9. Cấu trúc luận văn
3.4. Kết quả thực nghiệm
3.4.1. Kết quả định lượng
3.4.1.1. Kết quả học tập
Sau khi thực hiện kế hoạch dạy học thực nghiệm bài “Thoát hơi nƣớc”, mỗi HS làm bài kiểm tra 15 phút. Xử lí đƣợc kết quả thu đƣợc nhƣ sau:
Bảng 3.1. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra
Điểm Xi
Tần số điểm Xi Tần suất đạt điểm Xi Tần số lũy tích điểm Xi
TN ĐC TN ĐC TN ĐC 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 3 0 2 0 2,1 0 2,1 4 2 8 2,1 8,2 2,1 10,3 5 10 19 10,3 19,6 12,4 29,9 6 15 18 15,5 18,6 27,8 48,5 7 17 18 17,5 18,6 45,4 67,0 8 22 15 22,7 15,5 68,0 82,5 9 21 13 21,6 13,4 89,7 95,9 10 10 4 10,3 4,1 100,0 100,0 Tổng 97 97 100,0 100,0
Biểu đồ 3.1. Đường lũy tích bài kiểm tra
Bảng 3.2. Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm tra
Lớp x + m S Cv% td
TN 7,55+0,161 1,581 20,94
3,29 DC 6,64+0,176 1,733 26,1
Nhận xét: dựa vào bảng 3.2 và biểu đồ 3.1 cho thấy kết quả kiểm tra : - Điểm trung bình cộng của HS các lớp thực nghiệm (7,55) cao hơn các lớp đối chứng (6,64) cho thấy HS lớp thực nghiệm tiếp thu bài học và nắm vững kiến thức tốt hơn so với lớp đối chứng. Điều này cho thấy việc sử dụng TN trong dạy học bƣớc đầu đã giúp HS chinh phục kiến thức tốt hơn.
- Hệ số biến thiên Cv% ở lớp thực nghiệm (20,94) nhỏ hơn khá nhiều so với ở lớp đối chứng (26,1). Điều này chứng minh độ phân tán quanh giá trị trung bình cộng của lớp thực nghiệm nhỏ hơn nhiều, nghĩa là mức độ nhận thức của HS ở lớp thực nghiệm đồng đều hơn nhiều so với HS lớp đối chứng.
Nhƣ vậy, phƣơng pháp học tập qua các thí nghiệm sinh học giúp đa số HS nhận thức đƣợc các vấn đề cơ bản trong bài học.
- Với k = 97+97 = 194; α = 0,01, tra bảng phân phối Student tìm đƣợc giá trị tα,k = 2,358. Nhƣ vậy ta thấy giá trị tTN > tα,k, điều đó cho thấy sự khác nhau về kết quả học tập giữa nhóm HS thực nghiệm và nhóm HS đối chứng là có ý nghĩa, tức có thể khẳng định điểm trung bình của nhóm thực nghiệm cao hơn nhóm đối chứng.
Qua việc phân tích trên cho thấy việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học đã nâng cao chất lƣợng học tập của HS. Cụ thể: HS có tinh thần học tập chủ động và tự giác; có ý thức cao trong hoạt động cá nhân và nhóm; lĩnh hội kiến thức đồng đều và vững chắc; ham hiểu biết thêm các tri thức mở rộng có liên quan và thích vận dụng tri thức vào thực tiễn.
3.4.1.2. Năng lực thực hành
Trong quá trình thực nghiệm, chúng tôi đánh giá năng lực thực hành qua 2 câu hỏi tự luận trong đề kiểm tra 15 phút sau khi kết thúc bài dạy và phân loại HS theo 3 nhóm đạt năng lực, thu đƣợc kết quả trong bảng 3.3.
Qua bảng 3.3, chúng tôi rút ra một số nhận xét sau:
- Số lƣợng HS giải thích đƣợc mục đích của việc cắt bỏ lá trong chậu TN có sự khác nhau giữa hai nhóm thực nghiệm và ĐC. Ở nhóm thực nghiệm, có 46,39% số HS giải thích đƣợc chính xác mục đích của việc làm này, trong khi ở nhóm ĐC chỉ có 25,77% HS. Qua số liệu này cho thấy HS đã bƣớc đầu hiểu đƣợc mục tiêu của TN.
- Đối với câu hỏi tự luận thứ 2, chúng tôi muốn kiểm tra năng lực thiết kế một TN của HS thông qua việc thay đổi biến trong TN. Ở nhóm ĐC, có tới 45,36% HS bỏ trống câu trả lời và chỉ có 18,56% HS trả lời đƣợc đúng và đủ. Nhƣng ở nhóm thực nghiệm thì số HS bỏ trống câu trả lời chỉ có 17,53% và gần một nửa HS (48,45%) trả lời chính xác. Nhƣ vậy, qua việc học tập với TN, bƣớc đầu HS đã nâng cao đƣợc khả năng thiết kế TN.
Để giải thích cho việc lựa chọn thay đổi biến trong TN, HS phải giải thích lại toàn bộ TN mới. Ở nhóm ĐC có 50,52% HS không giải thích đƣợc trong khi nhóm thực nghiệm giảm xuống chỉ còn 29,9%. Số HS tích cực tham gia giải thích TN ở nhóm ĐC là 38,14% và tăng lên ở nhóm thực nghiệm (43,3%). Điều này cho thấy HS đã tích cực hơn, hứng thú hơn trong học tập khi HS đƣợc học tập thông qua các TN thực tiễn. Số HS giải thích đƣợc chính xác TN ở nhóm thực nghiệm (26,8%) cũng cao hơn so với nhóm ĐC (11,34%) cho thấy HS nhóm thực nghiệm đã dễ dàng hơn trong giải thích mục đích, quy trình TN. Tuy nhiên, có tới 43,3% số HS ở nhóm thực nghiệm giải thích chƣa đầy đủ hoặc chƣa hoàn toàn đúng, điều này cho thấy đa số HS vẫn còn lúng túng trong việc thiết kế và giải thích TN. Một trong những lí do quan trọng là HS không đƣợc thƣờng xuyên học tập thông qua các TN nên mọi khâu vẫn còn non kém, cần tăng cƣờng biện pháp học tập này.
Bảng 3.3. Phát triển năng lực thực hành của HS trong dạy học Sinh học theo định hướng thiết kế và sử dụng thí nghiệm
Giải thích đƣợc tại sao cắt bỏ lá cây trong chậu TN
Nêu đƣợc nhân tố thay thế Giải thích đƣợc quy trình TN Số lƣợng Tỉ lệ % Số lƣợng Tỉ lệ % Số lƣợng Tỉ lệ % Đối chứng M1 20 20,62 44 45,36 49 50,52 M2 52 53,61 35 36,08 37 38,14 M3 25 25,77 18 18,56 11 11,34 Thực nghiệm M1 13 13,40 17 17,53 29 29,90 M2 39 40,21 35 36,08 42 43,30 M3 45 46,39 47 48,45 26 26,80
Từ những nhận xét trên cho thấy HS đƣợc học tập theo phƣơng pháp có sử dụng TN sẽ giúp khai thác đƣợc năng lực thực hành của HS. Điều này góp phần chứng minh đƣợc tính khả thi, hiệu quả của việc thiết kế và sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh học nói chung.
