Xây dựng và sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy hoc phần 3 - sinh học vi sinh vật, sinh học 10 - thpt với sự hỗ trợ của phần mềm cmap tools.

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG

  

NGUYỄN THỊ THÙY TRANG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG

BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC

PHẦN 3 – SINH HỌC VI SINH VẬT, SINH

HỌC 10 – THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN

MỀM CMAP TOOLS

ĐÀ NẴNG, 2015.

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

KHOA SINH – MÔI TRƯỜNG

  

NGUYỄN THỊ THÙY TRANG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG

BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC

PHẦN 3 – SINH HỌC VI SINH VẬT, SINH

HỌC 10 – THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN

MỀM CMAP TOOLS

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

CÁN BỘ HƢỚNG DẪN

TH.S CÁP KIM CƢƠNG

NIÊN KHÓA 2011 – 2015

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.

Các số liệu, kết quả nêu trong khóa luận là trung thực và chưa từng được ai

công bố trong bất kì công trình nào khác.

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Thùy Trang

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến

Thầy Cáp Kim Cương, người đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ tôi tận tình

trong thời gian thực hiện đề tài và cả trong quá trình phấn đấu, học tập của bản thân.

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Sinh – Môi trường,

trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng đã giúp đỡ, giảng dạy, truyền thụ cho

tôi những kiến thức, kinh nghiệm học tập, sinh hoạt quý báu trong suốt thời gian

học tập bốn năm vừa qua, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tôi hoàn thành

khóa luận tốt nghiệp.

Tôi xin được gửi lời cảm ơn đến thầy cô giáo cùng toàn thể các em học sinh

các lớp 10/10, 10/11, 10/12 trường THPT Phan Thành Tài đã nhiệt tình giúp đỡ tôi

hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.

Đà Nẵng, tháng 5 năm 2015

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Thùy Trang

MỤC LỤC

PHẦN I: MỞ ĐẦU ................................................................................................... 1

1. Lí do chọn đề tài ..................................................................................................... 1

2. Mục tiêu nghiên cứu............................................................................................... 2

3. Nội dung nghiên cứu .............................................................................................. 2

4. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................ 2

PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU................................................................... 3

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................. 3

1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu về BĐKN trên thế giới và ở Việt Nam ........... 3

1.1.1. Trên thế giới ..................................................................................................... 3

1.1.2. Ở Việt Nam....................................................................................................... 5

1.2. Cơ sở lý luận của đề tài ....................................................................................... 6

1.2.1. Khái niệm ......................................................................................................... 6

1.2.2. Bản đồ khái niệm............................................................................................ 10

1.2.3. Giới thiệu tính năng cơ bản của phần mềm IHMC CmapToo s..................... 15

CHƢƠNG II: ĐỐI TƢỢNG, KHÁCH THỂ VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN

CỨU ......................................................................................................................... 18

2.1. Đối tượng nghiên cứu........................................................................................ 18

2.3. Phương pháp nghiên cứu................................................................................... 18

2.3.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết.................................................................. 18

2.3.2. Phương pháp chuyên gia ................................................................................ 18

2.3.3. Phương pháp phỏng vấn ................................................................................. 18

2.3.4. Phương pháp thực nghiệm.............................................................................. 19

2.4. Giả thuyết khoa học........................................................................................... 22

2.5. Những đóng góp mới của đề tài ........................................................................ 22

2.5.1. Ý nghĩa ý uận ............................................................................................... 22

2.5.2. Ý nghĩa thực tiễn ............................................................................................ 22

CHƢƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .......................................................... 23

3.1. Kết quả khảo sát ................................................................................................ 23

3.1.1. Về hoạt động dạy của GV .............................................................................. 23

3.1.2. Về hoạt động học của HS ............................................................................... 26

3.2. Kết quả phân tích lôgic dạy học các KN Sinh học ở cấp độ tế bào, Sinh học 10

.................................................................................................................................. 28

3.2.1. Chương trình Sinh học ở trường THPT (áp dụng từ năm học 2006 - 2007).. 28

3.3.1. Nguyên tắc quán triệt mục tiêu dạy học ......................................................... 32

3.3.2. Nguyên tắc đảm bảo tính chính xác, khoa học của nội dung ......................... 32

3.3.3. Nguyên tắc đảm bảo tính hệ thống và tính kế thừa ........................................ 33

3.3.4. Nguyên tắc phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh ............................ 33

3.3.5. Nguyên tắc dạy học phù hợp với nhận thức của học sinh.............................. 34

3.3.6. Nguyên tắc đảm bảo việc đánh giá và tự đánh giá của học sinh.................... 35

3.4. Kết quả thiết kế hệ thống BĐKN phần 3 – Sinh học Vi sinh vật, Sinh học 10

CB, THPT................................................................................................................. 35

3.4.1. Qui trình xây dựng BĐKN đa truyền thông, đa chiều.................................... 35

3.4.2. Xây dựng BĐKN đa truyền thông, đa chiều phần 3 – sinh học vi sinh vật

bằng phần mềm Cmap Tools.................................................................................... 37

3.5. Đề xuất cách sử dụng BĐKN vào các khâu của quá trình dạy học phần 3 – Sinh

học Vi sinh vật, Sinh học 10 CB, THPT .................................................................. 41

3.5.1. Sử dụng BĐKN trong khâu dạy kiến thức mới.............................................. 41

3.5.2. Sử dụng BĐKN trong khâu củng cố, hoàn thiện kiến thức............................ 49

3.6. Kết quả thực nghiệm sư phạm và biện luận ...................................................... 59

PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................. 66

1. Kết luận................................................................................................................. 66

2. Kiến nghị .............................................................................................................. 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................... 67

PHỤ LỤC ................................................................................................................ 70

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG ĐỀ TÀI

Chữ viết tắt Đọc

BĐKN Bản đồ khái niệm

BĐTD Bản đồ tư duy

CB Cơ bản

ĐC Đối chứng

GV Giáo viên

HS Học sinh

KN Khái niệm

NXB Nhà xuất bản

PPDH Phương pháp dạy học

PTDH Phương tiện dạy học

SH Sinh học

TN Thực nghiệm

THPT Trung học phổ thông

VSV Vi sinh vật

DANH MỤC BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ

Bảng 3.1. Bảng kết quả khảo sát việc sử dụng 1 số biện pháp trong dạy học KN sinh

học của GV THPT.................................................................................................... 23

Bảng 3.2. Bảng kết quả khảo sát cách thức GV hướng dẫn HS hệ thống hóa KN .. 23

Bảng 3.3. Bảng kết quả khảo sát tình hình sử dụng sơ đồ trong các khâu của quá

trình DH Sinh học và mức độ tích cực của việc sử dụng sơ đồ .............................. 24

Bảng 3.4. Bảng kết quả khảo sát GV về quá trình dạy KN phần SH Vi sinh vật .... 25

Bảng 3.5. Bảng kết quả khảo sát mức độ tích cực của HS khi học môn SH............ 26

Bảng 3.6. Bảng kết quả khảo sát việc học các KN phần SH VSV của HS lớp 10CB

.................................................................................................................................. 27

Bảng 3.7. Bảng cấu trúc và nội dung phần SH VSV................................................ 31

Bảng 3.8. Bảng tổng kết các BĐKN đã xây dựng.................................................... 39

Bảng 3.9. Bảng hệ thống nhánh, từ nối và KN về “Bệnh truyền nhiễm” ................ 49

Bảng 3.10. Bảng hệ thống nhánh, từ nối và KN về “Virut”..................................... 54

Bảng 3.11. Bảng tần số khoảng điểm các bài kiểm tra 3 lớp sau TN ...................... 60

Bảng 3.12. Đặc trưng mẫu của 2 lớp TN: lớp 10/11 và lớp 10/12........................... 61

Bảng 3.13. Đặc trưng mẫu của lớp ĐC: ớp 10/10................................................... 61

Bảng 3.14. Độ tin cậy về sự chênh lệch của 2 giá trị trung bình:lớp 10/11 và lớp

10/10 ......................................................................................................................... 62

Bảng 3.15. Độ tin cậy chênh lệch của hai giá trị trung bình: lớp 10/12 và lớp 10/10

.................................................................................................................................. 62

Biểu đồ 3.1: Biểu diễn kết quả phân phối tần suất cộng dồn điểm của ba lớp: lớp

10/11 (lớp TN1), lớp 10/12 (TN2) và lớp 10/10 (lớp ĐC)....................................... 63

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Sơ đồ quá trình hình thành khái niệm……………………………............9

Hình 1.2: BĐKN hình nhện …………..…………………………………………....11

Hình 1.3: BĐKN phân cấp………………………………………………………...12

Hình 1.4: BĐKN tiến trình ....................................................................................... 12

Hình 1.5: BĐKN hệ thống........................................................................................ 12

Hình 1.6: Graph với 6 đỉnh và 7 cạnh ...................................................................... 14

Hình 1.7: SĐTD về cấu trúc của nó ......................................................................... 15

Hình 1.8: BĐKN so sánh sự khác nhau giữa BĐKN với BĐTD và Graph ............. 15

Hình 1.9: Trang web http://cmap.ihcm.us. ............................................................... 16

Hình 1.10: Cửa sổ View ........................................................................................... 17

Hình 3.1: Cấu trúc chương trình Sinh học phổ thông .............................................. 29

Hình 3.2: BĐKN khuyết về “Sinh trưởng của VSV” .............................................. 34

Hình 3.3: BĐKN hoàn chỉnh về “Sinh trưởng của VSV” ........................................ 34

Hình 3.4: BĐKN về các bước xây dựng BĐKN đa phương tiện, đa truyền thông...37

Hình 3.5: BĐKN tổng quát về phần Sinh học VSV................................................. 38

Hình 3.6: BĐKN hoàn chỉnh đa truyền thông đa chiều bài Miễn dịch .................... 41

Hình 3.7: BĐKN hoàn chỉnh về Miễn dịch.............................................................. 42

Hình 3.8: Miễn dịch tế bào ....................................................................................... 42

Hình 3.9: Cơ chế kháng nguyên – kháng thể ........................................................... 43

Hình 3.10: BĐKN khuyết về "Sinh trưởng VSV"……………………………........44

Hình 3.11: Đường cong sinh trưởng của Vi khuẩn trong môi trường nuôi cấy không

liên tục………………………………………………………………………….…..45

Hình 3.12: BĐKN hoàn chỉnh về "Sinh trưởng VSV"……………………….……46

Hình 3.13: BĐKN khuyết hỗn hợp về "Khái niệm và đặc điểm chung của

VSV"………………………………………………………………………..…..….47

Hình 3.14: BĐKN hoàn chỉnh về "Khái niệm và đăc điểm chung của

VSV"……………………………………………………………………….…...….47

Hình 3.15: BĐKN câm về "Bệnh truyền nhiễm"…………………………..…..…..48

Hình 3.16: BĐKN hoàn chỉnh về "Bệnh truyền nhiễm"………………………..….49

Hình 3.17: BĐKN hoàn chỉnh về sinh sản……………………………………..…..50

Hình 3.18: BĐKN dạng khuyết về "Quá trình chuyển hóa vật chất và năng ượng ở

VSV"………………………………………………………………………….....…51

Hình 3.19: BĐKN hoàn chỉnh về "Quá trình chuyển hóa vật chất và năng ượng ở

VSV"……………………………………………………………………….…........52

Hình 3.20: BĐKN câm về Virut ..……………………………………………....... 53

Hình 3.21: BĐKN hoàn chỉnh về Virut……………………………………….…...54

Hình 3.22: BĐKN ỗi về HIV/AIDS………………………………………………55

Hình 3.23: BĐKN hoàn chỉnh về HIV/AIDS đã sửa lỗi sai……………………….56

Hình 3.24: BĐKN dạng khuyết về Inteferon……………………………………....57

Hình 3.25: BĐKN hoàn chỉnh về Inteferon………………………………………..57

Hình 3.26: BĐKN câm về Virut …………………………………………………..58

Hình 3.27: BĐKN hoàn chỉnh về Virut……………………………………………59

1

PHẦN I: MỞ ĐẦU

1. Lí do chọn đề tài

Đổi mới phương pháp dạy học ở trường phổ thông là vấn đề cấp bách của

nước ta hiện nay với xu thế chung là sử dụng các phương pháp dạy học phát huy cao độ

tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học.

Đối với bộ môn Sinh học, một trong những kiến thức cơ bản là hệ thống các khái

niệm liên hệ chặt chẽ với nhau theo một trật tự logic. Tuy nhiên, tình trạng khá phổ

biến là học sinh chỉ học thuộc lòng khái niệm Sinh học, mà coi nhẹ việc nắm vững

bản chất khái niệm. Điều đó àm cho học sinh lúng túng khi vận dụng vào các bài

tập, giải quyết các tình huống trong thực tiễn đời sống.

Sinh học vi sinh vật như à bước trung gian giữa phần sinh học tế bào (lớp 10) và

phần sinh học cơ thể (lớp 11) được viết theo quan điểm sinh học cơ thể ở cấp độ tế bào.

Nhóm vi sinh vật gồm nhiều mức độ cấu tạo cơ thể khác nhau được trình bày trong

ba chương: chương I, II trình bày về chuyển hóa vật chất và năng ượng, sinh

trưởng và sinh sản của vi sinh vật nói chung trong khi chương III ại tách riêng

nhóm virut. Điều này gây ra những khó khăn nhất định trong khi sắp xếp và ĩnh hội

kiến thức về khái niệm, quá trình cho học sinh.

Một trong những phương pháp để hệ thống được khái niệm là xây dựng bản đồ

khái niệm. Bản đồ khái niệm có thể được tiến hành ở nhiều mức độ khác nhau, ở nhiều

khâu khác nhau trong quá trình giảng dạy các kiến thức trên lớp, đồng thời cũng rèn

luyện cho học sinh cách hệ thống các kiến thức trong giờ tự học ở nhà.

Công nghệ thông tin ngày càng ảnh hưởng sâu sắc lên mọi ĩnh vực của đời

sống, kinh tế, xã hội, trong đó giáo dục cũng không à ngoại lệ. Với sự phát triển

của công nghệ thông tin, ngày càng có nhiều ứng dụng chất ượng ra đời phục vụ

cho ĩnh vực giáo dục, một trong số đó à phần mềm Cmap Tools với chức năng

chính là xây dựng bản đồ khái niệm hỗ trợ dạy học các kiến thức khái niệm một

cách trực quan và hiệu quả.

Xuất phát từ những lí do trên tôi chọn đề tài: “Xây dựng và sử dụng bản đồ

khái niệm trong dạy học Phần 3 – Sinh học Vi sinh vật, Sinh học 10 - THPT với

sự hỗ trợ của phần mềm Cmap Tools”.

2

2. Mục tiêu nghiên cứu

Xây dựng và sử dụng BĐKN với sự hỗ trợ của phần mềm Cmap Tools nhằm góp

phần nâng cao hiệu quả dạy học phần 3 – Sinh học Vi sinh vật, Sinh học 10, THPT

3. Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu tổng quan cơ sơ ý thuyết của BĐKN để vận dụng vào thiết kế

BĐKN, nghiên cứu lý thuyết về quá trình hình thành và phát triển KN để đưa ra

những hướng sử dụng BĐKN theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức của HS

trong quá trình DH.

- Nghiên cứu thực trạng dạy học KN sinh học nói chung và phần Sinh học Vi

sinh vật của Sinh học 10 nói riêng ở trường THPT àm cơ sở thực tiễn.

- Đề xuất quy trình sử dụng BĐKN trong dạy học phần Sinh học Vi sinh vật,

sinh học 10.

- Thực nghiệm sư phạm để khẳng định tính đúng đắn của giả thuyết khoa học

mà đề tài đặt ra.

4. Phạm vi nghiên cứu

Nội dung kiến thức phần 3 “Sinh học Vi sinh vật” trong chương trình sách

giáo khoa sinh học 10.

3

PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu về BĐKN trên thế giới và ở Việt Nam

1.1.1. Trên thế giới

Trên thế giới đã có nhiều công trình nhiên cứu về BĐKN và ứng dụng của

BĐKN. Dựa trên những nghiên cứu tâm lí học của David Ausubel (1968), sự tiếp

thu kiến thức xảy ra bởi sự đồng hóa những khái niệm và những mệnh đề mới vào

hệ thống kiến thức mới với các kiến thức đã có trước đó thì kiến thức mới được tiếp

thu một cách logic và sự ghi nhớ mới lâu bền. Trong khi học vẹt những khái niệm

mới được thêm vào hệ thống kiến thức của người học một cách rập khuôn do đó rất

nhanh quên. Kết quả tiếp thu kiến thức ogic à người học sẽ hiểu sâu, nhớ lâu và dễ

áp dụng [18].

BĐKN đã được phát triển trong chương trình nghiên cứu của Joseph D.

Novak và cộng sự ở đại học Cornell vào năm 1972. BĐKN được trình bày bằng sơ

đồ những KN và mối quan hệ của chúng, giúp sinh viên tổ chức thông tin về các

KN khoa học theo logic tạo thuận lợi cho việc học. BĐKN dựa trên tiền đề là các

KN không tồn tại riêng biệt mà có quan hệ với những KN khác [25, 26].

Novak và các cộng sự đã khẳng đinh tiện ích của BĐKN trong nhiều ĩnh vực

“BĐKN được sử dụng như một công cụ để phát triển việc học có ý nghĩa trong các

môn khoa học cũng như đại diện cho các kiến thức chuyên môn của các cá nhân

và tập thể trong giáo dục” [24]

Sau đó vào năm 1984, Novak và Gowin đã phát triển kỹ thuật BĐKN nhằm

đánh giá kiến thức KN của người học. Ông cũng sử dụng BĐKN để xác định những

thay đổi đang xảy ra trong nhận thức của sinh viên.

Đến năm 1998, Novak, Mintzes và Wandersee đã nhận thấy BĐKN giúp xác

định những kiến thức đã có của người học. Theo Novak “Sự tạo thành kiến thức

mới không chỉ là sự học hiểu ở trình độ cao mà còn phụ thuộc vào cách tổ chức cấu

trúc kiến thức của mỗi cá nhân trong những vùng nhận thức riêng biệt, và thậm chí

còn phụ thuộc vào cảm hứng trong việc tìm ra kiến thức mới”, “Trong dạy học,