Luận án Tổ chức hoạt động tự học học phần di truyền học cho sinh viên ngành sư phạm sinh học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI LÊ THỊ HUYỀN TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TỰ HỌC HỌC PHẦN DI TRUYỀN HỌC CHO SINH VIÊN NGÀNH SƢ PHẠM SINH HỌC Chuyên ngành: Lý luận và PPDH bộ môn Sinh học Mã số: 62.14.01.11 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Nguyễn Đức Thành 2. PGS.TS. Trịnh Nguyên Giao HÀ NỘI, 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả, số liệu trình bày trong luận án là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hà Nội, tháng 02 năm 2017 Lê Thị Huyền LỜI CẢM ƠN Luận án này được hoàn thành tại Bộ môn Lí luận và Phương pháp dạy học Sinh học, Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn khoa học PGS.TS. Nguyễn Đức Thành, PGS.TS. Trịnh Nguyên Giao đã tận tâm giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu, thực hiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể Bộ môn Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Sinh học, Khoa Sinh học, Phòng sau đại học, Ban Giám hiệu Trường Đại Sư phạm Hà Nội, đã tạo mọi điều kiện cho tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô, lãnh đạo Trường Đại Hồng Đức Thanh Hóa; thầy cô, lãnh đạo khoa Khoa học tự nhiên Trường Đại Hồng Đức Thanh Hóa; quý thầy cô trong bộ môn Động vật và bộ môn Thực vật, Khoa Khoa học tự nhiên Trường Đại Hồng Đức Thanh Hóa đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành luận án này. Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô và các SV nơi tôi điều tra, phỏng vấn, lấy số liệu và thực nghiệm sư phạm đã tạo mọi điều kiện cho tôi hoàn thành luận án. Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn các thành viên trong gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án. Hà Nội, tháng 02 năm 2017 Lê Thị Huyền MỤC LỤC MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu .............................................................................................. 3 3. Khách thể nghiên cứu, đối tƣợng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu ............. 3 4. Giả thuyết khoa học .............................................................................................. 3 5. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................................ 3 6. Phƣơng pháp nghiên cứu ...................................................................................... 4 7. Những đóng góp mới của luận án ........................................................................ 5 8. Cấu trúc của luận án ............................................................................................. 5 Chƣơng 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ............................... 6 1.1. TỔNG QUAN NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ TỰ HỌC VÀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TỰ HỌC......................................................................................................... 6 1.1.1. Trên thế giới .................................................................................................... 6 1.1.2. Ở Việt Nam ....................................................................................................... 9 1.2. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI ..................................................................... 15 1.2.1. Tự học và HĐTH ............................................................................................ 15 1.2.2. Năng lực và năng lực tự học ........................................................................ 26 1.2.3. Tổ chức hoạt động tự học .............................................................................. 29 1.2.4. Chủ đề học tập và dạy học theo chủ đề ......................................................... 33 1.2.5. Một số biện pháp sử dụng trong quá trình tổ chức HĐTH ......................... 37 1.3. THỰC TRẠNG TỰ HỌC, TỔ CHỨC HĐTH CỦA SV TRƢỜNG ĐH HỒNG ĐỨC ............................................................................................................. 48 1.3.1. Đối tượng khảo sát ......................................................................................... 48 1.3.2. Thời gian, địa điểm khảo sát ......................................................................... 48 1.3.3. Nội dung khảo sát .......................................................................................... 48 1.3.4. Phương pháp khảo sát ................................................................................... 48 1.3.5. Kết quả khảo sát ............................................................................................. 49 Kết luận chƣơng 1 ................................................................................................... 56 Chƣơng 2: TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TỰ HỌC HỌC PHẦN DI TRUYỀN HỌC CHO SINH VIÊN NGÀNH SƢ PHẠM SINH HỌC ................................. 57 2.1. LẬP KẾ HOẠCH TỔ CHỨC HĐTH THEO CHỦ ĐỀ HỌC PHẦN DI TRUYỀN HỌC ........................................................................................................ 57 2.1.1. Cách tiếp cận và nguyên tắc lập kế hoạch tổ chức HĐTH theo chủ đề học phần DTH cho SV ngành sư phạm Sinh học ......................................................... 57 2.1.2. Quy trình lập kế hoạch tổ chức HĐTH theo chủ đề học phần DTH cho SV ngành sư phạm Sinh học ......................................................................................... 58 2.2. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TỰ HỌC THEO CHỦ ĐỀ HỌC PHẦN DTH CHO SINH VIÊN NGÀNH SƢ PHẠM SINH HỌC ........................................... 83 2.2.1. Các nguyên tắc cơ bản khi tổ chức HĐTH theo chủ đề học phần DTH cho SV ngành sư phạm Sinh học ................................................................................... 83 2.2.2. Quy trình tổ chức HĐTH theo chủ đề học phần DTH cho SV ngành sư phạm Sinh học .......................................................................................................... 87 2.3. MỘT SỐ BIỆN PHÁP SỬ DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TỰ HỌC HỌC PHẦN DI TRUYỀN HỌC ................................. 99 2.3.1. Sử dụng bài tập tình huống ........................................................................... 99 2.3.2. Sử dụng DHDA để tổ chức HĐTH các nhiệm vụ học tập thực hiện theo nhóm ....................................................................................................................... 101 2.3.3. Sử dụng đề tài nghiên cứu để tổ chức HĐTH ............................................ 106 2.4. XÂY DỰNG CÔNG CỤ VÀ CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ SINH VIÊN TỰ HỌC HỌC PHẦN DTH........................................................................................ 107 2.4.1. Xây dựng bộ công cụ đánh giá .................................................................... 107 2.4.2. Tiêu chí đánh giá ......................................................................................... 108 Kết luận chƣơng 2 ................................................................................................. 111 Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ............................................................ 112 3.1. MỤC ĐÍCH THỰC NGHIỆM ...................................................................... 112 3.2. NỘI DUNG THỰC NGHIỆM ...................................................................... 112 3.3. PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM ............................................................. 112 3.3.1. GV dạy thực nghiệm: ................................................................................... 112 3.3.2. Lớp thực nghiệm: ........................................................................................ 