qua lại với nhau khi chúng ta đang học
Tất cả hệ thống bộ nhớ phụ thuộc lẫn nhau (thông tin chịu tất cả sự điều khiển), bộ nhớ ngắn hạn và bộ nhớ đang hoạt động giữ vai trò quan trọng trong việc liên kết kiến thức vào bộ nhớ dài hạn. Mọi thơng tin tiếp nhận đƣợc sắp xếp và xử lí trong bộ nhớ đang hoạt động và tƣơng tác với kiến thức trong bộ nhớ dài hạn. Đặc trƣng
Thông tin vào B
ộ nhớ ngắn hạn Bộ nhớ làm việc Bộ nhớ dài hạn Hệ thống hiệu quả Hệ thống điều khiển
giới hạn ở đây là bộ nhớ đang hoạt động chỉ có thể xử lí một số lƣợng nhỏ mối quan hệ hay các bộ phận tâm lí bất kì (Miller, 1956).
Điều này có nghĩa là mối quan hệ giữa hai hay ba khái niệm là giới hạn khả năng xử lí của bộ nhớ đang làm việc. Ví dụ, nếu yêu cầu một ngƣời phải nhớ một danh sách 10- 12 chữ cái hay chữ số trong vài giây, hầu hết mọi ngƣời chỉ nhớ lại đƣợc 5- 9 ký tự trong số đó. Tuy nhiên, nếu các chữ cái đƣợc nhóm lại để tạo thành một từ có nghĩa, và các chữ số đƣợc nhóm lại theo số điện thoại hay những cái đã biết, thì 10 hay hơn 10 chữ cái (chữ số) có thể nhớ lại đƣợc.
Trong một bài kiểm tra tƣơng tự, nếu chúng ta đƣa cho ngƣời học 10 - 12 từ quen thuộc nhƣng các từ khơng có quan hệ với nhau để nhớ trong vài giây, hầu hết chỉ nhớ lại đƣợc 5 - 9 từ. Nếu những từ đó khơng quen thuộc, chẳng hạn nhƣ các từ kĩ thuật đƣợc giới thiệu lần đầu, ngƣời học có thể nhớ chính xác hai hay ba từ trong số đó. Trái lại, nếu các từ đó là quen thuộc và có liên quan tới kiến thức đã có của ngƣời học, ví dụ các tháng trong năm thì 12 từ hay hơn nữa vẫn có thể đƣợc nhớ lại dễ dàng.
Trong học vẹt, ngƣời học có ít hay khơng có sự hợp nhất của kiến thức mới với kiến thức đã có. Có hai lý do gây nên sự hạn chế trong nhận thức của lối học thụ động đó là: Thứ nhất, kiến thức đƣợc học theo lối máy móc nên bị quên nhanh chóng nếu khơng đƣợc nhắc lại nhiều lần; Thứ hai, cấu trúc kiến thức hay cấu trúc nhận thức của ngƣời học khơng đƣợc tăng cƣờng hay thay đổi để xố đi những quan niệm sai lầm. Vì vậy, những khái niệm sai lầm sẽ vẫn cịn và kiến thức đƣợc học sẽ có ít hay khơng có khả năng đƣợc sử dụng trong việc học cao hơn hay giải quyết vấn đề (Novak, 2002).
Vì vậy, để có kiến thức rộng yêu cầu có sự liên hệ chặt chẽ giữa bộ nhớ đang hoạt động và bộ nhớ dài hạn khi kiến thức đang đƣợc thu nhận và xử lí (Anderson, 1992). Một trong những lí do khiến bản đồ khái niệm tạo thuận lợi cho việc học hiểu là nó có tác dụng nhƣ một loại khuôn mẫu để giúp sắp xếp và cấu trúc kiến thức, mặc dù cấu trúc đó bao gồm các khái niệm hay mệnh đề tác động qua lại nhau.
Nhiều học sinh và giáo viên ngạc nhiên khi thấy bản đồ khái niệm là công cụ đơn giản hỗ trợ việc học hiểu và tạo ra hệ thống kiến thức vững chắc không những cho phép áp dụng kiến thức trong những ngữ cảnh mới, mà còn giúp lƣu giữ kiến thức trong thời gian dài (Novak, 1990; Novak & Wandersee, 1991). Sự hiểu biết về
các quá trình ghi nhớ và quá trình kiến thức đƣợc đƣa vào não bộ vẫn cịn ít, nhƣng dƣờng nhƣ là hiển nhiên việc từ những nguồn thông tin cung cấp cho nghiên cứu, bộ não của chúng ta làm việc để sắp xếp kiến thức vào khung có thứ bậc, điều này làm tăng khả năng học của ngƣời học (Bransford et al., 1999; Tsien, 2007).
