THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM
3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm
Mục đích của thực nghiệm sư phạm là nhằm kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học đề tài đã đặt ra, cụ thể là kiểm tra hiệu quả của tiến trình hướng dẫn HS ôn tập, củng cố kiến thức với sự hỗ trợ của BĐTD khi HS ôn tập, củng cố kiến thức chương "Cơ học" Vật lí 8.
Từ kết quả của thực nghiệm sư phạm ta phải trả lời được các câu hỏi: - Việc ôn tập kiến thức của HS với sự hỗ trợ của BĐTD có góp phần giúp HS tái hiện kiến thức dễ dàng hơn không?
- Việc ôn tập, củng cố kiến thức của HS với sự hỗ trợ của BĐTD giúp HS rèn được những kỹ năng nào trong học tập?
- Việc ôn tập, củng cố kiến thức của HS với sự hỗ trợ của BĐTD có góp phần nâng cao kết quả học tập của HS hay không?
Trả lời được những câu hỏi trên sẽ thấy được những đóng góp của đề tài, khắc phục được các nhược điểm khi hướng dẫn HS ôn tập kiến thức, từ đó nâng cao chất lượng dạy và học, góp phần vào việc đổi mới PPDH.
3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm
Trong quá trình thực nghiệm sư phạm chúng tôi thực hiện các nhiệm
vụ sau:
- Chọn ra hai lớp có kết quả học tập bộ môn Vật lí ở mức ngang nhau (Dựa vào kết quả học tập của năm học trước và kết quả khảo sát đầu năm học 2013-2014).
- Liên hệ, trao đổi với GV cộng tác thực nghiệm về tình hình cụ thể của nhà trường và đặc biệt trong việc chọn lớp thực nghiệm sư phạm.
- Chuẩn bị tài liệu, bài soạn và các phương tiện dạy học cần thiết để thực hiện bài dạy.
- Với lớp thực nghiệm: Giới thiệu, hướng dẫn học sinh cách lập bản đồ
tư duy để ôn tập kiến thức của chương với sự hỗ trợ của BĐTD.
- Với lớp đối chứng: Hướng dẫn học sinh ôn tập kiến thức của chương
không có sự hỗ trợ của BĐTD.
- Tiến hành làm bài kiểm tra, chấm điểm bài kiểm tra.
- So sánh, đối chiếu kết quả sau khi ôn tập, củng cố kiến thức. - Đưa ra các kết luận về kết quả thực nghiệm sư phạm.
3.3. Đối tƣợng và nội dung thực nghiệm sƣ phạm
3.3.1. Đối tượng
- Ôn tập, củng cố kiến thức chương "Cơ học" Vật lí 8 với sự hỗ trợ của
bản đồ tư duy.
3.3.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm
- Điều tra cơ bản về tình hình dạy và học Vật lí ở trường chọn làm thực nghiệm, tìm hiểu thông tin cần thiết về lớp thực nghiệm và lớp đối chứng.
- Thực nghiệm sư phạm được tiến hành song song giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng.
- Ở lớp thực nghiệm: GV cộng tác tiến hành giảng dạy theo tiến trình mà chúng tôi đã soạn thảo và đề xuất, có sự tham gia dự giờ của chúng tôi.
- Ở lớp đối chứng: Tiến hành giảng dạy theo phương pháp mà GV thường vẫn dạy, cũng có sự tham gia dự giờ của chúng tôi.
- Tổ chức kiểm tra ở cả hai lớp thực nghiệm và đối chứng cùng một đề trong cùng một khoảng thời gian.
- Trao đổi với HS ở lớp thực nghiệm và lớp đối chứng sau các buổi học để điều chỉnh phương án giảng dạy cho phù hợp.
- Trao đổi với GV cộng tác, tổng kết, phân tích và xử lý kết quả một cách khách quan.
