9. Cấu trúc của luận văn
2.1.1. Cấu trúc nội dung
Phần Sinh thái học - Sinh học 12 gồm 3 chương: Cá thể và quần thể sinh vật; Quần xã sinh vật; Hệ sinh thái, sinh quyển và bảo vệ môi trường. Tuy có sự sắp xếp 3 chương phân biệt, nhưng đó là một hệ thống Sinh thái học ở các cấp độ tổ chức từ nhỏ đến lớn: cá thể, quần thể, quần xã, hệ sinh thái. Chúng có quan hệ mật thiết với nhau. Với mỗi chương, học sinh sẽ lĩnh hội những khái niệm, những kiến thức cơ bản về Sinh thái học, từ đó làm cơ sở hình thành những kiến thức giáo dục Biến đổi khí hậu
Các cấp độ
tổ chức Nội dung cơ bản
Cá thể
Nghiên cứu mối quan hệ giữa cá thể sinh vật và môi trường sống, nhằm đảm bảo sự cân bằng giữa hoạt động, cấu tạo cơ thể với môi trường để có thể tồn tại và phát triển, đó là hình thành các đặc điểm thích nghi. Đặc biệt, nghiên cứu các qui luật tác động qua lại giữa sinh vật với môi trường.
Quần thể
Nghiên cứu qui luật hình thành và phát triển của quần thể thông qua mối quan hệ giữa các cá thể trong quần thể và giữa quần thể và môi trường sống trong những điều kiện cụ thể, từ đó hình thành các đặc trưng cơ bản của quần thể mà không thể có ở mỗi cá thể.
Quần xã
Nghiên cứu qui luật hình thành và phát triển quần xã thông qua mối quan hệ giữa các loài trong quần xã và giữa quần xã và môi trường sống, từ đó hình thành các đặc trưng của quần xã và trạng thái cân bằng tương đối của quần xã, qui luật phát triển của quần xã.
Hệ sinh thái- Sinh quyển
Nghiên cứu một hệ thống hoàn chỉnh, bền vững và tương đối ổn định bao gồm quần xã và sinh cảnh của nó gọi là hệ sinh thái, trong đó chứa đầy đủ nguồn sống để duy trì quần xã.
- Nghiên cứu sinh quyển như là một hệ sinh thái lớn nhất bao gồm nhiều hệ sinh thái nhỏ hơn.
- Nghiên cứu những ứng dụng của sinh thái học trong bảo vệ môi trường sống và tài nguyên thiên nhiên.
2.1.2. Tiềm năng GDBĐKH trong dạy học phần STH - SH 12
STH là khoa học về MT sống, trong đó nghiên cứu về mối quan hệ giữa sinh vật với sinh vật giữa sinh vật với môi trường. Thuật ngữ “Sinh thái học” đã được nhiều ý kiến giải thích như là tổ hợp con người và môi sinh. Cách giải thích này nhằm nhấn mạnh sự cần thiết ứng dụng tri thức STH vào việc BVMT.
Theo UNFCCC (1994) thì sự BĐKH được quy trực tiếp hay gián tiếp là do hoạt động của con người làm thay đổi thành phần của khí quyển toàn cầu và đóng góp thêm vào sự BĐKH tự nhiên trong các thời gian có thể so sánh được. Như vậy, BĐKH là sự khác biệt giữa các giá trị trung bình dài hạn của một tham số hay thống kê khí hậu, trong đó trung bình được thực hiện trong một khoảng thời gian xác định, thường là vài thập kỷ, thậm chí thế kỷ (Ví dụ: Ấm lên, lạnh đi…). Sự biến động của khí hậu dài hạn sẽ dẫn tới BĐKH.[4][10]
Giáo dục BĐKH được hiểu là một hệ thống tri thức KH và những biện pháp thực tiễn nhằm ứng phó với BĐKH. Để ứng phó được với biến đổi KH, con người cần có những hiểu biết về môi trường và các nhân tố sinh thái. Cần có những hiểu biết về mối quan hệ giữa các cấp độ tổ chức sống từ cấp độ cơ thể-quần thể-quần xã/hệ sinh thái và mối quan hệ giữa các cấp độ tổ chức sống với các yếu tố của môi trường trong đó có yếu tố khí hậu. Trên cơ sở đó con người mới có cách để thích ứng và giảm nhẹ để ứng phó với BĐKH.
Chương trình STH - SH 12 dành cho các HS cuối cấp THPT, chuẩn bị đi vào các trường đại học, học nghề hoặc lao động sản xuất. Nếu các em có những Hiểu biết các giá trị của quy luật tự nhiên phải dẫn tới việc phát triển kinh tế xã hội, nâng cao chất lượng cuộc sống sao cho hài hoà với tự nhiên thì các em sẽ là một lực lượng lớn lan tỏa tích cực về vấn đề bảo vệ môi trường sống nói chung và ứng phó với BĐKH nói riêng tạo nên mối quan hệ hòa bình giữa con người và sinh quyển.
