Tài liệu Sử dụng phần mềm cmap tools để xây dựng bản đô khái niệm trong dạy học chương 4 sinh sản sinh học 11 tại trường thpt thanh sơn và trường thpt đoan hùng

1 TRƢỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƢƠNG KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN ----------------------- NGUYỄN THỊ LAN ANH SỬ DỤNG PHẦN MỀM CMAP TOOLS ĐỂ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG 4: SINH SẢN - SINH HỌC 11 TẠI TRƢỜNG THPT THANH SƠN VÀ TRƢỜNG THPT ĐOAN HÙNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Ngành: Sƣ phạm Sinh học Phú Thọ, 2017 2 TRƢỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƢƠNG KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN THỊ LAN ANH SỬ DỤNG PHẦN MỀM CMAP TOOLS ĐỂ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG 4: SINH SẢN - SINH HỌC 11 TẠI TRƢỜNG THPT THANH SƠN VÀ TRƢỜNG THPT ĐOAN HÙNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Ngành : Sƣ phạm Sinh học NGƢỜI HƢỚNG DẪN: TS. TRẦN THỊ MAI LAN i LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến cô giáo – Tiến sĩ Trần Thị Mai Lan, đã tận tình hƣớng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Em xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến các thầy (cô) trong bộ môn Sinh học Khoa Khoa học tự nhiên, Trƣờng Đại học Hùng Vƣơng, đã tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ và tạo điều kiện cho em trong thời gian thực hiện đề tài. Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng giáo viên bộ môn Sinh học ở trƣờng THPT Thanh Sơn và trƣờng THPT Đoan Hùng đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình thực nghiệm sƣ phạm. Cuối cùng, em muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc đến tất cả bạn bè, gia đình những ngƣời luôn động viên, giúp đỡ chúng em hoàn thành đề tài này. Ngƣời thực hiện đề tài ii MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU ................................................................................................. 1 1. Tính cấp thiết của đề tài ....................................................................... 1 1.1 Xuất phát từ yêu cầu đổi mới phƣơng pháp dạy học ......................... 1 1.2 Xuất phát từ ƣu điểm của bản đồ khái niệm và phần mềm Cmap Tools ... 1 1.3 Xuất phát từ đặc điểm kiến thức chƣơng 4: Sinh sản ........................ 2 2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................. 3 3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn.................................................. 3 3.1. Ý nghĩa khoa học ............................................................................... 3 3.1. Ý nghĩa thực tiễn ............................................................................... 4 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ...................... 4 1.1. Lịch sử nghiên cứu phần mềm Cmap Tools .................................... 4 1.1.1. Trên thế giới ............................................................................. 4 1.1.2. Trong nƣớc ............................................................................... 5 1.2. Cơ sở lý luận của đề tài ................................................................. 6 1.2.1. Một số khái niệm liên quan đến đề tài .......................................... 6 1.2.2. Cơ sở khoa học của việc thiết kế và sử dụng bản đồ khái niệm ..... 7 1.2.3. Các dạng bản đồ khái niệm .......................................................... 9 1.2.4. Vai trò của bản đồ khái niệm trong dạy học ............................... 11 1.3. Cơ sở thực tiễn của đề tài ............................................................... 12 1.3.1. Tìm hiểu thực trạng việc sử dụng bản đồ khái niệm (BĐKN) ........ 