B ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
----- ------------

NGÔ THỊ THANH

THIẾT KẾ VÀ s ử DỤNG BẢN Đổ KHÁI NIỆM
TRONG DẠY
• HỌC
# PHAN s in h h ọ• c c ơ t h ể
BẬC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học Sinh học
Mã sô: 60.14.10

LUẬN
VĂN THẠC
SĨ GIÁO DỤC
HỌC
•
•
•
•

Người hướng dẫn khoa học:

TS. PHAN ĐỨC DUY

VINH-2011


LỜ I CẢM ƠN

2. Mục đích nghiên cứu ........................................................................................... 02
3. Đối tượng nghiên cứu........................................................................................... 03
4. Giả thuyết khoa học...............................................................................................03
5. Nhiệm vụ nghiên cứu............................................................................................ 03
6. Phương pháp nghiên cứu...................................................................................... 03
7. Những đóng góp mới của luận vãn....................................................................... 06
8. Lịch sử vấn đề nghiên cứu....................................................................................06
9. Cấu trúc luận vãn...................................................................................................08
Phần 2: NỘI DUNG...................................................................................................09
CHƯƠNG 1: C ơ SỞ LÍ LUẬN VÀ THựC TIỄN CỦA ĐÈ TÀI.......................09
1. Cơ sở lí luận của đề tà i......................................................................................... 09
1.1. Bản đồ khái niệm............................................................................................... 09
1.1.1. Định nghĩa bản đồ khái niệm ......................................................................... 09
1.1.2. Đặc điểm của bản đồ khái niệm ..................................................................... 09
1.1.3. Các dạng bản đồ khái niệm............................................................................. 11
1.1.4. Vai trò của bản đồ khái niệm trong dạy - học................................................ 16
1.1.5. Quy trình xây dựng bản đồ khái niệm ............................................................ 18
1.2.

Công cụ xây dựng bản đồ khái niệm - Phần mềm CmapTools...................20

2. Cơ sở thực tiễn của đề tài......................................................................................22
2.1. Đặc điểm nội dung phần sinh học cơ thể bậc trung học phổ thông......................... 22
2.1.1. Cấu trúc, nội dung chương trình sinh học bậc trung học phổ thông.............. 22
2.1.2. Cấu trúc và nội dung phần sinh học cơ thể bậc trung học phổ thông..................23


2.1.3. Đánh giá cấu trúc, nội dung phần sinh học cơ thể bậc trung học phổ thông....... 26
2.2. Thực trạng dạy - học khái niệm sinh họ c..........................................................27
CHƯƠNG 2: XÂY DƯNG VÀ s ử DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM PHẦN


STT

Từ viêt tăt

Đọc là

1.

THPT

Trung học phô thông

2.

THCS

Trung học cơ sở

3.

GV

Giáo viên

4.

HS

Học sinh


10.

PPDH

Phương pháp dạy học

11.

NXB

Nhà xuât bản

V


DANH MỤC CÁC BẢN ĐỒ
Trang
Bản đồ 1.1. Cấu trúc và đặc điểm của bản đồ khái niệm .......................................... 10
Bản đồ 1.2. Sinh trưởng ở thực vật (chỉ có khái niệm)........................................... 11
Bản đồ 1.3. Sinh trưởng ở thực vật (chỉ có từ nối)................................................. 11
Bản đồ 1.4. Sinh trưởng ở thực vật (bản đồ câm)....................................................12
Bản đồ 1.5. Sinh trưởng ở thực vật (bản đồ hỗn họp)............................................. 12
Bản đồ 1.6. Phát triển ở thực vật có hoa......................................................................13
Bản đồ 1.7. Hướng động ở thực vật............................................................................14
Bản đồ 1.8. Sinh sản hữu tính ở thực vật.................................................................... 14
Bản đồ 1.9. Bản đồ khái niệm quang h ọ p .................................................................. 15
Bản đồ 1.10. Các bước xây dựng bản đồ khái niệm .................................................. 19
Bản đồ 1.11. Cấu trúc nội dung chương trình sinh học bậc trung học phổ thông....23
Bản đồ 2.1. Quang hợp ở thực yật..............................................................................30

Hình 3.1 Biểu đồ biểu diễn đường tần suất tổng số bài kiểm tra 1 trong thực nghiệm..... 55
Hình 3.2 Đường biểu diễn đường tần suất hội tụ tiến bài kiểm tra 1 trong thực
nghiệm.........................................................................................................................55
Hình 3.3 Biểu đồ biểu diễn đường tần suất tổng số bài kiểm tra 2 trong thực nghiệm..... 56
Hình 3.4 Đường biểu diễn đưòng tần suất hội tụ tiến bài kiểm t a trong thực nghiệm..... 56
Hình 3.5 Biểu đồ biểu diễn đường tần suất tổng số bài kiểm tra 3 trong thực nghiệm..... 56
Hình 3.6 Đường biểu diễn đường tần suất hội tụ tiến bài kiểm ưa 3 trong thực
nghiệm.........................................................................................................................57


PHẦN 1: MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài
Giáo dục Việt Nam đang tiến hành đổi mới một cách toàn diện cả chương trình,
nội dung, phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá kết quả học tập ở các cấp học
và ngành học, đặc biệt là ở các trường phổ thông. Bậc giáo dục phổ thông là một
mốc quan trọng để tạo ra những nhân tài cho đất nước.
Một đất nước phát triển khi nước đó có nền kinh tế phát triển, nền quốc phòng
vững chắc. Muốn có như thế thì phải có nguồn nhân lực vững về trình độ do giáo
dục đào tạo. Chiến lược phát triển giáo dục Việt Nam giai đoạn 2001 - 2010, mục
5.2. ghi rõ: “Đổi mới và hiện đại hóa phương pháp giáo dục. Chuyển từ việc truyền
thụ tri thức thụ động, thầy giảng, trò ghi sang hướng dẫn người học chủ động tư duy
trong quá trình tiếp cận tri thức; dạy cho người học phương pháp tự học, tự thu nhận
thông tin một cách có hệ thống và có tư duy phân tích, tổng họp; phát triển năng lực
của mỗi cá nhân; tăng cường tính chủ động, tính tự chủ của học sinh, sinh viên trong
quá trình học tập.. .”[2].
Quá trình nhận thức khoa học là sự phản ánh một cách tích cực, có mục đích thế
giới quan vào ý thức con người, mà kết quả là các khái niệm, quy luật. Khái niệm là
những tri thức khái quát về những dấu hiệu và thuộc tính chung nhất, bản chất nhất
của từng nhóm sự vật, hiện tượng cùng loại, về những mối liên hệ và tương quan tất

móc hay còn gọi là học thuộc, còn bản chất của khái niệm thì không hiểu. Mặt khác,
khi học khái niệm không biết khái niệm đó nằm trong hệ thống kiến thức phần nào.
Học sinh chưa biết cách tìm mối liên hệ các khái niệm và các kiến thức liên quan
đến khái niêm đó. Nếu sử dụng bản đồ khái niệm trong giảng dạy môn Sinh học sẽ
giúp học sinh nắm được những khái niệm chìa khóa và mối quan hệ giữa chúng theo
một hệ thống. Điều này giúp các em sẽ hiểu hơn, nhớ lâu hơn, biết cách làm việc
khoa học hơn. Mặt khác bản đồ khái niệm còn giúp giáo viên truyền tải rõ ràng và
tổng quát về chủ đề nào đó và mối quan hệ giữa chứng với người học.
Với những lý do trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu: “THIẾT KÉ VÀ s ử
DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC PHẦN SINH HỌC c ơ THÊ
BẬC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG”
2. Mục đích nghiên cứu
Xác định các khái niệm ở cấp độ cơ thể đa bào và tìm mối liên hệ giữa chúng để
từ đó thiết kế và sử dụng bản đồ khái niệm nhằm góp phần nâng cao hiệu quả dạy
học sinh học phần sinh học cơ thể bậc trung học phổ thông

2


3. Đổi tượng nghiên cứu và khách thể nghiên cứu
Các bản đồ khái niệm trong phần sinh học cơ thể thuộc chương trình sinh học bậc
trung học phổ thông.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu các bản đồ khái niệm được thiết kế và sử dụng họp lý sẽ hình thành ở học
sinh tư duy logic, góp phần tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh từ đó
nâng cao chất lượng dạy học sinh học ở trường phổ thông.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dựng bản đồ khái
niệm trong dạy học sinh học.
- Điều tra thực trạng dạy - học khái niệm sinh học, thực trạng việc sử dụng bản đồ

■ Trường THPT Nam Đàn II (huyện Nam Đàn - Nghệ An)
■ Trường THPT Đô Lương III (huyện Đô Lương - Nghệ An)
- Dựa vào kết quả phân loại học sinh, chúng tôi chọn mỗi trường 1 lớp thực
nghiệm (TN), một lớp đối chứng (ĐC) tương đương nhau về số lượng và chất lượng
học tập, đều do cùng một GV giảng dạy.
6.3.2. Bố trí thực nghiệm
- Lớp thực nghiệm được dạy bằng bản đồ khái niệm. Bài soạn do chứng tôi thiết kế.
- Lớp đối chứng được dạy theo giáo án mà GV giảng dạy tại lớp đó áp dựng.
Các lớp thực nghiệm và đối chứng do cùng một GV dạy, đồng đều về thời gian,
nội dung kiến thức và các điều kiện khác.
6.3.3. Các bước tiến hành
a)

Chuẩn bị thực nghiệm

Bước chuẩn bị cho công việc thực nghiệm là một bước rất quan trọng, nó quyết
định tính chính xác và sự thành công của thực nghiệm.
Bước chuẩn bị thực nghiệm bao gồm các công việc sau:
- Trước khi thực nghiệm, chúng tôi tìm hiểu trình độ nhận thức chungcủa học
sinh bằng công việc điều tra và qua nhận xét đánh giá của các GV trựctiếpgiảng

4


- Chuẩn bị kiểm tra về điều kiện cơ sở vật chất, các phương tiện phục vụ cho bài
giảng.
- Khâu chọn GV trực tiếp giảng dạy là những GV được đào tạo đúng ngành sư
phạm Sinh và đã có nhiều kinh nghiệm trong giảng dạy ở trường THPT. Chúng tôi
thống nhất, trao đổi với GV trực tiếp giảng dạy về mục đích yêu cầu, nhiệm vụ và
nội dung bài dạy, thống nhất cách soạn giáo án, các khâu kiểm tra đánh giá, tiêu chí

Sử dụng một số công cụ toán học để xử lý các kết quả điều tra và kết quả thực
nghiệm sư phạm. Các tham số sử dụng để xử lý:
- Phần trăm (%).
- Trung bình cộng :

X = — X Xinì
n

s

- Sai số trung bình cộng: m = -y=
V«

- Độ lệch chuẩn

s (đo mức độ phân tán của số liệu quanh giá trị trung bình):

s cho biết mức độ phân tán quanh giá trị
- Hệ số biến thiên: Cv% =

X

X , s càng bé độ phân tán càng ít.

100%

Khi có hai số trung bình cộng khác nhau, độ chuẩn khác nhau thì phải xét đến hệ
số biến thiên (Cv)
+ Cv = 0 - 10%: Dao động nhỏ, độ tin cậy cao.
+ Cv = 10 - 30%: Dao động trung bình.

dụng rộng rãi với nhiều mục đích khác nhau như giúp người học ghi nhớ khái niệm,
đánh giá kết quả học tập, lập kế hoạch giảng dạy... [20].
Novak và Gowin đã phát triển kỹ thuật bản đồ khái niệm nhằm đánh giá kiến
thức khái niệm của người học (Novak & Gowin, 1984). Ông cũng sử dụng bản đồ
khái niệm để xác định những thay đổi đang xảy ra trong nhận thức của sinh viên
(Novak, 1990). Ngoài ra cùng YỚi các tác giả khác, Novak đã tiến hành nhiều nghiên
cứu liên quan đến bản đồ khái niệm như YỚi Wandersee năm 1990, Mintzes,
Wandersee năm 1998 [21], [22].
Bản đồ khái niệm được sử dụng để nghiên cứu sự thay đổi nhận thức của người
học về các khái niệm sinh học. Bản đồ khái niệm của học sinh bộc lộ những thay đổi
quan trọng trong cấu trúc kiến thức của họ (Wallace và Mintzes, 1990) [24].
Trowbridge và Wandersee (1994, 1996) nghiên cứu việc sử dụng bản đồ khái
niệm trong các khóa học sinh học. Họ cho rằng giáo viên có thể sử dụng phương
pháp này và thu được thông tin ngược qua sự đánh giá bản đồ khái niệm của học
sinh, từ đó có những phương pháp dạy học thích họp [23].

7


Bahar và cộng sự (1999) sử dụng bài kiểm tra 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, nhưng họ không nhìn thấy mối liên
hệ của tất cả các từ đã cho với nhau [22].
Trong nghiên cứu của Pearsall (1997), bản đồ khái niệm được dùng trong suốt khóa
học ở trường cao đẳng Sinh học. Kết quả cho thấy sự tích lũy tăng dần tong kiến thức
của người học, tăng khả năng liên kết khái niệm đã học với kiến thức m ới.
Ngoài ra bản đồ khái niệm cũng được nghiên cứu trong việc lập kế hoạch giảng
dạy (Bascones & Novak, 1985; Novak, 1991; Novak, 1998) và đã ứng dụng ở
trường đại học Cornell (Hoa Kì) [19].

1.1. Bản đồ khái niệm
1.1.1. Định nghĩa bản đồ khái niệm
Bản đồ khái niệm là một dạng hình vẽ có cấu trúc không gian 2 chiều, gồm các
khái niệm và các đường nối. Khái niệm được đóng khung trong các hình tròn, elip,
hình chữ nhật. Đường nối đại diện cho mối quan hệ giữa các khái niệm, có gắn nhãn
nhằm miêu tả rõ ràng hơn mối quan hệ đó. Những khái niệm được sắp xếp theo trật tự
logic, mỗi khái niệm là một nhánh của bản đồ [28].
Như vậy, bản đồ khái niệm bao gồm các “nút” tượng trưng cho các khái niệm và
các đường liên kết tượng trung cho mối quan hệ giữa các khái niệm - tương ứng YỚi
các “đỉnh” và các “cung” trong Lý thuyết Graph [22].
Bản đồ khái niệm xuất phát từ học thuyết về sự tiếp thu kiến thức của Ansubel,
trong đó tập trung nhấn mạnh ảnh hưởng của những kiến thức sẵn có của học sinh
đến việc tiếp thu kiến thức sau đó. Theo Ausubel, “nhân tố đặc biệt quan trọng nhất
ảnh hưởng đến đến việc tiếp thu kiến thức là những gì mà người học đã được biết”.
Vì yậy, kết quả lĩnh hội sẽ tốt hơn khi học sinh có ý thức và biết cách liên kết những
kiến thức mới với những khái niệm đã được học. Ausubel cho rằng điều này sẽ tạo
ra một chuỗi những biến đổi bên trong toàn bộ cấu trúc nhận thức của chúng ta, sửa
đổi những khái niệm đã tồn tại và hình thành những mối liên hệ mới giữa các khái
niệm. Đó là lý do tại sao việc học hiểu tồn tại lâu dài và có hiệu quả cao trong khi
việc học vẹt rất dễ quên và không dễ dàng áp dụng trong những bài học hay những
tình huống có vấn đề mới.
1.1.2. Đặc điểm của bản đồ khái niệm
-

Phần cốt lõi của bản đồ khái niệm là mệnh đề (propositions). Mệnh đề là sự

phát biểu về sự vật hay sự kiện nào đó xảy ra một cách tự nhiên hoặc nhân tạo.
Mệnh đề gồm hai khái niệm (hoặc nhiều hơn) nối với nhau bởi một đường nối có

9


đôi với — ị.

—hinh thành

là
đuợc
Các quy tăc
hay m ô hình
đuợc lĩnh hội

Các đơn vị
ngữ nghĩa

D án nhãn
có hệ thống

\

Các phát biểu

là
Các đuờng
nối ngang

Day
có hiệu quả

\
Cá nhàn

hoặc từ nối.

Bản đồ 1.5. Sinh trưởng ở thực vật (bản đồ hỗn hợp)

12


Dựa theo hình dạng bản đồ có các dạng bản đồ sau :
+ Bản đồ khái niệm hình nhện: Bản đồ khái niệm hình nhện có một khái
niệm trung tâm, xung quanh là những khái niệm bổ sung.
+ Bản đồ khái niệm phân cấp: Bản đồ khái niệm phân cấp trình bày
thông tin theo thứ tự quan trọng giảm dần. Thông tin quan trọng nhất, tổng quát
nhất được đặt lên đỉnh, dưới nó là các khái niệm cụ thể hơn.

13


Bản đồ 1.7. Hướng động ở thực vật
+ Bản đồ khái niệm tiến trình: Bản đồ khái niệm tiến trình tổ chức thông tin
theo dạng tuyến tính. Dạng bản đồ này thích họp cho thể hiện những khái niệm
phản ánh các hiện tượng, quá trình.

Bản đồ 1.8. Sinh sản hữu tính ở thực vật
+ Bản đồ khái niệm hệ thống: Bản đồ khái niệm hệ thống tổ chức thông tin
theo dạng tương tự bản đồ tiến trình nhưng thêm vào “đầu vào” và “đầu ra”.
14


được thực
hiện ở

1.1.4. Vai trò của bản đồ khái niệm trong dạy - học
* Vai trò chung của bản đồ khái niệm
Bản đồ khái niệm cho phép:
- Thấy được các kết nối giữa những ý tưởng của bạn đã có (có thể hữu ích trong
học tập hoặc cho một kỳ thi);
- Kết nối những ý tưởng mới với kiến thức mà người học đã có (có thể giúp
người học tổ chức các ý tưởng như bạn tìm thấy chúng trong nghiên cứu cho một
bài luận hoặc bài nghiên cứu);
- Sắp xếp các ý tưởng trong một cấu trúc hợp lý nhưng không phải cứng nhắc
cho phép các thông tin trong tương lai hoặc quan điểm được thể hiện (có thể giúp
người học tiếp thu và thích ứng với thông tin và ý tưởng mới)


- Bản đồ khái niệm có một số ứng dụng rất thiết thực cho người học. Đó là một
cách tiện dụng để ghi chép trong các bài giảng và là công cụ tuyệt vời để nhóm động
não. Chúng hỗ trợ trong việc lập kế hoạch nghiên cứu và cung cấp đồ họa hữu ích
cho bài thuyết trình và bài viết của người học. Chúng cũng giúp người học phát triển
tư duy sáng tạo của họ.
Lập bản đồ khái niệm có thể được thực hiện cho các mục đích sau:
- Để tạo ra những ý tưởng (cần phải động não);
- Để thiết kế một cấu trúc phức tạp (văn bản dài, các trang web lớn, ... vv);
- Để truyền đạt các ý tưởng phức tạp;
- Để hỗ trợ học tập bằng cách tích hợp rõ ràng giữa kiến thức mới và kiến thức cũ;
- Để đánh giá sự hiểu biết hoặc phát hiện sự hiểu lầm.
*

Đối với giáo viên

- Dạy một chủ đề
Sử dựng bản đồ khái niệm trong giảng dạy giúp giáo viên xác định rõ vai trò

Đổi với học sinh

- Bản đồ khái niệm giúp học sinh nghiên cứu tài liệu mới một cách có hệ thống.
- Bản đồ khái niệm giúp học sinh củng cố và hệ thống hóa kiến thức trong quá
trình học bài. Qua đó học sinh có cái nhìn tổng quát về các khái niệm và mối quan
hệ của chứng trong một tổng thể do đó lưu giữ kiến thức lâu hơn và sâu sắc hơn.
- Bản đồ khái niệm giúp học sinh tự đánh giá được kiến thức của mình.
Ngoài ra bản đồ khái niệm còn tạo điều kiện cho hoạt động nhóm. Giáo viên có
thể đưa các khái niệm, đường nối, từ nối, các chủ đề... yêu cầu học sinh làm việc
theo nhóm để tạo bản đồ khái niệm hoặc bổ sung những chỗ thiếu [19]. Bản đồ khái
niệm cũng được sử dụng nhằm khuyến khích sự sáng tạo của học sinh; giúp học sinh
lĩnh hội kiến thức trong một bài báo, một chương tình tivi, một tài liệu hoặc bài
giảng; hoặc bản đồ khái niệm có thể ứng dụng trong tạo giao diện kiến thức trên
trang web...
*

Nhược điểm

Ngoài những ưu điểm ở trên, bản đồ khái niệm cũng có một số nhược điểm như
có thể tốn thời gian đối với những khái niệm cần giải thích rõ ràng và chi tiết, học
sinh có thể lúng túng nếu bản đồ phức tạp [16].
1.1.5. Quy trình xây dựng bản đồ khái niệm
Từ lý luận về bản đồ khái niệm, chứng tôi đã đưa ra quy trình xây dựng bản đồ khái
niệm gồm 7 bước và đưa ví dụ minh họa (ví dụ được trình bày cụ thể trong luận văn).
Bước 1: Xác định chủ đề, khái niệm trọng tâm (bằng cách xác định câu hỏi trọng tâm).
Bước 2: Xác định và liệt kê những khái niệm quan trọng nhất hay chung nhất
18