Kỹ thuật tạo ra BĐTD này được gọi là Mindmaping được phát triển bởi Tony Buzan vào đầu năm 1970. Ở giữa BĐTD có một chủ đề trung tâm, chủ đề này sẽ được phát triển bằng các nhánh nhỏ thể hiện các tiêu đề nhằm nghiên cứu chủ đề ở mức độ sâu hơn. Trong từng tiêu đề này lại được phát triển thêm
các nhánh nhỏ nữa và các chi tiết hỗ trợ. Nhờ sự kết nối các nhánh, các ý tưởng cũng có sự liên kết dựa trên mối liên hệ của bản thân chúng, điều này khiến cho BĐTD có thể bao quát được các ý tưởng trên một phạm vi sâu rộng mà một bản liệt kê ý tưởng thông thường không làm được [11].
1.3.2. Cách đọc BĐTD
Cấu trúc của BĐTD không xuất phát từ trái sang phải, từ trên xuống dưới theo kiểu truyền thống. Thay vào đó BĐTD được vẽ, viết, đọc theo chiều hướng bắt nguồn từ trung tâm di chuyển ra phía ngoài và sau đó là theo chiều kim đồng hồ (hình 1.2). Do đó, các từ ngữ trên BĐTD nên được đọc từ trong di chuyển ra ngoài. Các mũi tên xung quanh BĐTD chỉ ra cách đọc thông tin trong sơ đồ. Các số thứ tự cũng là một hướng dẫn khác [24].
Phân n h án h I P hân nh ánh II P hân nhán h III P hân nh ánh IV Hình 1.3. Cách đọc bản đồ tư duy
Bốn kết cấu chính I, II, III, IV trong BĐTD phía trên được gọi là nhánh chính. BĐTD này có bốn nhánh chính vì nó có bốn tiêu đề phụ. Số tiêu đề phụ là số nhánh chính. Đồng thời, các nhánh chính của BĐTD được đọc theo chiều kim đồng hồ, bắt nguồn từ nhánh I tới nhánh II, rồi nhánh III, và cuối cùng là nhánh IV. Các từ khóa được viết và đọc theo hướng từ trên xuống dưới trong một nhánh chính [27].
1.3.3. Cách vẽ BĐTD
1.3.3.1. Công cụ vẽ BĐTD
Có hai cách để tạo ra BĐTD: Vẽ bằng tay hoặc bằng máy vi tính. Nếu vẽ bằng tay thì học sinh chỉ cần một tờ giấy, một hộp bút màu. Với cách vẽ bằng máy vi tính, HS có thể sử dụng phần mềm Buzan’s iMindMap hoặc conceptDraw.... Ngoài ra có thể sử dụng phần mềm khác như Mind Maping hoặc vẽ bằng chương trình Microsoft Word.
Hình 1.4. Công cụ thiết kế BĐTD
1.3.3.2. Các bước vẽ BĐTD
Theo Trần Đình Châu, Đặng Thị Thu Thuỷ [11], BĐTD được lập theo các bước sau:
Bƣớc 1: Vẽ chủ đề chính ở trung tâm. Để vẽ chủ đề chính ở trung tâm trước hết HS cần phải xác định được nội dung kiến thức trọng tâm của bài học hoặc một phần của bài học, sau đó HS thể hiện nội dung chủ đề ở chính giữa tờ giấy hoặc trên bản vẽ bằng hình ảnh hoặc từ khóa. Sử dụng các yếu tố: Kích thước, màu sắc để làm nổi bật nội dung của chủ đề chính.
Bƣớc 2: Vẽ thêm các tiêu đề phụ. Nội dung của các tiêu đề phụ chính là
nội dung các kiến thức cơ bản của một bài học hoặc một đơn vị kiến thức nào đố của một bài học. Những nội dung kiến thức này sẽ làm sáng tỏ nội dung chính ở trung tâm. HS vẽ thêm các tiêu đề phụ bàng hình ảnh hoặc chữ xung quanh tiêu đề trung tâm, lưu ý cách bố trí và sử dụng màu sắc. Tiêu đề phụ nên được vẽ theo hướng chéo góc để nhiều nhánh phụ khác có thể vẽ tỏa ra một cách dễ dàng.
Bƣớc 3: Trong từng tiêu đề phụ vẽ thêm các ý chính và các chi tiết hỗ trợ.
Sau khi vẽ các tiêu đề phụ, HS xác định những nội dung kiến thức hỗ trợ cho nội dung của các tiêu đề phụ đó rồi tiến hành vẽ thêm các ý chính và các chi tiết hỗ trợ. Trong khi vẽ HS chỉ nên tận dụng các từ khóa và hình ảnh. Mỗi từ khóa, hình ảnh nên được vẽ trên một đoạn gấp khúc riêng trên nhánh.
Bƣớc 4: Hoàn thiện BĐTD. HS có thể thêm nhiều hình ảnh và sử dụng
màu sắc giúp các ý quan trọng thêm nổi bật, bổ sung các liên kết cần thiết để hoàn thiện BĐTD.
1.3.3.3. Nguyên tắc vẽ BĐTD
Theo Tony Buzan, để sử dụng BĐTD một cách hiệu quả thì trong quá trình lập và sử dụng BĐTD cần tuân theo nguyên tắc: nhấn mạnh, liên kết và mạch lạc.
Nhấn mạnh: Nhấn mạnh có tác dụng tăng trí nhớ và đẩy mạnh sáng tạo. Mọi kỹ thuật để nhấn mạnh đều có thể dùng để liên kết và ngược lại. Muốn đạt hiệu quả nhấn mạnh tối ưu trong BĐTD hãy áp dụng các quy tắc sau:
Bắt đầu với một hình màu ở trung tâm, mỗi hình ảnh có ít nhất 3 màu và sử dụng hình ảnh mọi nơi trong BĐTD. Sử dụng hình ảnh sẽ thu hút được sự tập trung của mắt và não, kích hoạt vô số các liên kết và giúp cho việc ghi nhớ dễ dàng hơn. Nếu buộc phải dùng từ thay cho hình ảnh trung tâm trong BĐTD thì hãy biến nó thành hình ảnh bằng cách dùng kích cỡ, màu sắc và hình thức lôi cuốn [24], [27].
Liên kết: Liên kết có vai trò tăng trí nhớ và sáng tạo nên cũng rất quan
trọng. Trong não, liên kết chính là công cụ thích hợp giúp ta nắm bắt những cảm nhận trong thế giới vật chất. Đối với trí nhớ và sự hiểu biết, liên kết là then chốt. Một khi bạn đã xác định được hình ảnh trung tâm và ý chủ đạo thì khả năng liên kết của não sẽ giúp bạn đi sâu vào thế giới ý tưởng.
Dùng ký hiệu là quy tắc không kém phần quan trọng trong các quy tắc về liên kết. Khi dùng ký hiệu, các mối liên kết giữa các bộ phận trong cùng một trang của BĐTD sẽ dễ dàng tìm thấy bất kể chúng xa hay gần nhau. Có thể ký hiệu bằng dấu kiểm, chữ thập, vòng tròn, tam giác hay những ký hiệu phức tạp hơn. Các ký hiệu và biểu tượng bằng màu sắc có thể được ấn định bởi từng cá nhân hay cả nhóm [27].
Mạch lạc: Diễn đạt không sáng sủa sẽ khó tiếp thu, một ghi chú vẽ nguệch ngoạc sẽ gây trở ngại nhiều hơn là giúp cho trí nhớ vì nó đi ngược lại bản tính liên kết của tư duy và hạn chế tư duy mạch lạc. Để tránh được điều đó, trong quá trình vẽ BĐTD nên:
Dùng chữ in hoặc có thể dùng chữ in thường ở chủ đề chính và các tiêu đề chính để biểu thị mức quan trọng tương đối giữa các các từ trong BĐTD. Chữ in tạo cảm giác như ảnh chụp nên rõ ràng, dễ đọc và toàn diện hơn. Chữ in phải nằm trên đường phân nhánh và các đường phân nhánh phải liên kết với nhau. Các ý phụ hay chi tiết phụ có thể dùng chữ thường nét đậm sao cho dễ nhìn. Mỗi đường phân nhánh chỉ có một vài từ khóa. Việc dùng một vài từ khóa cho mỗi đường phân nhánh sẽ làm tăng sự liên kết của các từ khóa. Mỗi từ khóa có đến hàng ngàn liên kết. Điều này giúp cho việc ghi chú trở nên dễ dàng và linh hoạt hơn [27].
1.3.4. Ưu điểm của cách ghi chép bằng BĐTD
So với các cách thức ghi chép truyền thống thì phương pháp dùng BĐTD có những điểm vượt trội như sau [11]:
- Logic, mạch lạc
- Ý chính sẽ ở trung tâm và được xác định rõ ràng. - Nhìn thấy bức tranh tổng thể mà lại chi tiết.
- Quan hệ hỗ tương giữa mỗi ý được chỉ ra tường tận. Ý càng quan trọng thì sẽ nằm vị trí càng gần với ý chính.
- Liên hệ giữa các khái niệm then chốt sẽ được tiếp nhận lập tức bằng thị giác.
- Kích thích hứng thú học tập và tính sáng tạo của HS. - Giúp mở rộng ý tưởng và đào sâu kiến thức.
