2.3.1. Các nguyên tắc xây dựng BĐKN
Nguyên tắc tiếp cận cấu trúc hệ thống
Tiếp cận hệ thống là cách thức xem xét các đối tƣợng nhƣ một hệ toàn vẹn phát triển động, tự sinh thành và phát triển thông qua giải quyết mâu thuẩn nội tại, do sự tƣơng tác hợp quy luật của các thành tố; là cách phát hiện ra logic phát triển của đối tƣợng từ lúc sinh thành đến lúc trở thành hệ toàn vẹn. Các sự vật, hiện tƣợng đều có mối quan hệ chặt chẽ, tác động qua lại lẫn nhau và tác động với môi trƣờng, vì vậy các KN phản ánh chúng cũng liên quan chặt chẽ với nhau. Lĩnh hội hệ thống KN là lĩnh hội những mối liên hệ và tƣơng quan tồn tại khách quan giữa các sự vật và hiện tƣợng. Chính sự xác lập mối quan hệ logic và liên tục trong quá trình hình thành hệ thống KN là cơ sở của sự hình thành thế giới quan khoa học.
Khi xem xét nguyên tắc tiếp cận hệ thống chính là xem xét mối quan hệ giữa tổng thể với bộ phận, mối quan hệ giữa các bộ phận với nhau và xem xét mối quan hệ giữa hệ với môi trƣờng.
Xây dựng BĐKN trong dạy học phải đƣợc thực hiện theo nguyên tắc cơ bản của lý thuyết hệ thống. Vận dụng tiếp cận hệ thống để phân tích đối tƣợng nghiên cứu thành các yếu tố cấu trúc (các KN), xác định các KN của bản đồ trong một hệ thống mang tính lôgic khoa học, qua đó thiết lập các mối quan hệ của các yếu tố cấu trúc trong một tổng thể.
Quán triệt tƣ tƣởng tiếp cận hệ thống trong việc thiết kế BĐKN, cần phải trả lời đƣợc các câu hỏi sau:
+ Thiết kế BĐKN cho hệ thống nào?
+ Có bao nhiêu yếu tố thuộc hệ thống? Đó là những yếu tố nào?
+ Các yếu tố trong hệ thống liên quan với nhau nhƣ thế nào, và có mối liên hệ gì với những tổ chức khác trong cùng hệ thống và với hệ thống khác?
+ Quy luật nào chi phối mối quan hệ của các yếu tố trong hệ thống?
Để trả lời cho các câu hỏi trên, cần chú ý đến việc phân tích và tổng hợp các KN. Khi phân tích các KN nghiên cứu thành các yếu tố cấu trúc (KN nhỏ) cần quan tâm đến hai quy tắc: thứ nhất là cần xem xét mối quan hệ giữa nội hàm và ngoại diên của KN; thứ hai là cần quan tâm đến các mối quan hệ giữa các KN nhƣ quan hệ đồng nhất, quan hệ lệ thuộc, quan hệ ngang hàng, quan hệ trái ngƣợc... Sự phân chia các KN không đƣợc chồng chéo và không đƣợc vƣợt cấp. Các quy tắc này giúp chúng ta tổng hợp các yếu tố (KN) đó lại trong một chỉnh thể trong vẹn (BĐKN) theo những quy luật tự nhiên, nghĩa là hệ thống hóa nội dung kiến thức theo một quan điểm nhất định.
Ví dụ: Theo nguyên tắc cấu trúc hệ thống, khi thiết kế BĐKN tổng quát về “Biến dị” (Phụ lục 1.19) chính là xác định được các vấn đề chính sau:
+ Thiết kế BĐKN cho hệ thống: Biến dị.
+ Hệ thống “Biến dị” gồm các yếu tố nhƣ: “Biến dị di truyền” và “Biến dị không di truyền”; “Biến dị di truyền” gồm “Biến dị tổ hợp” và “Đột biến”; “Đột biến” đƣợc phân tách gồm “Đột biến gen” và “Đột biến nhiễm sắc thể”; trong “Đột biến NST” lại có các yếu tố cấu thành đó là “Đột biến cấu trúc NST” và “Đột biến số lƣợng NST”; “Đột biến NST” lại đƣợc cấu thành bởi “Đột biến dị bội” và “Đột biến đa bội...
+ Các yếu tố trong hệ thống “Biến dị” liên hệ mật thiết với nhau phụ thuộc vào sự biến đổi của vật chất di truyền (gen, NST).
Nguyên tắc thống nhất giữa mục tiêu - nội dung - phƣơng pháp - phƣơng tiện dạy học
Quá trình dạy học gồm 6 thành tố cơ bản: Mục tiêu - nội dung - phƣơng pháp - phƣơng tiện - hình thức tổ chức - đánh giá, xét trong mối quan hệ giữa thầy và trò. Nhiệm vụ của các nhà lý luận dạy học là nghiên cứu tìm ra những quy luật của sự tƣơng tác giữa các thành tố này để điều khiển hợp lý quá trình dạy học nhằm đạt hiệu quả cao nhất. Việc xây dựng và sử dụng BĐKN trong dạy học Sinh học nói chung và dạy học phần Di truyền và biến dị nói riêng, cần phải thống nhất đƣợc 4 thành tố cơ bản của quá trình dạy học là mục tiêu - nội dung - phƣơng pháp - phƣơng tiện. Bốn thành tố đó tác động qua lại với nhau một cách hữu cơ, giải quyết tốt mối quan hệ này thì quá trình dạy học sẽ đạt kết quả cao.
Logic của mối quan hệ giữa mục tiêu - nội dung - phƣơng pháp - phƣơng tiện là dựa vào quy định chuẩn kiến thức kĩ năng của Bộ GD & ĐT để xác định mục tiêu của việc thiết kế BĐKN. Mục tiêu là những tiêu chí về kiến thức mà HS phải đạt đƣợc khi thực hiện một hoạt động dạy học cho một bài hoặc một chƣơng. Để đạt đƣợc mục tiêu cần phải tập trung vào nội dung cơ bản nào, sử dụng phƣơng pháp, phƣơng tiện dạy học nào để đạt hiệu quả cao nhất. Nhƣ vậy, căn cứ vào mục tiêu bài học để lựa chọn nội dung bài học, mục tiêu và nội dung kiến thức là cơ sở để xác định phƣơng pháp và phƣơng tiện phù hợp, theo hƣớng phát huy cao độ tƣ duy tìm tòi khám phá của HS để đạt đƣợc những mục tiêu đã đề ra.
Thống nhất giữa mục tiêu – nội dung – phƣơng pháp – phƣơng tiện trong việc xây dựng BĐKN trong dạy học, phải trả lời các câu hỏi sau:
Câu hỏi 1. Xây dựng BĐKN đạt mục tiêu dạy học gì?
- HS phải đạt những gì sau khi kết thúc một bài hoặc một chƣơng? - Cần đặt các tình huống học tập nào để đạt đƣợc các mục tiêu đề ra?
Câu hỏi 2. BĐKN đƣợc xây dựng gồm những nội dung nào?
- Nội dung cần lập BĐKN thuộc loại kiến thức nào?
- Xác định các yếu tố cấu trúc trong một tổng thể nhất định?
- Các đơn vị cấu trúc trong nội dung đó liên hệ với nhau nhƣ thế nào?
Câu hỏi 3. Việc xây dựng BĐKN liên quan với việc sử dụng BĐKN nhƣ thế nào?
- BĐKN đã xây dựng đƣợc sử dụng cho nghiên cứu tài liệu mới, hoàn thiện tri thức, kiểm tra đánh giá, hay rèn luyện cho HS phƣơng pháp tự học.
- BĐKN đã xây dựng đƣợc sử dụng cho những đối tƣợng HS nào (HS trung bình, học sinh khá, giỏi…).
Câu hỏi 4. Cần lựa chọn phối hợp những phƣơng pháp, phƣơng tiện dạy học nào để
tổ chức quá trình dạy học bằng BĐKN?
Thống nhất giữa mục tiêu – nội dung – phƣơng pháp – phƣơng tiện trong quá trình xây dựng BĐKN là đặt ra và trả lời đƣợc các câu hỏi trên. Làm nhƣ vậy chúng ta sẽ xây dựng đƣợc những BĐKN đạt yêu cầu của nội dung một bài học về logic khoa học và đảm bảo mục đích cũng nhƣ cách sử dụng các BĐKN đó.
Ví dụ: Theo nguyên tắc này, khi xây dựng và sử dụng BĐKN trong dạy học
- Mục tiêu: HS cần đạt đƣợc mục tiêu về kiến thức nhƣ: Nêu đƣợc các KN về
cặp NST tƣơng đồng, bộ NST lƣỡng bội, bộ NST đơn bội; trình bày đƣợc tính đặc trƣng của bộ NST ở mỗi loài; mô tả đƣợc cấu trúc hiển vi điển hình của NST ở kì giữa của nguyên phân; hiểu đƣợc chức năng của NST đối với sự di truyền các tính trạng. Do vậy, BĐKN “Nhiễm sắc thể” đƣợc thiết kế cần thể hiện đƣợc các nội dung kiến thức cơ bản trên.
- PPDH: Có thể vận dụng một cách đa dạng các phƣơng pháp, trong đó cần
phát triển các phƣơng pháp tích cực nhƣ phƣơng pháp trực quan, phƣơng pháp đặt và giải quyết vấn đề… Trong phƣơng pháp dạy học cần chú ý đến dạy HS phƣơng pháp học, đặc biệt là tự học.
- Phương tiện: Phƣơng tiện đƣợc sử dụng cũng rất đa dạng nhƣ tranh (hình
8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5 SGK), hình ảnh động, phiếu học tập, vi tính, máy chiếu... - Dựa vào mục tiêu, nội dung trong SGK; sử dụng phần mềm Cmap Tools để thiết kế BĐKN phù hợp với các đối tƣợng HS, tích hợp đƣợc với các hình ảnh cấu trúc NST, bộ NST của ruồi giấm tạo ra BĐKN về NST nhƣ một công cụ đa năng trong tự học. Có thể tổ chức HS từng bƣớc thiết kế đƣợc BĐKN NST thông qua việc giải quyết các câu hỏi của GV trong giờ lên lớp. Với các yêu cầu trên, nội dung kiến thức bài 8 (SH 9) có thể thiết kế BĐKN “Bộ nhiễm sắc thể” (Phụ lục 1.2) và BĐKN “Nhiễm sắc thể” (Phụ lục 1.3). Việc sử dụng các BĐKN này sẽ rất thuận lợi cho việc đạt đƣợc các mục tiêu bài học đã đề ra.
Nguyên tắc phù hợp với trình độ nhận thức của học sinh
Để đảm bảo nguyên tắc này, khi thiết kế BĐKN trong dạy học cần phải giải quyết một mâu thuẫn đó là: một bên kiến thức mang tính lý thuyết cao, các kiến thức hiện đại luôn đƣợc bổ sung và một bên là trình độ của HS. Chỉ có thể giải quyết mâu thuẫn này bằng cách lựa chọn nội dung và hình thức bản đồ sao cho đẹp, dễ quan sát, không quá phức tạp nhƣng cũng không hình thức, đơn giản.
Nguyên tắc này rất quan trọng, nó phải đƣợc quán triệt cả trƣớc khi thiết kế và khi thiết kế BĐKN. Việc thiết kế BĐKN phải phù hợp với các đối tƣợng khác nhau, nếu dễ quá thì HS khá và giỏi không hứng thú, còn nếu quá khó hoặc quá phức tạp sẽ gây tâm lý ngại cho các HS trung bình và HS yếu. Do vậy, việc thiết kế và sử dụng BĐKN sao cho phù hợp với các đối tƣợng là nguyên tắc cần đƣợc trú trọng.
+ Trƣớc hết phải phù hợp cho các đối tƣợng HS (đặc biệt là HS trung bình và HS yếu), lúc này BĐKN là sơ đồ để hệ thống hóa các kiến thức phổ thông. Do vậy, BĐKN đảm bảo các kiến thức phổ thông trong giới hạn chƣơng trình, BĐKN đơn giản, đẹp mắt và dễ quan sát.
+ Tiếp theo, BĐKN đƣợc thiết kế ở dạng nâng cao để dành cho các HS muốn khai thác và mở rộng kiến thức (đặc biệt là HS khá và HS giỏi). Việc thiết kế BĐKN nên theo hƣớng mở, với đối tƣợng HS chuyên hoặc HS giỏi thì có thể bổ sung thêm các KN mới và khó. Ngoài ra, khi thiết kế BĐKN bằng phần mềm Cmap Tools thì mỗi một KN trong bản đồ có thể đƣợc liên kết với các nguồn dữ liệu khác nhau. Nguồn dữ liệu có thể là tranh, video, hoặc các BĐKN khác. Ngoài ra để tạo điều kiện thuận lợi hơn cho ngƣời sử dụng thì cần có thêm: hƣớng dẫn sử dụng bản đồ, hệ thống các câu hỏi kiến thức để ngƣời học khai thác bản đồ, các kiến thức đƣợc nhắc lại, các kiến thức nâng cao mà HS giỏi có thể khai thác; các câu hỏi và bài tập vận dụng để ngƣời học thử sức…
Ngoài các nguyên tắc cơ bản trên, khi thiết kế và sử dụng BĐKN cần tuân thủ theo các nguyên tắc khác nhƣ: Nguyên tắc đảm bảo tính chính xác, khoa học; nguyên tắc phát huy tính tích cực chủ động sáng tạo của HS; nguyên tắc đảm bảo việc đánh giá và tự đánh giá của HS [13].
2.3.2. Quy trình xây dựng BĐKN
Quy trình xây dựng BĐKN tiến hành theo 7 bƣớc đƣợc thể hiện ở hình 2.1.
Bước 1: Xác định chủ đề, khái niệm trọng tâm của BĐKN
BĐKN đƣợc xây dựng phải đảm bảo đạt đƣợc mục tiêu về kiến thức của phần, chƣơng, bài hoặc từng nội dung kiến thức theo đúng quy định chuẩn kiến thức kĩ năng của Bộ GD & ĐT. Từ mục tiêu, xác định câu hỏi trọng tâm của BĐKN. Một BĐKN cần đƣợc định hƣớng bởi một câu hỏi trọng tâm để xác định rõ vấn đề, câu trả lời cho câu hỏi đó sẽ là những nội dung mà bản đồ cần thể hiện. Câu hỏi trọng tâm tốt sẽ giúp ngƣời học biết rõ những KN và những mệnh đề nào cần phải thể hiện trong bản đồ. Từ câu hỏi trọng tâm có thể xác định đƣợc chủ đề và KN trọng tâm của BĐKN.
Bước 2: Xác định các KN liên quan
Sau khi xác định KN trọng tâm, tổng quát nhất (KN tổng quát nhất có thể là KN bao trùm các KN trong bản đồ), tiếp theo là xác định các KN chính có liên quan
đến KN tổng quát và chủ đề của BĐKN. Những KN này đƣợc liệt kê từ KN tổng quát đến các KN riêng biệt hoặc liệt kê theo các cấp nhƣ KN cấp 1, cấp 2, 3...
