thành Graph Tổ chức hoạt động Triển khai Tổng kết, kiểm tra graph * Quy trình cụ thể: + Thiết lập đỉnh - Chọn kiến thức chốt tối thiểu cần đủ - Mã hóa kiến thức kí hiệu (cịn gọi sơ đồ) - Bố trí đỉnh mặt phẳng + Thiết lập nội dung: Nối đỉnh cung định hướng thể mối quan hệ kiện Kết hợp phương pháp Graph với phần mềm công nghệ thông tin dạy học Sinh học 3.1 Vai trò CNTT phương pháp Graph ứng dụng dạy học Sinh học Trong dạy học Sinh học việc sử dụng công nghệ thông tin việc làm thiết thực, cơng nghệ thơng tin giúp mơ q trình, chế sinh học cách dễ dàng trực quan (đặc biệt sử dụng phần mềm MS PowerPoint) Khi ứng dụng phần mềm CNTT dạy học Sinh học, cần thực thao tác sau: + Sơ đồ hóa kiến thức kênh hình, kênh chữ + Vào mạng Internet để tìm, chọn hình ảnh thích hợp đưa vào sơ đồ, dạy, sơ đồ hóa kiến thức cần dạy chuẩn bị hình ảnh minh họa Điều tạo dễ hiểu, dễ nhớ gây hứng thú cụ thể hóa kiến thức cho người học + Sử dụng phần mềm dạy học để minh họa Trên thực tế, dạng sơ đồ hình ảnh nêu thiết kế rải rác học phần thuộc mơn Sinh học (như Sinh lí thực vật, Giải phẫu Sinh lí người, Phịng bệnh đảm bảo an toàn, Kiến thức Tự nhiên - Xã hội ) Tuy nhiên điểm hạn chế định sơ đồ nên thiết kế thêm câu hỏi nhằm khai thác triệt để mối quan hệ yếu tố nội dung nhằm mở rộng kiến thức vốn cô đọng từ biểu đạt sơ đồ 67 68 Công nghệ thông tin hỗ trợ đổi phương pháp dạy học 3.2 Cách xây dựng Graph tổ chức hoạt động cho sinh viên với hỗ trợ công nghệ thơng tin 3.2.1 Sơ đồ hóa kênh chữ: (dùng dạy học học phần Giải phẫu sinh lí người) Chương : Hệ tuần hoàn máu bạch huyết Sơ đồ thành phần chức thành phần máu Máu Tế bào máu Hồng cầu Huyết tương Bạch cầu Vận chuyển CO2 Tiểu cầu BC ưa axit MT hịa tan Đơng máu Co mạch MT TĐC BC ưa kiềm Vận chuyển O2 CO2 BC trung tính Cân Thực bào ◘BC limpho BC môno PƯ miễn dịch Quy ước: BC: bạch cầu PƯ: phản ứng MT: môi trường V/C: vận chuyển Màu xanh: thể cấu trúc Màu vàng thể chức 68 69 Công nghệ thông tin hỗ trợ đổi phương pháp dạy học Khi giảng dạy chương III, với sơ đồ này, giảng viên tổ chức hoạt động học tập theo thao tác sau: Thao tác 1: Cho đỉnh, xếp thành sơ đồ Thao tác 2: Mở rộng sơ đồ hệ thống câu hỏi sau đây: ?: Hồng cầu có cấu tạo để phù hợp với chức vận chuyển O2 CO2? ?: Từ sơ đồ thiết lập mối quan hệ tiểu cầu huyết tương? (Nếu thiêt lập có nghĩa sinh viên hiểu phần chế đông máu hệ thống chỉnh thể mà hiểu kiến thức riêng lẻ) ?: Huyết tương hồng cầu quan hệ với qua trình nào? Hãy biểu diễn q trình sơ đồ? ?: So sánh kiến thức thực bào bạch cầu mônô bạch cầu trung tính Hàng rào bảo vệ bạch cầu mơ BC trung tính Thực bào VSV gây bệnh BC monơ VSV hàng rào Tiết KT chống KN BC limpho B VSV thoát hàng rào Phá hủy tế bào BC limpho T 69 70 Công nghệ thông tin hỗ trợ đổi phương pháp dạy học Quy ước: KT: kháng thể KN: Kháng nguyên; VSV: Vi sinh vật Cách 1: Giảng viên sử dụng sơ đồ để tổ chức hoạt động tìm hiểu nội dung kiến thức cho sinh viên Cách 2: Giảng viên sử dụng sơ đồ để củng cố cho sinh viên kiến thức học, biết, giúp em khắc sâu kiến thức Hệ thống câu hỏi tổ chức hoạt động thao tác gồm: Hãy làm rõ sơ đồ cách mơ tả trình tự hoạt động thực bào bạch cầu trung tính