7. DỰ KIẾN CẤU TRÚC LUẬN VĂN:
3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm
3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm
Vấn đề quan trọng có ảnh hƣởng đến kết quả thực nghiệm là việc lựa chọn nhóm ĐC và nhóm TN, vì vậy phải chọn sao cho hai nhóm ĐC và nhóm TN tƣơng đƣơng với nhau nhằm thỏa mãn yêu cầu TNSP. Vì thế, tác giả đã tiến hành tìm hiểu chất lƣợng học tập môn vật lý của các lớp trong trƣờng ĐHĐT mà chúng tôi chọn làm nơi TNSP. Đó là các lớp năm thứ 2 và thứ 3 của trƣờng ĐHĐT.
Biện pháp lựa chọn:
Trao đổi kinh nghiệm với GV dạy môn vật lý của trƣờng.
Xem xét kết quả học tập của học kỳ I hoặc của những năm trƣớc. Thông qua kết quả điều tra.
Từ những cân nhắc đó, chúng tôi đã lựa chọn đƣợc mẫu thực nghiệm gồm những lớp ĐC và lớp TN có sĩ số gần bằng nhau, có trình độ và chất lƣợng học tập tƣơng đƣơng nhau. Sau khi nghiên cứu chúng tôi tiến hành thực nghiệm ở các lớp sau:
Tuy nhiên, trong thực tế việc lựa chọn các mẫu thực nghiệm hoàn toàn giống nhau là điều không thể đƣợc, do đó trong nghiên cứu giáo dục cho phép sử dụng mẫu thực nghiệm và đối chứng ở mức tƣơng đƣơng nhau. Nhƣ vậy kích thƣớc mẫu và chất lƣợng của mẫu đƣợc lựa chọn ở trên đã thỏa mãn những yêu cầu của TNSP.
3.3.2. Quan sát tiến trình thực nghiệm
Chúng tôi đã chọn hình thức TNSP cho tất cả các giờ học của các lớp, ghi chép về các hoạt động của giảng viên và sinh viên theo các nội dung sau:
Trƣờng Lớp TN Lớp ĐC Trƣờng ĐHĐT Lớp lý 2008A Gồm 39 sv Lớp lý 2008B Gồm 40 sv Lớp lý 2009A Gồm 42 sv Lớp lý 2009B Gồm 43 sv Tổng cộng 81 83
Chúng tôi đã tham gia tất cả các giờ dạy thực nghiệm và đối chứng, quan sát, ghi âm, chụp hình các hoạt động của giảng viên và sinh viên trong từng tiết học.
Xem việc tổ chức thiết kế, chế tạo thí nghiệm tự tạo trong dạy học có mang lại hiệu quả và đúng với ý tƣởng thực nghiệm của tác giả luận văn hay không.
Việc tổ chức các tình huống học tập có đem lại hứng thú học tập cho SV hay không, thể hiện ở sự tập trung quan sát và nhận xét các hiện tƣợng thí nghiệm, tham gia tích cực vào việc vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tƣợng đó.
Sự điều tiết và phân bố thời gian cho việc tổ chức thiết kế, chế tạo thí nghiệm đơn giản cho hoạt động học tập có khả thi và phù hợp không.
Trong quá trình thực hiện GV đánh giá đƣợc mức độ thu nhận, lƣu trữ kiến thức và vận dụng sự hiểu biết vào thực tiễn, năng lực giải quyết các vấn đề của SV thể hiện qua chất lƣợng trả lời các câu hỏi.
Ngoài ra, chúng tôi thƣờng xuyên trao đổi với GVvà SV để rút kinh nghiệm và điều chỉnh cho phù hợp với ý đồ của thực nghiệm sƣ phạm.
3.4. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm
3.4.1. Nhận xét về tiến trình dạy học
Trong quá trình thực hiện còn gặp nhiều khó khăn trong việc tổ chức thiết kế, chế tạo và sử dụng thí nghiệm đơn giản cho dạy học phần cơ học VLĐC. SV chƣa thích nghi và quan tâm nhiều với cách học tự nghiên cứu tài liệu còn ảnh hƣởng nhiều lối học ở phổ thông, nên việc giải thích định lƣợng các thí nghiệm trong bài giảng còn gặp nhiều bỡ ngỡ và khó giải quyết. Tuy nhiên, qua theo dõi giờ học các lớp TN đƣợc tiến hành theo bài giảng có dụng cụ thí nghiệm tự tạo đã đƣợc chuẩn bị, chúng tôi rút ra đƣợc các nhận xét sau:
Quá trình dạy học diễn ra khá sinh động. Nội dung kiến thức trình bày phù hợp với yêu cầu của chƣơng trình. Mặc dù tác giả luận văn vận dụng nhiều kiến thức để giải thích thí nghiệm phong phú nhƣng không quá tải với SV.
