SKKN Phương pháp dạy thí nghiệm lai hai tính trạng của Menđen bằng thí nghiệm ảo

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO HÀ TĨNH 
----------    ---------- 
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 
Tên đề tài: 
PHƯƠNG PHÁP DẠY THÍ NGHIỆM 
LAI HAI TÍNH TRẠNG CỦA MENĐEN 
BẰNG THÍ NGHIỆM ẢO 
Năm học 2009 - 2010 
LỜI NÓI ĐẦU 
ộ GD & ĐT nước ta đã và đang tiến hành cải cách nội dung và phương 
pháp giảng dạy trong nhà trường ở mọi cấp học, mọi ngành học. Bên 
cạnh việc đổi mới nội dung, đổi mới về phương pháp giảng dạy, việc hỗ 
trợ của công nghệ giáo dục đặc biệt là công nghệ thông tin là rất quan 
trọng. Giáo viên có thể làm cho bài giảng của mình hay hơn, trực quan 
hơn, sinh động hơn, làm cho học sinh học tập hiệu quả hơn, sáng tạo 
hơn, chủ động hơn bằng cách sử dụng các ứng dụng tin học vào giảng 
dạy như các phần mềm trình diễn (PowerPoint, Flash, Violet,), các 
phần mềm hỗ trợ (Maple, Mathematica, Corel, Photoshop,) hoặc thậm chí là các 
phòng thí nghiệm ảo (Crocodile, Seasoft Optics, Interactive Physics,). Các ứng dụng 
này nếu được sử dụng chọn lọc có hiệu quả thì sẽ mang lại kết quả cao trong quá trình 
dạy – học. 
Để góp phần nâng cao chất lượng dạy – học môn Sinh học, tôi đề xuất phương pháp 
dạy thí nghiệm lai hai tính trạng của Menđen bằng thí nghiệm ảo. Mặc dù đã có sự đầu 
tư về thời gian, sự quan tâm đến vấn đề, song còn nhiều hạn chế và sai sót. Mong được 
sự đóng góp của các thầy, cô giáo và các em học sinh để đề tài được hoàn chỉnh hơn, từ 
đó có thể được triển khai ứng dụng vào thực tiễn giảng dạy Sinh học trong trường phổ 
thông. 
B 
PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Trong xu thế đổi mới phương pháp dạy và học hiện nay, hình thành và phát triển các 
kĩ năng thực hành là một trong những vấn đề trọng tâm, qua đó rèn luyện cho HS kĩ 
năng quan sát, từ đó phát triển các thao tác tư duy như phân tích, so sánh, tổng hợp, 
khái quát hóa , đặc biệt là kĩ năng nhận dạng và giải quyết các vấn đề gặp phải trong 
học tập và trong thực tiễn cuộc sống. Tuy nhiên trong chương trình sinh học phổ thông 
hiện nay nói chung và sinh học 12 nói riêng thì các bài thực hành chỉ có một thời lượng 
rất hạn chế: 3 tiết thực hành/53 tiết trong chương trình 12 cơ bản (5,7%); trong chương 
trình 12 nâng cao là 6/70 (8,6%); trong thực tế giảng dạy, các bài thực hành thường 
không được thực hiện hoặc tiến hành không có hiệu quả vì điều kiện cơ sở vật chất còn 
hạn chế ở các trường phổ thông. Ngoài ra một số thí nghiệm quan trọng trong chương 
trình phổ thông không thể tiến hành trong thực tế vì đòi hỏi tốn nhiều công sức, chi phí 
và đặc biệt là phải tiến hành trong thời gian dài, ví dụ như các thí nghiệm lai giống ở 
cây đậu Hà Lan của Menđen, thí nghiệm lai giống ở ruồi giấm của Moocgan,.... Do đó 
việc thiết kế và sử dụng các phần mềm cho phép tiến hành các thí nghiệm sinh học như 
vậy bằng thí nghiệm mô phỏng có ý nghĩa hết sức quan trọng. 
Hiện nay các thí nghiệm ảo được sử dụng phổ biến ở nhiều nước trên thế giới đặc 
biệt là các môn khoa học thực nghiệm như Vật lý, Hóa học, Sinh học. Tuy nhiên, việc 
vận dụng các thí nghiệm như vậy trong dạy học ở nước ta còn rất hạn chế. Nguyên nhân 
là do chưa có nhiều các phần mềm mô phỏng bằng tiếng Việt trong khi trình độ ngoại 
ngữ và tin học của nhiều giáo viên chưa thể khai thác được các phần mềm của nước 
ngoài, mặt khác việc phân bổ thời gian các tiết học trong phân phối chương trình phổ 
thông chưa thuận lợi cho việc áp dụng các thí nghiệm ảo trong dạy học. Vì vậy tôi thực 
hiện đề tài PHƯƠNG PHÁP DẠY THÍ NGHIỆM LAI HAI TÍNH TRẠNG CỦA 
MENĐEN BẰNG THÍ NGHIỆM ẢO, nhằm bước đầu nghiên cứu ứng dụng thí 
nghiệm ảo trong dạy học sinh học và góp phần phổ biến việc sử dụng các phần mềm mô 
phỏng trong dạy học ở trường phổ thông để nâng cao hiệu quả của các tiết thực hành. 
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là học sinh lớp 12 trường học tôi đang công tác. 
Phương pháp nghiên cứu được sử dụng là tiến hành bài lên lớp với các phương pháp 
dạy học tích cực; thực nghiệm thu thập số liệu so sánh giữa các lớp; số liệu được phân 
tích bằng phần mềm xử lí số liệu thống kê SPSS. Đề tài nghiên cứu trong phạm vi thí 
nghiệm lai hai tính trạng của Menđen – Bài 9 – Chương trình lớp 12 cơ bản. 
PHẦN II. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 
II. 1. GIỚI THIỆU 
II. 1. 1. Thí nghiệm ảo 
Thí nghiệm ảo là tập hợp các tài nguyên số đa phương tiện dưới hình thức đối tượng 
học tập nhằm mục đích mô phỏng các hiện tượng vật lý, hóa học, sinh học ... xảy ra 
trong tự nhiên hay trong phòng thí nghiệm, có đặc điểm là có tính tương tác cao, giao 
diện thân thiện với người sử dụng và có thể mô phỏng những quá trình, điều kiện tới 
hạn khó xảy ra trong tự nhiên hay khó thu được trong phòng thí nghiệm. Nó giúp giảm 
thiểu việc học chay hay dạy chay thường gặp do thiếu phương tiện, điều kiện thí 
nghiệm giúp người học chủ động học tập phù hợp với tinh thần người học là trung tâm 
của giáo dục hiện đại (Nguồn Wikipedia). 
Hiện nay các thí nghiệm ảo được sử dụng phổ biến ở nhiều nước trên thế giới đặc 
biệt là các môn khoa học thực nghiệm như Vật lý (Crocodile Physics, Interactive 
Physics, PhyLab, ), Hóa học (Crocodile Chemistry, ChemLab, Virtual Chemistry 
Lab, ), Sinh học (Drosophila Genetics Lab, Pea Plant Genetics Lab, Enzyme Lab, 
ScienceMatrix, ). 
Điểm mạnh của thí nghiệm ảo 
- Dễ dùng, trực quan sinh động 
Giao diện thân thiện, dễ dùng với âm thanh và hình ảnh trực quan sinh động, học 
sinh không chỉ được nhìn, xem, còn có cơ hội tham gia thực sự các thí nghiệm ảo qua 
các thao tác đã được trực quan hóa với những thiết bị ảo, đây chính là một điểm mạnh 
của phần mềm so với những bài giảng PowerPoint truyền thống. 
- Tăng hứng thú và tính chủ động tự học của học sinh 
 Tính chủ động của học sinh, sinh viên tăng lên do có thể tự học ở nhà trên đĩa CD 
hay các trang web trong khi giáo viên có thể sử dụng trên lớp như giáo cụ trực quan 
minh họa cho bài giảng, do đó khắc phục được phần nào về tình trạng thiếu thiết bị, 
nguyên vật liệu thí nghiệm như hiện nay qua đó tạo hứng thú và tính chủ động học tập 
của học sinh. 
- Hiệu quả đạt được 
Do kết hợp BÀI GIẢNG + tương tác THỰC HÀNH: Thí nghiệm mô phỏng góp vai 
trò vào 2/3 yếu tố làm tăng tính chủ động học tập, mang tính trực quan, tương tác cao. 
Các thí nghiệm ảo cho phép thử nghiệm các tình huống giả định, khó thu được trong 
thực nghiệm, tiến hành nhiều lần giúp tiết kiệm thời gian, chi phí nguyên vật liệu, giảm 
sai hỏng thiết bị do thao tác sai. Đây là một ưu điểm của phần mềm so với cách giảng 
bài kiểu cũ. Một điều tra đã cho thấy mức độ sinh động bài giảng thí nghiệm ảo tăng lên 
26% so với bài giảng trên PowerPoint. Tính thân thiện tăng 19%, độ khó hiểu giảm 4%. 
Như vậy áp dụng phần mềm đã thực sự tăng hiệu quả, chất lượng bài giảng (Nguồn Trí 
Tuệ Viêt Nam). 
II. 1. 2. Phần mềm Pea Plant Genetics Lab 
“Pea Plant Genetics Lab” là phần mềm được thiết kế bởi công ty Newbyte 
Educational Software (Australia). Chương trình và các tài liệu hướng dẫn cho phép giáo 
viên và học sinh có thể tiến hành các thí nghiệm lai giống ở cây đậu Hà Lan bằng phần 
mềm mô phỏng trong thời gian ngắn, mang tính trực quan nhưng kết quả thu được hoàn 
toàn giống như các thí nghiệm thực tế phải tiến hành trong hàng tháng, đòi hỏi nhiều 
công sức và cơ sở vật chất. 
II. 1. 3. Sơ lược về Menđen 
Menđen (G. J. Mendel) sinh ngày 22 - 7 - 1822. Ông đã tiến hành những thí nghiệm 
lai tạo giống trên đậu Hà Lan, từ đó ông đã phát hiện được các quy luật di truyền. Tuy 
nhiên đến năm 1900, các quy luật di truyền của Menđen mới được thừa nhận. Menđen 
được coi là cha đẻ của Di truyền học không chỉ vì đã phát hiện ra các quy luật di truyền 
cơ bản mà ông còn mở ra một cách tiếp cận mới trong nghiên cứu di truyền, cách tiếp 
cận thực nghiệm và định lượng mà ngày nay các nhà di truyền học vẫn dùng. 
Sự thành công của Menđen còn thể hiện ở cách chọn đối tượng nghiên cứu phù hợp 
của ông. Đậu Hà Lan là giống cây dễ trồng, vòng đời ngắn nên nhanh chóng thu được 
kết quả lai, có nhiều cặp tính trạng tương phản, khả năng tự thụ phấn rất cao. 
Phương pháp nghiên cứu di truyền của Menđen bao gồm các bước theo trình tự sau: 
- Bước 1: Tạo các dòng thuần chủng về từng tính trạng bằng cách cho cây tự thụ 
phấn liên tiếp qua nhiều thế hệ. 
- Bước 2: Lai các dòng thuần chủng khác biệt nhau bởi một hoặc nhiều tính trạng rồi 
phân tích kết quả lai ở đời F1, F2, F3. 
- Bước 3: Dùng toán xác suất và thống kê để phân tích kết quả lai, sau đó đưa ra giả 
thuyết giải thích kết quả. 
- Bước 4: Tiến hành thí nghiệm chứng minh cho giả thuyết của mình. 
II. 2. PHƯƠNG PHÁP 
Phương pháp nghiên cứu được sử dụng là tiến hành bài lên lớp với các phương pháp 
dạy học tích cực như quan sát ghi chép số liệu, thảo luận nhóm, hoàn thành phiếu học 
tập; thực nghiệm so sánh giữa các lớp. Bài học được bố trí 2 tiết liên tục trên phòng học 
có máy chiếu đa năng (1 tiết chính khóa, 1 tiết tự chọn). 
II. 2. 1. QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM ẢO 
Trong thí nghiệm lai hai tính trạng của Menđen trên đậu Hà Lan, sách giáo khoa giới 
thiệu tính trạng màu sắc và hình dạng hạt. Trên đậu Hà Lan, tính trạng màu sắc và hình 
dạng hạt bao gồm các dạng sau: 
Hạt vàng, trơn Hạt vàng, nhăn Hạt xanh, trơn Hạt xanh, nhăn 
Giáo viên dẫn dắt và giới thiệu thí nghiệm mô phỏng thí nghiệm của Međen, quy 
trình thí nghiệm ảo trên lớp được tiến hành như sau: 
Khi khởi động, chương trình sẽ đưa ra một số lựa chọn và nhắc người dùng. Click 
chuột chọn “If you are evaluating this software - click here to continue” (Hình 1): 
Hình 1 
Trong cửa sổ hiện ra, Click chọn “Click mouse to continue” (Hình 2): 
Hình 2 
Trong cửa sổ tiếp theo, Click chọn “Construction Kit” (Hình 3): 
Hình 3 
Cửa sổ tiếp theo sẽ cho phép lựa chọn kiểu hình, kiểu gen của các cây ở thế hệ P: 
- Chọn tính trạng hình dạng hạt và tính trạng màu sắc hạt. 
- Chọn cây đồng thời có tính trạng hạt màu vàng (1) dạng hạt trơn (2) thuần chủng. 
Sau đó chọn “Use As Parent #1” (3) (Hình 4). 
Hình 4 
Click chọn “OK” trong cửa sổ tiếp theo: 
Hình 5 
Click vào cây đã được chọn (Hình 6): 
Hình 6 
Trong cử