1.7.1. Điều tra thực trạng dạy – học tiến hóa ở trƣờng phổ thông
Để nâng cao chất lƣợng dạy – học tiến hóa đồng thời phục vụ cho việc nghiên cứu đề tài, chúng tôi đã tiến hành điều tra và tìm hiểu thực trạng dạy – học phần tiến hóa của 78 giáo viên Sinh của các trƣờng THPT tại các tỉnh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Thái Nguyên, Yên Bái, Nam Định, Lạng Sơn bằng phiếu ý kiến (phụ lục) và thu đƣợc kết quả sau:
-Về hiệu quả học tiến hóa của HS hiện nay, đa số các GV cho biết hiệu quả chỉ đạt đƣợc từ 25% - 50% so với yêu cầu bài dạy. Nguyên nhân chủ yếu theo ý kiến của các thầy cô là do: HS thụ động, không chủ động trong quá trình học tập. Số lƣợng kiến thức đa dạng, phong phú, đồng thời đa phần HS chƣa có phƣơng pháp học tập phù hợp. Nguyên nhân tiếp theo là do chƣa có tài liệu, phƣơng tiện giúp HS tƣ duy sáng tạo... (bảng 1.1).
Bảng 1.1: Nguyên nhân HS chƣa đạt hiệu quả cao khi học tiến hóa lớp 12
Ý kiến Lựa chọn
Số lƣợng %
Lƣợng bài tập phong phú, đa dạng. 36 52.9% HS thụ động, không chủ động học tập. 52 76.5% HS chƣa có cách học tập phù hợp. 44 64.7% Chƣa có phƣơng pháp học tối ƣu, phù hợp
cho HS tự học. 5 7.4%
Do phƣơng pháp giảng dạy của GV. 18 26.5% HS thiếu thời gian học tập. 34 50%
-Về mức độ cần thiết của việc áp dụng phƣơng pháp DH theo chủ đề, đa số các GV đều cho rằng việc này là cần thiết. Trong đó, rất cần thiết là 52 phiếu chiếm 76.5%, cần thiết: 16 phiếu chiếm 23.5%, không cần thiết: 0%.
-Về phƣơng tiện giúp HS tự học và tự nghiên cứu kiến thức tiến hóa, đa số các GV cho biết HS thƣờng sử dụng phƣơng pháp mà GV giảng tại lớp và các sách tham khảo, sách bài tập (bảng 1.3).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Ý kiến
Lựa chọn
Số lƣợng %
Sách giáo khoa 8 11.8%
Sách/ tài liệu tham khảo 24 35.3% Sách chuyên về bài tập QLDT 57 83.8% Phƣơng pháp GV giảng dạy 38 55.9%
Học qua mạng internet. 26 38.2%
Qua kết quả thu đƣợc chúng tôi nhận thấy:
Hiện nay hiệu quả của việc dạy và học tiến hóa hiện nay là chƣa tốt. Bên cạnh đó, HS cũng chƣa có tính tự giác trong việc học tập, nghiên cứu các nội dung bài . Phƣơng tiện, tài liệu giúp các em học tập, nghiên cứu cũng hạn chế, nhiều tài liệu còn thiếu độ tin cậy.
Nguyên nhân:
- Nội dung kiến thức phần tiến hóa là tƣơng đối khó hiểu, trừu tƣợng. -Đa số GV vẫn dạy theo cách truyền thống: truyền thụ lý thuyết cho HS. -Nhiều GV chƣa quan tâm đầu tƣ thời gian nghiên cứu các phƣơng pháp dạy học mới.
-HS chƣa nhận thức đƣợc tầm quan trọng của việc học tiến hóa nên chƣa tạo ra hứng thú học tập cho bản thân.
1.7.2. Tình hình nghiên cứu về dạy dọc tiến hóa
Tiến hoá mới đƣợc đƣa vào chƣơng trình sinh học phổ thông từ cải cách giáo dục (1980), nhƣng so với nhiều phần khác trong chƣơng trình Sinh học thì chƣa có nhiều các công trình nghiên cứu nhằm nâng cao chất lƣợng dạy học môn học này.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Nguyễn Văn Duệ (1999), “Nâng cao hiệu quả giảng dạy kiến thức Tiến hóa lớp 12 PTTH bằng phương pháp hỏi đáp tìm tòi, thông qua mối quan hệ giữa sự kiện và lí thuyết” luận văn thạc sĩ, Đại học Sƣ phạm 1 Hà Nội. Luận văn là tập tài liệu bổ xung thêm các biện pháp để nâng cao kết quả học tập phần Tiến hóa lớp 12 THPT [9].
