2.1.3 .Cơ sở khoa học của việc dạy phần CSV C CCD Tở lớp 10 chuyên Sinh
2.1.3.1. Xuất phát từ quan điểm xây dựng chơng trình Sinh học THPT và THPT chuyên
THPT chun sâu.
Có ba quan điểm xây dựng chơng trình SGK là xây dựng chơng trình theo cấu trúc đờng thẳng, xây dựng chơng trình theo đờng đồng tâm và xây dựng chơng trình theo hớng tiếp cận cấu trúc – hệ thống .
Chơng trình Sinh học phổ thơng của ta đợc xây dựng chủ yếu dựa trên quan điểm thứ hai và thứ ba. Điều này đợc thể hiện cụ thể nh sau:
Theo quan điểm đồng tâm: Các nội dung cơ bản của Sinh học đã đợc giới thiệu sơ lợc ở cấp THCS. Nội dung chơng trình Sinh học THPT nhằm đi sâu hơn so với cấp THCS nhng dựa trên nền tảng là những tri thức đã có ở THCS.
Ví dụ: Phần Di truyền học, HS đã đợc học ở lớp 9 với đầy đủ các nội dung cơ bản: CSVC - CCDT, biến dị; Các quy luật di truyền; Di truyền học ngời; ứng dụng di truyền học vào chọn giống. ở cấp THPT, chơng trình phần di truyền học cũng đều có những nội dung tơng tự (thêm phần Di truyền quần thể). Tuy nhiên, hớng tiếp cận là khác nhau phù hợp với trình độ nhận thức của HS thuộc các cấp học khác nhau.
ở lớp 9, phần Di truyền học đợc cấu sắp xếp theo logic về lịch sử nghiên cứu của Di
truyền học (từ thí nghiệm của Menđen tới học thuyết di truyền NST của Morgan rồi mới tới ADN và các cơ chế di truyền biến dị). Nội dung chủ yếu mang tính chất giới thiệu. Đến cấp THPT, cấu trúc nội dung phần này đợc sắp xếp theo các cấp độ tổ chức sống từ nhỏ đến lớn (cấp độ phân tử -> cấp độ tế bào -> cấp độ cá thể -> cấp độ quần thể). Cách viết theo hớng tăng cờng khả năng tự học tự nghiên cứu của ngời học bằng cách thờng xuyên đặt ngời học vào tâm thế của các nhà khoa học với các tình huống có vấn đề, các bài toán nhận thức,…
Theo quan điểm tiếp cận cấu trúc - hệ thống: Quan điểm tiếp cận cấu trúc hệ thống trong Sinh học thể hiện trong việc xây dựng chơng trình theo hớng tiếp cận các cấp độ tổ chức sống. ở đó, hệ thống sống đợc tổ chức thành nhiều cấp, mỗi cấp là một hệ thống sống phức tạp, đợc hình thành từ các cấp tổ chức thấp hơn. Mỗi cấp độ tổ chức cao kế thừa các đặc điểm của tổ chức cấu thành nó. Đồng thời có nhiều đặc điểm nổi trội hơn do sự tơng tác qua lại của các yếu tố cấu thành tổ chức đó .
Có nhiều quan điểm khác nhau về sự phân chia các cấp độ tổ chức sống. Ch- ơng trình và SGK của ta xây dựng theo hớng tiếp cận các cấp độ tổ chức sống cơ bản nhất, từ thấp đến cao là:
Tế bào -> Cơ thể -> Quần thể – loài -> Quần xã - Hệ sinh thái -> Sinh quyển. Theo hớng này, nội dung kiến thức trong SGK và chơng trình Sinh học THPT của chúng ta đợc phân thành các phần sau:
- Phần 1: Giới thiệu chung về các cấp độ tổ chức sống. Phần này cho thấy cách nhìn tổng quát về các cấp độ tổ chức sống, các hệ thống phân loại sinh giới đặc biệt là hệ thống phân loại 5 giới và ba lãnh giới. Đồng thời cũng đa ra cách nhìn khái quát nhất về chiều hớng tiến hoá của sinh giới, từng giới, lãnh giới cũng nh các vấn đề về đa dạng sinh học.
- Phần 2: Sinh học tế bào. Đề cập tới cấu trúc, chức năng của các thành phần hoá học của tế bào, cấu trúc và chức năng của các yếu tố cấu trúc lên tế bào, các hoạt động chức năng của tế bào (chuyển hoá vật chất và năng lợng, sinh sản, ).…
- Phần 3: Sinh học cơ thể. Đề cập tới các đặc trng sống cơ bản của cơ thể sống ở vi sinh vật, cơ thể thực vật và cơ thể động vật (chuyển hoá vật chất và năng lợng, cảm ứng – vận động, sinh trởng – phát triển và sinh sản).
Phần I, II và Sinh học Vi sinh vật đợc đề cập trong Sinh học 10 còn Sinh học cơ thể Động vật và Sinh học cơ thể Thực vật.
- Sinh học 12 bao gồm ba phần: Di truyền học, Tiến hoá và Sinh thái đợc viết trong SGK. Sinh học các cấp độ trên cơ thể đợc đề cập ở Sinh học 12
Chơng trình Sinh học chuyên sâu đợc xây dựng bao trùm nội dung chơng trình Sinh học cơ bản và nâng cao, có đi sâu, mở rộng vầ cập nhật hơn [3].
Từ cấu trúc trên, chúng ta có thể dễ dàng nhận thấy chơng trình và sách giáo khoa của ta cha quán triệt đợc một cách triệt để quan điểm chỉ đạo khi xây dựng ch- ơng trình là tiếp cận các cấp độ tổ chức sống. Tuy nhiên, hiển nhiên chúng ta đều nhận thấy không phải mọi kiến thức thuộc ba phần này đều thuộc cấp độ trên cơ thể. Vì vậy nội dung dạy học Sinh học 12 không phải là dạy học cấp độ tổ chức trên cơ thể mà là dạy Di truyền học, Sinh thái học và Tiến hoá. Vậy làm thế nào để khắc phục đợc hạn chế trên?
Để góp phần giải đáp bài tốn khó đó, chúng tơi đi theo hớng chia kiến thức Di truyền học thành các mảng nhỏ (CSVC - CCDT ở cấp độ phân tử, CSVC - CCDT ở cấp độ tế bào, quy luật di truyền, di truyền quần thể, ) sau đó lồng ghép vào nội…
dung về các cấp độ tổ chức sống. Tuy nhiên, trong giới hạn của đề tài, chung tôi chỉ đề cập tới hớng lồng ghép nội dung về CSVC – CCDT vào Sinh học cấp độ tế bào.
2.1.3.2. Xuất phát từ yêu cầu bồi dỡng HS giỏi mơn Sinh học của chơng trình nâng cao và chuyên sâu.
- Trong thực tế dạy chuyên Sinh và bồi dỡng HS giỏi quốc gia mơn Sinh thì kiến thức Di truyền học là kiến thức đóng vai trị nền tảng quan trọng để HS lĩnh hội một cách sâu sắc các lĩnh vực kiến thức khác.
Chẳng hạn, trong phần Sinh học tế bào, khi phân biệt ba lãnh giới: Vi khuẩn, Sinh vật cổ và Sinh vật nhân thực, HS phải có kiến thức nền về Di truyền học khá vững mới có thể hiểu đợc sự khác biệt cơ bản giữa ba nhóm sinh vật này nh sự liên kết của ADN với prôtêin histôn, cấu trúc gen (trình tự exon và intron), tỉ lệ A+T/G+X, Từ đó mới hiểu đ… ợc sâu sắc quan hệ về nguồn gốc giữa các nhóm sinh vật và cơ chế giúp chúng thích nghi với các điều kiện mơi trờng khác nhau.
Để HS có thể phân tích đợc vai trị của sinh sản vơ tính và sinh sản hữu tính đối với khả năng thích nghi của quần thể sinh vật cũng nh đa dạng sinh học, HS cũng cần có nền kiến thức khá vững về CSVC - CCDT ở cấp độ tế bào để thấy đợc cơ chế hình thành và di truyền các loại biến dị.
Khi dạy phần ảnh hởng của các phytohormon đến sự sinh trởng – phát triển ở thực vật có nội dung về cơ chế tác động của gibberelin và xytokinin. Trong đó cơ chế phá trạng thái ngủ nghỉ của tế bào của gibberlin là loại bỏ protein histon khỏi nhiễm sắc thể từ đó các gen quy định tổng hợp các enzym thuỷ phân đợc giải ức chế. Đây thực tế là cơ chế điều hoà hoạt động gen ở cấp độ phiên mã. Cơ chế làm trẻ hoá tế bào của xytokinin là chất này xen vào tARN và tránh hiện tợng bắt cặp nhầm trong dịch mã, từ đó hạn chế sự xuất hiện các prơtêin sai hỏng. Rõ ràng, chúng ta có thể thấy nếu có kiến thức tốt về cơ chế điều hồ hoạt động gen, HS có thể dễ dàng lĩnh hội những kiến thức khá khó này.
- Theo cấu trúc đề thi HS giỏi quốc gia môn Sinh học, nội dung phần Di truyền – Tiến hố chiếm 35% trong bảy phân mơn của Sinh học (Tế Bào, Sinh lý thực vật, Sinh lý ngời - động vật, Vi sinh vật, Di truyền, Tiến hố, Sinh thái). Nh vậy, có thể nói sự vững chắc trong kiến thức Di truyền học góp phần quyết định sự thành cơng của HS trong kì thi quan trọng này. Nội dung này lại đòi hỏi mức t duy cao về cả Tốn học, Vật lí, Hố học và Sinh học của HS. Vì vậy, trong thực tế dạy HS chuyên, chúng tôi thờng u tiên lựa chọn HS có năng lực tốt về phần này. Việc dạy phân mơn này sớm cũng sẽ góp phần quan trọng giúp chúng tơi đánh giá, phân hoá và lựa chọn HS giỏi sớm hơn, định hớng sớm cho các em.
- Mặt khác, các đội tuyển dự thi HS giỏi quốc gia của Hng Yên nói riêng và của các tỉnh nói chung đợc thành lập từ rất sớm (thờng từ đầu tháng 10 hàng năm). Trong thành phần của đội tuyển có thể có cả HS lớp 11. Kì thi HS giỏi quốc gia cũng diễn ra rất sớm (khoảng tháng 1 hàng năm). Mặc dù yêu cầu với HS giỏi là phải có khả năng tự học cao. Nhng khả năng đó có cao đến đâu thì các em cũng cần có sự hớng dẫn để có một nền kiến thức khá vững chắc. Vì vậy, chúng tơi khơng thể đợi đến đúng phân phối chơng trình mới dạy phân mơn này. Theo khảo sát của
chúng tôi khi tiếp xúc với GV chuyên Sinh thuộc các trờng chuyên tại khu vực đồng bằng sông Hồng thì 100% trờng đều dạy Di truyền học ở lớp 10 (hết lớp 10 ít nhất là phải xong CSVC - CCDT, Quy luật di truyền và Di truyền quần thể) dới hình thức này hoặc hình thức khác. Với một số trờng trong tốp đầu nh khối phổ thông chuyên của Đại học S phạm Hà Nội, Đại học khoa học Tự nhiên Hà Nội thì dạy hết tồn bộ chơng trình THPT chuyên sâu trong năm lớp 10.
- Chơng trình Sinh học chuyên sâu đợc ban hành năm 2009 (cha phải là chơng trình chính thức) cũng chỉ nhằm thống nhất nội dung và định hớng việc dạy Sinh học ở các lớp chuyên Sinh. Mặc dù có phân nội dung nào là thuộc lớp 10, 11,12 nh- ng khơng mang tính chất gợng ép, mà có tính lính hoạt rất cao.
2.1.3.3. Xuất phát từ năng lực nhận thức của HS 10 chun Sinh.
Theo cơng trình nghiên cứu của Tiến sĩ Nguyễn Thị Kim Dung – phó viện trởng Viện Nghiên cứu giáo dục - Đại học S phạm thành phố Hồ Chí Minh cho thấy chỉ số IQ của HS các trờng chuyên cao hơn so với HS các trờng THPT khác.
Hơn nữa, từ phân tích ở mục 2.1.1, chơng trình Sinh học THCS và THPT đợc xây dựng theo quan điểm đồng tâm, trong đó, Sinh học THCS là nền tảng cho Sinh học THPT. Nội dung phần CSVC - CCDT cũng không nằm ngồi quy luật đó. ở lớp 9,
HS đã đợc giới thiệu về ADN, ARN, gen, prôtêin, cơ chế tự nhân đôi ADN, phiên mã, dịch mã, đột biến gen, NST, nguyên phân, giảm phân, đột biến cấu trúc và số l- ợng NST. Những nội dung này đợc đi sâu hơn trong phần CSVC - CCDT ở THPT.
HS 10 chuyên Sinh trớc khi vào trờng đã phải trải qua kì thi tuyển (với 3 mơn Tốn, Văn, Ngoại Ngữ và mơn Sinh học, Sinh học nhân hệ số 2). Đề thi Sinh học có nội dung cơ bản là về Di truyền học (các em phải đạt tối thiểu 6 điểm trên thang điểm 10). Đa phần các em khi ở lớp 9 đều là nòng cốt của đội tuyển HS giỏi môn Sinh học của các trờng THCS, các huyện thị và nhiều em có thành tích cao trong các kì thi này. Tức là các em đã có một nền khá vững về Di truyền học, tạo tiền đề tốt để các em có thể học sâu các kiến thức này ngay ở lớp 10. Nh vậy HS chuyên Sinh có
đủ nền móng về trình độ nhận thức nói chung và kiến thức di truyền học nói riêng để học sâu hơn phần CSVC - CCDT ở lớp 10.
- Mặt khác, kiến thức về cấu trúc ADN, ARN và prôtêin, về NST và các CCDT có ở lớp 10, nh vậy HS có thể lĩnh hội ngay đợc kiến thức về cơ chế nhân đơi ADN, phiên mã, điều hồ hoạt động gen, đột biến. Và thực chất, kiến thức về CCDT xét về nhiều khía cạnh chính là kiến thức về chức năng của vật chất mang thông tin di truyền (ADN, NST). Sự sắp xếp này theo chúng tôi là sẽ phù hợp hơn so với SGK và chơng trình do đảm bảo tốt đợc mối quan hệ về cấu trúc và chức năng của vật chất di truyền. Tính hệ thống cũng thể hiện tốt hơn do đó sẽ thuận lợi cho quá trình nhận thức của HS hơn.
Hơn nữa, nếu để tới tận lớp 12 mới dạy thì HS không những đã quên kiến thức lớp 9 mà cịn qn ln cả kiến thức lớp 10. Vì vậy sẽ vơ cùng khó cho hoạt động nhận thức của các em. Vấn đề này thể hiện trong thực tế là có rất nhiều HS lớp 12 khi bắt đầu học chơng I của Di truyền học ở lớp 12 cảm thấy rất lúng túng. Có nhiều em kêu khơng hiểu bài vì khơng đợc ơn lại kiến thức về cấu trúc ADN và ARN. T- ơng tự, các em cũng rất khó khăn để hiểu về các cơ chế phát sinh và di truyền các dạng đột biến gen và đột biến cấu trúc NST do đã quên các kiến thức về nguyên phân, giảm phân. Vấn đề này cũng kéo theo sự nặng nề trong tồn bộ chơng trình 12. Vì vậy dạy Sinh học 12 đợc là rất khó, khó cả với GV giỏi chứ khơng nói GV bình thờng (chúng tơi nói dạy đợc chứ cha nói dạy hay và dạy tốt).
2.1.3.4. Xuất phát từ đặc điểm tâm lý học sinh
Đa phần HS khi bớc vào trờng chuyên đều xác định mục đích cuối cùng là đỗ đợc vào một trờng đại học nào đó. Với HS chuyên Sinh thờng là khối các trờng y d- ợc hoặc các lớp cử nhân tài năng của các trờng đại học thuộc tốp cao (theo TS Phạm Văn Lập). Kết quả điều tra thực tiễn của chúng tôi trên HS thuộc các trờng Chuyên Nguyễn Huệ Hà Nội, Chuyên Hng Yên, Chuyên Đại học S phạm cũng chứng minh cho nhận định này. Điều đó đợc thể hiện trong bảng sau :
STT Lí do HS 10 Sinh Chuyên H- ng Yên
HS 10 Sinh
của ba trờng Tổng HS tham gia điều tra SL Tỉ lệ
(%) SL Tỉ lệ (%) SL Tỉ lệ (%) 1. u thích bộ mơn 16 51,61 66 62,86 124 61,69 2. Đây là một trong ba môn thi vào tr-
ờng đại học mà em yêu thích. 26 83,87 64 60,95 114 56,72 3. Em muốn học ở trờng chuyên nhng
khơng có khả năng thi mơn khác nên
phải chọn chuyên Sinh. 1 3,23 16 15,24 31 15,42 4. Gia đình em ép phải học chuyên
Sinh. 1 3,23 2 1,90 4 1,99
Bảng trên cho thấy, lí do u thích bộ mơn và vì Sinh học là một trong ba mơn thi vào trờng đại học u thích của HS là gần ngang nhau khi tính trên HS 10 Sinh của cả ba trờng cũng nh học sinh thuộc ba khối lớp. Với HS 10 Sinh của Chuyên Hng Yên thì nguyên nhân thứ nhất khá cao nhng nổi trội hơn vẫn là nguyên nhân thứ hai.
Rõ ràng là nếu HS có động lực học tập tốt thì sẽ lĩnh hội kiến thức tốt hơn nhiều so với khơng có động lực. Do đó, nếu đợc học ngay kiến thức chiếm phần lớn trong chơng trình thi đại học thì các em sẽ hào hứng và tập trung cao hơn vào việc học. Việc làm này cịn tránh đợc tình trạng một số HS vì chán học do nội dung học khơng có ý nghĩa đối với mục tiêu của các em nên đi chơi điện tử và chat qua Internet.
2.1.3.5. Xuất phát từ thời lợng dành cho môn Sinh học ở các lớp chun Sinh
Thời gian dành cho mơn Sinh theo chơng trình cơ bản và nâng cao là 1,5 tiết/ 1tuần. Nhng theo chơng trình chun sâu là 3 tiết/ tuần. Ngồi ra, trong hệ thống tr- ờng chun thì mơn chun và môn cận chuyên cũng đồng thời là môn học tự chọn