NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PHẦN MỀM CMAP TOOLS XÂY DỰNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM

CÔNG TRÌNH DỰ THI GIẢI THƯỞNG “SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC” NĂM 2009 Tên công trình: NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PHẦN MỀM CMAP TOOLS XÂY DỰNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM Thuộc nhóm ngành: Khoa học Giáo dục (GD) MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài 1.1 Xuất phát từ cần thiết đổi phương pháp dạy học trường phổ thông 1.3 Xuất phát từ ưu điểm phần mềm Cmap Tools Mục đích nghiên cứu .4 Nhiệm vụ nghiên cứu 4 Đối tượng khách thể nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Giả thuyết khoa học Những đóng góp đề tài Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU .5 1.1 Bản đồ khái niệm gì? 1.2 Cơ sở lí luận thực tiễn việc sử dụng đồ khái niệm .6 1.2.1 Cơ sở thực tiễn 1.2.2 Cơ sở lí luận 1.2.2.1 Cơ sở tâm lí học đồ khái niệm 1.2.2.2 Cơ sở nhận thức đồ khái niệm .10 1.3 Lược sử nghiên cứu sử dụng phần mềm Cmap Tools xây dựng đồ khái niệm 11 1.4 Vai trò đồ khái niệm dạy học .12 1.4.1 Đối với giáo viên 12 1.4.2 Đối với học sinh 13 1.4.3 Nhược điểm 13 1.5 Quy trình xây dựng đồ khái niệm 14 1.6 Các loại đồ khái niệm dạy học 14 Chương .16 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM CMAP TOOLS 16 2.1 Download 16 2.2 Cài đặt 16 2.3 Cách sử dụng Cmap Tools để xây dựng đồ khái niệm 16 2.3.1 Sử dụng Cmap Tools 16 2.3.2 Tạo Cmap .17 2.3.3 Thêm khái niệm 17 2.3.4 Tạo mệnh đề từ khái niệm .17 2.3.5 Tạo mệnh đề từ khái niệm có sẵn .18 2.3.6 Lưu Cmap .18 2.3.7 Mở Cmap 19 2.3.8 Tạo thư mục 19 2.3.9 Kéo tài nguyên .19 2.3.10 Nhập tài nguyên 20 2.3.11 Thêm chỉnh sửa liên kết tới tài nguyên 22 2.3.12 Quản lí liên kết tài nguyên 23 2.3.13 In Cmap .23 2.3.14 Xem Cmap trang web 23 2.3.15 Cách thay đổi ngôn ngữ .24 2.3.16 Sửa đổi đường nối .24 2.3.17 Thay đổi màu sắc 25 2.3.18 Thay đổi phông chữ kích cỡ 27 2.3.19 Thêm mũi tên cho đường nối 29 2.3.20 Những nút lồng kết hợp 30 2.3.21 Thay đổi Cmap 32 2.3.22 Tạo kiểu dáng tuỳ thích 33 2.3.23 Liên kết mệnh đề Cmap 33 2.3.24 Sử dụng Autolayout 34 2.3.25 Xuất Cmap hình ảnh .34 2.3.26 Xuất Cmap trang web .34 2.3.27 Gửi Cmap email 35 2.3.28 Tìm kiếm Places 36 2.3.29 Tìm kiếm Internet .36 2.3.30 Tìm kiếm văn Cmap 36 2.3.31 Sử dụng Spell Check (Kiểm tra tả) 36 2.3.32 Sử dụng từ điển từ điển chuyên đề .37 2.3.33 Sửa chữa cố định lại liên kết tới tài nguyên 37 2.3.34 Cộng tác đồng .38 2.3.35 Kiểm soát việc tiếp cận truy cập 39 2.3.36 Thêm Place vào My Places 41 2.3.37 Copy Cmap đến My Places 42 2.3.38 Thêm thích thông tin 43 2.3.39 Cmap List View 44 2.3.40 Cmap Recorder 44 2.3.41 Presentation Builder 45 2.3.42 Gợi ý 46 2.3.43 Discussion Threads 47 2.3.44 Knowledge soups .48 2.3.45 So sánh hai Cmap 49 2.3.46 Các phím tắt bàn phím .50 Chương .53 SỬ DỤNG PHẦN MỀM CMAP TOOLS .53 XÂY DỰNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM SINH HỌC .53 3.1 Quy trình xây dựng đồ khái niệm 53 3.2 Ví dụ minh họa 54 3.2.1 Xây dựng đồ khái niệm “Tái ADN” 54 3.2.1.1 Tái ADN (quá trình nhân đôi ADN) 54 3.2.1.2 Quy trình xây dựng đồ khái niệm trình nhân đôi ADN 56 3.2.2 Xây dựng đồ khái niệm “Phiên mã” 57 3.2.2.1 Cơ chế phiên mã .57 3.2.2.2 Quy trình xây dựng đồ khái niệm trình phiên mã 58 3.2.3 Xây dựng đồ khái niệm “Dịch mã” 59 3.2.3.1 Cơ chế dịch mã 59 3.2.3.2 Quy trình xây dựng đồ khái niệm trình dịch mã 60 .62 3.2.4 Mối liên hệ AND – mARN – Protein – Tính trạng 62 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO .65 TÓM TẮT CÔNG TRÌNH Khái niệm vừa kết vừa phương tiện tư Quá trình nhận thức người thực chất trình hình thành sử dụng khái niệm Trong việc giảng dạy, ý đến hình thành phát triển khái niệm riêng lẻ mà cần phải quan tâm đến hệ thống khái niệm có liên quan với Một phương pháp để hệ thống khái niệm xây dựng đồ khái niệm Xây dựng đồ khái niệm có tác dụng kết nối thông tin thông tin có Đối với giáo viên học sinh, đồ khái niệm tiến hành nhiều mức độ khác nhau, nhiều khâu khác trình