Thực nghiệm sư phạm được thực hiện từ ngày 5/9/2008 đến ngày 15/1/2009. Chúng tôi tiến hành thực nghiệm với 11 bài bao gồm các bài sau:
Bài Tên bài
4 Vai trò của các nguyên tố khoáng
7 TH: thí nghiệm thoát hơi nước và thí nghiệm về vai trò của phân bón 8 Quang hợp ở thực vật
9 Quang hợp ở nhóm thực vật C3, C4 và CAM 13 Thực hành phát hiện diệp lục và carôtenôit 15 +16 Tiêu hoá ở động vật
18 +19 Tuần hoàn máu 23 Hướng động 24 Ứng động
Tất cả các bài trên được dạy trong học kì I của chương trình Sinh học 11.
3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm
* Phương án TN
Về phương án TN, TN có ĐC nhằm so sánh hiệu quả sư phạm của phương pháp dạy học hợp tác với các phương pháp dạy học truyền thống. Các lớp tham gia thực nghiệm bao gồm: các lớp dạy thực nghiệm (gọi tắt là lớp TN) và các lớp dạy ĐC (gọi tắt là lớp ĐC). Trong mỗi bài học, lớp ĐC và lớp TN sử dụng các phương pháp dạy học khác nhau. Các lớp ĐC sử dụng các phương pháp dạy học truyền thống như phương pháp thuyết trình giảng giải, phương pháp trực quan... Tại các lớp TN sử dụng phương pháp dạy học hợp tác cho hầu hết các bài học.
* Chọn trường TN
Các trường TN phải có điều kiện cơ sở vật chất, trang thiết bị dạy - học tương đối đồng đều so với các trường khác trong cùng địa phương. Dựa vào tiêu chí trên chúng tôi đã lựa chọn được hai trường đó là trường THPT Mỹ Bằng và trường THPT Ỷ La thuộc tỉnh Tuyên Quang.
* Chọn giáo viên và lớp tham gia thực nghiệm
Sau khi chọn trường TN (Trường THPT Mỹ Bằng, Trường THPT Ỷ La – Tuyên Quang) Chúng tôi đã thống kê toàn bộ lớp 11 của cả 2 trường (16 lớp). Với yêu cầu cụ thể:
- Số lớp TN bằng số lượng các lớp ĐC.
- Giáo viên dạy lớp TN cũng là giáo viên dạy lớp ĐC.
Để đảm bảo tính khách quan và ngẫu nhiên việc chọn giáo viên tham gia TN được thực hiện theo phương pháp “Rút mẫu thực tiếp từ tổng thể”. Các lớp TN và ĐC cũng được lựa chọn một cách ngẫu nhiên bằng phần mềm Microsost Excel trên máy vi tính. Các bước tiến hành như sau:
- Bước 2: Mã hoá mỗi lớp bằng một số liệu.
- Bước 3: chọn lệnh công cụ (Tools) trên thanh thực đơn (Menu), rồi chọn lệnh phân tích số liệu (Data Analysis), chọn lệnh rút mẫu (Sampling) và chọn OK.
- Bước 4: Trong hộp thoại rút mẫu (Sampling) chọn các lệnh: - Nguồn nhập vào (Input Range): Khai báo mã số của các lớp. - Số mẫu rút ra (Number of sample): số lớp cần chọn để TN. - Vùng kết quả (Out range): chọn vùng suất kết quả.
Kết quả là sau khi thực hiện các bước trên máy tính chúng tôi đã chọn được 3 lớp TN và 3 lớp ĐC. 3 lớp TN gồm lớp 11A1, 11 CB2 (trường THPT Mỹ Bằng) và lớp 11B6 (trường THPT Ỷ La). 3 lớp ĐC gồm lớp 11C, lớp 11CB1 (trường THPT Mỹ Bằng) và lớp 11B4 (trường THPT Ỷ La). Và 2 cô giáo tham gia thực hiện là cô giáo Bùi Thị Vân (trường THPT Mỹ Bằng) và cô giáo Nguyễn Thị Khuê (trường THPT Ỷ La).
