Giảng dạy quá trình sinh học trước đây là quá khó khăn với giáo viên
sinh học. Hiện nay, nhờ sự giúp đỡ của công nghệ thông tin việc dạy quá
trình sinh học trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn. Việc biết được các thành
phần tham gia, vai trò từng thành phần đó, sự biến đổi nó và cơ chế quá
trình giúp người học hiểu ý nghĩa của quá trình sinh học, quyết định chất
lượng dạy học quá trình sinh học. Học liệu tin học giúp giáo viên dạy hiệu
quả các quá trình sinh học với các trang thiết bị cần thiết.
Quang Tri Teacher Training College, Vietnam – Ubon Ratchathani Rajabhat University, Thailand Conference on Information Technology Application in Education and Training 34 SỬ DỤNG HỌC LIỆU TIN HỌC TRONG DẠY HỌC CÁC QUÁ TRÌNH SINH HỌC TS. VŨ ĐÌNH LUẬN Trường CĐSP Bình Dương Giảng dạy quá trình sinh học trước đây là quá khó khăn với giáo viên sinh học. Hiện nay, nhờ sự giúp đỡ của công nghệ thông tin việc dạy quá trình sinh học trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn. Việc biết được các thành phần tham gia, vai trò từng thành phần đó, sự biến đổi nó và cơ chế quá trình giúp người học hiểu ý nghĩa của quá trình sinh học, quyết định chất lượng dạy học quá trình sinh học. Học liệu tin học giúp giáo viên dạy hiệu quả các quá trình sinh học với các trang thiết bị cần thiết. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Các quá trình sinh học, một trong những kiến thức quan trọng của nội dung sinh học ở trường phổ thông và đại học về sinh học. Quá trình sinh học phản ánh một chuỗi các sự kiện xảy ra theo một trình tự nhất định có tính chất định hướng. Quá trình sinh học diễn ra ở mọi cấp độ sống: phân tử, tế bào, cơ thể và trên cơ thể...Quá trình sinh học vì vậy cũng có thời gian khác nhau: có những quá trình xảy ra trong vài giây, ngược lại có những quá trình xảy ra trong suốt hàng tỷ năm. Tùy theo phương pháp nghiên cứu chúng ta lại có những quá trình khác nhau: quá trình sinh lý, quá trình sinh thái, quá trình di truyền, quá trình tiến hóa... Do đó, việc dạy thành công một quá trình sinh học cần phải nắm vững những đặc trưng của nó và có những phương tiện hỗ trợ cần thiết. Tư liệu tin học sử dụng trong dạy học quá trình sinh học (có thể gọi là học liệu tin học) rất dễ có hiệu quả cao vì có những ưu thế mà phương tiện dạy học khác không thể có, có thể nói: học liệu tin học chiếm ưu thế tuyệt đối trong dạy quá trình sinh học. Tuy nhiên, nếu sử dụng không đúng yêu cầu thì lại có hiệu quả ngược lại trong giảng dạy, học sinh sẽ không lĩnh hội được những nội dung quan trọng. 2. MỘT SỐ KHÁI NIỆM 2.1. Khái niệm về tư liệu, học liệu Theo các Từ điển tiếng Việt: tư liệu sử dụng trong lĩnh vực giáo dục được hiểu là “Tài liệu được sử dụng cho việc nghiên cứu, học tập”. Ngoài định nghĩa đó, tư liệu được hiểu theo nghĩa rộng là “Những thứ vật chất con người sử dụng trong một lĩnh vực hoạt động nhất định nào đó”. Như vậy, tư liệu trong dạy học phải được hiểu theo nghĩa rộng hơn bao gồm cả tài liệu, sách giáo khoa, tranh ảnh, mô hình, bảng biểu, bản đồ, băng đĩa nghe nhìn ... phục vụ cho việc dạy và học. Tư liệu dạy học về một mặt nào đó có thể tương đương với phương tiện dạy học, phương tiện dạy học bao gồm cả các hệ thống câu hỏi mà thầy trò sử dụng trong quá