PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC SINH HỌC

PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC SINH HỌCPHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC SINH HỌCPHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC SINH HỌCPHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC SINH HỌCPHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC SINH HỌCPHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC SINH HỌCPHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC SINH HỌCPHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC SINH HỌC

Lời giới thiệu

Vận dụng phơng pháp grap (graph) trongdạy học là một hớng nghiên cứu mới trong lí luậndạy học mà cố giáo s Nguyễn Ngọc Quang là ng-

ời khai phá đầu tiên, đặt nền móng cho chophần lí luận dạy học này trong dạy học Hoá học.Thời gian cha dài, nhng với sức sống và triểnvọng của t tởng này, nó đã đợc triển khai sangnhiều môn học khác và tiến sĩ Nguyễn PhúcChỉnh là ngời đầu tiên đã dũng cảm đi sâunghiên cứu vận dụng phơng pháp grap vào dạyhọc Sinh học

Đây là một chuyên khảo có giá trị về mặt

lí luận và thực tiễn đợc chắt lọc từ các kết quảnghiên cứu luận án tiến sĩ của tác giả với tiêu đề

"Nâng cao hiệu quả dạy học Giải phẫu - sinh lýngời ở trung học cơ sở bằng phơng pháp grap"

đã đợc hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp nhànớc đánh giá cao Nội dung của chuyên khảo còn

là kết quả nghiên cứu của một số đề tài khoahọc và công nghệ cấp Bộ mà tác giả là chủnhiệm, thực hiện trong nhiều năm, đồng thời là

nội dung của những bài báo của tác giả đã đăngtải trên những tạp chí uy tín của ngành giáodục

Sách đợc biên soạn công phu, bao gồm 6

ch-ơng với cách trình bày rất khoa học và hiện đại

có thể giúp cho ngời đọc dễ thu thập thông tin.Phục vụ cho việc nghiên cứu và biên soạntập chuyên khảo này, tác giả đã tham khảo tới

100 tài liệu có liên quan (bao gồm 73 tài liệutiếng Việt, 16 tài liệu tiếng Anh và 11 tài liệutiếng Nga)

Tập chuyên khảo này sẽ là một tài liệu thamkhảo tốt góp phần vào đổi mới nội dung và ph-

ơng pháp dạy học sinh học đang đợc triển khaimạnh mẽ ở trờng phổ thông

Xin đợc trân trọng giới thiệu cùng bạn đọc

Hà nội, tháng 10 năm 2005

Ngời giới thiệuPGS Nguyễn Quang VinhTiến sĩ Giáo dục họcChuyên ngành PPDH Sinh học

3

Lời nói đầu

Hiện nay, đổi mới phơng pháp dạy học làmột nhiệm vụ quan trọng của ngành giáo dục,trong bối cảnh công nghệ dạy học hiện đại đãtrở thành một xu thế chung của thế giới trongviệc đổi mới giáo dục Việc chuyển hoá nhữngthành tựu của rất nhiều ngành khoa học kỹthuật khác nhau vào dạy học là một tiềm năngvô tận tạo nên sức mạnh cho công nghệ dạy họchiện đại Trong đó đáng chú ý là việc chuyểnhoá các thành tựu của toán học và công nghệthông tin vào dạy học

Phơng pháp grap cùng với phơng phápalgorit và tiếp cận môđun là những công cụ ph-

ơng pháp luận đắc lực trong việc xây dựngquá trình dạy học thành quy trình công nghệhoá

Việc xác định các nguyên tắc và quytrình áp dụng phơng pháp grap vào dạy học làcần thiết để nâng cao tính tích cực, tự lực và

sáng tạo của học sinh Phơng pháp grap có nhiều

u điểm trong dạy học, vì đây là một phơngpháp t duy Nếu sử dụng phơng pháp này thờngxuyên sẽ rèn luyện cho học sinh một phong cáchhọc tập khoa học để học suốt đời

Cuốn sách này là sách chuyên khảo dùng chogiáo viên sinh học, sinh viên và học viên cao học,với mục tiêu hình thành một phơng pháp dạy học

có nhiều tiềm năng phát huy năng lực nhận thứccủa học sinh, góp phần thiết thực vào việc đổimới phơng pháp dạy học sinh học ở phổ thông.Nhân dịp này, tác giả xin bày tỏ lòng biết

ơn sâu sắc tới gia đình cố Giáo s NguyễnNgọc Quang, đã cung cấp nhiều tài liệu thamkhảo quý giá; xin cảm ơn sự hớng dẫn nhiệttình của PGS.TS Nguyễn Quang Vinh, TSNguyễn Nh ất; Cảm ơn các nhà khoa học đã

đóng góp ý kiến để tác giả hoàn thành luận ántiến sĩ với tiêu đề: "Nâng cao hiệu quả dạy họcGiải phẫu - sinh lý ngời ở trung học cơ sở bằngphơng pháp grap"

Trong quá trình biên soạn chắc chắn cònnhiều thiếu sót, mong nhận đợc sự lợng thứ vàgóp ý của độc giả để cuốn sách hoàn thiệnhơn

5

Mọi ý kiến đóng góp xin đợc gửi về: KhoaSinh, trờng Đại học S phạm - Đại học Thái Nguyên.Xin chân thành cảm ơn.

