2.2.1. Nhận xét chung về nội dung phần Sinh học tế bào (Sinh học 10)
Tế bào là đơn vị cấu trúc, đơn vị chức năng của sự sống, và được Robert Hooke là người đầu tiên mô tả tế bào vào năm 1665 khi ông sử dụng kính hiển vi để quan sát lát mỏng của cây bấc. Vài năm sau, nhà tự nhiên học người Hà Lan Antonie Van Leeuwenhoek đã quan sát các tế bào sống đầu tiên. Năm 1838 Mathias Schleiden khi nghiên cứu các mô thực vật đã đưa ra học thuyết tế bào: "tất cả các cơ thể thực vật đều được cấu tạo từ tế bào". Năm 1839, Theodor Schwarm cũng cho rằng: "tất cả các cơ thể động vật được xây dựng từ tế bào". Từ đó học thuyết tế bào ra đời làm cơ sở cho sự phát triển của Sinh học nói chung và Sinh học tế bào nói riêng, cũng như những ứng dụng thực tiễn của chúng.
Sinh học tế bào được dạy ở lớp 10, đây là phần rất khó do được bổ sung nhiều kiến thức mới và hiện đại nhưng rất quan trọng, đó là cơ sở khoa học để học các
phần về Sinh học vi sinh vật, Sinh học cơ thể, Sinh học quần thể, Sinh học quần xã, Hệ sinh thái và sinh quyển.
Phần Sinh học tế bào bao gồm những kiến thức về thành phần hoá học của tế bào, cấu trúc tế bào, chuyển hoá vật chất và năng lượng, phân chia tế bào. Những kiến thức được trình bày đi từ thành phần hoá học (chương I) đến cấu tạo tế bào (chương II), chuyển hoá vật chất và năng lượng trong tế bào (chương III) và cuối cùng là sự phân chia tế bào (chương IV). Cách bố trí như vậy là phù hợp với lôgic nội dung và lôgic nhận thức của HS. HS sẽ thấy tế bào được cấu tạo từ các phân tử ra sao, các phân tử tương tác với nhau tạo nên các bào quan, rồi các bào quan lại tương tác với nhau tạo nên tế bào có khả năng thực hiện các chức năng quan trọng của sinh vật như trao đổi chất và năng lượng cũng như sinh sản như thế nào?.
Khác với phần Sinh học tế bào cũ, Sinh học tế bào trong Chương trình Sinh học 10 hiện nay được bổ sung rất nhiều kiến thức mới và khó tập chung chủ yếu vào chương chuyển hoá vật chất và năng lượng của tế bào. SGK dùng từ chuyển hoá mà không dùng từ trao đổi vật chất. Chuyển hoá vật chất và năng lượng của tế bào hay cơ thể sống được định nghĩa là: " Tập hợp tất cả các phản ứng hoá sinh xảy ra bên trong tế bào được gọi là sự chuyển hoá". Chuyển hoá vật chất được chia làm hai dạng: đồng hoá và dị hoá. Trao đổi vật chất của tế bào với môi trường bên ngoài được đề cập đến ở phần vận chuyển các chất qua màng. Như vậy, quá trình chuyển hoá vật chất không còn chỉ giới hạn trong giới vô cơ mà ở tế bào cũng có khả năng này.
Trong SGK Sinh học 10 phần Sinh học tế bào, bài "Hô hấp tế bào" với 3 quá trình: đường phân, chu trình crep, chuỗi vận chuyển điện tử. Đây là nội dung mới và khó. Tuy nhiên, bài này chỉ yêu cầu học sinh nắm được đầu vào và các sản phẩm đầu ra của mỗi quá trình chứ không yêu cầu nhớ các phản ứng hoá học cụ thể.