1.3.5. Cơ sở nhận thức bản đồ khái niệm.
Hiện nay, quá trình học hiểu là quá trình đƣợc các nhà khoa học hay các chuyên gia trong bất kì lĩnh vực nào sử dụng, nhằm xây dựng kiến thức mới. Trong thực tế, Novak đã khẳng định rằng tạo thành kiến thức mới không chỉ là sự học hiểu ở trình độ cao mà cịn phụ thuộc vào cách tổ chức cấu trúc kiến thức của mỗi cá nhân trong những vùng nhận thức riêng biệt, và thậm chí cịn phụ thuộc vào cảm hứng trong việc tìm ra kiến thức mới (Novak 1977, 1993, 1998).
Nhƣ định nghĩa ở trên, các khái niệm và mệnh đề là những khối kiến thức cơ bản của mọi lĩnh vực. Chúng ta có thể sử dụng khái niệm tƣơng tự nhƣ những “nguyên tử” còn mệnh đề là những “phân tử”. Trên trái đất, chỉ có khoảng 100 loại nguyên tử khác nhau nhƣng đã tạo ra vô số loại phân tử. Hiện nay, trong tiếng Anh có khoảng 460000 từ (hầu hết chúng là những khái niệm), các khái niệm đó có thể kết hợp để tạo ra vơ số những mệnh đề. Mặc dù, hầu hết sự kết hợp của các từ khơng tạo thành câu có nghĩa nhƣng chúng vẫn có thể kết hợp với nhau để tạo ra vô số những mệnh đề có ý nghĩa và hợp lệ. Bản đồ khái niệm giữ vai trò quan trọng trong việc thiết lập các mối quan hệ của các khái niệm (đơn vị cơ bản của nhận thức). Bản đồ khái niệm có giá trị trong học tập và trong q trình hình thành kiến thức mới của con ngƣời.
. 1.3.6. Chức năng của bản đồ khái niệm.
Hiệu quả của việc sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học đã đƣợc chứng minh ở nhiều môn học. Đặc biệt bản đồ khái niệm là công cụ cho việc học hiểu ở HS. Có thể sử dụng bản đồ khái niệm trong những trƣờng hợp sau:
- Giảng dạy một chuyên đề: Sử dụng bản đồ khái niệm trong dạy học giúp các giáo viên hiểu biết nhiều hơn về khái niệm và mối quan hệ giữa các khái niệm. Điều này giúp giáo viên truyền tải một bức tranh tổng quát về các chủ đề và các mối quan hệ của các khái niệm
- Củng cố sự hiểu biết: Bằng việc hƣớng dẫn học sinh tự lập các bản đồ khái niệm, học sinh sẽ khắc sâu kiến thức và ghi nhớ lâu bền hơn.
- Kiểm tra: Với các bản đồ khái niệm còn bỏ trống khái niệm hoặc các từ dẫn, giáo viên yêu cầu học sinh hồn thiện bản đồ khái niệm, qua đó kiểm tra kiến thức của học sinh một cách chính xác nhất.
- Đánh giá học sinh: thông qua việc so sánh các bản đồ khái niệm học sinh thiết lập đƣợc, giáo viên sẽ đánh giá đƣợc mức độ sáng tạo của học sinh.
Nhƣ vậy, chúng ta thấy rằng các bản đồ khái niệm không những là công cụ thuận lợi cho việc thu nhận, trình bày và lƣu giữ kiến thức của cá nhân mà cịn là cơng cụ hữu ích cho việc sáng tạo tri thức.
1.3.7. Quy trình xây dựng và quy chuẩn đánh giá BĐKN
a. Quy trình xây dựng BĐKN
Trong học tập, việc xây dựng BĐKN là rất quan trọng đối với những ngƣời mới bắt đầu học một lĩnh vực nào đó. Cấu trúc của BĐKN phụ thuộc vào ngữ cảnh mà chúng đƣợc sử dụng, nó phụ thuộc vào cấu trúc của một văn bản, của một thí nghiệm, hoặc của một lĩnh vực hoạt động hay của một câu hỏi, một vấn đề trong cuộc sống mà chúng ta cần tìm hiểu. Nghiên cứu nội dung sẽ giúp cho việc xác định cấu trúc thứ bậc của BĐKN. Điều đó cịn giúp cho việc lựa chọn những lĩnh vực để xây dựng những BĐKN đầu tiên. Theo tác giả Nguyễn Phúc Chỉnh, quy trình chung để xây dựng một BĐKN gồm các bƣớc sau:
Bước 1: Xác định chủ đề, khái niệm trọng tâm bằng cách xác định câu hỏi
trọng tâm. Đó là một câu hỏi cho một vấn đề hoặc câu hỏi về việc sử dụng BĐKN để làm gì.
