CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
Khái quát về bồi dưỡng học sinh giỏi trên thế giới và Việt Nam
Nguyễn Đăng Ban (2006), Hoàng Thị Thu Huyền (2012), Nguyễn Thị Hà Trang, Hồ Thị Thúy Vân (2014), và Nguyễn Minh Hà (2016) đã có nhiều nghiên cứu về kỹ thuật dạy học Đặc biệt, giáo trình "Kỹ thuật dạy học sinh học" của Phan Đức Duy và cộng sự, xuất bản năm 2018, cung cấp thông tin chi tiết về các kỹ thuật dạy học liên quan đến câu hỏi bài tập và kỹ thuật hỏi đáp.
Thời gian qua, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra tầm quan trọng của việc đổi mới phương pháp dạy học và phối hợp đa dạng các hình thức trong quá trình giảng dạy nhằm nâng cao chất lượng học tập Việc áp dụng CH-BT để khuyến khích tính tích cực của học sinh, đặc biệt trong việc rèn luyện các kỹ năng cụ thể, đang trở nên phổ biến Đối với học sinh giỏi, những em có nền tảng kiến thức vững chắc và khả năng tư duy cao, cần chú trọng phát triển các kỹ năng nhận thức như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa và suy luận Đồng thời, cần rèn luyện cho các em thói quen tự học, tự nghiên cứu và khả năng phát hiện, giải quyết vấn đề.
Việc xây dựng và sử dụng Chương trình học bồi dưỡng (CH-BT) là vô cùng cần thiết để rèn luyện các kỹ năng cho học sinh trong quá trình dạy học, đặc biệt là trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi.
1.2 Khái quát về bồi dƣỡng học sinh giỏi trên thế giới và Việt Nam
1.2.1 Vấn đề bồi dưỡng nhân trí ở các nước phát triển
Các quốc gia phát triển đều nhận thức rõ vai trò quan trọng của nhân tài trong bối cảnh toàn cầu hóa hiện nay Tuy nhiên, mỗi giai đoạn và mỗi quốc gia lại có những quan niệm và phương pháp riêng để phát hiện và bồi dưỡng nhân tài.
Đến thế kỷ XIX, Mỹ mới bắt đầu chú trọng đến giáo dục học sinh giỏi và tài năng, nhưng vấn đề này nhanh chóng trở thành một mối quan tâm lớn trong suốt thế kỷ.
XX Đầu tiên là trườngSt.Public Schools Louis (1868) với hình thức giáo dục linh hoạt và sau đó là nhiều trường khác như Woburn, MA năm 1884, Elizabeth, NJ năm 1886 và ở Cambridge, MA năm 1891 Có trường đã cho phép HSG học chương trình sáu năm trong vòng bốn năm như trường St.Louis Đến năm 1920, ở Hoa Kỳ đã có tới hai phần ba các thành phố lớnthực hiện chương trình giáo dục HSG Năm 2002 trong tổng số 38 bang của Hoa Kỳ có đạo luật về giáo dục HSG thì 28 bang có thể đáp ứng đầy đủ cho việc giáo dục HSG [10] Ở Châu Âu, vấn đề HSG và nhân tài được đầu tư rất công phu, có viện quốc tế Aurino với nhiệm vụ nhận diện, khảo sát HSG và HS tài năng trên khắp thế giới, Nước Anh có viện hàn lâm quốc gia dành cho HSG và tài năng trẻ, website hướng dẫn GV dạy cho HSG và HS tài năng Từ năm 2001 chính quyền New Zealand đã phê chuẩn kế hoạch phát triển chiến lược HSG Đức và Anh đều có hiệp hội dành cho HSG[ 10]
Các quốc gia Châu Á như Singapore và Hàn Quốc đang chú trọng đến việc phát hiện và bồi dưỡng nhân tài thông qua các chương trình giáo dục học sinh giỏi (HSG) Từ năm 1985, Trung Quốc đã cho phép HSG học vượt lớp và cần có chương trình giáo dục đặc biệt Ấn Độ cũng xác định việc phát hiện và phát triển học sinh tài năng là một trong những mục tiêu ưu tiên trong hệ thống giáo dục của mình.
Có thể nói đa số các nước đều chú trọng vấn đề đào tạo và bồi dưỡng HSG
1.2.2 Bồi dƣỡng học sinh giỏi ở Việt Nam Ở nước ta, từ năm 1484, Phó Đô Nguyên Súy Thân Nhân Trung đã khắc vào bia đá đặt tại Văn Miếu Quốc Tử Giám dòng chữ: “Hiền tài là nguyên khí của quốc gia, nguyên khí thịnh thì nước mạnh, rồi lên cao; nguyên khí suy thì nước yếu, rồi xuống thấp”
Tháng 9 năm 1965, lớp chuyên toán đầu tiên ở nước ta được thành lập
Vào thập kỷ 80 và 90, các lớp chuyên về ngữ văn, ngoại ngữ, vật lý, hóa học, sinh học, tin học, lịch sử và địa lý đã được thành lập Đến năm học 2006-2007, hệ thống các trường THPT chuyên đã được hình thành, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong giáo dục chuyên sâu tại Việt Nam.
