9. Cấu trỳc luận văn
2.1. Phƣơng phỏp sử dụng tỡnh huống cú vấn đề
Theo Đinh Quang Bỏo, Nguyễn Đức Thành (2000), tỡnh huống cú vấn đề (THCVĐ) là một trạng thỏi tõm lý của chủ thể nhận thức khi vấp phải một mõu thuẫn, một khú khăn về nhận thức. Mõu thuẫn và khú khăn đú vƣợt ra khỏi giới hạn của tri thức vốn cú của chủ thể, bao hàm một điều gỡ đú chƣa biết, đũi hỏi một sự tỡm tũi tớch cực, sỏng tạo. [4;12]
Núi cỏch khỏc, THCVĐ là trạng thỏi tõm lý độc đỏo của chƣớng ngại nhận thức, xuất hiện mõu thuẫn nội tõm, cú nhu cầu giải quyết mõu thuẫn đú khụng phải bằng cỏch tỏi hiện hay bắt chƣớc, mà bằng tỡm tũi sỏng tạo tớch cực đầy hƣng phấn và khi tới đớch thỡ lĩnh hội đƣợc cả kiến thức, phƣơng phỏp giành kiến thức và cả niềm vui sƣớng của sự phỏt hiện.
Tỡnh huống cú vấn đề chỉ xuất hiện và tồn tại trong ý thức của học sinh chừng nào đang diễn ra sự chuyển húa mõu thuẫn khỏch quan bờn ngoài của bài toỏn nhận thức thành mõu thuẫn chủ quan bờn trong của học sinh. Trong trƣờng hợp này, HS là chủ thể và bài toỏn là đối tƣợng của hoạt động nhận thức chỳng liờn hệ tƣơng tỏc và thống nhất với nhau, sinh thành ra nhau. Để cú tỡnh huống cú vấn đề thỡ bài toỏn nhận thức phải là bài toỏn tỡm tũi chứ khụng phải là bài toỏn tỏi hiện.
Ở đõy, cần nhấn mạnh rằng, dựng tỡnh huống cú vấn đề trong dạy học Sinh học là một trong cỏc PPDH tớch cực lấy học sinh làm trung tõm. Vỡ vậy, vai trũ của giỏo viờn là trợ giỳp. Điều đú khụng phải là coi nhẹ vai trũ của ngƣời thầy mà ngƣời thầy lại phải cú yờu cầu cao hơn, vỡ để thiết kế và sử dụng hợp lý tỡnh huống cú vấn đề đũi hỏi ngƣời thầy phải lao động nhiều hơn, nghiờm khắc hơn, sỏng tạo hơn trong việc soạn giỏo ỏn, lựa chọn cõu hỏi, thụng bỏo vào những thời điểm thớch hợp để trợ giỳp học sinh.
42
Bản chất của phƣơng phỏp sử dụng THCVĐ là giỏo viờn đặt học sinh vào tỡnh huống cú vấn đề đũi hỏi phải giải quyết. Sau đú, tổ chức điều khiển học sinh giải quyết vấn đề từ đú hỡnh thành tri thức và cỏch hành động tƣơng ứng.
2.1.1. Cỏc bước xõy dựng tỡnh huống cú vấn đề
Việc thiết kế tỡnh huống cú vấn đề để dạy học Sinh học ở trƣờng THPT về cơ bản là việc thiết kế cỏc bài toỏn nhận thức. Việc thiết kế THCVĐ tuõn theo cỏc nguyờn tắc phỏt huy đƣợc tớnh tớch cực của học sinh trong học tập.
THCVĐ đƣợc hỡnh thành từ mõu thuẫn khỏch quan trở thành mõu thuẫn chủ quan qua nhận thức. "Vấn đề " ở đõy trong quỏ trỡnh dạy học trở thành "vấn đề" học tập nghĩa là bài toỏn nhận thức đối với học sinh. Nội hàm của nú chứa đựng mõu thuẫn giữa cỏi đó biết và chƣa biết. Khi giải quyết đƣợc "vấn đề" nghĩa là giải quyết đƣợc bài toỏn nhận thức, HS biết thờm về những cỏi chƣa biết trong bài toỏn nhận thức, nhờ đú mà tớch lũy thờm đƣợc những kinh nghiệm mới. Trong quỏ trỡnh dạy học, GV tạo tỡnh huống cú vấn đề phải phự hợp với khả năng của HS, cú tỷ lệ hợp lý giữa cỏi đó biết và cỏi chƣa biết. Vấn đề học tập phải vừa sức của HS để cỏc em cú khả năng giải quyết vấn đề đú. Nếu vấn đề đặt ra cho HS quỏ dễ hoặc quỏ khú đều khụng mang lại hiệu quả.
