MỘT số vấn đề về NGHIÊN cứu KHOA học của học SINH TRUNG học PHẦN 2

KIỂM CHỨNG GIẢ THUYẾT BẰNG THỰC NGHIỆM (TEST WITH AN EXPERIMENT) PGS TS Phạm Xuân Quế TS Nguyễn Đức Sơn Qui trình thực dự án khoa học sơ đồ hoá 12/02/16 PGS TS Phạm Xuân Quế Qui trình thực dự án kĩ thuật (đã sơ đồ hoá) 12/02/16 PGS TS Phạm Xuân Quế Tại phải dùng thực nghiệm để kiểm chứng giả thuyết?  Đã gọi giả thuyết sai, cần phải kiểm chứng lại  Giả thuyết (GT) cần kiểm chứng thực nghiệm 12/02/16 PGS TS Phạm Xuân Quế Vậy thực nghiệm gì? • Thực nghiệm (đôi gọi Thí nghiệm) tác động có chủ định, có hệ thống vào đối tượng nghiên cứu điều kiện kiểm soát người để quan sát, thu thập thông tin, liệu đối tượng nghiên cứu, phân tích thông tin, liệu đến kết luận khoa học nhằm xác nhận hay bác bỏ giả thuyết (hay hệ rút từ giả thuyết) 12/02/16 PGS TS Phạm Xuân Quế • Điểm quan trọng việc tổ chức thực nghiệm để kiểm tra giả thuyết phải hoàn toàn khoa học, đắn., theo qui trình, cho lặp lại qui trình cho kết 12/02/16 PGS TS Phạm Xuân Quế Một số lưu ý tổ chức thực nghiệm: • Số lần tiến hành thí nghiệm đủ? Thí nghiệm phải tiến hành với số lần đủ lớn thấy kết thu ngẫu nhiên (thường lần trở lên cho kết ổn định nhau) Trong nhiều thực nghiệm, lần thử nghiệm tiến hành song song, ví dụ nghiên cứu trồng (nghiên cứu ảnh hưởng phát triển trồng vào lượng phân bón v v ) 12/02/16 PGS TS Phạm Xuân Quế • Đối với thực nghiệm lĩnh vực khoa học xã hội nhân văn-hành vi, khoa học giáo dục không thiết phải làm lại nhiều lần, song thay vào phải thực mẫu đủ lớn để kết mang tính thống kê (không mang tính nhẫu nhiên) Trong nhiều trường hợp, không thiết phải tổ chức thực nghiệm thu thập thông tin số liệu mà điều tra thực tiễn kiễn xảy (ví dụ như: để kiểm chứng giả thuyết: trẻ em ăn nhiều cá số IQ cao) 12/02/16 PGS TS Phạm Xuân Quế • Để so sánh kết ảnh hưởng lên biến phụ thuộc thay đổi biến độc lập, nhiều nghiên cứu, người ta thường sử dụng nhóm thực nghiệm nhóm đối chứng Nhóm thực nghiệm nhóm đó, giá trị biến độc lập thay đổi đo giá trị thay đổi tương ứng biến phụ thuộc Còn nhóm đối chứng, biến độc lập trạng thái tự nhiên 12/02/16 PGS TS Phạm Xuân Quế • Ví dụ nghiên cứu ảnh hưởng phát triển trồng vào lượng phân bón A đó, nhóm đối chứng nhóm gồm trồng không bón loại phân bón A này; nhóm thực nghiệm nhóm gồm bón phân A theo lượng khác • Khi xử lí số liệu phân tích định tính, cần tìm cách định lượng hoá đặc điểm định tính 12/02/16 PGS TS Phạm Xuân Quế 10 Lí luận Ví dụ minh hoạ  Chú ý quán, cẩn thận xác quan sát, đo đạc  Chú ý đảm bảo an toàn trình làm thí nghiệm 12/02/16 PGS TS Phạm Xuân Quế 20 HÀNH THÍ - TIẾN NGHIỆM, THU THẬP, TRÌNH BÀY SỐ LIỆU  Tiến hành thí nghiệm thu thập thông tin, liệu theo kế hoạch  Quan sát, đo đạc ghi chép vào bảng, sổ thí nghiệm Ghi việc kiện xảy khác so với dự kiến, ý tưởng nảy 12/02/16 VD thu thập, trình bày s ô liệu thực nghiệm kiểm chứng GT: vật, gia tốc a vật thu tỉ lệ thuận với lực tác dụng F (Đ ịnh luật Niu-Tơn) PGS TS Phạm Xuân Quế 21 - TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM, THU THẬP, TRÌNH BÀY SỐ LIỆU  Trình bày quan  VD thu thập, sát, số liệu dạng trình bày sô liệu bảng (ví dụ EXCEL), để Quãng đường S theo thời gian t giúp tự động tính toán, vẽ đồ thị 12/02/16 PGS TS Phạm Xuân Quế 22 12/02/16 PGS TS Phạm Xuân Quế 23  Trình bày số liệu  VD: Vẽ đồ thị S(t) xử lí dạng trường hợp a=0,21 m/s2 bảng, đặc biệt dạng đồ thị Vẽ đồ thị phụ thuộc biiến phụ thuộc (đặt y) vào biến độc lập (đặt trục x) (ví dụ trục x đặt t, trục y đặt s;)  Tính giá trị trung  VD xử lí sô liệu thực bình thu nghiệm kiểm chứng GT: lần làm thí nghiệm đv vật, gia tốc a trường hợp (ví vật thu tỉ lệ thuận với dụ VL: atb) lực tác dụng (ĐL NiuTơn) 12/02/16 PGS TS Phạm Xuân Quế 24  Phân tích  Phân tích, xử lí số liệu: bảng số liệu, đồ Trong phạm vi sai số nhỏ cho phép, thị để rút kết cho thấy: Thực nghiệm luận khoa học: vật có khối lượng khác nhau, đối xác nhận hay với vật thí nghiệm tiến bác bỏ giả hành lần, cho a~F thuyết  Rút kết luận: Xác nhận giả thuyết PGS TS Phạm Xuân Quế 25 12/02/16  KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ,  Phát biểu kết  GT hoàn toàn đúng: Đối với luận khoa học: vật, gia tốc a vật thu tỉ việc xác nhận lệ thuận với lực tác dụng F, hay hay bác bỏ giả F/a = số thuyết  Đưa khái niệm Khối lượng quán tính PGS TS Phạm Xuân Quế 26 12/02/16  Đánh giá việc tổ chức thực nghiệm kiểm chứng giả thuyết: có khoa học không, ưu điểm chỗ (số lần thử nghiệm lớn, tính xác số liệu đo, sử dụng phương pháp phân tích số liệu đại v v ), hạn chế chỗ (số lần thực nghiệm nhỏ, chưa hoàn toàn khống chế nhiễu: chưa giữ nguyên biến kiểm soát v v ) PGS TS Phạm Xuân Quế 27 12/02/16 THỰC NGHIỆM TRONG KHXH VÀ HÀNH VI • Trong nghiên cứu KHXH HV lúc cần tiến hành thực nghiệm • Thường tiến hành môi trường thực (thực nghiệm tự nhiên) hướng tới việc phát chế, quy luật, kiểm định hiệu biện pháp (thực nghiệm tác động – thực nghiệm hình thành) • Phải tuân thủ chặt chẽ chuẩn mực đạo đức nghiên cứu • Việc giữ cho biến kiểm soát không thay đổi cần ý 12/02/16 PGS TS Phạm Xuân Quế TS Nguyễn Đức Sơn 28 MÔ HÌNH THỰỰC NGHIỆỰM Nhóm Thực nghiệm Tác động Pre-test (Đánh giá trước thực nghiệm) 12/02/16 Post- test (Đánh giá sau Nhóm Đối chứng Không tác động PGS TS Phạm Xuân Quế TS Nguyễn Đức Sơn thực nghiệm) 29 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC DẠY TRẺ GẤP GIẤY ORIGAMI ĐẾN NHẬN THỨC CỦA TRẺ • Giả thuyết khoa học: Việc dạy trẻ gấp giấy làm tăng khả nhận thức trẻ • Mục đích thực nghiệm: Kiểm định ảnh hưởng việc dạy trẻ nghệ thuật gấp giấy đến nhận thức trẻ 12/02/16 PGS TS Phạm Xuân Quế TS Nguyễn Đức Sơn 30 THIẾT KẾ THỰC NGHIỆM • Biến độc lập: - Việc dạy gấp giấy origami • Biến phụ thuộc: - Khả nhận thức trẻ • Biến kiểm soát: - Trình độ nhận thức trẻ tham gia vào thực nghiệm - Độ tuổi, giới tính… - Các chương trình học khác (trong nhà trường , nhà ) thời gian thực nghiệm - Trình độ người dạy • Các công cụ đo kết quả: - Trắc nghiệm đánh giá nhận thức 12/02/16 PGS TS Phạm Xuân Quế TS Nguyễn Đức Sơn 31 QUY TRÌNH TỔ CHỨC Chọn trẻ mầm non: ví dụ 70 trẻ (mẫu giáo lớn) Đánh giá trước thực nghiệm: dùng trắc nghiệm để đánh giá nhân thức trẻ Căn vào kết có được, chia trẻ thành nhóm, nhóm 35 trẻ: nhóm Thực nghiệm (TN) nhóm Đối chứng (ĐC) Tiến hành dạy chọ trẻ nhóm TN thời gian tháng, trẻ nhóm đối chứng không dạy Đánh giá sau thực nghiệm: dùng trắc nghiệm để đánh giá kết nhận thức trẻ nhóm 12/02/16 PGS TS Phạm Xuân Quế TS Nguyễn Đức Sơn 32 QUY TRÌNH TỔ CHỨC So sánh, phân tích kết cách kiểm định khác biệt kết (kiểm định T-Test, ANOVA ) + Kết trước TN sau TN nhóm Thực nghiệm + Kết trước TN sau TH nhóm Đối chứng + So sánh kết sau TN nhóm TN nhóm ĐC •Rút kết luận •Đối chiếu kết luận với giả thuyết khoa học 12/02/16 PGS TS Phạm Xuân Quế TS Nguyễn Đức Sơn 33 NỘI DUNG LÀM VIỆC NHÓM Dựa giả thuyết nhóm đề xuất (trong chiều qua), thảo luận việc kiểm chứng giả thuyết thực nghiệm theo cách: • kiểm chứng trực tiếp giả thuyết • suy hệ lôgíc kiểm chứng giả thuyết thông qua kiểm chứng hệ lôgíc 12/02/16 PGS TS Phạm Xuân Quế [...]... Quế 21 - TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM, THU THẬP, TRÌNH BÀY SỐ LIỆU  Trình bày những quan  VD về thu thập, sát, số liệu dưới dạng trình bày sô liệu về bảng (ví dụ EXCEL), để Quãng đường S theo thời gian t có thể giúp tự động tính toán, vẽ đồ thị 12/ 02/ 16 PGS TS Phạm Xuân Quế 22 12/ 02/ 16 PGS TS Phạm Xuân Quế 23  Trình bày số liệu đã  VD: Vẽ đồ thị S(t) đối với được xử lí dưới dạng trường hợp a=0 ,21 m/s2 bảng,... chứng trực tiếp giả thuyết được • Sau đó kiểm chứng “Hệ quả lôgíc” bằng thực nghiệm 12/ 02/ 16 PGS TS Phạm Xuân Quế 11 Việc trình bày lí luận về Kiểm chứng giả thuyết bằng thực nghiệm sẽ được minh hoạ trong nghiên cứu ở 2 lĩnh vực: - Khoa học Tự nhiên (Vật lí) - Khoa học Xã hội – Hành vi 12/ 02/ 16 PGS TS Phạm Xuân Quế 12 Các giai đoạn kiểm chứng giả thuyết/ hệ quả lôgíc bằng thực nghiệm Lí luận Ví dụ minh... TS Phạm Xuân Quế 26 12/ 02/ 16  Đánh giá việc tổ chức thực nghiệm kiểm chứng giả thuyết: có khoa học không, ưu điểm những chỗ nào (số lần thử nghiệm lớn, tính chính xác của số liệu đo, sử dụng phương pháp phân tích số liệu hiện đại v v ), hạn chế chỗ nào (số lần thực nghiệm nhỏ, chưa hoàn toàn khống chế nhiễu: do chưa giữ nguyên các biến kiểm soát v v ) PGS TS Phạm Xuân Quế 27 12/ 02/ 16 THỰC NGHIỆM TRONG... đổi rất cần được chú ý 12/ 02/ 16 PGS TS Phạm Xuân Quế và TS Nguyễn Đức Sơn 28 MÔ HÌNH THỰỰC NGHIỆỰM Nhóm Thực nghiệm Tác động Pre-test (Đánh giá trước thực nghiệm) 12/ 02/ 16 Post- test (Đánh giá sau Nhóm Đối chứng Không tác động PGS TS Phạm Xuân Quế và TS Nguyễn Đức Sơn thực nghiệm) 29 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC DẠY TRẺ GẤP GIẤY ORIGAMI ĐẾN NHẬN THỨC CỦA TRẺ • Giả thuyết khoa học: Việc dạy trẻ gấp giấy... t, trục y đặt s;)  Tính các giá trị trung  VD về xử lí sô liệu về thực bình thu được của các nghiệm kiểm chứng GT: lần làm thí nghiệm đv đối với mọi vật, gia tốc a từng trường hợp (ví vật thu được tỉ lệ thuận với dụ VL: atb) lực tác dụng (ĐL 2 NiuTơn) 12/ 02/ 16 PGS TS Phạm Xuân Quế 24  Phân tích các  Phân tích, xử lí số liệu: bảng số liệu, đồ Trong phạm vi sai số nhỏ cho phép, thị để rút ra kết cho... luận khoa học: vật có khối lượng khác nhau, đối xác nhận hay với mỗi vật thí nghiệm được tiến bác bỏ giả hành 3 lần, đều cho a~F thuyết  Rút ra kết luận: Xác nhận giả thuyết PGS TS Phạm Xuân Quế 25 12/ 02/ 16  KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ,  Phát biểu kết  GT hoàn toàn đúng: Đối với luận khoa học: mọi vật, gia tốc a vật thu được tỉ về việc xác nhận lệ thuận với lực tác dụng F, hay hay bác bỏ giả F/a = hằng số. .. sát, số liệu thực nghiệm đúng chỗ 12/ 02/ 16 VD về mẫu bảng thu thập sô liệ u về thực nghiệm kiểm chứng GT : đối với mọi vật, gia tốc a v ật thu được tỉ lệ thuận với lự c tác dụng F (Định luật 2 NiuTơn) PGS TS Phạm Xuân Quế 19 Lí luận Ví dụ minh hoạ  Chú ý nhất quán, cẩn thận và chính xác khi quan sát, đo đạc  Chú ý đảm bảo an toàn trong quá trình làm thí nghiệm 12/ 02/ 16 PGS TS Phạm Xuân Quế 20 HÀNH... thức của trẻ ở cả 2 nhóm 12/ 02/ 16 PGS TS Phạm Xuân Quế và TS Nguyễn Đức Sơn 32 QUY TRÌNH TỔ CHỨC 6 So sánh, phân tích kết quả bằng cách kiểm định sự khác biệt giữa các kết quả đó (kiểm định T-Test, ANOVA ) + Kết quả trước TN và sau TN của nhóm Thực nghiệm + Kết quả trước TN và sau TH của nhóm Đối chứng + So sánh kết quả sau TN của nhóm TN và nhóm ĐC •Rút ra kết luận •Đối chiếu kết luận với giả thuyết khoa. .. thức của trẻ • Mục đích thực nghiệm: Kiểm định ảnh hưởng của việc dạy trẻ nghệ thuật gấp giấy đến nhận thức của trẻ 12/ 02/ 16 PGS TS Phạm Xuân Quế và TS Nguyễn Đức Sơn 30 THIẾT KẾ THỰC NGHIỆM • Biến độc lập: - Việc dạy gấp giấy origami • Biến phụ thuộc: - Khả năng nhận thức của trẻ • Biến kiểm soát: - Trình độ nhận thức của các trẻ tham gia vào thực nghiệm - Độ tuổi, giới tính… - Các chương trình học. .. biến kiểm soát 12/ 02/ 16 GT trong lĩnh vực SH: trẻ em ăn càng nhiều cá thì có chỉ số IQ càng cao; BĐL: lượng cá mà trẻ em ăn BPT: chỉ số IQ; BKS là các đại lượng như điều kiện ăn ở, học tập khác v v… PGS TS Phạm Xuân Quế 16 Ví dụ minh hoạ Lí luận BỊ CHO - CHUẨN THỰC NGHIỆM  Chuẩn bị đủ các thiết bị và lắp đặt thí nghiệm, thiết bị quan sát, thu thập số liệu (máy ảnh, máy quay video) 12/ 02/ 16  Ví dụ (VD): ... ví dụ nghiên cứu trồng (nghiên cứu ảnh hưởng phát triển trồng vào lượng phân bón v v ) 12/ 02/ 16 PGS TS Phạm Xuân Quế • Đối với thực nghiệm lĩnh vực khoa học xã hội nhân văn-hành vi, khoa học giáo... nghiệm 12/ 02/ 16 PGS TS Phạm Xuân Quế 11 Việc trình bày lí luận Kiểm chứng giả thuyết thực nghiệm minh hoạ nghiên cứu lĩnh vực: - Khoa học Tự nhiên (Vật lí) - Khoa học Xã hội – Hành vi 12/ 02/ 16 PGS... khoa học, đắn., theo qui trình, cho lặp lại qui trình cho kết 12/ 02/ 16 PGS TS Phạm Xuân Quế Một số lưu ý tổ chức thực nghiệm: • Số lần tiến hành thí nghiệm đủ? Thí nghiệm phải tiến hành với số