Thiết kế và sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học phần sinh học cơ thể bậc trung học phổ thông luận văn thạc sỹ sinh học

B ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
----- ------------

NGÔ THỊ THANH

THIẾT KẾ VÀ s ử DỤNG BẢN Đổ KHÁI NIỆM
TRONG DẠY
• HỌC
# PHAN s in h h ọ• c c ơ t h ể
BẬC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học Sinh học
Mã sô: 60.14.10

LUẬN
VĂN THẠC
SĨ GIÁO DỤC
HỌC
•
•
•
•

Người hướng dẫn khoa học:

TS. PHAN ĐỨC DUY

VINH-2011


LỜ I CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng kỉnh trọng và biết ơn sầu sắc tới TS. Phan Đức Duy, người
thầy đã tận tình hướng dẫn và chỉ bảo tôi trong suốt thời gian tôi thực hiện đề tài
nghiên cứu của mình.
Tôi cũng xỉn trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, khoa Sau Đại học, khoa Sinh
học và các Thầy Cô giáo trường Đại học Vinh, đại học Sư phạm Hà Nội đã nhiệt
tình giảng dạy trong khóa học.
Cảm ơn Ban giám hiệu, các Thầy Cô giáo và các em học sinh các trường
THPT tỉnh Nghệ An nơi tôi tiến hành thực nghiệm đã tạo điều kiện và hợp tác giúp
tôi thực hiện đề tài.
Cảm ơn tất cả các đồng nghỉêp, bạn bè và người thân đã tạo động lực và điều
kiện thuận lợi trong thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn.

Xin chân thành cảm ơn !

Vinh, tháng 12 năm 2011
Tác giả

Ngô Thị Thanh


MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM Ơ N ................................................................................................................ i
MỤC L Ụ C .................................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT T Ắ T ......................................................................... iv
DANH MỤC CÁC BẢN Đ Ồ .......................................................................................V
DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ..................................................................vi
Phần 1: MỞ ĐẦU...................................................................................................... 01
1. Lý do chọn đề tài................................................................................................... 01

2. Mục đích nghiên cứu ........................................................................................... 02
3. Đối tượng nghiên cứu........................................................................................... 03
4. Giả thuyết khoa học...............................................................................................03
5. Nhiệm vụ nghiên cứu............................................................................................ 03
6. Phương pháp nghiên cứu...................................................................................... 03
7. Những đóng góp mới của luận vãn....................................................................... 06
8. Lịch sử vấn đề nghiên cứu....................................................................................06
9. Cấu trúc luận vãn...................................................................................................08
Phần 2: NỘI DUNG...................................................................................................09
CHƯƠNG 1: C ơ SỞ LÍ LUẬN VÀ THựC TIỄN CỦA ĐÈ TÀI.......................09
1. Cơ sở lí luận của đề tà i......................................................................................... 09
1.1. Bản đồ khái niệm............................................................................................... 09
1.1.1. Định nghĩa bản đồ khái niệm ......................................................................... 09
1.1.2. Đặc điểm của bản đồ khái niệm ..................................................................... 09
1.1.3. Các dạng bản đồ khái niệm............................................................................. 11
1.1.4. Vai trò của bản đồ khái niệm trong dạy - học................................................ 16
1.1.5. Quy trình xây dựng bản đồ khái niệm ............................................................ 18
1.2.

Công cụ xây dựng bản đồ khái niệm - Phần mềm CmapTools...................20

2. Cơ sở thực tiễn của đề tài......................................................................................22
2.1. Đặc điểm nội dung phần sinh học cơ thể bậc trung học phổ thông......................... 22
2.1.1. Cấu trúc, nội dung chương trình sinh học bậc trung học phổ thông.............. 22
2.1.2. Cấu trúc và nội dung phần sinh học cơ thể bậc trung học phổ thông..................23


2.1.3. Đánh giá cấu trúc, nội dung phần sinh học cơ thể bậc trung học phổ thông....... 26
2.2. Thực trạng dạy - học khái niệm sinh họ c..........................................................27
CHƯƠNG 2: XÂY DƯNG VÀ s ử DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM PHẦN

SINH HỌC C ơ THẺ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG....................30
2.1. Xây dựng các bản đồ khái niệm cho phần sinh học cơ thể lớp 11..................30
2.2. Sử dựng bản đồ khái niệm trong dạy học sinh học......................................... 41
2.2.1. Cung cấp bản đồ khái niệm hoàn chỉnh....................................................... 42
2.2.2. Cung cấp bản đồ khuyết................................................................................44
2.2.3. Cung cấp bản đồ câm....................................................................................46
2.2.4. Học sinh tự xây dựng bản đồ khái niệm...................................................... 48
2.3 Hướng đề xuất sử dụng bản đồ khái niệm........................................................50
CHƯƠNG 3: THựC NGHIỆM SƯ PHẠM...........................................................52
1. Mục đích thực nghiệm........................................................................................ 52
2. Phương pháp thực nghiệm..................................................................................52
2.1. Chọn trường thực nghiệm................................................................................52
2.2. Các bước thực nghiệm..................................................................................... 52
2.3. Xử lý số liệu..................................................................................................... 53
3. Kết quả thực nghiệm...........................................................................................53
3.1

về mặt định lượng...........................................................................................53

3.2.v ề mặt định tính................................................................................................57
Phần 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................. 59
1. Kết luận............................................................................................................... 59
2. Kiến nghị............................................................................................................. 60
TÀI LIỆU THAM K H ẢO ....................................................................................... 61
PHỤ LỤC

iv


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

STT

Từ viêt tăt

Đọc là

1.

THPT

Trung học phô thông

2.

THCS

Trung học cơ sở

3.

GV

Giáo viên

4.

HS

Học sinh

5.

SGK

Sách giáo khoa

6.

SGV

Sách giáo viên

7.

TN

Thực nghiệm

8.

ĐC

Đôi chứng

9.

G D -Đ T

Giáo dục - đào tạo

10.

PPDH

Phương pháp dạy học

11.

NXB

Nhà xuât bản

V


DANH MỤC CÁC BẢN ĐỒ
Trang
Bản đồ 1.1. Cấu trúc và đặc điểm của bản đồ khái niệm .......................................... 10
Bản đồ 1.2. Sinh trưởng ở thực vật (chỉ có khái niệm)........................................... 11
Bản đồ 1.3. Sinh trưởng ở thực vật (chỉ có từ nối)................................................. 11
Bản đồ 1.4. Sinh trưởng ở thực vật (bản đồ câm)....................................................12
Bản đồ 1.5. Sinh trưởng ở thực vật (bản đồ hỗn họp)............................................. 12
Bản đồ 1.6. Phát triển ở thực vật có hoa......................................................................13
Bản đồ 1.7. Hướng động ở thực vật............................................................................14
Bản đồ 1.8. Sinh sản hữu tính ở thực vật.................................................................... 14
Bản đồ 1.9. Bản đồ khái niệm quang h ọ p .................................................................. 15
Bản đồ 1.10. Các bước xây dựng bản đồ khái niệm .................................................. 19
Bản đồ 1.11. Cấu trúc nội dung chương trình sinh học bậc trung học phổ thông....23
Bản đồ 2.1. Quang hợp ở thực yật..............................................................................30

Bản đồ 2.2. Hô hấp ở thực y ật.................................................................................... 31
Bản đồ 2.3. Hô hấp ở động y ậ t...................................................................................32
Bản đồ 2.4. Tuần hoàn máu........................................................................................ 33
Bản đồ 2.5. Quá trình trao đối khí ở cấp cơ thể..........................................................34
Bản đồ 2.6. Hướng động ở thực vật........................................................................... 34
Bản đồ 2.7. Sinh trưởng ở thực vật.............................................................................35
Bản đồ 2.8. Phát triển ở thực vật có hoa..................................................................... 36
Bản đồ 2.9. Sinh sản vô tính ở thực yật..........................................................................
Bản đồ 2.10. Sinh sản hữu tính ở động yật.................................................................37
Bản đồ 2.11. Sinh trưởng phát triển cấp cơ th ể..........................................................38
Bản đồ 2.12. Sinh sản cấp cơ thể.................................................................................39
Bản đồ 2.13. Sinh sản cấp cơ thể (thể hiện sự giống và khác nhau giữa thực vật và
động vật)..................................................................................................................... 40
Bản đồ 2.14 Vận chuyển các chất trong cơ thể............................................................43
Bản đồ.2.15 Quá trình hô hấp.....................................................................................45
Bản đồ 2.16 Sinh sản cấp cơ thể.................................................................................47
Bản đồ 2.17 Sinh sản cấp cơ thể.................................................................................48
Bản đồ 2.18 Sinh trưởng - phát triển cấp cơ th ể ....................................................... 49


DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ HÌNH VẼ
Trang
Bảng 1.1. Cấu trúc nội dung chương trình sinh học bậc trung học phổ thông............ 22
Bảng 2.1. Danh sách các khái niệm và từ nối về sinh sản cấp cơ thể........................46
Bảng 3.1: Thống kê điểm cho lớp TN và ĐC trong thực nghiệm............................. 53
Bảng 3.2: So sánh các tham số đặc trưng giữa TN và ĐC qua các lần kiểm tra....... 54
Hình 1.1. Bản đồ khái niệm hình nhện........................................................................16
Hình 1.2. Bản đồ khái niệm phân cấp.........................................................................16
Hình 1.3. Bản đồ khái niệm tiến trình.........................................................................16
Hình 1.4. Bản đồ khái niệm hệ thống..........................................................................16

Hình 3.1 Biểu đồ biểu diễn đường tần suất tổng số bài kiểm tra 1 trong thực nghiệm..... 55
Hình 3.2 Đường biểu diễn đường tần suất hội tụ tiến bài kiểm tra 1 trong thực
nghiệm.........................................................................................................................55
Hình 3.3 Biểu đồ biểu diễn đường tần suất tổng số bài kiểm tra 2 trong thực nghiệm..... 56
Hình 3.4 Đường biểu diễn đưòng tần suất hội tụ tiến bài kiểm t a trong thực nghiệm..... 56
Hình 3.5 Biểu đồ biểu diễn đường tần suất tổng số bài kiểm tra 3 trong thực nghiệm..... 56
Hình 3.6 Đường biểu diễn đường tần suất hội tụ tiến bài kiểm ưa 3 trong thực
nghiệm.........................................................................................................................57


PHẦN 1: MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài
Giáo dục Việt Nam đang tiến hành đổi mới một cách toàn diện cả chương trình,
nội dung, phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá kết quả học tập ở các cấp học
và ngành học, đặc biệt là ở các trường phổ thông. Bậc giáo dục phổ thông là một
mốc quan trọng để tạo ra những nhân tài cho đất nước.
Một đất nước phát triển khi nước đó có nền kinh tế phát triển, nền quốc phòng
vững chắc. Muốn có như thế thì phải có nguồn nhân lực vững về trình độ do giáo
dục đào tạo. Chiến lược phát triển giáo dục Việt Nam giai đoạn 2001 - 2010, mục
5.2. ghi rõ: “Đổi mới và hiện đại hóa phương pháp giáo dục. Chuyển từ việc truyền
thụ tri thức thụ động, thầy giảng, trò ghi sang hướng dẫn người học chủ động tư duy
trong quá trình tiếp cận tri thức; dạy cho người học phương pháp tự học, tự thu nhận
thông tin một cách có hệ thống và có tư duy phân tích, tổng họp; phát triển năng lực
của mỗi cá nhân; tăng cường tính chủ động, tính tự chủ của học sinh, sinh viên trong
quá trình học tập.. .”[2].
Quá trình nhận thức khoa học là sự phản ánh một cách tích cực, có mục đích thế
giới quan vào ý thức con người, mà kết quả là các khái niệm, quy luật. Khái niệm là
những tri thức khái quát về những dấu hiệu và thuộc tính chung nhất, bản chất nhất
của từng nhóm sự vật, hiện tượng cùng loại, về những mối liên hệ và tương quan tất

yếu giữa các sự yật, hiện tượng khác nhau. Các khái niệm là cơ sở khoa học để nhận
thức các quy luật của tự nhiên, các quy luật của tự nhiên là cơ sở để nhận thức thế
giới và hành động cải tạo thế giới. Khái niệm không những là kết quả của nhận thức
mà còn là phương tiện để nhận thức, để tiến sâu hơn vào các hiện tượng, quá trình
phức tạp hơn [7].
Usinski viết: “Bí quyết sư phạm là trước hết cung cấp cho học sinh tài liệu và
trong quá trình tích lũy tài liệu thì dẫn đến hệ thống càng cao” . Do đó, trong việc
giảng dạy không thể 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. Lĩnh hội hệ
thống khái niệm là lĩnh hội những mối liên hệ và tương quan tồn tại khách quan giữa
các sự vật, hiện tượng. 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 [7].
1


Một trong những phương pháp để hệ thống được khái niệm là xây dựng bản đồ
khái niệm. Bản đồ khái niệm giúp trí nhớ dễ dàng tái hiện các thông tin có liên quan
dựa vào những khái niệm then chốt. Trong quá trình lập bản đồ khái niệm học sinh
sẽ hiểu biết dần các mối quan hệ giữa các khái niệm (đồng nhất, lệ thuộc, ngang
hàng, chồng chéo, trái ngược), các cách phân chia khái niệm (chia đôi, chia thành
nhiều bộ phận, phân loại theo nhiều cấp).
Có thể nói kiến thức cơ bản nhất của bộ môn Sinh học ở trường phổ thông là một
hệ thống khái niệm, các quy luật sinh học, liên hệ chặt chẽ với nhau và được hình
thành và phát triển theo một trật tự logic. Do đó, việc phân loại, sắp xếp các khái
niệm thành một hệ thống là rất quan trọng.
Phần Sinh học cơ thể ở lớp 1lnghiên cứu cấp độ tổ chức của hệ thống sống cao
hơn cấp độ tế bào, bao gồm rất nhiều khái niệm và các khái niệm có mối quan hệ rất
chặt chẽ. Do đó, việc thực hiện xây dụng bản đồ khái niệm trong chương này là rất
hữu ích cho quá trình dạy học.
Thực tế, ở các trường phổ thông Học sinh chỉ học các khái niệm một cách máy

móc hay còn gọi là học thuộc, còn bản chất của khái niệm thì không hiểu. Mặt khác,
khi học khái niệm không biết khái niệm đó nằm trong hệ thống kiến thức phần nào.
Học sinh chưa biết cách tìm mối liên hệ các khái niệm và các kiến thức liên quan
đến khái niêm đó. Nếu sử dụng bản đồ khái niệm trong giảng dạy môn Sinh học sẽ
giúp học sinh nắm được những khái niệm chìa khóa và mối quan hệ giữa chúng theo
một hệ thống. Điều này giúp các em sẽ hiểu hơn, nhớ lâu hơn, biết cách làm việc
khoa học hơn. Mặt khác bản đồ khái niệm còn giúp giáo viên truyền tải rõ ràng và
tổng quát về chủ đề nào đó và mối quan hệ giữa chứng với người học.
Với những lý do trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu: “THIẾT KÉ VÀ s ử
DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC PHẦN SINH HỌC c ơ THÊ
BẬC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG”
2. Mục đích nghiên cứu
Xác định các khái niệm ở cấp độ cơ thể đa bào và tìm mối liên hệ giữa chúng để
từ đó thiết kế và sử dụng bản đồ khái niệm nhằm góp phần nâng cao hiệu quả dạy
học sinh học phần sinh học cơ thể bậc trung học phổ thông

2


3. Đổi tượng nghiên cứu và khách thể nghiên cứu
Các bản đồ khái niệm trong phần sinh học cơ thể thuộc chương trình sinh học bậc
trung học phổ thông.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu các bản đồ khái niệm được thiết kế và sử dụng họp lý sẽ hình thành ở học
sinh tư duy logic, góp phần tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh từ đó
nâng cao chất lượng dạy học sinh học ở trường phổ thông.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dựng bản đồ khái
niệm trong dạy học sinh học.
- Điều tra thực trạng dạy - học khái niệm sinh học, thực trạng việc sử dụng bản đồ

khái niệm trong dạy học môn Sinh học ở trường THPT.
- Phân tích mục tiêu, cấu trúc, nội dung toàn bộ chương trình Sinh học 11 cơ bản
THPT làm cơ sở cho việc thiết kế các bản đồ khái niệm Sinh học.
- Đề xuất các hướng sử dựng bản đồ khái niệm trong dạy học.
- Tổ chức thực nghiệm sư phạm.
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Thu thập, phân loại, tổng họp, hệ thống hóa các tài liệu và các công trình
nghiên cứu liên quan nhằm xây dựng cơ sở lý luận cho đề tài như:
+ Các vãn bản, chỉ thị hưứng dẫn thực hiện nhiệm vụ năm học của Chính phủ,
Bộ GD&ĐT, các tài liệu về đinh hướng đổi mới phương pháp dạy học Sinh học.
+ Các giáo trình, tài liệu về lí luận dạy học sinh học.
+ Các tài liệu, giáo trình về sinh học tế bào.
+ Nghiên cứu tài liệu bồi dưỡng chuyên môn, SGK, SGV,...
+ Các tài liệu, giáo trình về bản đồ khái niệm.
+ Các tài liệu hướng dẫn sử dụng một số phần mềm ứng dụng liên quan đến
việc xây dựng bản đồ khái niệm.
+ Các luận án, luận văn và các website có liên quan.

3


6.2. Phương pháp điều tra
Chúng tôi sử dụng phiếu hỏi để điều tra thực trạng của việc dạy và học các khái
niệm sinh học ở một số trường THPT, việc sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học
6.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
6.3.1 Xác định đối tượng thực nghiệm
- Chứng tôi thực nghiệm sư phạm tại 6 lớp 11 (3 lớp TN và 3 lớp ĐC) ban cơ
bản ở 3 trường THPT:
■ Trường THPT Lê Hồng Phong ( huyện Hưng Nguyên - Nghệ An)

■ Trường THPT Nam Đàn II (huyện Nam Đàn - Nghệ An)
■ Trường THPT Đô Lương III (huyện Đô Lương - Nghệ An)
- Dựa vào kết quả phân loại học sinh, chúng tôi chọn mỗi trường 1 lớp thực
nghiệm (TN), một lớp đối chứng (ĐC) tương đương nhau về số lượng và chất lượng
học tập, đều do cùng một GV giảng dạy.
6.3.2. Bố trí thực nghiệm
- Lớp thực nghiệm được dạy bằng bản đồ khái niệm. Bài soạn do chứng tôi thiết kế.
- Lớp đối chứng được dạy theo giáo án mà GV giảng dạy tại lớp đó áp dựng.
Các lớp thực nghiệm và đối chứng do cùng một GV dạy, đồng đều về thời gian,
nội dung kiến thức và các điều kiện khác.
6.3.3. Các bước tiến hành
a)

Chuẩn bị thực nghiệm

Bước chuẩn bị cho công việc thực nghiệm là một bước rất quan trọng, nó quyết
định tính chính xác và sự thành công của thực nghiệm.
Bước chuẩn bị thực nghiệm bao gồm các công việc sau:
- Trước khi thực nghiệm, chúng tôi tìm hiểu trình độ nhận thức chungcủa học
sinh bằng công việc điều tra và qua nhận xét đánh giá của các GV trựctiếpgiảng

4


- Chuẩn bị kiểm tra về điều kiện cơ sở vật chất, các phương tiện phục vụ cho bài
giảng.
- Khâu chọn GV trực tiếp giảng dạy là những GV được đào tạo đúng ngành sư
phạm Sinh và đã có nhiều kinh nghiệm trong giảng dạy ở trường THPT. Chúng tôi
thống nhất, trao đổi với GV trực tiếp giảng dạy về mục đích yêu cầu, nhiệm vụ và
nội dung bài dạy, thống nhất cách soạn giáo án, các khâu kiểm tra đánh giá, tiêu chí

và cách xử lý thông tin.
- Khâu soạn giáo án:
Lớp đối chứng: Giáo án soạn theo giáo viên giảng dạy tại lớp dùng các phương pháp
truyền thống như dùng hệ thống câu hỏi, dùng câu trắc nghiệm.
Lớp thực nghiệm: Ở tiết dạy bài mới có dùng bản đồ khái niệm, giáo án dạy phần
nội dung bài mới dùng bản đồ khái niệm để phát triển theo hướng phát huy tính tích
cực của học sinh.
b)

Tiến hành thực nghiệm

- Tiến hành các giờ dạy
- Giáo án giờ dạy theo hướng sử dựng bản đồ khái niệm để dạy bài mới, ôn tập,
củng cố được dạy ở lớp thực nghiệm.
- Giáo án dùng các phương pháp truyền thống đểdạy bài mới, ôn tập, củng cố
được dạy ở lớp đối chứng.
- Phương tiện trực quan : được sử dựng như nhau ở cả lớp thực nghiệm và lớp
đối chứng.
- Tiến hành kiểm tra
Trong quá trình thực nghiệm chúng tôi tiến hành kiểm tra 3 bài, 2 bài đầu với
thời gian 15 phút/bài, mỗi bài kiểm tra được tiến hành vào cuối các tiết học và 1 bài
thời gian 45 phút/bài.
Các đề bài kiểm tra được sử dụng như nhau ở cả lớp thực nghiệm và lớp đối
chứng, cùng biểu điểm và cùng giáo viên chấm.
Cuối cùng chúng tôi phân tích kết quả thu được.

5


6.4. Phương pháp thống kê toán học

Sử dụng một số công cụ toán học để xử lý các kết quả điều tra và kết quả thực
nghiệm sư phạm. Các tham số sử dụng để xử lý:
- Phần trăm (%).
- Trung bình cộng :

X = — X Xinì
n

s

- Sai số trung bình cộng: m = -y=
V«

- Độ lệch chuẩn

s (đo mức độ phân tán của số liệu quanh giá trị trung bình):

s cho biết mức độ phân tán quanh giá trị
- Hệ số biến thiên: Cv% =

X

X , s càng bé độ phân tán càng ít.

100%

Khi có hai số trung bình cộng khác nhau, độ chuẩn khác nhau thì phải xét đến hệ
số biến thiên (Cv)
+ Cv = 0 - 10%: Dao động nhỏ, độ tin cậy cao.
+ Cv = 10 - 30%: Dao động trung bình.

+ Cv = 30 - 100%: Dao động lớn, độ tin cậy cao.
7. Những đóng góp mới của luận văn
- Góp phần sáng tỏ lý luận về bản đồ khái niệm và ứng dụng bản đồ khái niệm
trong dạy học sinh học.
- Xây dựng bản đồ khái niệm cho phần sinh học cơ thể và hướng ứng dụng bản
đồ khái niệm trong dạy học.
8. Lịch sử nghiên cứu vấn đề
Bản đồ khái niệm xuất phát từ lý thuyết về tính hệ thống trong dạy học. Trên thế
giới cũng như ở Việt Nam đã có một số tác giả nghiên cứu về các vấn đề này và đã
có nhiều ứng dụng thành công, nhất là trong quá trình dạy - học.

6


Bản đồ khái niệm được phát triển vào năm 1972 trong chương trình nghiên cứu
của Joseph D. Novak và cộng sự ở đại học Cornell. Đó là sự trình bày bằng sơ đồ
những khái niệm và mối quan hệ của chúng, giúp sinh viên 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 [16],
[19], [20].
Bản đồ khái niệm phát sinh từ lý thuyết tiếp thu kiến thức của David Ausubel
(1968). 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 có ý thức, có mục
đích với kiến thức trước. 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 dựng trong các tình huống [16], [19].
Từ mục đích đầu tiên của bản đồ khái niệm là xác định những kiến thức đã có
của người học (Novak, 1998), hiện nay bản đồ khái niệm 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... [20].
Novak và Gowin đã phát triển kỹ thuật bản đồ khái niệm nhằm đánh giá kiến
thức khái niệm của người học (Novak & Gowin, 1984). Ông cũng sử dụng bản đồ
khái niệm để xác định những thay đổi đang xảy ra trong nhận thức của sinh viên
(Novak, 1990). Ngoài ra cùng YỚi các tác giả khác, Novak đã tiến hành nhiều nghiên
cứu liên quan đến bản đồ khái niệm như YỚi Wandersee năm 1990, Mintzes,
Wandersee năm 1998 [21], [22].
Bản đồ khái niệm được sử dụng để nghiên cứu sự thay đổi nhận thức của người
học về các khái niệm sinh học. Bản đồ khái niệm của học sinh bộc lộ những thay đổi
quan trọng trong cấu trúc kiến thức của họ (Wallace và Mintzes, 1990) [24].
Trowbridge và Wandersee (1994, 1996) nghiên cứu việc sử dụng bản đồ khái
niệm trong các khóa học sinh học. Họ cho rằng giáo viên có thể sử dụng phương
pháp này và thu được thông tin ngược qua sự đánh giá bản đồ khái niệm của học
sinh, từ đó có những phương pháp dạy học thích họp [23].

7


Bahar và cộng sự (1999) sử dụng bài kiểm tra dựa vào các từ cho sẵn để vẽ bản
đồ kiến thức về các lĩnh vực cơ bản của di truyền học dành cho sinh viên năm đầu
tiên ngành Sinh học. Kết quả nghiên cứu của Bahar cho thấy đa số sinh viên có thể
tạo được bản đồ với khoảng mười từ chìa khóa, nhưng họ không nhìn thấy mối liên
hệ của tất cả các từ đã cho với nhau [22].
Trong nghiên cứu của Pearsall (1997), bản đồ khái niệm được dùng trong suốt khóa
học ở trường cao đẳng Sinh học. Kết quả cho thấy sự tích lũy tăng dần tong kiến thức
của người học, tăng khả năng liên kết khái niệm đã học với kiến thức m ới.
Ngoài ra bản đồ khái niệm cũng được nghiên cứu trong việc lập kế hoạch giảng
dạy (Bascones & Novak, 1985; Novak, 1991; Novak, 1998) và đã ứng dụng ở
trường đại học Cornell (Hoa Kì) [19].

Ở Việt Nam, bản đồ khái niệm vẫn là một hướng sử dựng mới. T.s Phan Đức
Duy đã có nghiên cứu bản đồ khái niệm trong dạy học Sinh học bậc THPT. Ông đã
nghiên cứu về định nghĩa, bản chất của bản đồ khái niệm. Đặc biệt ông đã đưa ra vai
trò của bản đồ khái niệm trong dạy học đối với giáo viên cũng như đối YỚi học sinh.
Bản đồ khái niệm đã giúp HS nghiên cứu tài liệu mới có hệ thống, khuyến khích sự
sáng tạo của học sinh, tăng cường hoạt động nhóm...
Trong những năm gần đây ở một số nơi đã bắt đầu sử dụng bản đồ khái niệm trong
việc dạy và học, nhưng mức độ ứng dụng trong các môn học còn ít. Ví dụ đại học cằn
Thơ đã đưa bản đồ khái niệm vào dạy học. Một số chưong trình giáo dục nước ngoài tại
nước ta cững sử dựng bản đồ khái niệm như chương trình Intel tại Việt Nam [25].
Đối với riêng môn Sinh học bậc tiling học phổ thông, bản đồ khái niệm cũng được
nhắc đến như một phương pháp học [5] và đưa vào chương trình giáo khoa lớp 10
nhưng mới chỉ ở dừng ở ôn tập chương và chỉ có ở chương trình cơ bản. Hy vọng
trong tương lai bản đồ khái niệm sẽ được ứng dụng rộng rãi trong giáo dục Việt Nam.
9. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn có 3 chương:
Chương 1: Cở sở lý luận và thực tiễn của đề tài.
Chương 2: Xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm phần sinh học cơ thể bậc
trung học phổ thông.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.

8


PHẦN 2: NỘI DUNG
Chương 1: c ơ SỞ LÍ LUẬN VÀ THựC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1. Cơ sở lí luận của đề tài
Qua nghiên cứu lý luận về khái niệm, bản đồ khái niệm chúng tôi rút ra được
những vấn đề sau:

1.1. Bản đồ khái niệm
1.1.1. Định nghĩa bản đồ khái niệm
Bản đồ khái niệm là một dạng hình vẽ có cấu trúc không gian 2 chiều, gồm các
khái niệm và các đường nối. Khái niệm được đóng khung trong các hình tròn, elip,
hình chữ nhật. Đường nối đại diện cho mối quan hệ giữa các khái niệm, có gắn nhãn
nhằm miêu tả rõ ràng hơn mối quan hệ đó. Những khái niệm được sắp xếp theo trật tự
logic, mỗi khái niệm là một nhánh của bản đồ [28].
Như vậy, bản đồ khái niệm bao gồm các “nút” tượng trưng cho các khái niệm và
các đường liên kết tượng trung cho mối quan hệ giữa các khái niệm - tương ứng YỚi
các “đỉnh” và các “cung” trong Lý thuyết Graph [22].
Bản đồ khái niệm xuất phát từ học thuyết về sự tiếp thu kiến thức của Ansubel,
trong đó tập trung nhấn mạnh ảnh hưởng của những kiến thức sẵn có của học sinh
đến việc tiếp thu kiến thức sau đó. Theo Ausubel, “nhân tố đặc biệt quan trọng nhất
ảnh hưởng đến đến việc tiếp thu kiến thức là những gì mà người học đã được biết”.
Vì yậy, kết quả lĩnh hội sẽ tốt hơn khi học sinh có ý thức và biết cách liên kết những
kiến thức mới với những khái niệm đã được học. Ausubel cho rằng điều này sẽ tạo
ra một chuỗi những biến đổi bên trong toàn bộ cấu trúc nhận thức của chúng ta, sửa
đổi những khái niệm đã tồn tại và hình thành những mối liên hệ mới giữa các khái
niệm. Đó là lý do tại sao việc học hiểu tồn tại lâu dài và có hiệu quả cao trong khi
việc học vẹt rất dễ quên và không dễ dàng áp dụng trong những bài học hay những
tình huống có vấn đề mới.
1.1.2. Đặc điểm của bản đồ khái niệm
-

Phần cốt lõi của bản đồ khái niệm là mệnh đề (propositions). Mệnh đề là sự

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

9

nhãn nhằm tạo nên lời phát biểu có ý nghĩa [28].
- Từ nằm trên đường nối là các từ nối hay các cụm từ nối, định rõ mối quan hệ
giữa hai khái niệm. Phần lớn nhãn của các khái niệm là một danh từ, mặc dù đôi khi
chúng ta sử dụng các ký hiệu như + hay %, và đôi khi là sử dụng một cụm từ
- Các khái niệm được đại diện trong một hình thức thứ bậc với các khái niệm
chung, bao hàm nằm ở đỉnh của bản đồ và các khái niệm cụ thể, ít bao hàm hơn
được sắp xếp một cách có hệ thống ở bên dưới, cấu trúc thứ bậc đối YỚi từng lĩnh
vực kiến thức riêng biệt cũng phụ thuộc vào bối cảnh mà kiến thức đó được áp dụng
hay xem xét. Vì thế, để xây dựng được bản đồ khái niệm tốt nhất, chúng ta phải tìm
được được gọi là câu hỏi trọng tâm (focus question) [28].
- Đặc trưng quan trọng khác của bản đồ khái niệm là đường nối ngang (cross­
links). Đường nối này thể hiện mối quan hệ giữa các khái niệm trong những lĩnh
vực khác nhau của bản đồ khái niệm. Trong sự tạo thành kiến thức mới, các đường
nối thường biểu trung cho sự sáng tạo trong việc tiếp thu tri thức của học sinh.
- Bản đồ khái niệm có thể có những ví dụ đặt ở cuối khái niệm, được bao quanh
bởi hình tròn, elip, hình chữ nhật có nét vẽ đứt.

thêm vào

Các khái niệm
/

—

Các
nôi bởi -► tù nôi

\

đôi với — ị.

—hinh thành

là
đuợc
Các quy tăc
hay m ô hình
đuợc lĩnh hội

Các đơn vị
ngữ nghĩa

D án nhãn
có hệ thống

\

Các phát biểu

là
Các đuờng
nối ngang

Day
có hiệu quả

\
Cá nhàn

Học
có hiệu quả
X ã hội

Bản đồ 1.1. Cẩu trúc và đặc điểm của bản đồ khái niệm [19]
10


1.1.3. Các dạng bản đồ khái niệm
- Dựa theo thành phần, có các dạng bản đồ khái niệm sau [7]:
+ Bản đồ chỉ có khái niệm: Bản đồ có cấu trúc cho sẵn, chỉ có những khái niệm
chìa khóa nhưng thiếu từ nối.

í thân

Bản đồ 1.2. Sinh trưởng ở thực vật (chỉ cỏ khái niệm)
+ Bản đồ chỉ có các từ nối: Bản đồ có cấu trúc cho sẵn, có các đường nối nhưng
thiếu khái niệm.

Bản đồ 1.3. Sinh trưởng ở thực vật (chỉ có từ nổi)

11


+ Bản đồ câm: Bản đồ có cấu trúc cho sẵn nhưng chưa có khái niệm và từ nối

a
Bản đồ 1.4. Sinh trưởng ở thực vật (bản đồ câm)
+ Bản đồ hỗn họp: Bản đồ có cấu trúc cho sẵn nhưng thiếu một số khái niệm

hoặc từ nối.

Bản đồ 1.5. Sinh trưởng ở thực vật (bản đồ hỗn hợp)

12


Dựa theo hình dạng bản đồ có các dạng bản đồ sau :
+ Bản đồ khái niệm hình nhện: Bản đồ khái niệm hình nhện có một khái
niệm trung tâm, xung quanh là những khái niệm bổ sung.
+ Bản đồ khái niệm phân cấp: Bản đồ khái niệm 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.

13


Bản đồ 1.7. Hướng động ở thực vật
+ Bản đồ khái niệm tiến trình: Bản đồ khái niệm tiến trình tổ chức thông tin
theo dạng tuyến tính. Dạng bản đồ này thích họp cho thể hiện những khái niệm
phản ánh các hiện tượng, quá trình.

Bản đồ 1.8. Sinh sản hữu tính ở thực vật
+ Bản đồ khái niệm hệ thống: Bản đồ khái niệm hệ thống tổ chức thông tin
theo dạng tương tự bản đồ tiến trình nhưng thêm vào “đầu vào” và “đầu ra”.
14


được thực
hiện ở

tạo thành

Đầu ra

ATP

Bản đồ 1.9. Bản đồ khái niệm quang hợp
Đây là hình ảnh minh họa cho 4 dạng bản đồ phân loại theo hình dạng:

15

NADPH


Hình 1.1. Bản đồ khái
niệm hình nhện

Hình 1.2. Bản đồ khái
niệm phân cấp

v> —
Hình 1.3. Bản đồ khái
niệm tiến trình

Hình 1.4. Bản đồ khái
niệm hệ thống

Ngoài ra còn có những dạng bản đồ khái niệm như: bản đồ khái niệm phong
cảnh, bản đồ khái niệm đa chiều, bản đồ khái niệm hình tròn...

1.1.4. Vai trò của bản đồ khái niệm trong dạy - học
* Vai trò chung của bản đồ khái niệm
Bản đồ khái niệm cho phép:
- Thấy được các kết nối giữa những ý tưởng của bạn đã có (có thể hữu ích trong
học tập hoặc cho một kỳ thi);
- Kết nối những ý tưởng mới với kiến thức mà người học đã có (có thể giúp
người học tổ chức các ý tưởng như bạn tìm thấy chúng trong nghiên cứu cho một
bài luận hoặc bài nghiên cứu);
- Sắp xếp các ý tưởng trong một cấu trúc hợp lý nhưng không phải cứng nhắc
cho phép các thông tin trong tương lai hoặc quan điểm được thể hiện (có thể giúp
người học tiếp thu và thích ứng với thông tin và ý tưởng mới)


- Bản đồ khái niệm có một số ứng dụng rất thiết thực cho người học. Đó là một
cách tiện dụng để ghi chép trong các bài giảng và là công cụ tuyệt vời để nhóm động
não. Chúng hỗ trợ trong việc lập kế hoạch nghiên cứu và cung cấp đồ họa hữu ích
cho bài thuyết trình và bài viết của người học. Chúng cũng giúp người học phát triển
tư duy sáng tạo của họ.
Lập bản đồ khái niệm có thể được thực hiện cho các mục đích sau:
- Để tạo ra những ý tưởng (cần phải động não);
- Để thiết kế một cấu trúc phức tạp (văn bản dài, các trang web lớn, ... vv);
- Để truyền đạt các ý tưởng phức tạp;
- Để hỗ trợ học tập bằng cách tích hợp rõ ràng giữa kiến thức mới và kiến thức cũ;
- Để đánh giá sự hiểu biết hoặc phát hiện sự hiểu lầm.
*

Đối với giáo viên

- Dạy một chủ đề
Sử dựng bản đồ khái niệm 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 chứng tói học sinh. Với bản đồ khái niệm, giáo viên ít có khả năng bỏ sót và
giải thích sai bất kỳ khái niệm quan trọng nào [27].
- Củng cố kiến thức
Sử dụng bản đồ khái niệm có thể củng cố kiến thức của học sinh. Bản đồ khái
niệm giúp học sinh hình dung được những khái niệm chìa khóa và tóm tắt mối quan
hệ của chúng.
- Kiểm tra việc học và xác định kiến thức sai
Sử dụng bản đồ khái niệm có thể giúp đỡ giáo viên trong việc đánh giá kết quả
của quá trình giảng dạy. Chúng có thể đánh giá thành tích của học sinh bằng việc nhớ
những khái niệm và xác định kiến thức sai. Ngoài ra, bản đồ khái niệm có thể cung
cấp một đồ thị 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 sinh viên [27].

17


- Đánh giá
Thành tích của học sinh có thể được kiểm tra hay khảo sát bởi bản đồ khái niệm.
Hiện nay, nhiều nước đã áp dụng bản đồ khái niệm 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 bản đồ khái niệm [19], [27].
- Lập kế hoạch giảng dạy
Bản đồ khái niệm có thể có lợi ích rất lớn tong 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) [7].
*

Đổi với học sinh

- Bản đồ khái niệm giúp học sinh nghiên cứu tài liệu mới một cách có hệ thống.
- Bản đồ khái niệm 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 chứng trong một tổng thể do đó lưu giữ kiến thức lâu hơn và sâu sắc hơn.
- Bản đồ khái niệm giúp học sinh tự đánh giá được kiến thức của mình.
Ngoài ra bản đồ khái niệm còn tạo điều kiện cho hoạt động nhóm. Giáo viên có
thể đưa các khái niệm, đường nối, từ nối, các chủ đề... yêu cầu học sinh làm việc
theo nhóm để tạo bản đồ khái niệm hoặc bổ sung những chỗ thiếu [19]. Bản đồ khái
niệm 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 bản đồ khái niệm có thể ứng dụng trong tạo giao diện kiến thức trên
trang web...
*

Nhược điểm

Ngoài những ưu điểm ở trên, bản đồ khái niệm cũng có một số nhược điểm như
có thể 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].
1.1.5. Quy trình xây dựng bản đồ khái niệm
Từ lý luận về bản đồ khái niệm, chứng tôi đã đưa ra quy trình xây dựng bản đồ khái
niệm gồm 7 bước và đưa ví dụ minh họa (ví dụ được trình bày cụ thể trong luận văn).
Bước 1: Xác định chủ đề, khái niệm trọng tâm (bằng cách xác định câu hỏi trọng tâm).
Bước 2: Xác định và liệt kê những khái niệm quan trọng nhất hay chung nhất
18