9. Cấu trỳc của luận văn
2.2.5.Phõn loại theo mức độ hoàn thiện kiến thức
- Sơ đồ khuyết thiếu. - Sơ đồ cõm.
- Sơ đồ bất hợp lớ.
2.3.Cỏc bƣớc lập Grap
Cú thể phõn chia quỏ trỡnh lập Grap thành cỏc bước cơ bản sau:
Bước 1: Tổ chức cỏc đỉnh.
- Chọn cỏc kiến thức chốt, mó húa cỏc kiến thức chốt.
- Đặt cỏc kiến thức chốt vào cỏc đỉnh trờn mặt phẳng (chỳ ý đến thứ tự cỏc đỉnh).
Bước 2: Thiết lập cỏc cung (lập cỏc mối quan hệ).
Tạo mối liờn hệ giữa cỏc kiến thức chốt bằng cỏch vẽ cỏc đường liờn hệ .
Bước 3: Hoàn thiện Grap.
Kiểm tra lại cỏc bước trờn, sao cho grap thể hiện rừ nội dung được mụ hỡnh húa. Trong quỏ trỡnh hoàn thiện, xõy dựng grap cú thể thay đổi lại cỏc đỉnh và cỏc cung để Grap cú tớnh logic và học sinh lĩnh hội được dễ dàng. Cú thể túm tắt quy trỡnh trờn bằng sơ đồ ở hỡnh 2.1.
*- Quy trỡnh lập grap nội dung [3]
Bƣớc 1: Xỏc định tờn gọi của Grap
Tổ chức đỉnh Lập cung Hoàn thiện Grap
Bất kỳ một grap nào cũng phải được đặt tờn để phõn biệt với những grap khỏc. Tờn của grap cần phải chỉ rừ nội dung vấn đề được đưa ra xem xột trong grap.
Bƣớc 2: Xỏc định cỏc đỉnh của Grap
Trờn cơ sở việc phõn tớch nội dung, giỏo viờn sẽ tỡm ra những đơn vị kiến thức cơ bản của một bài học. Mỗi đơn vị kiến thức này khi đứng trong grap sẽ trở thành một đỉnh của grap. Đỉnh của grap chớnh là một bảng danh mục kiến thức cần cung cấp cho học sinh.
Vớ dụ, tỡm hiểu cấu tạo hệ tuần hoàn, ta cú danh mục cỏc kiến thức cơ bản sau: hệ mạch, tim, dịch tuần hoàn,... Khi lập grap về hệ tuần hoàn, cỏc đơn vị kiến thức này sẽ tạo thành cỏc đỉnh khỏc nhau của grap đú.
Bƣớc 3: Mó hoỏ cỏc kiến thức ở cỏc đỉnh của Grap
Việc ghi chỳ hoặc việc làm sỏng tỏ cỏc nội dung ở cỏc đỉnh của Grap được gọi là mó hoỏ kiến thức ở cỏc đỉnh của Grap. Thụng thường, trong một Grap, do khuụn khổ của cỏc khung, cỏc ụ dựng cho việc ghi chỳ phần lớn cú kớch thước nhỏ nờn khụng cho phộp sử dụng nhiều từ ngữ ghi trong khung. Bởi vậy khi mó hoỏ cần lưu ý:
+ Cú thể viết tắt và cú bảng ghi chỳ những quy ước chữ viết tắt để việc theo dừi Grap được dễ dàng.
+ Trong Grap, nội dung cần được ghi ngắn gọn và đủ.
+ Việc mó hoỏ kiến thức ở cỏc đỉnh đến mức nào cũn tuỳ thuộc vào mức độ đơn giản hay phức tạp của Grap đú.
Bƣớc 4: Lập cung cho cỏc đỉnh
Thực chất của bước này là phản ỏnh mối quan hệ lụgic quỏ trỡnh phỏt triển của cỏc kiến thức cơ bản và mối liờn hệ tầng bậc của cỏc kiến thức đú trong nội dung bài học. Khi cỏc đỉnh đó được nối với nhau, việc lập cung cho cỏc đỉnh của Grap được hoàn thành.
