Chương 1: Cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn của đề tài Chương 2: Vận dụng kiến thức tiến hóa để tổ chức dạy học phần Sinh thái học - Sinh học 12 THPT Chương 3: Thực nghiệm sƣ phạm 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chƣơng 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu liên quan đến đề tài 1. Tình hình nghiên cứu về dạy học sinh thái trên thế giới Trên thế giới đã có những công trình nghiên cứu dạy học các kiến thức sinh thái nhƣ B. Êxipôp “Những cơ sở của lý luận dạy học” (1971), Ko-dơ-lô-va-T.A (1978) với công trình “Các biện pháp sƣ phạm dạy học sinh lớp cuối cấp về mối quan hệ giữa sự kiện và lý thuyết”, Anataxo L.P trong “Công tác độc lập của học sinh về sinh học đại cƣơng” (1981), Gerhard Dietrich, Manfred Ackerman, Christa Hocke “Phƣơng pháp dạy học sinh học” (1984).
Tình hình nghiên cứu về dạy học sinh thái ở Việt Nam Ở Việt Nam có nhiều tài liệu nghiên cứu về phƣơng pháp dạy học sinh học trong đó có đề cập đến phƣơng pháp dạy học kiến thức sinh thái, nhƣ “Giáo trình dạy học sinh học”, “Dạy học giải quyết vấn đề trong bộ môn sinh học”, “Dạy học sinh học ở trƣờng THPT” của Trần Bá Hoành. Ngoài ra còn có một số luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục nghiên cứu phƣơng pháp dạy học sinh thái nhƣ: Nhƣ vậy, việc nghiên cứu phƣơng pháp dạy học sinh thái đã đƣợc chú ý nhƣng còn rất hạn chế, Các nghiên cứu phƣơng pháp dạy học đã nêu chƣa đi sâu vào phân tích mối quan hệ giữa lý luận tiến hóa và sinh thái học. Do đó, việc vận dụng kiến thức tiến hóa để tổ chức học sinh lĩnh hội kiến thức sinh thái chƣa đƣợc nghiên cứu cụ thể. Cơ sở lý luận của việc vận dụng kiến thức tiến hóa để tổ chức học sinh lĩnh hội kiến thức sinh thái 1.
Cơ sở về lý luận dạy học Các nghiên cứu về giáo dục đã khẳng định rằng, quá trình dạy học có sự kế thừa, đó là một trong những nguyên tắc quan trọng của quá trình giáo dục. Việc sử dụng, vận dụng các kiến thức đã học có liên quan làm cơ sở để tổ chức học sinh lĩnh hội kiến thức mới là việc làm rất cần thiết vì nó phù hợp với con đƣờng nhận thức của học sinh. 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đối với dạy học sinh học, đặc biệt đối với kiểu bài lên lớp, GS. Đinh Quang Báo đã khẳng định rằng thực tiễn và lý luận dạy học đã đúc kết một trong những điều kiện đảm bảo thành công của tất cả các kiểu bài lên lớp là sử dụng kiến thức từ bài đã học và từ các môn học khác là yêu cầu sƣ phạm quan trọng trong dạy học sinh học.
Đối với nội dung sinh thái, nhƣ đã trình bày, nó chứa đựng các kiến thức sinh học khác, trong đó có kiến thức tiến hóa mà học sinh đã học. Do đó, việc vận dụng kiến thức tiến hóa để tổ chức học sinh lĩnh hội kiến thức sinh thái là điều cần thiết và mang lại hiệu quả cao trong quá trình giảng dạy. Cơ sở về mối quan hệ giữa tiến hóa và sinh thái học Sinh thái học đƣợc xem là tích hợp các khoa học sinh học. Sinh thái học là vấn đề tổng hợp phức tạp.