7 trường đại học, 63/64 tỉnh, thành phố có trường THPT chuyên với 74 trường, khối THPT chuyên, tổng số HS khoảng 47.500 em[10]
Trong quá trình phát triển, mục đích của hệ thống trường chuyên đã thay đổi từ việc phát triển tài năng xuất sắc trong khoa học cơ bản sang việc đạt thành tích cao trong các kỳ thi học sinh giỏi Sự mở rộng của hệ thống trường chuyên và sự tham gia nhiều hơn của Việt Nam vào các kỳ thi Olympic khoa học quốc tế đã dẫn đến tỉ lệ học sinh theo đuổi khoa học ngày càng thấp Tuy nhiên, việc duy trì và phát triển hệ thống trường THPT chuyên là cần thiết, và sự nghiệp bồi dưỡng nhân tài cho đất nước cần được nâng tầm với yêu cầu, nguồn lực và phương pháp mới.
Cơ sở lí luận về câu hỏi bài tập (CH-BT)
1.3.1 Khái niệm về CH-BT a) Khái niệm về câu hỏi
Câu hỏi là dạng cấu trúc ngôn ngữ, diễn đạt một nhu cầu, một đòi hỏi hay một mệnh lệnh cần được giải quyết[4]
Câu hỏi giúp giáo viên chuyển đổi nội dung rõ ràng trong sách giáo khoa thành những vấn đề thú vị để học sinh khám phá và tìm hiểu Bài tập đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.
Theo từ điển tiếng Việt do Hoàng Phê chủ biên (2000) thì bài tập là bài ra cho học sinh làm để vận dụng những điều đã học được[19]
Bài tập là nhiệm vụ mà người giải cần thực hiện, trong bài tập có dữ
11 kiện và yêu cầu cần tìm[4]
Như vậy, về mặt cấu trúc, mỗi CH-BT đều có hai thành phần có quan hệ mật thiết với nhau là điều đã biết và điều cần tìm
- Điều đã biết là tài liệu có tính chất "nguyên liệu" như: Hình vẽ, các thông tin gợi ý cho trước, đoạn tư liệu trong sách giáo khoa [19]
Các câu hỏi hướng dẫn học sinh trong việc hoạt động tư duy và xử lý các tư liệu hiện có bao gồm việc chọn câu trả lời đúng, giải thích và phân tích để tìm ra nội dung cơ bản thông qua hình vẽ.
1.3.2 Cơ sở phân loại CH-BT [4],[19]
Trong tài liệu chuyên đề Bồi dưỡng giáo viên THPT, có nhiều cách phân loại câu hỏi - bài tập (CH-BT) dựa trên các tiêu chí khác nhau như mục đích sử dụng, cách trình bày câu trả lời và mức độ nhận thức Đề tài nghiên cứu của chúng tôi tập trung vào phân loại CH-BT theo mục đích hình thành và phát triển năng lực nhận thức, bao gồm các loại như rèn luyện kỹ năng quan sát, phân tích, tổng hợp và so sánh Các kỹ năng nhận thức này có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, do đó việc phân loại chỉ mang tính tương đối.
1.3.3 Nguyên tắc xây dựng CH-BT trong dạy học [4],[19]
Theo tài liệu chuyên đề Bồi dưỡng giáo viên THPT môn Sinh học, việc xây dựng CH-BT cần tuân thủ một số nguyên tắc cơ bản Những nguyên tắc này sẽ giúp nâng cao chất lượng giảng dạy và đảm bảo tính hiệu quả trong quá trình giáo dục.
1 CH-BT phải có tác dụng nêu vấn đề, chứa đựng mâu thuẫn nhận thức
2 CH-BT có tính hệ thống phù hợp với cấu trúc của chương, bài, từ dễ đến khó
3 Cách thức thiết kế CH-BT rõ ràng, chính xác
4 Khai thác những điểm chính trong nội dung bài học để đặt câu hỏi
5 CH-BT phải có những yêu cầu phân tích, giải thích hoặc chứng minh cho những kiến thức từ tài liệu giáo khoa
CH-BT giúp giáo viên chuyển đổi nội dung tường minh của sách giáo khoa thành những kiến thức mà học sinh cần khám phá Khi dạy bồi dưỡng học sinh giỏi, việc xây dựng CH-BT cần chú ý đến việc khai thác các điểm chính trong bài học, yêu cầu giải thích và chứng minh để đảm bảo đạt được mục tiêu vừa nắm vững kiến thức trọng tâm vừa rèn luyện các kỹ năng cần thiết.
