Graph Với 6 Đỉnh Và 7 Cạnh [12]

Một BĐTD thông thường có cấu trúc gồm hai phần chính: các hình ảnh (hay từ khóa) và các đường nối liên kết chúng với nhau. Ở vị trí trung tâm bản đồ là một hình ảnh hay một từ khóa thể hiện một ý tưởng hay KN ch ủ đạo. Ý trung tâm sẽ được nối với các hình ảnh hay từ khóa cấp 1 bằng các nhánh chính, từ các nhánh chính lại có sự phân nhánh đến các từ khóa cấp 2 để nghiên cứu sâu hơn. Việc tạo ra các BĐTD như thế nào là tùy thuộc vào chủ thể hay nói cách khác là tùy thuộc vào tư duy của từng cá nhân.

Trong BĐTD, hình ảnh hay từ khóa thể hiện chủ đề của bản đồ được đặt

ở vị trí trung tâm, các ý khác tỏa ra xung quanh, điều này được Tony Buzan giải thích dựa trên những cơ sở nghiên cứu của ông về hoạt động của bộ não. Các từ khóa trên bản đồ có thể được thể hiện bởi các hình ảnh, mật mã, ký hiệu… và đường nối thường được biểu thị bằng rất nhiều màu sắc, điều này giống như một cách kích thích cho các bán cầu não cùng hoạt động phối hợp với nhau và tạo hứng thú cho người v ẽ cũng như người sử dụng BDTD đó.

BĐTD được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh như kinh doanh, lập kế hoạch, thiết kế chiến lược phát triển… Việc sử dụng các phần mềm Mind mapping sẽ làm cho công việc lập BĐTD dễ dàng và linh hoạt hơn.

- Giống nhau giữa BĐKN với BĐTD: BĐKN và BĐTD đều là những

công cụ tư duy, trong đó những KN tri thức được trình bày dưới dạng sơ đồ với mối quan hệ chặt chẽ, logic và hệ thống. Thực chất chúng đều là những sơ đồ mô tả mối liên hệ giữa những thông tin chứa đựng trong bộ não con người theo đúng quy luật tư duy, giúp con người nhìn thấy được “bức tranh toàn thể” của kiến thức về một lĩnh vực hoặc một chủ đề nào đó.

BĐKN và BĐTD đều có các đối tượng và các đường nối giữa các đối tượng thể hiện mối quan hệ giữa các đối tượng đó v ới nhau.

- Sự khác biệt giữa các BĐKN và BĐTD đó là: BĐTD phản ánh những

gì mà chủ thể nghĩ về một chủ đề duy nhất nên BĐTD mang tính cá thể. BĐKN là một bản đồ, một cái nhìn hệ thống của hệ thống KN, BĐKN là logic

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 220 trang tài liệu này.

của bản thân chủ đề mang tính khách quan. BĐTD thường chỉ có một KN chính nằm ở vị trí trung tâm của bản đồ, từ đó tỏa ra các liên kết tới các từ khóa bậc 1, 2, 3…, do vậy BĐTD thường có dạng biểu đồ hình cây thể hiện cho vấn đề trung tâm duy nhất. Còn BĐKN thường thể hiện dưới dạng tầng bậc từ lớn đến nhỏ của hệ thống KN có quan hệ mật thiết với nhau, chính vì vậy nó thường có dạng mạng lưới và số lượng KN có thể rất lớn. Trong BĐTD, giữa các KN có thể có hoặc không có các từ nối để giải thích rõ mối quan hệ giữa các KN hay nói cách khác giữa cá c KN không tạo ra các mệnh đề một cách chặt chẽ như ở BĐKN. Ngoài ra BĐKN thường là một hệ thống các KN có mối liên quan dưới nhiều hình thức khác nhau với chủ đề của bản đồ đó, do vậy trên BĐKN có thể có nhiều cụm trung tâm nhỏ được tạo ra.

