* Nhiệm vụ của HS:
- Dựa vào phần kiến thức đã học HS làm việc nhóm trong khoảng thời gian mà GV đề ra hoàn thành BĐKN dạng khuyết đó.
- Trình bày kết quả của nhóm mình.
- HS có BĐKN gốc cũng đưa ra BĐKN hồn chỉnh của mình.
- GV nhận xét kết quả các nhóm và chỉnh sửa thành BĐKN chính xác.
Hình 2.35. BĐKN hoàn chỉnh về mã di truyền do HS tự xây dựng
2.6.4.2. Sử dụng BĐKN do HS tự xây dựng để kiểm tra đánh giá
- GV cũng có thể yêu cầu HS tự xây dựng BĐKN (ở nhà) để dùng trong khâu kiểm tra đánh giá. Có thể lấy một BĐKN của một HS nào đó (dạng khuyết
hoặc câm) để làm đề kiểm tra cho cả lớp. Hoặc hơn thế nữa là GV có thể để HS tự đánh giá kết của học tập của nhau bằng cách cho hoạt động nhóm để giải quyết BĐKN (dạng khuyết hoặc câm) do nhóm khác xây dựng. Với đáp án sẵn có của mỗi nhóm GV hướng dẫn các em tự chấm điểm được cho nhau dựa trên những tiêu chí cho từ trước.
- Đây cũng là một cách học rất hiệu quả nhằm phát huy tính chủ đạo của HS, nâng cao năng lực tự học, tự tìm tịi của các em góp phần nâng cao chất lượng dạy học.
Ví dụ 13: Sử dụng BĐKN dạng câm do HS tự xây dựng để kiểm tra đánh giá phần kiến thức về đột biến số lượng NST
- GV: Chia nhóm yêu cầu mỗi nhóm tự xây dựng BĐKN về đột biến số lượng NST. Sau đó các nhóm trao đổi BĐKN dạng câm cho nhau và tiếp tục hoạt động nhóm để hồn thành BĐKN đó.
Hình 2.36. BĐKN dạng câm về đột biến số lượng NST do HS tự xây dựng I I
Bảng 2.6. Hệ thống các khái niệm và các từ nối do HS mỗi nhóm cung cấp cho nhóm bạn
Nhánh Các khái niệm Các từ nối
I Đột biến lệch bội; Thực vật và động vật; 1 hoặc 1 số cặp NST
2n+1, 2n-1, 2n+2, 2n-2, 2n-1-1…; Trong nguyên phân; Trong giảm phân; Thể khảm; n+1, n-1
thụ tinh; 2n+1
Gặp ở; Xảy ra ở; Dạng; Có cơ chế là; Tạo ; Tạo; Qua; Tạo
II Đột biến đa bội; Thực vật có hoa; Tất cả các cặp NST; 3n, 4n, 5n…; Tự đa bội; Dị đa bội; Cùng loài; A+AA; AA+AA; Khác loài; Lai xa và đa bội hóa; AAA (3n); AAAA (4n); Thể song nhị bội: AABB (4n)
Thường gặp ở; Xảy ra ở; Dạng; Gồm; Là; Do; Là; Do; Tạo; Tạo; Tạo
- Mỗi nhóm đưa ra đáp án và tự chấm điểm cho nhóm bạn. - GV nhận xét, chỉnh sửa và thống nhất số điểm của các nhóm.
Kết luận chương 2
Chương này trình bày logic cấu trúc nội dung dạy học chương “Cơ chế di truyền và biến dị”, Sinh học 12 THPT cũng như các nguyên tắc, quy trình xây dựng BĐKN, cách thức sử dụng phần mềm Cmap Tools để xây dựng hệ thống BĐKN của chương “Cơ chế di truyền và biến dị”. Xây dựng được hệ thống BĐKN của chương sử dụng trong dạy bài mới, củng cố, hoàn thiện kiến thức, kiểm tra đánh giá và quan trọng hơn cả là GV đã hướng dẫn học sinh tự xây dựng bản đồ khái niệm phục vụ các mục đích học tập khác nhau của mình.
CHƯƠNG 3
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích thực nghiệm
Nhằm kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của giả thuyết khoa học mà đề tài đã đặt ra. Cụ thể là kiểm tra hiệu quả và tính khả thi của việc xây dựng và sử dụng BĐKN vào dạy học chương “Cơ chế di truyền và biến dị”, Sinh học 12 THPT.
3.2. Nội dung thực nghiệm
3.2.1. Các bài thực nghiệm
Chúng tôi đã soạn 3 giáo án mẫu thể hiện phương pháp sử dụng BĐKN để đưa vào thực nghiệm sư phạm như sau: (xem phụ lục 1).
Bảng 3.1. Các bài thực nghiệm
STT Bài KN được TN
1 Bài 1 Gen, mã di truyền và q trình nhân đơi của ADN 2 Bài 5 Nhiễm sắc thể và đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể 3 Bài Ôn tập chương 1
3.2.2. Đề kiểm tra thực nghiệm
Chúng tôi đã soạn 4 đề kiểm tra và đáp án để kiếm tra chất lượng học tập của HS trong và sau TN (xem phụ lục 2). Sau mỗi bài, chúng tôi tiến hành kiểm tra chất lượng lĩnh hội và khả năng vận dụng kiến thức của HS ở cả 2 nhóm lớp ĐC và lớp TN với cùng thời gian, cùng đề và cùng biểu điểm.
3.3. Phương pháp thực nghiệm
Việc chọn trường, chọn HS và GV dạy thực nghiệm được tiến hành ở các lớp học bình thường (khơng phải lớp học đặc biệt). Chúng tôi giữ nguyên các điều kiện khách quan, kể cả GV và HS. Sau khi chọn các trường TN chúng tôi đã thống kê toàn bộ lớp 12 của các trường. Những lớp dạy theo phương pháp do đề tài đề xuất gọi là lớp thực nghiệm, cịn lớp dạy bình thường để làm mốc so sánh gọi là lớp ĐC.
Để đảm bảo tính khách quan và ngẫu nhiên, việc chọn GV tham gia thực nghiệm được thực hiện theo phương pháp “rút mẫu trực tiếp từ tổng thể” bằng phần mềm Microsoft Excel trên máy vi tính để chọn lớp thực nghiệm và lớp ĐC. Máy tính sẽ cho biết các lớp tham gia thực nghiệm là những lớp nào của trường nào và tên GV dạy. Quy trình trên sẽ tự động rút mẫu một cách ngẫu nhiên, từ đó ta sẽ tách ra các lớp dạy TN và các lớp ĐC, loại bỏ hoàn toàn ý kiến chủ quan của người nghiên cứu.
3.3.1. Chọn trường thực nghiệm
TN được tiến hành trong năm học 2012-2013, học kì I tiến hành ở lớp 12. Chúng tôi chọn 2 trường để tiến hành TN là THPT Quất Lâm (Thị trấn Quất Lâm - Giao Thủy - Nam Định), THPT Giao Thủy B (Xã Giao Yến - Giao Thủy - Nam Định), mỗi trường chọn 2 lớp: 01 lớp ĐC và 01 lớp TN.
3.3.2. Chọn học sinh thực nghiệm
Qua điều tra cơ bản, chúng tôi chọn mỗi trường 2 lớp, 1 lớp TN và 1 lớp ĐC. Số lượng, trình độ và chất lượng học tập của các lớp này là gần tương đương nhau (dựa vào kết quả điểm học tập bộ môn và phân loại HS theo đánh giá của GV bộ môn và GV chủ nhiệm).
3.3.3. Chọn giáo viên thực nghiệm
GV tham gia TN là những GV có thâm niên và trình độ giảng dạy tương đối đồng đều và đã khá thành thạo việc sử dụng công nghệ thông tin trong giảng dạy.
Chúng tôi tiến hành thỏa luận và thống nhất ý tưởng về phương pháp và tiến trình thực hiện phương pháp giảng dạy với GV dạy thực nghiệm có rút kinh nghiệm trước khi dạy thực nghiệm chính thức.
3.3.4. Phương án thực nghiệm
Phương án TN song song cứ một lớp ĐC một lớp TN trong cùng một trường, chỉ khác nhau ở chỗ lớp ĐC, GV dạy theo giáo án do chính GV tự thiết kế một cách bình thường, cịn lớp TN, GV dạy theo giáo án TN do chúng tôi biên soạn.
3.4. Kết quả thực nghiệm
3.4.1. Phân tích định lượng
Chúng tơi đã xây dựng biểu điểm bậc 10 cho mỗi đề kiểm tra giúp cho việc đánh giá hiệu quả dạy - học đảm bảo tính khách quan và chính xác. Kết quả TN được phân tích để rút ra các kết luận khoa học mang tính khách quan. Phân tích số liệu thu được từ TN bằng phần mềm Microsoft excel. Lập bảng phân phối TN; Tính giá trị trung bình và phương sai của mỗi mẫu. So sánh giá trị trung bình và phân tích phương sai để khẳng định nguồn ảnh hưởng đến kết quả học tập ở lớp TN và lớp ĐC.
3.4.1.1. Lập bảng phân phối thực nghiệm và vẽ biểu đồ
Bảng phân phối thực nghiệm là kết quả của sự chọn lọc các số liệu ban đầu và được sắp xếp theo một quy luật nhất định.
* Kết quả định lượng các bài kiểm tra trong TN trên khối 12
Kết quả tổng hợp các bài kiểm tra trong TN được tổng hợp trong bảng 3.2 Bảng 3.2. Thống kê điểm các bài kiểm tra trong TN
Lần KT Phương án Xi ni 3 4 5 6 7 8 9 10 X 1 ĐC 88 7 8 27 19 12 9 4 2 5.8 TN 90 0 3 20 17 20 16 8 6 6.8 2 ĐC 88 6 9 23 18 14 10 5 3 6.0 TN 90 0 3 15 13 19 18 14 8 7.2
Từ bảng 3.2 ta lập được đồ thị điểm trung bình các bài kiểm tra giữa lớp ĐC và lớp TN như sau:
Từ hình 3.1 chúng ta thấy điểm trung bình các bài kiểm tra ở các lớp TN cao hơn ở các lớp ĐC.
Ta cũng có được bảng 3.3 tần suất điểm các bài kiểm tra trong TN trên khối 12 như sau: như sau:
Bảng 3.3. Tần suất điểm các bài kiểm tra trong TN trên khối 12 Phương
án
n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 S2
ĐC 88 0 0 7.95 9.09 30.7 21.6 14 10.2 4.55 2.27 2.71 TN 90 0 0 0 3.33 22.2 18.9 22 17.8 8.89 6.67 2.51 Bảng 3.3 cho biết phương sai điểm của lớp TN nhỏ hơn so với lớp ĐC, từ số liệu bảng 3.3, chúng tôi lập đồ thị tần suất điểm các bài kiểm tra trong TN trên khối 12 ở 2 lớp ĐC và TN.
Hình 3.2. Đồ thị tần suất điểm các bài kiểm tra trong TN trên khối 12 Trong hình 3.2, chúng ta thấy giá trị mod điểm số của các lớp ĐC và các lớp Trong hình 3.2, chúng ta thấy giá trị mod điểm số của các lớp ĐC và các lớp TN đều là điểm 5.
Từ số liệu của bảng 3.3, lập bảng tần suất hội tụ tiến (bảng 3.4) để so sánh tần suất bài đạt điểm từ giá trị xi trở lên
Bảng 3.4. Tần suất hội tụ tiến điểm các bài kiểm tra trong TN trên khối 12 Phương
án
n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ĐC 88 100 100 100 92 83 52.3 31 17 6.82 2.27 TN 90 100 100 100 100 96.7 74.4 56 33.3 15.56 6.67
Từ số liệu bảng 3.4 vẽ đồ thị đường biểu diễn tần suất hội tụ tiến điểm các bài kiểm tra trong TN trên khối 12.
Hình 3.3. Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm các bài kiểm tra trong TN trên khối 12
Trong hình 3.3 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.
* Kết quả định lượng các bài kiểm tra sau TN trên khối 12 Kết quả tổng hợp được thống kê trong bảng 3.5
Bảng 3.5. Tần suất điểm các bài kiểm tra trên khối 12 sau TN Phương Phương
án
N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 S2
ĐC 88 0 0 6.82 10.23 26.14 20.5 15.91 11.36 5.68 3.41 2.99 TN 90 0 0 0 3.33 16.67 14.4 21.11 20 15.56 8.89 2.72 So sánh số liệu trong bảng 3.5 phương sai của lớp TN nhỏ hơn so với lớp ĐC. Từ số liệu bảng 3.5, lập đồ thị tần suất điểm số của các bài kiểm tra trên khối 12 sau TN (hình 3.4).
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 ơ 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.