Một Số Chức Năng Cơ Bản Của Phần Mềm Cmap Tools

2.3.3. Công cụ thiết kế BĐKN - phần mềm Cmap Tools

2.3.3.1. Khái quát về phần mềm Cmap Tools

Cmap Tools là công cụ thiết kế BĐKN hiện đại dựa trên máy tính và Internet - một tích hợp của kiến thức và thông tin trực quan . Cmap Tools có tác dụng trong việc quản lý kiến thức, thông tin trong nhiều ngữ cảnh mang lại phương pháp tiếp cận công nghệ mới có hiệu quả cao.

Phần mềm Cmap Tools được Canas và các cộng sự xây dựng năm 2004

tại Viện nghiên cứu Sự nhận thức của Con người và Máy (Institute for Human and Machine Cognition - viết tắt là IHMC). Phần mềm này giúp người sử dụng dễ dàng tạo lập và sửa đổi các BĐKN vào mọi lúc nhờ bộ xử l ý văn bản, nó còn cho phép những người sử dụng có thể trao đổi được với nhau trong khi thiết kế bản đồ; bất cứ ai sử dụng Internet cũng có thể truy cập, có thể liên kết với các dữ liệu để làm rõ nội dung BĐKN và tìm kiếm những thông tin có liên quan [46], [53], [57], [73].

2.3.3.2. Một số chức năng cơ bản của phần mềm Cmap Tools

- Thiết kế và chỉnh sửa BĐKN: Phần mềm Cmap Tools cho phép tạo các KN, di chuyển các KN và tạo ra các đường nối trong bản đồ. Đồng thời có thể trang trí hay chỉnh sửa bản đồ thông qua việc thay đổi kích thước, phông chữ, kiểu dáng, màu sắc cho các KN và các liên kết...

- Liên kết các dữ liệu: Phần mềm Cmap Tools cho phép người sử dụng có thể liên kết BĐKN với các dữ liệu như tranh ảnh, đồ thị, video, biểu đồ, văn bản, các trang web, những bản đồ khác. Các nguồn dữ liệu này có thể trên Internet hay trong những hồ sơ cá nhân để làm rõ thêm các KN hay các mệnh đề trong BĐKN (hình 2.3). Các dữ liệu liên kết được trình bày dưới dạng những biểu tượng bên dưới các KN. Khi kích vào một trong những biểu tượng này sẽ xuất hiện một danh sách những mối liên kết từ đó người sử dụng có thể lựa chọn để mở nguồn dữ liệu được liên kết. Hình 2.3 cho thấy một số cửa sổ

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 220 trang tài liệu này.

mở ra mô hình kiến thức về các cơ chế của hiện tượng di truyền, dưới một số KN trong bản đồ có các biểu tượng nhỏ bên dưới chúng, những biểu tượng này chỉ ra rằng có những nguồn dữ liệu khác. Ví dụ, dưới KN tự sao có 2 biểu tượng nhỏ, 1 biểu tượn g là hình ảnh cơ chế tự sao của ADN (ảnh tĩnh và hình ảnh động), 1 biểu tượng là BĐKN về cơ chế tự sao của ADN có chứa thông tin (các KN cụ thể). Tương tự như vậy với KN “Phiên mã”, KN “Dịch mã”… cũng được liên kết với hình ảnh và BĐKN tương ứng.

Hình 2.3. BĐKN “Các cơ chế của hiện tượng di truyền”

Với tính năng của phần mềm, sẽ cho phép người thiết kế tạo ra các BĐKN như một công cụ đa năng cho người học và người dạy. Điều này rất

có ý nghĩa đối với tự học và học từ xa qua mạng Internet.

Ví dụ: khi thiết kế BĐKN về cơ chế “Nhân đôi của ADN” trên phần mềm Cmap Tools (xem phụ lục 1.3.3), BĐKN thường có các yếu tố sau:

- Hướng dẫn HS sử dụng và khai thác BĐKN (nút ghi chú 1– trên KN

nhân đôi ADN).

- Các câu hỏi (các lệnh) định hướng người tự học khi khai th ác kiến thức (nút ghi chú 2 – trên KN nhân đôi ADN), nội dung này thường thể hiện dưới dạng các phiếu học tập, người học có thể sử dụng BĐKN cho sẵn để giải quyết các lệnh qua đó tự lĩnh hội kiến thức.

