Vận dụng lý thuyết hệ thống trong dạy học bài tập quy luật di truyền (Sinh học 12-THPT)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

NÔNG THÚY QUỲNH

VẬN DỤNG LÝ THUYẾT HỆ THỐNG TRONG DẠY￾HỌC BÀI TẬP QUY LUẬT DI TRUYỀN

(SINH HỌC 12-THPT)

Chuyên nghành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học Sinh học

Mã số: 60.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Phúc Chỉnh

Thái Nguyên - 2015

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN i

http://www.lrc.tnu.edu.vn

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực chưa từng

được công bố trong một công trình khoa học nào khác.

Tác giả

Nông Thúy Quỳnh

XÁC NHẬN CỦA NGƯỜI HƯỚNG

DẪN KHOA HỌC

PGS.TS Nguyễn Phúc Chỉnh

XÁC NHẬN CỦA KHOA SINH–

KTNN

Trưởng khoa

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN ii http://www.lrc.tnu.edu.vn

LỜI CẢM ƠN

Tác giả luận văn xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy hướng dẫn khoa

học: PGS.TS Nguyễn Phúc Chỉnh đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi

điều kiện để tác giả thực hiện luận văn.

Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn tập thể thầy cô trong tổ bộ môn

phương pháp giảng dạy thuộc khoa Sinh – KTNN, khoa sau đại học Sư phạm

Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ cho tác giả nghiên cứu, học tập và

hoàn thành luận văn.

Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng các thầy cô giáo tổ Sinh -

Hóa trường THPT Việt Bắc– TP Lạng Sơn, trường THPT Cao Lộc – Lạng Sơn

đã tạo điều kiện thuận lợi và hợp tác cùng chúng tôi trong suốt quá trình nghiên

cứu và TN đề tài.

Xin cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi hoàn

thành luận văn này.

Tác giả luận văn

Nông Thúy Quỳnh

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN iii http://www.lrc.tnu.edu.vn

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa ..................................................................................................................

Lời cam đoan ................................................................................................................. i

Lời cảm ơn ....................................................................................................................ii

Mục lục.........................................................................................................................iii

Danh mục chữ viết tắt .................................................................................................iv

Danh mục các bảng ...................................................................................................... v

Danh mục các hình...................................................................................................... vi

MỞ ĐẦU...................................................................................................................... 1

Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC VẬN DỤNG LÝ

THUYẾT HỆ THỐNG TRONG DẠY- HỌC BÀI TẬP QUY LUẬT DI

TRUYỀN...................................................................................................................... 7

1.1. Tình hình nghiên cứu lý thuyết hệ thống .................................................. 7

1.1.1. Tình hình nghiên cứu lý thuyết hệ thống trên thế giới........................... 7

1.1.2. Tình hình nghiên cứu lý thuyết hệ thống ở Việt Nam ........................... 8

1.2. Cơ sở lý thuyết của lý thuyết hệ thống ..................................................... 9

1.2.1. Một số khái niệm cơ bản của lý thuyết hệ thống ................................... 9

1.2.2. Cơ cấu của hệ thống............................................................................. 11

1.2.3. Chức năng và ngôn ngữ của hệ thống.................................................. 12

1.2.4. Môi trường của hệ thống...................................................................... 12

1.2.5. Những nguyên lý của lý thuyết hệ thống ............................................. 13

1.2.6. Những tính chất cơ bản của cơ cấu hệ thống ...................................... 13

1.2.7. Phân loại hệ thống................................................................................ 20

1.3. Cơ sở thực tiễn của đề tài........................................................................ 21

1.3.1. Điều tra thực trạng dạy – học bài tập quy luật di truyền ở trường

phổ thông....................................................................................................... 21

1.3.2. Khả năng giải bài tập quy luật di truyền của học sinh ở trường phổ thông . 24

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN iv http://www.lrc.tnu.edu.vn