Kiến thức ứng phó với BĐKH mặc dù không có trong phần STH một cách rõ ràng nhưng có khả năng liên hệ kiến thức giáo dục BĐKH. Tuy nhiên, GV cần xác định các bài học có khả năng lồng ghép, liên hệ, lựa chọn các kiến thức và vị trí hay nơi có thể đưa kiến thức giáo dục BĐKH vào bài học một cách hợp lí. Muốn làm được điều này có hiệu quả cao thì người GV Sinh học THPT luôn phải cập nhật các
kiến thức về BĐKH. Từ nội dung STH, qua các PPDH phù hợp sẽ làm bộc lộ GDBĐKH tới HS, từ đó hình thài phẩm chất, năng lực HS về vấn đề bảo vệ môi trường, ứng phó với BĐKH.
Những phân tích trên cho thấy: Phần STH có nhiều tiềm năng GDMT nói chung và GDBĐKH nói riêng, tiềm năng này chỉ được khai thác hiệu quả nhất khi GV biết tổ chức HS nghiên cứu các sự kiện, khái niệm sinh thái theo tiếp cận CT-HT, từ đó phát triển các giá trị của tri thức về MT nhằm hình thành ở HS tri thức vì MT (hay tri thức BVMT). Đó là hệ thống tri thức, kỹ năng, thái độ và xu hướng hành vi ứng phó với BĐKH.
2.1.3. Đặc điểm sinh thái tỉnh Bắc Kạn - Cơ hội để dạy học tích hợp GDBĐKH cho học sinh học sinh
Bắc Kạn là một trong những địa phương có diện tích đồi núi chiếm 80% diện tích tự nhiên, địa hình hiểm trở và bị chia cắt mạnh chính là điều kiện thuận lợi tạo nên sự đa dạng sinh học của tỉnh Bắc Kạn. So với các tỉnh vùng Đông Bắc, Bắc Kạn là tỉnh có diện tích rừng lớn nhất (chiếm 95,3%). Ngoài khả năng cung cấp gỗ, tre, nứa, rừng của Bắc Kạn còn nhiều loài động vật, thực vật quý hiếm, có giá trị và được coi là một trung tâm bảo tồn nguồn gen thực vật của vùng Đông Bắc.
Sinh cảnh rừng kín trên núi đá vôi trên địa bàn tỉnh Bắc Kạn:
Hiện tại, trên địa bàn tỉnh có 1.792 loài thực vật thuộc 723 chi, 189 họ, 70 bộ, 12 lớp và 6 ngành thực vật bậc cao có mạch trong đó: 144 loài có tên trong các thang phân loại quý hiếm có nguy cơ đe dọa; 96 loài có tên trong Liên minh bảo tồn thiên nhiên quốc tế (IUCN) năm 2013; 52 loài có tên trong Sách đỏ việt Nam năm 2007. Xác định được 84 loài thú thuộc 25 họ của 8 bộ và sinh cảnh sống của các loài, trong đó có 19 loài được ghi trong Sách đỏ Việt Nam (2 loài ở bậc rất nguy cấp; 7 loài ở bậc nguy cấp). Khu hệ chim cũng khá đa dạng với 314 loài chim thuộc 39 họ của 15 bộ. Xác định khu hệ Lưỡng cư - Bò sát có 15 loài được ghi trong sách đỏ Việt Nam bậc nguy cấp trở lên; 04 loài trong danh lục đỏ của Liên minh bảo tồn thiên nhiên quốc tế ở bậc nguy cấp trong tổng số 69 loài thuộc 17 họ của 4 bộ. Cùng với đó, trên địa bàn tỉnh có 1.091 loài côn trùng (có 14 côn trùng quý hiếm); 181 loài thực vật nổi, 61 loài và nhóm loài thuộc 14 họ, 5 bộ động vật nổi, 44 loài thuộc 12 họ, 3 bộ động vật đáy và 108 loài cá. Ngoài ra cũng ghi nhận được 57 loài động thực vật ngoại lai…
Sự đa dạng sinh học của tỉnh Bắc Kạn được biểu hiện rõ nhất tại các khu rừng đặc dụng, bao gồm: 01 Vườn quốc gia và 02 Khu bảo tồn, đây là những nơi còn lưu giữ được tính đa dạng sinh học cao. Cụ thể, Vườn Quốc gia Ba Bể là một phức hệ sông, suối, hồ, rừng trên núi đá vôi, là nơi lưu giữ mẫu chuẩn của hệ sinh thái rừng trên núi đá vôi đặc trưng cho vùng Đông Bắc Việt Nam và thế giới. Trung tâm Vườn Quốc gia Ba Bể là hồ Ba Bể dài 7,5km, diện tích 450ha c ó vai trò phân lũ và điều hòa khí hậu trong vùng. Với kiến tạo đặc biệt của địa chất, địa hình, Vườn Quốc gia Ba Bể được đánh giá là Vườn Quốc gia có tính đa dạng sinh học bậc nhật trong số các Vườn Quốc gia của Việt Nam và được quốc tế quan tâm. Về thực vật, Vườn Quốc gia Ba Bể đã ghi nhận được 909 loài thực vật, nằm trong 517 chi, 149 họ, trong đó có có 16 loài nằm trong danh lục sách đỏ Việt Nam và 10 loài nằm trong danh lục sách đỏ quốc tế, điển hình như: Đinh, Lim xanh, Tô mộc, Sơn tuế, Hoàng đằng, Bình vôi đỏ, Kim tuyến, Hoàng thảo, Bảy lá một hoa… Về động vật cóc 423 loài, trong đó có 40 loài thú, 233 loài chim, 27 loài bò sát, 16 loài ếch nhái, 107 loài cá. Ngoài ra, Vườn Quốc gia Ba Bể đã điều tra nhận diện được có 367 loài bướm, 553 loài côn trùng và 179 loài thực vật thủy sinh thuộc các ngành khác nhau.
Khu bảo tồn Loài và Sinh cảnh Nam Xuân Lạc có diện tích 4.150,21ha, được xác định có 515 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 348 chi, 114 họ và 4 ngành, là nơi phân bố của rất nhiều loài cây gỗ quý hiếm có giá trị bảo tồn cao như: Nghiến, Sam vàng, Lát hoa, Đinh; các loài thuộc họ lan và nhiều loài dược liệu quí như Sa nhân, củ Bình vôi, Ba kích… Về khu hệ động vật có 223 loài động vật có xương sống, gồm 34 loài thú, 156 loài chim, 19 loài bò sát và 14 loài ếch nhái. Một số loài động vật rừng được ghi trong sách đỏ Việt Nam và danh mục sách đỏ thế giới.
Khu bảo tồn thiên nhiên Kim Hỷ có tổng diện tích 15.715,02ha, với 1.072 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc 608 chi của 172 họ; 458 loài động vật thuộc 99 họ, 28 bộ thuộc các lớp thú, chim, bò sát và ếch nhái. Ngoài ra, Khu bảo tồn còn là nơi sinh sống của gần 40 loài dơi các loại, với số lượng trên 35.000 nghìn cá thể đếm được trong 1 hang, nên đây được xem là một trong những hang có số loài dơi cư trú cao nhất đã từng ghi nhận được ở khu vực Đông Nam Á.[59]
Với sự đa dạng của hệ sinh thái tỉnh Bắc Kạn, đây là một điều kiện thuận lợi cho việc thực hiện các nội dung GDBĐKH cho học sinh trong toàn tỉnh. Các em học
sinh không chỉ được học lý thuyết mà có thể nhận thấy được sự tác động của môi trường đến sinh vật trong chính cuộc sống hàng ngày của các em.
2.2. Biện pháp tích hợp giáo dục biến đổi khí hậu trong dạy học phần sinh thái học - sinh học 12 sinh học 12
2.2.1. Sử dụng bài tập tình huống thực tiễn
Dạy học bằng bài tập tình huống (BTTH) là PPDH đưa học sinh (HS) vào những tình huống có thực hoặc giả định. Khi đó, HS sẽ phải huy động tối đa kiến thức, kinh nghiệm mình có để giải quyết tình huống đặt ra. Trong BTTH có bối cảnh, có nhân vật, có cốt truyện, có vấn đề cần HS giải quyết nên BTTH có thể kích thích cao sự tham gia tích cực, sự tư duy, sáng tạo của HS vào quá trình học tập; HS có thể vận dụng những kiến thức học được thông qua giải quyết vấn đề (GQVĐ) của BTTH vào giải quyết những tình huống tương tự, từ đó phát triển năng lực cho HS, đặc biệt là năng lực GQVĐ.
Ví dụ: Ví dụ minh họa sử dụng BTTH dạy khái niệm và cấu trúc hệ sinh thái trong bài 42 - Sinh học 12
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Bước 1: Đặt vấn đề
* Giới thiệu BTTH
GV: Đưa ra BTTH
BTTH . Khi quan sát hình 42.1 trong bài 42 - Hệ sinh thái, hai bạn Lan Và Quần tranh luận, Bạn Quân nói rằng sơ đồ cấu trúc của HST giống với sơ đồ cấu trúc của Quần xã sinh vật Em hãy giúp 2 bạn giải đáp thắc mắc trên.