1.3.4 Phương pháp sử dụng CH-BT trong dạy học SH
Trong quá trình giảng dạy, giáo viên sử dụng CH-BT ở nhiều giai đoạn khác nhau, bao gồm việc áp dụng trong dạy bài mới thông qua các câu hỏi gợi mở, củng cố kiến thức sau khi giảng dạy, và hệ thống hóa nội dung học tập sau khi hoàn thành một chương hay một phần thông qua các câu hỏi tổng kết.
- Sử dụng CH-BT để tạo tình huống
- Sử dụng CH-BT để định hướng vấn đề học tập
- Sử dụng CH-BT để giới hạn vấn đề cần trả lời:
- Sử dụng CH-BT để hướng dẫn quan sát:
- Sử dụng CH-BT để rèn luyện, phát triển kĩ năng tư duy
- Sử dụng CH-BT để tự kiểm tra và kiểm tra kết quả học tập:
Một yêu cầu quan trọng trong bồi dưỡng học sinh giỏi là rèn luyện phương pháp tự học và nghiên cứu Để học sinh hoạt động tích cực và tự lực trong học tập, giáo viên cần sử dụng các câu hỏi và bài tập (CH-BT) phù hợp, giúp học sinh tự kiểm tra và điều chỉnh cách học Điều này không chỉ giúp học sinh nắm vững kiến thức và kỹ năng mà còn phát triển năng lực nhận thức Trong nghiên cứu này, chúng tôi tập trung vào việc xây dựng và sử dụng CH-BT để ôn luyện và bồi dưỡng học sinh giỏi trong chuyên đề Di truyền học.
Kĩ năng học tập của học sinh
Xét về nguồn gốc từ ngữ, kỹ năng có nguồn gốc từ Hán – Việt, “kĩ” là sự khéo léo, “năng” là có thể[21]
Kỹ năng là khả năng áp dụng kiến thức đã học vào thực tiễn trong một lĩnh vực cụ thể Khi kỹ năng được phát triển đến mức thành thạo và khéo léo, nó sẽ trở thành một kỹ xảo.
Kỹ năng, theo Nguyễn Đình Chỉnh, là một thao tác có thể đơn giản hoặc phức tạp, mang tính nhận thức hoặc hoạt động chân tay, với mục tiêu đạt được một kết quả cụ thể.
Có nhiều quan điểm khác nhau về kỹ năng, nhưng tựu trung lại bất kì kĩ năng nào cũng dựa trên cơ sở lý thuyết - đó là kiến thức
Mỗi kỹ năng chỉ được biểu hiện thông qua một nội dung, tác động của kĩ năng lên nội dung chúng ta sẽ đạt được mục tiêu đặt ra [15],[21]
Mục tiêu = Kĩ năng x Nội dung
Kỹ năng quyết định không chỉ ảnh hưởng đến kết quả hành động mà còn thể hiện năng lực cá nhân Mỗi kỹ năng đều có hai thuộc tính cơ bản: một là dựa trên kiến thức đã có, hai là hoạt động thực tiễn.
Theo các nhà tâm lý học, kỹ năng học tập được định nghĩa là khả năng của con người thực hiện hiệu quả các hành động học tập trong những điều kiện và hoàn cảnh cụ thể, nhằm đạt được các mục tiêu và nhiệm vụ đã đề ra.
Kỹ năng học tập là yếu tố quyết định đến kết quả học tập Trong quá trình này, nhiều kỹ năng chuyên biệt có thể bị mất đi, thay thế hoặc điều chỉnh để phù hợp hơn.
Theo Nguyễn Ngọc Quang, để tiếp thu kiến thức hiệu quả, học sinh cần thực hiện các hoạt động từ tri giác đến hệ thống hoá trong quá trình nghiên cứu bài học Quá trình này bao gồm việc xử lý thông tin qua các thao tác trí tuệ như phân tích, tổng hợp, khái quát hoá, cụ thể hoá, trừu tượng hoá và so sánh đối chiếu.
14 suy luận, mà học sinh thông hiểu kiến thức[20][16]
Trong thực tế, học sinh thường gặp khó khăn trong việc xử lý thông tin do thiếu phương pháp và sự hỗ trợ từ giáo viên Nhiều học sinh vẫn còn lúng túng trong vấn đề này Để cải thiện kỹ năng học tập, giáo viên cần áp dụng những nội dung phù hợp trong các tình huống gần gũi với học sinh, giúp các em chuẩn bị cho những tình huống sẽ gặp trong tương lai.
Đề tài của chúng tôi tập trung vào việc thiết kế và sử dụng câu hỏi, bài tập nhằm rèn luyện kỹ năng suy luận cho học sinh Kỹ năng này thuộc nhóm kỹ năng học tập, phục vụ cho chức năng nhận thức liên quan đến việc thu thập, xử lý và sử dụng thông tin một cách hiệu quả.
1.4.3 Kĩ năng suy luận a) Khái niệm suy luận[11],[16]
Suy luận là quá trình tư duy cho phép chúng ta rút ra những phán đoán mới dựa trên các phán đoán đã có, tuân theo những quy tắc logic rõ ràng Kỹ năng suy luận bao gồm cấu trúc logic chặt chẽ, giúp nâng cao khả năng phân tích và đánh giá thông tin.
Mỗi suy luận đều bao gồm ba yếu tố cơ bản: tiền đề, kết luận và lập luận Tiền đề, hay còn gọi là phán đoán xuất phát, là những phán đoán chân thực mà từ đó có thể rút ra các phán đoán mới Kết luận là phán đoán mới được hình thành thông qua quá trình lôgic từ các tiền đề Cuối cùng, lập luận là cách thức lôgic mà chúng ta sử dụng để rút ra kết luận từ các tiền đề đã cho.
Quan hệ suy diễn lôgic giữa các tiền đề và kết luận phụ thuộc vào mối liên hệ nội dung của các tiền đề Nếu các phán đoán không liên quan về mặt nội dung, việc lập luận để rút ra kết luận sẽ không khả thi.
Căn cứ vào cách thức lập luận, suy luận được chia ra thành suy luận suy diễn và suy luận quy nạp
Như vậy, khi được trang bị kĩ năng suy luận sẽ tạo điều kiện cho HS thu được tri thức mới từ những tri thức tiền đề đã biết
Khái quát về HSG và bồi dưỡng bồi dưỡng HSG
1.5 Khái quát về HSG và bồi dƣỡng bồi dƣỡng HSG
1.5.1 Mục tiêu bồi dưỡng HSG [10]
Theo nghiên cứu của tác giả Lê Tấn Diện, chương trình dành cho học sinh giỏi và học sinh tài năng tập trung vào việc phát triển phương pháp tư duy ở trình độ cao, phù hợp với khả năng trí tuệ của trẻ.
+ Bồi dưỡng sự làm việc sáng tạo
+ Phát triển thái độ, phương pháp tự học suốt đời
+ Nâng cao ý thức về sự tự chịu trách nhiệm
+ Khuyến khích sự phát triển ý thức trách nhiệm trong đóng góp cho xã hội
+ Phát triển phẩm chất lãnh đạo
Nhiều quốc gia trên thế giới đang chú trọng vào việc phát hiện và phát triển học sinh giỏi (HSG) trong các lĩnh vực đa dạng như trí tuệ, sáng tạo, nghệ thuật và khả năng lãnh đạo.
1.5.2 Những phẩm chất và năng lực phổ biến của học sinh giỏi cần bồi dƣỡng và phát triển[10]
Theo nghiên cứu của tác giả Lê Tấn Diện, học sinh giỏi (HSG) cần sở hữu nhiều phẩm chất và năng lực quan trọng, bao gồm khả năng tiếp thu kiến thức, tư duy logic, năng lực đặc biệt, khả năng lao động sáng tạo, khả năng kiểm chứng, thực hành, và vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề thực tiễn.
1.5.3 Các hình thức bồi dưỡng học sinh giỏi [10]
Có nhiều hình thức bồi dưỡng HSG rất phong phú đa dạng được nhiều cơ sở giáo dục áp dụng như:
- Tổ chức lớp chuyên biệt: Những HSG được rèn luyện trong một lớp hoặc một trường gọi là lớp chuyên, lớp năng khiếu
-Phương pháp Mông-te-xơ-ri (Montessori method): Trong một lớp HS
Nhà trường hỗ trợ học sinh ba nhóm tuổi khác nhau, tạo điều kiện cho các em có cơ hội học tập và phát triển vượt trội so với bạn bè đồng trang lứa Phương pháp này đặc biệt có lợi cho những học sinh có khả năng học tập tốt và nhanh chóng.
- Tăng gia tốc (Acceleration): Xếp những HS xuất sắc xếp vào một lớp có trình độ cao với nhiều tài liệu tương ứng với khả năng của mỗi HS
- Học tách rời (Pull out): Một phần thời gian HS theo lớp HSG, phần còn lại học lớp thường
- Làm giàu trí thức (Enrichment): Toàn bộ thời gian học tập HS học theo lớp bình thường và nhận tài liệu mở rộng tự học ở nhà
- Dạy ở nhà (Homeschooling): một nửa thời gian học tại nhà, học lớp, học nhóm, học có cố vấn (mentor) hoặc một thầy, một trò (tutor) và không cần dạy
- Trường mùa hè (summer school) tổ chức nhiều courses trong hè
- Sở thích riêng (Hobby): Ví dụ một số môn thể thao được tổ chức dành cho HSG thử trí tuệ sau giờ học như cờ vua
Thực trạng công tác bồi dưỡng HSG ở một số trường THPT trên địa bàn tỉnh Hà Tĩnh
Để nghiên cứu thực trạng bồi dưỡng học sinh giỏi môn Sinh học lớp 12, chúng tôi đã thực hiện điều tra thông qua quan sát, trao đổi trực tiếp với giáo viên, sử dụng phiếu thăm dò ý kiến dành cho giáo viên và kiểm tra năng lực suy luận của học sinh.
Qua việc trao đổi và kiểm tra hồ sơ giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 12 từ 16 đồng nghiệp trong và ngoài trường, chúng tôi đã thu thập được những kết quả quan trọng về việc áp dụng các phương pháp rèn luyện kỹ năng suy luận cho học sinh, như thể hiện trong bảng 1.1.
Bảng 1.1 trình bày kết quả điều tra về thực trạng thiết kế giáo án sử dụng câu hỏi bài tập nhằm rèn luyện kỹ năng suy luận cho học sinh trong chương trình bồi dưỡng học sinh giỏi môn Sinh học lớp 12.
Có nhưng không thường xuyên Chưa từng thiết kế
Số lượng Tỉ lệ (%) Số lượng Tỉ lệ (%) Số lượng Tỉ lệ (%)
Dữ liệu cho thấy trong quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi Sinh học 12, việc thiết kế giáo án sử dụng CH-BT để rèn luyện kĩ năng suy luận chưa được giáo viên quan tâm đúng mức Nhiều giáo viên chưa áp dụng CH-BT do thời gian bồi dưỡng ngắn và mong muốn cung cấp nhiều kiến thức lý thuyết, dẫn đến tình trạng nhồi nhét kiến thức cho học sinh Học sinh lớp 12 thường tập trung vào ôn thi THPTQG, chưa thực sự đam mê tìm tòi kiến thức sinh học Tuy nhiên, hầu hết ý kiến đều cho rằng việc thiết kế và sử dụng CH-BT để rèn luyện kĩ năng suy luận trong bồi dưỡng học sinh giỏi 12, đặc biệt trong phần Di truyền học, là rất cần thiết.
Từ kinh nghiệm làm việc tại đơn vị, tôi đã nhiều năm được giao nhiệm vụ bồi dưỡng học sinh giỏi lớp 12 và nhận được sự hỗ trợ tích cực từ đồng nghiệp Trong quá trình này, chúng tôi đã thực hiện nhiều điều chỉnh trong việc lựa chọn đội tuyển, bồi dưỡng, cũng như kiểm tra và đánh giá đội tuyển Kết quả thi học sinh giỏi tỉnh môn Sinh học khối 12 đã có những tiến bộ rõ rệt.
Bảng 1.2 Kết quả học sinh giỏi tỉnh môn Sinh 12
Năm học Số HS dự thi Kết quả
Trong giai đoạn 2012-2014, chúng tôi gặp khó khăn trong việc lựa chọn đội tuyển học sinh giỏi, đặc biệt là ở môn Sinh học, vì nhiều em chưa đủ tự tin Chúng tôi nhận thấy rằng việc bồi dưỡng chưa chú trọng đến việc rèn luyện kỹ năng suy luận, dẫn đến việc học sinh không biết cách áp dụng kiến thức để giải quyết các bài tập tương tự Tuy nhiên, từ năm 2014-2016, chúng tôi đã bắt đầu xây dựng một hệ thống đào tạo hiệu quả hơn.
BT đã giúp rèn luyện kỹ năng suy luận cho học sinh, dẫn đến chất lượng đội tuyển được nâng cao với nhiều em đạt giải cao hơn Quá trình bồi dưỡng trở nên nhẹ nhàng, khuyến khích học sinh tự học và suy nghĩ tích cực Nhiều em trong đội tuyển học sinh giỏi toán cũng tham gia bồi dưỡng cùng đội tuyển Sinh, mặc dù vẫn thi học sinh giỏi toán Đặc biệt, nhiều em đã đậu vào Đại học Y Hà Nội và Y Huế, điều này thật đáng mừng.
Từ năm 2016-2018, chúng tôi đã tăng cường triển khai sử dụng, điều chỉnh và bổ sung chất lượng giải, nhờ đó mà chất lượng giải ngày càng được nâng cao Quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi chú trọng rèn luyện kỹ năng suy luận đã thu hút nhiều học sinh khá tham gia đội tuyển học sinh giỏi môn Sinh, góp phần quyết định đến chất lượng giải, đặc biệt là giải nhất và giải nhì Trong năm học 2017-2018, chúng tôi đã thực nghiệm tại 3 trường THPT với 8 học sinh tham gia.
THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG CÂU HỎI - BÀI TẬP ĐỂ RÈN LUYỆN KĨ NĂNG SUY LUẬN CHO HỌC SINH TRONG BỒI DƢỠNG HỌC SINH GIỎI PHẦN DI TRUYỀN HỌC-SINH HỌC 12
Quy trình xây dựng CH-BT để rèn luyện kĩ năng suy luận cho HS trong dạy học chuyên đề Di truyền học
HS trong dạy học chuyên đề Di truyền học
Trong quá trình nghiên cứu, chúng tôi đồng ý rằng quy trình xây dựng hệ thống CH-BT nhằm rèn luyện kỹ năng suy luận cho học sinh bao gồm các bước cụ thể.
Sơ đồ 2.2.1 Quy trình xây dựng CHBT
Bước 1: Xác định mục tiêu bài học
Trong dạy học, việc xác định mục tiêu bài học đóng vai trò quyết định trong việc lựa chọn nội dung, phương pháp và hình thức giảng dạy Mục tiêu bài học cần rõ ràng, giúp học sinh đạt được yêu cầu về kiến thức, kỹ năng, hành vi và thái độ sau khi hoàn thành bài học Thực chất, việc xác định mục tiêu bài học là xác định các yêu cầu mà người học cần đạt được, chính là đích đến của quá trình học tập.
Giáo viên cần dựa vào những nội dung cốt lõi và trọng tâm của mục tiêu bài học để thiết kế các CH-BT phù hợp, nhằm kích thích khả năng học tập của học sinh và đạt được những mục tiêu học tập đã đề ra.
Bước 2: Trang bị cho HS kiến thức cơ bản và giải quyết CH-BT nền
4 Xây dựng các CH-BT rèn kĩ năng suy luận
5 Hoàn thiện câu hỏi và sắp xếp hệ thống câu hỏi
2 Trang bị cho học sinh kiến thức cơ bản và giải quyết CH-BT nền
3 Phân tích nội dung bài học để xác định các đơn vị nội dung có thể thiết kế được các CH-BT rèn kĩ năng
1 Xác định mục tiêu bài học
Dựa vào mục tiêu bài học, giáo viên xác định kiến thức nền tảng cần thiết cho học sinh, đồng thời cung cấp hệ thống câu hỏi - bài tập để củng cố kiến thức cơ bản và trọng tâm Đây là bước quan trọng giúp học sinh xây dựng tiền đề vững chắc cho việc rèn luyện kỹ năng, đặc biệt là kỹ năng suy luận Khi tiền đề đầy đủ và chính xác, kết quả suy luận sẽ có tính khoa học và đáng tin cậy.
Bước 3: Phân tích nội dung của bài học đ xác định các đơn vị nội dung có th thiết kế được các CH-BT r n kĩ năng
Sau khi đã xác định được mục tiêu bài học, trang bị kiến thức tiền đề thì
GV cần phân tích logic nội dung bài học để tối ưu hóa việc dạy học Sách giáo khoa không chỉ cung cấp kiến thức cho học sinh mà còn là công cụ chính cho giáo viên trong việc tổ chức hoạt động dạy học và xây dựng câu hỏi - bài tập Việc phân tích này giúp GV cân đối tỷ lệ hợp lý giữa kiến thức mới và kiến thức đã biết, từ đó xác định rõ các đơn vị kiến thức có thể thiết kế được câu hỏi - bài tập hiệu quả.
BT để sử dụng xây dựng hệ thống CH-BT phục vụ giảng dạy, BDHSG
Bước 4: Xây dựng các CH-BT đ r n kĩ năng suy luận Ở bước này, GV thực hiện mã hóa các đơn vị kiến thức thành các CH-
BT có ý nghĩa lớn trong quá trình rèn luyện kĩ năng cho HS
Bước 5: Hoàn thiện câu hỏi và sắp xếp hệ thống câu hỏi
Các CH-BT sau khi xây dựng sẽ được chỉnh sửa và hoàn thiện, sắp xếp hợp lý theo nguyên tắc từ đơn giản đến phức tạp, từ dễ đến khó, và từ tổng hợp khái quát thấp đến cao Điều này tạo thành một hệ thống CH-BT có giá trị cao, góp phần rèn luyện kỹ năng suy luận cho học sinh.
Hệ thống CH-BT rèn luyện kĩ năng suy luận
Dựa trên việc phân tích mục tiêu và nội dung của phần Di truyền học, chúng tôi đã thiết kế hệ thống CH-BT với 6 mô-đun kiến thức nhằm rèn luyện kỹ năng suy luận cho học sinh.
Modun kiến thức 1: Gen, mã di truyền, quá trình nhân đôi ADN, phiên mã, dịch mã CHBT 1:
Có ý kiến cho rằng, trong quá trình nhân đôi ADN, tế bào chỉ sử dụng các loại nucleotit A,T,G,X làm nguyên liệu Ý kiến của em thế nào?
- Ý kiến này chưa đầy đủ
Vì quá trình nhân đôi ADN có sự tham gia của enzim ADN pôlimeraza và ARN pôlimeraza
ADN pôlimeraza sử dụng các nuclêôtit chứa thành phần đường đêôxiribôzơ và bazơ loại A, G, X, T, còn ARN pôlimeraza sử dụng các nuclêôtit chứa thành phần đường ribôzơ và bazơ loại A, G, X, U
Vật chất di truyền của chủng virus này được cấu tạo từ axit nucleic với 4 loại nucleotid A, U, G, X, trong đó A, U, G chiếm 28% mỗi loại Quá trình tái bản vật chất di truyền của virus diễn ra qua các bước phức tạp, đảm bảo sự nhân đôi chính xác và hiệu quả để duy trì sự sống của virus.