Với đặc trƣng nhƣ vậy, sự phát triển của sinh thái học phải dựa trên cơ sở của sự ra đời của các khoa học sinh học khác nhƣ: sinh lý, sinh hóa, tế bào, di truyền, tiến hóa. Trong đó tiến hoá đóng vai trò quan trọng trong việc giải thích các vấn đề sinh thái học. Đồng thời, sự ra đời của sinh thái học cũng góp phần củng cố lý luận tiến hóa. Nhà nghiên cứu Pháp, Buffon J.L (1707 – 1788), đã cho rằng những nguyên tắc cơ bản để từ một loài này tiến hoá thành loài khác là ảnh hƣởng của các yếu tố bên ngoài nhƣ nhiệt độ, khí hậu, thức ăn.
là tác giả của học thuyết tiến hóa đầu tiên, cho rằng ảnh hƣởng của các nhân tố bên ngoài là một trong những nguyên tắc quan trọng đối với sự thích nghi và sự tiến hóa của sinh vật. Sau đó, sự xuất hiện học thuyết Darwin Ch. Với tác phẩm nổi tiếng “Nguồn gốc các loài do chọn lọc tự nhiên hay là sự bảo tồn các nòi thích nghi trong đấu tranh sinh tồn” (1859) và một số tác phẩm khác của ông nhƣ “Những kiểu thích nghi của các loài lan đối với sự thụ phấn nhờ sâu bọ” (1862), “Thực vật ăn sâu bọ” (1875), “Về những dạng khác nhau trong các cây thuốc cùng loài” (1877), “Vai trò của giun đất trong sự hình thành đất trồng trọt” (1881). là những bằng chứng cho học thuyết tiến hóa đã giải thích quá trình phát triển của sinh giới theo những qui luật khách quan.
Sự ra đời của học thuyết này đƣợc xem là nền móng của sinh thái học. Học thuyết Darwin Ch. Bằng con đƣờng chọn lọc tự nhiên buộc các nhà sinh 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com thái học phải quan sát bằng cơ thể trong mối quan hệ chặt chẽ với môi trƣờng sống của nó nhƣ hình thái, tập tính thích nghi của cơ thể với môi trƣờng sống. Năm 1886, nhà sinh học Đức Haeckel E.
(1831-1919) đã đề xuất thuật ngữ “sinh thái học” trong cuốn sách “Hình thái chung của các cơ thể”. Ông xác định sinh thái học là khoa học chung về quan hệ giữa sinh vật và môi trƣờng. Vì vậy, ông ủng hộ rất tích cực học thuyết tiến hóa của Darwin Ch.và cho rằng nó đã mở ra một kỷ nguyên mới trong khoa học. Ông cho rằng “Sinh thái học là môn nghiên cứu tất cả các mối quan hệ tƣơng tác phức tạp mà Darwin Ch.
gọi là các điều kiện sống xuất hiện trong các cuộc đấu tranh sinh tồn”. Nhƣ vậy, có thể khẳng định lịch sử phát triển của sinh thái học gắn liền với lịch sử của phát triển lý luận tiến hóa, có lúc là nền tảng cho sự phát triển sinh thái học. Vận dụng kiến thức tiến hóa để giải thích các vấn đề của sinh thái học Sinh thái học là môn khoa học nghiên cứu tất cả mối quan hệ tƣơng tác phức tạp mà Darwin Ch. gọi là các điều kiện sống xuất hiện trong cuộc đấu tranh sinh tồn.
Học thuyết tiến hóa của Darwin Ch. bằng thuyết chọn lọc tự nhiên đã đặt nền móng cho việc nghiên cứu cơ thể trong mối quan hệ chặt chẽ với môi trƣờng sống nhƣ hình thái, tập tính thích nghi của cơ thể với môi trƣờng. Các mối quan hệ tương tác giữa cơ thể với môi trường là phản ứng thích nghi của sinh vật được hình thành trong quá trình tiến hóa. Nguyên lý cơ bản của sinh thái học hiện đại là những khái niệm về sự thống nhất và đối lập một cách biện chứng giữa cơ thể và môi trƣờng.
