9. Cấu trúc của luận văn
2.2.Các nguyên tắc dạy học khái niệm Sinh học ở trường THPT
2.2.1. guyên tắc uán triệt mục tiêu, chương trình đào t o
Việc DHKN Sinh học trong trường THPT cần phải dựa trên cơ sở quán triệt đúng đắn mục tiêu, chương trình đào tạo của trường THPT, dựa trên cơ sở khai thác đúng mức độ nội dung chương trình SGK hiện hành, dựa trên cơ sở thực tiễn, kinh nghiệmcủa HS và phải tạo điều kiện cho HS có thể vận dụng KN trong những trường hợp cụ thể. DH KN phải bảo đảm tính hợp lý của các hoạt động học tập, đồng thời phải đảm bảo các yêu cầu về kinh tế kỹ thuật, phù hợp với thực tiễn ở các vùng khác nhau. Chỉ trên cơ sở đó, việc DH KN Sinh học mới thực sự góp phần thiết thực nâng cao hiệu quả DH Sinh học, đáp ứng mục tiêu giáo dục.
Ví dụ, khi dạy khái niệm “hô hấp” trong chương trình Sinh học 11, chúng ta chú trọng vào nghiên cứu quá trình hô hấp ở cấp độ cơ thế (chủ yếu tìm hiểu nguyên liệu, nơi diễn ra, sản phẩm, các hình thức hô hấp) chứ không đi sâu vào chi tiết nghiên cứu hô hấp tế bào (tìm hiểu các cơ chế hình thành nên các sản phẩm...).
2.2.2. guyên tắc đảm bảo tính chính xác, khoa h c của nội ung
Trong quá trình DHKN phải trang bị cho HS những tri thức khoa học, chính xác, phản ánh đúng bản chất của sự vật, hiện tượng; dần dần cho HS tiếp xúc với một số phương pháp nghiên cứu, có thói quen suy nghĩ và làm việc một cách khoa học; qua đó hình thành cơ sở thế giới quan khoa học, niềm tin, sự say mê, hứng thú trong học tập cũng như những phẩm chất đạo đức cần thiết. Muốn thực hiện tốt nguyên tắc này, trước hết người GV phải tự nâng cao trình độ chuyên môn, nắm vững kiến thức, tìm ra các dấu hiệu chung, bản chất của KN. Trong quá trình dạy học, GV cần tổ chức, điều khiển người học chiếm lĩnh hệ thống những tri thức cơ bản, hiện đại về các lĩnh vực khoa học.
Ví dụ, khi dạy khái niệm “quang hợp ở thực vât”, giáo viên phải giúp học sinh phân biệt tên gọi pha sáng, pha tối là do đâu, tránh để học sinh hiểu sai bản chất là pha sáng chỉ xẩy ra vào ban ngày và pha tối chỉ xảy ra vào ban đêm.
2.2.3. guyên tắc đảm bảo tính hệ thống và tính kế thừa
Nguyên tắc trên xuất phát từ cơ sở các sự vật, hiện tượng đều có mối quan hệ chặt chẽ, tác động qua lại lẫn nhau. Muốn nhận thức đúng bản chất của sự vật, hiện
tượng thì phải sử dụng công cụ của tư duy là hệ thống hóa các KN, mỗi KN cụ thể đều nằm trong mối quan hệ với tất cả các KN khác.
Nội dung kiến thức môn Sinh học có tính hệ thống, logic chặt chẽ: kiến thức học trước là cơ sở cho kiến thức học sau, KN học sau được minh họa, định nghĩa thông qua các KN đã học một cách tuần tự, logic. GV phải biết chủ động phát hiện tính hệ thống, logic, phân tích yêu cầu cụ thể của việc nắm vững KN đó, đặt nó trong mối liên hệ với những KN khác không phải chỉ trong phạm vi chương trình môn học mà cả ở những môn học có liên quan.
Việc DH KN đảm bảo tính hệ thống, kế thừa và phát triển trên nền các kiến thức KN đã học giúp cho HS ngày càng có cái nhìn toàn diện về KN, xác định được nguồn gốc phát sinh và mối liên hệ logic của các KN.
Ví dụ, Sinh học 11 nghiên cứu “quá trình hô hấp” ở cấp độ cơ thể, trên cơ sở kế thừa các kiến thức về hô hấp tế bào đã được nghiên cứu từ chương trình sinh 10.
2.2.4. guyên tắc phát huy tính tích cực, chủ động của h c sinh
Chúng ta thấy rằng Sinh học là ngành khoa học thực nghiệm và lý luận dạy học cũng đã chỉ rõ: chỉ có trên cơ sở của sự tích cực, tính tự giác, tự lực của HS thì KN mới được hình thành một cách vững chắc. Do đó, khi dạy bất kỳ một KN nào, GV phải xác định được KN đó cần phải phát triển như thế nào trên cơ sở kiến thức HS đã biết. Từ đó kết hợp với các phương pháp, hình thức, kỹ thuật DH phù hợp sẽ giúp HS phát huy tính tích cực, chủ động.
Như vậy, vai trò của GV là nghiên cứu sự phát triển của KN, tìm ra sự mâu thuẫn giữa nhận thức của HS và kiến thức mà HS cần lĩnh hội để đưa ra các tình huống có vấn đề, từ đó tổ chức các tình huống học tập, hướng dẫn HS giải quyết vấn đề, phát hiện ra kiến thức mới, đảm bảo cho hoạt động nhận thức của HS vừa chủ động, tự giác vừa đem lại hiệu quả.
Ví dụ, khi nghiên cứu “quá trình tiêu hóa ở thú ăn thịt và thú ăn TV”, giáo viên cho học nghiên cứu đồng thời 2 nhóm, với cùng các tiêu chí trên phiếu học tập, và dựa trên kết quả thu được của phiếu học tập đó học sinh sẽ tự mình rút ra được sự giống và khác nhau giữa hai nhóm ĐV, cũng như thấy được nguyên nhân của kết quả thu được.
Tên bộ phận Động vật ăn thịt Động vật ăn thực vật Răng
Dạ dày Ruột non Manh tràng
2.2.5. guyên tắc y h c phù hợp với nhận thức của h c sinh
Dạy học nói chung và DH KN Sinh học nói riêng phải phù hợp với quá trình lĩnh hội và đặc điểm tâm lý nhận thức của HS, góp phần từng bước phát triển năng lực tư duy cho người học. Có nhiều yếu tố như tư duy, tình cảm, ý chí... luôn tồn tại đồng thời trong các hoạt động của người học có ảnh hưởng lớn tới quá trình học tập của HS. Việc DH KN cần phải tạo động cơ, hứng thú học tập cho HS, phải phù hợp với từng đối tượng HS về trình độ, năng lực nhận thức, tâm lý...
Chính vì vậy, người GV phải hiểu được đặc điểm tâm lý lứa tuổi HS ở bậc THPT, năng lực nhận thức của HS, cũng như kiến thức các em đã có, để đưa ra được các nhiệm vụ, các vấn đề “vừa sức”. Nhờ vậy, HS sẽ hứng thú học tập, hình thành KN vững chắc hơn, góp phần tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS.
Ví dụ, khi dạy khái niệm “năng suất sinh học”, “năng suất kinh tế”, vì đối tượng học sinh không chuyên nghiên cứu Sinh học nên chúng ta chỉ giúp học sinh tìm hiểu 2 khái niệm nên trên chứ không đi sâu vào phân tích phương trình năng suất để suy ra các khái niệm về năng suất.
2.2.6. guyên tắc đảm bảo việc đánh giá và tự đánh giá của h c sinh
Việc đánh giá và tự đánh giá của người học ngày càng được đề cao trong DH hiện đại. Nếu học tập mà không được đánh giá và người học không có khả năng tự đánh giá, thì quá trình dạy và học khó có thể xác định được vị trí của mình trên con đường, đạt được mục tiêu DH. Một trong những mục tiêu lớn của DH là rèn năng lực tự học cho HS, nếu người học không có khả năng tự đánh giá thì sẽ không thể tự học. Vì vậy, trong quá trình hình thành và phát triển KN, chúng ta cũng phải quán triệt việc đánh giá và tự đánh giá.
- GV giúp HS phát triển kỹ năng tự đánh giá, để HS có thể tự điều chỉnh hoạt động học.
- GV cần cải tiến nội dung và hình thức kiểm tra đánh giá theo hướng khuyến khích óc sáng tạo, phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS.
- Trong quá trình DH, ngoài các bài kiểm tra định kỳ, GV phải tăng cường áp dụng các hình thức kiểm tra thường xuyên. Qua đó, HS có thể thường xuyên tự kiểm tra kết quả học tập của mình.
Ví dụ khi dạy khái niệm “quá trình tiêu hóa ở người”, giáo viên cho học sinh hoàn thành phiếu học tập với các tiêu chí cho trước, trong một khoảng thời gian nhất định, gọi cùng lúc 3 học sinh lên bảng trình bày lại phần chuẩn bị của mình, gọi học sinh khác nhận xét, qua đó học sinh có thể nhận xét bài của bạn dựa trên phân chuẩn bị của mình, học sinh lên bảng cũng so sánh được bài của mình và bài của các bạn khác, tức là phần nào đã tự mình kiểm tra và đánh giá mức độ hoàn thành công việc được giao, và giáo viên sẽ giúp học sinh đưa ra những đánh giá, nhận xét cuối cùng.
2.3. Qui trình xây dựng BĐKN
Khi xây dựng một BĐKN phải chú ý tới các quy tắc phân chia KN.
Quy trình xây dựng BĐKN có thể bao gồm các bước khác nhau tùy theo tác giả. Trong luận văn này chúng tôi xác định quy trình xây dựng một BĐKN theo các bước như sau: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 2.3. Bản đồ khái niệm các bước xây dựng một BĐKN
- Bước 1: ác định KN chi phối (KN giống, tổng quát).
ác định KN chi phối bằng cách đặt và trả lời câu hỏi trọng tâm. Câu hỏi trọng tâm trả lời cho câu hỏi “là gì ?”. Trả lời được câu hỏi trọng tâm sẽ xác định được vấn đề cốt lõi của BĐKN. Đây chính là cách tốt nhất để xác định nội dung cho một BĐKN.Câu hỏi trọng tâm cần rõ ràng cho một vấn đề làm cơ sở để xác định các KN phụ thuộc.
- Bước 2: ác định các KN phụ thuộc (KN loài, bộ phận).
Các KN phụ thuộc là các KN quan trọng nhất hoặc chung nhất liên quan trực tiếp với KN chi phối. Tốt nhất là liệt kê và định nghĩa các KN phụ thuộc có liên quan, sau đó lựa chọn và sắp xếp các KN vào vị trí phù hợp. KN chi phối sẽ được đặt lên trên, các KN phụ thuộc được đặt phía dưới. Tiếp tục phân chia KN ở các tầng tiếp theo cho đến khi không thể phân chia được nữa. Trong mỗi tầng, cần xem xét tổng ngoại diên của các KN phụ thuộc phải bằng ngoại diên của KN chi phối.
- Bước 3: ây dựng BĐKN sơ bộ.
Các KN được đặt trong các khung hình chữ nhật, hình elip hoặc hình tròn. Các KN có thể được viết trên thẻ (trên giấy, trên bảng), sau đó xác định mối liên hệ và nối các KN bằng các mũi tên có kèm từ nối mô tả mối quan hệ giữa chúng để tạo ra các mệnh đề.
- Bước 4: Duyệt lại BĐKN.
em xét lại BĐKN về cả nội dung và hình thức, thay đổi những chỗ chưa hợp lý về cả nội dung và cấu trúc.
Các bước trên có thể trình bày trên giấy trước rồi mới nhập liệu thông tin vào phần mềm IHMC CmapTools, nhưng tốt nhất nên sử dụng ngay phần mềm IHMC CmapTools thì sẽ hiệu quả và nhanh chóng.
Ví dụ 1: Xây dựng bản đồ khái niệm Các quá trình trao đổi chất
- Bước 1: Xác định KN chi phối (KN giống, tổng quát).
- Nội dung chính của bản đồ khái niệm là gì? - TL: Các quá trình trao đổi chất
- Bước 2: Xác định các KN phụ thuộc ( chi tiết).
- Trao đổi nước ở TV: hấp thu, vận chuyển, thoát hơi nước - Dinh dưỡng Nito: đồng hóa nito, chuyển hóa nito
- Quang hợp: TV (C3, C4, CAM), pha sáng, pha tối, màng tilacoit, chất nền lục lạp - Hô hấp: TV (hô hấp sáng), ĐV (hô hấp trong, hô hấp ngoài), hô hấp kị khí, hô hấp hiếu khí
- Tiêu hóa: ĐV, tiêu hóa nội bào, tiêu hóa ngoại bào, tiêu hóa cơ học, tiêu hóa hóa học, tiêu hóa Sinh học
- Tuần hoàn: hoạt động của tim, hoạt động của hệ mạch, tuần hoàn kín, tuần hoàn hở - Cân bằng nội môi: Bộ phận tiếp nhận kích thích, bộ phận điệu khiển, bộ phận thực hiện
- Bước 3: Xây dựng BĐKN sơ bộ. - Bước 4. Duyệt lại bản đồ khái niệm
Nối các khái niệm bằng các đường nối và từ nối, tạo cấu trúc hoàn chỉnh cho bản đồ (nhờ sự hỗ trợ của phần mềm IHMC CmapTools)
2.4. Xây dựng bản đồ khái niệm chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng bằng phần mềm Cmap Tools bằng phần mềm Cmap Tools
2.4.1. Giới thiệu về ph n mềm Cmap Tools
Hiện nay có khá nhiều các phần mềm máy tính được viết nhằm mục đích giúp người dùng có thể thiết kế một BĐKN hoàn chỉnh thật dễ dàng và đẹp mắt hơn: MindManager (phần mềm này đã được sử dụng khá nhiều tại Việt Nam. MindManager chỉ chạy được trên hệ điều hành Microsoft Windows) FreeMind (phần mềm nguồn mở, chạy trên hệ điều hành Windows, Mac và Linux). Ngoài ra còn một số phần mềm khác: ConceptDraw MINDMAP, Visual Mind, Axon Idea Processor, Inspiration….
Năm 2004, A.J. Cañas và các cộng sự ở Viện nghiên cứu tâm lý con người và máy Florida (Hoa kỳ) đã viết phần mềm Cmap Tools là một công cụ khá mạnh để lập BĐKN trên máy tính (có thể tải miễn phí phầm mềm này từ địa chỉ http://cmap.ihmc.us). Phần mềm này giúp tập hợp những thế mạnh của BĐKN với sức mạnh của công nghệ, đặc biệt Internet và World Wide Web (WWW). Đây là một phần mềm hỗ trợ cho người sử dụng trong các thao tác xây dựng và chỉnh sửa nhiều lần các BĐKN, đồng thời lưu lại bản đồ của mình trên máy tính cá nhân hay trên máy chủ CmapSever để có thể chia sẻ cho mọi người cùng tham gia xây dựng và sử dụng bản đồ của mình qua internet. Không chỉ như vậy, phần mềm Cmap tools còn có thể giúp cho người lập bản đồ tích hợp thêm những tài nguyên khác vào bản đồ như các hình ảnh, đồ thị, video, các trang web và BĐKN khác… những tài nguyên này được hiển thị bằng một biểu tượng nhỏ ngay trong ô KN và rất tiện sử dụng. Với tính năng này, một BĐKN sẽ mang tính đa chiều, chứa đựng nhiều nội dung thông tin hơn, và đồng thời liên kết các BĐKN có liên quan tới nhau thành một mạng lưới thông qua những KN chung có trên bản đồ[33].
Phần mềm máy tính CmapTools IHMC có thể được tải miễn phí từ trang web http://cmap.ihmc.us. Người sử dụng có thể tải phần mềm này về máy tính của mình và sử dụng nó để lập các BĐKN mới, tìm kiếm và chỉnh sửa các bản đồ có sẵn trong máy chủ do các người dùng khác trên khắp thế giới tạo ra. Ngoài ra không cần tải về và cài đặt phần mềm thì người dùng vẫn có thể khai thác một số tài nguyên BĐKN cho phép trên trang web http://cmap.ihmc.us.
Hình 2.6: Trang web http://cmap.ihmc.us.
2.4.2. Xây ựng BĐ bằng ph n mềm Cmap Tools
2.4.2.1. Xây dựng BĐKN tổng quát
BĐKN Sinh học đã được xây dựng bởi nhiều tác giả trên thế giới và sử dụng rộng rãi trong DH. Với sự hỗ trợ của phần mềm Cmap Tools, chúng tôi đã nghiên cứu xây dựng một số BĐKN Sinh học THPT. Mục đích của chúng tôi khi xây dựng các BĐKN này là nhằm cung cấp một tài liệu hỗ trợ cho GV và HS trong quá trình dạy và học, góp phần nâng cao hiệu quả dạy học Sinh học trong trường THPT. Trong khuôn khổ luận văn này, chúng tôi chỉ xin đi sâu vào xây dựng BĐKN của một đặc trưng sống cơ bản: Chuyển hóa vật chất và năng lượng.
Hình 2.7: Trao đổi chất cấp độ TB (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
* Trao đổi chất cấp độ cơ thể
2.4.2.2. Xây dựng các kiểu BĐKN chi tiết
BĐKN tổng quát sẽ cho chúng ta cái nhìn chung nhất về hệ thống các khái niệm của chương. Tuy nhiên, để thể hiện một cách đầy đủ và chi tiết về các khái niệm trên cùng một trang giấy A4 là không thể. Do đó, từ BĐKN tổng quát chúng tôi tách ra thành các BĐKN chi tiết để thuận lợi cho việc biến dạng và sử dụng trong các bài học.
Chúng tôi đã nghiên cứu và thiết kế hệ thống BĐKN cho tòan bộ nội dung chương Chuyển hóa vật chất và năng lượng để nâng cao chất lượng dạy học các khái niệm Sinh học. Các bản đồ này có thể được biến dạng khác nhau (BĐKN dạng hoàn chỉnh, dạng khuyết, dạng câm, dạng hỗn hợp…) sử dụng trong các khâu của quá