3.4. Các giai đoạn thực nghiệm sƣ phạm
3.4.1. Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm
Thông qua khảo sát chất lượng học tập bộ môn Vật lí khối 8 Trường
THCS Tân Yên, Huyện Hàm Yên, Tỉnh Tuyên Quang chúng tôi đã chọn ra hai lớp: Lớp thực nghiệm 8A2: 32HS, lớp đối chứng 8A1: 32HS
Bảng 3.1. Bảng số liệu HS đƣợc chọn làm mẫu thực nghiệm
Trƣờng Lớp thực nghiệm Lớp đối chứng
THCS Tân Yên 8A2: 32HS 8A1: 32HS
Bảng 3.2. Chất lƣợng học tập của HS lớp thực nghiệm và lớp đối chứng năm học trƣớc
Lớp Tổng số Kết quả học tập môn Vật lí lớp 8
Giỏi Khá Trung bình Yếu, kém
Lớp thực nghiệm 32 3 7 22 0
Lớp đối chứng 32 2 9 21 0
Bảng 3.3. Chất lƣợng học tập của HS lớp thực nghiệm và lớp đối chứng qua khảo sát đầu năm học
Lớp Tổng số Kết quả học tập môn Vật lí lớp 8
Giỏi Khá Trung bình Yếu, kém
Lớp thực nghiệm 32 3 9 20 0
Lớp đối chứng 32 3 8 21 0
Với sự khảo sát kỹ lưỡng thông qua kết quả học tập của năm trước và kết quả khảo sát đầu năm học, qua tham khảo ý kiến của GV trực tiếp giảng dạy môn Vật lí ở hai lớp này từ lớp 8 đến lớp 9 chúng tôi nhận thấy hai lớp được chọn có điều kiện tổ chức dạy học tương đối đồng nhất và chất lượng học tập bộ môn Vật lí là đồng đều nhau. Như vậy kích thước và chất lượng của mẫu được chọn đã thoả mãn yêu cầu của thực nghiệm sư phạm.
3.4.2. Tiến hành thực nghiệm sư phạm
Việc giảng dạy bài thực nghiệm sư phạm được bố trí theo đúng thời khoá biểu của các lớp ở trường và theo đúng phân phối chương trình của Sở Giáo dục và Đào tạo với sự cộng tác của thầy giáo Bùi Minh Sơn là GV dạy môn Vật lí của trường.
Ở lớp đối chứng dạy theo cách mà GV cộng tác vẫn thường sử dụng. Còn ở lớp thực nghiệm được tổ chức dạy học theo đúng tiến trình mà chúng tôi đã soạn thảo. Các tiết học do GV cộng tác trực tiếp lên lớp còn chúng tôi dự giờ và ghi biên bản thực nghiệm. Sau mỗi tiết học chúng tôi đều tổ chức trao đổi và rút kinh nghiệm với GV cộng tác, để đánh giá những gì đạt được hoặc chưa đạt được theo mục đích của đề tài.
3.4.3. Xử lý và phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
Để xử lý, phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm chúng tôi sử dụng hai phương pháp:
+ Phương pháp phân tích định tính dựa trên theo dõi hoạt động của học sinh trong giờ học.
Dựa trên sự quan sát những biểu hiện của học sinh trong giờ học. Chúng tôi lựa chọn các căn cứ cụ thể như sau:
- Số học sinh tập trung chú ý, tự giác tham gia thực hiện các nhiệm vụ học tập.
- Số lần học sinh phát biểu xây dựng bài.
- Số học sinh trả lời đúng các câu hỏi theo yêu cầu ghi nhớ kiến thức cơ bản trong giờ học.
- Số học sinh vận dụng được kiến thức đã học để dự đoán và giải thích các hiện tượng.
+ Phương pháp phân tích định lượng dựa trên kết quả bài kiểm tra viết: Chúng tôi đánh giá các bài kiểm tra của học sinh dựa theo thang điểm 10, cách xếp loại như sau:
- Loại giỏi (G): điểm từ 9 đến 10.
- Loại khá (K): điểm từ 7 đến dưới 9. - Loại trung bình (TB): điểm từ 5 đến dưới 7.
- Loại yếu (Y): điểm từ 3 đến dưới 5. - Loại kém: điểm từ 0 đến dưới 3.
Việc xử lý và phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm gồm các bước: + Lập bảng thống kê kết quả kiểm tra các bài thực nghiệm sư phạm; Vẽ biểu đồ phân phối tần số điểm kiểm tra của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng.
+ Lập bảng phân phối tần suất; Vẽ biểu đồ phân phối tần suất điểm kiểm tra của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng của điểm kiểm tra để so sánh kết quả giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng.
+ Lập bảng phân phối tần suất luỹ tích; Vẽ đồ thị phân phối tần suất luỹ tích của hai lớp.
+ Lập bảng xếp loại học tập; Vẽ biểu đồ xếp loại học tập để so sánh kết quả học tập giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng.
+ Tính toán các tham số thống kê theo các công thức sau:
Điểm trung bình cộng là tham số đặc trưng cho sự tập trung của số liệu: - Lớp thực nghiệm: X = n Xi i
n
- Lớp đối chứng: Y = n Yi i n Phương sai S2
và độ lệch tiêu chuẩn là tham số đo mức độ phân tán của các số liệu quanh giá trị trung bình cộng:
- Phương sai lớp thực nghiệm: S2
X = n ) X X ( n 2 i i - Độ lệch chuẩn lớp thực nghiệm: X = 2 X S - Phương sai lớp đối chứng: S2Y =
n ) X X ( n 2 i i - Độ lệch chuẩn lớp đối chứng: Y = 2 Y S
Hệ số biến thiên V chỉ mức độ phân tán: - Lớp thực nghiệm: VX = X X 100% - Lớp đối chứng: VY = Y Y 100%; Hệ số Student: X Y X. Y X Y X X n n t S n n Với: 2 2 ( 1). ( 1) 2 X X Y Y X Y n S n S S n n vì: nx = nY = n nên: t = 2 2 ( ) X Y X Y n S S
(Là hệ số kiểm tra sự tồn tại của hệ số tương quan) Với: Xi là các giá trị điểm của lớp thực nghiệm.
Yi là các giá trị điểm của lớp đối chứng. n là số HS được kiểm tra
ni là số học sinh đạt điểm kiểm tra Xi (Yi).
Từ kết quả kiểm tra của học sinh, bằng phương pháp thống kê xử lý và phân tích kết quả thực nghiệm cho phép đánh giá chất lượng, hiệu quả của việc dạy học. Qua đó kiểm tra giả thuyết khoa học đã nêu ra.
3.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm
3.5.1. Kết quả thực nghiệm
3.5.1.1. Kết quả quan sát các biểu hiện hứng thú, tích cực học tập của học sinh trong tiết học ở lớp thực nghiệm và lớp đối chứng
Trong quá trình dự giờ, chúng tôi quan sát theo dõi mức độ hứng thú, tích cực và sự hiểu bài của HS trong quá trình học tập của học sinh ở cả hai lớp: Lớp thực nghiệm và lớp đối chứng.
Bảng 3.4. Thống kê biểu hiện của hứng thú, tích cực học tập của học sinh Số Số
TT
Dấu hiệu của hứng thú, tích cực học tập Lớp
TN ĐC
1 Bình quân số lần giơ tay phát biểu bài của 1 HS/tiết 2 1,2 2 Số HS trả lời đúng kiến thức đã học/số HS trả lời 8/10 4/7 3 Số HS trả lời được các câu hỏi vận dụng/số HS trả lời 7/10 2/10
3.5.1.2. Kết quả bài kiểm tra của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng (Đề kiểm tra xin xem phụ lục 2)
Bảng 3.5. Thống kê điểm số Xi (Yi) của bài kiểm tra
(Bảng phân bố tần số) Lớp n Số HS đạt điểm Xi (Yi) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TN 32 0 0 0 1 2 4 7 6 3 5 4 ĐC 32 0 0 0 2 2 8 8 7 4 1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 S ố H S đạ t đi ể m X i 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Điểm số Xi
BIỂU ĐỒ PHÂN PHỐI TẦN SỐ ĐIỂM BÀI KIỂM TRA
TN ĐC
Biểu đồ 3.1. Biểu đồ phân bố tần số điểm bài điểm kiểm tra
Bảng 3.6. Bảng phân bố tần suất Lớp n Lớp n Số HS đạt điểm Xi ( %) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TN 32 0 0 0 3.1 6.2 12.4 21.7 19.4 9.3 15.5 12.4 ĐC 32 0 0 0 6.2 6.2 25.4 25.4 21.3 12.4 3.1 0 0 5 10 15 20 25 30 % H S đạ t đi ể m X i 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Điểm số Xi
BIỂU ĐỒ PHÂN BỐ TẦN SUẤT ĐIỂM BÀI KIỂM TRA
TN ĐC
Biểu đồ 3.2. Biểu đồ phân bố tần suất điểm bài kiểm tra
Bảng 3.7. Bảng phân bố tần suất luỹ tích
Lớp n
Số HS đạt mức điểm Xi trở xuống( %)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TN 32 0 0 0 3.1 9.3 21.7 43.4 62 71.3 86.8 100
ĐỒ THỊ PHÂN BỐ TẦN SUẤT LŨY TÍCH 0 20 40 60 80 100 120 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Điểm số Xi % H S đạ t đi ể m X i tr ở x uố ng TN ĐC
Đồ thị 3.1. Đồ thị phân bố tần suất luỹ tích
Bảng 3.8. Bảng xếp loại kết quả học tập của học sinh
Lớp n Xếp loại học tập Kém Y TB K G TN 32 0 3 11 9 9 ĐC 32 0 4 16 11 1 0 2 4 6 8 10 12 14 16 S ố H S đư ợ c x ế p loạ i Kém Y TB K G Xếp loại
BIỂU ĐỒ KẾT QUẢ XẾP LOẠI HỌC TẬP
TN ĐC
Bảng 3.9. Bảng tổng hợp các tham số thống kê
Lớp X(Y) S2X (S2Y) X ( Y) VX (VY)
TN 7.0 3.60 1.89 27.00
ĐC 6.0 2.06 1.43 23.83
3.5.2. Đánh giá kết quả học tập của học sinh
3.5.2.1. Đánh giá định tính
Qua việc dự giờ ở lớp TN và kết quả điều tra bằng phiếu điều tra chúng tôi nhận thấy:
- Mức độ hứng thú học tập ở lớp thực nghiệm cao hơn ở nhóm đối chứng. - Mức độ tích cực học tập ở lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng. Điều này cho phép chúng tôi nhận định: PPDH ở lớp thực nghiệm hiệu quả hơn phương pháp mà giáo viên sử dụng dạy ở lớp đối chứng.
3.5.2.2. Đánh giá định lượng
Căn cứ vào kết quả của bài kiểm tra trắc nghiệm (Bảng 3.5), Biểu đồ
phân bố tần suất (Biểu đồ 3.2), đồ thị phân bố tần suất luỹ tích (Đồ thị 3.1), biểu đồ xếp loại học tập (Biểu đồ 3.3) và bảng các tham số thống kê (Bảng 3.9) chúng tôi có một số nhận xét như sau:
- Điểm trung bình của bài kiểm tra của HS ở lớp thực nghiệm cao hơn so với HS ở lớp đối chứng. Độ lệch chuẩn có giá trị tương đối nhỏ nên số liệu ít phân tán, do đó trị trung bình của điểm có độ tin cậy cao. Mặt khác VX < VY chứng tỏ độ phân tán ở lớp thực nghiệm nhỏ hơn ở lớp đối chứng.
- Số HS xếp loại Trung bình, Yếu ở lớp thực nghiệm giảm đi rất nhiều so với lớp đối chứng, ngược lại số HS xếp loại Khá, Giỏi tăng lên đáng kể so với lớp đối chứng.
- Đường luỹ tích ứng với lớp thực nghiệm nằm ở phía dưới và về bên phải của đường luỹ tích ứng với lớp đối chứng.
Như vậy, kết quả học tập của lớp thực nghiệm cao hơn kết quả học tập của lớp đối chứng. Tuy nhiên, kết quả trên đây có thể do ngẫu nhiên mà có. Vì
vậy để khẳng định kết quả học tập của lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng chúng ta cần kiểm định lại một lần nữa bằng công cụ thống kê.
3.5.2.3. Kiểm định giả thuyết thống kê
Để kết luận kết quả học tập của nhóm thực nghiệm cao hơn nhóm đối chứng là do ngẫu nhiên hay là do tác dụng của việc hướng dẫn HS ôn tập kiến thức với sự hỗ trợ của BĐTD? Chúng tôi tiếp tục phân tích số liệu bằng phương pháp kiểm định giả thuyết thống kê.
Để trả lời câu hỏi này chúng tôi dùng bài toán kiểm định sự khác nhau của hai giá trị trung bình:
Các giả thuyết thống kê:
- Giả thuyết H0: Không có sự khác biệt giữa hai phương pháp. Sự khác nhau của hai giá trị trung bình chỉ là ngẫu nhiên.
- Giả thuyết H1: Có sự khác biệt giữa hai phương pháp. Trước hết ta tính:
Bậc tự do k: k = nX+ nY - 2 = 32 + 32 - 2 = 62 Trong đó: nX= nY = n = 32
Hệ số Student:
t = = 2.38
Chọn mức ý nghĩa = 0.05 (Xác suất tin cậy là 95%). Tra bảng phân phối Student với k = 62 < 64 ta được: tk,( )= 1.68.
Ta thấy t > tk,( ) đến đây ta bác bỏ giả thuyết H0
Như vậy, giá trị của hệ số Student theo tính toán lớn hơn giá trị trong bảng lý thuyết với độ tin cậy 95%. Điều này khẳng định giá trị trung bình cộng điểm kiểm tra là có ý nghĩa. Tức là việc hướng dẫn HS ôn tập kiến thức có sự
hỗ trợ của BĐTD mang lại hiệu quả cao hơn so với việc ôn tập kiến thức không có sự hỗ trợ của BĐTD.
3.5.3. Đánh giá bước đầu về hiệu quả của tiến trình dạy học đã thực hiện
3.5.3.1. Về việc rèn luyện một số kỹ năng cho HS