Tài liệu Ths31_007_xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học sinh thái học (sinh học 12)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ------------------- BÙI THUÝ HƢỜNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC SINH THÁI HỌC (SINH HỌC 12) LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học môn sinh học Mã số: 60.14.10 Thái Nguyên - 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ------------------- BÙI THUÝ HƢỜNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC SINH THÁI HỌC (SINH HỌC 12) LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học môn sinh học Mã số: 60.14.10 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN PHÚC CHỈNH Thái Nguyên - 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Tác giả luận văn xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS. TS Nguyễn Phúc Chỉnh đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để tác giả hoàn thành bản luận văn này. Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Sinh – KTNN trƣờng Đại học Sƣ phạm Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả nghiên cứu, học tập và thực hiện đề tài. Xin cảm ơn các thầy, cô giáo ở trƣờng THPT Bãi Cháy, gia đình, bạn bè đã động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Thái Nguyên, ngày 28 tháng 06 năm 2010 Tác giả Bùi Thuý Hƣờng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 1 CHƢƠNG 1: CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM 6 1.1. Một số vấn đề chung về bản đồ khái niệm 6 1.2. Cơ sở lí thuyết của bản đồ khái niệm 8 1.3. Tình hình nghiên cứu và vận dụng của bản đồ khái niệm 15 CHƢƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC SINH THÁI HỌC (SINH HỌC 12) 17 2.1. Nội dung Sinh thái học (Sinh học 12) 17 2.2. Xây dựng bản đồ khái niệm trong chƣơng trình Sinh thái học 18 2.3. Sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học Sinh thái học (Sinh học 12) 32 CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 41 3.1. Mục đích thực nghiệm 41 3.2. Nội dung thực nghiệm 41 3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm 42 3.4. Kết quả thực nghiệm 42 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 PHỤ LỤC 60 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1. Tần số điểm trắc nghiệm đợt 1 43 Bảng 3.2. Tần suất điểm trắc nghiệm đợt 1 43 Bảng 3.3. Tần suất hội tụ tiến điểm trắc nghiệm đợt 1 44 Bảng 3.4. Kiểm định  điểm trắc nghiệm đợt 1 45 Bảng 3.5. Phân tích phƣơng sai điểm trắc nghiệm đợt 1 46 Bảng 3.6. Tần số điểm kiểm tra đợt 2 47 Bảng 3.7. Tần suất điểm kiểm tra đợt 2 47 Bảng 3.8. Tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra đợt 2 48 Bảng 3.9. Kiểm định  điểm kiểm tra đợt 2 49 Bảng 3.10. Phân tích phƣơng sai điểm kiểm tra đợt 2 50 Bảng 3.11. Tần số điểm kiểm tra đợt 3 52 Bảng 3.12. Tần suất điểm kiểm tra đợt 3 52 Bảng 3.13. Tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra đợt 3 53 Bảng 3.14. Kiểm định  điểm kiểm tra đợt 3 54 Bảng 3.15. Phân tích phƣơng sai điểm kiểm tra đợt 3 55 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Bản đồ khái niệm về môi trƣờng sống 7 Hình 1.2. Các hệ thống bộ nhớ chủ chốt của não bộ đều tác động qua lại với nhau khi chúng ta đang học 10 Hình 2.1. Bản đồ khái niệm về quy trình xây dựng bản đồ khái niệm 19 Hình 2.2. Bản đồ khái niệm về môi trƣờng sống và các nhân tố sinh thái 21 Hình 2.3. Bản đồ khái niệm về quần thể sinh vật và mối quan hệ giữa các cá thể trong quần thể 22 Hình 2.4. Bản đồ khái niệm về các đặc trƣng cơ bản của quần thể sinh vật 23 Hình 2.5. Bản đồ khái niệm về các đặc trƣng cơ bản của quần thể sinh vật 24 Hình 2.6. Bản đồ khái niệm về biến động số lƣợng cá thể của quần thể sinh vật 25 Hình 2.7. Bản đồ khái niệm về quần xã sinh vật và một số đặc trƣng cơ bản của quần xã 26 Hình 2.8. Bản đồ khái niệm về diễn thế sinh thái 27 Hình 2.9. Bản đồ khái niệm về hệ sinh thái 28 Hình 2.10. Bản đồ khái niệm về trao đổi vật chất trong hệ sinh thái 29 Hình 2.11. Bản đồ khái niệm về chu trình sinh địa hoá và sinh quyển 30 Hình 2.12. Bản đồ khái niệm về dòng năng lƣợng trong hệ sinh thái và hiệu suất sinh thái 31 Hình 2.13. Bản đồ khái niệm về tổng kết toàn bộ chƣơng trình sinh thái học 32 Hình 3.1. Biểu đồ tần suất điểm trắc nghiệm đợt 1 43 Hình 3.2. Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm trắc nghiệm đợt 1 44 Hình 3.3. Tần suất điểm kiểm tra đợt 2 48 Hình 3.4. Đồ thị tần suất hội tụ tiến của điểm kiểm tra đợt 2 49 Hình 3.5. Biểu đồ tần suất điểm kiểm tra đợt 3 52 Hình 3.6. Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra đợt 3 53 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN Chữ viết tắt TT Xin đọc là 1 BĐKN Bản đồ khái niệm 2 ĐC Đối chứng 3 GV Giáo viên 4 HS Học sinh 5 NXB Nhà xuất bản 6 SGK Sách giáo khoa 7 TN Thực nghiệm 8 VD Ví dụ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1.1. Xuất phát từ việc đổi mới phƣơng pháp dạy học Sinh học ở trƣờng phổ thông Trong thời đại ngày nay khoa học, kỹ thuật phát triển nhƣ vũ bão, lƣợng thông tin tăng lên nhanh chóng [2]. Sự thay đổi dung lƣợng thông tin cùng với những tiến bộ khoa học kỹ thuật, đòi hỏi ngƣời lao động phải có những kỹ năng thao tác và hành động tối ƣu thì mới giải quyết đƣợc những nhiệm vụ đề ra. Muốn vậy, con ngƣời cần phải có tƣ duy, trí tuệ phát triển cao, biết thâu tóm tiến trình công việc, có phƣơng pháp làm việc khoa học, hợp lý hiệu quả mới đáp ứng đƣợc yêu cầu đó. Phƣơng pháp dạy học đƣợc hiểu là tổ hợp các cách thức hoạt động của giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học, đƣợc tiến hành dƣới vai trò chủ đạo của giáo viên nhằm thực hiện tốt nhất những nhiệm vụ dạy học đề ra. Với phƣơng pháp dạy học truyền thống - truyền thụ một chiều, thầy giảng, trò ghi - hiện nay, chất lƣợng đào tạo ở các cấp học, bậc học nói chung và ở bậc giáo dục phổ thông nói riêng còn thấp, chƣa phát huy đƣợc tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh trong quá trình dạy học. Do vậy, đổi mới phƣơng pháp dạy học ở trƣờng phổ thông đang là vấn đề cấp thiết đối với sự nghiệp Giáo dục - Đào tạo nƣớc ta. Trong “Chƣơng trình hành động” của ngành Giáo dục thực hiện kết luận Hội nghị lần VI Ban chấp hành Trung ƣơng Đảng khóa IX và chiến lƣợc phát triển giáo dục 2001- 2010 đã nêu rõ: “Cải tiến phƣơng pháp dạy