* So sánh BĐKN với Graph

- Khái quát về Graph: Theo từ điển Anh - Việt, Graph có nghĩa là đồ thị

- biểu đồ gồm có một đường hoặc nhiều đường biểu diễn sự biến thiên của các đại lượng. Nhưng từ Graph trong lý thuyết Graph lại bắt nguồn từ “Graphic” có nghĩa tạo ra một hình ảnh rõ ràng, chi tiết, sinh động trong tư duy [11], [12].

Graph có nguồn gốc là một trong những lý thuyết thuộc chuyên ngành của toán học, sau đó nó đã được nghiên cứu trong các lĩnh vực khoa học khác . Về cấu trúc, một Graph gồm một tập hợp điểm gọi là đỉnh của Graph cùng với một tập hợp đoạn thẳng hay đường cong gọi là cạnh của Graph, mỗi cạnh nối hai đỉnh khác nhau và hai đỉnh khác nhau được nối bằng nhiều nhất là một cạnh. Các cạnh của Graph thẳng hay cong, dài hay ngắn, các đỉnh ở vị trí nào, đều không phải là điều quan trọng, mà điều cơ bản là Graph có bao nhiêu đỉnh, bao nhiêu cạnh và đỉnh nào được nối với đỉnh nào. Một Graph có thể có những cách thể hiện khác nhau, nhưng phải chỉ rõ được mối quan hệ

giữa các đỉnh.

Mỗi đỉnh của Graph được ký hiệu bằng một chữ cái (A, B, C…) hay chữ số (1, 2, 3…). Mỗi Graph có thể đư ợc biểu diễn bằng một hình vẽ trên một mặt phẳng (Ví dụ, Graph trong hình 1.10). Graph có thể được biểu diễn dưới dạng sơ đồ, dạng biểu đồ quan hệ hoặc dạng bảng (ma trận).









Hình 1.10. Graph với 6 đỉnh và 7 cạnh [12]

Graph được dùng để hệ thống hoá các KN trong các tài liệu học tập nhằm mã hoá và trực quan hoá các mối quan hệ của các thành phần kiến thức, Graph được dùng để cấu trúc hoá nội dung của tài liệu giáo khoa.

- Giống nhau giữa Graph và BĐKN : BĐKN bao gồm các ô 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. Nói cách khác BĐKN và Graph đều tạo nên một sơ đồ kiến thức gồm các "đỉnh" và các "cung" có mối quan hệ với nhau chặt chẽ, mối quan hệ giữa các "đỉnh" và các "cung" được thể hiện bằng mũi tên có hướng. Về ứng dụng, BĐKN và Graph đều là công cụ hữu ích để hệ thống hoá các KN qua đó phát triển tư duy hệ thống cho HS.

- Sự khác biệt cơ bản giữa BĐKN và Graph được thể hiện ở chỗ Graph không giải thích rõ mối quan hệ giữa các đỉnh hay nói cách khác là không tạo ra các mệnh đề, còn trong BĐKN, giữa 2 hay nhiều KN của một bản đồ luôn có đường nối và cụm từ giải thích mối liên hệ giữa chúng, giúp tạo nên các mệnh đề độc lập và rõ ràng. Nhờ việc tạo các mệnh đề mà BĐKN thuận lợi cho người học trong việc chuyển từ “ngôn ngữ bản đồ” sang “ngôn ngữ ngữ nghĩa” hơn so với các dạng sơ đồ khác. Mặt khác khi thiết lập trên phần mềm Cmap Tools, BĐKN sẽ liên kết được với các dữ liệu (tranh ảnh, video...) thuận lợi cho việc khai thác kiến thức, tạo hứng thú trong học tập, chia sẻ

thông tin trên mạng toàn cầu và nhiều ứng dụng hữu ích khác - đây cũng là một bước tiến trong việc ứng dụng công nghệ thông tin nhằm nâng cao hiệu quả DH.