Chƣơng 2. VẬN DỤNG LÍ THUYẾT HỆ THỐNG TRONG DẠY-HỌC BÀI

TẬP QUY LUẬT DI TRUYỀN ............................................................................. 28

2.1. Phân tích cấu trúc nội dung di truyền học ở trường phổ thông .............. 28

2.2. Các dạng bài tập quy luật di truyền......................................................... 29

2.2.1. Các dạng bài tập về quy luật di truyền của Menđen............................ 29

2.2.2. Bài tập về quy luật di truyền liên kết ................................................... 30

2.2.3. Bài tập về quy luật tác động qua lại giữa các gen................................ 31

2.2.4. Bài tập về quy luật di truyền liên kết giới tính..................................... 33

2.3. Các bước giải các BT QLDT theo phương pháp thông thường.............. 34

2.4. Tiếp cận nghiên cứu hệ thống trong dạy- học bài tập quy luật di truyền.......34

2.4.1. Nguyên tắc tiếp cận hệ thống trong dạy - học bài tập quy luật di truyền .... 34

2.4.2. Các các tiếp cận hệ thống trong dạy - học bài tập quy luật di truyền.. 35

2.5. Phương pháp nghiên cứu hệ thống.......................................................... 39

2.5. 1. Phương pháp phân tích cấu trúc.......................................................... 39

2.5.2. Phương pháp tổng hợp hệ thống .......................................................... 41

2.5.3. Mối quan hệ giữa phương pháp phân tích cấu trúc và tổng hợp hệ thống. 41

2.6. Quy trình dạy - học bài tập quy luật di truyền bằng lý thuyết hệ thống . 45

2.7. Các ví dụ minh họa cho từng dạng bài tập quy luật di truyền ................ 48

2.7.1. Dạng tập về quy luật di truyền của Menđen ........................................ 48

2.7.2. Dạng bài tập di truyền liên kết............................................................. 49

2.7.3. Dạng bài tập di truyền liên kết với giới tính ........................................ 51

2.7.4. Dạng bài tập tương tác gen: ................................................................ 53

Chƣơng 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ............................................................. 56

3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm......................................... 56

3.1.1. Mục đích............................................................................................... 56

3.1.2. Nhiệm vụ.............................................................................................. 56

3.2. Nội dung và phương pháp thực nghiệm.................................................. 56

3.2.1. Nội dung thực nghiệm.......................................................................... 56

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN v http://www.lrc.tnu.edu.vn

3.2.2. Phương pháp thực nghiệm ................................................................... 57

3.3. Kết quả TN sư phạm ............................................................................... 59

3.3.1. Phân tích kết quả định lượng................................................................ 59

3.3.2. Kết quả phân tích định tính .................................................................. 68

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ..................................................................................... 70

...................................................................................... 72

iv

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

STT Chữ viết tắt Nghĩa của chữ viết tắt

1 BT Bài tập

2 ĐC Đối chứng

3 GV Giáo viên

4 HS Học sinh

5 KG Kiểu gen

6 KH Kiểu hình

7 LTHT Lý thuyết hệ thống

8 NXB Nhà xuất bản

9 NST Nhiễm sắc thể

10 PLĐL Phân li độc lập

11 PPDH Phương pháp dạy học

12 QL Quy luật

13 QLDT Quy luật di truyền

14 TN TN

15 TT Tính trạng

16 THPT Trung học phổ thông

v

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1.1: Nguyên nhân HS chưa đạt hiệu quả cao khi giải BT QLDT.................. 21

Bảng 1.2: Lý do HS cần học cách giải BT QLDT ................................................... 22

Bảng 1.3: Phương tiện giúp HS học cách giải BT QLDT ....................................... 23

Bảng 1.4: Thời gian dạy BT QLDT của GV phổ thông .......................................... 23

Bảng 1.5: Phương pháp giảng dạy BT QLDT của GV phổ thông.......................... 23

Bảng 1.6: Kết quả điều tra khả năng giải BT QLDT của HS phổ thông ................ 25

Bảng 2.1: So sánh các điểm đặc trưng của hai cách tiếp cận phân tích và tổng hợp... 38

Bảng 3.1: Kết quả chọn lớp TN và GV TN.............................................................. 59

Bảng 3.2. Bảng thống kê điểm các bài kiểm tra TN ................................................ 60

Bảng 3.3: Bảng tần suất (f%): Số HS đạt điểm xi của hai nhóm TN và ĐC .......... 60

Bảng 3.4.Tần suất ( f%) hội tụ tiến điểm các bài kiểm tra....................................... 61

Bảng 3.5. Kiểm định

X

điểm kiểm tra ...................................................................... 63

Bảng 3.6. Phân tích phương sai điểm kiểm tra......................................................... 64

Bảng 3.7: Bảng tần số điểm bài kiểm tra sau TN..................................................... 64

Bảng 3.8: Bảng tần suất (f%) điểm bài kiểm tra sau TN ......................................... 65

Bảng 3.9: Tần suất hội tụ tiến điểm bài kiểm tra sau TN......................................... 66

Bảng 3.10. Kiểm định

X

điểm kiểm tra sau TN...................................................... 67

Bảng 3.11. Phân tích phương sai sau TN.................................................................. 67

vi

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 2.1: Sơ đồ - Sự thống nhất giữa hai phương pháp phân tích - cấu trúc và tổng

hợp - hệ thống ............................................................................................................. 42

Hình 2.2: Quy trình dạy học BTQLDT bằng LTHT................................................ 47

Hình 3.1:Biểu đồ tần suất (fi %) – Số HS đạt điểm xi

trong TN.............................. 61

Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn tần suất hội tụ tiến trong TN.......................................... 62

Hình 3.3: Biểu đồ tần suất (f%) sau TN.................................................................... 65

Hình 3.4: Đồ thị tần suất (f%) hội tụ tiến điểm kiểm tra sau TN ............................ 66

1

MỞ ĐẦU

1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

1.1. Xuất phát từ nhiệm vụ đổi mới phƣơng pháp dạy học

Trong đường lối xây dựng và phát triển đất nước, Đảng và nhà nước ta rất

quan tâm đến sự nghiệp giáo dục, coi “Giáo dục – Đào tạo là quốc sách hàng

đầu” [8]. Trong đó, con người luôn được coi là nhân tố quan trọng nhất “vừa là

động lực, vừa là mục tiêu’’ cho sự phát triển bền vững của xã hội.

Nghị quyết Trung ương 8 khoá XI của Đảng cộng sản Việt Nam [8] đã

khẳng định: "Phải đổi mới phương pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền

thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của học sinh (HS). Từng

bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình

dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho HS...".

Đổi mới phương pháp dạy học là một nhiệm vụ quan trọng nhằm nâng cao

chất lượng giáo dục, đào tạo ra những con người phát triển toàn diện đáp ứng nhu

cầu phát triển kinh tế hiện nay. Điều 28.2 của Luật Giáo dục có nêu: “Phương

pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng

tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng

phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận

dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng

thú học tập cho học sinh’’ [9].

Văn kiện Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ IX của Đảng cộng sản Việt

Nam tiếp tục khẳng định quan điểm định hướng cho việc phát triển giáo dục và

yêu cầu “Phát huy tính độc lập suy nghĩ và sáng tạo của học sinh, sinh viên để

nâng cao năng lực tự học, tự hoàn thiện học vấn và tay nghề” [6].

Tiếp tục thực hiện nhiệm vụ phát triển giáo dục theo Nghị quyết Đại hội

lần thứ XI của Đảng [9], Kết luận số 51-KL/TW ngày 29/10/2012 của Ban

chấp hành TW Đảng và Chỉ thị số 02/CT-TTg ngày 22/01/2013 của Thủ tướng

chính phủ về đổi mới căn bản, toàn diện GD&ĐT.

2

Một trong những giải pháp đề xuất của Chiến lược phát triển giáo dục

2011- 2020 là: “Đổi mới và hiện đại hoá phương pháp giáo dục. Chuyển từ việc

truyền đạt tri thức thụ động, thầy giảng, trò ghi sang hướng dẫn người học chủ

động tư duy trong quá trình tiếp cận tri thức; dạy cho người học phương pháp

tự học, tự thu thập thông tin một cách hệ thống và có tư duy phân tích, tổng

hợp; phát triển được năng lực của mỗi cá nhân; tăng cường tính chủ động, tích

cực tự chủ của học sinh” [17].

