c. Vận dụng Mục đích
74
- Học sinh thấy đƣợc ý nghĩa của toán thống kê gắn liền với nhiều vấn đề thực tiễn. Học sinh biết đƣợc thực trạng chiều cao, cân nặng của học sinh nam, nữ lớp 10 so với chỉ số BMI, biết đƣợc thực trạng phân bố dân cƣ ở các huyện trong tỉnh Thái Bình.
- Tạo ra sự hứng thú cho học sinh trong học tập Toán.
Nội dung:
- Giáo viên giao nhiệm vụ cho học sinh, học sinh về nhà biết vận dụng các kiến thức đã học và kiến thức tìm hiểu thêm để giải quyết các nhiệm vụ đƣợc giao.
Cách thức:
- Giáo viên giao cho học sinh và các nhóm học sinh về nhà hồn thành các nhiệm vụ sau:
+ Dựa vào số liệu cả chiều cao và cân nặng để đánh giá mức độ gầy, vừa hay béo rồi lập bảng tần suất, tần số và mơ tả bằng biểu đồ tần suất hình quạt trên máy tính (Tham khảo cách tính chỉ số BMI để đánh giá).
+ Các nhóm cử đại diện ra cơng ty may mặc đồng phục của trƣờng, tìm hiểu các loại cỡ quần áo thích hợp với chiều cao và cân nặng. Từ đó các nhóm tập hợp lập bảng số liệu thống kê, bảng phân bố tần số, tần suất về cỡ quần áo đồng phục cho toàn khối 10 của trƣờng và mô tả bằng biểu đồ tần suất trên máy tính (Từ kết quả này học sinh thấy ý nghĩa của bài toán thống kê trong sản suất kinh doanh).
+ Các nhóm học sinh tìm hiểu dữ liệu (của cục thống kê tỉnh qua mạng) và lập bảng thống kê về dân cƣ các huyện trong tỉnh Thái Bình, vẽ biểu đồ phân bố dân cƣ của tỉnh Thái Bình.
Giáo viên gợi ý cho học sinh vận dụng các kiến thức về thống kê để giúp bố mẹ, ngƣời thân trong việc trồng trọt, kinh doanh,…
75
- Học sinh biết làm một điều tra viên thống kê chiều cao, cân nặng của học sinh nam và nữ lớp 10. Tìm hiểu tỉ lệ học sinh lớp 10 đạt đƣợc chỉ số BMI, khuyến cáo cho các bạn trong trƣờng về chiều cao, cân nặng hợp lý.
- Học sinh biết làm một điều tra viên tìm hiểu dữ liệu và lập bảng thống kê về dân cƣ các huyện trong tỉnh Thái Bình, vẽ biểu đồ phân bố dân cƣ của tỉnh Thái Bình.
Học sinh dựa vào điều kiện tự nhiên, xã hội giải thích cho sự phân bố dân cƣ trong tỉnh Thái Bình.
Vẽ biểu đồ phân bố dân cƣ tỉnh Thái Bình
- Các nhóm học sinh tìm hiểu dữ liệu (của cục thống kê tỉnh qua mạng) và lập bảng thống kê về dân cƣ các huyện trong tỉnh Thái Bình.
Bảng 2.7. Bảng phân bố dân cư tỉnh Thái Bình [39]
STT Tỉnh/Thành phố Tổng Nam Nữ 1 Thái Bình 1,860,447 905,408 955,039 2 Thành phố Thái Bình 206,037 98,771 107,266 3 Huyện Quỳnh Phụ 240,940 117,230 123,710 4 Huyện Hƣng Hà 253,272 124,400 128,872 5 Huyện Đông Hƣng 244,838 118,928 125,910 6 Huyện Thái Thụy 255,222 124,062 131,160 7 Huyện Tiền Hải 215,535 106,221 109,314 8 Huyện Kiến Xƣơng 216,682 105,307 111,375 9 Huyện Vũ Thƣ 227,921 110,489 117,432
76
- Các nhóm học sinh vẽ biểu đồ phân bố dân cƣ của tỉnh Thái Bình trên máy tính (Hình 2.10; Hình 2.11; Hình 2.12).