Tóm lại: BĐKN, BĐTD và Graph đều là những công cụ để hệ thống hóa kiến thức, là công cụ ghi tóm tắt và ghi nhớ tối ưu. Về bản chất cả ba loại đều là những công cụ tư duy hiệu quả, kích thích bộ não hoạt động và liên kết các ý tưởng với nhau. Cả ba loại đều biểu thị cho cách tư duy của bộ n ão, dựa trên các quy luật tư duy là mọi thông tin tồn tại trong não bộ của con người đều cần có các mối liên kết để có thể được tìm thấy và sử dụng; khi có một thông tin mới được đưa vào, để được lưu trữ và sử dụng chúng cần kết nối với các thông tin cũ đã tồn tại trước đó.

Tuy nhiên so với BĐTD và Graph thì cấu trúc BĐKN thể hiện rõ ràng và mạch lạc sự phân cấp cũng như giải thích rõ mối quan hệ giữa các KN (khả năng tạo các mệnh đề), cho phép mô tả kiến thức thành hệ thống logic với cấu trúc rộng lớn, phức tạp hơn.

1.1.2.4. Vai trò của BĐKN trong dạy học

* Trong dạy một chủ đề, dạy kiến thức mới

BĐKN giúp GV và HS trong việc trình bày các ý tưởng một cách rõ ràng, tóm tắt thông tin của một bài học, một chương, một phần của SGK... Sử dụng BĐKN trong giảng dạy giúp GV xác định rõ vai trò quan trọng của những KN then chốt và mối quan hệ giữa chúng. Khi sử dụng BĐKN, GV ít bỏ sót và giải thích sai bất kỳ KN quan trọng nào. Điều này giúp GV tổ chức cho HS nắm một cách rõ ràng và tổng quát về chủ đề nào đó cũng như những mối quan hệ của chúng.

Trong dạy kiến thức mới, BĐKN có thể được sử dụng để tổ chức các hoạt động học tập theo hướng phát huy tính tích cực của HS trong việc ôn tập lại các KN có liên quan cũng như nghiên cứu tài liệu tìm ra kiến thức mới. HS

dễ dàng nhận thấy sự phát triển các KN theo hướng đồng tâm, nâng cao và mở rộng thông qua việc so sánh giữa BĐKN về kiến thức cũ với BĐKN vừa được thiết lập và hoàn chỉnh; HS có thể được tham gia thiết kế một phần BĐKN nên rất hứng thú. Qua những bài tập, những câu hỏi mang tính khái quát, GV sẽ hình thành cho HS một phong cách tư duy khoa học. Nhờ thiết kế được những BĐKN thể hiện mối quan hệ của các lĩnh vực kiến thức, HS sẽ có một phương pháp ghi nhớ vừa ngắn gọn, lâu bền và dễ tái hiện, dễ vận dụng trong những hoàn cảnh cụ thể.

Như vậy, BĐKN là công cụ hữu ích để cấu trúc hoá nội dung của tài liệu giáo khoa, việc tổ chức tài liệu học tập bằng BĐKN cho phép HS có được kiến thức một cách hệ thống. HS có cái nhìn tổng quát về các KN và mối quan hệ của chúng trong một tổng thể, do đó lưu trữ kiến thức lâu hơn và sâu sắc hơn. Đồng thời, qua sự lĩnh hội hệ thống kiến thức ấy mà HS tự bồi dưỡng được phương pháp tự học, tự nghiên cứu.

* Trong củng cố bài học và ôn tập chương

Hoạt động củng cố bài học nói chung v à bài học SH nói riêng là một bộ phận không thể thiếu nhằm hoàn chỉnh tiến trình dạy học trên lớp. Sử dụng BĐKN trong hoạt động củng cố bài học rất thuận lợi trong việc giúp HS hệ thống hoá các KN, các quá trình cơ bản qua đó rèn luyện kĩ năng tư duy logic và giúp HS ghi nhớ, nắm vững kiến thức tốt hơn. Đặc biệt thông qua tổ chức củng cố bằng BĐKN, GV có thể rèn luyện cho HS các kĩ năng tự thiết kế BĐKN trong tự học - điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc tự học suốt đời của mỗi HS. Trong hoạt động củng cố bài học SH, BĐKN được dùng để củng cố cho một mục hoặc cả bài. Tùy vào trình độ của HS mà GV có cách sử dụng BĐKN một cách hiệu quả, sao cho khi kết thúc bài học thì HS đã có một khung tóm tắt kiến thức cơ bản cho bài vừa học. Từ đó HS có thể sử dụng BĐKN cho việc tự học của bản thân.

Việc thiết kế và sử dụng BĐKN có ý nghĩa rất quan trọng đến việc ôn tập chương, BĐKN giúp HS có cái nhìn tổng thể về các KN đang nghiên cứu cũng như mối quan hệ giữa các KN trong một chỉnh thể thống nhất, nếu hỏng một cấu trúc hoặc rối loạn một chức năng nào đó thì đều ảnh hưởng đến cấu trúc và các chức năng còn lại trong hệ thống. Ví dụ khi sử dụng BĐKN “Các cơ chế di truyền” để ôn tập chương 1 (xem phụ lục 1.1), HS sẽ dễ dàng nhìn thấy mối quan hệ về cấu trúc trong một cấp độ (Gen - ADN), mối quan hệ về cấu trúc giữa 2 cấp độ là cấp độ phân tử và tế bào (ADN - nhiễm sắc thể); thấy được mối quan hệ về chức năng trong một cấp độ như cấp độ phân tử (tự sao - phiên mã - dịch mã), cấp độ tế bào (giảm phân - thụ tinh - nguyên phân); thấy được mối quan hệ về chức năng giữa hai cấp độ (tự sao ADN với nhân đôi nhiễm sắc thể trong nguyên phân và trong giảm phân); mối quan hệ giữa cấu trúc và chức năng của các cấu trúc cũng như ở các cấp độ… Hoặc khi ôn tập chương 2 “Các quy luật di truyền” bằng cách sử dụng BĐKN “Các quy luật di truyền qua nhân” (phụ lục 1.10) sẽ giúp HS hệ thống được các quy luật di truyền cũng như mối quan hệ giữa các quy luật di truyền do gen thuộc nhiễm sắc thể chi phối. HS thấy được mối quan hệ giữa chương 1 và c hương 2 chính là mối quan hệ giữa gen – sự vận động của gen – sự biểu hiện của gen, đó chính là mối quan hệ giữa các gien hay là quan hệ giữa các sản phẩm (Prôtêin) do gen mã hóa, tùy vào kiểu quan hệ mà có các quy luật di truyền khác nhau.

* Trong kiểm tra, đánh giá

Sử dụng BĐKN trong kiểm tra đánh giá có ưu điểm là tạo sự thay đổi trong hình thức kiểm tra làm cho HS có hứng thú học hơn, giúp HS không phải học thuộc kiến thức một cách máy móc, kiến thức vừa kiểm tra xong không bị quên ngay.

Sử dụng BĐKN trong kiểm tra đánh giá có thể được thực hiện do GV

kiểm tra đánh giá kết quả học tập của HS hoặc do HS tự đánh giá. HS tự đánh

giá bằng cách so sánh các BĐKN của các HS tự thiết kế hoặc so sánh giữa BĐKN của HS với BĐKN của GV, qua đó giúp HS tự đánh giá được kiến thức của mình.

* Trong lập kế hoạch giảng dạy

BĐKN có thể có lợi ích rất lớn trong lập kế hoạch giảng dạy. GV có thể thiết kế bản đồ trình bày những KN chủ yếu quan trọng trong toàn bộ môn học, chương trình học, hay chỉ trình bày cấu trúc kiến th ức một phần của môn học như một chương, một bài cụ thể nào đó .

1.1.3. Lịch sử nghiên cứu về bản đồ khái niệm

1.1.3.1. Nghiên cứu BĐKN trên thế giới

* Tình hình nghiên cứu và ứng dụng BĐKN

Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về BĐKN và ứng dụng của BĐKN. Từ những năm 1970 Joseph D. Novak và nhóm nghiên cứu của ông tại Đại học Cornell (Hoa Kỳ) đã phát triển các k ĩ thuật lập BĐKN như một phương tiện đại diện cho kiến thức khoa học của sinh viên. Joseph D. Novak là một nhà giáo dục Mỹ, ông là tác giả và đồng tác giả của 29 cuốn sách và hơn 140 chương sách và bài báo (trong các sách và tạp chí chuyên ngành). Novak cùng các cộng sự đã nghiên cứu cơ sở tâm lý, cơ sở nhận thức của BĐKN; nghiên cứu quy trình thiết lập, sử dụng BĐKN. Với rất nhiều công trình nghiên cứu [45], [47], [49], [50], [51], [68], [71], [73], [74], [75],

[76]… Novak và các cộng sự đã khẳng định tiện ích của BĐKN trong nhiều lĩnh vực, “BĐKN được sử dụng như một công cụ để phát triển việc học có ý nghĩa trong các môn khoa học cũng như để đại diện cho kiến thức chuyên môn của các cá nhân và tập thể trong giáo dục”[76]. Theo Novak và Wandersee (1990, 1991) BĐKN là công cụ đơn giản hỗ trợ việc học tích cực 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 trữ kiến thức trong thời gian dài.

BĐKN dựa trên cơ sở những nghiên cứu tâm lí học của David Ausubel (1963, 1968; Ausubel và cộng sự, 1978). Theo Ausubel sự tiếp thu kiến thức xảy ra bởi sự đồng hóa những KN và những mệnh đề mới vào hệ thống kiến thức đã có của người học. Như vậy khi thiết lập mối quan hệ một cách chủ động giữa kiến thức mới với các kiến thức đã có trước đó thì kiến thức mới được tiếp thu một cách logic và sự ghi nhớ được lâu bền. Trong khi học vẹt những KN mới được thêm vào hệ thống kiến thức của người học một cách đúng nguyên văn do đó rất nhanh quên. Kết quả sự tiếp thu kiến thức logic là người học sẽ hiểu sâu, nhớ lâu và dễ áp dụng trong các tình huống [44].

Các tác giả: Kinchin, I.M, Frans A. A. M. De-Leij đã nêu ra bảy "quy tắc" để lập BĐKN [64]:

1. Nhãn KN được viết trong “khung”.

2. KN chủ yếu xuất hiện ở phía trên của bản đồ và nhiều KN cụ thể xuất hiện ở phía dưới.

3. Mỗi KN nên được viết ở một nơi trên bản đồ.

4. Các liên kết có đầu mũi tên để chỉ hướng.

5. Các liên kết phải có nhãn (từ hoặc cụm từ) để giải thích ý nghĩa cho mối quan hệ.

6. Có thể có bất kỳ số lượng các liên kết đến hoặc đi từ một “khung”.

7. Các cấu trúc tổng thể KN phải rõ ràng.

BĐKN được nghiên cứu và thiết kế với các p hần mềm tiện ích bởi Alberto J. Canas. Alberto J. Canas là người đồng sáng lập và là lãnh đạo của Viện nhận thức con người và máy. Trong nhiều năm, Giáo sư Canas đã tham gia vào việc sử dụng công nghệ trong giáo dục. Ông là tác giả hoặc đồng tác giả của hơn 150 tác phẩm, chương sách và bài báo trong các sách và tạp chí chuyên ngành (trong đó có khoảng 51 tác phẩm viết về BĐKN). Năm 2004,

A.J. Canas và các cộng sự ở Viện nghiên cứu tâm lý con người và máy Florida (Hoa Kì) đã viết phần mềm Cmap Tools là một c ông cụ rất thuận lợi để lập BĐKN trên máy vi tính. Phần mềm này không những giúp người sử