1
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI
Đơn vị: Trường THPT Thanh Bình
Mã số:
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM
TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ
Người thực hiện: PHẠM THẾ PHƯƠNG
Lĩnh vực nghiên cứu:
- Quản lý giáo dục
- Phương pháp dạy học bộ môn:
- Lĩnh vực khác:
Năm học: 2013 - 2014
2
SƠ LƯỢC LÍ LỊCH KHOA HỌC
I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN
1. Họ và tên: Phạm Thế Phương
2. Ngày tháng năm sinh: 10 / 07 / 1984
3. Nam, nữ: nữ
4. Địa chỉ: Ấp Phú Tân – xã Phú Bình – Huyện Tân Phú – Tỉnh Đồng Nai.
5. Điện thoại: (CQ)/ (NR); ĐTDĐ: 0919844600
6. Fax: E-mail:
7. Chức vụ: Giáo viên.
8. Đơn vị công tác: Trường THPT Thanh Bình
II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO
- Học vị (hoặc trình độ chuyên môn, nghiệp vụ) cao nhất: Thạc sĩ
- Năm nhận bằng: 2012
- Chuyên ngành đào tạo: Phương pháp dạy học vật lý – Đại học Sư phạm TP.HCM
III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC
- Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: giảng dạy bộ môn vật lý.
Số năm có kinh nghiệm: 7 năm.
- Các sáng kiến kinh nghiệm đã có trong 5 năm gần đây:
3
MỤC LỤC
MỤC LỤC 3
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 4
PHẦN MỞ ĐẦU 5
1.Lí do chọn đề tài 5
2.Mục đích nghiên cứu 6
3.Giả thuyết khoa học 6
4.Phạm vi nghiên cứu 6
PHẦN NỘI DUNG 7
1.Cơ sở lí luận về bản đồ khái niệm 7
1.1. Đôi nét lịch sử 7
1.2. Định nghĩa BĐKN 9
1.3. Các bộ phận cấu thành của một BĐKN 11
1.4. Cơ sở lí thuyết của BĐKN 13
1.4.1. Cơ sở tâm lí học của BĐKN 13
1.4.2. Cơ sở nhận thức của BĐKN 17
1.5. Các dạng BĐKN 18
1.6. Vai trò của BĐKN trong dạy học 19
1.7. Quy trình xây dựng BĐKN 21
2. Nội dung, biện pháp thực hiện các giải pháp của đề tài 24
Dựa vào việc tìm hiểu lí thuyết của BĐKN, trong đề tài sáng kiến kinh
nghiệm này tác giả chỉ đề xuất sử dụng BĐKN hoàn chỉnh trong dạy học.
Trong các đề tài sáng kiến kinh nghiệm sau, tác giả sẽ đề xuất sử dụng
BĐKN khuyết, học sinh tự xây dựng BĐKN trong dạy học 24
2.1. Sử dụng BĐKN hoàn chỉnh trong khâu dạy bài mới 24
2.2. Sử dụng BĐKN hoàn chỉnh trong khâu củng cố, ôn tập 26
III. Hiệu quả của đề tài 28
IV.Đề xuất, kiến nghị 29
PHỤ LỤC 1 33
4
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt Viết đầy đủ
BĐKN Bản đồ khái niệm
ĐC Đối chứng
GV Giáo viên
HS Học sinh
PPDH Phương pháp dạy học
SGK Sách giáo khoa
TN Thực nghiệm
THPT Trung học phổ thông
5
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) đang là vấn đề mà ngành Giáo dục
nói riêng và toàn xã hội nói chung đặc biệt quan tâm và được thực hiện ở nước ta
trong những năm gần đây. Có thể nói việc đổi mới PPDH cho đến nay chưa đem lại
sự chuyển biến đáng kể về chất lượng giáo dục. GV và HS đều hướng tới mục tiêu
của các kỳ thi, mà mục tiêu này chỉ là xác định xem HS có nắm vững kiến thức sách
vở, có giải được những bài toán khó hay không, chứ không nhằm kiểm tra xem sau
khi tốt nghiệp THPT HS đã trang bị đủ những kĩ năng cần thiết tối thiểu cho cuộc
sống hay chưa. Điều đó dẫn đến việc GV chưa thấy tính cấp bách của yêu cầu đổi
mới PPDH. Nhiều GV cho rằng cứ dạy tốt theo phương pháp cũ cũng có thể chuyển
tải nội dung kiến thức của SGK cho HS và đảm bảo tỉ lệ tốt nghiệp phổ thông và đỗ
đại học cao, như thế là dạy học có hiệu quả tốt.
Hậu quả của quan niệm này là HS học một cách thụ động, học không biết để
làm gì, không biết tại sao mình phải học bài đó, kiến thức đó. HS chỉ học bài nào
biết bài đấy, đơn thuần là ghi nhớ kiến thức một cách máy móc, cô lập nội dung của
các kiến thức, học trước quên sau, học mà không “hành”… phổ biến hiện nay.
Việc phát triển tư duy cho học sinh và giảng dạy kiến thức về thế giới xung
quanh luôn là một trong những ưu tiên hàng đầu của những người làm công tác giáo
dục. Nhằm hướng các em đến một phương pháp học tập tích cực, chủ động và sáng
tạo. Chúng ta không chỉ cần giúp các em khám phá các kiến thức mới mà còn phải
giúp các em liên kết được những kiến thức đó. Chúng ta biết, khái niệm vừa là kết
quả vừa là phương tiện của tư duy. Quá trình nhận thức của con người 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 [11].
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
sẽ mang lại những lợi ích đáng quan tâm về các mặt: ghi nhớ, phát triển nhận thức,
tư duy… Một trong những công cụ hết sức hữu hiệu để tạo nên các “hình ảnh liên
kết” là bản đồ khái niệm hay sơ đồ khái niệm (concept map).
