Hình thành và phát triển KN trong DH

1.2. Cơ sở lý luận của đề tài

1.2.1.9. Hình thành và phát triển KN trong DH

a. Hình thành KN trong DH [2, tr. 118]

KN là hình thức đầu tiên của tư duy trừu tượng. Để hình thành KN, tư duy cần sử dụng các phương pháp so sánh, phân tích, tổng hợp, trừu tượng hóa, khái quát hóa, trong đó so sánh bao giờ cũng gắn liền với các thao tác phân tích, tổng hợp, trừu tượng hóa, khái quát hóa.

Bằng sự phân tích, ta tách được sự vật, hiện tượng thành những bộ phận khác nhau, với những thuộc tính khác nhau. Từ những tài liệu phân tích này mà tổng hợp lại, tư duy vạch rõ đâu là những thuộc tính riêng lẻ (nói lên sự khác nhau giữa các sự vật) và đâu là thuộc tính chung, giống nhau giữa các sự vật được tập hợp thành một lớp sự vật.

Trên cơ sở phân tích và tổng hợp, tư duy tiến đến trừu tượng hóa, khái quát hóa. Bằng trừu tượng hóa, tư duy bỏ qua những thuộc tính riêng lẻ, đó là những biểu hiện bên ngoài, những cái ngẫu nhiên, thống qua, khơng ổn định để đi vào bên trong, nắm lấy những thuộc tính chung, bản chất, qui luật của sự vật.

Sau trừu tượng hóa là khái quát hóa, tư duy nắm lấy cái chung, tất yếu, cái bản chất của sự vật. Nội dung đó trong tư duy được biểu hiện cụ thể bằng ngơn ngữ, có nghĩa là phải đặt cho nó một tên gọi - đó chính là KN. Như vậy, về hình thức, KN là một tên gọi, một danh từ, nhưng về nội dung, nó phản ánh bản chất của sự vật.

b. Phát triển KN trong DH

Theo Trần Bá Hoành , Đinh Quang Báo và Nguyễn Đức Thành [2, tr. 118], [12. tr110] đã chỉ ra sự hình thành và phát triển của các KN thường theo xu hướng sau:

- Cụ thể hóa nội dung KN: KN đã được hình thành với các dấu hiê ̣u c ơ bản, đă ̣c trưng để có thể nhâ ̣n da ̣ng được đối tượng , tuy nhiên khi phát triển KN, những nô ̣i dung, thuô ̣c tính, dấu hiê ̣u bản chất với nhiều khía ca ̣nh phản ánh khác nhau sẽ được khảo sát, nhờ đó KN trở nên đầu đủ chính xác hơn.

Trong chương trình trung ho ̣c , chủ yếu các KN về quá trình sinh học được hình thành và phát triển theo hướng này.

- Hoàn thiện nội dung KN: Nếu cơ sở kiến thức của HS chưa đầy đủ để

lĩnh hội KN thì KN khi mới xây dựng thường có nội hàm đơn giản . Tuy nhiên trong quá trình nghiên cứu sâu hơn , KN đó có thể được chỉnh lý la ̣i cho hoàn thiê ̣n, chính xác.

- Phát triển KN mới: Khi xuất hiện những lĩnh vực nghiên cứu mới ,

những KN đã hình thành, đang tồn ta ̣i không đủ khả năng phản ánh đới tượng mới, thì những KN mới được hình thành trên cơ sở những KN đã có . Các KN mới này làm sáng tỏ thêm những KN cũ , bổ xung vào hê ̣ thống các KN có liên quan tới nhau.

1.2.2. Bản đồ KN tích hợp truyền thơng đa phương tiện

1.2.2.1. Định nghĩa BĐKN tích hợp truyền thơng đa phương tiện

BĐKN tích hợp đa phương tiện là những cơng cụ đồ thị để sắp xếp và trình bày kiến thức, có cấu trúc khơng gian 2 chiều, Chúng bao gồm các KN và mối quan hệ giữa các KN được thể hiện dưới dạng đường nối giữa hai KN. Các từ trên đường nối là các từ nối hay các cụm từ nối, chỉ rõ mối quan hệ giữa hai KN tạo ra các mệnh đề. [14]

Một BĐKN tích hợp đa phương tiện bao gồm hai thành phần chính:

- Các KN trong bản đồ được đặt trong các khung với hình dạng bất kỳ (hình vng, chữ nhật, hình trịn...)

- Các đường nối liên kết các KN, trên đó có các từ hay cụm từ nối các KN thành một mệnh đề hồn chỉnh có nghĩa, chỉ ra mối quan hệ giữa các KN ở hai đầu đường nối.

Trong một BĐKN tích hợp đa phương tiện thơng thường có một KN chính làm chủ đề, các KN khác được sắp xếp theo thứ bậc. Bên cạnh những thành phần trên, một BĐKN tích hợp đa phương tiện có thể có các ví dụ cụ thể hay hình minh hoạ cho các KN trong bản đồ. Tuy nhiên đây không phải là thành phần bắt buộc trong bản đồ và không nằm trong các khung của KN.

Như vậy, BĐKN tích hợp đa phương tiện bao gồm các “nút” tượng trưng cho các KN và các đường liên kết tượng trưng cho mối quan hệ giữa các KN - tương ứng với các “đỉnh” và các “cung” trong Lý thuyết Graph.

Trong BĐKN tích hợp truyền thơng đa phương tiện, các KN được sắp xếp theo trật tự logic, mỗi KN là một nhánh của bản đồ. Đa số những KN mang tính chất tổng quát được xếp ở đỉnh của bản đồ, những KN có tính chất cụ thể hơn được xếp ở dưới [14].

Phần cốt lõi của BĐKN tích hợp đa phương tiện là mệnh đề (propositions). Mệnh đề là sự phát biểu về sự vật hay sự kiện nào đó xảy ra một cách tự nhiên hoặc nhân tạo. Mệnh đề gồm hai KN (hoặc nhiều hơn) nối với nhau bởi một đường nối có các từ nối nhằm tạo nên lời phát biểu có ý nghĩa. Đơi khi mệnh đề cịn được gọi là những đơn vị ngữ nghĩa [14].

Và chính những mệnh đề là nhân tố làm cho BĐKN tích hợp đa phương tiện khác với những tổ chức đồ thị tương tự khác (ví dụ Mind maps) [14, 17].

Đặc trưng quan trọng khác của BĐKN tích hợp đa phương tiện là đường nối ngang (cross-links). Đường nối này thể hiện mối quan hệ (những mệnh đề) giữa các KN trong những lĩnh vực khác nhau của BĐKN tích hợp truyền thông đa phương tiện. Đường nối ngang giúp chúng ta thấy một số lĩnh vực kiến thức trên bản đồ liên quan với nhau như thế nào. Trong sự tạo thành kiến thức mới, đường nối ngang thường thể hiện sự sáng tạo của người học.

Một đặc tính cuối cùng của BĐKN tích hợp đa phương tiện là những ví dụ ở cuối KN, chúng có vai trị làm rõ ý nghĩa của KN đó. Các ví dụ cũng được bao quanh bởi hình trịn, elip hoặc hình chữ nhật[14].

1.2.2.2. Cơ sở khoa học của BĐKN tích hợp truyền thông đa phương tiện * Cơ sở tâm lý học của BĐKN tích hợp truyền thơng đa phương tiện:

Sự nhận thức của mỗi người là quá trình nhận thức lặp lại sự nhận thức của nhân loại có kế thừa và phát triển, những đứa trẻ dưới 3 tuổi lúc đầu chỉ nhận thức các KN sau đó mới hình thành các mối liên hệ giữa các KN. Đây là một khả năng kì diệu và là một trong những đặc điểm tiến hố của lồi người. Từ 3 tuổi trở lên con người tiếp thu các KN mới thông qua ngôn ngữ , bằng cách đặt các câu hỏi để làm rõ mối quan hệ giữa KN mới với những KN mà đứa trẻ đã có , sau đó lưu giữ chúng trong bộ nhớ của mình cùng với các KN cũ.