Để HS thấy được mỗi bậc tổ chức của thế giới sống đều là hệ mở tự điều chỉnh. SGK Sinh học 10 đã đưa ra nội dung nâng cao là tế bào điều chỉnh tốc độ chuyển hoá vật chất của mình thông qua các enzim với cơ chế điều hoà ngược ra sao. Tương tự, cơ thể đa bào cũng có cơ chế điều hoà quá trình phân bào tương tự
và nếu cơ chế này bị hỏng thì bệnh lý sẽ xuất hiện. Điều này giúp HS hiểu được và nắm kiến thức tốt hơn, có một cái nhìn tổng thể hơn là việc nhớ kiến thức một cách máy móc.
Ngoài ra, SGK Sinh học 10 cũng đã đặc biệt chú trọng đến cách dạy tích hợp, gắn kiến thức với việc giải quyết những vấn đề của đời sống, điều này đòi hỏi GV và HS phải có sự hiểu biết sâu rộng về các phân môn khác nhau của Sinh học nói riêng và các môn khoa học liên quan nói chung.
Chương IV đề cập đến sự phân bào có nhiều điểm mới và khó. Trong SGK cũ đặc tính sinh sản và phân bào được giới thiệu rời rạc trong nhiều chương của lớp 10 và lớp 11 một cách sơ sài. Trong SGK Sinh học 10 mới, sự phân bào được giới thiệu tập chung vào một chương với 3 bài. Điều đó nói lên tính lôgic của chương trình mới, xem sự phân bào như là một chức năng quan trọng của tế bào, bởi vì như chúng ta đã biết tế bào là đơn vị tổ chức cơ bản không chỉ về cấu trúc mà cả về chức năng của tất cả cơ thể sống. Vì vậy, cần để chương phân bào vào phần Sinh học tế bào. Sau khi học kỹ chương này HS sẽ dễ dàng tiếp thu các kiến thức về sinh sản, di truyền, biến dị và tiến hoá ở các lớp 11 và lớp 12.
Như vậy có thể nói, Sinh học tế bào là phần khó nhưng rất quan trọng trong chương trình Sinh học phổ thông. HS phải nắm vững các kiến thức về cấu tạo, chức năng của tế bào cũng như bản chất của các hiện tượng, quy luật, quá trình sinh học diễn ra ở cấp độ tế bào để có cơ sở khoa học học tiếp các học phần Sinh học tiếp theo ở các lớp sau này.
2.2.2. Hệ thống kiến thức quá trình trong phần Sinh học tế bào (Sinh học 10)
* Quá trình sinh học
Kiến thức về quá trình cũng là loại kiến thức về khái niệm. Đây là những khái niệm sinh học đại cương, loại khái niệm này xuyên suốt tất cả các phân môn Sinh học và trong QTDH sinh học ở trường THPT nó chiếm một vị trí đặc biệt quan trọng.
Quá trình sinh học phản ánh một chuỗi các sự kiện xảy ra theo một trình tự nhất định có tính chất định hướng. Quá trình sinh học diễn ra ở mọi cấp độ sống:
phân tử, tế bào, cơ thể và trên cơ thể...Quá trình sinh học vì vậy cũng có thời gian khác nhau: có những quá trình xảy ra trong vài giây, ngược lại có những quá trình xảy ra trong suốt hàng tỷ năm. Tùy theo phương pháp nghiên cứu chúng ta lại có những quá trình khác nhau: quá trình sinh lý, quá trình sinh thái, quá trình di truyền, quá trình tiến hóa...
Khái niệm quá trình được hiểu là “trình tự, các bước diễn biến và phát triển”, là “trình tự phát triển, diễn biến của một sự việc nào đó”. Như vậy, tính “trình tự” hay “xảy ra theo thứ tự” được xem là đặc trưng cơ bản của quá trình.
Theo Đinh Quang Báo: “Quá trình sinh học phản ánh một chuỗi các sự kiện, hiện tượng liên tiếp xảy ra theo một trình tự chặt chẽ, có tính định hướng rõ rệt”. Cũng theo tác giả này: “Nói tới một quá trình sinh học là nói tới các cấu trúc (thành phần), sự vận động và tương tác của các thành phần theo một trình tự nhất định, trong điều kiện xác định. Tính định hướng, tính tự điều chỉnh, tính thống nhất là những đặc điểm nổi bật của các quá trình sinh học” [5].
Quá trình sinh học có nhiều cách phân loại khác nhau. Chẳng hạn như:
- Quá trình sinh hóa, sinh lý, di truyền ở mức phân tử: nhân đôi ADN, tổng hợp ARN, tổng hợp protein, quang hợp, hô hấp, đồng hóa, dị hóa, hấp thu ...
- Quá trình sinh lý, di truyền ở mức tế bào, cơ thể: phân bào, hình thành giao tử, thụ phấn, thụ tinh, thoát hơi nước, sinh sản, quá trình phát triển cá thể ...
- Các quá trình sinh thái, tiến hóa ở mức trên cơ thể (quần thể, quần xã và hệ sinh thái): thích nghi, hình thành đặc điểm thích nghi, hình thành loài mới ...
Trước đây, khi nghiên cứu một hiện tượng sinh học phức tạp, người ta mới chỉ có khả năng nắm được khâu đầu vào và khâu cuối. Ví dụ: Trong quá trình hô hấp, khâu đầu vào là lấy ôxi, khâu cuối cùng là thải khí cacbônic và nước; trong quá trình quang hợp thì khâu đầu vào là nước và khí cacbônic, khâu cuối là ôxi và đường glucôzơ; hay trong hiện tượng giảm phân, khâu đầu vào là một tế bào lưỡng bội (2n) và khâu cuối là 4 tế bào đơn bộ (n). Ngày nay, người ta đã đi sâu vào cơ chế của các quá trình sinh học, tức là các bước trung gian giữa khâu đầu và khâu cuối. Ví dụ trong quá trình hô hấp: giai đoạn đường phân là sự phối hợp của một
chuỗi 11 phản ứng sinh hoá, mỗi phản ứng chịu sự điều khiển của một loại enzim, và cho ra một sản phẩn trung gian. Như vậy, sự phát triển của Sinh học hiện đại đã nghiên cứu sâu vào các quá trình sinh học không chỉ dừng lại ở mức cơ thể, cơ quan mà cả mức tế bào, phân tử, quần thể, quần xã…
Như vậy, việc phân loại các quá trình sinh học, nhận thức đầy đủ nội dung và ý nghĩa sinh học của nó, lựa chọn phương pháp và phương tiện dạy học thích hợp để dạy thành công một quá trình sinh học cụ thể là một việc không dễ dàng, chúng ta cần phải có những nghiên cứu cụ thể để nâng cao chất lượng dạy học sinh học nói chung và dạy quá trình sinh học nói riêng.
Trong phần Sinh học tế bào (Sinh học 10), các bài về kiến thức quá trình được bố trí ở cuối mỗi bài lý thuyết về cấu tạo và chức năng của các bào quan quan trọng của tế bào. Sự bố trí này là hợp lôgic tư duy của HS, tức là sau khi HS nắm được các - kiến thức về cấu tạo và chức năng của các bào quan liên quan đến các quá trình sinh học thì sự liên kết các cấu trúc đó vào các quá trình sẽ trở nên đơn giản hơn.
*Hệ thống hoá kiến thức quá trình Sinh học trong phần Sinh học tế bào (Sinh học 10)
Phần Sinh học tế bào (Sinh học 10), Sách giáo khoa ban cơ bản có 4 bài về kiến thức quá trình được coi là quan trọng, và là nội dung xuyên suốt của Sinh học. Cụ thể như sau:
Bảng 2.2 Hệ thống hoá kiến thức quá trình Sinh học trong phần Sinh học tế bào (Sinh học 10)
STT Tên bài Tên quá trình (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1 Bài 16. Hô hấp tế bào Quá trình hô hấp tế bào
2 Bài 17. Quang hợp Quá trình quang hợp ở cây xanh
3 Bài 18. Chu kỳ tế bào và quá trình nguyên phân
Quá trình nguyên phân