6
Bản đồ khái niệm là sự thể hiện tường minh cấu trúc hiểu biết của cá nhân dưới
dạng sơ đồ. Xây dựng bản đồ khái niệm có tác dụng kết nối các thông tin mới và
các thông tin đã có.
Tác giả mong muốn vận dụng phối hợp và chọn lọc một số chiến lược dạy học
tiên tiến, đặc biệt là sử dụng bản đồ khái niệm hỗ trợ dạy học để mang lại kết quả
tốt trong quá trình học tập của học sinh, phương pháp giảng dạy của bản thân. Học
sinh sẽ học được phương pháp học tập, tăng tính chủ động, sáng tạo và phát triển tư
duy. Giáo viên sẽ góp phần đổi mới phương pháp giảng dạy và quan trọng nhất sẽ
giúp học sinh nắm được kiến thức thông qua một “bản đồ” thể hiện các liên kết chặt
chẽ của kiến thức nên tôi đã chọn đề tài: SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM
TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ.
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu xây dựng tiến trình dạy học theo hướng sử dụng bản đồ khái
niệm nhằm nâng cao hiệu quả dạy học vật lí ở trường THPT, từ đó giúp HS
hoàn thiện bản đồ khái niệm cho môn Vật lí của bản thân.
3. Giả thuyết khoa học
Nếu vận dụng BĐKN một cách thích hợp vào quá trình dạy học bộ môn Vật lí ở
trường THPT thì sẽ giúp HS gắn kết được các nội dung kiến thức vật lí; từ đó sẽ
góp phần đổi mới PPDH theo hướng tích cực học tập của HS nhằm nâng cao hiệu
quả DH.
4. Phạm vi nghiên cứu
- Đề tài giới hạn ở việc sử dụng bản đồ hoàn chỉnh trong dạy học.
- Đề tài sẽ được thực nghiệm tại trường THPT Thanh Bình, huyện Tân Phú, tỉnh
Đồng Nai.
7
PHẦN NỘI DUNG
1.Cơ sở lí luận về bản đồ khái niệm
1.1. Đôi nét lịch sử
BĐKN được phát triển năm 1972 trong quá trình nghiên cứu của Joseph D.
Novak và cộng sự ở đại học Cornell (Mỹ), nơi ông đã tìm hiểu và khám phá ra sự
thay đổi trong nhận thức của trẻ em. Trong suốt quá trình nghiên cứu đó, trên cơ sở
phỏng vấn nhiều trẻ em, họ đã thấy thật khó để xác định những thay đổi cụ thể việc
hiểu những khái niệm khoa học của trẻ bằng những cuộc phỏng vấn [20]. Từ sự cần
thiết tìm ra phương thức tốt hơn để thể hiện sự hiểu biết khái niệm của trẻ, đã làm
xuất hiện ý tưởng trình bày kiến thức dưới hình thức một BĐKN. Vì vậy mà ông đã
cho ra đời một công cụ mới BĐKN. Đó là sự trình bày bằng sơ đồ những khái
niệm và mối quan hệ của chúng, giúp học sinh tổ chức thông tin về các khái niệm
khoa học theo logic tạo thuận lợi cho việc học. Nó dựa trên tiền đề là các khái
niệm không tồn tại riêng biệt mà có quan hệ với những khái niệm khác.
BĐKN phát sinh từ lý thuyết tiếp thu kiến thức của David Ausubel. Theo
Ausubel sự tiếp thu kiến thức xảy ra bởi sự đồng hóa những khái niệm và những
mệnh đề mới vào hệ thống kiến thức đã có của người học. Như vậy tiếp thu kiến
thức một cách logic xuất hiện khi kiến thức mới liên hệ một cách có chủ định, có
mục đích với kiến thức đã có. Trong khi đó, ở học vẹt, những khái niệm mới được
thêm vào hệ thống kiến thức của người học một cách đúng nguyên văn và tùy tiện,
do đó rất nhanh quên. Kết quả sự tiếp thu kiến thức logic là người học sẽ hiểu sâu,
nhớ lâu và dễ áp dụng trong các tình huống [20].
Từ mục đích đầu tiên của BĐKN là xác định những kiến thức đã có của người
học, hiện nay BĐKN đã được nghiên cứu và sử dụng rộng rãi với nhiều mục đích
khác nhau như giúp người học ghi nhớ khái niệm, đánh giá kết quả học tập, lập kế
hoạch giảng dạy… [23].
Novak và Gowin đã phát triển kỹ thuật BĐKN nhằm đánh giá kiến thức khái
niệm của người học. Ông cũng sử dụng BĐKN để xác định những thay đổi đang
xảy ra trong nhận thức của sinh viên. BĐKN cũng được nghiên cứu trong việc lập
kế hoạch giảng dạy và đã ứng dụng ở trường đại học Cornell [24]. Ngoài ra cùng
với các tác giả khác, Novak đã tiến hành nhiều nghiên cứu liên quan đến BĐKN
như với Wandersee năm 1990, với Mintzes và Wandersee năm 1998.
8
Từ năm 1990 đã có những đề tài nghiên cứu về BĐKN trong khoa học giáo
dục. Các tác giả như Barenholz, Tamir, Trowbridge và Wandersee đã sử dụng
BĐKN để đánh giá hiệu quả trong giảng dạy. Hegarty-Hazel và Prosser sử dụng
BĐKN để đánh giá mối quan hệ giữa việc hiểu và sử dụng các khái niệm của học
sinh trong học tập vào năm 1991.
