Rèn luyện năng lực khái quát hóa cho học sinh trong dạy học Sinh học bậc trung học phổ thông

BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM - HỘI NGHỊ KHOA HỌC QUỐC GIA LẦN THỨ 4 DOI: 10.15625/vap.2020.000126 RÈN LUYỆN NĂNG LỰC KHÁI QUÁT HÓA CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC SINH HỌC BẬC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG *Nguyễn Đình Nhâm Tóm tắt: Dạy học ở Việt Nam đang hướng tới nâng cao chất lượng một cách toàn diện, chú trọng phát triển năng lực cho người học để giúp người học có thể tự học, học tập suốt đời và có khả năng vận dụng kiến thức học được vào giải quyết các vấn đề thực tiễn. Để góp phần cho mục tiêu trên bài báo chúng tôi bàn về quy trình rèn luyện năng lực khái quát hóa (một năng lực hết sức quan trọng trong quá trình phát triển tư duy cho người học) trong quá trình dạy học sinh học ở bậc trung học phổ thông. Từ khóa: Định hướng tiếp cận năng lực, năng lực, năng lực khái quát hóa, Sinh học. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Chương trình giáo dục phổ thông (GDPT) mới nói chung và chương trình giáo dục phổ thông môn Sinh học được xây dựng theo định hướng tiếp cận năng lực, phù hợp với xu thế phát triển chương trình của các nước tiên tiến, nhằm thực hiện yêu cầu của Nghị quyết số 88/2014/QH13 của Quốc hội: "tạo chuyển biến căn bản, toàn diện về chất lượng và hiệu quả giáo dục phổ thông; kết hợp dạy chữ, dạy người và định hướng nghề nghiệp; góp phần chuyển nền giáo dục nặng về truyền thụ kiến thức sang nền giáo dục phát triển toàn diện cả về phẩm chất và năng lực, hài hoà trí, đức, thể, mỹ và phát huy tốt nhất tiềm năng của mỗi học sinh". Đổi mới phương pháp dạy học là một giải pháp được xem là then chốt, có tính đột phá cho việc thực hiện chương trình này. Đổi mới phương pháp dạy học đáp ứng yêu cầu đổi mới chương trình: chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực của người học, nghĩa là từ chỗ quan tâm đến việc học sinh (HS) học được cái gì đến chỗ quan tâm HS vận dụng được cái gì qua việc học. Để đạt được điều đó, phải thực hiện chuyển từ phương pháp dạy học theo lối "truyền thụ một chiều" sang dạy cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, hình thành năng lực và phẩm chất. Một trong những năng lực cần phát triển ở người học đó là năng lực tư duy và để phát triển năng lực tư duy có một yếu tố cần quan tâm đặc biệt đó là năng lực khái quát hóa. Vì khái quát hóa là cơ sở quan trọng cho con người nhận thức sự vật, hiện tượng một cách toàn diện và cũng là cơ sở để vận dụng những hiểu biết của mình vào thực tiễn. 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu: Quy trình rèn luyện năng lực khái quát hóa 2.2. Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học chủ đề quang hợp Sinh học 11 Trường Đại học Vinh Email: [email protected] PHẦN III. NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GIÁO DỤC VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM 1029 2.3. Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp phân tích và tổng hợp lí thuyết: để thu thập thông tin về dạy học phát triển năng lực qua đó phân tích, tổng hợp nhằm xây dựng cơ sở lí luận cho vấn đề nghiên cứu. - Phương pháp tham vấn chuyên gia: nhằm trao đổi, thảo luận và xin ý kiến về quy trình, ví dụ minh họa cho quy trình rèn luyện năng lực khái quát hóa. 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1. Quy trình rèn luyên năng lực khái quát hóa Bước 1. Xác định mục tiêu khái quát hóa Bước này giúp học sinh xác định vấn đề cần khái quát và kết quả khái quát trong bài học hay trong chủ đề, thực chất đây là mục tiêu kiến thức, kỹ năng và thái độ của từng nội dung hay chủ đề mà người học cần đạt được. Cách thức tiến hành: Để học sinh xác định được mục tiêu khái quát thì giáo viên có thể tiến hành bằng nhiều biện pháp khác nhau: sử dụng câu hỏi, bài tập, hay sơ đồ. để định hướng cho học sinh Bước 2. Lựa chọn nhóm đối tượng và phân tích dấu hiệu của các đối tượng Sau khi học sinh xác định được mục tiêu khái quát hóa là học sinh đã có cơ sở để lựa chọn đối tượng để khái quát hóa, cụ thể bước này học sinh phải lựa chọn các đối tượng có những dấu hiệu tương đồng để từ đó phân tích các dấu hiệu chung, dấu hiệu riêng tồn tại trong chúng làm cơ sở cho bước sau. Bước 3. Phân tích dấu hiệu chung và bản chất của nhóm đối tượng Trên cơ sở các dấu hiệu đã phân tích ở bước 2 chọn ra những dấu hiệu chung nhất và bản chất nhất bằng cách: xây dựng bảng để phân tích dấu hiệu các dấu hiệu chung, dấu hiệu riêng, sau đó chọn dấu hiệu chung nhất và bản chất nhất làm cơ sở cho việc khái quát ở bước 4. Bảng phân tích dấu hiệu Sự vật, hiện tượng Dấu hiệu chung Dấu hiệu riêng Dấu hiệu chung và bản chất Bước 4. Rút ra kết luận và diễn đạt nội dung khái quát hóa Từ những dấu hiệu chung và bản chất đã lựa chọn của nhóm đối tượng nghiên cứu học sinh sử dụng ngôn ngữ để diễn đạt một cách cô đọng và khái quát dưới dạng là một khái niệm, một quy luật hay một quá trình. 4.2. Ví dụ Sử dụng quy trình 4 bước để rèn luyện năng lực khái quát hóa trong dạy học chủ đề Quang hợp Sinh học 11 Trung học phổ thông. Bước 1. Xác định mục tiêu khái quát hóa: Trên cơ sở nghiên cứu bài học ở nhà yêu cầu HS xác định được mục tiêu của việc khái hóa bằng cách đưa ra những câu hỏi để hướng 1030 BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM tới: xác định được việc thu nhận vật chất và năng lượng; chuyển hóa vật chất và năng lượng ở tế bào; quá trình đào thải và điều hòa; hình thành kỹ năng phân tích, tổng hợp, so sánh và khái quát. Bước 2. Lựa chọn nhóm đối tượng và phân tích dấu hiệu của các đối tượng Bằng cách đặt câu hỏi để yêu cầu học sinh lựa chọn nhóm đối tượng và phân tích dấu hiệu của từng đối tượng yêu cầu cần đạt: Nhóm đối tượng cần khái quát: Quang hợp ở thực vật C3, C4, CAM về cơ quan thực hiện quang hợp, bào quan thực hiện chức năng quang hợp, Cơ chế quang hợp, các yếu tố ảnh hưởng đến quang hợp, Quang hợp và năng suất cây trồng. Đặt câu hỏi yêu cầu HS phân tích được các dấu hiệu của các đối tương cần xem xét: Thực vật C3 Thực vật C4 Thực vật cam Đại diện: gồm từ Rêu đến các loài cây gỗ lớn phân bố khắp nơi trên trái đất Đại diện là các cây trồng: Mía, Ngô, Kê, rau Dền sống vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Các thực vật này sống ở vùng sa mạc: Dứa, Xương rồng, Thanh long Pha sáng: Trong pha này diệp lục hấp thụ ánh sáng và chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành dạng ATP và NADPH Nơi diễn ra của pha sáng: màng tilacoit trên hạt grana Pha sáng gồm: Chuỗi truyền điện tử: Diệp lục a sau khi nhận ánh sáng sẽ bị kích hoạt làm cho electron rời khỏi qũy đạo quen thuộc và truyền trong chuỗi truyền điện tử trên màng tilacoit và sinh ra ATP và NADPH. Quá trình quang phân ly nước diễn ra trong xoang tilacoit 2H2O →4H+ + 4e- + O2 Sản phẩm của pha sáng gồm: ATP, NADPH và O2 Pha tối: - Pha tối là pha cố định CO2 để tổng hợp chất sống nhờ sản phẩm pha sáng và hệ Enzym quang hợp. - Nơi diễn ra: Trong chất nền stroma của lục lạp. - Các giai đoạn của pha tối + Giai đoạn cố định CO2. Chất nhận CO2 là Rubilozo 1-5 diP Pha sáng: Giống thực vật C3 Pha tối: gồm 2 giai đoạn - Giai đoạn cố định CO2 diễn ra ở tế bào mô dậu vào ban ngày, chất nhận CO2 đầu là PEP (Photpho enol piruvat) tạo thành AOA (axit oxalo axetic) hợp chất 4C (chu trình C4) AOA biến thành AM (axit malic) vào tế bào quan quanh Pha sáng: như thực vật C3, C4 Pha tối: Gồm 2 giai đoạn - Giai đoạn cố định CO2, tạm thời diễn ra tại mô dậu vào ban đêm khi khí khổng mở. Chất nhận CO2 đầu tiên là PEP tạo thành AOA, hợp chất 4C (Chu trình C4) AOA được biến đổi thành AM đợi đến khi có ánh sáng) AOA được biến đổi PHẦN III. NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GIÁO DỤC VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM 1031 tạo thành hợp chất 6C không bền và tách thành 2 phân tử APG (axit Photpho glyxeric) và hợp chất 3C. + Giai đoạn khử APG: dưới tác dụng của ATP và NADPH thì APG chuyển thành ALPG và Triozo-P + Giai đoạn tái tổng hợp chất nhận: ALPG tái tổng hợp Rubilozo - 1,5-diP đồng thời ALPG tách ra khỏi chu trình Canvin để tổng hợp chất sống (C6H12O6 từ đó tổng hợp nên tinh bột, Saccaroza, Axit amin, Lipit.) bó mạch nhường CO2 tạo thành axit pyruvic tái tổng hợ chất nhận PEP - Giai đoạn tổng hợp chất sống diễn ra ở tế bào bao quanh bó mạch (ban ngày) Sau khi CO2 được AM nhường cho thì quá trình tổng hợp chất sống diễn ra theo chu trình Canvin. thành AM đợi đến khi có ánh sáng sẽ nhường CO2 tạo thành Axit pyruvic tái tổng hợp chất nhận PEP. - Giai đoạn tổng hợp chất sống được diễn ra vào ban ngày khi khí khổng đóng. Sau khi CO2 được AM nhường cho quá trình tổng hợp chất sống diễn ra theo chu trình Canvin ở tế bào mô dậu. Bước 3. Phân tích dấu hiệu chung và bản chất của nhóm đối tượng Dựa vào kết quả phân tích của bước 2 GV gợi ý để học sinh rút ra những dấu hiệu chung, dấu hiệu bản chất để khái quát tại bước 4. Cách gợi ý là đặt ra hệ thống câu hỏi dựa trên số liệu phân tích ở bước 2. Bước 4. Rút ra kết luận và diễn đạt nội dung khái quát hóa Dựa trên những dấu hiệu đã phân tích gợi ý để học sinh có thể khái quát lại như sau: Nội dung KQH Biểu hiện Thu nhận vật chất và năng lượng - Chất thu nhận: CO2, H2O, O2 và khoáng - Cơ quan thu nhận: rễ, lá - Cơ chế thu nhận: thụ động, chủ động Các yếu tố ảnh hưởng: Nồng độ các chất, nhiệt độ, ánh sáng, Vận chuyển - Cơ quan vận chuyển: rễ, thân, lá - Con đường vận chuyển: mạch gỗ, mạch rây - Cơ chế vận chuyển: Trong mạch gỗ nhờ áp suất rễ, lực liên kết giữa phân tử nước với nhau và với mạch gỗ, lực hút do thoát hơi nước. Trong mạch rây nhờ sự chênh lệch nồng độ, áp suất thẩm thấu. - Các yếu tố ảnh hưởng: Nồng độ các chất, áp suất thẩm thấu, ánh sáng, nhiệt độ CHVC và NL ở tế bào - Quá trình đồng hóa: Quá trình tổng hợp các chất sống thông qua quá trình quang hợp - Quá trình dị hóa: Sử dụng ATP, chuỗi truyền điện tử. - Các yếu tố ảnh hưởng: Nhiệt độ, ánh sáng, nồng độ CO2. - Năng suất cây trồng: Quang hợp quyết định 90-95%, diện tích lá, cường độ quang hợp. đều ảnh hưởng đến năng suất cây trồng. Đào thải - Cơ quan thải: qua rễ, thân và lá - Chất đào thải: O2 và H2O - Cơ chế đào thải: thoát hơi nước, khuếch tán Điều hòa cân bằng nội môi - Cơ quan thực hiện: Rễ, thân và lá - Cơ chế: Điều hòa bằng thể dịch 1032 BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM 4. KẾT LUẬN Dạy học hướng tới phát triển năng lực cho người học nói chung và dạy học phát triển năng lực khái quát hóa nói riêng là yêu cầu tất yếu để đáp ứng mục tiêu của chương trình giáo dục phổ thông môn Sinh học hiện nay. Để phát triển năng lực cho học sinh trong dạy học Sinh học ở bậc phổ thông, cần lựa chọn phương pháp và biện pháp dạy học phù hợp. Năng lực khái quát hóa là một năng lực cần thiết phát triển ở học sinh trong dạy học sinh học bậc Trung học phổ thông, và để phát triển năng lực đó có thể sử dụng quy trình gồm 4 bước: Xác định mục tiêu khái quát hóa; Lựa chọn nhóm đối tượng và phân tích dấu hiệu của các đối tượng; Phân tích dấu hiệu chung và bản chất của nhóm đối tượng; Rút ra kết luận và diễn đạt nội dung khái quát hóa TÀI LIỆU THAM KHẢO Đinh Quang Báo, Nguyễn Đức Thành (2001), Lý luận dạy học Sinh học (phần đại cương), Nxb. Giáo dục. Bộ Giáo dục và đào tạo (2018), Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT, ngày 26/12/2018 về việc Ban hành chương trình giáo dục phổ thông. Lê Thanh Oai (2011), Rèn luyện kỹ năng tư duy cho học sinh trong dạy học sinh học ở THPT, Tạp chí Giáo dục số 274/ kỳ 2 tháng 11/2011. Lê Đình Trung, Phan Thị Thanh Hội (2016), Dạy học theo định hướng hình thành và phát triển năng lực người học ở trường phổ thông, Nxb. Đại học sư phạm. V. V. Davydov (2000), Các dạng khái quát hóa trong dạy học, Nxb. Đại học Quốc gia Hà Nội. (Bản dịch). TRAINING GENERALIZATION COMPETENCE IN BIOLOGY FOR HIGH-SCHOOL STUDENTS *Nguyen Dinh Nham Abstract: Teaching in Vietnam focuses on increasing the comprehensive quality of education, developing the students’ capacities for self-study skills, life-long study skills, and skills for applying their knowledge toward solving practical problems. In this paper, we have discussed the training procedure of generalization competence (a very important competence in the process of developing thinking capacities) in biology for high-school students. Keywords: capacity - oriented approach, competence, generalization competence, biology. Vinh University Email: [email protected]