8. Cấu trúc luận văn
3.1.Mục đích thực nghiệm sư phạm
Thực nghiệm sư phạm được tiến hành nhằm mục đích kiểm tra giả thuyết khoa học của đề tài nghiên cứu.
Nếu triển khai dạy học một số bài của phần “Quang hình học” theo tiến trình dạy học giải quyết vấn đề một cách hợp lý thì có sẽ nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức và kỹ năng của học sinh.
3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm: Dạy các bài học theo giáo án đã soạn. - So sánh kết quả học tập ở lớp thực nghiệm và lớp đối chứng.
- Đánh giá sự phù hợp của những của những yêu cầu của dạy học giải quyết vấn đề như luận văn đã đề xuất ở trong chương 2, tức là trả lời câu hỏi: Những yêu cầu đề ra của việc dạy học giải quyết vấn đề cho học sinh lớp 11 có phù hợp không?
- Đánh giá tính khả thi và hiệu quả của việc vận dụng dạy học giải quyết vấn đề vào dạy học phần “Quang hình học” lớp 11 Trung học phổ thông chương trình cơ bản, nghĩa là kiểm tra xem biện pháp dạy học đã nêu ra có tính khả thi và thực sự hiệu quả hơn các biện pháp dạy học trước đây đã và bây giờ đang thực hiện trong việc thực hiện bồi dưỡng các thao tác và hành động của tư duy vật lý.
3.3. Đối tượng thực nghiệm sư phạm
Học sinh lớp 11 ở trường THPT Tân Trụ 2, huyện Tân Trụ, tỉnh Long An năm học 2012 - 2013.
3.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
3.4.1. Chọn mẫu thực nghiệm
Vấn đề quan trọng có ảnh hưởng đến kết quả thực nghiệm là việc lựa chọn nhóm đối chứng và nhóm thực nghiệm. Do đó tôi đã lựa chọn mẫu thực nghiệm của đề tài là gồm lớp thực nghiệm và lớp đối chứng có sĩ số gần bằng nhau, có trình độ học tập tương đương nhau. Ở đây tôi sử dụng phép chọn cả khối (nguyên lớp) và dùng cách chọn ngẫu nhiên để chọn ra các khối thực nghiệm:
- Chọn các lớp 11A1 gồm 44 em, lớp 11A2 gồm 45 em của trường THPT Tân Trụ 2.
- Sau khi trao đổi với GV bộ môn vật lý và xem xét kết quả học tập môn vật lý của các em trong năm học lớp 10 và học kỳ I lớp 11 tôi chia 2 lớp trên thành hai nhóm như sau:
Nhóm đối chứng: là các em HS lớp 11A1 - trường THPT Tân Trụ 2. Nhóm thực nghiệm: là các em HS lớp 11A2 -Trường THPT Tân Trụ 2. Việc thực hiện chọn mẫu thực nghiệm hoàn toàn giống nhau là rất khó, vì vậy trong nghiên cứu giáo dục cho phép chọn mẫu tương đương nhau. Như vậy, kích thước và chất lượng mẫu mà chúng tôi chọn như trên là phù hợp với yêu cầu của việc lựa chọn mẫu.
3.4.2. Phương pháp tiến hành
- Soạn giáo án
- Gặp gỡ hiệu trưởng nhà trường để trao đổi về mục đích thực nghiệm sư phạm và xin phép cho triển khai kế hoạch thực hiện thực nghiệm.
- Lớp thực nghiệm và lớp đối chứng đều do tôi giảng dạy chỉ khác nhau ở chỗ: ở lớp thực nghiệm tôi dạy theo các giáo án đã soạn theo tiến trình đã đề xuất ở chương 2 còn lớp đối chứng tôi dạy theo giáo án truyền thống bình thường.
- Tổ chức cho tổ vật lý dự giờ các lớp đối chứng và các lớp thực nghiệm. - Kiểm tra đánh giá kết quả thực nghiệm.
3.5.Đánh giá kết quả thực nghiệm
3.5.1.Đánh giá định tính
Khi tiến hành triển khai nghiên cứu đề tài này chúng tôi đã áp dụng phương pháp tiếp cận quá trình để đánh giá sự phát triển tính tích cực tư duy của HS.
Các tiết dạy thực nghiệm tôi đã vận dụng lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề có sự hỗ trợ máy vi tính, máy chiếu, các dụng cụ thí nghiệm sử dụng các câu hỏi hướng dẫn đúng lúc, đúng chỗ đã có tác dụng kích thích HS tự lực tìm tòi, xây dựng kiến thức mới, đào sâu, khai thác các khía cạnh kiến thức khác nhau. Quan sát tiến trình học tập của HS chúng tôi rút ra được một số nhận xét như sau:
- Các tiết học ở lớp thực nghiệm đã lôi kéo được sự chú ý của các em HS, các em tích cực suy nghĩ, tranh luận và cảm thấy tự tin hơn, mong muốn sáng tạo, hăng hái xây dựng bài, chủ động tìm kiếm và giải quyết mâu thuẫn nhận thức của mình.
- Các dự đoán, giả thuyết mà HS (hoặc nhờ định hướng của GV) đã được thực nghiệm xác nhận tạo lòng tin khoa học và là nguồn động viên khích lệ đối với các em.
- Qua một số bài học được GV sử dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề ở lớp thực nghiệm, mới đầu HS còn có vẻ lúng túng trước những câu hỏi mà GV đặt ra, nhưng ở những bài học tiếp theo sau đó, HS đã quen dần với cách tư duy mạch lạc hơn, và khi GV sử dụng các câu hỏi định hướng đúng lúc, đúng
chỗ thì HS đã tìm được con đường để đến với tri thức mới và đó cũng chính là dấu hiệu đánh giá sự phát triển của tư duy.
- Trong quá trình triển khai đề tài tôi đã sử dụng câu hỏi để kiểm tra miệng cuối giờ để củng cố kiến thức ở các lớp, kết quả cho thấy ở các lớp thực nghiệm tỉ lệ các em trả lời đúng nhiều hơn so với lớp đối chứng và khả năng diễn đạt của các em lớp thực nghiệm cũng rõ ràng, mạch lạc hơn. Điều này cho thấy ở lớp thực nghiệm các em hiểu và nắm vững kiến thức hơn so với lớp đối chứng.
- Kết quả đánh giá, góp ý kiến tiết dạy được đưa vào nội dung thảo luận trong các buổi họp tổ chuyên môn đồng nghiệp đánh giá cao tính tích cực nhận thức của các em trong quá trình học tập khi vận dụng dạy học giải quyết vấn đề vào dạy học vật lý.
3.5.2.Đánh giá định lượng.
Sau khi tổ chức kiểm tra ở hai lớp thực nghiệm và đối chứng, qua các bài kiểm tra rồi tiến hành chấm, xử lý kết quả thu được theo các phương pháp thống kê toán học. Kết quả thu được và các thông số được thống kê ở các bảng gồm có:
- Bảng thống kê số điểm.
- Bảng thống kê % HS đạt điểm Xi .
- Bảng thống kê % HS đạt điểm từ Xi trở xuống.
- Tính các tham số thống kê: X , S2, S, m, V theo các công thức :
+ Số trung bình cộng: n i 1 1 X i n X f n =
= ∑ ( Với fi: số học sinh đạt điểm Xi, còn Xi
là điểm số và n là số HS tham gia bài kiểm tra)
+ Phương sai: S2 = 1 ) ( 2 − − ∑ n X X fi i
+ Độ lệch chuẩn: S = 1 ) ( 2 − − n X X f i + Sai số: m S n
= cho biết mức độ phân tán quanh giá trị X , giá trị S càng bé càng chứng tỏ số liệu càng ít phân tán.
+ Hệ số biến thiên: V S X
=
V cho biết mức độ phân tán của số liệu.
Sau khi kiểm tra ở cả hai lớp thực nghiệm và lớp đối chứng chúng tôi thu thập và xử lý số liệu theo phương pháp thống kê toán học.
Sau đây chúng tôi trình bày chi tiết việc xử lý kết quả:
Bảng 3.1. Bảng thống kê các điểm số kết quả bài kiểm tra
Nhóm Số HS Số học sinh đạt điểm Xi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ĐC n = 44 0 1 3 7 12 9 7 4 1 0
TN n = 45 0 0 1 4 8 12 11 6 2 1
Từ bảng thống kê các điểm số kết quả bài kiểm tra ta lập bảng phân phối tần suất.
Bảng 3.2. Bảng phân phối tần suất
Nhóm Số HS Số % học sinh đạt điểm Xi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ĐC n = 44 0 2,27 6,82 15,91 27,27 20,45 15,91 9,09 2,27 0 TN n = 45 0 0 2,22 8,89 17,78 26,67 24,44 13,33 4,44 2,22
Từ bảng phân phối tần suất ta có đồ thị phân phối tần suất (đồ thị 3.1) và biểu đồ phân phối tần suất (biểu đồ 3.1)
Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất tích lũy
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ĐC n = 44 0 2,27 9,09 25 52,27 72,73 88,64 97,73 100 100 TN n = 45 0 0 2,22 11,11 28,89 55,56 80 93,33 97,78 100
Từ bảng phân phối tần suất tích lũy ta có đồ thị phân phối tần suất tích lũy (đồ thị 3.2) và biểu đồ tần suất tích lũy (biểu đồ 3.2).
*Các thông số toán học:
+ Điểm trung bình kiểm tra: XÑC = 10
1 1 ( ) 44 i i ÑC i f X = ∑ = 5,52 XTN = 10 i 1 1 ( X ) 45 i TN i i f = ∑ = 6,31 + Phương sai: 2 ÑC S = 1 ) ( 10 1 2 − − ∑ = n X X f i i i = 2,5 STN 2 = 1 ) ( 10 1 2 − − ∑ = n X X f i i i = 2,22 + Độ lệch chuẩn: SÑC= S2ÑC = 1,58 STN = STN 2 = 1,49 + Hệ số biến thiên: ÑC.100% 1,585,22.100% 28,62 ÑC DC X S V = = = = .100%= TN TN TN X S V 1,49 .100% 23,61 6,31 =
+ Sai số tiêu chuẩn: 1,58 0,036 44 ÑC ÑC ÑC S m = n = = 1,49 0,33 45 TN TN TN S m = n = =
Bảng 3.3. Bảng thông số thống kê
Nhóm Số HS X S2 S V(%) X= X +m
ĐC 44 5,52 2,5 1,58 28,62 5,52±0,036
TN 45 6,31 2,22 1,49 23,61 6,31±0,033
Biểu đồ 3.1. Phân phối tần suất
Biểu đồ 3.2. Phân phối tần suất tích lũy
Dựa vào những tham số đã tính toán ở trên, đặc biệt từ bảng tham số thống kê (bảng 3.3), đồ thị phân phối tần suất và tần suất tích lũy có thể rút ra kết luận sơ bộ như sau:
- Điểm trung bình của bài kiểm tra của HS ở lớp thực nghiệm cao hơn so với học sinh ở nhóm đối chứng.
- Đường tích lũy ứng với lớp thực nghiệm nằm bên phải và phía dưới đường tích lũy lớp đối chứng.
Như vậy kết quả học tập của lớp thực nghiệm cao hơn kết quả của lớp đối chứng. Qua tính toán và phân tích kết quả ở trên, chúng tôi thấy rằng điểm trung bình cộng của nhóm thực nghiệm cao hơn của nhóm đối chứng. Tuy nhiên một câu hỏi đặt ra là kết quả này là ngẫu nhiên hay là do vận dụng tiến trình dạy học theo định hướng giải quyết vấn đề mà đề tài xây dựng đem lại ?
Để trả lời cho câu hỏi trên, chúng ta tiến hành phép kiểm định các giả thiết thống kê với mức ý nghĩa α (với sai số là α).
- Giả thiết H1: XTN >XÑC đối giả thiết thống kê (kết quả vận dụng dạy học
giải quyết vấn đề cho tiến trình dạy học một số bài của phần “Quang hình học” hiệu quả hơn sử dụng phương pháp truyền thống là tất yếu).
Để tiến hành kiểm định, chúng tôi tính đại lượng kiểm định t. Giá trị đại lượng kiểm định t được tính theo công thức:
2 2 TN ÑC TN ÑC TN ÑC X X t S S n n − = + Ta đã biết: XTN = 6,31 XÑC= 5,52 STN =1,49 SÑC=1,58 nTN = 45 nÑC = 44
Thay các giá trị vào hai công thức trên, ta tính được
2 2 6,31 5,52 2,43 1,49 1,58 45 44 t − = = +
Như vậy, đại lượng kiểm định qua thực nghiệm là t = 2,43
Chọn mức ý nghĩa α = 0,05 tra bảng giá trị của hàm Laplace φ(tα)= 2
2 1− α
ta có tα= 1,65.
So sánh với kết quả tính toán qua thực nghiệm ta thấy t > tα nên ta có thể bác bỏ giả thiết H0 và chấp nhận giả thiết H1. Như vậy điểm trung bình cộng của nhóm đối chứng là thực chất, không phải do ngẫu nhiên. Điều đó cho phép kết luận tiến trình dạy học giải quyết vấn đề đã mang lại hiệu quả cao hơn so với dạy học truyền thống thông thường.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
Gồm có 4 bài ở hai mức độ của dạy học giải quyết vấn đề là mức độ 1- trình bày nêu vấn đề 2 bài và mức độ 2 - tìm tòi từng phần 2 bài.
Qua tiến trình thực nghiệm sư phạm có thể kết luận như sau:
Kết quả thực nghiệm cho phép chúng ta khẳng định rằng giả thuyết khoa học của đề tài là đúng.
Sử dụng lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề tổ chức dạy học phần “Quang hình học” Vật lý 11 cơ bản cho HS lớp 11 ở trường THPT Tân Trụ 2, đã tạo được không khí học tập sôi nổi trong các giờ học, học sinh học tập tích cực, chủ động, kích thích được khả năng tìm tòi sáng tạo ở các em. Về mặt định lượng, vận dụng dạy học giải quyết vấn đề vào dạy học phần “Quang hình học” đã đem lại hiệu quả bước đầu trong việc nâng cao chất lượng học tập của HS. Như vậy có thể nói vận dụng dạy học giải quyết vấn đề sẽ góp phần thực hiện chủ trương đổi mới phương pháp dạy học hiện nay ở các nhà trường trung học phổ thông. Tuy nhiên, kết quả của việc áp dụng phụ thuộc nhiều vào sự nỗ lực của người GV trong việc trau dồi, bổ sung kiến thức để có tri thức khoa học bộ môn vững chắc cũng như nghiệp vụ sư phạm.
Việc vận dụng dạy học giải quyết vấn đề còn có thể mở rộng cho các loại bài học khác như bài học ôn luyện, bài học ngoại khóa, bài học thực hành…
KẾT LUẬN CHUNG
1. Đối chiếu với mục đích, nhiệm vụ và kết quả nghiên cứu trong quá trình thực hiện đề tài nghiên cứu “Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề vào dạy học phần Quang hình học lớp 11 Trung học phổ thông chương trình cơ bản” chúng tôi đã thu được một số kết quả sau:
- Góp phần tiếp tục làm sáng tỏ cơ sở lý luận và thực tiễn của phương pháp dạy học giải quyết vấn đề trong điều kiện dạy học của trường phổ thông, ở bậc THPT hiện nay.
- Đã tìm hiểu thực trạng ở một số trường THPT ở huyện Tân Trụ, tỉnh Long An, những thuận lợi và khó khăn khi sử dụng các phương pháp dạy học nhất là phương pháp dạy học giải quyết vấn đề trong bộ môn vật lý.
- Trên cơ sở lý luận và kinh nghiệm dạy học tôi đã soạn thảo một số bài học xây dựng kiến thức mới trong phần “Quang hình học” Vật lý 11 cơ bản theo định hướng vận dụng dạy học giải quyết vấn đề.
- Đã tiến hành thực nghiệm trên hai lớp tại trường THPT Tân Trụ 2 với 4 bài dạy học. Kết quả ở lớp thực nghiệm cho thấy:
+ Học sinh hứng thú hơn với bài học, tích cực tham gia xây dựng bài học. + Học sinh lớp thực nghiệm nắm vững kiến thức mới hơn lớp đối chứng. + Khả năng vận dụng sáng tạo kiến thức vừa học để tìm cách giải quyết vấn đề của HS sau các bài dạy thực nghiệm cao hơn.
2. Từ các kết quả thu được ở trên chúng tôi có thể kết luận :
Có thể vận dụng dạy học giải quyết vấn đề vào dạy học phần “Quang hình học” vật lý 11 cơ bản, từ đó bồi dưỡng năng lực tư duy, năng lực sáng tạo, tính tích cực giải quyết vấn đề trong học tập cũng như trong thực tiễn, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục.
Việc dạy vận dụng dạy học giải quyết vấn đề vào dạy học đòi hỏi người GV phải chuẩn bị giáo án công phu, mất nhiều thời gian và đòi hỏi sự sáng tạo. Do vậy, GV không những phải nắm vững tri thức khoa học mình dạy mà còn phải am hiểu sâu sắc phương pháp luận nhận thức khoa học, phương pháp giải quyết