Ngoài ra, trong quá trình dạy học, GV phát vấn và quan sát HS qua quá trình HS thiết kế và sử dụng thí nghiệm rồi đánh giá năng lực thực hành của HS và đƣợc kết quả nhƣ sau:
Bảng 3.4. Đánh giá năng lực thực hành của học sinh
Các bƣớc TN Mức 1 - Năng lực thấp Mức 2 - Năng lực trung bình Mức 3 - Năng lực cao Số HS Tỉ lệ Số HS Tỉ lệ Số HS Tỉ lệ 1. Thiết kế 24 24,74% 66 68,04% 7 7,22% 2. Chuẩn bị 12 12,37% 23 23,71% 62 63,92% 3. Tiến hành 19 19,59% 44 45,36% 34 35,05% 4. Giải thích kết quả 21 21,65% 65 67,01% 11 11,34%
5. Báo cáo kết quả 21 21,65% 67 69,07% 9 9,28% Qua bảng 3.4 cho thấy HS phát triển đƣợc năng lực thực hành ở các khâu khác nhau. Cụ thể nhƣ sau:
Khâu thiết kế TN: đa số HS (68,04%) có thể thiết kế đƣợc TN để khai thác vấn đề dƣới sự hƣớng dẫn tỉ mỉ của GV. Nếu chỉ nêu vấn đề và yêu cầu HS tự thiết kế sẽ có rất ít HS (7,22%) thực hiện đƣợc nhiệm vụ này. Qua đó cho thấy đây là khâu khó nhất trong quá trình TN và cần đƣợc chú ý phát triển tốt hơn cho HS. Một lí do quan trọng để dẫn tới điều này là do HS chƣa đƣợc thƣờng xuyên học tập thông qua TN. Vì vậy cần tăng cƣờng sử dụng TN trong dạy học.
Khâu chuẩn bị TN: sau khi hƣớng dẫn HS thiết kế đc TN, đa số HS (63,92%) có thể chuẩn bị TN đầy đủ, chính xác, đúng thời gian quy định và có sáng tạo phù hợp với điều kiện cụ thể. Tuy nhiên, khi bƣớc vào tiến hành
TN, gần một nửa số HS (45,36%) thực hiện TN còn chậm và lúng túng trong một số thao tác do chƣa quen với các TN. Có khoảng 35% HS thao tác chính xác và có sự sáng tạo.
Khâu giải thích kết quả và báo cáo trƣớc lớp cũng còn khó khăn với HS. Hơn nửa số HS giải thích và báo cáo đƣợc kết quả nhƣng còn thiếu hoặc chƣa trả lời đƣợc hết các câu hỏi của các nhóm khác, chƣa biết phản biện để bảo vệ kết quả TN của nhóm mình.
Các khâu thực hành có độ khó khác nhau nên năng lực HS đạt đƣợc ở mỗi khâu khác nhau. Tuy nhiên, nếu HS thƣờng xuyên đƣợc học tập thông qua TN dần sẽ nâng cao đƣợc năng lực thực hành trong tất cả các khâu.
3.4.1.3. Nhu cầu học tập thông qua thí nghiệm của học sinh
Để tìm hiểu và bƣớc đầu đánh giá nhu cầu học tập thông qua sử dụng thí nghiệm của HS, chúng tôi tiến hành khảo sát bằng phiếu điều tra (phụ lục 3) đối với nhóm thực nghiệm sau khi nhóm này tham gia học tập thông qua thí nghiệm. Kết quả thu đƣợc thống kê trong bảng 3.5:
Qua bảng thống kê 3.5, chúng tôi rút ra nhận xét:
- Sau khi đƣợc học tập thông qua thí nghiệm, đa số HS (81,44%) cảm thấy hứng thú với phƣơng pháp này vì nó dễ nhớ, dễ hiểu và dễ vận dụng. Tỉ lệ này tăng lên đáng kể so với trƣớc khi thực nghiệm. Tuy nhiên, một số ít HS vẫn cảm thấy việc sử dụng TN trong học tập sẽ khó khăn: 3,09% HS cho rằng TN khó làm và dài nên mất rất nhiều thời gian, 15,46% HS cảm thấy thú vị trong giờ học nhƣng lúng túng khi làm TN. Lý do chính để dẫn đến điều này là do các em chƣa đƣợc thƣờng xuyên tiếp cận với phƣơng pháp học tập thông qua TN; mặt khác, các em còn chƣa thật sự quan tâm và đam mê với môn Sinh học.
- Trƣớc khi thực nghiệm, đa số HS (54,73%) thích GV sử dụng TN trong dạy học môn Sinh học nhƣng cũng không ít HS (44,21%) thích thầy cô sử dụng phim, ảnh vì chúng khá chân thực và sống động. Sau khi đƣợc trải nghiệm một giờ học có sử dụng TN, đa số HS (75,26%) cảm thấy hứng thú nhất khi GV sử dụng TN trong giờ học và 88,66% HS muốn trực tiếp đƣợc tham gia các TN đó. Qua phỏng vấn, các em cho rằng: khi các em trực tiếp
làm TN thì các em sẽ hiểu bản chất và nhớ kiến thức lâu hơn; nếu có điều gì không hiểu hoặc mâu thuẫn các em sẽ tìm cách giải quyết bằng đƣợc, từ đó có thể phát hiện ra nhiều nội dung mới mở rộng.
- Mặc dù đa số HS rất hào hứng với các TN nhƣng để các em tự thiết kế và sử dụng một TN cho bài học vẫn còn gặp nhiều khó khăn. Có tới 48,45% HS vẫn cảm thấy rất khó khăn khi phải tự thiết kế một TN để khai thác một vấn đề nào đó. Chính vì thế, cần có sự hỗ trợ của GV trong quá trình này. Sau khi thiết kế, khâu thực hiện TN và thu hoạch cũng còn khó khăn với không ít HS. Các em cần đƣợc thƣờng xuyên học tập thông qua TN để rèn luyện và nâng cao các kĩ năng TN này.
- Hầu hết HS (96,91%) đều mong muốn đƣợc tiếp tục học các giờ Sinh học thông qua các thí nghiệm. Nhƣ vậy, bƣớc đầu sử dụng các TN đã thu đƣợc hiệu quả đáng kể trong dạy học Sinh học.
Bảng 3.5. Nhu cầu học tập thông qua sử dụng thí nghiệm của học sinh
Nội dung câu hỏi
Kết quả khảo sát
Nội dung trả lời
Số HS
Tỉ lệ HS Câu 1. Theo em, học lí
thuyết sinh học qua thực hành thí nghiệm:
Mất thời gian vì TN khó và dài 3 3,09% Thú vị nhƣng khó hiểu và khó làm 15 15,46% Dễ hiểu, dễ nhớ và dễ vận dụng 79 81,44% Câu 2. Theo em, một
giờ học Sinh học làm em hứng thú nhất là khi:
GV sử dụng máy chiếu cho xem phim, ảnh liên quan đến bài học
24 24,74%
GV sử dụng thí nghiệm Sinh học 73 75,26% GV chỉ sử dụng sách giáo khoa 0 0,00% Câu 3. Theo em, em
thích hình thức nào nhất khi đƣợc học môn Sinh học qua các TN?
GV sử dụng thí nghiệm tại lớp 10 10,31% GV sử dụng TN ảo trên máy tính 1 1,03% Các em đƣợc trực tiếp làm TN 86 88,66%
thí nghiệm Sinh học khó nhất ở khâu nào?
Chuẩn bị thí nghiệm 4 4,13% Thực hiện thí nghiệm 25 25,77%
Viết thu hoạch 21 21,65%
Câu 5. Trong các giờ sinh học tiếp theo, em có muốn đƣợc học tập thông qua các TN?
Không 3 3,09%
Có 94 96,91%
3.4.2. Kết quả định tính
Trên cơ sở phân tích những thông tin thu nhận đƣợc từ quá trình thực nghiệm sƣ phạm, chúng tôi đƣa ra một số nhận xét sau:
Hầu hết HS đều rất hứng thú với các thí nghiệm, thể hiện ở sự sẵn sàng nhận nhiệm vụ và tích cực tham gia để hoàn thành nhiệm vụ. Trong quá trình làm thí nghiệm, các em chủ động trao đổi với giáo viên những vƣớng mắc gặp phải. HS phấn khích khi nhận nhiệm vụ thực hành TN tiếp theo.
Trong quá trình làm việc nhóm để hoàn thành TN, các em thể hiện đƣợc tinh thần làm việc hợp tác cao. Đa số HS thƣờng xuyên trao đổi, tranh luận sôi nổi về các ý kiến cá nhân. Nếu không thống nhất đƣợc ý kiến nhóm, HS chủ động trao đổi với GV.
Một số HS nhóm thực nghiệm đã thể hiện đƣợc tƣ duy sáng tạo trong quá trình TN và chủ động khai thác thêm phần kiến thức mở rộng có liên quan đến bài học mà các em phát hiện hoặc thắc mắc trong quá trình thực hiện TN. Đối với những nhóm HS này, chúng tôi động viên bằng việc cộng điểm khuyến khích.
Phần lớn các HS đều tham gia giải quyết nhiệm vụ chúng tôi giao cho (HS có bảng theo dõi nhóm). Tuy nhiên, tùy năng lực của HS mà mức độ đóng góp khác nhau. Sau một TN, chúng tôi dựa vào bảng theo dõi của các nhóm để điều chỉnh hoạt động cho các cá nhân trong nhóm.
Nhóm GV dạy thực nghiệm đề tài đều đánh giá các TN đều có giá trị nếu đƣợc sử dụng hợp lí trong các bài học và sẽ phát triển đƣợc năng lực thực
hành cho HS. Tuy nhiên chúng tôi cũng nhận thấy rằng, cần cân nhắc một số TN có sử dụng hóa chất gây độc cho ngƣời làm TN sao cho an toàn nhất.
Hình 3.1. Một số hoạt động dạy và học trong lớp thực nghiệm
Tuy nhiên, do thời gian nghiên cứu đề tài còn hạn chế, phạm vi nghiên cứu chƣa đƣợc rộng rãi, điều kiện cơ sở vật chất chƣa đáp ứng đủ, chúng tôi hi vọng trong thời gian tới sẽ có nhiều nghiên cứu bổ sung và triển khai rộng hơn đề tài này.
Tiểu kết chƣơng 3
Qua kết quả thu đƣợc trong quá trình thực nghiệm sƣ phạm, chúng tôi rút ra một số nhận xét:
- Việc thiết kế và sử dụng TN trong dạy học môn Sinh học ở trƣờng THPT là thật sự cần thiết và hiệu quả.
- Sử dụng TN trong dạy học chƣơng 1: “Chuyển hóa vật chất và năng lƣợng ở thực vật, Sinh học 11” kết hợp với các phƣơng pháp dạy học tích cực giúp HS hứng thú hơn trong học tập, tự giác và tích cực nghiên cứu, nắm vững chắc và mở rộng đƣợc kiến thức, biết vận dụng vào thực tiễn, khởi đầu cho tình yêu và niềm đam mê khoa học của các em.
- HS học tập thông qua TN giúp phát triển đƣợc các năng lực cá nhân nhƣ: năng lực tự học, năng lực hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và năng lực thực nghiệm – khởi đầu cho năng lực nghiên cứu khoa học sau này.
- Từ những đánh giá và kết luận trong quá trình thực nghiệm đã bƣớc đầu xác nhận tính đúng của giả thuyết khoa học và tính khả thi của đề tài.
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 1. Kết luận
- Đề tài đã góp phần hoàn thiện cơ sở lí luận và thực tiễn của việc thiết kế và sử dụng thí nghiệm trong dạy học Sinh học theo định hƣớng phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh.
- Đề tài đánh giá đƣợc thực trạng của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học của giáo viên cũng nhƣ khả năng học tập thông qua thí nghiệm của học sinh trong môn Sinh học ở trƣờng Trung học phổ thông.