Thiết kế và sử dụng bản đồ khái niệm tích hợp truyền thông đa phương tiện nhằm phát triển năng lực hệ thống hóa cho học sinh trong dạy học chương sinh sản, sinh học 11, trung học phổ thông
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.5 MB, 111 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
NGUYỄN THỊ LAN ANH
THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TÍCH HỢP
TRUYỀN THƠNG ĐA PHƯƠNG TIỆN NHẰM PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC HỆ THỐNG HÓA CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC
CHƯƠNG SINH SẢN, SINH HỌC 11, TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM SINH HỌC
HÀ NỘI – 2020
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
NGUYỄN THỊ LAN ANH
THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TÍCH HỢP
TRUYỀN THƠNG ĐA PHƯƠNG TIỆN NHẰM PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC HỆ THỐNG HÓA CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC
CHƯƠNG SINH SẢN, SINH HỌC 11, TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM SINH HỌC
CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
BỘ MÔN SINH HỌC
Mã số: 8140111
Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN NGỌC LINH
HÀ NỘI – 2020
LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn chân thành và sâu sắc, tác giả xin gửi lời cảm ơn đến
tập thể các thầy, cô giáo và cán bộ nhân viên Trường Đại học Giáo dục – Đại
học quốc gia Hà Nội - những người đã dạy dỗ, tạo mọi điều kiện thuận lợi và
giúp đỡ tác giả trong suốt 2 năm học tại đây.
Tác giả xin chân thành gửi lời cảm ơn tới thầy: TS. Nguyễn Ngọc Linh,
Trường Cao đẳng Sư phạm Trung ương, người đã hướng dẫn, giúp đỡ tác giả
tận tình trong suốt thời gian làm luận văn vừa qua.
Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn tập thể các thầy, cô giáo của
Trường trung học phổ thông Ba Vì và các anh chị học viên cao học đã cho tác
giả nhiều lời khuyên, hỗ trợ và hợp tác cùng tác giả trong quá trình thực
nghiệm luận văn.
Cuối cùng, tác giả xin được cảm ơn tới những người luôn động viên và
giúp đỡ tác giả trong q trình hồn thành luận văn này là cha mẹ, người thân,
bạn bè của tác giả.
Hà Nội, ngày 09 tháng 11 năm 2020.
Tác giả
Nguyễn Thị Lan Anh
i
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
STT
CHỮ VIẾT TẮT
1
BĐKN THTTĐPT
CHỮ VIẾT ĐẦY ĐỦ
Bản đồ khái niệm tích hợp truyền thơng đa
phương tiện
2
ĐV
Động vật
3
KN
Khái niệm
4
SS
Sinh sản
5
SH
Sinh học
6
SSVT
Sinh sản vơ tính
7
SSHT
Sinh sản hữu tính
8
TV
Thực vật
9
THPT
Trung học phổ thơng
ii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Thầy (cô) hiểu thế nào là dạy học bằng BĐKN THTTĐPT .......... 22
Bảng 1.2. Mức độ sử dụng BĐKN THTTĐPT trong quá trình giảng dạy ..... 22
Bảng 1.3. Tự thiết kế BĐKN THTTĐPT hay sử dụng BĐKN THTTĐPT có
sẵn trong q trình dạy học. ............................................................................ 23
Bảng 1.4. Các dạng BĐKN THTTĐPT .......................................................... 23
Bảng 1.5. Sử dụng BĐKN THTTĐPT trong các khâu của quá trình dạy học
……………………………………………………………………………….23
Bảng 1.6. Những khó khăn thường gặp khi sử dụng BĐKN THTTĐPT ....... 24
Bảng 1.7. Kỹ thuật quan trọng nhất khi sử dụng BĐKN THTTĐPT vào dạy
học môn Sinh học ............................................................................................ 24
Bảng 1.8. Kết quả khảo sát năng lực hệ thống hóa kiến thức của học sinh ...... 26
Bảng 2.1. Quá trình SS ở cấp độ cơ thể [8] .................................................... 33
Bảng 2.2. Tiêu chí đánh giá năng lực hệ thống hố kiến thức [1] .................. 50
Bảng 2.3. Các cơng cụ để đánh giá kĩ năng của năng lực hệ thống hóa kiến
thức [1] ............................................................................................................ 52
Bảng 3.1. Tần số điểm..................................................................................... 56
Bảng 3.2. Tần suất điểm (%)........................................................................... 57
Bảng 3.3. Tần suất hội tụ tiến (%) .................................................................. 58
Bảng 3.4. Các giá trị đặc trưng của mẫu trong thực nghiệm .......................... 60
Bảng 3.5. Kiểm định Ho và so sánh ý nghĩa giá trị trung bình của 2 tổng
thể……………………………………………………………………………61
Bảng 3.6. Kiểm định phương sai..................................................................... 62
iii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Cấu trúc logic của khái niệm........................................................... 11
Hình 1.2.Ví dụ về khái niệm Sinh sản vơ tính (SSVT) ở động vật (ĐV) ...... 12
Hình 1.3. Ví dụ về khái niệm Sinh sản ........................................................... 13
Hình 1.4. Bản đồ khái niệm tích hợp truyền thơng đa phương tiện ................ 17
Hình 1.5. Cửa sổ phần mềm Cmaptools sau khi được tải về từ trang web
.......................................................................................... 21
Hình 2.1. BĐKN THTTĐPT tổng quát Chương Sinh sản, Sinh học 11 [8] ... 33
Hình 2.2. Bước 1 trong quy trình xây dựng BĐKN THTTĐPT. .................... 37
Hình 2.3. Bước 2 trong quy trình xây dựng BĐKN THTTĐPT ..................... 37
Hình 2.4. Bước 3 trong quy trình xây dựng BĐKN THTTĐPT ..................... 38
Hình 2.5. Bước 4 trong quy trình xây dựng BĐKN THTTĐPT ..................... 39
Hình 2.6. Bước 5 trong quy trình xây dựng BĐKN THTTĐPT ..................... 40
Hình 2.7. BĐKN THTTĐPT tổng quát trong dạy học Chương SS SH 11 ..... 41
Hình 2.8. BĐKN THTTĐPT chi tiết về KN SSVT ở thực vật ....................... 42
Hình 2.9. BĐKN THTTĐPT hoàn chỉnh bản đồ chi tiết về KN SS ở
động vật ........................................................................................................... 43
Hình 2.10. BĐKN THTTĐPT khuyết KN SS ở động vật ............................. 43
Hình 2.11. BĐKN THTTĐPT khuyết từ nối SS ở động vật........................... 44
Hình 2.12. BĐKN THTTĐPT khuyết hỗn hợp SS ở động vật ...................... 44
Hình 2.13. BĐKN THTTĐPT câm về KN SS ở động vật .............................. 45
Hình 2.14. BĐKN THTTĐPT khuyết về KN SS ở thực vật .......................... 46
Hình 2.15. Đáp án BĐKN THTTĐPT khuyết về KN SS ở thực vật. ............. 47
Hình 2.16. BĐKN THTTĐPT khuyết về KN SSVT ở động vật .................... 48
Hình 2.17. Đáp án BĐKN THTTĐPT khuyết về KN SSVT ở động vật........ 49
Hình 3.1. Điểm của học sinh được nhập vào Microsoft excel 2010 ............... 55
Hình 3.2. So sánh tần số điểm ......................................................................... 56
Hình 3.3. So sánh tần suất điểm ...................................................................... 57
iv
Hình 3.4. So sánh tần suất hội tụ tiến.............................................................. 58
Hình 3.5. BĐKN THTTĐPT về các điểm giống và khác nhau của SSVT ở
thực vật và động vật. ....................................................................................... 63
v
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................... ii
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... iii
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................ iv
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ..................................................................................... 2
3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu .............................................................. 2
4. Phạm vi nghiên cứu ....................................................................................... 3
5. Giả thuyết khoa học ...................................................................................... 3
6. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................... 3
7. Phương pháp nghiên cứu............................................................................... 4
8. Những đóng góp mới của luận văn .............................................................. 5
9. Cấu trúc của luận văn .................................................................................... 5
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ................. 6
1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu về bản đồ khái niệm trong dạy học........ 6
1.1.1. Trên thế giới ........................................................................................... 6
1.1.2. Ở Việt Nam ........................................................................................... 10
1.2. Cơ sở lý luận của đề tài ............................................................................ 10
1.2.1. Khái niệm ............................................................................................. 10
1.2.2. Bản đồ khái niệm tích hợp truyền thơng đa phương tiện...................... 16
1.2.3. Năng lực hệ thống hóa kiến thức ......................................................... 19
1.2.4. Giới thiệu phần mềm CmapTools ........................................................ 20
1.3. Cơ sở thực tiễn của đề tài ......................................................................... 21
1.3.1. Thực trạng hiểu biết và sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy và học
môn Sinh học 11 của giáo viên Sinh học ở một số trường Trung học phổ
thông Hà Nội ................................................................................................... 21
vi
1.3.2. Thực trạng năng lực hệ thống hóa kiến thức của học sinh lớp 11 ở một
số trường Trung học phổ thông trên địa bàn Hà Nội thông qua tổ chức hoạt
động dạy học của giáo viên ............................................................................. 25
1.3.3. Phân tích thực trạng .............................................................................. 30
CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TÍCH HỢP
TRUYỀN THƠNG ĐA PHƯƠNG TIỆN NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
HỆ THỐNG HÓA CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG SINH
SẢN, SINH HỌC 11, TRUNG HỌC PHỔ THƠNG...................................... 32
2.1. Phân tích cấu trúc nội dung Chương Sinh sản, Sinh học 11, Trung học
phổ thông ......................................................................................................... 32
2.2. Nguyên tắc và quy trình thiết kế bản đồ khái niệm tích hợp truyền thơng
đa phương tiện Chương Sinh sản theo hướng phát triển năng lực hệ thống hóa
cho học sinh..................................................................................................... 34
2.2.1. Nguyên tắc thiết kế bản đồ khái niệm tích hợp truyền thơng đa phương
tiện trong dạy học Chương Sinh sản, Sinh học 11 .......................................... 34
2.2.2. Quy trình thiết kế Bản đồ khái niệm tích hợp truyền thơng đa phương
tiện trong dạy học Chương Sinh sản, Sinh học 11 .......................................... 37
2.3. Thiết kế Bản đồ khái niệm tích hợp truyền thông đa phương tiện trong
Chương Sinh sản,
Sinh học 11, Trung học phổ thông bằng phần mềm
CmapTools theo hướng phát triển năng lực hệ thống hóa cho học sinh......... 40
2.3.1. Thiết kế bản đồ khái niệm tích hợp truyền thông đa phương tiện tổng
quát .................................................................................................................. 40
2.3.2. Thiết kế hệ thống bản đồ khái niệm tích hợp truyền thơng đa phương
tiện trong dạy học Chương Sinh sản ............................................................... 41
2.4. Quy trình sử dụng Bản đồ khái niệm tích hợp truyền thông đa phương
tiện trong Chương Sinh sản ............................................................................. 45
vii
2.5. Thiết kế hoạt động giáo dục sử dụng Bản đồ khái niệm tích hợp truyền
thơng đa phương tiện dạy học Chương Sinh sản, Sinh học 11 theo hướng phát
triển năng lực hệ thống hóa cho học sinh........................................................ 46
2.6. Tiêu chí và cơng cụ đánh giá năng lực hệ thống hóa. .............................. 50
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ................................................... 54
3.1. Mục đích thực nghiệm ............................................................................. 54
3.2. Nội dung thực nghiệm .............................................................................. 54
3.2.1. Các bài thực nghiệm.............................................................................. 54
3.2.2. Đề kiểm tra thực nghiệm ....................................................................... 54
3.3. Phương pháp thực nghiệm ....................................................................... 54
3.3.1. Chọn trường thực nghiệm ..................................................................... 54
3.3.2. Chọn lớp thực nghiệm ........................................................................... 54
3.3.3. Chọn giáo viên thực nghiêm ................................................................. 54
3.3.4. Kế hoạch thực nghiệm .......................................................................... 55
3.4. Kết quả thực nghiệm ................................................................................ 55
3.4.1. Phân tích định lượng ............................................................................. 55
3.4.2. Phân tích định tính ................................................................................ 63
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ................................................................. 65
1. Kết luận ....................................................................................................... 65
2. Khuyến nghị ................................................................................................ 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 66
PHỤ LỤC
viii
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hiện nay, cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 đang diễn ra trên tồn
thế giới trong đó có Việt Nam. Cuộc cách mạng ảnh hưởng tới nhiều ngành
nghề và giáo dục là một trong số đó. Cuộc cách mạng tạo những thay đổi lớn
về cung-cầu lao động, đặc biệt là tạo nguồn nhân lực chất lượng cao đáp ứng
với thị trường lao động. Để đáp ứng được điều đó thì việc thay đổi giáo dục
là vô cùng quan trọng. Từ giáo dục theo định hướng dạy học tiếp cận nội
dung (dạy học tiếp cận trang bị kiến thức), sang định hướng dạy học tiếp cận
năng lực (định hướng dạy học phát triển năng lực), giúp người học vận dụng
kiến thức vào giải quyết các vấn đề thực tiễn [22].
Nghị quyết Hội nghị lần thứ tám Ban Chấp hành Trung ương Đảng
(khóa XI) Về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng u cầu
cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng
Xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế đưa ra quan điểm chỉ đạo: “Phát triển
giáo dục và đào tạo phải gắn với nhu cầu phát triển kinh tế-xã hội và bảo vệ
Tổ quốc; với tiến bộ khoa học và công nghệ; phù hợp quy luật khách quan”
[21].
Với môn Sinh học (SH) gồm 3 nhóm: kiến thức về khái niệm (KN),
kiến thức về quá trình và kiến thức về quy luật. Trong đó, kiến thức về khái
niệm chiếm tỉ lệ khá lớn trong 3 nhóm. Vì thế việc hệ thống ra kiến thức khái
niệm và học để hiểu và nhớ kiến thức về khái niệm là cực kỳ cần thiết, do đó
để hệ thống tốt khái niệm ta cần lựa chọn một phương pháp phù hợp, khoa
học và hiệu quả.
Phương pháp phù hợp hiện nay là xây dựng bản đồ khái niệm tích hợp
truyền thơng đa phương tiện. Mối liên hệ giữa các kiến thức sẽ được thể hiện
trong việc xây dựng bản đồ: ghi nhớ, phát triển nhận thức, tư duy, óc tưởng
tượng và khả năng sáng tạo…
1
Bản đồ khái niệm tích hợp truyền thơng đa phương tiện (BĐKN
THTTĐPT) là phương tiện lý tưởng cho việc trình bày, dạy và học các khái
niệm trong lớp học. Tuy nhiên, bản đồ khái niệm tích hợp truyền thơng đa
phương tiện chưa được sử dụng rộng rãi trên các lớp học, các giáo viên chưa
áp dụng nhiều trong các tiết học hoặc được sử dụng nhưng chưa khoa học và
hiệu quả do chưa thực sự hiểu biết.
Chương trình Sinh học 11 đề cập tới đặc trưng của cơ thể sống: trao đồi
chất, năng lượng, sinh trưởng phát triển, cảm ứng, vận động, sinh sản, tự điều
chỉnh, tiến hóa thích nghi…Các đặc trưng trên có mối quan hệ chặt chẽ với
nhau và với môi trường, để xác định được mối quan hệ thì việc hệ thống các
khái niệm là vơ cùng quan trọng.
Xuất phát từ những lý do trên tác giả chọn đề tài: “Thiết kế và sử dụng
bản đồ khái niệm tích hợp truyền thơng đa phương tiện nhằm phát triển năng
lực hệ thống hóa cho học sinh trong dạy học Chương Sinh sản, Sinh học 11,
Trung học phổ thông”.
2. Mục đích nghiên cứu
Thiết kế và sử dụng bản đồ khái niệm tích hợp truyền thơng đa phương
tiện với sự hỗ trợ của phần mềm CmapTools trong Chương Sinh sản (SS),
Sinh học 11 nhằm nâng cao hiệu quả dạy học, góp phần phát triển năng lực
hệ thống hóa cho học sinh.
3. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Nguyên tắc, quy trình thiết kế và phương pháp sử dụng bản đồ khái niệm
tích hợp truyền thơng đa phương tiện trong dạy học.
3.2. Khách thể nghiên cứu
Quá trình dạy học chương Sinh sản, Sinh học 11 ở trường Trung học
phổ thông.
2
4. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu, vận dụng bản đồ khái niệm tích hợp truyền thơng đa
phương tiện trong dạy học Chương Sinh sản, Sinh học 11, Trung học phổ
thông.
5. Giả thuyết khoa học
Nếu xác định được nguyên tắc, quy trình thiết kế và sử dụng bản đồ
khái niệm tích hợp truyền thông đa phương tiện trong dạy học Chương Sinh
sản thì sẽ nâng cao hiệu quả dạy học và góp phần phát triển năng lực hệ
thống hóa cho học sinh lớp 11, Trung học phổ thông.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
6.1. Nghiên cứu cơ sở lí thuyết
Nghiên cứu tổng quan tình hình nghiên cứu về bản đồ khái niệm tích
hợp truyền thông đa phương tiện trên thế giới và ở Việt Nam; lý thuyết về
năng lực và năng lực hệ thống hóa kiến thức của học sinh.
6.2. Nghiên cứu cơ sở thực tiễn
Điều tra thực trạng về tình hình dạy học khái niệm trong Chương Sinh
sản, Sinh học 11, Trung học phổ thông.; sự hiểu biết của giáo viên về lý
thuyết bản đồ khái niệm tích hợp truyền thơng đa phương tiện và sự vận
dụng của giáo viên trong dạy học sinh học; khả năng hệ thống hóa kiến thức
của học sinh.
6.3. Nghiên cứu, đề xuất nguyên tắc thiết kế và sử dụng bản đồ khái niệm
tích hợp truyền thơng đa phương tiện trong dạy học Chương Sinh sản,
Sinh học 11, Trung học phổ thơng
6.4. Đề xuất quy trình thiết kế và sử dụng bản đồ khái niệm tích hợp truyền
thông đa phương tiện trong dạy học Chương Sinh sản, Sinh học 11, Trung
học phổ thông
6.5. Xác định cấu trúc năng lực hệ thống hóa kiến thức cho học sinh
3
6.6. Xây dựng thang đo và bộ công cụ đánh giá năng lực hệ thống hóa kiến
thức cho học sinh
6.7. Thực nghiệm sư phạm: thiết kế giáo án có sử dụng bản đồ khái niệm
tích hợp truyền thơng đa phương tiện với sự hỗ trợ của phần mềm
CmapTools trong dạy học Chương Sinh sản, Sinh học 11, Trung học phổ
thông
7. Phương pháp nghiên cứu
7.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
+ Nghiên cứu thu thập các tài liệu liên quan về phát triển năng lực hệ thống
hóa kiến thức trong dạy học Sinh học và các tính năng cơ bản của phần
mềm CmapTools để thiết kế hệ thống bản đồ khái niệm tích hợp truyền
thơng đa phương tiện.
+ Nghiên cứu các tài liệu về bản đồ khái niệm tích hợp truyền thông đa
phương tiện trong dạy học Sinh học.
+ Nghiên cứu và phân tích nội dung Chương Sinh sản, Sinh học 11, Trung
học phổ thông.
7.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
Thiết kế và sử dụng phiếu điều tra, tìm hiểu về: thực trạng năng lực hệ
thống hóa kiến thức của học sinh, nhận thức của giáo viên về phát triển năng
lực hệ thống hóa kiến thức, biện pháp phát triển năng lực hệ thống hóa kiến
thức cho học sinh; thực trạng dạy và học môn Sinh học 11.
7.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Tiến hành thực nghiệm sư phạm dạy các khái niệm Sinh học 11 tại
trường Trung học phổ thông bằng bản đồ khái niệm tích hợp truyền thơng đa
phương tiện để đánh giá hiệu quả của giả thuyết khoa học mà luận văn đề
xuất.
4
7.4. Phương pháp thống kê toán học
Dùng phương pháp toán thống kê để xử lý số liệu thu thập trong thực
nghiệm sư phạm với sự hỗ trợ của phần mềm Microsoft Excel.
8. Những đóng góp mới của luận văn
+ Góp phần hệ thống hóa cơ sở lý thuyết về bản đồ khái niệm, bản chất, vai
trò và ý nghĩa của bản đồ khái niệm tích hợp truyền thơng đa phương tiện
trong dạy học Sinh học Chương Sinh sản, Sinh học 11.
+ Thiết kế hệ thống bản đồ khái niệm tích hợp truyền thông đa phương tiện
Chương Sinh sản, Sinh học 11 bằng phần mềm CmapTools.
+
Xác định các nguyên tắc thiết kế, quy trình thiết kế và quy trình sử dụng
bản đồ khái niệm tích hợp truyền thơng đa phương tiện trong dạy học
Chương Sinh sản ở các hoạt động khác nhau của quá trình dạy học.
+ Thiết kế một số giáo án mẫu có sử dụng bản đồ khái niệm tích hợp truyền
thơng đa phương tiện trong dạy học Chương Sinh sản.
9. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo, phụ
lục, luận văn được trình bày trong 3 chương:
Chương 1: Cở sở lý luận và thực tiễn của đề tài.
Chương 2: Thiết kế và sử dụng bản đồ khái niệm tích hợp truyền thông đa
phương tiện nhằm phát triển năng lực hệ thống hóa cho học sinh trong dạy
học Chương Sinh sản, Sinh học 11, Trung học phổ thông.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.
5
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu về bản đồ khái niệm trong dạy học
1.1.1. Trên thế giới
Bản đồ khái niệm (BĐKN) được phát triển vào năm 1972 trong chương
trình nghiên cứu của Novak tại Đại học Cornell, nơi ông tìm cách theo dõi và
hiểu những thay đổi trong kiến thức khoa học của trẻ em (Novak & Musonda,
1991). Trong quá trình nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã phỏng vấn nhiều
trẻ em và họ cảm thấy khó khăn trong việc xác định những hiểu biết của trẻ
em về các KN khoa học bằng cách kiểm tra bảng điểm phỏng vấn. Chương
trình này dựa trên tâm lý học tập của David Ausubel (1963, 1968; Ausubel et
al., 1978). Trong tâm lý học nhận thức của Ausubel là việc học tập diễn ra
bằng cách đồng hóa các KN và đề xuất mới vào KN và khn khổ mệnh đề
hiện có do người học nắm giữ. Cấu trúc kiến thức này do người học nắm giữ
cũng được gọi là cấu trúc nhận thức của cá nhân. Khơng cần thiết phải tìm
một cách tốt hơn để thể hiện sự hiểu biết KN của trẻ em đã nảy sinh ý tưởng
đại diện cho kiến thức của trẻ em dưới dạng BĐKN [17].
Năm
2003,
theo
Evangelia
Gouli, Agoritsa
Gogoulou, Maria
Grigoriadou, của Đại học Athens, Hy Lạp đã đưa ra khung tích hợp và tích
hợp sử dụng BĐKN cho các chức năng đánh giá giáo dục khác nhau . Họ đã
đánh giá giáo dục là một quá trình rút ra những suy luận hợp lý về những gì
học sinh biết trên cơ sở bằng chứng xuất phát từ việc quan sát những gì họ
nói, làm hoặc đưa ra trong các tình huống được lựa chọn. Đánh giá giáo dục
không tồn tại trong sự cô lập, nhưng nên được liên kết với hướng dẫn để hỗ
trợ và tăng cường học tập. Các chức năng đánh giá có thể rất đa dạng, từ nhu
cầu xác định kiến thức của học sinh trước khi cần đưa ra kết luận về sự hiểu
biết chung của họ về vấn đề này. Một khung thống nhất và tích hợp cho các
mục đích đánh giá giáo dục, phục vụ các chức năng đánh giá khác nhau, được
6
trình bày. Khung có tên là AssessmentToLearn sử dụng BĐKN làm cơng cụ
chính của hộp cơng cụ đánh giá và cung cấp cơ sở cho việc thiết kế các hoạt
động đánh giá theo quy trình ba bước (i) Nâng cao kiến thức trước của học
sinh - Kích hoạt kiến thức, (ii) Thúc đẩy xây dựng kiến thức & Xác định các
thay đổi về KN - Xây dựng & làm giàu kiến thức và (iii) Đánh giá xây dựng
kiến thức - Tinh chỉnh kiến thức. Các chức năng đánh giá của từng bước được
thực hiện thông qua các hoạt động đánh giá, có thể bao gồm một hoặc nhiều
hoạt động phụ và các mục đánh giá giải quyết các kết quả đánh giá cụ thể.
Các mục đánh giá có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các KN khác
nhau, chẳng hạn như xây dựng danh sách KN miễn phí của Cameron, danh
sách mô tả cơ sở dữ liệu các khung công nhận một phần của các nhiệm vụ
khác, hoặc sử dụng các công cụ đánh giá khác như các loại khác các câu hỏi
như câu hỏi trả lời tự do, câu hỏi dựa trên các trường hợp ngắn, câu hỏi trắc
nghiệm và câu hỏi đúng sai. Khung đánh giá ToLearn tạo thành cơ sở cho sự
phát triển của môi trường đánh giá thích ứng dựa trên web, được gọi là PASS
(Hệ thống ASsessment được cá nhân hóa hỗ trợ Thích ứng và Học tập). PASS
nhằm mục đích hỗ trợ quá trình đánh giá trong bối cảnh khn khổ và cung
cấp các khả năng thích ứng cho đến khi điều chỉnh quy trình đánh giá và
hướng dẫn / phản hồi được cung cấp cho học sinh trong quá trình đánh giá.
Đối với việc áp dụng và đánh giá khuôn khổ đề xuất trong môi trường lớp học
thực sự, một nghiên cứu thử nghiệm đã được thực hiện. Nghiên cứu được
thực hiện trong bối cảnh khóa học sau đại học về Giáo dục từ xa và Học tập
tại Khoa Tin học và Viễn thông của Đại học Athens trong học kỳ mùa xuân
năm học 2001-2002. Dựa trên khung, một bộ các hoạt động đánh giá đã được
phát triển, nhằm phục vụ các chức năng đánh giá sau: (i) xác định kiến thức
trước đây của học sinh, (ii) điều tra, xác định các KN chưa biết của học sinh,
hiểu không đầy đủ và niềm tin sai lệch , (iii) đánh giá về sự thay đổi và tăng
trưởng về mặt KN trong sự hiểu biết của học sinh trong thời gian cũng như
7
khi kết thúc quá trình giảng dạy và học tập, và (iv) đánh giá sự hiểu biết
chung của học sinh về vấn đề này. Các kết quả thử nghiệm rất đáng khích lệ,
cho thấy hiệu quả của các hoạt động đánh giá và sau đó là hiệu quả của khung
trong việc phục vụ các chức năng đánh giá đang được xem xét [16].
Năm 2004, phần mềm Cmap Tools đã được viết bởi A.J. Canas và các
cộng sự ở Viện nghiên cứu tâm lý con người và máy Florida (Hoa Kì). Phần
mềm giúp người dùng tạo lập, sửa đổi các KN và cho phép trao đổi với nhau
trong quá trình thiết kế bản đồ. Mọi người có thể truy cập, liên kết các tài
ngun và tìm những thơng tin liên quan đến bản đồ trên Internet.
Năm 2005, theo Joshep D. Novak đưa ra kết quả và ý nghĩa của một
nghiên cứu dài hạn 12 năm về học tập KN khoa học. Bài viết của ông mô tả
các phương pháp và kết quả của một nghiên cứu dài 12 năm về tác động của
chương trình can thiệp sớm, đồng thời phản ánh lại những thay đổi đã xảy ra
trong cách tiếp cận nghiên cứu, học tập và hướng dẫn kể từ giai đoạn khởi đầu
của nghiên cứu ở giữa những năm 1960. Mô tả sự phát triển và thực hiện
chuỗi hướng dẫn khoa học hướng dẫn âm thanh lớp 12, và theo dõi sau 12
năm, về những hiểu biết KN về trẻ em trong khoa học so với nhóm đối chứng
phù hợp. Trong quá trình nghiên cứu, BĐKN đã được phát triển như một
công cụ mới để theo dõi sự phát triển KN của trẻ. Ơng thấy rằng các học sinh
trong nhóm hướng dẫn vượt xa các đối tác không được hướng dẫn của họ, và
sự khác biệt này tăng lên khi họ tiến bộ qua trung học cơ sở và THPT. Dữ liệu
hỗ trợ rõ ràng cho việc giới thiệu hướng dẫn khoa học trước đó về các KN
khoa học cơ bản, chẳng hạn như bản chất hạt của vật chất, năng lượng và biến
đổi năng lượng. Nghiên cứu đã giúp đặt nền tảng cho hướng dẫn sử dụng
máy tính và lập BĐKN có thể giúp cả giáo viên và học sinh thành thạo hơn
trong việc hiểu khoa học [19].
Năm 2012, các tác giả Po‐Han Wu, Gwo‐Jen Hwang, Marcelo Milrad,
Hui‐Ru Ke, Yueh‐Min Huang đưa ra một cách tiếp cận BĐKN sáng tạo để cải
8
thiện hiệu suất học tập của học sinh với một cơ chế phản hồi tức thì. BĐKN
đã được sử dụng rộng rãi để giúp sinh viên sắp xếp kiến thức cũng như đánh
giá cấu trúc kiến thức của họ trong một loạt các vấn đề. Mặc dù các nhà
nghiên cứu đã công nhận BĐKN là một công cụ giáo dục quan trọng, nhưng
những kinh nghiệm trong quá khứ cũng cho thấy sự khó khăn trong việc đánh
giá tính đúng đắn của BĐKN. Thông thường phải mất vài ngày hoặc vài tuần
để giáo viên đánh giá thủ công các BĐKN được phát triển bởi các sinh viên;
do đó, học sinh khơng thể nhận được phản hồi kịp thời từ giáo viên, điều này
khơng chỉ ảnh hưởng đến thời khóa biểu học tập mà cịn ảnh hưởng tới thành
tích học tập của học sinh. Vì vậy, một BĐKN dựa trên máy tính, chiến lược
học tập theo định hướng với đánh giá và phản hồi theo thời gian được đề xuất
để đối phó với các vấn đề nêu trên. Cách tiếp cận cung cấp đánh giá ngay lập
tức các BĐKN và cũng cung cấp phản hồi thời gian thực cho sinh viên. Một
thử nghiệm đã được thực hiện để đánh giá hiệu quả của chiến lược mới này so
với phương pháp tiếp cận BĐKN dựa trên máy tính thơng thường. Người ta
thấy rằng cách tiếp cận sáng tạo của chúng tơi có thể có lợi đáng kể để thúc
đẩy thành tích học tập cũng như thái độ học tập của học sinh [20].
Năm 2014, Bakouli V., & Jimoyianni A. trình bày nghiên cứu khám
phá về việc sử dụng BĐKN như một công cụ nhận thức trong giáo dục khoa
học. Thiết kế một chuỗi hướng dẫn các hoạt động lập BĐKN, trong các chủ
đề của hệ thống hơ hấp và tuần hồn của con người. Lập BĐKN là một chiến
lược học tập hiệu quả có thể được tích hợp vào lớp học khoa học chính.
