6 Mức độ nắm vững KN Sinh học:
2.1. Phân tích sự hình thành và phát triển của hệ thống các KN về Sinh trƣởng, phát triển trong chƣơng trình Sinh học THPT.
trƣởng, phát triển trong chƣơng trình Sinh học THPT.
Với mu ̣c đích nâng cao chất lượng DHKN trong nhà trường , chúng tôi tiến hành phân tích sự hình thành phát triển của các KN nói chung trong chương trình sinh ho ̣c bâ ̣c THPT . Bên ca ̣nh đó chúng tôi cũng phân tích cu ̣ thể quá trình hình thành phát triển của các KN về Sinh trưởng và phát triển . Toàn bộ các kết quả nghiên cứu được trình bày trong chương này đều dựa trên nô ̣i dung chương trình và SGK Sinh ho ̣c bâ ̣c THCS và ban Khoa ho ̣c cơ bản của bâ ̣c THPT.
2.1.1. Sự hình thành và phát triển các KN trong chương trình sinh học THPT THPT
Chương trình sinh ho ̣c hiê ̣n nay được bắt đầu từ lớp 6 bâ ̣c THCS và kéo dài tới hết lớp 12 bâ ̣c THPT.
Các kiến thức sinh học bậc THCS đề cập tới các đối tượng cụ thể (TV, ĐV, con người…) trong đó chủ yếu trình bày các KN sinh ho ̣c chuyên khoa về cấu ta ̣o , chức năng của các cơ quan, hê ̣ cơ quan và cơ thể, riêng lớp 9 đề cập tới di truyền và biến di ̣, sinh vâ ̣t và môi trường.
Ở lớp 6, HS bắt đầu làm quen với thế giới sinh vâ ̣t , trước hết là TV . Các em đươ ̣c tìm hiểu cấu ta ̣o giải phẫu của mô ̣t cây xanh từ các cơ quan sinh dưỡng đến cơ quan sinh sản theo hướng cấu trúc phù hợp với chức năng , nhằm thực hiê ̣n tốt nhất các hoạt động sống của cơ thể . Mỗi bài ho ̣c được bắt đầu từ những quan sát trực quan bên ngoài (qua mẫu vâ ̣t thâ ̣t , hình ảnh, đoa ̣n phim…), sau đó GV hướng dẫn để các em tìm hiểu vấn đề một cách chính xác , đầy đủ hơn và dần làm quen với các KN sinh ho ̣c cơ bản . Mở đầu chương trình , HS được tìm hiểu về các đă ̣c điểm chung của TV , sau đó tìm hiểu về tế bào và cấu ta ̣o của tế bào . Ở các chương tiếp theo, HS tìm hiểu về cấu ta ̣o giải phẫu của các cơ qua ̣n , bô ̣ phâ ̣n của cơ thể TV như
hình thái cơ quan để thực hiện các chức năng (biến da ̣ng của rễ, thân và lá), sinh sản vô tính, sinh sản hữu tính v.v. Ở các chương cuối, SGK đề câ ̣p tới sự phong phú và đa da ̣ng của sự sống , các em cũng được nhận biết vai trò của TV , mối quan hê ̣ giữa TV với môi trường sống và với con người . Cuối cùng, HS được tiếp xúc với các dạng sống đặc biệt mang đặc điểm rất gần với TV là Vi khuẩn, nấm và đi ̣a y.
