Ứng dụng phương pháp graph trong dạy học phần kiến thức sinh học vi sinh vật thuộc chương trình sinh học 10 trung học phổ thông

Mở ĐầU
1. Lí do chọn đề tài
Nghị quyết Trung -ơng 4 khoá VII đà chỉ rõ: "Đổi mới ph-ơng pháp
dạy học ở tất cả các cấp học, bậc học,...áp dụng những ph-ơng pháp giáo dục
hiện đại để bồi d-ỡng cho học sinh năng lực t- duy, sáng tạo, năng lực giải
quyết vấn đề". Việc dạy học hiện nay không còn là công việc đơn giản chỉ
cung cấp kiến thức cho học sinh mà thông qua việc dạy kiến thức phải dạy cho
ng-ời học cách học.
Nghị quyết Trung -ơng 2 khoá VIII lại tiếp tục khẳng định: "Đổi mới
ph-ơng pháp giáo dục, đào tạo khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện
nếp t- duy sáng tạo cho ng-ời học".
Trong thực tiƠn d¹y häc cđa n-íc ta hiƯn nay, phỉ biÕn vẫn áp dụng
những ph-ơng pháp dạy học truyền thống (Thầy thuyết trình độc thoại, giảng
giải; Trò ghi chép và tiếp thu một cách thụ động,...). Vì thế chất l-ợng dạy học
của chúng ta ch-a cao, ch-a đồng đều, ch-a đáp ứng kịp thời với sự phát triển
của khoa học, kinh tế xà hội hiện tại và t-ơng lai.
Đổi mới ph-ơng pháp dạy học nhằm phát huy tính tích cực trong học
tập của học sinh, đào tạo ra con ng-ời tự chủ, năng động, sáng tạo, có năng
lực giải quyết vấn đề, góp phần xây dựng đất n-ớc giàu mạnh. Tuy nhiên việc
đổi mới ph-ơng pháp dạy học ở n-ớc ta còn chậm. Nghị quyết Trung -ơng 2
khoá VIII đà nhận định: "Ph-ơng pháp giáo dục và đào tạo ở n-ớc ta chậm đổi
mới, ch-a phát huy đ-ợc tính chủ động, sáng tạo của ng-ời học". Chính điều
này đà làm hạn chế chất l-ợng dạy và học ở tr-ờng phổ thông hiện nay, trong
đó có môn Sinh học.
Phần kiến thức Sinh học Vi sinh vật (VSV) thuộc ch-ơng trình Sinh học
10 Trung học phổ thông (THPT) là phần kiến thức mới, cung cấp cho học sinh
những kiến thức cơ bản, phổ thông khoa học về hình dạng, kích th-ớc tế bào
VSV và virut cũng nh- những hoạt động sống của chúng. Hiểu biết về một số
quá trình sinh học cơ bản ở VSV và virut mà ở các cơ thể đa bào bậc cao
không có sẽ là cơ sở để các em vận dụng giải quyết các vấn đề thực tiễn ®Ỉt

1


ra, biết bảo vệ sức khoẻ và bảo vệ môi tr-ờng. Không những thế qua phần
Sinh học VSV sẽ giúp cho học sinh có một niềm tin vững chắc vào khoa học
và khả năng nhận thức của con ng-ời về b¶n chÊt cđa sù sèng. Víi ý nghÜa lý
ln thùc tiễn cao của phần kiến thức này đặt ra cho giáo viên sinh học cần có
sự thay đổi về cách dạy, một trong những h-ớng thay đổi đó là vận dụng lí
thuyết graph trong dạy học để mô hình hoá các mối quan hệ, chuyển thành
ph-ơng pháp dạy học tích cực nhằm nâng cao đ-ợc hiệu quả dạy học, thúc
đẩy quá trình tự học tự nghiên cứu của học sinh, theo h-ớng tối -u hoá, đặc
biệt nhằm rèn luyện năng lực hệ thống hoá kiến thức và năng lực sáng tạo của
học sinh.
Với mong muốn góp phần vào việc nâng cao chất l-ợng dạy học Sinh
học ở tr-ờng phổ thông, chúng tôi chọn đề tài: "ứng dụng ph-ơng pháp
graph trong dạy học phần kiến thức sinh học Vi sinh vật thuộc ch-ơng
trình Sinh học 10 THPT ".
2. Mục đích nghiên cứu

- Xây dựng graph diễn đạt nội dung kiến thức phÇn sinh häc Vi sinh vËt
Sinh häc 10 THPT.
- Dïng các graph nh- là công cụ để chuyển tải nội dung kiến thức và tổ
chức học sinh nghiên cứu tài liệu sách giáo khoa một cách tích cực sáng tạo.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Xác định cơ sở lí luận và thực tiễn của việc sử dụng graph trong dạy
học Sinh học.
- Điều tra thực trạng dạy học phần Vi sinh vật thuộc ch-ơng trình Sinh
học THPT.
- Đề xuất quy trình xây dựng graph nội dung kiến thức phần Vi sinh vật
thuộc ch-ơng trình Sinh học 10.

- Xây dựng đ-ợc hệ thống graph diễn đạt nội dung phần kiến thức Vi
sinh vật thuộc ch-ơng trình Sinh học 10.
- Thiết kế một số giáo án sử dụng ph-ơng pháp graph trong dạy học
phần Vi sinh vật lớp 10 thuộc ch-ơng trình Sinh häc THPT.

2


- Thùc nghiƯm s- ph¹m nh»m kiĨm tra viƯc sư dụng ph-ơng pháp graph
trong dạy học phần Vi sinh vật lớp 10 thuộc ch-ơng trình Sinh học THPT.
4. Đối t-ợng nghiên cứu
Đối t-ợng nghiên cứu của chúng tôi là phần kiến thức Vi sinh vật thuộc
ch-ơng trình Sinh học 10 THPT (Ch-ơng trình phân ban ban cơ bản).
5. Ph-ơng pháp nghiên cứu

5.1. Nghiên cứu lí thuyết
Nghiên cứu những tài liệu liên quan đến đề tài: Lý luận dạy học Sinh
học, sách giáo khoa Sinh học 10 và tài liệu h-ớng dẫn giảng dạy bằng ph-ơng
pháp graph, các giáo trình về Vi sinh vật học và các tài liệu về nâng cao hiệu
quả dạy học.
5.2. Ph-ơng pháp điều tra
Điều tra thực trạng dạy học VSV ở các tr-ờng THPT qua phiếu điều
tra, trao đổi với giáo viên (GV) trực tiếp giảng dạy Sinh học để thu thập thông
tin. Kết quả thu đ-ợc là cơ sở thực tiễn cho việc ứng dụng ph-ơng pháp graph
trong dạy học phần kiến thức này.
5.3. Thực nghiệm s- phạm
Thực nghiệm s- phạm dạy bài mới thông qua việc sử dụng ph-ơng
pháp graph nhằm thực hiện mục tiêu đề tài đặt ra.
5.4. Ph-ơng pháp thống kê toán học
Các số liệu thu đ-ợc trong thực nghiệm khảo sát và thực nghiệm sphạm đ-ợc xử lí bằng các tham số thống kê toán học trên phần mềm

Microsoft Exel.
Tính các tham số đặc tr-ng
+ Điểm trung bình X: Là tham số xác định giá trị trung bình của dÃy số
thống kê, đ-ợc tính theo công thức sau:

1 10
x  ni xi
n i1
+ Sai sè trung b×nh céng:

3


s
n

m
+ Ph-ơng sai:

s

2



1 10
( xi
n 1

2

x) .n

i

+ Độ lệch tiêu chuẩn: Biểu thị mức độ phân tán của các số liệu quanh
giá trị trung bình cộng.

s

s2

+ Hệ số biến thiên: để so sánh hai tập hợp có x khác nhau

Cv%

s
.100
x

Trong đó:
Cv = 0 - 10%: độ giao ®éng nhá, ®é tin cËy cao
Cv = 10% - 30%: Dao động trung bình
Cv= 30% - 100%: Dao động lớn, độ tin cậy nhỏ
- Hiệu trung bình cộng (dTN-ĐC) so sánh điểm trung bình cộng ( X ) của
nhóm lớp TN và đối chứng trong các lần KT.
DTN-ĐC= X TN - X
X

Trong đó:

X

ĐC

ĐC

TN

= X của lớp TN

= X của lớp ĐC

Độ tin cậy (Tđ): Kiểm định độ tin cậy về sự chênh lệch của 2 giá trị
trung bình cộng của TN và ĐC bằng đại l-ợng kiểm định td theo công thức:

t

d



x
s
n

TN
2

TN
TN

Trong đó:



x
s
n

DC
2
DC
DC

S2TN: Ph-ơng sai của lớp TN

S2ĐC: Ph-ơng sai của lớp đối chứng
NTN: Số bài KT của lớp TN
4


NĐC: Số bài KT của lớp ĐC
Giá trị tới hạn của td là t tra trong bảng phân phối student víi  = 0.05
vµ bËc tù do f = n1 + n2 - 2. NÕu |td| ≥ t th× sù sai khác của các giá trị trung
bình TN và ĐC là có ý nghĩa.
Các số liệu điều tra cơ bản đ-ợc xử lý thống kê toán học trên bảng
Excel, tính số l-ợng và % số bài đạt các loại điểm và tổng số bài có điểm 5 trở
lên làm cơ sở định l-ợng, đánh giá chất l-ợng lĩnh hội kiến thức từ đó tìm ra
nguyên nhân ảnh h-ởng đến chất l-ợng học tập.
Các số liệu xác định chất l-ợng của lớp ĐC và TN đ-ợc chi tiết hoá

trong đáp án bài kiểm tra và đ-ợc chấm theo thang điểm 10, chi tiết đến 0,25
điểm.
Kết quả xử lý các số liệu sẽ cho phép chúng tôi đi đến nhận xét:
+ Mức độ đáng tin giữa đối chứng và thực nghiệm
+ Khả năng sử dụng grap trong ph-ơng án thực nghiệm thể hiện trên
các giá trị qua mỗi đợt kiểm tra, qua hƯ sè td, qua tØ lƯ häc sinh kÐm, trung
b×nh, kh¸, giái.

5


Nội dung và kết quả nghiên cứu
Ch-ơng 1
Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử
dụng graph trong dạy học sinh học 10 THPT
1.1. Cơ sở lí luận của việc xây dựng và sử dụng graph trong dạy học
Sinh học
1.1.1. Cơ sở khoa học của việc chuyển hóa lí thuyết graph thành
graph dạy học
Dựa trên giải pháp tiếp cận chuyển hoá graph toán học thành grap dạy
học, qua đó đ-a ra những quy trình áp dụng trong dạy học Sinh học. Các b-ớc
áp dụng ph-ơng pháp tiến hành theo trình tự sau:
Lý thuyết graph
Chuyển hoá
Graph dạy học
áp dụng
Sử dụng graph dạy học sinh học

Theo Nguyễn Phúc Chỉnh (2005), trong nhận thức khoa học, có thể loại
các ph-ơng pháp khoa học thành 3 nhóm:

Ph-ơng pháp triết học; ph-ơng pháp riêng rộng và ph-ơng pháp đặc
thù. Hệ thống các ph-ơng pháp khoa học gắn bó với nhau, thâm nhập vào
nhau và sinh thành ra nhau, các ph-ơng pháp khoa học có thể chuyển hoá cho
nhau để hình thành những nhóm ph-ơng pháp mới phù hợp với mục tiêu và
nội dung đặc thù của từng hoạt động
Chuyển hoá các ph-ơng pháp khoa học thành các ph-ơng pháp dạy học,
thông qua xử lí s- phạm là một trong những h-ớng của chiến l-ợc đổi mới và
hiện đại hoá ph-ơng pháp d¹y häc.

6


Ph-ơng pháp
khoa học

Chuyển hoá

PPDH ở nhà
tr-ờng

Trong dạy học, lý thuyết graph cũng cung cấp một ph-ơng pháp khoa
học thuộc loi kh²i qu²t nh­ ph­¬ng ph²p algorit, nã thuéc nhãm “ph­¬ng
ph²p riêng rộng v đ được một số nhà lí luận dạy học cải biến nó theo
những quy luật tâm lí dạy học để sử dụng vào dạy học với t- cách là một
ph-ơng pháp dạy học.
Chuyển hoá graph toán học thành graph dạy học dựa trên cơ sở toán
học (lý thut graph), c¬ së triÕt häc (tiÕp cËn cÊu tróc hệ thống), cơ sở tâm lí
học s- phạm và cơ sở lí luận dạy học.
1.1.1.1. Cơ sở toán học (lý thut graph)
Theo Ngun Phóc ChØnh (2005), néi dung chÝnh cđa lý thuyết graph

bao gồm các khái niệm, định lí và các nguyên tắc của graph toán học thuộc
nhiều vấn đề, trong đó có bốn vấn đề cơ bản sau: một số khái niệm về graph
có h-ớng; các bài toán về đ-ờng đi; khảo sát về cây; bài toán con đ-ờng ngắn
nhất.
Một graph (G) gồm một tập hợp điểm gọi là đỉnh (vertiex) của graph
cùng với một tập hợp đoạn thẳng hay đ-ờng cong gọi là cạnh của graph, mỗi
cạnh nối hai đỉnh khác nhau đ-ợc nối nhiều nhất bằng một cạnh.
Nh- vậy một graph gồm một tập hợp các điểm gọi đỉnh và một tập hợp
đoạn thẳng hay đoạn đ-ờng cong gọi là cạnh. Mỗi cạnh nối hai đỉnh khác
nhau và hai đỉnh khác nhau đ-ợc nối nhiều nhất là một cạnh (graph đơn).
Graph có thể đ-ợc biểu diễn d-ới dạng sơ đồ, dạng biểu đồ quan hệ
hoặc dạng bảng (ma trận). Một graph có thể có những cách thể hiện khác
nhau, nh-ng phải chỉ rõ đ-ợc mối quan hệ giữa các đỉnh (hình 1.1.)
Trong một graph có thể đỉnh lại là một grap thì những đỉnh đó gọi là
graph con.

7


Ví dụ 1:
A

e

g
h

B
Hình 1.1. Graph con

Tế bào là đơn vị cấu trúc và chức năng của cơ thể sinh vật đa bào, các
cấp độ tổ chức trong cơ thể là tế bào - mô - hệ cơ quan. Nếu lập graph mô tả
các cấp độ tổ chức trong cơ thể thì mỗi đơn vị tổ chức trên đ-ợc coi là một
đỉnh graph. Tuy nhiên, mỗi đỉnh đó lại có thể lập đ-ợc một graph, ví dụ tế bào
gồm: Màng, tế bào chất và nhân. Nh- vậy trong graph cấu tạo cơ thể, đỉnh
graph là một graph con.
Nếu với mỗi cạnh của graph, ta phân biệt hai đầu, một đầu là gốc còn
một đầu là cuối thì đó là graph có h-ớng.
Ví dụ 2:

B
A

C
D
Hình 1.2. Graph có h-ớng

Nếu với mỗi cạnh của graph không phân biệt điểm gốc (đầu) với điểm
cuối (mút) thì đó là graph vô h-ớng.
Ví dụ 3:

1

2

3

5

4

6

Hình 1.3. Graph vô h-ớng

1.1.1.2. Cơ sở triết học
Theo Phan Th Thanh Hi (2000), cơ sở của việc chuyển hoá graph
toán học thành graph dạy học là ph-ơng pháp tiếp cận cấu tróc - hƯ thèng[12].

8


Lý thuyết hệ thống là một luận thuyết nhằm nghiên cứu và giải quyết
vấn đề một cách có căn cứ khoa học, có hiệu quả và hiện thực dựa trên tất cả
các yếu tố cấu thành nên đối t-ợng [6].
Có nhiều cách định nghĩa khác nhau về hệ thống, những định nghĩa
đó đều có những điểm chung: Hệ thống l tập hợp những yếu tố liên hệ với
nhau tạo thành sự thống nhất ổn định trong chỉnh thể, có những thuộc tính và
tính quy luật tổng hợp [6].
Tiếp cận cấu trúc hệ thống là cách thức xem xét đối t-ợng nh- một hệ
toàn vẹn phát triển động, tự sinh thành phát triển thông qua giải quyết mâu
thuẫn nội tại, do sự t-ơng tác hợp quy luật của các thành tố, là cách phát hiện
ra logic phát triển của các đối t-ợng từ lúc sinh thành đến lúc trở thành hệ
thống toàn vẹn[6].
Hệ thống tồn tại một cách khách quan, nh-ng tiÕp cËn hƯ thèng l¹i
mang tÝnh chđ quan. TiÕp cËn hệ thống một cách khách quan tức là phân tích
cấu trúc và tổng hợp hệ thống một cách khoa học, phù hợp với quy luật tự
nhiên.
Phân tích cấu trúc và tổng hợp hệ thống luôn gắn liền với nhau. Các
yếu tố của hệ thống luôn đ-ợc xem xét trong mối quan hệ với nhau và với môi

tr-ờng.
Phân tích cấu trúc và tổng hợp hệ thống là hai mặt không thể tách rời
trong quá trình tiếp cận cấu trúc hệ[12].
Chuyển hoá graph toán học thành graph dạy học phải đ-ợc thực hiện
theo những nguyên tắc cơ bản của lý thuyết hệ thèng. VËn dơng tiÕp cËn cÊu
tróc - hƯ thèng ®Ĩ phân tích đối t-ợng nghiên cứu thành các yếu tố cấu trúc,
xác định các đỉnh của graph trong một hệ thống mang tính logic khoa học,
qua đó thiết các mối quan hƯ cđa c¸c u tè cÊu tróc trong mét tổng thể.
1.1.1.3. Cơ sở tâm lí học nhận thức
Mục đích quá trình nhận thức của con ng-ời là hình thành tri thức. Tri
thức là những thông tin đà đ-ợc xử lý qua nhËn thøc biÕn thµnh hiĨu biÕt dùa
v¯o “bé nhí” cða con ng­êi, cã mèi quan hƯ víi kiÕn thức đ tích luỹ được

9


trong thông tin; khái quát hoá - trừu t-ợng hoá; mô hình hoá các thông tin
bằng tri thức.
Trong quá trình dạy học, hoạt động học tập của học sinh là quá trình
tiếp nhận thông tin, tri thức khoa học để hình thành tri thức cá nhân. Những
thông tin đ-ợc giới thiệu tạo điều kiện cho học sinh tự giác sẽ khái quát hoá,
trừu t-ợng hoá, và cuối cùng mô hình hoá thông tin để ghi nhớ theo mô hình.
Mô hình hoá là một hoạt động học tập, giúp con ng-ời diễn đạt logic
khái niệm một cách trực quan. Qua mô hình, các mối quan hệ của khái niệm
đ-ợc quá độ chuyển vào trong. Nh- vậy mô hình là cầu nối giữa các vật chất
và các tinh thần.
Sử dụng graph trong dạy học thực chất là hành động mô hình hoá, tạo ra
những đối t-ợng nhân tạo t-ơng tự về một mặt nào đó đối với đối t-ợng hiện
thực để tiện cho việc nghiên cứu.
Có thể nói graph l loi mô hình m ho về cc đối tượng nghiên cứu.

Loại mô hình này có ý nghĩa trong việc hình thành các biểu t-ợng (giai đoạn
thứ nhất của t- duy), nó cũng có ý nghĩa quan trọng trong các t- duy trừu
t-ợng hoá - khái quát hoá. Đặc biệt mô hình graph có ý nghĩa trong việc tái
hiện vào cụ thể hoá khái niệm.
1.1.1.4. Cơ sở lí luận dạy học
Trong những năm gần đây, đà có công trình khoa học xét quá trình d-ới
góc độ định l-ợng bằng những công cụ của toán học hiện đại. Việc này có tác
dụng nâng cao hiệu quả của hệ dạy học cổ truyền đồng thời mở ra những hệ
dạy học mới tăng c-ờng tính khách quan hoá (vạch kế hoạch chi tiết có tính
algorit), cá thể hoá (nâng cao tính tính cực, tự lực và sáng tạo).
Truyền thông tin không chỉ từ giáo viên đến học sinh mà còn truyền từ
học sinh đến giáo viên (liên hệ ng-ợc), hoặc giữa học sinh và ph-ơng tiện dạy
học, hoặc giữa học sinh với học sinh. Nh- vậy giữa giáo viên và học sinh, giữa
ph-ơng tiện dạy học với học sinh, giữa học sinh với học sinh đều có các
đ-ờng (kênh) để chuyển tải thông tin đó là: Kênh thị giác (kênh hình), kênh
thính giác (kênh tiếng), kênh khứu giác,Trong đó kênh thị giác có năng lực
chuyển tải thông tin nhanh nhất, hiệu quả nhất.
10


Graph có tác dụng mô hình hoá các đối t-ợng nghiên cứu và mà hoá
cc đối tượng đó bng một loi ngôn ngữ vừa trực quan, vừa cụ thể, vừa cô
đọng[6].
Vì vậy dạy học bằng graph có tác dụng nâng cao hiệu quả truyền thông
tin nhanh chóng và chính xác.
Xử lý thông tin là sử dụng các thao tác t- duy nhằm phân tích thông tin,
phân loại thông tin và sắp xếp các thông tin vào những hệ thống nhất định
(thiết lập mối quan hệ giữa các thông tin). Hiệu quả của những thao tác đó
phụ thuộc vào chất l-ợng thông tin và năng lực nhận thức của từng học sinh.
Tuy nhiên nhờ các graph mà hoá các thông tin theo những hệ thống logic hợp

lý đà làm cho việc xử lý thông tin nhanh hơn rất nhiều[6].
L-u trữ thông tin lµ viƯc ghi nhí kiÕn thøc cđa häc sinh. Những cách
dạy học cổ truyền th-ờng yêu cầu học sinh ghi nhớ một cách máy móc vì vậy
học sinh dễ quên. Graph sẽ giúp học sinh ghi nhớ một cách khoa häc, tiÕt
kiƯm bé nhí trong n·o häc sinh. H¬n n÷a viƯc ghi nhí kiÕn thøc b»ng graph
mang tÝnh hƯ thống sẽ giúp cho việc tái hiện và vận dụng kiến thức một cách
linh hoạt hơn.
1.1.2. Tình hình nghiên cứu về graph và việc vận dụng lý thuyết
graph trong dạy học
1.1.2.1. Trên thế giới
Hiện nay, nhiều tr-ờng đại học trên thế giới có những nhóm tác giả đÃ
và đang sử dơng nghiªn cøu vỊ lý thut graph, vỊ sù chun hoá của lý
thuyết graph và trong những lĩnh vực khoa học khác nhau.
Năm 1905 tại Liên Xô (cũ), A.M.Xokhor là ng-ời đầu tiên đà vận dụng
một số quan điểm của lý thuyết graph (chủ yếu là những những nguyên lý về
việc xây dựng một graph có h-ớng) để mô hình hoá nội dung tài liệu giáo
khoa (một khái niệm, một định luật,...).
A.M.Xokhor đà xây dựng đ-ợc graph của một kết luận hay lời giải
thích cho một đề tài dạy học mà ông gọi là cấu trúc logic của kết luận hay lêi
gi¶i thÝch.

11


A.M.Xokhor đà diễn tả những khái niệm bằng những graph trong đó
các nội dung cơ bản của khái niệm trong các ô và các mũi tên chỉ sự liên hệ
giữa các nội dung. Ưu điểm nổi bật của các mô hình hoá nội dung một tài liệu
giáo khoa bằng một graph là đà trực quan hoá đ-ợc những mối liên hệ, quan
hệ bản chất trong các khái niệm tạo nên tài liệu giáo khoa đó. Graph giúp học
sinh cấu trúc hoá một cách dễ dàng tài liệu giáo khoa và hiểu bản chất, nhớ

lâu hơn. Nh- vậy, A.M.Xokhor đà sử dụng graph để mô hình hoá tài liệu giáo
khoa môn Hoá học.
Năm 1965, V.X.Polorin dựa theo cách làm của A.M.Xokhor đà dùng
ph-ơng pháp graph để diễn tả trực quan những diễn biến của một tình huống
dạy học, tức là diễn tả bằng một sơ đồ trực quan trình tự những sơ đồ trực
quan những hành động của giáo viên và học sinh.
Năm 1972 V.P Garkumup đà sử dụng ph-ơng pháp graph để mô hìmh
hoá các tình huống của dạy học nêu vấn đề, trên cơ sở đó mà phân loại các
tình huống có vấn đề của bài học. Nh- vậy, V.P Garkumap đà sử dụng ph-ơng
pháp graph để mô hình hoá các tình huống dạy học nêu vấn đề Một việc
làm cần thiết để phát huy tính tích cực của học sinh.
Năm 1973, tại Liên Xô (cũ), tác giả Ngun Nh- Êt trong ln ¸n Phã
TiÕn sÜ Khoa häc s- phạm đà vận dụng lý thuyết graph kết hợp với ph-ơng
pháp ma trận (matrix) nh- một ph-ơng pháp hỗ trợ để xây dựng logic cấu trúc
các khi niệm Tế bo học trong nội dung gio trình môn Sinh học đi cương
tr-ờng phổ thông của n-ớc Việt Nam dân chủ cộng hoà.
Hiện nay, nhiều tr-ờng đại học trên thế giới có những nhóm tác giả đÃ
và đang nghiên cứu về lý thut graph, vỊ sù chun ho¸ cđa lý thut graph
và trong những lĩnh vực khoa học khác nhau.
1.1.2.2. ở Việt Nam
ở Việt Nam, từ những năm 1971, giáo s- Nguyễn Ngọc Quang là ng-ời
đầu tiên đà chuyển hoá graph toán học thành grap dạy học. Giáo s- đà h-ớng
dẫn nhiều nghiên cứu sinh và học viên cao học vận dơng lý thut graph ®Ĩ

12


dạy một số ch-ơng, một số bài cụ thể của những ch-ơng trình hoá học ở
tr-ờng phổ thông.
Năm 1980, d-ới sù h-íng dÉn cđa gi¸o s- Ngun Ngäc Quang, t¸c giả

Trần Trọng Dương đ nghiên cứu đề ti áp dụng ph-ơng pháp graph và
algorit hoá để nghiên cứu cấu trúc và ph-ơng pháp giải, xây dựng hệ thống bài
ton về lập công thức ho học ở trường phổ thông.
Năm 1987, Nguyễn Chính Trung đ nghiên cứu Dùng phương php
graph lập ch-ơng trình tối -u để dạy môn sử
Năm 1993, Hong Việt Anh đ nghiên cứu Vận dụng phương php sơ
đồ graph vào giảng dạy địa lý cc lớp 6 v 8 ở trường THCS. Trong công
trình này tác giả đà sử dụng ph-ơng pháp graph để phát triển t- duy của học
sinh trong việc học tập và kỹ năng khai thác sách giáo khoa cũng nh- các tài
liệu tham khảo khác.
Trong lĩnh vực dạy học Sinh học ở tr-ờng phỉ th«ng, Phan Thị Thanh
Hội đã nghiên cứu về khả năng sơ đồ hóa và xây dựng hệ thống sơ đồ trong
dạy học Sinh thái học [12]. Cấu trúc của cuốn khóa luận này dựa vào cấu trúc
của tài liệu tham khảo trên đây. Đặc biệt, Ngun Phóc ChØnh lµ ng-ời đầu
tiên đi sâu nghiên cứu một cách hệ thống về lý thuyết graph trong dạy học
Giải phẫu - sinh lý ng-ời. Tài liệu chuyên khảo này là nội dung chính của luận
án tiến sĩ Giáo dục học đà bảo vệ thành công tại hội đồng chấm luận án tiến sĩ
cấp nhà n-ớc năm 2005.
1.1.3. Bản chất và vai trò của graph
1.1.3.1. Bản chất của graph
Theo các từ điển Anh Việt, graph (grap) có nghĩa là đồ thị - biểu đồ
gồm có một đ-ờng hoặc nhiều đ-ờng biểu thị sự biến thiên của các đại
l-ợng[6].
Nhưng từ graph trong lý thuyết graph li bắt nguồn từ Graphic có
nghĩa là tạo ra một hình ảnh rõ ràng, chi tiết, sinh động trong t- duy[6].

13


Ph-ơng pháp graph trong dạy học đ-ợc hiểu là ph-ơng pháp tổ chức rèn

luyện tạo đ-ợc những sơ đồ học tập ở trong t- duy của học sinh[6]. Trên cơ sở
đó hình thành một phong cách t- duy khoa học mang tÝnh hƯ thèng.
Graph d¹y häc bao gåm: + Graph nội dung
+ Graph hoạt động
1.1.3.2. Vai trò của graph
Theo Phan Thị Thanh Hội (2000), thì việc sử dụng graph trong dạy học
Sinh học có những vai trò sau:
a. Hiệu quả thông tin
Sinh học là một môn học nghiên cứu các đối t-ợng sống (đặc điểm cấu
tạo, quá trình sinh lý, sinh hoá, mối quan hệ giữa các tổ chức sống với nhau và
với môi tr-ờng sống) thì graph là một kênh chuyển hoá thông tin có -u thế
tuyệt đối bởi những -u việt cơ bản sau:
- Ngôn ngữ graph vừa cơ thĨ, trùc quan, chi tiÕt l¹i võa cã tÝnh khái
quát, trừu t-ợng và hệ thống cao. Graph cho phép tiÕp cËn víi néi dung tri
thøc b»ng con ®-êng logic tổng phân hợp tức là cùng một lúc vừa phân
tích đối t-ợng nhận thức thành các sự kiện, các yếu tố thành, lại vừa tổng hợp,
hệ thống hoá các sự kiện, các yếu tố đó thành một chỉnh thể thống nhất thuận
lợi cho việc khái quát hoá, hình thành khái niệm khoa học - sản phẩm của tduy lý thuyết.
- Graph cho phép phản ánh một cách trực quan cùng một lúc mặt tĩnh
và mặt động của sự vật hiện t-ợng theo không gian, thời gian. Trong dạy học
sinh học -u việt này đ-ợc khai thác một cách thuận lợi. Mặt tĩnh th-ờng phản
ánh yếu tố cấu trúc, mặt động phản ánh hoạt động chức năng sinh học của
các cấu trúc đó. Nh- vậy, graph hoá nội dung kiến thức sinh học là hình thức
diễn đạt tối -u mối quan hệ giữa các yếu tố cấu trúc, giữa các chức năng sinh
học, giữa cấu trúc với chức năng của các đối t-ợng nghiên cứu.
b. Hiệu quả phát triển năng lực nhận thức của học sinh
Hiệu quả này thể hiện rõ vai trò phát triển các thao tác t- duy cơ bản
(phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu t-ợng hoá, khái quát hoá, hệ thống hoá,...)
và khả năng hình thành năng lực tự học cho học sinh. Hiệu quả này lớn nhất
14

khi viƯc graph ho¸ néi dung tri thøc do chÝnh học sinh tiến hành. Học sinh sử
dụng ngôn ngữ graph để diễn đạt nội dung sách giáo khoa và tài liệu đọc
đ-ợc. Đây là quá trình gia công hoá này đòi hỏi trình độ sử dụng thao tác
logic.
1.2. Cơ sở thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng graph trong d¹y
häc Sinh häc 10 THPT
1.2.1. Thùc tr¹ng sư dơng graph trong dạy và học Sinh học 10 THPT
Qua khảo sát tình hình sử dụng các ph-ơng pháp dạy học tại một số
tr-ờng THPT ở Hà Tĩnh và Nghệ An, chúng tôi thu đ-ợc kết quả sau:
TT

Tên ph-ơng pháp

Th-ờng xuyên

Không th-ờng xuyên

Rất ít

1

Thuyết trình

5

17.24%

13

44.83%

11

37.93%

2

Hỏi đáp

21

72.41%

8

27.59%

0

0%

3

Trực quan

25

82.21%

3

10.34%

1

3.45%

4

Nêu và giải quyết vấn đề

13

44.83%

11

37.93%

5

17.24%

5

Hợp tác theo nhóm

2

6.90%

13

44.83%

14

48.28%

6

Biễu diễn thí nghiệm

3

10.34%

12

63.17%

14

48.28%

7

Graph

0

0%

10

34.48%

19

65.52%

Từ số liệu ở bảng cho thấy, các ph-ơng pháp đ-ợc giáo viên th-ờng
xuyên sử dụng lần l-ợt là: trực quan (82.21 %), hỏi đáp (72.41%), nêu và giải
quyết vấn đề (41.83%), ph-ơng pháp thuyết trình (17.24 %). Các ph-ơng pháp
dạy học tích cực nh- graph, biểu diễn thí nghiệm, hợp tác theo nhóm có rất ít
giáo viên sử dụng.
Qua kết quả khảo sát kết hợp với việc trao đổi trực tiếp với các giáo
viên chúng tôi nhận thấy rằng, hiện nay giáo viên sinh học ở các tr-ờng THPT
đà sử dụng ph-ơng pháp dạy học tích cực với tần suất cao, tuy nhiên ph-ơng
pháp dạy học graph vẫn còn ít ng-ời sử dụng. Trong quá trình giảng dạy, một
số giáo viên còn sử dụng ph-ơng pháp mang tính chất cổ điển, chủ yếu là
thuyết trình, hỏi đáp theo kiểu đưa khái niệm đến cho häc sinh” chø kh«ng
ph°i l¯ “h-íng dÉn häc sinh hình thành khái niệm. Chính vì vậy học sinh lm
việc rất ít, máy móc thụ động trong việc tiếp nhận kiÕn thøc, ch-a ph¸t huy
15


đ-ợc tính tích cực chủ động, ch-a khái quát đ-ợc nội dung bài giảng và ch-a

gắn các mục trong bài, các bài trong ch-ơng và các ch-ơng thành hệ thống
kiến thức. Bên cạnh đó, sự trình bày bài giảng của giáo viên ch-a có sự sáng
tạo rõ rệt, bài giảng ch-a tận dụng đ-ợc những hiểu biết của học sinh qua thực
tiễn đời sống và ch-a gắn đ-ợc giáo dục môi tr-ờng vào trong nội dung bài
học.
Thực tế cho thấy không có một ph-ơng pháp nào là vạn năng hay là duy
nhất mà phải căn cứ cụ thể vào mục tiêu, nội dung của từng bài, yêu cầu nhận
thức và đặc điểm tâm lí học sinh, đôi khi ng-ời ta kết hợp nhiều ph-ơng pháp
để có một ph-ơng pháp mang lại hiệu quả dạy học cao nhất. Sử dụng graph
trong dạy học là một ph-ơng pháp mới và không đ-ợc sử dụng th-ờng xuyên,
theo chúng tôi do những nguyên nhân sau:
- Về phía chủ quan ng-ời dạy: để sử dụng graph đòi hỏi giáo viên phải
nắm vững quy trình lập graph, thời gian đầu t- cho bài soạn nhiều và công
phu, trong khi đó giáo viên còn dành thời gian cho cuộc sống hàng ngày. Mặt
khác, dạy học graph còn thiếu những nghiên cứu về ph-ơng pháp và biện pháp
sử dụng graph, nên việc thiết kế bài soạn theo ph-ơng pháp graph gặp rất
nhiều khó khăn.
- Về phía khách quan: trong dạy học, việc sử dụng và thành công
ph-ơng pháp graph phụ thuộc rất nhiều vào mức độ tham gia thiết kế graph
của học sinh, điều này đòi hỏi ng-ời học phải hoạt động, tìm tòi độc lập trong
quá trình nhận thức. Trong bối cảnh học sinh đà quen với lối học thuộc lòng
một cách thụ động theo vở ghi, không đọc sách giáo khoa, học theo thầy một
cách máy móc không chịu t- duy, suy nghĩ, không có thói quen sáng tạo chủ
động trong việc tiếp thu tri thức thì để tiến hành một bài giảng theo ph-ơng
pháp graph cần rất nhiều thời gian và ph-ơng tiện kĩ thuật hỗ trợ. Điều này,
tại các tr-ờng phổ thông còn bộc lé nhiỊu m©u thn do thêi gian cđa mét tiÕt
häc ngắn, cơ sở vật chất ch-a đ-ợc trang bị một cách đầy đủ nh- phòng học,
máy chiếu.

16

Chính vì những nguyên nhân trên mà ph-ơng pháp graph hiện nay còn
đ-ợc sử dụng rất ít ở các tr-ờng THPT, điều này phần nào hạn chế việc nâng
cao chất l-ợng dạy và học.
1.2.2. Phân tích cấu trúc và nội dung kiÕn thøc phÇn sinh häc Vi
sinh vËt Sinh häc10 THPT
Ch-ơng trình Sinh học THPT đ-ợc xây dựng trên sự kế thừa của
ch-ơng trình THPT cải cách, những kiến thức trong ch-ơng trình cơ bản
đà đ-a thêm kiến thức mới vào, đ-ợc cấu trúc lại theo một định h-ớng
chung về đổi mới nội dung ch-ơng trình của Bộ Giáo dục và Đào tạo.
Phần kiến thức VSV là phần mới trong ch-ơng trình cải cách, nội dung
chủ yếu đề cập về thế giới của những sinh vật vô cùng nhỏ bé, có kích
th-ớc phần lớn ở mức độ hiển vi, với những đặc điểm đặc tr-ng nh- hình
thức trao đổi vật chất vô cùng đa dạng, sinh tr-ởng với tốc độ rất nhanh
và vai trò của VSV trong thế giới sống nói chung và trong đời sống của
con ng-ời nói riêng. Những kiến thức về sinh học VSV đ-ợc xây dựng
đảm bảo tính hệ thống với những nội dung cơ bản nhất, mang tính hiện
đại và cập nhật. Mục đích của ch-ơng trình là cung cấp cho ng-ời học sự
hiểu biết và nắm vững những dấu hiệu bản chất thông qua hệ thống khái
niệm, cấu trúc của các nhóm VSV, đồng thời hiểu đ-ợc hoạt động sống
của chúng, trên cơ sở đó vận dụng vào hoạt động thực tiễn hàng ngày.
Điều nµy cã ý nghÜa quan träng vµ cịng lµ nỊn tảng để học sinh học lên
hệ Đại học, Cao đẳng, Trung học chuyên nghiệp. Phần kiến thức Sinh
học VSV thuộc nhóm Sinh học 10 cơ bản đ-ợc cấu trúc bởi 3 ch-ơng với
12 bài (trong đó có 09 bài lý thuyết, 02 bài thực hành và 01 bài ôn tập),
nội dung ở các ch-ơng đ-ợc trình bày cụ thể nh- sau:
Ch-ơng 1. Chuyển hoá vật chất và năng l-ợng ở Vi sinh vật
Trong ch-ơng này đề cập đến sự chuyển hóa vật chất và năng l-ợng ở
VSV, cụ thể là các kiểu dinh d-ỡng và chuyển hoá vật chất và năng l-ợng ở

VSV thông qua các quá trình phân giải và tổng hợp các chất đồng thời cũng
nêu lên vai trò của VSV trong thiên nhiên và những ứng dụng cđa nã ®èi víi
17


đời sống con ng-ời. Bên cạnh đó trong ch-ơng này còn có phần kiến thức thực
hành với nội dung lên men etilic và lên men lactic, điều này giúp các em có
thể hiểu sâu sắc hơn bản chất các quá trình lên men và vận dụng những kiến
thức đà học ứng vào thực tiễn đời sống hàng ngày.
Ch-ơng 2. Sinh tr-ởng và sinh sản của Vi sinh vật
Ch-ơng này đề cập đến sự sinh sản theo cấp số mũ của VSV, quy luật
sinh tr-ởng trong nuôi cấy liên tục và không liên tục, cơ sở của công nghệ vi
sinh, công nghệ tế bào và công nghệ sinh học, các yếu tố môi tr-ờng ảnh
h-ởng đến sự sinh tr-ởng của VSV đ-ợc khai thác khá triệt để cả về hoá học,
lý học và sinh học. Sự sinh tr-ởng của VSV không đơn giản là sự tăng về số
l-ợng và kích th-ớc của một cá thể mà đó là sự tăng về số l-ợng của cả một
quần thể. Đặc biệt trong ch-ơng này các hình thức sinh sản của VSV cũng
đ-ợc trình bày rất cụ thể kể cả VSV nhân sơ và VSV nhân thực.
Ch-ơng 3. Virut và bệnh truyền nhiễm
Ch-ơng này giíi thiƯu chđ u vỊ virut mỈc dï virut ch-a có cấu
tạo tế bào hoàn chỉnh và ch-a có đầy đủ các đặc điểm đặc tr-ng của cơ
thể sống nh-ng virut lại có vai trò đặc biệt quan trọng trong thế giới sinh
vật nói chung và con ng-ời nói riêng nên virut vẫn đ-ợc giới thiệu thành
một ch-ơng riêng. Ch-ơng 3 đ-ợc bắt đầu bằng việc giới thiệu cấu trúc
chung của virut rồi sau đó giới thiệu quá trình sinh sản của virut trong tế
bào. Tiếp đến, giới thiệu ph-ơng thøc trun bƯnh cđa virut cịng nhøng dơng cđa virut trong thùc tiƠn. Ci cïng lµ giíi thiƯu vỊ bƯnh
trun nhiễm và miễn dịch. Hiện nay, theo thống kê của y học thì số
bệnh của virut gây nên chiếm 70% tổng số bệnh trên toàn thế giới. Mặt
khác, virut còn là đối t-ợng nghiên cứu của VSV. Chính vì thế mà phần
kiến thức về virut có tính chất cấp thiết cao, học sinh không những đ-ợc

trang bị những kiến thức khoa học mà có thể phát huy những hiểu biết đÃ
học vào đời sống thực tiễn.
1.2.3. Khả năng graph hóa kiÕn thøc sinh häc Vi sinh vËt Sinh häc
10 THPT
18


Phần kiến thức VSV là một phần kiến thức mới ở phổ thông, do đó kết
quả dạy học của nó càng phụ thuộc nhiều vào sự giảng dạy của giáo viên. Mặt
khác những khái niệm về VSV đ-ợc trình bày theo mét hƯ thèng chỈt chÏ, cã
tÝnh kÕ thõa cao, học sinh không nắm vững kiến thức bài tr-ớc thì rất khó tiếp
thu kiến thức bài sau. Chính vì vậy khi giáo viên nắm vững các khái niệm
VSV một cách có hệ thống và thực hiện bài giảng theo một quá trình hay
ch-ơng trình hoá một cách linh hoạt, nội dung bài giảng sẽ mang lại hiệu quả
cao trong dạy học. Ph-ơng pháp graph giúp chúng ta nâng cao chất l-ợng và
hiệu quả dạy học Sinh học VSV chính là ở góc độ đó.
Để sử dụng ph-ơng pháp graph trong dạy học Sinh học VSV, tr-ớc hết
ng-ời giáo viên phải nắm vững cấu trúc hệ thống từng ch-ơng, từng bài, từng
mục.
Ng-ời giáo viên phải biết kích thích sự hứng thú học tập và phát triển tduy sáng tạo cho học sinh. Muốn vậy phải làm sao cho bài giảng của mình
sinh động, hấp dẫn và sâu sắc, kiến thức phải liên hệ đ-ợc kiến thức ngoài
sách giáo khoa và liên hệ kiến thức sách giáo khoa với thực tiễn đời sống
nhằm làm cho phong phú thêm kiến thức cho học sinh.
Trong giờ dạy giáo viên phải biết tạo ra những tình huống có vấn đề
bằng những câu hỏi đúng lúc, gây đ-ợc sự tò mò cho học sinh, kích thích các
em trả lời để giải quyết vấn đề, câu trả lời có thể các em phải vận dụng kiến
thức thực tiễn, kiến thức cũ đà học hay trong sách giáo khoa và các tài liệu
khác. Giáo viên gợi ý cho các em đi đúng chủ đề và trả lời đúng câu hỏi, khi
giải quyết đ-ợc vấn đề kiến thức của các em sẽ đ-ợc tăng thêm một mức.
Muốn làm đ-ợc nh- vậy giáo viên cần chỉ dẫn chu đáo cho học sinh cách giải

quyết vấn đề từng b-ớc một, mặt khác phải hình thành và rèn luyện cho các
em kỹ năng nghiên cứu SGK.
Trong mỗi bài giảng cần định h-ớng cho các em mục nào có thể dùng
graph, lập graph trong tình huống nào là hợp lí và có hiệu quả nhất.
Giáo viên phải dần hình thành cho các em khả năng tự xây dựng graph
thể hiện nội dung của một phần nào đó và cách nhớ bài học theo ngôn ngữ
graph, đọc đ-ợc nội dung từ graph.
19


Tóm lại, Vi sinh vật học là phần kiến thức có thể sử dụng ph-ơng pháp
graph một cách hợp lí bởi hệ thống của các kiến thức và mối quan hệ qua lại
giữa các yếu tố trong ch-ơng trình cũng nh- các quan hệ tác động t-ơng hỗ
giữa các nhóm kiến thức với nhau.
Để tổ chức bài giảng theo ph-ơng pháp graph đạt hiệu quả cao nhất
giáo viên có thể h-ớng dẫn các em đi theo các b-ớc sau:
Sách giáo khoa

GV cung cấp các phiếu
yêu cầu hoặc phiếu học
tập hoặc câu hỏi.

Nguồn cung cấp thông tin chủ yếu

GV định h-ớng cho học sinh tự học

HS phân tích bài học để
lập graph

HS tự học tự nghiên cứu SGK để có nguồn thông

tin, học sinh phải gia công để trả lời câu hỏi và
xác định dạng graph.

HS thảo luận tr-ớc lớp
về kết quả đà lập đ-ợc.

Sản phẩm của HS tự nghiên cứu tài liệu sách
giáo khoa, tự gia công tài liệu thu đ-ợc.

GV chính xác hoá các
graph

HS lĩnh hội đ-ợc l-ợng kiến thức mới, l-ợng
thông tin đầy đủ, rèn luyện đ-ợc khả năng tự
học với thao tác t- duy logic.

20


Ch-ơng 2
Xây dựng và sử dụng graph trong dạy học phÇn
kiÕn thøc sinh häc Vi sinh vËt sinh häc 10 THPT
2.1. Xây dựng graph trong dạy học phần kiến thức sinh học Vi sinh
vật Sinh học 10 thpt
2.1.1. Các nguyên tắc xây dựng graph trong dạy học
Dựa vào nguyên tắc xây dựng graph nội dung của giáo s- Nguyễn Ngọc
Quang và các quy tắc phân chia khái niệm của giáo s- Trần Bá Hoành[12].
2.1.1.1. Quan điểm của giáo s- Nguyễn Ngọc Quang
Graph nội dung dạy học là sơ đồ phản ánh trực quan tập hợp những kiến
thức then chốt (cơ bản, cần và đ-ợc) của một nội dung dạy học và logic phát

triển bên trong của nó. Graph nội dung dạy học bao gồm graph nội dung cho
một khái niệm, một bài, một ch-ơng hoặc một phần.
- Alorit của việc lập graph nội dung dạy học bao gồm các b-ớc cụ thể
sau đây:
B-ớc 1: Tổ chức các đỉnh
- Chọn kiến thức tối thiểu cần và đủ.
- MÃ hoá chúng cho thËt sóc tÝch, cã thĨ dïng ký hiƯu quy -íc.
- Đặt chúng vào các đỉnh trên mặt phẳng (có thể có thứ tự hoặc không).
B-ớc 2: Thiết lập các cung
Thực chất là nối các đỉnh với nhau bằng các đoạn (có h-ớng hoặc vô
h-ớng) để diễn tả mối liên hệ phụ thuộc giữa nội dung các đỉnh với nhau làm
sao phản ánh đ-ợc logic phát triển nội dung đó.
B-ớc 3: Hoµn thiƯn graph
Lµm cho graph trung thµnh víi néi dung đ-ợc mô hình hoá về cấu trúc
logic nh-ng lại giúp cho học sinh dễ dàng lĩnh hội nội dung đó và nó phải
đảm bảo mỹ thuật về mặt khoa học, mặt s- phạm và hình thức trình bày bố
cục.

21


Ví dụ 1:
Lõi axit
nucleic

Thành phần
cấu tạo

Là bộ gen virut, chức
năng di truyền

Vỏ capsit

Bảo vệ lõi axit nucleic

Chức năng

Vỏ ngoài

Kháng nguyên, bảo vệ

Virut có vỏ ngoài
Hình 2.1. Graph mối quan hệ giữa cấu trúc và chức năng của virut có vỏ ngoài.

2.1.1.2. Quan điểm của giáo s- Trần Bá Hoành
- Phân chia một khái niệm có nghĩa là chia các đối t-ợng nằm trong
ngoại diên của một khái niệm lớn thành những nhóm nhỏ và xác định xem
một khi niệm giống có bao nhiêu khi niệm loi.
- Mục đích phân chia: Để củng cố và mở rộng sự hiểu biết đối với một
số đối t-ợng nghiên cứu.
Các quy tắc phân chia đối t-ợng:
- Tổng ngoại diên của các khái niệm nhỏ đ-ợc phân chia bằng ngoại
diên của khái niệm lớn bị phân chia.
Ví dụ 2:
Sự đề kháng của cơ thể
Miễn dịch không đặc hiệu

Miễn dịch đặc hiệu

Miễn dịch thể dịch

Miễn dịch tế bào

Hình 2.2. Graph về phân loại miễn dịch trong cơ thể

- ở mỗi bậc phân chia phải dựa vào cïng mét thuéc tÝnh hay cïng mét
tiªu chuÈn. Tuú theo mục đích phân chia mà ở mỗi thứ bậc ta lấy một tiêu
chuẩn nào đó làm căn cứ, do vậy cùng một khái niệm lớn nh-ng do mục đích
khác nhau mà kết quả cuối cùng phân chia thành bảng hệ thèng kh«ng gièng
nhau.
22


- Các ph-ơng pháp phân chia khái niệm:
+ Phân đôi: Phân chia khái niệm giống thành 2 khái niệm một loài có
quan hệ trái ng-ợc nhau, coi nh- khái niệm giống chỉ có 2 thuộc tính đối lập,
mỗi khái niệm loài mang một trong 2 thuộc tính đó.
Ví dụ 3:
Nuôi cấy vi sinh vật

Nuôi cấy liên tục

Nuôi cấy không liên tục

Hình 2.3. Graph các ph-ơng pháp nuôi cấy vi sinh vật.

+ Chia một đối t-ợng thành những bộ phận nhỏ: Khái niệm bị chia và
các khái niệm nhỏ không phải lµ quan hƯ gièng loµi mµ lµ quan hƯ toµn thể bộ phận.
Ví dụ 4:
Vỏ capsit

Cấu tạo

Lõi axit nucleic

Hình thái

Dạng xoắn
Dạng khối
Dạng hỗn hợp

Đời sống

Kí sinh bắt buộc

Phân loại

Virut có vỏ ngoài
Virut không có vỏ ngoài

Virut

Hình 2.4. Graph đặc điểm chung về virut

+ Phân loại: Phân một khái niệm giống thành những khái niệm loài, rồi
lần l-ợt khái niệm loài lại tiếp tục phân chia cuối cùng đ-ợc những khái niệm
nhỏ nhất. Về cách phân chia này ở mỗi bậc của nhóm ta phải lấy một tiêu
chuẩn nào đó làm cơ sở.
Ví dụ 5:
Môi tr-ờng sống vi sinh vật

Môi tr-ờng tự nhiên

Đất

N-ớc

Không khí

Môi tr-ờng phòng thí nghiệm

Sinh vật

Môitr-ờng
tự nhiên

Tổng
hợp

Hình 2.5. Graph phân loại môi tr-ờng sống ở VSV.

23

Bán tổng
hợp


Đó là những cơ sở lí luận đ-ợc vận dụng để graph hoá nội dung dạy học
phần Sinh học Vi sinh vật. Trong quá trình dạy học tuỳ vào nội dung cụ thể
của tri thức mà vận dụng một cách linh hoạt, sáng tạo cho graph vừa phải tinh
giản, dể hiểu vừa phải đầy đủ, khoa học chính xác và có tính thẩm mĩ cao.

2.1.2. Quy trình xây dựng graph nội dung
2.1.2.1. Xây dựng quy trình lập graph nội dung kiến thức
Theo giáo s- Nguyễn Ngọc Quang, trong mỗi hoạt ®éng bao giê cịng
cã 2 mỈt, ®ã l¯ mỈt “tÜnh” v mặt động[12]. Trong dy học, mặt tĩnh l nội
dung kiến thức và mặt động là các hoạt động của giáo viên và học sinh trong
quá trình hình thành tri thức. Có thể mô tả mặt tĩnh ca hot động bng graph
nội dung v mô t mặt động bng graph hot động dy học. Như vậy,
graph dạy học bao gồm graph nội dung và graph hoạt động[6].
GRAPh DạY HọC

GRAPh NộI DUNG

GRAPh HOạT ĐộNG

Trong khuôn khổ luận văn này, chúng tôi tìm hiểu quy trình xây dựng
graph nội dung.
Graph nội dung là graph phản ánh một cách khái quát trực quan cấu
trúc lôgic phát triển bên trong của một tài liệu [6]. Nói cách khác, graph nội
dung là tập hợp những yếu tố thành phần của một nội dung trí dục và mối liên
hệ bên trong giữa chúng với nhau, đồng thời diễn tả cấu trúc logic của nội
dung bài học bằng ngôn ngữ trực quan khái quát và súc tích[6]. Mỗi loại kiến
thức có thể mô hình hoá bằng một loại graph đặc tr-ng để phản ánh những
thuộc tính bản chất của loại kiến thức đó. Trong dạy học, có thể sử dụng graph
nội dung của các thành phần kiến thức hoặc graph nội dung bài học.

24


2.1.2.2. Quy trình lập graph nội dung
Tr-ớc hết giáo viên cần nghiên cứu nội dung ch-ơng trình giảng dạy để

lựa chọn những bài, những tổ hợp kiến thức có thể lập graph nội dung. Mỗi
loại kiến thức sẽ có loại graph nội dung t-ơng ứng.
Ví dụ: Đối với kiến thức giải phẫu thì dùng graph cấu tạo hoặc cấu trúc
để mô tả, còn kiến thức sinh lý thì dùng graph quá trình để mô tả.
Sự lựa chọn đó là cần thiết vì không phải bài học nào cũng có thể lập
đ-ợc graph nội dung và graph nội dung các kiến thức cũng khác nhau mang
tính đặc thù. Sau đó thiết kÕ graph néi dung theo c¸c b-íc sau:
B-íc 1: X¸c định các đỉnh của graph
Lựa chọn những đơn vị kiến thức cơ bản của nội dung, mỗi đơn vị kiến
thức sẽ giữ vị trí của một đỉnh trong graph. Tiêu chuẩn để xác định hệ thống
những đơn vị kiến thức cho mỗi nội dung là lôgic hệ thống của nội dung[6].
Trong nội dung của bài lên lớp có thể có những đơn vị kiến thức độc lập. Mỗi
đơn vị kiến thức có thể là tập hợp nhiều thông tin, do đó việc xác định các
đỉnh cho graph nội dung phải lựa chọn hết sức súc tích.
Xác định các đỉnh của graph
Kiểm
tra tính
hợp lí
của
graph

Thiết lập các cạnh
Hợp lí

Không hợp lí

Bố trí các đỉnh và các cung lên một mặt phẳng
Hình 2.6. Quy trình lập graph nội dung

B-ớc 2: Thiết lập các cung

Thực chất là thiết lập các mối quan hệ giữa các đỉnh của graph, đó là
mối liên hệ của các đơn vị kiến thức. Các cung này đ-ợc biểu hiện bằng các
mũi tên thể hiện tính logic của nội dung.
Các mối liên hệ đó phải đảm bảo tính lôgic khoa học, bảo đảm những
quy luật khách quan và bảo đảm tÝnh hƯ thèng cđa néi dung kiÕn thøc.
25