trình dạy học. Quang Tri Teacher Training College, Vietnam – Ubon Ratchathani Rajabhat University, Thailand Conference on Information Technology Application in Education and Training 35 Như vậy, phương tiện dạy học chưa tách rời phần vật chất sử dụng cho quá trình dạy học và chủ thể của hoạt động dạy (giáo viên - GV) và hoạt động học (học sinh - HS), nó còn bao gồm cả lời nói, chữ viết (hoạt động ngôn ngữ) để thực hiện mục tiêu dạy học. Như vậy, theo chúng tôi, nên tách phần vật chất khách quan ngoài chủ thể của quá trình dạy học và có thể gọi là “học liệu”, học liệu là tư liệu được hiểu theo nghĩa rộng bao gồm tất cả vật chất phục vụ cho dạy và học, phù hợp với nội dung, chương trình giảng dạy các môn học của các cấp học khác nhau. Học liệu được “số hóa” bằng công cụ tin học gọi là học liệu tin học. 2.2. Khái niệm quá trình và quá trình sinh học 2.2.1. Quá trình Quá trình là “trình tự, các bước diễn biến và phát triển”, là “trình tự phát triển, diễn biến của một sự việc nào đó”. Như vậy, tính “trình tự” hay “xảy ra theo thứ tự” được xem là đặc trưng cơ bản của quá trình. 2.2.2. Quá trình sinh học Theo Đinh Quang Báo: “Quá trình sinh học phản ánh một chuỗi các sự kiện, hiện tượng liên tiếp xảy ra theo một trình tự chặt chẽ, có tính định hướng rõ rệt”. Cũng theo tác giả này: “Nói tới một quá trình sinh học là nói tới các cấu trúc (thành phần), sự vận động và tương tác của các thành phần theo một trình tự nhất định, trong điều kiện xác định. Tính định hướng, tính tự điều chỉnh, tính thống nhất là những đặc điểm nổi bật của các quá trình sinh học”. Quá trình sinh học có thể có các loại như sau: Quá trình sinh hóa, sinh lý, di truyền ... ở mức phân tử: nhân đôi ADN, tổng hợp ARN, tổng hợp protein, quang hợp, hô hấp, đồng hóa, dị hóa, hấp thu ... Quá trình sinh lý, di truyền ở mức tế bào, cơ thể: phân bào, hình thành giao tử, thụ phấn, thụ tinh, thoát hơi nước, sinh sản, quá trình phát triển cá thể ... Các quá trình sinh thái, tiến hóa ở mức trên cơ thể (quần thể, quần xã và hệ sinh thái): thích nghi, hình thành đặc điểm thích nghi, hình thành loài mới ... Có thể có những cách phân loại khác nữa. Như vậy, việc phân loại các quá trình sinh học, nhận thức đầy đủ nội dung và ý nghĩa sinh học của nó, lựa chọn phương pháp và phương tiện dạy học thích hợp để dạy thành công một quá trình sinh học cụ thể là một việc không dễ dàng, chúng ta cần phải có những nghiên cứu cụ thể để nâng cao chất lượng dạy học sinh học nói chung và dạy quá trình sinh học nói riêng. 3. SỬ DỤNG HỌC LIỆU TIN HỌC TRONG GIẢNG DẠY QUÁ TRÌNH SINH HỌC Theo các tác giả Đinh Quang Báo, Nguyễn Đức Thành khi dạy một quá trình sinh học gồm 3 bước: Mô tả diễn biến của quá trình; Phân tích cơ chế của quá trình; Nêu ý nghĩa của quá trình. Nhưng theo chúng tôi, việc giới thiệu các thành phần (hay các cấu trúc, các nhân tố, các thành tố ...) tham gia trong một quá trình sinh học và sự biến đổi của các thành phần đó là rất quan trọng. Do đó, cần có một bước đầu tiên là giới thiệu các thành phần tham gia vào quá trình sinh học và vai trò của từng thành phần tham gia, sự biến đổi của chúng. Việc mô tả diễn biến và phân tích cơ chế của quá trình thì có thể tách riêng hoặc nhập chung tùy vào quá trình cụ thể, do đó có thể phân thành