Bước 2: Khi đã xác định đƣợc chủ đề, bƣớc tiếp theo xác định và liệt kê
những
khái niệm quan trọng nhất hay chung nhất liên quan đến chủ đề.Thơng thƣờng cứ có 15 đến 25 khái niệm sẽ đủ để xây dựng một BĐKN.
Bước 3: Sắp xếp các khái niệm đƣợc ở những vị trí phù hợp (nếu là dạng bản
đồ phân cấp thì khái niệm tổng quát xếp trên đỉnh, tiếp theo là các khái niệm cụ thể hơn). Các khái niệm đƣợc đóng khung trong hình trịn, elip hoặc hình chữ nhật.
Bước 4: Nối các khái niệm bằng các mũi tên có kèm từ nối mơ tả mối quan
hệ giữa các khái niệm.
Bước 5: Tìm kiếm các đƣờng nối ngang, nối các khái niệm thuộc những lĩnh
vực khác nhau trong bản đồ với nhau. Các đƣờng nối ngang cho thấy sự tƣơng quan giữa các khái niệm.
Bước 6: Cho các ví dụ (nếu có) tại đầu mút của mỗi nhánh. Ví dụ đƣợc đóng
khung bởi hình trịn, elip hoặc hình chữ nhật có nét đứt.
Bước 7: Sửa chữa, hồn chỉnh bản đồ. Bản đồ cần đƣợc xem xét lại, các khái
niệm đƣợc định vị lại theo những phƣơng thức khiến toàn bộ cấu trúc rõ ràng và tốt hơn.
Hình 1.3.Các bước xây dựng một BĐKN
b. Tiêu chuẩn đánh giá BĐKN
Khi đánh giá một BĐKN ngƣời ta dựa vào tiêu chuẩn sau:
- Chỉ ra các khái niệm, định đề chính bằng ngơn ngữ rõ ràng, ngắn gọn. - Ngắn gọn, súc tích, thể hiện đƣợc mối quan hệ chính giữa các khái niệm. Để sử dụng 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.
- Nên bắt đầu với một đề tài đơn giản, sử dụng ít khái niệm. Thông thƣờng, nên sử dụng từ 15 đến 20 khái niệm cho một BĐKN.
- Các khái niệm hoặc ví dụ đƣợc đóng khung trong hình chữ nhật, trịn hoặc elip.
- Mỗi đƣờng nối 2 khái niệm phải đƣợc 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 thấy những mối liên hệ giữa các khái niệm trong những mảng hay những lĩnh vực kiến thức khác nhau của bản đồ. Các đƣờng nối là mấu chốt để thấy rõ ngƣời học hiểu mối liên hệ giữa những mảng của bản đồ nhƣ thế nào. Một bản đồ có thể có ít hoặc khơng có đƣờng nối ngang.
- Ví dụ phải liên kết với khái niệm bởi từ “ví dụ” và phải bao quanh bởi hình chữ nhật, trịn, hoặc elip nét đứt. Đây là đặc điểm để phân biệt ví dụ với các khái niệm. Ví dụ có thể đặt ở bất kỳ mức độ nào trong hệ thống cấp bậc nhƣng phải cuối mỗi nhánh.
- Nên làm việc theo nhóm và trình bày về bản đồ của nhóm mình với cả lớp. - Nên xây dựng một BĐKN sơ bộ bằng cách viết tất cả các khái niệm trên giấy nháp hay tốt nhất là sử dụng phần mềm CmapTools [22].
1.3.8. So sánh Graph, bản đồ tư duy, BĐKN
Sự giống nhau:
- Là các công cụ tuyệt vời để sắp xếp ý nghĩ, phát triển ý tƣởng, liên kết kiến thức, là tấm bản đồ tuyệt vời cho trí nhớ của con ngƣời.
- Là phƣơng pháp dễ nhất để truyền tải thông tin vào bộ não của bạn rồi đƣa thông tin từ bộ não ra ngoài, giúp tổ chức và phân loại tốt các luồng suy nghĩ.
- Là phƣơng tiện ghi chép đầy đủ logic, sáng tạo và rất hiệu quả theo đúng nghĩa.
- Đều thể hiện mạng lƣới của các mối quan hệ giữa các đối tƣợng trong một hệ thống nào đó. Cho ta cái nhìn tổng quan về một vấn đề hay một lĩnh vực rộng lớn.
Graph Bản đồ tƣ duy
(Mind map) BĐKN (Concept map)
- Bao giờ cũng có các đỉnh chứa các kiến thức cơ bản đƣợc mã hóa (có thể dùng kí hiệu). - Bao giờ cũng có một chủ đề trung tâm nằm ở chính giữa bản đồ.
- Khơng nhất thiết phải có một chủ đề trung tâm, các khái niệm thƣờng bình đẳng nhau.
- Các đỉnh của graph nằm ở xung quanh, đƣợc biểu diễn nhƣ các hộp tròn,
- Các nhánh nằm ở xung quanh, không quy định về cách viết và màu sắc.
- Các khái niệm đƣợc biểu diễn nhƣ các hộp hoặc tròn, kết nối với các mũi tên có nhãn trong một nhánh cấu trúc phân cấp xuống.
- Giữa các đỉnh là các đƣờng nối tùy ý, khơng có từ liên kết, thƣờng các đƣờng nối sẽ tạo ra một Graph con. - Từ các nhánh lớn đến các nhánh nhỏ là các đƣờng cong tuỳ ý, khơng có từ liên kết.
- Giữa các khái niệm là các đƣờng thẳng có mũi tên. Giữa các khái niệm có từ liên kết.
- Graph có một số quy định khi trình bày.
- Ngƣời lập bản đồ tƣ duy có thể tự do trình bày ý tƣởng theo sáng tạo của mình.
- Bản đồ khái niệm có một số quy định khi trình bày.
1.4. Quy trình sử dụng BĐKN trong các khâu của q trình dạy học vật lí
1.4.1. Vai trị của BĐKN trong dạy học
Hiệu quả của việc sử dụng BĐKN trong DH đã đƣợc chứng minh ở nhiều môn học.Đặc biệt BĐKN là cơng cụ cho việc học hiểu ở HS. GV có thể sử dụng bản đồ khái niệm trong những trƣờng hợp sau:
- Giảng dạy một chuyển đề: Sử dụng BĐKN trong DH giúp GV xác định rõ vai trị của những khái niệm chìa khóa và mối quan hệ giữa các khái niệm. Giúp GV truyền tải một bức tranh tổng quát về các chủ đề và các mối quan hệ của các khái niệm tới HS. Với BĐKN, GV ít có khả năng bỏ sót và giải thích sai bất kì khái niệm quan trọng nào.
- Củng cố kiến thức: Sử dụng BĐKN có thể củng cố kiến thức của HS. BĐKN giúp HS hình dung những khái niệm chìa khóa, tóm tắt mối quan hệ của chúng. Bằng việc hƣớng dẫn HS tự lập BĐKN, HS sẽ khắc sâu kiến thức và ghi nhớ bền lâu hơn.
- Kiểm tra việc học và xác định kiến thức sai: Sử dụng BĐKN có thể giúp đỡ
GV trong việc đánh giá kết quả của q trình giảng dạy. Với các BĐKN cịn bỏ trống khái niệm hoặc các từ dẫn, GV yêu cầu HS hồn thiện BĐKN, qua đó kiểm tra kiến thức của HS một cách chính xác nhất.Chúng có thể đánh giá thành tích của học sinh bằng việc nhớ những khái niệm và xác định kiến thức sai. Ngồi ra, BĐKN chính là một bản tóm lƣợc những gì HS đã học, do đó giúp đỡ GV phát hiện và dần dần sửa những quan niệm sai và kiến thức sai của ngƣời học.
- Đánh giá: Có thể kiểm tra hoặc khảo sát thành tích của HS bằng BĐKN. Thông qua việc so sánh các BĐKN HS thiết lập đƣợc, GV sẽ đánh giá đƣợc mức độ sáng tạo của HS. Hiện nay, nhiều nƣớc đã áp dụng BĐKN để kiểm tra kiến thức của HS sau trong một chƣơng hoặc một chủ đề. Tuy nhiên điều này chỉ có thể thực hiện đƣợc khi HS thành thạo về cách lập BĐKN.
- Lập kế hoạch giảng dạy: BĐKN có thể có lợi ích rất lớn trong lập kế hoạch chƣơng trình giảng dạy. GV có thể xây dựng bản đồ trình bày những ý tƣởng chính cho tồn bộ mơn học, chƣơng trình học (Macromap), hay chỉ trình bày cấu trúc kiến thức một phần của môn học nhƣ một chƣơng, một bài cụ thể nào đó (Micromap).
1.4.2. Các dạng BĐKN
- Dựa theo thành phần, có các dạng BĐKN sau:
+ Bản đồ chỉ có khái niệm: Bản đồ có cấu trúc cho sẵn, chỉ có những khái niệm chìa khóa nhƣng thiếu từ nối.
+ Bản đồ chỉ có các đƣờng nối: Bản đồ có cấu trúc cho sẵn, có các đƣờng nối nhƣng thiếu khái niệm.
+ Bản đồ câm: Bản đồ có cấu trúc cho sẵn nhƣng chƣa có khái niệm và từ nối. + Bản đồ hỗn hợp: Bản đồ có cấu trúc cho sẵn nhƣng thiếu một số khái niệm hoặc