Xây dựng và sử dụng BĐKN trong dạy học chương chuyển hóa vật chất và năng lượng sinh học 11 THPT với sự hỗ trợ của phần mềm cmap tools

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
KHOA SINH- MÔI-TRƢỜNG

NGUYỄN THỊ TUYẾT LANH

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BĐKN TRONG DẠY HỌC
CHƢƠNG CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƢỢNG, SINH
HỌC 11-THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM CMAP
TOOLS.

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Đà Nẵng-Năm 2015


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
KHOA SINH - MÔI TRƢỜNG

NGUYỄN THỊ TUYẾT LANH

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BĐKN TRONG DẠY HỌC
CHƢƠNG CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƢỢNG, SINH
HỌC 11-THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM CMAP
TOOLS.

NGHÀNH: SƢ PHẠM SINH
NGƢỜI HƢỚNG DẪN: ThS. ĐỖ THỊ TRƢỜNG

Đà Nẵng-Năm 2015

Đà Nẵng-Năm 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 kỳ cơng
trình khác.
Tác giả

Nguyễn Thị Tuyết Lanh


LỜI CẢM ƠN
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới cơ Th.sĩ Đỗ Thị Trường đã tận tình
hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để tôi hồn thành luận văn này
Tơi xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô giáo trong khoa Sinh-Đại Học
Sư Phạm Đà Nẵng đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi nghiên cứu học tập và thực hiện đề
tài
Xin cảm ơn các thầy cô giáo trường THPT Nguyễn Trãi, Phạm Phú Thứ Đà
Nẵng, gia đình và bạn bè đã động viên, giúp đỡ tơi hồn thành luận văn.


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài .....................................................................................................1
2. Mục tiêu của đề tài ..................................................................................................4
3. Nhiệm vụ nghiên cứu ..............................................................................................4
4. Giả thuyết khoa học ................................................................................................4
5. Đóng góp của đề tài.................................................................................................4

CHƢƠNG 1.TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...................................................................5
1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu về dạy học bản đồ khái niệm .....................5
1.1.1. Trên thế giới ......................................................................................................5
1.1.2. Tại Việt Nam .....................................................................................................6
1.2. Cơ sở lí luận của đề tài .......................................................................................7
1.2.1. Khái niệm ..........................................................................................................7
1.2.2. Bản đồ khái niệm ...........................................................................................10
1.3. Cơ sở thực tiễn của đề tài ................................................................................11
1.3.1. Thực trạng dạy học các khái niệm môn Sinh học 11 ở một số trường THPTTPĐN ........................................................................................................................11


1.3.2. Thực trạng về thái độ, phương pháp học tập môn Sinh học 11 của HS ở
trường THPT .............................................................................................................12
1.4. Giới thiệu về phầ n mề m Cmap Tools .............................................................12
1.4.1. Khái quát về phần mềm Cmap Tools ..............................................................12
1.4.2. Một số chức năng của phần mềm Cmap Tools ...............................................13
CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu .......................................................................................17
2.2. Khách thể nghiên cứu ......................................................................................17
2.3. Phạm vi nghiên cứu ..........................................................................................17
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu về BĐKN môn Sinh học lớp 11-THPT ...............17
2.4.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết ..................................................................17
2.4.2. Phương pháp điều tra về thực trạng dạy và học các KN môn Sinh học lớp 11THPT tại TPĐN ........................................................................................................17
2.4.3. Phương pháp xây dựng BĐKN .......................................................................17
2.4.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ................................................................19
2.4.5. Phương pháp xử lí số liệu................................................................................20
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ............................................................22
3.1. Phân tích nội dung chƣơng „„Chuyển hóa vật chất và năng lượng’’, Sinh
học 11 -THPT. ..........................................................................................................22

3.2. Kết quả thống kê các BĐKN xây dựng đƣợc trong chƣơng „„Chuyển hóa
vật chất và năng lƣợng‟‟, Sinh học 11-THPT. ......................................................31
3.3. Đề xuất biện pháp sử dụng BĐKN trong dạy học chƣơng „‟Chuyển hóa vật
chất và năng lƣợng‟‟mơn sinh học lớp 11-THPT .................................................34
3.3.1. Sử dụng BĐKN trong khâu dạy kiến thức mới...............................................34
3.3.2. Sử dụng BĐKN trong khâu củng cố, hoàn thiện kiến thức ............................39
3.3.3. Sử dụng BĐKN trong khâu kiểm tra, đánh giá ...............................................44
3.3.4. Học sinh tự xây dựng bản đồ khái niệm .........................................................49
3.4. Kết quả thực nghiệm ........................................................................................49
3.4.1. Phân tích định lượng .......................................................................................49
3.4.2. Phân tích định tính ..........................................................................................52
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................53
1. Kết luận .................................................................................................................53
2. Kiến nghị ...............................................................................................................53
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................54
PHỤ LỤC


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
Xin đọc là

TT

Chữ viết tắt

1

BĐKN

2

ĐC

3

TPĐN

3

GV

Giáo viên

4

HS

Học sinh

5

NXB

Nhà xuất bản

6

SGK

Sách giáo khoa

7

TN

8

THPT

Trường trung học phổ thông

9

PPDH

Phương pháp dạy học

Bản đồ khái niệm
Đối chứng
Thành phố Đà Nẵng

Thực nghiệm


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Các bài thực nghiệm .................................................................................20
Bảng 3.1. Phân tích nội dung chương „„Chuyển hóa vật chất và năng lượng‟‟, Sinh
học 11-THPT..............................................................................................22
Bảng 3.2. Kết quả thống kê các BĐKN xây dựng được trong chương „„Chuyển hóa

vật chất và năng lượng‟‟, Sinh học 11-THPT. ...........................................31
Bảng 3.3. Hệ thống các KN và các từ nối về quá trình cân bằng nội môi ...............37
Bảng 3.4. Hệ thống các KN và các từ nối về cân bằng nước và tưới tiêu hợp lí cho
cây trồng ....................................................................................................42
Bảng 3.5. Hệ thống các khái niệm và các từ nối về mối quan hệ giữa quang hợp hô hấp ở Thực vật ......................................................................................47
Bảng 3.6. Tần số điểm trắc nghiệm của lớp đối chứng và lớp thực nghiệm ............50
Bảng 3.7. Tần suất điểm trắc nghiệm của lớp đối chứng và lớp thực nghiệm ........50
Bảng 3.8. Tần suất hội tụ tiến điểm trắc nghiệm của lớp đối chứng và thực nghiệm......51


