Chƣơng 3 : THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM
3.2. Nội dung thực nghiệm
3.2.1. Nội dung của các bài dạy thực nghiệm
Chúng tôi đã tiến hành dạy học thực nghiệm chương I với các bài: - Bài 1: Sự hấp thụ nước và muối khoáng ở rễ
- Bài 2: Vận chuyển các chất trong cây - Bài 6: Dinh dưỡng nitơ ở thực vật
- Bài 9: Quang hợp ở các nhóm thực vật C3, C4, CAM - Bài 12: Hơ hấp ở thực vật
- Bài 15: Tiêu hóa ở động vật - Bài 18: Tuần hoàn máu - Bài 22: Ơn tập chương
3.2.2. Các tiêu chí đánh giá kết quả thực nghiêm
Để đánh giá kết quả thực nghiệm chúng tơi dựa trên các tiêu chí: - Tư duy logic, khả năng khái quát hóa
- Mức độ nắm vững kiến thức - Khả năng diễn đạt bằng sơ đồ:
+ Chọn được nội dung cơ bản + Diễn đạt logic
-Khả năng diễn đạt bằng bảng hệ thống: + Xác định được tiêu chí hàng, cột + Chọn được nội dung ghi vào các ô
3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm
3.3.1. Chọn mẫu
Chúng tôi tiến hành thực nghiệm tại trường THPT ở tỉnh Kiến Thụy, với 6 lớp: ba lớp thực nghiệm là: 11B2, 11B8, 11B9; ba lớp đối chứng là 11B10,
11B11, 11B12. Ba lớp đối chứng (ĐC) và ba lớp thực nghiệm (TN) tương đối đồng đều nhau về số lượng cũng như chất lượng học sinh (dựa vào kết quả khảo sát và phân loại học sinh, theo đánh giá của giáo viên bộ mơn và giáo viên chủ nhiệm).
3.3.2. Bố trí thí nghiệm
Chúng tơi tiến hành phương pháp thực nghiệm song song, đối tượng được chia thành 2 nhóm:
- Các lớp TN: Bài học được thiết kế trên cơ sở rèn luyện cho HS kỹ năng diễn đạt kết quả thu nhận và xử lý thơng tin bằng sơ đồ, bảng hệ thống.Nhóm này với tổng số 134 HS.
- Các lớp ĐC: Chúng tôi thiết kế bài giảng không vận dụng phương pháp rèn luyện cho HS kỹ năng diễn đạt kết quả học tập mà theo hướng dẫn của sách GV.Nhóm này với tổng số 135 HS.
Cả lớp ĐC và TN đều do cùng 1 GV dạy, đảm bảo sự đồng đều về các mặt thời gian, nội dung kiến thức và các điều kiện khác.
3.3.3. Xử lý số liệu bằng thống kê tốn học
3.3.3.1. Về mặt định tính
+ Đánh giá kết quả phương pháp rèn luyện dựa trên các tiêu chí đã nêu ở mục 3.2.2
+ Phân tích chất lượng các bài kiểm tra để thấy rõ vai trò của phương pháp rèn luyện kỹ năng diễn đạt kết quả học tập bằng sơ đồ, bảng
3.3.3.2. Về mặt định lượng
Cả nhóm ĐC và TN đều có một chế độ kiểm tra như nhau và kiểm tra sau mỗi bài học. Kiểm tra bằng các đề kiêm tra sử dụng nhiều loại câu hỏi: Trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn (Test MCQ); điền từ; ghép nối; tự luận. Sau khi học xong chương I: Chuyển hóa vật chất và năng lượng kiểm tra 3 bài 15 phút; 1 bài 1 tiết để đánh giá khả năng nắm vững kiến thức của HS. Sau thực nghiệm kiểm tra 1 bài 15 phút và 1 bài 45 phút để đánh giá độ bền kiến thức (xem phụ lục).
Sau đó, chúng tơi tiến hành chấm các bài kiểm tra trên thang điểm 10 và so sánh kết quả thu được giữa nhóm TN và nhóm ĐC.
Các số liệu thu được từ điều tra và thực nghiệm sư phạm sẽ được xử lí thống kê tốn học với các tham số đặc trưng sau:
+ Điểm trung bình:
Là tham số xác định giá trị trung bình của dãy số thống kê, được tính theo cơng thức sau:
n i i if x n X 1 1 + Phương sai (S2 ):
Phương sai đặc trưng cho sự sai biệt của các số liệu trong kết quả nghiên cứu. Phương sai càng lớn, sai biệt càng lớn. Ngược lại phương sai càng nhỏ, sai biệt càng nhỏ. Phương sai còn biểu diễn độ phân tán của tập số liệu kết quả nghiên cứu đối với giá trị trung bình. Phương sai càng lớn, độ phân tán xung quanh giá trị trung bình càng lớn và ngược lại.
+ Độ lệch chuẩn (S):
Khi có 2 giá trị trung bình như nhau chưa kết luận hai kết quả giống nhau, mà con phụ thuộc vào các giá trị của đại lượng phân tán ít hay nhiều xung quanh giá trị trung bình cộng. Sự phân tán đó được mơ tả bởi độ lệch chuẩn (S), được tính theo cơng thức sau:
n X x n S i i 2 ) ( Hoặc:
Độ lệch chuẩn càng nhỏ thì số liệu càng ít phân tán, kết quả càng đáng tin cậy. n i i i X f x n S 1 2 2 . ) ( 1 2 S S
+ Sai số trung bình cộng (m): Sai số trung bình cộng có thể hiểu là trung bình phân tán của các giá trị kết quả nghiên cứu, được tính theo cơng thức sau:
+ Hệ số biến thiên (Cv(%)):
Khi có 2 trung bình cộng khác nhau, độ lệch chuẩn khác nhau thì phải xét hệ số biến thiên, được tính theo cơng thức sau:
Hệ số biên thiên càng nhỏ thì kết quả có độ tin cậy càng cao. Cụ thể:
Cv từ 0 đến 10%: Dao động nhỏ, độ tin cậy cao Cv từ 10% đến 30%: Dao động trung bình
Cv từ 30% đen 100%: Dao động lớn, độ tin cậy thấp.
+ Hiệu trung bình (dTN-ĐC): So sánh điểm trung bình cộng của các lớp TN và ĐC trong các lần kiểm tra.
+ Kiểm định độ tin cậy về sự chênh lệch của 2 giá trị trung bình cộng của Tn và ĐC bằng đại lượng kiểm định td theo công thức:
n S m 100 % X S Cv ĐC TN ĐC TN X X d 2 2 2 1 2 1 2 1 n S n S X X td
Giá trị tới hạn của td là t tra trong bảng phân phối Student với 05
, 0
và bậc tự do f = n1 + n - 2. Nếu td t thì sự sai khác của các giá trị trung bình TN và ĐC là có ý nghĩa.
• Chú thích:
+ n1, n2 là HS được kiểm tra ở các khối lớp TN và ĐC + 2
2 2 1,s
s là phương sai của các lớp khối lớp TN và ĐC + x1,x2là điểm trung bình của các lớp khối lớp TN và ĐC
+ fi,xi là số bài kiểm tra đạt điểm tương ứng là xi, trong đó 0xi 10
đặc trưng cho phổ phân bố điểm của bài kiểm tra mỗi lớp.
3.4. Kết quả thực nghiệm
3.4.1. Kết quả định lượng
3.4.1.1. Phân tích kết quả trong thực nghiệm
Kết quả trong thực nghiệm thu được như sau:
Bảng 3.1. Thống kê tần số điểm kiểm tra từ 1 đến 10 của HS qua 3 lần kiểm tra trong thực nghiệm
Lần KT Lớp ni Số học sinh đạt điểm Xi 0-2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 ĐC 135 0 18 24 33 25 15 14 5 1 TN 132 0 9 12 25 30 27 16 9 4 2 ĐC 135 0 20 22 30 28 16 13 6 0 TN 134 0 5 12 24 27 30 18 12 6 3 ĐC 134 0 21 22 32 26 16 11 4 2 TN 134 0 0 17 23 31 25 19 12 7 4 ĐC 135 0 16 21 31 30 14 12 8 3 TN 134 0 0 16 19 24 28 22 16 9 Tổng hợp ĐC 539 0 75 89 126 109 61 50 23 6 TN 534 0 14 57 91 112 110 75 49 26
Trên cơ sở bảng thống kê điểm trên, chúng tơi tiến hành tính tốn để so sánh định lượng kết quả giữa 2 nhóm đối chứng và thực nghiệm. Kết quả cụ thể được trình bày trong bảng 3.2:
Bảng 3.2. So sánh định lƣợng kết quả nhóm TN và ĐC qua các lần kiểm tra trong thực nghiệm
Lần KT Lớp Số bài (n) X ± m S Cv (%) dTN-ĐC td 1 ĐC 135 5,45±0,14 1,68 31 0,74 3,7 TN 132 6,32±0,15 1,71 27 0,87 2 ĐC 135 5,46±0,15 1,69 30 0,87 5,1 TN 134 6,20±0,15 1,71 28 3 ĐC 134 5,40±0,15 1,70 30 1,12 5,6 TN 134 6,52±0,14 1,67 26 4 ĐC 135 5,65±0,15 1,77 30 1,13 5,65 TN 134 6,78±0,15 1,74 26 1,00 Tổng hợp ĐC 539 5,49±0,07 1,71 30 1,00 7,14 TN 534 6,49±0,07 1,72 27
Qua số liệu thống kê ở bảng 3.2 cho thấy:
Điểm trung bình cộng qua mỗi lần kiểm tra trong thực nghiệm ở nhóm TN ln cao hơn nhóm ĐC, hiệu số điểm trung bình cộng (dTN-ĐC) giữa nhóm TN và nhóm ĐC tăng dần qua các lần kiểm tra (cụ thể: lần 1 là 0,74; lần 2 là 0,87; lần 3 là 1,12; lần 4 là 1,13) chứng tỏ sự tiến bộ trong quá trình lĩnh hội kiến thức của nhóm TN nhanh hơn nhóm ĐC.
Độ biến thiên (Cv) ở nhóm TN ln thấp hơn so với nhóm ĐC, chứng tỏ nhóm TN ít dao động hơn, độ tin cậy cao hơn.
Độ tin cậy td ở cả 4 lần kiểm tra trong thực nghiệm lần lượt là: 3,7; 5,1; 5,6; 5,65 và tổng hợp là 7,14 đều > t= 1,96, chứng tỏ kết quả lĩnh hội tri thức của nhóm TN cao hơn nhóm ĐC là đáng tin cậy và sự sai khác về kết quả giữa 2 nhóm là có ý nghĩa.
Như vậy, việc vận dụng phương pháp rèn luyện cho HS kỹ năng diễn đạt kết quả thu nhận và xử lý thông tin bằng sơ đồ, bảng hệ thống vào dạy học chương chuyển hóa vật chất và năng lượng mang lại hiệu quả cao hơn phương pháp dạy học thơng thường.
Bảng 3.3. Phân loại trình độ HS qua các lần kiểm tra trong thực nghiệm Lần KT Lớp Số bài (n) Yếu,kém (%) Trung bình (%) Khá (%) Giỏi (%) 1 ĐC 135 31,11 24,44 29,62 14,83 TN 132 15,91 18,94 43,18 21,97 2 ĐC 135 31.11 22,22 32,59 14,08 TN 134 12,68 17,91 42,53 26,88 3 ĐC 134 32,09 23,88 31,34 12,69 TN 134 12,69 17,16 41,79 28,36 4 ĐC 135 27,41 22,96 32,59 17,04 TN 134 11,94 14,18 38,81 35,07 Tổng hợp ĐC 539 30,43 23,38 31,54 14,65 TN 534 13,30 17,04 41,57 28,09
Qua bảng 3.3 cho thấy: Tỉ lệ % điểm khá giỏi của nhóm TN cao hơn nhóm ĐC; tỉ lệ % điểm yếu, kém và trung bình của nhóm TN lại thấp hơn nhóm ĐC. Điều này thêm một lần nữa khẳng định ở nhóm TN kết quả đạt được trong thực nghiệm cao hơn nhóm ĐC.
Để thấy rõ hơn kết quả giữa 2 nhóm TN và ĐC, từ bảng 3-2 chúng tơi đã thiết kế một biểu đồ 3 - 1 về trung bình cộng các điểm trong thực nghiệm giữa 2 nhóm TN và ĐC. Cụ thể như sau:
Biểu đồ 3.1. So sánh kết quả trong thực nghiệm của 2 nhóm TN và ĐC
3.4.1.2. Phân tích kết quả sau thực nghiệm
Kết quả sau thực nghiệm thu được như sau:
Bảng 3.4. Thống kê tần số điểm kiểm tra từ 1 đến 10 của HS qua 2 lần kiểm tra sau thực nghiệm
Lần Lớp ni Số học sinh đạt điểm Xi KT 0-2 3 4 5 6 7 8 9 10 5 ĐC 135 0 27 26 33 22 12 11 4 0 TN 134 0 6 13 24 27 28 18 12 6 6 ĐC 135 0 25 27 32 21 14 12 4 0 TN 134 0 7 15 24 23 22 20 18 6 Tổng ĐC 270 0 5 53 65 43 26 23 8 0 hợp TN 268 0 13 28 48 50 50 38 30 12 6.32 5.45 6.20 5.46 6.52 5.40 5.65 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 TN ĐC 6.78
Bảng 3.5. So sánh kết quả lần kiểm tra sau thực nghiệm Lần KT Lớp Số bài (n) X± m S Cv (%) dTN-ĐC td 5 ĐC 135 5,11±0,14 1,73 31 1,16 5,8 TN 134 6,27±0,15 1,76 28 6 ĐC 135 5,18±0,14 1,67 30 1,36 6,8 TN 134 6,54±0,15 1,83 28 Tổng hợp ĐC 270 5,14±0,10 1,65 31 1,34 9,57 TN 268 6,47±0,10 1,75 27 Qua bảng 3.5 ta thấy:
Sau thực nghiệm, mức độ bền vững kiến thức ở nhóm TN cao hơn hẳn nhóm ĐC, thể hiện ở:
- Hiệu số dTN- ĐC sau mỗi lần kiểm tra là đáng kể (từ 1,16 đến 1,36)
- Điểm trung bình cộng ở các lần kiểm tra sau thực nghiệm (là 6,47) ở các lớp TN ít biến động hơn so với trong thực nghiệm (6,49); cịn ở các lớp ĐC thì biến động mạnh hơn, cụ thể là: sau thực nghiệm là 5,14 so với trước thực nghiệm là 5,49.
- Độ biến thiên (Cv) sau mỗi lần kiểm tra ở nhóm TN thấp hơn nhóm ĐC. Điều này chứng tỏ hiệu quả vững chắc của TN so với ĐC có độ tin cậy cao.
- Các giá trị td ở các lần kiểm tra đều > t = 1,96, chứng tỏ kết quả lĩnh hội tri thức của nhóm TN cao hơn nhóm ĐC là đáng tin cậy và sự sai khác về kết quả giữa 2 nhóm là có ý nghĩa.
Bảng 3.6. Phân loại trình độ HS qua các lần kiểm tra sau thực nghiệm
Qua bảng 3.6 cho thấy điểm yếu kém sau TN (12,64%) của nhóm TN tăng ít hơn so với trong thực nghiệm (9,9%). Trong khi điểm yếu, kém sau thực nghiệm của nhóm ĐC là 34,3% tăng nhiều hơn so với trong TN (là 21,37%).
Để thấy rõ hơn nữa kết quả khác biệt giữa 2 nhóm ĐC và TN chúng ta cùng theo dõi bảng 3.5 và biểu đồ 3.2 về trung bình cộng các điểm sau thực nghiệm giữa 2 nhóm ĐC và TN:
Biểu đồ 3.2. So sánh kết quả sau thực nghiệm của 2 nhóm TN và ĐC Lần KT Lớp Số bài (n) Yếu, kém (%) Trung bình (%) Khá (%) Giỏi (%) 5 ĐC 135 39,26 24,44 25,19 11,11 TN 134 13,43 17,91 41,04 27,62 6 ĐC 135 38,52 23,70 25,93 11,85 TN 134 16,42 17,91 33,58 32,09 Tổng hợp ĐC 270 38,89 24,07 25,56 11,48 TN 268 15,30 17,91 37,31 29,48 6.27 5.11 6.54 5.18 0 1 2 3 4 5 6 7 Lần 5 Lần 6 TN ĐC
Như vậy, những kết quả trên đây khẳng định rõ hiệu quả của việc rèn luyện cho HS kỹ năng diễn đạt kết quả thu nhận và xử lý thông tin trong dạy học chương chuyển hóa vật chất và năng lượng đã nâng cao được kết quả học tập cho HS.
3.4.2. Kết quả định tính
3.4.2.1. Về phát triển tư duy logic, khả năng khái qt hóa
Qua phân tích các bài kiểm tra cho thấy HS ở các lớp TN có tư duy logic, khả năng khái quát hóa tốt hơn HS ở các lớp ĐC. Cụ thể như ở bài kiểm tra số 3, với câu hỏi: trình bày quá trình cố định Nitơ phân tử theo con đường
sinh học? đa số HS lớp TN đều diễn đạt một cách mạch lạc, trình bày theo
một logic nội dung chặt chẽ. Khơng chỉ có vậy, HS lớp TN cịn biết cách tổng kết, khái quát vấn đề trên cơ sở những nội dung đã trình bày trước đó. VD bài làm cuả HS lớp TN và lớp ĐC có sự khác biệt rõ rệt về cách diễn đạt như sau:
Bài làm của em Nguyễn Thị Trang lớp thực nghiệm (11B8)
Bài làm của em Nguyễn Thị Nhƣ Quỳnh lớp đối chứng (11B11)
+ Khái niệm: Là quá trình liên kết giữa N2 và H2 để hình thành nên NH3 do vi sinh vật thực hiện
+ Nhóm vi sinh vật thực hiện: 2 nhóm
-Nhóm vi khuẩn tự do: ví dụ như vi khuẩn lam…
-Nhóm vi khuẩn cộng sinh với thực vật: ví dụ như vi khuẩn ở nốt sần cây họ đậu
+ Điều kiện để vi khuẩn thực hiện:
-Có enzim nitrogenaza (là loại enzim do vi khuẩn tiết ra có khả năng bẻ gẫy liên kết ba bền vững của nitơ)
- Có lực khử mạnh - Được cung cấp ATP - Mơi trường kị khí + Phương trình phản ứng:
Q trình cố định nitơ phân tử theo con đường sinh học là quá trình liên kết giữa N2 với H2 để hình thành nên NH3, quá trình này do vi sinh vật thực hiện. Ví dụ như: vi khuẩn lam…
Để thực hiện được thì các vi khuẩn này phải có một loại enzim độc nhất vơ nhị là nitrogenaza, có lực khử mạnh, kị khí…
N2 + H2 nitrogenaza NH3
Như vậy, nhờ có q trình cố định
nitơ phân tử do các nhóm vi sinh vật thực hiện trong những điều kiện nhất định mà cây trồng được cung cấp một lượng đạm dưới dạng dễ hấp thụ cho quá trình phát triển. Khơng chỉ có vậy, nhờ có q trình này cịn làm cho đất đai trở nên màu mỡ, giàu dinh dưỡng hơn.
3.4.2.2. Về mức độ nắm vững kiến thức
Kết quả trong và sau thực nghiệm cho thấy, ở nhóm lớp TN do được