Luận án vận dụng lí thuyết graph trong dạy học phần di truyền học sinh học 12 th

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ KHIÊN VẬN DỤNG LÍ THUYẾT GRAPH TRONG DẠY HỌC PHẦN DI TRUYỀN HỌC (SINH HỌC 12 – THPT) LUẬN ÁN TIẾN SĨ GIÁO DỤC HỌC Hà Nội BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ KHIÊN VẬN DỤNG LÍ THUYẾT GRAPH TRONG DẠY HỌC PHẦN DI TRUYỀN HỌC (SINH HỌC 12 – THPT) CHUYÊN NGÀNH: Lý luận và PPDH bộ môn Sinh học MÃ SỐ: 62.11 Người hướng dẫn khoa học: PGS. LÊ ĐÌNH TRUNG Hà Nội LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu, kết quả nghiên cứu của luận án là khách quan, trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kì công trình nào khác. Tác giả luận án Nguyễn Thị Khiên LỜI CẢM ƠN! Trong quá trình nghiên cứu hoàn thành luận án, tác giả đã nhận được nhiều sự giúp đỡ rất quý báu của các tập thể và cá nhân. Tác giả xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.Lê Đình Trung người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu, thực hiện và hoàn thành luận án.

Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong tổ bộ môn Lí luận và Phương pháp dạy học Sinh học, các thầy cô giáo trong khoa Sinh học - Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Phòng Sau đại học, Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm Hà Nội đã tạo mọi điều kiện cho tác giả học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu các trường THPT của các tỉnh Hải Dương, Hải Phòng, Quảng Ninh, các giáo viên cộng tác, các bạn đồng nghiệp đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện tiến hành thực nghiệm thành công luận án. Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu và các đồng nghiệp Trường Đại học Hải Dương đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả nghiên cứu và hoàn thành luận án. Cuối cùng, tác giả xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã quan tâm, động viên giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình thực hiện luận án.

Hà Nội, ngày tháng năm 2014 Tác giả Nguyễn Thị Khiên MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, CÁC KÍ HIỆU TRONG LUẬN ÁN DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU. Lý do chọn đề tài. Mục đích nghiên cứu. Đối tượng và khách thể nghiên cứu.

Phạm vi nghiên cứu. Giả thuyết khoa học. Nhiệm vụ nghiên cứu:. Phương pháp nghiên cứu.

Đóng góp mới của luận án. Cấu trúc luận án .7 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU. 8 Chƣơng 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC VẬN DỤNG LÍ THUYẾT GRAPH TRONG DẠY HỌC PHẦN DI TRUYỀN HỌC (SINH HỌC 12 – THPT). Lược sử nghiên cứu về lí thuyết graph ứng dụng vào dạy học.

Nghiên cứu và ứng dụng graph trong dạy học trên thế giới. Nghiên cứu và ứng dụng lý thuyết graph dạy học các môn học ở Việt Nam12 1. Cơ sở khoa học của việc vận dụng lý thuyết Graph vào dạy học. Khái niệm Graph.

Bản chất của graph. Cơ sở khoa học về phân loại Graph. Cách biểu diễn Graph. Đăc điểm của graph trong dạy học.

Graph với quá trình dạy học. Nguyên tắc và điều kiện để xây dựng graph nội dung dạy học. Cơ sở thực tiễn của việc vận dụng lý thuyết graph trong dạy học phần Di truyền học (Sinh học 12 – THPT). Điều tra việc dạy học của giáo viên.

Điều tra kết quả học tập của học sinh về bộ môn Sinh học. Nguyên nhân của thực trạng trên .58 Kết luận chƣơng 1. 58 Chƣơng 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG GRAPH ĐỂ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC PHẦN DI TRUYỀN HỌC (SINH HỌC 12 – THPT). Xây dựng Graph nội dung dạy học phần Di truyền học (Sinh học 12 – THPT).

