BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI
NGUYỄN THỊ HẰNG NGA
PH¸T TRIÓN N¡NG LùC T¦ DUY LOGIC CHO HäC SINH
B»NG BµI TËP TO¸N TRONG D¹Y HäC PHÇN DI TRUYÒN HäC
SINH HäC 12 TRUNG HäC PHæ THåNG
Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn Sinh học
Mã số
: 62 14 01 11
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Ngƣời hƣỡng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. LÊ ĐÌNH TRUNG
2. PGS.TS. TRỊNH NGUYÊN GIAO
HÀ NỘI – 2016
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, các kết quả trong luận án này là trung thực và chưa từng công bố trong
bất kỳ một công trình nào khác.
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2016
Tác giả luận án
Nguyễn Thị Hằng Nga
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình hoàn thành luận án này, tôi đã nhận được những giúp đỡ vô
cùng quý báu của các tập thể và cá nhân.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy hướng dẫn khoa học: PGS.
TS. Lê Đình Trung và PGS.TS. Trịnh Nguyên Giao những người đã tận tâm giúp
đỡ, hướng dẫn tôi trong quá trình thực hiện đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể bộ môn Phương pháp dạy học, Khoa
Sinh học, Phòng Sau đại học, Ban Giám hiệu Trường Đại học Sư phạm Hà Nội đã
tạo mọi điều kiện cho tôi được học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án.
Tôi xin chân thành các ơn các trường THPT và các giáo viên, học sinh
tham gia thực nghiệm sư phạm đã tham gia nghiên cứu để hoàn thành luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp, gia đình và bạn bè đã luôn
động viên khích lệ, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2016
Tác giả luận án
Nguyễn Thị Hằng Nga
DANH MỤC NHỮNG CỤM TỪ VIẾT TẮT
TT
Chữ viết tắt
Chữ viết đầy đủ
1.
BT
Bài tập
2.
BTT
Bài tập toán
3.
BTTSH
Bài tập toán sinh học
4.
ĐC
Đối chứng
5.
DH
Dạy học
6.
DTH
Di truyền học
7.
ĐTB
Điểm trung bình
8.
GV
Giáo viên
9.
HS
Học sinh
10.
KN
Kĩ năng
11.
KNTD
Kĩ năng tư duy
12.
NL
Năng lực
13.
NLTD
Năng lực tư duy
14.
PPDH
Phương pháp dạy học
15.
SGK
Sách giáo khoa
16.
SH
Sinh học
17.
TN
Thực nghiệm
18.
TNSP
Thực nghiệm sư phạm
19.
TBC
Trung bình cộng
20.
THPT
Trung học phổ thông
21.
TD
Tư duy
22.
TDLG
Tư duy logic
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài ..........................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu ...............................................................................................3
3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu ........................................................................3
4. Giới hạn nghiên cứu ................................................................................................3
5. Giả thuyết khoa học ................................................................................................3
6. Nhiệm vụ nghiên cứu ..............................................................................................3
7. Phương pháp nghiên cứu .........................................................................................4
8. Những đóng góp mới của đề tài ..............................................................................6
9. Cấu trúc của luận án ................................................................................................6
Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ...........................7
1.1. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu liên quan đến đề tài ..................................7
1 1 1 T ng qu n các nghi n c u v t
uy và t
uy logic ...................................7
1.1.2. T ng qu n các nghi n c u v s
ng ài tập toán trong
y h c sinh h c ....15
1.2. Cơ sở lý luận .....................................................................................................18
1 2 1 Lý thuyết v năng lực t
122
uy logic ..............................................................18
ài tập toán sinh h c - c ng c phát tri n NLT logic trong
1 2 3 V i trò củ
TTSH trong
y h c ......35
y h c phát tri n NLT logic cho HS .............45
1.3. Cơ sở thực tiễn ..................................................................................................47
1 3 1 Thực tr ng nhận th c củ GV giảng
y m n SH ở nhà tr ờng THPT
v NLT và TTSH phát tri n NLT logic cho HS .............................................47
1 3 2 Thực tr ng đi u tr hình th c và chất l ợng h c ch ơng “Tính quy
luật củ hiện t ợng i truy n” củ HS ................................................................51
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 ........................................................................................54
Chƣơng 2: PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƢ DUY LOGIC CHO HỌC
SINH BẰNG BÀI TẬP TOÁN TRONG DẠY HỌC PHẦN DI TRUYỂN
HỌC SINH HỌC 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG.............................................56
2.1. Phân tích cấu trúc nội dung chƣơng trình sinh học 12 và di truyền học ....56
2.1.1.Ch ơng trình sinh h c trung h c ph th ng ..................................................56
2 1 2 Ch ơng trình sinh h c 12 trung h c ph th ng .........................................57
2.1.3. Cấu trúc nội ung phần i truy n h c – sinh h c 12, trung h c ph th ng .....58