học theo hƣớng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của ngƣời học; tăng cƣờng thực hành, thực tập; kết hợp chặt chẽ giữa đào tạo, nghiên cứu khoa học và lao động sản xuất; ứng dụng mạnh mẽ công nghệ thông tin và các thành tựu khác của khoa học, công nghệ vào việc dạy và học” [1]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 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 đã trở thành một công cụ hữu ích. 1.2. Xuất phát từ ƣu điểm của bản đồ khái niệm (BĐKN) Khái niệm vừa là kết quả vừa là phƣơng tiện của tƣ duy. Quá trình nhận thức của con ngƣời thực chất là quá trình hình thành và sử dụng khái niệm. Vì vậy, dạy và học khái niệm là vấn đề cốt lõi của quá trình dạy học [3]. Trong dạy học, không chỉ chú ý đến hình thành và phát triển các khái niệm riêng lẻ mà cần phải quan tâm đến cả một hệ thống khái niệm liên quan với nhau. Chính sự xác lập các mối quan hệ logic và liên tục trong sự hình thành hệ thống khái niệm là cơ sở của sự hình thành thế giới quan khoa học. Một trong những phƣơng pháp để hệ thống đƣợc khái niệm là xây dựng bản đồ khái niệm. Xây dựng bản đồ khái niệm có tác dụng kết nối các thông tin mới và các thông tin đã có. Bản đồ khái niệm có thể đƣợc tiến hành ở nhiều mức độ khác nhau, ở nhiều khâu khác nhau trong quá trình giảng dạy các kiến thức trên lớp, đồng thời cũng rèn luyện cho học sinh cách hệ thống các kiến thức trong các giờ tự học ở nhà. Đối với bộ môn Sinh học, kiến thức cơ bản nhất là hệ thống các khái niệm, các quy luật sinh học liên hệ chặt chẽ với nhau đƣợc hình thành và phát triển theo một trật tự logic. Việc phân loại, sắp xếp các khái niệm Sinh học thành hệ thống là rất quan trọng. Với khối lƣợng khái niệm rất lớn nếu lĩnh hội không có hệ thống thì học sinh không thể nắm vững, nhớ lâu và vận dụng đƣợc [5]. 1.3. Xuất phát từ nội dung kiến thức Sinh thái ở trƣờng phổ thông. Sinh thái học là môn khoa học nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh vật với sinh vật và giữa sinh vật với môi trƣờng. Tuy là một ngành khoa học còn non Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 trẻ nhƣng sinh thái học có ý nghĩa to lớn đối với con ngƣời và sinh quyển, nó cung cấp tri thức sinh thái cho con ngƣời làm cơ sở khoa học để tăng năng suất trong sản xuất nông nghiệp, sử dụng hợp lý nâng cao năng suất sinh học, tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên. Ngoài ra, tri thức Sinh thái còn gắn liền với kiến thức về giáo dục bảo vệ môi trƣờng. Trong điều kiện tình hình môi trƣờng sống hiện nay đang bị suy thoái nghiêm trọng thì việc nâng cao chất lƣợng giảng dạy Sinh thái học ở trƣờng phổ thông là việc làm cấp bách. Một số nƣớc trên thế giới từ lâu đã đƣa bộ môn Sinh thái học vào dạy ở các trƣờng trung học phổ thông. Ở Việt Nam, môn học này mới đƣợc đƣa vào giảng dạy ở trƣờng phổ thông từ sau khi nƣớc ta thực hiện cải cách giáo dục (1980). Những tri thức sinh thái học sinh đã đƣợc học từ cấp tiểu học và cấp trung học cơ sở, đến cấp trung học phổ thông những tri thức sinh thái này đƣợc tổng hợp và khái quát hoá lại nên nó mang tính trừu tƣợng cao, đây là phần kiến thức mới và khó không những đối với học sinh mà ngay cả đối với giáo viên phổ thông. Các mối quan hệ sinh thái đó nằm trong một hệ thống cấu trúc, các thành phần trong hệ thống đều có quan hệ với nhau về cấu trúc và chức năng. Đây là đặc điểm thuận lợi có thể vận dụng xây dựng bản đồ khái niệm vào thể hiện các mối quan hệ đó. Xuất phát từ những lí do trên, tôi đã lựa chọn đề tài nghiên cứu: Xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học Sinh thái học (Sinh học 12) 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học sinh thái học ở trƣờng trung học phổ thông. 3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Phân tích nội dung Sinh thái học (Sinh học 12). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4 - Nghiên cứu cơ sở lí thuyết của bản đồ khái niệm. - Xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm Sinh thái học. 4. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU - 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 . - Đề xuất quy trình sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học Sinh thái học. - Thực nghiệm sƣ phạm để kiểm chứng. 5. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU - Đối tƣợng nghiên cứu: Bản đồ khái niệm Sinh thái học. - Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học Sinh thái học ở trƣờng phổ thông. 6. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 6.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết - Sƣu tầm, nghiên cứu và xử lí các tài liệu về bản đồ khái niệm. - Truy cập thông tin trên mạng Internet. 6.2. Phƣơng pháp lấy ý kiến chuyên gia Thông qua báo cáo đề cƣơng, xin ý kiến của các giáo viên hƣớng dẫn giàu kinh nghiệm, tham khảo, chỉnh lí, bổ sung và hoàn thiện đƣờng lối chỉ đạo nghiên cứu. 6.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm Tiến hành giảng dạy các bài học Sinh thái học đã đƣợc xây dựng bản đồ khái niệm và xây dựng đƣợc quy trình bài giảng để kiểm nghiệm giả thuyết khoa học. 7. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu xây dựng và sử dụng một cách hợp lý bản đồ khái niệm Sinh thái học sẽ góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học Sinh thái học ở trƣờng trung học phổ thông. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 5 8. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN Ngoài phần mở đầu và kết luận, nội dung của luận văn đƣợc trình bày trong 3 chƣơng: - Chƣơng 1: Cơ sở khoa học của bản đồ khái niệm - Chƣơng 2: Xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm Sinh thái học ở trƣờng trung học phổ thông - Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 6 Chƣơng 1 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM 1.1. Một số vấn đề chung về bản đồ khái niệm Bản đồ khái niệm (Concept Maps - Cmaps) là những công cụ đồ thị để sắp xếp và trình bày kiến thức. Chúng bao gồm các khái niệm, thƣờng đƣợc đóng khung trong các hình tròn hay các hình chữ nhật, và mối quan hệ giữa các khái niệm đƣợc thể hiện dƣới dạng đƣờng nối giữa hai khái niệm. Các từ trên đƣờng nối là các từ nối hay các cụm từ nối, chỉ rõ mối quan hệ giữa hai khái niệm [5]. Chúng ta mô tả khái niệm nhƣ là một quy tắc