Tính đồng đều về kết quả học tập môn sinh học giữa lớp TN và lớp ĐC được xác định qua thống kê kết quả học của học sinh trong năm học 2007 – 2008. Hơn nữa số lượng học sinh tham gia khảo sát được lựa chọn ngẫu nhiên nên trình độ nhận thức của học sinh các lớp TN và ĐC được coi là đồng đều [4].
* Tổ chức thực nghiệm sư phạm: Thực nghiệm tiến hành 2 đợt:
- Đợt 1 là TN thăm dò. Sau khi biên soạn tài liệu, chúng tôi tiến hành tổ chức dạy TN 5 bài (bài 4, 7,8, 9, 13) ở phần A- Chuyển hoá vật chất và năng lượng ở thực vật thuộc chương I. Thông tin thu được trong đợt 1 giúp điều chỉnh tài liệu và phương pháp dạy cho hợp lí để chẩn bị cho TN đợt 2.
- Đợt 2 là thực nghiệm chính thức. Từ kết quả thực nghiệm đợt 1 chúng tôi đã điều chỉnh lại nội dung và phương pháp dạy chọc cho hợp lí. Trong đợt TN lần 2 chúng tôi tiến hành dạy các bài còn lại ( bài 15, 16, 18, 19, 23, 24). Số
liệu thu được từ TN đợt 2 là cơ sở để đánh giá tính hiệu quả và tính khả thi của dạy học hợp tác.
3.4. Kết quả thực nghiệm
3.4.1. Phân tích kết quả thực nghiệm đợt 1
Sau khi dạy thực nghiệm được 5 bài chúng tôi tiến hành cho học sinh làm bài kiểm tra trắc nghiệm (phụ lục). Bài kiểm tra được tiến hành ở 3 lớp TN và 3 lớp ĐC với tổng số 211 học sinh, kết quả bài kiểm tra được dùng excel thống kê trong bảng 3.1
Bảng 3.1.Tần suất điểm kiểm tra (đợt 1)
Phƣơng án Xi n 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X S2 ĐC 111 0.87 6.09 8.7 27.0 28.7 17.4 5.21 2.61 0.0 5.68 1.91 TN 100 0 2.91 8.74 14.6 32.04 24.3 10.68 3.88 0.0 6.17 1.82 Số liệu trong bảng 3.1 cho thấy giá trị trung bình điểm kiểm tra của lớp
TN nhỏ hơn lớp ĐC. Phương sai lớp TN nhỏ hơn lớp ĐC. Như vậy điểm kiểm tra lớp thực nghiệm tập trung hơn so với các lớp ĐC.
Từ bảng 3.1, dùng quy trình vẽ đồ thị của excel ta lập được đồ thị tần suất điểm số của các bài kiểm tra đợt 1
0 5 10 15 20 25 30 35 fi(%) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 xi ĐC TN
Trên hình 3.1, nhận thấy giá trị mod điểm kiểm tra của các lớp TN và ĐC là 6. Từ giá trị mod trở xuống tần suất điểm của các lớp ĐC cao hơn so với các lớp thực nghiệm. Ngược lại, từ giá trị mod trở lên, tần suất điểm của các lớp TN cao hơn tần suất điểm của các lớp ĐC. Điều này cho phép dự đoán kết quả các bài kiểm tra ở lớp TN cao hơn so với kết quả ở lớp ĐC.
Từ số liệu của bảng 3.1, dùng excel lập bảng tần suất hội tụ tiến để so sánh tần suất bài đạt điểm từ giá trị Xi trở lên.
Bảng 3.2. Tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra (đợt 1)
Phƣơng án Xi n 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ĐC 111 100 99.1 93.0 84.3 57.39 28.7 11.3 6.09 3.48 TN 100 100 100 97.1 88.3 73.79 41.71 17.48 6.8 2.91
Số liệu bảng 3.2 cho biết tỷ lệ phần trăm các bài đạt từ giá trị từ Xi trở lên. Từ liệu bảng 3.2, vẽ đồ thị tần suất hội tụ tiến của điểm các bài kiểm tra đợt 1.
0 20 40 60 80 100 120 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 xi fi (% ) ĐC TN
Biểu đồ 3.2. Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra (đợt 1)
Trong hình 3.2, đường hội tụ tiến tần suất điểm của các lớp TN nằm về phía bên phải so với đường hội tụ tiến tần suất điểm của lớp ĐC. Như vậy điểm số bài kiểm tra của các lớp TN cao hơn so với lớp ĐC.
Để khẳng định điều này, phải so sánh giá trị trung bình và phân tích phương sai kết quả điểm số bài kiểm tra của lớp TN và các lớp ĐC.
Giả thuyết H0 đặt ra là: “Không có sự khác nhau giữa kết quả học tập của các lớp TN và các lớp ĐC”. Dùng tiêu chuẩn U để kiểm định giả thuyết H0, kết quả kiểm định bằng excel thể hiện ở bảng 3.3
Bảng 3.3. Kiểm định X điểm kiểm tra (đợt 1)
z-Test: Two Sample for Means
ĐC TN
Mean (XTN và XĐC ) 5.68 6.17
Known Variance (Phương sai) 1.91 1.82
Observations (Số quan sát) 111 100
Hypothesized Mean Difference (H0) 0
Z (Trị số z = U) - 2.58
P(Z<=z) one-tail (Xác suất một chiều của z) 0 z Critical one-tail (Trị số tiêu chuẩn theo XS 0.05 một chiều) 1.64 P(Z<=z) two-tail ( Xác suất 2 chiều của trị số z tín toán) 0
z Critical two-tail (Trị số z tiêu chuẩn SX 0.05 hai chiều) 1.96 H0 bị bác bỏ vì tri tuyệt đối của z (U) bị bác bỏ
Số liệu phân tích số liệu ở bảng 3.3 cho thấy XTN > XĐC (XTN = 6.17; XĐC
= 5.68). Trị số tuyệt đối của U = 2.58, giả thuyết H0 bị bác bỏ vì giá trị tuyệt đối của trị số U > 1,96 (trị số z tiêu chuẩn), với xác suất (P) là 1,64 > 0,05. Như vậy, sự khác biệt của XTN và XĐC có ý nghĩa thống kê với độ tin cậy 95%.
Phân tích phương sai để khẳng định kết luận trên nay, đặt giả thuyết HA là “ Tại TN đợt 1, dạy học hợp tác và các phương pháp dạy học truyền thống tác động như nhau đến chất lượng học tập của lớp TN và lớp ĐC”. Kết quả phân tích phương sai thể hiện trong bảng 3.4.
Bảng 3.4. Phân tích phương sai điểm kiểm tra (đợt 1)
Phân tích phương sai một nhân tố (Anova: Single Factor)
Tổng hợp (SUMMARY) Nhóm (Groups) Số lượng (Count) Tổng (Sum) Trung bình (Average) Phương sai (Variance) ĐC 111 631 5.68 1.91 TN 100 617 6.17 1.82
Phân tích phương sai (ANOVA)
Nguồn biến đông (Source of Variation) Tổng biến động (SS) Bậc tự do (df) Phương sai (MS) FA=Fa 2 /S2N Xác suất (P-value) F crit Giữa các nhóm Between Groups 12.39 1 11.39 6.64 0.0 3.88 Trongnhóm Within Groups 390 209 1.86
Trong bảng 3.4 phần tổng hợp (summary) cho thấy số bài kiểm tra (count), trị số trung bình (Average), phương sai (Variance). Bảng phân tích phương sai (Anova) cho biết trị số FA= 6.64 > Fcrit (tiêu chuẩn) = 3.88 nên giả thuyết HA bị bác bỏ, tức là 2 phương pháp dạy học khác nhau đã ảnh hưởng tới chất lượng dạy học.
* Bàn luận về kết quả TN đợt 1
Phân tích kết quả TN đợt 1, nhận thấy khả năng hiểu bài và tổng hợp kiến thức của học sinh khi sử dụng phương pháp học tập hợp tác (lớp TN) tốt hơn khi học bằng các phương pháp dạy học truyền thống (lớp ĐC). Sau khi kết thúc TN đợt 1, chúng tôi đã rút ra một số nhận xét sau:
- Nhiều giáo viên ngại sử dụng phương pháp dạy học hợp tác vì cho rằng khó bao quát lớp học và không kiểm soát được về thời gian.
- Đôi khi giáo viên dạy bằng dạy học hợp tác mới chỉ dừng lại ở mức độ tổ chức lớp học theo cặp hoặc theo các nhóm nhỏ mà chưa phát huy được ưu điểm của học hợp tác là sự hợp tác, cùng nhau hoàn thành nhiệm vụ học tập (phần lớn các nhóm trong quá trình học tập chỉ có một vài học sinh là tích cực hoạt động).
Kết quả học tập ở các lớp TN cao hơn so với các lớp ĐC. Tuy nhiên, sự khác biệt này không lớn lắm, nó biểu hiện sự chênh lệch của điểm số trung bình của các lớp TN và các lớp ĐC chỉ là 0.49 điểm.
3.4.2. Phân tích kết quả TN đợt 2
Rút kinh nghiệm kết quả thực nghiệm đợt 1, chúng tôi đã trao đổi với giáo viên để điều chỉnh lại cách tiến hành dạy học hợp tác ở đợt 2 để có thể thu được kết quả tốt nhất.
Sau khi phân tích kết quả TN đợt 2 chúng tôi đã thấy được hiệu quả rõ ràng hơn của dạy học hợp tác. Vì vậy chúng tôi phân tích kết quả thực nghiệm lần lượt đợt 2 để có thể đưa ra những kết luận.
* Kết quả TN đợt 2
Chúng tôi đã tiến hành bài kiểm tra thứ 2 và kết quả được thể hiện trong bảng 3.5
Bảng 3.5. Tần suất điểm kiểm tra (đợt 2)
Ph. án Xi n 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X S2 ĐC 111 0.0 5.22 6.09 16.5 28.7 23.5 12.17 4.35 0.0 6.17 2.05 TN 100 0.0 1.94 3.88 7.77 13.59 31.1 27.18 11.7 0.0 7.02 1.92
Số liệu trong bảng cho thấy điểm trung bình của các lớp TN cao hơn so với các lớp ĐC. Đồ thị so sánh tần suất điểm kiểm tra đợt 2 (biểu đồ 3.3).
0 5 10 15 20 25 30 35 fi(%) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 xi ĐC TN
Biểu đồ 3.3. Biểu đồ tần suất điểm kiểm tra (đợt 2)
So sánh tần suất điểm của lớp ĐC với lớp TN (biểu đồ 3.3), ta thấy giá trị mod của lớp ĐC là 6 thấp hơn so với lớp TN là 7. Tần suất điểm ở dưới điểm mod của các lớp ĐC cao hơn so với các lớp TN. Ngược lại, tấn suất điểm trên giá trị mod của lớp TN lại cao hơn các lớp ĐC. Điều này chứng tỏ lần TN thứ 2 cho kết quả khả quan hơn lần TN thứ nhất. Lập bảng tần suất hội tụ tiến để so sánh.
Bảng 3.6. Tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra (đợt 2)
Từ số liệu bảng 3.6 vẽ đồ thị tần suất hội tụ tiến để so sánh.
Ph. án
Xi
n 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ĐC 111 100 100 94.8 88.7 72.17 43.5 20.0 7.83 3.48
0 20 40 60 80 100 120 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 xi fi (% ) ĐC TN Biểu đồ 3.4. Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra (đợt 2)
Đường biểu diễn hội tụ tiến điểm số của các lớp TN nằm bên phải đường biểu diễn kết quả của lớp ĐC. Như vậy có thể nói kết quả điểm kiểm tra của các lớp TN cao hơn lớp ĐC. Chúng tôi đã tiến hành phân tích một số tham số đặc trưng và thu được kết quả như sau.
Bảng 3.7. Kiểm định X điểm kiểm tra (đợt 2)
z-Test: Two Sample for Means
ĐC TN
Mean (XTN và XĐC ) 6.17 7.02
Known Variance (Phương sai) 2.05 1.92
Observations (Số quan sát) 111 100
Hypothesized Mean Difference (H0) 0
Z (Trị số z = U) - 4.37
P(Z<=z) one-tail (Xác suất một chiều của z) 0 z Critical one-tail (Trị số tiêu chuẩn theo XS 0.05 một chiều) 1.64 P(Z<=z) two-tail ( Xác suất 2 chiều của trị số z tín toán) 0
z Critical two-tail (Trị số z tiêu chuẩn SX 0.05 hai chiều) 1.96 H0 bị bác bỏ vì tri tuyệt đối của z (U) bị bác bỏ
Giả thuyết H0 đặt ra là “ HS lớp TN và các lớp ĐC đạt được kết quả học tập như nhau khi sử dụng hai phương pháp giảng dạy khác nhau”. Trong bảng 3.7, điểm trung bình của các lớp TN cao hơn so với điểm của các lớp ĐC
(XTN = 7.02; XĐC = 6.17). Trí số U = - 4.37, như vậy trị tuyệt đối của U lớn hơn so với trị số z tiêu chuẩn là 1.96, giả thuyết H0 bị bác bỏ. Sự khác biệt giữa XTN và XĐC có ý nghĩa về mặt thống kê. Qua đó cho thấy, giá trị điểm số của các lớp TN cao hơn so với các lớp ĐC. Tức là hai cách dạy khác nhau cho kết quả học tập khác nhau, để khẳng định điều này chúng tôi tiến hành phân tích phương sai.
Bảng 3.8 Phân tích phương sai điểm kiểm tra (đợt 2)
Phân tích phương sai một nhân tố (Anova: Single Factor)
Tổng hợp (SUMMARY) Nhóm (Groups) Số lượng (Count) Tổng (Sum) Trung bình (Average) Phương sai (Variance) ĐC 111 685 6.17 2.05 TN 100 702 7.02 1.92
Phân tích phương sai (ANOVA)
Nguồn biến đông (Source of Variation) Tổng biến động (SS) Bậc tự do (df) Phương sai (MS) FA=Fa 2 /S2N Xác suất (P-value) F crit Giữa các nhóm Between Groups 37.90 1 37.90 19.05 0 3.88 Trongnhóm Within Groups 415.7 209 1.99
Bảng 3.8 cho thấy điểm trung bình của các lớp ĐC là thấp hơn của các lớp TN. Phương sai của mẫu TN nhỏ hơn phương sai của mẫu ĐC. Điều này cho thấy kết quả kiểm tra ở các lớp TN cao hơn kết quả của các lớp ĐC.
Trong phân tích phương sai (Anova), giả huyết HA được nêu ra là: “Kết quả TN cao hơn ĐC không phải do ảnh hưởng của phương pháp dạy học”. Những tính toán cho thấy trị số FA = 19.05 lớn hơn so với Fchuẩn = 3.88. Do đó, giả thuyết HA bị bác bỏ. Điều này cho thấy phương pháp dạy học đã ảnh hưởng đến kết quả của học sinh.
* Bàn luận kết quả TN đợt 2
Từ những kết quả phân tích cho thấy, trong TN đợt 2 các lớp TN có kết quả học tập tốt hơn so với các lớp ĐC. Tức là dạy theo dạy học hợp tác, học
sinh hiểu bài hơn, nhớ được lâu hơn so với dạy bằng các phương pháp dạy học khác. Qua dự giờ và trao đổi ý kiến với các giáo viên dạy các lớp TN, chúng tôi rút ra một số nhận xét sau:
- Rút kinh nghiệm thực nghiệm đợt 1 và trao đổi với giáo viên về việc điều chỉnh cách dạy, sau thời gian tiến hành TN giáo viên và học sinh đã quen dần với dạy học hợp tác.
- Kết quả TN đợt 2 so với kết quả TN lần 1 có sự chênh nhau chứng tỏ qua một thời gian tiến hành TN học sinh đã bắt nhịp được với sự thay đổi phương pháp dạy học mới.
- Qua các kết quả thực nghiệm này cho thấy hiệu quả của việc sử dụng dạy học hợp tác so với các phương pháp dạy học truyền thống.
3.5. Kết luận chung về thực nghiệm sƣ phạm
Trên cơ sở phân tích các kết quả thu được qua 2 vòng thực nghiệm có