2 1 4 Nội ung đặc tr ng củ Ch ơng “Tính quy luật củ hiện t ợng i truy n”. ...60
2.2. Mô hình bài tập toán sinh học .........................................................................67
2 2 1 Các nguy n tắc xây ựng m hình ài tập toán sinh h c ...........................67
2 2 2 M hình ài tập toán sinh h c phát tri n năng lực t
uy logic ................70
2.3. Xây dựng bài tập toán sinh học phát triển năng lực tƣ duy logic cho học sinh....75
2 3 1 Các nguy n tắc xây ựng ài tập toán sinh h c phát tri n năng lực t
uy logic ....75
2 3 2 Y u cầu đối với ài tập toán sinh h c phát tri n năng lực t
uy logic .....81
2 3 3 Quy trình xây ựng ài tập toán sinh h c đ phát tri n NLT logic .........82
2.4. Sử dụng BTTSH để phát triển NLTD logic cho HS trong DH chƣơng
“Tính quy luật của hiện tƣợng di truyền” SH 12 THPT. ....................................90
2 4 1 Nguy n tắc s
ng TTSH phát tri n NLT logic cho HS .....................90
2.4.2. Quy trình s d ng TTSH đ phát tri n NLTD logic cho HS trong DH
ch ơng Tính quy luật của hiện t ợng di truy n ...................................................93
2.4.3. Vận
ng quy trình s
ng
TTSH trong
H phát tri n NLT
logic cho HS .......................................................................................................102
2.5. Xây dựng tiêu chí và đƣờng phát triển NLTD logic trong DH SH ...........107
2 5 1 Xây ựng ảng ti u chí đánh giá NLT logic trong
y h c SH .............107
2 5 2 Xây ựng đ ờng phát tri n NLT logic ...................................................109
2.6. Xây dựng bảng tiêu chí và bộ công cụ đánh giá NLTD logic trong giải
BTTSH ....................................................................................................................112
2 6 1 Xây ựng ảng ti u chí đánh giá NLT logic trong giải TTSH .............112
2 6 2 Xây ựng ộ c ng c và các
ớc thực hiện đánh giá .............................116
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 ......................................................................................119
Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ............................................................120
3.1. Mục đích thực nghiệm ...................................................................................120
3.2. Nội dung thực nghiệm ....................................................................................120
3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm ............................................................................120
3 3 1 Ch n tr ờng, lớp và giáo vi n thực nghiệm .............................................120
332
ố trí thực nghiệm ....................................................................................121
3 3 3 Quy trình thực nghiệm ..............................................................................122
3.3.4 Nội ung đo nghiệm, c ng c và ph ơng pháp đo nghiệm ......................122
3.4. Kết quả thực nghiệm ......................................................................................124
3 4 1 Phân tích định l ợng kết quả thực nghiệm ...............................................124
3 4 2 Kết quả phân tích định tính ......................................................................135
KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 ......................................................................................138
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..............................................................................139
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ ....................141
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................142
PHỤ LỤC
DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1.1:
Các bước giải bài tập toán của Polya ....................................................38
Bảng 1.2.
Các bước giải bài tập toán quy luật di truyền phát triển NLTD logic ...41
Bảng 2.1.
Cấu trúc chương trình SH THPT ...........................................................56
Bảng 2.2 : Mối quan hệ giữa kiến thức chương “Tính quy luật của hiện tượng
di truyền” với năng lực tư duy logic......................................................84
Bảng 2.3:
Bảng hoạt động của GV và HS trong giai đoạn 1 .................................95
Bảng 2.4.
Các bước sử dụng BTTSH phát triển NLTD logic cho HS ..................96
Bảng 2.5.
Hệ thống tiêu chí đánh giá NLTD logic trong dạy học .......................108
Bảng 2.6:
Bảng tiêu chí đánh giá năng lực tư duy logic khi tiến hành giải
BTTSH và diễn giải mức độ của từng tiêu chí ....................................113
Bảng 2.7:
Bảng lượng hóa mức độ đạt được của từng tiêu chí của năng lực tư
duy logic theo thang điểm 10 ..............................................................115
Bảng 2.8.
Phân loại mức độ năng lực tư duy logic của học sinh .........................116
Bảng 2.9:
Bảng công cụ đánh giá phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh ......116
Bảng 2.10: Phiếu tự đánh giá mức độ đạt được các hành vi của các NL thành
phần trong giải BTTSH của HS ..........................................................118
Bảng 3.1.