* Phát hiện và nhận dạng vấn đề, xác định VĐCGQ
GV: Cho HS 3 phút để nghiên cứu và phát biểu VĐCGQ
Nghiên cứu BTTH để xác định những thông tin đã biết và VĐCGQ.
HS tự phát hiện, nhận dạng và phát biểu VĐCGQ dưới dạng câu hỏi:
Tại sao 2 bạn lại tranh luận với nhau như vậy? Cấu trúc của QXSV có giống với HST không?
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Bước 2. Giải quyết vấn đề
* Đề xuất giả thuyết
GV cho HS tự đề xuất giả thuyết, nếu HS không tự đề xuất được GV hướng dẫn như sau:
Căn cứ vào đâu để xác định được một đối tượng nào đó có phải là hệ sinh thái hay không?
* Lập kế hoạch GQVĐ
GV cho HS tự lập kế hoạch, nếu HS không tự đề xuất được GV hướng dẫn như sau: - Cần tìm hiểu những thông tin gì về hệ sinh thái?
- Vận dụng những thông tin đó như thế nào để GQVĐ đặt ra?
- Những kết luận nào có thể rút ra từ việc GQVĐ?
* Thực hiện kế hoạch GQVĐ
GV cho HS tự thực hiện kế hoạch GQVĐ nếu không tự thực hiện được GV hướng dẫn như sau:
- Một hệ sinh thái hoàn chỉnh gồm có những thành phần cấu trúc nào?
- Các thành phần cấu trúc của hệ sinh thái có mối tác động qua lại với nhau như thế nào?
HS tự đề xuất giả thuyết
- Nếu dựa vào hình vẽ, thành phần cấu trúc của hệ sinh thái cũng có quần xã sinh vật. Vậy phần sinh cảnh có nằm trong cấu trúc của HST không?
Dựa vào các giả thuyết đưa ra HS tự lập kế hoạch GQVĐ:
- Bước 1: Tìm hiểu khái niệm, các thành phần cấu trúc của hệ sinh thái. - Bước 2: Phân tích Hình vẽ của QXSV và so sánh với nội dung vừa nghiên cứu về HST. Từ đó đưa ra sự khác nhau giữa cấu trúc của HST và QXSV.
- Bước 3: Kết luận
HS tự thực hiện kế hoạch GQVĐ hoặc thực hiện theo sự hướng dẫn của GV. (Trả lời các câu hỏi GV đã đưa ra và từ đó tự rút ra kết luận)
Cấu trúc của một HST:
+ Thành phần vô sinh: Nước, ánh sáng, nhiệt độ...
+ Thành phần hữu sinh: SVSX, SVTT,SVPG => Một hệ sinh thái
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Bước 3. Kết luận, chính xác hóa kiến thức
* Thảo luận kết quả và đánh giá
GV cho HS báo cáo kết quả thực hiện GQVĐ và trao đổi thảo luận về kết quả đưa ra.
* Phát biểu kết luận
GV: Yêu cầu HS rút ra kết luận - Khái niệm hệ sinh thái?
- Thành phần cấu trúc của hệ sinh thái?
- Báo cáo kết quả - Thảo luận kết quả
HS tự rút ra kết luận:
- Hệ sinh thái bao gồm quần xã sinh vật và sinh cảnh của quần xã, trong đó các sinh vật tác động qua lại với nhau và với các thành phần của sinh cảnh. Nhờ đó, hệ sinh thái là một hệ thống sinh học hoàn chỉnh và tương đối ổn định. - Thành phần cấu trúc của 1 hệ sinh thái gồm:
+ Thành phần vô sinh (sinh cảnh). + Thành phần hữu sinh (Quần xã sinh vật).
2.2.2. Sử dụng biện pháp đóng vai
Là phương pháp được đặc trưng bởi một hoạt động với các nhân vật giả định, mà trong đó, các tình thế trong thực tiễn cuộc sống được thể hiện thành những hành động có tính kịch. Trong vở kịch này, các vai khác nhau do chính học sinh đóng và trình diễn. Các hành động có tính kịch được xuất phát từ chính sự hiểu biết, óc tưởng tượng và trí sáng tạo của các em, không cần phải qua tập dượt hay giàn dựng. Phương pháp đóng vai được tiến hành theo các bước
+ Tạo không khí để đóng vai + Lựa chọn vai
+ Các vai trình diễn
+ Nếu thấy ý đồ của mình được thực hiện, thì giáo viên có thể cho ngừng diễn, sau đó hướng dẫn học sinh thảo luận về các cách giải quyết vấn đề của vai diễn và