2.4.Sử dụng Grap trong dạy học Sinh học 11
Thực tế cho thấy, trong dạy học Sinh học, phần lớn Grap chỉ do GV thiết lập. Do đú, cần phải tăng cường việc giỳp HS thiết lập Grap để vừa nõng cao hiệu quả học tập, vừa phỏt huy năng lực sỏng tạo của cỏc em. GV chỉ là người giỳp đỡ, gợi mở, cũn HS phải tự thiết lập Grap. Muốn vậy, người GV phải giỳp HS hệ thống húa kiến thức, xỏc định được mối quan hệ về kiến thức trong chương trỡnh.
Tựy theo mục tiờu, nội dung và đối tượng HS mà cú thể sử dụng Grap trong dạy học Sinh học ở cỏc mức độ khỏc nhau.
Mức độ thứ nhất: GV lập Grap nội dung
Quy trỡnh thực hiện:
-GV giảng giải kiến thức đồng thời lập cỏc Grap nội dung của một bài hay một tổ hợp kiến thức. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
-HS nghe giảng kết hợp với quan sỏt sự mụ tả và biểu diễn cỏc mối quan hệ của cỏc nội dung.
Vớ dụ 1: Dạy nội dung “Cơ chế duy trỡ dũng vận chuyển nước liờn tục trong cõy”. ( Bài 2: Vận chuyển cỏc chất trong cõy)
GV đặt vấn đề: Nước rất cần thiết cho đời sống thực vật, nước cần thiết được cung cấp đến mọi tế bào. Nước cú thể vận chuyển trong thõn cõy ngược chiều trọng lực. Vậy, cơ chế nào giỳp cõy vận chuyển nước đến cỏc tế bào của cõy?
Để giải quyết vấn đề này, GV lập Grap nội dung “Cơ chế duy trỡ dũng vận chuyển nước liờn tục trong cõy” (Hỡnh 2.2).
Sau đú, giỏo viờn sử dụng grap để lý giải: Sở dĩ, nước vận chuyển trong thõn cõy ngược chiều trọng lực là nhờ cú lực đẩy của rễ, lực hỳt của lỏ (tạo ra do sự thoỏt hơi nước) và lực trung gian (lực liờn kết giữa cỏc phõn tử nước với nhau và giữa cỏc phõn tử nước với thành mạch). Trong đú, lực hỳt của lỏ là động lực chớnh.
Nghiờn cứu Grap và qua sự giải thớch của GV, HS cú thể xỏc định được động lực dưới duy trỡ dũng nước liờn tục trong cõy ngược với chiều trọng lực
gồm:
- Áp suất rễ (lực hỳt của rễ), sự cú mặt của ỏp suất rễ giỳp nước đi từ đất vào trong cõy.
- Động lực trung gian duy trỡ dũng vận chuyển nước là lực liờn kết hiđrụ giữa nước với nước và giữa nước với thành mạch dẫn đó đảm bảo cho dũng nước được vận chuyển một cỏch liờn tục.
- Động lực trờn là quỏ trỡnh thoỏt hơi nước qua lỏ. Khi tế bào của khớ khổng bị mất nước, nú sẽ hỳt nước của cỏc tế bào lõn cận, đến lượt mỡnh, cỏc tế bào đú lại hỳt nước của cỏc tế bào bờn cạnh, cứ như vậy tạo thành lực kộo từ rễ lờn lỏ.
- Ba động lực nờu trờn là cơ chế đảm bảo cho dũng nước cú thể vận chuyển ngược chiều trọng lực từ rễ lờn đỉnh ngọn của cõy, kể cả ở những cõy rất cao.
Sau đú, GV cú thể đưa ra một số cõu hỏi kớch thớch tư duy của HS nhằm nõng cao nhận thức:
- Nếu vụ tỡnh cú bọt khớ rơi vào cột nước liờn tục trong cõy (nghĩa là triệt tiờu mất động lực trung gian) thỡ dũng vận chuyển nước cú được duy trỡ nữa khụng?
- Tại sao về mựa đụng, một cõy rụng hết lỏ nhưng vẫn cú thể hỳt nước được?
- Tại sao ỏp suất rễ thể hiện rừ ở cõy thõn thảo (qua hiện tượng ứ giọt)?
