8. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN
2.2. Thiết kế hệ thống câu hỏi cốt lõi để dạy học phần Sinh học tế bào
2.2.1. Nguyên tắc thiết kế câu hỏi cốt lõi
Câu hỏi cốt lõi cũng là một loại câu hỏi nên khi thiết kế câu hỏi cốt lõi, trước hết cần tuân thủ nguyên tắc chung về thiết kế câu hỏi. Bản chất của câu hỏi cốt lõi mang tính phổ quát, không cần có một câu trả lời đúng duy nhất. Đồng thời câu hỏi cốt lõi có tính bậc. Việc phân loại câu hỏi cốt lõi và câu hỏi gợi mở (không gọi là cốt lõi) chỉ là tương đối vì không cốt lõi ở cấp độ này thì lại cốt lõi ở cấp độ thấp hơn. Điều quan trọng là giáo viên biết tạo ra hệ thống logic các câu hỏi ứng với logic phát triển nội dung môn học. Một câu hỏi cốt lõi trong một đơn vị bài học có thể có nhiều câu gợi mở.
Câu hỏi cốt lõi cấp trên không nhằm mục đích gợi ý cho học sinh đưa ra câu trả lời “đúng” hay “sai” mà nhằm khuyến khích học sinh suy nghĩ một cách bao quát để cân nhắc quan điểm. Những câu hỏi đó mang tính phổ quát.
Câu hỏi cấp dưới còn được gọi là câu hỏi gợi mở liên quan đến đơn vị nội dung trong phạm vi đề mục bài học, chương, phần theo logic chương trình môn học cụ thể. Đó chính là những mục tiêu trong chương trình được cụ thể hóa thành các câu hỏi. Bởi vậy, khi thiết kế câu hỏi cốt lõi, cần thiết xem xét các nguyên tắc sau:
- Hướng đến mục tiêu có phạm vi rộng có thể làm xuất hiện nhiều câu hỏi nhỏ hơn ở các cấp độ khác nhau.
- Đảm bảo tính phân hóa
- Câu hỏi khích lệ được các câu trả lời theo nhiều quan điểm khác nhau.
- Câu hỏi đặt ra có bao nhiêu hướng trả lời thì có bấy nhiêu câu hỏi gợi mở khác. Đây là nguyên tắc đảm bảo tính mở của câu hỏi cốt lõi.
2.2.2. Những tiêu chí để xây dựng câu hỏi cốt lõi
- Giáo viên phải thoải mái với việc không đưa ra câu trả lời cho các câu hỏi:
Mục đích chính của các câu hỏi cốt lõi là để giúp cân nhắc các vấn đề hoặc các quan điểm vốn đã phức tạp, từ đó nhận ra rằng nỗ lực chiếm lĩnh tri thức là liên tục và không dừng lại khi đơn vị bài học kết thúc.
- Ai cũng phải liên hệ câu hỏi với chính mình: Bản chất phổ quát của câu hỏi cốt lõi không có nghĩa là tất cả học sinh đều có khả năng tiếp cận tư liệu hỗ trợ các câu hỏi đó như nhau. Giáo viên cần đảm bảo rằng nguồn tư liệu cung cấp phải phù hợp với nhu cầu và ý nghĩa với từng nhóm học sinh cụ thể.
- Câu hỏi phải tương thích với nội dung bài học: Đơn vị bài học cần cung cấp đủ tư liệu và nội dung cho học sinh để giúp họ hiểu câu hỏi ở cấp độ sâu. Họ phải có nhiều kiến thức hơn để đưa ra những câu trả lời có thể có vào cuối đơn vị bài học so với khi họ mới nêu câu hỏi cho chính họ.
- Câu hỏi phải thực tế và có thể giảng dạy được trong điều kiện thời gian và các điều kiện khác của lớp học được dạy: Câu hỏi đưa ra cần đảm bảo rằng sẽ phù hợp với đối tượng học sinh và thời gian cho tiết học. Nội dung để trả lời câu hỏi không vượt quá tầm đối với tình độ nhận thức của học sinh ở cấp học đó.
- Câu hỏi phải khích lệ được các câu trả lời heo nhiều quan điểm khác nhau:
Câu hỏi cần phải có những cơ hội kèm theo để học sinh tìm hiểu những quan điểm hay những cách tiếp cận vấn đề khác nhau về câu hỏi đó.
- Câu hỏi phải đặt ra sao cho nó có bao nhiêu câu trả lời thì có bấy nhiêu câu hỏi khác: Khi một đơn vị bài học kết thúc mà học sinh có nhiều câu hỏi hơn so với khi bắt đầu một đơn vị bài học.
2.2.3. Quy trình thiết kế câu hỏi cốt lõi
Quy trình thiết kế câu hỏi cốt lõi gồm các bước sau đây:
Bước 1:
Bước2: Bước 3:
Bước 4: Bước 5:
Hình 2.5.Quy trình thiết kế câu hỏi cốt lõi
Xác định mục tiêu dạy học
Phân tích cấu trúc nội dung dạy học
Diễn đạt thành CH để mã hóa nội dung kiến thức đó Lựa chọn sắp xếp các CH thành hệ thống theo mục đích lí
luận dạy học.
Xác định chủ đề có thể lựa chọn mã hóa thành CH cốt lõi và các câu hỏi gợi mở đáp ứng từng mục tiêu dạy học
Chi tiết các bước của quy trình như sau:
Bước 1: Xác định mục tiêu dạy học: Mục tiêu dạy học được phân biệt thành 3 nhóm: kiến thức, kĩ năng , thái độ.
- Nhóm mục tiêu kiến thức có thể phân biệt 6 mức độ từ thấp đến cao: Biết, hiểu, vận dụng, phân tích, tổng hợp, đánh giá.
- Nhóm mục tiêu kĩ năng có thể phân biệt các mức độ: Bắt chước, thao tác, hành động chuẩn xác, hành động phối hợp, hành động tự nhiên.
- Nhóm mục tiêu thái độ có thể phân biệt ở các mức độ: Tiếp nhận, đánh giá, tổ chức, biểu thị tính cách riêng.
Bước 2: Phân tích cấu trúc nội dung dạy học.
- Nội dung từng bài học thường được sắp xếp theo một hệ thống lôgíc với nhau, trong đó chứa đựng lượng kiến thức cơ bản, trọng tâm mà giáo viên cần truyền tải tới học sinh sau khi kết thúc bài học, nên việc phân tích nội dung dạy – học còn là cơ sở quan trọng cho việc xây dựng và sử dụng câu hỏi trong tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh.
- Phân tích nội dung dạy – học các chương, các bài trong chương trình Sinh học tế bào- Sinh học 10 THPT cụ thể …
Bước 3: Xác định chủ đề có thể mã hóa thành câu hỏi cốt lõi và các câu hỏi gợi mở đáp ứng từng mục tiêu dạy học
Thuận lợi nhất để xác định chủ đề nội dung làm đơn vị đặt câu hỏi cốt lõi là dựa vào tên đề mục của một bài học, một chương, một phần vì khi đặt tên đề mục người ta đã tính đến khả năng phản ánh nội dung mà đề mục đó đề cập.
Bước 4: Diễn đạt thành câu hỏi để mã hóa nội dung kiến thức đó.
Dựa vào tên đề mục giáo viên nghiên cứu nội dung chi tiết chứa trong đề mục đó để sọan câu hỏi dựa trên quy tắc mã hóa logic quan hệ giữa cái đã biết và cái chưa biết của chủ thể trả lời câu hỏi. Giá trị rèn luyện trí lực lớn nhất là câu hỏi có dạng đã nêu ở trên: A + B = C = xung đột ở người phải trả lời.
Việc diễn đạt thành câu hỏi để mã hóa các nội dung kiến thức trong quá trình dạy - học, phải đảm bảo các nguyên tắc xây dựng câu hỏi. Ngoài ra, phải thỏa mãn một số yêu cầu chung như sau:
- Phải chú ý tới tỷ lệ CH loại sự kiện và loại CH có yêu cầu cao về nhận thức.
- Ngôn ngữ của CH phải rõ ràng, chính xác.
- Hệ thống CH phải phù hợp với tiến trình dạy - học và với các khâu của quá trình dạy học.
- Câu hỏi phải đảm bảo tính phổ quát đồng thời có định hướng mở.
Bước 5: Lựa chọn sắp xếp các câu hỏi thành hệ thống theo mục đích lý luận
dạy học.
2.2.4. Hệ thống câu hỏi cốt lõi đã thiết kế để dùng trong dạy học phần Sinh học tế bào, Sinh học lớp 10.
Từ cơ sở lý luận của đề tài kết hợp với nội dung của phần Sinh học tế bào, Sinh học lớp 10 - THPT, bên cạnh đó có sự nghiên cứu và tham khảo từ các tài liệu tham khảo sau: [5], [6], [10], [13], [14], [16], [17], [18], [20]. Tôi đã thiết kế được hệ thống câu hỏi cốt lõi theo các nội dung sau:
Chương 1: Thành phần hoá học của tế bào
Câu 1: Các nguyên tố hóa học có vai trò như thế nào đối với các cơ thể sống? Câu hỏi gợi ý cấp 1:
1. Vai trò của các nguyên tố đa lượng? 2. Vai trò của các nguyên tố vi lượng? 3. Vai trò của các nguyên tố siêu vi lượng
Câu hỏi gợi ý cấp 2:
1. Tỷ lệ % và vai trò của các nguyên tố C,H,O,N,S,P trong tế bào?
2. Vì sao các nguyên tố vi lượng chiếm tỉ lệ rất nhỏ nhưng có vai trò rất quan trọng đối với sự sống?
Gợi ý trả lời
- Thế giới sống và không sống đều được cấu tạo từ các nguyên tố hoá học. Tuy nhiên, thành phần các nguyên tố hoá học trong cơ thể sống và vật không sống rất khác nhau. Vì thế, trong 92 nguyên tố hoá học trong tự nhiên thì chỉ có vài chục nguyên tố được sử dụng để cấu thành nên hợp chất hóa học để tạo nên các cơ thể sống. Vài chục nguyên tố này và một vài nguyên tố nữa được tìm thấy trong các sinh vật đặc biệt gọi là các nguyên tố sinh học.
- Sự khác biệt về thành phần hoá học cấu tạo nên chất sống được hình thành do sự tương tác đặc biệt giữa các nguyên tử nhất định. Sự tương tác này tuân theo qui luật hoá học dẫn đến các đặc tính sinh học nổi trội mà chỉ thế giới sống mới có.
- Dù oxy, cacbon, hyđrô và nitơ là những nguyên tố thường gặp nhất trong môi trường, chúng có trong cơ thể sống với tỉ lệ rât khác nhau. Ví dụ: cacbon chiếm 0,03% vỏ quả đất, nhưng lại chiếm tới 20% khối lượng cơ thể sống. Mặt khác, một vài nguyên tố như silic chiếm 27,7% vỏ quả đất, nhưng lại rất ít gặp trong cơ thể sống.
- Tuỳ theo tỉ lệ các nguyên tố có trong cơ thể sống mà các nhà khoa học chia các nguyên tố thành hai loại: nguyên tố đa lượng và nguyên tố vi lượng.
+ Nguyên tố đa lượng : là những nguyên tố chiếm khối lượng lớn trong tế bào như: oxy (65%), cacbon (18,5%), hiđrô (9,5%), nitơ (3,3%), canxi (1,5%), photpho (1,0%), kali (0,4%), lưu huỳnh (0,3%), natri (0,2%), clo (0,2%), magiê (0,1%). Các nguyên tố này có vai trò quan trọng trong các hoạt động sống của cơ thể vì nó tham gia cấu tạo nên các đại phân tử hữu cơ như prôtêin, cacbonhiđrat, lipit và axit nuclêic.
+ Nguyên tố vi lượng: là những nguyên tố chiếm khối lượng rất nhỏ trong tế bào (chiếm khoảng 0,01% khối lượng cơ thể sống) như: F, Cu, Fe, Mn, Mo, Se, Zn, Co, B, Cr, I…… Tuy chiếm một tỉ lệ nhỏ nhưng chúng lại có vai trò quan trọng đối với sự sống, và sinh vật không thể sống nếu thiếu chúng. Ví dụ: mặc dù chỉ cần một lượng rất nhỏ nhưng nếu thiếu iot chúng ta có thể bị bướu cổ. Trong chất khô của cây, Mo chỉ chiếm 1 nguyên tử trên 16 triệu nguyên tử H, nhưng nếu thiếu Mo cây trồng khó phát triển, thậm chí bị chết. Một số nguyên tố vi lượng là thành phần không thể thiếu được của các enzim.
Câu 2: Có người nói: Hoạt động sống của sinh vật được duy trì nhờ thu nhận các hợp chất hữu cơ làm thức ăn. Hãy giải thích nhận định trên?
Câu hỏi gợi ý cấp 1:
1. Các hợp chất hữu cơ nào được sử dụng trong các hoạt động sống của sinh vật? 2. Vai trò của các hợp chất hữu cơ?
Câu hỏi gợi ý cấp 2:
2. Sự liên kết của các đơn phân tạo nên các loại đường khác nhau thể hiện như thế nào?
3. Cấu trúc và chức năng của lipit?
4. Mỡ động vật và mỡ thực vật khác nhau như thế nào?
5.Các bậc cấu trúc của phân tử prôtêin?Nếu nhiệt độ tăng cao sẽ gây hiện tượng gì?
6. Chức năng của prôtêin?
7. Tại sao chúng ta cần ăn prôtêin từ các nguồn thực phẩm khác nhau?
Gợi ý trả lời
Thuộc vào nhóm các hợp chất hữu cơ quan trọng nhất do tế bào tổng hợp và sử dụng là cacbonhiđrat, lipit, prôtêin và axit nucleic. Chúng tham gia cấu tạo tế bào, cung cấp năng lượng cho cần thiết cho hoạt động chức năng của tế bào và điều hoà các phản ứng hoá học xảy ra trong tế bào. Cacbonhiđrat và lipit là nguồn năng lượng hoá học quan trọng đối với hầu hết các dạng sống; prôtêin là nguyên liệu cấu trúc nhưng còn có ý nghĩa to lớn nữa là các chất xúc tác, điều hoà các quá trình nội bào. Các axit nuclêic có vai trò hàng đầu trong việc lưu giữ và truyền đạt thông tin di truyền.
* Carbohydrate: là hợp chất chỉ chứa cacbon, hiđrô và oxy theo tỉ lệ 1C:2H:1O và được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân. Một trong số các đơn phân chủ yếu cấu tạo nên các loại cacbonhđrat là đường đơn 6 cacbon. Đó là glucozơ, fructozơ và galactozơ (có công thức chung là C6 H12 O6). Các loại đường đơn này phân biệt nhau theo sự sắp xếp của các nguyên tử tạo nên phân tử của chúng và sự khác nhau đó gây nên sự khác nhau về tính chất hoá học. Tuỳ theo số lượng đơn phân trong phân tử mà người ta chia cacbonhiđrat thành các loại: đường đơn, đường đôi và đường đa.
- Đường đơn: Có tính kết tinh, vị ngọt, tan trong nước, có tính khử. Làm nhiên liệu cung cấp năng lượng hoặc nguyên liệu xây dựng đường đa
- Đường đôi: Có vị ngọt, tan trong nước. Là dạng vận chuyển, dùng làm chất dự trữ carbon và năng lượng.Các phân tử đường đôi có công thức chung C12H22O11, gồm 2 phân tử đường đơn liên kết với nhau và loại đi một phân tử nước. Chúng khác nhau bởi sự sắp xếp của các nguyên tử trong phân tử và do đó khác nhau về tính chất hoá học và vật lí.
- Đường đa: Không tan trong nước, có cấu tạo đa phân, đơn phân là các đường đơn. Tồn tại dạng dữ trữ carbon và năng lượng hoặc là nguyên liệu cấu trúc. Bao gồm các loại đường đa như: tinh bột, xenlulozơ, glycogen và kitin.
+ Tinh bột: có mạch phân nhánh ít, là dạng dự trữ carbon và năng lượng của thực vật.
+ Glycogen: mạch phân nhánh nhiều, là dạng dự trữ carbon và năng lượng của động vật (trong gan)
+ Xenlulozơ: mạch thẳng không phân nhánh, cấu trúc nên thành tế bào thực vật. Một số vi khuẩn có khả năng tiết enzim phân hủy xenlulozơ.
*Lipit: Trong cơ thể sống có rất nhiều loại lipit khác nhau, được cấu tạo từ cacbon, hiđrô và oxy nhưng hàm lượng oxy ít hơn nhiều so với trong cacbonhiđrat. Mặc dù có thành phần hoá học rất khác nhau nhưng các loại lipit đều có đặc tính chung là kị nước. Gồm một số loại lipit đơn giản (mỡ, photpholipit) và phức tạp (steroit, sắc tố và vitamin).
- Mỡ: Mỗi phân tử mỡ đều được hình thành do một phân tử glixerol liên kết với 3 axit béo. Mỡ ở động vật thường chứa các axit béo no nên ở nhiệt độ thường tồn tại dạng rắn. Còn mỡ thực vật và ở một số loài cá thường tồn tại dạng lỏng (dầu) do chứa các axit béo không no. Chức năng chính của mỡ là dự trữ năng lượng cho tế bào và cơ thể. Một gam mỡ có thể cho năng lượng nhiều hơn gấp đôi so với một gam tinh bột.
- Photpholipit: phân tử photpholipit được cấu tạo từ một phân tử glixerol liên kết với 2 axit béo và một nhóm photphat. Photpholipit có chức năng là cấu tạo nên các loại màng của tế bào.
- Steroit: Một số lipit có bản chất hoá học là steroit cũng có vai trò rất quan trọng trong tế bào và cơ thể sinh vật. Ví dụ, colesteron có vai trò cấu tạo nên màng của các tế bào động vật và người. Một số hoocmon giới tính như testosteron và ơstrogen cũng là một dạng lipit.
- Sắc tố và vitamin: Sắc tố như carotenoit (sắc tố đỏ và vàng ở thực vật), các loại vitamin A, D, K , E.
*Prôtêin: Là loại phân tử có cấu trúc đa dạng nhất trong số các hợp chất hữu cơ.là hợp chất chứa cacbon, hiđrô, oxy, nitơ, lưu huỳnh và phopho. Prôtêin được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, trong đó gồm các đơn phân là các axit amin. Sự đa
dạng cao của các prôtêin là do chúng được cấu tạo từ 20 loại axit amin khác mhau.