Sự lĩnh hội này được thực hiện với một cách thức rất quan trọng khi mà những kinh nghiệm cụ thể đã có sẵn. Do đó, tính tích cực có vai trị quan trọng đối với hoạt động học của trẻ, điều này cũng đúng đối với người học ở bất kì độ tuổi nào và trong bất cứ bài học nào.

Asubel khi nghiên cứu quá trình học tập, đã tìm ra hai kiểu học tập là học thụ động (rote learning) và học tích cực (meaningful learning). Trong đó, học hiểu có ý nghĩa đối với mỗi cá nhân vì những nội dung học được cần phải là những KN rõ ràng và được trình bày với ngơn ngữ và những ví dụ có quan hệ với kiến thức đã có của người học. BĐKN tích hợp đa phương tiện có thể đáp ứng điều kiện này. Bằng cách vừa liên kết những KN chung được người học tìm ra trước đó dẫn dắt đến những KN cụ thể hơn, vừa giúp hệ thống các nhiệm vụ học trọng tâm có hệ thống và trở nên rõ ràng hơn, được giữ vững trong sự phát triển hệ thống KN.

Trong sự hiểu biết của chúng ta, trí nhớ lồi người khơng phải là một chiếc bình đơn giản để lấp đầy, mà là một tập hợp phức tạp của hệ thống bộ nhớ được liên hệ với nhau. Sơ đồ ở hình 1.2 minh hoạ hệ thống bộ nhớ của trí nhớ con người và sự tác động qua lại với các vùng nhận thông tin từ các vùng nhận tác động và vùng tâm lý.

Hình 1.1. Các hệ thống bộ nhớ chủ chốt của não bộ đều tác động 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 thông tin tiếp nhận được sắp xếp và xử lý trong bộ nhớ đang hoạt động và tương tác với kiến thức trong bộ nhớ dài hạn. Đặc trưng giới hạn ở đây là bộ nhớ đang hoạt động chỉ có thể xử lý một số lượng nhỏ mối quan hệ hay các bộ phận tâm lý bất kì.

Trong học vẹt, người 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 được học theo lối máy móc nên bị quên nhanh chóng nếu khơng được nhắc lại nhiều lần; Thứ hai, cấu trúc kiến thức hay cấu trúc nhận thức của người học không được tăng cường hay thay đổi để xố đi những quan niệm sai lầm. Vì vậy, những KN sai lầm sẽ vẫn còn và kiến thức được học sẽ có ít hay khơng có khả năng được sử dụng trong việc học cao hơn hay giải quyết vấn đề (Novak)[17].

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 được thu nhận và xử lý

Thông tin vào Bộ nhớ ngắn hạn

Bộ nhớ làm việc

Bộ nhớ dài hạn

(Anderson, 1992). Một trong những lý do khiến BĐKN tích hợp đa phương tiện tạo thuận lợi cho việc học hiểu là nó có tác dụng như một loại khn mẫu để giúp sắp xếp và cấu trúc kiến thức, mặc dù cấu trúc đó bao gồm các KN hay mệnh đề tác động qua lại nhau.

Nhiều HS và GV ngạc nhiên khi thấy BĐKN tích hợp đa phương tiện 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 lưu 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 được đưa vào não bộ vẫn cịn ít, nhưng dường như 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 người học.

* Cơ sở nhận thức của BĐKN tích hợp truyền thơng đa phương tiện: Ngày nay quá trình học hiểu là quá trình được các nhà khoa học hay các chuyên gia trong mọi lĩnh vực đều 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.

Những kiến thức KN và mệnh đề là những khối kiến thức cơ bản của mọi lĩnh vực. Chúng ta có thể sử dụng KN tương tự như những “nguyên tử” còn mệnh đề là những “phân tử”. Trên trái đất, chỉ có khoảng 100 loại nguyên tử khác nhau nhưng đã tạo ra vô số loại phân tử. Hiện nay, trong tiếng Anh có khoảng 460000 từ (hầu hết chúng là những KN), các KN đó có thể kết hợp để tạo ra vô số những mệnh đề. Mặc dù, hầu hết sự kết hợp của các từ không tạo thành câu có nghĩa nhưng chúng vẫn có thể kết hợp với nhau để tạo ra vô số những mệnh đề có ý nghĩa và hợp lệ. BĐKN tích hợp đa phương tiện giữ vai trò quan trọng trong việc thiết lập các mối quan hệ của các KN (đơn vị cơ bản

của nhận thức). BĐKN tích hợp đa phương tiện có giá trị trong học tập và trong quá trình hình thành kiến thức mới của con người.

1.2.2.3. Vai trị của BĐKN tích hợp đa phương tiện trong dạy học a. Vai trị của BĐKN tích hợp đa phương tiện trong dạy học với HS a. Vai trị của BĐKN tích hợp đa phương tiện trong dạy học với HS

- HS nghiên cứu tài liệu mới bằng BĐKN tích hợp đa phương tiện sẽ hệ thống hóa kiến thức một cách nhanh hơn.

- BĐKN tích hợp đa phương tiện giúp HS củng cố và hệ thống hóa kiến thức trong q trình học bài. Qua đó HS có cái nhìn tổng qt về các KN và mối quan hệ của chúng trong một tổng thể do đó lưu giữ kiến thức lâu hơn và sâu sắc hơn.

- BĐKN tích hợp đa phương tiện giúp HS tự đánh giá được kiến thức của mình.

- Ngồi ra BĐKN tích hợp đa phương tiện còn tạo điều kiện cho hoạt động nhóm. GV có thể đưa các KN, đường nối, từ nối, các chủ đề… yêu cầu HS làm việc theo nhóm để tạo BĐKN tích hợp đa phương tiện hoặc bổ sung những chỗ thiếu.

- BĐKN tích hợp đa phương tiện cũng được sử dụng nhằm khuyến khích sự sáng tạo của HS.

- BĐKN tích hợp đa phương tiện cho phép tích hợp các file hình ảnh tĩnh và động nhờ đó tăng cao tính trực quan của bài giảng, tạo được ấn tượng sâu sắc và rõ nét trong nhận thức của HS. Từ đó HS nhanh chóng hiểu và nắm vững KN.

b. Vai trị của BĐKN tích hợp đa phương tiện trong dạy học với GV

- Dạy một chủ đề: Sử dụng BĐKN tích hợp đa phương tiện trong giảng dạy giúp GV xác định rõ vai trò quan trọng của những KN chìa khóa và mối quan hệ giữa chúng. Với BĐKN tích hợp truyền thơng đa phương tiện, GV ít khi bỏ sót và giải thích sai bất kỳ KN quan trọng nào.

- Củng cố kiến thức: Sử dụng BĐKN tích hợp đa phương tiện có thể củng cố kiến thức của HS. BĐKN tích hợp đa phương tiện giúp HS hình dung được những KN chìa khóa và tóm tắt mối quan hệ của chúng.

- KT việc học và xác định kiến thức sai: BĐKN tích hợp đa phương tiện có thể đánh giá thành tích của HS bằng việc nhớ những KN và xác định kiến thức sai. Ngồi ra, BĐKN tích hợp đa phương tiện có thể cung cấp một đồ thị tóm lược 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 HS.

- Đánh giá: Thành tích của HS có thể được KT hay khảo sát bởi BĐKN tích hợp truyền thơng đa phương tiện. Hiện nay, nhiều nước đã áp dụng BĐKN tích hợp đa phương tiện để KT kiến thức của HS sau trong một chương hoặc một chủ đề.

- Lập kế hoạch giảng dạy: GV có thể xây dựng bản đồ trình bày những ý tưởng chính cho tồn bộ mơn học, chương trình học (Macromap), hay chỉ trình bày cấu trúc kiến thức một phần của môn học như một chương, một bài cụ thể nào đó.

- BĐKN tích hợp đa phương tiện cho phép GV dễ dàng thiết kế các bài giảng vừa trực quan, hấp dẫn vừa có tính hệ thống cao. Nhờ đó tăng được sự thích thú của HS với bài giảng tạo thuận lợi cho GV tổ chức các hoạt động nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS.

1.2.3. Giới thiệu tính năng cơ bản của phần mềm IHMC CmapTools

Năm 2004, A.J. Cañas và các cộng sự ở Viện nghiên cứu tâm lý con người và máy Florida đã viết phần mềm Cmap Tools. Đây là một phần mềm