Đối tượng của sinh học 7 là thế giới ĐV phong phú và đa dạng . Nô ̣i dung kiến thức được chia làm nhiều chương , mỗi chương trình bày những đă ̣c điểm cơ bản của một ngành ĐV , từ bâ ̣c thấp tới bâ ̣c cao , từ những da ̣ng sống đơn giản tới phức tạp. Ở mỗi chương, ngoài các đặc điểm chung của ngành , HS cũng được làm quen với những đa ̣i diê ̣n tiêu biểu cùng cấu ta ̣o giải phẫu và đời sống sinh ho ̣c của chúng . Các đặc trưng sống như trao đổi chất , sinh sản, vâ ̣n đô ̣ng… của ĐV được thể hiê ̣n qua đă ̣c điểm giải phẫu các cơ quan chuyên hóa của cơ thể cũng như các tâ ̣p tính sống của chúng. Qua từng chương, HS dần nhâ ̣n biết chiều hướng tiế n hóa của ĐV, làm quen với cây phát sinh giới ĐV cũng như làm rõ sự tiến hóa của cơ thể qua sự tiến hóa về sinh sản và tổ chức cơ thể . Như vậy có thể thấy so với sinh ho ̣c 6, chương trình sinh ho ̣c lớp 7 đề cập tới một đố i tượng sinh vâ ̣t khác (ĐV) với đă ̣c điểm hình thái, cấu ta ̣o, tâ ̣p tính rất khác so với TV . Tuy vâ ̣y các em cần nhâ ̣n thấy dù là ĐV hay TV thì mỗi cơ thể vẫn mang những đặc điểm chung , cơ bản của sự sống tồn ta ̣i ở cả 2 giới, qua đó chúng ta có thể thấy rõ sự đa da ̣ng của sinh giới về hình thức biểu hiện, nhưng la ̣i thống nhất về bản chất sinh ho ̣c.
Tiếp tu ̣c nô ̣i dung về cơ thể ĐV, chương trình sinh ho ̣c lớp 8 đi sâu tìm hiểu về cơ thể người. Sau chương 1 giới thiê ̣u khái quát về cơ thể, tế bào và mô, cấu ta ̣o giải phẫu cũng như chức năng của các hê ̣ cơ quan trong cơ thể người được trình bày trong các chương còn la ̣i , chương 2: Vâ ̣n đô ̣ng, chương 3, 4, 5, 6, 7: Trao đổi cá c chất của cơ thể với môi trường , chương 8 tìm hiểu về da, chương 9 về thần kinh và các giác quan, chương 10 nô ̣i tiết và chương 11 về sinh sản. Các hệ cơ quan tuy có cấu ta ̣o khác nhau thực hiê ̣n chức năng chuyên hóa khác nhau n hưng luôn có sự phối hơ ̣p qua la ̣i chă ̣t chẽ , nhịp nhàng, đảm bảo cho cơ thể luôn là mô ̣t khối thống nhất toàn ve ̣n, sinh trưởng phát triển bình thường.
Chương trình sinh ho ̣c 9 đề cập tới những lĩnh vực mới của sinh học , cụ thể là di truyền và biến di ̣ , mối quan hê ̣ giữa các cơ thể sinh vâ ̣t với nhau và với môi trường. Các KN sinh học có nội dung đi sâu vào bản chất của sự sống , khái quát thành những nguyên tắc tổ chức , quy luâ ̣t chung áp du ̣ng c ho mo ̣i hình thức sống , không phân biê ̣t từng nhóm đối tượng riêng rẽ . HS cũng được tìm hiểu thêm về những cấp đô ̣ tổ chức sống trên mức cơ thể như các quần thể , quần xã , hê ̣ sinh thái… Những KN đã được hình thành ở các lớ p dưới vẫn được phát triển với các dấu hiê ̣u riêng biê ̣t cho những cấp đô ̣ tổ chức sống này , bên ca ̣nh những dấu hiê ̣u chung mà cấp cơ thể đã có.
Ở bậc THPT , nô ̣i dung kiến thức chủ yếu bao gồm các KN Sinh ho ̣c đa ̣i cương, phản ánh những nô ̣i dung chung nhất, cơ bản nhất của sự sống ở mo ̣i cấp đô ̣. Quan điểm này được thể hiê ̣n theo từng ngành nhỏ trong sinh ho ̣c : Tế bào ho ̣c, Di truyền ho ̣c, tiến hóa, sinh thái ho ̣c, không phân biê ̣t từng nhóm đối tượ ng. Các kiến thức sinh ho ̣c trong chương trình THPT được trình bày trong đă ̣c điểm riêng của các cấp tổ chức sống (tế bào, cơ thể, quần thể, quần xã, hê ̣ sinh thái , sinh quyển) theo mạch kiến thức và theo kiểu đồng tâm , mở rô ̣ng qua mỗi lớp ho ̣c , cấp ho ̣c. Toàn bộ chương trình THPT được xây dựng trên cơ sở phát triển những kiến thức đã được hình thành ở bậc THCS với nội dung được nâng cao lên cả chiều sâu và bề rộng.
Chương trình sinh ho ̣c 10 đề cập tới sự phân chia sinh giới theo chiều rô ̣ng và chiều sâu. Thế giới sinh vâ ̣t được phân chia thành 5 giới (theo chiều rô ̣ng) và thành các cấp tổ chức sống khác nhau (theo chiều sâu). Viê ̣c phân chia thế giới sống thành các nhóm riêng biê ̣t như vâ ̣y ta ̣o thuâ ̣n lơ ̣i cho viê ̣c nghiên cứu và lĩnh hô ̣i các KN sinh ho ̣c trong chương trình sinh ho ̣c THPT . Sinh ho ̣c 10 cũng đề cập tới những cấp đô ̣ tổ chức sống đơn giản nhất của sinh giới , đó là tế bào và cơ thể đơn bào. Hai nhóm này này có nhiều đặc điểm tương đồng như trao đổi vật chất năng lượng , sinh trưởng…. tuy nhiên cơ thể đơn bào có mô ̣t số điểm riêng như chúng có khả năng sống đô ̣c lâ ̣p trong môi trường , thực hiê ̣n các chức năn g như mô ̣t cơ thể hoàn chỉnh về cấu trúc . Những kiến thức KN trong chương trình sinh ho ̣c 10 được phát triển
hiểu về các hoa ̣t đô ̣ng sống của các vi sinh vâ ̣t : trao đổi chất, sinh trưởng phát triển, sinh sản, tính liên tục và biến đổi . Đây là cách tiếp câ ̣n được sử du ̣ng trong toàn bô ̣ chương trình bâ ̣c THPT.
Sinh ho ̣c lớp 11 tiếp tu ̣c phát triển thêm các nô ̣i dung của cấp cơ thể ở mức đa bào, có cấu trúc phức tạp hơn nhiều so với cơ thể đơn bào . Các đặc điểm của cấp tổ chức sốn này được nghiên cứu thông qua các hoa ̣t đô ̣ng sinh lý như Trao đổi chất và năng lươ ̣ng, sinh trưởng và phát triển , cảm ứng và vận động , sinh sản, liên tu ̣c và biến đổi. Các KN sinh học được phát triển với những dấu hiệu riêng tồn tại ở cơ thể đa bào với hai đa ̣i diê ̣n là TV và ĐV , trong đó không chú tro ̣ng về cấu trúc cơ thể mà chuyên sâu vào các hoạt động sống. Về thực chất, các hoạt động sống của cơ thể đa bào có cơ sở dựa trên sự phối hợp các hoa ̣t đô ̣ng sinh lý của các tế bà o với nhau, do vâ ̣y nghiên cứu ở cấp cơ thể thực chất chính là nghiên cứu hoa ̣t đô ̣ng của tế bào nhưng đươ ̣c thể hiê ̣n ở mô ̣t hình thức khác.
Chương trình sinh ho ̣c 12 thực chất là sự phát triển nô ̣i dung của sinh ho ̣c lớp 9, nghiên cứ u về di truyền và biến di ̣ , tiến hóa và sinh thái ho ̣c . HS đã có những kiến thức nền tảng cơ bản về Sinh ho ̣c , vì vậy nội dung Di truyền và biến dị ở lớp 12 đi sâu hơn lớ p 9 về cơ sở tế bào ho ̣c , cơ chế di truyền c ủa các tính trạng , phát triển thêm các quy luâ ̣t di truyền mới phức ta ̣p , nghiên cứu sâu hơn về cơ chế hình thành của biến dị, đô ̣t biến và các ứng du ̣ng của di truyền ho ̣c trong cuô ̣c sống . Nếu bâ ̣c THCS, các KN về tiến hóa và đa dạng sinh học mới chỉ ở mức độ giới thiệu , thì trong chương trình lớp 12, HS được tìm hiểu sâu về quá trình hình thành loài , các học thuyết tiến hóa cổ điển và hiện đại , tạo cơ sở khoa học cho việc tìm hiểu cây phát sinh sự sống . Sinh học 12 cũng bao gồm những nội dung về các cấp độ sống trên cấp cơ thể , tuy nhiên cấu trúc chương trình không phân chia nô ̣i dung theo các đă ̣c trưng sống cơ bản như các lớp trước , mà được tìm hiểu theo mỗ i cấp đô ̣ tổ chức: quần thể – loài, quần xã, hê ̣ sinh thái – sinh quyển.
Như vâ ̣y qua nô ̣i dung chương trình Sinh ho ̣c các lớp 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, chúng tôi nhận thấy kiến thức KN Sinh học được hình thành và phát triển xuyên suốt, liền mạch qua các lớp, các bậc học. Từ những dấu hiê ̣u chung rời ra ̣c ban đầu , dần dần KN đươ ̣c hình thành rõ nét hơn , từ những dấu hiê ̣u chung cơ bản dễ nhâ ̣n
biết ở các lớp dưới , cho tới những dấu hiê ̣u bản chất , đă ̣c trưng ở các lớp cao . Với cách xây dựng như vậy , các KN sinh học được phát triển chặt chẽ , vững chắc với nhiều tầng lớp kiến thức khác nhau phù hợp với khả năng của HS ở mỗi lứa tuổi . Kết thúc chương trình lớp 12, HS đã có những kiến thức khoa học cơ bản có thể phục vụ cho cuộc sống cũng như làm nền tảng cơ sở để tiếp tục nghiên cứu sâu hơn ở các bậc học khác.
Tuy nhiên trong quá trình nghiên cứu chúng tôi cũng nhâ ̣n thấy mô ̣t số vấn đ ề còn tồn tại trong việc hình thành và phát triển KN trong chương trình sinh học bậc THPT như sau:
- Chương trình đươ ̣c thiết kế theo ma ̣ch kiến thức và theo hướng đồng tâm , mở rô ̣ng, trong đó các KN được hình thành và phát tri ển xuyên xuốt cả chương trình , ở các lớp cao hơn , KN càng bao gồm nhiều dấu hiê ̣u riêng và bản chất hơn . Sự hình thành và phát triển KN phải được coi là bộ xương trong xây dựng nội dung chương trình, tuy nhiên trong thực tế có mô ̣t số KN được xây dựng và phát triển chưa logic và chặt chẽ . Ví dụ: đối với KN Quang hợp được phát triển ở cả hai lớp 10 và 11. KN quang hơ ̣p HS đã ho ̣c ở lớp 10 (bài 17): “là quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời biến đổi CO2 thành cacbonhydrat” và có phương trình tổng quát:
CO2 + H2O + Năng lượng ánh sáng mă ̣t trời -> (CH2O) + O2
Ở lớp 11, bài 8 đi ̣nh nghĩa quang hợp là quá trình sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời đã được diệp lục hấp thụ để tổng hợp cacbonhydrat và giải phóng Oxi từ khí cacbonic và nước
Phương trình tổng quát:
6CO2 + 12H2O Năng lượng ánh sáng mặt trời (C6H12O6) + 6O2 + 6H2O
Chúng ta có thể dễ dàng nhận ra KN quang hợp được hì nh thành ở lớp 11 không hề phát triển thêm mô ̣t dấu hiê ̣u nào so với lớp 10, phương trình tổng quát ở lớp 11 được viết la ̣i cũng không có mô ̣t sự giải thích nào cho những thay đổi so với phương trình đã ho ̣c ở lớp 10. Không chỉ như vậy , trong bài 8 Sinh ho ̣c 11 lại tìm
kiến thức về các pha của quang hợp vốn đã được nghiên cứu rất kỹ trong bài 17 ở lớp 10.
