Xây dựng và sử dụng BĐKN trong dạy học chương chuyển hóa vật chất và năng lượng sinh học 11 THPT với sự hỗ trợ của phần mềm cmap tools

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA SINH- MÔI-TRƢỜNG NGUYỄN THỊ TUYẾT LANH XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BĐKN TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƢỢNG, SINH HỌC 11-THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM CMAP TOOLS KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đà Nẵng-Năm 2015 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA SINH - MÔI TRƢỜNG NGUYỄN THỊ TUYẾT LANH XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BĐKN TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƢỢNG, SINH HỌC 11-THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM CMAP TOOLS NGHÀNH: SƢ PHẠM SINH NGƢỜI HƢỚNG DẪN: ThS ĐỖ THỊ TRƢỜNG Đà Nẵng-Năm 2015 Đà Nẵng-Năm 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu khóa luận trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả Nguyễn Thị Tuyết Lanh LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới cô Th.sĩ Đỗ Thị Trường tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện để tơi hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn tất thầy cô giáo khoa Sinh-Đại Học Sư Phạm Đà Nẵng tạo điều kiện giúp đỡ nghiên cứu học tập thực đề tài Xin cảm ơn thầy cô giáo trường THPT Nguyễn Trãi, Phạm Phú Thứ Đà Nẵng, gia đình bạn bè động viên, giúp đỡ tơi hồn thành luận văn MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài .1 Mục tiêu đề tài Nhiệm vụ nghiên cứu 4 Giả thuyết khoa học Đóng góp đề tài .4 CHƢƠNG 1.TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu dạy học đồ khái niệm .5 1.1.1 Trên giới 1.1.2 Tại Việt Nam .6 1.2 Cơ sở lí luận đề tài .7 1.2.1 Khái niệm 1.2.2 Bản đồ khái niệm 10 1.3 Cơ sở thực tiễn đề tài 11 1.3.1 Thực trạng dạy học khái niệm môn Sinh học 11 số trường THPTTPĐN 11 1.3.2 Thực trạng thái độ, phương pháp học tập môn Sinh học 11 HS trường THPT .12 1.4 Giới thiệu phầ n mề m Cmap Tools .12 1.4.1 Khái quát phần mềm Cmap Tools 12 1.4.2 Một số chức phần mềm Cmap Tools .13 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu .17 2.2 Khách thể nghiên cứu 17 2.3 Phạm vi nghiên cứu 17 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu BĐKN môn Sinh học lớp 11-THPT .17 2.4.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết 17 2.4.2 Phương pháp điều tra thực trạng dạy học KN môn Sinh học lớp 11THPT TPĐN 17 2.4.3 Phương pháp xây dựng BĐKN .17 2.4.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 19 2.4.5 Phương pháp xử lí số liệu 20 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 22 3.1 Phân tích nội dung chƣơng „„Chuyển hóa vật chất lượng’’, Sinh học 11 -THPT 22 3.2 Kết thống kê BĐKN xây dựng đƣợc chƣơng „„Chuyển hóa vật chất lƣợng‟‟, Sinh học 11-THPT 31 3.3 Đề xuất biện pháp sử dụng BĐKN dạy học chƣơng „‟Chuyển hóa vật chất lƣợng‟‟mơn sinh học lớp 11-THPT 34 3.3.1 Sử dụng BĐKN khâu dạy kiến thức .34 3.3.2 Sử dụng BĐKN khâu củng cố, hoàn thiện kiến thức 39 3.3.3 Sử dụng BĐKN khâu kiểm tra, đánh giá .44 3.3.4 Học sinh tự xây dựng đồ khái niệm 49 3.4 Kết thực nghiệm 49 3.4.1 Phân tích định lượng .49 3.4.2 Phân tích định tính 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 Kết luận 53 Kiến nghị .53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN Xin đọc TT Chữ viết tắt BĐKN ĐC TPĐN GV Giáo viên HS Học sinh NXB Nhà xuất SGK Sách giáo khoa TN THPT Trường trung học phổ thông PPDH Phương pháp dạy học Bản đồ khái niệm Đối chứng Thành phố Đà Nẵng Thực nghiệm DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Các thực nghiệm 20 Bảng 3.1 Phân tích nội dung chương „„Chuyển hóa vật chất lượng‟‟, Sinh học 11-THPT 22 Bảng 3.2 Kết thống kê BĐKN xây dựng chương „„Chuyển hóa vật chất lượng‟‟, Sinh học 11-THPT .31 Bảng 3.3 Hệ thống KN từ nối trình cân nội môi .37 Bảng 3.4 Hệ thống KN từ nối cân nước tưới tiêu hợp lí cho trồng 42 Bảng 3.5 Hệ thống khái niệm từ nối mối quan hệ quang hợp hô hấp Thực vật 47 Bảng 3.6 Tần số điểm trắc nghiệm lớp đối chứng lớp thực nghiệm 50 Bảng 3.7 Tần suất điểm trắc nghiệm lớp đối chứng lớp thực nghiệm 50 Bảng 3.8 Tần suất hội tụ tiến điểm trắc nghiệm lớp đối chứng thực nghiệm 51 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Bản đồ khái niệm lồi chim 14 Hình 2.2 Phương pháp xây dựng BĐKN môn Sinh học lớp 11- THPT 18 Hình 3.1 BĐKN hồn chỉnh hô hấp thực vật .35 Hình 3.2 BĐKN dạng khuyết tiêu hóa động vật chưa có quan tiêu hóa .36 Hình 3.3 BĐKN hồn chỉnh tiêu hóa động vật chưa có quan tiêu hóa .37 Hình 3.4 BĐKN dạng câm q trình cân nội mơi 38 Hình 3.5 BĐKN hồn chỉnh q trình cân nội mơi 39 Hình 3.6 Bản đồ khái niệm dịng mạch rây 40 Hình 3.7 BĐKN dạng khuyết hình thái, giải phẫu thích nghi với chức quang hợp 41 Hình 3.8 Bản đồ khái niệm dạng khuyết hình thái, giải phẫu thích nghi với chức quang hợp 42 Hình 3.9 BĐKN dạng câm cân nước tưới tiêu hợp lí cho trồng 43 Hình 3.10 BĐKN hồn chỉnh cân nước tưới tiêu hợp lí cho trồng 44 Hình 3.11 BĐKN hồn chỉnh q trình tiêu hóa động vật .44 Hình 3.12 BĐKN dạng khuyết hệ sắc tố quang hợp 46 Hình 3.13 BĐKN dạng hồn chỉnh hệ sắc tố quang hợp .47 Hình 3.14 BĐKN dạng câm mối quan hệ quang hợp - hô hấp Thực vật 48 Hình 3.15 BĐKN hồn chỉnh mối quan hệ quang hợp - hơ hấp Thực vật .49 Hình 3.19 Biểu đồ tần suất trắc nghiệm 50 Hình 3.20 Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm trắc nghiệm lớp đối chứng thực nghiệm 51 TL Hoạt động Hoạt động giáo viên học sinh Nội dung Hoạt động 1: Tìm hiểu pha sáng trình quang hợp thực vật 8‟ GV yêu cầu HS quan sát - Thực yêu cầu, I Pha sáng: hình 9.1 SGK trả lời độc lập nghiên cứu trả - Pha sáng pha câu hỏi sau: chuyển hóa lượng lời câu hỏi + Khái niệm pha sáng ánh sáng diệp quang hợp, lục hấp thụ thành + Nêu nơi diễn ra, nguyên lượng liên kết liệu sản phẩm TV hóa học ATP C3? NADPH - Mời 1-2 HS trả lời, lớp - Đại diện trả lời, lớp - Pha sáng diễn nhận xét, bổ sung nhận xét bổ sung tilacôit - GV nhận xét, bổ sung 12H2O+18ADP+18PVC hoàn thiện kiến thức: + *Lưu ý: Sản phẩm pha 18ATP+ sáng cung cấp cho pha tối 12NADPH+6CO2 12NADP+Ỉ là: ATP, NADPH Hoạt động 2: Tìm hiểu pha tối quang hợp Thực vật C3, C4, CAM 24‟ * Yêu cầu HS đọc thông tin - Thực yêu cầu, II.Pha tối mục I,2 quan sát BĐKN độc lập nghiên cứu trả quang hợp Thực vật trả lời câu hỏi: lời câu hỏi C3, C4, CAM + Pha tối thực vật C3 Thực vật C3: diễn đâu? Nguyên liệu - Diễn chất sản phẩm pha tối lục lạp gì? - Pha tối thực + Chu trình Canvin gồm qua chu trình giai đoạn nào? Chất Canvin: nhận CO2 gì? + Giai đoạn cố định Sản phẩm ổn định - Đại diện trả lời, lớp CO2: chu trình gì? nhận xét bổ sung 3RiPG + 3CO2Ỉ 64 - Mời 1-2 HS trả lời, lớp APG nhận xét, bổ sung + Giai đoạn khử : Cầ n - GV nhận xét, bổ sung - Ghi nhớ ATP và 6NADPH hoàn thiện kiến thức: APG→ AlPG * Bổ sung: Thực vật C3 + Giai đoạn tái sinh phân bố rộng khắp hành chất nhận ribulôzơ- tinh chúng ta, bao gồm từ 1,5-diP và ta ̣o đường loài tảo đơn bào sống với sự tham gia của nước đến loài 3ATP gỗ cao to mọc rừng - Nhóm trưởng điều 5AlPG Ỉ RiDP Nhóm thực vật cố định khiển nhóm thảo luận, CO2 theo đường C3 hoàn thành nội dung *Đặt vấn đề: Thực vật C4 PHT với máy quang hợp - Đại diện nhóm trình khác thực vật C3 pha tối bày, nhóm khác bổ có khác nhau? sung, nhận xét - GV hướng dẫn HS đọc mục II, quan sát tranh 2.Thực vật C4: phóng to H 9.3 9.4 SGK - Đại diện: mía, ngơ, hồn thành nội dung rau dền… PHT.Phân biệt quang hợp - Đặc điểm thực thực vật C4 CAM vật C4: sống khí hậu Điểm so sánh nhiệt đới cận nhiệt đới, C4 CAM cấu trúc có TB bao Chất nhận quanh bó mạch Có CO2 đầu cường độ quang hợp tiên cao hơn, điểm bù CO2 Sản phảm thấp thoát cố định nước thấp hơn… nên CO2 đầu có suất cao tiên 65 Không gian thực Thời gian HS quang hơ ̣p Nhu cầ u Thực vật CAM: nước - Thực vật CAM gồm Điề u kiê ̣n lồi mọng sớ ng nước: xương rồng, - GV chốt kiến thức dứa… * Mở rộng: Những ưu việt - Đặc điểm thực thực vật C4 so với thực vật CAM: sống vùng vật C3: cường độ quang sa mạc lấy hợp, điểm bão hịa ánh nước nên để trành sáng cao hơn; điểm bù nước thoát CO2, nhu cầu nước, nước, đóng khí nước thấp nên khổng vào ban ngày, suất thực vật C4 mở vào ban đêm nhận cao thực vật C3 CO2Ỉ có suất * Lưu ý: Pha sáng thấp nhóm thực vật giống pha sáng thực vật C3, khác pha tối Hoạt động 3: Củng cố học 5‟ - Yêu cầu HS đọc bảng tóm - Thực theo yêu tắt SGK trả lời câu hỏi cầu, ghi nhớ kiến thức sau: Trình bày điểm giống khác đường cố định CO2 C3, C4, CAM 66 Dặn dò: 1‟ - Học trả lời câu hỏi SGK - Tìm hiểu số 10 IV RÚT KINH NGHIỆM, BỔ SUNG: Hình BĐKN pha tối thực vật C3 67 PHỤ LỤC 2: MỘT SỐ BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM CHƢƠNG CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƢỢNG SINH HỌC 11-THPT Hình BĐKN hệ tuần hồn kín Hình BĐKN dịng nước ion khống từ đất vào mạch gỗ rễ Hình BĐKN dạng khuyết động lực dịng mạch rây 68 Hình BĐKN ánh sáng Hình Các hình thức hơ hấp Hình BĐKN hệ tuần hồn hở 69 Hình BĐKN vai trò gan 70 PHỤ LỤC 3: ĐỀ KIỂM TRA Đề kiểm tra thực nghiệm Các đề kiểm tra thực nghiệm đƣợc tiến hành sau tiết học lớp ĐC lớp TN, thời gian làm 10 phút ĐỀ Câu Sản phẩm chu trình Canvin là? a) RiDP( ribulozo-1.5-điphotphat) b) ALPG( Anđêhit photphoglixerin) c) AM( axitmalic) d) APG( axit photphoglixeric) Câu Thực vật C3 bao gồm? a) Xương rồng, long, dứa b) Mía, ngơ, rau dền c) Cam, bưởi, nhãn c) Xương rồng, mía, cam Câu Sản phẩm từ chu trình Canvin chuyển hóa thành Cacbonhidrat, protein, lipit? a) Ribulozo-1.5-diphotphat b) APG c) ALPG d) Glucozo Câu Trật tự giai đoạn chu trình Canvin là? a) Khử APG thành ALPG→cố định CO2→tái sinh RiDP b) Cố định CO2→tái sinh RiDP→khử APG thành ALPG c) Khử APG thành ALPG→tái sinh RiDP→cố đinh CO2 d) Cố định CO2→khử APG thành ALPG→tái sinh RiDP Câu Pha tối diễn có cần ánh sáng khơng? ĐỀ Câu Khả co giãn tự động theo chu kì tim ? a) hệ dẫn truyền tim b) Do tim c) Do mạch máu d) Do huyết áp Câu Hoạt ÿộng hệ dẫn truyền tim theo thứ tự a)Nút xoang nhĩ phát xung ÿ iện -> Nút nhĩ thất -> Bó His -> Mạng lѭới Puôckin 71 b) Nút xoang nhĩ phát xung ÿ iện -> Bó His -> Nút nhĩ thất -> Mạng lѭới Puôckin c) Nút xoang nhĩ phát xung ÿ iện -> Nút nhĩ thất -> Mạng lѭới Puôckin -> Bó His d) Nnút xoang nhĩ phát xung ÿ iện -> Mạng lѭới Pckin -> Nút nhĩ thất -> Bó His Câu Thứ tự dƣới với chu kì hoạt động tim a) Pha co tâm nhĩ -> pha giãn chung -> pha co tâm thất b) Pha co tâm nhĩ -> pha co tâm thất -> pha giãn chung c) Pha co tâm thất -> pha co tâm nhĩ -> pha giãn chung d) pha giãn chung -> pha co tâm thất -> pha co tâm nhĩ Câu Tính tự động tim gì? a) Là khả dãn theo chu kì tim b) Là khả co theo chu kì tim c) Là khả co dãn tự động theo chu kì tim d) Tất Câu Tại tim tách rời thể có khả co dãn nhịp nhàng? 72 PHỤ LỤC 4: BẢNG KẾT QUẢ PHIẾU ĐIỀU TRA CHO GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH Bảng 3.4 Bảng kết phiếu điều tra cho giáo viên Mức độ(%) Nội dung câu hỏi Thƣờng Thỉnh xuyên thoảng Không Các biện pháp thầy sử dụng DHKN - Thuyết trình giảng 57,3 42,7 - Sử dụng phương tiện trực 56,7 41,2 2,1 28,4 56,5 15,1 65 35 29,4 52,6 18 Sử dụng Graph 7,8 65 27,2 - Sử dụng BĐKN 1,8 26,7 71,5 quan vấn đáp - Nêu giải vấn đề - Làm việc với SGK, tài liệu tham khảo - Dạy học hệ thống hóa kiến thức Khi dạy học KN thầy cô thƣờng tổ chức giúp HS - Phân tích phát 54,4 30,2 15,5 21,5 50,4 28,1 28,1 45,6 26,3 17,6 37,2 45,2 34,1 53,6 12,3 dấu hiệu chất KN - Đưa KN vào hệ thống KN có - Vận dụng luyện tập KN học - Giúp học sinh tìm hiểu KN tương đồng phân tích giống khác chúng với KN cần dạy Các KN có liên quan mối quan hệ chúng với KN cần giảng dạy 73 Bảng 3.5 Bảng kết phiếu điều tra cho học sinh STT Nội dung Thái độ với môn học: - u thích mơn học - Chỉ coi mơn học nhiệm vụ - Không hứng thú với môn học Để chuẩn bị trƣớc cho học môn Sinh học, em thƣờng: Học cũ tập nhà - Học cũ, trả lời câu hỏi tập giao nhà - Học cũ học thuộc lịng - Khơng học cũ khơng hiểu - Khơng học cũ khơng thích học mơn sinh học Học trƣớc nhà - Nghiên cứu trước học theo hướng dẫn GV - Tự tìm hiểu KN học hỏi GV điều chưa hiểu học lớp - Xem nội dung trả lời câu hỏi/bài tập tài liệu khác để GV hỏi trả lời - Không học trước Trong học, GV đƣa câu hỏi/bài tập em thƣờng: - Suy nghĩ cách trả lời câu hỏi/bài tập hăng hái tham gia phát biểu - Suy nghĩ câu trả lời khơng dám phát biểu sợ khơng - Chờ GV trả lời giải tập Mức độ nắm vững khái niệm sinh học - Luôn nắm vững vận dụng KN sinh học học - Hiểu không vận dụng KN - Học thuộc lịng khơng hiểu chất KN - Không thuộc không hiểu chất KN 74 Số lƣợng HS 169 41 99 29 100% 24,4 57,8 17,8 169 56 100% 34,2 55 15 43 32,5 8,9 24,4 169 91 100% 54,2 24 14,5 4,1 47 169 27,2 100% 47 27,8 55 32,5 67 169 16 39,9 100% 9,4 64 44 45 37,8 26 26,8 Tỉ lệ (%) PHỤ LỤC 5: QUY TRÌNH CỤ THỂ SỬ DỤNG PHẦN MỀM CMAP TOOLS Bước 1: Khởi động phần mềm Cmap Tool, cách nháy đúp chuột vào biểu tượng phần mềm Cmap Tools Hình Cách khởi động phần mềm Cmap Tools Bước 2: Xuất giao diện hình làm việc Cmap Tools, để tạo đồ ta làm sau: + Tạo biểu tượng cho “Khái niệm trung tâm” Click chuột vào File/New Cmap Click đơi chuột vào khoảng trống Hình Cách tạo đồ + Chỉnh sửa khái niệm trọng tâm( thay đổi tiêu đề) 75 Click chuột vào ???, gõ nội tiêu đề Khái niệm trọng tâm với tiêu đề Hình Cách chỉnh sửa khái niệm trọng tâm + Định dạng cho tiêu đề: - Click chuột vào tiêu đề để chọn, xuất bảng cơng cụ, sau nhấn chuột chọn Font chữ, cỡ chữ, kiểu chữ, màu sắc cho chữ hình minh họa bên Hình Cách định dạng kiểu chữ cho tiêu đề - Sử dụng nút công cụ Styles để định dạng (tương tự Word) + Di chuyển Click chuột vào ô tiêu đề để chọn (khi tiêu đề chọn có hình chữ nhật màu xanh bao xung quanh), xuất hện mũi tên đen chiều, giữ chuột trái, di chuột đến vị trí cần Bước 3: Thêm nhánh (branch) vào đồ khái niệm + Thêm nhánh Chương trình cho phép tạo nhánh có hộp văn bản( nhánh có gắn nhãn) Đối với nhánh có hộp, nhập văn bản, văn nằm hộp, hộp có nhãn Tuy mục đích ý đồ sử dụng giáo viên chọn nhánh cho phù hợp phải đảm bảo đồng 76 Hình.Cách thêm nhánh - Để tạo nhánh, trước hết ta chọn loại nhánh muốn tạo, sau chọn Chủ đề trung tâm, chọn dấu ^, giữ chuột trái kéo hướng muốn tạo nhánh, nhánh tạo + Tạo nhánh cho nhánh Để tạo nhánh cho nhánh, ta làm tương tự tạo nhánh cho Tiêu đề trung tâm Nhưng ta thực dấu^ đầu nhánh + Chèn hình ảnh, video, trang web,bảng vào hộp thoại văn - Chọn họp thoại văn cần chèn - Click chuột vào Edit/Add & Edit Links to Resources ( dùng để chèn hình ảnh, video) - Clik chuột vào Edit/Add Web Address ( dùng để chèn trang Web) HìnhCách chèn Video, hình ảnh, trang web vào BĐKN - Sau xuất hộp thoại ta thực thao tác sau, Click chuột vào Desktop/Add to List/Update 77 Hình Nơi chứa Video, hình ảnh cần chèn vào BĐKN - Sau chèn hình ảnh, video, trang Web, đồ khái niệm có dạng sau: Hình Bản đồ khái niệm sau chèn Video, hình ảnh, trang Web 78 ... đề tài Xây dựng sử dụng BĐKN dạy học chương ? ?chuyển hóa vật chất lượng? ??, Sinh học 1 1THPT với hỗ trợ phần mềm Cmap Tools Mục tiêu đề tài Xây dựng sử dụng BĐKN nhờ trợ giúp phần mềm Cmap Tools nhằm... CÁC BĐKN XÂY DỰNG ĐƢỢC TRONG CHƢƠNG „„CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƢỢNG‟‟, Sinh học 1 1THPT Dựa vào mục tiêu học, thiết kế BĐKN dùng dạy học chương „? ?Chuyển hóa vật chất lượng? ??‟, Sinh học 11- THPT. .. cứu luận văn Xây dựng sử dụng đồ khái niệm dạy học chương ? ?Chuyển hóa vật chất lượng? ?? sinh học 11 THPT với hỗ trợ phần mềm Cmap Tools? ?? năm 2 011 Đinh Thị Lựu - Đại học Giáo Dục - Đại học Quốc Gia