Phân tích cấu trúc, nội dung chương trình sách giáo khoa phần Di truyền học (Sinh 12 - THPT). Quy trình lập graph nội dung. Xây dựng graph nội dung phần Di truyền học (Sinh học 12 – THPT). Các graph nội dung phần Di truyền học (Sinh học 12 – THPT) được xây dựng.

Sử dụng graph để tổ chức hoạt động dạy học phần Di truyền (Sinh học 12 – THPT). Các nguyên tắc sử dụng graph trong dạy học. Sử dụng graph trong dạy học phần Di truyền học ( Sinh học 12 – THPT). Xây dựng các tiêu chí đánh giá mức độ thành thạo các kĩ năng học bằng Graph.

Một số giáo án thực nghiệm .117 Kết luận chƣơng 2 .117 Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM. Mục đích và phương pháp thực nghiệm. Mục đích thức nghiệm. Phương pháp thực nghiệm.

Nội dung thực nghiệm. Kết quả thực nghiệm. Kết quả học tập của học sinh học bằng Graph. Kết quả đánh giá các kỹ năng có được từ việc học bằng graph của học sinh.138 Kết luận chƣơng 3 .151 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .154 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, CÁC KÍ HIỆU TRONG LUẬN ÁN TT VIẾT TẮT XIN ĐỌC LÀ 01 aa Axit amin 02 ADN Axit Deoxy ribo Nucleic 03 ARN Axit Ribo Nucleic 04 CĐ Cao đẳng 05 ĐB Đột biến 06 ĐB NST Đột biến nhiễm sắc thể 07 ĐBG Đột biến gen 08 ĐC Đối chứng 09 ĐH Đại học 10 DT Di truyền 11 DTH Di truyền học 12 E Đỉnh 13 GV Giáo viên 14 HS Học sinh 15 KNSH Khái niệm sinh học 16 MT Môi trường 17 NSBS Nguyên tắc bổ sung 18 NST Nhiễm sắc thể 19 Nu Nucleotit 20 PPDH Phương pháp dạy học 21 PTDH Phương tiện dạy học 22 QLDT Quy luật di truyền 23 SGK Sách giáo khoa 24 SVNS Sinh vật nhân sơ 25 SVNT Sinh vật nhân thực 26 THPT Trung học phổ thông 27 TN Thực nghiệm 28 TT Tính trạng 29 TTDT Thông tin di truyền 30 V Cung 31 VC Vật chất 32 VCDT Vật chất di truyền 33 VD Ví dụ DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Kết quả điều tra tình hình sử dụng SGK trong dạy học .2: Tình hình sử dụng graph trong dạy học phần Di truyền học của giáo viên.

Tình hình sử dụng graph trong dạy học Di truyền học (Sinh học 12 trung học phổ thông) .4: Khảo sát việc học tập của HS đối với môn Sinh học .1: Cấu trúc phần Di truyền học (Sinh 12 – THPT) .2: Số lượng các loại graph được xây dựng trong phần DTH.3: Các kĩ năng và tiêu chí đánh giá ở các mức độ nhận thức kiến thức của học sinh khi học bằng phương pháp Graph.1: Danh sách các bài sử dụng graph trong nghiên cứu tài liệu mới.2: Bảng phân bố tần suất (fi) – Số HS đạt điểm xi của nhóm lớp TN và ĐC tổng hợp 5 lần kiểm tra đợt 1 (năm học 2010 – 2011) .3: Bảng phân bố tần suất (% fi) - Số % HS đạt điểm xi của nhóm lớp TN và ĐC tổng hợp 5 lần kiểm tra đợt 1 (năm học 2010 – 2011) .4: Bảng tần suất hội tụ tiến (f): Số % HS đạt điểm xi trở lên của nhóm lớp TN và ĐC tổng hợp 5 lần kiểm tra đợt 1 (năm học 2010 – 2011) .5: Bảng so sánh các tham số đặc trưng giữa nhóm lớp ĐC và TN tổng hợp 5 lần kiểm tra đợt 1 (năm học 2010 – 2011) .6: Bảng tần suất (fi) - Số HS đạt điểm xi của nhóm lớp TN và ĐC tổng hợp 5 lần kiểm tra đợt 2 (Năm học 2011 -2012) .7: Bảng tần suất (fi %) - Số % HS đạt điểm xi của nhóm lớp TN và ĐC tổng hợp 5 lần kiểm tra đợt 2 (Năm học 2011 -2012) .8: Bảng tần suất hội tụ tiến (f): Số % HS đạt điểm xi trở lên .9: Bảng so sánh các tham số đặc trưng giữa các lớp ĐC và TN .10: Bảng tần suất (fi) - Số HS đạt điểm xi của nhóm lớp TN và ĐC tổng hợp 5 lần kiểm tra đợt 2 (Năm học 2012 - 2013) .11: Bảng tần suất (fi %) - Số % HS đạt điểm xi của nhóm lớp TN và ĐC tổng hợp 5 lần kiểm tra đợt 2 (Năm học 2012 - 2013).12: Bảng tần suất hội tụ tiến (f): Số % HS đạt điểm xi trở lên của nhóm lớp TN và ĐC tổng hợp 5 lần kiểm tra đợt 2 (Năm học 2012 - 2013).13: Bảng so sánh các tham số đặc trưng giữa hai nhóm lớp ĐC và TN tổng hợp 5 lần kiểm tra đợt 2 (Năm học 2012 - 2013) .14: So sánh các tham số thống kê đặc trưng giữa nhóm lớp TN và ĐC qua 2 đợt thực nghiệm (3 năm học từ 2011 – 2013) .15: Kết quả đánh giá các kĩ năng học bằng graph thu được từ năm học thứ nhất (2010 – 2011) .16: Kết quả đánh giá các kĩ năng học bằng graph thu được từ năm học thứ hai (2011 – 2012) .17: Kết quả tổng hợp đánh giá các kỹ năng của HS học bằng graph năm thứ ba (2012 – 2013) .18: Kết quả tổng hợp đánh giá các kỹ năng của HS học bằng graph qua 3 năm học .146 DANH MỤC HÌNH Hình1.1: Hai cách thể hiện khác nhau của một graph .2: Graph có đỉnh C là graph con .3: Hai graph khác nhau về số lượng đỉnh .4: Các graph có số lượng đỉnh như nhau nhưng khác nhau về mối quan hệ các cung .5: Hai graph khác nhau ở chiều mũi tên của các cung nối các đỉnh với nhau .6: Các graph khác nhau ở số lượng cung nhưng cùng số đỉnh .7: Hai graph có cùng số cung nhưng số đỉnh và mối liên hệ các đỉnh khác nhau .8: Graph vô hướng xác định bởi (V,E), V = {v1; v2; …vn}; E = {e1; e2; e3.9: Graph có [e4, e2, e1, e7] là một dây chuyền; [e4, e2, e1, e5]; [e6, e5,e7] là chu trình .11: Graph có hướng xác định bởi (V,E), V = {v1, v2, v3, v4, v5}; E = { e1, e2, e3, e4, e5, e6} .12: Graph có [e4, e2,e1,e7] là một đường, [e4, e2,e1,e5]; [e6, e5,e7]; [e4, e2,e1,e7, e6] là một mạch .13: Graph liên thông mạnh và liên thông yếu .14: Phân loại graph.16: Graph cây có gốc.17: Cây nhị phân .18: Graph cây nhị phân xác định các loại giao tử của cơ thể có kiểu gen AaBbCc .20: Graph đột biến số lượng NST .24: Graph nội dung cơ chế phát sinh đột biến đa bội .25: Graph hoạt động tìm hiểu về gen .26: Graph nội dung gen cấu trúc .27: Sơ đồ mối quan hệ giữa graph nội dung và graph hoạt động .28: Graph vô hướng của ma trận kề .29: Graph có hướng của ma trận kề .30: Graph cấu trúc quá trình dạy học .