Hình 2.10. Phân bố dân cư của tỉnh Thái Bình
77
Hình 2.12. Phân bố dân cư nữ của tỉnh Thái Bình
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2
Trên cơ sở lí luận và thực tiễn đã nghiên cứu ở chƣơng 1, chúng tôi đã phân tích mục tiêu của chƣơng trình mơn Tốn lớp 10 hiện hành cho thấy mục tiêu và nội dung mơn Tốn lớp 10 hồn tồn phù hợp để thiết kế một số chủ đề dạy học mơn Tốn lớp 10 theo định hƣớng giáo dục STEM .
Trong chƣơng này các nhiệm vụ cơ bản sau đã đƣợc hoàn thành:
- Căn cứ vào mục tiêu và nội dung chƣơng trình mơn Tốn lớp 10 hiện hành, gợi ý đƣa ra một số chủ đề mơn Tốn lớp 10 có thể thực hiện dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM.
- Phân tích giáo dục STEM thơng qua dạy học mơn Tốn, dựa trên tính chất đặc thù của bộ mơn Tốn, cùng với thực trạng về điều kiện triển khai giáo dục STEM tại Việt Nam, thiết kế đƣợc ba chủ đề dạy học mơn Tốn ở lớp 10 Trung học phổ thông theo định hƣớng giáo dục STEM qua hình thức dạy học bộ môn trên lớp. Các chủ đề này đƣợc thiết kế theo đúng quy trình thiết kế chủ đề dạy học STEM đã trình bày trong chƣơng 1 của luận văn gồm 5 bƣớc:
78 Bƣớc 1: Lựa chọn chủ đề bài học
Bƣớc 2: Xác định vấn đề cần giải quyết Bƣớc 3: Xây dựng tiêu chí giải quyết vấn đề
Bƣớc 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học Bƣớc 5: Đánh giá
Mỗi chủ đề đƣợc thiết kế, kết quả đạt đƣợc đƣợc chia ra làm 3 mức độ tùy theo đối tƣợng học sinh và thời gian cho các chủ đề:
+ Mức độ 1: Học sinh giải thích đƣợc nguyên lý của các môn học STEM.
+ Mức độ 2: Học sinh có ý tƣởng đƣa ra đƣợc bản thiết kế sản phẩm/ giải pháp giải quyết vấn đề.
+ Mức độ 3: Học sinh hồn thành có đƣợc sản phẩm.
Tuy nhiên, trong các chủ đề này tác giả đều thiết kế đến mức độ 3, có đƣợc sản phẩm sau tiết dạy.
Các chủ đề đƣợc thiết kế dựa trên sự tích hợp các kiến thức về Toán học, Sinh học, Hóa học, Kĩ thuật, Tin học, … nhằm giải quyết các vấn đề trong cuộc sống nhƣ: dinh dƣỡng hợp lí, sản xuất hộp đựng, thống kê các vấn đề kinh tế, xã hội, …. Để kiểm nghiệm tính hiệu quả và khả thi của các chủ đề đã thiết kế, chúng tôi tiến hành thực nghiệm sƣ phạm. Nội dung và kết quả thực nghiệm sƣ phạm sẽ đƣợc trình bày trong chƣơng 3 của luận văn.