12 1.3.2. Phiếu điều tra tình hình sử dụng phần mềm Cmap Tools để xây dựng bản đồ khái niệm trong DHSH chƣơng IV: Sinh sản – Sinh học 11 ............. 13 1.2.5. So sánh BĐKN với một số sơ đồ tƣơng tự khác ........................ 13 CHƢƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .... 20 2.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu .................................................... 20 2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu ................................................................... 20 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu .................................................................. 20 iii 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................... 20 2.2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết ................................................ 20 2.2.2. Phƣơng pháp điều tra khảo sát ...................................................... 20 2.2.3. Phƣơng pháp quan sát ..................................................................... 20 2.2.4. Phƣơng pháp thực nghiệm .............................................................. 20 2.2.5. Phƣơng pháp thống kê toán học ...................................................... 20 2.3. Phân tích cấu trúc Sinh sản (SH11) ............................................. 20 2.3.1. Tổng quan chƣơng trình sinh học 11 .............................................. 20 2.3.2. Các nguyên tắc thiết kế BĐKN ................................................... 24 2.3.3. Sử dụng phần mền Cmap Tools để thiết kế bản đồ khái niệm trong chƣơng 3: Sinh sản - Sinh học 11 ................................................... 26 2.3.4. Thiết kế giáo án sử dụng của phần mềm Cmap Tools để xây dựng bản đồ khái niệm trong dạy học chƣơng III: Sinh sản tại trƣờng THPT 38 Thanh Sơn và trƣờng THPT Đoan Hùng............................................... CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐẠT ĐƢỢC ....................... 39 3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm ......................................................... 39 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm ........................................................ 39 3.3. Đối tƣợng thực nghiệm ...................................................................... 39 3.4. Tiêu chí và phƣơng pháp đánh giá hiệu quả thực nghiệm ............... 40 3.5. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm ..................................................... 41 3.5.1. Phân tích kết quả bài kiểm tra ......................................................... 41 3.5.2. Đánh giá việc hình thành kĩ năng ở HS .......................................... 48 3.6. Kết luận chung về thực nghiệm sƣ phạm ........................................ 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................... 53 1. Kết luận ................................................................................................ 53 2. Kiến nghị .............................................................................................. 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................... 54 PHỤ LỤC iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Xin đọc là Viết tắt BĐ Bản đồ BĐKN Bản đồ khái niệm BĐTD Bản đồ tƣ duy CNH - HĐH Công nghiệp hóa – hiện đại hóa DH Dạy học ĐC Đối chứng ĐV Động vật GP Giảm phân GV Giáo viên HS Học sinh KN Khái niệm MT Môi trƣờng NP Nguyên phân NST Nhiễm sắc thể NL Năng lực PPDH Phƣơng pháp dạy học PTDH Phƣơng tiện dạy học PHT Phiếu học tập SGK Sách giáo khoa SH Sinh học TB Tế bào TBC Tế bào chất TN Thực nghiệm THPT Trung học phổ thông TV Thực vật VD Ví dụ v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Bảng 1.1. Kết quả khảo sát việc sử dụng một số phƣơng pháp