- Chưa có sự thống nhất về từ ngữ chuyên ngành trong toàn bô ̣ chương trình nên dễ gây ra lúng túng hiểu lầm cho HS trong quá trình sử du ̣ng KN . Ví dụ “các nguyên tố đa lươ ̣ng” hay “các nguyên tố đa ̣i lượng” (sinh học 10), “tế bào chất” (lớ p 10) hay “chất tế bào” (lớp 6).
- Sự không thống nhất về KN cấp đô ̣ tổ chức sống và phân loa ̣i thế giới sống : trong sinh ho ̣c 10 ở bài 1, trang 7 có hình 1: các cấp tổ chức của thế giới sống đã trình bày các cấp như sa u: nguyên tử -> phân tử -> tế bào -> cơ quan -> cơ thể -> quần thể -> quần xã -> sinh quyển. Tuy nhiên không phải tất cả các đơn vi ̣ nhắc đến trong đó đều là mô ̣t cấp đô ̣ tổ chức sống hoàn chỉnh . Bên ca ̣nh đó, khi phân chia thế giớ i sống thành các giới, SGK không hề đề câ ̣p tới da ̣ng sống Virut mà chỉ phân loa ̣i từ tế bào nhân sơ trở lên , nhưng trong chương trình sinh ho ̣c 10 lại đề cập tới virut khi tìm hiểu về vi sinh vâ ̣t.
- Sự chênh lê ̣ch về nô ̣i dung kiến thức giữa ban cơ bản và Ban KHTN còn chưa cao, chưa thể hiê ̣n rõ mu ̣c tiêu của viê ̣c phân ban . Ví dụ: KN điê ̣n thế nghỉ và điê ̣n thế hoa ̣t đô ̣ng trong chương trình sinh ho ̣c 11: Nô ̣i dung kiến thức giữa SGK Cơ bản và SGK Nâng cao hoàn toàn trùng khớp với nhau , thời lượng trong phân phối chương trình của ban Cơ bản la ̣i nhiều hơn và có cách hình thành phát triển KN tốt hơn rất nhiều so với ban KHTN.
- Sự phân phối kiến thức và thời lượng chương trình c hưa hợp lý, so với mu ̣c tiêu đào ta ̣o phổ câ ̣p cho HS thì nô ̣i dung SGK còn mang tính hàn lâm , ít ứng dụng thực tiễn , số giờ thực hành còn chưa cao nên ảnh hưởng nhiều tới hiê ̣u quả của DHKN cho HS trong nhà trường THPT. Thời lượng chương trình môn Sinh học bậc THCS dài hơn bâ ̣c THPT , tuy nhiên khối lượng kiến thức la ̣i ít hơn rất nhiều . Đặc biê ̣t nô ̣i dung gần gũi với thực tiễn như cấu ta ̣o giải phẫu và sinh lý người và ĐV ở bâ ̣c THPT còn quá ít, trong khi đó mô ̣t số nô ̣i dung quá dài như Di truyền ho ̣c và Vi sinh vâ ̣t ho ̣c . Chương trình lớp 12 có nội dung kiến thức quá nặng , thời lượng da ̣y trên lớp chỉ có 1,5 tiết mô ̣t tuần . Hầu hết các GV đang giảng da ̣y Sinh ho ̣c ta ̣i các trường THPT đều cho rằng để HS có thể lĩnh hô ̣i hết được các kiến thức trong SGK
thì cần ít nhất 2 tiết 1 tuần, và đồng thời phải tăng thời gian luyện tập cũng như thực hành thêm nhiều hơn nữa.
2.1.2 Sự hình thành và phá t triển của hê ̣ thống KN sinh trưởng phát triển trong chương trình sinh học THPT trong chương trình sinh học THPT
Ở mỗi cấp độ, chúng ta đều cần phải làm nổi bật các đặc trưng cơ bản của hệ thống sống: TĐC, sinh sản, sinh trưởng - phát triển, vận động - cảm ứng; liên tục và biến đổi. Các đă ̣c trưng sống này đồng thời cũng bao gồm các KN Sinh học cơ bản đóng vai trò như sợi chỉ đỏ xuyên suốt toàn bộ chương trình Sinh học THPT. Để DH KN đạt hiệu quả cao, trước hết phải phân tích sự phát triển của KN qua các cấp