7. Những đóng góp mới của đề tài
2.2.1.1.nghĩa của việc phân tích sự phát triển đồng tâm
Phân tích sự phát triển đồng tâm các KN sẽ đem lại cho ta một hệ thống các KN đƣợc phát triển liên tục, giai đoạn sau các KN đƣợc lặp lại nhƣng cao hơn cả chiều rộng lẫn bề sâu.
Khi phân tích sự phát triển đồng tâm các KN sẽ giúp GV nắm vững đƣợc cấu trúc chƣơng trình, hình dung đƣợc một cách chính xác vị trí của mỗi KN trong mỗi bài học và mục tiêu phải đạt đƣợc khi bài học kết thúc. Từ đó tạo thuận lợi cho GV trong dạy học không bỏ sót kiến thức quan trọng, cũng không lặp lại nguyên si các kiến thức HS đã học ở lớp dƣới, tránh việc lãng phí thời gian và nhàm chán mà mở rộng, nâng cao cho HS các kiến thức mới trên cơ sở các kiến thức đã có.
Khi dạy học nếu GV không tận dụng đƣợc các kiến thức đã có ở HS thì các em phải học lại cả những kiến thức đã biết dẫn tới HS không có hứng thú học tập. Nếu GV dạy ngay các kiến thức mới, HS không kịp nhớ lại các kiến thức cũ lại phải tiếp thu ngay kiến thức mới làm HS thấy khó hiểu hoặc chỉ hiểu một cách chung chung không hiểu rõ bản chất dẫn đến các em mau quên,
28
hạn chế tính tích cực chủ động của các em trong lĩnh hội kiến thức, trong vận dụng kiến thức giải thích các hiện tƣợng tự nhiên hoặc giải quyết các hiện tƣợng liên quan.
Khi tổ chức dạy học nếu GV không huy động đƣợc các kiến thức cũ của HS thì việc tổ chức các hoạt động học tập cho HS chỉ là hình thức vì HS không có nguyên liệu để gia công, không có nội dung để phát triển.
Việc phân tích sự phát triển đồng tâm các KN về chuyển hóa vật chất và năng lƣợng sẽ tạo cho GV một ô thông tin, GV có thể tạo ra sự phong phú về lƣợng thông tin mà HS đã học ở lớp dƣới. Những kiến thức này có thể HS đã quên nhƣng khi đƣợc gợi lại các em có thể nhớ ra. Và nhƣ vậy HS có thể huy động các kiến thức cũ để tiếp cận, hƣớng tới cái mới.
2.2.1.2. Xác định mục tiêu chương I – Sinh học 11
Sau khi học xong chƣơng này, HS phải: - Về kiến thức:
+ Xác định đƣợc hệ thống các khái niệm trong chƣơng CHVC và NL ở cấp độ cơ thể
+ Chỉ ra đƣợc những đặc điểm cơ bản của các khái niệm trong chƣơng CHVC và NL ở cấp độ cơ thể
+ Nêu đƣợc sự CHVC và NL là cơ sở của sự sống
+ Phân biệt đƣợc CHVC và NL ở mức cơ thể đa bào và mức tế bào + Trình bày đƣợc các hoạt động sống xảy ra trong tế bào có mối liên quan, phụ thuộc với các hoạt động sống xảy ra trong các tế bào khác của cơ quan và của các cơ quan khác trong cùng một cơ thể Động vật và Thực vật.
+Trình bày đƣợc các quá trình trao đổi vật chất, vận chuyển và CHVC trong cơ thể Thực vật và Động vật.
+ So sánh để thấy đƣợc những điểm giống nhau và khác nhau trong quá trình CHVC và NL ở Thực vật và Động vật
29
+ Trình bày và giải thích đƣợc những yếu tố ngoại cảnh ảnh hƣởng đến quá trình CHVC và NL ở Động vật và Thực vật và các ứng dụng của nó.
- Về kĩ năng:
+ Có kĩ năng quan sát, thí nghiệm qua các bài thực hành
+ Có kĩ năng tƣ duy và phân tích quy nạp, chú trọng phát triển tƣ duy lí luận nhƣ là phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát hóa,…đặc biệt là kĩ năng nhận biết, đặt ra và giải quyết vấn đề gặp phải trong học tập và thực tiễn cuộc sống
+ Phát tiển đƣợc kĩ năng học tập, đặc biệt là kĩ năng tự học nhƣ: biết thu thập và xử lí thông tin, lập bảng biểu, sơ đồ, biết làm báo cáo nhỏ,…
- Về thái độ:
+ Củng cố niềm tin vào khả năng của khoa học hiện đại trong việc nhận thức, giải thích bản chất và tính quy luật của các hiện tƣợng của thế giới sống.
+ Có ý thức vận dụng các tri thức và khả năng học đƣợc vào thực tiễn cuộc sống, học tập và lao động.
+ Có ý thức tự giác và thói quen bảo vệ thiên nhiên và bảo vệ môi trƣờng sống
2.2.1.3. Xác định sự phát triển của nội dung CHVC và NL qua chương trình sinh học phổ thông.
Trong chƣơng trình SHPT, nội dung môn học đƣợc phát triển dần dần qua các cấp học. Do đó việc xác định sự phát triển của nội dung môn học sẽ giúp GV có cái nhìn bao quát nhất về chiều hƣớng phát triển của môn học, định vị đƣợc nội dung môn học trong chƣơng trình đang dạy có vai trò nhƣ thế nào so với chƣơng trình đã học trƣớc và sẽ học sau đó. Cũng thông qua việc xác định vị trí của môn học trong chƣơng trình đang dạy mà giáo viên nhận thấy nội dung môn học có đƣợc xây dựng theo lối đồng tâm xoáy trôn ốc
30
hay không, nếu nội dung môn học đƣợc thiết kế theo nguyên tắc đồng tâm xoáy trôn ốc thì các khái niệm cơ bản của môn học sẽ phát triển theo hƣớng đồng tâm xoáy trôn ốc. Muốn xác định đƣợc vị trí của nội dung chƣơng trình CHVC NL trong chƣơng trình sinh học phổ thông, ngƣời giáo viên cần xác định các giai đoạn phát triển của nội dung chƣơng trìnhCHVC NL.
Khái niệm TĐC và NL là khái niệm Sinh học đại cƣơng, rất cơ bản, phản ánh dấu hiệu đặc trƣng của sự sống.Ngay từ khi học tiểu học, HS đã đƣợc tìm hiểu về thế giới động, thực vật qua môn “Tìm hiểu tự nhiên và xã hội” và phần nào qua môn “Tiếng Việt”.Ở lớp 6, khái niệm TĐC và NL đã đƣợc hình thành qua sự hiểu biết về từng mặt dinh dƣỡng ở thực vật nhƣ: sự trao đổi nƣớc và muối khoáng ở rễ, sự vận chuyển các chất dinh dƣỡng ở thân, sự quang hợp và hô hấp ở lá, sự thoát hơi nƣớc,…; đồng thời hiểu đƣợc vai trò của ngoại cảnh đối với sự dinh dƣỡng của cây và ngƣợc lại.Học sinh cũng đƣợc tiếp cận với các thí nghiệm về vận chuyển nƣớc, muối khoáng, chất hữu cơ, quang hợp, hô hấp, thoát hơi nƣớc. Sau đó rút ra các kết luận. Chƣơng cuối cùng của lớp 6 các em còn đƣợc mở rộng thêm khái niệm CHVC & NL về môt số kiểu dinh dƣỡng ở Nấm, Địa Y và Vi khuẩn kí sinh, cộng sinh, hoại sinh, …
Sang lớp 7, HS đƣợc nghiên cứu các khái niệm CHVC và NL trên đối tƣợng tiến hóa và phức tạp hơn là Động vật, từ động vật nguyên sinh đến Thú.Các hình thức dinh dƣỡng, bài tiết,…đƣợc hoàn thiện dần thể hiện sự tiến hóa của các cơ quan, bộ phận đảm bảo thích nghi với môi trƣờng sống phức tạp của chúng. Cũng qua đây, HS có thể thấy đƣợc sự giống và khác nhau giữa CHVC & NL ở thực vật và động vật nhƣng chỉ ở mức sơ lƣợc. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Đến lớp 8, HS đã đƣợc tìm hiểu sâu hơn về một loại động vật cao nhất trên bậc thang tiến hóa là con ngƣời. Những khái niệm đƣợc đề cập tới ở mức sơ khai lớp 7 là cơ sở để HS hoàn thiện dần các khái niệm ở mức độ sâu hơn về
31
con ngƣời ở lớp 8. Đặc biệt các em đƣợc học hẳn một chƣơng về trao đổi chất và năng lƣợng để có cái nhìn tổng quát về tất cả các cơ quan, bộ phận trong cơ thể ngƣời, về nhiệm vụ của từng hệ cơ quan.
Ở lớp 9 thì các em lại nghiên cứu các khái niệm về CHVC &NL ở cấp độ phân tử và tế bào khi học về một lĩnh vực mới của sinh học là di truyền và biến dị, qua đây các em thấy đƣợc mối liên quan giữa cơ thể với môi trƣờng thông qua sự biểu hiện tính trạng, tuy nhiên còn ở mức độ sơ khai; cũng ở lớp 9 các em đƣợc nghiên cứu khái niệm CHVC & NL ở mức độ trên cơ thể là quần thể, quần xã, hệ sinh thái, sinh quyển.
Lớp 10, các em đƣợc nghiên cứu hẳn một chƣơng về CHVC & NL ở cấp độ tế bào, trong đó đề cập đầy đủ đến: Khái niệm về năng lƣợng và các dạng năng lƣợng, CHVC & NL, cấu tạo ATP, đồng hóa, dị hóa, cấu tạo của enzim và vai trò của nó trong CHVC & NL, quang hợp, hô hấp,… Phần vi sinh vật cuối lớp 10, các em đƣợc bổ sung thêm một số khái niệm CHVC & NL về vi sinh vật nhƣ: Khái niệm về các kiểu môi trƣờng, các kiểu hô hấp, lên men, …
Đến lớp 11,khái niệm CHVC & NL đƣợc nghiên cứu nâng lên ở cấp độ cơ thể với đại diện hai giới là động vật và thực vật. Ở lớp 11 này, các khái niệm đƣợc nghiên cứu sâu và hoàn chỉnh nhất, đƣợc tách thành hai phần ĐV và TV riêng để nghiên cứu, đồng thời cho thấy đƣợc điểm giống và khác nhau giữa ĐV và TV từ đó cho thấy nguồn gốc chung và sự đa dạng trong CHVC & NL của sinh giới.
Các khái niệm đã học ở lớp 9 lại đƣợc bổ sung và hoàn thiện hơn ở lớp 12, mỗi loài có kiểu trao đổi chất riêng, đƣợc hình thành trong quá trình phát triển lịch sử của loài; kiểu gen quy định kiểutrao đổi chất, kiểu trao đổi chất thực hiện trong môi trƣờng cụ thể, cho kiểu hình cụ thể. Cuối cùng HS hiểu đƣợc khái niệm trao đổi chất mức phân tử qua mối quan hệ: AND
32
niệm về CHVC & NL ở các cấp độ tổ chức cao hơn là quần thể, loài, quần xã,… đặc biệt là chu trình sinh địa hóa các chất và dòng năng lƣợng trong hệ sinh thái.
Nhƣ vậy khái niệm CHVC & NL đƣợc khảo sát ở cấp THCS, lúc đầu chỉ là hiện tƣợng chung nhất, trong từng khâu riêng biệt rồi dần đi đến kiến thức khái quát, cụ thể hơn là sự trao đổi trong cơ thể và đến cuối cấp mở rộng đi sâu vào cấp dƣới và trên cơ thể nhƣng ở mức sơ lƣợc. Sang cấp THPT, các khái niệm lại đƣợc nhắc lại để hình thành khái niệm CHVC & NL ở mức phân tử, mức tế bào và trên cơ thể. Rõ ràng, chỉ để hình thành một khái niệm phải đi dần từ chỗ mới hiểu khâu đầu và khâu cuối của quá trình CHVC & NL giữa cơ thể và môi trƣờng, đến chỗ hiểu thực chất của sự CHVC & NL là sự đổi mới phân tử Protein dựa trên khuôn mẫu của AND thông qua vai trò trung gian của ARN.
2.2.1.4. Phân tích cấu trúc nội dung chương I – Sinh học 11.
Chƣơng trình sinh học THPT đƣợc cấu trúc nhƣ sau: đầu tiên vào lớp 10 giới thiệu về tất cả các giới sinh vật, sau đó đi vào nghiên cứu từng cấp độ tổ chức của thế giới sống, cấp tế bào đƣợc nghiên cứu đầu tiên, trong đó có CHVC & NL nằm rải rác ở lớp 10, tuy nhiên tế bào ở đây là chung cho mọi tế bào sinh vật, cấp độ cơ thể đƣợc dành cho toàn bộ lớp 11; nhƣng khác ở lớp 10, lớp 11 đƣợc tách thành hai phần riêng cho hai giới là TV và ĐV, nghiên cứu sự biểu hiện phức tạp của chúng ở cấp độ cơ thể đa bào, do đó khi dạy lớp 11 cần nhắc lại rất nhiều kiến thức về CHVC & NL cấp độ tế bào lớp 10.Mặc dù TV và ĐV là hai giới khác nhau về nhiều đặc điểm chung nhƣng chúng vẫn có những nét tƣơng đồng lớn thể hiện nguồn gốc chung của sinh giới đó là: Chúng có cấu tạo cơ quan phù hợp với việc thu nhận vật chất và năng lƣợng từ môi trƣờng, sau khi thu nhận trải qua quá trình biến đổi và vận chuyển trong cơ thể để đƣa đến các cơ quan chuyển hóa, cuối cùng những
33
chất không cần thiết đƣợc thải ra môi trƣờng. Nhƣ vậy có thể tóm tắt quá trình đó theo sơ đồ sau:
Ta thấy rằng dù ở ĐVhay TV thì chúng đều có cấu tạo cơ quan thu nhận sao cho hấp thụ đƣợc nhiều vật chất và năng lƣợng nhất. Thực vật thì tăng số lƣợng lông hút ở rễ làm cho diện tích bề mặt hấp thụ tăng rất nhiều giúp cho việc hút nƣớc và muối khoáng tốt hơn; ở lá nhờ cấu tạo với nhiều
Vật chất và năng lƣợng ở dạng thô
Cơ quan thu nhận
TV Đ V
Rễ Lá Hệ tiêu hóaHệ hô hấp
Nhiều Nhiều Nhiều Tăng
lông lục lông bề mặt hút lạp ruột TĐK
Vật chất và năng lƣợng đƣợc biến đổi và vận chuyển trong cơ thể
TV ĐV
Mạch gỗ Mạch rây Hệ tuần hoàn
Cơ quan chuyển hóa Tế Bào
Tổng hợp Phân giải
Vật chất và năng lƣợng đặc trƣngcho
34
diệp lục giúp cho quá trình quang hợp đƣợc diễn ra, là nơi thu nhận chất vô cơ (CO2) để tổng hợp nên chất hữu cơ quan trọng cho cơ thể thực vật. Tƣơng tự ở động vật để hấp thụ đƣợc nhiều vật chất nhất thì bề mặt hấp thụ của ruột cũng tăng lên rất nhiều nhờ các nếp gấp của niêm mạc ruột, trên đó có các lông ruột và các lông cực nhỏ nằm trên đỉnh của các tế bào lông ruột; thay cho quang hợp để hút chất khí thì Động vật tiến hành hô hấp để thu nhận O2 với bề mặt trao đổi khí đƣợc tăng lên rất nhiều nhƣ các phế nang ở phổi, các cung mang ở cá,…Tuy nhiên, quá trình thu nhận đó có khác nhau, thể hiện thứ bậc trong thang tiến hóa, đó là: Thực vật không có khả năng biến đổi vật chất thô trong môi trƣờng thành những chất đơn giản có thể hấp thụ đƣợc mà nhờ hoàn toàn vào vi sinh vật, chúng không có các hoạt động cơ học hay hóa học nhƣ ở động vật, các chất khoáng khi đã vào cơ thể là đã đƣợc làm nhỏ tối đa, trong khi ở động vật, vật chất thu nhận vào vẫn ở dạng thô và khi thu nhận vào thì chính cơ thể ĐV tiết ra các enzim, phối hợp với các hoạt động cơ học để biến vật chất thô thành những chất dinh dƣỡng đơn giản mà cơ thể hấp thụ đƣợc. Nhƣ vậy, ở TV khi chất dinh dƣỡng đã vào tế bào lông hút là đã vào cơ thể, còn ở ĐV thì vào miệng là đã vào cơ thể nhƣng còn phải qua quá trình biến đổi mới tạo thành chất dinh dƣỡng sử dụng đƣợc và đến khi vào tế bào ở ruột non của cơ thể mới thực sự là các chất cần thiết.
Quá trình biến đổi vật chất, năng lƣợng và vận chuyển trong cơ thể đƣợc thực hiện nhờ một dãy các phản ứng sinh hóa với sự xúc tác của các enzim để tổng hợp và phân giải tạo thành các chất cần thiết xây dựng nên cơ thể, các dạng năng lƣợng khác nhau cung cấp cho các hoạt động sống. Tuy nhiên phần này về bản chất là nó diễn ra trong tế bào nên đã đƣợc học ở lớp 10, chỉ chú ý khái quát xem xét ở mức cơ thể thì biểu hiện ra sao. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
35
Không phải chất nào vào cơ thể cũng đƣợc sử dụng mà những chất không cần thiết đƣợc thải ra ngoài bằng các cơ quan chuyển hóa nhƣ tuần hoàn, bài tiết, hô hấp ở ĐV, qua hệ mạch dẫn tới lá, rễ ở TV.
Trật tự các bài trong chƣơng cũng đƣợc sắp xếp theo logic là một quá trình, đó là đƣờng đi của vật chất và năng lƣợng từ khi thu nhận vào cho tới khi thải các chất ra. Cụ thể ở TV là: Hút nƣớc và muối khoáng Vận chuyển trong thân Thoát hơi nƣớc. Ở ĐV: Tiêu hóa, hô hấp Tuần hoànCân bằng nội môi.
Qua phân tích nội dung từng bài và cả chƣơng, chúng tôi rút ra hệ thống các khái niệm nhƣ sau:
A. Chuyển hóa vật chất và năng lƣợng ở thực vật.
Thực vật với 3 cơ quan là Rễ, Thân, Lá. Từng cơ quan thể hiện chức năng khác nhau trong quá trình CHVC & NL.
Ở Rễ diễn ra quá trình hút nƣớc và ion khoáng với các nội dung:đặc điểm cấu tạo bộ rễ thích nghi với chức năng hút nƣớc và ion khoáng; cơ chế,