Trên hình 3.4, ta nhận thấy giá trị mod điểm của lớp TN và lớp ĐC đều là 5. Từ giá trị mod trở lên tần suất điểm số của lớp TN cao hơn hẳn tần suất điểm của lớp ĐC. Điều này cho thấy kết quả học tập ở lớp TN cao hơn so với lớp ĐC. Từ số liệu của bảng 3.5, lập bảng tần suất hội tụ tiến (bảng 3.6) để so sánh tần suất bài đạt điểm từ giá trị xi trở lên.
Bảng 3.6. Tần suất hội tụ tiến điểm các bài kiểm tra trên khối 12 sau TN Phương Phương
án
n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ĐC 88 100 100 100 93.18 82.95 56.8 36.36 20.45 9.09 3.41 TN 90 100 100 100 100 96.67 80 65.56 44.44 24.44 8.89 Số liệu bảng 3.6 cho biết tỷ lệ phần trăm các bài đạt từ giá trị từ xi trở lên. Ví dụ tần suất từ điểm 7 trở lên ở lớp ĐC là 36.36 % còn ở lớp TN là 65.56%. Như vậy, số điểm từ 7 trở lên ở lớp TN nhiều hơn so với ở lớp ĐC.
Từ số liệu của bảng 3.6, vẽ đồ thị tần suất hội tụ tiến của các bài kiểm tra trên khối 12 sau TN (hình 3.5).
Hình 3.5. Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm các bài kiểm tra trên khối 12 sau TN Trong hình 3.5, chúng ta thấy đường biểu diễn tần suất hội tụ tiến về điểm số của các lớp TN nằm lệch về bên phải và ở phía trên và đường tần suất hội tụ tiến của các lớp ĐC. Như vậy kết quả bài kiểm tra của lớp TN cao hơn so với lớp ĐC.
3.4.1.2. Tính các giá trị đặc trưng của mẫu
Các giá trị đặc trưng của mẫu gồm: Giá trị trung bình hay trung bình cộng (Mean); Sai số mẫu (Standard Error); Trung vị (Median); Yếu vị (Mode); Độ lệch chuẩn (Standard Deviation); Phương sai mẫu (Sample Variance); Độ
nhọn của đỉnh (Kurtosis); Độ nghiêng hay hệ số bất đối xứng so với phân phối chuẩn (Skewness); Khoảng biến thiên (Range); Tối thiểu (Minimum); Tối đa (Maximum); Tổng (Sum); Số lượng mẫu (Count); Độ tin cậy của trung bình ở mức 95% (Confidence Level 95.0%).
Các giá trị đặc trưng của mẫu được tính bằng hàm “Descriptive Statistics” để đánh giá khả năng hiểu bài và khả năng hệ thống hoá kiến thức của các lớp TN so với các lớp ĐC.
Quy trình thực hiện trên máy tính như sau:
- Bước 1: Chọn menu: Tools/Data Analysis/Descriptive Statistics/OK.
- Bước 2: Khai báo các mục giá trị của mẫu: Input Range: Khai báo cả nhãn (Labels) và vùng dữ liệu là bảng điểm của hai lớp TN và ĐC; Grouped By: Chọn Columns; Chọn Labels in first row.
- Bước 3: Xuất kết quả: Output Range: Địa chỉ xuất kết quả (chọn một ô bất kì hay 1 cell bất kỳ) làm vùng xuất kết quả → nhấn OK; Chọn Summary statistics; Confidence Level for Mean: Độ tin cậy cho trung bình (95%).
