Điểm Xi Kiểm tra đầu TN Kiểm tra giữa TN Kiểm tra sau TN Lớp ĐC Lớp TN Lớp ĐC Lớp TN Lớp ĐC Lớp TN SL % SL % SL % SL % SL % SL % 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 4 10.0 4 10.0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 5 12.5 4 10.0 2 5.0 0 0 0 0 0 0 5 14 35.0 14 35.0 5 12.5 3 7.5 3 7.5 1 2.5 6 10 25.0 10 25.0 18 45.0 17 42.5 12 30.0 2 5.0 7 4 10.0 5 12.5 9 22.5 12 30.0 16 40.0 11 27.5 8 3 7.5 3 7.5 3 7.5 5 12.5 6 15.0 21 52.5 9 0 0 0 0 3 7.5 2 5.0 2 5.0 3 7.5 10 0 0 0 0 0 0 1 2.5 1 2.5 2 5.0
Từ số liệu thống kê tại bảng 3.1, chúng tôi cũng đã tiến hành sử dụng phần mềm SPSS để xác định phần trăm tích lũy điểm Xi qua các lần kiểm tra ở lớp TN và lớp ĐC được biểu diễn qua đồ thị sau:
Hình 3.1. Biểu đồ đường tích lũy lớp TN và lớp ĐC ở lần kiểm tra đầu TN ở lần kiểm tra đầu TN
Hình 3.2. Biểu đồ đường tích lũy lớp TN và lớp ĐC ở lần kiểm tra giữa TN ở lần kiểm tra giữa TN
Hình 3.3. Biểu đồ đường tích lũy lớp TN và lớp ĐC ở lần kiểm tra sau TN và lớp ĐC ở lần kiểm tra sau TN
Từ bảng 3.1 và các biểu đồ 3.1; 3.2; 3.3 trên chúng ta thấy rằng, đường tích lũy của lớp TN và ĐC ở trước TN tương đương nhau, giữa TN thì đường tích lũy của 2 lớp có phần thay đổi nhưng chưa rõ rệt. Giữa TN lớp TN bắt đầu tiến bộ hơn sau khi tham gia các hoạt động học tập trong chủ đề STEM. Sau TN thì đường tích lũy của lớp TN luôn ở phía bên phải và thấp hơn đường tích lũy tích của lớp ĐC, đồng thời khoảng cách giữa 2 đường tích lũy của lớp TN và ĐC ngày càng lớn, chứng tỏ tỷ lệ HS có điểm Xi thuộc nhóm trung bình và yếu ở các lớp TN ít hơn các lớp ĐC và tỷ lệ HS khá, giỏi của lớp TN cao hơn lớp ĐC.
Để kiểm định độ tin cậy của điểm số thu được trong quá trình thực nghiệm, chúng tôi đã sử dụng phần mềm SPSS để kiểm định và cho ra kết quả như sau:
Bảng 3.2. Bảng tổng hợp các tham số thống kê đặc trưng bằng phần mềm SPSS
Thông số Kiểm tra đầu TN Kiểm tra giữa TN Kiểm tra sau TN
Lớp ĐC Lớp TN Lớp ĐC Lớp TN Lớp ĐC Lớp TN
Số lượng HS 40 40 40 40 40 40
Điểm trung bình (Mean) 5.4 5.4 6.4 6.7 6.9 7.7 Trung vị (Median) 5.0 5.0 6.0 6.5 7.0 8.0
Mode 5.0 5.0 6.0 6.0 7.0 8.0
Độ lệch chuẩn (Std. Deviation) 1.33 1.34 1.19 1.10 1.090 0.96 Phương sai (Variance) 1.77 1.78 1.42 1.23 1.19 0.92 Corrected Item-Total
Correlation 0.955 0.977 0.968 0.953 0.950 0.960 Độ tin cậy
Cronbach's Alpha
0,988
Thông qua kết quả thống kê mô tả bằng phần mềm SPSS chúng ta thấy được tỷ lệ HS đạt mức điểm trung bình và dưới trung bình giảm dần, tỷ lệ HS đạt mức điểm khá và giỏi tăng dần qua quá trình thực nghiệm giữa lớp TN cũng như trong lớp ĐC. Tuy nhiên, khi nhìn vào độ lệch chuẩn và hệ số biến thiên của lớp TN thấp hơn ở lớp ĐC, nhất là ở giai đoạn giữa và cuối thực nghiệm. Trong phân tích này chúng ta sẽ thấy được điểm của lớp TN ít bị phân tán và đồng đều hơn lớp ĐC. Trên cơ sở sử dụng cùng một chỉ số độ tin cậy Cronbach's Alpha (0,988) để kiểm chứng thì ở cả lớp TN và lớp ĐC đều nằm trong điều kiện kiểm định Corrected Item-Total Correlation là đáng tin cậy.
