CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
3.1. Mục đích thực nghiệm
Đánh giá tính đúng đắn của giả thuyết khoa học đã đề ra. 3.2. Đối tượng thực nghiệm
Học sinh lớp 12 trường THPT An Dương và THPT An Hải, Hải Phòng. 3.3. Nội dung thức nghiệm
3.3.1. Các bài dạy thưc nghiệm
+ Loại bài thực nghiệm nhằm làm quen với phương pháp sơ đồ hóa kiến thức DTH phù hợp với từng nội dung kiến thức của bài (phần 1, bài “Gen và mã di truyền”; bài 8 quy luật phân li).
+ Loại bài phát triển nhận thức, tư duy học tập của học sinh (Bài 2; 3 ).
3.3.2.Các chỉ tiêu đo trong thực nghiệm
- Có kết quả học tập.
- Có kĩ năng nhận ra nội dung học tập. - Có kĩ năng xác định quan hệ các nội dung.
- Có kĩ năng diễn đạt tính hệ thống nội dung bằng graph. - Có kĩ năng đọc graph nội dung.
- Có kĩ năng sửa sai, bổ sung graph nội dung. 3.4. Phương pháp thực nghiệm
3.4.1. Chọn trường, lớp
Tại trường THPT An Dương, chúng tôi dạy 2 lớp thực nghiệm và 2 lớp đối chứng . GV dạy là cô giáo Ngô Ngọc Minh - Tác giả luận văn.
Tại trường THPT An Dương, chúng tôi dạy 2 lớp thực nghiệm (12A3, 12A5) và 2 lớp đối chứng (12A4, 12A6). GV dạy là cô giáo Nguyễn Thị Hà - một GV có nhiều kinh nghiệm sư phạm.
Tổng số lớp dạy là 4 lớp (4 lớp thực nghiệm và 4 lớp đối chứng). HS ở các lớp thực nghiệm và đối chứng là có trình độ tương đương nhau. Điều kiện
cơ sở vật chất, trang thiết bị dạy học ở các trường trên cùng nằm trong tình trạng chung ở các nhà trường hiện nay.
3.4.2. Bố trí thực nghiệm 3.4.2.1. Thời gian thực nghiệm
Thực nghiệm bố trí kiểu song song
- Các lớp đối chứng: Sử dụng giáo án thiết kế theo hướng dẫn của Bộ. - Các lớp thực nghiệm: Sử dụng giáo án được thiết kế theo phương pháp graph kèm các câu hỏi gợi mở, làm việc với SGK nhằm phát huy tính tích cực của HS.
3.4.2.2. Bố trí thực nghệm
Chúng tôi tiến hành thực nghiệm trong năm học 2014 - 2015. Thời gian thực nghiệm từ 17/8/2014 đến 28/10/2014.
3.5. Xử lý số liệu
- Các bài kiểm tra cả nhóm đối chứng và thực nghiệm đều chấm cùng một biểu điểm theo thang điểm 10.
- Kết quả thu được chúng tơi xử lí bằng thống kê tốn học. Trình tự được tiến hành cụ thể như sau:
Lập bảng thống kê cho cả 2 nhóm lớp TN và ĐC theo mẫu sau: Bảng 3.1. Thống kê số bài kiểm tra đạt các điểm từ 1 đến 10 của HS
Lớp n Số học sinh (số bài kiểm tra) Xi đạt điểm (ni)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TN
ĐC
Trong đó, n: Số học sinh (số bài kiểm tra) của các lớp TN và ĐC. Xi: Điểm số theo thang điểm 10
ni: Số học sinh (số bài kiểm tra có điểm số là Xi)
Các số liệu thu được từ thực nghiệm sư phạm sẽ được xử lí thống kê tốn học với các tham số đặc trưng sau:
- Điểm trung bình (X ): Là tham số xác định giá trị trung bình của dãy số thống kê. X = 1 1 n i i i X f n
- Phương sai (S2): Đánh giá mức độ phân tán các giá trị của biến ngẫu nhiên X xung quanh trị số trung bình của nó. Phương sai càng nhỏ thì độ phân
tán càng nhỏ. S2 = 2 1 1 ( ) n i i X X n
- Độ lệch tiêu chuẩn (S): Biểu thị mức độ phân tán của các số liệu quanh giá trị trung bình cộng. S = 2
S
- Sai số trung bình cộng (m): Biểu thị trung bình phân tán của các giá trị kết quả nghiên cứu. m = S
n
- Hệ số biến thiên (CV): Để so sánh 2 tập hợp có X khác nhau. Nếu hệ số biến thiên càng nhỏ thì độ dao động càng nhỏ, độ tin cậy càng cao.
CV (%) =
X S
.100%
Nếu CV = 0 - 10% : Dao động nhỏ, độ tin cậy cao Nếu CV = 11 - 30% : Dao động trung bình
Nếu CV = 31 - 100% : Dao động lớn, độ tin cậy nhỏ
- Hiệu trung bình (dTN - ĐC): So sánh điểm trung bình cộng của các lớp thực nghiệm và đối chứng trong các lần kiểm tra. dTN-ĐC = X TN - X ĐC
- Độ tin cậy (td): Kiểm định độ tin cậy về chênh lệch của 2 trị số trung
bình cộng của TN và ĐC bằng đại lượng kiểm định theo công thức:
td = 1 2 2 2 1 2 1 2 X X S S n n
Giá trị tới hạn của td là t tra trong bảng phân phối Student với = 0,05. Nếu td t thì sự sai khác của các giá trị trung bình giữa các nhóm thực nghiệm và đối chứng là có ý nghĩa.
Nếu td t thì sự sai khác của các trị số giữa các nhóm thực nghiệm và đối chứng là khơng có ý nghĩa.
Trong đó: n1, n2 là số HS được kiểm tra ở lớp TN và lớp ĐC. S2
1, S2
2 là phương sai của các khối lớp thực nghiệm và đối chứng S1, S2 là độ lệch chẩn các khối lớp thực nghiệm và đối chứng
1
X
, X2
là điểm trung bình của các lớp thực nghiệm và đối chứng fi, xi là số bài kiểm tra đạt điểm tương ứng xi , trong đó 0 xi 10. 3.6. Kết quả thực nghiệm
3.6.1. Kết quả học tập
3.6.1.1. Kết quả trong thực nghiệm
Bảng 3.2. Tần số các điểm đạt được qua 4 bài kiểm tra Lần
KT số Lớp
Số bài (n)
Số học sinh (số bài kiểm tra) xi đạt điểm (ni) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 I TN 181 0 0 0 24 19 41 60 29 8 0 ĐC 182 0 0 6 34 20 45 50 22 5 0 II TN 182 0 0 0 12 20 43 68 28 9 2 ĐC 183 0 0 4 39 35 40 42 17 5 1 III TN 178 0 0 0 14 13 62 71 12 11 5 ĐC 179 0 0 2 18 31 53 39 23 10 1 IV TN 179 0 0 0 6 12 46 69 25 18 3 ĐC 180 0 0 6 24 28 48 44 20 9 2 Tổng hợp TN 720 0 0 0 46 64 192 268 94 46 10 ĐC 724 0 0 18 115 114 186 186 82 29 5
Bảng 3.3. So sánh kết quả học tậpgiữa nhóm thực nghiệm và đối chứng qua các lần kiểm tra trong thực nghiệm
Lần KT số Phương án Số bài X m S CV (%) dTN - ĐC td I TN 181 6,41 0,1 1,354 21,11 0,39 2,68 ĐC 182 6,02 0,11 1,47 24,42 II TN 182 6,63 0,09 1,26 18,98 0,8 5,57 ĐC 183 5,83 0,1 1,466 25,11 III TN 178 6,71 0,08 6 1,15 17,17 0,41 2,98 ĐC 179 6,3 0,11 1,445 22,93 IV TN 179 6,86 0,09 1,23 17,92 0,74 5,18 ĐC 180 6,12 0,11 1,484 24,27 Tổng hợp TN 720 6,66 0,047 1,26 18,95 0,59 8,27 ĐC 724 6,07 0,055 1,48 24,33
Để thấy rõ hơn kết quả khác nhau giữa hai nhóm đối chứng và thực nghiệm, chúng ta theo dõi Biểu đồ 3.1 về trung bình cộng các điểm trong thực nghiệm giữa hai nhóm:
0 1 2 3 4 5 6 7 KT lần I KT lần II KT lần III KT lần IV TN ĐC
Biểu đồ 3.1. Đồ thị diễn đạt kết quả học tập của 2 nhóm thực nghiệm và đối chứng qua các lần kiểm tra trong thực nghiệm. đối chứng qua các lần kiểm tra trong thực nghiệm.