112 3.3.3. Thời gian: ..................................................................................................... 113 3.3.4. Cách tiến hành: ............................................................................................ 113 3.4. PHƢƠNG PHÁP THU THẬP DỮ LIỆU VÀ ĐO LƢỜNG ...................... 114 3.5. KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN ......................................................................... 114 3.5.1. Phân tích kết quả thực hiện chủ đề 1 .......................................................... 115 3.5.2. Phân tích kết quả trong quá trình thực hiện các chủ đề ............................ 117 3.5.3. Kết luận quá trình thực nghiệm sư phạm .................................................. 126 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ................................................................................... 129 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI .......................................................................................................... 131 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 132 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TT Viết tắt Tên đầy đủ 1 ADN Axitđeoxyribonucleic 2 ARN Axitribonucleic 3 BD Biến dị 4 CĐ Cao đẳng 5 CNTT Công nghệ thông tin 6 DA Dự án 7 DHTDA Dạy học theo dự án 8 DT Di truyền 9 DTH Di truyền học 10 ĐH Đại học 11 ĐHSP Đại học sư phạm 12 ĐT Đào tạo 13 GD Giáo dục 14 GD & ĐT Giáo dục và Đào tạo 15 GV Giảng viên 16 GVHD Giáo viên hướng dẫn 17 HCTC Học chế tín chỉ 18 HD Hướng dẫn 19 HĐTH Hoạt động tự học 20 KHTN Khoa học tự nhiên 21 KN Kĩ năng 22 KNTH Kĩ năng tự học 23 KT - ĐG Kiểm tra – Đánh giá 24 NCKH Nghiên cứu khoa học 25 NL Năng lực 26 NLTH Năng lực tự học 27 NST Nhiễm sắc thể 28 PP Phương pháp 29 PPDHTC Phương pháp dạy học tích cực 30 PPNC Phương pháp nghiên cứu 31 TH Tự học 32 THCS Trung học cơ sở 33 THPT Trung học phổ thông 34 TNSP Thực nghiệm sư phảm 35 TTDT Thông tin di truyền 36 VCDT Vật chất di truyền 37 SV Sinh viên DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Số lượng SV sư phạm các ngành thuộc Khoa KHTN được điều tra ........ 49 Bảng 1.2. Kết quả điều tra thực trạng nhận thức tự học của SV ............................... 49 Bảng 1.3. Kết quả điều tra các cách học của SV ...................................................... 50 Bảng 1.4. Kết quả điều tra mức độ sử dụng các cách học trong quá trình học của SV....... 51 Bảng 1.5. Kết quả điều tra nhận thức về mức độ ảnh hưởng của những biện pháp hướng dẫn tự học của GV ......................................................................................... 52 Bảng 1.6. Mức độ sử dụng biện pháp hướng dẫn tự học ......................................... 53 Bảng 1.7. Những khó khăn trong quá trình tổ chức tự học ....................................... 54 Bảng 2.1 Kế hoạch HĐTH chủ đề 1 “Cấu trúc và chức năng của VCDT” ............. 80 Bảng 2.2. Tổ chức xác định chủ đề cốt lõi của học phần .......................................... 88 Bảng 2.3. Tổ chức HĐTH từng chủ đề ..................................................................... 89 Bảng 2.4. Ví dụ bài tập tình huống sử dụng trong các giai đoạn của quy trình tổ chức HĐTH theo chủ đề học phần DTH ................................................................... 99 Bảng 2.5. Tiêu chí đánh giá các KN thành tố của NLTH ....................................... 108 Bảng 3.1. Thời lượng phân bổ cho các chủ đề thực nghiệm .................................. 112 Bảng 3.2. Số lượng SV tham gia thực nghiệm ........................................................ 112 Bảng 3.3. Nội dung cần đo và các công cụ được sử dụng trong quá trình TNSP... 114 Bảng 3.4. Số liệu thống kê kết quả bài kiểm tra số 1 .............................................. 115 Bảng 3.5. Số liệu thống kê các KN thành tố của NLTH ở chủ đề 1 ....................... 116 Bảng 3.6. Số lượng SV đạt điểm Xi và tần xuất (%) mỗi loại SV đạt được qua các chủ đề ...................................................................................................................... 118 Bảng 3.7. Số liệu thống kê kết quả bài kiểm tra số 1,2,3,4 ..................................... 119 Bảng 3.8. Số liệu thống kê các KN thành tố của NLTH ở chủ đề 1,2,3,4 .............. 120 Bảng 3.9. Số liệu thống kê các KN thành tố của NLTH ở chủ đề 1,4 .................... 121 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1. Quá trình đạt được mục tiêu học tập của SV theo các hình thức tự học . 17 Sơ đồ 1.2. Cấu trúc hoạt động của A.N.Leonchiev [113, tr.46] .............................. 20 Sơ đồ 1.3. Quy trình hoạt động tự học ...................................................................... 24 Sơ đồ 1.4. Chu trình dạy – tự học ............................................................................. 32 Sơ đồ 1.5. Quy trình dạy học theo dự án................................................................... 40 Sơ đồ 1.6. Quy trình thực hiện đề tài nghiên cứu ..................................................... 45 Sơ đồ 2.1. Quy trình lập kế hoạch tổ chức HĐTH theo chủ đề ................................ 59 Sơ đồ 2.2. Nội dung cơ bản của chủ đề 1 “Cấu trúc và chức năng của VCDT” ..... 71 Sơ đồ 2.3. Nội dung cơ bản của chủ đề 2 “Sự vận động của VCDT” ...................... 73 Sơ đồ 2.4. Nội dung cơ bản của chủ đề 3 “Các quy luật DT ” ................................. 74 Sơ đồ 2.5. Nội dung cơ bản của chủ đề 4 “Ứng dụng DT”....................................... 76 Sơ đồ 2.6. Mối quan hệ giữa các chủ đề chính của học phần DTH .......................... 77 Sơ đồ 2.7. Quy trình tổ chức HĐTH theo chủ đề...................................................... 88 Sơ đồ 2.8. Bản đồ tư duy cấu trúc ADN (lần 1) ........................................................ 96 Sơ đồ 2.9. Bản đồ tư duy cấu trúc của ADN (lần 2) ................................................. 98 DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3.1. Kết quả điểm trung bình các KN thành tố qua tổ chức HĐTH của NLTH ở chủ đề 1 .................................................................................................... 116 Biểu đồ 3.2. Số lượng SV đạt điểm Xi qua các chủ đề ........................................... 118 Biểu đồ 3.3. Kết quả điểm trung bình các bài kiểm tra........................................... 120 Biểu đồ 3.4. Kết quả điểm trung bình các KN thành tố của NLTH qua tổ chức HĐTH chủ đề 1,4 .................................................................................................... 121 Biểu đồ 3.5. Kết quả điểm trung bình của một số KN thành tố của NLTH qua tổ chức HĐTH chủ đề 1, 2, 3, 4 .................................................................................. 122 Biểu đồ 3.6. Kết quả điểm trung bình của một số KN thành tố của NLTH qua tổ chức HĐTH chủ đề 1, 2, 3, 4 .................................................................................. 125 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài 1.1. Do yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học hiện nay Hội nghị GD ĐH trong thế kỷ 21 tại Paris tháng 10/1998 đã đề ra những yêu cầu mới về NL của sinh viên tốt nghiệp. Sau đó, hội nghị của UNESCO năm 2003 đã trình bày khái quát các tiềm năng mà trường ĐH cần tạo cho SV sao cho họ có thể đương đầu với những đòi hỏi của xã hội tri thức. Trong đó có các tiềm năng để học tập, nghiên cứu [academic capacities] và học lại [re-learn] trong suốt cuộc đời. Nên cần nhấn mạnh đến học cách học và cách tự học, chứ không phải là nhấn mạnh học kiến thức. Có cách học, cách tự học, người học sẽ tự học suốt đời, để tự trau dồi kiến thức, đặc biệt trong thời đại CNTT phát triển mạnh mẽ như hiện nay [126], [136]. Nhận thức rõ về vấn đề đó, nên Đảng và Nhà nước, Bộ GD & ĐT đã chỉ rõ: “ đổi mới phương pháp GDĐT, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo ở người học; từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến, hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu, nhất là SV ĐH” [71, tr.15]; Điều 40, Luật Giáo dục sửa đổi năm 2009 [14, tr.12] nêu rõ: “Phương pháp đào tạo trình độ CĐ, trình độ ĐH phải coi trọng việc bồi dưỡng ý thức tự giác trong học tập, NLTH, tự nghiên cứu, phát triển tư duy sáng tạo, rèn luyện KN thực hành, tạo điều kiện cho người học tham gia nghiên cứu, thực nghiệm, ứng dụng”. Do đó, việc tự học, tự bồi dưỡng của SV là nhu cầu thiết yếu và phổ biến; Đổi mới phương pháp dạy học trong các trường ĐH với 3 tiêu chí: dạy “cách học”; phát huy mạnh mẽ tính “chủ động” của người học; cần khai thác triệt để “công nghệ thông tin truyền thông mới” [72, tr.3]; “Đối với giáo dục đại học, tập trung đào tạo nhân lực trình độ cao, bồi dưỡng nhân tài, phát triển phẩm chất và NLTH, tự làm giàu tri thức, sáng tạo của người học” [73, tr.5]. Do vậy, biết tổ chức HĐTH không chỉ là biện pháp nâng cao hiệu quả dạy học mà nó đã trở thành mục tiêu dạy học và cần chú trọng trong tất cả các môn học, ở tất cả các cấp học. Đặc biệt, dạy học ở ĐH là dạy nghề, dạy phương pháp, dạy thái độ, nên cần phải gắn dạy nội dung với dạy các KN nghề, xem mục tiêu của việc học là học cách tự học và học cách dạy tự học [38], [40]. 2 1.2. Do yêu cầu và thực trạng đào tạo giáo viên hiện nay Hiện nay, dạy học và kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển NL đã và đang hiện hữu như là một xu thế toàn cầu và tất yếu trong nhà trường ở mọi cấp học. Để SV có thể đáp ứng với thực tiễn phổ thông, thì bản thân SV ngay từ khi còn học tập và rèn luyện ở các trường ĐHSP đã phải hình thành và phát triển được NLTH để có thể học suốt đời và dạy cách tự học cho HS. Trong Đề án đổi mới chương trình đào tạo GV THCS, THPT của trường ĐHSP Hà Nội xây dựng tháng 3/2014 đã nêu rõ những bất cập, trong đó có sự bất cập “ nặng nề trong kiến thức hàn lâm”, “ chưa chú trọng phát triển NL của SV, nhất là NLTH, tự nghiên cứu; chưa đề cập đến năng lực dạy học tích hợp và phân hóa trong giảng dạy” [31, tr.13]. Từ đó, đào tạo GV hiện nay chú trọng nhiều đến kiến thức chuyên môn, mà chưa chú trọng đến phát triển NL, trong đó có NLTH. Qua khảo sát SV ngành sư phạm ĐH Hồng Đức Thanh Hóa và tìm hiểu các công trình nghiên cứu của các tác giả [28],[88],..., cho thấy SV sư phạm đã có nhận thức đúng đắn về tầm quan trọng của việc tự học - tự nghiên cứu trong phương thức đào tạo theo HCTC. Nhưng KN, phương pháp tự học, tự nghiên cứu chưa tốt; SV chưa dành nhiều thời gian cho việc tự học, chưa xây dựng và rèn luyện KNTH cho bản thân, hình thức tự học chưa hợp lý... 1.3. Do yêu cầu tự học bộ môn nói chung, tự học Di truyền học nói riêng theo học chế tín chỉ Di truyền học là một môn khoa học nghiên cứu về tính di truyền và sự biến dị tính di truyền của sinh vật với lượng kiến thức nhiều, khó và trừu tượng, có tính nguyên lí và mối quan hệ chặt chẽ giữa các kiến thức, có nhiều ứng dụng thực tế, là cơ sở để học tốt các môn học khác. Chương trình và giáo trình được xây dựng theo hướng tiếp cận nội dung, thiên về trang bị kiến thức khoa học bộ môn, chưa chú trọng đúng mức tới việc rèn luyện phương pháp tự học, ứng dụng kiến thức vào thực tiễn... cho SV. Khi chuyển từ đào tạo theo học chế niên chế sang học chế tín chỉ, thời lượng lên lớp của học phần Di truyền học - ngành SP Sinh học giảm đáng kể (chỉ còn 70%), nên có mâu thuẫn lớn giữa thời lượng và khối lượng kiến thức. SV muốn 3 nắm chắc, hiểu sâu và vận dụng kiến thức DT vào các tình huống khác nhau đòi hỏi phải có NLTH tốt. Nhưng thực tế, NLTH còn nhiều hạn chế; đối với GV đã áp dụng phương pháp dạy học tích cực, áp dụng phương tiện hiện đại nên ít nhiều hình thành tính năng động, chủ động, sáng tạo của SV, lôi cuốn SV vào các tình huống học tập trên lớp. Tuy nhiên, phần lớn GV vẫn chú trọng nhiều đến dạy nội dung kiến thức, chưa chú trọng nhiều đến dạy cách học, cách tự học để hình thành và phát triển được