b) Kết quả đánh giá định lượng các tiêu chí của NL NCKH
Để đánh giá mức độ rèn luyện các kĩ năng của từng tiêu chí NL NCKH, trong quá trình dạy học theo định hướng giáo dục STEM, chúng tôi đã đánh giá mức độ đạt được theo từng tiêu chí theo kết quả bảng 3.3 sau đây:
Bảng 3.3. Kết quả đánh giá định lượng các tiêu chí NL NCKH của HS
Tiêu chí Mức độ
Kết quả đạt được
Đầu TN Giữa TN Sau TN
SL % SL % SL %
A. Quan sát sự vật hiện tượng và xác định vấn đề nghiên cứu.
1 26 61.9 0 0.0 0 0.0
2 9 21.4 16 40.0 5 12.5
B. Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết
1 27 64.3 4 9.5 0 0.0
2 11 26.2 22 52.4 12 28.6
3 2 4.8 14 33.3 28 66.7 C. Thu nhận và xử lí thông tin
1 31 73.8 11 26.2 4 9.5 2 8 19.0 23 54.8 20 47.6 3 1 2.4 6 14.3 16 38.1 D. Thiết kế và thực hiện NCKH 1 29 69.0 11 26.2 3 7.1 2 11 26.2 24 57.1 23 54.8 3 0 0.0 5 11.9 14 33.3 E. Viết, trình bày báo cáo và
thảo luận
1 37 88.1 23 54.8 10 23.8
2 3 7.1 14 33.3 19 45.2
3 0 0.0 3 7.1 11 26.2
Từ bảng 3.3, chúng ta có thể thấy các tiêu chí của NL NCKH có sự tăng lên rõ rệt theo chiều hướng tích cực. Ở giai đoạn đầu TN, các tiêu chí HS chủ yếu đạt ở mức 1 và mức 2, đến sau TN tỉ lệ HS đạt mức 3 tăng lên đáng kể. Ví dụ ở tiêu chí A: Quan sát sự vật hiện tượng và xác định vấn đề nghiên cứu ở giai đoạn đầu TN tỉ lệ HS đạt mức 3 là 11.9%, mức 2 là 21.4% và mức 1 là 61.9%; giữa TN tỉ lệ HS đạt mức 3 tăng lên 60%, mức 2 là 40%, đạt mức 1 là 0%; sau TN tỉ lệ HS đạt mức 3 là 87.5%, đạt mức 2 là 12.5% và không có HS nào đạt mức 1 nữa.
Ngoài ra, ở bảng còn thể hiện rõ sự tăng không đều giữa các tiêu chí. Các tiêu chí tăng mạnh như: quan sát sự vật hiện tượng và xác định vấn đề nghiên cứu, đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết và thu nhận và xử lí thông tin; còn tiêu chí thiết kế và thực hiện NCKH tăng vừa và tiêu chí ciết, trình bày báo cáo và thảo luận tăng nhưng ở mức độ thấp. Có thể giải thích đây là các tiêu chí khó, HS cần phải được rèn luyện qua nhiều lần và thời gian dài hơn nữa mới đạt được mức thành thạo.
Với kết quả đánh giá các kỹ năng của NL NCKH, chúng tôi tiến hành kiểm tra độ tin cậy bằng phần mềm SPSS cho thấy rằng “Độ tin cậy Cronbach's Alpha” là 0.832, các kết quả kiểm định độ tin cậy “Corrected ItemTotal Correlation” đều lớn hơn 0.5 cho thấy rằng kết quả trên rất đáng tin cậy.
Như vậy, với các hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục STEM chúng tôi đã đề xuất và thực hiện trong đề tài đã rèn luyện được NL NCKH cho HS và có thể đánh giá được NL này thông qua chủ đề STEM.
3.4.2. Phân tích định tính
- Bằng phương pháp quan sát thấy: đa số HS hứng thú và sôi nổi khi tham gia dạy học theo định hướng giáo dục STEM.
+ Trong quá trình hoạt động: các thành viên trong nhóm có sự phân công rõ nhiệm vụ, hợp tác, thảo luận với nhau rất hiệu quả.
Kết quả khảo sát thái độ hứng thú học tập của HS sau khi được học theo định hướng giáo dục STEM
77.5 67.5 72.5 65 65 60 65 80 65 22.5 32.5 25.5 35 35 40 35 20 35 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100 %
9. Em cảm thấy hứng thú và muốn tiếp tục được học môn Sinh học theo định hướng giáo dục ST EM 8. T hông qua các hoạt động học tập ST EM, em cảm thấy yêu
thích môn Sinh học hơn.
7. T hông qua các hoạt động học tập ST EM giúp em phát triển tư duy sáng tạo.
6. T hông qua các hoạt động học tập, giúp em phát triển khả năng phát hiện và giải quyết vấn đề tốt hơn. 5. Em được trao đổi, giao tiếp và hợp tác với bạn bè tốt hơn.
4. Các nhiệm vụ học tập là vừa sức với em. 3. Em hiểu bài và biết vận dụng kiến thức vào trong thực tiễn 2. Em được thực hành nhiều hơn so với các tiết học thông thường và thấy được ý nghĩa của tri thức với cuộc sống. 1. Em được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học, được chủ động và tự lực thực hiện các nhiệm vụ học tập.
Rấ t đồng ý Đồng ý Không đồng ý Rấ t không đồng ý
- Phân tích bài kiểm tra nhận thấy: Ở lớp thực nghiệm, cách trình bày bài kiểm tra khoa học hơn, cách giải thích vấn đề logic hơn; các câu hỏi liên quan đến kiến thức thực tế được trình bày một cách sáng tạo chi tiết; thể hiện sự hiểu bài, nắm chắc kiến thức và khả năng vận dụng kiến thức tốt.
+ Kiến thức HS có được thông qua quá trình học tâp theo chủ đề STEM được lưu giữ lâu hơn, có hiệu quả hơn sự lĩnh hội thụ động
- Phân tích sản phẩm: các sản phẩm của HS được hoàn thành như sơ đồ tư duy và powerpoit trình bày kiến thức, đề cương nghiên cứu, sản phẩm IMO làm sạch môi trường, phiếu học tập là những sản phẩm thể hiện được các kiến thức lĩnh hội được trong quá trình học và hiểu biết thực tế thế giới sống.
- Các kỹ năng của NL NCKH của nhóm lớp TN cũng tốt hơn hẳn so với lớp ĐC.
3.4.3. Thực trạng HS sau khi tham gia học tập chủ đề STEM
Sau quá trình thực nghiệm, để thấy được hiệu quả của việc tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM, chúng tôi đã thiết kế 01 phiếu điều tra (Xem Phụ lục 1.2) và tiến hành điều tra 40 HS lớp TN. Phiếu hỏi gồm 9 câu hỏi nhằm xác định thái độ hứng thú học tập của HS khi được học theo định hướng giáo dục STEM qua chủ đề “Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở VSV” (Sinh học 10). Kết quả khảo sát được thể hiện trong Hình 3.4 sau đây:
Hình 3.4. Kết quả khảo sát thái độ hứng thú học tập của HS sau khi được học theo định hướng giáo dục STEM
Từ hình 3.4 cho thấy trên 68% HS rất đồng ý hoặc đồng ý rằng dạy học theo định hướng giáo dục STEM giúp HS làm quen với các hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học, nâng cao kĩ năng giao tiếp và hợp tác với đồng đội, các em được thực hành nhiều hơn, hiểu bài và biết vận dụng kiến thức vào thực tiễn, các em được phát triển tư duy giải quyết vấn đề và sáng tạo. Và thông qua các hoạt
động học tập STEM, các em thấy yêu thích học môn Sinh học hơn và muốn tiếp tục được học môn Sinh học theo định hướng giáo dục STEM.
Kết luận chương 3
Thông qua kết quả thực nghiệm sư phạm cho chúng ta thấy việc tổ chức dạy học chủ đề STEM môn Sinh học nói chung và trong dạy học chủ đề “Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở VSV” (Sinh học 10) nói riêng có vai trò rất quan trọng trong việc phát triển NL cho HS. Việc vận dụng dạy học STEM vào dạy học Sinh học không những góp phần phát huy tính tích cực, độc lập nhận thức, nâng cao ý thức chủ động sáng tạo trong học tập mà còn tác động tích cực đến khả năng hình thành các NL cho HS , đặc biệt là NL NCKH, giúp học sinh biết sử dụng hệ thống lí thuyết, phương pháp nghiên cứu thích hợp để xem xét và giải quyết vấn đề có căn cứ khoa học.
Từ kết quả thực nghiệm sư phạm có thể khẳng định giả thuyết khoa học mà đề tài đề ra là đúng đắn, hiệu quả và có tính khả khả thi cao, đồng thời đã phát triển được NL của HS phù hợp với môi trường học tập.
Phần III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận 1. Kết luận
Từ kết quả nghiên cứu, chúng tôi rút ra một số kết luận như sau:
1. Dạy học theo định hướng tiếp cận NL là phù hợp với xu hướng phát triển của xã hội hiện tại. Trong đó NL NCKH là một trong những năng lực cần thiết mà mỗi con người cần hình thành và phát triển. Vì thế, việc hình thành và phát triển NL NCKH cho HS thông qua quá trình dạy học sẽ góp phần giáo dục toàn diện HS. SKKN góp phần tổng quan được các vấn đề nghiên cứu, hệ thống hóa cơ sở lý luận về NL NCKH, cấu trúc NL NCKH, vai trò của NL NCKH đối với HS và dạy học theo định hướng giáo dục STEM phát triển NL NCKH.
2. Dạy học theo định hướng giáo dục STEM là một trong những phương thức có hiệu quả trong việc phát triển NL NCKH. SKKN đã thiết kế và tổ chức các hoạt động học tập theo định hướng giáo dục STEM phát triển NL NCKH cho chủ đề “Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở VSV” (Sinh học 10). Thông qua học tập chủ đề đã tạo điều kiện cho HS có những trải nghiệm khám phá mới mẻ, qua đó góp phần hình thành kiến thức và phát triển các NL cần thiết cho người người học, trong đó có NL NCKH. Đồng thời HS cũng rất hào hứng, tích cực tham gia, kết quả các em nắm kiến thức của bài nhanh chóng và ghi nhớ, khắc sâu được lâu hơn. 3. Để đánh giá NL NCKH của HS thông qua dạy học STEM trong chủ đề “Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở VSV” (Sinh học 10), chúng tôi đã lựa chọn và đề xuất hệ thống tiêu chí và bộ công cụ đánh giá NL NCKH của HS. Bộ tiêu chí và công cụ này được sử dụng trong quá trình tổ chức dạy học nhằm đánh giá chính xác, khách quan NL NCKH của HS trong quá trình rèn luyện.
4. Thực nghiệm sư phạm đã được tiến hành trên 40 HS (lớp 10C6) ở trường THPT Nam Đàn 2, Nam Đàn, tỉnh Nghệ An. Kết quả kiểm nghiệm hiệu quả đều tăng theo chiều hướng tích cực trong việc rèn luyện NL NCKH và lĩnh hội tri thức của HS ở 3 giai đoạn đầu TN, giữa TN và sau TN. Điều đó góp phần khẳng định tính đúng đắn của giả thuyết khoa học đề ra. Vì vậy, quy trình thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề/ bài học STEM để hình thành và phát triển NL NCKH cho HS có thể triển khai và ứng dụng trên diện rộng.
2. Kiến nghị
Qua quá trình nghiên cứu và thực nghiệm đề tài, chúng tôi đề xuất một số kiến nghị như sau:
1. Để khẳng định hơn nữa về kết quả của đề tài nên tiến hành thực nghiệm thêm tại các trường THPT khác.
2. Tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện quy trình thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề/ bài học STEM để hình thành và phát triển NL NCKH cho HS, từ đó có thể vận dụng cho các phần khác, chương khác trong chương trình Sinh học nói riêng và trong các môn học khác nói chung.
3. Các trường THPT cần khuyến khích, tạo điều kiện, bồi dưỡng cho GV các cấp lí luận về dạy học theo định hướng giáo dục STEM phát triển NL NCKH để nâng cao chất lượng giáo dục.
TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT
[1] Ban Chấp hành Trung ương (2013), Nghị quyết Hội nghị trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, 29-NQ/TW, 4/11/2013, Hà Nội.
[2] Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thông - Chương trình tổng thể (Ban hành kèm theo Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT ngày 26/12/2018 của Bộ trưởng Bộ GD-ĐT).
[3] Bộ Giáo dục và Đào tạo (2019), Giáo dục STEM, Tài liệu tập huấn.
[4] Bộ Giáo dục và Đào tạo (2019), Sách giáo khoa Sinh học 10, NXB Giáo dục Việt Nam.
[5] Bộ Giáo dục và Đào tạo (2020), Công văn số 3089/BGDĐT-GDTrH ngày 14/8/2020 của Bộ Giáo dục và Đào tạo về việc triển khai thực hiện giáo dục STEM trong giáo dục trung học.
[6] Cao Thị Sông Hương (2018), “Tổ chức dạy học môn Vật lý dựa trên tiến trình NCKH ở THCS”, Tạp chí giáo dục, số đặc biệt (Kì 2-5/2018), tr 183-