Hiệu quả của việc lĩnh hội tri thức của học sinh phụ thuộc vào các yếu tố

của quá trình dạy học: Mục tiêu, nội dung, phương pháp, phương tiện, hình thức

tổ chức dạy học, đánh giá… Trong đó, một trong những yếu tố quyết định hiệu

quả dạy - học đó là phương pháp dạy học. Sử dụng những phương pháp dạy học

để học sinh phát huy được “Khả năng độc lập suy nghĩ, giúp cho cái thông minh

của học sinh làm việc chứ không phải giúp cho họ có trí nhớ. Phải có trí nhớ,

nhưng chủ yếu là phải giúp cho họ phát triển trí thông minh sáng tạo” [9].

Do yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học, đòi hỏi người GV phải tìm tòi

sáng tạo trong quá trình dạy học từ khâu thiết kế bài dạy đến khâu dạy học.

Hiện nay, công nghệ thông tin (CNTT) đang phát triển với tốc độ rất nhanh..

Chính vì vậy, việc ứng dụng CNTT vào Giáo dục đã trở thành mối ưu tiên của

nhiều quốc gia [4], “Đổi mới phương pháp dạy học ở tất cả các cấp học và bậc

học, kết hợp tốt học với hành, gắn nhà Trường với xã hội. Áp dụng những

phương pháp dạy học hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh những năng lực tư

duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề”[9].

Như vậy, đổi mới phương pháp giáo dục là một vấn đề thời sự và cần đặc

biệt quan tâm để sự nghiệp giáo dục của nước ta ngày càng phát triển.

1.2. Xuất phát từ thực trạng dạy - học bài tập quy luật di truyền ở trƣờng

phổ thông

Phần Di truyền học (Sinh học 12) [2] là chương trình khó, đặc biệt là

phần kiến thức về các QLDT và BT QLDT. Các dạng BT QLDT trong

3

chương trình Sinh học 12 đa dạng và phức tạp. Điều đó, đòi hỏi người học

phải nắm vững lý thuyết về QLDT để vận dụng vào giải các BT. Đồng thời,

GV cần rèn luyện cho HS khả năng tư duy logic để giúp các em tư duy có hệ

thống trong quá trình giải BT [12].

Tuy nhiên, việc phát huy tính tích cực và sáng tạo của HS ở các trường

phổ thông hiện nay chưa thực sự đạt hiệu quả cao. Đặc biệt là trong quá trình

dạy – học cách giải các BT di truyền. Nguyên nhân chủ yếu là do GV chọn lựa,

phối hợp các phương pháp, biện pháp giảng dạy chưa phù hợp, chưa tạo được

nhu cầu học cho HS, phát huy tính sáng tạo để nâng cao khả năng nhận thức và

tư duy của bản thân. Về phía học sinh nhiều em chưa có phương pháp học tập

phù hợp, học theo kiểu thụ động hoặc xem môn sinh là môn học phụ điều đó đã

ảnh hưởng không ít đến chất lượng học bộ môn.

Như vậy để có thể nâng cao chất lượng dạy và học môn sinh nói chung và

BT QLDT nói riêng đòi hỏi cần phải có nhưng biện pháp cụ thể nhất là hình

thành cho học sinh khả năng tư duy, logic và kỹ năng giải BT QLDT để khắc

phục những hạn chế của học sinh hiện nay.

1.3. Xuất phát từ đặc điểm của việc vận dụng lý thuyết hệ thống trong dạy học

LTHT được đề xướng năm 1940 bởi nhà sinh vật học Ludwig von

Bertallanffy. Ngay từ khi hình thành, các nhà sáng lập đã đưa ra một hệ thống

các các quan niệm và các vấn đề cơ bản như tính toàn thể, tính nổi trội, tính

mở, tính nội cân bằng, tính tổ chức và tự tổ chức của hệ thống…

Sự thống nhất giữa hai phương pháp phân tích cấu trúc và tổng hợp hệ

thống đã sản sinh ra phương pháp tiếp cận cấu trúc hệ thống. Tiếp cận cấu

trúc hệ thống là cách thức xem xét đối tượng như một hệ toàn vẹn tự sinh

thành và phát triển thông qua giải quyết mâu thuẫn nội tại do sự tương tác

hợp QL của các thành tố, là cách phát hiện ra logic phát triển của đối tượng

từ lúc sinh thành đến lúc trở thành một hệ toàn vẹn mang một chất lượng

toàn vẹn thích hợp.