Trên cơ sở các thiết bị mà tác giả đã tổ chức thiết kế cho SV chế tạo thí nghiệm đơn giản, tác giả đã đề xuất các tiến trình sử dụng và nó đƣợc thể hiện trong giáo án thực nghiệm sƣ phạm. Qua kết quả cho thấy các thí nghiệm này đã mang lại hiệu quả trong việc tạo trực quan sinh động, thu hút sự chú ý, tập trung cao độ, kích thích tính tò mò, ham hiểu biết và gây hứng thú trong học tập của SV. Từ đó SV phát
huy tính tích cực sáng tạo trong tƣ duy thông qua cách đặt và trả lời câu hỏi do GV đặt ra, thông qua cách đặt câu hỏi thắc mắc đối với GV, từ đó SV vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tƣợng thí nghiệm cũng nhƣ cách vận dụng kiến thức vào trong thực tiễn tốt hơn.
3.4.2. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
3.4.2.1. Kết quả của bài kiểm tra
Sau quá trình thực nghiệm, SV ở hai lớp ĐC và TN đƣợc tôi đánh giá định lƣợng thông qua điểm số của bài kiểm tra, mỗi bài gồm nhiều câu hỏi lý thuyết, bài tập nhỏ. Nhằm so sánh và đánh giá chất lƣợng nắm vững kiến thức cơ bản mà sinh viên hai lớp ĐC và TN phải hiểu, vận dụng đƣợc để đánh giá độ bền vững của kiến thức và hạn chế của những kiến thức ghi nhớ máy móc của SV. Chúng tôi sử dụng các hình thức sau:
Lập bảng phân phối: Bảng phân phối tần số, bảng phân phối tần suất và bảng phân phối tần suất lũy tích.
Biểu diễn bằng các đồ thị: Đồ thị phân phối tần số, đồ thị phân phối tần suất, đố thị phân phối tần suất lũy tích.
Tính các tham số đặc trƣng: Số trung bình cộng, phƣơng sai và độ lệch chuẩn. Giá trị trung bình cộng: 1 1 k i i i x f x n (1)
Trong đó: fi là số SV đạt điểm xi; xi là điểm số; n là số SV dự kiểm tra.
Phƣơng sai: dùng để chỉ độ lệch bình phƣơng trung bình của các giá trị thu đƣợc
trong mẫu, đƣợc tính theo công thức:
2 2 1 1 1 k i i i s f x x n (2)
Độ lệch chuẩn: đặc trƣng cho độ phân tán nhiều hay ít của các kết quả thu đƣợc
quanh trị trung bình. Nếu s càng nhỏ chứng tỏ số liệu thu đƣợc càng ít phân tán. Độ lệch chuẩn đƣợc xác định theo công thức:
2 1 1 k i i i f x x s n (3)
Bảng 3.1. Bảng phân phối tần số (fi) các điểm số (xi) của bài kiểm tra sau thực nghiệm:
Bảng 3.2. Bảng phân phối tần suất wi(%) của bài kiểm tra sau thực nghiệm
i
w % fi100%
n
Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất lũy tích wi(%) của bài kiểm tra sau thực nghiệm
Bảng 3.4. Các tham số thống kê của bài kiểm tra sau thực nghiệm Nhóm Tổng số SV Điểm số (xi) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ĐC 83 0 1 7 12 14 17 12 10 6 4 TN 81 0 0 1 2 7 19 23 14 9 6 Nhóm Tổng số SV Số % SV đạt điểm (xi) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ĐC 83 0 1.20 8.43 14.46 16.89 20.48 14.46 12.05 7.23 4.80 TN 81 0 0 1.23 2.47 8.64 23.46 28.40 17.28 11.11 7.41 Nhóm Tổng số SV Số % SV đạt điểm (xi) trở xuống 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ĐC 83 0 1.20 9.64 24.10 40.96 61.45 75.90 87.95 95.18 100 TN 81 0 0 1.23 3.70 12.34 35.80 64.19 80.24 91.35 100
Nhóm Điểm trung bình (x) Độ lệch chuẩn (s)
ĐC 6.04 1.89
Điểm trung bình ( ) và độ lệch chuẩn (s) đƣợc tính theo công thức (1) và công thức (3).