lĩnh hội các sự kiện hay sự vật hay nhƣ là sự phát biểu về các sự kiện hay sự vật, đƣợc định rõ bởi nhãn. Nhãn cho phần lớn các khái niệm là một từ, mặc dù đôi khi chúng ta sử dụng các kí hiệu nhƣ “+” hay “%”, và đôi khi có nhiều từ đƣợc sử dụng. Phần cốt lõi của BĐKN là mệnh đề (propositions). Mệnh đề là sự phát biểu về sự vật hay sự kiện nào đó trong vũ trụ xảy ra một cách tự nhiên hoặc nhân tạo. Mệnh đề gồm hai khái niệm (hoặc nhiều hơn) nối với nhau bởi một đƣờng nối có nhãn nhằm tạo nên lời phát biểu có ý nghĩa. Đôi khi mệnh đề còn đƣợc gọi là những đơn vị ngữ nghĩa. Những mệnh đề là nhân tố làm cho BĐKN khác với những tổ chức đồ thị tƣơng tự khác [22]. Ví dụ bản đồ khái niệm về môi trƣờng sống (hình 1.1). Nhƣ vậy, BĐKN bao gồm các “nút” tƣợng trƣng cho các khái niệm và các đƣờng liên kết tƣợng trƣng cho mối quan hệ giữa các khái niệm - tƣơng ứng với các “đỉnh” và các “cung” trong lý thuyết Graph. Những khái niệm đƣợc sắp xếp theo trật tự logic, mỗi khái niệm là một nhánh của bản đồ. Đa số những khái niệm mang tính chất chung nhất, tổng quát nhất đƣợc xếp ở đỉnh của bản đồ, những khái niệm có tính chất cụ thể hơn đƣợc xếp ở dƣới. Cấu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 7 trúc thứ bậc cho một lĩnh vực kiến thức riêng biệt còn phụ thuộc vào ngữ cảnh trong đó nội dung tri thức đang đƣợc áp dụng hay xem xét. Vì vậy, tốt nhất là xây dựng các bản đồ khái niệm kèm theo chú thích cho câu hỏi đặc biệt mà chúng ta nỗ lực để trả lời, câu hỏi đó chúng ta gọi là câu hỏi trọng tâm. Bản đồ khái niệm đó có thể đề cập tới một số tình huống hay sự kiện mà chúng ta đang cố gắng hiểu thông qua cách sắp xếp nội dung tri thức ở loại hình bản đồ khái niệm đó. Hình 1.1. Bản đồ khái niệm về môi trường sống Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 8 Đặc điểm quan trọng khác của các bản đồ khái niệm là các đƣờng nối ngang (cross – links). Các đƣờng nối này thể hiện mối quan hệ hay nối giữa các khái niệm trong những lĩnh vực khác nhau của bản đồ khái niệm. Đƣờng nối ngang giúp chúng ta nhìn thấy một khái niệm trong một miền kiến thức trên bản đồ liên quan tới một khái niệm trong miền khác nhƣ thế nào. Trong sự tạo thành kiến thức mới, đƣờng nối ngang thƣờng thể hiện sự sáng tạo của ngƣời học. Một đặc trƣng cuối cùng của bản đồ khái niệm là các ví dụ cụ thể ở cuối khái niệm, chúng có vai trò làm rõ ý nghĩa của khái niệm đó. Các ví dụ cũng đƣợc bao quanh bởi hình ôvan hay hình chữ nhật nhƣng nét vẽ đứt [22]. 1.2. Cơ sở lí thuyết của bản đồ khái niệm 1.2.1. Cơ sở tâm lí học của bản đồ khái niệm Những câu hỏi về nguồn gốc của những khái niệm đầu tiên thỉnh thoảng đƣợc đặt ra. Chúng đƣợc đặt ra bởi những đứa trẻ dƣới 3 tuổi, khi chúng xem xét những qui tắc trong thế giới xung quanh và bắt đầu tìm ra hệ thống những nhãn và kí hiệu cho các qui tắc này (Macnamara, 1982). Những hiểu biết ban đầu về khái niệm đóng vai trò quan trọng bậc nhất trong sự khám phá quá trình nhận thức, cá nhân thấy rõ đƣợc các mô hình hay quy tắc của sự kiện hay sự vật và xem xét những cái này nhƣ những quy tắc tƣơng tự đƣợc phân loại bởi những ngƣời lớn tuổi hơn với các từ và kí hiệu. Đây là một khả năng kì lạ mà là một phần của những đặc điểm tiến hoá của loài ngƣời. Sau 3 tuổi việc nhận thức khái niệm và mệnh đề mới bằng ngôn ngữ trở nên khó khăn và sự cố quan trọng bậc nhất bên cạnh quá trình tiếp nhận tri thức nơi đây những ý nghĩa mới đƣợc hoàn thành bằng cách đặt câu hỏi và hiểu một cách rõ ràng mối quan hệ giữa những khái niệm, mệnh đề cũ và mới. 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 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 9 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 [14]. Ngoài ra, khi nghiên cứu sự khác nhau giữa quá trình học tích cực ở đó những thuộc tính của khái niệm đƣợc chính ngƣời học tìm ra và quá trình thụ động, ở đó những thuộc tính của khái niệm đƣợc mô tả bằng lời nói và đƣợc truyền tới ngƣời học, Asubel đã tìm ra sự khác biệt quan trọng giữa sự học vẹt và học hiểu. Học hiểu yêu cầu 3 điều kiện: 1. Những nội dung đƣợc học 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 nịêm có thể đáp ứng đƣợc điều kiện này bằng cách liên kết những khái niệm tổng quát đƣợc ngƣời học tìm ra trƣớc đó sau đó dẫn dắt đến những khái niệm cụ thể hơn. 2. Ngƣời học cần phải có sẵn những kiến thức tƣơng ứng. 3. Ngƣời học cần phải biết lên kết những hiểu biết mới với những kiến thức đã có chứ không phải chỉ là ghi nhớ một cách đơn giản cách định nghĩa khái niệm, các mệnh đề hay các quy trình tính toán. Việc này cần phải có sự điều khiển gián tiếp của giáo viên hoặc ngƣời hƣớng dẫn. Thuận lợi quan trọng khác trong sự hiểu biết của chúng ta là 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. Sơ đồ sau minh hoạ hệ thống bộ nhớ của trí nhớ con ngƣời và sự tác động qua lại với các vùng nhận thông tin từ các vùng nhận tác động và vùng tâm lý (hình 1.2) [3]. Trong khi tất cả hệ thống bộ nhớ phụ thuộc lẫn nhau (thông tin chịu tất cả sự điều khiển), hệ thống bộ nhớ giữ vai trò quan trọng nhất trong việc liên kết kiến thức vào bộ nhớ dài hạn là bộ nhớ ngắn hạn và bộ nhớ đang hoạt động. Mọi thông tin tiếp nhận đƣợc sắp xếp và xử lí trong bộ nhớ đang hoạt Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 10 động bởi sự tƣơng tác với kiến thức trong bộ nhớ dài hạn. Đặc trƣng giới hạn ở đây là bộ nhớ đang hoạt động chỉ có thể xử lí một số lƣợng nhỏ mối quan hệ hay các bộ phận tâm lí (5 đến 9) bất kì lúc nào (Miller, 1956). Thông tin vào Bộ nhớ ngắn hạn Hệ thống hiệu quả Bộ nhớ làm việc Hệ thống điều khiển Bộ nhớ dài hạn Hình 1.2. Các hệ thống bộ nhớ chủ chốt của não bộ đều tác động qua lại với nhau khi chúng ta đang học Điều này có nghĩa là mối quan hệ giữa hai hay ba khái niệm là giới hạn khả năng xử lí của bộ nhớ đang làm việc. Ví dụ, nếu một ngƣời phải nhớ một danh sách 10- 12 chữ cái hay chữ số trong vài giây, hầu hết chỉ nhớ lại đƣợc 5- 9 trong số đó. Tuy nhiên, nếu các chữ cái đƣợc nhóm để tạo thành dạng một từ đã biết, các đơn vị từ hay các số có liên quan tới một số điện thoại hay những cái đã biết, sau đó 10 (hay hơn) 10 chữ cái (chữ số) có thể đƣợc nhớ lại. Trong một bài kiểm tra tƣơng tự, nếu chúng ta đƣa cho ngƣời học 10- 12 từ quen thuộc nhƣng các từ không có quan hệ với nhau để nhớ trong vài giây, hầu hết chỉ nhớ lại đƣợc 5- 9 từ. Nếu những từ đó không quen thuộc, chẳng hạn nhƣ các từ kĩ thuật đƣợc giới thiệu lần đầu, ngƣời học có thể nhớ chính xác hai hay ba từ trong số đó. Trái lại, nếu các từ đó là quen thuộc và có liên Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 11 quan tới kiến thức đã có của ngƣời học, ví dụ các tháng trong năm thì 12 hay hơn nữa vẫn có thể đƣợc nhớ lại dễ dàng. Sự lƣu giữ thông tin bởi học vẹt vẫn xảy ra trong bộ nhớ dài hạn nhƣ khi lƣu giữ thông tin bởi học hiểu. Sự khác nhau là trong học vẹt ngƣời có ít hay không có sự hợp nhất của kiến thức mới với kiến thức đã có. Thứ nhất, kiến thức đƣợc học theo lối máy móc bị quên nhanh chóng nếu không đƣợc nhắc lại nhiều. Thứ hai, cấu trúc kiến thức hay cấu trúc nhận thức của ngƣời học không đƣợc tăng cƣờng hay thay đổi để xoá đi những quan niệm sai lầm. Vì vậy, những khái niệm sai lầm sẽ vẫn còn và kiến thức đƣợc học sẽ có ít hay không có khả năng đƣợc sử dụng trong việc học cao hơn hay giải quyết vấn đề (Novak, 2002) [21]. Vì vậy, để có kiến thức rộng yêu cầu có sự liên hệ chặt chẽ giữa bộ nhớ đang hoạt động và bộ nhớ dài hạn khi kiến thức đang đƣợc thu nhận và xử lí (Anderson, 1992) [10]. Chúng ta tin tƣởng rằng một trong những lí do khiến bản đồ khái niệm tạo thuận lợi cho việc học hiểu là nó có tác dụng nhƣ một loại khuôn mẫu để giúp sắp xếp và cấu trúc kiến thức, mặc dù cấu trúc đó bao gồm các khái niệm hay mệnh đề tác động qua lại nhau. Bản đồ khái niệm hỗ trợ cho việc học hiểu và tạo ra hệ thống kiến thức vững chắc không những cho phép áp dụng kiến thức trong những ngữ cảnh mới mà còn giúp lƣu giữ kiến thức trong thời gian dài (Novak, 1990; Novak & Wandersee, 1991) [17], [18]. Sự hiểu biết về các quá trình ghi nhớ và quá trình kiến thức đƣợc đƣa vào não bộ vẫn còn ít, nhƣng dƣờng nhƣ là hiển nhiên việc từ những nguồn thông tin cung cấp cho nghiên cứu, bộ não của chúng ta làm việc để sắp xếp kiến thức vào khung có thứ bậc, điều này làm tăng khả năng học của ngƣời học (Branfordetal, 1999; Tsien, 2007). Bộ não của chúng ta không chỉ chứa các khái niệm và các mệnh đề. Trong khi đó là những bộ phận thiết yếu tạo nên cấu trúc kiến thức và cấu trúc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 12 nhận thức trong bộ não của chúng ta, chúng ta tạm dừng trong chốc lát để bàn về những hình thức học khác. “Hình tƣợng” học bao gồm sự tích luỹ những biểu tƣợng của những hoàn cảnh mà chúng ta đã gặp, những ngƣời mà chúng ta đã thấy, những hình ảnh và các biểu tƣợng khác. Những điều này cũng dẫn tới sự ghi nhớ biểu tƣợng (Sperling, 1960; 1963). Trong khi các biểu tƣợng chữ và số đƣợc Sperling sử dụng trong nghiên cứu của ông bị quên đi khá nhanh thì các loại biểu tƣợng khác đƣợc giữ lại lâu hơn nhiều. Bộ não của chúng ta có một sức chứa đặc biệt cho việc thu nhận và giữ lại những hình ảnh trực quan của ngƣời hoặc những bức ảnh. Ví dụ, trong một nghiên cứu (Shepard, 1967) đƣa ra 612 bức tranh về những hoàn cảnh hay chủ đề chung sau đó yêu cầu chỉ ra hai bức tranh giống nhau trong số đó. Đã có 97% đúng trong việc xác định bức tranh