Dựa vào qui trình trên, chúng tơi đã thu được các giá trị đặc trưng của mẫu như sau: *Kết quả định lượng các bài kiểm tra trong (1) và sau TN (2) trên khối 12
Bảng 3.7. Các giá trị đặc trưng của mẫu trong và sau TN trên khối 12
Các giá trị đặc trưng ĐC1 ĐC2 TN1 TN2
Mean ( giá trị trung bình) 5.84 6.02 6.82 7.2 Standard Error ( sai số mẫu) 0.175 0.18 0.167 0.17
Median ( Trung vị) 6 6 7 7
Mode (Yếu vị) 5 5 7 7
Standard Deviation (Độ lệch tiêu chuẩn) 1.65 1.73 1.58 1.65 Sample Variance (Phương sai mẫu) 2.71 2.99 2.51 2.72 Kurtosis (Độ nhọn của đỉnh) -0.13 -0.37 -0.73 0.93
Skewness (Độ nghiêng) 0.4 0.33 0.3 0.04
Range (Khoảng biến thiên) 7 7 6 6
Minimum ( Tối thiểu) 3 3 4 4
Maximum (Tối đa) 10 10 10 10
Sum (Tổng) 514 530 614 648
Count (Số lượng mẫu) 88 88 90 90
Bảng trên cho chúng ta thấy: kiểm tra trong TN có: XTN > XĐC ( XTN = 6.82; XĐC = 5.84); kiểm tra sau TN có: XTN > XĐC ( XTN = 67.2 ; XĐC = 6.02). Trung vị và yếu vị của TN đều >ĐC, độ lệch chuẩn TN đều <ĐC
3.4.1.3. So sánh giá trị trung bình và kiểm định bằng giả thuyết H0 với tiêu chuẩn U của phân bố tiêu chuẩn
Nhằm khẳng định phương pháp sử dụng phần mềm dạy học ở khối TN có thật sự tốt hơn so với ĐC hay không.
Sử dụng hàm “z-Test: Two Sample for Mean” để so sánh giá trị trung bình và kiểm định bằng giả thuyết H0 với tiêu chuẩn U của phân bố tiêu chuẩn ở khối TN so với ĐC:
Quy trình thực hiện trên máy tính như sau:
- Bước 1: Chọn menu: Tools/Data Analysis/z-Test: Two Sample for Mean/OK.
- Bước 2: Khai báo các mục giá trị của mẫu: Input: Khai báo cả nhãn (Labels) và vùng dữ liệu là bảng điểm của lớp TN vào khung Variance 1 range, và khai báo cả nhãn (Labels) và vùng dữ liệu là bảng điểm của lớp ĐC vào khung Variance 2 range; Khung Hypothesized Mean Difference ghi số 0 (giả thuyết H0: 1 = 2 = 0); Nhập phương sai mẫu TN vào khung Variance 1 và và phương sai mẫu ĐC vào khung Variance 2; Chọn Labels và Alpha = 0,05. - Bước 3: Xuất kết quả: Output Range: Địa chỉ xuất kết quả (chọn một ơ bất kì hay 1 cell bất kỳ) làm vùng xuất kết quả → nhấn OK.
* Kết quả định lượng các bài kiểm tra trong (1) và sau (2) TN trên khối 12 So sánh giá trị trung bình : Giả thuyết H0 đặt ra là : “Khơng có sự khác nhau giữa kết quả học tập của các lớp TN và các lớp ĐC ”. Dùng tiêu chuẩn U để kiểm định X theo giả thuyết H0, kết quả kiểm định thể hiện ở bảng 3.8.
Bảng 3.8. Kiểm định điểm các bài kiểm tra trong TN và sau TN U-Test: Two Sample for Means U-Test: Two Sample for Means
TN1 TN2 ĐC1 ĐC2 Mean ( XTN và XĐC) 6.82 7.2 5.84 6.02 Known Variance (Phương sai) 2.51 2.72 2.71 2.99 Observations (Số quan sát) 90 90 88 88 Hypothesized Mean Difference (H0) 0 0
Z (Trị số z = U) 4.05 4.65 P(Z<=z) one-tail (Xác suất 1 chiều của z) 0.00 0.00 z Critical one-tail (Trị số z tiêu chuẩn theo XS
0,05 một chiều) 1.65 1.65
P(Z<=z) two-tail (Xác xuất 2 chiều của trị số
z tính tốn) 0.00 0.00
z Critical two-tail (Trị số z tiêu chuẩn SX
0,05 hai chiều) 1.96 1.96
Trong bảng 3.8, ở hai lần kiểm tra trong và sau TN đều có XTN > XĐC và phương sai của TN nhỏ hơn so với ĐC. Trị số tuyệt đối của U = > 1.96 (trị số z tiêu chuẩn), với xác xuất (P) là 1.65 > 0,05. Như vậy giả thuyết H0 bị bác bỏ, sự khác biệt của XTN và XĐC có ý nghĩa thống kê với độ tin cậy là 95%.