BĐKN là một phần mềm phổ biến trong số các nhà giáo dục, phù hợp để hỗ
trợ các loại hoạt động học tập khác nhau và để đạt được kết quả học tập ở các
môn học và cấp độ giáo dục khác nhau. Trong bối cảnh học tập kiến tạo, lập
BĐKN được xem như một công cụ nhận thức, nhằm hỗ trợ sinh viên học tập
tích cực, tư duy phân tích và phê phán, sáng tạo, thay đổi KN và xây dựng
kiến thức [14].
9
Năm 2014, Sharon Bramwell-Lalor & Marcia Rainford nói về tác dụng
của việc sử dụng BĐKN để cải thiện các kỹ năng nhận thức bậc thấp và cao
hơn của sinh viên. Bài viết báo cáo về việc giáo viên sử dụng BĐKN như một
chiến lược đánh giá thay thế trong các lớp SH cấp độ nâng cao và ảnh hưởng
của nó đối với các kỹ năng nhận thức của học sinh đối với các KN SH được
chọn. Sử dụng một phương pháp hỗn hợp, nghiên cứu đã sử dụng một thiết kế
gần như thử nghiệm trước sau kiểm tra với 156 học sinh và 8 giáo viên từ các
lớp nguyên vẹn. Một bài kiểm tra kỹ năng nhận thức SH do nhà nghiên cứu
xây dựng đã được sử dụng để thu thập dữ liệu định lượng. Dữ liệu định tính
được thu thập thông qua các cuộc phỏng vấn và tài liệu cá nhân của sinh viên
[15].
1.1.2. Ở Việt Nam
Một số tác giả điển hình nghiên cứu về BĐKN ở Việt nam.
Nguyễn Phúc Chỉnh, Phạm Thị Hồng Tú nghiên cứu về việc Sử dụng
phần mềm CmapTool lập BĐKN, Tạp chí Giáo dục Số 218 Năm 2009 [4].
Nguyễn Phúc Chỉnh nghiên cứu về Cơ sở lí thuyết của bản đồ khái
niệm, Tạp chí Giáo dục Tập 1 Số 210 Năm 2009 [5].
Nguyễn Phúc Chỉnh, Phạm Thị Hồng Tú nghiên cứu về Xây dựng và sử
dụng BĐKN trong tự học chương Cơ chế di truyền và biến dị (Sinh học 12),
Tạp chí khoa học và Công nghệ - Đại học Thái nguyên Tập 95 Số 7 Năm
2012 [6].
1.2. Cơ sở lý luận của đề tài
1.2.1. Khái niệm
1.2.1.1. Bản chất của khái niệm
Một số tác giả đã định nghĩa KN 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
10
nhóm sự vật, hiện tượng cùng loại; về những mối liên hệ và tương quan tất
yếu giữa các sự vật, hiện tượng khách quan” [2].
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 ” [12].
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” [7].
Tóm lại: Logic biện chứng xem KN là sự thống nhất biện chứng giữa
đơn nhất và phổ biến, giữa cụ thể và trừu tượng, giữa nội dung và hình thức.
1.2.1.2. Cấu trúc logic của khái niệm
Gồm có 2 phần là nội hàm và ngoại diên: nội hàm là tập hợp các dấu
hiệu khác biệt của đối tượng hoặc các đối tượng được phản ánh còn ngoại
diên là tập hợp các đối tượng có dấu hiệu chung được nêu trong nội hàm [24].
Hình 1.1. Cấu trúc logic của khái niệm
11
Ví dụ: Khái niệm “Sinh sản vơ tính ở động vật”:
Hình 1.2.Ví dụ về khái niệm Sinh sản vơ tính (SSVT) ở động vật (ĐV)
1.2.1.3. Phân loại khái niệm
❖ Phân loại KN dựa vào nội hàm [23]:
• KN cụ thể và KN trừu tượng: KN cụ thể là các KN phản ánh một hay một lớp
đối tượng thực tế đang tồn tại. KN trừu tượng là các KN phản ánh những thuộc
tính chung, những mối quan hệ của các đối tượng.
• KN khẳng định và KN phủ định: KN khẳng định là KN phản ánh sự tồn tại
của đối tượng xác định hay các thuộc tính, các quan hệ của đối tượng. KN phủ
định là KN phản ánh sự không tồn tại của đối tượng hay các thuộc tính, các
quan hệ của đối tượng.
• KN đơn và KN kép: KN đơn là KN chỉ sự tồn tại của KN này không phụ thuộc
vào KN khác. KN kép là KN chỉ sự tồn tại của KN này phụ thuộc vào KN khác.
❖ Phân loại KN dựa vào ngoại diên [23]:
+ KN riêng : Là ngoại diên của nó chỉ có một đối tượng.
+ KN chung: Là ngoại diên của nó có từ 2 đối tượng trở lên.
+ KN tập hợp: Là ngoại diên của nó có từ 2 đối tượng trở lên và chỉ được
xác lập khi tập hợp 1 số đối tượng nào đó .
+ KN loại (KN giống): là KN mà ngoại diên của nó được phân chia thành
các lớp con.
12
+ KN hạng (KN lồi): là ngoại diên của nó được phân chia từ KN loại (KN
giống).
Ví dụ :
Hình 1.3. Ví dụ về khái niệm Sinh sản
Sự phân chia KN loại và KN hạng mang tính tương đối, phụ thuộc vào
mối quan hệ của các đối tượng.
1.2.1.4. Mối quan hệ giữa các khái niệm
Mối quan hệ giữa các KN chính là quan hệ về ngoại diên giữa các KN
được chia làm 2 loại cơ bản là quan hệ hợp và quan hệ không hợp [24]:
❖ Quan hệ trùng lặp (tương hợp, quan hệ so sánh được): Là ngoại diên của
chúng có ít nhất một bộ phận chung nhau. Trong đó quan hệ đồng nhất là
ngoại diên của chúng hoàn toàn trùng nhau; quan hệ bao hàm là toàn bộ
ngoại diên của KN này nằm trọn trong ngoại diên của KN kia; quan hệ
giao nhau: là ngoại diên của chúng có một số đối tượng chung.
❖ Quan hệ không trùng lặp (khơng tương hợp, quan hệ khơng so sánh được):
Trong đó quan hệ tách rời là ngoại diên của chúng không có phần nào
trùng nhau; quan hệ ngang hàng là ngoại diên của chúng tách rời nhau và
cùng lệ thuộc vào ngoại diên của KN giống; quan hệ đối lập là nội hàm
giữa 2 KN có những thuộc tính trái ngược nhau, ngoại diên không trùng
nhau; quan hệ mâu thuẫn là quan hệ giữa 2 KN mà nội hàm của chúng phủ
13
định lẫn nhau, ngoại diên của chúng hoàn toàn tách rời (khơng có đối
tượng chung) [24].
1.2.1.5. Cách phân chia khái niệm
Phân chia KN là thao tác logic nhằm tìm số loài trong một KN giống đã
biết; KN giống là KN bị chia; KN lồi là KN được phân chia.
• Các loại phân chia KN:
+ Phân đôi KN : Là thao tác logic chia đôi KN lớn thành hai KN nhỏ có
quan hệ trái ngược nhau. KN giống được xem như chỉ có hai thuộc tính
đối lập, cịn KN lồi mang một trong hai thuộc tính đó.
+ Phân chia theo sự biến đổi dấu hiệu của KN: Là sự phân chia KN giống
thành KN loài sao cho mỗi loài vẫn giữ được dấu hiệu nào đó của giống,
nhưng dấu hiệu đó lại có chất lượng mới trong các lồi.
• Các quy tắc phân chia KN:
+ Cân đối, đầy đủ: tổng ngoại diên của các KN được phân chia phải bằng
ngoại diên của KN bị chia.
+ Các thành phần phải loại trừ nhau: phải đảm bảo nguyên tố là ngoại diên
các loài được phân chia không giao nhau.
+ Phải nhất quán: mỗi phép phân chia gắn liền với một cơ sở.
+ Phải liên tục, không vượt cấp: liên tục là khi phân chia KN giống tới lồi
cần gần gũi khơng được chuyển sang các lồi xa, khơng vượt cấp là lồi
phân chia phải là loài gần nhất [9].
1.2.1.6. Cách định nghĩa khái niệm
Định nghĩa KN là thao tác logic nhằm một lúc thực hiện hai nhiệm vụ:
các dấu hiệu bản chất của KN được xác định và đặt tên cho KN.
Định nghĩa KN gồm 2 phần là KN được định nghĩa là KN cần xác định
nội hàm và ngoại diên và KN để định nghĩa là KN nhờ đó phát hiện được
nội hàm của KN được định nghĩa.
14
• "Định nghĩa KN" gồm các quy tắc sau:
+ Quy tắc tương xứng: ngoại diên của KN được định nghĩa bằng ngoại
diên của KN dùng để định nghĩa.
+ Quy tắc ngắn gọn, nghĩa là khơng nói vịng quanh, luẩn quẩn
+ Quy tắc khơng nói theo cách phủ định: định nghĩa phủ định không chỉ
ra được nội hàm của khái niệm được định nghĩa.
+ Quy tắc rõ ràng, chính xác, ngắn gọn: định nghĩa khơng chứa những
thuộc tính có thể suy ra từ thuộc tính khác [24].
• Định nghĩa KN được tiến hành theo các bước sau:
Bước 1: Với các sự vật hiện tượng được phản ánh phải tìm ra được dấu
hiệu chung và dấu hiệu bản chất.
Bước 2: Qua ba câu hỏi để xác định nội hàm và ngoại diên của KN: Sự
vật, hiện tượng được phản ánh là gì? Bản chất của đối tượng là gì? Dựa vào
đâu để phân biệt đối tượng đó với các đối tượng khác?
Bước 3: Xác định KN giống và KN loài.
KN giống là những KN rộng, phổ biến hơn, cịn KN lồi là KN hẹp, ít
phổ biến hơn. Một nhóm “lồi” có quan hệ họ hàng gần thì được xếp vào một
“giống”. Một KN có thể là KN giống hay KN lồi tùy vào phạm vi sử dụng.
Bước 4: Định nghĩa KN.
Theo logic hình thức, ta có 3 cách định nghĩa KN như sau:
o Định nghĩa thông qua việc xác định “giống” gần nhất và sự khác biệt
nhau về “loài”.
KN “giống” chỉ ra những dấu hiệu giống nhau giữa đối tượng được định
nghĩa với các đối tượng khác cùng loại. Những dấu hiệu riêng là KN “loài”
xác định rõ đặc điểm của đối tượng được định nghĩa [10].
o Định nghĩa theo nguồn gốc:
Câu định nghĩa chỉ rõ nguồn gốc của sự vật hiện tượng được định nghĩa. Dấu
hiệu được chọn đưa vào định nghĩa nói lên nguồn gốc của sự vật, hiện tượng [10].
15