trong DH các KN Sinh học của GV Bảng 1.2. Cách thức GV hƣớng dẫn HS hệ thống hóa KN Bảng 1.3. Tình hình sử dụng sơ đồ trong các khâu của quá trình DH Sinh học và mức độ tích cực trong việc sử dụng sơ đồ Bảng 1.4. Kết quả khảo sát mức độ tích cực của HS trong quá trình học môn SH Bảng 1.5. Kết quả khảo sát việc học tập các KN phần Sinh sản của HS lớp 11 Trang 14 15 16 17 18 Bảng 2.1. Phân phối chƣơng trình chƣơng 4 Sinh sản ở SH11 21 Bảng 3.1. Danh sách các lớp TN và ĐC tham gia thực nghiệm 40 Bảng 3.2. Kết quả phân loại trình độ lĩnh hội kiến thức của học sinh qua 2 lần kiểm tra trong thực nghiệm 42 Bảng 3.3. Phân loại trình độ HS qua các lần kiểm tra trong thực nghiệm 42 Bảng 3.4. Tần số điểm các bài kiểm tra trong TN 43 Bảng 3.5. Tần suất điểm các bài kiểm tra trong TN (%) 43 Bảng 3.6. Bảng tần suất hội tụ tiến điểm của các bài kiểm tra 45 Bảng 3.7. Thái độ của HS khi tham gia giờ học vận dụng dạy học sử dụng phần mềm Cmap Tools vào xây dựng BĐKN 48 Bảng 3.8. Kĩ năng giao tiếp 49 Bảng 3.9. Hiệu quả sử dụng phần mềm Cmap Tools để xây dựng BĐKN 50 Bảng 3.10. Khó khăn khi tham gia sử dụng phần mềm Cmap Tools để xây dựng BĐKN 51 vi DANH MỤC HÌNH Hình Trang Hình 1.1. BĐKN hình nhện 10 Hình 1.2. BĐKN phân cấp 10 Hình 1.3. BĐKN tiến trình 10 Hình 1.4. BĐKN hệ thống 10 Hình 2.1. Sơ đồ xây dựng BĐKN trong DH Sinh học 26 Hình 2.2. BĐKN khuyết về sinh sản vô tính 32 Hình 2.3. BĐKN về sinh sản 36 Hình 2.4. BDDKN về sinh sản hữu tính ở động vật 38 Hình 3.1. Biểu đồ tần suất tổng hợp các bài kiểm tra khối lớp TN và ĐC 44 Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn đƣờng tần suất hội tụ tiến tổng hợp của các 46 bài kiểm tra ở khối lớp TN và ĐC Hình 3.3. Đồ thị biểu diễn đƣờng tần suất hội tụ tiến tổng hợp của các bài kiểm tra ở khối lớp TN 47 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài 1.1. Xuất phát từ yêu cầu đổi mới phƣơng pháp dạy học Mục tiêu của đổi mới chƣơng trình giáo dục phổ thông là: “Xây dựng nội dung chƣơng trình, phƣơng pháp giáo dục, sách giáo khoa phổ thông mới nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển nguồn nhân lực phục vụ CNH- HĐH đất nƣớc phù hợp với thực tiễn và truyền thống Việt Nam”. Xuất phát từ mục tiêu của đổi mới chƣơng trình giáo dục phổ thông đã tạo nên những thay đổi sâu sắc trong giáo dục, từ quan niệm về chất lƣợng giáo dục, xây dựng nhân cách ngƣời học đến cách tổ chức quá trình và hệ thống giáo dục. Trong đó phƣơng pháp dạy học là thành tố rất quan trọng bởi lẽ phƣơng pháp dạy học có hợp lý thì hiệu quả của việc dạy học mới cao, phƣơng pháp có phù hợp thì mới có thể phát huy đƣợc khả năng tƣ duy, độc lập, sáng tạo, tính tích cực, chủ động của ngƣời học. Bởi vậy, việc đổi mới giáo dục trƣớc hết là đổi mới phƣơng pháp dạy học. Hiện nay, xu thế chung của việc đổi mới phƣơng pháp dạy học là sử dụng các phƣơng pháp dạy học có nhiều tiềm năng phát huy cao độ tính tích cực, chủ động, sáng tạo của ngƣời học và ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học. Từ những ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học đã tạo cho ngƣời học phát huy đƣợc các năng lực của bản thân nhƣ năng lực tự học, năng lực tƣ duy, năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông... Đặc biệt năng lực tự học giúp học sinh hình thành cách học của riêng bản thân mình, ghi chép thông tin bằng những hình thức phù hợp để dễ ghi nhớ, sử dụng và bổ sung kiến thức khi cần thiết, tìm đƣợc các nguồn tài liệu phù hợp với mục đích, nhiệm vụ học tập khác nhau... 1.2. Xuất phát từ ƣu điểm của phần mềm Cmap Tools Cmap Tools là phần mềm để lập bản đồ khái niệm, đây là sự kết hợp giữa tính năng của bản đồ khái niệm với sức mạnh của công nghệ, đặc biệt là Internet và mạng toàn cầu (WWW). Phần mềm này không những giúp ngƣời sử dụng dễ dàng tạo lập và sửa đổi các bản đồ khái niệm vào mọi lúc nhờ bộ xử lí văn bản, 2 mà nó còn cho phép những ngƣời sử dụng có thể trao đổi đƣợc với nhau trong khi xây dựng bản đồ, bất cứ ai trên Internet cũng có thể truy cập vào, có thể liên kết các tài nguyên để làm rõ nội dung bản đồ khái niệm, và tìm kiếm những thông tin có liên quan. Sử dụng phần mềm Cmap Tools để lập bản đồ khái niệm, học sinh có thể đạt đƣợc các mục tiêu sau: - Sử dụng bản đồ để nghiên cứu thông tin để học về nhiều chủ đề hoặc để cải tiến bản đồ từ việc liên kết các nguồn thông tin, và gửi lại cho những ngƣời nghiên cứu khác. - Ghi những quá trình của việc xây dựng bản đồ để sau này xem lại, thông báo cho giáo viên cái gì là quan trọng trong bản đồ khái niệm: quá trình xây dựng bản đồ. - Chiếu từng phần của bản đồ khái niệm và biểu diễn toàn bộ để thuyết trình. - Dùng đồ thị để so sánh hai bản đồ cho phép giáo viên so sánh bản đồ của các học sinh để đánh giá. Vì vậy bản đồ khái niệm có thể trở thành một vòng tròn mà xung quanh đó là những hành động của quá trình học tập. 1.3. Xuất phát từ đặc điểm kiến thức chƣơng 4: Sinh sản Quá trình dạy học nói chung và dạy học sinh học nói riêng thực chất là quá trình tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh. Sinh học là môn khoa học thực nghiệm nghiên cứu về thế giới sống trong đó hệ thống các khái niệm là thành phần kiến thức cốt lõi của môn học. Hê thống khái niệm Sinh học có một vai tr hết sức quan tro g trong hoạt động dạy học, do vậy việc hình thành và phát triển khái niệm cho học sinh ở trƣờng phổ thông là bƣớc cốt l i trong hoạt động dạy học. Sách giáo khoa sinh học 11 giới thiệu các đặc tính cơ bản của cơ thể sống, trong đó có đặc tính sinh sản. Sinh sản là đặc tính cơ bản của cơ thể sống, đó là quá trình sinh ra những cơ thể mới, truyền thông tin di truyền cho thế hệ sau, duy trì sự phát triển liên tục của loài. Chƣơng 4: Sinh sản - Sinh học 11 đƣợc trình bày với cấu trúc: 3 Phần A - Giới thiệu sinh sản ở thực vật Phần B - Giới thiệu sinh sản ở động vật Cách trình bày đó giúp học sinh đi sâu vào phân tích các hình thức sinh sản ở động vật và thực vật .Tuy nhiên, cách trình bày đó lại đi theo chiều dọc, rất khó cho học sinh thấy đƣợc những điểm tƣơng đồng về sinh sản động vật và sinh sản thực vật, khó hệ thống về sinh sản ở cấp độ cơ thể, đồng thời khó khẳng định tính đa dạng của các hình thức sinh sản ở cấp cơ thể. Ngoài ra, thông qua dạy học chƣơng sinh sản, có thể hiểu r cơ chế điều hòa sinh sản, cơ sở khoa học của việc ứng dụng kiến thức sinh sản vào thực tiễn, sản xuất chăn nuôi và trồng trọt, chăm sóc sức khỏe và sinh đẻ có kế hoạch ở ngƣời. Đồng thời có thể tích hợp giáo dục giới tính, giáo dục sức khỏe vị thành niên, tình dục an toàn khi mà sự hiểu biết và sàng lọc thông tin về sức khỏe sinh sản ở thanh niên Việt Nam còn nhiều hạn chế. Bản đồ khái niệm sẽ giúp hệ thống hóa kiến thức giúp học sinh hình thành kiến thức mới, củng cố những điều đã học, sắp xếp chúng thành một hệ thống chặt chẽ mà còn chỉ ra mối liên hệ giữa nội dung kiến thức trong mỗi bài học theo một bản đồ nhất định nhằm cho học sinh hiểu bài học tốt hơn. Do đó kết hợp đặc thù phần kiến thức sinh sản có thể nhận định rèn luyện kỹ năng hệ thống hóa kiến thức cho học sinh sẽ giúp học sinh học tốt kiến thức chƣơng 4: Sinh sản - Sinh học 11. Xuất phát từ những lí do trên, tôi đã chọn đề tài: “Sử dụng phần mềm Cmap Tools để xây dựng bản đồ khái niệm trong dạy học chương 4: Sinh sản Sinh học 11 tại trường THPT Thanh Sơn và trường THPT Đoan Hùng”. 2. Mục tiêu nghiên cứu Sử dụng phần mềm Cmap Tools để xây dựng bản đồ khái niệm trong dạy học chƣơng 4: Sinh sản - Sinh học 11 tại trƣờng THPT Thanh Sơn và trƣờng THPT Đoan Hùng nhằm nâng cao chất lƣợng dạy học bộ môn sinh học qua đó góp phần phát huy năng lực tự học của học sinh. 4 3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 3.1. Ý nghĩa khoa học Góp phần hệ thống hóa cơ sở lý luận của việc sử dụng phần mềm Cmap tools trong DH chƣơng IV: Sinh sản. 3.1. Ý nghĩa thực tiễn Chủ đề dạy học là tài liệu tham khảo dành riêng cho SV ngành sƣ phạm Sinh học và GV ở trƣờng THPT. 5 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Lịch sử nghiên cứu phần mềm Cmap Tools 1.1.1. Trên thế giới Hiện nay có khá nhiều các phần mềm máy tính đƣợc viết nhằm mục đích giúp ngƣời dùng có thể thiết kế một BĐKN hoàn chỉnh thật dễ dàng và đẹp mắt hơn: MindManager (phần mềm này đã đƣợc sử dụng khá nhiều tại Việt Nam. MindManager chỉ chạy đƣợc trên hệ điều hành Microsoft Windows) FreeMind (phần mềm nguồn mở, chạy trên hệ điều hành Windows, Mac và Linux). Ngoài ra còn một số phần mềm khác: ConceptDraw MINDMAP, Visual Mind, Axon Idea Processor, Inspiration…. Năm 2004, A.J. Canas và các cộng sự ở Viện nghiên cứu tâm lý con ngƣời và máy Florida (Hoa kỳ) đã viết phần mềm Cmap Tools là một công cụ khá mạnh để lập BĐKN trên máy tính (có thể tải miễn phí phầm mềm này từ địa chỉ http://cmap.ihmc.us). Phần mềm này giúp tập hợp những thế mạnh của BĐKN với sức mạnh của công nghệ, đặc biệt Internet và World Wide Web (WWW). Đây là một phần mềm hỗ trợ cho ngƣời sử dụng trong các thao tác xây dựng và chỉnh sửa nhiều lần các BĐKN, đồng thời lƣu lại bản đồ của mình trên máy tính cá nhân hay trên máy chủ CmapSever để có thể chia sẻ cho mọi ngƣời cùng tham gia xây dựng và sử dụng bản đồ của mình qua internet. Không chỉ nhƣ vậy, phần mềm Cmap tools còn có thể giúp cho ngƣời lập bản đồ tích hợp thêm những tài nguyên khác vào bản đồ nhƣ các hình ảnh, đồ thị, video, các trang web và BĐKN khác… những tài nguyên này đƣợc hiển thị bằng một biểu tƣợng nhỏ ngay trong ô KN và rất tiện sử dụng. Với tính năng này, một BĐKN sẽ mang tính đa chiều, chứa đựng nhiều nội dung thông tin hơn, và đồng thời liên kết các BĐKN có liên quan tới nhau thành một mạng lƣới thông qua những KN chung có trên bản đồ [14]. Nhiều nƣớc trên thế giới đã có các tác giả và nhóm tác giả nghiên cứu bản đồ khái niệm và ứng dụng vào dạy học, không chỉ ứng dụng bản đồ khái niệm trong việc xây dựng chƣơng trình môn học Sinh học mà còn ở nhiều môn học khác nhƣ Hóa học…Ngoài ra c n có các nghiên cứu của của các nhà khoa học 6 nhƣ Johnson (1981), Berk & Winsler (1995) đã chỉ ra rằng khi các sinh viên hoạt động trong các nhóm nhỏ và cùng nhau học thì khả năng nhận thức sẽ tăng lên. Vygotsky (1978) đã đƣa ra quan điểm là sự trò chuyện và gặp gỡ thân mật có thể hỗ trợ việc nhận thức, đặc biệt khi các thành viên trong nhóm có cùng vùng phát triển gần nhất (ZDP) [17]. Ông đã mô tả vùng phát triển gần nhất đó nhƣ là trình độ hiểu biết một vấn đề xác định với sự giúp đỡ của ngƣời hƣớng dẫn. Khi các học sinh làm việc một cách hợp tác trong nhóm và sử dụng các bản đồ khái niệm để hƣớng dẫn hoạt động nhận thức của họ, sự nhận thức sẽ tăng lên đáng kể (Preszler, 2004) [15]. Trong hoạt động của chúng ta, với cả giáo viên và các học sinh, các nhóm nhỏ làm việc hợp tác để tạo lập bản đồ khái niệm đã tỏ ra có ích trong nhiều ngữ cảnh. Đầu những năm 1990, ở Mỹ Latinh, các sinh viên sử dụng mạng IBM (có trƣớc mạng Internet) đã rất thành công trong việc lập bản đồ khái niệm với cả những sinh viên trong lớp của họ lẫn những sinh viên trong các quốc gia khác (Canas, 2001) [14]. Trong các lớp và nơi làm việc của chính chúng ta, trong các lớp đƣợc dạy bởi những sinh viên và đồng nghiệp của chúng ta, các nhóm nhỏ sinh viên làm việc một cách hợp tác để tạo lập bản đồ khái niệm có thể tạo ra một vài bản đồ tốt đáng chú ý. Bằng cách nhƣ vậy, sử dụng thành thạo bản đồ khái niệm cũng giúp ngƣời học có thể tự đánh giá đƣợc kiến thức của mình trong lĩnh vực môn học. 1.1.2. Trong nƣớc Trong những năm qua đã có nhiều tác giả nghiên cứu về bản đồ khái niệm và có nhiều công trình nghiên cứu đã áp dụng bản đồ khái niệm trong công tác giảng dạy của mình. Năm 1968, Trần Bá Hoành và Nguyễn Thức Tƣ viết cuốn: “Hƣớng dẫn giảng dạy Sinh vật học Đại cƣơng” đã định nghĩa và phân tích nội dung các khái niệm trong chƣơng trình Sinh vật học đại cƣơng [8]. Năm 1975, Trần Bá Hoành nghiên cứu về đề tài: “Nâng cao chất lƣợng hình thành và phát triển khái niệm trong chƣơng trình Sinh học đại cƣơng lớp 9, lớp 10 phổ thông”. Tác giả đã chỉ rõ vai trò của vấn đề hình thành và phát triển khái 7 niệm, đề cập đến cơ sở lý luận về con đƣờng hình thành và phát triển các loại khái niệm và đề ra một số phƣơng pháp hình thành và phát triển khái niệm [8]. Năm 2010, Bùi Thúy Hƣờng đã nghiên cứu đề tài “Xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học sinh thái học”. Trong đó, tác giả đã nghiên cứu cơ sở lí thuyết của bản đồ khái niệm, xây dựng bản đồ khái niệm sinh thái học cho toàn bộ chƣơng trình và bài giảng và đề xuất quy trình sử dụng chúng trong dạy học [9]. Năm 2009, Nguyễn Phúc Chỉnh đã nghiên cứu về cơ sở lý thuyết của bản đồ khái niệm. Đồng thời tác giả cùng cộng sự Phạm Thị Hồng Tú đã nghiên cứu về sử dụng phần mềm Cmap Tools lập bản đồ khái niệm [2]. Năm 2011, Đinh Thị Lựu đã nghiên cứu: Xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học chƣơng “Chuyển hóa vật chất và năng lƣợng” sinh học 11 THPT với sự hỗ trợ của các phần mềm Cmap Tools”. Trong đó tác giả đã xây dựng đƣợc bản đồ khái niệm Chuyển hóa vật chất và năng lƣợng cho toàn bộ chƣơng Chuyển hóa vật chất và năng lƣợng và vận dụng vào bài giảng của mình [11]. 1.2. Cơ sở lý luận của đề tài 1.2.1. Một số khái niệm liên quan đến đề tài 1.2.1.1. Khái niệm Khái niệm là những tri thức khái quát về dấu hiệu bản chất và thuộc tính chung nhất của từng nhóm sự vật, hiện tƣợng cùng loại; về những mối liên hệ tƣơng quan tất yếu giữa các sự vật hiện tƣợng khách quan [7]. Khái niệm có vai trò rất quan trọng trong nhận thức bởi bì nó là cơ sở để hình thành các phán đoán và tƣ duy khoa học. Chính vì vậy, phát triển tƣ duy trong dạy học luôn phải gắn liền với sự hình thành và phát triển khía niệm trong đó có các khái niệm sinh học [11]. `1.2.1.2. Khái niệm Sinh học Khái niệm sinh học là những khái niệm phản ánh dấu hiệu và thuộc tính chung, bản chất nhất của các cấu trúc sống, các hiện tƣợng, quá trình sống. Khái niệm sinh học còn phản ánh những mối liên hệ, những mối tƣơng quan qua lại giữa khái niệm với nhau [7]. 8 Khái niệm chuyên khoa là khái niệm phản ánh sự vật, hiện tƣợng, quá trình, quan hệ của một đối tƣợng sinh vật, hoặc phản ánh mối quan hệ riêng biệt giữa các đối tƣợng đó [7]. Khái niệm đại cƣơng là khái niệm phản ánh những sự vật hiện tƣợng, quá trình, mối quan hệ cơ bản của sự sống, chung cho toàn bộ sinh giới [7]. 1.2.1.3. Bản đồ khái niệm Theo TS. Phan Đức Duy (2008), bản đồ khái niệm là một dạng hình vẽ, có cấu trúc không gian hai chiều, gồm các khái niệm và các đƣờng nối. Khái niệm đƣợc đóng khung trong các hình tròn, elip hoặc hình chủ nhật, đƣờng nối đại diện cho mối quan hệ giữa các khái niệm, có gắn nhãn để miêu tả r ràng hơn mối quan hệ đó. Nhãn thƣờng là từ nối hay các cụm từ nối, định rõ mối quan hệ giữa hai khái niệm. Phần lớn nhãn của các khái niệm là một danh từ, mặc dù đôi khi chúng ta sử dụng các ký hiệu nhƣ “+” hay “%”… [4] [10]. 1.2.2. Cơ sở khoa học của việc thiết kế và sử dụng bản đồ khái niệm 1.2.2.1. Cơ sở triết học Cơ sở triết học của việc thiết kế và sử dụng BĐKN là phƣơng pháp tiếp cận cấu trúc - hệ thống. Trong DH, khi tiếp cận với một nguồn thông tin nào đó ngƣời ta thƣờng phân tích để sắp xếp chúng theo những quan hệ nhất định tạo thành một tổ hợp hệ thống logic nhờ đó cho ta một kiến thức gọi là hệ thống hoá kiến thức. Nhƣ vậy hệ thống hoá kiến thức là đặt mỗi kiến thức vào đúng tọa độ trong mối quan hệ nhất định. Hệ thống hoá kiến thức là một quá trình thực hiện các thao tác logic để sắp xếp kiến thức vào một hệ thống nhất định để cho một hiểu biết mới sâu sắc về bản chất đối tƣợng nghiên cứu. Trong DH việc hệ thống hóa kiến thức đƣợc sử dụng để GV gia công nội dung tài liệu, SGK một cách cô đọng nhƣng vẫn tải đƣợc nhiều thông tin, từ đó tổ chức HS lĩnh hội kiến thức một cách sâu sắc. Hệ thống hoá kiến thức giúp HS chuyển các kiến thức từ tái hiện giáo khoa thành tri thức mang tính hệ thống, chế biến theo một quy trình cá nhân phù hợp với năng lực của ngƣời học [3]. 9 Đối với bộ môn SH, đặc biệt là chƣơng 4: Sinh sản, kiến thức cơ bản nhất là hệ thống các KN, các nhân tố ảnh hƣởng đến sinh trƣởng và phát triển ở thực vật và động vật đƣợc liên hệ chặt chẽ với nhau, đƣợc hình thành và phát triển theo một trật tự logic. Việc giảng dạy các KN không chỉ để HS nắm vững nội hàm của KN mà còn phải làm cho HS biết cách sắp xếp các KN vào hệ thống các KN đã có. Nhờ đó giúp HS có đƣợc tƣ duy hệ thống, dễ dàng lĩnh hội và khắc sâu kiến thức. Do vậy việc giúp cho ngƣời học có khả năng cũng nhƣ thói quen hệ thống hóa lại càng có vai trò quan trọng. Việc hệ thống hoá kiến thức trong DH Sinh học giúp HS củng cố những điều đã học, sắp xếp chúng thành một hệ thống chặt chẽ, đồng thời hình thành kiến thức dƣới một góc độ mới, biết cách diễn đạt ý tƣởng của mình bằng ngôn ngữ của chính mình. Hệ thống hóa chỉ thực hiện đƣợc trên cơ sở thông tin đƣợc xử lí qua phân tích, tổng hợp. Việc rèn luyện cho HS kĩ năng hệ thống hóa trong dạy học SH là rất quan trọng. Có nhiều cách hệ thống hóa trong đó thiết kế và sử dụng BĐKN là một hƣớng ứng dụng đem lại hiệu quả cao [3]. 1.2.2.2. Cơ sở tâm lý học Trong nhận thức của mỗi ngƣời, quá trình nhận thức lặp lại sự nhận thức của nhân loại, điều này thể hiện rõ ở những đứa trẻ dƣới 3 tuổi, lúc đầu chỉ nhận thức các khái niệm sau đó mới hình thành các mệnh đề (mối liên hệ giữa các khái niệm). Sau 3 tuổi việc nhận thức khái niệm và mệnh đề mới bằng ngôn ngữ trở nên khó khăn hơn và sự cố quan trọng bậc nhất bên cạnh quá trình tiếp nhận tri thức là cách đặt câu hỏi và hiểu một cách rõ ràng mối quan hệ giữa những khái niệm mới và mệnh đề cũ. Sự lĩnh hội này đƣợc thực hiện với một cách thức rất quan trọng khi mà những kinh nghiệm cụ thể đã có sẵn. Do đó, tính tích cực có vai trò quan trọng đối với hoạt động học của trẻ, điều này cũng đúng đối với ngƣời học ở bất kì độ tuổi nào và trong bất cứ bài học nào [9]. Khi nghiên cứu quá trình học tập, Asubel đã tìm ra hai kiểu học tập là học thụ động - học vẹt (rote learning) và học tích cực - học hiểu (meaningful learning). Trong đó, học hiểu có ý nghĩa đối với mỗi cá nhân vì những nội dung 10 học đƣợc cần phải là những khái niệm rõ ràng và đƣợc trình bày với ngôn ngữ và những ví dụ có quan hệ với kiến thức đã có của ngƣời học. Bản đồ khái niệm có thể đáp ứng điều kiện này. Bằng cách vừa liên kết những khái niệm chung đƣợc ngƣời học tìm ra trƣớc đó dẫn dắt đến những khái niệm cụ thể hơn, vừa giúp hệ thống các nhiệm vụ học trọng tâm có hệ thống và trở nên r ràng hơn, đƣợc giữ vững trong sự phát triển hệ thống khái niệm. Trong sự hiểu biết của chúng ta, trí nhớ loài ngƣời không phải là một chiếc bình đơn giản để lấp đầy, mà là một tập hợp phức tạp của hệ thống bộ nhớ đƣợc liên hệ với nhau. 1.2.2.3. Cơ sở nhận thức Hiện nay, quá trình học hiểu là quá trình đƣợc các nhà khoa học hay các chuyên gia trong bất kì lĩnh vực nào sử dụng, nhằm xây dựng kiến