Đang tải... (xem toàn văn)
Vận dụng tư tưởng sư phạm của G. Polya trong việc dạy học bài tập di truyền cho học sinh trung học phổ thông
1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI ĐINH THỊ THU HẰNG VẬN DỤNG TƯ TƯỞNG SƯ PHẠM CỦA G.POLYA TRONG VIỆC DẬY HỌC BÀI TẬP DI TRUYỀN CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Chuyên ngành : Lý luận và PPDH Bộ môn Sinh học Mã ngành : 62.14.10.07 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ GIÁO DỤC HỌC HÀ NỘI – 2007 2 Công trình được hoàn thành tại trường Đại học Sư phạm Hà Nội Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Lê Đình Trung 2. GS.TSKH. Đỗ Đức Thái Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án cấp Nhà nước họp tại trường Đại học Sư phạm Hà Nội Vào hồi… giờ… ngày… tháng… năm 200…. Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Quốc gia, Thư viện của Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 3 Mở Đầu I. Lý do chọn đề ti Hội nghị lần thứ VI Ban chấp hnh trung ơng Đảng khoá IX đã có quyết nghị Kết luận về công tác giáo dục- đo tạo trong đó nhấn mạnh: Đổi mới PPDH ở tất cả các cấp v bậc học, kết hợp tốt học với hnh, gắn nh trờng v xã hội. áp dụng những PPDH hiện đại để bồi dỡng cho học sinh những năng lực t duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề. Thủ tớng chính phủ cũng đã phê duyệt Chiến lợc phát triển giáo dục 2001 2010, trong đó nêu rõ: Đổi mới v hiện đại hoá phơng pháp giáo dục. Chuyển từ truyền đạt tri thức thụ động, thầy giảng, trò ghi sang hớng dẫn ngời học chủ động t duy trong quá trình tiếp cận tri thức; dạy cho ngời học phơng pháp tự học, tự thu nhận thông tin một cách hệ thống v có t duy phân tích, tổng hợp; phát triển năng lực của mỗi cá nhân; tăng cờng tính chủ động, tính tự chủ của học sinh. Nh chúng ta đã biết, bi tập di truyền học đóng vai trò then chốt trong môn sinh học nói chung v di truyền học nói riêng. Đồng thời nó cũng đóng vai trò l giá mang hoạt động học tập của học sinh. Việc dạy học giải bi tập di truyền học liên quan mật thiết với việc dạy học môn sinh học trên cả 3 bình diện: Mục đích Nội dung Phơng pháp dạy học. Những điều đó cho chúng ta thấy nhu cầu cấp thiết trong việc đổi mới phơng pháp dạy học bi tập di truyền học cho học sinh THPT. Với những lí do nh trên, chúng tôi đã chọn đề ti: Vận dụng t tởng s phạm của G. Polya trong việc dạy học bi tập di truyền cho học sinh THPT. Có thể nói việc đổi mới PPDH bi tập di truyền học l sử dụng các phơng pháp dạy học có nhiều tiềm năng phát huy cao độ tính tích cực, 4 chủ động v sáng tạo của học sinh. Thích hợp với quá trình đổi mới trên l một số xu hớng dạy học không truyền thống. Quyết định bởi bản chất của bi tập toán sinh học v các nguyên tắc cơ bản của việc dạy học giải bi tập toán sinh học.Ta có thể thấy rằng vận dụng t tởng s phạm của G. Polya thông qua việc dạy học phát hiện v giải quyết vấn đề l một trong những phơng pháp tốt nhất cho việc đổi mới PPDH giải bi tập toán di truyền. Hiện nay, xu thế chung của việc đổi mới PPDH đó l việc cố gắng gắn kết các môn học trong một thể thống nhất, tăng cờng các yếu tố liên môn v tích hợp. Ta cũng có thể thấy rằng học sinh tiếp cận đến việc giải bi tập di truyền sau rất nhiều năm đợc học giải bi tập toán, đã tích luỹ đợc một khối lợng lớn tri thức cũng nh kinh nghiệm về giải bi tập toán. Vì thế nếu chúng ta tìm đợc một con đờng khai thác tối đa tiềm năng đó thì hiệu quả của việc dạy học giải bi tập di truyền sẽ tăng lên rõ rệt. Ta có thể hình dung nh sau: Một bên l tiềm năng to lớn của học sinh tích luỹ đợc trong quá trình giải bi tập toán, một bên l những bớc đi đầu tiên đầy khó khăn trong việc học giải bi tập di truyền. Nhiệm vụ đặt ra đối với ngời giáo viên l bắc đ ợc chiếc cầu nối hai bên lại với nhau.Chúng tôi cho rằng t tởng s phạm của G. Polya trong việc dạy học giải bi tập toán chính l chiếc cầu nối đó. Xuất phát từ những ý tởng trên, luận án đặt ra mục đích nghiên cứu cơ sở lý luận biện pháp s phạm nhằm vận dụng t tởng s phạm của G. Polya trong việc dạy học giải bi tập di truyền. Trớc hết, chúng tôi xem xét thực trạng của việc dạy học giải bi tập di truyền ở nh trờng trung học phổ thông hiện nay, lm rõ những lí luận về t tởng s phạm của G. Polya trong việc dạy học giải bi tập toán. Từ đó xem xét tính khả thi v những khía cạnh có thể vận dụng đợc t tởng 5 s phạm của G Polya trong việc dậy học giải bi tập di truyền dới nhiều góc độ khác nhau nh: Cấu trúc nội tại của chơng trình di truyền học trong nh trờng trung học phổ thông, dới góc độ tâm lí học, dới góc độ liên môn v tích hợp, dới góc độ phơng pháp dạy học phát hiện v giải quyết vấn đề .Đề xuất những định hớng s phạm cũng nh các biện pháp s phạm cụ thể nhằm giúp ngời giáo viên vận dụng đợc thuận lợi t tởng s phạm của G. Polya trong việc dạy học di truyền nói chung v dạy học giải bi tập di truyền nói riêng. Chúng tôi cũng lm rõ những lí luận về vai trò v tính năng s phạm của bi tập sinh học, bi tập sinh học mẫu v hệ thống bi tập sinh học mẫu trong việc giảng dạy sinh học ở nh trờng THPT. Từ đó xây dựng một hệ thống bi tập mẫu về di truyền học nhằm minh hoạ v lm rõ cơ chế vận dụng t tởng s phạm của G. Polya trong việc dạy học giải bi tập di truyền ở nh tr ờng THPT. Thông qua phơng pháp s phạm của G. Polya chúng tôi xây dựng các bi tập di truyền để dạy học bi mới, bi tập củng cố nâng cao kiến thức. II/ Mục đích nghiên cứu Vận dụng t tởng s phạm của G. Polya trong dạy học giải bi tập di truyền cho học sinh trung học phổ thông nhằm nâng cao hiệu quả dạy học bộ môn. IV/ Giả thuyết khoa học Việc vận dụng hợp lý t tởng s phạm của G. Polya trong quá trình dạy học giải bi tập di truyền ở nh trờng THPT sẽ góp phần nâng cao hiệu quả dạy học di truyền học ở hai mức độ: Đổi mới PPDH phần di truyền qua 6 việc nâng cao khả năng giải bi tập di truyền của học sinh v trong thiết kế giáo án dạy bi mới. Chơng 1: Cơ sở lý luận v thực tiễn 1.1. Những quan niệm chung về việc dạy học giải bi tập toán sinh học Bi tập sinh học có vai trò quan trọng trong môn sinh học, đóng vai trò giá mang hoạt động học tập của học sinh. Thông qua hoạt động giải bi tập sinh học, học sinh phải thực hiện hng loạt những hoạt động từ việc nhận dạng thể hiện những kiến thức sinh học cơ bản đến những hoạt động phức hợp mang tính chất trí tuệ, sáng tạo. Vì thế việc dạy học giải bi tập sinh học có liên hệ mật thiết với việc dạy học môn sinh học trên cả ba bình diện: mục đích, nội dung v PPDH. 1.1.1. Trên bình diện mục đích dạy học, việc dạy học giải bi tập sinh học góp phần:- Hình thnh, củng cố tri thức, kỹ năng, kỹ xảo ở những giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học, kể cả kỹ năng ứng dụng sinh học vo thực tiễn.Phát triển năng lực trí tuệ nh: Rèn luyện những thao tác t duy, hình thnh những phẩm chất trí tuệ, nâng cao năng lực sáng tạo trong nhận thức các kiến thức sinh học. Bồi dỡng thế giới quan duy vật biện chứng, hình thnh những phẩm chất của ngời lao động mới. 1.1.2. Trên bình diện nội dung dạy học, việc dạy học giải bi tập sinh học l một phơng cách chuyển tải những tri thức cần dạy trong lý thuyết, l một phơng tiện để ci đặt nội dung dới dạng những tri thức hon chỉnh hay những yếu tố bổ sung cho những tri thức n o đó đã đợc trình by trong phần lý thuyết. Dạy-học giải bi tập sinh học l công cụ kiểm tra đánh giá quan trọng nhất quá trình dạy học môn sinh học: Đánh giá mức độ, đánh giá kết quả dạy v 7 học, đánh giá khả năng lm việc độc lập v trình độ phát triển t duy của học sinh. 1.1.3. Trên bình diện PPDH, dạy-học giải bi tập sinh học l giá mang những hoạt động để ngời học kiến tạo những nội dung nhất định v trên cơ sở đó thực hiện các mục đích dạy học khác. Khai thác tốt quá trình ny sẽ góp phần tổ chức cho học sinh học tập trong hoạt động v bằng hoạt động tự giác, tích cực v sáng tạo đợc thực hiện độc lập bởi ngời học. 1.2. Sử dụng cách dạy học phát hiện v giải quyết vấn đề trong việc dạy học giải bi tập toán di truyền ở nh trờng trung học phổ thông. Để góp phần nâng cao chất lợng dạy học môn sinh học ở nh trờng phổ thông, việc đổi mới PPDH sinh học l một nhu cầu cấp thiết. Có thể thấy rằng việc đổi mới PPDH giải bi tập sinh học nói chung v bi tập toán di truyền nói riêng giữ vị trí then chốt trong quá trình đổi mới đó. Thích hợp với quá trình đổi mới trên l một số xu hớng dạy học không truyền thống. Quyết định bởi bản chất của bi tập toán sinh học v các nguyên tắc cơ bản của việc dạy- học giải bi tập toán sinh học, ta có thể thấy rằng dạy học phát hiện v giải quyết vấn đề l một trong những phơng thức tốt nhất cho việc đổi mới PPDH giải bi tập toán sinh học.Hạt nhân của cách dạy học ny l việc điều khiển học sinh thực hiện hoặc ho nhập vo quá trình nghiên cứu vấn đề. Bao gồm các b ớc sau: Bớc 1: Phát hiện/Thâm nhập vấn đề Phát hiện vấn đề từ một tình huống gợi vấn đề thờng l do thầy tạo ra Giải thích v chính xác hoá tình huống (khi cần thiết) để hiểu đúng vấn đề đợc đặt ra Phát biểu vấn đề v đặt mục đích giải quyết vấn đề đó Đối với quá trình dạy-học giải bi tập, việc phát hiện/Thâm nhập vấn đề còn xuất hiện trong những tình huống sau:Phát hiện cấu trúc của bi toán, vấn đề(Điều gì đã có, đợc sử dụng, điều gì cần phải tìm, phải xác 8 định). Phát hiện đờng lối giải quyết bi toán. Phát hiện sai lầm- nhợc điểm trong lời giải Bớc 2: Tìm giải pháp, tìm một cách giải quyết vấn đề. Theo sơ đồ sau: + - + Bớc 3: Trình by giải pháp: Khi đã giải quyết đợc vấn đề đặt ra, ngời học trình by lại ton bộ từ việc phát biểu vấn đề cho tới giải pháp. Bớc 4: Nghiên cứu sâu giải pháp: Sau khi đã tìm ra một giải pháp, có thể tiếp tục tìm thêm những giải pháp khác, so sánh chúng với nhau để tìm ra giải pháp hợp lý nhất. Đề xuất những vấn đề mới có liên quan nhờ xét tơng tự, khái quát hoá, lật ngợc vấn đề v giải quyết nếu có thể.Tìm hiểu những khả năng ứng dụng kết quả. 1.3. T tởng s phạm của Polya về việc dạy-học giải bi tập toán. 1.3.1. Trớc hết Polya cho rằng nhiệm vụ chính của dạy-học giải bi tập toán ở nh trờng trung học phổ thông l dạy cho học sinh suy nghĩ. 1.3.2. Việc dạy-học giải bi tập toán ở nh trờng phổ thông phải nhấn mạnh tối đa mặt ph ơng pháp của quá trình giải toán. Algôrít hoá Bi toán Phân tích vấn đề Xác định hớng giải quyết Hình thnh g iải p há p c ụ thể Giải p há p đún g Kết thúc 9 quá trình giải toán l t tởng cốt lõi của Polya trong quá trình dạy học giải bi tập toán. 1.3.3. Trong mô hình dạy học giải bi tập toán của mình Polya đã nêu ra ba yêu cầu đối với học sinh với t cách l ba nguyên tắc dạy học, đó l: Dạy học tích cực, sự kích thích tốt nhất v tính liên tục trong các giai đoạn của quá trình học tập. 1.4. Vận dụng t tởng s phạm của Polya vo việc dạy-học giải bi tập toán di truyền cho học sinh phổ thông dới góc độ của lý luận dạy-học liên môn. Vận dụng t tởng s phạm của Polya, trong việc dạy-học giải bi tập toán l phơng thức chủ yếu đảm bảo các mối liên hệ liên môn trong dạy- học giải bi tập toán di truyền ở nh trờng phổ thông. Từ những yêu cầu của lý luận v thực tiễn, chúng ta thấy rằng cần thiết phải tìm kiếm những phơng thức, biện pháp hữu hiệu nhằm thực hiện tốt các mối liên hệ liên môn trong việc dạy-học giải bi tập di truyền nói riêng v trong việc dạy- học sinh học ở nh trờng phổ thông nói chung. Có thể coi đó chính l chìa khóa để nâng cao hiệu quả việc dạy-học bi tập di truyền cho học sinh phổ thông. Cho đến nay các nh nghiên cứu s phạm đã thống nhất đề xuất một số phơng thức thực hiện mối liên hệ liên môn trong việc dạy học nh sau:á p dụng thuật toán, dùng cách giải các bi tập của môn học ny để giải các bi tập của môn học khác.Đa các phơng pháp tái tạo vo một hệ thống nhất định nhằm nghiên cứu cũng đối tợng ấy trong môn học khác.Vận dụng kết quả giải bi tập môn học ny để giải bi tập của môn học khác.Thay thế một phần các đối tợng có trong bi tập bằng các đối tợng của môn học khác với mục đích vận dụng các phơng pháp đó để giải. 10 Ta có thể thấy ngay rằng những đề xuất trên đều xuất phát từ t tởng s phạm của Polya. Do vậy t tởng s phạm của ông đều có thể thực hiện đợc trong cả bốn phơng thức trên. Có một thực tế l học sinh phổ thông đợc bắt đầu lm quen với việc giải bi tập toán từ rất sớm. Cũng không có môn học no trong nh trờng phổ thông m học sinh đợc học nhiều, học kỹ, luyện tập thờng xuyên nh phơng pháp giải bi tập toán. Vì thế một điều rất tự nhiên đòi hỏi ngời giáo viên phải thực hiện khi dạy-học giải bi tập di truyền cho học sinh phổ thông l: Khai thác tối đa tiềm năng đó của ngời học, hớng ton bộ tiềm năng đó vo việc giải bi tập di truyền. Nếu lm đợc nh vậy năng lực giải bi tập di truyền của học sinh chắc chắn sẽ tăng lên rất nhiều, l cơ sở nhận thức, lu giữ các kiến thức về di truyền một cách vững chắc. Qua giải bi tập toán bằng việc vận dụng t tởng s phạm của G. Polya, ngời học sẽ có cơ hội chính xác hoá các khái niệm, tìm đ ợc mối liên hệ bản chất bên trong về cấu trúc, cơ chế vận dụng, khả năng di truyền v biến dị của vật chất di truyền theo những quy luật nhất định có liên quan tới các yếu tố riêng biệt chẳng khác gì các yếu tố tìm thấy trong một biểu thức toán học. Nếu đạt đợc nh vậy ngời học sẽ có những khái quát chung nhất. Đa những cái riêng nh nhau vo một hệ thống chung, từ đó có thể giải quyết đợc hng loạt các tình huống tơng tự về các nội dung di truyền học. Trong số những PPDH giải bi tập toán thì phơng pháp của Polya giữ vai trò chủ đạo. Vì thế vận dụng nó sẽ l phơng cách tốt nhất trong việc thực hiện liên môn của quá trình dạy-học giải bi tập di truyền. Phơng cách ny cho phép ngời giáo viên khai thác tối đa những tri thức ở dạng tờng minh v ở dạng ẩn tng trong mỗi học sinh về các kiến thức sinh học, góp phần nâng cao năng lực giải bi tập di truyền cho học sinh phổ thông từ đó m nắm chắc các kiến thức về di truyền học. 1.5. Những quan niệm chung về bi tập toán di truyền. [...]... hoạt động học của học sinh kết hợp với dạy học liên môn v tích hợp, cấu trúc nội tại của chơng trình di truyền học trong nh trờng phổ thông 2 Vận dụng t tởng s phạm của G Polya l góp phần thiết thực vo việc đổi mới dạy học môn sinh học ở nh trờng THPT trên cả hai góc độ: Đổi mới phơng pháp dạy học v nâng cao hiệu quả học tập của học sinh 3 Luận án đã đề xuất quy trình dạy học giải bi tập toán di truyền. .. pháp của G Polya 4 Luận án đã đề xuất những nguyên tắc chung trong việc thiết kế hệ thống bi tập mẫu về di truyền v đã thiết kế cụ thể các bi tập mẫu một cách có hệ thống nhằm vận dụng một cách có hiệu quả t tởng s phạm của G Polya trong việc dạy học giải bi tập toán di truyền ở nh trờng THPT 5.Bi tập toán di truyền đợc thiết kế v sử dụng theo t tởng s phạm của Polya thực sự l một giá mang tri thức cho. .. 2) Trong nội dung phơng pháp dạy học sinh học ở bộ môn lý luận v PPDH sinh học cần phải đa nội dung ny vo để rèn luyện cho sinh viên việc sử dụng bi tập di truyền tạo công cụ dạy học 26 Những công trình tác giả đã công bố liên quan đến luận án 1 Đinh Thị Thu Hằng (2000), Vận dụng t tởng của G .Polya trong dạy học bi tập di truyền ở lớp 12 THPT, Tạp chí giáo dục, số 5/2000 2 Đinh Thị Thu Hằng (2004), Vận. .. Vận dụng t tởng s phạm của Polya trong việc dạy học giải bi tập toán di truyền cho học sinh trung học phổ thông, Tạp chí khoa học, trờng ĐHSP H nội, số4/2004 3 Đinh Thị Thu Hằng (2005), Bớc đầu thực nghiệm về hiệu quả giải bi toán di truyền bằng phơng pháp Polya, Tạp chí khoa học, trờng ĐHSP H nội, số 6/2005 4 Đinh Thị Thu Hằng (2006), Hiệu quả của phơng pháp Polya với việc giải