trên mặt nước, lá chìm dưới nước của cây Rau mác mọc trong môi trường
nước và cây Rau mác mọc ở bãi bồi.
GV: Ý nghĩa sinh học của sự khác biệt này.
HS: Phản ứng linh hoạt để thích nghi với điều kiện môi trường. GV: Hãy về nhà tìm thêm những ví dụ khác.
GV: Liệu sự biến đổi này có di truyền? Kiểm tra điều đó bằng cách nào?
HS: Lúng túng hoặc đưa nhiều giả thuyết khác nhau (do ít hiểu thực tế).
GV: Sự biến đổi hình dạng lá không di truyền, vì đây là đặc điểm thích nghi kiểu hình - có thể trồng thử để kiểm tra.
Vấn đề 1.12: Biểu diễn vật thật - thông báo để hình thành khái niệm sinh sản vô tính, sinh sản hữu tính của thực vật (SH10).
• Biểu diễn vật thật - tìm tòi bộ phận
Tri thức mới được hình thành qua việc tổ chức cho học sinh quan sát và tự lực nhận xét thông qua các thao tác tư duy.
Ví dụ: (sử dụng ví dụ trên): thường biến (SH12).
GV: Giới thiệu các cây Rau mác trồng từ các môi trường khác nhau với các đặc điểm của thân, lá.
GV: Cơ quan sinh dưỡng của những cây Rau mác này có những đặc điểm gì? Sự khác nhau giữa các cây này?
HS: (trả lời sự khác nhau).
GV: Cây Rau mác 1 và 2 mọc ở đâu? HS: (trả lời đúng).
GV: Vì sao có sự khác biệt này?
HS: Chúng thuộc những loài khác nhau; chúng mọc trên những môi trường khác nhau.
GV: Giả sử chúng thuộc hai loài khác nhau, kiểu gen khác nhau, có cách nào kiểm tra?
HS: Có thể chuyển cây mọc ở môi trường này cho sang mọc ở môi trường khác. Nếu không biến đổi: di truyền; nếu biến đổi: thường biến.
GV: (khẳng định) khi chuyển sang môi trường khác, cây biến đổi. HS: Cũng có thể biến đổi là do đột biến?
GV: (thông báo) khi chuyển trở lại môi trường củ, cây phát triển lại những đặc điểm vốn có củ.
HS: (kết luận) biến đổi đó chỉ do tác động trực tiếp của môi trường trong đời cá thể, không liên qua đến kiểu gen.
GV: Sự biến đổi như thế có ý nghĩa gì? HS: (trả lời đúng).
GV: (kết luận) biến đổi đó là thường biến.
HS: Nêu khái niệm thường biến: là những biến đổi kiếu hình.... của môi trường.
Vấn đề 1.13: Biểu diễn vật thật - tìm tòi bộ phận để dạy sinh sản vô tính, sinh sản hữu tính ở thực vật.
3. nhóm các phương pháp thực hành TOP
Là sự phối hợp mật thiết, phức tạp giữa lời nói, đồ dùng trực quan và bài tập thực hành do giáo viên tổ chức, học sinh thực hiện. Qua công tác thực hành giúp học sinh hiểu rõ mối quan hệ cấu trúc - chức năng, hiện tượng - bản chất, nguyên nhân - kết quả. Thực hành phản ánh nội dung bài học, phối hợp nhiều giác quan, do đó phát triển tính tích cực học tập, tăng hoạt động độc lập của học sinh, kích thích tư duy, làm cho học sinh lĩnh hội tri thức tự lực, trực tiếp; qua đó tin tưởng, hiểu sâu hơn. Ngoài ra thực hành còn cho học sinh cuộc sống lao động, kết quả thực hành là nguồn tri thức chủ yếu không vay mượn.
* Lưu ý: Trong công tác thực hành của học sinh, giáo viên cần: - Xác định rõ mục đích.
- Hướng dẫn các bước. - Tổ chức lớp học.
- Nghiên cứu kỹ nội dung và làm trước. - Tăng cường thực hành trong dạy bài mới.
Qua thực tiễn DHSH, nhóm phương pháp thực hành bao gồm:
- Thực hành quan sát nhận biết xác định mẫu vật (kiến thức thông báo).
- Thực hành quan sát so sánh.
- Thực hành quan sát quá trình (kiến thức quy trình). - Thực hành thí nghiệm.
• Khái niệm: Thực hành quan sát là dùng các giác quan tri giác trực tiếp, có mục đích đến các đối tượng, hiện tượng tự nhiên. Phương pháp này có nhiều điểm giống như biểu diễn vật tự nhiên trong phương pháp trực quan. Nhưng phương pháp thực hành thì học sinh sử dụng phối hợp các giác quan lúc quan sát, không chỉ bằng mắt mà còn bằng mũi, da. Do đó hiểu biết đối tượng đầy đủ hơn.