- Giúp HS ôn tập, hệ thống hóa kiến thức một cách hiệu quả. - Giúp ghi nhớ nhanh, nhớ lâu, nhớ sâu kiến thức.
- Thêm thông tin dễ dàng hơn bằng cách vẽ chèn thêm vào sơ đồ.
- Các ý mới có thể được đặt vào đúng vị trí trên hình một cách dễ dàng, bất chấp thứ tự của sự trình bày, tạo điều kiện cho việc thay đổi một cách nhanh chóng và linh hoạt cho việc ghi nhớ.
Kiểu ghi chép của BĐTD thể hiện bằng hình ảnh, đường nét, màu sắc được trải theo các hướng có tính tuần tự và có độ thoáng, giúp dễ dàng phát triển ý tưởng nhanh hơn so với kiểu ghi chép thông thường theo kiểu xuống dòng. Điểm mạnh nhất của BĐTD là phát triển ý tưởng và không bỏ sót ý tưởng. Việc xây dựng một hình ảnh thể hiện mối liên hệ giữa các kiến thức sẽ mang lại những lợi ích đáng quan tâm về các mặt: Ghi nhớ, phát triển nhận thức, tư duy, óc tưởng tượng và khả năng sáng tạo. BĐTD vừa như bức tranh tổng thể mà lại chi tiết, vừa giúp nhìn được khái quát toàn bộ vấn đề vừa nhìn được cái cụ thể trong cái nhìn tổng thể [11].
1.3.5. Ý nghĩa của BĐTD
Theo Tony Buzan, BĐTD là một kỹ thuật hình họa, với sự kết hợp giữa từ ngữ, hình ảnh, màu sắc, đường nét phù hợp, tương thích với cấu trúc và chức năng hoạt động của bộ não. BĐTD hoạt động dựa trên hai nguyên tắc chủ chốt là tưởng tượng và liên kết. Não bộ của con người chính là bộ máy nhân và nó nhân các ý tưởng bằng sự liên kết [26].
BĐTD là sự thể hiện ra bên ngoài cách thức mà não bộ chúng ta hoạt động. Mọi thông tin trong não bộ con người đều cần có các mối nối, liên kết để được tìm thấy và sử dụng. Khi có một thông tin mới được đưa vào, để được lưu trữ và tồn tại chúng cần kết nối với các thông tin cũ trước đó. BĐTD có các nhánh rẽ và và giữa các nhánh rẽ đó có liên kết với nhau, mỗi nhánh thêm vào BĐTD đều được liên kết với nhánh trước. Điều này kích thích não bộ hình thành liên kết giữa các ý tưởng [11].
1.3.6. Ứng dụng của BĐTD trong dạy học
Theo các tác giả của “Một số chuyên đề bồi dưỡng cán bộ quản lý và giáo viên THCS” (Dự án phát triển giáo dục THCS II - Bộ GD&ĐT) [6] thì BĐTD có các ứng dụng sau đây:
1.3.6.1. Ghi chép, tóm tắt, hệ thống hóa nội dung bài học, đưa ra các ý tưởng trong dạy học
BĐTD là một công cụ hữu ích trong giảng dạy và học tập vì chúng giúp GV và HS trong việc trình bày các ý tưởng một cách rõ ràng, sáng tạo. Học tập thông qua BĐTD, tóm tắt thông tin của một bài học, một cuốn sách, bài báo, hệ thống lại kiến thức đã học, tăng cường khả năng ghi nhớ, đưa ra ý tưởng mới...
Trong phạm vi cá nhân, HS có thể sử dụng BĐTD để học bài mới hay ghi chép, tóm tắt, hệ thống hóa nội dung bài học.
Mục đích hàng đầu của ghi chép là để ôn lại thông tin nhằm tăng cường khả năng ghi nhớ. Những bài ghi chép chỉ là những cụm từ không cần thiết sẽ khiến cho quá trình ôn lại rất khó khăn, ngoài ra HS ít có cơ hội bổ sung những liên tưởng và cách sắp xếp của chính mình. Những bài ghi chép này có rất ít mối liên hệ với vốn kiến thức hiện có của HS và do đó chúng dễ dàng bị mất đi hoặc bị lãng quên.
Lập BĐTD là hình thức ghi chép hiệu quả hơn. Kỹ thuật ghi chép này cho phép HS nhanh chóng ghi lại các ý tưởng bằng các từ khóa, sắp xếp một cách cơ bản thông tin khi nó được truyền tải và cho HS có cơ hội để hình thành những mối liên hệ và liên tưởng. HS cũng có thể tham gia vào bài học bằng cách bổ sung những suy nghĩ, quan điểm của chính mình.
Khi sử dụng BĐTD để học bài mới hay ghi chép, điều quan trọng là chỉ nên dùng các từ khóa. BĐTD tự động loại bỏ những từ không quan trọng và đưa ra cách sắp xếp sơ bộ thông tin vừa tiếp nhận. Để rút ra các từ khóa then chốt, HS cần phải chú ý và tham gia vào bài học, qua đó nắm được nội dung cơ bản của bài học, tăng khả năng hiểu bài và ghi nhớ của HS.
Như vậy, ưu điểm của BĐTD là đem đến cho HS những lợi ích cụ thể trong quá trình học tập: Nắm được những nội dung cơ bản của bài học, hệ thống hóa nội dung kiến thức và biểu thi bằng sơ đồ, ghi nhớ nội dung học tập một cách sâu sắc, rèn luyện kỹ năng lập dàn bài khi đọc SGK. Có thể sẽ gặp
khó khăn lúc đầu khi tập cho HS xây dựng BĐTD, nhưng chỉ là lúc đầu. Khi đã thành thói quen, HS sẽ rất hứng thú sử dụng trong học tập và hình thành thói quen làm việc sau này, từ việc nắm vững vấn đề, biểu thị bằng sơ đồ vận hành các biện pháp giải quyết. BĐTD càng có tác dụng nếu HS sử dụng trong những bài ôn tập, tổng kết chương.
Tóm lại, sử dụng thành thạo và hiệu quả BĐTD trong dạy học chắc chắn sẽ mang lại nhiều kết quả tốt đẹp và đáng khích lệ. HS sẽ học được phương pháp học tập chủ động, sáng tạo và phát triển tư duy. GV sẽ tiết kiệm được thời gian, tăng sự linh hoạt trong bài giảng và quan trong nhất là sẽ giúp HS nắm được kiến thức thông qua một BĐTD thể hiện các liên kết chặt chẽ của tri thức.
1.3.6.2. Khả năng sử dụng BĐTD để học tập môn Vật lí
- Sử dụng BĐTD tóm tắt kiến thức theo đề cương: HS có thể sử dụng BĐTD để tóm tắt kiến thức dựa vào bảng mục lục trong SGK. Điều này giúp cho HS có được cái nhìn tổng quan về toàn bộ nội dung của môn học và có ước lượng về lượng kiến thức cần phải chuẩn bị cho kỳ thi.
- Sử dụng BĐTD tóm tắt kiến thức của chương: Sau khi lập BĐTD theo đề cương, HS nên lập BĐTD cho từng chương riêng biệt.
- BĐTD theo bài: Với mỗi bài học có thể vẽ một BĐTD ghi lại kiến thức cơ bản của bài học đó.
- Dùng BĐTD tóm tắt nội dung khái niệm vật lí: Trong dạy học các khái niệm vật lí, GV có thể tổ chức cho HS lập BĐTD về một khái niệm vật lí bao gồm các yếu tố: đặc điểm định tính, định lượng, định nghĩa đại lượng, đơn vị đo và những ứng dụng thực tế của nó.
- Dùng BĐTD tóm tắt nội dung định luật vật lí: Một định luật vật lí bao gồm các yếu tố: Nội dung và biều thức định luật, ý nghĩa vật lí của các đại lượng trong biểu thức và vận dụng định luật đó vào thực tiễn.
- Dùng BĐTD tóm tắt nội dung thuyết vật lí: Nội dung của một thuyết vật lí bao gồm: Cơ sở của thuyết, hạt nhân của thuyết và hệ quả của thuyết.
- Sử dụng BĐTD giúp ôn tập, củng cố kiến thức trong một bài học, một chủ đề: lập BĐTD vào cuối tiết học để tổng kết các kiến thức cơ bản, trọng tâm giúp củng cố các kiến thức đó.
1.3.7. Tác dụng của BĐTD trong việc rèn kỹ năng học tập
Đối với nhóm kỹ năng nhận thức học tập, BĐTD giúp HS tìm kiếm, khai thác các nguồn thông tin một cách nhanh chóng, khoa học. Nhờ sự hỗ trợ của BĐTD mà các ý tưởng trở nên rõ ràng giúp cho HS trong việc xử lý, tổ chức, đánh giá thông tin và nôi dung học tập một cách có hệ thống.
Đối với nhóm kỹ năng giao tiếp, BĐTD có thể giúp HS trình bày vấn đề một cách rõ ràng mạch lạc hơn. Nhiều nội dung không cần trình bày bằng văn bản rườm rà mà chỉ cần thông qua BĐTD với các từ khóa trên đó giúp người đọc hiểu được nội dung cần trình bày một cách logic.
1.4. Mục tiêu dạy học môn Vật lí ở nhà trƣờng phổ thông
Theo “Chương trình giáo dục phổ thông” cho môn Vật lí hiện hành do Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành thì mục tiêu dạy học môn vật lí ở nhà trường