Xây dựng và sử dụng bài toán nhận thức để rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học phần di truyền học sinh học 12 THPT

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA SINH – MÔI TRƢỜNG TRẦN THỊ KIỀU THẢO XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TOÁN NHẬN THỨC ĐỂ RÈN LUYỆN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC PHẦN DI TRUYỀN HỌC – SINH HỌC 12 - THPT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đà Nẵng – Năm 2016 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA SINH – MÔI TRƢỜNG TRẦN THỊ KIỀU THẢO XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TOÁN NHẬN THỨC ĐỂ RÈN LUYỆN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC PHẦN DI TRUYỀN HỌC – SINH HỌC 12 - THPT Ngành: Sƣ phạm Sinh học Ngƣời hƣớng dẫn: ThS Trƣơng Thị Thanh Mai Đà Nẵng – Năm 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đề tài “Xây dựng sử dụng toán nhận thức để rèn luyện lực giải vấn đề dạy học phần Di truyền học – Sinh học 12 – THPT” cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết khóa luận trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình khác Tác giả TRẦN THỊ KIỀU THẢO LỜI CẢM ƠN Để hồn thành khóa luận tốt nghiệp này, biết cố gắng riêng thân tơi chƣa đủ mà cịn nhờ vào giúp đỡ từ gia đình, thầy bạn bè Vì vậy, tơi xin đƣợc gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ngƣời – ngƣời đồng hành suốt thời gian thực đề tài này: Cảm ơn Ba Má thƣơng yêu, tin tƣởng cho phép đƣợc theo đuổi đƣờng mà chọn, cảm ơn ln tạo điều kiện tốt để yên tâm học tập nghiên cứu Cảm ơn gia đình ln cạnh con, làm chỗ dựa tinh thần vững cho con! Cảm ơn cô Trƣơng Thị Thanh Mai – ngƣời giúp em thấy yêu nghề mà chọn, ngƣời thật hiểu rõ mạnh em định hƣớng cho em theo mảng nghiên cứu phù hợp với khả yêu thích mình! Cảm ơn thầy Phan Thanh Đức – ngƣời ln tận tình giúp đỡ em, ngƣời nhiều lần “cứu” em em đứng trƣớc thời điểm khó khăn q trình thực đề tài! Cảm ơn em học sinh lớp 12/12 12/14 – Trƣờng THPT Phan Châu Trinh – TP Đà Nẵng nhiệt tình giúp đỡ tơi q trình thực nghiệm sƣ phạm Cảm ơn ngƣời bạn tập thể 12SS, em nhóm nghiên cứu ủng hộ tơi q trình thực đề tài sẵn sàng giúp đỡ cần Đặc biệt, cảm ơn bạn Phan Nhật Trƣờng (12CTM) hỗ trợ nhiều để giúp khóa luận tốt nghiệp thêm trọn vẹn! Cảm ơn thầy cô giảng dạy khoa Sinh – Môi trƣờng trang bị cho em tảng kiến thức vững để em mạnh dạn thực đề tài này! Khơng biết nói hơn, con/em/tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất ngƣời! Tác giả TRẦN THỊ KIỀU THẢO MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Xuất phát từ chủ trƣơng đổi phƣơng pháp dạy học theo định hƣớng phát triển lực .1 1.2 Xuất phát từ đặc điểm nội dung phần Di truyền học – Sinh học 12 – THPT 1.3 Xuất phát từ hiệu việc sử dụng BTNT trình dạy học .2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 3 GIẢ THUYẾT KHOA HỌC NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU, CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI .4 1.1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU 1.1.1 Tình hình nghiên cứu giới 1.1.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 1.2 CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1.2.1 Cơ sở lí luận toán nhận thức 1.2.2 Cơ sở lí luận lực giải vấn đề 14 1.2.3 Cơ sở lí luận đánh giá lực 21 1.3 CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 25 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG, KHÁCH THỂ, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1 ĐỐI TƢỢNG, KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU 26 2.2 PHẠM VI NGHIÊN CỨU 26 2.3 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU .26 2.4 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27 CHƢƠNG – KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 29 3.1 PHÂN TÍCH NỘI DUNG KIẾN THỨC PHẦN DI TRUYỀN HỌC - SINH HỌC 12 – THPT 29 3.2 QUY TRÌNH XÂY DỰNG BÀI TỐN NHẬN THỨC ĐỂ RÈN LUYỆN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ .32 3.2.1 Nguyên tắc xây dựng BTNT để rèn luyện NLGQVĐ 32 3.2.2 Quy trình xây dựng BTNT để rèn luyện NLGQVĐ .32 3.3 QUY TRÌNH SỬ DỤNG BÀI TỐN NHẬN THỨC ĐỂ RÈN LUYỆN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 38 3.3.1 Nguyên tắc sử dụng BTNT để rèn luyện NLGQVĐ 38 3.3.2 Quy trình sử dụng BTNT để rèn luyện NLGQVĐ 39 3.4 KẾT QUẢ XÂY DỰNG BÀI TOÁN NHẬN THỨC DÙNG TRONG DẠY HỌC PHẦN DI TRUYỀN HỌC – SINH HỌC 12 – THPT NHẰM RÈN LUYỆN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ .44 3.5 KẾT QUẢ XÂY DỰNG THANG ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 46 3.6 THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 48 3.6.1 Mục đích thực nghiệm 48 3.6.2 Nội dung phƣơng pháp thực nghiệm 48 3.6.3 Kết thực nghiệm .50 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58 KẾT LUẬN 58 KIẾN NGHỊ 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT GV Giáo viên HS Học sinh THPT Trung học phổ thông NL Năng lực GQVĐ Giải vấn đề BTNT Bài toán nhận thức DANH MỤC BẢNG Số hiệu Tên bảng bảng 3.1 Phân tích nội dung, mục tiêu phần Di truyền học – Sinh học 12 – THPT Trang 29 Bảng thống kê số lƣợng BTNT dùng dạy học phần 3.2 Di truyền học – Sinh học 12 – THPT nhằm rèn luyện 44 NLGQVĐ cho HS 3.3 3.4 3.5 Rubric đánh giá mức độ đạt đƣợc lực giải vấn đề Bảng phân phối mức độ phát triển NLGQVĐ HS lớp 12/12 qua kiểm tra NL Kết kiểm tra NLGQVĐ hai lớp thực nghiệm đối chứng 46 51 55 DANH MỤC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ Số hiệu Tên hình hình Trang 3.1 Quy trình xây dựng BTNT nhằm rèn luyện NLGQVĐ 32 3.2 Quy trình sử dụng BTNT nhằm rèn luyện NLGQVĐ 39 3.3 Phiếu xây dựng giải vấn đề 41 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 Biểu đồ mô tả phân phối mức phát triển NLGQVĐ HS lớp 12/12 qua kiểm tra NL Biểu đồ thể phát triển NLGQVĐ HS lớp 12/12 qua kiểm tra NL Biểu đồ thể phát triển NLGQVĐ HS hai lớp thực nghiệm đối chứng qua kiểm tra NL HS giải toán nhận thức phiếu xác định giải vấn đề HS lắng nghe GV giải đáp thắc mắc mà HS gặp phải trình giải toán 51 53 55 57 57 MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Xuất phát từ chủ trƣơng đổi phƣơng pháp dạy học theo định hƣớng phát triển lực Trong xã hội phát triển nhanh theo chế thị trƣờng, cạnh tranh gay gắt nhƣ khả phát sớm, giải nhanh, sáng tạo hợp lí vấn đề nảy sinh thực tiễn hồn tồn cần thiết ngƣời Nó nhƣ “chìa khóa” đảm bảo cho thành cơng học tập, cơng việc nhƣ sống Chính vậy, việc tập dƣợt cho HS biết phát hiện, đƣa giải vấn đề gặp phải học tập, sống cá nhân, gia đình cộng đồng khơng có ý nghĩa tầm phƣơng pháp dạy học mà đƣợc đặt nhƣ mục tiêu giáo dục đào tạo Hiểu đƣợc điều nên Nghị 29 Ban chấp hành Trung ƣơng Đảng khẳng định “Phải chuyển đổi toàn nên giáo dục từ chủ yếu nhằm trang bị kiến thức sang phát triển phẩm chất NL người học, biết vận dụng tri thức vào giải vấn đề thực tiễn; chuyển giáo dục nặng chữ nghĩa, ứng thí sang giáo dục thực học, thực nghiệm” [17] Nhƣ vậy, mục tiêu giáo dục chuẩn bị cho ngƣời có đƣợc hệ thống NL giá trị, đặc biệt NL thích ứng hành động mà hạt nhân biết tiếp cận phát GQVĐ cách sáng tạo Để làm đƣợc điều ngƣời GV cần hiểu rõ trình nhận thức HS, giúp HS hình thành kĩ tƣ duy, phƣơng pháp học tập hay nói cách khác, GV cần có biện pháp thích hợp việc tổ chức hoạt động dạy học nhằm rèn luyện cho HS [22] Nếu thực đƣợc điều góp phần hình thành nâng cao đƣợc NL HS Tuy nhiên, thực tiễn giảng dạy từ vận dụng đổi cho thấy chuyển biến phƣơng pháp dạy học trƣờng học chƣa có nhiều biến chuyển rõ rệt Phổ biến thầy đọc – trị chép, thuyết trình giảng giải xen kẽ với vấn đáp tái biểu diễn tực quan minh họa Bên cạnh đó, có số GV vận dụng thành cơng biện pháp tích cực phát huy đƣợc NL tƣ độc lập sáng tạo, NLGQVĐ HS, nhiên xuất tiết thao Hoạt động thầy trò Nội dung học lai tính trạng MenĐen HS: Viết sơ đồ theo nội dung SGk trang 38 GV: Nhận xét đánh giá, bổ sung để hoàn thiện sơ đồ * Hoạt động 2: Giải thích sở tế bào II CƠ SỞ TẾ BÀO HỌC học qui luật phân li độc lập Menđen GV thông báo: Trong TN trên, Menđen - Các gen qui định tính trạng khác ngẫu nhiên chọn cặp TT qui nằm NST tƣơng đồng định cặp gen nằm cặp NST khác phân li độc lập giảm khác nhau, mà cặp TT di phân: truyền độc lập + Các cặp NST tƣơng đồng phân li GV: u cầu HS phân tích hình trang giao tử độc lập  phân li độc 39 SGK thơng qua hệ thống câu hỏi: Có lập alen nhận xét tƣơng ứng kiểu + Sự phân li cặp NST xảy với xác gen kiểu hình F2? xuất nhƣ  loại giao tử với tỉ lệ HS: Phân tích sơ đồ kết hợp nghiên cứu ngang nhau( 1AB, 1Ab, 1aB, 1ab ) thông tin SGK trang 48 trả lời câu hỏi - Các tử kết hợp ngẫu nhiên GV: Nhận xét, xác hóa kiến thức trình thụ tinh  Xuất tổ giải thích thêm hợp gen khác ( Biến dị tổ hợp ) GV: Điều kiện nghiệm qui luật * Điều kiện nghiệm đúng: phân li độc lập gì? - Số lƣợng cá thể hệ lai phải HS: Phát biểu ý kiến  lớp nhận xét bổ đủ lớn để số liệu thống kê đƣợc sung xác GV: Đánh giá, xác hóa kiến thức - Sự phân li NST nhƣ tạo giao tử kết hợp ngẫu nhiên kiểu giao tử thụ tinh Hoạt động thầy trò Nội dung học - Các giao tử hợp tử có sức sống nhƣ Sự biểu hồn tồn tính trạng - Mỗi cặp gen nằm cặp NST tƣơng đồng * Hoạt động :Ý nghĩa qui luật III Ý NGHĨA CỦA CÁC QUI LUẬT Men đen MEN ĐEN GV: Các quy luật Menđen có ý Ý nghĩa lí luận: nghĩa ? - Tạo số lƣợng lớn biến dị tổ hợp làm nguyên liệu cho tiến hóa, đa dạng phong HS: Nghiên cứu thông tin SGK trả lời phú sinh giới - Giúp sinh vật thích nghi với điều kiện sống thay đổi 2.Ý nghĩa thực tiễn - Dự đoán đc tỉ lệ phân li KH đời sau - Giúp ngƣời tìm tính trạng cho mình, lai giống, tạo giống có NS cao GV: Yêu cầu học sinh trả lời lệnh SGK * Công thức tổng quát: mục III Trang 40 xây dựng công thức - Với n số cặp gen dị hợp tổng quát - Số loại giao tử F1: 2n - Số loại kiểu gen: 3n HS : Thảo luận nhanh điền thông tinh - Số loại kiểu hình F2: 2n vào bảng 9, phát biểu công thức tổng - Tỉ lệ phân li kiểu gen F2: (1+2+1)n - Tỉ lệ phân li kiểu hình F2: (3+1)n quát GV: Nhận xét, bổ sung để hoàn thiện kiến thức Củng cố - GV chốt lại kiến thức trọng tâm qua việc yêu cầu HS trả lời câu hỏi: + Bản chất qui luật phân li độc lập gì? + Cơ sở tế bào học qui luật phân li độc lập gì? - GV giao BTNT yêu cầu HS suy nghĩ hoàn thành Ở cà chua, gen R quy định màu đỏ trội hoàn toàn so với r quy định màu vàng Gen S kiểm soát tổng hợp chất diệp lục làm cho có màu xanh trội hồn tồn so với gen s làm khả kiển soát chất diệp lục khiến cho có màu vàng lưu huỳnh Những cà chua có màu vàng lưu huỳnh chết giai đoạn mầm Tất cặp gen nằm cặp NST tương đồng khác Người ta tiến hành phép lai sau: P: F1 : đỏ, xanh 312 đỏ, xanh đỏ, xanh x : 104 vàng, xanh Giải thích kết viết tất sơ đồ lai có phép lai Sau HS giải xong BTNT, GV nhận xét hoàn thiện kiến thức nhƣ cách thức làm cho HS Dặn dò - Học bài, trả lời câu hỏi SGK - Xem lại kiểu tác động gen alen gen khơng alen hình thành tính trạng học lớp GIÁO ÁN CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA QUẦN THỂ (tiếp theo) I MỤC TIÊU BÀI HỌC Kiến thức - Nêu đƣợc đặc trƣng di truyền quần thể giao phối - Phát biểu đƣợc nội dung đinh luật Hacđi-Vanbec - Chứng minh đƣợc tần số tƣơng đối alen KG quần thể ngẫu phối không đổi qua hệ - Nêu đƣợc công thức khái quát quần thể trạng thái cân di truyền - Trình bày đƣợc ý nghĩa điều kiện nghiệm đinh luật HacđiVanbec Kĩ Phát triển đƣợc lực tƣ lí thuyết kĩ gải tập xác đinh cấu trúc di truyền quần thể Thái độ Vận dụng kiến thức vào thực tế sản xuất trồng trọt, chăn nuôi II CHUẨN BỊ Giáo viên: SGk, giáo án, tài liệu có liên quan Học sinh: SGK, đọc trƣớc nhà III TRỌNG TÂM BÀI HỌC Quần thể giao phối, Định luật Hacđi-Vanbec IV TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC DẠY HỌC Ổn định tổ chức lớp: Ổn định lớp, kiểm tra sĩ số Kiểm tra cũ - Quần thể ? Cho ví dụ quần thể - Nêu đặc điểm quần thể tự phối quần thể giao phối gần? Bài Hoạt động thầy trò Nội dung học * Hoạt động 1: Tìm hiểu quần thể III CẤU TRÚC DI TRUYỀN CỦA giao phối ngẫu nhiên QUẦN THỂ NGẪU PHỐI GV:Quần thể sinh vật nhƣ đƣợc Quần thể nguẫ phối coi quần thể giao phối ngẫu nhiên? - Quần thể sinh vật đƣợc gọi ngẫu HS: Nghiên cứu thông tin SGK để trả phối (giao phối ngẫu nhiên) cá lời thể quần thể lựa chọn bạn tình để GV: Giải thích thêm: QT đƣợc coi giao phối cách hoàn toàn ngẫu ngẫu phối hay khơng cịn tùy thuộc vào nhiên TT mà ta xem xét - Đặc điểm di truyền quần thể ngẫu GV: Quần thể ngẫu phối có đặc phối: Hoạt động thầy trị điểm gì? Nội dung học + Trong quần thể ngẫu phối, cá thể HS: Nghiên cứu thơng tin SGK để trả có kiểu gen khác kết đôi với lời cách ngẫu nhiên tạo nên lƣợng GV thuyết trình đặc trƣng biến dị tổ hợp lớn  Làm nguyên quần thể giao phối, đặc biệt nhấn mạnh liệu cho tiến hóa chọn giống quan hệ mặt sinh sản nguyên nhân + Quần thể ngẫu phối di trùy tần tạo cho QT tồn không gian số kiểu gen khác định theo thời gian điều kiện định  Duy trì đƣợc đa dạng di truyền quần thể * Hoạt động 2: Trạng thái cân di Trạng thái cân di truyền truyền quần thể quần thể (đinh luật Hacdi-Vanbec) - GV nêu VD SGK yêu cầu HS: a Khái niệm: + Xác định tần số tƣơng đối alen - Một quần thể đƣợc coi trạng thái A a hệ xuất phát cấu trúc di cân di truyền tỉ lệ kiểu truyền hệ qua ngẫu phối? gen(thành phần kiểu gen) quần thể + Em có nhận xét tần số tƣơng đối tuân theo công thức: p2 +2pq + q2 = alen KG hệ F1 so với Trong đó: p tần số alen trội, q tần số hệ xuất phát? alen lặn, p2 tần số kiểu gen đồng hợp + Nếu hệ xuất phát QT trội, 2pq tần số kiểu gen dị hợp q2 khơng TTCB di truyền phải qua tần số kiểu gen đồng hợp lặn hệ ngẫu phối QT - Ví dụ : 0.16AA+0.48Aa+0.36aa=1 đạt TTCB di truyền? HS: Thảo luận nhóm để trả lời câu hỏi GV: Yêu cầu HS khái quát phát biểu nội b Định luận Hacđi-Vanbec dung định luật Hacđi-Vanbec? - Nội dung định luật: Trông quần thể ngẫu phối, khơng có yếu tố làm thay đổi tần số alen thành phần Hoạt động thầy trò Nội dung học kiểu gen tần số tƣơng đối alen quần thể trì khơng đổi từ hệ sang hệ khác theo đẳng thức: p2 +2pq + q2 = GV: Định luật Hacđi-Vanbec - Điều kiện nghiệm định luật điều kiện nào? Hacđi-Vanbec + Số lƣợng cá thể lớn HS: Nghiên cứu thông tin SGK trả lời + Diễn ngẫu phối câu hỏi + Các loại giao tử có sức sống GV giải thích điều kiện nghiệm thụ tinh nhƣ Các loại hợp tử định luật có sức sống nhƣ + Khơng có đột biến chọn lọc + Khơng có di nhập gen GV: Định luật Hacđi-Vanbec có ý nghĩa - Ý nghĩa đinh luật Hac đi-Vanbec: gì? Từ tần số cá thể có kiểu hình lặn có HS: Nghiên cứu SGK để trả lời thể tính tần số alen lặn alen trội GV: Nhận xét, bổ sung để hoàn thiện cung nhƣ tần số loại kiểu gen kiến thức quần thể Củng cố - GV giao BTNT yêu cầu HS suy nghĩ hoàn thành Bạch tạng thuật ngữ dùng chung cho chứng bẩm sinh trình sinh tổng hợp sắc tố Melanin, làm cho da, tóc mắt người bệnh có màu nhạt Bạch tạng làm cho người bệnh bị rối loạn thị giác, giảm thị lực xuất chứng sợ ánh sáng Ngồi nỗi đau thể xác người bị bệnh bạch tạng phải chịu đựng nỗi khổ khôn nguôi mặt tinh thần, họ đối tượng bị người khác chọc ghẹo bước chân xã hội Bạch tạng xuất hầu hết sắc dân toàn giới với tỷ lệ khoảng 1:20000 cao Châu Phi Trong nghiên cứu quần thể người châu lục này, người ta ghi nhận có tới 160 người bị bệnh bạch tạng (bệnh gen a NST thường quy định) tổng số 400.000 người Giả sử quần thể cân di truyền, tính: 1- Tần số alen a số người mang kiểu gen dị hợp Aa - Xác suất để vợ chồng có màu da bình thường sinh đứa bị bệnh bạch tạng Sau HS giải xong BTNT, GV nhận xét hoàn thiện kiến thức nhƣ cách thức làm cho HS Dặn dị - Ơn tập lí thuyết, trả lời câu hỏi số 1, SGK trang 73, 74 - Đọc trƣớc bài: Chọn giống vật nuôi trồng dựa nguồn biến dị tổ hợp PHỤ LỤC 4: RUBRIC ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA CÁC ĐỀ KIỂM TRA NĂNG LỰC Đề kiểm tra số Một gen (một đoạn phân tử ADN mạch kép) có 1288 liên kết Hidro Trên mạch gen có số nuclêơtit loại T = 1,5A, G = A + T X = T – A Hãy xác định số nuclêôtit loại mạch gen tổng số nuclêôtit gen Năng lực thành tố Tiêu chí Mức độ Cao Tìm hiểu vấn đề Xác định giả thiết kết luận toán Trung bình Thấp Thiết lập khơng gian vấn đề Thu thập thông tin đề xuất cách GQVĐ Cao Mô tả tiêu chí chất lƣợng - Xác định đƣợc giả thiết kết luận vấn đề: + Giả thiết: Một gen có 1288 liên kết hidro Mạch gen có số nuclêơtit loại T = 1,5A, G = A + T X = T – A + Kết luận: Xác định số nuclêôtit loại mạch gen tổng số nuclêôtit đoạn gen - Phát biểu đƣợc vấn đề: + Giả thiết: H = 2Agen + 3Ggen = 1288; T1 = 1,5 A1; G1 = A1 + T1; X1 = T1 – A1 + Kết luận: Xác đinh A1, T1, G1, X1và Ngen - Xác định đƣợc giả thiết kết luận vấn đề: + Giả thiết: Một gen có 1288 liên kết hidro Mạch gen có số nuclêơtit loại T = 1,5A, G = A + T X = T – A + Kết luận: Xác định số nuclêôtit loại mạch gen tổng số nuclêôtit đoạn gen - Chƣa phát biểu đƣợc vấn đề phát biểu không rõ ràng - Không xác định đƣợc giả thiết kết luận tốn - Xác định tìm đƣợc thơng tin có liên quan để giải tốn: + H = 2Agen + 3Ggen + 2Agen + 2Ggen = Ngen + Agen = A1 + T1, Ggen = G1 + X1 - Đề xuất đƣợc cách GQVĐ: + Tìm mối liên quan Agen với A1, T1; Ggen với G1, X1 + Đƣa phƣơng trình có ẩn số A1 Trung bình Thấp Cao Lập kế hoạch thực giải pháp Lập kế hoạch thực giải pháp GQVĐ Trung bình Thấp Đánh giá phản ánh giải pháp Kiểm tra việc GQVĐ khả vận dụng vào tình Cao Trung T1 G1 X1 + Giải phƣơng trình để tìm ẩn số, sau suy ẩn số cịn lại - Xác định tìm đƣợc thơng tin có liên quan để giải tốn: + H = 2Agen + 3Ggen + 2Agen + 2Ggen = Ngen + Agen = A1 + T1, Ggen = G1 + X1 - Đề xuất đƣợc cách GQVĐ nhƣng chƣa đƣợc chƣa cụ thể - Khơng xác định tìm đƣợc thơng tin có liên quan để giải tốn - Khơng đề xuất đƣợc cách GQVĐ - Giải toán dựa ý tƣởng GQVĐ bƣớc trên: 2Agen + 3Ggen = (A1 + T1) + (G1 + X1) = 1288 (1) mà T1 = 1,5 A1; G1 = A1 + T1; X1 = T1 – A1 nên T1 = 1,5 A1; G1 = A1 + 1,5 A1 = 2,5 A1; X1 = 1,5 A1 – A1 = 0,5A1 suy (1) tƣơng đƣơng (A1 + 1,5 A1) + (2,5 A1 + 0,5 A1) = 1288 suy 5A1 + 9A1 = 14A1 = 1288  A1 = 92 suy T1 = 1,5 A1 = 138; G1 = 2,5 A1 = 230; X1 = 0,5 A1 = 46 Và Ngen = (A1 + T1 + G1 + X1) x = 1012 Nu - Cách trình bày ngắn gọn, logic dễ hiểu - Giải toán dựa ý tƣởng GQVĐ bƣớc nhƣng cách trình bày cịn dài dịng, thiếu logic - Không tiến hành GQVĐ - Hoặc giải toán dựa ý tƣởng GQVĐ bƣớc nhƣng trình bày khơng rõ ràng, kết tính tốn khơng xác - Rút đƣợc kết luận cách giải toán: Biết đƣợc số liên kế hidro (hoặc chiều dài) tỉ lệ nucleôtit mạch suy số nucltit loại mạch đó, số nucltit gen ngƣợc lại - Vận dụng đƣợc vào tình mới: Thay cho số liên kết Hidro thay chiều dài gen, kết hợp thêm giả thiết để suy kết luận toán - Rút đƣợc kết luận cách giải tốn bình Thấp nhƣng trình bày chƣa rõ ràng đầy đủ - Không rút đƣợc kết luận Đề kiểm tra số Ở cà chua, gen R quy định màu đỏ trội hoàn toàn so với r quy định màu vàng Gen S kiểm soát tổng hợp chất diệp lục làm cho có màu xanh trội hồn tồn so với gen s làm khả kiển soát chất diệp lục khiến cho có màu vàng lưu huỳnh Những cà chua có màu vàng lưu huỳnh chết giai đoạn mầm Tất cặp gen nằm cặp NST tương đồng khác Người ta tiến hành phép lai sau: đỏ, xanh P: F1 : 312 đỏ, xanh x : đỏ, xanh 104 vàng, xanh Giải thích kết viết tất sơ đồ lai có phép lai Năng lực thành tố Tìm hiểu vấn đề Tiêu chí Xác định giả thiết kết luận tốn Mức độ Cao Trung bình Mơ tả tiêu chí chất lƣợng - Xác định đƣợc giả thiết kết luận vấn đề: + Giả thiết: Gen R: màu đỏ > gen r: màu vàng Gen S: có màu xanh > gen s: có màu vàng lƣu huỳnh; Những cà chua có màu vàng lƣu huỳnh chết giai đoạn mầm; Tất cặp gen nằm cặp NST tƣơng đồng khác P: đỏ, xanh x đỏ, xanh F1: 312 đỏ, xanh : 104 vàng, xanh + Kết luận: Giải thích kết viết sơ đồ lai kiểm chứng - Phát biểu đƣợc vấn đề: + Giả thiết: R: đỏ > r: vàng; S: xanh > s: vàng lƣu huỳnh Tất cặp gen nằm cặp NST tƣơng đồng khác P: R_S_ x R_S_ F1: 312 R_S_ : 104 rrS_ + Kết luận: Giải thích kết viết sơ đồ lai kiểm chứng - Xác định đƣợc giả thiết kết luận vấn đề: + Giả thiết: Gen R: màu đỏ > gen r: màu vàng Gen S: có màu xanh > gen s: Thấp Cao Thiết lập không gian vấn đề Thu thập thơng tin đề xuất cách GQVĐ Trung bình Thấp có màu vàng lƣu huỳnh; Những cà chua có màu vàng lƣu huỳnh chết giai đoạn mầm; Tất cặp gen nằm cặp NST tƣơng đồng khác P: đỏ, xanh x đỏ, xanh F1: 312 đỏ, xanh : 104 vàng, xanh + Kết luận: Giải thích kết viết sơ đồ lai kiểm chứng - Chƣa phát biểu đƣợc vấn đề phát biểu không rõ ràng - Không xác định đƣợc giả thiết kết luận toán - Xác định tìm đƣợc thơng tin có liên quan để giải toán: + Tất cặp gen nằm cặp NST tƣơng đồng khác  Bài toán tuân theo quy luật phân li độc lập + Những cà chua có màu vàng lƣu huỳnh chết giai đoạn mầm  thể mang cặp gen ss chết giai đoạn mầm + Các bố mẹ phép lai có màu xanh  mang cặp sen SS Ss - Đề xuất đƣợc cách GQVĐ: + Xét tỉ lệ cặp tính trạng  kiểu gen P tính trạng + Tổ hợp tích cặp tính trạng  kiểu gen đầy đủ P + Liệt kê phép lai có, viết sơ đồ lai kiểm chứng - Xác định tìm đƣợc thơng tin có liên quan để giải toán: + Tất cặp gen nằm cặp NST tƣơng đồng khác  Bài toán tuân theo quy luật phân li độc lập + Những cà chua có màu vàng lƣu huỳnh chết giai đoạn mầm  thể mang cặp gen ss chết giai đoạn mầm + Các bố mẹ phép lai có màu xanh  mang cặp sen SS Ss - Đề xuất đƣợc cách GQVĐ nhƣng chƣa đƣợc chƣa cụ thể - Khơng xác định tìm đƣợc thơng tin có liên quan để giải tốn - Khơng đề xuất đƣợc cách GQVĐ Cao Lập kế hoạch thực giải pháp Lập kế hoạch thực giải pháp GQVĐ Trung bình Thấp Đánh giá phản ánh giải pháp Kiểm tra việc GQVĐ khả vận dụng vào tình Cao Trung bình Thấp - Giải toán dựa ý tƣởng GQVĐ bƣớc trên: Xét tính trạng màu quả: 312 đỏ : 104 vàng ~ đỏ : vàng  P: Rr x Rr Tổ hợp kiểu gen ta có sơ đồ lai có là: P1: RrSS x RrSS P2: RrSS x RrSs P3: RrSs x RrSs HS viết hết sơ đồ lai để kiểm chứng kết (loại suy dần kết F1 dựa vào giả thiết cà chua có màu vàng lƣu huỳnh chết giai đoạn mầm) - Giải toán dựa ý tƣởng GQVĐ bƣớc nhƣng cách trình bày cịn dài dịng, thiếu logic - Khơng tiến hành GQVĐ - Hoặc giải tốn dựa ý tƣởng GQVĐ bƣớc nhƣng trình bày khơng rõ ràng, kết tính tốn khơng xác - Rút đƣợc kết luận cách giải toán: + Xác định quy luật di truyền + Xét tỉ lệ cặp tính trạng  kiểu gen hệ P + Liệt kê tất trƣờng hợp xảy đảm bảo giả thiết toán viết sơ đồ lai kiểm chứng - Vận dụng đƣợc vào tình mới: Cho kết kiểu hình F2 kiểu hình hệ P  xác định kiểu gen, kiểu hình F1 viết sơ đồ lai từ P  F2 - Rút đƣợc kết luận cách giải toán nhƣng trình bày chƣa rõ ràng đầy đủ - Không rút đƣợc kết luận Đề kiểm tra số Bạch tạng thuật ngữ dùng chung cho chứng bẩm sinh trình sinh tổng hợp sắc tố Melanin, làm cho da, tóc mắt người bệnh có màu nhạt Bạch tạng làm cho người bệnh bị rối loạn thị giác, giảm thị lực xuất chứng sợ ánh sáng Ngoài nỗi đau thể xác người bị bệnh bạch tạng cịn phải chịu đựng nỗi khổ khơn ngi mặt tinh thần, họ đối tượng bị người khác chọc ghẹo bước chân xã hội Bạch tạng xuất hầu hết sắc dân toàn giới với tỷ lệ khoảng 1:20000 cao Châu Phi Trong nghiên cứu quần thể người châu lục này, người ta ghi nhận có tới 160 người bị bệnh bạch tạng (bệnh gen a NST thường quy định) tổng số 400.000 người Giả sử quần thể cân di truyền, tính: 1- Tần số alen a số người mang kiểu gen dị hợp Aa - Xác suất vợ chồng màu da bình thường sinh đứa bị bệnh bạch tạng Năng lực thành tố Tiêu chí Mức độ Cao Tìm hiểu vấn đề Xác định giả thiết kết luận tốn Trung bình Thấp Thiết lập khơng gian vấn đề Thu thập thông tin đề xuất cách GQVĐ Cao Mơ tả tiêu chí chất lƣợng - Xác định đƣợc giả thiết kết luận vấn đề: + Giả thiết: Quần thể ngƣời có 400000 ngƣời, có 160 ngƣời bị bệnh bạch tang + Kết luận: 1) Tần số alen a số ngƣời mang kiểu gen dị hợp Aa 2) Xác suất để vợ chồng có màu da bình thƣờng sinh đứa bị bệnh bạch tạng - Phát biểu đƣợc vấn đề: + Giả thiết: Có 160 ngƣời mang kiểu gen aa tổng số 400000 ngƣời + Kết luận: 1) Tính tần số alen a số ngƣời có kiểu gen dị hợp Aa 2) P: Bố bình thƣờng x Mẹ bình thƣờng  xác suất sinh mắc bệnh bao nhiêu? - Xác định đƣợc giả thiết kết luận vấn đề: + Giả thiết: Quần thể ngƣời có 400000 ngƣời, có 160 ngƣời bị bệnh bạch tang + Kết luận: 1) Tần số alen a số ngƣời mang kiểu gen dị hợp Aa 2) Xác suất để vợ chồng có màu da bình thƣờng sinh đứa bị bệnh bạch tạng - Chƣa phát biểu đƣợc vấn đề phát biểu không rõ ràng - Không xác định đƣợc giả thiết kết luận tốn - Xác định tìm đƣợc thơng tin có liên quan để giải tốn: + Bệnh gen a nằm NST thƣờng quy định  toán tuân theo quy luật phân li + Quần thể cân di truyền  tỉ lệ kiểu Trung bình Thấp Lập kế hoạch thực giải pháp Lập kế hoạch thực giải pháp GQVĐ Cao Trung bình gen tn theo cơng thức: p2 + 2pq + q2 = - Đề xuất đƣợc cách GQVĐ: + Dựa vào thành phần kiểu gen  xác định tần số alen + Từ tần số alen  xác định số lƣợng thể mang kiểu gen cần tìm + Tính xác suất sinh bị bệnh bạch tạng xác xuất để bố bình thƣờng mẹ bình thƣờng sinh bị bạch tạng  xác suất chung - Xác định tìm đƣợc thơng tin có liên quan để giải toán: + Bệnh gen a nằm NST thƣờng quy định  toán tuân theo quy luật phân li + Quần thể cân di truyền  tỉ lệ kiểu gen tuân theo công thức: p2 + 2pq + q2 = - Đề xuất đƣợc cách GQVĐ nhƣng chƣa đƣợc chƣa cụ thể - Khơng xác định tìm đƣợc thơng tin có liên quan để giải tốn - Khơng đề xuất đƣợc cách GQVĐ - Giải toán dựa ý tƣởng GQVĐ bƣớc trên: Gọi p tần số alen A, q tần số alen a 1) Ta có q2 = 160/400.000 = 0,0004 Suy q = 0,02  p = 0,98 Thành phần kiểu gen: (0,98)2 AA : x 0,98 x 0,02 Aa : (0,02)2 aa = 0,9604 AA : 0,0392 Aa : 0,0004 aa Suy số lƣợng ngƣời có kiểu gen dị hợp Aa là: 0,0392 x 400.000 = 15680 ngƣời 2) Gen A quy định tính trạng bình thƣờng, a quy định tính trạng bị bệnh Để sinh bị bệnh kiểu gen bố mẹ phải Aa Ta có: P: Aa x Aa  F1: aa chiếm tỉ lệ ¼ - Xác suất để ngƣời bố có kiểu gen Aa: 2pq / (p2 + 2pq) - Xác suất để ngƣời mẹ có kiểu gen Aa: 2pq / (p2 + 2pq) - Xác suất để bố mẹ bình thƣờng sinh bị bệnh: [2pq / (p2 + 2pq)]2 x ¼ = 0,0384% - Giải tốn dựa ý tƣởng GQVĐ bƣớc nhƣng cách trình bày dài dòng, Thấp Đánh giá phản ánh giải pháp Kiểm tra việc GQVĐ khả vận dụng vào tình Cao Trung bình Thấp thiếu logic - Khơng tiến hành GQVĐ - Hoặc giải tốn dựa ý tƣởng GQVĐ bƣớc nhƣng trình bày khơng rõ ràng, kết tính tốn khơng xác - Rút đƣợc kết luận cách giải toán: chứng minh quần thể đạt trạng thái cân bằng, xác định tần số alen, thành phần kiểu gen xác xuất để tính trạng xuất quần thể - Vận dụng đƣợc vào tình mới: cho tần số alen, tính thành phần kiểu gen ngƣợc lại Tính xác xuất ngƣời bị bệnh tính xác suất ngƣời mang gen bệnh - Rút đƣợc kết luận cách giải tốn nhƣng trình bày chƣa rõ ràng đầy đủ - Không rút đƣợc kết luận ...ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA SINH – MÔI TRƢỜNG TRẦN THỊ KIỀU THẢO XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TOÁN NHẬN THỨC ĐỂ RÈN LUYỆN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC PHẦN DI TRUYỀN HỌC... THỨC DÙNG TRONG DẠY HỌC PHẦN DI TRUYỀN HỌC – SINH HỌC 12 – THPT NHẰM RÈN LUYỆN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ .44 3.5 KẾT QUẢ XÂY DỰNG THANG ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ ... thống toán nhận thức phƣơng pháp rèn luyện NLGQVĐ cho HS trình dạy học phần Di truyền học – Sinh học 12 – THPT 2.1.2 Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy học phần Di truyền học – Sinh học 12 – THPT