XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM VỀ “CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ” TRONG DẠY HỌC SINH HỌC 12

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
-------------------

NGUYỄN THỊ NGỌC

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM VỀ
“CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ” TRONG
DẠY HỌC SINH HỌC 12

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

THÁI NGUYÊN - 2010


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
-------------------

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM VỀ
“CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ” TRONG
DẠY HỌC SINH HỌC 12

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHUYÊN NGÀNH: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. NGUYỄN PHÚC CHỈNH
NGƯỜI THỰC HIỆN: NGUYỄN THỊ NGỌC – K41A

THÁI NGUYÊN - 2010

LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS. TS. Nguyễn Phúc
Chỉnh đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để em hoàn thành
khoá luận này.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Sinh – KTNN
trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ em nghiên
cứu, học tập và hoàn thành khoá luận này.
Xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành khoá
luận này.
Thái Nguyên, ngày 26 tháng 04 năm 2010
Tác giả

Nguyễn Thị Ngọc


MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU...........................................................................................................1
1. Lí do chọn đề tài........................................................................................1
1.1. Xuất phát từ việc đổi mới chương trình và SGK...............................1
1.2. Xuất phát từ ưu điểm của BĐKN.......................................................2
1.3. Xuất phát từ ưu điểm của phần mềm Cmap Tools.............................2
2. Mục đích nghiên cứu.................................................................................3
3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu...........................................................3
4. Giả thuyết khoa học...................................................................................3
5. Nhiệm vụ nghiên cứu................................................................................4
6. Phương pháp nghiên cứu...........................................................................4
6.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.....................................................4

6.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm...................................................4
6.3. Phương pháp thống kê toán học.........................................................4
7. Những đóng góp của đề tài........................................................................4
Chương 1...........................................................................................................5
TỔNG QUAN TÀI LIỆU..................................................................................5
1.1. Cơ sở lí luận của bản đồ khái niệm........................................................5
1.1.1. Cơ sở tâm lí học của bản đồ khái niệm...........................................5
1.1.2. Cơ sở nhận thức của bản đồ khái niệm...........................................9
1.2. Tình hình nghiên cứu về bản đồ khái niệm..........................................10
1.3. Phần mềm Cmap Tools........................................................................11
Chương 2.........................................................................................................12
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM VỀ.............................12
“CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ”..........................................................12
2.1. Quy trình thiết kế..................................................................................12
2.2. Sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học.............................................13
2.2.1. Đối với giáo viên...........................................................................13
2.2.2. Đối với học sinh............................................................................14
2.3. Các bản đồ khái niệm về “Cơ chế di truyền và biến dị” [7], [9], [11],
[12], [14], [37].............................................................................................15
2.3.1. Gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi của ADN.......................15
2.3.3. Điều hòa hoạt động của gen..........................................................18
2.3.4. Đột biến gen..................................................................................19
2.3.5. Nhiễm sắc thể................................................................................20
2.3.6. Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể....................................................21
2.3.7. Đột biến số lượng nhiễm sắc thể...................................................22


2.4. Giáo án mẫu..........................................................................................23
Chương 3.........................................................................................................29
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM..........................................................................29

3.1. Mục đích - nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm.........................................29
3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm....................................................29
3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm...................................................29
3.2. Nội dung và phương pháp thực nghiệm...............................................29
3.2.1. Nội dung thực nghiệm...................................................................29
3.2.2. Phương pháp thực nghiệm.............................................................29
3.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm..............................................................33
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ.............................................................................37
1. Kết luận...................................................................................................37
2. Đề nghị....................................................................................................38
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................38

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG KHOÁ LUẬN
TT
1
2
3
4
5
6
7
8
9

Chữ viết tắt
BĐKN
ĐC
GV
HS
PPDH

SGK
T
THPT
TN

Xin đọc là
Bản đồ khái niệm
Đối chứng
Giáo viên
Học sinh
Phương pháp dạy học
Sách giáo khoa
Thao tác
Trung học phổ thông
Thực nghiệm


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
1.1. Xuất phát từ việc đổi mới chương trình và SGK
Hiện nay Bộ Giáo dục & Đào tạo đang tiến hành đổi mới toàn diện về
giáo dục ở các cấp học trong đó có cấp THPT nhằm nâng cao chất lượng và
hiệu quả đào tạo. Công cuộc đổi mới này liên quan đến rất nhiều lĩnh vực như
đổi mới chương trình, đổi mới SGK, đổi mới thiết bị dạy học, đổi mới phương
pháp dạy và học, đổi mới quan niệm và cách thức kiểm tra đánh giá, đổi mới
cơ chế quản lí…
Chương trình sinh học THPT có tính lí thuyết, trừu tượng khái quát khá
cao. Trong khuôn khổ thời gian hạn chế, do khối lượng kiến thức rất lớn nên
đòi hỏi cả GV và HS đều phải có phương pháp dạy và học phù hợp mới có thể
hoàn thành được các nhiệm vụ đề ra đồng thời góp phần nâng cao chất lượng

dạy và học. Hệ thống hóa kiến thức bằng cách xây dựng bản đồ khái niệm trở
thành một trong những giải pháp cho cả GV và HS.
Theo định hướng đổi mới PPDH: Từ thông báo những tri thức đã
được sắp đặt sẵn sang tổ chức các hoạt động học tập để HS tự lực chiếm
lĩnh kiến thức mới, SGK mới đã sử dụng nhiều “kênh” để chuyển tải thông
tin đó là: kênh thị giác (kênh hình); kênh thính giác (kênh thính giác)… như
là nguồn dẫn tới kiến thức mới bằng con đường khám phá. Để có thể sử
dụng và phát huy tối đa vai trò của các kênh thông tin trên, người GV cần
phải có phương pháp dạy phù hợp. Sử dụng phần mềm Cmap Tools xây
dựng BĐKN là một phương pháp đơn giản có thể kết hợp được các kênh
thông tin bằng cách liên kết với các tài nguyên (hình ảnh, đồ thị, video,
biểu đồ, bảng…) [1], [3], [8], [15].

1


1.2. Xuất phát từ ưu điểm của BĐKN
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 [5].
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. Chính sự xác lập các mối quan hệ logic và liên tục trong
sự hình thành hệ thống khái niệm là cơ sở của sự hình thành thế giới quan
khoa học.
Một trong những phương pháp để hệ thống được khái niệm là xây dựng
BĐKN. Xây dựng BĐKN có tác dụng kết nối các thông tin mới và các thông tin
đã có. BĐKN có thể được tiến hành ở nhiều mức độ khác nhau, ở nhiều khâu
khác nhau trong quá trình giảng dạy các kiến thức trên lớp, đồng thời cũng rèn
luyện cho HS cách hệ thống các kiến thức trong các giờ tự học ở nhà.

Đối với bộ môn Sinh học, kiến thức cơ bản nhất là hệ thống các khái
niệm, các quy luật sinh học liên hệ chặt chẽ với nhau được hình thành và
phát triển theo một trật tự logic. Việc phân loại, sắp xếp các khái niệm sinh
học thành hệ thống là rất quan trọng. Với khối lượng khái niệm rất lớn nếu
lĩnh hội không có hệ thống thì HS không thể nắm vững, nhớ lâu và vận
dụng được [6].
1.3. Xuất phát từ ưu điểm của phần mềm Cmap Tools
Cmap Tools là sự kết hợp giữa tính năng của BĐKN với sức mạnh của
công nghệ, đặc biệt là internet và mạng toàn cầu (WWW). Phần mềm này
giúp người sử dụng không những có thể dễ dàng xây dựng và sửa đổi các
BĐKN vào mọi lúc nhờ bộ xử lí văn bản mà còn có thể trao đổi được với
nhau trong khi xây dựng bản đồ, bất kì ai trên internet cũng có thể truy cập
vào, liên kết các tài nguyên vào để làm rõ nội dung bản đồ và tìm kiếm những
thông tin có liên quan trên WWW.
2


Đặc biệt, đối với những máy tính có nối mạng phần mềm cho phép
người sử dụng liên kết những tài nguyên (những hình ảnh, đồ thị, video,
biểu đồ, bảng, văn bản, trang web hoặc bản đồ khái niệm khác...) có ở bất cứ
nơi nào trên internet hoặc trong máy tới những khái niệm hoặc những từ nối
trong BĐKN.
Khi đã xây dựng xong BĐKN, có thể lưu giữ bản đồ trong máy tính
hoặc xuất ra dưới dạng tranh.
Sau khi một bản đồ sơ bộ được dựng lên, cần thiết phải xem xét lại bản
đồ này. Có thể thêm vào các khái niệm, cũng có thể sắp xếp lại các khái niệm
theo các cách khác để tạo nên một cấu trúc rõ nhất và đẹp nhất. Với phần
mềm này bạn có thể thay đổi kích cỡ, kiểu chữ và có thể thêm màu cho
BĐKN [6], [29].
Xuất phát từ những lí do trên, tôi đã lựa chọn đề tài nghiên cứu: “Xây

dựng và sử dụng bản đồ khái niệm về “Cơ chế di truyền và biến dị”
trong dạy học Sinh học 12”.
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng và sử dụng BĐKN về “Cơ chế di truyền và biến dị” góp phần
nâng cao chất lượng dạy học Sinh học 12 (THPT).
3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: BĐKN về “Cơ chế di truyền và biến dị”.
- Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học Sinh học 12.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu sử dụng hợp lí các BĐKN về “Cơ chế di truyền và biến dị”
trong quá trình dạy học phần Di truyền học ở trường THPT sẽ góp phần
nâng cao chất lượng dạy học ở hai mức độ: HS hiểu bài và hệ thống hóa
kiến thức tốt hơn.

3


5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lí thuyết của BĐKN.
- Xây dựng BĐKN về “Cơ chế di truyền và biến dị” bằng phần mềm
Cmap Tools.
- Sử dụng các BĐKN trong dạy học Sinh học 12 theo hướng tích cực
hóa hoạt động học tập của HS.
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
Nghiên cứu các tài liệu, văn bản liên quan đến đề tài để tổng quan tài
liệu và xây dựng BĐKN về “Cơ chế di truyền và biến dị”. Bao gồm:
- Các tài liệu về BĐKN.
- Các tài liệu về phần mềm Cmap Tools.
- Các tài liệu về Sinh học 12.

6.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Thực nghiệm có đối chứng song song ở trường THPT nhằm kiểm
chứng giả thuyết khoa học của đề tài.
6.3. Phương pháp thống kê toán học
Các số liệu trong thực nghiệm sư phạm được xử lí bằng thống kê toán
học nhằm tăng độ chính xác cũng như sức thuyết phục của kết luận.
7. Những đóng góp của đề tài
- Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lí thuyết và quy trình xây dựng, sử dụng
BĐKN. Dựa vào quy trình này, GV có thể tự thiết kế và sử dụng BĐKN một
cách sáng tạo.
- Thiết kế các BĐKN về “Cơ chế di truyền và biến dị”, GV có thể sử
dụng các BĐKN này trong thực tế dạy học Sinh hoc 12 ở trường THPT.

4


Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở lí luận của bản đồ khái niệm
BĐKN (Concept Maps - Cmaps) là công cụ đồ họa cho phép sắp xếp
và trình bày kiến thức, nó bao gồm các khái niệm và các đường nối. Khái
niệm được đóng khung trong các hình tròn, elip hoặc hình chữ nhật. Đường
nối đại diện cho mối quan hệ giữa các khái niệm, có gắn nhãn để miêu tả rõ
ràng hơn mối quan hệ đó. Nhãn thường là từ nối hay các cụm từ nối, định
rõ mối quan hệ giữa hai khái niệm. Phần lớn nhãn của các khái niệm là một
từ, mặc dù đôi khi chúng ta sử dụng các kí hiệu như “+” hay “%”... và đôi
khi có nhiều từ được sử dụng [6].
1.1.1. Cơ sở tâm lí học của bản đồ khái niệm
Quá trình nhận thức của mỗi người lặp lại con đường nhận thức của
nhân loại. Điều này thể hiện rõ ở những đứa trẻ dưới 3 tuổi, lúc đầu chỉ nhận

thức các khái niệm sau đó mới hình thành các mệnh đề. Đây là một khả năng
kì lạ và là một trong những đặc điểm tiến hóa của loài người. Sau 3 tuổi việc
nhận thức khái niệm và mệnh đề mới bằng ngôn ngữ trở nên khó khăn hơn,
được thực hiện chủ yếu bởi quá trình tiếp nhận tri thức, ở đây những kiến
thức mới được hình thành bằng cách đặt câu hỏi và làm rõ mối quan hệ giữa
những khái niệm, mệnh đề cũ và mới. Những kinh nghiệm cụ thể đã có sẵn có
vai trò rất quan trọng, 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 kì bài học nào.
Khi nghiên cứu sự khác nhau giữa quá trình học tích cực, ở đó những
thuộc tính của khái niệm được chính người học tìm ra và quá trình học thụ
động, ở đó những thuộc tính của khái niệm được mô tả bằng lời nói và được
truyền tới người học, Ausubel đã tìm ra sự khác biệt quan trọng giữa học vẹt và
học hiểu. Học hiểu yêu cầu 3 điều kiện:
5


1. Những nội dung được học cần phải là những khái niệm rõ ràng và
được trình bày với ngôn ngữ và những ví dụ có liên quan với kiến thức đã có
của người học. BĐKN có thể đáp ứng được điều kiện này bằng cách liên kết
những khái niệm tổng quát được người học tìm ra trước đó sau đó dẫn dắt đến
những khái niệm cụ thể hơn.
2. Người học cần phải có sẵn những kiến thức có liên quan.
3. Người học cần phải biết lên kết những hiểu biết mới với những kiến
thức đã có chứ không phải chỉ là ghi nhớ một cách đơn giản cách định nghĩa
khái niệm, các mệnh đề hay các quy trình tính toán. Việc này cần phải có sự
điều khiển gián tiếp của giáo viên hoặc người hướng dẫn. Kế hoạch giảng dạy
mà nhấn mạnh mối quan hệ giữa kiến thức mới với kiến thức cũ đã được phát
hiện bởi người học sẽ tạo thuận lợi cho việc học hiểu. Kế hoạch đánh giá mà
khuyến khích người học liên kết những ý tưởng đã có với những ý tưởng mới

cũng khuyến khích việc học hiểu.
Các cá nhân khác nhau về số lượng và chất lượng kiến thức mà họ có,
về sự cố gắng liên kết kiến thức mới với những kiến thức đã có. Sự khác biệt
giữa học vẹt và học hiểu không phải là sự tách biệt đơn giản mà là một sự
biến thiên. Hoạt động sáng tạo có thể xem là học hiểu ở trình độ cao.
Mọi người thường nhầm lẫn rằng học vẹt là do sự trình bày trực tiếp
thông tin còn học hiểu là sự tự khám phá, ở đây người học lĩnh hội những
quy tắc và xây dựng được những khái niệm cho riêng mình. Thực tế cả
phương pháp giảng dạy trình bày trực tiếp và khám phá đều có thể dẫn tới
học vẹt hay học hiểu bởi điều này phụ thuộc vào sự chuẩn bị của người học
và cách sắp xếp những nội dung giảng dạy. Có quan điểm cho rằng học theo
kiểu vấn đáp sẽ đảm bảo học hiểu. Thực tế là người học cần phải có ở mức
tối thiểu những hiểu biết về các hiện tượng mà họ đã quan sát, nếu không có
thể dẫn tới việc ít hoặc không tăng thêm kiến thức cho họ. Thật vậy, cơ sở
nghiên cứu ủng hộ học vấn đáp đã bị bác bỏ (Mayer , 2004; Kirschner et al.,
2006; Sweller et al., 2007) [20], [21], [36].
6


Một trong những tính năng quan trọng của BĐKN là không những được
sử dụng như một công cụ học tập mà còn được sử dụng như một công cụ đánh
giá, vì vậy cần khuyến khích người học sử dụng mô hình học hiểu này
(Mintzes et al., 2000; Novak, 1990; Novak & Gowin, 1984). Các BĐKN cũng
có hiệu quả trong việc giúp người học xác định những quan điểm có giá trị và
không có giá trị. Chúng có thể có hiệu quả như những cuộc phỏng vấn tìm hiểu
những kiến thức mà người học có trước và sau khi chỉ dẫn [22], [25], [30].
Trí nhớ của loài người không phải là một chiếc bình đơn giản để lấp
đầy mà là một tập hợp phức tạp gồm các bộ nhớ có liên hệ với nhau. Trong
khi tất cả các hệ thống bộ nhớ phụ thuộc lẫn nhau (thông tin chịu tất cả sự
điều khiển), bộ nhớ ngắn hạn và bộ nhớ đang hoạt động giữ vai trò quan trọng

nhất trong việc liên kết kiến thức vào bộ nhớ dài hạn. Mọi thông tin tiếp nhận
sẽ được sắp xếp và xử lí trong bộ nhớ đang hoạt động bởi sự tương tác với
những kiến thức trong bộ nhớ dài hạn.
Mối quan hệ giữa hai hay ba khái niệm là giới hạn khả năng xử lí của
bộ nhớ đang làm việc. Ví dụ, nếu một người phải nhớ một danh sách gồm 10
– 12 chữ cái hay chữ số trong vài giây thì hầu hết chỉ nhớ lại được 5 – 9 trong
số đó. Tuy nhiên, nếu các chữ cái được nhóm để tạo thành dạng một từ hay
các đơn vị từ đã biết, các số có liên quan tới một số điện thoại hay những cái
đã biết thì 10 (hoặc hơn) chữ cái (chữ số) cũng 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 thì hầu
hết chỉ nhớ lại được 5 – 9 từ. Nếu những từ đó không quen thuộc, chẳng hạn
như các từ kĩ thuật được giới thiệu lần đầu thì người học chỉ nhớ được chính
xác 2 hay 3 trong số đó. Trái lại, nếu các từ đó là quen thuộc và có liên quan
tới kiến thức của người học, ví dụ các tháng trong năm thì 12 hay hơn nữa
vẫn có thể nhớ lại dễ dàng được.
7


Sự lưu giữ thông tin bởi học vẹt vẫn xảy ra trong bộ nhớ dài hạn như
khi lưu giữ thông tin bởi học hiểu. Sự khác nhau ở đây là trong học vẹt người
học có ít hoặc không có sự hợp nhất kiến thức mới với kiến thức đã có. Kiến
thức được học theo lối máy móc sẽ bị quên nhanh chóng nếu không được
nhắc lại nhiều. Mặt khác, nhận thức của người học sẽ không được tăng cường
hoặc thay đổi để xoá đi những quan niệm sai lầm. Do đó, những khái niệm sai
lầm sẽ vẫn còn và kiến thức được học sẽ ít có hoặc không có khả năng được
sử dụng trong việc học cao hơn (Novak, 2002) [28].
Vì vậy, để có kiến thức rộng yêu cầu phải có sự liên hệ chặt chẽ giữa
bộ nhớ đang hoạt động và bộ nhớ dài hạn khi kiến thức được thu nhận và
xử lí (Anderson, 1992) [16].

Một trong những lí do khiến BĐKN tạo thuận lợi cho việc học hiểu
là nó có tác dụng như một loại khuôn mẫu giúp sắp xếp và cấu trúc kiến
thức dù cho cấu trúc đó bao gồm các khái niệm và các mệnh đề có tác
động qua lại nhau. BĐKN hỗ trợ cho việc học hiểu và tạo ra hệ thống kiến
thức vững chắc không những cho phép áp dụng kiến thức trong những
ngữ cảnh mới mà còn giúp lưu giữ kiến thức trong thời gian dài (Novak,
1990; Novak & Wandersee, 1991) [25], [31].
Bộ não của chúng ta không chỉ chứa các khái niệm và các mệnh đề.
Sự tích lũy 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
dẫn tới sự ghi nhớ biểu tượng (Sperling, 1960; 1963). Những nghiên cứu của
Sperling cho thấy trong khi các biểu tượng chữ và số bị quên đi khá nhanh
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. Ví dụ, trong một nghiên cứu (Shepard, 1967) đưa ra 612 bức tranh về
những chủ đề chung sau đó yêu cầu chỉ ra hai bức tranh giống nhau trong số

8


đó thì đã có 97% đúng. Ba ngày sau đó vẫn có 92% đúng và ba tháng sau
còn 58%. Nghiên cứu này và nhiều nghiên cứu khác đã chỉ ra rằng con
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. Thử hỏi chúng ta nhìn thấy
những đồng xu thường xuyên như thế nào? Thật thú vị rằng với chủ đề yêu
cầu vẽ một đồng xu trong nghiên cứu của Nickerson và Adams (1997) có
hơn một nửa những nét đặc trưng bị thiếu hoặc bị đặt nhầm vị trí. Do đó,
việc liên kết các loại biểu tượng khác nhau vào trong BĐKN có thể tăng
cường bộ nhớ biểu tượng [23], [33], [34], [35].
Khả năng của con người khi nhớ lại âm thanh cũng rất đặc biệt. Thực

tế một nhạc sĩ có thể chơi hàng trăm bài hát mà không cần đọc lời nhạc.
Những nghiên cứu của Penfield và Perot (1963) đã chỉ ra rằng các vùng
của bộ não mà hoạt động khi chúng ta nghe cũng chính là những vùng hoạt
động khi chúng ta nhớ lại âm thanh. Các vùng của bộ não mà hoạt động
trong khi nghe và nhớ lại thông tin được xác định bằng phương pháp chụp
cắt lớp phát xạ, trong đó những nơron nào mà lưu giữ thông tin thì sẽ
không được nhìn thấy [29], [32].
1.1.2. Cơ sở nhận thức của bản đồ khái niệm
Hiện nay, học hiểu là quá trình được các nhà khoa học, các chuyên
gia trong bất kì lĩnh vực nào sử dụng nhằm tạo ra những kiến thức mới.
Novak đã khẳng định rằng tạo ra kiến thức mới không chỉ là sự học hiểu ở
trình độ cao mà còn phụ thuộc vào cách tổ chức cấu trúc kiến thức của
mỗi cá nhân, thậm chí còn phụ thuộc vào cảm hứng trong việc tìm ra kiến
thức mới (Novak, 1977, 1993, 1998) [24], [26], [27].
Việc học sinh cố gắng tạo ra những BĐKN đó là quá trình hoạt động
độc lập, sáng tạo và đó cũng là một thách thức, đặc biệt đối với những người
đã quen với lối học vẹt.
9


Các khái niệm và mệnh đề là những kiến thức cơ bản của mọi lĩnh vực.
Có thể ví khái niệm tương tự như những 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 phân tử. Hiện nay trong tiếng Anh có khoảng 460000 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 người đã phát hiện ra những sự vật và hiện tượng mới là
những người 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. 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.
1.2. Tình hình nghiên cứu về bản đồ khái niệm
BĐKN được Novak phát triển năm 1972 tại trường Đại học Cornell
(Hoa Kỳ) khi ông nghiên cứu về khả năng nhận thức những khái niệm khoa
học của trẻ em. Trong suốt chương trình nghiên cứu, trên cơ sở đã phỏng vấn
nhiều trẻ em, ông nhận thấy rằng rất khó để phát hiện ra những thay đổi cụ
thể ở trẻ nếu chỉ bằng những cuộc phỏng vấn. Chương trình này dựa trên cơ
sở những nghiên cứu tâm lí của David Ausubel. Ý tưởng cơ bản trong tâm lí
học nhận thức của Ausubel đó là người học phải đưa những khái niệm và
những mệnh đề mới vào trong bộ khung những khái niệm và những mệnh đề
đã có. Xuất phát từ sự cần thiết phải tìm ra phương pháp tốt hơn để đánh giá
sự am hiểu các khái niệm ở trẻ mà ý tưởng trình bày kiến thức của trẻ trên
BĐKN đã ra đời. BĐKN được Novak và Gowin hoàn thiện vào năm 1998.

10


Công cụ này được sử dụng không những trong nghiên cứu mà còn trong
nhiều lĩnh vực khác nữa [17], [18], [19], [29].
Trên thế giới đã có nhiều tác giả và nhóm tác giả nghiên cứu về BĐKN
và những ứng dụng của nó trong dạy học. Shavelson (1996), Hibberd; Jones
và Morris (2002) đã nghiên cứu xây dựng các dạng BĐKN của các môn khoa
học. Năm 2003, Derbentseva và Canas (2003) đã nghiên cứu BĐKN dạng chu
kì và xác định hiệu quả của chúng trong việc kích thích tư duy của học sinh.
Năm 1995, Edmondson đã nghiên cứu ứng dụng BĐKN trong việc xây dựng
chương trình môn học. Soyibo (1995) đã nghiên cứu sử dụng BĐKN để so

sánh nội dung kiến thức trong các sách giáo khoa sinh học. BĐKN cũng đã
được ứng dụng để kiểm tra, đánh giá học sinh và để trình bày những ý tưởng
của các chuyên gia.
1.3. Phần mềm Cmap Tools
IHMC Cmap Tools là phần mềm do Canas và cộng sự tạo ra (2004)
(cho phép tải xuống tại: ) tại Institute for Human and
Machine Cognition (viết tắt là IHMC), là sự kết hợp giữa tính năng của
BĐKN với sức mạnh của công nghệ, đặc biệt là internet và mạng toàn cầu
(WWW).
Cmap Tools tạo thuận lợi cho sự hợp tác trong khi tạo lập BĐKN.
Các BĐKN được xây dựng mà sử dụng Cmap Tools có thể được lưu giữ
trên trang chủ Cmap, nơi mà bất cứ ai trên internet cũng có thể truy cập
vào. Thông qua trang chủ Cmap, những người sử dụng ở mọi lứa tuổi và
đang làm việc trong nhiều ngành nghề đã đưa lên hàng ngàn bản đồ thuộc
mọi chủ đề và lĩnh vực [29], [37].

11


Chương 2
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM VỀ
“CƠ CHẾ DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ”
2.1. Quy trình thiết kế
a. Xác định chủ đề, khái niệm trọng tâm (bằng cách xác định câu
hỏi trọng tâm).
b. Khi chủ đề được xác định, bước tiếp theo là xác định và liệt kê
những khái niệm quan trọng nhất hay chung nhất liên quan đến chủ đề.
c. Các khái niệm được sắp xếp ở những vị trí phù hợp: 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.

d. Nối các khái niệm bằng các mũi tên có kèm từ nối mô tả mối quan
hệ giữa các khái niệm.
đ. Tìm kiếm các đường nối ngang, nối các khái niệm thuộc những
lĩnh vực khác nhau trong bản đồ. Các đường nối ngang cho thấy sự tương
quan giữa các khái niệm.
e. 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.
g. Cuối cùng, bản đồ được xem xét lại và có thể có những thay đổi cần
thiết về cấu trúc và nội dung [6], [29], [37].

12


Hình 2.1. Bản đồ khái niệm về quy trình xây dựng bản đồ khái niệm
2.2. Sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học
2.2.1. Đối với giáo viên
- Dạy một chủ đề
Sử dụng BĐKN trong giảng dạy giúp GV xác định rõ vai trò quan
trọng của những khái niệm chìa khóa và mối quan hệ giữa chúng. Điều này
giúp GV truyền tải rõ ràng và tổng quát về chủ đề nào đó và những mối quan
hệ của chúng tới HS. Với bản đồ khái niệm, GV sẽ hạn chế được việc bỏ sót
và giải thích sai bất kì khái niệm quan trọng nào.
13


- Củng cố kiến thức
Sử dụng BĐKN có thể củng cố kiến thức cho HS. BĐKN giúp HS 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
BĐKN giúp GV đánh giá kết quả của quá trình giảng dạy. Nó giúp

đánh giá HS bằng việc nhớ những khái niệm và giúp xác định kiến thức sai.
Ngoài ra, BĐKN có thể cung cấp một đồ thị tóm lược những gì HS đã học, do
đó giúp đỡ GV phát hiện và dần dần loại bỏ những kiến thức sai của HS.
- Đánh giá
Thành tích của HS có thể được kiểm tra hay khảo sát bởi BĐKN. Hiện
nay, nhiều nước đã áp dụng BĐKN để kiểm tra kiến thức của HS sau một
chương hoặc một chủ đề. Tuy nhiên điều này chỉ có thể thực hiện được khi
HS thành thạo về cách lập BĐKN.
- Lập kế hoạch giảng dạy
BĐKN có thể có lợi ích rất lớn trong lập kế hoạch giảng dạy. GV 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) [6].
2.2.2. Đối với học sinh
- BĐKN giúp HS nghiên cứu tài liệu mới một cách có hệ thống.
- BĐKN giúp HS củng cố và hệ thống hóa kiến thức trong quá trình học
bài. Qua đó HS 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 HS tự đánh giá được kiến thức của mình.
Ngoài ra BĐKN còn tạo điều kiện cho hoạt động nhóm. GV có thể đưa
các khái niệm, đường nối, từ nối, các chủ đề...yêu cầu HS làm việc theo nhóm
để tạo BĐKN hoặc bổ sung những chỗ thiếu. BĐKN cũng được sử dụng
nhằm khuyến khích sự sáng tạo của HS; giúp HS lĩnh hội kiến thức trong một
bài báo, một chương trình tivi, một tài liệu hoặc bài giảng; hoặc BĐKN có thể
ứng dụng trong tạo giao diện kiến thức trên trang web... [6].
14


2.3. Các bản đồ khái niệm về “Cơ chế di truyền và biến dị” [7], [9], [11],
[12], [14], [37]

2.3.1. Gen, mã di truyền và quá trình nhân đôi của ADN

Hình 2.3.1.1. Bản đồ khái niệm về khái niệm và cấu trúc của gen

Hình 2.3.1.2. Bản đồ khái niệm về mã di truyền

15


Hình 2.3.1.3. Bản đồ khái niệm về quá trình nhân đôi của AND
2.3.2. Phiên mã và dịch mã

Hình 2.3.2.1. Bản đồ khái niệm về quá trình phiên mã

16


Hình 2.3.2.2. Bản đồ khái niệm về quá trình dịch mã

Hình 2.3.2.3. Bản đồ khái niệm về mối liên hệ
ADN-mARN-Protein-Tính trạng

17


2.3.3. Điều hòa hoạt động của gen

Hình 2.3.3. Bản đồ khái niệm về điều hòa hoạt động của gen

18

2.3.4. Đột biến gen

Hình 2.3.4. Bản đồ khái niệm về đột biến gen

19


2.3.5. Nhiễm sắc thể

Hình 2.3.5. Bản đồ khái niệm về nhiễm sắc thể

20