79
CHƢƠNG 3
THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm
Nghiên cứu tiến hành thực nghiệm sƣ phạm nhằm mục đích:
- Kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học đã đề ra trong luận văn. - Đánh giá tính khả thi và hiệu quả của các đề xuất về tổ chức dạy học các bài tốn thực tiễn trong chƣơng trình Đại số 10 theo định hƣớng giáo dục STEM. Tổ chức dạy học các bài tốn thực tiễn trong chƣơng trình Đại số 10 theo định hƣớng giáo dục STEM góp phần hình thành và phát triển các năng lực hợp tác, giải quyết vấn đề, sáng tạo cho học sinh và nâng cao hứng thú học tập của học sinh trên cơ sở phân tích khách quan, khoa học kết quả định tính và định lƣợng.
3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm
Với mục đích thực nghiệm nhƣ trên, nghiên cứu đã xác định những nhiệm vụ thực nghiệm sau:
- Chọn đối tƣợng và địa bàn để tổ chức thực nghiệm.
- Lựa chọn nội dung và phƣơng pháp thực nghiệm: Thiết kế kế hoạch bài dạy, phƣơng tiện dạy học và trao đổi với giáo viên trực tiếp dạy thực nghiệm về cách tổ chức, cách tiến hành bài lên lớp và cách kiểm tra đánh giá.
- Lập kế hoạch và tiến hành thực nghiệm theo kế hoạch. - Thiết kế thang đo và công cụ đánh giá:
+ Đánh giá kiến thức thông qua các bài kiểm tra (trình bày ở Phụ lục 2 và Phụ lục 3).
+ Đánh giá thái độ: Hứng thú của học sinh khi đƣợc học tập theo định hƣớng giáo dục STEM.
- Xử lí, phân tích kết quả thực nghiệm sƣ phạm để rút ra kết luận việc vận dụng dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM.
80
3.3. Nội dung thực nghiệm sƣ phạm
- Thực nghiệm sự phù hợp về quy trình dạy học mơn Toán theo định hƣớng giáo dục STEM.
- Thực nghiệm đánh giá tính hiệu quả và khả thi của chủ đề STEM trong dạy học các bài toán thực tiễn Đại số 10.
3.4. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm
Đƣợc sự đồng ý của Ban giám hiệu trƣờng Trung học phổ thông Nguyễn Huệ, tỉnh Thái Bình cho phép thực nghiệm sƣ phạm kiểm nghiệm kết quả nghiên cứu, chúng tơi đã tiến hành tìm hiểu học sinh và thực trạng giáo dục STEM. Chúng tôi đã chọn hai lớp 10A7, 10A8 làm thực nghiệm, đối chứng kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học của luận văn, cụ thể:
Lớp 10A8 (lớp thực nghiệm có 40 học sinh), lớp 10A7 (lớp đối chứng có 40 học sinh). Cả hai lớp đều học toán theo chƣơng trình sách giáo khoa cơ bản. Các tiết dạy thực nghiệm do cô Nguyễn Thủy Tiên (tác giả luận văn) dạy tại lớp 10A8. Các tiết dạy đối chứng do cô giáo Nguyễn Thị Trà dạy tại lớp 10A7.
Trƣớc khi dạy thực nghiệm, để đánh giá trình độ của các cặp lớp, tơi đã có bài kiểm tra 45 phút đánh giá đầu vào và thu đƣợc kết quả nhƣ sau:
Bảng 3.1. Thống kê kết quả kiểm tra trước thực nghiệm
Lớp Tổng số Điểm số
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
10A8 40 0 1 2 3 7 6 10 7 3 1
81
Bảng 3.2. Phân bố tần suất
Lớp Tổng số Phần trăm (%) học sinh đạt điểm Xi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10A8 40 0 2,5 5 7,5 17,5 15 25 17,5 7,5 2,5 10A7 40 0 7,5 7,5 10 17,5 15 20 15 7,5 5 Bảng 3.3. Tổng hợp các tham số thống kê Lớp Tổng số Các tham số thống kê X S2 S 10A8 40 5 2,05 1,37 10A7 40 5 2,56 1,43
Qua các số liệu trên, có thể nhận xét rằng trình độ của hai lớp thực nghiệm và đối chứng là tƣơng đƣơng.
