Xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm để dạy học chương i, sinh học 11 (nâng cao) trường THPT

Vì vậy, người giáo viên không chỉ trau dồi chuyên môn tốt mà còn phải luônquan tâm đến phương pháp của mình, không chỉ đơn thuần là cung cấp nội dungcho học sinh, không phải người giáo v

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

-TRƯƠNG QUÂN BẢO

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM ĐỂ DẠY HỌC CHƯƠNG I, SINH HỌC 11 (NÂNG CAO) Ở

TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học Sinh học

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

Vinh, năm 2012

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

-TRƯƠNG QUÂN BẢO

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM ĐỂ DẠY HỌC CHƯƠNG I, SINH HỌC 11 (NÂNG CAO) Ở

TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học Sinh học

Mã số: 60.14.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

Vinh, năm 2012

Phương pháp dạy học của giáo viên góp một phần quan trọng trong việchình thành nhân cách, kĩ năng tư tưởng cho học sinh Một giáo viên dạy giỏikhông chỉ đơn thuần là họ có kiến thức sâu rộng về chuyên môn mà quan trọng làphương pháp dạy học của giáo viên đó làm thế nào mà người học sinh phát huyđược hết khả năng học tập của mình, học sinh không chỉ hiểu những kiến thức giáoviên truyền thụ mà từ đó say mê khám phá ra những tri thức mới Chính vì vậy mànhững năm gần đây phương pháp dạy học cũng có những đổi mới “tư tưởng dạyhọc tập trung vào người học” (Learner centred teaching) tức là “dạy học vì họcsinh và được thực hiện bởi học sinh” (học sinh là mục đích và học sinh là chủthể) Vì vậy, người giáo viên không chỉ trau dồi chuyên môn tốt mà còn phải luônquan tâm đến phương pháp của mình, không chỉ đơn thuần là cung cấp nội dungcho học sinh, không phải người giáo viên đóng vai trò chủ đạo mà phải quan tâmđến cách học chủ động, lấy học sinh làm trung tâm, làm sao cho học sinh phát huyđược tính tích cực của mình.

Hệ thống khái niệm có vai trò hết sức quan trọng trong hoạt động dạy học,

nó là nền tảng của toàn bộ kiến thức Sinh học, là xương sống trong quá trình xâydựng và thiết kế chương trình đào tạo Việc hình thành và phát triển các KN cho

HS ở trường phổ thông là bước cốt lõi trong hoạt động dạy học, từ đó HS có thểlĩnh hội tốt và vận dụng được những kiến thức Sinh học khác Quá trình đó vừagiúp HS rèn luyện kỹ năng tư duy, hình thành hệ thống kiến thức, vừa góp phầngiáo dục ý thức, thái độ với tự nhiên, xã hội và hình thành thế giới quan khoa học

cho HS, từ đó tác động tới quá trình hình thành và phát triển nhân cách cho cácem.

Cùng với sự đổi mới của chương trình đào tạo, việc dạy và học Sinh họctrương phổ thông hiện nay đã có nhiều chuyển biến tích cực Tuy nhiên, việc đổimới PP dạy và học, trong đó có DHKN sinh học, còn chưa thực sự đem lại hiệuquả cao HS học KN Sinh học chủ yếu dừng ở mức học thuộc lòng để nhận diện

KN, chưa thực sự nắm vững được cốt lõi của KN và do vậy khó có thể sử dụng các

KN đó để lĩnh hội các tri thức khác GV giảng dạy môn Sinh học chưa có nhậnthức đầy đủ về vai trò của KN trong quá trình hình thành nhận thức và phát triểnnhân cách cho HS, dẫn tới việc dạy KN còn qua loa, đại khái và gặp nhiều sai sót.Những nguyên nhân đó làm cho chất lượng DH Sinh học ở trường phổ thông cònnhiều hạn chế

Sinh học là một bộ môn rất gần gũi với các em trong cuộc sống vì vậy kiếnthức về Sinh học các em rất dễ tự tìm hiểu, nâng cao trình độ của mình nếu các embiết tự học, tự khám phá, tự tìm tòi

Sinh học 11(Nâng cao) nhằm hình thành cho học sinh các kiến thức sinh học

cơ bản và khát quát ở cấp độ cơ thể, do đó việc sử dụng bản đồ khái niệm tạothuận lợi cho học sinh khái quát và nắm những điểm chung, những điểm riêng củađộng vật, thực vật từ đó khái quát dấu hiệu chung cho sinh giới và rèn luyện các kỹnăng cho học sinh khi dạy học khái niệm cơ thể

Xuất phát từ những lí do trên tôi đã chọn đề tài nghiên cứu: “Xây dựng và

sử dụng bản đồ khái niệm để dạy học chương 1, sinh học 11 (Nâng cao) ở THPT”.

2 Mục tiêu nghiên cứu

Sử dụng BĐKN trong dạy học phần chuyển hóa vật chất và năng lượng, ởlớp 11 nhằm nâng cao chất lượng dạy học khái niệm cấp độ cơ thể

3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

3.1 Khách thể nghiên cứu

Học sinh lớp 11 THPT và giáo viên dạy học sinh học ở một số trườngTHPT.

3.2 Đối tượng nghiên cứu

Lí thuyết BĐKN và ứng dụng của BĐKN trong dạy học chương I- sinh học

11 THPT

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

4.1 Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn về việc sử dụng phương phápBĐKN trong dạy học sinh học, cơ sở lý thuyết phát triển kỹ năng tư duy logic chohọc sinh

4.2 Phân tích nội dung kiến thức chương I sinh học 11( NC) để xây dựngcác BĐKN cho dạy học

4.3 Xây dựng các BĐKN về kiến thức chuyển hóa vật chất và năng lượng

ở lớp 11(NC) THPT để tổ chức các hoạt động dạy học

4.4 Xây dựng quy trình sử dụng BĐKN dạy học kiến thức mới chương ISinh học 11(NC) THPT

4.5 Thực nghiệm sư phạm xác định hiệu quả của việc vận dụng BĐKN để

tổ chức các hoạt động dạy học phần chuyển hóa vật chất và năng lượng Sinh học11(NC) THPT

5 Phạm vi nghiên cứu của đề tài

5.1 Địa bàn nghiên cứu: Một số trường THPT

5.2 Phạm vi chương trình: Phần kiến thức chuyển hóa vật chất và năng

lượng sinh học 11(NC) THPT

6 Giả thuyết khoa học

Nếu sử dụng BĐKN hợp lí vào các khâu của quá trình dạy học thì hiệu quảdạy học nội dung kiến thức chuyển hóa vật chất và năng lượng sẽ được nâng cao

7 Phương pháp nghiên cứu

7.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận

Nghiên cứu các tài liệu về chủ trương đường lối của Đảng trong công tác đổimới giáo dục hiện nay, các tài liệu có liên quan lí thuyết BĐKN và sử dụng BĐKNtrong dạy học và các tài liệu liên quan đến đề tài.

7.2 Phương pháp điều tra

Điều tra thực trạng về sử dụng BĐKN để tổ chức dạy học phần chuyển hóavật chất và năng lượng ở lớp 11(NC) THPT

Dự giờ, trao đổi trực tiếp và tham khảo ý kiến giáo viên

7.3 Phương pháp chuyên gia

Gặp gỡ và trao đổi với các giáo viên dạy môn sinh học, các chuyên gia vềlĩnh vực nghiên cứu để tổng kết phân tích số liệu, rút ra kết luận

7.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở một số trường THPT nhằm kiểm chứnggiả thuyết khoa học của đề tài

7.5 Phương pháp thống kê toán học

Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lí số liệu và đánh giá kết quảđiều tra và kết quả thực nghiệm

8 Những đóng góp mới của đề tài

- Hoàn thiện cơ sở lí luận và cơ sở thực tiễn việc sử dụng phương phápBĐKN trong dạy học sinh học

- Đề xuất một số biện pháp sử dụng BĐKN để dạy học Sinh học 11 THPT

- Xây dựng một số mẫu giáo án theo hướng sử dụng BĐKN trong DHchương I - Sinh học 11 – THPT

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG BĐKN VÀO DẠY

HỌC SINH HỌC Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

1.1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1.1 Tình hình nghiên cứu về bản đồ khái niệm trên thế giới

BĐKN được phát triển vào năm 1972 bởi Novak tại đại học Cornell (HoaKì), nơi ông đã tìm cách làm theo và hiểu được những thay đổi trong kiến thứckhoa học của trẻ em (Novak, 1993) Từ đó đến nay BĐKN được coi là công cụhữu ích cho nhiều lĩnh vực trong đó có giáo dục Việc sử dụng BĐKN như là mộtchiến lược giảng dạy lần đầu tiên được phát triển bởi Novak Tiếp sau đó có nhiềutác giả thuộc nhiều nước trên thế giới đã nghiên cứu BĐKN và sử dụng vào DH

Năm 1988, Novak và Gowin thực hiện các BĐKN trong lớp học cho cả HS

và GV khám phá và mô tả có ý nghĩa quan hệ giữa các khái niệm về đối tượng,nghiên cứu làm cho nó có thể tạo ra các kết nối giữa chúng

Năm 1995, Soyibo nghiên cứu sử dụng BĐKN để so sánh nội dung kiếnthức trong các SGK sinh học

Năm 2002, Ribbenb, Jones và Moris nghiên cứu xây dựng BĐKN của cácmôn khoa học Năm 2003, Derbentseva và Canas đã nghiên cứu BĐKN dạng chu

kì và xá định hiệu quả của chúng trong việc kích thích tư duy của học sinh

1.1.2 Tình hình nghiên cứu về bản đồ khái niệm ở 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

TS Phan Đức Duy tại trường đại học Huế đã có nghiên cứu BĐKN trongdạy học sinh học ở bậc THPT được trình bày trong Kỷ yếu hội thảo khoa học dạyhọc sinh học sinh học ở trường PT theo chương trình SGK mới, nhà xuất bản Nghệ

An, 2008 Ông đã nghiên cứu định nghĩa, bản chất của BĐKN Đặc biệt ông đãđưa ra vai trò của BĐKN trong dạy học đối với GV cũng như đối với HS BĐKN

giúp HS nghiên cứu tài liệu mới có hệ thống, khuyến khích sự sáng tạo của HS,tăng cường hoạt động nhóm…

Trong tạp chí giáo dục số 210 (2009), Nguyễn Phúc Chỉnh đã nêu cở sở tâm

lí học và nhận thức học của BĐKN, đồng thời đề xuất các bước xây dựng BĐKN,

Theo Vương Tất Đạt (2007) “KN là hình thức tư duy trong đó phản ánh dấuhiệu cơ bản khác biệt của một sự vật đơn nhất hay các lớp sự vật đồng nhất Trong

KN, thứ nhất, bản chất của sự vật được phản ánh, thứ hai, sự vật hay lớp sự vật nổibật trên cơ sở của các dấu hiệu cơ bản khác biệt”.[8]

Trong hai cách định nghĩa trên thì định nghĩa của Vương Tất Đạt có lẽ hoànchỉnh hơn bởi trong tư duy của con người, các sự vật hiện tượng được phản ánhthông qua các dấu hiệu cơ bản và không cơ bản, trong đó các dấu hiệu cơ bản khácbiệt của đối tượng được phản ánh trong nhận thức của con người tạo thành dấu

hiệu của KN biểu thị sự vật đó Bất kỳ một hành động tư duy nào cũng mang đặctrưng tư duy bằng KN, không có KN nào không thể tư duy được.

Theo quan niệm của logic hình thức cho rằng bản chất của KN có đặc điểm:Mỗi KN chỉ là tổng số của một số dấu hiệu đối tượng này dẫn tới là mỗi một KN

có nhiều hay ít đặc điểm mà phạm vi ứng dụng của khái niệm là rộng hay hẹp Đặcđiểm này có nghĩa là logic hình thức chỉ quan tâm đến mặt lượng của KN, căn cứvào số lượng dấu hiệu mà KN thuộc về loại này hay loại khác Do đó KN là mộttổng số các dấu hiệu mang tính chất hình thức, chúng chỉ có tác dụng để hệ thốnghóa các KN

Theo quan niệm của logic biện chứng: KN là kết tinh giữa sự nhận thức và

KN một hình thức tư duy, nó phản ánh sự vận động và phát triển của thực tạikhách quan và KN khoa học là sự tổng kết các tri thức về những thuộc tính chung

và biện chứng của các sự vật hiện tượng Quan niệm này cho rằng mỗi KN có badấu hiệu đặc trưng:

- Tính chung: KN là kết quả của quá trình nhận thức đi từ cái đơn nhất đến cáiphổ biến, từ cái riêng đến cái chung nhờ có quá trình khái quát hóa cái đơnnhất là những dấu hiệu thuộc tính mà chỉ ở có những sự vật hoặc hiện tượngnày mà không có ở sự vật hiện tượng khác Cái phổ biến là những dấu hiệuthuộc tính chung có nhiều ở sự vật và hiện tượng Sự tổng các dấu hiệu vànhững thuộc tính chung hợp thành nội dung cả KN Như vậy nội dung của

KN là sự tổng hòa hay tổng hợp chứ không phải là sự tổng cộng các dấuhiệu của sự vật, hiện tượng mà KN phản ánh

- Tính bản chất: Trong các dấu hiệu và thuộc tính chung người ta phân biệtmột cách rõ ràng loại sự vật hiện tượng này với loại sự vật hiện tượng khác.Cái bản chất bao giừ cũng là cái chung nhưng không phải cái chung nàocũng là cái bản chất do vậy trong DH phải đi từ cái chung rồi tách ra cái bảnchất thông qua sự trừu tượng hóa

- Tính phát triển: KN không chỉ là điểm xuất phát cho sự vận động của sựnhận thức, nó không chỉ là công cụ của tư duy mà còn là tổng kết của quátrình vận động của nhận thức, nó không chỉ công cụ của tư duy mà còn làkết quả tư duy Nhận thức của khoa học ngày càng phát triển thì KN khoahọc càng có những nội dung mới và nội dung mới được bổ sung đến mứcnào đó thì hình thành KN mới Như vậy dặc điểm này của KN hoàn toàntuân theo lộ trình của lịch sử Lịch sử khoa học là sự phát triển của KN,nghĩa là có sự thay đổi, bổ sung nội dung KN cũ hình thành KN mới.

Các loại khái niệm sinh học

KN sinh học là một loại KH khoa học, phản ánh những dấu hiệu và thuộctính chung, bản chất về tổ chức và các hoạt động sống

Nhiều tác giả lý luận DH chia KN sinh học thành các nhóm mỗi cách phânchia đều dựa vào một cơ sở nào đó để đạt mục đích nào đó

Dựa vào mức độ khái quát rộng hay hẹp của phản ánh thì KN sinh học đượcchia thành hai loại: [2]

- KN sinh học đại cương: là loại KN phản ánh những dấu hiệu về các hiệntượng, quá trình, quan hệ của sự sống chung cho một bộ phận hoặc toàn bộgiới hữu cơ

- KN sinh học chuyên khoa: là những KN phản ánh từng cấu trúc, hiện tượng,quá trình của đối tượng hay một nhóm đối tượng sinh học nhất định hướngdẫn phản ánh từng dạng quan hệ riêng biệt của các đối tượng

Như vậy, KN sinh học đại cương cũng phản ánh các mặt như KN sinh họcchuyên khoa nhưng phạm vi phản ánh ở mức độ rộng hơn

Ngoài cách phân chia trên, người ta có thể chia KN sinh học bằng cáchkhác, ví dụ như chia thành 3 nhóm KN sau:

- Nhóm KN phản ánh cấu trúc sống, ví dụ: gen, tế bào, nhiễm sắc thể…

- Nhóm KN phản ánh các dấu hiệu đặc trưng, các hiện tượng cơ bản của sựsống: sinh trưởng, sinh sản, trao đổi chất…

- Nhóm KN phản ánh sự vận động của cấu trúc sống: ứng động, hướng động,quang hợp…

1.2.1.2 Cách phân chia khái niệm

Phân chia KN chia một KN lớn thành những KN nhỏ, xác định xem trongmột KN giống có bao nhiêu KN loài

Mục đích phân chia: Để củng cố và mở rộng hiểu biết về đối tượng cần

- Các KN nhỏ được phân chia phải ngang hàng, không chồng chéo

- Khi phân chia không được vượt cấp, nghĩa là KN giống phân chia ra KNloài gần nhất

Từ các quy tắc trên có thể phân chia KN theo các cách sau:

- Phân đôi: Chia KN lớn thành hai KN nhỏ có nội hàm trái ngược nhau, coinhư KN giống chỉ có hai thuộc tính trái ngược nhau, mỗi KN loài mang mộttrong hai thuộc tính đó

Ví dụ: Tính trạng: Tính trạng trội và tính trạng lặn

- Chia đối tượng thành từng bộ phận: KN bị phân chia (KN lớn) và KN đượcphân chia (KN nhỏ) không phải là quan hệ giống loài mà là quan hệ giữa cáitoàn thể và cái bộ phận

Ví dụ: Phân chia KN tế bào gồm: màng, tế bào chất, nhân…

- Phân loại các đối tượng trong ngoại diện thành những đối tượng nhỏ rồi mỗiđối tượng này lại phân thành những đối tượng nhỏ hơn, cuối cùng đến đốitượng nhỏ nhất có thể chia được, ở mỗi bậc phân chia có thể căn cứ vào dấuhiệu nào đó làm tiểu chuẩn phân chia[9][11]

1.2.1.3 Cách định nghĩa khái niệm

Định nghĩa một KN là chỉ ra những thuộc tính bản chất của KN đó sao cho

đủ để phân biệt nó với các sự vật, hiện tượng và quá trình khác

Nội dung của định nghĩa cho biết sự vật hoặc hiện tượng nào đó là cái gì vàkhác cái khác như thế nào Vì vậy để định nghĩa KN cần phải thực hiện các bướcsau:

Bước 1: Phân tích các đặc điểm của sự vật, hiện tượng để khái quát thànhdấu hiệu bản chất, dấu hiệu chung dùng trong việc phát biểu KN

Bước 2: Xác định nội hàm và ngoại diện của KN, thông qua việc trả lời 2câu hỏi:

+ Sự vật hiện tượng đó là gì? Phân biệt với các sự vật hiện tượng khác ởnhững điểm nào?

+ Có bao nhiêu sự vật hiện tượng cụ thể cùng loại với nó

Bước 3: Xác định KN giống và KN loài

KN giống là những KN rộng hơn, phổ biến hơn KN loài là KN hẹp hơn, ítphổ biến hơn Một nhóm “loài” có quan hệ họ hang gần thì được xếp thành một

“giống” Tùy phạm vi sử dụng mà một KN nào đó có thể là KN giống hay KNloài

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”

Câu định nghĩa một KN nào đó sẽ gồm có KN giống gần nhất với nó và nhữngdấu hiệu riêng của nó

Khi định nghĩa KN phải chỉ ra những dấu hiệu của đối tượng được định nghĩa

Vì vậy nên đặt KN vào KN chung hơn và vạch thêm những dấu hiệu riêng của nó

KN giống chỉ ra những dấu hiệu giống nhau giữa đối tượng được định nghĩa vớimột đối tượng rộng hơn nó Những dấu hiệu riêng vủa KN “loài” xác định rõ đốitượng được định nghĩa khác với đối tượng khác trong cùng giống ở những dấuhiệu nào?

Muốn định nghĩa KN một cách chính xác thì điều quan trọng là phải nắm đượccác dấu hiệu bản chất của các KN mà ta định nghĩa Muốn vậy, chúng ta phải tuântheo các quy tắc sau:

+ Ngoại diện của KN đưa ra định nghĩa và ngoại diện của KN dùng để địnhnghĩa phải ngang hang với nhau Nghĩa là hai vế của định nghĩa phải tương đương

và có thể hoán vị cho nhau

+ KN giống dùng để định nghĩa không được vượt cấp

+ Những thuộc tính dùng để định nghĩa phải phản ánh đúng bản chất của đốitượng

+ Định nghĩa không thể là một câu phủ định

+ Câu văn trong định nghĩa phải rõ ràng, không rườm rà, quanh co

- Định nghĩa theo nguồn gốc: Câu định nghĩa phải chỉ rõ nguồn gốc của sựvật hiện tượng được định nghĩa, dấu hiệu được chọn vào định nghĩa nói lênnguồn gốc của sự vật, hiện tượng

- Định nghĩa theo tên gọi: Câu định nghĩa giải thích tên gọi của KN Cáchđịnh nghĩa này được sử dụng khi thuật ngữ tên gọi của KN đã phản ánhđược vài dấu hiệu quan trọng của KN, đủ để phân biệt với KN khác

1.2.1.4 Các con đường hình thành khái niệm

Có các con đường hình thành KN sau:

Hình thành KN bằng con đường quy nạp

Quá trình hình thành theo PP quy nạp gồm các bước sau:

- Xác định nhiệm vụ nhận thức: GV tạo cho HS sẵn sàng, tự giác, hào hứngtiếp thu KN GV có thể nêu ra 1 câu hỏi, 1 tình huống, 1 bài toán nhận thức,

… liên quan để KN sắp hình thành

- Quan sát tài liệu trực quan: GV tổ chức cho HS quan sát tài liệu trực quan(mẫu sống, mẫu ngâm, mô hình, tranh ảnh, phim…) để rút ra những dấuhiệu của KN

- Phân tích dấu hiệu chung, bản chất của KN, định nghĩa KN

Trên cơ sở các dấu hiệu rút ra từ PPTQ, HS tiến hành các thao tác tư duy, phântích, so sánh, suy lí quy nạp, khái quát hóa để tìm ra dấu hiệu bản chất của KN.Định nghĩa KN: Từ những dấu hiệu bản chất, sắp xếp thành câu định nghĩa, saocho đủ để phân biệt với sự vật, hiện tượng khác

- Đưa KN mới vào hệ thống KN đã có

Sau khi định nghĩa KN cần đưa nó vào hệ thống bằng cách sơ đồ quan hệ theomột trật tự hợp lí (BĐKN), so sánh với các KN khác có quan hệ lệ thuộc, nganghang, đối lập Nếu có nhiều KN liên quan với nhau thì việc hệ thống hóa có thẻđược tiến hành cuối chương hoặc qua bài tập

- Luyện tập vận dụng kiến thức:

Việc nắm vững KN được đánh giá bằng khả năng vận dụng KN đó GV nên tạođiều kiện cho HS vận dụng KN thông qua bài tập, lấy các ví dụ khác, suy luận đểhình thành KN mới

Trong DH có hai khâu quan trọng nhất đó là:

- Hướng dẫn HS quan sát một nhóm tài liệu trực quan sao cho các tài liệu nàylàm nguồn kiến thức để dẫn tới được nội dung của KN

- Hướng dẫn HS so sánh, quan sát trực tiếp các đối tượng dùng suy lý, quynạp để phát hiện thuộc tính chung và bản chất Thường là sau khi tìm ra dấuhiệu chung từ những dấu hiệu đó tách ra dấu hiệu biện chứng, từ dấu hiệubiện chứng biểu thị nó bằng từ KN Để hiểu cụ thể, chính xác KN GV hoặctập cho HS diễn đạt nội dung KN bằng một câu định nghĩa

Hình thành KN bằng con đường diễn dịch

Quá trình hình thành theo PP quy nạp gồm các bước sau:

- Xác định nhiệm vụ nhận thức: GV tạo cho HS sẵn sàng, tự giác, hào hứngtiếp thu KN GV có thể nêu ra 1 câu hỏi, 1 tình huống, 1 bài toán nhận thức,

… liên quan để KN sắp hình thành

- Dựa vào kiến thức đã biết để hình thành KN mới: HS nhận biết các dấu hiệucác KN thông qua lời dẫn dắt của thầy hoặc HS dựa vào những biểu tượng

đã có, hoặc 1 hiện tượng khác gần gũi với vốn kinh nghiệm cảm tính của các

em để hình thành KN mới GV cũng có thể dựa vào các KN đã học để hìnhthành KN mới

1.2.2 Bản đồ khái niệm

1.2.2.1 Định nghĩa bản đồ khái niệm

Bản đồ khái niệm là một dạng hình vẽ có cấu trúc không gian 2 chiều gồmcác 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 gắnnhãn Nhãn thường là từ nối hay các cụm từ nối, định rõ mối quan hệ giữa hai kháiniệm Phần lớn nhãn của các khái niệm là một danh từ, tuy nhiên đôi khi nhãn cóthể nhiều hơn 1 danh từ hoặc sử dụng các ký hiệu như “+” hay “%”…

Như vậy, bản đồ khái niệm bao gồm các “nút” tượng trưng cho các kháiniệm và các đường liên kết tượng trưng cho mối quan hệ giữa các khái niệm-tương ứng với các “đỉnh” và các “cung” trong Lý thuyết Graph Những khái niệmđược sắp xếp theo trật tự logic, mỗi khái niệm là một nhánh của bản đồ Đa sốnhững khái niệm mang tính chất tổng quát được xếp ở đỉnh của bản đồ, những kháiniệm có tính chất cụ thể hơn được xếp ở dưới

Phần cốt lõi của bản đồ khái niệm là mệnh đề (propositions) Mệnh đề là sựphát 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 cónhãn (thường là những động từ) nhằm tạo nên lời phát biểu có ý nghĩa Do đó đôikhi chúng được gọi là những đơn vị ngữ nghĩa

Đặc trưng quan trọng khác của bản đồ khái niệm là đường nối ngang links) Đường nối này thể hiện mối quan hệ giữa các khái niệm trong những lĩnhvực khác nhau của bản đồ khái niệm

(cross-Một đặc tính cuối cùng của bản đồ khái niệm là những ví dụ ở cuối kháiniệm, chúng có vai trò làm rõ ý nghĩa của khái niệm đó Những ví dụ được đặt ởcuối khái niệm, được bao quanh bởi hình tròn, elip, hình chữ nhật có nét vẽ đứt.

1.2.2.2 Cở sở khoa học của BĐKN

Bản đồ 1.1 Bản đồ khái niệm về cấu trúc và đặc điểm của bản đồ khái niệm

- Cở sở tâm lí

Trong những năm đầu đời, việc học tập các KN và bắt đầu tư duy có thể coi làmột khả năng phi thường của loài người, một điều kỳ diệu mà qua tiến hóa conngười có được Sau ba tuổi, con người tiếp thu các KN mới thông qua ngôn ngữ,bằng cách đặt các câu hỏi để làm rõ mối quan hệ giữa KN mới với những KN màđứa trẻ đã có, sau đó lưu giữ chúng trong bộ nhớ của mình cùng với các KN cũ

Bộ nhớ của con người không phải là một chiếc chứa thông thường chỉ cần đổ trithức vào để lấp đầy mà là một cấu trúc vô cùng phức tạp Bộ nhớ của con ngườibao gồm một hệ thống gồm nhiều trạng thái được liên hệ với nhau, nó đòi hỏi sắpxếp một cách khoa học theo một trật tự nhất định, trong đó những kiến thức mớiđược tiếp nhận phải được xếp vào đúng chỗ, trong một tập các KN có liên quanvới nhau theo các mức độ và được “dán nhãn” cẩn thận để phân biệt Thao tác đónhằm chuyển những KN mới từ bộ nhớ ngắn hạn sang bộ nhớ dài hạn [4]

Hình 1.1 Các hệ thống bộ nhớ chủ chốt của não bộ đều tác động qua lại với nhau khi chúng ta học

Thông tin vào Bộ nhớ ngắn hạn

Bộ nhớ làm việc

Bộ nhớ dài hạn

Hệ thống hiệu quả Hệ thống điều khiển

Dựa trên cơ sở này, Ausbel đã chia học tập thành hai dạng: Học vẹt (rotelearning) và học hiểu (meaningful learing).

Học vẹt là cách học thụ động, thường không hiểu rõ bản chất vấn đề, trong đó

có rất ít hoặc không có mối liên hệ nào giữa những kiến thức đã biết với KN mới.Chính vì vậy kiến thức không được chuyển vào bộ nhớ dài hạn và dễ dàng quên đinhanh chóng vì bộ nhớ ngắn hạn và bộ nhớ đang hoạt động có dung lượng rất hạnchế Cấu trúc nhận thức của người học không dược tăng cường hay thay đổi để xóa

đi những quan niệm sai lầm, và điều đó sẽ hạn chế khả năng học tập cũng như khảnăng giải quyết vấn đề của người học

Học hiểu có ý nghĩa hơn cả đối với mỗi cá nhân Trong học hiểu, nội hàm vàngoại diện của KN đề được bộc lộ rõ ràng và được liên hệ chặt chẽ với những trithức đã có của người học, người học không những hiểu mà còn có thể sử dụng KN

đó một cách chính xác và dễ dàng Một BĐKN có thể hỗ trợ rất tốt cho quá trìnhhọc hiểu, vì trên bản đồ đó chỉ ra cụ thể cho người học những KN họ đã biết cómối liên hệ như thế nào với KN mới Thực chất việc vẽ một BĐKN cũng giốngnhư việc “vẽ lại” tư duy của người học, chỉ ra vị trí chính xác của KN mới màngười học cần lưu trữ trong bộ nhớ của mình

- Cơ sở nhận thức

Học hiểu là phương pháp được hầu hết các nhà chuyên gia trong mọi lĩnhvực sử dụng Trong thực tế, Novak cho rằng việc tạo tri thức mới thực chất là việcngười học tự mình tiếp nhận kiến thức mới, sắp xếp, cấu trúc chúng vào hệ thốngtri thức cũ trong tư duy một cách sáng tạo và mang đậm dấu ấn cá nhân, hoạt độngnày cũng bị chi phối nhiều bởi cảm hứng học tập của bản thân trong thời điểm đó.Vật liệu được sử dụng trong quá trình sáng tạo tri thức mới là các KN và mệnh đề,người học sử dụng chúng theo vô số cách khác nhau, do vậy “công trình” của mỗingười cũng rất khác nhau, và hiệu quả đem lại cũng không ai giống ai cả BĐKNgiữ vai trò rất quan trọng trong việc thiết lập các mối quan hệ của các KN (đơn vị

cơ bản của nhận thức), vì vậy nó có giá trị trong học tập và trong quá trình hìnhthành kiến thức mới của con người.

1.2.2.3 Phân loại BĐKN

- Dựa theo thành phần, có các dạng bản đồ khái niệm sau:

+ Bản đồ chỉ có khái niệm: Bản đồ có cấu trúc cho sẵn, chỉ có những kháiniệm chìa khóa nhưng thiếu từ nối

+ Bản đồ chỉ có các đường nối: Bản đồ có cấu trúc cho sẵn, có các đườngnối nhưng thiếu khái niệm

+ Bản đồ câm: Bản đồ có cấu trúc cho sẵn nhưng chưa có khái niệm và từnối

+ Bản đồ hỗn hợp: Bản đồ có cấu trúc cho sẵn nhưng thiếu một số kháiniệm hoặc từ nối

Có thể dựa vào các dạng bản đồ này để tổ chức dạy học

- 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 kháiniệm trung tâm, xung quanh là những khái niệm bổ sung

+ Bản đồ khái niệm phân cấp: Bản đồ khái niệm phân cấp trình bày thôngtin theo thứ tự quan trọng giảm dần Thông tin quan trọng nhất, tổng quát nhấtđược đặt lên đỉnh, dưới nó là các khái niệm cụ thể hơn

+ Bản đồ khái niệm tiến trình: Bản đồ khái niệm tiến trình tổ chức thôngtin theo dạng tuyến tính Dạng bản đồ này thích hợp cho thể hiện những khái niệmphản ánh các hiện tượng, quá trình

+ Bản đồ khái niệm hệ thống: Bản đồ khái niệm hệ thống tổ chức thông tintheo dạng tương tự bản đồ tiến trình nhưng thêm vào “đầu vào” và “đầu ra”

Ngoài ra còn có những dạng bản đồ khái niệm như: bản đồ khái niệm phongcảnh, bản đồ khái niệm đa chiều, bản đồ khái niệm hình tròn…

1.2.2.4 Vai trò của BĐKN trong dạy học

BĐKN được sử dụng để đơn giản hóa những nội dung phức tạp trong quá trìnhhọc tập cũng như tư duy Thay vì những diễn dải dài dòng và phức tạp, GV và HS

có thể hệ thống toàn bộ các KN có liên quan trong nội dung bài học, chỉ ra mốiliên hệ của chúng trong một BĐ mạch lạc va rõ ràng với một KN chí thể hiện nộidung của BĐ Bằng cách này, HS có thể tự tổ chức và sắp xếp kiến thức theo mộttrật tự đậm tính cá nhân, đồng thời thể hiện khả năng sáng tạo và kỹ năng tư duybậc cao của mình Như vậy, chúng ta thấy rằng các BĐKN không những là công

cụ thuận lợi cho việc thu nhận, trình bày và lưu giữ kiến thức của cá nhân mà con

là công cụ hữu ích cho việc sáng tạo tri thức

Tùy thuộc vào mối quan hệ, một BĐKN có thể minh họa cho một chuỗi các sựkiện, một chu kì, hoặc các bước trong một quá trình Có thể sử dụng BĐKN nhưmột kỹ thuật DH trong những trường hợp sau:

- Giảng dạy một chuyên đề: Sử dụng BĐKN trong DH giúp các GV hiểu biếtnhiều hơn về KN mối quan hệ giữa các KN Điều này giúp GV truyền tảimột bức tranh tổng quát về các chủ đề và các mối quan hệ của các KN

- Củng cố sự hiểu biết: Bằng việc hướng dẫn HS tự lập các BĐKN, HS sẽkhắc sâu kiến thức và ghi nhớ lâu bền hơn

- Kiểm tra: Với các BĐKN còn bỏ trống KN hoặc các từ dẫn, GV có thể kiểmtra kiến thức của HS một cách chính xác nhất bằng việc yêu cầu học sinhhoàn thiện nội dung của BĐ

- Đánh giá HS: Thông qua việc so sánh các BĐKN HS thiết lập được, GV sẽđánh giá mức độ sáng tạo của HS

Nhược điểm:

Ngoài những ưu điểm trên bản đồ khái niệm cũng có một số nhược điểmnhư: có thể tốn thời gian đối với những khái niệm cần giải thích rõ ràng và chi tiết,không giới hạn cách giới thiệu bản đồ, học sinh có thể lúng túng nếu như bản đồphức tạp

1.2.3 Kĩ thuật lập bản đồ khái niệm

1.2.3.1 Cấu trúc một bản đồ khái niệm

Theo Novak và Gowin (1984) một bản đồ khái niệm tốt nên xây dựng theokiểu cấu trúc hệ thống cấp bậc như sau:

Hình 1.2 Cấu trúc một bản đồ khái niệm 1.2.3.2 Quy trình xây dựng bản đồ khái niệm

Bước 1: Xác định chủ đề, khái niệm trọng tâm (bằng cách xác định câu hỏitrọng tâm)

Bước 2: Xác định và liệt kê những khái niệm quan trọng nhất hay chungnhất liên quan đến chủ đề

Bước 3: Sắp xếp các khái niệm được ở những vị trí phù hợp Các khái niệmđược đóng khung trong hình tròn, elip hoặc hình chữ nhật

Bước 4: Nối các khái niệm bằng các mũi tên có kèm từ nối mô tả mối quan

hệ giữa các khái niệm

Bước 5: Tìm kiếm các đường nối ngang, nối các khái niệm thuộc những lĩnhvực khác nhau trong bản đồ với nhau Các đường nối ngang cho thấy sự tươngquan giữa các khái niệm

Khái niệm khóa

Khái niệm

Hệ thống cấp bậc tiếp theoĐường nối

ngang

Bước 6: Cho các ví dụ (nếu có) tại đầu mút của mỗi nhánh Ví dụ đượcđóng khung bởi hình tròn, elip hoặc hình chữ nhật có nét đứt

Bước 7: Sửa chữa, hoàn chỉnh bản đồ (có thể có những thay đổi cần thiết vềcấu trúc và nội dung bản đồ)

* Phần mềm IHMC CmapTools [18].

IHMC CmapTools là phần mềm do Canas và cộng sự tạo ra (http://map.ihmc.us) tại Institute for Human and Machine Cognition (IHCM) Phần mềmgiúp người sử dụng dễ dàng xây dựng và sửa bản đồ khái niệm

Đặc biệt, đối với những máy tính có nối mạng phần mềm cho phép người sửdụng liên kết những tài nguyên (những hình ảnh, đồ thị, video, biểu đồ, bảng, vănbản, trang web hoặc bản đồ khái niệm khác…) có ở bất cứ nơi nào trên Internethoặc trong máy tới những khái niệm hay những từ liên kết trong một bản đồ kháiniệm

Sau khi xây dựng xong bản đồ khái niệm, có thể lưu giữ bản đồ trong máytính, xuất ra dưới dạng tranh hoặc chia sẻ qua mạng

* Ví dụ: Xây dựng bản đồ khái niệm vận chuyển các chất trong cây

* Ví dụ: Xây dựng bản đồ khái niệm về chuyển hóa vật chất và năng lượng

* Ví dụ: Xây dựng bản đồ khái niệm quang hợp

1.3 CƠ SỞ THỰC TIỄN

1.3.1 Thực trạng dạy - học khái niệm trong nhà trường THPT hiện nay

Để nắm được thực trạng dạy và học khái niệm Sinh học, chúng tôi tiến hànhquan sát sư phạm, tham khảo giáo án, dự giờ, trao đổi ý kiến với một số giáo viên

bộ môn; dùng phiếu thăm dò ý kiến giáo viên, phiếu điều tra học sinh ở một sốtrường trung học phổ thông Kết quả cho thấy:

1.3.1.1 Phương pháp dạy khái niệm của giáo viên

Chúng tôi đã sử dụng phiếu trưng cầu ý kiến của 28 giáo viên Sinh họcthuộc tỉnh Đồng Tháp về phương pháp dạy khái niệm và có kết quả như sau:

Bảng 1.1 Kết quả điều tra về phương pháp dạy khái niệm của giáo viên

TT

Thường xuyên Thỉnh thoảng

Không bao giờ

Rất cần thiết Cần thiết Không cần thiết

Phương pháp

Mức độ sử dụng

Số lượng Tỉ lệ (%) Số lượng Tỉ lệ (%) Số lượng Tỉ lệ (%)

đồ khái niệm vào giảng dạy các khái niệm còn rất hạn chế do trong công tác giảngdạy còn nhiều vấn đề bất cập Sau khi thực nghiệm một số GV cho rằng việc sửdụng bản đồ khái niệm mang lại hiệu quả trong phát huy tính tích cực cho HS nên

có thể sẽ nghiên cứu và đưa vào giảng dạy để giúp HS làm quen với phương pháphọc khái niệm mới

1.3.1.2 Thực trạng học khái niệm của học sinh

Chúng tôi đã sử dụng phiếu trưng cầu ý kiến của 120 học sinh thuộc tỉnhĐồng Tháp về phương pháp học khái niệm và có kết quả như sau:

Bảng 1.3 Ý kiến của học sinh về phương pháp học khái niệm

Học thuộc Cụ thể khái niệm dưới dạng

sơ đồ Dùng bản đồ khái niệm

Bảng 1.4 Đánh giá của giáo viên về kỹ năng hệ thống hóa khái niệm của học sinh

Qua bảng 1.4 cho thấy đa phần giáo viên đánh giá mức độ tự hệ thống hóakhái niệm của HS đạt mức trung bình (50,00%).

Điều đó càng cho thấy năng lực của HS qua việc tự xây dựng cho mình cáchhọc các khái niệm Các em chủ yếu học theo những gì học được trên lớp mà chưanắm được vị trí của khái niệm khi đưa vào hệ thống Do đó khi làm phiếu điều trachỉ có một phần nhỏ HS có thể nắm được vị trí, mối quan hệ của khái niệm trong hệthống

1.3.2 Mục tiêu, cấu trúc chương trình và nội dung kiến thức phần chuyển hoá vật chất và năng lượng – sinh học 11 (NC) ở trường THPT

1.3.2.1 Mục tiêu

Về kiến thức

- Biết được sự chuyển hoá VC – NL là cơ sở của sự sống.Hiểu được cáchoạt động sống xảy ra trong tế bào có mối liên quan, phụ thuộc với các hoạt độngxảy ra trong các tế bào khác của cùng cơ quan và của các cơ quan khác trong một

cơ thể TV - ĐV

- Trình bày được các quá trình trao đổi vật chất, vận chuyển và chuyển hoávật chất trong cơ thể TV - ĐV

- So sánh những điểm giống nhau và khác nhau trong quá trình chuyển hoá

VC - NL ở TV - ĐV để chứng tỏ nguồn gốc chung của sinh giới, chứng tỏ sự đa

dạng trong chuyển hoá VC - NL của sinh giới từ đó giúp hình thành ở HS quanđiểm thế giới quan về sự sống.

- Kĩ năng học tập: đặc biệt là tự học, biết thu thập và xử lí thông tin, lậpbảng, biểu, sơ đồ, đồ thị, biết làm việc theo cá nhân và nhóm, biết làm các báo cáonhỏ, biết trình bày trước tổ, lớp…

Phần “chuyển hoá VC - NL” trong sinh học 11( NC) có 22 tiết gồm 2 phần:

Phần A: Chuyển hoá VC - NL ở thực vật, gồm 14 bài ( bài 1 -> bài 14 với

14 tiết dạy trong đó có 3 tiết thực hành)

Nội dung: giới thiệu về sự chuyển hoá VC - NL ở cơ thể thực vật (trao đổinước và khoáng, quang hợp, hô hấp và các yếu tố ảnh hưởng đến các chức năng

đó, sự ứng dụng kiến thức đó vào trồng trọt)

Phần B: Chuyển hoá VC-NL ở động vật, gồm 7 bài (bài 15-> bài 21 với 7

tiết dạy trong đó có 1 tiết thực hành)

Nội dung: giới thiệu sự chuyển hoá VC-NL ở cơ thể ĐV( tiêu hoá, hô hấp,tuần hoàn và cân bằng nội môi).

Ngoài ra, còn có 1 tiết ôn tập chương I

* Cấu trúc chương trình phần chuyển hoá VC-NL trong sinh học 11( NC) cụthể như sau:

Phần A: Chuyển hoá vật chất và năng lượng ở thực vật

Gồm 14 bài:

+ Bài 1: Trao đổi nước ở thực vật

+ Bài 2: Trao đổi nước ở thực vật (tt)

+ Bài 3: Trao đổi khoáng và nito ở thực vật

+ Bài 4: Trao đổi khoáng và nito ở thực vật ( tt)

+ Bài 5: Trao đổi khoáng và nito ở thực vật (tt)

+ Bài 6: Thực hành: Thoát hơi nước và bố trí thí nghiệm về phân bón

+ Bài 7: Quang hợp

+ Bài 8: Quang hợp ở các nhóm thực vật

+ Bài 9: Ảnh hưởng của các nhân tố ngoại cảnh đến quang hợp

+ Bài 10: Quang hợp và năng suất cây trồng

+ Bài 11: Hô hấp ở thực vật

+ Bài 12: Ảnh hưởng của các nhân tố môi trường đến hô hấp

+ Bài 13: Thực hành: tách chiết sắc tố từ lá và tách các nhóm sắc tố bằngphương pháp hóa học

+ Bài 14: thực hành: Chứng minh quá trình hô hấp tỏa nhiệt

Phần B: Chuyển hoá vật chất và năng lượng ở động vật

Gồm 8 bài:

+ Bài 15: Tiêu hoá

+ Bài 16: Tiêu hoá ( tt)

+ Bài 17: Hô hấp

+ Bài 18: Tuần hoàn

+ Bài 19: Hoạt động của các cơ quan tuần hoàn

+ Bài 20: Cân bằng nội môi.

+ Bài 21: Thực hành: Tìm hiểu hoạt động của tim ếch

+ Bài 22: Ôn tập chương I

1.3.2.3 Về nội dung

Nội dung phần “chuyển hoá VC-NL “trong chương trình sinh học 11 (NC) ởtrường THPT bao gồm:

* Kiến thức về trao đổi nước ở thực vật:

- Phân biệt trao đổi chất giữa cơ thể với môi trường và chuyển hoá nănglượng trong tế bào

- Trình bày vai trò của nước ở thực vật: đảm bảo hình dạng nhất định của tếbào, tham gia vào các quá trình sinh lí của cây và ảnh hưởng sự phân bố thực vậttrong tự nhiên

- Trình bày được cơ chế trao đổi nước: 3 quá trình liên tiếp (hấp thụ nước,vận chuyển nước và thoát hơi nước); ý nghĩa thoát hơi nước với đời sống của thựcvật

- Nêu được cân bằng nước cần được duy trì bằng tưới tiêu hợp lí mới đảmbảo cho sinh trưởng của cây trồng

- Trình bày được sự trao đổi nước phụ thuộc vào điều kiện môi trường

* Kiến thức về trao đổi khoáng và nitơ ở thực vật:

- Nêu vai trò của nguyên tố khoáng ở thực vật

- Phân biệt: nguyên tố khoáng đa lượng, vi lượng

- Phân biệt: 2 cơ chế trao đổi ion khoáng (thụ động và chủ động)

- Trình bày sự hấp thụ và vận chuyển nguyên tố khoáng phụ thuộc vào môitrường

- Trình bày vai trò của nitơ, sự cố định nitơ khí quyển và biến đổi nitơ trongcây

- Giải thích được sự bón phân hợp lí tạo năng suất cao của cây trồng

* Kiến thức về quang hợp

- Trình bày được vai trò quang hợp