Vớ dụ: Khi dạy phần cấu trỳc khụng gian của phõn tử ADN, GV đƣa ra tỡnh huống: Phõn tử ADN đƣợc cấu tạo từ hai mạch polynucleotit cấu trỳc theo nguyờn tắc đa phõn và nguyờn tắc bổ sung (A của mạch này thỡ liờn kết với T của mạch kia bằng hai mối liờn kết hidrụ và ngƣợc lại; G của mạch này thỡ liờn kết với X của mạch kia bằng ba mối liờn kết hidrụ và ngƣợc lại).
Nếu tỡnh huống này đƣa ra cho HS lớp 9 khi dạy về cấu trỳc ADN thỡ đú là tỡnh huống khụng làm xuất hiện vấn đề học tập ở HS, bởi vỡ những kiến thức của HS lớp 9 về Húa học, Sinh học chƣa đủ để tỡm tũi vấn đề mới.
Cũng với tỡnh huống trờn đặt ra trƣớc HS lớp 12 thỡ sẽ là tỡnh huống cú vấn đề. Một số HS cú năng lực học tập sẽ hỡnh thành cõu hỏi cú vấn đề: Tại sao
43
loại bazơnitric cú kớch thước lớn A khụng liờn kết với bazơnitric cú kớch thước nhỏ X và loại G khụng liờn kết với loại T?
Tỡnh huống trờn giỏo viờn đƣa ra khi HS chƣa biết bản chất liờn kết hidrụ giữa cỏc bazơnitric thỡ bản thõn HS cũng khụng xuất hiện cõu hỏi cú vấn đề.
Việc xõy dựng THCVĐ cú thể tiến hành theo cỏc kiểu khỏc nhau nhƣng trong đú tỡnh huống nhõn - quả (hay Tại sao?) rất đƣợc chỳ ý trong quỏ trỡnh thiết kế bài toỏn nhận thức. Cú thể xõy dựng THCVĐ theo cỏc bƣớc sau:
Bước 1: Tỏi hiện tri thức đó cú thƣờng liờn quan đến tỡnh huống sắp giải quyết.
Việc này cú thể thực hiện bằng cỏc cỏch nhƣ: Kiểm tra bài cũ, ụn tập, ra bài tập, đƣa ra hiện tƣợng thực tế... Kiến thức này học sinh đó cú, nờn cú thể dễ dàng giải quyết đƣợc.
Bước 2: Nờu ra sự kiện mõu thuẫn với tri thức đó cú. Thƣờng với cỏch hiểu của
học sinh mõu thuẫn này khụng giải thớch đƣợc bằng kiến thức đó cú.
2.1.2. Cỏc dạng tỡnh huống cú vấn đề
Dạng 1: Sự khụng phự hợp giữa vốn kiến thức đó biết với chưa biết
Vớ dụ Khi dạy về khỏi niệm vũng tuần hoàn, GV thụng bỏo: Trong cơ thể cú khoảng 5 lớt mỏu. Với lƣợng mỏu đú cú thể hũa tan đƣợc 100 ml ụxi. Khi nghỉ ngơi hoàn toàn, cơ thể tiờu dựng ớt năng lƣợng mà cũng cần từ 10 – 12 lớt ụxi trong 1 giờ. Cũn khi lao động nặng, thỡ nhu cầu đú cú thể tới 60 -120 lớt. Nhƣ vậy lƣợng ụxi tối thiểu đó gấp 100 lần lƣợng ụxi hũa tan trong mỏu, chƣa núi đến khi cơ thể hoạt động mạnh. Điều này mõu thuẫn với kiến thức học sinh đó biết là cơ thể khụng thể sản sinh ra một lƣợng mỏu nhƣ thế trong 1 giờ.
Dạng 2: Mõu thuẫn giữa kiến thức khoa học đó cú với kiến thức thực tế phong phỳ.