giảng dạy học tập Cmap Tools kết hợp tính đồ khái niệm với sức mạnh công nghệ Phần mềm giúp người sử dụng dễ dàng xây dựng sửa đổi đồ khái niệm mà trao đổi với xây dựng Cmap Tools cho phép người sử dụng liên kết tài nguyên (hình ảnh, đồ thị, video, biểu đồ, bảng, văn bản, trang web đồ khái niệm khác…) có máy tính nơi internet (đối với máy tính có nối mạng) tới đồ khái niệm để làm rõ nội dung đồ MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài 1.1 Xuất phát từ cần thiết đổi phương pháp dạy học trường phổ thông Phương pháp dạy học hiểu tổ hợp cách thức hoạt động giáo viên học sinh trình dạy học, tiến hành vai trò chủ đạo giáo viên nhằm thực tốt nhiệm vụ dạy học đề [5] Với phương pháp dạy học truyền thống - truyền thụ chiều, thầy giảng, trò ghi - nay, chất lượng đào tạo cấp học, bậc học nói chung bậc giáo dục phổ thông nói riêng thấp, chưa phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh trình dạy học Do vậy, đổi phương pháp dạy học trường phổ thông vấn đề cấp thiết nghiệp Giáo dục - Đào tạo nước ta Trong “Chương trình hành động” ngành Giáo dục thực kết luận Hội nghị lần VI Ban chấp hành Trung ương Đảng khóa IX chiến lược phát triển giáo dục 2001 - 2010 nêu rõ: “Cải tiến phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo người học; tăng cường thực hành, thực tập; kết hợp chặt chẽ đào tạo, nghiên cứu khoa học lao động sản xuất; ứng dụng mạnh mẽ công nghệ thông tin thành tựu khác khoa học, công nghệ vào việc dạy học” [1] Hiện nay, xu chung việc đổi phương pháp dạy học sử dụng phương pháp dạy học có nhiều tiềm phát huy cao độ tính tích cực, chủ động, sáng tạo người học, ứng dụng công nghệ thông tin dạy học quan tâm sử dụng rộng rãi 1.2 Xuất phát từ ưu điểm đồ khái niệm Khái niệm vừa kết vừa phương tiện tư Quá trình nhận thức người thực chất trình hình thành sử dụng khái niệm Vì vậy, dạy học khái niệm vấn đề cốt lõi trình dạy học [3] Trong việc giảng dạy, ý đến hình thành phát triển khái niệm riêng lẻ mà cần phải quan tâm đến hệ thống khái niệm liên quan với Chính xác lập mối quan hệ logic liên tục hình thành hệ thống khái niệm sở hình thành giới quan khoa học Một phương pháp để hệ thống khái niệm xây dựng đồ khái niệm Xây dựng đồ khái niệm có tác dụng kết nối thông tin thông tin có Bản đồ khái niệm tiến hành nhiều mức độ khác nhau, nhiều khâu khác trình giảng dạy kiến thức lớp, đồng thời rèn luyện cho học sinh cách hệ thống kiến thức tự học nhà Đối với môn Sinh học, kiến thức hệ thống khái niệm, quy luật sinh học liên hệ chặt chẽ với nhau, hình thành phát triển theo trật tự logic Việc phân loại, xếp khái niệm Sinh học thành hệ thống quan trọng Với khối lượng khái niệm lớn lĩnh hội hệ thống học sinh nắm vững, nhớ lâu vận dụng [4] 1.3 Xuất phát từ ưu điểm phần mềm Cmap Tools Cmap Tools kết hợp tính đồ khái niệm với sức mạnh công nghệ, đặc biệt internet mạng toàn cầu (WWW) Phần mềm giúp người sử dụng dễ dàng xây dựng sửa đổi đồ khái niệm vào lúc nhờ xử lí văn mà trao đổi với xây dựng đồ, internet truy cập vào, liên kết tài nguyên vào để làm rõ nội dung đồ tìm kiếm thông tin có liên quan WWW Đặc biệt, máy tính có nối mạng phần mềm cho phép người sử dụng liên kết tài nguyên (những hình ảnh, đồ thị, video, biểu đồ, bảng, văn bản, trang web đồ khái niệm khác ) có nơi internet máy tới khái niệm từ nối đồ khái niệm Khi xây dựng xong đồ khái niệm, lưu giữ đồ máy tính xuất dạng tranh Sau đồ sơ dựng lên, xem xét lại đồ việc làm cần thiết Bạn thêm vào khái niệm, xếp lại khái niệm theo cách khác để tạo nên cấu trúc rõ đẹp Với phần mềm bạn thay đổi kích cỡ, kiểu chữ thêm màu cho đồ khái niệm [4], [27] Xuất phát từ lí trên, lựa chọn đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu sử dụng phần mềm Cmap Tools xây dựng đồ khái niệm” Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu sử dụng phần mềm Cmap Tools để xây dựng đồ khái niệm Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lí luận - thực tiễn quy trình xây dựng đồ khái niệm - Tìm hiểu cách sử dụng phần mềm Cmap Tools - Sử dụng phần mềm Cmap Tools xây dựng đồ khái niệm sinh học