Năm 2003, khi giảng dạy học phần vật lí điện tử cho sinh viên kĩ thuật năm
thứ hai đại học kĩ thuật Curtin, Barbara Stauble nhận thấy rằng sinh viên không nắm
bắt được mối quan hệ cơ bản giữa các khái niệm trong học phần. Chính vì vậy bà đã
tăng cường sử dụng BĐKN trong các bài giảng vào năm 2004. Kết quả là sinh viên
đã tìm ra sự kết nối giữa các khái niệm đã học với khái niệm mới. [18]
Trong nghiên cứu, vào năm 2004, J.Valadares, M.T. Soares, F. Fonseca, có
kinh nghiệm giảng dạy vật lí hơn 20 năm, nhận ra rằng BĐKN có thể đáp ứng nhiều
mục tiêu hữu ích trong giảng dạy vật lí. Sử dụng BĐKN trong giảng dạy giúp học
sinh xác định chính xác sự tương đương giữa cơ học và nhiệt học, nhận ra được
quan niệm sai lầm, đặc biệt là sự nhầm lẫn truyền thống giữa nhiệt và nhiệt độ. [19]
Năm 2003, Mistades cũng đã sử dụng BĐKN để trình bày nội dung môn học
và đánh giá kết quả học tập cho môn vật lí dành cho sinh viên nghệ thuật tự do. Kết
quả cho thấy giáo viên có thể sử dụng BĐKN và thu nhận thông tin ngược qua sự
đánh giá BĐKN của học sinh, từ đó có những phương pháp dạy học thích hợp.
Ở Việt Nam, BĐKN vẫn là một hướng sử dụng mới. Trong những năm gần đây
ở một số nơi đã bắt đầu sử dụng BĐKN trong việc dạy và học, nhưng mức độ ứng
dụng trong các môn học còn ít. Ví dụ đại học Cần Thơ đã đưa BĐKN vào dạy học.
Một số chương trình giáo dục nước ngoài tại nước ta cũng sử dụng BĐKN như
chương trình Intel tại Việt Nam.
Đã có một số bài báo nói về BĐKN. Tác giả Phan Đức Duy, đã công bố
nghiên cứu về sử dụng BĐKN trong dạy học sinh học bậc trung học phổ thông [11]
Năm 2009, tác giả Nguyễn Phúc Chỉnh đã trình bày kết quả nghiên cứu về cơ sở lý
thuyết của BĐKN [12]. Tác giả Nguyễn Phúc Chỉnh cùng cộng sự Phạm Thị Hồng
Tú đã nghiên cứu về sử dụng phần mềm Cmap Tools để lập BĐKN. [13]
Đối với môn vật lí bậc trung học phổ thông, BĐKN cũng đã được nhắc đến như
một công cụ hỗ trợ dạy học. Năm 2008, luận văn thạc sĩ của Vũ Quốc Dũng “Xây
dựng BĐKN và vận dụng vào thiết kế website hỗ trợ dạy học chương “Dòng điện
9
trong các môi trường” lớp 11 cơ bản”. Tuy nhiên, những nghiên cứu về BĐKN trong
dạy học vật lí vẫn còn ít ỏi. Hy vọng trong tương lai BĐKN sẽ được ứng dụng rộng
rãi trong vật lí nói riêng, giáo dục Việt Nam nói chung.
1.2. Định nghĩa BĐKN
BĐKN (Concept Map hay Cmap) là công cụ đồ họa để sắp xếp và trình bày
kiến thức. Bản đồ khái niệm là sự phát triển của lý thuyết graph. Sự giống nhau
giữa graph và bản đồ khái niệm là đều có các đỉnh và các cung. Nhưng trong bản đồ
khái niệm trên các cung còn có các từ nối để tạo ra các mệnh đề. BĐKN bao gồm
các khái niệm (thường được đóng khung trong các hình tròn hay các hình chữ nhật)
và mối quan hệ giữa các khái niệm (được thể hiện dưới dạng đường nối giữa hai
khái niệm). Mối quan hệ giữa các khái niệm được thể hiện qua các nhãn. Nhãn được
gắn trên đường nối giữa hai khái niệm. Phần lớn nhãn là một từ, mặc dù đôi khi có
thể là các ký tự như “+” hay “%”, và đôi khi nhãn cũng bao gồm nhiều từ. Ví dụ
BĐKN về khái niệm âm thanh (hình 1.1).
10
11
1.3. Các bộ phận cấu thành của một BĐKN
BĐKN bao gồm các “nút” (notes) là nơi hiện diện của các khái niệm; các
đường nối (links) biểu diễn các mối liên hệ giữa các khái niệm, mũi tên biểu thị
hướng của liên hệ - tương ứng với các “đỉnh” và các “cung” trong lý thuyết Graph.
Những khái niệm được sắp xếp theo trật tự logic, mỗi khái niệm là một nhánh của
bản đồ. Những khái niệm có mức khái quát cao được xếp ở đỉnh của bản đồ, những
khái niệm có tính cụ thể hơn được xếp ở dưới.
Phần cốt lõi của BĐKN là mệnh đề (propositions). Mệnh đề là phát biểu về sự
vật hay sự kiện nào đó xảy ra một cách tự nhiên hoặc nhân tạo. Mệnh đề gồm hai
khái niệm (hoặc nhiều hơn) nối với nhau bởi một đường nối có nhãn (label) nhằm
tạo nên lời phát biểu có ý nghĩa. Đôi khi mệnh đề còn được gọi là những đơn vị ngữ
nghĩa. Những mệnh đề là nhân tố làm cho BĐKN khác với các dạng đồ họa tương
tự (ví dụ Mind Map).
Mũi tên của đường nối giữa các khái niệm để biểu thị hướng của mối liên hệ.
Tùy thuộc bản chất mối liên hệ giữa các khái niệm mà các đường có thể là mũi tên
một chiều hay hai chiều. Các mối liên hệ nhân quả là mũi tên một chiều. Các mối
liên hệ ảnh hưởng qua lại biểu diễn bằng mũi tên hai chiều.