Ví dụ: Quan sát cấu tạo phổi, bộ xương của chim: + Phương pháp trực quan: (cuống phổi, phế nang)
- Học sinh chỉ thấy được thành phần cấu tạo của hai lá phổi. - Xương chim mảnh, khớp giúp cho xương gắn bó nhau.
+ Phương pháp thực hành: Ngoài những hiểu biết mà ở trực quan thu lượm được. Qua sờ nắn, học sinh dễ liên hệ đến chức năng của phổi (phế bào sống chứa khí ( nhiệm vụ: trao đổi khí (hô hấp). Thấy rõ tính chất sống của
xương, đảm bảo trọng lượng cơ thể giảm đến mức tối thiểu, các khớp bất động rất vững chắc.
Nhờ thực hành quan sát học sinh phát hiện tính chất, đặc điểm, vạch ra mối quan hệ không gian và đoán trước về mặt thời gian của mỗi hiện tượng, quá trình sinh học.
Trình tự khi tổ chức quan sát:
- Xác định rõ mục đích yêu cầu của việc quan sát, nhiệm vụ của học sinh.
- Hướng dẫn, tổ chức trình tự quan sát, đề ra câu hỏi định hướng nhận thức.
- Phát mẫu vật.
- Học sinh tiến hành tự quan sát, ghi chép.
- Học sinh rút ra kết luận từ những gì quan sát được.
Phương pháp được dùng khi nghiên cứu các bài có nội dung giải phẩu thao tác tư duy tìm ra những điểm giống và khác nhau, từ đó xác định phân loại và đi đến kết luận khái quát.
Ví dụ:
- Thực hành nhận biết các đốm bệnh ở lá do thiếu khoáng, từ đó xác định cây thiếu khoáng gì.
- Thực hành phân tích, nhận biết mẫu cây (hoa, rễ, thân, lá), từ đó có kết luận về phân loại.
Vấn đề 1.14: Tìm các đặc điểm thích nghi, xác định các biến dị, tuổi cây, các hình thức sinh sản, các nòi vật nuôi thứ cây trồng.
• Thực hành quan sát so sánh
Thực hành quan sát so sánh sử dụng trong hình thành các khái niệm sinh học, trong nhận biết các mối quan hệ phân loại, tiến hóa.
Ví dụ:
- Quan sát màu sắc, hình dạng, số cánh của các loại hoa hồng (hoa cúc) ( so sánh đặc điểm duy truyền, các biến dị.
- Quan sát so sánh (cân, đo) trứng gà của hai nòi gà khác nhau, từ đó rút ra kết luận về tính duy truyền, biến dị, mức phản ứng.
- Quan sát so sánh cấu tạo của não, tim, phổi của: cá, ếch, cắt ké, chim, thỏ. Từ đó rút ra kết luận về sự tiến hóa (tổ chức ngày càng cao).
• Thực hành quan sát quá trình (kiến thức quy trình)
Phương pháp này được dùng phổ biến trong nghiên cứu quá trình sinh lý, các nhân tố ảnh hưởng, học sinh đạt tri thức về tiến trình có thuộc tính chức năng theo thứ tự thời gian của các hiện tượng sinh học gắn với cấu trúc không gian.
Ví dụ:
- Quan sát 1 giọt nước ao tù để nhận biết sự sinh sản ở động vật đơn bào.
- Quan sát quá trình sinh trưởng cây đậu xanh (cây lúa) trong 1 tuần, kể từ lúc nẩy mầm để theo dõi sự biến đổi về mặt hình thái. Từ đó kết luận nẩy mầm thượng địa hay nẩy mầm hạ địa.
Ngoài ra tùy vào tính chất hoạt động nhận thức của học sinh, có thể phân ra:
- Phương pháp thực hành quan sát - thông báo. - Phương pháp thực hành quan sát - tìm tòi bộ phận. - Phương pháp thực hành quan sát - nghiên cứu.
• Phương pháp thực hành quan sát - thông báo
Kết quả thực hành quan sát của học sinh nhằm minh họa cho kiến thức đã tiếp thu từ nguồn thông báo khác nhau.
Ví dụ:
- Khi nghiên cứu Sự trao đổi chất qua màng tế bào (SH10), giáo viên giới thiệu hiện tượng co nguyên sinh, trứng nước, (minh họa bằng hình vẽ). Sau đó cho học sinh thực hành quan sát hiện tượng co nguyên sinh lõm, co nguyên sinh hình khuông ở tế bào biểu bì lá lẽ bạn.
- Khi nghiên cứu sự sinh sản ở động vật đơn bào (SH10), giáo viên giới thiệu hình thức sinh sản của trùng đế giày, minh họa bằng hình vẽ. Sau đó cho học sinh thực hành quan sát các hình thức của trùng đế giày.
• Phương pháp thực hành quan sát - tìm tòi bộ phận
Thông qua các thao tác tư duy so sánh, phân tích, tổng hợp, gia công các tư liệu quan sát, tìm mối quan hệ nguyên nhân - hậu quả, khái quát hóa, rút ra các kết luận có giá trị giải quyết từng phần của một vấn đề lớn để lĩnh hội tiêu thức mới (báo 1996). Phương pháp này phát huy được tính tích cực học tập của học sinh.
Ví dụ: - Khi dạy hiện tượng di truyền, biến dị, khái niệm mức phản ứng có thể cho học sinh tự khám phá, tìm lấy kiến thức qua bài tập sau: phát hiện tính duy truyền và biến dị ở bắp ngô (chọn những trái bắp thuộc hai dòng khác nhau).
Yêu cầu học sinh thực hiện ở nhà (hoặc vườn trường) các việc sau: chọn ở mỗi dòng 10 trái bắp. Cân khối lượng (gam) trái, hạt và đo kích thước trái, đếm số hạt. Sắp xếp các số liệu đã cân, đo, đếm được của từng dòng bắp ngô thành dãy theo thứ tự từ nhỏ đến lớn, biểu diễn thành đồ thị, tính giá trị trung bình về khối lượng, số lượng, kích thước.
Số TT Dòng 1 Dòng 2 Khối lượng trái (g) Khối lượng hạt (g) Chiều cao trái (g) Số hạt Khối lượng trái (g) Khối lượng hạt (g) Chiều cao trái (g) Số hạt 1 x1 u1 y1 z1 x’1 u’1 y’1 z’1 2 x2 u2 y2 z2 x’2 u’2 y’2 z’2 3 x3 u3 y3 z3 x’3 u’3 y’3 z’3 4 x4 u4 y4 z4 x’4 u’4 y’4 z’4 5 x5 u5 y5 z5 x’5 u’5 y’5 z’5 6 x6 u6 y6 z6 x’6 u’6 y’6 z’6 7 x7 u7 y7 z7 x’7 u’7 y’7 z’7 8 x8 u8 y8 z8 x’8 u’8 y’8 z’8 9 x9 u9 y9 z9 x’9 u’9 y’9 z’9 10 x10 u10 y10 z10 x’10 u’10 y’10 z’10 TB
Từ những số liệu trong bảng và đồ thị, học sinh so sánh rút ra kết luận: Mỗi dòng ngô có bắp to hàng nhỏ, nặng hay nhẹ; số hạt trên bắp chắc hay lép, nhiều hay ít. Ðại lượng nào biến thiên nhiều, đại lượng nào biến thiên ít (biến dị hay ổn định). Các kết luận rút ra chính là nội dung thông tin học sinh cần nắm về mặt trí dục khi tìm hiểu đặc tính di truyền, biến dị mức phản ứng của từng tính trạng.
Vấn đề 1.15: Ðối tượng nghiên cứu là trứng gà, thử phân tích vấn đề tương tự ví dụ trên.
3.3.2. Thực hành thí nghiệm (Xem phần Phương pháp thí nghiệm)
4. Phương pháp thí nghiệm TOP
Sinh học hiện đại ngày càng mang tính lý thuyết cao. Tuy nhiên sinh học cũng là môn khoa học thực nghiệm gắn liền với thí nghiệm, thực hành. Thí nghiệm trong dạy học sinh học có thể tiến hành trên lớp qua giờ giảng bài của giáo viên, ở phòng thí nghiệm, vườn trường, góc sinh giới hoặc ở nhà. Thí nghiệm do giáo viên biểu diễn hoặc do học sinh thực hiện. Trong đó, các thí nghiệm là phương tiện, là nguồn cung cấp cây kiến thức mới có vai trò đặc biệt quan trọng đối với việc phát triển tư duy, tính sáng tạo của học sinh.
4.1. Thí nghiệm biểu diễn
• Vai trò của thí nghiệm trong DHSH
Thí nghiệm là một trong những phương pháp dạy học cơ bản của DHSH để tổ chức học sinh nghiên cứu các hiện tượng sinh học vì:
- Thí nghiệm là mô hình đại diện cho hiện thực khách quan, là điểm xuất phát cho quá trình nhận thức của học sinh, nguồn cung cấp thông tin (kiến thức thông báo - Ðịnh hướng 2).
- Thí nghiệm là cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn, là dạng rút gọn của quá trình nghiên cứu khoa học (kiến thức quy trình - Ðịnh hướng 2).
- Là phương tiện duy nhất giúp hình thành ở học sinh kỹ năng, kỹ xảo thực hành và tư duy kỹ thuật (sử dụng kiến thức có hiệu quả - Ðịnh hướng 4).
- Giúp học sinh nắm kiến thức lý thuyết đầy đủ, vững chắc hơn nhờ đi sâu tìm hiểu bản chất của các hiện tượng, quá trình sinh học (mở rộng kiến thức - Ðịnh hướng 3).
- Thí nghiệm có thể được sử dụng để tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh với mức độ tích cực, tự lực, sáng tạo khác nhau: thông báo, tái hiện, tìm tòi bộ phận hoặc nghiên cứu. Từ đó, tạo cho các em thói quen tư duy
(Ðịnh hướng 5), kích thích sự học tập của học sinh, gây hứng thú, học sinh động (Ðịnh hướng 1).
• Thí nghiệm biểu diễn - nghiên cứu
Bản chất: Học sinh sử dụng các thao tác tư duy khi quan sát thí nghiệm để nhận thức nguyên nhân của những quá trình trong thế giới sống, tìm ra bản chất của sự vật hiện tượng sinh học.
Thí nghiệm được giáo viên tiến hành nhưng do tính chất nghiên cứu của vấn đề nên đã kích thích sự tìm tòi đọc lấy của học sinh (định hướng 5). Thí nghiệm chính là nguồn cung cấp kiến thức mới chủ yếu cho học sinh, được tiến hành trong điều kiện nhân tạo, con người có thể chủ định gây ra hiện tượng, thay đổi điều kiện thí nghiệm.
• Những yêu cầu sư phạm của thí nghiệm biểu diễn - nghiên cứu (Lộc, 1996).
• Các bước tiến hành.
- Bước 1. Ðặt vấn đề: nhằm xác định nhiệm vụ nhận thức của học sinh.
- Bước 2. Phát biểu vấn đề: nêu mục đích cụ thể những bộ phận của đề tài nghiên cứu để có sự định hướng.
- Bước 3. Nêu giả thiết: dự đoán những phương án giải quyết. - Bước 5. Vạch kế hoạch giải: đây là giai đoạn dự đoán khoa học. - Bước 5. Thực hiện kế hoạch giải.
- Bước 6. Ðánh giá việc thực hiện kế hoạch. Nếu kết quả xác nhận giả thiết là đúng thì chuyển sang bước 7. Nếu kết quả phủ nhận giả thiết thì quay trở lại bước 3.
- Bước 7. Kết luận, vận dụng thí nghiệm vào bài giảng.
• Vận dụng.
Khi dạy bài quang hợp (SH10). Ðể hình thành khái niệm Quá trình quang hợp và học sinh thấy được vai trò của quang hợp đối với sự sống của
muôn loài trong sinh giới; giáo viên có thể tổ chức hoạt động học tập của học sinh như sau:
+ Bước 1: Trước khi biểu diễn thí nghiệm, giáo viên mở bài bằng cách đặt vấn đề ngắn gọn: Tại sao nói trái đất này được bao phủ bởi chiếc áo choàng xanh, nhờ nó mà sự sống được duy trì sinh sôi nẩy nở. Chiếc áo choàng xanh là gì mà có vai trò quan trọng thế?
+ Bước 2: Thực vật xanh chính là chiếc áo choàng, nó đã tiến hành quá trình quang hợp để tổng hợp chất hữu cơ.
+ Bước 3: Diệp lục tố có vai trò ra sao trong việc tổng hợp chất hữu cơ của cây xanh.
+ Bước 4: Giáo viên mô tả trình tự thí nghiệm Vai trò diệp lục tố trong việc hình thành tinh bột ở lá.
+ Bước 5: Giáo viên thực hiện thí nghiệm nhanh trong vòng 10-15 phút để học sinh quan sát nhận xét (màu của lá trước và sau khi thí nghiệm? Có nhận xét gì? Tại sao?).
+ Bước 6: Nhờ có diệp lục, cây xanh đã tổng hợp được tinh bột (chất hữu cơ) dưới tác động của ánh sáng mặt trời.
+ Bước 7: Vận dụng kết quả thí nghiệm để trình bày phần Sắc tố quang hợp, trong đó diệp tố có vai trò chính yếu (cấu trúc không gian, cấu tạo hóa học của phân tử diệp lục tố):Ġ
Như vậy từ sự quan sát thí nghiệm, học sinh phân tích rút ra kết luận mới. Thí nghiệm lúc này là nguồn thông tín chủ yếu đối với học sinh, lời nói của giáo viên chỉ nhằm hướng dẫn và phân tích kết quả quan sát được.
Ðể hoàn thiện củng cố, ôn tập kiến thức. Cũng với thí nghiệm này, nhưng giáo viên có thể cho học sinh chú ý đến vai trò của ánh sáng. Trong hoặc trong kiểm tra đánh giá, giáo viên thay đổi điều kiện thí nghiệm: cùng