Mỗi cá thể, quần thể loài sinh vật bất kì nào, kể cả con ngƣời, đều sống dựa vào môi trƣờng đặc trƣng của mình, ngoài mối quan hệ tƣơng tác đó ra sinh vật không thể tồn tại đƣợc. Môi trƣờng ổn định, sinh vật sống ổn định và phát triển hƣng thịnh. Chất lƣợng môi trƣờng suy thoái thì sinh vật cũng bị suy giảm về cả số lƣợng và chất lƣợng. Nếu môi trƣờng bị hủy hoại thì sinh vật cũng bị chịu chung số phận với môi trƣờng.
Trong mối tƣơng tác giữa cơ thể và môi trƣờng, sinh vật đều trả lời lại sự biến đổi của các yếu tố môi trƣờng bằng những phản ứng thích nghi về 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com sinh lý, sinh thái và tập tính thông qua hoạt động của hệ thần kinh – thể dịch, đồng thời chủ động làm cho môi trƣờng biến đổi nhằm giảm thấp các tác động bất lợi cho sự sinh tồn của mình (các nhà sinh thái gọi là “yếu tố bù”). Sinh vật sống trong tổ chức càng cao (quần thể, quần xã.) thì sự thích nghi và sức cải tạo môi trƣờng càng có hiệu quả. Sự thích nghi của sinh vật với môi trƣờng là cụ thể, đƣợc hình thành trong quá trình tiến hóa và mang tính tƣơng đối. Nếu tác động của các yếu tố vƣợt khỏi ngƣỡng thích nghi của sinh vật, buộc sinh vật rơi vào tình trạng diệt vong, nếu chúng không tìm đƣợc những điều kiện thích ứng một nơi nào khác để tồn tại, hoặc buộc sinh vật phải biến đổi cấu tạo, hoạt động chức năng và lối sống của mình cho phù hợp với điều kiện môi trƣờng mới.
Lịch sử hình thành và phát triển của thế giới sinh vật đã chứng minh điều đó. Tất nhiên, quá trình tiến hóa, thích nghi của các loài diễn ra không phải nhanh chóng mà trải qua chặng đƣờng dài, dƣới sự kiểm soát của chọn lọc tự nhiên. Bản chất của quần thể là một nhóm cá thể cùng loài thích nghi với môi trường sống. Mọi cấp độ tổ chức sống đều đƣợc hình thành qua quá trình lịch sử lâu dài của mối tƣơng tác qua lại giữa cá nhân tố sinh thái trong môi trƣờng sống của nó với nhau và với cấp độ tổ chức sống đó.
Quần thể sinh vật cũng vậy, quá trình lịch sử hình thành các mối quan hệ nhƣ trên là nhờ chọn lọc tự nhiên, từ đó các cá thể trong quần thể tự thiết lập đƣợc các mối quan hệ với nhau và với môi trƣờng, thể hiện ở sự thích nghi của nhóm cá thể đó với môi trƣờng sống. Khi một nhóm cá thể cùng loài thích nghi đƣợc với môi trƣờng sống của nó thì mới có thể thực hiện đƣợc các chức năng sinh học của một tổ chức sống nhƣ: trao đổi chất, sinh trƣởng và phát triển, sinh sản v. Từ đó dẫn tới sự hình thành các đặc trƣng của quần thể sinh vật mà không có ở các cá thể riêng lẻ cũng nhƣ tập hợp các cá thể. Các đặc trƣng cơ bản này đƣợc hình thành qua quá trình chọn lọc tự nhiên thông qua mối tƣơng tác qua lại với nhau và với các nhân tố sinh thái trong môi trƣờng tạo nên quần thể sinh vật.
8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Quần thể là một tổ chức ở mức cao hơn, đƣợc đặc trƣng bởi những thuộc tính mà cá thể không bao giờ có nhƣ cấu trúc về giới tính, về tuổi, mức sinh sản, mức tử vong – sống sót và sự dao động số lƣợng cá thể của quần thể. Những thuộc tính đó của quần thể đƣợc xem là những hằng số sinh học có khả năng biến đổi điều chỉnh trong một giới hạn nhất định đảm bảo cho quần thể thích nghi với những biến cố của môi trƣờng, duy trì sự ổn định cho cả hệ thống.