9. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN
1.2.1.3. Nguyên nhân của thực trạng dạy học sinh học ở trường THPT
* Về phía giáo viên:
- Một số GV đã quá quen thuộc với phương pháp dạy học truyền thống thuyết trình, giảng giải. Do đó khi đổi mới phương pháp dạy học tích cực thường tỏ ra lúng túng, gặp nhiều trở ngại.
- Nhiều GV quan tâm đến việc truyền đạt kiến thức nhiều hơn mà quên đi việc rèn luyện kỹ năng so sánh cho HS trong giảng dạy, dẫn đến kỹ năng học tập của HS chỉ đạt ở mức trung bình.
- Một số GV còn thiếu kinh nghiệm trong đổi mới phương pháp dạy học nên tiết học chưa thật sự hấp dẫn, ít tạo điều kiện để cho học sinh tích cự chủ động trong việc xây dựng và tiếp thu bài học.
* Về phía học sinh:
- Kỹ năng học tập của nhiều học sinh còn hạn chế, không đồng đều. Vì vậy việc tổ chức giờ dạy có sử dụng bài tập tình huống để rèn luyện kỹ năng so sánh cho học sinh gặp không ít khó khăn, nên giáo viên còn né tránh.
- Nhiều học sinh chưa có phương pháp học tập phù hợp nên cảm thấy khó tiếp thu.
* Nguyên nhân khách quan:
- Do ý thức ban đầu của HS đối với vị trí của môn Sinh học trong nhà trường phổ thông. Chỉ một số ít HS theo học các khối ngành có môn Sinh học mới thật sự chú tâm vào môn học này. Vì vậy đa phần HS chỉ xem môn Sinh là một môn phụ và không dành thời gian, công sức để đầu tư học tập như các môn khác.
1.2.3. Mục tiêu, cấu trúc chương trình và nội dung kiến thức phần Di truyền học - SGK sinh học 12
1.2.3.1. Mục tiêu
a. Về kiến thức
Sau khi học xong phần di truyền học, HS phải:
- Trình bày được cơ sở vật chất và cơ chế của các hiện tượng di truyền ở cấp độ phân tử và cấp độ tế bào.
- Trình bày được cơ chế điều hoà hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ.
- Trình bày được các loại biến dị, nguyên nhân, cơ chế phát sinh, tính chất biểu hiện, ý nghĩa và vai trò của các dạng biến dị trong chọn giống và trong tiến hoá.
- Trình bày được nội dung, ý nghĩa và giải thích được cơ sở tế bào học của các định luật cơ bản phản ánh tính quy luật của hiện tượng di truyền, và phân biệt được các quy luật di truyền đó.
- Trình bày được mối quan hệ giữa kiểu gen, môi trường và kiểu hình. Hiểu được hiện tượng biến dị là biểu hiện đồng thời với hiện tượng di truyền; hai hiện tượng này gắn liền với thuộc tính tự nhân đôi của ADN và NST.
- Nêu được các đặc trưng di truyền của quần thể về mặt di truyền học. Trình bày được nội dung, ý nghĩa lý luận và ý nghĩa thực tiễn của định luật Hacđi- Vanbec. Hiểu được rằng, con người và các loài sinh vật nói chung đều tuân theo các quy luật di truyền. Biết được những thành tựu của di truyền học ứng dụng vào công tác chọn tạo giống, và những ứng dụng quan trọng trong y học để chữa bệnh và bảo vệ tương lai di truyền của loài người.
a. Về kỹ năng
- HS phát triển được tư duy thực nghiệm quy nạp và tư duy lý luận, rèn các kỹ năng phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hoá.
- HS phát triển kỹ năng làm việc với sách giáo khoa, kỹ năng quan sát và phân tích sơ đồ, mô hình; kỹ năng lập sơ đồ và học theo sơ đồ.
b. Về thái độ
- Học sinh có niềm tin vào khoa học, có căn cứ khoa học để tin rằng: hiện tượng di truyền và biến dị ở sinh vật rất phức tạp song cũng là những hình thức vận động của vật chất của những cấu trúc bên trong tế bào theo những cơ chế xác định.
- Học sinh nhận thức được các đặc tính di truyền của mỗi loài không phải bất biến mà luôn biến đổi trong mối liên hệ phức tạp với ngoại cảnh. Thế giới sinh vật ngày nay là sản phẩm của một quá trình phát triển lịch sử từ một gốc chung theo hướng phân hoá ngày càng đa dạng, tổ chức ngày càng cao, thích nghi ngày càng hợp lí.