Đối tượng khách thể nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Bản đồ khái niệm phần mềm Cmap Tools - Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học sinh học trường phổ thông Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: - Sưu tầm, nghiên cứu xử lí tài liệu đồ khái niệm - Sưu tầm, nghiên cứu xử lí tài liệu phần mềm Cmap Tools - Truy cập thông tin mạng Internet Giả thuyết khoa học Nếu sử dụng phần mềm Cmap Tools giúp xây dựng đồ khái niệm cách dễ dàng, góp phần nâng cao chất lượng dạy học Những đóng góp đề tài - Góp phần làm sáng tỏ sở lí thuyết quy trình xây dựng đồ khái niệm - Góp phần hướng dẫn sử dụng phần mềm Cmap Tools Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Bản đồ khái niệm gì? Bản đồ khái niệm (Concept Maps - Cmaps) công cụ đồ họa cho phép xếp trình bày kiến thức, bao gồm khái niệm đường nối Khái niệm đóng khung hình tròn, elip hình chữ nhật Đường nối đại diện cho mối quan hệ khái niệm, có gắn nhãn để miêu tả rõ ràng mối quan hệ Nhãn thường từ nối hay cụm từ nối, định rõ mối quan hệ hai khái niệm Phần lớn nhãn khái niệm từ, sử dụng kí hiệu “+” hay “%” có nhiều từ sử dụng Như vậy, đồ khái niệm bao gồm “nút” tượng trưng cho khái niệm đường liên kết tượng trưng cho mối quan hệ khái niệm –tương ứng với “đỉnh” “cung” Lý thuyết Graph Những khái niệm xếp theo trật tự logic, khái niệm nhánh đồ Đa số khái niệm mang tính chất chung nhất, tổng quát xếp đỉnh đồ, khái niệm có tính chất cụ thể xếp [2] Phần cốt lõi đồ khái niệm mệnh đề (propositions) Mệnh đề phát biểu vật hay kiện vũ trụ xảy cách tự nhiên nhân tạo Mệnh đề gồm hai khái niệm (hoặc nhiều hơn) nối với đường nối có nhãn nhằm tạo nên lời phát biểu có ý nghĩa Đôi mệnh đề gọi đơn vị ngữ nghĩa Những mệnh đề nhân tố làm cho đồ khái niệm khác với tổ chức đồ thị tương tự khác Đặc trưng quan trọng khác đồ khái niệm đường nối ngang (crosslinks) Đường nối thể mối quan hệ hay nối khái niệm lĩnh vực khác đồ khái niệm Đường nối ngang giúp thấy số lĩnh vực kiến thức đồ liên quan với Trong tạo thành kiến thức mới, đường nối ngang thường thể sáng tạo người học Đặc trưng cuối đồ khái niệm ví dụ cụ thể cuối khái niệm, chúng có vai trò làm rõ ý nghĩa khái niệm Các ví dụ bao quanh hình tròn, elip hình chữ nhật nét vẽ đứt [4], [27] 1.2 Cơ sở lí luận thực tiễn việc sử dụng đồ khái niệm 1.2.1 Cơ sở thực tiễn Bản đồ khái niệm Novak phát triển năm 1972 trường Đại học Cornell (Hoa Kỳ) ông nghiên cứu khả nhận thức khái niệm khoa học trẻ em Trong suốt chương trình nghiên cứu, sở vấn nhiều trẻ em, ông nhận thấy khó để phát thay đổi cụ thể trẻ vấn Chương trình dựa sở nghiên cứu tâm lí David Ausubel Ý tưởng tâm lí học nhận thức Ausubel người học phải đưa khái niệm mệnh đề vào khung khái niệm mệnh đề có Xuất phát từ cần thiết phải tìm phương pháp tốt để đánh giá am hiểu khái niệm trẻ mà ý tưởng trình bày kiến thức trẻ đồ khái niệm đời Bản đồ khái niệm Novak Gowin hoàn thiện vào năm 1998 Công cụ sử dụng nghiên cứu mà nhiều lĩnh vực khác [8], [9], [10], [27] Trên giới có nhiều tác giả nhóm tác giả nghiên cứu đồ khái niệm ứng dụng dạy học Shavelson (1996), Hibberd; Jones Morris (2002) nghiên cứu xây dựng dạng đồ khái niệm môn khoa học Derbentseva Cañas (2003) nghiên cứu đồ khái niệm dạng chu kì xác định hiệu chúng việc kích thích tư học sinh Năm 1995, Edmondson nghiên cứu ứng dụng đồ khái niệm việc xây dựng chương trình môn học Soyibo (1995) nghiên cứu sử dụng đồ khái niệm để so sánh nội dung kiến thức sách giáo khoa sinh học Bản đồ khái niệm ứng dụng để kiểm tra, đánh giá học sinh để trình bày ý tưởng chuyên gia 1.2.2 Cơ sở lí luận 1.2.2.1 Cơ sở tâm lí học đồ khái niệm Quá trình nhận thức người lặp lại đường nhận thức nhân loại Điều thể rõ đứa trẻ tuổi, lúc đầu nhận thức khái niệm sau hình thành mệnh đề Đây khả kì lạ đặc điểm tiến hóa loài người Sau tuổi việc nhận thức khái niệm 54 3.2 Ví dụ minh họa 3.2.1 Xây dựng đồ khái niệm “Tái ADN” 3.2.1.1 Tái ADN (quá trình nhân đôi ADN) • Nguyên tắc ADN có khả nhân đôi (sao chép, tái bản) để tạo thành phân tử ADN giống giống phân tử ADN mẹ Quá trình