Qua số liệu thống kê ở bảng 3.3 và đồ thị 3.1 ta thấy:
- Điểm trung bình cộng qua mỗi lần kiểm tra trong thực nghiệm ln cao hơn nhóm lớp đối chứng
- Hiệu số điểm trung bình cộng giữa nhóm TN và ĐC (dTN - ĐC) lần đều lớn hơn 0, chứng tỏ kết quả lĩnh hội kiến thức của HS nhóm lớp TN tốt hơn nhóm lớp ĐC.
- Độ dao động xung quanh trị số trung bình cộng của nhóm thực nghiệm ln nhỏ hơn nhóm lớp đối chứng, chứng tỏ mức độ tập trung điểm quanh trị số trung bình của nhóm lớp thực nghiệm cao hơn so với lớp đối chứng.
- Độ biến thiên (CV) của nhóm lớp TN thấp hơn so với nhóm lớp ĐC , chứng tỏ ở nhóm lớp TN ít dao động về kết quả hơn, độ tin cậy cao hơn.
- Độ tin cậy td ở cả 4 lần kiểm tra trong thực nghiệm đều lớn hơn giá trị
tới hạn 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 hai nhóm là có ý nghĩa.
Như vậy, có thể nói việc vận dụng phương pháp Graph vào dạy học mang lại hiệu quả cao hơn so với phương pháp thông thường khác.
Bảng 3.4. Kết quả phân loại trình độ HS qua kiểm tra trong thực nghiệm Lần KT Lớp Số bài Yếu, kém (%) xi 4 Trung bình (%) 5xi6 Khá (%) 7xi8 Giỏi (%) 9xi10 I TN 181 13,26 33,15 49,17 4,42 ĐC 182 21,98 35,71 30,22 2,75 II TN 182 6,59 34,62 52,75 6,04 ĐC 183 23,5 40,98 32,24 3,28 III TN 178 2,25 42,13 46,63 8,99 ĐC 179 11,17 46,93 34,64 7,26 IV TN 179 3,35 32,4 52,52 11,73 ĐC 180 16,67 42,22 51,11 5,56 Tổng hợp TN 720 6,39 35,55 50,28 7,78 ĐC 724 18,37 41,43 35,5 4,7
Qua Bảng 3.4, cho ta thấy tỷ lệ điểm khá, giỏi của nhóm thực nghiệm cao hơn nhóm đối chứng, tỉ lệ điểm yếu, kém và trung bình của nhóm thực nghiệm nhỏ hơn nhóm đối chứng, điều này một lần nữa khẳng định ở nhóm thực nghiệm kết quả đạt được trong thực nghiệm cao hơn nhóm đối chứng.
3.6.1.2. Kết quả sau thực nghiệm
Kiểm tra 2 lần sau thực nghiệm (lần lượt với đề V và đề VI trình bày ở phần phụ lục) chúng tơi thu được tổng số 717 bài, trong đó 357 bài của học sinh lớp thực nghiệm và 360 bài của học sinh lớp đối chứng. Kết quả cụ thể như sau:
Bảng 3.5. Tần số các điểm đạt được qua 2 lần kiểm tra sau thực nghiệm Lần
KT Lớp
Số bài
Số học sinh (số bài kiểm tra) xi đạt điểm (ni) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 V TN 178 0 0 0 6 24 42 70 22 13 1 ĐC 179 0 0 5 33 37 39 39 16 9 1 VI TN 179 0 0 0 4 22 51 67 23 11 2 ĐC 181 0 0 9 34 41 42 34 15 6 0 Tổng hợp TN 357 0 0 0 10 46 93 13 7 45 24 3 ĐC 360 0 0 14 67 78 81 73 31 15 1
Bảng 3.6. So sánh kết quả học tập giữa nhóm thực nghiệm và đối chứng qua 2 lần kiểm tra sau thực nghiệm
Lần KT số Đối tượng Số bài X m S CV (%) dTN - ĐC td V TN 178 6,68 0,09 1,2 17,98 0,77 5,31 ĐC 179 5,91 0,11 1,52 25,69 VI TN 179 6,67 0,085 1,14 17,05 0,97 7 ĐC 181 5,7 0,11 1,47 25,74 Tổng hợp TN 357 6,68 0,06 1,17 17,52 0,87 8,67 ĐC 360 5,81 0,08 1,5 25,78
Để thấy rõ hơn kết quả khác nhau giữa hai nhóm TN và ĐC của lần kiểm tra sau TN, chúng ta theo dõi Biểu đồ 3.2 về trung bình cộng các điểm kiểm tra:
0 1 2 3 4 5 6 7 KT lần V KT lần VI TN ĐC
Biểu đồ 3.2. Đồ thị diễn đạt kết quả học tập của hai nhóm lớp thực nghiệm và đối chứng qua các lần kiểm tra sau thực nghiệm.
Qua Bảng 3.6 và đồ thị ta thấy: Sau thực nghiệm, mức độ bền vững kiến thức ở nhóm thực nghiệm hơn hẳn nhóm đối chứng, điều đó thể hiện ở:
- Điểm trung bình của các lần kiểm tra sau thực nghiệm của lớp TN hầu như khơng biến đổi, cịn ở lớp ĐC thì biến động nhiều
- Các giá trị td ở các lần kiểm tra đều lớn hơn giá trị tới hạn t = 1,96 chứng tỏ kết quả lĩnh hội tri thức của nhóm thực nghiệm cao hơn nhóm đối chứng là đáng tin cậy và sự sai khác về kết quả giữa hai nhóm là có ý nghĩa.
Như vậy, có thể nói việc vận dụng phương pháp graph vào dạy học kết hợp với các câu hỏi gợi mở mang lại hiệu quả cao hơn các phương pháp dạy học thơng thường khác.
Bảng 3.7. Phân loại trình độ học sinh qua kiểm tra sau thực nghiệm Lần KT Lớp Số bài Yếu, kém (%) Trung bình (%) Khá (%)(%) Giỏi (%)(%) V TN 178 3,37 37,08 51,68 7,87 ĐC 179 21,23 42,46 30,72 5,59 VI TN 179 2,23 40,78 50,28 6,7 ĐC 181 23,76 45,86 27,07 3,31 Tổng hợp TN 357 2,8 38,94 50,98 7,28 ĐC 360 22,5 44,17 28,89 4,44 Qua Bảng 3.7 tổng hợp 2 lần kiểm tra , cho ta thấy trong lần kiểm tra sau thực nghiệm này, điểm yếu kém ở HS nhóm TN ít hơn hẳn so với trong thực nghiệm
3.6.2. Tích cực hóa hoạt động học tập
Với học sinh lớp thí nghiệm, khơng khí học tập sôi nổi, các em thảo luận, trao đổi rất tích cực để tìm hiểu nội dung bài mới, tự tin tranh luận bảo vệ ý kiến của mình, thậm chí có em cịn đưa ra vấn đề cho cả lớp cùng nghiên cứu.
Trong quá trình thực hiện xây dựng graph, học sinh hứng thú học tập , nghiên cứu SGK, phát huy tối đa trí tưởng tượng, năng lực tự học tập, tự nghiên cứu đượng phát huy mạnh mẽ.
Thông qua phương pháp học tập bằng graph, học sinh lớp thí nghiệm có khả năng hệ thống hóa kiến thức cao và khả năng vận dụng kiến thức cũng tất linh hoạt.
Ngược lại ở học sinh lớp đối chứng, tinh thần học tập kém sôi nổi hơn, khả năng hệ thống hóa kiến thức cũng hạn chế và đặc biệt là năng lực tự hocjncuar các em ít được phát huy.
Thơng qua việc phân tích chất lượng các bài kiểm tra, kết hợp với kiểm tra bài cũ, chúng tơi nhận thấy ở học sinh nhóm lớp thí nghiệm hơn hẳn HS nhóm lớp đối chứng cả về chất lượng lĩnh hội kiến thức, năng lực tư duy và khả năng lĩnh hội kiến thức.
Học sinh nhóm lớp thí nghiệm mức độ hiểu kiến thức, mức độ phân tích và vận dụng kiến thức ngày càng cao. Thông qua việc học tập bằng graph, các em ngày càng phát triển khả năng tư duy hệ thống, có kỹ năng lập graph cho nội dung bài học ngày càng cao, khả năng thâu tóm nội dung kiến thức trọng tâm khá nhanh và đặc biệt là năng lực tự học ngày càng phát triển. Nhờ phát huy được năng lực tư duy hệ thống nên học sinh lớp thực nghiệm khả năng tư duy ngày càng cao, vận dụng kiến thức linh hoạt, học tập ngày càng thêm hứng thú và tiến bộ.
Trong khi đó, học sinh nhóm lớp đối chứng, nhiều em còn chưa nắm được nội dung trọng tâm của bài, khả năng hệ thống kiến thức kém, khả năng vận dụng kiến thức không linh hoạt và đặc biệt là nhiều em không chịu tư duy khi học bài, làm bài, vì vậy bài làm mắc nhiều lỗi, kết quả luôn thấp hơn học sinh nhóm lớp thực nghiệm. Ví dụ: Với bài kiểm tra số I (đề số I - xem phụ lục), ở câu tự luận, tỷ lệ học sinh làm đúng câu này ở lớp đối chứng là 40% và chỉ 18% học sinh giải thích được cách làm nhưng câu chữ còn rườm rà. Còn lại các em hoặc điền nhầm chỗ các đỉnh của graph hoặc không làm được. Nhưng ở các lớp thực nghiệm, 88% học sinh sửa được graph đúng và hầu hết các em đều giải thích được cách làm của mình.
Kết luận chương 3
Với kết quả thu được qua phân tích định lượng, định tính cho thấy giả thuyết khoa học của đề tào nêu ra đã được chứng minh theo các khía cạnh sau đây:
1. Việc sử dụng graph vào dạy học đã khắc phục được những khó khăn, hạn chế của GV và HS trong việc dạy và học môn Sinh học, đặc biệt phần DTH. Đó là vì những nội dung này khó và trừu tượng với GV và HS. Học bằng phương tiện Graph, phương pháp Graph đã có tác động rèn luyện cho HS phương pháp tư duy khoa học đó là tư duy quy nạp và tư duy diễn dịch để thấy được bản chất bên trong của vật chất rất có hiệu quả trong nhận thức của người học. Như vậy, Graph không chỉ là phương tiện giảng dạy của GV mà điều quan trọng hơn là cung cấp phương pháp cho việc học tập của HS tốt hơn, giúp các em bước đầu làm quen với tư duy logic trong việc biết hệ thống