- Học sinh tăng thêm niềm tin vào khả năng của con người, sức mạnh của khoa học. Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học, bằng các phương tiện hiện đại, con người ngày càng biết rõ hơn về bản chất và tính quy luật của những hiện tượng, quá trình sinh học của cơ thể sống. Từ đó, vận dụng vào thực tiễn để bảo vệ thiên nhiên, cải tạo thiên nhiên, phục vụ cho lợi ích của con người.
1.2.3.2. Cấu trúc chương trình phần di truyền học Sinh học 12
Phần năm: Di truyền học, 23 tiết chia làm 5 chương
Chương này cho thấy bản chất của hiện tượng di tryền và biến dị là sự vận động của các cấu trúc vật chất trong tế bào. Đó là các NST trong nhân, phân tử ADN trên NST, các gen trên ADN. Cấu trúc này vận động theo những cơ chế xác định, tác động với nhau và với các cấu trúc khác trong tế bào trong những mối liên hệ thống nhất và chính trong quá trình vận động, tác động qua lại đó biểu hiện chức năng của chúng trong hệ thống di truyền, cấu trúc và chức năng là thống nhất bởi vì vận động là thuộc tính gắn liền với vật chất.
Chương II. Tính quy luật của hiện tượng di truyền (từ bài 8 đến bài 15).
Chương này cho thấy sự di truyền các tính trạng qua các thế hệ của loài diễn ra theo những xu thế tất yếu mà người ta đã phát hiện được bằng phương pháp thực nghiệm. Nhờ những kiến thức ở chương I về cơ sở vật chất, cơ chế di truyền và biến dị mà ở chương này HS có cơ sở để hiểu những mối quan hệ nhân quả đã chi phối tính quy luật tất yếu của hiện tương di truyền và biến dị. Chính vì ADN tự nhân đôi NST tự nhân đôi, phân li và tổ hợp theo những cơ chế xác định mà sự di truyền qua nhân diễn ra theo những quy luật chặt chẽ.
Chương III: Di truyền học quần thể (bài 16 và 17)
Cho thấy các đặc trưng di truyền của một quần thể như tần số alen, thành phần kiểu gen được biến đổi như thế nào qua các thế hệ.
Chương III cũng giới thiệu định luật Hacđi-Vanbec về sự cân bằng của tần số alen và thành phần kiểu gen trong quần thể ngẫu phối.
Chương IV: Ứng dụng di truyền học (từ bài 18 đến 20)
Cho thấy việc vận dụng các kiến thức về tái tổ hợp di truyền nhờ lai giống, gây đột biến nhân tạo và kĩ thuật di truyền con người đã tạo được các giống vi sinh vật, thực vật, động vật có năng suất cao phục vụ cho đời sống của mình.
Chương V. Di truyền học người (từ bài 21 đến 23)
Giới thiệu các đặc điểm và các phương pháp nghiên cứu di truyền người. Vạch ra nguyên nhân và cơ chế gây bệnh di truyền ở người, đồng thời chỉ ra loài người đang chịu một gánh nặng di truyền và cần làm gì để giảm bớt gánh nặng đó cũng như một số vấn đề xã hội của di truyền học.
Chương trình phần di truyền học ở THPT cung cấp cho học sinh chủ yếu là các khái niệm, hiện tượng, cơ chế của các hiện tượng di truyền và biến dị, các quá trình sinh học, các quy luật di truyền, ứng dụng di truyền học. Mục đích của việc học tập không chỉ để giải thích bản chất và tính quy luật của các hiện tượng trong thế giới khách quan mà còn là để hành động hợp lý trong việc cải biến tự nhiên và xã hội, phục vụ lợi ích của con người. Vì vậy, các thành phần kiến thức cơ bản của phần kiến thức di truyền học gồm:
a. Các khái niệm sinh học
Các khái niệm sinh học phản ánh bản chất của sự vật, hiện tượng, quá trình, quan hệ cơ bản trong giới hữu cơ.
Theo quan điểm triết học duy vật biện chứng thì mọi hiện tượng trong giới tự nhiên đều là những hình thức vận động khác nhau của vật chất. Bởi vậy, muốn nắm được bản chất của một hiện tượng sinh học thì phải đi sâu vào cấu trúc của dạng vật chất làm cơ sở cho hiện tượng đó.
Trong phần di truyền học chia làm 3 nhóm khái niệm chính:
- Những khái niệm phản ánh các dấu hiệu, hiện tượng, quá trình đặc trưng nhất của sự sống. Ví dụ: khái niệm về di truyền, biến dị, đột biến.
- Những khái niệm phản ánh các tổ chức, cấu trúc cơ bản của vật chất sống. Ví dụ như khái niệm về gen, ADN, NST, tế bào.
- Những khái niệm phản ánh cơ chế của các hiện tượng, quá trình cơ bản của sự sống. Ví dụ: khái niệm về các cơ chế vận động của vật chất di truyền ở cấp độ phân tử: tự sao, sao mã (phiên mã), dịch mã, điều hoà hoạt động gen, đột biến gen và các cơ chế cơ chế vận động của vật chất di truyền ở cấp độ tế bào như: tự nhân đôi của NST, phân ly, tổ hợp tự do, tiếp hợp, trao đổi chéo, đột biến NST.
Ba nhóm khái niệm nói trên có liên quan chặt chẽ với nhau và sự phân chia như trên cũng chỉ có tính chất tương đối. Ví dụ: di truyền là hiện tượng bố mẹ truyền cho con cháu những đặc tính giống mình. Hiện tượng này liên quan với cơ sở vật chất ở cấp độ tế bào là NST, các phân tử ADN trên NST, các gen trên ADN trong nhân tế bào hoặc trong ti thể, lục lạp. Cơ chế của hiện tượng di truyền chính là sự vận động
của các cấu trúc vật chất di truyền, sự tác động qua lại giữa các yếu tố cấu trúc đó và giữa chúng với các cấu trúc khác trong tế bào.
Qua nghiên cứu về nội dung các khái niệm của phần di truyền học, cho thấy kiến thức các loại khái niệm này thuận lợi cho việc sử dụng sơ đồ vào dạy học.
b. Các quy luật sinh học
Các sự vật, hiện tượng, quá trình trong tự nhiên nói chung, trong thế giới sinh vật nói riêng, không đứng yên mà vận động, phát triển theo chiều hướng xác định, trong những mối quan hệ có tính quy luật, thống nhất.
Trong phần di truyền học THPT đề cập đến các quy luật:
- Các QLDT trong phép lai một cặp tính trạng: Quy luật phân ly, quy luật di truyền tương tác gen, quy luật di truyền liên kết giới tính, quy luật di truyền qua tế bào chất.
- Các QLDT trong phép lai hai và nhiều tính trạng: Quy luật PLĐL của các cặp tính trạng, quy luật di truyền tương tác gen, quy luật di truyền liên kết gen, quy luật di truyền hoán vị gen, quy luật di truyền gen đa hiệu.
Để tổng hợp cho học sinh các kiến thức về các quy luật di truyền thì sử dụn bài tập tình huống để rèn luyện kỹ năng so sánh là phù hợp nhất, mang lại hiệu quả cao.
Xác định mục tiêu của chương, bài
Phân tích nội dung chương, bài để xác định đơn vị nội dung chương bài có thể thiết kế được các tình huống dạy học
Diễn đặt tình huống dưới dạng bài tập
Kiể định tình huống đã được được thiết kế
CHƯƠNG 2: SỬ DỤNG BÀI TẬP TÌNH HUỐNG ĐỂ RÈN LUYỆN KỸ NĂNG SO SÁNH CHO HỌC SINH TRONG DẠY PHẦN DI TRUYỀN HỌC – SINH
HỌC 12 2.1. Quy trình thiết kế bài tập tình huống
Quy trình thiết kế tình huống và đưa tình huống vào rèn luyện kỹ năng so sánh của học sinh [8]:
2.2. Hệ thống bài tập tình huống để rèn luyện cho học sinh kỹ năng so sánh trongdạy học phần Di truyền học - Sinh học 12 dạy học phần Di truyền học - Sinh học 12
Bài tập tình huống 1: (Dạy bài mới phần quá trình nhân đôi ADN)
Có ý kiến cho rằng: Quá trình nhân đôi ở sinh vật nhân sơ và nhân thực là hoàn toàn khác nhau, vì ADN ở sinh vật nhân sơ gồm chỉ vùng mã hóa liên tục còn ADN ở sinh vật nhân thực gồm vùng mã hóa xen kẽ với đoạn không mã hóa.
Theo em ý kiến đó đúng hay sai? Giải thích?
Để đánh giá mức độ gần gũi trong mối quan hệ giữa hai loài, một trong những phương pháp là sử dụng kỹ thuật lai phân tử. Tiến hành biến tính ADN lai bằng nhiệt độ rồi cho kết hợp các sợi đơn ADN của hai loài tạo thành phân tử ADN lai.
Khi biến tính ADN lai bằng nhiệt độ, nhiệt độ mà hai mạch tách nhau gọi là nhiệt độ nóng chảy. Có 2 ý kiến về nhiệt độ nóng chảy.
- Bạn Anh: Nhiệt độ nóng chảy của ADN lai càng cao thì hai loài này có mối quan hệ càng xa.
- Bạn Nam: Nhiệt độ nóng chảy của ADN lai càng thấp thì hai loài có mối quan hệ càng gần. Theo em ý kiến của bạn nào đúng? Tại sao?
Bài tập tình huống 3: (Củng cố kiến thức phần nhân đôi ADN)
Có bạn cho rằng số đoạn mồi cần dùng được tính bằng công thức: số đoạn okazaki + 2.
Bạn khác lại cho rằng tính bằng công thức: ( số đoạn okazaki + 2) x đơn vị tái bản. Theo em công thức của bạn nào đưa ra là đúng?
Bài tập tình huống 4: (Kiểm tra đánh giá phần quá trình nhân đôi của ADN)
Hồng Anh sưu tầm được hình vẽ mô tả một chạc tái bản ADN nhưng không có chú thích. Em hãy ghi chú thích các kí hiệu giúp bạn và biểu diễn chiều của mạch ADN cho đúng?
3 1 2 4 10 9 5 7 8 6
Baì tập Tình huống 5: Một bạn khi so sánh về cơ chế tổng hợp ADN và cơ chế tổng
hợp ARN và hoàn thành được Phiếu học tập như sau:
Tự nhân đôi ADN Phiên mã
- Chịu sự điều khiển của enzyme ADN- pôlimeraza
- Thực hiện trên cả 2 mạch (mạch gốc tổng hợp liên tục, mạch bổ sung tổng hợp gián đoạn)
- 4 loại nu sử dụng từ môi trường là A,T,G,X
- Sản phẩm tạo thành là ADN mạch kép
- Chịu sự điều khiển của enzyme ARN- pôlimeraza
- Chỉ thực hiện trên mạch gốc (vì ARN chỉ có 1 mạch đơn)
- 4 loại nu sử dụng từ môi trường là A,U,G,X
- Sản phẩm tạo thành là ARN mạch đơn
- Khi thực hiện tự nhân đôi hoặc phiên mã thì NST chứa ADN phải ở trạng thái tháo xoắn
- Đều được thực hiện theo nguyên tắc bổ sung và khuôn mẫu - Được thực hiện trong nhân tế bào với khuôn mẫu là ADN - Mạch mới luôn được tổng hợp theo chiều 5’--> 3’
Bài tập tình huống 6: (Dạy bài mới phần phiên mã)
Cho 1 đoạn mạch gen có trình tự nuclêôtit như sau:
Mạch 1: 3’……TATGXTXGXGAXATXGTAGGG……5’ Mạch 2: 5’……ATAXGAGXGXTGTAGXATXXX...3’ Hãy xác định mạch mã gốc? Có 2 đáp án của 2 bạn Học sinh A: mạch 1 vì có bộ ba XAT ở vị trí 12, 13, 14 Học sinh B: mạch 2 vì có bộ ba XAT ở vị trí 16, 17, 18 Theo em bạn nào đúng và giải thích?
Bài tập tình huống 7: ( Dạy bài mới phần phiên mã)
Hãy quan sát sơ đồ và trả lời câu hỏi sau:
So sánh đoạn mARN trưởng thành vừa được tổng hợp xong ở sinh vật nhân sơ và nhân thực đoạn nào dài hơn? Giải thích tại sao?
Giữa mARN sơ khai và mARN chức năng được phiên mã từ một gen cấu trúc ở sinh vật nhân thực, loại mARN nào ngắn hơn? Giải thịch?
Bài tập tình huống 8: (Dạy bài mới phần dịch mã)
Có ý kiến cho rằng: “Các bộ ba nuclêôtít trên ADN mã hóa axit amin. Do đó số axit amin tổng hợp prôtêin tương ứng với số bộ ba trên ADN”
Ý kiến trên đúng hay sai, nếu sai thì phải sửa lại như thế nào?
Bài tập tình huống 9: (Củng cố phần dịch mã)
Nam quan sát hình vẽ dưới đây và kết luận hình này mô tả quá trình dịch mã trong tế bào. Theo em kết luận của Nam đã đầy đủ chưa và chú thích các kí hiệu số cho đúng.
Bài tập tình huống 10: (Củng cố phần phiên mã và dịch mã)
Một bạn thắc mắc: thông thường khi biết được trình tự nuclêôtit trên mạch mã