Để xác định các KN cần phải phân tích đƣợc nội dung dạy học, trƣớc hết cần xác định đƣợc mạch logic của nội dung kiến thức cơ bản để giúp ngƣời xây dựng bản đồ xác định đƣợc hƣớng phân tích nội dung và chỉ ra mối quan hệ giữa các thành phần kiến thức KN trong cùng hệ thống, với hệ thống khác và với môi trƣờng, cũng nhƣ xác định đƣợc hƣớng chỉ đạo cho việc sắp xếp các KN trong bản đồ.
Bước 3: Sắp xếp các khái niệm
Các KN đƣợc sắp xếp ở những vị trí phù hợp (nếu là dạng bản đồ phân cấp thì KN tổng quát xếp trên đỉnh, tiếp theo là các KN cụ thể hơn). Các KN đƣợc đóng khung trong hình tròn, hình elip hay hình chữ nhật.
Bước 4: Nối các khái niệm
Xác định mối quan hệ giữa các KN, tìm từ nối thể hiện sự liên kết giữa các KN tạo mệnh đề. Các KN đƣợc nối bằng các mũi tên có kèm từ nối mô ta mối quan hệ giữa chúng.
Bước 5: Xác định đường nối ngang
Tìm kiếm các đƣờng nối ngang, nối các KN thuộc những lĩnh vực khác nhau trong bản đồ với nhau. Các đƣờng nối ngang cho thấy sự tƣơng quan giữa các KN.
Bước 6: Đưa ra các ví dụ
Cho các ví dụ (nếu có) tại đầu mút của mỗi nhánh, các ví dụ đƣợc đóng khung bởi hình tròn, hình elip, hình chữ nhật có vẽ nét đứt.
Bước 7: Hiệu đính và hoàn thiện bản đồ
Bản đồ cần đƣợc xem xét lại, các KN đƣợc định vị lại theo những phƣơng thức khiến toàn bộ cấu trúc bản đồ rõ ràng và tốt hơn.
BĐKN cần kiểm tra và chỉnh sửa các vấn đề chính sau:
+ Kiểm tra mức độ phức tạp của BĐKN, nếu quá rắc rối cần đơn giản hóa bản đồ cho dễ sử dụng (với nội dung phức tạp có thể đƣợc mã hóa bằng số). Với những BĐKN có số lƣợng KN không nhiều thì cuối mỗi KN có thể bổ sung các nội dung để làm rõ những KN đó.
+ Kiểm tra lại mức độ đủ và chính xác của các KN, vị trí các KN. Kiểm tra mức độ phù hợp của các từ nối giữa hai KN, các từ nối phải đảm bảo cho mối quan hệ giữa hai KN tạo thành mệnh đề.
+ Kiểm tra sự phù hợp với mục đích sử dụng (sử dụng BĐKN trong dạy bài mới, trong ôn tập hay trong kiểm tra đánh giá).
+ Ngoài ra cần kiểm tra cỡ chữ, kiểu chữ, màu sắc… cho phù hợp.
Hình 2.1. BĐKN về các bước xây dựng BĐKN
Chú ý
Để xây dựng BĐKN hiệu quả cần chú ý các điểm sau:
- Để làm quen với việc xây dựng một BĐKN nên bắt đầu với một lĩnh vực kiến thức khá quen thuộc đối với ngƣời lập bản đồ.
- Nên xây dựng câu hỏi trọng tâm cho mỗi BĐKN. Đó là câu hỏi xác định một cách rõ ràng vấn đề mà BĐKN phải giải quyết.
thƣờng nên sử dụng từ 15 đến 20 KN cho một BĐKN.
- Các khái niệm hoặc ví dụ phải đƣợc đóng khung trong hình chữ nhật, hình tròn hay hình elip.
- Mỗi đƣờng nối 2 KN phải ghi nhãn với các từ nối, do đó mỗi BĐKN có thể đọc từ trên xuống dƣới, qua bất kỳ nhánh nào.
- Sau khi bản đồ sơ bộ đƣợc thiết lập, có thể thêm vào các đƣờng nối ngang để