Tác giả

Mục lục

Chơng 1 Lý do của việc vận dụng phơng

pháp grap trong dạy học sinh học Chơng 2 Lợc sử nghiên cứu về lý thuyết

grap và việc vận dụng lý thuyếtgrap trong dạy học Chơng 3 Cơ sở khoa học của việc chuyển

hoá grap toán học thành grap dạyhọc Chơng 4 Các nguyên tắc xây dựng grap

dạy học Chơng 5 Grap dạy học sinh học Chơng 6 Sử dụng phơng pháp grap trong

dạy - học sinh học 106

Phụ lục Một số grap nội dung giải phẫu sinh

- lý ngời 145Các công trình liên quan đến chuyên khảo

đã đợc công bố 164Tài liệu tham khảo 166

Chơng 1

lý do của việc vận dụng phơng pháp

grap trong dạy học sinh học

Mục tiêu

- Hiểu đợc định hớng và xu thế đổi mới phơngpháp dạy học ở Việt nam hiện nay và trong tơnglai

- Nghiên cứu và áp dụng phơng pháp grap trongdạy học sinh học là một hớng nhằm góp phần

đổi mới phơng pháp dạy học sinh học

7

Nội dung

1 Những vấn đề chung về đổi mới phơngpháp dạy học sinh học

2 Những tiếp cận mới trong lý luận dạy học

3 Những u điểm của phơng pháp grap dạy học

âng cao chất lợng giáo dục

và đào tạo là một mục tiêuquan trọng của sự nghiệp đổimới giáo dục hiện nay ở nớc ta,trong đó đổi mới phơng phápdạy học đợc coi là một trongnhững nhiệm vụ chiến lợc

N

Định hớng chung của việc đổi mới phơng pháp

dạy học là: "Đổi mới phơng pháp dạy học ở tất cả

các cấp và bậc học, kết hợp tốt học với hành, gắn nhà trờng với xã hội áp dụng những phơng pháp dạy học hiện đại để bồi dỡng cho học sinh những năng lực t duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề”1

1 Ban chấp hành trung ơng Đảng Cộng sản Việt Nam (2002), "Kết luận hội nghị lần thứ 6 Ban chấp hành Trung

ơng khoá IX về việc thực hiện nghị quyết Trung ơng 2

khoá VIII, phơng hớng phát triển giáo dục đào tạo", Khoa học công nghệ, số 14.

Định hớng

đổi mới

ph-ơng pháp

dạy học

Với chiến lợc là: “Đổi mới và hiện đại hoá phơngpháp giáo dục, chuyển từ truyền đạt tri thức thụ

động, thầy giảng, trò ghi sang hớng dẫn ngờihọc chủ động t duy trong quá trình tiếp cận trithức; dạy cho ngời học phơng pháp tự học, tự thunhận thông tin một cách hệ thống và có t duyphân tích, tổng hợp; phát triển đợc năng lựccủa mỗi cá nhân; tăng cờng tính chủ động,tính tự chủ của học sinh …” 2

Đổi mới phơng pháp dạy và họctheo hớng phát huy tính tíchcực, chủ động, sáng tạo củangời học; tăng cờng thực hành,thực tập; kết hợp chặt chẽ giữa

đào tạo, nghiên cứu khoa học

và lao động sản xuất; ứngdụng mạnh mẽ công nghệ thôngtin và các thành tựu khác củakhoa học, công nghệ vào việcdạy và học

Hiện nay, xu thế chung của

việc đổi mới phơng pháp dạy

2

Thủ tớng Chính phủ nớc Cộng Hoà Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam

(2002), Chiến lợc phát triển giáo dục 2001 - 2010, Nxb Giáo dục, Hà

tự chủ nhằm phát huy trí sáng tạo của học sinh

học là sử dụng các phơng pháp

dạy học có nhiều tiềm năng

phát huy cao độ tính tích cực,

chủ động và sáng tạo của học

sinh, chuyển từ hình thức giáo

viên chỉ giới hạn vào việc

truyền đạt thông tin cho trò

đó vừa phát huy tính tích cựcnhận thức vừa rèn luyện ph-

ơng pháp tự học, chuyểnthành phong cách học tập độclập sáng tạo, thành năng lực

Thông qua quá trình dạy học bộ môn mà rènluyện các năng lực t duy sáng tạo, lôgic, biệnchứng, công nghệ, kinh tế, thực tiễn… Các nănglực t duy trên chỉ đợc hình thành một cách địnhhớng và có kế hoạch gắn liền với sự đổi mới ph-

ơng pháp dạy học nhằm hớng dẫn học sinh phơngpháp tự học, tự lĩnh hội tri thức, nhờ vậy mà bớcvào cuộc sống sau giai đoạn học tập tại nhà tr-ờng, thanh thiếu niên có đợc bản lĩnh để có thểbớc vào hoạt động học liên tục và học suốt đời

Chuyển từ phơng pháp dạyhọc truyền thống sang ph-

ơng pháp tích cực hoá nhậnthức, thực chất là tiến hànhmột cuộc cách mạng tronggiáo dục, đào tạo; làm thay

đổi mối quan hệ thày - tròvẫn diễn ra trong các hoạt

động giáo dục từ xa đếnnay, cụ thể là:

• Từ chỗ thầy giữ vị trí trung tâm “cung cấp” thông tin cho trò, chuyển sang lấy trò là trung tâm, chủ thể nhận thức;

• Từ độc thoại sang đối thoại;

• Từ học kiến thức làm trọng sang học phơng pháp chiếm lĩnh kiến thức;

• Từ học “giáp mặt” đến tự học

Muốn làm cuộc cách mạng nh vậy, thầy phải tựnguyện từ bỏ vai trò “ban cấp” kiến thức, làmthay sự nhận thức của trò; lạm dụng các phơngpháp giảng giải, thuyết trình, độc thoại;chuyển sang vai trò nhà đạo diễn và thiết kế,ngời tổ chức - kích thích, ngời trọng tài - cố vấntrong dạy học , trả lại cho trò vai trò chủ thểnhận thức, làm cho trò không còn học thụ động

mà học tích cực bằng hành động của chínhmình, nhằm tham gia vào các khâu giáo dụcqua đó hình thành và hoàn thiện nhân cách Với tình hình đó đòi hỏi việc nghiên cứu lýluận dạy học đại cơng và bộ môn về cải tiến ph-

ơng pháp dạy học phải đi trớc một bớc để tìmtòi các giải pháp nâng cao hiệu quả dạy họctheo hớng tích cực hoá hoạt động nhận thức củahọc sinh

Nhiệm vụ của các nhà lý luận dạy học là phải nghiên cứu, tìm tòi các cách tiếp cận khác nhau nhằm góp phần đổi mới phơng pháp dạy học

hớng vào việc tăng cờng tính tích cực nhận thức, bồi dỡng năng lực tìm tòi khám phá của ngời học trong quá trình lĩnh hội tri thức, hình thành kỹ năng

Trong vài thập niên trởlại đây, trên thế giới

đã có những tác giả ápdụng tiếp cận chuyểnhoá các phơng phápkhoa học, các thànhtựu của kỹ thuật tiêntiến và công nghệ mớithành phơng pháp dạyhọc đặc thù

Trong đó, tiếp cận - chuyển hoá lý thuyết grap toán học thành phơng pháp dạy học là một trong những hớng có nhiều triển vọng

rap là một chuyên ngànhtoán học hiện đại đã đợcứng dụng vào nhiều ngànhkhoa học khác nhau nh: khoahọc, kỹ thuật, kinh tế học,

điều khiển học, vận trù học,xây dựng, giao thông, quản

lý, nghiên cứu khoa học, thiết

kế dự án, tâm lý học và khoahọc giáo dục

• Về mặt nhận thức luận, cóthể xem grap toán học là phơng pháp khoahọc có tính khái quát cao, có tính ổn địnhvững chắc để mã hoá các mối quan hệ củacác đối tợng đợc nghiên cứu

• Những nghiên cứu của nhiềutác giả cho thấy grap toán học là đồ thị biểudiễn quan hệ mang tính hệ thống giữa các

đối tợng đợc mô tả, mà trong cấu trúc nộidung các môn học các thành phần kiến thứcdạy học trong một giáo trình, một chơng, mộtbài cũng đợc sắp xếp thành hệ thống kiếnthức có mối quan hệ chặt chẽ với nhau

trong dạy học để mô hình hoá các mối quan

hệ, chuyển thành phơng pháp dạy học đặcthù, sẽ nâng cao đợc hiệu quả dạy học, thúc

đẩy quá trình tự học, tự nghiên cứu của họcsinh, theo hớng tối u hoá, đặc biệt nhằm rèn

luyện năng lực hệ thống hoá kiến thức vànăng lực sáng tạo của học sinh

Trong lý luận dạy học,

vận dụng lý thuyết grap

điều khiển hợp lý quá

trình này tiến tới công

nghệ hoá một cách có

hiệu quả quá trình dạy

học trong nhà trờng theo

đạt dới dạng grap Ví dụ nh quan hệ giữa cấu

15

Những tiếp cận mới trong dạy học

1 Tiếp cận hệ thống - cấu trúc.

2 Tiếp cận các

ph-ơng pháp khoa học, trong đó có lý thuyết grap.

3 Tiếp cận dạy học theo mô đun.

trúc với cấu trúc; cấu trúc với chức năng; cấu trúc,chức năng với môi trờng… Nh vậy, nếu sử dụnggrap trong dạy - học sinh học sẽ rất thuận lợi trongviệc mô hình hóa, hệ thống hoá các kiến thức

Nhiệm vụ đổi mới

pơng pháp dạy học theo ớng tích cực hoá hoạt

h-động học tập của họcsinh không chỉ là địnhhớng mà còn đòi hỏihành động nhng nhiềugiáo viên tự mình cònlúng túng cha xác định

đợc những hoạt động cụthể để tiến hành đổimới phơng pháp dạy học Vì vậy, cần nghiên cứu xác định nguyên tắc,quy trình vận dụng của những phơng pháp dạyhọc tích cực, giúp cho giáo viên sử dụng mộtcách thuận lợi và có hiệu quả

Trong dạy - học sinh học ở trờng phổ thông, từlâu đã sử dụng các phơng pháp dạy học đặc tr-

pháp thực hành - thí nghiệm nhằm nâng caotính tích cực chủ động của học sinh

Đã có nhiều tác giả nghiên cứu tìm tòi các phơngpháp và biện pháp dạy học nhằm nâng cao chấtlợng dạy học môn sinh học

Các phơng pháp dạy học đặc thù cần đợc hỗ trợbằng các phơng pháp t duy nh phơng pháp môhình hoá mà phơng pháp grap là một u thế

Từ các hình ảnh trực quan và các kết quả thínghiệm có thể dùng grap để mô hình hoá mốiquan hệ về mặt cấu trúc và về mặt chức năngcủa các đối tợng nghiên cứu, giúp cho học sinhhiểu bài và hệ thống hoá kiến thức tốt hơn

nh là một trong những tiếp cận mới vừa bổ sung vào hệ thống phơng pháp dạy học truyền thống vừa làm phong phú thêm kho tàng các phơng pháp dạy học sinh học.

đoạn hiện nay và trong tơng lai Thờng xuyên

đổi mới phơng pháp dạy học để nâng cao chấtlợng dạy - học, đa nền giáo dục nớc ta tiến tới hộinhập quốc tế

• Dạy học lấy giáo viên làm trung tâm

• Dạy học lấy học sinh làm trung tâm

Câu hỏi thảo luận

1 Tại sao phải đổi mới phơng pháp dạy học ?

2 Hãy trình bày những định hớng đổi mới

ph-ơng pháp dạy học trong giai đoạn hiện nay

3 Hãy nêu ra những thực trạng về đổi mới

ph-ơng pháp dạy học ở Việt Nam, trên cơ sở đó

đánh giá và kiến nghị những giải pháp

4 Nếu là một giáo viên hoặc một cán bộ quản lýquý vị sẽ chỉ đạo thực hiện việc đổi mới ph-

ơng pháp dạy học nh thế nào ?

Ch¬ng 2

19

lợc sử nghiên cứu

về lý thuyết grap và việc vận dụng

lý thuyết grap trong dạy học

- Thảo luận và nêu ý kiến về triển vọng áp dụng

ph-ơng pháp này trong dạy học sinh học.

nội dung

• Tình hình nghiên cứu về lý thuyết grap trên thế giới

- Sự ra đời của lý thuyết grap.

- Sự phát triển của lý thuyết grap

• Tình hình nghiên cứu vận dụng lý thuyết grap vào dạy học ở nớc ngoài

Những nghiên cứu vận dụng lý thuyết grap trong dạy học

ở Liên xô (cũ) và ở một số nớc phơng tây.

• Tình hình nghiên cứu vận dụng lý thuyết grap trong dạy học ở Việt Nam

2.1 Tình hình nghiên cứu về lý thuyết grap trên thế giới

Lý thuyết grap là một chuyên ngành của toán

học đợc khai sinh kể từ công trình về bài toán

“Bảy cây cầu ở Konigsburg” (công bố vào năm1736) của nhà toán học Thụy sĩ - Leonhard Euler(1707 - 1783) Lúc đầu, lý thuyết grap là một

bộ phận nhỏ của toán học, chủ yếu nghiên cứugiải quyết những bài toán có tính chất giải trí.Trong những năm cuối thế kỷ XX, cùng với sự phát

Định nghĩa về grap, lý thuyết grap

và phơng pháp grap trong dạy học

Theo từ điển Anh - Việt, grap (graph) có nghĩa là đồ

thị - biểu đồ gồm có một đờng hoặc nhiều đờng biểu thị sự biến thiên của các đại lợng

Nhng, từ grap trong lý thuyết grap lại bắt nguồn từ từ

“graphic” có nghĩa là tạo ra một hình ảnh rõ ràng, chi tiết, sinh động trong t duy.

Phơng pháp grap dạy học đợc hiều là phơng pháp tổ chức rèn luyện tạo đợc những sơ đồ học tập ở trong

t duy của học sinh Trên cơ sở đó hình thành một phong cách t duy khoa học mang tính hệ thống.

triển của toán học và nhất là toán học ứng dụng,những nghiên cứu về vận dụng lý thuyết grap

đã có những bớc tiến nhảy vọt

23

Bài toán về 7 cây cầu

ở thành phố Konigsburg (Lithuania) có 7 cây cầu bắc ngang qua con sông Pregel nh hình vẽ sau

Ngời ta đặt câu đố: Tìm cách đi qua tất cả 7 cây cầu này, mỗi cái đúng một lần rồi quay về điểm xuất phát.

Năm 1736, Leonhard Euler đã chứng minh không thể

có một đờng đi nh thế, bằng lập luận sau: Biểu diễn bốn miền đất A,B,C,D bằng 4 điểm trong mặt phẳng, mỗi cầu nối 2 miền đợc biểu thị bằng một đoạn nối 2

điểm tơng ứng, ta sẽ có đồ thị:

ý thuyết grap hiện đại bắt đầu đợc

công bố trong cuốn sách “Lý thuyết grap

định hớng và vô hớng” của Conig, xuất bản ở

Lepzic vào năm 1936 Từ đó đến nay, nhiềunhà toán học trên thế giới đã nghiên cứu làm chomôn học này ngày càng phong phú và đợc ứngdụng trong nhiều lĩnh vực của các ngành khoa

L

Bây giờ, một đờng đi qua 7 cây cầu, mỗi cái đúng một lần rồi quay về điểm xuất phát sẽ có số lần đi

đến A bằng số lần rời khỏi A, nghĩa là phải sử dụng

đến một số chẵn cây cầu nối với A Vì số cầu nối với

A là số lẻ nên không thể có đờng đi nào thoả mãn

điều kiện của bài toán.

ý tởng trên của Euler đã khai sinh ra ngành toán học

quan trọng có nhiều áp dụng là lý thuyết grap hay

còn gọi là lý thuyết đồ thị.

học nh điều khiển học, mạng điện tử, lýthuyết thông tin, vận trù học, kinh tế học v.v.

Năm 1958, tại Pháp Claude

Berge đã viết cuốn “Lý

thuyết grap và những ứng dụng của nó” Trong cuốn

sách này tác giả đã trìnhbày những khái niệm và

định lý toán học cơ bản của

lý thuyết grap, đặc biệt làứng dụng của lý thuyết graptrong nhiều lĩnh vực khácnhau Trong những năm gần

đây, lý thuyết grap đợcnghiên cứu ở nhiều nớc trênthế giới

Combinatorial Theory, Series B); Tạp chí Grapangorit và ứng dụng (Journal of Graph Algorithmand Applications) và nhiều tạp chí nổi tiếngkhác.

Có thể đọc các bài báo trên mạng Internet về lý thuyết grap và những ứng dụng của nó, theo các địa

chỉ sau:

• http://www.di.unipi.it/ andrea/GRETGRATS

and it’s Applications, New York, USA,

http://www.graphtheory.com

Graph Theory, New York, USA,

http://www.graphtheory.com

Gaph Theory, New York, USA,

• “Graph theory Books”,

http://www.math.fau.edu/ locke/graphstx.htm

http://www.math.unihamburg.de/home/dieste

Hiện nay, nhiều trờng đại

học trên thế giới có những

nhóm tác giả đã và đang

nghiên cứu về lý thuyết

grap, về sự chuyển hoá

của lý thuyết grap vào

những lĩnh vực khoa học

khác nhau Ví dụ, trờng Đại

học tổng hợp Antrep – Bỉ

(University of Antwerp) có

nhóm nghiên cứu của giáo

s Dirk Janssens; trờng Đại

•Technische Univesitaet Berlin.

•University of Leiden

•University of Roma

•University of Columbia, Niu Yoc

•University of Rolin, Florida

http://www.cs.wpi.edu/ ~ dobrush/cs507/presenta tion/2001/Project10/ppframe.htm

• “General Theory of Graph trasformation systems

a research network funded by European Community”

s Hartmut Ehrig; trờng Đại

học tổng hợp Layden-Hà

lan (University

of Leiden) có giáo s Grzegorz Rozenberg; trờng

Đại học Roma (Italia) có giáo s Francesco ParisiPresicce…

Đặc biệt, ở Hoa Kỳ có nhiều tác giả đã nghiêncứu sâu về lý thuyết grap làm cơ sở khoa họccho lý thuyết mạng máy tính và chuyển hoá vàocác ngành khoa học khác Trong đó nổi bật nhất

là những công trình nghiên cứu của Jonathan LGross (trờng Đại học Columbia, Niu Yoc) và JayYellen (trờng Rolin, Florida) Hai tác giả này đãcông bố nhiều công trình về grap …

Cuốn sách “Sổ tay

lý thuyết grap”(Handbook of Graph

Jonathan L Gross vàJay Yellen là mộttrong những cuốnsách hớng dẫn tracứu một cách đầy

đủ nhất về lý

thuyết grap đã đợcxuất bản từ trớc đếnnay

Thành công nhất của các tác giả là đã tập hợp

đ-ợc những chuyên gia nổi tiếng trên thế giới

đóng góp ý kiến cho hơn 50 chủ đề quantrọng của lý thuyết grap, bao gồm lý thuyếtgrap “thuần tuý”, quan hệ của lý thuyết grap vớialgorit và với tối u hoá

Ngôn ngữ trình bày trong cuốnsách này hết sức trong sáng vìvậy nó đã đem đến cho độc giảnhững thông tin dễ kiếm và dễhiểu Sự bàn luận của mỗi chủ đềtrong lý thuyết graph bao gồmnhững định nghĩa bản chất,những cơ sở kèm theo ví dụ,những bảng với những lời bình.Trong một vài lĩnh vực các tác giảcòn nêu lên sự phỏng đoán vànhững vấn đề “mở” yêu cầu độcgiả suy nghĩ sâu hơn

29

Tạp chí “Tâm lý toán học” (Hoa kỳ) đã nhận

xét : " grap là một phơng tiện t duy thông

minh tuyệt vời dùng cho quá trình nhận thức Các tác giả đã làm rõ nội dung và ý nghĩa của grap không những trong khoa học mà còn trong

2.2 Tình hình nghiên cứu vận dụng lý thuyết grap vào dạy học ở nớc ngoài

về lĩnh vực

ph-ơng pháp dạy học hoá học

Tóm lại, lý thuyết grap và những ứng dụng của nó

đã và đang đợc nghiên cứu một cách hết sức cẩn thận ở nhiều nớc trên thế giới

(một khái niệm, một

định luật )

A.M.Xokhor đã xây dựng đợc grap của một kếtluận hay lời giải thích cho một đề tài dạy học

mà ông gọi là cấu trúc logic của kết luận hay

của lời giải thích A.M Xokhor đã đa ra những

quan điểm cơ bản sau:

• Trong dạy học, khái niệm là phần tử cơ bảnhợp thành tài liệu giáo khoa

• Cấu trúc của một đoạn tài liệu giáo khoa là tổhợp những mối liên hệ bên trong các khái niệm

và mối liên hệ qua lại của các phần tử chứa

đựng trong đoạn tài liệu đó Cấu trúc của tàiliệu giáo khoa có thể diễn tả một cách trựcquan bằng một grap và gọi là “cấu trúc logíccủa tài liệu”

A.M.Xokhor đã diễn tả những khái niệm bằngnhững grap, trong đó các nội dung cơ bản củakhái niệm đợc bố trí trong các ô và các mũi tênchỉ sự liên hệ giữa các nội dung

A.M Xokhor cũng giải thíchrằng: grap nội dung của một tàiliệu giáo khoa cho phép ngời

giáo viên có những đánh giá sơ

bộ về một số đặc điểm dạyhọc của tài liệu đó

Chẳng hạn, theo thực nghiệmcủa A.M.Xokhor, đặc điểmkhách quan đặc trng nhất chotính vừa sức của một tài liệugiáo khoa (đợc xây dựng theomột lô gíc nào đó) là số lợngcác cạnh (diện) của grap

Vì số lợng các cạnh grap của tài liệu giáo khoa

đặc trng cho hệ thống các mối liên hệ bêntrong của tài liệu, còn số lợng các khái niệm gắn

bó kết luận cuối cùng với khái niệm xuất phát xanhất của nó cho phép ta suy ra đợc tính chấtphức tạp của câu giải thích hay logic nội tại củatài liệu giáo khoa A.M.Xokhor đã vận dụng phépduyệt “cây” trong việc nghiên cứu hệ thốngkhái niệm

Ưu điểm nổi bật của cách mô hình hoá nộidung một tài liệu giáo khoa bằng một grap là đã

trực quan hoá đợc những mối liên hệ, quan hệ bản chất trong các khái niệm tạo nên tài liệu giáo

khoa đó Grap giúp học sinh cấu trúc hoá mộtcách dễ dàng nội dung tài liệu giáo khoa và hiểu

33

bản chất, nhớ lâu hơn, vận dụng hiệu quả hơn.

Nh vậy, A.M.Xokhor đã sử dụng grap để mô hình hoá tài liệu giáo khoa môn hoá học.

Năm 1965, V.X.Poloxin dựatheo cách làm củaA.M.Xokhor đã dùng phơngpháp grap để diễn tả trựcquan những diễn biến củamột tình huống dạy học,tức là đã diễn tả bằng một

sơ đồ trực quan trình tự

những hoạt động của thầy

và trò trong việc thực hiện

một thí nghiệm hoá học Đây là một bớc tiến mới trong việc vậndụng lý thuyết grap vào dạy học

Theo V.X.Poloxin, tình huống dạy học là đơn vịcấu trúc - nguyên tố, là “tế bào” của bài lên lớp

Nó là bộ phận đã phân hoá của bài lên lớp, baogồm tổ hợp những điều kiện cần thiết (mục

đích, nội dung, phơng pháp) để thu đợc nhữngkết quả hạn chế riêng biệt

V.X.Poloxin cũng mô tả

trình tự các thao tác dạy

học trong một tình

Tuy nhiên, phơng pháp grap mà V.X.Poloxin đa ra cha đợc dùng nh một phơng pháp

huống dạy học bằng grap.

nhau và trình tự logic của

một tình huống dạy học có thể khác nhau Từ

đó có thể giải thích đợc hiệu quả của mỗi

ph-ơng pháp dạy học

Năm 1972, V.P.Garkumôp

đã sử dụng phơng phápgrap để mô hình hoácác tình huống của dạyhọc nêu vấn đề, trên cơ

sở đó mà phân loại cáctình huống có vấn đềcủa bài học

Theo V.P.Garkumop, trong việc tạo ra các mẫucủa tình huống nêu vấn đề và giải quyết vấn

đề, thì việc vận dụng lý thuyết grap có thểgiúp ích rất nhiều cho các nhà lý luận dạy học

Lý thuyết grap cho phép xác định trình tự

hành động trong tiến trình giải quyết tìnhhuống có vấn đề đặt ra và chọn những kiểunhất định của nó V.P.Garkumôp đã đa ra cáckiểu vận dụng lý thuyết grap trong dạy học nêuvấn đề, có thể tóm tắt nh sau:

Theo tác giả, ở trình độ lúc bấy giờ của việcnghiên cứu sáng tạo cha chắc đã có thể đề ra

đợc bao nhiêu mô hình chung của việc giảiquyết vấn đề, do đó chỉ có thể áp dụng trongcác giờ học không bắt buộc và trong ngoại khoá

Nh vậy, V.P.Garkumôp đã sử dụng phơng pháp grap để mô hình hoá các tình huống dạy học

• Tình huống có vấn đề xuất hiện khi học sinh bị thôi thúc tìm tòi các kiến thức mới

• Tình huống có vấn đề xuất hiện khi giải quyết các nhiệm vụ sáng tạo, có mâu thuẫn trong nhận thức ở đây việc giải quyết vấn đề mang tính chất nghiên cứu Đó là trình độ cao của việc giải quyết các nhiệm vụ nhận thức trong tiến trình bài giảng Có thể mô tả những tình huống có vấn đề bằng grap.

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 Nguyễn Nh ấttrong công trình luận án Phó tiến sĩ khoa học

s phạm đã vận dụng lý thuyết grap kết hợp vớiphơng pháp ma trận (matrix) nh một phơngpháp hỗ trợ để xây dựng logic cấu trúc các kháiniệm “tế bào học” trong nội dung giáo trìnhmôn Sinh học đại cơng trờng phổ thông của nớcViệt Nam Dân Chủ Cộng Hoà

2.3 Tình hình nghiên cứu vận dụng lý thuyết grap trong dạy học ở Việt Nam

ở Việt Nam, từ năm 1971 Giáo s Nguyễn NgọcQuang là ngời đầu tiên đã nghiên cứu chuyểnhoá grap toán học thành grap dạy học và đã công

bố nhiều công trình trong lĩnh vực này Trongcác công trình đó, Giáo s đã nghiên cứu nhữngứng dụng cơ bản của lý thuyết grap trong khoahọc giáo dục, đặc biệt trong lĩnh vực giảng dạyHoá học Giáo s đã hớng dẫn nhiều nghiên cứusinh và học viên cao học vận dụng lý thuyết grap

để dạy một số chơng, một số bài cụ thể của

ch-ơng trình hoá học ở trờng phổ thông

37

Giáo s Nguyễn Ngọc Quang sinh ngày 12 tháng 6 năm 1928 tại xã Quảng Châu, huyện Tiên Lữ, Tỉnh Hng Yên Khi còn nhỏ là học sinh trờng Bởi - Hà Nội Năm 1950 ông đợc kết nạp vào Đảng Cộng sản Đông Dơng Từ năm 1950 đến 1951, Ông làm việc tại Ty công an Hà Nội Từ năm 1951 đến 1953 Ông học s phạm cao cấp tại Khu học xá Nam Ninh (Trung Quốc) Từ năm 1954 đến 1956 ông dạy học tại trờng cấp 3 Hùng Vơng - Phú Thọ.

Từ năm 1956 đến 1961, Ông làm việc tại ban tu th, Nha giáo dục phổ thông thuộc Bộ Giáo dục

Từ năm 1961 đến 1965, Ông là nghiên cứu sinh tại trờng Đại học s phạm mang tên LêNin (Liên xô).

Năm 1965, Ông về giảng dạy tại khoa Hoá ờng Đại học S hạm Hà Nội

tr-Ông nguyên là phó chủ nhiệm khoa Hoá, nguyên phó hiệu trởng trờng Đại học s phạm

Hà Nội, nguyên Hiệu trởng trờng Đại học s

Năm 1980, dới sự hớng dẫn của giáo s NguyễnNgọc Quang, tác giả Trần Trọng Dơng đã nghiên

cứu đề tài: "áp dụng phơng pháp grap và

algorit hoá để nghiên cứu cấu trúc và phơng pháp giải, xây dựng hệ thống bài toán về lập công thức hoá học ở trờng phổ thông" Tác giả

đã áp dụng phơng pháp grap và algorit hoá vàoviệc phân loại các kiểu bài toán về lập côngthức hoá học và đa ra kết luận:

• Phơng pháp grap và algorit cho phép chúng ta nhìn thấy rõ cấu trúc của một

đầu bài toán hoá học, cấu trúc và các bớc giải bài toán.

• Bằng grap có thể phân loại, sắp xếp các bài toán về hoá học thành hệ thống bài

39

Vì bệnh nặng, Ông đã vĩnh biệt chúng ta lúc 5 giờ ngày 22 tháng 9 năm 1994.

Trong suốt hơn 40 năm hoạt động giáo dục,

Ông đã có nhiều cống hiến cho sự nghiệp giáo dục, là một trong những chuyên gia

đầu ngành về lĩnh vực lý luận dạy học Ông

đã viết hàng trăm bài báo và nhiều cuốn sách chủ yếu về lĩnh vực giáo dục để cho các thế hệ sau tham khảo.

toán có logic giúp cho việc dạy và học có kết quả hơn.

Năm 1983, Nguyễn Đình Bào nghiên cứu sửdụng grap để hớng dẫn ôn tập môn Toán Cùngthời gian đó Nguyễn Anh Châu đã nghiên cứu

sử dụng grap hớng dẫn ôn tập môn Văn Các tácgiả này đã sử dụng sơ đồ grap để hệ thốnghoá kiến thức mà học sinh đã học trong một ch-

ơng hoặc trong một chơng trình nhằm thiếtlập mối liên hệ các phần kiến thức đã học giúpcho học sinh ghi nhớ lâu hơn

Năm 1984, Phạm T với sự hớng dẫn của Giáo

s Nguyên Ngọc Quang đã nghiên cứu đề

tài "Dùng grap nội dung của bài lên lớp để

dạy và học chơng Nitơ - Photpho ở lớp 11 trờng phổ thông trung học", tác giả đã

nghiên cứu việc dùng phơng pháp grap với

t cách là phơng pháp dạy học (biến phơngpháp grap trong toán học thành phơngpháp dạy học hoá học ổn định) đối với bàilên lớp nghiên cứu tài liệu mới về hoá học ởchơng “Nitơ - phốt pho” lớp 11 trờng trunghọc phổ thông Đồng thời, tác giả cũng đãxây dựng quy trình áp dụng phơng phápnày cho giáo viên và học sinh qua tất cả