các bi toán di truyền. .. tập toán của học sinh trong việc giải bi tập di truyền học để nâng cao năng lực nhận thức về các nội dung di truyền học ở THPT B-Đề nghị 1) Dựa trên những kết quả nghiên cứu ny lm cơ sở để triển khai xây dung qui trình, các dạng bi tập mẫu theo t tởng s phạm của Polya đối với những nội dung kiến thức sinh học khác góp phần đổi mới phơng pháp dạy học theo hớng tích cực hoạt động học của học sinh theo... cho học sinh v tạo ra một công cụ chuyển tải hữu hiệu khi dạy học các tri thức về di truyền học 6 Kết quả thực nghiệm s phạm đã chứng tỏ tính hiệu quả của việc dạy học giải bi tập di truyền bằng phơng pháp của G Polya có những u thế cơ bản sau: Học sinh nắm chắc các đơn vị kiến thức sinh học trong một chỉnh thể thống nhất hơn, liên kết với nhau mật thiết hơn Khai thác tốt hơn tiềm năng giải bi tập. .. bi tập v hình thnh algôrít giải bi tập theo chủ đề đó 2.4 Thiết kế một số hệ thống bi tập mẫu về di truyền nhằm vận dụng phơng pháp Polya để giải các dạng bi tập toán di truyền ở các nội dung cơ sở di truyền học 2.4.1 Hệ thống bi tập mẫu về cơ sở phân tử của hiện tợng di truyền (gồm 6 dạng) 2.4.2 Hệ thống bi tập mẫu về cơ sở vật chất v cơ chế di truyền ở cấp độ tế bo (gồm 4 dạng) 2.4.3 Hệ thống bi tập. .. nét khác biệt so với bi tập toán Ta có thể chia chúng thnh hai loại: bi tập không có lời văn v bi tập có lời văn 1.6 Phơng pháp Polya trong việc dạy học giải bi tập toán di truyền 1.6.1 Bớc 1: Tìm hiểu rõ bi toán di truyền (gọi tắt l bi tập) Nói tóm lại sau bớc 1 học sinh phải hiểu rõ đợc bi tập cho cái gì ? Ta phải lm cái gì ? Nội dung bi tập liên quan tới những kiến thức sinh học no ? 1.6.2 Bớc 2:... đợt 2 v3 cho thấy các lớp TN có kết quả học tập tốt hơn so với các lớp đối chứng cả về khả năng hiểu bi, khả năng khái quát hoá, v độ bề kiến thức 25 Kết luận v đề nghị A Kết luận: 1 .Việc vận dụng t tởng s phạm của G Polya trong việc dạy học giải bi tập toán di truyền ở nh trờng THPT l hon ton khả thi dựa trên các cơ sở lý luận dạy học giải bi tập toán, cơ sở lý luận về đổi mới phơng pháp dạy học theo... chứng giả thuyết khoa học của đề ti luận án đã nêu ra: Sử dụng phơng pháp s phạm của Polya trong dạy -học giải bi tập toán di truyền sẽ nâng cao hiệu quả dạy học, môn học ở 2 mức độ: Học sinh nắm tốt kiến thức v hệ thống hoá kiến thức tốt hơn 3.1.2.Nhiệm vụ thực nghiệm s phạm Thông qua phơng pháp chọn các lớp thực nghiệm có trình độ tơng đơng để tiến hnh thực nghiệm có đối chứng, áp dụng cách đánh giá . BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI ĐINH THỊ THU HẰNG VẬN DỤNG TƯ TƯỞNG SƯ PHẠM CỦA G. POLYA TRONG VIỆC DẬY HỌC BÀI TẬP DI TRUYỀN CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ. s phạm nhằm vận dụng t tởng s phạm của G. Polya trong việc dạy học giải bi tập di truyền. Trớc hết, chúng tôi xem xét thực trạng của việc dạy học giải bi tập di truyền ở nh trờng trung học. chế vận dụng t tởng s phạm của G. Polya trong việc dạy học giải bi tập di truyền ở nh tr ờng THPT. Thông qua phơng pháp s phạm của G. Polya chúng tôi xây dựng các bi tập di truyền để dạy học