Một số thông tin về trường, lớp và giáo viên triển khai thực nghiệm .120
Bảng 3.2.
Điểm học tập trung bình cả năm lớp 11 môn Sinh học của HS trước
TNSP và các tham số thống kê ............................................................121
Bảng 3.3.
Nội dung cần đánh giá và các công cụ được sử dụng trong quá
trình TNSP ..........................................................................................123
Bảng 3.4.
Tổng hợp kết quả thử nghiệm đề kiểm tra 1; đề kiểm tra số 2 và đề
kiểm tra số 3 ở các lớp không thực nghiệm ........................................124
Bảng 3.5.
Tỉ lệ HS đạt điểm Xi và các tham số thống kê của các lần kiểm tra,
đánh giá ở nhóm ĐC và TN về mức độ thực hiện các thao tác của các
KNTD logic ..........................................................................................125
Bảng 3.6.
Bảng tổng hợp các lần kiểm tra, đánh giá của nhóm ĐC và nhóm
TN đối với thực hiện các KN thành phần của NLTD logic ................126
Bảng 3.7.
Kết quả kiểm định sự sai khác về điểm trung bình cộng giữa các
lần kiểm tra, đánh giá ở nhóm TN và ĐC về mức độ thực hiện các
KN thành phần của NLTD logic ( TBTN- - TBĐC) ...............................127
Bảng 3.8.
Kết quả kiểm định sự sai khác về điểm trung bình cộng giữa các
lần kiểm tra, đánh giá của cùng một nhóm ĐC và TN về mức độ
thực hiện các KN thành phần của NLTD logic ...................................129
Bảng 3.9.
Độ nhọn và độ lệch của phân phối điểm các bài kiểm tra ...................131
Bảng 3.10. Tỉ lệ HS đạt điểm Xi và các tham số thống kê của các bài kiểm tra
ở nhóm ĐC và TN về hiệu quả lĩnh hội tri thức ..................................133
Bảng 3.11. Kết quả kiểm định sự sai khác về điểm trung bình cộng giữa các
bài kiểm tra của nhóm TN và ĐC về hiệu quả lĩnh hội tri thức
(TBTN – TBĐC) .....................................................................................134
Bảng 3.12. Kết quả kiểm định sự sai khác về điểm trung bình cộng (SKTB)
giữa các bài kiểm tra trong cùng nhóm ĐC hoặc TN về hiệu quả
lĩnh hội tri thức ....................................................................................134
DANH MỤC SƠ ĐỒ
Trang
Sơ đồ 1.1. Các giai đoạn tư duy logic ......................................................................25
Sơ đồ 1.2. Bài tập toán về quy luật tương tác của gen ...........................................42
Sơ đồ 1.3. Bài tập toán về quy luật vận động của gen ............................................42
Sơ đồ 1.4. Bài tập toán tổng hợp về sự vận động và tương tác của gen .................43
Sơ đồ 1.5. Phân loại hệ thống bài tập toán quy luật di truyền ................................44
Sơ đồ 2.1. Logic phát triển NLTD logic bằng bài tập toán “Tính quy luật của
hiện tượng di truyền” .............................................................................56
Sơ đồ 2.2: Quy luật tương tác của các gen .............................................................61
Sơ đồ 2.3 : Sự tương tác giữa kiểu bổ sung giữa sản phẩm của các gen không
alen trong sự biểu hiện kiểu hình. .........................................................63
Sơ đồ 2.4: Sự tương tác giữa kiểu át chế giữa sản phẩm của các gen không
alen trong sự biểu hiện kiểu hình. .........................................................64
Sơ đồ 2.5: Sự tương tác kiểu cộng gộp giữa sản phẩmcủa các gen không alen
trong sự biểu hiện kiểu hình. .................................................................64
Sơ đồ 2.6: Logic vận động của gen.........................................................................65
Sơ đồ 2.7. Mô hình BTTSH ....................................................................................70
Sơ đồ 2.8. Quy trình xây dựng bài tập toán sinh học để phát triển NLTD logic ....82
Sơ đồ 2.9. Quy trình 3 giai đoạn sử dụng BTTSH phát triển NLTD logic cho HS ...94
DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Trang
Biểu đồ 1.1.
Nhận thức của GV về DH theo định hướng phát triển NL và
NLTD logic cho HS ..........................................................................48
Biểu đồ 1.2.
Số lần tham gia tập huấn và sự cần thiết tập huấn và bồi dưỡng
cho GV về dạy học theo định hướng phát triển NLTD cho HS ........48
Biểu đồ 1.3.
Nhận thức của GV về vai trò BTTSH trong dạy học phát triển
NLTD logic cho HS ..........................................................................49
Biểu đồ 1.4.
Thực trạng việc sử dụng BTTSH trong DH sinh học .......................50
Biểu đồ 1.5.
Thực trạng rèn luyện NLTD logic cho HS trong DH SH THPT ......50
Biểu đồ 1.6.
Nhận thức của HS về sự cần thiết phát triển NLTD logic ................51
Biểu đồ 1.7.
Thực trạng tình hình học phần DTH ở trường THPT .........................52
Biểu đồ 3.1. Phân phối tần suất điểm bài kiểm tra lần 1 của nhóm ĐC và TN ........130
Biểu đồ 3.2. Phân phối tần suất điểm bài kiểm tra lần 2 của nhóm ĐC
và TN ..............................................................................................130
Biểu đồ 3.3. Phân phối tần suất điểm bài kiểm tra lần 3 của nhóm ĐC
và TN ..............................................................................................131
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
1.1. DH phát triển năng lực tư duy cho học sinh là mục tiêu quan trọng
nhất của giáo dục, bởi, người học không chỉ biết học tốt mà còn phải tư duy tốt.
Khi họ tư duy tốt, họ sẽ biết cách tự điều chỉnh, tự tìm ra cách giải quyết các vấn
đề gặp phải một cách linh hoạt và hiệu quả, đáp ứng được sự bùng nổ thông tin,
sự phát triển mạnh mẽ về tri thức của nhân loại. Các nghiên cứu chỉ ra rằng mỗi
người đều có năng lực tư duy, nhưng không phải ai cũng biết cách dùng nó hiệu
quả và năng lực tư duy khó có thể đạt hiệu quả ngay, mà cần được phát triển dần
dần thông qua các hoạt động cũng như các hình thức tổ chức dạy học phù hợp.
Có thể khẳng định việc bồi dưỡng và rèn luyện tư duy logic cho học sinh
là một nhiệm vụ quan trọng và lâu dài, vì vậy, nhà trường phải có nhiều biện pháp
để từng bước rèn luyện và phát triển năng lực tư duy cho các em. Trong công cuộc
đổi mới phương pháp dạy học ở nước ta, mục tiêu phát triển năng lực tư duy cho
người học là mục tiêu trọng điểm, được quán triệt ở tất cả các cấp học trong nhà
trường phổ thông.
Triển khai nghị quyết Trung ương Đảng lần thứ 4 (khóa VII), luật Giáo dục
của Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam số 38/2005/QH11 ngày
14/6/2005 cũng đã ghi rõ: “Ph ơng pháp giáo
giác, chủ động, t
c phải phát huy tính tích cực, tự
uy sáng t o củ ng ời h c; ồi
ỡng cho ng ời h c năng lực
tự h c, khả năng thực hành, lòng s y m h c tập và ý chí v ơn l n” [60].
Có thể nói tư duy luôn là thuộc tính cơ bản của con người, không phát triển
tiềm năng này có nghĩa là tự mình tước bỏ tính nhân văn và từ bỏ thiên chức giáo
dục của nhà trường.
1.2. Sinh học là ngành khoa học tự nhiên nghiên cứu về sự sống với đối
tượng là thế giới hữu cơ, nhằm tìm hiểu bản chất các hiện tượng, quá trình trong thế
giới sống, khám phá những quy luật vận động của giới hữu cơ, làm cơ sở cho loài
người nhận thức và điều khiển sự phát triển của sinh giới [32].
2
Chương trình Sinh học trung học phổ thông hiện nay được trình bày theo
quan điểm cấp độ tổ chức sống, trong đó Sinh học 10 nghiên cứu cấp độ tế bào và
cơ thể đơn bào, Sinh học 11 nghiên cứu cấp độ cơ thể đa bào, Sinh học 12 tập trung
nghiên cứu các cấp độ tổ chức trên cơ thể gồm: quần thể - loài; quần xã – hệ sinh
thái và sinh quyển. Kiến thức di truyền học trình bày về mối liên hệ vật chất giữa
thế hệ trước với thế hệ sau; cơ chế của hiện tượng di truyền, biến dị ở cấp độ phân
tử, tế bào, cơ thể, quần thể và các ứng dụng của di truyền học trong sản xuất cũng
như trong đời sống con người. Có thể thấy, di truyền học là phần kiến thức khó,
trừu tượng, có tính nguyên lý và có mối quan hệ chặt chẽ giữa các nội dung nên
được trình bày thành một phần riêng trong chương trình Sinh học 12. Tuy nhiên,
kiến thức di truyền học được thiết kế theo mạch kiến thức và theo kiểu đồng tâm,
mở rộng nên cũng thuận lợi trong việc giảng dạy của giáo viên và việc học của HS.
Một ưu điểm quan trọng là kiến thức di truyền học dễ dàng mã hoá thành các đại
lượng, qua các phép biến đổi dựa trên các mối liên hệ logic, tính nguyên lý của các
hiện tượng di truyền, biến dị. Do vậy, kiến thức di truyền học được xem là nguyên
liệu để chế tác các hoạt động dạy - học. Ngoài việc trang bị cho học sinh những
năng lực và kĩ năng học tập, giáo viên cần phải lựa chọn phương tiện, phương pháp
dạy học phù hợp nhằm phát triển tốt nhất năng lực tư duy và năng lực giải quyết
vấn đề cho học sinh, đáp ứng được mục tiêu giáo dục.
1.3. Thực tiễn trong dạy học nói chung, dạy học Sinh học nói riêng, có thể
nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng lực tư duy của học sinh bằng nhiều
biện pháp và hình thức khác nhau. Trong đó, bài tập toán với tư cách là một phương
tiện dạy học, có tác dụng rất tích cực đến việc giáo dục, rèn luyện và phát triển năng
lực tư duy, vì bài tập toán có giá trị kích thích, định hướng nghiên cứu, trên cơ sở
phân tích thông tin từ đó hình thành các năng lực phán đoán, suy luận và tự rút ra
những kết luận chính xác. Mặt khác, bài tập toán cũng là thước đo khả năng vận
dụng kiến thức cũng như phát triển năng lực tư duy của học sinh.
Trong dạy học Sinh học, cũng đã có nhiều nghiên cứu về bài tập toán (Các
bài tập toán chứa đựng nội dung kiến thức Sinh học, được gọi là bài tập toán
sinh học), tuy nhiên những nghiên cứu đó mới chỉ dừng lại ở việc trả lời câu hỏi
3
“bài tập toán đó có nội dung gì?”, “giải bài tập toán đó như thế nào”, “kết qủa của
bài tập toán đó là bao nhiêu”…Có thể khẳng định chưa có công trình nào nghiên
cứu bài tập toán sinh học một cách hệ thống về phương pháp luận làm cơ sở cho
việc phát triển năng lực tư duy cho học sinh.
Xuất phát từ những vấn đề lý luận và thực tế trên, chúng tôi chọn đề tài
nghiên cứu: “Phát tri n n ng lực tư du logic cho học sinh b ng bài tập toán
trong d
học ph n di tru ền học sinh học
trung học ph th ng .
2. Mục đích nghiên cứu
- Thiết kế mô hình bài tập toán Sinh học, quy trình xây dựng, quy trình sử dụng
bài tập toán Sinh học để phát triển năng lực tư duy logic cho người học trong dạy học
phần di truyền học Sinh học 12 trung học phổ thông.
3. Đối tƣợng và khách thể nghiên cứu
3 1 Đối t ợng nghi n c u
Năng lực tư duy logic; bài tập toán Sinh học; mô hình bài tập toán Sinh học; quy
trình xây dựng và sử dụng bài tập toán Sinh học để phát triển năng lực tư duy logic
cho học sinh.
3 2 Khách th nghi n c u
Quá trình dạy học phần di truyền học Sinh học 12 trung học phổ thông.
4. Giới hạn nghiên cứu
Luận án chỉ tập trung nghiên cứu quy trình thiết kế và sử dụng bài tập toán
thuộc kiến thức chương: “Tính quy luật của hiện tượng di truyền”, Sinh học 12
nhằm phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh.
5. Giả thuyết khoa học
Nếu thiết kế được mô hình bài tập toán Sinh học, quy trình xây dựng và hệ
thống bài tập toán Sinh học mở theo các mức độ khác nhau về tính quy luật của hiện
tượng di truyền, và sử dụng phù hợp với các bối cảnh, thì sẽ phát triển năng lực tư
duy logic cho học sinh.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
6.1. Tổng quan các vấn đề quan trọng làm cơ sở thiết kế các bài tập toán Sinh
học trong chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền”.
4
6.2. Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn cho việc hình thành và phát triển
tư duy cho HS bằng bài tập toán Sinh học trong dạy học Sinh học.
6.3. Điều tra, đánh giá thực trạng sử dụng bài tập toán Sinh học trong dạy học
chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền” ở trường phổ thông.
6.4. Xây dựng quy trình thiết kế bài tập toán Sinh học để phát triển năng lực tư
duy logic cho học sinh.
6.5. Xây dựng quy trình sử dụng bài tập toán Sinh học để phát triển năng lực tư
duy logic cho học sinh trong dạy học chương “Tính quy luật của hiện tượng di
truyền” ở trường trung học phổ thông.
6.6. Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm định, đánh giá giả thuyết nêu ra.