Ví dụ: Hình 1.2
12
Hình 1.2: Bản đồ khái niệm về cấu trúc và đặc điểm của bản đồ khái niệm [20]
13
Đặc trưng quan trọng khác của BĐKN là đường nối ngang (cross-links).
Đường nối này thể hiện mối quan hệ (những mệnh đề) giữa các khái niệm trong
những lĩnh vực khác nhau của BĐKN. Đường nối ngang giúp chúng ta thấy một số
lĩnh vực kiến thức trên bản đồ liên quan với nhau như thế nào. Trong sự tạo thành
kiến thức mới, đường nối ngang thường thể hiện sự sáng tạo của người học.
Một đặc tính cuối cùng của BĐKN là những ví dụ ở cuối khái niệm, chúng có
vai trò làm rõ ý nghĩa của khái niệm đó. Các ví dụ cũng được bao quanh bởi hình
tròn, elip hoặc hình chữ nhật nhưng nét vẽ đứt.
1.4. Cơ sở lí thuyết của BĐKN
1.4.1. Cơ sở tâm lí học của BĐKN
Những hiểu biết ban đầu về khái niệm đóng vai trò quan trọng bậc nhất trong
sự khám phá quá trình nhận thức. Trong quá trình phát triển trí tuệ, trẻ em dưới 3
tuổi tiếp xúc với các qui tắc trong thế giới xung quanh và bắt đầu tìm ra hệ thống
những nhãn và kí hiệu cho các qui tắc này. Trẻ em thấy rõ được các mô hình hay
quy tắc của sự kiện hay sự vật và xem xét chúng như những quy tắc tương tự nhưng
đã được những người lớn tuổi hơn phân loại bằng từ ngữ và kí hiệu. Đây là một khả
năng kì lạ và là một phần của những đặc điểm tiến hoá của loài người.
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 là 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 được thực hiện với một cách thức rất quan trọng khi đã
có sẵn những kinh nghiệm cụ thể. Do đó, tính tích cực có vai trò quan trọng đối với
hoạt động học của trẻ, điều này cũng đúng đối với người học ở bất kì độ tuổi nào và
trong bất cứ bài học nào.
Khi nghiên cứu quá trình học tập, Ausubel đã tìm ra hai kiểu học tập là học
thụ động - học vẹt (rote learning) và học tích cực - học hiểu (meaningful learning).
Ausubel đã chỉ ra sự khác biệt quan trọng giữa sự học vẹt và học hiểu. Học hiểu yêu
cầu 3 điều kiện:
1. Những nội dung được học cần phải là những khái niệm rõ ràng và được
trình bày bằng ngôn ngữ kèm theo những ví dụ có quan hệ với kiến thức đã có của
người học. BĐKN có thể đáp ứng điều kiện này. Bằng cách vừa liên kết những khái
niệm chung được người học tìm ra trước đó dẫn dắt đến những khái niệm cụ thể
14
hơn, vừa giúp hệ thống các nhiệm vụ học trọng tâm có hệ thống và trở nên rõ ràng
hơn, được giữ vững trong sự phát triển hệ thống khái niệm.
2. Người học cần phải có sẵn những kiến thức thích hợp.
3. Người học cần phải biết liên kết những hiểu biết mới với những kiến thức
đã có chứ không phải chỉ là ghi nhớ một cách đơn giản về 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 người hướng dẫn. Giáo viên sẽ hướng dẫn người học tìm ra kiến
thức mới liên quan đến kiến thức đã có của họ. Sau quá trình sẽ đánh giá kết quả
liên quan đến kiến thức mà họ có với vận dụng kiến thức vào trong tình huống mới.
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng trí nhớ loài người không phải là một chiếc
bình đơn giản để lấp đầy, mà là một tập hợp phức tạp của hệ thống bộ nhớ được liên
hệ với nhau. Sơ đồ sau minh hoạ hệ thống bộ nhớ của trí nhớ con người và sự tác
động qua lại với các vùng nhận thông tin từ các vùng nhận tác động và vùng tâm lý
(hình 1. 3) [20].
Hình 1.3. Các hệ thống bộ nhớ chủ chốt của não bộ đều tác động qua lại với
nhau khi chúng ta đang học [20]
Toàn bộ hệ thống bộ nhớ phụ thuộc lẫn nhau (thông tin chịu tất cả sự điều
khiển) phần 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
được sắp xếp và xử lí trong bộ nhớ đang hoạt động bởi sự tương tác với kiến thức
trong bộ nhớ dài hạn. Đặc trưng giới hạn ở đây là bộ nhớ đang hoạt động chỉ có thể
xử lí một số lượng nhỏ mối quan hệ hay các bộ phận tâm lí (5 đến 9) bất kì lúc nào.
Thông tin vào
Bộ nhớ ngắn
hạn
Bộ nhớ làm việc
Bộ nhớ dài hạn
Hệ thống hiệu quả
Hệ thống điều
khiển
15
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 yêu cầu một người phải nhớ một
danh sách 10 - 12 chữ cái hay chữ số trong vài giây, hầu hết mọi người chỉ nhớ lại
được 5- 9 ký tự trong số đó. Tuy nhiên, nếu các chữ cái được nhóm lại để tạo thành
một từ có nghĩa, và các chữ số được nhóm lại theo số điện thoại hay những cái đã
biết, thì 10 hay hơn 10 chữ cái (chữ số) có thể nhớ lại được.
Trong một bài kiểm tra tương tự, nếu chúng ta đưa cho người học 10 - 12 từ
quen thuộc nhưng các từ không có quan hệ với nhau để nhớ trong vài giây, hầu hết
chỉ nhớ lại được 5 - 9 từ. Nếu những từ đó không quen thuộc, chẳng hạn như khi
gặp các từ kĩ thuật được giới thiệu lần đầu, người 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 quan tới kiến thức
đã có của người học, ví dụ các tháng trong năm thì 12 từ hay nhiều hơn vẫn có thể
được nhớ lại dễ dàng.
Trong học vẹt, người học có ít hoặc không có sự hợp nhất kiến thức mới với
kiến thức đã có. Có hai lý do gây nên sự hạn chế trong nhận thức của lối học thụ
động:
+Thứ nhất, kiến thức được học theo lối máy móc nên bị quên nhanh chóng
nếu không được nhắc lại nhiều lần.
+Thứ hai, cấu trúc kiến thức hay cấu trúc nhận thức của người học không
được tăng cường hay thay đổi để xoá đi những quan niệm sai lầm. Vì vậy, những
quan niệm sai lầm sẽ vẫn còn và kiến thức học được sẽ có ít hoặc không có khả
năng được sử dụng trong việc học cao hơn hay trong việc giải quyết vấn đề.
Vì vậy, để có kiến thức rộng cần phải có sự liên hệ chặt chẽ giữa bộ nhớ
đang hoạt động và bộ nhớ dài hạn khi thu nhận và xử lí kiến thức. Một trong những
lí do khiến BĐKN tạo thuận lợi cho việc học hiểu là nó có tác dụng như 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.
Nhiều học sinh và giáo viên ngạc nhiên khi thấy BĐKN là công cụ tuy đơn
giản nhưng có thể hỗ trợ 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
lưu giữ kiến thức trong thời gian dài. Sự hiểu biết về các quá trình ghi nhớ và quá
trình kiến thức được đưa vào não bộ vẫn còn ít, nhưng rõ ràng rằng các nghiên cứu
16
cho thấy 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 người học.
Bộ não của con người không chỉ chứa các khái niệm và các mệnh đề là
những bộ phận thiết yếu tạo nên cấu trúc kiến thức và cấu trúc nhận thức trong bộ
não của chúng ta. Bên cạnh việc học những khái niệm và mệnh đề, các nhà nghiên
cứu đã chỉ ra rằng có những hình thức ghi nhớ khác như ghi nhớ hình ảnh, biểu
tượng, ghi nhớ âm thanh… Ghi nhớ biểu tượng bao gồm sự tích luỹ những biểu
tượng của những hoàn cảnh mà chúng ta đã gặp, những người mà chúng ta đã thấy,
những hình ảnh và các biểu tượng khác. Trong khi các biểu tượng chữ và số được
Sperling sử dụng trong nghiên cứu của ông bị quên đi nhanh chóng thì các loại biểu
tượng khác được 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 người hoặc những
bức ảnh. Ví dụ, trong một nghiên cứu, Shepard đưa 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% số người tham gia nghiên cứu xác định đúng các bức tranh mà họ đã
nhìn thấy. Ba ngày sau đó, vẫn còn 92% xác định chính xác, và ba tháng sau còn
58%. Nghiên cứu này và nhiều nghiên cứu khác đã chỉ ra rằng con người có một
khả năng đặc biệt để nhớ lại các biểu tượng, mặc dù họ đã mau chóng quên đi
những chi tiết của các biểu tượng.
Một ví dụ thú vị là thử nghiệm do Nickerson và Adams tiến hành năm 1979
với những đồng xu mà hằng ngày người ta thường xuyên nhìn thấy. Khi được yêu
cầu vẽ một đồng xu; có hơn một nửa những nét đặc trưng bị thiếu hay bị đặt nhầm
vị trí.
Khả năng của con người khi nhớ lại âm thanh cũng rất đặc biệt. Các nhạc
công có thể chơi hàng trăm bài nhạc mà không cần đọc nốt nhạc…. Trở lại với
những kí ức không được mã hoá như những khái niệm, những mệnh đề. Những
nghiên cứu của Penfield và Perot đã chỉ ra rằng các vùng của bộ não 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 phương pháp chụp cắt lớp phát xạ positron. Với
phương pháp này những nơron nào lưu trữ thông tin thì sẽ không được nhìn thấy.
17
Những cá nhân khác nhau có những khả năng khác nhau một cách rõ rệt.
Những khác nhau này đã được nghiên cứu bởi Gardner. Ông đã đề xuất lí thuyết đa
thông minh (multiple intelligence). Nghiên cứu của ông đã nhận được 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 người trong việc học và thực hành. Thật tốt khi các trường học
nhận định rằng con người có những khả năng quan trọng khác và việc nhớ lại thông
tin tri thức cụ thể thường chỉ được thể hiện trong những bài kiểm tra nhiều lựa chọn
được sử dụng thông dụng trong nhiều trường học hay các công ty. Một lí do thúc
đẩy chúng ta thống nhất trên phạm vi rộng các hoạt động được trình bày trong mô
hình giáo dục mới là nhằm tạo cơ hội cho học sinh thể hiện những khả năng khác.
Việc tạo ra những cơ hội như vậy bằng cách kết hợp nhiều hoạt động khác nhau với
một cấu trúc kiến thức rõ ràng rất có lợi [20].
1.4.2. Cơ sở nhận thức của BĐKN
Hiện nay, quá trình học hiểu là quá trình được 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.
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. Từ những lí thuyết
nhận thức của những nhà triết học và những nhà nhận thức luận có thể rút ra rằng sự
tạo thành kiến thức mới là một quá trình xây dựng kiến thức bao gồm cả nhận thức
và cảm xúc của mỗi người hoặc sự điều khiển (chỉ đạo) để tạo kiến thức mới và
cách thức thể hiện kiến thức.
Việc học sinh cố gắng tạo ra những BĐKN là một quá trình hoạt động độc
lập và sáng tạo, và đó cũng là một thử thách khó khăn, đặc biệt đối với những người
đã quen với lối học vẹt. Học vẹt có vai trò rất nhỏ trong quá trình nhận thức, vì vậy
nó không có tác dụng tạo ra ý tưởng hoặc đặt và giải quyết vấn đề.
Các khái niệm và mệnh đề là những khối kiến thức cơ bản của mọi lĩnh vực.
Chúng ta có thể coi khái niệm tương tự như các nguyên tử còn mệnh đề là những
phân tử. Chỉ có khoảng 100 loại nguyên tử khác nhau nhưng đã tạo ra vô số loại
18
phân tử. Hiện nay, trong tiếng Anh có khoảng 460.000 từ (hầu hết chúng là những
khái niệm), các khái niệm đó có thể kết hợp để tạo ra vô số những mệnh đề. Mặc
dù, hầu hết sự kết hợp của các từ không tạo thành câu có nghĩa nhưng chúng vẫn có
thể kết hợp với nhau để tạo ra vô số những mệnh đề có ý nghĩa và hợp lệ. Những
nhà thơ và những nhà văn sẽ không bao giờ hết những ý tưởng mới để biểu thị
những cách mới. Chúng ta sẽ không bao giờ hết những cơ hội để tạo ra kiến thức
mới. Con người đã phát hiện ra những sự vật và hiện tượng mới; sau đó tiếp tục tìm
ra những khái niệm và những kiến thức mới. Tạo ra những phương pháp quan sát
mới, hoặc ghi chép những sự kiện bình thường đã xảy ra là cơ hội để tạo ra kiến
thức mới. Ví dụ, tạo ra BĐKN là phương pháp ghi tóm tắt sự hiểu biết, đó là con
đường để tạo thành kiến thức mới. Do vậy, BĐKN có giá trị trong học tập và trong
quá trình hình thành kiến thức mới của con người.
1.5. Các dạng BĐKN
- Dựa theo thành phần, có các dạng BĐKN sau [21]:
+ Bản đồ chỉ có khái niệm: Bản đồ có cấu trúc cho sẵn, chỉ có những khái
niệm chìa khóa nhưng thiếu từ nối.
+ Bản đồ chỉ có các đường nối: Bản đồ có cấu trúc cho sẵn, có các đường nối
nhưng thiếu khái niệm.
+ Bản đồ câm: Bản đồ có cấu trúc cho sẵn nhưng chưa có khái niệm và từ
nối.
+ Bản đồ hỗn hợp: Bản đồ có cấu trúc cho sẵn nhưng thiếu một số khái niệm
hoặc từ nối.
Có thể dựa vào các dạng bản đồ này để tổ chức dạy học.
- Dựa theo hình dạng bản đồ có các dạng bản đồ sau [22]:
+ BĐKN hình nhện
BĐKN hình nhện có một khái niệm trung tâm, xung quanh là những khái niệm bổ
sung.
+ BĐKN phân cấp
BĐKN phân cấp trình bày thông tin theo thứ tự quan trọng giảm dần. Thông
tin quan trọng nhất, tổng quát nhất được đặt lên đỉnh, dưới nó là các khái niệm cụ
thể hơn.
+ BĐKN tiến trình
19
BĐKN tiến trình tổ chức thông tin theo dạng tuyến tính. Dạng bản đồ này
thích hợp cho thể hiện những khái niệm phản ánh các hiện tượng, quá trình.
+ BĐKN hệ thống
BĐKN hệ thống tổ chức thông tin theo dạng tương tự bản đồ tiến trình nhưng
thêm vào “đầu vào” và “đầu ra”.
Hình 1.4. Các dạng bản đồ khái niệm
Ngoài ra còn có những dạng BĐKN như: BĐKN phong cảnh, BĐKN đa chiều,
BĐKN hình tròn….
1.6. Vai trò của BĐKN trong dạy học
* Đối với giáo viên
- Dạy một chủ đề
a.Bản đồ khái niệm
hình nhện
b. Bản đồ khái niệm
phân cấp
c. Bản đồ khái niệm
tiến trình
d. Bản đồ khái niệm hệ
thống
20
Sử dụng BĐKN trong giảng dạy giúp giáo viên xác định rõ vai trò quan trọng
của những khái niệm chìa khóa và mối quan hệ giữa chúng. Điều này giúp giáo viên
truyền tải rõ ràng và tổng quát về chủ đề nào đó và những mối quan hệ của chúng
tới học sinh. Với BĐKN, giáo viên ít có khả năng bỏ sót và giải thích sai bất kỳ
khái niệm quan trọng nào [25].
- Củng cố kiến thức
Sử dụng BĐKN có thể củng cố kiến thức của học sinh. BĐKN giúp học sinh
hình dung được những khái niệm chìa khóa và tóm tắt mối quan hệ của chúng.
Bằng việc hướng dẫn học sinh tự lập các BĐKN, học sinh sẽ khắc sâu kiến thức và
ghi nhớ lâu bền hơn.
- Kiểm tra việc học và xác định kiến thức sai
Sử dụng BĐKN có thể giúp đỡ giáo viên trong việc đánh giá kết quả của quá
trình giảng dạy. Với các BĐKN còn bỏ trống khái niệm hoặc các từ dẫn, giáo viên
yêu cầu học sinh hoàn thiện BĐKN, qua đó kiểm tra kiến thức của học sinh một
cách chính xác nhất. Chúng có thể đánh giá thành tích của học sinh bằng việc nhớ
những khái niệm và xác định kiến thức sai. Ngoài ra, BĐKN chính là một bản tóm
lược những gì học sinh đã học, do đó giúp đỡ giáo viên phát hiện và dần dần sửa
những quan niệm sai và kiến thức sai của người học [25].
- Đánh giá
Có thể kiểm tra hoặc khảo sát thành tích của học sinh bằng BĐKN. Thông qua
việc so sánh các BĐKN học sinh thiết lập được, giáo viên sẽ đánh giá được mức độ
sáng tạo của học sinh. Hiện nay, nhiều nước đã áp dụng BĐKN để kiểm tra kiến thức
của học sinh sau trong một chương hoặc một chủ đề. Tuy nhiên điều này chỉ có thể
thực hiện được khi học sinh thành thạo về cách lập BĐKN [20], [25].
- Lập kế hoạch giảng dạy
BĐKN có thể có lợi ích rất lớn trong lập kế hoạch chương trình giảng dạy. Giáo
viên có thể xây dựng bản đồ trình bày những ý tưởng chính cho toàn bộ môn học,
chương trình học (Macromap), hay chỉ trình bày cấu trúc kiến thức một phần của
môn học như một chương, một bài cụ thể nào đó (Micromap) [20].
* Đối với học sinh
- BĐKN giúp học sinh nghiên cứu tài liệu mới một cách có hệ thống.
21
- BĐKN giúp học sinh củng cố và hệ thống hóa kiến thức trong quá trình học
bài. Qua đó học sinh có cái nhìn tổng quát về các khái niệm và mối quan hệ của
chúng trong một tổng thể do đó lưu giữ kiến thức lâu hơn và sâu sắc hơn.
- BĐKN giúp học sinh tự đánh giá được kiến thức của mình.
Ngoài ra BĐKN còn tạo điều kiện cho hoạt động nhóm. Giáo viên có thể đưa
các khái niệm, đường nối, từ nối, các chủ đề… và yêu cầu học sinh làm việc theo
nhóm để tạo BĐKN hoặc bổ sung những chỗ thiếu [20]. BĐKN cũng được sử dụng
nhằm khuyến khích sự sáng tạo của học sinh; giúp học sinh lĩnh hội kiến thức trong
một bài báo, một chương tình tivi, một tài liệu hoặc bài giảng; hoặc BĐKN có thể
ứng dụng trong tạo giao diện kiến thức trên trang web…
Như vậy, chúng ta thấy rằng các BĐKN không những là công cụ thuận lợi
cho việc thu nhận, trình bày và lưu giữ kiến thức của cá nhân mà còn là công cụ hữu
ích cho việc sáng tạo tri thức.
* Nhược điểm
Ngoài những ưu điểm ở trên, BĐKN cũng có một số nhược điểm như: tốn thời
gian đối với những khái niệm cần giải thích rõ ràng và chi tiết; học sinh có thể lúng
túng nếu bản đồ phức tạp, …[16].
1.7. Quy trình xây dựng BĐKN
Trong học tập, việc xây dựng BĐKN là rất quan trọng đối với những người
mới bắt đầu học một lĩnh vực nào đó. Cấu trúc của BĐKN phụ thuộc vào ngữ cảnh
mà chúng được sử dụng, nó phụ thuộc vào cấu trúc của một văn bản, của một thí
nghiệm, hoặc của một lĩnh vực hoạt động hay của một câu hỏi, một vấn đề trong
cuộc sống mà chúng ta cần tìm hiểu. Nghiên cứu nội dung sẽ giúp cho việc xác định
cấu trúc thứ bậc của BĐKN. Điều đó còn giúp cho việc lựa chọn những lĩnh vực để
xây dựng những BĐKN đầu tiên. Theo tác giả Nguyễn Phúc Chỉnh, quy trình chung
để xây dựng một BĐKN gồm các bước sau:
Bước 1: Xác định chủ đề, khái niệm trọng tâm bằng cách xác định câu hỏi
trọng tâm. Đó là một câu hỏi rõ ràng cho một vấn đề hoặc câu hỏi về việc sử dụng
BĐKN để làm gì.
Bước 2: Khi đã xác định được chủ đề, bước tiếp theo là xác định và liệt kê
những khái niệm quan trọng nhất hay chung nhất liên quan đến chủ đề. Thông
thường cứ có 15 đến 25 khái niệm sẽ đủ để xây dựng một BĐKN.
22
Bước 3: Sắp xếp các khái niệm được ở những vị trí phù hợp (nếu là dạng bản
đồ phân cấp thì khái niệm tổng quát xếp trên đỉnh, tiếp theo là các khái niệm cụ thể
hơn). Các khái niệm được đóng khung trong hình tròn, elip hoặc hình chữ nhật.
Bước 4: Nối các khái niệm bằng các mũi tên có kèm từ nối mô tả mối quan hệ
giữa các khái niệm.
Bước 5: Tìm kiếm các đường nối ngang, nối các khái niệm thuộc những lĩnh
vực khác nhau trong bản đồ với nhau. Các đường nối ngang cho thấy sự tương quan
giữa các khái niệm.
Bước 6: Cho các ví dụ (nếu có) tại đầu mút của mỗi nhánh. Ví dụ được đóng
khung bởi hình tròn, elip hoặc hình chữ nhật có nét đứt.
Bước 7: Sửa chữa, hoàn chỉnh bản đồ. Bản đồ cần được xem xét lại, các khái
niệm được định vị lại theo những phương thức mà sẽ khiến toàn bộ cấu trúc rõ ràng
và tốt hơn (có thể có những thay đổi cần thiết về cấu trúc và nội dung bản đồ).
23
*Tiêu chuẩn đánh giá BĐKN
Khi đánh giá một BĐKN người ta dựa vào tiêu chuẩn sau:
- BĐKN phải chỉ ra các khái niệm, định đề chính bằng ngôn ngữ rõ ràng, ngắn
gọn.
- BĐKN ngắn gọn, súc tích và thể hiện mối quan hệ chính giữa các khái niệm
một cách đơn giản.