mà họ đã nhìn thấy. Ba ngày sau đó, vẫn có 92% đúng, và ba tháng sau còn 58%. Nghiên cứu này và nhiều nghiên cứu khác đã chỉ ra rằng con ngƣời có một khả năng đặc biệt để nhớ lại các biểu tƣợng, mặc dù họ đã mau chóng quên đi những chi tiết của các biểu tƣợng. Thử hỏi chúng ta nhìn thấy những đồng xu thƣờng xuyên nhƣ thế nào, thật thú vị rằng trong chủ đề yêu cầu vẽ một đồng xu trong nghiên cứu của Nickerson và Adams (1979) có hơn một nửa những nét đặc trƣng bị thiếu hay bị đặt nhầm vị trí. Chúng ta tin tƣởng rằng việc liên kết các loại biểu tƣợng khác nhau vào trong khung khái niệm sử dụng phần mềm bản đồ khái niệm nhƣ Cmaps Tools có thể tăng cƣờng bộ nhớ biểu tƣợng, chúng ta hy vọng nghiên cứu về vấn đề này sẽ đƣợc thực hiện [15], [24]. Khả năng của con ngƣời khi nhớ lại âm thanh cũng rất đặc biệt. Việc học và nhớ lại âm thanh cũng nhƣ sự ghi nhớ “archic”. Để ý rằng nhạc sĩ có thể chơi hàng trăm bài hát mà không cần đọc lời nhạc. Một lần nữa chúng ta bàn luận về những kí ức mà không đƣợc mã hoá nhƣ những khái niệm những mệnh đề. Những nghiên cứu của Pènield và Perot (1963) đã chỉ ra rằng các Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 13 vùng các bộ não mà hoạt động khi chúng ta nghe cũng chính là những vùng hoạt động khi chúng ta nhớ lại âm thanh. Chúng ta xác định vị trí các vùng của bộ não mà hoạt động trong khi nghe và nhớ lại thông tin bằng cách sử dụng phƣơng pháp chụp cắt lớp phát xạ pôzỉtton, trong đó những nơron nào mà lƣu trữ thông tin thì sẽ không đƣợc nhìn thấy [22], [23]. Có những sự khác nhau hiển nhiên giữa những khả năng của cá nhân, một vài trong số đó đã đƣợc nghiên cứu bởi Gardner (1983). Ông đã đề xuất lí thuyết nhiều trí năng. Nghiên cứu của ông đã nhận đƣợc nhiều sự chú ý trong ngành giáo dục và gây nên sự chú ý trên phạm vi rộng tới những khả năng khác nhau của con ngƣời trong việc học và thực hành. Thật tốt khi các trƣờng học nhận định rằng con ngƣời có những khả năng quan trọng khác, việc nhớ lại thông tin tri thức cụ thể thƣờng chỉ đƣợc thể hiện trong những bài kiểm tra nhiều lựa chọn đƣợc sử dụng thông dụng trong nhiều trƣờng học hay các công ty. Một lí do thúc đẩy chúng ta thống nhất trên phạm vi rộng các hoạt động đƣợc trình bày trong mô hình giáo dục mới là nhằm tổ chức cơ hội cho những khả năng khác đƣợc thể hiện. Tuy vậy, chúng ta thấy rằng việc tổ chức những cơ hội đó đƣợc thực hiện bởi sự liên kết nhiều hoạt động khác nhau với một cấu trúc kiến thức rõ ràng rất có lợi. Thời gian sẽ chứng minh rằng những nghiên cứu đó sẽ đáp ứng đƣợc đòi hỏi này. 1.2.2. Cơ sở nhận thức của BĐKN Hiện nay, học hiểu là quá trình đƣợc các nhà khoa học, các chuyên gia trong bất kì lĩnh vực nào sử dụng nhằm tạo ra những kiến thức mới. Novak đã khẳng định rằng tạo ra 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, thậm chí còn phụ thuộc vào cảm hứng trong việc tìm ra kiến thức mới (Novak, 1977, 1993, 1998) [16], [19], [20]. Nhận thức luận là một bộ phận của triết học, nó nghiên cứu mối quan hệ giữa sự tạo thành kiến thức mới với quá trình nhận thức tự nhiên. Có một Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn