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 tôi 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 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 khơng.
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 ô 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 tôi tiến hành phân tích:
- Những dấu hiệu tích cực nhận thức của HS ở lớp TN và ĐC thông 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