Cơ chế:
Lực đẩy của rễ Lực trung gian
Quỏ trỡnh hấp thu nước
Lực hội tụ Lực dớnh bỏm
Cơ chế duy trỡ dũng vận chuyển nước liờn tục trong cõy
Liờn kết giữa cỏc phõn tử nước
với nhau
Lực hỳt của lỏ
Quỏ trỡnh thoỏt hơi nước Liờn kết giữa cỏc
phõn tử nước và thành mạch dẫn
Phõn loại:
Vớ dụ 2: Dạy nội dung “Cơ chế truyền tin qua xinỏp” ( Bài 30: Truyền tin qua xinỏp).
Cơ chế truyền tin qua xinỏp là một nội dung mới và khú đối với học sinh. GV cú thể khắc phục khú khăn này bằng cỏch cho HS quan sỏt kờnh hỡnh và sử dụng grap như một cụng cụ trực quan để cỏc em dễ hỡnh dung và hiểu bài sõu sắc hơn.
GV yờu cầu HS trỡnh bày cơ chế lan truyền xung thần kinh trong sợi thần kinh theo sơ đồ một cung phản xạ:
GV nờu vấn đề: Trong một sợi thần kinh, xung thần kinh truyền theo cả hai chiều, cũn trong một cung phản xạ, xung thần kinh chỉ truyền theo một chiều từ cơ quan thụ cảm đến cơ quan đỏp ứng. Tại sao lại cú hiện tượng đú? (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
GV yờu cầu học sinh quan sỏt hỡnh ảnh động về quỏ trỡnh truyền tin qua xinỏp: Khi xung thần kinh đến chuỳ xinỏp, Ca2+
đi vào trong chuỳ xinỏp, khiến chất trung gian hoỏ học được giải phúng vào khe xinỏp do màng của búng chứa chất trung gian hoỏ học dung hoà với màng trước xinỏp. Sau khi khuyếch tỏn qua khe xinỏp, chất trung gian hoỏ học gắn vào cỏc thụ thể ở màng sau xinỏp theo kiểu ổ khoỏ - chỡa khoỏ, làm xuất hiện một xung thần kinh ở màng sau xinỏp. Xung thần kinh này sẽ được lan truyền đi tiếp.
Trong quỏ trỡnh mụ tả, GV sử dụng cỏc mũi tờn để xõy dựng grap thể hiện quỏ trỡnh truyền tin qua xinỏp (Hỡnh 2.3)
GV cú thể yờu cầu HS trỡnh bày lại cơ chế truyền tin qua xinỏp dựa vào grap.
GV cũng cú thể đưa ra một số cõu hỏi nhằm rốn luyện năng lực tư duy lụgic cho HS:
- Tại sao xung thần kinh chỉ truyền theo một chiều từ màng trước xinỏp tới màng sau xinỏp?
(Vỡ tại màng sau xinỏp mới cú cỏc thụ thể tiếp nhận chất trung gian hoỏ học).
hoỏ học cú bị ứ đọng ở màng sau xinỏp hay khụng?
(Chất trung gian hoỏ học khụng bị ứ đọng ở màng sau xinỏp, vỡ ezim ở màng sau xinỏp sẽ phõn huỷ chất trung gian hoỏ học thành cỏc tiểu phần nhỏ hơn, cỏc tiểu phần này quay trở lại chuỳ xinỏp và tỏi tổng hợp lại thành chất trung gian hoỏ học ban đầu chứa trong cỏc búng chứa chất trung gian hoỏ học).
GV cần giỳp HS lưu ý thờm Grap trờn là sơ đồ chung cho quỏ trỡnh truyền tin qua một xinỏp hoỏ học bất kỡ, chứ khụng riờng cho xinỏp hoỏ học cú chất trung gian hoỏ học là axờtincụlin như sỏch giỏo khoa đó trỡnh bày. Để giỳp HS phõn biệt được cỏc cấu trỳc thuộc cấu trỳc tế bào với cỏc cấu trỳc khụng thuộc cấu trỳc tế bào và rốn kĩ năng phõn tớch cho HS. Đõy là kiến thức khụng phải HS nào cũng dễ nhận ra. Vỡ vậy, GV cũng cú thể yờu cầu HS trả lời cõu hỏi:
- Căn cứ vào đặc điểm cú thể phõn chia cỏc cấu trỳc của xinỏp thành những nhúm nào?
Trong quỏ trỡnh thiết kế Grap cơ chế truyền tin qua xinỏp, GV cần lưu ý cỏc mũi tờn biểu diễn con đường truyền tin và cỏc mũi tờn biểu diễn cơ chế tỏc động trong quỏ trỡnh truyền tin cần được kớ hiệu khỏc nhau (về màu sắc, độ đậm nhạt, hoặc hỡnh dạng). Cỏc chuỗi hiện tượng xảy ra trong quỏ trỡnh truyền tin qua xinỏp (kể từ khi xuất hiện xung thần kinh ở chựy xinỏp đến khi chất trugn gian húa học được phõn hủy thành cỏc tiểu phần nhỏ hơn trở lại chựy xinỏp) cũng cần được biểu diễn bằng cỏc kiểu mũi tờn khỏc nhau để phõn biệt quỏ trỡnh thuận và quỏ trỡnh ngược ( Hỡnh 2.3)
Ghi chỳ CTGHH Chất
Hỡnh2.3. Sơ đồ cơ chế truyền tin qua xinỏp
Xung thần kinh
Búng chứa CTGHH di chuyển
CTGHH được phõn huỷ thành cỏc tiểu phần nhỏ hơn CTGHH gắn đặc hiệu vào thụ thể của màng sau xinỏp Màng sau xinỏp
Khe xinỏp Màng trước xinỏp
Chuỳ xinỏp
Màng của búng chứa CTGHH dung hoà với màng trước xinỏp
CTGHH khuyếch tỏn qua khe xinỏp
Xung thần kinh xuất hiện
Ca2+
CTGHH được giải phúng
Ghi chỳ: Con đường truyền tin qua xinỏp Cơ chế hoạt động của xinỏp hoỏ học CTGHH: Chất trung gian hoỏ học
Mức độ thứ hai: Tổ chức hướng dẫn HS lập Grap
Đặc điểm:
- GV tổ chức, hướng dẫn HS lập Grap nội dung bài học.
- Thụng qua việc thiết lập Grap, HS sẽ tự lĩnh hội được tri thức mới. - So với việc GV thiết kế Grap, thỡ hỡnh thức này cú hiệu quả cao hơn trong việc rốn luyện được năng lực tư duy cho người học.
Cỏch thực hiện: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- GV hướng dẫn HS quan sỏt phương tiện trực quan hoặc nghiờn cứu SGK.
- GV yờu cầu HS hoàn thiện cỏc phiếu học tập ( thường là hệ thống cõu hỏi định hướng tư duy cho người học).
- HS lập Grap nội dung dưới sự giỳp đỡ của GV.
Vớ dụ 1: Dạy nội dung “Phỏt triển qua biến thỏi ở động vật”. ( Bài 37: Sinh trưởng và phỏt triển ở động vật).
GV yờu cầu HS quan sỏt sơ đồ vũng đời của bướm và chõu chấu,
kết hợp với việc đọc SGK để trả lời cỏc cõu hỏi sau:
- Cú mấy hỡnh thức phỏt triển qua biến thỏi ở động vật? Đú là những hỡnh thức nào?
(Ở động vật cú 2 hỡnh thức phỏt triển qua biến thỏi là phỏt triển qua biến thỏi hoàn toàn và phỏt triển qua biến thỏi khụng hoàn toàn).
- Trỡnh bày quỏ trỡnh phỏt triển qua biến thỏi hoàn toàn ở bướm?
đoạn phụi và giai đoạn hậu phụi. Trong giai đoạn phụi, hợp tử phõn chia và biệt hoỏ, tạo sõu bướm. Trong giai đoạn hậu phụi, sõu bướm biến thành nhộng và sau đú thành bướm).
Tương tự như vậy, GV đặt ra cỏc cõu hỏi về phỏt triển qua biến thỏi khụng hoàn toàn ở động vật:
- Hóy mụ tả giai đoạn hậu phụi trong quỏ trỡnh phỏt triển qua biến thỏi khụng hoàn hoàn ở chõu chấu?
(Ở chõu chấu, trong giai đoạn hậu phụi, ấu trựng trải qua nhiều lần lột xỏc để trở thành cỏ thể trưởng thành).