7. Phƣơng pháp nghiên cứu
7.1. Phư ng pháp nghi n cứu l thu ết
- Nghiên cứu các văn bản của Đảng, Quốc hội, Chính phủ, Bộ Giáo dục và
Đào tạo về đổi mới giáo dục phổ thông nói chung, đổi mới hình thức, phương pháp
dạy học, kiểm tra, đánh giá nói riêng.
- Nghiên cứu các công trình, ấn phẩm khoa học đề cập đến phát triển năng lực
của tư duy logic…làm cơ sở để xác định các khái niệm tư duy, năng lực tư duy; cơ sở
đánh giá năng lực người học.
- Phân tích nội dung kiến thức phần di truyền học Sinh học 12 trung học phổ
thông, làm cơ sở xây dựng mô hình bài tập toán Sinh học, xây dựng và sử dụng các
bài tập toán Sinh học phát triển năng lực tư duy logic cho người học.
7.2 Phư ng pháp chu n gia
Trao đổi, xin ý kiến đóng góp của các giáo sư, các nhà khoa học đầu ngành
về phương pháp dạy học; di truyền và tiến hóa; giáo viên phổ thông giàu kinh
nghiệm về:
- Quy trình xây dựng và sử dụng bài tập toán sinh học phát triển năng lực tư
duy logic cho học sinh trong dạy học chương “Tính quy luật của hiện tượng di
truyền”, Sinh học 12 trung học phổ thông.
- Hệ thống các bài tập toán Sinh học.
- Hệ thống các tiêu chí đánh giá năng lực tư duy logic trong dạy học Sinh học.
5
- Một số nội dung điều tra thực nghiệm sư phạm; phạm vi thực nghiệm sư
phạm và công cụ đo nghiệm.
7
Phư ng pháp điều tra
Xây dựng phiếu điều tra cho giáo viên, cho học sinh và tiến hành điều tra
nhằm tìm hiểu thực trạng tổ chức dạy và học chương “Tính quy luật của hiện tượng
di truyền” Sinh học 12 trung học phổ thông hiện nay thông qua các nội dung điều
tra chủ yếu sau:
- Nhận thức của giáo viên và học sinh về định hướng dạy học phát triển năng
lực nói chung, phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh nói riêng.
- Nhận thức của giáo viên và học sinh về vai trò và tình hình xây dựng, sử
dụng bài tập toán trong dạy học Sinh học nói chung, dạy học chương “Tính quy luật
của hiện tượng di truyền” nói riêng.
7
Phư ng pháp thực nghiệm sư ph m
- Đề tài đã tiến hành triển khai thực nghiệm sư phạm trong năm học 2014 –
2015 tại 8 trường trung học phổ thông đại diện cho các địa bàn thành phổ, nông
thôn, miền núi (Th m khảo m c 1 3 củ luận án)
- Phương án thực nghiệm được bố trí theo công thức “thực nghiệm song
song”, với tổng số 454 học sinh ở nhóm thực nghiệm và 455 học sinh ở nhóm đối
chứng. (Nội ung chi tiết củ ph ơng pháp thực nghiệm s ph m đ ợc trình ày ở
ch ơng 3 củ luận án)
7
Phư ng pháp thống k toán học
- Số liệu thực nghiệm được chúng tôi xử lý bằng phần mềm SPSS; với các
tham số thống kê đặc trưng gồm:
+ Giá trị trung bình: nhằm xác định điểm trung bình về năng lực của học sinh
nhóm lớp đối chứng và nhóm lớp thực nghiệm.
+ Độ lệch chuẩn: nhằm xác định mức độ phân tán các số liệu quanh giá
trị trung bình.
+ Mode: nhằm xác định giá trị có tần số xuất hiện nhiều nhất trong tập hợp
các giá trị của dữ liệu.
6
- Sử dụng phép kiểm định T – test độc lập bằng phần mềm SPSS để kiểm
chứng ý nghĩa thống kê của sự sai khác về điểm năng lực giữa nhóm đối chứng với
nhóm thực nghiệm ở mỗi lần kiểm tra.
8. Những đóng góp mới của đề tài
8.1. Xác định được cấu trúc của năng lực tư duy logic
8.2. Xây dựng được mô hình bài tập toán Sinh học mở các mức độ khác nhau
8.3. Phân tích nội dung chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền” để xác
định logic vận động bên trong làm cơ sở xác định được quy trình thiết kế bài tập toán
Sinh học mở theo các mức độ khác nhau; vận dụng được quy trình để xây dựng cấu
trúc logic hệ thống bài tập toán Sinh học và các bài tập toán Sinh học cụ thể theo bối
cảnh trong chương “Tính quy luật của hiện tượng di truyền”.
8.4. Đề xuất được quy trình sử dụng bài tập toán Sinh học theo bối cảnh để
phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh.
8.5. Đề xuất được các tiêu chí đánh giá năng lực tư duy logic cho học sinh
trên cơ sở cấu trúc năng lực tư duy logic trong dạy học chương “Tính quy luật của
hiện tượng di truyền”.
9. Cấu trúc của luận án
Ngoài phần mở đầu, phần kết luận, kiến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục.
Luận án gồm 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài.
Chương 2: Phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh bằng bài tập toán
trong dạy học phần di truyền học sinh học 12, trung học phổ thông.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.
7
Chƣơng 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu liên quan đến đề tài
1.1.1. T ng quan các nghi n cứu về tư du và tư du logic
1 1 1 1 Tr n thế giới
- Tư duy (TD) và tư duy logic (TDLG) được quan tâm và nghiên cứu từ rất
sớm. Ngay từ thời cổ đại, các nhà thông thái như Socrates, Aristot,... đã đề cập đến
những tư tưởng đầu tiên cho TDLG. Socrates đã đưa ra những phương pháp để gạt
bỏ những tri thức sai, đạt tới chân lý. Bằng việc sử dụng những câu hỏi, những tình
huống, ông đã bước đầu nhấn mạnh đến tính thiết yếu của TDLG như tính chặt chẽ,
mạch lạc, suy luận đi từ những vấn đề đơn giản đến những vấn đề phức tạp.
Vào đầu thế k XX, nhiều nhà Toán học đã đưa ra những quan điểm nêu bật
được vai trò, vị trí của TDLG:
+ B.A.Ozahecrh cho rằng: TDLG đặc trưng bởi kĩ năng (KN) đưa ra hệ quả
từ những tiên đề; KN phân chia những trường hợp riêng biệt và hợp chúng lại để
được đối tượng đang xét; KN khẳng định lý thuyết một hệ quả cụ thể hoặc tổng quát
những kết quả thu được [39].
+ Triết học đã nghiên cứu TD và TDLG dưới góc độ lí luận nhận thức, xem
TD là hoạt động của một dạng vật chất sống có tổ chức cao là não bộ người, được
hình thành trong quá trình nhận thức và hoạt động thực tiễn của con người. Hiện thực
khách quan vừa là đối tượng của TD vừa góp phần quyết định hoạt động của TD.
Con người tác động đến thế giới khách quan như thế nào thì sẽ có những hình thức
nhận thức thế ấy. Piaget cho rằng TD của con người nhằm mục đích cảm nhận thế
giới. Trên cơ sở nêu được một số yếu tố quan trọng trong việc “dạy tr em tư duy”
như: vì sao tr em TD bằng cách như vậy, TD là làm và không phải chỉ làm những gì
người khác đề nghị, ông đã khẳng định “tư duy là một quá trình chủ động chứ không
phải thụ động; tr em cần phải khám phá ra những khái niệm chủ chốt để mở ra tiềm
năng của chúng” [98]; [99]; [100].
8
+ Các nhà tâm lí học đã đưa ra nhiều quan điểm khác nhau về sự phát triển của
trí tuệ con người, khả năng TD, yếu tố di truyền và yếu tố môi trường. Prancis Galton
(1822 – 1911) đưa ra mối liên hệ giữa phả hệ và các mức độ phát triển của trí tuệ.
ng nêu ra hai nguyên tắc: thiên tài là do di truyền và phát triển trí tuệ liên quan đến
nhiều yếu tố khá phức tạp [101]. Với hai nguyên tắc đó thì câu hỏi được đặt ra là
“nếu trí tuệ là do di truyền thì việc phát triển trí tuệ có ý nghĩa gì không?”. Charles
Spearman (1863 – 1945) cho rằng TD của con người bắt nguồn từ một chức năng duy
nhất gọi là trí tuệ, ông còn nói rằng: “Tư duy được hình thành từ rất nhiều chức năng
nhỏ hơn như chú ý, quan sát, phân biệt, nhớ, đánh giá” [104], [105]. Alfred Brinet
(1857 – 1911) cho rằng có thể phát triển TD của một đứa tr ngay cả khi nó không có
khả năng bẩm sinh.
ng đã thực hiện các thí nghiệm và coi đây là công cụ để nhận
biết những đứa tr kém thông minh và tìm ra những phương pháp thích hợp để dạy
chúng (dẫn theo [103]). Theo tác giả Hans Eysenck trí tuệ con người là kết quả của
80
do di truyền, 20
do môi trường và giáo dục. Anther Jensen cũng tin rằng kém
thông minh chủ yếu do gen di truyền và những người kém thông minh chỉ có thể phát
triển trí tuệ ở một chừng mực nhất định nào đó [95]. Như vậy, các nghiên cứu trên đã
nhấn mạnh tính di truyền hay khả năng TD mà coi nh sự tác động của môi trường
đến sự phát triển trí tuệ con người.
Ngược lại, nhiều nhà tâm lí học khác đưa ra những quan điểm đối lập, không
đề cao yếu tố di truyền mà đã nhấn mạnh sự tác động của môi trường đến sự phát
triển năng lực tư duy (NLTD) của con người. Theo L.Vygotsky (1897 – 1934) – nhà
tâm lí học người Nga, “Trí tuệ là năng lực có tính động chứ không phải tĩnh lực” và
tất cả các quá trình tâm lí đều là kết quả của việc trao đổi văn hoá và xã hội. TD của
một đứa tr phát triển chủ yếu thông qua các hoạt động trong xã hội, đặc biệt là
trong sự giao lưu giữa người lớn và tr em. Vygotsky khẳng định “các chức năng tư
duy sơ đẳng như bản chất khéo léo là một phần của di truyền, nó sẽ được nền văn
hoá và giáo dục biến thành những chức năng cao hơn, trí tuệ hơn như khả năng viết,
thuyết trình. Như vậy, khả năng trí tuệ của con người được bắt nguồn từ gen di
truyền và được phát triển thông qua hoạt động xã hội, giáo dục, gia đình và môi
trường văn hoá [108].
9
+ Hội đồng quốc tế về giáo dục thế kỉ XXI của UNESCO (United Nations
Educational Scientific and Cultural Organization) đã nêu 4 mục tiêu làm nền tảng
cho giáo dục là: Học để biết; học để làm; học để chung sống và học làm người để tự
khẳng định mình. Năm 1999 tại Chiba (Nhật bản), trong diễn đàn “Phát triển nguồn
nhân lực hướng tới thế kỉ XXI” của APEC (Asia-Pacific Economic Cooperation) đã
khuyến nghị phải nêu thêm mục tiêu thứ 5 đó là “Học để biết cách học”. Trong các
báo cáo UNESCO đã nhấn mạnh: đ thích ng đ ợc với nh ng iến chuy n nh nh
ch ng củ x hội hiện đ i, m i ng ời cần phải h c tập suốt đời M i cá nhân thu
nhận và tích lu tri th c, k năng, thái độ và trải nghiệm trong cuộc sống củ mình.
Trên cơ sở của những phân tích đó, cần phải rèn luyện cho bản thân các thành tố cơ
bản của năng lực (NL) để học tập suốt đời: NL tự học, NLTD, NL hợp tác phát hiện
và giải quyết vấn đề. Trong các hội nghị giáo dục quốc tế, tập trung chủ yếu vào nội
dung đổi mới Phương pháp dạy học (PPDH), trong đó nhấn mạnh đổi mới theo
hướng phát huy tính tích cực của học sinh (HS), KN và NL hoạt động trí tuệ… [112].
- Phát hiện, bồi dưỡng, phát triển trí tuệ và con đường hình thành biện pháp
trí tuệ trong quá trình lĩnh hội kiến thức được thể hiện nhiều trong các công trình
nghiên cứu. Qua phân tích, tổng hợp, chúng tôi nhận thấy các nghiên cứu liên quan
đến việc phát triển NLTD trong dạy học (DH) gồm các hướng sau:
M. Alêcxeep trong báo cao “Phát triển tư duy học sinh” đã chỉ ra các đặc
trưng của TDLG, lợi ích cũng như những yêu cầu đối với việc rèn luyện TDLG
cho HS [1].
Vào khoảng thập niên 60 – 70 của thế k XX khi lý thuyết hoạt động của
A.N. Lêônchiev ra đời, đã có hàng loạt các công trình nghiên cứu về NL và NLTD
được công bố ở các mức độ sâu và rộng, đặc biệt nhấn mạnh đến điều kiện hình
thành chúng. N.A.Menchinxcaia và D.I.Bagoiavlenxki [46] cho rằng, học là một
quá trình gồm hai mặt, đó là tích lu kiến thức và nắm vững các KN vận dụng
chúng. Như vậy, trong điều kiện DH hợp lý cả hai quá trình đó đều tiến bộ như
nhau, nhưng nếu khi tổ chức hoạt động dạy và học không đúng đắn có thể xảy ra sự
lạc hậu của quá trình này so với quá trình kia như: nặng về tích lu kiến thức nh về
nắm các KN vận dụng chúng, trong khi đó mặt thứ hai gắn chặt với TD. Các tác giả
- Xem thêm -