bạch cầu mơnơ? Dự đốn xem sau thực bào bạch cầu nào? Cho ví dụ cụ thể để phân biệt kháng nguyên kháng thể? Vì bảo phá hủy tế bào vốn coi hình thức để bảo vệ tế bào? So sánh khả bảo vệ hàng rào trên? Sự khác biệt hàng rào 1, hàng rào điểm nào? Nhìn vào sơ đồ mơ tả tồn trình bảo vệ thể bạch cầu? Với nội dung này, giảng viên ứng dụng phần mềm Powpoint để trình chiếu sơ đồ sau: Sơ đồ loại miễn dịch Miễn dịch MD tự nhiên MD bẩm sinh Không mắc bệnh từ sinh MD nhân tạo MD tập nhiễm Ngẫu nhiên, bị động, đặc trưng Mắc bệnh lần không mắc lại Chủ động phòng bệnh, hiệu Tiêm vacin phịng bệnh 70 71 Cơng nghệ thơng tin hỗ trợ đổi phương pháp dạy học Sơ đồ phân bố lượng hô hấp thực vật Glucozơ (6C) ATP trực tiếp Đường phân 2NADH ATP Chuỗi piruvat (2C3) chuyền 2NADH Axetyl CoA ATP điện 6NADH Chu trình Creps ATP trực tiếp 18 ATP tử 2FADH2 ATP 71 Công nghệ thông tin hỗ trợ đổi phương pháp dạy học 72 Quy ước: MD: miễn dịch Hệ thống câu hỏi mở rộng kiến thức khai thác sơ đồ: Câu hỏi 1: Cho ví dụ miễn dịch tự nhiên? Câu hỏi 2: Vì có khả miễn dịch tập nhiễm? Câu hỏi 3: Cho số loại vácin sử dụng nay? Câu hỏi 4: Tại chưa có vacin ngừa virut HIV/ AIDS? 3.2.2 Sơ đồ hóa kênh hình Sơ đồ điều hịa C++ máu Sơ đồ điều hịa Glucơzơ máu 72 Công nghệ thông tin hỗ trợ đổi phương pháp dạy học 73 Chương IX: Hệ nội tiết Sơ đồ tác động tuyến yên lên quan đích 73 Cơng nghệ thơng tin hỗ trợ đổi phương pháp dạy học 74 Tóm lại, việc sử dụng Graph với hỗ trợ phần mềm CNTT vào dạy học môn Sinh học việc làm cần thiết Sử dụng Graph dạy học, nội dung trình bày vừa thể trọn vẹn vừa đảm bảo tính tầng bậc Ngồi ra, với hỗ trợ CNTT, sơ đồ, mơ hình, biểu mẫu (cả kênh chữ kênh hình) trình chiếu đầy đủ, hợp lý, tăng khả trực quan tiết kiệm thời gian sức lực giảng viên sinh viên hoạt động dạy - học TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đỗ Văn Bình - Xây dựng sử dụng sơ đồ để tổ chức hoạt động nhận thức học sinh giảng dạy kiến thức chương II- Cảm ứng - khóa luận tốt nghiệp 2005 [2] Nguyễn Phúc Chỉnh - Sử dụng phương pháp Graph với tiếp cận hệ thống cấu trúc dạy học sinh học - Tạp chí Phát triển giáo dục, số 6, 6/2005 [3] Nguyễn Ngọc Quang - Chuyên đề lí luận dạy học -bài giảng 1994 [4] Nguyễn Ngọc Quang - Phương pháp Graph dạy học - Tạp chí NCGD, tháng tháng 5/1989 [5] Trịnh Quang Từ - Sử dụng Graph thiết kế phương pháp dạy học Tạp chí Giáo dục, số 131, 2/2006 [6] Võ Thị Bích Thủy - Các biện pháp rèn luyện cho học sinh kĩ diễn đạt nội dung trình tổ chức hoạt động tự lực nghiên cứu sách giáo khoa luận văn Thạc sỹ 2007 74 ... Kết hợp phương pháp Graph với phần mềm công nghệ thông tin dạy học Sinh học 3.1 Vai trò CNTT phương pháp Graph ứng dụng dạy học Sinh học Trong dạy học Sinh học việc sử dụng công nghệ thông tin việc... chung, sinh học biến đổi sau: Phương pháp Y Graph toán học Phương pháp Graph sinh học 2.2 Những ưu Graph dạy học Sinh học Cũng với môn học khác, sử dụng dạy học Sinh học, Graph có ưu sau: - Graph cho... đích 73 Cơng nghệ thơng tin hỗ trợ đổi phương pháp dạy học 74 Tóm lại, việc sử dụng Graph với hỗ trợ phần mềm CNTT vào dạy học môn Sinh học việc làm cần thiết Sử dụng Graph dạy học, nội dung