Nghiêm Thị Ngọc Bích, trong luận án Tiến sĩ “Sử dụng phần mềm dạy học Tiến hoá (sinh học 12 trung học phổ thông)”(2012) đã tập trung nhiên cứu, hoàn thiện hệ thống nguyên tắc, quy trình xây dựng và sử dụng phần mềm dạy học Tiến hoá (sinh học – 12 THPT) nói riêng, góp phần sáng tỏ phƣơng hƣớng ứng dụng thành tựu công nghệ thông tin trong DH sinh học [6].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Tóm tắt chƣơng 1
1. Trong chƣơng này tập trung vào việc nghiên cứu phân tích cơ sở triết học, cơ sở lôgic học, cơ sở tâm lý học và cơ sở lí luận dạy học; phân tích khái niệm DH theo chủ đề và hệ thống hoá vai trò, ý nghĩa, bản chất, đặc trƣng của DH theo chủ đề làm cơ sở cho việc nghiên cứu một cách có hệ thống từ việc đề xuất các nguyên tắc, đến việc xác lập một quy trình dạy học theo chủ đề hợp lý giúp giáo viên vận dụng DH theo chủ đề trong DH dạy tình huống góp phần nâng cao chất lƣợng DH bộ môn và bồi dƣỡng năng lực giải quyết vấn đề cho HS.
2. Các nghiên cứu về DH theo chủ đề của các tác giả nƣớc ngoài cho thấy: Dạy học theo chủ đề là một trong những hƣớng phát huy tính tích cực học tập của học sinh, nâng cao chất lƣợng DH.
3. Ở Việt Nam đã có một số tác giả nghiên cứu về các phƣơng pháp và biện pháp nhằm nâng cao chất lƣợng DH các nội dung trong bộ môn sinh học ở Trƣờng trung học phổ thông nhƣng chƣa có tác giả nào nghiên cứu một cách hoàn chỉnh về lí luận và thực tiễn vận dụng DH theo chủ đề trong DH Tiến hoá lớp 12 THPT.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Chƣơng 2
VẬN DỤNG DẠY HỌC THEO CHỦ ĐỀ TRONG DẠY HỌC TIẾN HOÁ Ở TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
2.1. Cấu trúc chƣơng trình tiến hoá lớp 12 ở Trƣờng trung học phổ thông và thành phần kiến thức cơ bản. thông và thành phần kiến thức cơ bản.
Chƣơng trình tiến hoá lớp 12 bao gồm có 2 chƣơng với 11 bài, trong đó có 11 bài lý thuyết, không có bài thực hành.
Chƣơng I. Bằng chứng và cơ chế tiến hoá Các bằng chứng tiến hoá
- Bằng chứng về giải phẫu so sánh: Sự tƣơng đồng về nhiều đặc điểm giải phẫu giữa các loài là những bằng chứng gián tiếp cho thấy các loài sinh vật hiện nay đều đƣợc tiến hoá từ một tổ tiên chung.
- Bằng chứng phôi sinh học: Quá trình phát triển phôi ở một số loài động vật có xƣơng sống có sự tƣơng đồng từ đó cũng gián tiếp chứng minh đƣợc các loài này có một tổ tiên chung.
- Bằng chứng địa lý sinh vật học: Nhiều loài phân bố ở các vùng địa lý khác nhau nhƣng lại giống nhau về một số đặc điểm đã đƣợc chứng minh là chúng bắt nguồn từ một tổ tiên, sau đó phát tán sang các vùng khác.
- Bằng chứng tế bào học và sinh học phân tử: Các tế bào của tất cả các loài sinh vật hiện nay đều sử dụng chung một loại mã di truyền, đều dùng chung 20 loại axít amin để cấu tạo nên prôtêin,…chứng tỏ chúng tiến hoá từ một tổ tiên chung.
Học thuyết Lamac và Học thuyết Đacuyn
- Học thuyết Lamac: Theo Lamac, từ một tổ tiên ban đầu do môi Trƣờng thay đổi theo các hƣớng khác nhau nên lâu ngày các sinh vật sẽ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
“Tập luyện” để thích ứng với các môi Trƣờng mới và nhƣ vậy hình thành nên các loài khác nhau.