Từ bảng (3.2) và (3.3) chúng tôi vẽ đƣợc đồ thị phân phối tần suất và đồ thị phân phối tần suất lũy tích của hai nhóm ĐC và TN nhƣ sau:
Hình 3. 1. Đồ thị phân phối tần suất
Hình 3. 2. Đồ thị phân phối tần suất lũy tích %
Qua tính toán các tham số thống kê theo công thức (1) và (3), sau đó thể hiện trên bảng tóm tắt (bảng 3.4) và đồ thị phân phối tần suất (đồ thị 3.1), đồ thị phân phối tần suất lũy tích (đồ thị 3.2), chúng tôi rút ra đƣợc nhận xét sau:
+ Điểm trung bình kiểm tra của nhóm TN (6,04) cao hơn so với nhóm ĐC (7,09). + Đƣờng lũy tích ứng với nhóm TN nằm ở bên phải và về phía dƣới đƣờng lũy tích ứng với nhóm ĐC.
Từ đó cho ta đi đến kết luận: Kết quả học tập của nhóm TN cao hơn kết quả học tập của nhóm ĐC.
3.4.2.2. Kiểm định giả thiết thống kê
Để có độ tin cậy cao hơn, ta cần kiểm định thống kê theo các bƣớc sau:
Bƣớc 1: Đặt các giả thiết thống kê H0 và H1
+ Với giả thiết H0: “Sự khác biệt giữa điểm trung bình của hai nhóm ĐC và TN là không có ý nghĩa thống kê”.
+ Với giả thiết H1: “Sự khác biệt giữa điểm trung bình của hai nhóm ĐC và TN là có ý nghĩa thống kê”
Bƣớc 2: Để đi đến việc chọn giả thiết H0 hay bác bỏ giả thiết H0, chọn giả thiết H1 hay bác bỏ giả thiết H1 theo sai số chọn nào đó cần tính tổng thể z ứng với sai số đã chọn theo công thức sau:
DC 2 2 TN TN DC TN DC x x z s s n n (4) [3]
So sánh z với tổng thể zα = z0,05 để kết luận về giả thiết ta chọn, cụ thể:
+ Nếu z z thì bác bỏ giả thiết H0, chấp nhận giả thiết H1, tức là sự khác nhau giữa điểm trung bình của nhóm ĐC và điểm trung bình của nhóm TN là có ý nghĩa thống kê.
+ Nếu z z thì bác bỏ giả thiết H1, chấp nhận giả thiết H0, tức là sự khác nhau giữa điểm trung bình của nhóm ĐC và điểm trung bình của nhóm TN là không có ý nghĩa thống kê.
Chọn sai số loại I: nghĩa là khoảng tin cậy 95%.
Theo thống kê toán học kiểm định giả thiết hai đuôi (theo phân phối student) ta có: zα = z0,05 = 1,96.
Thay số liệu từ bảng (3.4) với: ; ; ;
, vào công thức (4), ta tìm đƣợc kết quả z = 3.83.
Nhƣ vậy, qua tính toán kết quả thực nghiệm ta thấy z zα, nghĩa là giả thiết H0 bị bác bỏ và giả thiết H1 đƣợc chấp nhận với sai số loại I: . Điều đó cho thấy sự khác biệt giữa điểm trung bình của nhóm TN và điểm trung bình của nhóm ĐC là có ý nghĩa thống kê.
Tóm lại, qua việc phân tích số liệu thực nghiệm cho phép chúng tôi kết luận: + SV ở các lớp chọn làm thực nghiệm nắm vững kiến thức, hoạt động tích cực hơn trong hoạt động nhận thức của bản thân so với SV ở nhóm đối chứng.
+ Việc tổ chức giờ học vật lí có tăng cƣờng sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học đã góp phần tích cực hóa hoạt động nhận thức của SV và qua đó nâng cao chất lƣợng dạy học vật lí ở trƣờng Đại học.
Kết luận chƣơng 3
Chƣơng 3 là chƣơng cuối cùng của luận văn, nội dung chƣơng này thể hiện rõ việc minh chứng cho tính khả thi của luận văn hay nói đúng hơn là kết luận phần giả thiết mà tác giả đã nêu ra từ đầu.
Qua việc phân tích kết quả thực nghiệm sƣ phạm theo phƣơng pháp thống kê toán học trong nghiên cứu khoa học và từ các thông số thống kê đặc trƣng của dữ liệu thu đƣợc ta có thể nhận xét sơ bộ về tính khả thi của luận văn. Việc thiết kế, chế tạo và sử dụng thí nghiệm đơn giản cho sinh viên sƣ phạm vật lý trong dạy học phần cơ học VLĐC đã tích cực hóa hoạt động nhận thức của SV, góp phần nâng cao hiệu quả giờ dạy học vật lí và tạo ra thiết bị dạy học ở trƣờng Đại học Đồng Tháp. Với kết quả của thực nghiệm sƣ phạm cho ta kiểm chứng tính khả thi của luận văn mà giả thiết ban đầu tác giả đã đặt ra.
Tóm lại: Trong quá trình phân tích số liệu thực nghiệm việc thiết kế, chế tạo và sử dụng thí nghiệm đơn giản cho sinh viên sƣ phạm vật lý ở ĐHĐT cho phép tác giả luận văn kết luận:
SV ở các lớp chọn làm thực nghiệm nắm vững kiến thức, hoạt động tích cực hơn trong nhận thức của bản thân và phát huy khả năng sáng tạo hơn so với SV các lớp đối chứng.
Việc tổ chức giờ học vật lý có tăng cƣờng sử dụng thí nghiệm đơn giản, tự tạo trong dạy học đã góp phần tích cực hóa hoạt động nhận thức của SV và qua đó nâng cao chất lƣợng dạy học vật lý ở trƣờng đại học.
PHẦN KẾT LUẬN
Trong quá trình nghiên cứu đề tài: “Thiết kế, chế tạo và sử dụng thí nghiệm đơn giản trong dạy học cơ học – vật lý đại cương ở trường Đại học Đồng Tháp” thiết thực với mục tiêu và nhiệm vụ cần giải quyết của đề tài, luận văn của tôi đạt đƣợc các kết quả sau:
1. Hệ thống hóa và góp phần làm sáng tỏ cơ sở lý luận của việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của SV trong dạy học vật lý.
2. Phân tích và chỉ rõ vai trò của TNĐG trong việc phát huy tính tích cực, sáng tạo của SV, cụ thể:
- Đối với GV: Trợ giúp GV có đồ dùng dạy học để xây dựng các mô hình dạy và học tích cực, ngoài ra nhờ có TNĐG GV có thể tìm và lựa chọn các phƣơng pháp dạy học thích hợp.
- Đối với SV: Rèn luyện cho SV tính tích cực, tự lực, ham hiểu biết học hỏi và kích thích hứng thú của SV trong quá trình tiến hành làm đồ dùng dạy học, đặc biệt rèn luyện kỹ năng thực hành cho SV.
3. Trên cơ sở phân tích nội dung phần cơ học VLĐC, chúng tôi đã thiết kế và tự tạo một số thí nghiệm trong dạy học vật lí, đặc biệt là giải thích cơ chế hoạt động của từng thí nghiệm đó và đƣa ra hƣớng vận dụng chúng vào trong dạy học.
4. Đề xuất một số bài giảng có sử dụng TNĐG và tiến hành TNSP, kết quả TNSP bƣớc đầu cho thấy việc thiết kế và sử dụng TNĐG trong dạy học vật lí đã góp phần đào sâu, củng cố kiến thức và rèn luyện tính tích cực, năng lực sáng tạo của SV.
5. Từ các kết quả đạt đƣợc có thể cho thấy luận văn đã đạt đƣợc mục tiêu đề ra. Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện luận văn, chúng tôi cũng có những khó khăn nhất định sau:
- Mặc dù là sinh viên sƣ phạm nhƣng còn ảnh hƣởng rất nhiều cách học phổ thông, do đó khả năng tự nghiên cứu tài liệu của SV có phần còn hạn chế.
- Để hoàn thành TNĐG tƣởng chừng hết sức đơn giản nhƣng lại đòi hỏi ngƣời GV cần phải có sự chuẩn bị, đặc biệt là kiến thức liên quan để có thể giải thích đƣợc cơ chế hoạt động của các thí nghiệm đó.
- Việc dạy học có sử dụng TNĐG bắt buộc GV phải luôn thay đổi phƣơng án dạy học cho phù hợp với từng đối tƣợng SV, có những tình huống ngoài dự đoán của GV, do đó buộc GV phải có ý thức trau dồi chuyên môn, nâng cao trình độ và có những hiểu biết nhất định về khoa học.
Trên cơ sở đã nghiên cứu chúng tôi có một số kiến nghị sau:
- Việc dạy học VLĐC ở các trƣờng ĐH chƣa có sử dụng nhiều thí nghiệm (do chƣơng trình đào tạo có học phần thí nghiệm VLĐC) nên cần hiện thực hóa việc thiết kế, chế tạo và sử dụng TNĐG trong dạy học vật lí ở trƣờng ĐH nhằm nâng cao chất lƣợng dạy học.
- Khuyến khích SV làm TNĐG thông qua các cuộc thi “làm đồ dùng dạy học” hoặc thông qua làm đề tài nghiên cứu khoa học, các thí nghiệm phải đƣợc áp dụng vào trong dạy học, nhằm phát huy tính tích cực và khả năng sáng tạo của SV.
- Việc kiểm tra đánh giá nên đƣa vào nội dung thí nghiệm dƣới hình thức các vấn đề thực tiễn hoặc các vấn đề mà SV chỉ giải quyết đƣợc khi đã tham gia thực hành.