nhân đôi ADN tế bào sinh vật nhân sơ, sinh vật nhân thực ADN virus (dạng sợi kép) theo nguyên tắc bổ sung bán bảo tồn • Quá trình nhân đôi ADN * Các enzyme tham gia vào tái ADN: - ADN polymerase: Chức xúc tác bổ sung nucleotide để kéo dài mạch - ADN gyrase: Làm tháo xoắn phía ngược điểm khởi đầu tái - ADN helicase: Bẻ gãy liên kết hydro, giải phóng chuỗi đơn tạo nên chạc tái - ADN ligase: Nối đoạn ADN ngắn thành sợi ADN dài liên tục - ARN polymerase: Chức tổng hợp đoạn mồi (đoạn ARN mạch đơn) * Các protein tham gia vào tái ADN: - Protein B: Nhận điểm khởi đầu tái - Protein SSB: Gắn với sợi đơn, giữ sợi đơn tách riêng chưa tái * Các giai đoạn trình tái bản: - Hiện tượng duỗi xoắn: Quá trình tái bắt đầu protein B nhận biết điểm khởi đầu chép (ori) gắn vào Tiếp theo enzyme ADN gyrase làm tháo xoắn phía protein B Trong phân tử ADN gyrase chuyển động ngược chiều so với điểm ori phân tử enzyme ADN bám vào làm đứt gãy liên kết hydro, giải phóng chuỗi đơn tạo nên chạc chữ Y (chạc tái bản) Protein SSB gắn vào sợi đơn ngăn không cho chúng chập lại ngẫu nhiên xoắn trở lại để việc chép dễ dàng Mỗi SSB bám vào nuclotide sợi đơn chạc tái có 250 SSB 55 - Khởi đầu tái ARN mồi: Tái ADN diễn có yếu tố “mồi” với chức khởi động Bởi lắp ráp nucleotide tự theo nguyên tắc bổ sung với sợi khuôn để tạo sợi 3’OH đường deoxiribose Nhóm OH tự carbon số phân tử đường sở để hình thành liên kết phosphodieste, nhóm OH trình tổng hợp chuỗi polynucleotide dừng lại Ngay điểm gốc tái chưa có đầu 3’OH tự do, việc khởi đầu tái ADN đòi hỏi có yếu tố mồi Trong đơn vị tái bản, hai mạch ADN mẹ tái cần phải có mồi tham gia, nhiên mạch ADN khuôn có chiều 3’ – 5’ cần tham gia mồi điểm đầu tái bản; mạch ADN khuôn có chiều 5’ – 3’ cần có tham gia nhiều mồi, để hình thành phân đoạn ADN Enzyme ARN polymerase điều khiển tổng hợp nên đoạn ARN mồi ngắn khoảng 10 nucleotide Ở E coli enzyme primase Trình tự nucleotide đoạn ARN mồi bổ sung với trình tự nucleotide đầu 3’ sợi khuôn - Giai đoạn kéo dài: Sau ARN mồi tổng hợp, enzyme ADN polymerase tổng hợp mạch bổ sung từ đầu 3’OH tự mồi Sự lắp ráp nucleotide mạch theo nguyên tắc bổ sung với mạch khuôn (A – T; G – C) Do tổng hợp sợi diễn theo chiều 5’ – 3’ nên tổng hợp sợi diễn không giống nhau: Một mạch tổng hợp liên tục hướng với chiều mở chạc chữ Y, gọi sợi dẫn đầu Một mạch tổng hợp không liên tục ngược với chiều mở chạc chữ Y, mạch tổng hợp cách nối đoạn Okazaki với nhau, gọi mạch chậm hay mạch theo sau Mỗi đoạn Okazaki dài 1000 – 2000 nucleotide - Loại bỏ mồi hoàn chỉnh sợi tổng hợp: Khi sợi theo sau hình thành, đoạn mồi loại bỏ Giữa phân đoạn Okazaki liền tồn khe hở Khe hở lấp kín enzyme nối ADN ligase 56 3.2.1.2 Quy trình xây dựng đồ khái niệm trình nhân đôi ADN - Xác định chủ đề, khái niệm trọng tâm: Tái ADN - Xác định khái niệm liên quan: Phân tích cấu trúc nội dung để xác định khái niệm đồ Trọng tâm phần nhân đôi ADN Vì vậy, khái niệm có liên quan là: Kì trung gian, nguyên tắc bổ sung, nguyên tắc bán bảo tồn, ADN polymerase, ADN ligase, ADN helicase, ARN polymerase, protein B, protein SSB… - Xây dựng đồ khái niệm sơ bộ: Gồm bước xếp khái niệm vào vị trí phù hợp; xác định từ nối (thời điểm, nguyên tắc, chế, chức năng, 1, 2, 3…) để làm rõ mối quan hệ khái niệm; tìm kiếm đường nối ngang nối khái niệm thuộc lĩnh vực kiến thức khác đồ; cho ví dụ (nếu có) - Hiệu đính hoàn thiện đồ: Xem xét lại đồ có thay đổi cần thiết cấu trúc nội dung 57 Hình 3.2 Bản đồ khái niệm trình nhân đôi ADN 3.2.2 Xây dựng đồ khái niệm “Phiên mã” 3.2.2.1 Cơ chế phiên mã • Khái niệm Tất virus có ADN dạng sợi kép, vi khuẩn sinh vật nhân thực có trình phiên mã Sự truyền thông tin di truyền từ phân tử ADN mạch kép sang phân tử ARN mạch đơn trình phiên mã Quá trình gọi tổng hợp ARN Ở sinh vật nhân thực, trình tổng hợp loại ARN diễn nhân tế bào, kì trung gian lần phân bào, lúc NST dạng dãn xoắn • Diễn biến chế phiên mã * Nguyên tắc chung 58 - Chỉ mạch đơn gen (ADN) làm mạch khuôn để tổng hợp mARN - Phân tử mARN tổng hợp gồm điểm khởi đầu, đoạn chứa thông tin mã hóa axit amin điểm kết thúc - Theo nguyên tắc bổ sung A-U, G-X nghĩa mạch khuôn T, A, G, X mARN A, U, X, G * Diễn biến gồm giai đoạn - Khởi đầu: ARN polymerase nhận biết bám vào điểm khởi đầu (trình tự khởi động) - Kéo dài: ARN polymerase trượt gen giúp tháo xoắn, tách thành mạch đơn xúc tác cho liên kết bổ sung Các nucleotide tự môi trường nội bào liên kết theo nguyên tắc bổ sung: A môi trường liên kết với T mạch gen U môi trường liên kết với A mạch gen G môi trường liên kết với X mạch gen X môi trường liên kết với G mạch gen - Kết thúc: Khi ARN polymerase gặp tín hiệu kết thúc mARN tách ra, enzyme ARN polymerase rời khỏi mạch khuôn gen xoắn lại 3.2.2.2 Quy trình xây dựng đồ khái niệm trình phiên mã - Xác định chủ đề, khái niệm trọng tâm: Phiên mã - Xác định khái niệm liên quan: Phân tích cấu trúc nội dung để xác định khái niệm đồ Trọng tâm phần chế, diễn biến trình phiên mã Vì vậy, khái niệm có liên quan là: Sự truyền thông tin di 59 truyền, phân tử ADN mạch kép, phân tử ARN mạch đơn, nhân tế bào, kì trung gian, nguyên tắc bổ sung, giai đoạn khởi đầu, giai đoạn kéo dài, giai đoạn kết thúc… - Xây dựng đồ khái niệm sơ bộ: Gồm bước xếp khái niệm vào vị trí phù hợp; xác định từ nối (là, xảy ra, nguyên tắc, diễn biến, sau đó, giúp, thì, khi…) để làm rõ mối quan hệ khái niệm; tìm kiếm đường nối ngang nối khái niệm thuộc lĩnh vực kiến thức khác đồ; cho ví dụ (nếu có) - Hiệu đính hoàn thiện đồ: Xem xét lại đồ có thay đổi cần thiết cấu trúc nội dung Hình 3.3 Bản đồ khái niệm trình phiên mã 3.2.3 Xây dựng đồ khái niệm “Dịch mã” 3.2.3.1 Cơ chế dịch mã • Khái niệm Mã di truyền chứa mARN chuyển thành trình tự axit amin chuỗi polypeptide protein dịch mã (tổng hợp protein) Quá trình dịch mã giai đoạn sau phiên mã Trong trình dịch mã, phân tử mARN liên kết với ribosome Mỗi ribosome gồm có tiểu phần (hạt) Hai tiểu phần bình thường nằm tách riêng Khi có mặt mARN, chúng liên kết vào đầu mARN vị trí codon mở đầu (mã mở đầu) trình dịch mã bắt đầu Trên ribosome có vị trí vị trí peptide (P) vị trí amin (A) Mỗi vị trí tương ứng với ba • Diễn biến chế dịch mã * Nguyên tắc chung 60 - Trình tự codon mARN quy định trình tự axit amin chuỗi polypeptide protein - Trên phân tử mARN có nhiều ribosome hoạt động gọi polyribosome tổng hợp đồng thời nhiều chuỗi polypeptide loại * Diễn biến gồm giai đoạn - Hoạt hóa axit amin Dưới tác dụng enzyme, axit amin tự liên kết với ATP trở thành dạng axit amin hoạt hóa liên kết với tARN tạo thành phức hợp aa-tARN - Hình thành chuỗi polypeptide + Mở đầu: Hai tiểu phần ribosome liên kết với mARN codon mở đầu, tARN mang axit amin mở đầu (met-tARN) đến vị trí codon mở đầu, tARN mang axit amin thứ đến vị trí codon thứ Liên kết peptide metionin với axit amin thứ xảy + Kéo dài: Ribosome dịch chuyển mARN theo chiều 5’- 3’ theo nấc, nấc tương ứng với codon Tại nấc, tARN mang axit amin tương ứng khớp anticodon, đồng thời hình thành liên kết peptide axit amin trước với axit amin sau, tARN sau tách axit amin rời khỏi ribosome + Kết thúc: Ribosome dịch chuyển tới codon kết thúc (tín hiệu kết thúc) dừng lại Tiểu phần lớn tiểu phần bé ribosome tách ra, mARN tách ra, chuỗi polypeptide giải phóng, sau metionin mở đầu tách khỏi chuỗi polypeptide để chuỗi polypeptide hình thành protein hoàn chỉnh 3.2.3.2 Quy trình xây dựng đồ khái niệm trình dịch mã - Xác định chủ đề, khái niệm trọng tâm: Dịch mã - Xác định khái niệm liên quan: Phân tích cấu trúc nội dung để xác định khái niệm đồ Trọng tâm phần chế, diễn biến 61 trình dịch mã Vì vậy, khái niệm có liên quan là: Quá trình tổng hợp protein, mã di truyền, ARN, ribosome, protein, a.a, polyribosome, mở đầu, kéo dài, kết thúc… - Xây dựng đồ khái niệm sơ bộ: Gồm bước xếp khái niệm vào vị trí phù hợp; xác định từ nối (là, thành phần tham gia, nguyên tắc, diễn biến, sau đó, gồm, liên kết, quy định…) để làm rõ mối quan hệ khái niệm; tìm kiếm đường nối ngang nối khái niệm thuộc lĩnh vực kiến thức khác đồ; cho ví dụ (nếu có) - Hiệu đính hoàn thiện đồ: Xem xét lại đồ có thay đổi cần thiết cấu trúc nội dung 62 Hình 3.4 Bản đồ khái niệm trình dịch mã 3.2.4 Mối liên hệ AND – mARN – Protein – Tính trạng Mối liên hệ: Thông tin di truyền ADN tế bào truyền đạt cho hệ tế bào thông qua chế nhân đôi 63 Thông tin di truyền ADN biểu thành tính trạng thể thông qua chế phiên mã dịch mã Quy trình xây dựng đồ khái niệm mối liên hệ ADN – mARN – Protein – Tính trạng: - Xác định khái niệm: Phân tích cấu trúc nội dung để xác định khái niệm đồ Các khái niệm đồ là: ADN, mARN, protein, tính trạng - Xây dựng đồ khái niệm sơ bộ: Gồm bước xếp khái niệm vào vị trí phù hợp xác định từ nối (nhân đôi, phiên mã, dịch mã) để làm rõ mối quan hệ khái niệm - Hiệu đính hoàn thiện đồ: Xem xét lại đồ có thay đổi cần thiết cấu trúc nội dung Cơ chế tượng di truyền cấp độ phân tử tóm tắt theo sơ đồ sau: Hình 3.5 Bản đồ khái niệm mối liên hệ ADN-mARN-Protein-Tính trạng 64 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận Việc sử dụng đồ khái niệm dựa sở là: sở thực tiễn, sở tâm lí học sở nhận thức Các sở khoa học có tác dụng định hướng cho việc tạo lập sử dụng đồ khái niệm Đề tài đưa quy trình xây dựng đồ khái niệm cách sử dụng phần mềm Cmap Tools để xây dựng sử dụng đồ khái niệm, từ vận dụng xây dựng bốn đồ khái niệm chế, trình sinh học Đề nghị Tiếp tục nghiên cứu đồ khái niệm phần mềm Cmap Tools Nghiên cứu ứng dụng đồ khái niệm phần mềm Cmap Tools dạy học nói chung dạy học sinh học nói riêng nhằm góp phần nâng cao chất lượng Giáo dục - Đào tạo, đáp ứng yêu cầu, đòi hỏi nghiệp đổi giáo dục, nghiệp công nghiệp hoá, đại hóa đất nước 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Bộ Giáo dục Đào tạo (2002), Quyết định Bộ trưởng việc ban hành chương trình hành động ngành giáo dục thực kết luận hội nghị lần thứ VI BCH Trung ương Đảng khóa IX chiến lược phát triển giáo dục giai đoạn 2001– 2010, Quyết định số 3978/ QĐ – BGDV ĐT–VP, Ngày 29/08/2002 Nguyễn Phúc Chỉnh (2005), Phương pháp Grap dạy học Sinh học, NXB Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Phúc Chỉnh (2009), “Cơ sở lí thuyết đồ khái niệm”, Tạp chí giáo dục, Số 210, Kì tháng 3/ 2009 Phan Đức Duy (2008), “Bản đồ khái niệm dạy học Sinh học bậc Trung học phổ thông”, Kỷ yếu hội thảo khoa học dạy học Sinh học trường phổ thông theo chương trình sách giáo khoa mới, NXB Nghệ An Nguyễn Văn Hộ, Hà Thị Đức (2003), Giáo dục học đại cương, NXB Giáo dục, Hà Nội Chu Hoàng Mậu, Nguyễn Thị Tâm (2006), Giáo trình Di truyền học, NXB Giáo dục, Hà Nội TIẾNG ANH Anderson, O R (1992) Some interrelationships between constructivist models of learning and current neurobiological theory, with implications for science education Joumal of Reseach in Science Teaching, 19(10), 1037-1058 Ausubel, D P (1963) The psychology of meaningful verbal learning New York: Grune and Stratton Ausubel, D P (1968) Educational psychology: A cognitive view New York: Holt, Rinehart and Winston 10 Ausubel, D P., Novak, J D., & Hanesian, H (1978) Educational psychology: A cognitive view (2nd ed.) New York: Holt, Rinehart and Winston 11 Berk, L E & Winsler, A (1995) Scaffolding children's learning: Vygotsky and early childhood education Washington, D.C.: National Assocation for Education of Young Children 66 12 Cañas, A J., Carff, R., Hill, G., Carvalho, M., Arguedas, M., Eskridge, T., et al (2005) Concept maps: Integrating knowledge and information visualization In S.-O Tergan & T Keller (Eds.), Knowledge and information visualization: Searching for synergies (pp 205-219) Heidelberg/NY: Springer Lecture Notes in Computer Science 13 Cañas, A J., Ford, K M., Novak, J D., Hayes, P., Reichherzer, T., & Suri, N (2001) Online concept maps: Enhancing collaborative learning by using technology with concept maps The Science Teacher, 68(4), 49-51 14 Cañas, A J., Hill, G., & Lott, J (2003b) Support for constructing knowledge models in CmapTools (Technical Report No IHMC CmapTools 2003-02) Pensacola, FL: Institute for Human and Machine Cognition 15 Cañas, A J., Hill, G., Lott, J., & Suri, N (2003c) Permissions and access control in Cmap Tools (Technical Report No IHMC Cmap Tools 2003-03) Pensacola, FL: Institute for Human and Machine Cognition 16 Cañas, A J., & Novak, J D (2005) A concept map-centered learning environment Paper presented at the Symposium at the 11th Biennial Conference of the European Association for Research in Learning and Instruction (EARLI), Cyprus 17 Johnson, D., Maruyama, G., Johnson, R., Nelson, D., & Skon, L (1981) The effects of cooperative, competitive and individualistic goal structure on achievement: A meta-analysis Psychological Bulletin, 89, 47-62 18 Kirschner, P A., Sweller, J & Clark, R E (2006) Why minimal guidance during iInstruction does not work: an analysis of the failure of constructivist, discovery, problem-based, experiential, and iInquiry-based teaching Educational Psychologist, 41(2), 75-86 19 Mayer, R E (2004) Should There Be a Three-Strikes Rule Against Pure Discovery Learning? The Case for Guided Methods of Instruction American Psychologist, 59(1), 14-19 20 Mintzes, J J., Wandersee, J H., & Novak, J D (2000) Assessing science understanding: A human constructivist view San Diego: Academic Press 67 21 Nickerson, R S & Adams, M J (1997) Long-term memory for a common object Cognitive Psychology, 11, 287-307 22 Novak, J D (1977) A theory of education Ithaca, NY: Cornell University Press 23 Novak, J D (1990) Concept maps and vee diagrams: Two metacognitive tools for science and mathematics education Instructional Science, 19, 29-52 24 Novak, J D (1993) Human constructivism: A unification of psychological and epistemological phenomena in meaning making International Journal of Personal Construct Psychology, 6, 167-193 25 Novak, J D (1998) Learning, creating, and using knowledge: Concept maps as facilitative tools in schools and corporations Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates 26 Novak, J D (2002) Meaningful learning: The essential factor for conceptual change in limited or appropriate propositional hierarchies (liphs) leading to empowerment of learners Science Education, 86(4), 548-571 27 Novak, J D & Cañas, A J (2008) The Theory Underlying Concept Maps and How to Construct and Use Them Florida Institute for Human and Machine Cognition, Pensacola Fl, 32502, www.ihmc.us 28 Novak, J D., & Gowin, D B (1984) Learning how to learn New York, NY: Cambridge University Press 29 Novak, J D., & Wandersee, J (1991) Coeditors, special issue on concept mapping Journal of Research in Science Teaching, 28(10) 30 Penfield, W & Perot, P (1963).The Brain’s Record of Auditory and Visual Experience: A final Summary and Discussion Brain, 86, 595-697 31 Preszler, R W (2004) Cooperative concept mapping improves performance in biology Journal of College Science Teaching, 33, 30-35 32 Shepard, R N (1967) Recognition memory for words, sentences, and pictures Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior, 6, 156-163 33 Sperling, G (1960) The information available in brief visual presentations, Psychological Monographs: General and Applied, 74(11), 1-30 34 Sperling, G (1963) A model for visual memory tasks, Human Factors, 5, 19-31 68 35 Sweller, J., Krischner, P A & Clark, R E (2007) Why minimally guided teaching techniques not work: a reply to commentaries Educational Psychologist, 42(2), 115-121 36 Views - Cmap Tools/ Help/ Cmap Tools Help 37 Vygotsky, L., & Cole, M (1978) Mind in society: The development of higher psychological processes Cambridge: Harvard University Press [...]... Tạo ra bản đồ khái niệm là phương pháp ghi tóm tắt sự hiểu 11 biết, đó là con đường để tạo thành kiến thức mới Do vậy, bản đồ khái niệm có giá trị trong học tập và trong quá trình hình thành kiến thức mới của con người 1.3 Lược sử nghiên cứu và sử dụng phần mềm Cmap Tools xây dựng bản đồ khái niệm IHMC Cmap Tools là phần mềm do Cañas và cộng sự tạo ra (2004) (cho phép tải xuống tại: http:/ /cmap. ihmc.us)... này có thể được cài đặt tương tự như bao phần mềm khác 2.3 Cách sử dụng Cmap Tools để xây dựng bản đồ khái niệm 2.3.1 Sử dụng Cmap Tools Cửa sổ Views là trung tâm tổ chức của phần mềm Cmap Tools Từ đây bạn có thể tổ chức các bản đồ khái niệm (Cmaps) và những tài nguyên trong các thư mục trên ổ cứng máy tính của bạn và chia sẻ với những người khác trong cộng đồng Cmap Cửa sổ Views có bốn nút chính ở bên... năng của bản đồ khái niệm với sức mạnh của công nghệ, đặc biệt là internet và mạng toàn cầu (WWW) Cmap Tools tạo thuận lợi cho sự hợp tác trong khi tạo lập bản đồ khái niệm nhờ những tính năng của nó Các bản đồ khái niệm được xây dựng mà sử dụng Cmap Tools có thể được lưu giữ trên trang chủ Cmap, nơi mà bất cứ ai trên internet cũng có thể truy cập vào Thông qua trang chủ Cmap, những người sử dụng ở mọi... [27], [31], [37] Cmap Tools tạo thuận lợi cho việc hợp tác và học từ xa thông qua hoạt động nhóm dù cho khoảng cách giữa những người học là gần hay xa Thông qua việc lưu trữ các bản đồ khái niệm trên trang chủ Cmap, Cmap Tools khuyến khích sự hợp tác giữa những người xây dựng bản đồ Những người sử dụng khi được cho phép (ở mức độ nhất định) có thể sử dụng các bản đồ khái niệm cùng một lúc (đồng bộ) hoặc... khái niệm, một danh sách các từ nối và một cấu trúc bản đồ với các khoảng trống tương ứng với các khái niệm và các phát biểu được cho sẵn Học sinh xây dựng bản đồ bằng cách chọn những khái niệm và những phát biểu phù hợp để điền vào những khoảng cách tương ứng trên bản đồ đã cho - Bản đồ “hỗn hợp” Một số khái niệm và một số phát biểu cùng với cấu trúc bản đồ được cho sẵn, học sinh điền những khái niệm. .. ngàn bản đồ thuộc mọi chủ đề và lĩnh vực Sử dụng phần mềm Cmap Tools đơn giản hóa sự liên kết giữa các khái niệm, người học có thể xây dựng những mô hình kiến thức (Cañas, 2003b; Cañas, 2005), đó là tập hợp các bản đồ khái niệm cùng các tài nguyên về một chủ đề nào đó, thể hiện sự hiểu biết của họ về một lĩnh vực chứ không phải là bị giới hạn trong một bản đồ khái niệm [12], [14] Công trình nghiên cứu. .. giảng; hoặc bản đồ khái niệm có thể ứng dụng trong tạo giao diện kiến thức trên trang web 1.4.3 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, không giới hạn cách giới thiệu bản đồ, học sinh có thể lúng túng nếu như bản đồ phức tạp [4] 14 1.5 Quy trình xây dựng bản đồ khái niệm a Xác... đích khác nhau (Cañas & Novak, 2005) Đồng thời, môi trường mạng cũng hỗ trợ cho các thành viên có thể xây dựng những mô hình kiến thức Phần mềm này cũng cho phép người sử dụng và những người khác có thể tìm kiếm thông tin dựa trên bản đồ khái niệm [16], [27] 1.4 Vai trò của bản đồ khái niệm trong dạy học 1.4.1 Đối với giáo viên - Dạy một chủ đề Sử dụng bản đồ khái niệm trong giảng dạy giúp giáo viên... học, trong nghiên cứu mà còn trong nhiều lĩnh vực khác nữa 2 Cmap Tools là phần mềm do Cañas và cộng sự tạo ra (2004) Nó không những giúp tạo lập các bản đồ khái niệm mà còn tạo thuận lợi cho việc hợp tác và học từ xa thông qua hoạt động nhóm 16 Chương 2 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM CMAP TOOLS 2.1 Download Bạn có thể Download miễn phí phần mềm này tại địa chỉ http:/ /cmap. ihmc.us 2.2 Cài đặt Phần mềm này... kiểm tra hay khảo sát bởi bản đồ khái niệm Hiện nay, nhiều nước đã áp dụng bản đồ khái niệm để kiểm tra kiến thức của hoc sinh sau một chương hoặc một chủ đề Tuy nhiên điều này chỉ có thể thực hiện được khi học sinh thành thạo về cách lập bản đồ khái niệm - Lập kế hoạch giảng dạy Bản đồ khái niệm có thể có lợi ích rất lớn trong lập kế hoạch giảng dạy Giáo viên có thể xây dựng bản đồ trình bày những ý tưởng ... tài nghiên cứu: Nghiên cứu sử dụng phần mềm Cmap Tools xây dựng đồ khái niệm Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu sử dụng phần mềm Cmap Tools để xây dựng đồ khái niệm Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu. .. trình xây dựng đồ khái niệm - Tìm hiểu cách sử dụng phần mềm Cmap Tools - Sử dụng phần mềm Cmap Tools xây dựng đồ khái niệm sinh học Đối tượng khách thể nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Bản đồ khái. .. học tập Cmap Tools kết hợp tính đồ khái niệm với sức mạnh công nghệ Phần mềm giúp người sử dụng dễ dàng xây dựng sửa đổi đồ khái niệm mà trao đổi với xây dựng Cmap Tools cho phép người sử dụng liên