Mơ hình phong cách học Felder-Silverman

5 XÂY DỰNG MƠ HÌNH PHẢN HỒI CỦA NGƯỜI HỌC

3.1 Mơ hình phong cách học Felder-Silverman

• Chủ động/Thụ động (Active/Reflective-AR): Người học chủ động thích tương tác với đối tượng, làm các thử nghiệm, học bằng cách cố gắng thực nghiệm, thảo luận và giải thích về vấn đề đó. Họ muốn tham gia vào một nhóm để giải quyết vấn đề.

Người học thụ động thích suy nghĩ trước và thường không làm các thử nghiệm, họ học bằng cách phân tích. Họ muốn tự mình giải quyết tất cả mọi thứ.

• Cảm quan/Trực quan (Sensing/Intuitive-SI): Người học bằng cảm quan quan tâm đến thông tin chi tiết, họ học bằng các sự kiện, thực tế và các thực nghiệm, thí nghiệm.

Người học bằng Trực quan thích các khái niệm, sự sáng tạo hay các lý thuyết. Họ muốn tìm ý nghĩa của các sự kiện và sự vật và có tư duy sáng tạo.

• Hình ảnh/Lời nói (Visual/Verbal-VV): Người học bằng hình ảnh thường thích các hình ảnh, biểu đồ, đồ thị. Họ ghi nhớ tốt nhất những gì họ nhìn thấy.

Người học bằng Lời nói thường đọc hoặc nghe thơng tin. Họ muốn tìm giải pháp bằng cách diễn đạt ngơn ngữ.

• Tuần tự/Tổng thể (Sequential/Global-SG): Người học Tuần tự u thích sự diễn đạt theo trình tự, từng bước từng bước. Họ sắp xếp các sự kiện chi tiết thành một bức tranh tổng thể.

Người học Tổng thể thường lựa chọn một phương pháp có hệ thống và một cách tiếp cận tồn cục. Họ sẽ nhìn vào bức tranh tổng thể trước khi đi vào chi tiết.

• Cân bằng (Balance): Khi đã xác định được phong cách học của mình, người học có thể mở rộng và phát triển riêng cho mình các phương pháp học để đạt đến độ cân bằng nhằm nâng cao kết quả học tập, đồng thời tăng hiệu quả quá trình học. Mục tiêu của mơ hình này là đạt đến trạng thái cân bằng, khơng bị thiên lệch về phía thái cực nào bởi nó có thể hạn chế khả năng tiếp nhận tri thức một cách nhanh chóng, chính xác và hiệu quả.

Để đánh giá phong cách học của người học theo mơ hình Felder- Silverman, người tham gia cần làm một khảo sát bao gồm 44 câu hỏi được gọi là bộ chỉ số phong cách học Felder-Soloman (The Index of Learning Styles - ILS) [102]). Mỗi câu hỏi sẽ phản ánh các thuộc tính tương ứng với mỗi chiều phong cách học. Các số nghiên cứu chỉ ra rằng bộ chỉ số phong cách học của Felder-Soloman [102] cho phép ước lượng chính xác các chiều của người học theo mơ hình Felder-Silverman [40,

83], đồng thời bộ câu hỏi này là hợp lệ và đáng tin cậy [140]. Với những

lý do đó, trong nghiên cứu này, mơ hình Felder-Silverman được lựa chọn để tiến hành các thực nghiệm, thu thập số liệu và phân tích.

3.4 Thực nghiệm và đánh giá

Nghiên cứu sinh đã thực hiện khảo sát phong cách học bằng bộ câu hỏi Chỉ số Phong cách học Felder-Soloman thông qua trang web

http://daotao.hnue.edu.vn/questionnaire/ (Xem thêm Phụ lục). Đối tượng khảo sát được chọn là sinh viên năm thứ hai và ba đang học tại trường Đại học Sư phạm Hà Nội. Bộ câu hỏi trắc nghiệm bao gồm 44 câu hỏi hai lựa chọn được phân bố theo 4 chiều phong cách học. Mỗi chiều bao gồm 11 câu hỏi dùng để đo các thuộc tính một cách riêng rẽ. Câu hỏi cho chiều Chủ động/Thụ động bao gồm các câu {1, 5, 9, 13, 17, 21, 25, 29, 33, 37, 41} làm nhiệm vụ thu thập dữ liệu về cách thức xử lý thông tin của người học. Chiều Cảm quan/Trực quan bao gồm các câu hỏi số {2, 6, 10, 14, 18, 22, 26, 30, 34, 38, 42} đo phương thức tiếp nhận của người học. Chiều Hình ảnh/Lời nói thu thập loại hình thơng tin được tiếp nhận, bao gồm chuỗi các câu hỏi {3, 7, 11, 15, 19, 23, 27, 31, 35, 39, 43}. Chiều cuối cùng là Tuần tự/Tổng thể sẽ do các câu hỏi {4, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 36, 40, 44} đảm nhận nhiệm vụ tìm hiểu trình tự tiếp nhận và xử lý thông tin. Kết quả của mỗi câu hỏi trả về một số nguyên có giá trị bằng 1 hoặc -1. Với 11 câu hỏi trong mỗi nhóm, ta có tổng giá trị trong nhóm nằm trong khoảng [-11,11] tương ứng cho mỗi chiều dữ liệu. Các số cột được tính tốn như trong Bảng 3.7 bằng cách trừ đi các cặp giá trị trong mỗi chiều. Ví dụ cột AR được tính bằng cách lấy cột Thụ động (Reflective) trừ đi cột Chủ động (Active), tương tự như thế với các cột còn lại. Bộ câu hỏi truy vấn được thực hiện với sự tham gia của hơn 700 sinh viên, tuy nhiên kết quả cuối cùng được lựa chọn ngẫu nhiên sau khi đã loại đi các kết quả không hợp lệ, bao gồm 316 sinh viên từ hai nhóm ngành chính: Khoa học tự nhiên và Khoa học

xã hội. Trong đó có 256 sinh viên nữ và 60 sinh viên nam. Những sinh viên này đến từ ba khóa học khác nhau của 6 ngành học: Tốn học, Vật lý, Hóa học, Tâm lý học, Lịch sử và Địa lý, là những ngành tiêu biểu của trường. Điểm tổng kết của các sinh viên này được trích xuất từ hệ thống Quản lý đào tạo theo tín chỉ dùng để kết hợp với dữ liệu phong cách học vừa khảo sát được nhằm tìm ra mối liên hệ giữa chúng. Dữ liệu sau khi tiền xử lý sẽ được đưa vào một mạng nơ-ron nhân tạo để tổng hợp và phân tích thơng tin.

Trong q trình thực nghiệm, Nghiên cứu sinh đã thử nghiệm một số thuật toán phân lớp như J48, Cây quyết định, mạng nơ ron nhân tạo, NaiveBayes. Kết quả cho thấy mạng nơ ron nhân tạo gồm một perceptron 3 lớp bao gồm một lớp đầu vào, một lớp ẩn và một lớp đầu ra để dự đoán kết quả học tập dựa trên phong cách học cho kết quả khả quan nhất. Các tham số của mạng được tối ưu thông qua các thử nghiệm sau một số lần thử và sai. Sử dụng phương pháp K-fold cross validation để kiểm thử với K = 10 tương ứng với thang điểm 10 của bài thi. Nhóm ngành học và giới tính cũng được đưa vào tập dữ liệu huấn luyện.

Để đánh giá mức độ tin cậy của khảo sát và khách quan của các thang đo, luận án tính toán độ tin cậy và độ tương quan giữa các chiều dữ liệu trong bộ chỉ số phong cách học Felder-Soloman. Đồng thời phân tích thống kê trên bộ dữ liệu thu được để phát hiện các thơng tin hữu ích trong khảo sát.

3.4.1 Độ tin cậy

Trước khi đưa vào mạng nơ-ron để huấn luyện, độ tin cậy được xem xét bằng cách tính hệ số Cronback’s alpha để đo độ ổn định trong. Chỉ số này dùng để đo độ tin cậy của thang đo giữa các câu hỏi. Hệ số alpha là thang đo hiệu quả nhất độ tin cậy trong các mơ hình cổ điển và trong các khảo sát có định tính [57]. Tuy vậy, rất khó để thực hiện các thống

kê nếu dữ liệu không được chuyển đổi về các giá trị [0,1]. Trong các khảo sát sử dụng bộ câu hỏi Felder-Soloman, việc chuyển đổi sang giá trị này thể hiện tính lưỡng cực tự nhiên của thang đo [124]. Để tính hệ số alpha này, trước tiên ta phải chuyển đổi kết quả về các giá trị 1 nếu câu trả lời là ’a’ và 0 nếu câu trả lời là ’b’.

Hệ số Cronbach’s alpha được tính bằng biểu thức sau [11]:

α = N N −1  1− PN i=1σ2(Yi) σX2  

với σ2X là phương sai của tất cả các câu trả lời của sinh viên tham gia khảo sát, σ2(Yi) là phương sai của câu thứ i. X = Y1+Y2+· · ·+YN, N

là tổng số các câu hỏi.

Kết quả tích hệ số Cronbach’s alpha được thể hiện trong Bảng 3.1:

Bảng 3.1. Độ tin cậy trong của thang đo ILS - Cronbach’s alpha.

Hệ số Cronbach’s alpha Chủ động-Thụ động 0.343

Cảm quan-Trực quan 0.521 Hình ảnh-Lời nói 0.507 Tuần tự-Tổng thể 0.276

Từ việc phân tích các hệ số α của chiều Cảm giác-Trực giác và Hình ảnh-Lời nói có độ tin cậy tương đương với các nghiên cứu của Felder [33], Felkel [35] và của Zywno [140]. Tuy nhiên kết quả của chiều Chủ động- Thụ động và Tuần tự-Tổng thể thấp hơn so với kết quả các nghiên cứu trên. Độ tin cậy này được coi là chấp nhận được trong các nghiên cứu xã hội học.

3.4.2 Độ tương quan

Trong lý thuyết xác suất và thống kê, hệ số tương quan thể hiện sự ràng buộc tuyến tính giữa hai biến ngẫu nhiên. Trong khảo sát này, hệ số tương quan thể hiện sự phụ thuộc giữa các câu hỏi với nhau, câu

hỏi này có phải là hệ quả của câu hỏi kia hay khơng, hay có sự suy diễn giữa các câu hỏi với nhau. Giá trị này bằng 1 thể hiện mối liên hệ giữa các biến hồn tồn chặt chẽ, bằng 0 nếu khơng có mối liên hệ nào. Hệ số tương quan Pearson [30] được tính bởi cơng thức :

ρxy = Cov(x, y)

σxσy (3.1)

trong đó:

ρxy: Hệ số tương quan Pearson

Cov(x, y): Hiệp phương sai của biến x và y

σx, σy: Độ lệch chuẩn của x và y

Áp dụng công thức 3.1, bảng ma trận độ tương quan Pearson giữa

các thang đo trong ILS được tính tốn và thể hiện trong Bảng 3.2: Theo

Bảng 3.2. Ma trận độ tương quan Pearson.

Biến AR SI VV SG

AR 1 0.110 0.236 -0.070 SI 0.110 1 0.052 0.139 VV 0.236 0.052 1 -0.068 SG -0.070 0.139 -0.068 1

bảng này, chiều Chủ động-Thụ động và Hình ảnh-Lời nói có mối tương quan với nhau. Hai chiều cịn lại thể hiện khơng có mối liên quan. Điều này củng cố cho dự đốn rằng ít nhất có 3 trong 4 chiều của thang ILS là trực giao. Kết quả này cho thấy các chiều là độc lập tương đối và kết quả khảo sát đảm bảo tính chất khách quan, khơng suy diễn giữa các câu hỏi với nhau.

3.4.3 Phân tích thống kê

Trước tiên, dữ liệu khảo sát được phân tích theo phân bố mỗi chiều. Căn cứ theo Bảng 3.3, 64.6% sinh viên tham gia khảo sát có xu hướng

ảnh và 51.9% theo hướng tồn cục. Ở bước phân tích này, có thể dễ nhận nhận thấy là đa phần sinh viên (chiếm 87.7%) có xu hướng học bằng các minh chứng và làm các thực nghiệm.

Bảng 3.3. Xu hướng học của sinh viên.

Chủ động Thụ động Cảm quan Trực quan Hình ảnh Lời nói Tuần tự Tổng thể

112 204 277 39 239 77 152 164

35.4% 64.6% 87.7% 12.3% 75.6% 24.4% 48.1% 51.9%

Các thống kê định lượng cho bộ chỉ số phong cách học được thể hiện trong Bảng 3.4. Theo như kết quả này, độ lệch chuẩn giữa các biến tương

tự nhau và xấp xỉ bằng 2. Điều này có nghĩa là phong cách học của sinh viên có sự tương đồng, khơng có q nhiều khác biệt. Tuy nhiên sự chênh lệch xảy ra đối với chiều Cảm quan/Trực quan là 4.594 (7.797/3.203) khẳng định thêm rằng đa số sinh viên thích học bằng sự kiện, thực tế và bằng các thí nghiệm, thực nghiệm.

Bảng 3.4. Kết quả thống kê định lượng.

Thống kê các câu trả lời của sinh viên

Trung bình Độ lệch chuẩn Chủ động/Thụ động -1.203 3.843 Cảm quan/Trực quan 4.595 3.8 Hình ảnh/Lời nói 2.873 4.166 Tuần tự/Tổng thể -0.196 3.7 Chủ động 4.899 1.921 Thụ động 6.101 1.921 Cảm quan 7.797 1.9 Trực quan 3.203 1.9 Hình ảnh 6.937 2.083 Lời nói 4.063 2.083 Tuần tự 5.402 1.85 Tổng thể 5.598 1.85

Nhìn vào bảng 3.5, có thể thấy sự cân bằng giữa các chiều, ngoại trừ

chiều Cảm quan/Trực quan và chiều Hình ảnh/Lời nói Điều này được giải thích bởi sinh viên có khuynh hướng học thơng qua thực nghiệm

Bảng 3.5. Độ mạnh yếu của các yếu tố phong cách học.

hoặc làm việc trong các phịng thí nghiệm, đồng thời có khuynh hướng học trực quan hơn là theo lối diễn đạt. Khảo sát này cũng là một tham khảo rất tốt cho người quản lý đào tạo trong việc áp dụng các phương thức đào tạo hiện nay.

Để phân tích chi tiết hơn, độ mạnh yếu mỗi chiều được đánh giá để tìm ra các xu hướng của người học. Từ dữ liệu thu thập được, tôi xây dựng một thang đo mới với 3 mức độ cho mỗi chiều. Với giá trị trong khoảng từ 5-11 (bao gồm cả giả trị dương hoặc âm), sinh viên được xem là có thuộc tính mạnh, trong khoảng từ -3 đến 3 sẽ nhận thuộc tính trung bình (hay được coi là cân bằng), có thể xem chi tiết dữ liệu trong Bảng 3.7. Thống kê được thể hiện trong Bảng 3.5.

Bảng 3.6. Độ mạnh yếu của các chiều chia theo khối ngành khoa học Xã hội/Tự nhiên.

Chủ động/Thụ động Cảm quan/Trực quan Hình ảnh/Lời nói Tuần tự/Tổng thể Chủ động mạnh Cân bằng Thụ động mạnh Cảm quan mạnh Cân bằng Trực quan mạnh Hình ảnh mạnh Cân bằng Lời nói mạnh Tuần tự mạnh Cân bằng Tổng thể mạnh Khoa học Tự nhiên 11.4% 61.7% 26.9% 59.6% 35.8% 4.7% 44.0% 49.7% 6.2% 15.0% 68.4% 16.6%22 119 52 115 69 9 85 96 12 29 132 32 Khoa học Xã hội 8.9% 70.7% 20.3% 70.7% 27.6% 1.6% 42.3% 48.8% 8.9% 10.6% 69.1% 20.3%11 87 25 87 34 2 52 60 11 13 85 25 Bảng 3.6 chia dữ liệu thành hai nhóm: Khoa học Tự nhiên và Khoa học Xã hội. Dưới góc nhìn này có thể nhận thấy sự cân bằng giữa các chiều, đặc biệt ở nhóm Khoa học Xã hội, khơng có sự khác biệt q nhiều giữa các chiều trong nhóm.

Bảng 3.7. Trích xuất dữ liệu từ 20 sinh viên tham gia khảo sát. Group: Nhóm ngành Tự nhiên/Xã hội. Act: Chủ động, Ref: Thụ động, Sen: Cảm quan, Int: Trực quan, Vis: Hình ảnh, Ver: Lời nói, Seq: Tuần tự, Glo: Tổng thể.

SID Group sex AR SI VV SG Act Ref Sen Int Vis Ver Seq Glo Avg4

635101004 Nat F -3 5 1 -3 4 7 8 3 6 5 4 7 3.4 635101101 Nat F -1 5 1 3 5 6 8 3 6 5 7 4 2.9 635101109 Nat M 1 -1 -3 -5 6 5 5 6 4 7 3 8 3.16 635101161 Nat M -3 7 11 -5 4 7 9 2 11 0 3 8 2.71 635103047 Nat F -5 9 -1 3 3 8 10 1 5 6 7 4 3.58 635602066 Soc M -7 -3 -5 -1 2 9 4 7 3 8 5 6 3.673 635603110 Soc F -1 5 11 1 5 6 8 3 11 0 6 5 3.27 645602068 Soc F -3 3 -7 -5 4 7 7 4 2 9 3 8 3.23 655101045 Nat M 1 9 -1 1 6 5 10 1 5 6 6 5 3.43 655101055 Nat M -3 3 3 1 4 7 7 4 7 4 6 5 3.73 655101061 Nat F 5 1 5 5 8 3 6 5 8 3 8 3 3.75 655101063 Nat F -3 5 5 1 4 7 8 3 8 3 6 5 3.27 655101072 Nat F -5 3 3 -1 3 8 7 4 7 4 5 6 2.88 655101083 Nat M -3 7 -1 3 4 7 9 2 5 6 7 4 3.62 655101103 Nat F -5 9 9 1 3 8 10 1 10 1 6 5 3.61 655101105 Nat M -7 -11 5 -5 2 9 0 11 8 3 3 8 3.65 655101128 Nat F -3 5 -1 -3 4 7 8 3 5 6 4 7 3.8 655601056 Soc F 3 7 7 -3 7 4 9 2 9 2 4 7 3 655601140 Soc F 1 9 9 -5 6 5 10 1 10 1 3 8 3.03 655602010 Soc F -3 -1 5 1 4 7 5 6 8 3 6 5 3.64

3.5 Dự đoán kết quả học tập của người học

Dữ liệu huấn luyện bao gồm 316 bản ghi, Bảng 3.7 thể hiện các bản ghi được trích ra từ bộ dữ liệu này. Cột [Avg4] là kết quả điểm Trung bình chung tích lũy của sinh viên đến thời điểm khảo sát được trích xuất từ hệ thống quản lý điểm của nhà trường. Các giá trị này được rời rạc hóa theo các nhóm điểm để giảm số giá trị cho việc phân cụm. Dữ liệu được chia thành 4 khoảng giá trị, bao gồm: [2-2.4], [2.5-3.1], [3.2-3.5], [trên 3.5] tương ứng với các phân loại "Trung bình", "Khá", "Giỏi", Xuất sắc" theo đánh giá của các hệ thống đào tạo theo tín chỉ. Các giá trị này được xem là nhãn trong bước phân lớp dự đoán kết quả học tập. Một

Mơ hình phong cách học Felder-Silverman

Mơ hình vết dựa trên nhận thức

Xây dựng mơ hình người học