Vớ dụ khi dạy về Sự trao đổi chất qua màng tế bào học sinh đó cú kiến thức về sự khuếch tỏn. Giỏo viờn nờu vấn đề: Trong quản cầu thận nồng độ urờ gấp 65 lần trong mỏu nhƣng urờ vẫn đi từ mỏu đến quản cầu thận để thải ra ngoài.
44
2.1.3. Cỏc mức độ của dạy học sử dụng tỡnh huống cú vấn đề
- Mức độ 1: Giỏo viờn đặt vấn đề, nờu giả thuyết, giải quyết vấn đề. HS thực hiện
cỏch giải quyết vấn đề theo hƣớng dẫn của GV. GV đỏnh giỏ kết quả làm việc của học sinh...
- Mức độ 2: Giỏo viờn đặt vấn đề, gợi ý để HS tỡm ra cỏch giải quyết vấn đề. HS
thực hiện cỏch giải quyết vấn đề với sự giỳp đỡ khi cần của GV. GV và HS cựng đỏnh giỏ.
- Mức độ 3: Giỏo viờn cung cấp thụng tin tạo THCVĐ. Học sinh phải thực hiện
và phỏt hiện vấn đề nảy sinh, tự lực đề xuất cỏc giả thuyết và lựa chọn giải phỏp. HS thực hiện cỏch giải quyết vấn đề. GV và HS cựng đỏnh giỏ.
- Mức độ 4: Học sinh tự lực phỏt hiện vấn đề nảy sinh trong hoàn cảnh của mỡnh hoặc của cộng đồng, lựa chọn vấn đề phải giải quyết. HS giải quyết vấn đề, tự đỏnh giỏ chất lƣợng, hiệu quả, cú ý kiến bổ sung của GV khi kết thỳc.
Cỏc mức độ dạy học sử dụng tỡnh huống cú vấn đề cú thể túm tắt nhƣ sau: Cỏc mức độ Tạo THCVĐ Nờu giả thuyết Lập kế hoạch Giải quyết vấn đề Kết luận 1 GV GV GV HS GV 2 GV GV HS HS GV- HS 3 GV- HS HS HS HS GV- HS 4 HS HS HS HS GV- HS
Trờn thực tế, quy trỡnh dạy học bằng tỡnh huống cú vấn đề và cỏc mức độ của nú phải linh hoạt trong quỏ trỡnh dạy học và tựy thuộc vào trỡnh độ nhận thức của học sinh.
2.1.4. Cỏc bước dạy học sử dụng tỡnh huống cú vấn đề
Theo Trần Bỏ Hoành (2002), cấu trỳc một bài học (hoặc một phần trong bài học) sử dụng THCVĐ thƣờng là nhƣ sau [20;31]
Bước 1: Đặt vấn đề, xõy dựng bài toỏn nhận thức:
45 - Phỏt biểu vấn đề cần giải quyết.
Bƣớc này là kết quả của sự va chạm giữa chủ thể nhận thức với mõu thuẫn khỏch quan, tức là kết quả của việc chủ thể biến mõu thuẫn khỏch quan thành mõu thuẫn chủ quan. Cú thể núi, đõy là bƣớc mà trạng thỏi tõm lý đƣợc vật chất hoỏ bằng một hỡnh thức tƣ tƣởng là cõu hỏi cú vấn đề hay bài toỏn nhận thức.
Bước 2: Giải quyết vấn đề đặt ra gồm:
- Đề xuất giả thuyết: giỏo viờn lụi cuốn dẫn dắt học sinh đƣa ra những phỏn đoỏn, giả định từ đú tỡm dẫn chứng cho giả thuyết.
- Chứng minh giả thuyết. - Đỏnh giỏ.
Bước 3: Vận dụng.
- Làm bài tập, trả lời cõu hỏi, vận dụng trong thực tiễn. - Đề xuất vấn đề mới.
Tớnh đỳng đắn của kiến thức mới phải đƣợc kiểm nghiệm trong thực tiễn. Cú thể là trong thực tiễn đời sống, hoặc trong cỏc hoàn cảnh ứng dụng linh hoạt khỏc. Trong phần lớn cỏc trƣờng hợp, vấn đề cần đƣợc giải quyết, nghĩa là cỏc kiến thức vừa mới đạt đƣợc cần phải đƣợc củng cố, kiểm nghiệm bằng việc vận dụng chỳng để giải quyết cỏc dạng bài tập khỏc nhau.
2.1.4.1. Bước 1: Đặt vấn đề, xõy dựng bài toỏn nhận thức * Xõy dựng tỡnh huống cú vấn đề
- Thụng bỏo tỡnh huống: GV đƣa ra tỡnh huống cú thể là cõu hỏi, bài toỏn, thớ nghiệm, cỏc hiện tƣợng sinh học trong tự nhiờn... dƣới hỡnh thức kiểm tra bài cũ hoặc là GV thụng bỏo.
- Tỏi hiện tri thức của HS cú liờn quan đến vấn đề mới
Bằng phƣơng phỏp đàm thoại, GV yờu cầu HS trỡnh bày lại những kiến thức đó học để làm cơ sở cho HS phỏt hiện vấn đề mới và đề xuất giả thuyết giải quyết vấn đề đú.
46
Tựy theo khả năng học tập của học sinh, mà GV cú thể thực hiện ở cỏc mức độ sau:
+ GV vạch ra mõu thuẫn.
+ GV đặt cõu hỏi gợi nhớ giỳp HS tỡm ra mõu thuẫn. + HS độc lập phõn tớch tỡnh huống phỏt hiện đƣợc mõu thuẫn.
* Phỏt biểu vấn đề cần giải quyết:
Vấn đề học tập thƣờng đƣợc phỏt biểu dƣới dạng cõu hỏi, là kết quả của chủ thể biến mõu thuẫn khỏch quan thành mõu thuẫn chủ quan. Hiệu quả của bƣớc này phụ thuộc vào khả năng phỏt hiện ra cỏc mõu thuẫn khỏch quan ở đối tƣợng HS và thể hiện ở cỏc mức độ:
- GV phỏt biểu vấn đề cần giải quyết.
- GV đặt cõu hỏi giỳp HS phỏt biểu đƣợc vấn đề. - HS độc lập phỏt biểu vấn đề.
* Cỏc vớ dụ minh họa
Vớ dụ 1: Nờu vấn đề bằng làm việc độc lập của HS với SGK, tài liệu tham
khảo.
Khi dạy nội dung kiến thức: Đại cương về nhiễm sắc thể (Bài 5. Nhiễm sắc thể) cú thể thiết kế nhƣ sau:
- GV thụng bỏo tỡnh huống: Bộ NST 2n ở một số loài nhƣ sau: Giun đũa 2n=4; Giun đất 2n=36; Ruồi giấm 2n=8; Ếch 2n=26; Bồ cõu 2n=80; Gà 2n=78; Chú 2n=78; Mốo 2n=38; Lợn 2n=38; Ngƣời 2n=46.
- Tỏi hiện tri thức đó cú ở HS.
GV : Cỏc loài trờn cú thể sắp xếp theo mức độ tiến húa từ thấp lờn cao như thế nào?
HS sẽ trả lời đƣợc:
Giun Ruồi giấm Ếch Gà Chú, Mốo, Lợn Ngƣời - Từ đú HS phỏt hiện ra mõu thuẫn (><)
+ Số lƣợng NST ở mỗi loài >< trỡnh độ tiến húa của loài
47
+ Hai loài khỏc nhau >< hai loài đú cú số lƣợng NST bằng nhau
- GV phỏt biểu vấn đề: Số lượng NST cú liờn quan với trỡnh độ tiến húa của
mỗi loài như thế nào?
Ngoài số lượng NST cũn cú những đặc điểm nào về bộ NST được đặc trưng cho mỗi loài sinh vật?
Vớ dụ 2: Nờu vấn đề bằng bài toỏn nhận thức.
Sau khi học sinh cú kiến thức về quy luật phõn ly của Menđen để dạy phần quy luật phõn ly độc lập, cú thể sử dụng bài toỏn nhận thức sau:
Cho hai phộp lai cú kết quả nhƣ sau:
- Phộp lai 1: Pt/c Đậu hạt vàng x Đậu hạt xanh F1 100% Đậu hạt vàng
F1 x F1 Đậu hạt vàng x Đậu hạt vàng F2 3 hạt vàng : 1 hạt xanh - Phộp lai 2: Pt/c Đậu vỏ trơn x Đậu vỏ nhăn
F1 100% Đậu vỏ trơn
F1 x F1 Đậu vỏ trơn x Đậu vỏ trơn F2 3 vỏ trơn : 1 vỏ nhăn
Nếu cho lai đậu hạt vàng, vỏ trơn thuần chủng với đậu hạt xanh, vỏ nhăn thỡ kết quả ở F1 và F2 sẽ như thế nào về tỉ lệ kiểu gen và kiểu hỡnh?
Đõy là bài toỏn nhận thức cú vấn đề. Vấn đề là ở chỗ học sinh biết đƣợc phộp lai một cặp tớnh trạng phõn ly theo quy luật phõn ly với tỉ lệ ở F2 kiểu hỡnh là 3 trội : 1 lặn, phõn ly kiểu gen là 1:2:1. Nhƣng phộp lai 2 cặp tớnh trạng theo yờu cầu bài toỏn thỡ học sinh khụng biết di truyền nhƣ thế nào. Với sự đề xuất giả thuyết và tổ chức hƣớng dẫn của giỏo viờn, học sinh sẽ chủ động tỡm đƣợc ra quy luật phõn ly độc lập.
Vớ dụ 3 : Khi dạy nội dung kiến thức: Tương tỏc bổ sung giữa cỏc gen khụng alen (Bài 13. Sự tỏc động của nhiều gen và tớnh đa hiệu của gen) cú thể thiết kế
48
GV yờu cầu HS giải bài toỏn : Cho lai hai thứ đậu thơm thuần chủng hoa đỏ thẫm và hoa trắng với nhau thu đƣợc F1 đồng loạt hoa đỏ thẫm. Cho F1 giao phối với nhau đƣợc F2. Xỏc định QLDT và viết sơ đồ lai từ P đến F2.
HS sẽ giải bài tập nhƣ sau: Pt/c khỏc nhau bởi một cặp tớnh trạng tƣơng phản, F1 đồng tớnh một loại kiểu hỡnh giống P nờn tớnh trạng di truyền theo quy luật phõn ly của Menden.
Pt/c : Hoa đỏ thẫm x Hoa trắng AA aa
F1 : Aa (100% Hoa đỏ thẫm) F2: KG 1AA : 2Aa : 1aa KH 3 hoa đỏ thẫm : 1 hoa trắng - Thụng bỏo tỡnh huống:
GV thụng bỏo : F2 thu đƣợc tỉ lệ 9 hoa đỏ thẫm : 7 hoa trắng. - Tỏi hiện tri thức ở HS :
+ Một tớnh trạng do một cặp gen qui định theo định luật phõn li ở F2 cú tỉ lệ kiểu hỡnh 3:1 (gồm 4 tổ hợp).
+ Lai hai cặp tớnh trạng do 2 cặp gen phõn li độc lập qui định thỡ ở F2 cú tỉ lệ kiểu hỡnh 9 : 3 : 3 : 1(gồm 16 tổ hợp).
- HS phỏt hiện ra mõu thuẫn :
+ F2 tỉ lệ kiểu hỡnh 3:1 > < F2 tỉ lệ kiểu hỡnh 9:7
+ F2gồm 4 tổ hợp giao tử > < F2 gồm 16 tổ hợp giao tử
- GV phỏt biểu vấn đề: Tại sao kết quả lai một tớnh trạng lại thu được tỉ lệ
kiểu hỡnh 9:7 (cú 16 tổ hợp giao tử)?
2.1.4.2. Bước 2: Giải quyết vấn đề đặt ra gồm
* Đề xuất giả thuyết:
- éể giải quyết vấn đề cần nờu ra một giả thuyết, đú chớnh là định hƣớng cho cỏc hoạt động quan sỏt, thớ nghiệm để chứng minh vấn đề mới.
- Cỏc giả thuyết đú chớnh là cỏc ý tƣởng cú cơ sở khoa học, dựa vào vốn tri thức đó biết để hỡnh thành cỏc phỏn đoỏn, suy luận lý giải cho vấn đề mới .
49
éối với HS, giả thuyết là kết quả quỏ trỡnh tƣ duy sỏng tạo khi nhận thức vấn đề mới và tiếp cận với phƣơng phỏp nghiờn cứu khoa học đặc thự của bộ mụn. Tớnh khoa học chớnh xỏc của giả thuyết phụ thuộc rất nhiều vào chủ thể nhận thức, vỡ vậy trong cựng một vấn đề HS cú thể đƣa ra nhiều giả thuyết khỏc