3.5. Tổ chức thực nghiệm sƣ phạm
- Tại lớp đối chứng, giáo viên dạy chủ đề “Biểu đồ” theo cách thông thƣờng.
- Tại lớp thực nghiệm, giáo viên tiến hành dạy chủ đề “Thống kê viên” theo định hƣớng giáo dục STEM. Nhằm đảm bảo các kết quả thực nghiệm có độ tin cậy cao, giáo viên tiến hành tổ chức giờ học theo đúng quy trình thiết kế của tác giả trong luận văn đã trình bày.
3.6. Đánh giá thực nghiệm sƣ phạm 3.6.1. Đánh giá định tính
Tiến hành quan sát tất cả các tiết học thực nghiệm sƣ phạm của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng. Thông qua quan sát, ghi chép các hoạt động của giáo viên và học sinh, trao đổi với giáo viên sau tiết dạy để rút kinh nghiệm và trao đổi với học sinh để kiểm tra sự hứng thú, khả năng tiếp thu bài của học sinh với các bài giảng đƣợc thực hiện theo các biện pháp đã đề xuất trong
82
luận văn. Qua q trình thực nghiệm, chúng tơi nhận thấy các tiến trình dạy học đƣợc soạn thảo tƣơng đối phù hợp với thực tế dạy học.
Qua những tiết thực nghiệm, giáo viên rất tâm huyết và hào hứng khi dạy chủ đề theo định hƣớng giáo dục STEM, giáo viên đã dạy theo đúng kế hoạch bài dạy, đảm bảo đƣợc mục tiêu của chủ đề mà tác giả đã thiết kế và trao đổi trƣớc khi thực nghiệm. Các tiết dạy thực nghiệm đều thuận lợi là học sinh tích cực hợp tác, chủ động trong các hoạt động mà giáo viên tổ chức, bên cạnh đó cịn có những khó khăn, đó là năng lực Tốn học của một số không nhỏ học sinh cịn hạn chế mà năng lực Tốn học có vai trò quan trọng trong dạy học định hƣớng giáo dục STEM.
Về phía học sinh, sau những tiết học thực nghiệm, các em rất hứng thú và tích cực hơn trong học tập mơn Tốn, các em thấy những ứng dụng, vai trị ý nghĩa mà Toán học đem lại trong thực tiễn đời sống, hiệu quả thể hiện cụ thể ở các câu hỏi trong đề kiểm tra có gắn liền với các tình huống thực tiễn, liên mơn thì học sinh lớp thực nghiệm làm tốt hơn học sinh lớp đối chứng. Trong giờ học, các em rất hứng thú với việc rèn luyện các tri thức phƣơng pháp và học tập rất hăng say. Tỷ lệ học sinh chăm chú học tập tăng cao. Sau các buổi học, tinh thần của các em phấn chấn và tỏ ra yêu thích học tập mơn tốn hơn. Mặt khác, có sự chuyển biến rõ rệt trong hoạt động học tập của học sinh, đặc biệt là khả năng tích lũy kiến thức, phƣơng pháp, khả năng thuật tốn hóa các dạng tốn, khả năng phân tích, tổng hợp, phát hiện và giải quyết vấn đề. Qua trao đổi, phần lớn các em học sinh đều mong muốn tiếp tục đƣợc học mơn Tốn theo định hƣớng giáo dục STEM.
3.6.2. Đánh giá định lƣợng
Qua thực nghiệm chúng tôi thu đƣợc kết quả cụ thể nhƣ sau: Thống kê kết quả bài kiểm tra của học sinh lớp 10 chƣơng “Thống kê”
83
Bảng 3.4. Thống kê điểm số sau thực nghiệm
Lớp Tổng số Điểm số 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10A8 40 0 0 1 2 4 9 11 10 2 1 10A7 40 0 1 4 4 5 12 9 4 1 0
Bảng 3.5. Phân bố tần suất sau thực nghiệm
Lớp Tổng số
Phần trăm (%) học sinh đạt điểm Xi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
10A8 40 0 0 2,5 5 10 22,5 27,5 25 5 2,5 10A7 40 0 2,5 10 10 12,5 30 22,5 10 2,5 0
Bảng 3.6. Tổng hợp các tham số thống kê sau thực nghiệm
Lớp Tổng số
Các tham số thống kê
X S2 S
10A8 40 6,65 2,04 1,56
84
Hình 3.1. Phân bố tần suất điểm số của học sinh
Dựa vào bảng tổng hợp các tham số thống kê (Bảng 3.6) cho thấy điểm trung bình bài kiểm tra của nhóm thực nghiệm cao hơn nhóm đối chứng, độ lệch chuẩn STN SDC nên mức độ phân tán của điểm số ở nhóm thực nghiệm nhỏ hơn mức độ phân tán của điểm số ở nhóm đối chứng.
Điều này chứng tỏ rằng học sinh các lớp thực nghiệm nắm vững kiến thức hơn học sinh các lớp đối chứng, đây là kết quả thực chất, không phải do ngẫu nhiên. Việc tổ chức dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM đã đem lại hiệu quả trong việc nâng cao chất lƣợng học tập cho học sinh.
Kết quả này phù hợp với phân tích định tính. Điều đó chứng tỏ rằng, số học sinh có khả năng vận dụng tri thức toán học vào giải các bài toán thực tiễn của học sinh lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng. Từ kết quả của bài kiểm tra cho thấy với cách dạy theo định hƣớng giáo dục STEM có sự chuyển biến ban đầu thể hiện ở kết quả tỷ lệ phần trăm học sinh điểm yếu kém của lớp thực nghiệm thấp hơn lớp đối chứng và tỷ lệ phần tram học sinh đạt điểm khá giỏi của lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng.
0 5 10 15 20 25 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TN ĐC
85
KẾT LUẬN CHƢƠNG 3
Trong chƣơng này, nghiên cứu đã tiến hành kiểm nghiệm và đánh giá đề tài thông qua phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm nhằm khẳng định tính đúng đắn của giả thuyết và tính khả thi của tổ chức dạy học các bài toán thực tiễn theo định hƣớng giáo dục STEM.
Thực nghiệm sƣ phạm đƣợc tiến hành phù hợp với mục tiêu và nội dung chủ đề đã xây dựng. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm cho thấy chất lƣợng của học sinh sau tác động sƣ phạm đƣợc nâng lên. Kết quả nhóm thực nghiệm cao hơn nhóm đối chứng. Học sinh thấy hứng thú và tích cực hơn trong học tập điều này khẳng định tính khả thi của đề tài.
Từ những kết quả trên đã giúp tác giả chỉnh sửa, bổ sung một số nội dung trong cơ sở lí luận, hồn thiện thêm các đề xuất của đề tài. Tuy nhiên, để có thể khẳng định chắc chắn hơn thì cần tiếp tục thực nghiệm với các đối tƣợng rộng rãi hơn nữa và có những điều chỉnh cần thiết.
86
KẾT LUẬN
Luận văn đã thực hiện đúng mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu đề ra, luận văn đã đạt đƣợc những nhiệm vụ sau:
1. Xây dựng cơ sở lí luận và thực tiễn của việc tổ chức dạy học một số bài toán thực tiễn trong chƣơng trình Đại số 10 theo định hƣớng giáo dục STEM, cụ thể: làm rõ đƣợc khái niệm giáo dục STEM, các đặc trƣng của giáo dục STEM, các hình thức tổ chức giáo dục STEM, dạy học mơn Tốn theo định hƣớng giáo dục STEM, quy trình dạy học mơn Tốn theo định hƣớng giáo dục STEM, vai trò của mơn Tốn trong dạy học theo định hƣớng giáo