thức mới. Trong thực tế, Novak đã khẳng định rằng tạo thành kiến thức mới không chỉ là sự học hiểu ở trình độ cao mà còn phụ thuộc vào cách tổ chức cấu trúc kiến thức của mỗi cá nhân trong những vùng nhận thức riêng biệt, và thậm chí còn phụ thuộc vào cảm hứng trong việc tìm ra kiến thức mới (Novak 1977, 1993, 1998). Nhƣ định nghĩa ở trên, các khái niệm và mệnh đề là những khối kiến thức cơ bản của mọi lĩnh vực. Bản đồ khái niệm giữ vai trò quan trọng trong việc thiết lập các mối quan hệ của các khái niệm (đơn vị cơ bản của nhận thức). Bản đồ khái niệm có giá trị trong học tập và trong quá trình hình thành kiến thức mới của con ngƣời [9]. 1.2.3. Các dạng bản đồ khái niệm 1.2.3.1. Dựa theo thành phần, có các dạng BĐKN sau - Bản đồ chỉ có KN: Bản đồ có cấu trúc cho sẵn, chỉ có những KN chìa khóa nhƣng thiếu từ nối. - Bản đồ chỉ có các đƣờng nối: Bản đồ có cấu trúc cho sẵn, có các đƣờng nối nhƣng thiếu KN. - Bản đồ câm: Bản đồ có cấu trúc cho sẵn nhƣng chƣa có KN và từ nối. 11 - Bản đồ hỗn hợp: Bản đồ có cấu trúc cho sẵn nhƣng thiếu một số KN hoặc từ nối. Có thể dựa vào các dạng bản đồ này để tổ chức DH. 1.2.3.2. Dựa theo hình dạng bản đồ có các dạng bản đồ sau - BĐKN hình nhện: Có một KN trung tâm, xung quanh là những KN bổ sung. - BĐKN phân cấp: Trình bày thông tin theo thứ tự quan trọng giảm dần. Thông tin quan trọng nhất, tổng quát nhất đƣợc đặt lên đỉnh, dƣới nó là các KN cụ thể hơn. - BĐKN tiến trình: Tổ chức thông tin theo dạng tuyến tính. Dạng bản đồ này thích hợp cho thể hiện những KN phản ánh các hiện tƣợng, quá trình. - BĐKN hệ thống: Tổ chức thông tin theo dạng tƣơng tự bản đồ tiến trình nhƣng thêm vào “đầu vào” và “đầu ra”. Hình1.1. BĐKN hình nhện Hình 1.2. BĐKN phân cấp 12 Ngoài ra còn có những dạng BĐKN nhƣ: BĐKN phong cảnh, BĐKN đa chiều, BĐKN hình tr n... 1.2.4. Vai trò của bản đồ khái niệm trong dạy học 1.2.4.1. Trong dạy một chủ đề, dạy kiến thức mới BĐKN giúp GV và HS trong việc trình bày các ý tƣởng một cách rõ ràng, tóm tắt thông tin của một bài học, một chƣơng, một phần của SGK... Sử dụng BĐKN trong giảng dạy giúp GV xác định rõ vai trò quan trọng của những KN then chốt và mối quan hệ giữa chúng. Khi sử dụng BĐKN, GV ít bỏ sót và giải thích sai bất kỳ KN quan trọng nào. Điều này giúp GV tổ chức cho HS nắm một cách rõ ràng và tổng quát về chủ đề nào đó cũng nhƣ những mối quan hệ của chúng. Trong dạy kiến thức mới, BĐKN có thể đƣợc sử dụng để tổ chức các hoạt động học tập theo hƣớng phát huy tính tích cực của HS trong việc ôn tập lại các KN có liên quan cũng nhƣ nghiên cứu tài liệu tìm ra kiến thức mới. HS dễ dàng nhận thấy sự phát triển các KN theo hƣớng đồng tâm, nâng cao và mở rộng thông qua việc so sánh giữa BĐKN về kiến thức cũ với BĐKN vừa đƣợc thiết lập và hoàn chỉnh; HS có thể đƣợc tham gia thiết kế một phần BĐKN nên rất hứng thú. Qua những bài tập, những câu hỏi mang tính khái quát, GV sẽ hình thành cho HS một phong cách tƣ duy khoa học. Nhờ thiết kế đƣợc những BĐKN thể hiện mối quan hệ của các lĩnh vực kiến thức, HS sẽ có một phƣơng pháp ghi nhớ vừa ngắn gọn, lâu bền và dễ tái hiện, dễ vận dụng trong những hoàn cảnh cụ thể. Nhƣ vậy, BĐKN là công cụ hữu ích để cấu trúc hoá nội dung của tài liệu giáo khoa, việc tổ chức tài liệu học tập bằng BĐKN cho phép HS có đƣợc kiến thức một cách hệ thống. HS có cái nhìn tổng quát về các KN và mối quan hệ của chúng trong một tổng thể, do đó lƣu trữ kiến thức lâu hơn và sâu sắc hơn. Đồng thời, qua sự lĩnh hội hệ thống kiến thức ấy mà HS tự bồi dƣỡng đƣợc phƣơng pháp tự học, tự nghiên cứu [3] [7] [10]. 1.2.4.2. Trong củng cố bài học và ôn tập chương Hoạt động củng cố bài học nói chung và bài học SH nói riêng là một bộ phận không thể thiếu nhằm hoàn chỉnh tiến trình dạy học trên lớp. Sử dụng BĐKN