các bước khác nhau khi dạy một quá trình sinh học, số lượng các bước tùy thuộc vào loại quá trình sinh học khác nhau. Quang Tri Teacher Training College, Vietnam – Ubon Ratchathani Rajabhat University, Thailand Conference on Information Technology Application in Education and Training 36 Hình tĩnh (slide tĩnh) có ưu thế trong việc giới thiệu các thành phần tham gia quá trình sinh học, có thể mô tả kỹ lưỡng thành phần (nhân tố, thành tố ...) bằng các phương pháp khác nhau. Còn các đoạn phim ngắn (clip) lại có ưu thế trong dạy học diễn tiến của quá trình sinh học. Sử dụng các hình tĩnh các thành phần cấu trúc của tham gia trong các quá trình, các đoạn phim ngắn để dạy các quá trình sinh học là một thuận lợi lớn và lý tưởng để hình thành kiến thức các quá trình sinh học. - Bước 1. Giới thiệu các thành phần (các cấu trúc) tham gia quá trình sinh học Trong dạy học phải cho HS hiểu rõ về các thành phần cấu trúc tham gia quá trình, đặc điểm của từng thành phần cấu trúc đó và vai trò của nó trong quá trình đó. GV cần phải giới thiệu các thành phần chính tham gia vào quá trình đó. Ví dụ trong dạy học quá trình nhân đôi ADN những câu hỏi cần đặt ra là: ADN tự nhân đôi theo những nguyên tắc nào? GV giới thiệu các thành phần sau: ADN mẹ, các nuclêôtít tự do, các yếu tố tách đôi phân tử ADN mẹ và gắn các nuclêôtít tự do trong môi trường nội bào. Hay trong giảng dạy: Mối quan hệ giữa ARN và prôtêin GV và HS cũng phải đề cập đến các loại axít amin, ARN vận chuyển axít amin với các bộ ba đối mã, ARN thông tin với bộ ba mã hóa, riôxôm và các tiểu phần của nó. Trong bước này cũng hình thành bước đầu về vai trò của các thành phần cấu trúc trong quá trình nhưng chưa yêu cầu phải hiểu rõ hoàn chỉnh vai trò của các cấu trúc đó, vì vậy GV chỉ sử dụng các hình tĩnh về cấu trúc tham gia quá trình. - Bước 2. Mô tả diễn biến của quá trình Thực ra khi sử dụng các đoạn phim ngắn và yêu cầu HS theo dõi nhận diện các cấu trúc tham gia vào quá trình, diễn biến của quá trình. Đã hoàn toàn thõa mãn yêu cầu trình bày các sự kiện từ lúc khởi đầu đến lúc kết thúc và tính định hướng, tính liên tục, thống nhất của quá trình xảy ra. Nhưng GV có thể định hướng HS bằng yêu cầu hay câu hỏi vào những mốc quan trọng của quá trình và có thể cho chiếu lại đoạn phim một vài lần khi HS nắm vững các sự kiện quan trọng đó. - Bước 3. Phân tích cơ chế của quá trình Việc đặt các câu hỏi về chức năng của từng cấu trúc, sự tương tác của các cấu trúc, điều kiện để quá trình xảy ra, các cấu trúc chủ yếu của quá trình. Có thể cho HS theo dõi và trả lời câu hỏi định trước. - Bước 4. Nêu ý nghĩa của quá trình Bước này cho HS thảo luận và nêu ý nghĩa của quá trình: tác dụng của quá trình đối với tế bào, cơ thể, đối với sự sống của sinh vật, đối với sản xuất, đối với y học. Thực ra, trong dạy học các quá trình sinh học khi sử dụng các đoạn phim ngắn, nếu GV chuẩn bị một hệ thống câu hỏi hợp lý thì các bước 1, 2, 3 có thể nhập làm một. Các câu hỏi xung quanh các đặc trưng của quá trình sinh học: Những thành phần nào tham gia quá trình... ? Diễn biến của quá trình... như thế nào? Chức năng của từng cấu trúc trong quá trình... ? Theo em những sự kiện nào là quan trọng trong quá trình... ? GV có thể cho HS xem một vài lần các đoạn phim