Xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy hoc phần 3 sinh học vi sinh vật, sinh học 10 thpt với sự hỗ trợ của phần mềm cmap tools

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG



NGUYỄN THỊ THÙY TRANG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG
BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC
PHẦN 3 – SINH HỌC VI SINH VẬT, SINH
HỌC 10 – THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN
MỀM CMAP TOOLS

ĐÀ NẴNG, 2015.


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG



NGUYỄN THỊ THÙY TRANG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG
BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC
PHẦN 3 – SINH HỌC VI SINH VẬT, SINH
HỌC 10 – THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN
MỀM CMAP TOOLS
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
TH.S CÁP KIM CƢƠNG

NIÊN KHÓA 2011 – 2015


LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong khóa luận là trung thực và chưa từng được ai
cơng bố trong bất kì cơng trình nào khác.
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Thùy Trang


LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành khóa luận tốt nghiệp này, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến
Thầy Cáp Kim Cương, người đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ tơi tận tình
trong thời gian thực hiện đề tài và cả trong quá trình phấn đấu, học tập của bản thân.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Sinh – Môi trường,
trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng đã giúp đỡ, giảng dạy, truyền thụ cho
tôi những kiến thức, kinh nghiệm học tập, sinh hoạt quý báu trong suốt thời gian
học tập bốn năm vừa qua, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tơi hồn thành
khóa luận tốt nghiệp.
Tôi xin được gửi lời cảm ơn đến thầy cơ giáo cùng tồn thể các em học sinh
các lớp 10/10, 10/11, 10/12 trường THPT Phan Thành Tài đã nhiệt tình giúp đỡ tơi
hồn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Đà Nẵng, tháng 5 năm 2015
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Thùy Trang


MỤC LỤC
PHẦN I: MỞ ĐẦU ................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài ..................................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................... 2
3. Nội dung nghiên cứu .............................................................................................. 2
4. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................ 2
PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ................................................................... 3
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................. 3
1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu về BĐKN trên thế giới và ở Việt Nam ........... 3
1.1.1. Trên thế giới ..................................................................................................... 3
1.1.2. Ở Việt Nam ....................................................................................................... 5
1.2. Cơ sở lý luận của đề tài ....................................................................................... 6
1.2.1. Khái niệm ......................................................................................................... 6
1.2.2. Bản đồ khái niệm ............................................................................................ 10
1.2.3. Giới thiệu tính năng cơ bản của phần mềm IHMC CmapToo s ..................... 15
CHƢƠNG II: ĐỐI TƢỢNG, KHÁCH THỂ VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ......................................................................................................................... 18
2.1. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................................ 18
2.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................... 18
2.3.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết .................................................................. 18
2.3.2. Phương pháp chuyên gia ................................................................................ 18
2.3.3. Phương pháp phỏng vấn ................................................................................. 18
2.3.4. Phương pháp thực nghiệm .............................................................................. 19
2.4. Giả thuyết khoa học ........................................................................................... 22
2.5. Những đóng góp mới của đề tài ........................................................................ 22
2.5.1. Ý nghĩa ý uận ............................................................................................... 22
2.5.2. Ý nghĩa thực tiễn ............................................................................................ 22

CHƢƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .......................................................... 23
3.1. Kết quả khảo sát ................................................................................................ 23
3.1.1. Về hoạt động dạy của GV .............................................................................. 23
3.1.2. Về hoạt động học của HS ............................................................................... 26
3.2. Kết quả phân tích lơgic dạy học các KN Sinh học ở cấp độ tế bào, Sinh học 10
.................................................................................................................................. 28
3.2.1. Chương trình Sinh học ở trường THPT (áp dụng từ năm học 2006 - 2007) .. 28
3.3.1. Nguyên tắc quán triệt mục tiêu dạy học ......................................................... 32
3.3.2. Nguyên tắc đảm bảo tính chính xác, khoa học của nội dung ......................... 32
3.3.3. Nguyên tắc đảm bảo tính hệ thống và tính kế thừa ........................................ 33
3.3.4. Nguyên tắc phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh ............................ 33


3.3.5. Nguyên tắc dạy học phù hợp với nhận thức của học sinh .............................. 34
3.3.6. Nguyên tắc đảm bảo việc đánh giá và tự đánh giá của học sinh .................... 35
3.4. Kết quả thiết kế hệ thống BĐKN phần 3 – Sinh học Vi sinh vật, Sinh học 10
CB, THPT ................................................................................................................. 35
3.4.1. Qui trình xây dựng BĐKN đa truyền thơng, đa chiều.................................... 35
3.4.2. Xây dựng BĐKN đa truyền thông, đa chiều phần 3 – sinh học vi sinh vật
bằng phần mềm Cmap Tools .................................................................................... 37
3.5. Đề xuất cách sử dụng BĐKN vào các khâu của quá trình dạy học phần 3 – Sinh
học Vi sinh vật, Sinh học 10 CB, THPT .................................................................. 41
3.5.1. Sử dụng BĐKN trong khâu dạy kiến thức mới .............................................. 41
3.5.2. Sử dụng BĐKN trong khâu củng cố, hoàn thiện kiến thức ............................ 49
3.6. Kết quả thực nghiệm sư phạm và biện luận ...................................................... 59
PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................. 66
1. Kết luận................................................................................................................. 66
2. Kiến nghị .............................................................................................................. 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................... 67
PHỤ LỤC ................................................................................................................ 70

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG ĐỀ TÀI

Chữ viết tắt

Đọc

BĐKN

Bản đồ khái niệm

BĐTD

Bản đồ tư duy

CB

Cơ bản

ĐC

Đối chứng

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

KN

Khái niệm

NXB

Nhà xuất bản

PPDH

Phương pháp dạy học

PTDH

Phương tiện dạy học

SH

Sinh học

TN

Thực nghiệm

THPT

Trung học phổ thông

VSV

Vi sinh vật


DANH MỤC BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ
Bảng 3.1. Bảng kết quả khảo sát việc sử dụng 1 số biện pháp trong dạy học KN sinh
học của GV THPT .................................................................................................... 23
Bảng 3.2. Bảng kết quả khảo sát cách thức GV hướng dẫn HS hệ thống hóa KN .. 23
Bảng 3.3. Bảng kết quả khảo sát tình hình sử dụng sơ đồ trong các khâu của quá
trình DH Sinh học và mức độ tích cực của việc sử dụng sơ đồ .............................. 24
Bảng 3.4. Bảng kết quả khảo sát GV về quá trình dạy KN phần SH Vi sinh vật .... 25
Bảng 3.5. Bảng kết quả khảo sát mức độ tích cực của HS khi học môn SH............ 26
Bảng 3.6. Bảng kết quả khảo sát việc học các KN phần SH VSV của HS lớp 10CB
.................................................................................................................................. 27
Bảng 3.7. Bảng cấu trúc và nội dung phần SH VSV................................................ 31
Bảng 3.8. Bảng tổng kết các BĐKN đã xây dựng .................................................... 39
Bảng 3.9. Bảng hệ thống nhánh, từ nối và KN về “Bệnh truyền nhiễm” ................ 49
Bảng 3.10. Bảng hệ thống nhánh, từ nối và KN về “Virut” ..................................... 54
Bảng 3.11. Bảng tần số khoảng điểm các bài kiểm tra 3 lớp sau TN ...................... 60
Bảng 3.12. Đặc trưng mẫu của 2 lớp TN: lớp 10/11 và lớp 10/12 ........................... 61
Bảng 3.13. Đặc trưng mẫu của lớp ĐC: ớp 10/10 ................................................... 61
Bảng 3.14. Độ tin cậy về sự chênh lệch của 2 giá trị trung bình:lớp 10/11 và lớp
10/10 ......................................................................................................................... 62
Bảng 3.15. Độ tin cậy chênh lệch của hai giá trị trung bình: lớp 10/12 và lớp 10/10
.................................................................................................................................. 62
Biểu đồ 3.1: Biểu diễn kết quả phân phối tần suất cộng dồn điểm của ba lớp: lớp
10/11 (lớp TN1), lớp 10/12 (TN2) và lớp 10/10 (lớp ĐC) ....................................... 63

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Sơ đồ q trình hình thành khái niệm……………………………............9
Hình 1.2: BĐKN hình nhện …………..…………………………………………....11
Hình 1.3: BĐKN phân cấp………………………………………………………...12
Hình 1.4: BĐKN tiến trình ....................................................................................... 12
Hình 1.5: BĐKN hệ thống ........................................................................................ 12
Hình 1.6: Graph với 6 đỉnh và 7 cạnh ...................................................................... 14
Hình 1.7: SĐTD về cấu trúc của nó ......................................................................... 15
Hình 1.8: BĐKN so sánh sự khác nhau giữa BĐKN với BĐTD và Graph ............. 15
Hình 1.9: Trang web . ............................................................... 16
Hình 1.10: Cửa sổ View ........................................................................................... 17
Hình 3.1: Cấu trúc chương trình Sinh học phổ thơng .............................................. 29
Hình 3.2: BĐKN khuyết về “Sinh trưởng của VSV” .............................................. 34
Hình 3.3: BĐKN hồn chỉnh về “Sinh trưởng của VSV” ........................................ 34
Hình 3.4: BĐKN về các bước xây dựng BĐKN đa phương tiện, đa truyền thơng...37
Hình 3.5: BĐKN tổng qt về phần Sinh học VSV ................................................. 38
Hình 3.6: BĐKN hồn chỉnh đa truyền thông đa chiều bài Miễn dịch .................... 41
Hình 3.7: BĐKN hồn chỉnh về Miễn dịch .............................................................. 42
Hình 3.8: Miễn dịch tế bào ....................................................................................... 42
Hình 3.9: Cơ chế kháng nguyên – kháng thể ........................................................... 43
Hình 3.10: BĐKN khuyết về "Sinh trưởng VSV"……………………………........44
Hình 3.11: Đường cong sinh trưởng của Vi khuẩn trong mơi trường ni cấy khơng
liên tục………………………………………………………………………….…..45
Hình 3.12: BĐKN hồn chỉnh về "Sinh trưởng VSV"……………………….……46
Hình 3.13: BĐKN khuyết hỗn hợp về "Khái niệm và đặc điểm chung của
VSV"………………………………………………………………………..…..….47
Hình 3.14: BĐKN hoàn chỉnh về "Khái niệm và đăc điểm chung của
VSV"……………………………………………………………………….…...….47
Hình 3.15: BĐKN câm về "Bệnh truyền nhiễm"…………………………..…..…..48
Hình 3.16: BĐKN hoàn chỉnh về "Bệnh truyền nhiễm"………………………..….49

Hình 3.17: BĐKN hồn chỉnh về sinh sản……………………………………..…..50
Hình 3.18: BĐKN dạng khuyết về "Q trình chuyển hóa vật chất và năng ượng ở
VSV"………………………………………………………………………….....…51
Hình 3.19: BĐKN hồn chỉnh về "Q trình chuyển hóa vật chất và năng ượng ở
VSV"……………………………………………………………………….…........52
Hình 3.20: BĐKN câm về Virut ..……………………………………………....... 53
Hình 3.21: BĐKN hồn chỉnh về Virut……………………………………….…...54
Hình 3.22: BĐKN ỗi về HIV/AIDS………………………………………………55
Hình 3.23: BĐKN hồn chỉnh về HIV/AIDS đã sửa lỗi sai……………………….56
Hình 3.24: BĐKN dạng khuyết về Inteferon……………………………………....57
Hình 3.25: BĐKN hồn chỉnh về Inteferon………………………………………..57
Hình 3.26: BĐKN câm về Virut …………………………………………………..58
Hình 3.27: BĐKN hồn chỉnh về Virut ……………………………………………59


PHẦN I: MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Đổi mới phương pháp dạy học ở trường phổ thông là vấn đề cấp bách của
nước ta hiện nay với xu thế chung là sử dụng các phương pháp dạy học phát huy cao độ
tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học.
Đối với bộ môn Sinh học, một trong những kiến thức cơ bản là hệ thống các khái
niệm liên hệ chặt chẽ với nhau theo một trật tự logic. Tuy nhiên, tình trạng khá phổ
biến là học sinh chỉ học thuộc lòng khái niệm Sinh học, mà coi nhẹ việc nắm vững
bản chất khái niệm. Điều đó àm cho học sinh lúng túng khi vận dụng vào các bài
tập, giải quyết các tình huống trong thực tiễn đời sống.
Sinh học vi sinh vật như à bước trung gian giữa phần sinh học tế bào (lớp 10) và
phần sinh học cơ thể (lớp 11) được viết theo quan điểm sinh học cơ thể ở cấp độ tế bào.
Nhóm vi sinh vật gồm nhiều mức độ cấu tạo cơ thể khác nhau được trình bày trong

ba chương: chương I, II trình bày về chuyển hóa vật chất và năng ượng, sinh
trưởng và sinh sản của vi sinh vật nói chung trong khi chương III ại tách riêng
nhóm virut. Điều này gây ra những khó khăn nhất định trong khi sắp xếp và ĩnh hội
kiến thức về khái niệm, quá trình cho học sinh.
Một trong những phương pháp để hệ thống được khái niệm là xây dựng bản đồ
khái niệm. Bản đồ khái niệm 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 học sinh cách hệ thống các kiến thức trong giờ tự học ở nhà.
Công nghệ thông tin ngày càng ảnh hưởng sâu sắc lên mọi ĩnh vực của đời
sống, kinh tế, xã hội, trong đó giáo dục cũng không à ngoại lệ. Với sự phát triển
của công nghệ thơng tin, ngày càng có nhiều ứng dụng chất ượng ra đời phục vụ
cho ĩnh vực giáo dục, một trong số đó à phần mềm Cmap Tools với chức năng
chính là xây dựng bản đồ khái niệm hỗ trợ dạy học các kiến thức khái niệm một
cách trực quan và hiệu quả.
Xuất phát từ những lí do trên tơi chọn đề tài: “Xây dựng và sử dụng bản đồ
khái niệm trong dạy học Phần 3 – Sinh học Vi sinh vật, Sinh học 10 - THPT với
sự hỗ trợ của phần mềm Cmap Tools”.

1


2. Mục tiêu nghiên cứu
Xây dựng và sử dụng BĐKN với sự hỗ trợ của phần mềm Cmap Tools nhằm góp
phần nâng cao hiệu quả dạy học phần 3 – Sinh học Vi sinh vật, Sinh học 10, THPT
3. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu tổng quan cơ sơ ý thuyết của BĐKN để vận dụng vào thiết kế
BĐKN, nghiên cứu lý thuyết về quá trình hình thành và phát triển KN để đưa ra
những hướng sử dụng BĐKN theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức của HS
trong quá trình DH.
- Nghiên cứu thực trạng dạy học KN sinh học nói chung và phần Sinh học Vi

sinh vật của Sinh học 10 nói riêng ở trường THPT àm cơ sở thực tiễn.
- Đề xuất quy trình sử dụng BĐKN trong dạy học phần Sinh học Vi sinh vật,
sinh học 10.
- Thực nghiệm sư phạm để khẳng định tính đúng đắn của giả thuyết khoa học
mà đề tài đặt ra.
4. Phạm vi nghiên cứu
Nội dung kiến thức phần 3 “Sinh học Vi sinh vật” trong chương trình sách
giáo khoa sinh học 10.

2


PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu về BĐKN trên thế giới và ở Việt Nam
1.1.1. Trên thế giới
Trên thế giới đã có nhiều cơng trình nhiên cứu về BĐKN và ứng dụng của
BĐKN. Dựa trên những nghiên cứu tâm lí học của David Ausubel (1968), sự tiếp
thu kiến thức xảy ra bởi sự đồng hóa những khái niệm và những mệnh đề mới vào
hệ thống kiến thức mới với các kiến thức đã có trước đó thì kiến thức mới được tiếp
thu một cách logic và sự ghi nhớ mới lâu bền. Trong khi học vẹt những khái niệm
mới được thêm vào hệ thống kiến thức của người học một cách rập khn do đó rất
nhanh qn. Kết quả tiếp thu kiến thức ogic à người học sẽ hiểu sâu, nhớ lâu và dễ
áp dụng [18].
BĐKN đã được phát triển trong chương trình nghiên cứu của Joseph D.
Novak và cộng sự ở đại học Cornell vào năm 1972. BĐKN được trình bày bằng sơ
đồ những KN và mối quan hệ của chúng, giúp sinh viên tổ chức thông tin về các
KN khoa học theo logic tạo thuận lợi cho việc học. BĐKN dựa trên tiền đề là các
KN không tồn tại riêng biệt mà có quan hệ với những KN khác [25, 26].
Novak và các cộng sự đã khẳng đinh tiện ích của BĐKN trong nhiều ĩnh vực

“BĐKN được sử dụng như một công cụ để phát triển việc học có ý nghĩa trong các
mơn khoa học cũng như đại diện cho các kiến thức chuyên môn của các cá nhân
và tập thể trong giáo dục” [24]
Sau đó vào năm 1984, Novak và Gowin đã phát triển kỹ thuật BĐKN nhằm
đánh giá kiến thức KN của người học. Ông cũng sử dụng BĐKN để xác định những
thay đổi đang xảy ra trong nhận thức của sinh viên.
Đến năm 1998, Novak, Mintzes và Wandersee đã nhận thấy BĐKN giúp xác
định những kiến thức đã có của người học. Theo Novak “Sự tạo thành kiến thức
mới không chỉ là sự học hiểu ở trình độ cao mà cịn phụ thuộc vào cách tổ chức cấu
trúc kiến thức của mỗi cá nhân trong những vùng nhận thức riêng biệt, và thậm chí
cịn phụ thuộc vào cảm hứng trong việc tìm ra kiến thức mới”, “Trong dạy học,
3


sáng tạo, và sử dụng kiến thức BĐKN như à công cụ hiệu quả trong trường học”
[25].
BĐKN 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) [25].
Theo Birbi i Maria, BĐKN à một cơng cụ giảng dạy hữu ích, ngay cả trong
giáo dục mầm non. BĐKN có thể được sử dụng để giúp các em thấy các khái niệm
và mối quan hệ giữa các khái niệm. BĐKN giúp GV đánh giá sự hiểu biết về khái
niệm của trẻ em. Trong giáo dục mầm non trực tiếp hướng dẫn và thiết kế BĐKN à
cần thiết để cho trẻ em và giúp các em có thể tạo ra các BĐKN của mình [22].
Năm 2004, Pressz er cho rằng khi người học làm việc hợp tác trong nhóm và
sử dụng BĐKN để hướng dẫn hoạt động nhận thức thì sự nhận thức sẽ tăng ên
đáng kể.
Safayeni, Derbentsera đã nghiên cứu các dạng BĐKN và xác định hiệu quả
của chúng trong việc kích thích tư duy hệ thống của HS [21].
Ngoài ra một số tác giả đã nghiên cứu và ứng dụng BĐKN trong những ĩnh

vực khác nhau. Các tác giả David L.Damofal, Diane H. Soderholm và Doris
R.Brodeur đã nghiên cứu BĐKN và khẳng định việc sử dụng BĐKN góp phần
nghiên cứu hiểu biết của KN [20].
Hiện nay BĐKN đã được nghiên cứu và sử dụng rộng rãi với nhiều mục đích
khác nhau như giúp người học ghi nhớ KN, đánh giá kết quả học tập, lập kế hoạch
giảng dạy…
Tình hình ứng dụng BĐKN trong dạy học Sinh học
Các nhà khoa học và giáo dục ngay từ khi mới nghiên cứu, đã tìm cách ứng
dụng BĐKN vào các hoạt động giảng dạy môn Sinh học tại các nhà trường.
Soyibo (1995) đã sử dụng BĐKN giúp xác định sự khác biệt trong việc trình
bày các chủ đề của SGK sinh học 6 và việc phân tích bằng các BĐKN à một cách
thích hợp để so sánh các SGK Sinh học.
Năm 1980, BĐKN đã được J.D Novak nghiên cứu, thiết kế gần giống một số
biểu đồ mạng nhện (spider chart) hay biểu đồ ưu ượng (flow diagram) và ứng
4


dụng trong giảng dạy Sinh học. Việc ứng dụng BĐKN có hiệu quả nhất trong việc
giảng dạy học tập là cách tổ chức thứ bậc trong cấu trúc.
Năm 1999, Bahar và cộng sự cho đề kiểm tra là dựa vào các từ cho sẵn để vẽ
BĐ kiến thức về các ĩnh 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.
Theo Ian M.Kinchin (2000), BĐKN à công cụ hỗ trợ rất cần thiết cho dạy học
Sinh học [27, 28].
Stewart, James và cộng sự đã khái quát một số hình thức sử dụng BĐKN trong
DHKN sinh học trong đề tài nghiên cứu “Concept Maps: A Tool for Use in Biology
Teaching”, với hai mơ hình cụ thể sử dụng BĐKN để dạy di truyền và sinh thái học.
Việc sử dụng BĐKN được các tác giả đề xuất như một công cụ giảng dạy, thiết kế
chương trình cũng như à phương tiện đánh giá thành quả học tập của HS [24].

Firas Corri & Radwan O. AL-Abed (2008) đã chỉ ra rằng việc xây dựng cấu
trúc bản đồ, nắm bắt các mối liên kết cũng như tạo ra các liên kết mới một cách phù
hợp với chủ đề đang nghiên cứu trong BĐKN cũng giúp GV kiểm tra được kiến
thức của học sinh. Người học cũng có thể tự đánh giá được kiến thức của mình
trong ĩnh vực mơn học khi sử dụng thành thạo BĐKN. Ngoài ra với tài liệu “Using
concept maps in Biology Lesons” của hai tác giả cũng khẳng định việc sử dụng
BĐKN trong dạy học Sinh học là có hiệu quả [23].
1.1.2. Ở Việt Nam
Hiện nay, ở Việt Nam, việc sử dụng BĐKN vẫn à hướng nghiên cứu mới. Một
số công trình giáo dục nước ngồi trong nước cũng đã sử dụng BĐKN như chương
trình Intel [12]. Trong những năm gần đây, BĐKN bước đầu được sử dụng trong
giáo dục nhưng mức độ ứng dụng trong các mơn học cịn rất ít.
Chẳng hạn, tác giả Nguyễn Phúc Chỉnh trong “Đổi mới phương pháp dạy học,
chương trình và SGK” đã cho rằng “Ở khâu xử í thơng tin, người ta quan tâm đến
kĩ thuật thiết kế BĐKN. BĐKN thiết kế trong đầu cũng đã có ợi cho tư duy nhưng
sẽ có tác hơn cho học tập nếu cụ thể hóa bản đồ đó trên giấy, trên bảng… BĐKN
5


giúp trí nhớ dễ dàng tái hiện các thơng tin liên quan dựa vào những khái niệm then
chốt” [3].
Tác giả Nguyễn Phúc Chỉnh nghiên cứu cơ sở tâm lí, nhận thức, vai trị quy
trình thiết kế BĐKN trong DH cũng như tiện ích của phần mềm Cmap Tools trong
việc thiết kế BĐKN [3, 4].
Đối với bộ môn Sinh học cấp THPT, BĐKN đã được nhắc đến như một
phương pháp học và đưa vào chương trình Sinh học 10 với một số bài tập trong bài
ôn tập phần Sinh học tế bào (chương trình cơ bản) [8].
Tác giả Phan Đức Duy nghiên cứu cơ sở tâm lí nhận thức và quy trình chung
để sử dụng BĐKN trong dạy học Sinh học cấp THPT [6].
Năm 2007, Đặng Thị Quỳnh Hương đã nghiên cứu và ứng dụng BĐKN trong

dạy học Sinh học, trong đó tác giả chú ý đến việc xây dựng một số BĐKN trong
chương trình Sinh học phổ thơng như sinh sản, trao đổi chất, hô hấp, quang hợp.
Năm 2009, tác giả Kiều Thị Kim Khánh đã nghiên cứu và xây dựng BĐKN để
DHKN Sinh học THPT phần Sinh trưởng và phát triển.
Năm 2010, tác giả Nguyễn Văn Hưng (2010) với “Rèn uyện HS kĩ năng hệ
thống hóa kiến thức trong dạy học Sinh học 9” đã chỉ ra vai trò của BĐKN trong
dạy học, tác giả cho rằng BĐKN à một biện pháp ogic để thiết kế sơ đồ và hệ
thống khái niệm [11].
Cũng trong năm 2010, Bùi Thúy Hường đã thiết kế và ứng dụng thành công
BĐKN trong dạy học Sinh thái học, sinh học 12.
Tóm lại BĐKN đã được ứng dụng nhiều trong dạy học trên thế giới và Việt
Nam; tuy nhiên trong môn Sinh học 10 – THPT, chương trình phần 3 – Sinh học Vi
sinh vật vẫn chưa được ứng dụng.
1.2. Cơ sở lý luận của đề tài
1.2.1. Khái niệm
a. Định nghĩa “Khái niệm” và “Khái niệm Sinh học”
Một số tác giả đã định nghĩa khái niệm như sau:
Theo Đinh Quang Báo và Nguyễn Đức Thành (1998): “KN là những tri thức
khái quát về những dấu hiệu bản chất và thuộc tính chung nhất của từng nhóm sự
6


vật, hiện tượng cùng loại; về những mối liên hệ và tương quan tất yếu giữa các sự
vật, hiện tượng khách quan” [1].
Theo Lê Thanh Thập (2000): “KN là một hình thức của tư duy phản ánh
những thuộc tính, những mối quan hệ bản chất đặc trưng của các sự vật hiện tượng
trong thế giới khách quan ” [16].
Theo Vương Tất Đạt (2007): “KN là hình thức của tư duy, trong đó phản ánh
dấu hiệu cơ bản khác biệt của một sự vật đơn nhất hay lớp các sự vật đồng nhất.
Trong KN, thứ nhất, bản chất của các sự vật được phản ánh, thứ hai, sự vật hay lớp

sự vật nổi bật trên cơ sở của các dấu hiệu cơ bản khác biệt” [9].
Khái niệm sinh học phản ánh các dấu hiệu và thuộc tính bản chất của các cấu
trúc vật chất sống, các hiện tượng quá trình sống. Khái niệm sinh học còn phản ánh
những mối quan hệ, mối tương quan giữa chúng với nhau.
b. Cấu trúc của khái niệm
Khái niệm bao giờ cũng có nội hàm và ngoại diện.
Nội hàm của KN là những dấu hiệu bản chất, khác biệt của các đối tượng (sự vật,
hiện tượng) được phản ánh trong KN, giúp phân biệt đối tượng mà nó phản ánh với
những đối tượng khác (chính là nội dung hay chất của KN).
Ngoại diên của KN là tập hợp các đối tượng mang các dấu hiệu chung, bản
chất được phản ánh trong nội hàm (chính là mặt ượng của KN).
c. Đặc tính của khái niệm
- Tính chung
Kết quả của quá trình nhận thức đi từ cái đơn nhất đến cái phổ biến, từ cái
riêng đến cái chung bằng con đường khái qt hóa là KN. KN cịn là những dấu
hiệu thuộc tính chỉ có ở sự vật, hiện tượng nhất định, phổ biến là những dấu hiệu
thuộc tính chung có ở nhiều sự vật hay hiện tượng. Sự tổng hịa các dấu hiệu hoặc
thuộc tính chung và bản chất hợp thành nội dung KN. Như vậy, nội dung KN là sự
tổng hợp chứ không phải là một phép cộng các dấu hiệu.

7


- Tính bản chất
Từ các dấu hiệu và thuộc tính chung, người ta phân ra được một số thuộc tính
và dấu hiệu cơ bản chất, từ đó giúp chúng ta có thể phân biệt được loại sự vật, hiện
tượng này với loại sự vật hiện tượng khác.
- Tính phát triển
KN phản ánh sự vật hiện tượng trong sự vận động và biến đổi của chúng, do
vậy bản thân nội dung KN cũng n có sự vận động, biến đổi để tiếp cận gần hơn

tới bản chất của sự vật hiện tượng và có thể dẫn tới hình thành nên một KN mới.
d. Mối quan hệ giữa các KN
- Quan hệ đồng nhất: hai KN cùng thuộc đối tượng nhưng phản ánh bằng
những thuật ngữ khác nhau.
- Quan hệ lệ thuộc: một KN ít phổ biến hơn nằm trong một KN phổ biến
hơn.
- Quan hệ ngang hàng: đây là quan hệ giữa các KN cùng lệ thuộc trong một
KN.
- Quan hệ trái ngược: hai KN có nội dung trái ngược nhau, cùng nằm trong
phạm vi một KN khác.
e. Phân loại KN
Căn cứ vào các dấu hiệu của sự vật hiện tượng, người ta chia KN thành hai
loại là KN cụ thể và KN trừu tượng.
- KN cụ thể là loại KN phản ánh các dấu hiệu của những sự vật, hiện
tuowngjcos thể nhận biết trực tiếp bằng giác quan; được hình thành trên cơ sở quan
sát, so sánh một nhóm tài liệu trực quan. Vd: Khái niệm sinh sản của VSV, khái
niệm cấu trúc VR.
- KN trừu tượng là loại KN phản ánh các thuộc tính bản chất bên trong của
các sự vật hiện tượng, không thể phân biệt trực tiếp bằng giác quan mà phải trải
qua sự phân tích của tư duy trừu tượng. Vd: Khái niệm miễn dịch, khái niệm
inteferon.
Ngồi ra cịn căn cứ vào đối tượng phản ánh, người ta phân ra thành 4 loại
KN: KN sự vật, KN hiện tượng, KN quá trình, KN quan hệ.
8


f. Sự hình thành và phát triển khái niệm
Dạy học KN nói chung và KN sinh học nói riêng bao gồm hai quá trình
hình thành và phát triển KN[1]
Quá trình hình thành KN nói chung gồm các bước được thể hiện dạng sơ đồ

như hình sau:
1. Xác định nhiệm vụ nhận thức

2. Dựa vào kiến thức đã có để hình
thành KN mới. Định nghĩa KN.

2. Quan sát tài liệu trực quan (Vật
thật, vật tượng hình …)

Diễn dịch

Quy nạp
3. Phân tích dấu hiệu chung và bản
chất. Định nghĩa KN.

3. Cụ thể hóa KN
bằng một ví dụ

4. Đưa KN mới vào hệ thống KN đã có

5. Luyện tập, vận dụng KN

Hình 1.1: Sơ đồ quá trình hình thành khái niệm.
Trong dạy học sinh học, các KN được phát triển theo hình thức sau:
- Cụ thể hóa nội dung KN: nội dung của một KN được phân tích ra nhiều
yếu tố, nội dung của sự vật, hiện tượng phản ánh trong KN được khảo sát dưới
nhiều mức độ khác nhau. Nội dung KN được phân tích thành nhiều yếu tố, nhờ đó
mà HS nắm KN một cách đầy đủ, chính xác hơn.
- Hồn thiện nội dung khái niệm: đôi khi vốn kiến thức của HS chưa đủ để
nắm KN ở mức đầy đủ, GV phải giúp hình thành KN ở dạng đầy đủ. Từ đó HS sẽ

được học KN ở mức độ chính xác, đầy đủ.
- Hoàn thành KN mới: trong nghiên cứu khoa học, sự hình thành ĩnh vực
nghiên cứu mới thường kèm theo sự xuất hiện của các KN mới. Do đó khi chuyển
9


sang học một mục mới, một bài học mới hay một chương mới, HS được làm quen
với những KN mới. Những KN mới này không phủ định KN cũ mà nó àm rõ thêm
KN cũ bằng cách chỉnh lí lại giới hạn của KN cũ.
Vì vậy trong dạy học bộ môn sinh học, kiến thức cơ bản nhất là hệ thống
các KN; việc giảng dạy các KN không chỉ giúp HS nắm vững nội hàm của KN mà
còn phải làm cho HS biết cách hệ thống các KN đã có. Việc thiết kế và sử dụng
BĐKN à một cách giúp cho quá trình hình thành và phát triển KN hiệu quả.
1.2.2. Bản đồ khái niệm
a. Định nghĩa bản đồ khái niệm
BĐKN à những công cụ đồ thị để sắp xếp và trình bày kiến thức, có cấu trúc
khơng gian 2 chiều, chúng bao gồm các KN và mối quan hệ giữa các KN được thể hiện
dưới dạng đường nối giữa hai KN. Các từ trên đường nối là các từ nối hay các cụm từ
nối, chỉ rõ mối quan hệ giữa hai KN tạo ra các mệnh đề [17].
Một BĐKN bao gồm hai thành phần chính:
+ Các KN trong bản đồ được đặt trong các khung với hình dạng bất kỳ (hình
vng, chữ nhật, hình trịn...)
+ Các đường nối liên kết các KN, trên đó có các từ hay cụm từ nối các KN
thành một mệnh đề hồn chỉnh có nghĩa, chỉ ra mối quan hệ giữa các KN ở hai đầu
đường nối.
Trong một BĐKN thơng thường có một KN chính làm chủ đề, các KN khác
được sắp xếp theo thứ bậc. Bên cạnh những thành phần trên, một BĐKN có thể có
các ví dụ cụ thể hay hình minh hoạ cho các KN trong bản đồ. Tuy nhiên đây không
phải là thành phần bắt buộc trong bản đồ và không nằm trong các khung của KN.
Như vậy, BĐKN bao gồm các “nút” tượng trưng cho các KN và các đường

liên kết tượng trưng cho mối quan hệ giữa các KN. Trong BĐKN, các KN được sắp
xếp theo trật tự logic, mỗi KN là một nhánh của bản đồ. Đa số những KN mang tính
chất tổng quát được xếp ở đỉnh của bản đồ, những KN có tính chất cụ thể hơn được
xếp ở dưới [17].
Phần cốt lõi của BĐKN à 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
10


KN (hoặc nhiều hơn) nối với nhau bởi một đường nối có các từ nối nhằm tạo nên
lời phát biểu có ý nghĩa. Đơi khi mệnh đề cịn được gọi là những đơn vị ngữ nghĩa
[17].
Đặc trưng quan trọng khác của BĐKN à đường nối ngang (cross-links). Đường nối
này thể hiện mối quan hệ (những mệnh đề) giữa các KN trong những ĩnh vực khác nhau
của BĐKN. Đường nối ngang giúp chúng ta thấy một số ĩnh 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 à những ví dụ ở cuối KN, chúng có vai trị
àm rõ ý nghĩa của KN đó. Các ví dụ cũng được bao quanh bởi hình trịn, elip hoặc
hình chữ nhật [17].
b. Các dạng BĐKN
 Dựa vào thành phần, có các dạng BĐKN sau [19]:
- BĐKN hồn chỉnh: à BĐKN có đầy đủ KN, các từ nối, các mệnh đề.
- BĐKN khuyết: tùy vào khuyết KN, khuyết từ nối mà BĐKN có 3 dạng
chính à: BĐKN chỉ khuyết KN, BĐKN chỉ khuyết từ nối, BĐKN khuyết dạng hỗn
hợp (khuyết cả KN và từ nối).
- BĐKN câm à BĐKN khơng có KN, từ nối và mệnh đề quan hệ; chỉ có cấu
trúc BĐ đã có sẵn, người học phải điền thêm các KN, từ nối và mệnh đề quan hệ
vào đúng vị trí của nó.
 Dựa theo dạng BĐ

Dựa vào dạng BĐ có các oại BĐKN sau (hình 1.2)

Hình 1.2: BĐKN hình nhện
11


Hình 1.3: BĐKN phân cấp

Hình 1.4: BĐKN tiến trình

Hình 1.5: BĐKN hệ thống.
- BĐKN hình nhện à BĐKN có một KN trung tâm, xung quanh là nhiều KN
bổ sung.
- BĐKN phân cấp à BĐKN tổ chức thông tin theo thứ tự quan trọng giảm
dần. Thông tin quan trọng nhất, tổng quát được đặt ên đỉnh, dưới nó là các KN cụ
thể hơn.
12


- BĐKN hệ thống à BĐKN tổ chức thông tin theo dạng tương tự bản đồ tiến
trình nhưng thêm vào mũi tên chỉ đầu vào và đầu ra.
c. Vai trò của BĐKN trong dạy học
 Đối với HS
- HS nghiên cứu tài liệu mới bằng BĐKN sẽ hệ thống hóa kiến thức một cách
nhanh hơn.
- BĐKN giúp HS củng cố và hệ thống hóa kiến thức trong q trình học bài.
Qua đó HS có cái nhìn tổng qt về các KN và mối quan hệ của chúng trong một
tổng thể do đó ưu giữ kiến thức âu hơn và sâu sắc hơn.
- BĐKN giúp HS tự đánh giá được kiến thức của mình.
Ngồi ra BĐKN cịn tạo điều kiện cho hoạt động nhóm. GV có thể đưa các

KN, đường nối, từ nối, các chủ đề… yêu cầu HS làm việc theo nhóm để tạo BĐKN
hoặc bổ sung những chỗ thiếu [26].
BĐKN cũng được sử dụng nhằm khuyến khích sự sáng tạo của HS; giúp HS
ĩnh 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…
 Đối với GV
- Dạy một chủ đề
Sử dụng BĐKN trong giảng dạy giúp GV xác định rõ vai trị quan trọng của
những KN 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
BĐKN, GV ít khi bỏ sót và giải thích sai bất kỳ KN quan trọng nào.
- Củng cố kiến thức
Sử dụng BĐKN có thể củng cố kiến thức của HS. BĐKN giúp HS hình dung
được những KN chìa khóa và tóm tắt mối quan hệ của chúng.
- Kiểm tra việc học và xác định kiến thức sai
Sử dụng BĐKN có thể giúp đỡ GV trong việc đánh giá kết quả của q trình
giảng dạy. Chúng có thể đánh giá thành tích của HS bằng việc nhớ những KN và xác
định kiến thức sai. Ngồi ra, BĐKN có thể cung cấp một đồ thị tóm ược những gì
13


HS đã học, do đó giúp đỡ GV phát hiện và dần dần sửa những quan niệm sai và kiến
thức sai của sinh viên.
- 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 trong một chương
hoặc một chủ đề. Tuy nhiên điều này chỉ có thể thực hiện được khi HS thành thạo về
cách lập BĐKN [26].
- Lập kế hoạch giảng dạy
BĐKN có thể có lợi ích rất lớn trong lập kế hoạch chương trình giảng dạy. GV

có thể xây dựng bản đồ trình bày những ý tưởng chính cho tồn bộ mơn học, chương
trình học (Macromap), hay chỉ trình bày cấu trúc kiến thức một phần của mơn học
như một chương, một bài cụ thể nào đó [26].
d. Sự khác nhau giữa BĐKN với SĐTD và Graph:
 Khái quát:
- Graph: là tập hợp số ượng hữu hạn các đỉnh và cung có đầu mót tại các đỉnh
đó, mỗi cạnh nối hai đỉnh khác nhau và được nối bằng nhiều nhất là một cạnh. Theo
từ điển Anh - Việt, Graph có nghĩa à đồ thị biểu đồ gồm có một đường hoặc nhiều
đường biểu sự biến thiên của các đại ượng. Nhưng từ Graph trong lý thuyết Graph
lại bắt nguồn từ “Graphic” có nghĩa tạo ra một hình ảnh rõ ràng, chi tiết, sinh
động trong tư duy.














Hình 1.6: Graph với 6 đỉnh và 7 cạnh
- BĐTD (Mindmap): là một hình thức ghi chép sử dụng màu sắc và hình ảnh,
để mở rộng và đào sâu các ý tưởng . Trong đó, tư duy của con người được thể
hiện dưới dạng sơ đồ, bản đồ.

14


Hình 1.7: BĐTD về cấu trúc của nó.
 Sự khác nhau giữa BĐKN với BĐTD và Graph:

Hình 1.8: BĐKN so sánh sự khác nhau giữa BĐKN với BĐTD và Graph
1.2.3. Giới thiệu tính n ng cơ bản của phần mềm IHMC CmapTools
Năm 2004, A.J. Cañas và các cộng sự ở Viện nghiên cứu tâm ý con người và
máy F orida đã viết phần mềm Cmap Too s. Đây à một phần mềm hỗ trợ cho người
15