Tỉ lệ nucleotit loại X là 100% - 3 x 28% = 16 %
Chủng virus này có vật chất di truyền là ARN một mạch, bao gồm 4 loại nucleotit: A, U, G và X, trong đó G khác X Quá trình tái bản vật chất di truyền của virus được thực hiện qua hai cơ chế: sao chép sợi ARN mẹ thông qua sợi bổ sung của mạch ban đầu hoặc sao chép theo kiểu phiên mã ngược.
Quá trình phiên mã diễn ra chủ yếu trong nhân tế bào, nơi ADN được chuyển đổi thành ARN Tuy nhiên, phiên mã cũng có thể xảy ra ở một số vùng nhất định trong tế bào chất, đặc biệt là ở vi khuẩn, nơi không có nhân rõ ràng Do đó, ý kiến cho rằng phiên mã chỉ diễn ra trong nhân là chưa hoàn toàn chính xác.
Hầu hết sinh vật, ngoại trừ virus, có hai nhóm vật chất di truyền: gen nhân và gen ngoài nhân Ở sinh vật nhân thực, các gen nhân được phiên mã bên trong nhân tế bào, sau đó hoàn thiện và chuyển ra ngoài để thực hiện chức năng Trong khi đó, ở vi khuẩn, do không có màng nhân, quá trình phiên mã diễn ra trực tiếp trong tế bào chất.
Tế bào nhân thực và tế bào nhân sơ đều có hệ gen ngoài nhân, bao gồm plasmid, gen ti thể và gen lục lạp, thực hiện chức năng bên ngoài vùng nhân.
Trong sinh vật nhân thực, có ý kiến cho rằng gen quy định tổng hợp mARN theo nguyên tắc bổ sung, do đó chiều dài của gen sẽ tương đương với chiều dài của mARN trưởng thành Tuy nhiên, quan điểm này cần được xem xét kỹ lưỡng Thực tế, chiều dài của mARN trưởng thành thường ngắn hơn chiều dài của gen do sự cắt bỏ các intron và chỉ giữ lại các exon trong quá trình xử lý mARN Điều này cho thấy rằng không phải lúc nào chiều dài gen cũng bằng chiều dài mARN trưởng thành, mà còn phụ thuộc vào quá trình xử lý sau phiên mã.
Cấu trúc gen bao gồm ba vùng chính: vùng 5’ không mã hóa, vùng mã hóa và vùng kết thúc Trong quá trình phiên mã, vùng điều hòa không được chuyển thành mARN, do đó, chiều dài của mARN chỉ tương thích hoàn toàn với vùng mã hóa của gen.
Gen sinh vật nhân thực là gen phân mảnh, bao gồm các đoạn không mã hóa (intron) xen kẽ với các đoạn mã hóa (exon) Do đó, mARN sơ khai cần được xử lý để cắt bỏ các intron và nối các exon lại với nhau.
Vì sao quá trình nhân đôi ADN lại cần đoạn mồi?[18]
Vì quá trình nhân đôi ADN cần enzim ADNpolimeraza để tổng hợp mạch ADN mới
- Enzim ADNpolimeraza tổng hợp mạch mới theo chiều 5’- 3’
- Enzim ADNpolimeraza không thể tự tổng hợp Nucleotit đầu tiên vào mạch mà chỉ có thể nối Nu vào đầu 3’ của đoạn mồi( ARN mồi)[18]
Khi nói về quá trình nhân đôi ADN, phiên mã và dịch mã có bao nhiêu phát biểu sau đây không đúng? Giải thích?
A Nhân đôi ADN là cơ sở để truyền đạt thông tin di truyền từ tế bào này sang tế bào khác
B Trên 1 phân tử ADN luôn chỉ có 1 điểm khởi đầu nhân đôi ADN
C Các gen trên 1 phân tử ADN luôn có số lần nhân đôi bằng nhau
D Hai gen ở cùng 1 nhiễm sắc thể thường có số lần phiên mã bằng nhau
E Quá trình phiên mã và dịch mã luôn diễn ra ở 2 thời điểm khác nhau
Các phát biểu không đúng là B,D,E
B sai vì: Ở sinh vật nhân thực trên 1 phân tử ADN có nhiều điểm khởi đầu nhân đôi ADN
D sai vì: Hai gen ở cùng 1 nhiễm sắc thể thường có số lần phiên mã khác nhau phụ thuộc vào cơ chế điều hòa hoạt động gen
E sai vì: ở sinh vật thực phiên mã và dịch mã diễn ra ở 2 thời điểm khác nhau còn ở sinh vật nhân sơ hai quá trình này diễn ra đồng thời
Tế bào người chứa khoảng 25,000 gen, nhưng chỉ một số ít gen hoạt động tại mỗi thời điểm để phù hợp với giai đoạn phát triển và điều kiện môi trường Vậy làm thế nào ARN polymeraza có thể nhận biết gen nào cần được phiên mã?