* Lưu ý
Để sử dụng BĐKN hiệu quả cần chú ý các điểm sau:
- Để làm quen với việc xây dựng một BĐKN, nên bắt đầu với một lĩnh vực
kiến thức khá quen thuộc đối với người lập bản đồ.
- Nên xây dựng câu hỏi trọng tâm cho mỗi BĐKN. Đó là câu hỏi xác định một
cách rõ ràng vấn đề mà BĐKN phải giải quyết.
- Nên bắt đầu với một đề tài đơn giản, sử dụng ít khái niệm. Thông thường,
nên sử dụng từ 15 đến 20 khái niệm cho một BĐKN.
Hình 1.5. BĐKN về các bước xây dựng BĐKN
24
- Các khái niệm hoặc ví dụ phải được đóng khung trong hình chữ nhật, tròn
hoặc elip.
- Mỗi đường nối 2 khái niệm phải được ghi nhãn với các từ nối, do đó mỗi
BĐKN có thể đọc từ trên xuống dưới, qua bất kỳ nhánh nào.
- Sau khi bản đồ sơ bộ được thiết lập, có thể thêm vào các đường nối ngang để
thấy những mối liên hệ giữa các khái niệm trong những mảng hay những lĩnh vực
kiến thức khác nhau của bản đồ. Các đường nối là mấu chốt để thấy rõ người học
hiểu mối liên hệ giữa những mảng của bản đồ như thế nào. Một bản đồ có thể có ít
hoặc không có đường nối ngang.
- Ví dụ phải liên kết với khái niệm bởi từ “ví dụ” và phải bao quanh bởi hình
chữ nhật, tròn, hoặc elip nét đứt. Đây là đặc điểm để phân biệt ví dụ với các khái
niệm. Ví dụ có thể đặt ở bất kỳ mức độ nào trong hệ thống cấp bậc nhưng phải cuối
mỗi nhánh.
- Nên làm việc theo nhóm và trình bày về bản đồ của nhóm mình với cả lớp.
- Nên xây dựng một BĐKN sơ bộ bằng cách viết tất cả các khái niệm trên giấy
nháp hay tốt nhất là sử dụng phần mềm IHMC CmapTools ()
[20].
2. Nội dung, biện pháp thực hiện các giải pháp của đề tài
Dựa vào việc tìm hiểu lí thuyết của BĐKN, trong đề tài sáng kiến kinh
nghiệm này tác giả chỉ đề xuất sử dụng BĐKN hoàn chỉnh trong dạy học.
Trong các đề tài sáng kiến kinh nghiệm sau, tác giả sẽ đề xuất sử dụng
BĐKN khuyết, học sinh tự xây dựng BĐKN trong dạy học.
* BĐKN hoàn chỉnh là bản đồ có đầy đủ khái niệm, từ nối, các mệnh đề.
BĐKN hoàn chỉnh có thể sử dụng ở khâu dạy kiến thức mới hoặc khâu củng cố, ôn
tập.
* Yêu cầu
- Giáo viên: Cung cấp BĐKN hoàn chỉnh kèm theo hệ thống các hoạt động, các
hình ảnh hoặc phim minh họa, yêu cầu học sinh khai thác kiến thức có trong bản đồ.
- Học sinh: Quan sát bản đồ, hình ảnh hoặc phim, nghiên cứu sách giáo khoa hoàn
thành các hoạt động giáo viên yêu cầu.
2.1. Sử dụng BĐKN hoàn chỉnh trong khâu dạy bài mới
Quy trình:
25
Bước 1: Giáo viên cung cấp BĐKN hoàn chỉnh
Bước 2: Giáo viên đưa hệ thống các hoạt động khai thác bản đồ
Bước 3: Học sinh tự lực làm việc hoặc làm việc theo nhóm
Bước 4: Giáo viên sửa chữa, kết luận
Ví dụ 1: Khi dạy BĐKN về vật chất (tiết 47 - bài 28: Cấu tạo chất. Thuyết động
học phân tử chất khí – vật lí 10 cơ bản)
Bước 1: Giáo viên đưa bản đồ hoàn chỉnh về vật chất (Hình 1.6)
Bước 2: Giáo viên đưa hệ thống câu hỏi, yêu cầu HS quan sát bản đồ, sách giáo
khoa và trả lời câu hỏi
Câu 1: Vật chất có thể tồn tại ở những trạng thái (thể) nào?
Câu 2: Các thể khác nhau có những đặc điểm khác biệt về hình dạng và thể tích như
thế nào? Giải thích nguyên nhân của sự khác nhau đó?
Câu 3: Phát biểu nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí?
Câu 4: Khi nào chất khí được coi là khí lí tưởng?
Bước 3: HS nghiên cứu sách giáo khoa, BĐKN vật chất trả lời các câu hỏi.
Bước 4: Giáo viên góp ý, kết luận, giúp HS khắc sâu kiến thức bằng mô phỏng cấu
tạo chất.
Câu 1: Vật chất tồn tại ở thể rắn, lỏng, khí.
Câu 2:
- Chất rắn có thể tích xác định, hình dạng xác định do lực tương tác phân tử
rất mạnh nên các phân tử ở vị trí cân bằng xác định.
- Chất lỏng có thể tích xác định, hình dạng bình chứa do lực tương tác phân
tử yếu nên phân tử ở vị trí cân bằng có thể di chuyển được.
- Chất khí không có thể tích riêng, không hình dạng riêng do lực tương tác
giữa các phân tử rất yếu nên phân tử chuyển động hỗn loạn.
Câu 3: Nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí
- Chất khí được cấu tạo từ các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách
giữa chúng.
- Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng; chuyển động này càng nhanh
thì nhiệt độ chất khí càng cao.