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Bản đồ khái niệm về một lồi chim ...........................................................14
Hình 2.2. Phương pháp xây dựng BĐKN mơn Sinh học lớp 11- THPT ...................18
Hình 3.1. BĐKN hồn chỉnh về hơ hấp thực vật.......................................................35
Hình 3.2. BĐKN dạng khuyết về tiêu hóa ở động vật chưa có cơ quan tiêu hóa .....36
Hình 3.3. BĐKN hồn chỉnh về tiêu hóa ở động vật chưa có cơ quan tiêu hóa .......37
Hình 3.4. BĐKN dạng câm về quá trình cân bằng nội mơi ......................................38
Hình 3.5. BĐKN hồn chỉnh về q trình cân bằng nội mơi ....................................39
Hình 3.6. Bản đồ khái niệm về dịng mạch rây .........................................................40
Hình 3.7. BĐKN dạng khuyết về hình thái, giải phẫu của lá thích nghi với chức
năng quang hợp .........................................................................................41
Hình 3.8. Bản đồ khái niệm dạng khuyết về hình thái, giải phẫu của lá thích nghi
với chức năng quang hợp...........................................................................42
Hình 3.9. BĐKN dạng câm về cân bằng nước và tưới tiêu hợp lí cho cây trồng. ....43
Hình 3.10. BĐKN hoàn chỉnh về cân bằng nước và tưới tiêu hợp lí cho cây trồng. 44
Hình 3.11. BĐKN hồn chỉnh về q trình tiêu hóa ở động vật ...............................44
Hình 3.12. BĐKN dạng khuyết về hệ sắc tố quang hợp............................................46
Hình 3.13. BĐKN dạng hoàn chỉnh về hệ sắc tố quang hợp. ...................................47
Hình 3.14. BĐKN dạng câm về mối quan hệ giữa quang hợp - hơ hấp ở Thực vật 48
Hình 3.15. BĐKN hoàn chỉnh về mối quan hệ giữa quang hợp - hơ hấp ở Thực vật .....49

Hình 3.19. Biểu đồ tần suất trắc nghiệm ..................................................................50
Hình 3.20. Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm trắc nghiệm của lớp đối chứng và thực
nghiệm. .......................................................................................................51


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
1.1. Xuất phát từ tính cấp thiết của việc đổi mới PPDH trong trƣờng phổ thông
hiện nay
Trong thời đại ngày nay khoa học, kỹ thuật phát triển như vũ bão, lượng thông
tin tăng lên nhanh chóng [2]. Sự thay đổi dung lượng thơng tin cùng với những tiến
bộ khoa học kỹ thuật, đòi hỏi người lao động phải có những kỹ năng thao tác và
hành động tối ưu thì mới giải quyết được nhiệm vụ đề ra. Muốn vậy con người phải
có tư duy, trí tuệ phát triển cao, biết thâu tóm tiến trình cơng việc, có phương pháp
làm việc khoa học, hợp lý hiệu quả mới đáp ứng được yêu cầu đó.
Phương pháp dạy học được hiểu là tổ hợp các cách thức hoạt động của giáo
viên và học sinh trong quá trình dạy học, được tiến hành dưới vai trò chủ đạo của
giáo viên nhằm thực hiện tốt nhất những nhiệm vụ dạy học đề ra.
Trong „„Chương trình hành động‟‟ của nghành Giáo dục thực hiện kết luận
Hội nghị lần VI Ban chấp hành Trung ương Đảng khóa IX và chiến lược phát triển
giáo dục 2001-2010 đã nêu rõ: „„Cải tiến phương pháp dạy học theo hướng phát huy
tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học, tăng cường thực hành, thực tập, kết
hợp chặt chẽ giữa đào tạo, nghiên cứu khoa học và lao động sản xuất, ứng dụng
mạnh mẽ công nghệ thông tin và các thành tựu khác của khoa học, công nghệ vào
việc dạy và học‟‟ [1].
Hiện nay xu thế chung củaviệc đổi mới phương pháp là sử dụng các phương
pháp dạy học có nhiều tiềm năng phát huy cao độ tính tích cực, chủ động, sáng tạo
của người học và ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học đã trở thành một
cơng cụ hữu ích.
1.2. Xuất phát từ tầ m quan tro ̣ng của d ạy học KN trong da ̣y ho ̣c Sinh ho ̣c ở

trƣờng phổ thông
Mọi đặc điểm của sự vật, hiện tượng đều được diễn đạt dưới dạng KN. Sự
nhận thức mới cũng như nhận thức lại đều được bắt nguồn từ KN. Có thể nói kiến
thức KN được coi là một trong những nội dung quan trọng nhất của mỗi môn học,
cũng như vậy hệ thống KN sinh học là nền tảng của tồn bộ chương trình sinh học.
1


Việc giúp cho HS nắm được hệ thống KN sinh học là khâu cần thiết đầu tiên, là cơ
sở để HS tìm hiểu, nhận thức được các kiến thức quy luật. Từ đó, phát triển tư duy
so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát hóa, trừu tượng hóa... Giúp học sinh có thể
nắm vững và vận dụng được kiến thức, góp phần hình thành và phát triển nhân cách
cho HS.
KN 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 KN. Vì vậy dạy và học KN là
vấn đề cốt lõi của quá trình dạy và học.
1.3. Xuất phát từ thực trạng dạy và học bộ môn Sinh học ở trƣờng phổ thông
hiện nay
Việc đổi mới phương pháp dạy và học, trong đó có DHKN sinh học cịn chưa
thực sự đem lại hiệu quả cao. HS học KN sinh học chủ yếu vẫn dừng ở mức học
thuộc lòng để nhận diện KN, học sinh chưa thực sự nắm được cốt lõi của KN và do
vậy khó có thể sử dụng các KN đó để lĩnh hội các tri thức khác. Một số GV giảng
dạy mơn sinh học cũng chưa có nhận thức đầy đủ về vai trị của KN trong q trình
hình thành nhận thức và phát triển nhân cách cho HS, dẫn tới vệc dạy KN còn đại
khái và gặp nhiều sai sót. Điều đó làm cho học sinh lúng túng khi vận dụng vào các
bài tập, giải quyết các tình huống trong thực tiễn đời sống.
1.4. Xuất phát từ ƣu 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
học khái niệm là vấn đề cốt lõi của quá trình dạy học [3].

Trong dạy học, khơng 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 là sự xác lập các mối quan hệ logic và liên tục trong sự hình thành thế giới
quan khoa học.
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 khơng có hệ thống thì học
sinh khơng thể nắm vững, nhớ lâu và vận dụng được.
2


Một trong những phương pháp để hệ thống được khái niệm là xây dựng bản
đồ khái niệm. Xây dựng bản dựng bản đồ khái niệm có thể được tiến hành ở nhiều
mức khác nhau, ở nhiều khâu khác nhau trong q trình giảng dạy các kiến thức
mới, ơn tập, kiểm tra, đánh giá... Có nhiều cách để xây dựng BĐKN, trong đó
phương pháp có hiệu quả cao là sử dụng phần mềm Cmap tools.
1.5. Xuất phát từ nội dung kiến thức chƣơng “Chuyển hóa vật chất và năng
lƣợng ” Sinh học 11- THPT
Chương„‟Chuyển hóa vật chất và năng lượng‟‟trong chương trình Sinh học 11
nghiên cứu ở cấp độ tổ chức cơ thể đa bào, thơng qua hai nhóm đối tượng là Thực
vật và Động vật. Có thể hiểu chuyển hóa vật chất và năng lượng là biến đổi vật chất
và năng lượng sang các dạng khác nhau ở trong tế bào. Kể từ dạng vật chất và năng
lượng ban đầu được lấy vào cơ thể, qua cơ quan, hệ cơ quan, chuyển vào trong tế
bào, biến thành tổ hợp chất hữu cơ đặc trưng của cơ thể và lại được biến đổi tiếp tạo
năng lượng và các hợp chất trung gian, các chất mà cơ thể không sử dụng được thải
ra ngồi mơi trường, vì vậy chuyển hóa vật chất và năng lượng là cơ sở của sự sống,
nên việc nắm vững hệ thống KN của chương là vấn đề vô cùng cần thiết.
1.6. Xuất phát từ ƣu điểm của phần mềm Cmap Tools
Phần mềm Cmap Tools là phần mềm để lập bản đồ khái niệm, đây là sự kết

hợp giữa tính năng của bản đồ khái niệm với sức mạnh của cơng nghệ, đặc biệt là
Internet và mạng tồn cầu. Ngồi chức năng cơ bản là cơng cụ để lập những bản đồ
khái niệm đơn giản, phần mềm này còn cho phép người sử dụng liên kết các tài
nguyên (những bức ảnh, biểu tượng, đồ thị, video, biểu đồ, các bảng, văn bản, các
trang web hay những bản đồ khác) nằm ở bất cứ nơi nào trên Internet hay trong
những hồ sơ cá nhân để tạo các khái niệm hay các mệnh đề trong bản đồ khái niệm
với một thao tác đơn giản là kéo và thả chuột (drag and drop). Cmap Tools cung cấp
cho sự hợp tác xây dựng các bản đồ khái niệm bởi các nhóm, dù cho họ ở gần hay
cách xa nhau, là sự khuyến khích tăng cường hợp tác trong q trình xây dựng bản
đồ. Xuất phát từ những lí do trên, chúng tơi chọn đề tài Xây dựng và sử dụng
BĐKN trong dạy học chương “chuyển hóa vật chất và năng lượng”, Sinh học 11THPT với sự hỗ trợ của phần mềm Cmap Tools.
3


2. Mục tiêu của đề tài
Xây dựng và sử dụng BĐKN nhờ sự trợ giúp của phần mềm Cmap Tools
nhằm góp phần nâng cao hiệu quả dạy học chương „„Chuyển hóa vật chất và năng
lượng‟‟, Sinh học 11-THPT.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lí luận về việc phát huy tính tích cực nhận thức của học
sinh THPT qua quá trình dạy học các khái niệm.
- Nghiên cứu thực trạng dạy và học các khái niệm môn Sinh học lớp 11 ở một
số trường THPT Thành Phố Đà Nẵng.
- Ứng dụng phần mềm Cmap Tools trong dạy học chương „„Chuyển hóa vật
chất và năng lượng‟‟, Sinh học 11-THPT, để xây dựng các BĐKN.
- Đề xuất quy trình sử dụng

BĐKN trong dạy học các kiến thức

chương:„„Chuyển hóa vật chất và năng lượng‟‟, Sinh học 11-THPT.

- Thực nghiệm sư phạm ở một số trường THPT trong Thành PhốĐà Nẵng để
kiểm chứng tính khả thi của đề tài.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng và đề xuất được các biện pháp dạy học bằng bản đồ khái niệm
nhằm phát huy được tính tích cực nhận thức của học sinh thì hiệu quả và chất lượng
dạy học sẽ được nâng cao.
5. Đóng góp của đề tài
- Đóng góp vào việc cụ thể hóa các vấn đề lí luận về tính tích cực nhận thức
của học sinh thông qua dạy các kiến thức sinh học cụ thể.
- Xây dựng một số biện pháp dạy học các khái niệm nhằm phát huy tính tích
cực nhận thức của học sinh thông qua các bản đồ khái niệm.
- Các bản đồ khái niệm và biện pháp sử dụng BĐKN trong dạy học môn Sinh
học lớp 11, có thể làm tài liệu tham khảo cho giáo viên dạy bộ môn sinh học ở
trường THPT.

4


CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ DẠY HỌC BẢN ĐỒ
KHÁI NIỆM
1.1.1. Trên thế giới
Bản đồ khái niệm được phát triển năm 1972 trong khố học thuộc chương
trình nghiên cứu của Novak tại trường Đại học Cornell (Hoa Kỳ). 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. Từ đó
việc sử dụng bản đồ khái niệm như là một chiến lược giảng dạy lần đầu tiên được
phát triển bởi Novak JD vào năm 1980 [16].
Nhiều nước trên thế giới đã có các tác giả và nhóm tác giả nghiên cứu bản đồ

khái niệm và ứng dụng vào dạy học. Năm 1995, Edmondson đã nghiên cứu ứng
dụng bản đồ khái niệm trong việc xây dựng chương trình mơn học. Cũng trong năm
đó Soyibo đã nghiên cứu sử dụng bản đồ khái niệm để so sánh nội dung kiến thức
trong các sách giáo khoa sinh học. Shavelson (1996), Hibberd; Jones và Morris
(2002) đã nghiên cứu xây dựng các dạng bản đồ khái niệm của các môn khoa học.
Năm 2003, Derbentseva và Canas (2003) đã nghiên cứu bản đồ khái niệm dạng chu
kì và xác định hiệu quả của chúng trong việc kích thích tư duy của học sinh.
BĐKN được ứng dụng trong DH sinh học:
Các nhà khoa học thuộc nhiều lĩnh vực, đặc biệt trong lĩnh vực giáo dục đã tìm
cách ứng dụng BĐKN vào nghiên cứu cũng như hoạt động giảng dạy môn sinh học.
Trong giảng dạy sinh học, BĐKN thường sử dụng là dạng mạng lưới (spider chart)
hay biểu đồ dạng dịng chảy (flow diagram), trong đó ứng dụng có hiệu quả nhất
của BĐKN trong việc giảng DH tập là cách tổ chức thứ bậc trong cấu trúc (J.D
Novak, 1980). Soyibo (1995), đã nghiên cứu sử dụng BĐKN để so sánh nội dung
kiến thức trong SGK sinh học. Năm 1999, Bahar và cộng sự cho đề kiểm tra là dựa
vào các từ cho sẵn để vẽ bản đồ kiến thức về các lĩnh vực cơ bản của di truyền học
dành cho sinh viên năm đầu tiên ngành Sinh học. Kết quả nghiên cứu của Bahar cho
thấy đa số sinh viên có thể tạo được bản đồ với khoảng mười từ chìa khóa. Theo Ian
M. Kinchin (2000), BĐKN là cơng cụ hỗ trợ cho DH sinh học vì vậy việc ứng dụng
5


là rất cần thiết. Trong đề tài nghiên cứu “Concept Maps: A Tool for Use in Biology
Teaching” Stewart, James và cộng sự đã khái quát một số hình thức sử dụng BĐKN
trong DHKN sinh học, với hai mơ hình cụ thể sử dụng BĐKN để dạy di truyền và
sinh thái học [15]. Các tác giả Firas Corri & Radwan O. AL-Abed, (2008) trong tài
liệu “Using concept maps Action research” nhận định BĐKN cũng giúp GV kiểm
tra được kiến thức của HS qua 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.
Bằng cách như vậy, sử dụng thành thạo BĐKN cũng giúp người học có thể tự đánh

giá được kiến thức của mình trong lĩnh vực mơn học.
1.1.2. Tại Việt Nam
Ở Việt Nam, BĐKN mới được nghiên cứu trong những năm gần đây. Việc sử
dụng BĐKN trong dạy học mới bước đầu được nghiên cứu bởi một số ít tác giả. Ví
dụ, Đại học Cần Thơ đã đưa BĐKN vào dạy học. Một số chương trình giáo dục
nước ngồi tại nước ta cũng sử dụng BĐKN như chương trình Intel tại Việt Nam.
Năm 2008, Tác giả Phan Đức Duy, trường Đại học sư phạm Huế đã nghiên cứu bản
đồ khái niệm trong dạy học sinh học bậc trung học phổ thơng, được trình bày ở Kỷ
yếu hội thảo khoa học dạy học sinh học ở trường phổ thông theo chương trình và
sách giáo khoa mới, nhà xuất bản Nghệ An 2008 [7]. Cũng trong năm 2008, trong
luận văn thạc sĩ với đề tài “Dạy học khái niệm sinh học theo hướng tích cực hóa
hoạt động nhận thức của học sinh” (Đại học Quốc gia Hà Nội), Đặng Thị Quỳnh
Hương đã nghiên cứu về lý thuyết Graph và lý thuyết BĐKN để vận dụng vào xây
dựng BĐKN.
Năm 2009, Tác giả Nguyễn Phúc Chỉnh, trường Đại học sư phạm Thái
Nguyên đã nghiên cứu về cơ sở lý thuyết của bản đồ khái niệm, được đăng ở Tạp
chí Giáo dục, số 210, kỳ 2 tháng 3 năm 2009. Tác giả Nguyễn Phúc Chỉnh cùng
cộng sự Phạm Thị Hồng Tú đã nghiên cứu về sử dụng phần mềm Cmap Tools lập
bản đồ khái niệm, được trình bày ở Tạp chí Giáo dục, số 218, kỳ 2 tháng 7 năm
2009 [3]. Tại Đại học sư phạm - Đại học Thái Nguyên năm 2010, Bùi Thúy Hường
đã bảo vệ thành công luận văn thạc sĩ với đề tài “Xây dựng và sử dụng bản đồ khái
niệm trong dạy học sinh thái học”. Trong đó, tác giả đã nghiên cứu cơ sở lí thuyết
của BĐKN, xây dựng BĐKN sinh thái học cho tồn bộ chương trình và bài giảng,
6


và đề xuất quy trình sử dụng chúng trong DH [9]. Gần đây nhất là nghiên cứu trong
luận văn Xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học chương “Chuyển
hóa vật chất và năng lượng” sinh học 11 THPT với sự hỗ trợ của các phần mềm
Cmap Tools” năm 2011 của Đinh Thị Lựu - Đại học Giáo Dục - Đại học Quốc Gia

Hà Nội.
1.2. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI
1.2.1. Khái niệm
a. Bản chất của khái niệm
Khái niệm là những tri thức khái quát về những dấu hiệu bản chất và thuộc
tính chung nhất của từng 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.
Logic biện chứng xem KN có 3 đặc điểm căn bản:[11]
- Tính chung: KN là 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.
- Tính bản chất: Trong các dấu hiệu và thuộc tính chung, người ta phân ra
được một số thuộc tính và dấu hiệu bản chất.
- Tính phát triển: KN phản ánh sự vâ ̣t hiê ̣n tươ ̣ng trong sự vâ ̣n đô ̣ng và biế n
đổ i của chúng.
b. Kết cấu của KN:
Trong một KN cho ta biết hai mặt của sự vật hiện tượng đó là nội hàm và
ngoại diện.
- Nội hàm của KN là tập hợp những dấu hiệu cơ bản khác biệt của các đối
tượng được phản ánh trong KN.
- Ngoại diện của KN là tập hợp tất cả các đối tượng có chứa những dấu hiệu
bản chất được phản ánh trong dấu hiệu đó.
c. Phân loại khái niệm:
Có nhiều cách để phân loại KN song chúng đều dựa trên cơ sở là nội hàm và
ngoại diện của nó.
* Dựa vào nội hàm:Có thể phân chia khái niệm thành những loại sau:
- KN cụ thể và KN trừu tượng:

7

KN cụ thể phản ánh những khái niệm được xác định trong hiện thực, còn khái
niệm trừu tượng phản ánh các thuộc tính, quan hệ của đối tượng.
- KN khẳng định và KN phủ định:
KN khẳng định phản ánh sự tồn tại của đối tượng xác định các thuộc tính, các
quan hệ của đối tượng, còn KN phủ định 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 không tương quan/ tương quan):
KN đơn là sự tồn tại của KN này không phụ thuộc vào KN khác, còn KN kép
là sự tồn tại của khái niệm này phụ thuộc vào khái niệm khác.
* Dựa vào ngoại diện: Có thể phân chia khái niệm thành những loại sau:
- KN riêng:
Là khái niệm mà ngoại diện của nó chỉ chứa một đối tượng cụ thể duy nhất
- KN chung:
Là khái niệm mà ngoại diện chứa một lớp từ hai đối tượng trở lên
- KN tập hợp:
Là khái niệm có ngoại diện chứa lớp đối tượng đồng nhất như một chỉnh thể,
không thể tách rời.
- Khái niệm loại và hạng (hay khái niệm giống và lồi):
Trong đó KN loại (giống) là khái niệm rộng hơn có ngoại diện phân chia được
thành các lớp con, còn khái niệm hạng (lồi) là khái niệm hẹp hơn có ngoại diện là
lớp con được phân chia từ khái niệm (giống). Tuy nhiên cách phân chia này chỉ là
tương đối bởi lẽ ta có thể mở rộng và thu hẹp khái niệm.
* KN sinh học có thể chia làm hai loại [2]
- KN sinh học đại cƣơng: Là loại KN phản ánh những cấu trúc, hiện tượng,
quá trình, quan hệ cơ bản mà một bộ phận lớn hay hầu hết vật chất sống đều có.
- KN sinh học chuyên khoa: Là những KN phản ánh từng cấu trúc, hiện
tượng quá trình của một đối tượng hay một nhóm đối tượng nhất định, hay phản ánh
từng quan hệ riêng biệt giữa các đối tượng, hiện tượng đó.
d. Mối quan hệ giữa các KN [2]
Mối quan hệ giữa các khái nệm chính là quan hệ giữa ngoại diện của các khái

niệm được chia làm 2 loại cơ bản: quan hệ hợp và quan hệ không hợp:
8


* Quan hệ hợp: Gồm quan hệ đồng nhất/quan hệ bao hàm/quan hệ giao
nhau/quan hệ cùng nhau phụ thuộc.
- Quan hệ đồng nhất: Hai KN đồng nhất là hai khái niệm có cùng ngoại diện
hay nói cách khác ngoại diện của chúng cùng phản ánh một đối tượng.
- Quan hệ bao hàm: Là quan hệ giữa hai KN mà ngoại diện của KN này chứa
trong nó ngoại diện của KN khác.
- Quan hệ giao nhau: Chỉ hai KN mà ngoại diện của chúng có một số đối
tượng chung.
- Quan hệ cùng nhau phụ thuộc: Là quan hệ giữa các KN mà ngoại diện của
chúng chỉ là một bộ phận ngoại diện của một khái niệm khác.
* Quan hệ không hợp (tách rời): Gồm quan hệngang hàng/quan hệ mâu
thuẫn/quan hệ đối lập (đối chọi).
- Quan hệ mâu thuẫn: Là quan hệ giữa hai khái niệm mà nội hàm của chúng
phủ định lẫn nhau, cịn ngoại diện của chúng hồn tồn tách rời (khơng có đối tượng
chung) và tổng ngoại diện của chúng đúng bằng ngoại diện của một khái niệm khác
(khái niệm chung).
- Quan hệ đối chọi: Là quan hệ giữa 2 khái niệm mà nội hàm của chúng có
những thuộc tính trái ngược nhau, cịn ngoại diện khơng có gì trùng nhau và tổng
ngoại của chúng nhỏ hơn ngoại diện một khái niệm khác (khái niệm giống chung).
- Quan hệ ngang hàng: Là quan hệ giữa các khái niệm cùng một cấp loài mà
ngoại diện của chúng tách rời nhau và cùng lệ thuộc vào ngoại diện của khái niệm
giống.
- Quan hệ so sánh được và không so sánh được, quan hệ đồng nhất, quan hệ
bao hàm (quan hệ lệ thuộc), quan hệ tách rời, quan hệ ngang hàng, quan hệ chồng
chéo (quan hệ giao nhau), quan hệ đối lập (quan hệ trái ngược nhau), quan hệ mâu
thuẫn (quan hệ phủ nhận).

e. Cách phân chia khái niệm
* Cơ sở phân chia: Phân chia theo sự biến đổi dấu hiệu, phân đôi khái niệm.
* Qui tắc phân chia khái niệm

9


Phân chia phải cân đối, phân chia phải theo một cơ sở nhất định, phân chia
phải liên tục, các khái niệm nhỏ phân chia ra phải ngang hàng, không chồng chéo,
khi phân chia phải căn cứ vào cùng một thuộc tính.
f. Cách định nghĩa khái niệm
Các bước định nghĩa khái niệm
- Bước 1: Phân tích các đặc điểm của sự vật, hiện tượng
- Bước 2: Xác định nội hàm và ngoại diện của KN
- Bước 3: Xác định KN giống và KN loài.
- Bước 4: Định nghĩa KN.
Theo tiếp cận logic học, chúng ta có các cách định nghĩa KN sau: Định nghĩa
thông qua việc xác định “giống” gần nhất và sự khác biệt nhau về “loài”. Định
nghĩa theo nguồn gốc. Định nghĩa theo tên gọi.
Hệ thống hóa KN
Phải nắm vững quan hệ giữa các KN trong hệ thống, phải xác định KN giữ vị
trí trung tâm trong hệ thống KN, cần phải nắm vững nội hàm của từng KN để sắp
xếp KN thành hệ thống.
1.2.2. Bản đồ khái niệm
a. Định nghĩa bản đồ khái niệm [11]
BĐKNlà một dạng hình vẽ có cấu trúc khơng gian 2 chiều, gồm các KN và các
đường nối. KN được đóng khung trong các hình trịn, elip hoặc hình chữ nhật.
Đường nối đại diện cho mối quan hệ giữa các KN, có gắn nhãn nhằm 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 KN. Phần lớn nhãn của các KN là một danh từ.

b. Cơ sở khoa học của BĐKN
* Cơ sở tâm lí học của BĐKN: Trong sự hiểu biết của chúng ta, trí nhớ lồi
người khơng phải là một chiếc bình đơn giản để lấp đầy, mà là một tập hợp phức
tạp của hệ thống bộ nhớ được liên hệ với nhau [10].
* Cơ sở nhận thức của BĐKN: Hiện nay, quá trình học hiểu là quá trình được
các nhà khoa học hay các chuyên gia trong mọi lĩnh vực đều sử dụng, nhằm xây
dựng kiến thức mới. BĐKN có giá trị trong học tập và trong quá trình hình thành
kiến thức mới của con người.
10


c. Vai trò của BĐKN trong dạy học
* Đối với Giáo Viên: GV có thể dùng BĐKN để :
- Giảng dạy một chuyên đề: Sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học giúp các
giáo viên hiểu biết nhiều hơn về khái niệm và mối quan hệ giữa các khái niệm. Điều
này giúp giáo viên truyền tải một bức tranh tổng quát về các chủ đề và các mối quan
hệ của các khái niệm.
- Củng cố sự hiểu biết: Bằng việc hướng dẫn học sinh tự lập các bản đồ khái
niệm, học sinh sẽ khắc sâu kiến thức và ghi nhớ lâu bền hơn.
- Kiểm tra: Với các bản đồ khái niệm còn bỏ trống khái niệm hoặc các từ dẫn,
giáo viên yêu cầu học sinh hoàn thiện bản đồ khái niệm, qua đó kiểm tra kiến thức
của học sinh một cách chính xác nhất [13].
- Đánh giá học sinh: thông qua việc so sánh các bản đồ khái niệm học sinh
thiết lập được, giáo viên sẽ đánh giá được mức độ sáng tạo của học sinh [3].
* Đối với học sinh: Bản đồ khái niệm giúp học sinh nghiên cứu tài liệu mới
một cách có hệ thống, củng cố kiến thức, giúp HS tự đánh giá được kiến thức của
mình…
Bản đồ khái niệm có thể giúp học sinh học hệ thống hóa các kiến thức của bài
học trong quá trình học bài. Từ việc hệ thống hóa kiến thức một bài học, học sinh
cũng có thể thấy được mối liên hệ giữa các khái niệm và sự phát triển khái niệm khi

nghiên cứu sâu hơn.
1.3. CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.3.1. Thực trạng dạy học các khái niệm môn Sinh học 11 ở một số trƣờng
THPT- TPĐN
Qua khảo sát bằng phương pháp phỏng vấn trực tiếp và phiếu điều tra tại
Trường THPT Phạm Phú Thứ và THPT Nguyễn Trãi, THPT Hịa Vang, THPT Ngơ
Quyền ở Thành Phố Đà Nẵng. Chúng tơi có thể rút ra một số vấn đề khi DHKN ở
trường THPT như sau:
Về các biện pháp thầy cơ sử dụng trong DHKN thì nhìn chung các thầy cô vẫn
sử dụng chủ yếu những phương pháp truyền thống như sử dụng vấn đáp (56,7%),
làm việc với SGK (65%). Trong khi đó một số biện pháp ít được sử dụng như sử
dụng sơ đồ Grap chỉ có 7,8% là thường xuyên và sử dụng BĐKN mới chỉ có 1,8%.
11


Bên cạnh đó chúng tơi cũng thấy rằng trong tiến trình của việc DHKN Sinh học thì
chủ yếu các thầy cơ đã phân tích và phát hiện các dấu hiệu bản chất của KN
(54,4%), cũng có tới 28,1% GV chưa đưa các KN mới vào hệ thống KN đã có, và
có 12,3% GV chưa quan tâm các KN có liên quan và mối quan hệ giữa chúng với
KN cần dạy, mà nhìn chung GV chỉ chú trọng vào việc dạy kiến thức mới mà thôi.
1.3.2. Thực trạng về thái độ, phƣơng pháp học tập môn Sinh học 11 của HS ở
trƣờng THPT
Qua khảo sát bằng phương pháp sử dụng phiếu điều tra tại Trường THPT
Phạm Phú Thứ và THPT Nguyễn Trãi ở Thành Phố Đà Nẵng.Về mức độ yêu thích
của HS đối với môn Sinh học, chúng tôi nhận thấy chủ yếu HS chỉ coi môn học là
một nhiệm vụ phải hồn thành với 57,8%, có 24,4% u thích mơn học và 17,8%
HS thừa nhận khơng thích hoặc rất ghét học Sinh học. Về phương pháp học tập, đa
số HS chỉ làm bài tập ở nhà là trả lời các câu hỏi và bài tập GV đã giao cho
(34,2%), 32,5% HS học bài cũ theo kiểu học vẹt, đọc thuộc lịng mà nhiều khi
khơng hiểu gì cả và có tới 24,4% HS khơng bao giờ học bài cũ. Chỉ có một số ít tự

tìm thêm tài liệu có liên quan ngồi SGK (14,5%). Và vẫn cịn có tới 27,2% HS
khơng học bài trước khi đến lớp, khi GV đặt câu hỏi phát vấn hầu hết HS đều chú ý
trả lời câu hỏi, tuy nhiên vẫn có tới 39,9% HS có thái độ thụ động, không suy nghĩ,
chờ bạn khác hoặc GV trả lời hộ. Đặc biệt có 37,8% HS hiểu nhưng không vận
dụng được các KN.
1.4. GIỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM CMAP
1.4.1. Khái quát về phần mềm Cmap Tools
Phần mềm Cmap Tools được Canas và các cộng sự viết năm 2004 tại Viện
nghiên cứu Sự nhận thức của Con người và Máy (Institute for Human and Machine
Cognition - viết tắt là IHMC). Cmap Tools là phần mềm để lập bản đồ khái niệm,
đây là sự kết hợp giữa tính năng của bản đồ khái niệm với sức mạnh của công nghệ,
đặc biệt là Internet và mạng toàn cầu (WWW). Phần mềm này không những giúp
người sử dụng dễ dàng tạo lập và sửa đổi các bản đồ khái niệm vào mọi lúc nhờ bộ
xử lí văn bản, mà nó cịn cho phép những người sử dụng có thể trao đổi được với
nhau trong khi xây dựng bản đồ, bất cứ ai trên Internet cũng có thể truy cập vào, có
thể liên kết các tài nguyên để làm rõ nội dung bản đồ khái niệm, và tìm kiếm những
12


thơng tin có liên quan.
Có thể tải miễn phí (dowload) phần mềm này từ địa chỉ: ),
việc cài đặt trong máy tính của bạn cũng hết sức đơn giản và nhanh chóng theo từng
bước hướng dẫn. Khi cài đặt phần mềm này, phải khai báo đầy đủ các thông tin về
cá nhân. Sau khi cài đặt xong, nếu được chấp nhận, bạn sẽ là một thành viên của
cộng đồng Cmap. Lúc đó bạn có thể trao đổi thơng tin với những người khác trên
toàn cầu về vấn đề mà bạn quan tâm để lập bản đồ khái niệm.
1.4.2. Một số chức năng của phần mềm Cmap Tools
 Lập bản đồ khái niệm
Phần mềm Cmap Tool cho phép tạo các khái niệm di chuyển các khái niệm và
tạo ra các đường nối trong bản đồ. Khi phần mềm Cmap Tools được sử dụng kết nối

với một máy chiếu, hai hoặc nhiều người có thể dễ dàng hợp tác để xây dựng những
bản đồ khái niệm và có thể nhìn thấy những sự thay đổi trong công việc của họ.
Cmap Tools không những hỗ trợ cho sự hợp tác giữa các cá nhân trong cùng một
phịng mà cịn có thể kết nối bất kì nơi nào trên thế giới, và những bản đồ được xây
dựng có giống nhau hay khơng phụ thuộc vào những người lập bản đồ.
Điều quan trọng là bản đồ khái niệm không bao giờ kết thúc. Sau khi bản đồ
khái niệm được xây dựng phải thường xuyên xem xét lại bản đồ. Những khái niệm
khác có thể được thêm vào. Một bản đồ tốt thường là kết quả từ ba đến nhiều lần
xem xét lại. Đó là lí do giải thích tại sao sử dụng phần mềm máy tính lại có nhiều
lợi ích.
 Liên kết các tài ngun
Ngồi chức năng cơ bản là công cụ để lập những bản đồ khái niệm đơn giản,
phần mềm này còn cho phép người sử dụng liên kết các tài nguyên (những bức
ảnh, biểu tượng, đồ thị, video, biểu đồ, các bảng, văn bản, các trang web hay những
bản đồ khác) nằm ở bất cứ nơi nào trên Internet hay trong những hồ sơ cá nhân để
tạo các khái niệm hay các mệnh đề trong bản đồ khái niệm với một thao tác đơn
giản là kéo và thả chuột (drag and drop).
Các tài nguyên liên kết được trình bày dưới dạng những biểu tượng bên dưới
các khái niệm (xem hình 1.1). Khi kích vào một trong những biểu tượng này sẽ xuất

13


hiện một danh sách những mối liên kết từ đó người sử dụng có thể lựa chọn để mở
tài nguyên được liên kết.
Khi sử dụng Cmap Tools, có thể sử dụng các bản đồ khái niệm để truy cập bất
kì nội dung nào đã được người tạo lập bản đồ mã hoá dưới dạng số. Với cách này,
các bản đồ khái niệm có thể phục vụ như những cơng cụ quản lí những lĩnh vực
kiến thức khác nhau. Bằng cách đơn giản hoá sự liên kết giữa các khái niệm, người
học có thể xây dựng những mơ hình kiến thức (Canas, 2003; Canas, 2005), đó là tập

hợp các bản đồ khái niệm cùng các tài nguyên về một chủ đề nào đó thể hiện sự
hiểu biết của họ về một lĩnh vực chứ không phải là bị giới hạn trong một bản đồ
khái niệm.

Hình 1.1. Bản đồ khái niệm về một loài chim
(nguồn: Joseph D.Novak & Alberto J. Canas 2004)
 Tạo thuận lợi cho việc hợp tác và học từ xa
Nghiên cứu của Johnson (1981), Berk & Winsler (1995) đã chỉ ra rằng khi
các sinh viên hoạt động trong các nhóm nhỏ và cùng nhau học thì khả năng nhận
thức sẽ tăng lên. Vygotsky (1978) đã đưa ra quan điểm là sự trị chuyện và gặp gỡ
thân mật có thể hỗ trợ việc nhận thức, đặc biệt khi các thành viên trong nhóm có
cùng vùng giới hạn phát triển (ZDP). Ơng đã mơ tả vùng giới hạn phát triển đó như
là trình độ hiểu biết một vấn đề xác định với sự giúp đỡ của người hướng dẫn. Khi
các học sinh làm việc một cách hợp tác trong nhóm và sử dụng các bản đồ khái

14


niệm để hướng dẫn hoạt động nhận thức của họ, sự nhận thức sẽ tăng lên đáng kể
(Preszler, 2004).
Trong hoạt động của chúng ta, với cả giáo viên và các học sinh, các nhóm
nhỏ làm việc hợp tác để tạo lập bản đồ khái niệm đã tỏ ra có ích trong nhiều ngữ
cảnh. Đầu những năm 1990, ở Mỹ Latinh, các sinh viên sử dụng mạng IBM (có
trước mạng Internet) đã rất thành công trong việc lập bản đồ khái niệm với cả
những sinh viên trong lớp của họ lẫn những sinh viên trong các quốc gia khác
(Canas, 2001). Trong các lớp và nơi làm việc của chính chúng ta, trong các lớp
được dạy bởi những sinh viên và đồng nghiệp của chúng ta, các nhóm nhỏ sinh viên
làm việc một cách hợp tác để tạo lập bản đồ khái niệm có thể tạo ra một vài bản đồ
tốt đáng chú ý.
Cmap Tools tạo thụân lợi cho sự hợp tác trong khi tạo lập bản đồ khái niệm.

Các bản đồ khái niệm được xây dựng mà sử dụng Cmap Tools có thể lưu trữ trên
trang chủ, nơi mà bất cứ ai trên Internet cũng có thể truy cập vào. Nhiều trang chủ
Cmap là “cơng cộng”, nó cho phép bất cứ ai (tức là khơng cần sự cho phép) cũng có
thể đưa bộ sưu tập các bản đồ khái niệm hay các tài ngun của họ lên đó (Canas,
2004a).
Thơng 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. Trong khi các bản đồ khái niệm trên dịch vụ công cộng này chỉ là một
mẫu trong các bản đồ khái niệm được đưa ra bởi những người sử dụng Cmap Tools,
và một vài không đạt tiêu chuẩn, chúng vẫn phục vụ cho việc thể hiện những ứng
dụng. Khi một bản đồ khái niệm được lưu vào trang chủ Cmap thì trang web mà
phiên bản cho bản đồ đó cũng được lưu trữ, vì vậy một bộ duyệt WWW là đủ để
duyệt cho tất cả các bản đồ khái niệm được đưa lên.
Thông qua việc lưu trữ các bản đồ khái niệm trên Trang chủ Cmap, Cmap
Tools khuyến khích sự hợp tác giữa những người xây dựng các bản đồ. Khi các bản
đồ được lưu trữ trên một máy chủ trên Internet, những người sử dụng với sự cho
phép thích hợp có thể cùng sử dụng các bản đồ khái niệm cùng một lúc (trùng hợp)
hay theo quy ước của họ (không đồng bộ). “Những luồng thảo luận” và “những chú

15