- Các nguồn thông tin trực quan được ẩn ở dạng các nút lệnh dưới mỗi KN, khi kích chuột vào các nút lệnh là mở ra các dạng thông tin trực quan như tranh, clip về cơ chế nhân đôi ADN, người học có thể sử dụng các hình ảnh này như một phương tiện để lĩnh hội kiến thức mới hoặc để minh họa cho kiến thức đã biết .

- Các nguồn kiến thức ôn tập lớp dưới: Ở mỗi nhánh của bản đồ có các nút liên kết nhằm mục đích nhắc lại các kiến thức đã học ở các lớp dưới (như nguyên tắc bổ sung, nguyên tắc bán bảo toàn), người học có thể ôn lại để hỗ trợ cho việc lĩnh hội kiến thức mới.

- Các nguồn kiến thức nâng cao (dành cho HS khá giỏi): Ở dưới mỗi KN mới như enzim helicaza, enzim ADN - Polimeaza, enzim Ligaza… đều có các kiến thức nâng cao, mở rộng để làm rõ chức năng và hoạt động của các loại enzim. Ngoài ra còn có các kiến thức để giải quyết các vấn đề nâng cao như: vì sao sự tổng hợp 2 mạch mới có sự khác biệt, vì sao phải tổng hợp đoạn mồi, sự khác nhau về chức năng các loại enzim ADN polimeaza ở sinh vật nhân thực và sinh vật nhân sơ…

Như vậy, việc sử dụng phần mềm Cmap Tools để thiết kế BĐKN có rất nhiều tiện ích như giúp người sử dụng dễ dàng tạo lập và sửa đổi các BĐKN

nhờ bộ xử lí văn bản, giúp liên kết các dữ liệu để làm rõ nội dung các KN trong bản đồ. Ngoài ra sử dụng phần mềm Cmap Tools còn tạo thuận lợi cho việc học từ xa và thiết kế một mô hình giáo dục mới là học hợp tác qua mạng Internet, tạo thuận lợi cho việc chia sẻ những sản phẩm tư duy của người thiết kế với nhiều người sử dụng khác (xem phụ lục 6).

Có thể tải miễn phí phần mềm máy tính Cmap Tools từ trang web http://cmap.ihmc.us. Sau khi tải về và cài đặt phần mềm vào máy, một biểu tượng của Cmap sẽ hiện lên trên desktop của máy tính. Khi cần sử dụng chương trình, người dùng chỉ cần click vào biểu tượng này để mở ra cửa sổ View là cửa sổ chính để khai thác các tính năng của phần mềm.

2.4. Sử dụng BĐKN trong dạy học phần Di truyền học (Sinh học 12)

Để thuận lợi cho quá trình DH bằng BĐKN, GV nên sử dụng BĐKN theo các mức độ theo hướng tăng dần hoạt động tích cực của HS trong việc thiết kế BĐKN. Có thể sử dụng BĐKN theo các mức độ sau:

Mức độ 1: GV sử dụng BĐKN hoàn chỉnh cung cấp cho HS học tập. Ở mức độ này, GV thiết kế BĐKN hoàn chỉnh cho một nội dung kiến thức hoặc cả chương rồi cung cấp cho HS. Bằng cách này giúp HS nhớ lại các KN đã học hoặc hình dung được toàn bộ hệ thống các KN sẽ học cũng như mối quan hệ giữa các KN trong hệ thống, qua đó HS sẽ chủ động hơn và học tập một cách có kế hoạch hơn.

Mức độ 2: GV sử dụng BĐKN để tổ chức các hoạt động học tập theo

hướng phát huy tính tích cực nhận thức của HS. Ở mức độ này, BĐKN được coi là công cụ để GV tổ chức HS vừa ôn lại kiến thức cũ vừa nghiên cứu tài liệu mới. HS được tham gia thiết kế bản đồ như hoàn thiện BĐKN khuyết, tìm những bất hợp lý trong BĐKN và sửa lại những bất hợp lý đó. Như vậy ở mức độ 2, HS vừa lĩnh hội được KN vừa được tham gia thiết kế cũng như đánh giá BĐKN.

Mức độ 3: Hướng dẫn HS học tập bằng cách tự thiết kế và sử dụng BĐKN. Ở mức độ này, GV hướng dẫn HS tự thiết kế các BĐKN trong quá trình DH mà mục tiêu cuối cùng hướ ng tới là HS có khả năng tự thiết kế và khai thác BĐKN. Khi HS tự thiết kế BĐKN, thì các BĐKN là sản phẩm quá trình hoạt động tư duy của HS, HS tự mình suy nghĩ, viết và vẽ ra theo ngôn ngữ của mình nên huy động tối đa tiềm năng của bộ não. Mặt khác, do đư ợc tự “sáng tác” nên phát huy được tính sáng tạo cũng như làm tăng hứng thú học tập cho HS. Cách làm này sẽ rèn luyện cho HS cách suy nghĩ lôgic, mạch lạc và cũng là cách giúp HS hiểu bài và ghi nhớ bài tốt hơn. Đây chính là cái đích cần đạt được của việc sử dụng BĐKN trong DH.

Như vậy, hiệu quả của việc sử dụng BĐKN trong DH phụ thuộc vào mức độ HS tham gia thiết kế BĐKN, từ mức độ GV thiết kế và cung cấp cho HS BĐKN hoàn chỉnh đến mức độ GV tổ chức cho HS hoàn thiện các dạng BĐKN khuyết hoặc BĐKN câm hoặc hướng dẫn HS thiết kế một phần BĐKN. Mức độ cao nhất là HS có khả năng tự thiết kế các BĐKN, mức độ này có ý nghĩa không những đối với các bài học ở trên lớp mà còn có ý nghĩa đối với việc tự học suốt đời của HS.

Trong DH phần DTH, BĐKN có thể được sử dụng trong tất cả các khâu của quá trình DH như : dạy kiến thức mới, hoàn thiện tri thức, trong kiểm tra đánh giá. Cụ thể:

2.4.1. Sử dụng BĐKN trong dạy kiến thức mới

Sử dụng BĐKN trong dạy kiến thức mới phần DTH, chính là sử dụng BĐKN trong việc hình thành và phát triển các KN về DTH.

BĐKN được sử dụng như một công cụ hỗ trợ GV trong việc tổ chức HS chiếm lĩnh các KN (BĐKN được dùng để ôn tập kiến thức cũ có liên quan, từ đó phát triển, hoàn thiện các KN mới); thông qua đó, GV sẽ rèn luyện cho HS phương pháp tư duy logic và phương pháp học tập hiệu quả.

Quy trình chung gồm các bước sau:

Hình 2.4. Quy trình sử dụng BĐKN trong dạy kiến thức mới.

Bước 1: Xác định nhiệm vụ nhận thức

Việc xác định nhiệm vụ nhận thức có thể bằng lời dẫn của GV hoặc bằng các tình huống có vấn đề, bài toán có vấn đề (bài toán nhận thức).

Bước 2: Sử dụng BĐKN để tổ chức các hoạt động học tập theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức của HS trong lĩnh hội KN mới. Tiến trình bước hai được thực hiện như sau:

- GV cung cấp các dạng BĐKN và giao nhiệm vụ cho HS bằng việc đưa hệ thống các câu hỏi nêu vấn đề kết hợp với việc tổ chức các hoạt động để định hướng HS hoạt động (từ việc ôn tập kiến thức cũ đến việc khai thác kiến thức mới và hoàn thiện bản đồ) qua đó HS lĩnh hội được kiến thứ c.

- HS (hoạt động cá nhân hoặc hoạt động nhóm) tự lực làm việc với các phương tiện và tài liệu GV cung cấp để khám phá kiến thức (trả lời câu hỏi và hoàn thiện các dạng BĐKN). Thông qua việc thực hiện các hoạt động học tập, HS sẽ định nghĩa được KN, hiểu rõ các KN và đưa KN mới vào hệ thống các

KN đã biết.

- Tổ chức cho HS báo cáo, thảo luận các kết quả mà HS đã làm. GV bổ sung các kiến thức hoặc giải thích chi tiết hơn một số nội dung khó.

- GV kết luận và hoàn thiện BĐKN.

Cần lưu ý, nếu các BĐKN có thể đ ược thiết kế sẵn trên bản Word thì GV sử dụng dưới dạng phiếu học tập với các nhiệm vụ yêu cầu HS thực hiện, nếu không chuẩn bị được thì GV vừa tổ chức HS trả lời câu hỏi vừa thiết kế bản đồ cho đến khi hoàn thiện bản đồ . Ngoài ra GV có thể vừa thiết kế vừa cho HS tham gia thiết kế tùy vào mức độ.

Bước 3: Luyện tập và vận dụng KN

Các KN được lĩnh hội phải được luyện tập và vận dụng được khi cần thiết. Trong quá trình luyện tập và vận dụng KN, GV nên sử dụng các câu hỏi hoặc bài tập để HS luyện tập.

Bước 4: Đề ra các hướng phát triển KN tiếp theo để HS tự nghiên cứu Do mâu thuẫn giữa thời gian có hạn của 1 tiết học với khối lượng kiến

thức rất lớn nên trong giờ chỉ tập trung những vấn đề cơ bản của chương trình; do vậy, GV cần đặt ra các vấn đề để các HS (đặc biệt là HS khá, giỏi, HS yêu thích bộ môn) có động lực nghiên cứu tài liệu để tiếp tục phát triển các KN. Bước này có ý nghĩa rất quan trọng trong thời đại bùng nổ thông tin hiện nay, nhằm tạo động lực để phát huy khả năng tự học, tự nghiên cứu của HS.

Ví dụ: Sử dụng BĐKN trong dạy mục “Nhân đôi của ADN ở sinh vật nhân sơ” (Sinh học 12).

Mục tiêu:

- Mục tiêu về kiến thức: Sau khi học xong mục này, HS trình bày được quá trình tự nhân đôi ADN ở vi khuẩn E. Coli. Việc trình bày diễn biến sự nhân đôi của ADN như thời điểm, vị trí, các yếu tố tham gia, nguyên tắc bổ sung, nguyên tắc bán bảo toàn mà HS đã được học ở SH 9. Do vậy mục tiêu ở

lớp 12 cần nhấn mạnh vai trò của từng loại enzim, cần giải thích được sự khác nhau về tổng hợp hai mạch ADN mới cũng như t hấy được các yếu tố tham gia và mối quan hệ mật thiết của các yếu tố đó trong việc thực hiện cơ chế.

- Mục tiêu về kĩ năng: HS có được một số kĩ năng như kĩ năng quan sát, phân tích, so sánh; kĩ năng khai thác sơ đồ, hình vẽ; kĩ năng hệ thống hóa kiến thức, vận dụng kiến thức.

- Mục tiêu về thái độ: HS tích cực chủ động trong quá trình học tập. HS

có niềm tin vào khoa học và yêu thích bộ môn .

Phương pháp, phương tiện: Sử dụng BĐKN kết hợp với vấn đáp + trực quan (hình 1.2 SGK+ BĐKN về “ Nhân đôi của ADN”).

Trên cơ sở xác định mục tiêu, phương pháp, phương tiện, GV có thể tổ chức HS lĩnh hội kiến thức mới theo các bước sau:

Các bước thực hiện:

Bước 1: Xác định nhiệm vụ nhận thức.

Nội dung này HS đã được làm quen ở lớp 9, nên GV có thể xác định nhiệm vụ nhận thức bằng việc đặt câu hỏi về kiến thức đã học từ đó đưa ra được vấn đề: Kết quả quá trình nhân đôi của ADN là gì? (HS: ADN “mẹ” qua cơ chế “Tự sao” tạo ra 2 ADN “con” giống nhau và giống ADN “mẹ”), vậy ADN con được tạo ra như thế nào và vì sao 2 ADN “con” giống ADN “mẹ”? Sự giống đó có ý nghĩa gì?

Bước 2: Sử dụng BĐKN khuyết để tổ chức các hoạt động học tập theo

hướng phát huy tính tích cực nhận thức của HS trong lĩnh hội KN mới.

- GV cung cấp cho học sinh BĐKN khuyết về “Nhân đôi của ADN” đã học ở SH 9 (hình 2.5) và đưa ra hệ thống nhiệm vụ để HS hoạt động:

Nhiệm vụ 1: Nghiên cứu BĐKN khuyết về “Nhân đôi của ADN” SH 9 (hình 2.5). Hãy ôn tập các kiến thức bằng cách trả lời các câu hỏi và điền các KN còn khuyết vào bản đồ (từ KN 1 đến KN 5).