Vận dụng dạy học theo vấn đề để dạy học chương chuyển hóa vật chất và năng lượng trong tế bào (sinh học 10 THPT)​

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM DƯƠNG THỊ HẢI YẾN VẬN DỤNG DẠY HỌC THEO VẤN ĐỀ ĐỂ DẠY HỌC CHƯƠNG CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG TRONG TẾ BÀO (SINH HỌC 10 - THPT) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN, NĂM 2017 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM DƯƠNG THỊ HẢI YẾN VẬN DỤNG DẠY HỌC THEO VẤN ĐỀ ĐỂ DẠY HỌC CHƯƠNG CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG TRONG TẾ BÀO (SINH HỌC 10 - THPT) Chuyên ngành: Lý luận PPDH môn Sinh học Mã số: 62.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN PHÚC CHỈNH THÁI NGUYÊN, NĂM 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu trích dẫn có nguồn gốc rõ ràng, kết luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Dương Thị Hải Yến i LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS Nguyễn Phúc Chỉnh trực tiếp hướng dẫn khoa học, tạo điều kiện giúp đỡ tận tình suốt trình tơi nghiên cứu hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn đến Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, Ban Chủ nhiệm khoa Sinh, thầy giáo, cô giáo Bộ môn “Sinh học đại Giáo dục sinh học” động viên, dẫn, đóng góp ý kiến tạo điều kiện thuận lợi suốt thời gian nghiên cứu, học tập trường Tôi xin trân trọng cảm ơn thầy cô giáo BGH trường THPT Lưu Nhân Chú - Thái Nguyên trường THPT Nguyễn Huệ - Thái Nguyên giúp đỡ nhiệt tình, cung cấp tư liệu, số liệu trình thực nghiệm sư phạm Cuối cùng, tơi xin cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè động viên, giúp đỡ nhiều suốt trình thực đề tài Thái Nguyên, tháng 06 năm 2017 Tác giả Dương Thị Hải Yến ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC HÌNH vi MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu .3 Khách thể đối tượng nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Giả thuyết khoa học Phương pháp nghiên cứu .4 Những đóng góp đề tài Cấu trúc luận văn Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA DẠY HỌC THEO VẤN ĐỀ .6 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Tình hình nghiên cứu vận dụng dạy học theo vấn đề giới 1.1.2 Tình hình nghiên cứu vận dụng dạy học theo vấn đề Việt Nam .8 1.2 Cơ sở lý luận dạy học theo vấn đề .11 1.2.1 Cơ sở triết học dạy học theo vấn đề 11 1.2.2 Cơ sở tâm lý học dạy học theo vấn đề 12 1.2.3 Cơ cở lý luận dạy học theo vấn đề 14 1.3 Đặc điểm dạy học theo vấn đề 16 1.3.1 Khái niệm “dạy học theo vấn đề” 16 1.3.2 Khái niệm “vấn đề” .20 1.3.3 Bản chất, đặc điểm dạy học theo vấn đề .26 1.3.4 Ưu điểm hạn chế dạy học theo vấn đề .28 1.3.5 Quy trình tổ chức dạy học theo vấn đề 29 iii Chương VẬN DỤNG DẠY HỌC THEO VẤN ĐỀ ĐỂ DẠY HỌC CHƯƠNG CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG TRONG TẾ BÀO 32 2.1 Phân tích cấu trúc, nội dung phần sinh học tế bào 32 2.1.1 Cấu trúc chương trình 32 2.1.2 Cấu trúc, nội dung phần Sinh học tế bào 33 2.1.3 Cấu trúc, nội dung chương chuyển hóa vật chất lượng tế bào 34 2.2 Vận dụng dạy học theo vấn đề dạy học sinh học tế bào 36 2.2.1 Nguyên tắc xây dựng quy trình tổ chức học theo vấn đề 36 2.2.2 Các mức độ dạy học theo vấn đề 39 2.2.3 Quy trình vận dụng dạy học theo vấn đề dạy học chuyển hóa vật chất lượng tế bào 40 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 63 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm .63 3.2 Nội dung thực nghiệm 63 3.3 Phương pháp thực nghiệm 64 3.3.1 Chọn trường, lớp giáo viên dạy thực nghiệm 64 3.3.2 Phương pháp phân tích kết thực nghiệm 65 3.3.3 Bố trí thực nghiệm 67 3.4 Kết biện luận 67 3.4.1 Kết lĩnh hội tri thức học sinh 67 3.4.2 Kết phát triển lực học sinh 71 3.4.3 Đánh giá tác động DH từ phía GV 74 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 PHỤ LỤC iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT 10 11 12 13 iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Các bước tổ chức dạy học giải vấn đề [7] 29 Bảng 3.1 Tần suất điểm kiểm tra qua thực nghiệm 67 Bảng 3.2 Tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra 68 Bảng 3.3 Kiểm định Bảng 3.4 Phân tích phương sai điểm kiểm tra thực nghiệm tác động 70 Bảng 3.7 Kết đánh giá lực tự học 71 Bảng 3.8 Kết đánh giá lực giải vấn đề 72 Bảng 3.9 Kết đánh giá lực hợp tác 73 điểm kiểm tra thực nghiệm tác động 69 Bảng 3.10 Phân tích kết thăm dị ý kiến GV 75 Bảng 3.11 Phân tích kết thăm dò ý kiến HS 76 v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1: Biểu đồ tần suất điểm số lớp TN ĐC .68 Hình 3.2: Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra .69 vi MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài 1.1 Xuất phát từ nhiệm vụ đổi giáo dục phổ thông Taị hôị nghi ̣Trung ương khóa XI, ngày tháng 11 năm 2013, Ban chấp hành Trung ương Đảng công ̣ sản ViêṭNam đa ̃ ban hành nghi ̣ số29 -NQ/TƯ: Về đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo, đáp ứng u cầu cơng nghiệp hóa đại hóa kinh tế trường định hướng xã hội chủ nghĩa hội nhập quốc tế Một giải pháp quan trọng nêu Nghi ̣ hơị nghi ̣ Trung ương khóa XI, là: “Đổi mạnh mẽ đồng mục tiêu, chương trình, nội dung, phương pháp, hình thức giáo dục, đào tạo theo hướng coi trọng phát triển lực phẩm chất người học” [3] Luật Giáo dục, 5/2005 khẳng định: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo hoc ̣ sinh; phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho hoc ̣ sinh” [20] Hiện nay, đổi PPDH theo hướng chuyển từ việc truyền đạt tri thức thụ động, thầy giảng trò ghi chép sang hướng dẫn người học chủ động tư trình tiếp cận tri thức, dạy cho người học phương pháp 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 HS trình học tập Để nâng cao chất lượng giáo dục, khơi dậy phát huy tiềm người, phát triển giáo dục toàn diện, nhằm đào tạo lớp người động, sáng tạo để thích ứng hồn cảnh quan trọng Muốn vậy, việc vận dụng phương pháp, hình thức tổ chức dạy học có tiềm phát huy tính tích cực, sáng tạo người học cần thiết bối cảnh hội nhập Bước 1: đặt vấn đề Có ý kiến cho rằng: tế bào tự điều chỉnh q trình chuyển hóa vật chất Theo em ý kiến hay sai? Vì sao? Bước 2: giải vấn đề GV hướng dẫn học sinh giải vấn đề Nói tế bào tự điều chỉnh q trình chuyển hóa vật chất Vì tế bào tự điều chỉnh q trình chuyển hóa vật chất thơng qua điều chỉnh hoạt tính enzim Khi cần ức chế, tế bào sinh chất ức chế; cần 16 hoạt hóa, tế bào sinh chất hoạt hóa tác chuyển hố quay lại tác động động tới enzim chất ức chế làm bất họat - Chất hoạt hóa gì? enzim xúc tác cho phản ứng đầu - Chất ức chế enzim gì? đường chuyển hố - ức chế ngược? Bước 3: báo cáo, kiểm định kết GV cho HS rút kết luận GV HS đánh giá 4.Củng cố - Tại tăng nhiệt độ lên cao so với nhiệt độ tối ưu enzim hoạt tính enzim lại bị giảm, chí bị hồn tồn? - Taịsao thểngười cóthểtiêu hóa đươc ̣ tinh bơṭnhưng laịkhơng tiêu hóa đươc ̣ xenlulozo? -Ngun nhân dẫn đến bệnh rối loạn chuyển hóa người? Hướng dẫn nhà - Đọc phần in nghiêng cuối Trả lời câu hỏi làm tập SGK - Tìm hiểu, chuẩn bị nội dung 17 Ngày soạn:26/12/2016 Tiết 17 HÔ HẤP TẾ BÀO I Mục tiêu Sau học xong này, HS phải: - Kiến thức Nêu khái niệm hô hấp tế bào, vai trị hơ hấp tế bào q trình chuyển hóa tế bào (tạo ATP) - Giải thích chất hơ hấp tế bào - Mơ tả q trình phân giải từ phân tử glucôzơ đến sản phẩm cuối (qua giai đoạn: đường phân, chu trình Crep chuỗi truyền electron) Kĩ - Rèn luyện cho HS kĩ tư phân tích, tổng hợp thơng qua việc HS phân tích sơ đồ đường phân chu trình Crep - Phát triển kĩ hợp tác nhóm làm việc độc lập - Kĩ phát giải vấn đề Thái độ - Nhận thấy vai trị hơ hấp tế bào Năng lực - Năng lực giải vấn đề - Năng lực giao tiếp - Năng lực hợp tác nhóm - Năng lực tự học II Phương tiện dạy học - Máy chiếu 18 - Hình 16.1- SGK số hình ảnh sưu tầm từ internet III Phương pháp Dạy học theo vấn đề kết hợp trực quan hỏi đáp hoạt động nhóm IV Tiến trình tổ chức học Ổn định tổ chức lớp Kiểm tra cũ Bài Hoạt động GV HS Bước 1: GV đặt vấn đề Một bạn nhận thấy biểu bên hô hấp tế bào đốt cháy có sử dụng O2, thải CO2 lượng không rõ chúng khác biệt điểm Em giúp bạn tìm điểm khác biệt rõ ý nghĩa sinh học hô hấp tế bào? Bước 2: giải vấn đề GV hướng dẫn HS giải vấn đề theo hệ thống câu hỏi sau: - Trong q trình hơ hấp, chất bị phân giải? Sản phẩm cuối trình phân giải đó? - Hãy viết phương trình tổng qt q trình phân giải hồn tồn phân tử glucozơ - nào? Phân tử glucozơ phân giải thuộc vào nhu cầu lượng tế - Tại sử dụng enzim hô hấp lượng phân tử glucozơ thay phải vòng qua hoạt động sản xuất ATP ti thể? Bước 3: báo cáo, đánh giá, vận dụng GV cho HS báo cáo rút kết luận 19 Bước 1: đặt vấn đề Theo em hoạt động nhiều dẫn đến tượng mỏi cơ? Bước 2: giải vấn đề - Qúa trình hơ hấp tế bào chia thành giai đoạn chính? Đường phân có giai đoạn nào? - Sản phẩm tạo thành qua giai đoạn gì?kết thu trình đường phân gì? - Sản phẩm chu trình Crep gì? - Kết thúc chu trình Crep sản phẩm tạo ra? - Năng lượng tích lũy dạng nào? Chuỗi truyền điện tử xảy đâu? Đệm tử truyền nào? - Phản ứng cuối khử oxi tạo sản phẩm gì? - Trong hơ hấp tế bào, đa phần lượng glucozo chuyền nào? Sản phẩm cuối gì? Bước 3: báo cáo kiểm định kết HS báo cáo kết GV cho HS rút kết luận, GV HS đánh giá - II Các giai đoạn q trình hơ hấp tế bào Đường phân - Vị trí xảy ra: Tế bào chất - Nguyên liệu: Glucôzơ, 2ATP, ADP, NAD+ - Sản phẩm: 2Axit piruvic, 2ATP, 2NADH - Hiệu lượng: 2ATP Chu trinh̀ Crep  - Giai đoaṇ trung gian: 2AP (3C) axetyl coA (2C) + 2CO2+ NADH Chu triǹ h Crep + Vi t ̣ ri:́ Tế bào nhân thực: Chất ti thể, Tế bào nhân sơ: Tế bào chất + NL: axetyl-coA + SP: 2ATP, NADH, 2FADH2, 4CO2 + Hiêụ quảtaọ NL: 2ATP Chuỗi chuyền e + Vị trí: Tế bào nhân thực: Màng ti thể Tế bào nhân sơ: Màng sinh chất + Nguyên liệu: 10NADH qua  chuỗi chuyền e taọ ATP (1NADH  3ATP, FADH2 ATP) giai đoaṇ taọ nhiều ATP + + Sản phẩm: ATP, H20 Hiệu lượng: 34ATP Củng cố Phân biệt giai đoạn trình hơ hấp về: Vị trí xảy ra, ngun liệu, sản phẩm tạo lượng?  Hướng dẫn nhà - Đọc phần in nghiêng cuối Trả lời câu hỏi làm tập SGK - Tìm hiểu, chuẩn bị nội dung “quang hợp” Là 20 Ngày soạn:26/12/2016 Tiết 18 QUANG HỢP I Mục tiêu Sau học xong này, HS phải: - Kiến thức Nêu khái niệm quang hợp viết phương trình tổng quát quang hợp - Phân biệt pha sáng pha tối quang hợp, mối quan hệ pha - Trình bày tóm tắt diễn biến pha vị trí diễn ra, nguyên liệu, sản phẩm pha sáng pha tối 2.Kĩ - Rèn luyện cho HS kĩ tư phân tích, tổng hợp - Phát triển kĩ hợp tác nhóm làm việc độc lập - Kĩ phát giải vấn đề 3.Thái độ - Thấy rõ vai trò quang hợp với đời sống từ xây dựng ý thức bảo vệ môi trường Năng lực - Năng lực giải vấn đề - Năng lực giao tiếp - Năng lực hợp tác nhóm - Năng lực tự học II.Phương tiện dạy học - Máy chiếu - Hình 16.1- SGK số hình ảnh sưu tầm từ internet II.Phương pháp Dạy học theo vấn đề kết hợp trực quan hỏi đáp hoạt động nhóm IV Tiến trình tổ chức học Ổn định tổ chức lớp Kiểm tra cũ 21 3.Bài Hoạt động GV HS Bước 1:GV đặt vấn đề Một bạn viết phương trình tổng quát trình quang hợp sau: 6CO2 + 6H2O + 647 kcal C6H12O6 + H2O Và phát biểu: O2 thải quang hợp có nguồn gốc từ CO2 Theo em bạn phát biểu có hay khơng? Tại sao? Nếu chưa e sửa lại nào? Theo em làm cách để xác định nguồn gốc O2 thải trình quang hợp? Bước 2: giải vấn đề GV hướng dẫn HS giải vấn đề theo hệ thống câu hỏi sau: - khái niệm quang hợp? nhóm sinh vật quang hợp? - nguyên liệu hợp gì? - sản phẩm trình quang hợp gì? Bước 3: báo cáo, đánh giá, vận dụng GV cho HS báo cáo rút kết luận Bước 1: đặt vấn đề Có bạn phát biểu rằng: trình quang hợp gồm hai pha, pha sáng diễn sáng, pha tối va khơng phụ thuộc hồn tồn vào ánh sáng Em có đồng ý với y kiến hay 22 không? sao? Bước 2: giải vấn đề Qúa trình quang phân li nước gì? - Quá trình quang hợp gồm có pha? - Hãy viết phương trình quang phân li Xảy điều kiện nào? nước pha sáng quang hợp? sáng Trong pha sáng lượng ánh biến đổi thành lượng gì? - Pha tối sử dụng lượng nào? Diễn đâu? Sản phẩm tạo thành gì? - có nhận định cho rằng: “pha tối quang hợp khơng hồn tồn phụ thuộc vào ánh sáng” có xác khơng? Vì sao? -Pha sáng cịn gọi giai đoạn gì? Qúa trình hấp thụ ánh sáng thực nhờ hoạt động yếu tố nào? - Có nhóm sắc tố quang hợp nào? Nhóm sắc tố quan trọng nhất? - Bức xạ mặt trời chiếu xuống Trái đất với nhiều bước song khác nhau, sắc tố quang hợp hấp thụ nào? Cơ thể quang hợp có phụ thuộc vào sắc tố quang hợp hay không? - Sắc tố quang hợp thành phần chuỗi chuyền điện tử quang hợp đinh vi đâu? prôtôn e (quang phân li nước) H2O → 2H+ + 1/2O2 + 2e* SĐ tóm tắt pha sáng: NLAS + H2O + NADP+ + ADP + Pi  Pha sáng - Biến đổi quang lý: NLAS sắc tố  quang hợp (clorophyl, carôtenôit NADPH + ATP + O2 Bản chất pha sáng: pha ơxi hố nước, chuyển lượng ánh sáng mặt trời thành phicôbilin) hấp thụ qua chuỗi truyền lượng ATP, NADPH êlectron quang hợp để tổng hợp ATP, Pha tối (quá trình cố định CO2 - C3) NADPH đồng thời giải phóng O2 (có nguồn - Sử dụng ATP NADPH pha sáng để gốc từ nước) khử CO2 khí thành cacbohiđrat → - Biến đổi quang hóa: Nước tham gia vào cố định CO2 pha sáng với vai trò nguồn cung cấp e - Chất nhận CO2 RiDP H Nước bị phân li tạo ôxi, 23 - Pha tối cịn gọi gì? - Con đường cố định CO2 phổ biến gì? - Chu trình Canvin thực nhờ vào yếu tố nào? Enzim đâu? - Chu trình Canvin sử dụng nguyên liệu gì? Sản phẩm tạo thành gì? - Lập bảng phân biệt điều kiện xảy ra, vị trí, nguyên liệu, sản phẩm pha sáng pha tối? Bước 3: Báo cáo kiểm định kết HS báo cáo kết Lập bảng so sánh Nội dung Điều kiện Vị trí Pha sáng Pha tối Nguyên liệu Sản phẩm (5C) → hợp chất 6C (không bền) → sản phẩm ổn định chu trình AlPG (hợp chất có 3C) → phần tái tạo RiDp phần tạo tinh bột, saccarôzơ  Bản chất pha tối: pha khử CO2 thành hợp chất cacbohđrat Củng cố -Nêu vai trò quang hợp hệ sinh thái người Hướng dẫn nhà - Đọc phần in nghiêng cuối Trả lời câu hỏi làm tập SGK - Tìm hiểu, chuẩn bị nội dung “chu kì tế bào trình nguyên phân” 24 Phụ lục Phiếu thăm dị GV Thầy (Cơ) vui lịng hồn thành thơng tin bảng (Nếu đồng ý cột xin đánh dấu ”x”) STT Nội dung thăm dò ý kiến Kích thích hứng thú, sáng tạo HS Rèn luyện thói quen tự học, tự kiểm tr Hình thành phát triển kỹ năn thiết hoạt động hợp tác,… GV người hướng dẫn, định hướng, H động lĩnh hội kiến thức HS dễ hiểu, hiểu sâu sắc quan sát t thí nghiệm, hình ảnh sinh động HS tích cực trao đổi kiến thức, h động nhóm ngồi nhóm Học sinh lĩnh hội nhiều kiến thức đơn vị thời gian Lớp học sôi nổi, hào hứng hơn, không hẹp không gian thời gian GV dễ theo dõi HS cá biệt, dễ phân h trình độ HS 10 Hình thức có khả thực hiện, triển khai rộng 11 HS phải tự giác hiệu dạy học m 25 Phụ lục Phiếu thăm dò ý kiến HS Em vui lịng hồn thành thơng tin bảng (Nếu đồng ý cột xin đánh dấu ”x”) STT Nội dung thăm dò ý kiến 10 Gây hứng thú học tập cao Gắn với thực tiễn nên hiểu sâu sắc, dễ nhớ nhớ lâu Lĩnh hội nhiều kiến thức thời gian ngắn Có thể tự kiểm tra, đánh giá m độ lĩnh hội kiến thức Được liên hệ với thực tiễn có liên q đến sống hàng ngày Lớp học hào hứng sôi hơn, trao hoàn thiện kiến thức nhanh Tăng khả hoạt động nhóm Đưa ý kiến cá nhân sau n cứu nội dung tài liệu liên q Được GV hướng dẫn, giúp đỡ trực t trình học tập Hình thức DH cần phổ biến thường xuyên 26 ... theo vấn đề .26 1.3.4 Ưu điểm hạn chế dạy học theo vấn đề .28 1.3.5 Quy trình tổ chức dạy học theo vấn đề 29 iii Chương VẬN DỤNG DẠY HỌC THEO VẤN ĐỀ ĐỂ DẠY HỌC CHƯƠNG CHUYỂN HÓA VẬT... hoc ̣ theo vấn đ? ?trong daỵ hoc ̣ chương chuyển hóa vật chất lượng tế bào (SH 10) Đềxuất quy triǹ h daỵ hoc ̣ theo vấn đ? ?trong daỵ hoc ̣ chương chuyển hóa vật chất lượng tế bào (SH 10) - Thiết...ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM DƯƠNG THỊ HẢI YẾN VẬN DỤNG DẠY HỌC THEO VẤN ĐỀ ĐỂ DẠY HỌC CHƯƠNG CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG TRONG TẾ BÀO (SINH HỌC 10 - THPT) Chuyên