- Khi ARN polimeraza liên kết được với promotor của gen thì gen phiên mã
ARN polymerase không thể tự nhận biết gen nào cần được phiên mã Nó chỉ có thể liên kết với promoter của gen khi có protein đặc biệt, gọi là yếu tố phiên mã, gắn vào promoter đó Khi ARN polymerase kết hợp với các yếu tố phiên mã, quá trình phiên mã của gen mới có thể diễn ra.
Dịch mã là quá trình tổng hợp protein dựa trên khuôn mẫu mARN, riboxom và tARN Độ chính xác của quá trình dịch mã phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm sự tương tác giữa các thành phần và điều kiện môi trường.
Trong quá trình dịch mã, các bộ ba mã hóa trên mARN khớp với bộ ba đối mã trên tARN theo nguyên tắc bổ sung Các tARN vận chuyển axit amin cụ thể nhờ sự hỗ trợ của một enzym xúc tác đặc hiệu Độ chính xác của quá trình dịch mã phụ thuộc vào hai yếu tố quan trọng.
- Quá trình tARN có liên kết được một cách chính xác với loại axit amin mà nó cần vận chuyển hay không
- Quá trình liên kết bổ sung có tính đặc hiệu giữa bộ ba mã hóa trên mARN với bộ ba đối mã trên tARN vận chuyển
Tuy nhiên, sự bắt cặp bổ sung giữa bộ ba trên mARN với bộ ba đối mã nhiều lúc không nhất thiết bổ sung hoàn toàn
Khi nuôi cấy vi khuẩn E Coli trong môi trường chứa N-14, sau một thế hệ, các tế bào được chuyển sang môi trường N-15 Trong môi trường N-15, sau khi mỗi tế bào nhân đôi hai lần, các tế bào mới được chuyển trở lại môi trường N-14 để nhân đôi thêm một lần nữa.
A Tính số phân tử ADN chứa cả N 14 và N 15 ở lần cuối cùng kể trên?
B Một bạn học sinh cho rằng thí nghiệm này chứng minh ADN nhân đôi theo nguyên tắc bổ sung Theo em ý kiến này chính xác chưa ?
A 1 phân tử ADN chứa N 14 nhân đôi 1 lần tạo 2 phân tử ADN( 4 mạch) Sau khi đưa vào môi trường chứa N 15 nhân đôi 2 lần sẽ tạo ra tổng số phân tử ADN là 2x2 2 = 8 phân tử( 16 mạch) trong đó có 12 mạch chứa N 15
Khi chuyển các tế bào được tạo ra sang nuôi cấy trong môi trường có N 14 nhân đôi 1 lần sẽ tạo ra 12 phân tử chứa cả N 14 và N 15
B Ý kiến này chưa chính xác vì thí nghiệm này chứng minh ADN nhân đôi theo nguyên tắc bán bảo tồn
Tiêu chí đánh giá việc rèn luyện kĩ năng suy luận
Để đánh giá được kĩ năng suy luận của HS chúng tôi xây dựng bộ tiêu chí
Dựa vào bộ tiêu chí đó chúng tôi đánh giá các mức như đạt, không đạt
81 mức 1, mức 2, mức 3 hoặc mức A, mức B, mức C
Bảng 2.1 Tiêu chí đánh giá việc r n luyện kĩ năng suy luận
Tiêu chí Tên tiêu chí
1 HS tiếp nhận câu hỏi và xác định được kiến thức cơ bản liên quan
2 Lập luận, thấy được mối liên quan giữa kiến thức cơ bản với nội dung câu hỏi bài tập
3 Rút ra được kết luận chính xác
Bảng 2.2 Đánh giá việc r n luyện kĩ năng suy luận theo từng tiêu chí
( Mức A cao hơn mức B, mức B cao hơn mức C)
Tên tiêu chí Chỉ số chất lượng
1 HS tiếp nhận câu hỏi và xác định được kiến thức cơ bản liên quan( tiền đề)
Xác định được vấn đề lớn liên quan đến câu hỏi( tiền đề)
Xác định được 1 phần kiến thức cơ bản cụ thể liên quan ( tiền đề)
Xác định được đầy đủ đúng kiến thức cơ bản cụ thể liên quan ( tiền đề)
2 Lập luận, thấy được mối liên quan giữa kiến thức cơ bản với nội dung câu hỏi bài tập
Không lập luận được mối quan hệ về kiến thức cơ bản với nội dung câu hỏi bài tập
Lập luận được mối quan hệ về kiến thức cơ bản với nội dung câu hỏi bài tập nhưng lập luận không chặt chẽ
Lập luận được mối quan hệ về về kiến thức cơ bản với nội dung câu hỏi bài tập với lập luận chặt chẽ
3 Rút ra được kết luận chính xác
Không rút ra được kết luận chính xác
Không chắc chắn rút ra được kết luận chính xác
Rút ra được kết luận chính xác