GV yờu cầu HS đọc SGK quan sỏt hỡnh ảnh, trả lời cỏc cõu hỏi đinh lượng, đồng thời thiết lập Grap về phỏt triển qua biến thỏi ở động vật.
Hỡnh 2.4. Sơ đồ sự phỏt triển qua biến thỏi ở động vật
Ấu trựng
Nhộng Sõu bướm
Biến thỏi khụng hoàn toàn (đại diện: chõu chấu)
Sự phỏt triển qua biến thỏi
Con trưởng thành Giai đoạn hậu phụi Giai đoạn phụi Bướm Hợp tử phõn chia và biệt hoỏ Hợp tử
phõn chia và biệt hoỏ Biến thỏi hoàn toàn
(đại diện: bướm)
Lột xỏc nhiều lần
Nhằm nõng cao kiến thức, rốn luyện năng lực tư duy và kĩ năng giải quyết cỏc vấn đề trong thực tiễn đời sống cho HS, GV đưa ra cõu hỏi: Phỏt triển qua biến thỏi cú vai trũ như thế nào đối với đời sống của động vật?
Để giỳp học sinh trả lời, GV yờu cầu so sỏnh về đặc điểm cấu tạo, nguồn thức ăn và mụi trường sống của cỏc dạng ấu trựng với dạng cỏ thể trưởng thành.
Ấu trựng thuộc cỏc giai đoạn khỏc nhau trong quỏ trỡnh biến thỏi và cỏc thể trưởng thành cú sự khỏc nhau về nguồn thức ăn và mụi trường sống.
Bằng việc trả lời cỏc cõu hỏi gợi ý này, HS cú thể xỏc định được ý nghĩa của phỏt triển qua biến thỏi là gúp phần giảm sự cạnh tranh về nguồn thức ăn, nơi ở và tăng khả năng phỏt tỏn của loài tới cỏc mụi trường sống khỏc nhau.
Qua việc GV yờu cầu HS phõn tớch nội dung kiến thức để thiết lập grap và quan sỏt hỡnh ảnh về quỏ trỡnh biến thỏi ở động vật, HS đó cú thể trỏnh được sai lầm khi cho rằng cỏ thể trưởng thành và ấu trựng trong cỏc giai đoạn khỏc nhau của quỏ trỡnh phỏt triển qua biến thỏi là cỏc loài khỏc nhau. Ngoài ra HS cú thể giải thớch được một số hiện tượng liờn quan đến bài học và cú thể ứng dụng kiến thức Sinh học về biến thỏi ở động vật và thực tiễn sản xuất. Chẳng hạn, khi càng muốn tiờu diệt một loài sõu hại cõy trồng nào đú, khụng nhất thiết phải diệt sõu mà thay vào đú, cú thể tiờu diệt bướm bằng cỏc dụng cụ đơn giản (như bẫy đốn), hoặc khi trờn cỏnh đồng cú nhiều bướm, thỡ đú là một tớn hiệu cho thấy lỳa sắp bị sõu hại.
GV cú thể yờu cầu HS nờu sự giống nhau và khỏc nhau giữa ấu trựng và cỏ thể trưởng thành của giai đoạn hậu phụi của hai hỡnh thức biến thỏi để bổ sung thụng tin vào Grap, để tạo ra một Grap hoàn thiện về phỏt triển qua biến thỏi ở động vật (Hỡnh 2.5).
Hỡnh 2.5. Sơ đồ sự phỏt triển qua biến thỏi ở động vật (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ấu trựng
Nhộng Sõu bướm
Biến thỏi khụng hoàn toàn (đại diện: chõu chấu)
Sự phỏt triển qua biến thỏi
Con trưởng thành Giai đoạn hậu phụi Giai đoạn phụi Bướm Hợp tử phõn chia và biệt hoỏ Hợp tử
phõn chia và biệt hoỏ
Khỏc nhau khụng nhiều về đặc điểm hỡnh thỏi và cấu tạo Khỏc nhau về đặc điểm hỡnh thỏi, cấu tạo và nguồn thức ăn
í nghĩa của biến thỏi:
- Giảm sự cạnh tranh cựng loài