3.4.1.4. Phân tích phương sai (Analysis of Variance = ANOVA)
Phân tích phương sai để khẳng định cho kết luận trên: Giả thuyết HA đặt ra là “hai cách dạy ở lớp TN và lớp ĐC tác động như nhau đến chất lượng kiến thức của HS”. Sử dụng hàm “Anova:Single Factor” để phân tích phương sai của mẫu ở khối TN so với ĐC.
Quy trình thực hiện trên máy tính như sau:
- Bước 1: Chọn menu: Tools/Data Analysis/Anova: Single Factor/OK.
- Bước 2: Khai báo các mục giá trị của mẫu: Input Range: Khai báo cả nhãn (Labels) và vùng dữ liệu là bảng điểm của hai lớp TN và ĐC; Grouped By: Chọn Columns; Chọn Labels in first row và Alpha = 0,05.
+ Output Range: Địa chỉ xuất kết quả (chọn một ơ bất kì hay 1 cell bất kỳ) → nhấn OK. Kết quả cho 2 bảng là bảng tổng hợp và bảng phân tích.
* Kết quả định lượng các bài kiểm tra trong TN trên khối 12 Kết quả phân tích phương sai thể hiện trong bảng 3.9.
Bảng 3.9. Phân tích phương sai điểm các bài kiểm tra trong TN trên khối 12 Anova: Single Factor Anova: Single Factor
SUMMARY
Groups Count Sum Average Variance
TN 90 614 6.82 2.51 ĐC 88 514 5.84 2.71 ANOVA Source of Variation SS Df MS F P- value F crit Between Groups 42.85 1 42.85 16.43 0.00 3.89 Within Groups 458.93 176 2.61 Total 501.78 177
Trong bảng 3.9, chúng ta thấy FA > F tiêu chuẩn (Fcrit), giả thuyết HA bị bác bỏ, tức là hai PPDH khác nhau đã ảnh hưởng đến chất lượng học tập của HS. * Kết quả định lượng các bài kiểm tra sau TN trên khối 12
Bảng 3.10. Phân tích phương sai điểm các bài kiểm tra sau TN trên khối 12 Anova: Single Factor Anova: Single Factor
SUMMARY
Groups Count Sum Average Variance
TN 90 648 7.2 2.72 ĐC 88 530 6.02 2.99 ANOVA Source of Variation SS df MS F P- value F crit Between Groups 61.67 1 61.67 21.61 0.00 3.89 Within Groups 502.35 176 2.85 Total 564.02 177
Trong bảng 3.10, chúng ta thấy FA = 21.61 > F crit (tiêu chuẩn) = 3.89, nên giả thuyết HA bị bác bỏ, tức là hai PPDH khác nhau đã ảnh hưởng đến chất lượng học tập của HS.
3.4.2. Phân tích định tính
Căn cứ vào kết quả định lượng, chúng tơi tiến hành phân tích:
- Những dấu hiệu tích cực nhận thức của HS ở lớp TN và ĐC thơng qua các tiêu chí: Thái độ tích cực tham gia giờ học của HS; Sự tương tác giữa thầy và trò trong các hoạt động chiếm lĩnh kiến thức.
- Phân tích chất lượng các bài kiểm tra ở lớp TN và ĐC theo các tiêu chí: Xác định được dấu hiệu chung, bản chất của KN; Lấy được ví dụ về KN; Khả năng vận dụng kiến thức KN; Khả năng lưu giữ thông tin (độ bền của kiến thức KN).
3.4.2.1. Phân tích những dấu hiệu tích cực nhận thức của HS ở lớp TN và ĐC
Căn cứ vào kết quả bài kiểm tra viết, kết hợp với các câu hỏi kiểm tra vấn đáp trong quá trình DH, đồng thời tiến hành dự giờ, thăm lớp chúng tôi thấy kết quả học tập và tính tích cực học tập của HS ở lớp TN cao hơn so với lớp ĐC. - Ở lớp TN: Học sinh tích cực phát biểu ý kiến, hoạt động nhóm sơi nổi. Khi tiến hành thảo luận, làm việc nhóm các em chú ý lắng nghe và đưa ra nhận xét. Nhiều HS đã thể hiện được sự nhạy bén trong tư duy và khả năng phân tích vấn đề một cách sâu sắc. Học sinh cũng đã có trao đổi qua lại tích cực với giáo viên trong q trình hoạt động, có ý thức đào sâu và mở rộng vấn đề, chủ động phát triển thêm các nội dung kiến thức và đặt ra những câu hỏi phản hồi lý thú cho giáo viên.
- Ở lớp ĐC: Khơng khí lớp học trầm hơn, các em ít tham gia vào bài học một cách chủ động mà chăm chú vào việc lắng nghe, ghi chép những gì GV giảng. Sự tương tác qua lại giữa giáo viên và học sinh rất ít, khi GV đặt câu hỏi, cũng có một vài học sinh tham gia xây dựng bài tuy nhiên phụ thuộc nhiều vào nội dung đã có sẵn trong sách giáo khoa.
Hầu hết các giáo viên tham gia dự giờ cùng chúng tôi đều cho ý kiến nhận xét là chất lượng giờ học ở các lớp tiến hành thực nghiệm cao hơn hẳn so với lớp
đối chứng cả về hiệu quả lĩnh hội tri thức cũng như thái độ tích cực chủ động của học sinh.
3.4.2.2. Phân tích chất lượng các bài kiểm tra ở lớp TN và ĐC
* Về mức độ nắm vững KN của HS
Kết quả các bài kiểm tra thể hiện số HS ở nhóm TN nắm được bản chất và các dấu hiệu của KN tốt hơn ở lớp ĐC:
Ví dụ 1: Trong bài kiểm tra số 1 câu hỏi số 1 là “Tại sao mã di truyền là mã bộ 3?”. Để trả lời được câu hỏi này HS học thuộc lòng nội dung trong SGK thôi là khơng đủ mà phải có tư duy tốn học, trong q trình học thì phải biết tương tác với GV và thảo luận với nhau. Khi đó HS lớp ĐC làm khơng tốt bằng lớp TN vì trong q trình học các em cịn thụ động lắng nghe, lười suy nghĩ và chủ yếu chỉ ghi lại được nội dung có trong SGK.
Cũng trong bài kiểm tra số 1 câu hỏi trắc nghiệm số 5 là “Điểm mấu chốt trong q trình tự nhân đơi của ADN làm cho 2 ADN con giống với ADN mẹ” thì đáp án mà HS ở lớp TN đưa ra rất chính xác cịn ở lớp ĐC thì lại có nhiều lựa chọn sai hơn. Bởi lẽ các em ở lớp ĐC chưa có tư duy hệ thống về KN nên khả năng khái quát là chưa cao.
Ví dụ 2: Trong bài kiểm tra số 2 cho lớp TN và lớp ĐC (trong khi đang tiến hành TN), câu hỏi trắc nghiệm số 1 là “Mỗi nhiễm sắc thể chứa một phân tử ADN dài gấp hàng ngàn lần so với đường kính của nhân tế bào do?”. Đây là một câu hỏi khơng khó nhưng các đáp án rất giống nhau đòi hỏi HS phải hiểu đúng và đầy đủ về KN mới có thể chọn được đáp án đúng. Kết quả là số các em ở lớp ĐC đều chọn đáp án A (ADN có khả năng đóng xoắn) hoặc C (ADN cùng với prôtêin hitstôn tạo nên các nuclêôxôm) nhiều hơn ở lớp TN. Còn ở lớp TN các em lựa chọn đáp án đúng nhất B (sự gói bọc ADN theo các mức xoắn khác nhau) nhiều hơn, do đó điểm số cao hơn.
Hay trong câu hỏi trắc nghiệm số 4 “Loại đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể không làm thay đổi hàm lượng ADN trên nhiễm sắc thể là”. Ở lớp TN khi giảng dạy bằng BĐKN thì sự so sánh được các dạng đột biến cấu trúc NST là
rất rõ ràng, do đó các em dễ dàng tìm được đáp án đúng B (đảo đoạn, chuyển đoạn trên cùng một nhiễm sắc thể), còn HS lớp ĐC thì cịn lúng túng và lựa chọn đáp án sai nhiều hơn.
Như vậy có thể thấy với HS ở các lớp TN thì việc nắm vững và hiểu đầy đủ về bản chất của KN là hơn hẳn HS ở các lớp ĐC. Nếu như HS ở lớp ĐC chỉ nắm KN một cách rời rạc thì ở lớp TN các em đã biết xâu chuỗi chúng với nhau, biết hệ thống hóa chúng do đó sẽ dễ dàng làm được những câu hỏi tổng hợp hơn.
* Về độ bền kiến thức sau TN:
Sau TN 2 tuần, chúng tôi tiến hành kiểm tra độ bền kiến thức, khả năng lưu giữ thông tin của HS. Kết quả các bài kiểm tra cho thấy:
- Ở nhóm TN: HS nhớ kiến thức tốt hơn, lâu hơn thể hiện ở tỉ lệ HS đạt điểm khá và giỏi giữ ở mức ổn định.
- Ở nhóm ĐC: Tỉ lệ HS bị điểm kém tăng lên, HS đạt điểm khá giỏi còn hạn chế thể hiện ở việc trình bày khơng đầy đủ các dấu hiệu chung và bản chất của KN. Ví dụ 1: Trong bài kiểm tra số 1 cho lớp TN và lớp ĐC (sau khi tiến hành TN), câu hỏi 1 là “So sánh q trình nhân đơi ADN và q trình sao mã?”. Đây là nội dung quan trọng của bài 1 và bài 2 – sinh học12 - THPT, để trả lời được câu hỏi này HS phải nắm được các dấu hiệu bản chất của q trình nhân đơi ADN và q trình phiên tạo ra ARN, đồng thời có khả năng khái quát hóa cao. Do vậy chúng tôi đã sử dụng câu hỏi này sau thực nghiệm nhằm kiểm tra mức độ lĩnh hội kiến thức cũng như việc lưu giữ kiến thức của HS.
Ở các lớp ĐC, học sinh không nắm vững các dấu hiệu của KN sao mã và dịch mã, cũng không hiểu được bản chất chính xác của quá trình. Do vậy các em không phân biệt được sự giống nhau và khác nhau cơ bản của 2 quá trình. Hầu hết các em chỉ nêu được một vài diểm khác nhau như sao mã tổng hợp ARN, nhân đôi tổng hợp ADN; sao mã tạo ra 1 ARN cịn nhân đơi 1 lần tạo 2 ADN con. Ở các lớp thực nghiệm, các dấu hiệu của hai KN này đã được chính các em tìm hiểu kỹ và thảo luận rất sôi nổi trên lớp nên việc lưu giữ thông tin của các em
chủ động hơn và tốt hơn. Nhờ BĐKN các em dễ dàng khái quát được các điểm giống và khác nhau của 2 quá trình này.
Kết quả bài kiểm tra cho thấy hầu hết học sinh ở lớp TN đều làm bài tốt hơn học sinh lớp ĐC. Đa số học sinh lớp TN đều nêu được những nét giống và khác nhau cơ bản giữa hai quá trình.
Điểm giống nhau: Cả hai q trình đều cần có ADN khn, các Nucleotit của mơi trường, các enzim xúc tác; Hai q trình đều thực hiện theo nguyên tắc bổ sung và tổng hợp theo chiều 5’ – 3’.
Điểm khác nhau: