Luận văn thạc sĩ hệ thống hóa kiến thức cho học sinh trong dạy học phần dao động cơ vật lí 12 THPT với sự hỗ trợ của máy vi tính

MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa…………………………………......…………......…………...……....i
Lời cam đoan …………………………………………......…………………...…....ii
Lời cảm ơn…………………………………………………….......……....……......iii
MỤC LỤC................................................................................................................1
CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN...........................................................4
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ............................5
MỞ ĐẦU................................................................................................................... 6
1. Lí do chọn đề tài...................................................................................................6
2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu...................................................................................7
3. Mục tiêu nghiên cứu.............................................................................................8
4. Giả thuyết khoa học.............................................................................................9
5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.......................................................................9
6. Nhiệm vụ nghiên cứu...........................................................................................9
7. Phương pháp nghiên cứu.....................................................................................9
8. Cấu trúc luận văn...............................................................................................10
Chương 1 . CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC HỆ THỐNG HĨA
KIẾN THỨC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ VỚI SỰ HỖ
TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH.....................................................................................11
1.1.Hệ thống............................................................................................................11
1.1.1. Lý thuyết hệ thống........................................................................................11
1.1.2 Tư duy hệ thống.............................................................................................12
1.2. Hệ thống hoá và hệ thống hoá kiến thức.......................................................13
1.2.1.Hệ thống hoá..................................................................................................13
1.2.2.Hệ thống hoá kiến thức.................................................................................14
1.2.3. Điều kiện áp dụng hệ thống hoá kiến thức.................................................14
1.2.4. Vai trị của hệ thống hố kiến thức trong dạy học vật lí............................15
1.3. Các biện pháp dùng để hệ thống hố kiến thức cho học sinh......................16
1.3.1. Hệ thống hoá kiến thức vật lí bằng bảng hệ thống....................................16
1.3.1.1. Khái quát chung về bảng hệ thống kiến thức vật lí................................16

1.3.1.2. Quy trình và kĩ thuật lập bảng hệ thống.................................................17
1.3.2. Hệ thống hoá kiến thức bằng Graph...........................................................18
1.3.2.1. Khái quát chung về Graph.......................................................................18
1.3.2.2. Quy trình và kĩ thuật lập Graph nội dung dạy học................................19
1.3.3. Hệ thống hoá kiến thức bằng bản đồ tư duy..............................................21
1.3.3.1 . Khái quát chung về bản đồ tư duy..........................................................21
1


1.3.3.2. Quy trình và kĩ thuật vẽ bản đồ tư duy...................................................23
1.4. Quy trình hệ thống hố kiến thức cho học sinh trong dạy học vật lí...........24
1.4.1. Nguyên tắc xây dựng quy trình...................................................................24
1.4.2. Quy trình tổng quát......................................................................................25
1.5. Sử dụng máy vi tính hỗ trợ q trình hệ thống hố kiến thức cho học sinh
trong dạy học..........................................................................................................27
1.6.1. Đối với giáo viên...........................................................................................28
1.6.2. Đối với học sinh............................................................................................30
1.7. Kết luận chương 1...........................................................................................30
Chương 2. HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC CHO HỌC SINH VỚI SỰ HỖ
TRỢ CỦA MVT TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG DAO ĐỘNG CƠ VẬT LÍ 12
THPT...................................................................................................................... 33
2.1. Đặc điểm và cấu trúc nội dung chương Dao động cơ trong chương trình
Vật lí 12 THPT.......................................................................................................33
2.1.1. Đặc điểm của chương Dao động cơ Vật lí 12 THPT.................................33
2.1.2. Cấu trúc và tiến trình dạy học chương Dao động cơ Vật lí 12 THPT......35
2.2. Quy trình tổ chức hệ thống hoá kiến thức cho học sinh trong dạy học
chương Dao động cơ Vật lí 12 THPT...................................................................36
2.2.1. Xác định nội dung kiến thức cần hệ thống.................................................36
2.2.2. Xác định các mục tiêu trong q trình hệ thống hố................................39
2.2.3. Xây dựng nguồn học liệu nhằm hỗ trợ thiết kế và tổ chức bài dạy học hệ

thống hoá kiến thức chương Dao động cơ ...........................................................40
2.2.4. Thiết kế bài dạy học hệ thống hoá kiến thức chương Dao động cơ Vật lí 12
THPT....................................................................................................................... 41
2.2.5. Tổ chức hệ thống hoá kiến thức cho học sinh trong chương Dao động cơ. 42
2.2.5.1. Tổ chức hệ thống hoá kiến thức cho học sinh bằng lập bảng trong phần
Dao động cơ............................................................................................................42
2.2.5.2. Tổ chức hệ thống hoá kiến thức cho học sinh bằng lập Graph trong
phần Dao động cơ...................................................................................................46
2.2.5.3. Tổ chức hệ thống hóa kiến thức cho học sinh bằng bản đồ tư duy trong
phần Dao động cơ...................................................................................................50
2.2.6. Kiểm tra, đánh giá........................................................................................55
2.3. Thiết kế một số giáo án dạy học hệ thống hóa kiến thức với sự hỗ trợ của
máy vi tính trong chương Dao động cơ ...............................................................55
2.4. Kết luận chương 2...........................................................................................65
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM.........................................................67
3.1. Mục tiêu, nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm.............................................67
3.1.1. Mục tiêu thực nghiệm..................................................................................67
3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm.................................................................................67
3.2. Đối tượng, nội dung của thực nghiệm sư phạm............................................67
2


3.2.1. Đối tượng thực nghiệm................................................................................67
3.2.2. Nội dung thực nghiệm..................................................................................67
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm..............................................................67
3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm................................................................................67
3.3.2. Quan sát giờ học...........................................................................................68
3.3.3. Kiểm tra đánh giá.........................................................................................69
3.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm.......................................................................69
3.4.1. Đánh giá kết quả quan sát giờ học..............................................................69

3.4.2. Đánh giá kết quả kiểm tra...........................................................................69
3.4.3. Kiểm định giả thuyết thống kê....................................................................73
3.5. Kết luận chương 3...........................................................................................74
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................75
1. Đánh giá kết quả nghiên cứu............................................................................75
2. Hướng phát triển của đề tài..................................................................................76
3. Kiến nghị............................................................................................................. 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................................77

PHỤ LỤC

3


CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

Viết tắt

Viết đầy đủ

BĐTD

Bản đồ tư duy

ĐC

Đối chứng

DĐC

Dao động cơ

DĐĐH

Dao động điều hoà

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

HTH

Hệ thống hố

HTHKT

Hệ thống hố kiến thức

MVT

Máy vi tính

NXB

Nhà xuất bản

THPT

Trung học phổ thông

TN

Thực nghiệm

4


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ

1. Bảng
Bảng 2.1.
Bảng 2.2.
Bảng 3.1.
Bảng 3.2.
Bảng 3.3.
Bảng 3.4.
Bảng 3.5.
2. Biểu đồ
Biểu đồ 3.1.
Biểu đồ 3.2.
3. Đồ thị
Đồ thị 3.1.
Đồ thị 3.2.
4. Sơ đồ
Sơ đồ 1.1.
Sơ đồ 1.2.

Sơ đồ 1.3.
Sơ đồ 2.1.
Sơ đồ 2.2.
Sơ đồ 2.3.
Sơ đồ 2.4.
Sơ đồ 3.1.

Bảng hệ thống mối liên hệ giữa độ lệch pha và biên độ
Bảng các đặc trưng chính của một số hệ dao động
Số lượng HS nhóm TN và nhóm ĐC
Bảng phân phối tần suất điểm Xi
Bảng phân phối tần suất % đạt điểm Xi
Bảng phân phối tần suất lũy tích
Bảng tổng hợp các tham số thống kê

Trang
43
44
68
70
70
71
72

Biểu đồ phân bố tần suất
Biểu đồ phân phối tần suất lũy tích

71
72

Đồ thị phân phối tần suất
Đồ thị phân phối tần suất lũy tích

71
72

BĐTD đề cương chương DĐC
BĐTD về khái niệm vật lí
BĐTD về định luật vật lí
Graph tiến trình nội dung dạy học chương DĐC Vật lí 12 THPT
Graph nội dung bài con lắc lò xo
Graph nội dung bài tổng hợp dao động
BĐTD mở bài dao động tắt dần – dao động cưỡng bức
BĐTD bài dao động cơ
..................

21
22
22
35
48
49
53
59

5


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài

Trải qua các hình thái kinh tế, xã hội, có thể nhận thấy rằng: Đất nước nào có
nền giáo dục và khoa học cơng nghệ phát triển thì tất yếu sẽ có điều kiện thuận lợi
cho sự tăng trưởng và phát triển kinh tế, xã hội. Mặt khác, vốn tri thức của nhân loại
không ngừng được đổi mới mà học vấn trong nhà trường phổ thơng trang bị khơng
thể thâu tóm được mọi tri thức mong muốn. Trước xu thế đó, Nghị quyết Hội nghị
lần thứ hai Ban chấp hành Trung ương Đảng khoá VIII đã chỉ rõ:“Phải đổi mới
phương pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện nếp
tư duy sáng tạo của người học. Từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến và
phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học..” [3].
Luật Giáo dục (2005), tại Điều 28.2, quy định “Phương pháp giáo dục phổ
thông phải phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với
đặc trưng của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học; khả năng
làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động
đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS” [19].
Thực tiễn dạy học cho thấy, học sinh (HS) chỉ nắm vững kiến thức khi có hai
điều kiện: Điều kiện thứ nhất, kiến thức phải được sắp xếp theo một trật tự chặt chẽ
và có hệ thống, những kiến thức mới phải rút ra từ những điều đã biết, ngược lại
những kiến thức cũ luôn luôn được bổ sung và phát triển. Điều kiện thứ hai, trong
quá trình nắm vững những kiến thức quan trọng, HS cần ứng dụng chúng trong thực
tiễn để biến đổi các quá trình và hiện tượng xung quanh. Hai điều kiện này gắn bó
chặt chẽ với nhau trong quá trình dạy học
Dạy học dù diễn ra bằng phương pháp nào cũng đòi hỏi phải trải qua giai đoạn
củng cố, hệ thống hố kiến thức (HTHKT) đã có. Việc HTHKT sau bài học giúp HS
khắc sâu kiến thức, tiếp tục suy nghĩ về bài học khi bài học đã kết thúc và vận dụng
chúng trong những tình huống quen thuộc, hoặc tình huống mới. Thực tế khi triển
khai bước này, giáo viên (GV) thường nêu tóm tắt những ý chính của bài học, nhắc
nhở HS học bài và làm bài tập ở nhà. Hình thức này khơng mang lại hiệu quả mong
muốn, vì cuối giờ sự chú ý của HS giảm sút. Hơn nữa hình thức củng cố như vậy
buộc HS phải ghi nhớ máy móc những kiến thức vừa học.

6


Chương "Dao động cơ” (DĐC) là chương có lượng kiến thức lớn và cơ bản,
xuyên suốt trong chương trình Vật lí lớp 12. Nội dung trong sách giáo khoa (SGK)
được biên soạn trên cơ sở dự kiến một mơ hình chung, tính hệ thống hố (HTH)
được tác giả thể hiện sau mỗi bài và mỗi chương nhưng khơng thể hồn toàn phù
hợp với mọi đối tượng và điều kiện sư phạm cụ thể. Để đưa được các kiến thức vào
một hệ thống, giúp HS nhìn thấy được bộ phận, mà cũng nắm được tổng thể, cho
phù hợp với các đối tượng HS, việc tổ chức gặp nhiều khó khăn do việc liên kết,
xâu chuỗi và sắp xếp các kiến thức thành một hệ thống, mất rất nhiều thời gian và
công sức. Sử dụng máy vi tính “MVT” và các phần mềm hỗ trợ trong dạy học
HTHKT có tác dụng giảm thiểu thời gian cho việc biểu diễn, thể hiện thông tin. Với
khả năng lưu trữ thông tin, các bảng hệ thống, các bảng biểu, sơ đồ,… được lưu trên
các thiết bị nhớ của MVT cùng với các phần mềm được cài sẵn. MVT có khả năng
lặp lại nhiều lần, giúp HS có thể nghe lại, xem lại những tình huống, những hiện
tượng hoặc những thông tin mà các em chưa kịp nhận biết trước đó, phục vụ cho
việc HTHKT một cách nhanh chóng và chính xác.
Nếu GV tiến hành HTHKT với sự hỗ trợ của MVT sẽ giúp HS khắc sâu những
vấn đề quan trọng của nội dung học, rút ra những kết luận, những đánh giá khái
quát. Trong quá trình đó, HS sẽ có dịp nâng trình độ tri thức lên một bước cao và
vững chắc hơn. Nhưng cho đến nay, khâu này chưa được nghiên cứu nhiều bằng
khâu truyền thụ, việc tiến hành HTHKT cho HS chủ yếu dựa vào kinh nghiệm
giảng dạy của GV và thường được GV thực hiện theo trình tự của SGK.
Với những lí do nêu trên, chúng tôi chọn đề tài: Hệ thống hóa kiến thức cho
học sinh trong dạy học phần Dao động cơ Vật lí 12 THPT với sự hỗ trợ của máy
vi tính.
2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
Quan điểm về hệ thống và cấu trúc hệ thống đã được đề cập trong triết học. Lý
thuyết hệ thống chính thức được đề xướng năm 1940 với tên gọi “Lý thuyết hệ

thống chung - Generral Systems Thery” bởi nhà sinh học Ludwig Von Bertalanffy
(Đại học Tổng hợp Chicago) [33]. Năm 1968 lý thuyết hệ thống chính thức ra đời.
Song song với lý thuyết hệ thống, lý thuyết bản đồ được tác giả Jonathan L Gross,
Jay Yellen nghiên cứu làm cơ sở khoa học cho lý thuyết mạng máy tính và chuyển

7


hóa vào các nghành khoa học khác [29]. Lý thuyết Graph cũng được ra đời, trong
những năm 70 của thế kỉ XX, các tư liệu lí luận dạy học (ở Pháp) đã chú ý dùng
phương pháp Graph để rèn luyện tính tích cực, chủ động cho HS từ bậc tiểu học đến
trung học [11].
Ở Việt Nam, trong những năm đầu của thập niên 70, GS. Nguyễn Ngọc Quang
là người đầu tiên đã nghiên cứu những ứng dụng cơ bản của lí thuyết Graph trong
khoa học giáo dục. Trong cuốn “Giáo dục học hiện đại”, GS. Thái Duy Tuyên cũng
đã đề cập đến tính hệ thống trong nguyên tắc giáo dục [27].
Có rất nhiều cơng trình nghiên cứu trong các tạp chí nghiên cứu giáo dục, các
báo cáo trong hội thảo khoa học của các tác giả như: Ngô Văn Hưng với bài “Hệ
thống hóa (HTH) trong dạy học sinh học” đăng trên Tạp chí Giáo dục số 171, đã
nhấn mạnh rằng: trong dạy học, tùy theo mục đích sư phạm khác nhau, người GV
có thể hệ thống nội dung theo các logic khác nhau, và gợi ý về logic HTH trong nội
dung. Nguyễn Đức Hảo đăng trên tạp chí Thế giới trong ta - chuyên đề 75, hướng
dẫn cụ thể các bước xâu chuỗi kiến thức để có thể tạo ra một sơ đồ HTHKT đường
trịn hồn chỉnh.
Ngồi ra, trong nhiều luận văn thạc sĩ, các tác giả cũng đã nghiên cứu đến tính
hệ thống của kiến thức. Tạ Thị Thu Hiền, “Rèn luyện cho HS kỹ năng HTHKT
trong dạy học phần di truyền học” luận văn thạc sĩ, ĐHSP Huế (2010), tác giả đã đề
xuất các biện pháp: sử dụng câu hỏi, bài tập và bài tập tình huống để rèn luyện kĩ
năng HTHKT cho HS. Trần Văn Giàu, “Xây dựng và sử dụng bài tập chương Điện
tích - Điện trường, Vật lí 11 Trung học phổ thơng theo hướng củng cố, HTHKT và

bồi dưỡng năng lực tự học cho HS” luận văn thạc sĩ, ĐHSP Huế (năm 2009), tác giả
chỉ xây dựng bài tập hệ thống theo hướng củng cố kiến thức cho HS.
Các cơng trình và các bài viết nêu trên cho thấy vai trò và ý nghĩa của HTHKT
trong dạy học, nhưng các tác giả chỉ mới dùng lại ở mức HTH hướng dẫn ôn tập nội
dung mà chưa đưa ra được biện pháp và quy trình chung cho việc tổ chức HTHKT.
3. Mục tiêu nghiên cứu
Với tên đề tài “HTHKT cho HS trong dạy học phần DĐC Vật lí12 THPT với
sự hỗ trợ của MVT” thì mục tiêu của đề tài được xác định là:

8


Đề xuất được các biện pháp, hình thức tổ chức và xây dựng được quy trình
HTHKT cho HS trong dạy học phần DĐC, Vật lí 12 Trung học phổ thơng (THPT)
với sự hỗ trợ của MVT.
4. Giả thuyết khoa học
MVT là một phương tiện dạy học có khả năng tích hợp các chức năng của
nhiều phương tiện dạy học hiện có khác. Nếu ứng dụng MVT để hỗ trợ HTHKT cho
HS trong dạy học theo quy trình đề xuất thì các giờ học sẽ đạt hiệu quả cao hơn và
sẽ góp phần nâng cao chất lượng dạy học phần DĐC Vật lí 12 THPT.
5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
* Đối tượng nghiên cứu:
Hoạt động dạy học phần DĐC Vật lí 12 THPT với sự hỗ trợ của MVT.
* Phạm vi nghiên cứu:
HTHKT cho HS trong dạy học chương DĐC Vật lí 12 THPT với sự hỗ trợ của
MVT ở trường THPT Cam Lộ, huyện Cam Lộ, tỉnh Quảng Trị và trường THPT
Trần Hưng Đạo, tỉnh Thừa Thiên Huế.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc tổ chức HTHKT trong quá trình dạy học
với sự hỗ trợ của MVT.

- Nghiên cứu cơ sở thực tiễn của việc tổ chức HTHKT trong quá trình dạy học
với sự hỗ trợ của MVT.
- Nghiên cứu nội dung kiến thức phần DĐC, Vật lí 12 làm cơ sở để HTH.
- Đề xuất được các hình thức, các biện pháp và quy trình tổ chức HTHKT cho
HS với sự hỗ trợ của MVT trong dạy học phần DĐC.
- Thực nghiệm (TN) sư phạm để kiểm chứng giả thuyết và xác định tính khả
thi của đề tài.
7. Phương pháp nghiên cứu
7.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Nghiên cứu các văn kiện của Đảng và Nhà nước, của Bộ Giáo dục và Đào tạo
về đổi mới phương pháp dạy học.

9


- Nghiên cứu, thu thập và tổng hợp các tài liệu, sách báo, tạp chí, các cơng
trình nghiên cứu có liên quan đến đề tài nhằm xây dựng cơ sở lí luận cho đề tài.
7.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
- Thực hiện các điều tra thăm dò ý kiến thực tế của GV đang giảng dạy bằng
phiếu thăm dò ý kiến để có thơng tin cơ bản về việc tổ chức HTHKT cho HS trong
dạy học Vật lí của GV ở trường THPT.
- Thực hiện điều tra thăm dò ý kiến và thu thập thông tin thực tế từ cảm nhận
thực của HS về thực trạng tổ chức HTHKT cho HS của GV thông qua phiếu điều
tra.
7.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm
- Sử dụng MVT để hỗ trợ cho tiến trình HTHKT trong dạy học.
- TN sư phạm nhằm kiểm chứng giả thuyết khoa học:
+ Tiến hành TN có đối chứng (ĐC) tại một số trường THPT ở Quảng Trị và
Thừa Thiên Huế.
+ Kiểm tra đánh giá chất lượng học tập của HS sau khi đã sử dụng MVT hỗ

trợ cho quá trình dạy học.
- Sử dụng các phương pháp thống kê toán học để kiểm chứng giả thuyết và xác
định tính khả thi của đề tài.
8. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, đề tài này được chia làm 3
chương:
Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc HTHKT cho HS trong dạy học
Vật lí với sự hỗ trợ của MVT.
Chương 2. HTHKT cho HS với sự hỗ trợ của máy vi tính trong dạy học
chương Dao động cơ Vật lí 12 THPT.
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm.

10


NỘI DUNG
Chương 1 . CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC HỆ THỐNG HÓA
KIẾN THỨC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ VỚI SỰ
HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH
1.1.Hệ thống
1.1.1. Lý thuyết hệ thống
Lý thuyết hệ thống hiện đại (Modern systems Theory) được hình thành trong
khoảng từ những năm 1940 đến 1975, trên cơ sở các nguyên lí của Triết học, Vật lí
học, Sinh học và Kỹ thuật [32]. Lý thuyết hệ thống giúp chúng ta nhìn vấn đề dưới
dạng tổng quát, do đó chúng ta nghiên cứu và giải quyết các vấn đề theo quan điểm
toàn vẹn.
Khái niệm hệ thống được nhiều nhà khoa học định nghĩa theo nhiều cách khác
nhau.
Theo từ điển Tiếng Việt, hệ thống là toàn bộ những điều hiểu biết về một đối
tượng trong đó mỗi thành phần chỉ tồn tại vì có những quan hệ với những thành

phần khác và có một vị trí trong tồn bộ [17].
Theo quan điểm triết học, hệ thống được hiểu là một tổ hợp các yếu tố có cấu
trúc liên quan chặt chẽ với nhau trong một chỉnh thể, trong đó mối quan hệ qua lại
giữa các yếu tố cấu trúc đã làm cho đối tượng trở thành một chỉnh thể trọn vẹn [9].
Theo L.V.Bertalanffy, hệ thống là tập hợp các yếu tố liên kết với nhau tạo
thành một chỉnh thể thống nhất và tương tác với mơi trường. Ơng nhấn mạnh hệ
thống thực tế mở tương tác lẫn nhau và với môi trường, chúng có thể có thêm
những thuộc tính định tính mới thơng qua biểu hiện mới (emergence) là kết quả của
sự tiến hoá liên tục. Hơn là chia nhỏ một thực thể thành những thuộc tính, những
phần hoặc những phần tử của nó (như là các bộ phận hay tế bào), lý thuyết hệ thống
tập trung về sự sắp đặt và mối quan hệ giữa những phần kết nối chúng trong một
tổng thể (holism). Tổ chức đặc biệt này xác định như một hệ thống gồm những phần
tử độc lập cụ thể [1],[8].
Tuy có nhiều cách định nghĩa khác nhau nhưng có thể khái quát rằng: Hệ
thống là một tập hợp các "phần tử" có liên kết chặt chẽ với nhau, có sự tác động chi
phối lên nhau theo những quy luật nhất định, như các hạt (nguyên tử, phân tử, ion)
11


liên kết với nhau bằng những lực tương tác và sắp xếp theo một trật tự nhất định, để
trở thành một chỉnh thể thống nhất làm xuất hiện những thuộc tính mới mà những
thuộc tính này khơng thể có ở từng yếu tố riêng lẻ.
1.1.2 Tư duy hệ thống
Thế giới của tự nhiên và cuộc sống vốn phức tạp. Các nhà hiền triết Ðơng Tây
cổ xưa đã tìm cách thâm nhập vào cái phức tạp đó, bằng một thứ năng lực phát hiện
mang tính trực cảm trí tuệ đã sáng tạo nên những triết thuyết đầy trí tưởng tượng
huyền bí, chứa nhiều ý tưởng sâu sắc, được củng cố bởi niềm tin mà không phải va
chạm với thử thách của những TN mà thời đó chưa có. Rồi kỷ nguyên của khoa học
"hiện đại" đã tới, với việc phát hiện các định luật của tự nhiên và với các phương
pháp TN .Khoa học loại bỏ những gì khơng qua được thử thách của TN và không

suy ra được từ các định luật. Cũng khởi đầu từ thế giới vật chất (những vấn đề của
thế giới vi mô và của vũ trụ), nhưng rồi nhu cầu nhận thức cái phức tạp bản chất đó
đã nhanh chóng lan sang mọi lĩnh vực khác của cuộc sống đời thường, của sinh học,
của kinh tế, chính trị, xã hội. Thiên nhiên và cuộc sống có những đối tượng cũ địi
hỏi những nhận thức mới, nhưng cũng có rất nhiều những đối tượng đã qua nhiều
biến động và phát triển mới. Cái phức tạp ở trong cái tồn thể khơng thể tách chia
được. Hiểu cái phức tạp là phải hiểu hệ thống trong tính tồn thể của nó. Tư duy hệ
thống là cách tư duy theo tinh thần đó [4].
Triết học duy vật biện chứng luôn khẳng định rằng, tư duy con người phản ánh
thực tại mà trước hết là thực tại khách quan - thế giới vật chất. Hình thức của tư duy
khơng phải là cái tiên nghiệm, mà cũng không phải là cái chủ quan thuần tuý như
các nhà triết học duy tâm thừa nhận. Như vậy, hình thức của tư duy cũng phản ánh
hiện thực, và do phản ánh hiện thực khách quan, có nguồn gốc từ hiện thực khách
quan mà chúng cũng là một bộ phận thuộc về nội dung của tư duy [9].
Theo Peter Senge, tư duy hệ thống là sự theo đuổi những đáp án đơn giản cho
những vấn phức tạp [34].
Theo Kambiz Maani, tư duy hệ thống giúp chúng ta hiểu thế giới qua các mối
liên hệ (các động lực), và suy ra các hậu quả không lường trước được của các quyết
định, hành động và chính sách của chúng ta [35].
Bản chất của tư duy hệ thống là cách tiếp cận hệ thống trong nhận thức và điều
này có một vị trí chủ đạo trong nhận thức khoa học. Hệ thống tồn tại một cách
12


khách quan nhưng tiếp cận hệ thống lại mang tính chủ quan nghĩa là phải phân tích
cấu trúc từ cách nhìn tồn thể và tổng hợp hệ thống một cách khoa học trong một
chỉnh thể trọn vẹn phù hợp với quy luật tự nhiên [8].
Mặc dầu chưa có ý kiến thống nhất về định nghĩa tư duy hệ thống, các tác giả
đều thừa nhận rằng tư duy hệ thống là cách nhìn tổng thể về đối tượng, từ những
hiểu biết riêng rẽ, mở rộng ra thành những hiểu biết chung. Tư duy hệ thống đưa

nhận thức vượt qua ranh giới cảm tính hạn hẹp, xâm nhập sâu rộng vào thế giới
xung quanh để thống trị tri thức đồ sộ làm cơ sở cho hoạt động thực tiễn, nhận biết
cái mà giác quan con người bất lực.
Trong những năm gần đây, lĩnh vực nghiên cứu "tư duy hệ thống" trong dạy
học được phát triển để cung cấp kỹ thuật nghiên cứu hệ thống theo cách “tổng thể”,
bổ sung cho phương pháp “chia nhỏ” truyền thống.
Có thể nói, tư duy hệ thống trong dạy học là hoạt động tư duy có trật tự, có
logic nhất định giúp HS thấu hiểu về các liên kết tồn tại giữa các hiện tượng, giữa
sự vật với môi trường, giúp HS chú trọng vào mối quan hệ giữa các đơn vị kiến
thức hơn là từng đơn vị kiến thức riêng lẻ. Từ đó HS có thể "bước ra" khỏi vấn đề
riêng lẻ để "nhìn lại" hệ thống. Dựa trên tầm nhìn có tính hệ thống HS sẽ tự đặt ra
những câu hỏi hồi tiếp để đi đến tận cùng vấn đề và suy nghĩ ngược lại để xác định
những phương thức có tiềm năng dẫn đến kết quả mong muốn đó. Với những thay
đổi mới, vịng lặp sẽ tiếp tục được lập lại để kiểm tra, điều chỉnh theo những phản
hồi từ hệ thống.
1.2. Hệ thống hoá và hệ thống hoá kiến thức
1.2.1.Hệ thống hoá
HTH là hình thành một logic nào đó thể hiện mối quan hệ giữa các yếu tố (sự
vật, hiện tượng..) để từ đó có một hiểu biết về các sự vật đó [28].
HTH là một hoạt động của nhận thức được thực hiện nhằm thu lượm tri thức
(các hệ thống các sự kiện, hiện tượng, khái niệm, quy luật, nguyên lí ..) và liên kết
chúng thành một hệ thống [8].
Theo từ điển Tiếng Việt, HTH là quá trình biến đổi, sắp xếp làm cho có mạch
lạc rõ ràng, cho thành hệ thống xác định [17].

13


HTH được nhìn nhận một cách chủ quan, đó là gia cơng và sắp xếp lại cho có
hệ thống, buộc phải theo một hệ thống nghĩa là bản thân nó đã là một hệ thống làm

thế nào để đối tượng nhận thức được nó là một hệ thống, từ đó rèn luyện tư duy hệ
thống.
Vậy HTH là một kĩ năng của hoạt động nhận thức, nhằm liên kết các sự kiện,
hiện tượng, khái niệm..một cách logic thành một hệ thống, hoặc khi nó là một hệ
thống nhưng nó khơng phản ánh cho ta hiểu một cách tường minh rằng nó là một hệ
thống thì hoạt động nhận thức phải làm thế nào để phản ánh được các thuộc tính của
đối tượng đó thành một hệ thống.
1.2.2.Hệ thống hố kiến thức
Trong dạy học, khi tiếp cận với một nguồn thông tin nào đó người ta thường
sắp xếp, xâu chuỗi các nội dung lại theo những quan hệ nhất định và đặt nó vào
đúng toạ độ trong mối quan hệ nhất định đó để tạo thành một hệ thống logic gọi là
HTHKT [10].
Trong dạy học Vật lí tuỳ theo mục đích sư phạm mà người GV có thể HTHKT
theo các logic khác nhau nhằm biến các thông tin thô và trừu tượng trở nên cơ đọng
và dễ hiểu. Chương trình Vật lí lớp 12 có thể HTH theo các logic sau:


HTHKT theo bài.



HTHKT theo chương.



HTHKT theo chủ đề.

Sau khi học xong một chương thì các em HS khó hình dung đâu là kiến thức
cần phải nhớ, những kiến thức nào chỉ cần biết và đâu là những kiến thức có thể
biết. Muốn các đơn vị kiến thức được lột tả hết những mạch lập luận của logic khoa

học của tài liệu giáo khoa thì người GV phải HTHKT cho HS.
1.2.3. Điều kiện áp dụng hệ thống hố kiến thức
HTH có thể áp dụng trong mọi điều kiện khác nhau. Tuy nhiên, điều kiện để áp
dụng HTHKT cũng như điều kiện cần có cho các phương pháp khác hiện nay.

14


Trong HTHKT, điều quan trọng là khi giải quyết một vấn đề nhất định, phải
xác định thật đúng nó nằm trong hệ thống nào, chịu tương tác của những yếu tố nào.
Vì ảnh hưởng của một yếu tố này, đến yếu tố khác chỉ nảy sinh khi giữa chúng có
mối quan hệ và chất lượng của ảnh hưởng phụ thuộc vào chất lượng của các mối
quan hệ, vị trí của nó trong hệ thống.
Để áp dụng HTHKT cho HS trong dạy học đạt kết quả tốt thì về phía GV phải
thích ứng với những thay đổi về chức năng, nhiệm vụ rất đa dạng và phức tạp của
mình, phải nhiệt tình, phải có kiến thức chun mơn sâu rộng, biết ứng xử tinh tế,
biết định hướng phát triển của HS theo mục tiêu giáo dục nhưng vẫn đảm bảo được
HS suy nghĩ và hành động một cách độc lập trong hoạt động nhận thức. Cịn về phía
HS phải có những phẩm chất và năng lực thích ứng như: sẵn sàng hợp tác, chăm
chỉ, tự giác học tập để nắm vững hệ thống kiến thức cơ bản, phát triển tư duy biện
chứng và tư duy logic. Ở góc độ nhà trường, cán bộ quản lí có sự khuyến khích GV
đổi mới phương pháp dạy học, tổ chức các hội thảo về lí thuyết dạy học mới. Tập
huấn biên soạn giáo trình, bài giảng.. trên các phần mềm trong Mind Mapping
Software và các phần mềm thông dụng khác.
Phương tiện dạy học – MVT - giúp giảm nhẹ công việc của GV và giúp cho
HS tiếp thu kiến thức một cách thuận lợi. Phương tiện dạy học tác động trực tiếp
đến quá trình lĩnh hội kiến thức, hình thành kỹ năng, phát triển hứng thú học tập của
HS và tổ chức điều khiển quá trình dạy học của GV. Người dạy sẽ đạt được mục
đích dạy học (HTHKT) và nâng cao hiệu quả của quá trình dạy học khi các trường
đều trang bị đầy đủ các phương tiện dạy học.

Đánh giá là một khâu quan trọng khơng thể thiếu được trong q trình giáo
dục và nằm ở giai đoạn cuối cùng trong quá trình giáo dục mà cái đích của người
học lệ thuộc vào “con đường thoát thân” của họ. Với cách kiểm tra đánh giá hiện
nay, yêu cầu chỉ cần “thuộc, nhớ và tính tốn” và một số kỹ năng tối thiểu khác, ít
tính sáng tạo thì dẫn đến phương pháp học tương ứng. Người thầy có ý thức đổi mới
mà vẫn phải dạy theo phương pháp luyện thi “thầy đọc chép, trị nghe chép”. Để
giúp HS thốt khỏi cách học thụ động ít tư duy, thì cách đánh giá hiện nay cũng
phải thay đổi. HS phải được đánh giá phát triển, đánh giá thực tiễn và đánh giá sáng
tạo.
15


1.2.4. Vai trị của hệ thống hố kiến thức trong dạy học vật lí
Mỗi đơn vị kiến thức cung cấp cho HS (nội dung SGK) thường ẩn chứa nhiều
tiềm năng giáo dục. HTHKT có thể coi là một phương tiện để phát triển năng lực tư
duy HS thông qua các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái qt
hố...
HTH có thể coi là một mắt xích trong quá trình dạy học, làm tăng sự hấp dẫn
của bài học, làm nổi bật nội dung cần diễn đạt, gây chú ý đối với HS.
HTH giúp HS trong cho việc ghi nhớ các tri thức nói chung và tri thức Vật lí
nói riêng được thuận lợi và dễ dàng. Đối với bài quá dài, vấn đề quá trừu tượng, khó
nhớ,.. thì HTH sẽ đem lại hiệu quả cao trong quá trình tiếp thu tri thức đặc biệt là
các kiến thức Vật lí.
HTHKT được GV thực hiện xuyên suốt, liên tục trong quá trình dạy học sẽ
giúp HS đào sâu những vấn đề quan trọng của nội dung học, sắp xếp nội dung học,
sắp xếp những tri thức đã học theo một hệ thống nhất định, rút ra những kết luận,
những đánh giá khái qt. Trong q trình đó, HS sẽ có dịp nâng trình độ tri thức
lên một bước cao và vững chắc hơn. Bởi vì tư duy về cơ bản là khơng có điểm kết
thúc, GV có thể giúp HS tìm điểm xuất phát trong khám phá, cịn HS trong quá
trình khám phá sẽ rèn luyện được các kỹ năng cho mình.

1.3. Các biện pháp dùng để hệ thống hố kiến thức cho học sinh
Có nhiều cách thức và hình thức để HTHKT, trong giới hạn của đề tài chúng
tơi chọn ba hình thức: HTH bằng bảng, HTH bằng Graph nội dung, HTH bằng bản
đồ tư duy (BĐTD).
1.3.1. Hệ thống hố kiến thức vật lí bằng bảng hệ thống
1.3.1.1. Khái quát chung về bảng hệ thống kiến thức vật lí
Bảng hệ thống kiến thức vật lí thực chất đó là bảng hệ thống dùng để:
+ Hệ thống kiến thức vật lí theo đặc điểm, thuộc tính, các quan hệ.
+ Lập các mối liên hệ của các đơn vị kiến thức cùng loại và khác loại, giữa các
khái niệm, các định luật vật lí, các thuyết vật lí, các ứng dụng kĩ thuật của vật lí và
các phương pháp nhận thức khoa học vật lí.
16


Dùng bảng hệ thống để HTH những nội dung kiến thức mà trong quá trình học
tập HS đã được tiếp thu dưới dạng các chủ đề rời rạc thành một tập hợp kiến thức
có tính khái qt, tính hệ thống. Các kiến thức đó được HS lĩnh hội trong quá trình
học tập cho đến cuối các bài học, các chương hay các phần với các mức độ khác
nhau.
Có thể chia bảng hệ thống thành ba loại chính:
+ Bảng hệ thống tổng hợp, dùng để liệt kê các đơn vị kiến thức được HS lĩnh
hội trong một tiết học, một chương hay một phần kiến thức lớn, nó giúp HS ghi nhớ
các kiến thức cơ bản nhất.
+ Bảng hệ thống chuyên đề, đi sâu trình bày nội dung một chủ đề riêng biệt
giúp HS hiểu kiến thức một cách toàn diện và đầy đủ về chủ đề đó.
+ Bảng hệ thống so sánh, dùng để đối chiếu, so sánh các đơn vị kiến thức có
những điểm tương đồng và khác biệt nhằm làm nổi bật các tính chất đặc trưng của
sự vật và hiện tượng.
1.3.1.2. Quy trình và kĩ thuật lập bảng hệ thống
Tuỳ vào nội dung của bài, của chương và mục đích dạy học, người GV có thể

sử dụng các dạng bảng khác nhau. Thông qua hoạt động lập bảng HS lĩnh hội kiến
thức một cách hệ thống, khái quát và vững chắc. Mặt khác, rèn luyện cho HS kỹ
năng thu lượm, xử lí và truyền đạt thơng tin.
Có thể tiến hành việc lập bảng hệ thống theo các bước sau:
+ Xác định chủ đề cần lập bảng hệ thống kiến thức: GV tìm hoặc hướng dẫn
HS tìm những vấn đề, những nội dung có thể HTH bằng cách lập bảng. Đó là các
khái niệm về các sự vật, hiện tượng và q trình vật lí thường gặp trong đời sống và
sản xuất; các đại lượng, các định luật và nguyên lí vật lí cơ bản; những ứng dụng
phổ biến của Vật lí trong đời sống và trong sản xuất.. Tuy nhiên chỉ nên chọn những
vấn đề tiêu biểu giúp nắm kiến thức tốt nhất, đơn giản nhất, không nên đưa quá
nhiều loại bảng làm việc hệ thống kiến thức trở nên rối.
+ Lựa chọn hình thức lập bảng hệ thống kiến thức cho phù hợp (số lượng
hàng và cột): Trong ba hình thức lập bảng ở trên, nên sử dụng bảng so sánh trong

17


dạy học Vật lí. Bảng so sánh có thể dùng để đối chiếu những điểm giống nhau và
khác nhau trong nội dung hai khái niệm, hai hiện tượng hoặc hai q trình Vật lí. So
sánh những đối tượng giống nhau để tìm ra những điểm khác nhau. So sánh những
đối tượng khác nhau để tìm ra những điểm giống nhau. Nó làm nổi bật bản chất, đặc
trưng của các kiến thức trong cùng chủ đề hay chuyên đề. Ví dụ: Bảng so sánh dao
động của con lắc đơn và con lắc lị xo có thể lập theo các hàng (cột): cấu tạo, công
thức, điều kiện (con lắc DĐĐH), ứng dụng.
+ Lắp ghép các kiến thức lại thành bảng hệ thống kiến thức: Lựa chọn các
kiến thức đảm bảo các yêu cầu cơ bản, chính xác, ngắn gọn và đặt chúng vào đúng
ô tương ứng. Không nên ôm đồm quá nhiều kiến thức khiến việc lập bảng trở nên
nặng nề, khó theo dõi nội dung và logic vấn đề.
+ Kiểm tra lại bảng và hoàn thiện. Sau khi đã hoàn thiện bảng hệ thống kiến
thức, GV kiểm tra lại kiến thức có đầy đủ, được chọn lọc khơng, chính xác khơng.

1.3.2. Hệ thống hoá kiến thức bằng Graph
1.3.2.1. Khái quát chung về Graph
Theo GS.Nguyễn Ngọc Quang thì ngơn ngữ trong Graph cơ đọng, súc tích cho
phép hình thành tư duy ngắn gọn, ngôn ngữ của Graph là một dạng ngôn ngữ đặc
biệt vừa có tính trực quan, vừa có tính khái quát trừu tượng.
Trong hoạt động dạy học, lí thuyết Graph có thể giúp GV quy hoạch q trình
dạy học, bằng cách:
+ Lập Graph nội dung của bài lên lớp (là hình thức cấu trúc hố một cách trực
quan khái qt và súc tích nội dung các tài liệu giáo khoa, tức là những kiến thức
chốt, là thành phần cấu tạo nên nội dung đó và mối liên hệ dẫn xuất giữa chúng,
diễn tả logic phát triển nội dung của bài học, từ kiến thức bắt đầu đến kết luận cuối
cùng),
+ Lập Graph của tình huống dạy học (là Graph diễn tả đồng thời nội dung của
tài liệu giáo khoa và các thao tác dạy của thầy, học của trò, bao gồm cả việc sử
dụng phương tiện trực quan hỗ trợ khác) [26].
Graph nội dung gồm tập hợp các đỉnh và cung, số lượng và trật tự sắp xếp của
đỉnh và cung có ý nghĩa lớn trong biểu đạt nội dung [5].

18


Ví dụ: Để hình thành khái niệm "DĐĐH" phải định nghĩa “dao động" và "dao
động tuần hoàn”. Hơn nữa, để đi đến định nghĩa "DĐĐH" còn phải dựa vào khái
niệm “chu kì hay tần số góc”, “biên độ” và "pha ban đầu", mặt khác cũng từ khái
niệm DĐĐH để giới thiệu các khái niệm chu kì hay tần số góc. Việc lập Graph phải
thể hiện các mối quan hệ đó.
Phương pháp dạy học dùng Graph nội dung là một tổ hợp phức hợp có tác
dụng rất hiệu quả cho việc ôn tập tổng kết. Dùng Graph nội dung để HTH các khái
niệm trong một tổng thể hay cấu trúc hoá nội dung tài liệu giáo khoa, giúp HS mở
rộng hiểu biết về đối tượng cần nghiên cứu một cách khái qt, giúp HS chiếm lĩnh

tri thức một cách khơng hình thức, khơng máy móc, HS sẽ nhớ lâu hơn, tái hiện
chính xác hơn, có một cái nhìn tổng qt hơn. Qua đó giúp HS khái qt hố được
kiến thức trong q trình học tập.
Tuy nhiên, Graph cũng có những hạn chế nhất định trong dạy học. Chẳng hạn,
nó khơng cho phép đi sâu vào nội dung kiến thức và không phải nội dung nào cũng
có thể Graph được. Muốn lập được Graph, GV phải cần có kiến thức sâu rộng và
bao quát. Nếu chỉ học dựa vào Graph mà không có những kiến thức bổ trợ thì HS
đạt trình độ dưới trung bình sẽ khó nắm bắt được nội dung.
Kết hợp phương pháp Graph với các phần mềm công nghệ thơng tin trong dạy
học Vật lí là một việc làm thiết thực, vì cơng nghệ thơng tin đã giúp trình chiếu các
thí nghiệm mơ phỏng, các q trình, các hiện tượng một cách dễ dàng và trực
quan.Với sự hỗ trợ của MVT trong phương pháp Graph sẽ loại bỏ được các hạn chế
của nó.
1.3.2.2. Quy trình và kĩ thuật lập Graph nội dung dạy học
Vấn đề có tính chất quyết định của phương pháp Graph dạy học là lập được
Graph nội dung. Biến một nội dung dạy học (khái niệm, định nghĩa, định luật, bài
toán..) thành một Graph, rồi sử dụng Graph đó mà dạy và học trong các giai đoạn
của quá trình dạy học.
Các kiến thức được trình bày bằng Graph nội dung thì ưu thế của Powerpoint
càng được nổi bật - sử dụng vị trí, màu sắc, chuyển động của khung hình theo mục
đích dạy học, vẽ hình sơ đồ tiện lợi và chỉnh sữa dễ dàng,..
Việc lập một Graph nội dung dạy học có trình tự như sau:

19


+ Xác định đỉnh của Graph: Lựa chọn kiến thức cơ bản hay kiến thức mấu
chốt của nội dung, mỗi đơn vị kiến thức sẽ là một đỉnh trong Graph, các đơn vị kiến
thức được lựa chọn đó có mối quan hệ nhất định liên kết với nhau thành một mảng
kiến thức lớn hoặc nhỏ. Các đỉnh có thể được tạo bởi các hình thức khác nhau tuỳ

theo sự sắp đặt của bài.
+ Mã hoá kiến thức chốt: Thực chất của vấn đề này là biến nội dung các kiến
thức chốt chứa đựng trong các đỉnh của Graph thành một bản tin rất súc tích mà vẫn
dễ hiểu đối với HS. Những kí hiệu dùng để mã hố có thể dễ dàng giải mã được.
Chẳng hạn có thể dùng các kí hiệu, hình vẽ, chữ viết tắt, các kí hiệu khác để diễn tả
nội dung của kiến thức chốt. Mã hoá nội dung kiến thức chốt giúp ta rút gọn được
Graph, làm cho nó đỡ cồng kềnh mà vẫn dễ hiểu.
Tuỳ trình độ tư duy và khả năng lĩnh hội từng khối, từng lớp, và các nhóm HS
mà GV chọn từ, câu để viết tắt - mã hoá.
+ Xếp đỉnh: Sắp xếp đỉnh trước hết phải chú ý đến tính khoa học tức là nó phải
phản ánh được logic khoa học của sự phát triển của tài liệu giáo khoa. Nó phải
mang tính sư phạm tức là phải chiếu cố tới logic của sự tương tác giữa thầy và trò
trong việc dạy học trên lớp (logic của tình huống dạy học). Nó phải dễ hiểu đối với
đặc điểm cá nhân HS trong lớp. Cuối cùng nó phải trực quan và đẹp.
Việc xếp đỉnh nên gộp hai hay nhiều kiến thức cùng loại, cùng ý nghĩa, cùng
nội dung lại với nhau thành một vùng kiến thức và xếp tập hợp những kiến thức này
chung vào một đỉnh, sau đó phác thảo các vị trí của các đỉnh của Graph rút gọn đó.
+ Thiết lập các cung: Thiết lập cung tức là thiết lập mối quan hệ giữa các đỉnh
của Graph. Các cung này được biểu hiện bằng dấu mũi tên thể hiện tính hướng đích
của nội dung. Các mối quan hệ đó phải đảm bảo tính logic khoa học và đảm bảo
tính hệ thống của nội dung kiến thức. Cơng việc này địi hỏi q trình tư duy tập
trung của người dạy, nhất là trình độ nắm vững logic phát triển của tài liệu bài học.
+ Hồn thiện Graph (bố trí các đỉnh và các cung lên một mặt phẳng): Khi đã
xác định được các đỉnh và mối quan hệ giữa chúng. GV nên kết hợp với các phần
mềm công nghệ thơng tin trong dạy học vật lí để có thể xếp các đỉnh lên mặt phẳng
theo một logic khoa học và phải vừa sức với trình độ lĩnh hội của HS [5] [26].

20

Tóm lại, việc sử dụng Graph với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học, Power
point, vào dạy học bộ mơn Vật lí là một việc làm rất cần thiết. Sử dụng Graph trong
dạy học, các nội dung trình bày vừa được thể hiện trọn vẹn vừa đảm bảo tính logic.
Ngoài ra với sự hỗ trợ của MVT sẽ tăng khả năng trực quan và tiết kiệm được thời
gian cũng như sức lực của GV trong hoạt động dạy học.
1.3.3. Hệ thống hoá kiến thức bằng bản đồ tư duy
1.3.3.1 . Khái quát chung về bản đồ tư duy
BĐTD còn gọi là sơ đồ tư duy, lược đồ tư duy là hình thức ghi chép nhằm tìm
tịi đào sâu, mở rộng một ý tưởng, hệ thống hóa một chủ đề hay một mạch kiến
thức,… bằng cách kết hợp việc sử dụng đồng thời hình ảnh, đường nét, màu sắc,
chữ viết với sự tư duy tích cực. Đặc biệt đây là một sơ đồ mở, không yêu cầu tỉ lệ,
chi tiết chặt chẽ như bản đồ địa lí, có thể vẽ thêm hoặc bớt các nhánh, mỗi người vẽ
một kiểu khác nhau, dùng màu sắc, hình ảnh, các cụm từ diễn đạt khác nhau, cùng
một chủ đề nhưng mỗi người có thể “thể hiện” nó dưới dạng BĐTD theo một cách
riêng, do đó việc lập BĐTD phát huy được tối đa khả năng sáng tạo của mỗi người
[12].
Các ứng dụng của BĐTD trong HTHKT vật lí:
+ Sử dụng BĐTD tóm tắt kiến thức theo đề cương. HS có thể sử dụng BĐTD
để tóm tắt kiến thức dựa trên bảng mục lục trong sách giáo khoa. Điều này giúp HS
có cái nhìn tổng quan về tồn bộ nội dung của mơn học và có khái niệm về số lượng
kiến thức HS phải chuẩn bị cho kỳ thi. Trong quá trình học tập ở trường THPT, HS
nên lập BĐTD theo đề cương cho mỗi môn học.

Sơ đồ 1.1 BĐTD đề cương chương DĐC

21


+ Sử dụng BĐTD tóm tắt kiến thức của chương. Sau khi lập BĐTD theo đề
cương, HS nên lập BĐTD cho từng chương sách riêng biệt. Đối với các chương ngắn

khoảng từ 10-12 trang, có thể tập trung tất cả các thông tin trên một trang. Đối với
những chương dài khoảng 20 trang trở lên, có thể cần đến 2-3 trang.
+ Sử dụng BĐTD tóm tắt nội dung theo loại kiến thức vật lí:
Trong dạy học các khái niệm vật lí, GV có thể tổ chức cho HS lập BĐTD về một
khái niệm vật lí bao gồm các yếu tố: đặc điểm định tính, đặc điểm định lượng, định
nghĩa đại lượng, đơn vị đo và những vận dụng khái niệm vào thực tiễn.

Sơ đồ 1.2 BĐTD về khái niệm vật lí
Dùng BĐTD để tóm tắt nội dung một định luật Vật lí được dùng trong dạy học các
định luật Vật lí. Một định luật vật lí bao gồm các yếu tố: nội dung và biểu thức định
luật, ý nghĩa vật lí của các đại lượng trong biểu thức, vận dụng định luật vào thực
tiễn.

Sơ đồ 1.3 BĐTD về định luật vật lí
Trong dạy học các thuyết vật lí, GV có thể tổ chức cho HS lập BĐTD về nội dung
của thuyết vật lí, bao gồm các yếu tố sau: Cơ sở của thuyết, hạt nhân của thuyết và
hệ quả của thuyết.
Vai trò của BĐTD trong hoạt động HTHKT:

22


+ BĐTD giúp HS ghi chép có hiệu quả: Do đặc điểm của BĐTD nên người
thiết kế BĐTD phải chọn lọc thông tin, từ ngữ, sắp xếp, bố cục để “ghi” thông tin
cần thiết nhất và logic, giúp HS dần hình thành cách ghi chép có hiệu quả [13].
+ Rèn luyện cho bộ óc các em hướng dần tới cách suy nghĩ logic, mạch lạc và
cũng là cách giúp các em hiểu bài, ghi nhớ kiến thức vào não chứ khơng phải là học
thuộc lịng, học vẹt.
+ Giúp cho HS có cái nhìn tổng quan về nội dung bài học, xác định được những
kiến thức trọng tâm của bài học, mối liên hệ giữa những kiến thức đó; từ đó hiểu sâu

sắc và ghi nhớ lâu hơn nội dung của bài học.
+ Giúp cho GV theo dõi, xác định, đánh giá cụ thể mức độ mà HS đạt được về
kiến thức, kỹ năng và thái độ bởi vì trên mỗi BĐTD thể hiện rõ cách hiểu, cách
trình bày kiến thức của từng HS. Cũng qua đó để GV điều chỉnh hoạt động dạy, HS
tự đánh giá kết quả và điều chỉnh hoạt động học, từng bước thực hiện các nhiệm vụ
để đạt mục đích dạy học một cách vững chắc.
Vậy sử dụng BĐTD trong dạy học sẽ phát triển được năng lực riêng của từng
HS về trí tuệ (vẽ, viết gì trên BĐTD), HTHKT (huy động những điều đã học trước
đó để chọn lọc các ý để ghi), khả năng hội họa (hình thức trình bày, kết hợp hình vẽ,
chữ viết, màu sắc), sự vận dụng kiến thức được học qua sách vở vào cuộc sống
Tuy nhiên không nên sử dụng BĐTD cho một mảng kiến thức quá lớn, khi đó
khiến HS rối khơng biết bắt đầu từ đâu để ghi nhớ và liên tưởng các phần kiến thức
với nhau và HS cũng khó thể hiện tồn bộ kiến thức vào một BĐTD. Mà nên hướng
dẫn HS tách các phần kiến thức, nội dung, các chủ đề bằng một mấu chốt quan
trọng nào đó, sau đó liên hệ các kiến thức đó với nhau bằng nhiều BĐTD [2],[16].
1.3.3.2. Quy trình và kĩ thuật vẽ bản đồ tư duy
Để thiết kế một BĐTD, GV hay HS cần thực hiện những việc sau:
+ Xác định số lượng nhánh: Việc xác định số lượng nhánh của BĐTD phụ
thuộc nội dung kiến thức trong bài (chủ đề trọng tâm) vì BĐTD là sự phản ánh
khách quan đối tượng cần tìm hiểu. Nội dung bài học có bao nhiêu đơn vị kiến thức
thì sẽ có bấy nhiêu nhánh các cấp trong BĐTD. Mặt khác, sự xác định này cũng
mang tính chủ quan của người lập BĐTD. Sự nhận thức khác nhau về nội dung sẽ
khiến cho sự xác định số lượng các nhánh cũng khác nhau.

23


+ Tóm tắt yếu tố kiến thức bằng các từ khố và hình ảnh biểu tượng: Khi đưa
thơng tin vào BĐTD cần được mã hố bằng từ khố và hình ảnh, rút gọn câu chữ để
nén được số lượng thông tin đảm bảo sự cơ đọng, súc tích. Ngồi ra, hình ảnh và

màu sắc trong BĐTD cũng rất quan trọng cho nên việc việc sử dụng các kiểu chữ,
hình ảnh, màu sắc thích hợp làm nổi bật nội dung quan trọng, kích thích hứng thú
nhận thức của người học.
+ Thiết lập mối quan hệ giữa các yếu tố (tạo nhánh): Sau khi sắp xếp sơ bộ các
yếu tố vào các nhánh chính, phụ trong BĐTD, dựa vào logic phát triển của nội dung
bài lên lớp, tiến hành định hướng xác lập các mối quan hệ giữa chúng bằng những
đường phân nhánh biểu diễn các mối liên hệ. Khi xây dựng BĐTD cùng với việc
sắp xếp các yếu tố thì việc thiết lập và diễn tả các mối quan hệ là phức tạp nhất và
quan trọng nhất. Nếu chưa phân tích sâu sắc nội dung, thấy rõ sự phụ thuộc lẫn
nhau giữa các đơn vị, yếu tố kiến thức thì chưa có thể xác định đúng các mối liên hệ
chính, phụ có tính quy luật giữa các kiến thức có trong bài học.
Cuối cùng, để có một BĐTD hồn chỉnh chúng ta phải kiểm tra lại chi tiết
trong BĐTD vừa xây dựng. Để tạo một BĐTD hệ thống kiến thức với sự hỗ trợ của
MVT và các phần mềm, nên chọn phần mềm Mindjet MindManager Pro, tiết kiệm
được thời gian, thuận lợi khi trình chiếu trong tổ chức dạy học [12],[29],[30].
1.4. Quy trình hệ thống hố kiến thức cho học sinh trong dạy học vật lí
Để xây dựng được quy trình HTHKT cho HS trong dạy học vật lí, đề tài xây
dựng các nguyên tắc xây dựng quy trình. Căn cứ vào các ngun tắc đó để xây dựng
quy trình tổng quát.
1.4.1. Nguyên tắc xây dựng quy trình
Xây dựng quy trình HTHKT cho HS trong dạy học vật lí phải đảm bảo một số
yêu cầu cơ bản trong dạy học. Theo đó, việc xây dựng quy trình HTHKT cho HS
trong dạy học vật lí phải đảm bảo tuân thủ các nguyên tắc sau đây:
+ Đảm bảo mục tiêu dạy học: Việc xây dựng quy trình phải đảm bảo tuân theo
mục tiêu dạy học. Tất cả các hoạt động diễn ra trong quá trình dạy học đều phải
đảm bảo mục tiêu dạy học. Trước tiên là đảm bảo mục tiêu dạy học của bài học, sau
đó là mục tiêu dạy học của cả chương. Mục tiêu giáo dục của một chương trong
chương trình Vật lí phổ thơng được cụ thể hố bởi chuẩn kiến thức, chuẩn kỹ năng

24

của chương đó. Do vậy, khi xây dựng quy trình HTHKT cho HS trong dạy học, GV
phải bám sát chuẩn kiến thức, kỹ năng để xây dựng quy trình tổ chức HTHKT cho
HS khi dạy học chương đó cho phù hợp với mục tiêu dạy học của chương.
+ Đảm bảo tính sư phạm: Các mức độ rèn luyện kỹ năng được chọn lựa trong
quy trình phải mang tính vừa sức để HS có thể cịn nỗ lực thì sẽ thực hiện được và
đảm bảo hứng thú với các hoạt động tiếp theo. Các yêu cầu của GV trong mỗi mức
độ rèn luyện một kỹ năng nào đó của quy trình phải phù hợp với loại thông tin và
kỹ năng mà HS đã được rèn luyện. Quy trình phải đảm bảo kích thích được hứng
thú làm việc của HS, phát huy được tính tích cực, sáng tạo của HS, phát huy năng
lực tiềm tàng của cá nhân mỗi HS và tạo mơi trường để HS hợp tác làm việc có hiệu
quả. Do đó, quy trình HTHKT cho HS phải đáp ứng các yêu cầu này.
+ Đảm bảo tính đặc thù của bộ mơn: bộ mơn Vật lí có những đặc thù rất riêng,
quy định về chương trình của mơn học cũng khơng giống các mơn học khác. Do đó,
việc HTHKT cũng mang đặc thù của bộ mơn.
1.4.2. Quy trình tổng qt
Quy trình HTHKT cho HS trong dạy học vật lí phải đảm bảo các nguyên tắc
đã trình bày trên đây. HTHKT là việc làm của người GV, bao gồm năm bước sau:
+ Bước 1: Xác định nội dung kiến thức cần HTH.
Để xác định nội dung kiến thức Vật lí cần hệ thống, người GV phải xác định rõ
đâu là kiến thức cơ bản có những nội dung then chốt, đâu là kiến thức trọng tâm làm
cơ sở cho những kiến thức khác trong toàn bài, đâu là các kiến thức cần mở rộng.
Bởi kiến thức trọng tâm có thể nằm ở một phần của bài, cũng có thể nằm rải rác
trong các mục của bài, đòi hỏi GV phải lựa chọn ra để tập trung, xốy sâu trong q
trình giảng dạy.
Mặt khác người GV phải đặt mục đích yêu cầu của bài giảng trong tổng thể
nội dung chương trình để có cái nhìn khái qt, thấy được mối liên hệ “móc xích”
giữa các phần / chương / mục.. Từ đó xác định cụ thể, chính xác những vấn đề, khái
niệm cần tập trung tìm hiểu kĩ, cần bổ sung điều chỉnh trong q trình HTH [22].

Nếu GV khơng biết cách lựa chọn những kiến thức cơ bản, không quan tâm
đến những nội dung trọng tâm bài dạy học thì chắc chắn sẽ lúng túng khi HTHKT
cho HS.

25