- Học thuyết Đacuyn: Đacuyn cho rằng:
+ Các cá thể sinh vật luôn phải đấu tranh với nhau để giành quyền sinh tồn và do vậy chỉ một số ít cá thể sinh ra đƣợc sống sót qua mỗi thế hệ.
+ Trong cuộc đấu tranh sinh tồn, những cá thể nào có biến dị di truyền giúp chúng thích nghi tốt dẫn đến khả năng sống sót và khả năng sinh sản cao hơn cá thể khác thì những cá thể đó sẽ để lại nhiều con hơn cho quần thể. Theo thời gian, số lƣợng cá thể thích nghi sẽ ngày một tăng và số lƣợng cá thể có các biến dị không thích nghi sẽ ngày một giảm. Gọi đây là quá trình CLTN.
- CLTN là quá trình phân hoá về khả năng sống sót và khả năng sinh sản của các cá thể trong quần thể. Đối tƣợng của CLTN là các cá thể nhƣng kết quả của CLTN lại tạo nên loài sinh vật có đặc điểm thích nghi với môi Trƣờng.
Học thuyết tiến hoá tổng hợp hiện đại
- Quan niệm tiến hoá và nguồn nguyên liệu tiến hoá:
+ Tiến hoá nhỏ là quá trình làm biến đổi cấu trúc di truyền của quần thể. Quá trình tiến hoá nhỏ diễn ra trên quy mô của một quần thể và diễn biến không ngừng dƣới sự tác động của các nhân tố tiến hoá.
+ Tiến hoá lớn là quá trình biến đổi trên quy mô lớn, trải qua hàng triệu năm làm xuất hiện các đơn vị phân loại trên loài.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
+ Nguồn biến dị di truyền của quần thể: Tiến hoá sẽ không thể xảy ra nếu quần thể không có các biến dị di truyền.
- Các nhân tố tiến hoá:
+ Đột biến: Là một loại nhân tố tiến hoá vì nó làm thay đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể.
+ Di nhập gen là hiện tƣợng các quần thể thƣờng không cách ly hoàn toàn với nhau và do vậy giữa các quần thể thƣờng có sự trao đổi các cá thể hoặc các giao tử.
+ CLTN thực chất là quá trình phân hoá khả năng sống sót và khả năng sinh sản của các cá thể với các kiểu gen khác nhau trong quần thể.
+ Các yếu tố ngẫu nhiên: dƣới tác động của các yếu tố ngẫu nhiên thì ngay cả khi đột biến không xảy ra cũng nhƣ không có CLTN và di - nhập gen thì thành phần kiểu gen và tần số alen của quần thể cũng có thể bị biến đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác.
+ Giao phối không ngẫu nhiên là nhân tố tiến hoá chỉ làm thay đổi thành phần kiểu gen mà không làm thay đổi tần số alen của quần thể.
Quá trình hình thành quần thể thích nghi
- Khái niệm đặc điểm thích nghi: CLTN đóng vai trò sàng lọc và làm tăng số lƣợng cá thể có kiểu hình thích nghi tồn tại sẵn trong quần thể cũng nhƣ tăng cƣờng mức độ thích nghi của các đặc điểm bằng cách tích luỹ các alen tham gia quy định các đặc điểm thích nghi.
+ Cơ sở di truyền của quá trình hình thành quần thể thích nghi: Quá trình hình thành quần thể thích nghi xảy ra nhanh hay chậm tuỳ thuộc vào: (1) quá trình phát sinh và tích luỹ các gen biến đổi ở mỗi loài, (2) tốc độ sinh sản của loài (3) áp lực của CLTN.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
+ Thí nghiệm chứng minh vai trò của CLTN trong quá trình hình thành quần thể thích nghi: qua hai thí nghiệm tƣơng ứng thả 500 con bƣớm đen và 500 con bƣớm trắng vào rừng bạch dƣơng trắng và rừng bạch dƣơng đen đã cho kết quả rất rõ: ở rừng bạch dƣơng đen thì bƣớm đen thích nghi tốt hơn bƣớm trắng còn ở rừng bạch dƣơng trắng thì bƣớm trắng lại thích nghi tốt hơn bƣớm đen.
- Sự hợp lý tƣơng đối của các đặc điểm thích nghi: Các đặc điểm thích nghi chỉ mang tính tƣơng đối vì trong môi Trƣờng này thì chúng có thể thích nghi nhƣng trong môi Trƣờng khác lại có thể không thích nghi.
Loài
- Khái niệm loài sinh học. Loài là một nhóm quần thể gồm các cá thể có khả năng giao phối với nhau trong tự nhiên sinh ra đời con có sức sống và có khả năng sinh sản, cách ly sinh sản với các nhóm quần thể khác.
- Các cơ chế cách ly sinh sản giữa các loài
+ Cách ly trƣớc hợp tử thực chất là cơ chế cách li ngăn cản sự thụ tinh tạo ra hợp tử. Các loại cách ly trƣớc hợp tử gồm: cách li nơi ở, cách li tập tính, cách li thời gian và cách li cơ học.
+ Cách li sau hợp tử là những trở ngại ngăn cản việc tạo ra con lai hoặc ngăn cản việc tạo ra con lai hữu thụ.
+ Cơ chế cách li có vai trò quan trọng trong quá trình tiến hoá vì chúng ngăn cản các loài trao đổi vốn gen cho nhau, do vậy mỗi loài duy trì đƣợc những đặc trƣng riêng.
Quá trình hình thành loài mới
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Vai trò của cách li địa lý trong quá trình hình thành loài mới: Cách ly địa lý là những trở ngại địa lý làm cho các cá thể của các quần thể bị cách li và không thể giao phối với nhau. Cách li địa lí có vai trò duy trì sự khác biệt về vốn gen giữa các quần thể do các nhân tố tiến hoá tạo ra.
Do các quần thể đƣợc sống cách biệt trong những khu vực địa lý khác nhau nên chọn lọc tự nhiên và các nhân tố tiến hoá khác có thể tạo nên sự khác biệt về vốn gen giữa các quần thể. Khi sự khác biệt về di truyền giữa các quần thể đƣợc tích tụ dẫn đến xuất hiện sự cách li sinh sản thì loài mới đƣợc hình thành.
Hình thành loài cùng khu vực địa lí:
Hình thành loài bằng cách li tập tính và cách li sinh thái. Hình thành loài mới bằng cơ chế lai xa và đa bội hoá.
Tiến hoá lớn
- Tiến hoá lớn nghiên cứu về quá trình hình thành các đơn vị phân loại trên loài và mối quan hệ tiến hoá giữa các loài giúp làm sáng tỏ sự phát sinh và phát triển của toàn bộ sinh giới trên trái đất.
- Nghiên cứu tiến hoá kết hợp với phân loại giúp xây dựng đƣợc cây phát sinh chủng loại và làm sáng tỏ mối quan hệ họ hàng giữa các loài.
- Quá trình tiến hoá diễn ra theo hƣớng thích nghi tạo nên thế giới sinh vật vô cùng đa dạng. Các nhóm sinh vật khác nhau có thể tiến hoá theo các xu hƣớng khác nhau thích nghi với các môi Trƣờng sống khác nhau.
Chƣơng II. Sự phát sinh và phát triển của sự sống trên trái đất Nguồn gốc sự sống
- Tiến hoá hoá học
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
+ Quá trình trùng phân tạo nên các đại phân tử hữu cơ.
- Tiến hoá tiền sinh học: Sự sống trên Trái Đất đƣợc phát sinh và phát triển qua các giai đoạn tiến hoá hoá học, tiến hoá tiền sinh học và tiến hoá sinh học. Hình thành các đơn phân hữu cơ từ các chất vô cơ, trùng phân các đơn phân thành các đại phân tử, tƣơng tác giữa các đại phân tử hình thành nên các tế bào sơ khai với các cơ chế nhân đôi, phiên mã, dịch mã, trao đổi chất, sinh trƣởng và sinh sản.
- Sự phát triển của sinh giới qua các đại địa chất
+ Hoá thạch là di tích của các sinh vật để lại trong các lớp đất đá của vỏ Trái Đất.
+ Vai trò của các hoá thạch trong nghiên cứu lịch sử phát triển của sinh giới. Hoá thạch cung cấp cho chúng ta những bằng chứng trực tiếp về lịch sử phát triển của sinh giới.
+ Hiện tƣợng trôi dạt lục địa: Thực chất là lớp vỏ Trái Đất đƣợc chia thành những vùng riêng biệt, các vùng này liên tục di chuyển do lớp dung nham nóng chảy bên dƣới chuyển động.
+ Sinh vật trong các đại địa chất. Trái Đất trong quá trình hình thành và tồn tại luôn biến đổi gây nên những biến đổi mạnh mẽ về sự phân bố của các loài trên Trái Đất cũng nhƣ gây nên những vụ tuyệt chủng hàng loạt loài mới.