ngắn để trả lời tương đối hoàn thiện các câu hỏi. Phần quan trọng nhất là ý nghĩa của quá trình đòi hỏi một thời lượng lớn hơn để HS có thể thảo luận và GV tổng kết chuẩn hóa các kiến thức đó. Khi sử dụng các clip, việc dạy các quá trình có thể rút ngắn khá nhiều thời gian nên việc dành cho việc trả lời câu hỏi và thảo luận sẽ làm cho HS hiểu sâu sắc vấn đề hơn. Quang Tri Teacher Training College, Vietnam – Ubon Ratchathani Rajabhat University, Thailand Conference on Information Technology Application in Education and Training 37 Ví dụ, dạy phần: Mối quan hệ giữa ARN và prôtêin, khi sử dụng các đoạn phim và hình ảnh có thể dạy như sau: Cho HS xem hình ảnh và hỏi: Những cấu trúc nào tham gia hình thành chuỗi axit amin? (tổng hợp prôtêin?). HS xem hình và trả lời được: ARN thông tin, ARN vận chuyển gắn axit amin, ribôxôm với hai tiểu đơn vị. Sau đó, cho HS xem clip và hỏi: Diễn biến của quá trình hình thành chuỗi axit amin như thế nào? Chức năng của từng cấu trúc trong quá trình hình thành chuỗi axit amin? Theo em những sự kiện nào là quan trọng trong quá trình hình thành chuỗi axit amin? Kết quả của sự trả lời là: 1. Sự bắt cặp mARN với tiểu đơn vị bé của ribôxôm; 2. tARN mang axit amin gắn với mARN; 3. Tiểu đơn vị lớn của ribôxôm kết hợp thành ribôxôm hoàn chỉnh; 4. tARN mang axit amin khác tới gắn với mARN; 5. Ribôxôm trượt trên mARN và hình thành chuỗi axit amin; 6. Kéo dài chuỗi axit amin; 7. Kết thúc quá trình hình thành chuỗi axit amin và các yếu tố được giải phóng. Với clip quá trình hình thành chuỗi axit amin HS khá dễ dàng trả lời được các vấn đề này, mặc dù chúng ta có thể nghi ngờ là cao hơn giáo khoa. HS có thể thảo luận trong 7 sự kiện trên, sự kiện nào là quan trọng? Vấn đề cuối cùng thảo luận về ý nghĩa của quá trình đòi hỏi phải có sự giúp sức của GV để HS trả lời được sự hình thành các tính trạng nhờ quá trình hình thành chuỗi axit amin (tổng hợp prôtêin). Giải quyết mối quan hệ giữa prôtêin và tính trạng. 4. KẾT LUẬN Với sự giúp sức của học liệu tin học, giảng dạy các quá trình sinh học trở nên hiệu quả, chính xác giúp cho HS hiểu sâu sắc hơn. Việc có một máy tính để bàn và một tivi có màn hình lớn (tốt hơn là máy chiếu – projector) khả dĩ là có thể tiến hành được việc trình chiếu các hình tĩnh và đoạn phim ngắn là không khó với một trường học hiện nay để thực hiện dạy học có chất lượng các quá trình sinh học. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đinh Quang Báo, Nguyễn Đức Thành (1998), Lý luận dạy học sinh học phần đại cương, Nxb Giáo dục, Hà Nội. [2] Vũ Đình Luận (2008), Sử dụng, chọn lọc tư liệu tin học trong dạy học các quá trình sinh học, chương: ADN và gen, Sinh học 9. Kỷ yếu Hội thảo khoa học Dạy học Sinh học ở trường phổ thông theo chương trình và sách giáo khoa mới, Trường Đại học Vinh, Nxb Nghệ An, tr.147-121. [3] Пономазева И.Н. и дpyгиe (2003), Обшая методика преподавания биологий, Издательство Асадема, Москва. [4] Nguyễn Như Ý, Đại từ điển Tiếng Việt, NXB Văn hoá Thông tin, Hà Nội, 1999. [5] Hoàng Phê, Từ điển Tiếng Việt, NXB Đà Nẵng, 2001. [6] Bùi Hiển, Nguyễn Văn Giao, Nguyễn Hữu Quýnh, Vũ Văn Tảo, Từ điển Giáo dục học, NXB Từ điển Bách khoa,2001. [7] Tô Xuân Giáp, Phương tiện dạy học, NXB Giáo dục, Hà Nội, 1998
Tài liệu đính kèm: