Chương 3. Thực nghiệm sư phạm
3.5. Kết quả của thực nghiệm sư phạm
3.5.3. Kết quả thực nghiệm về mặt định lượng
Sau khi dạy thử nghiệm và so sánh mức độ hiểu biết và vận dụng kiến thức giữa lớp thực nghiệm và đối chứng thông qua phân tích và xử lí kết quả bài kiểm tra, sau khi xử lí kết quả bài kiểm tra nhận xét mức độ hiểu biết và vận dụng kiến thức của HS từng lớp. Kết quả bài kiểm tra (bài kiểm tra 15 phút sau khi học xong chương
“Dao động cơ”) và tần suất được trình bài trên bảng 3.4. Để thấy rõ tần số lặp lại của kết quả các bài kiểm tra, chúng tôi tiến hành tính các tham số thống kê của hai nhóm được trình bày trong bảng 3.5 và vẽ các biểu đồ như hình 3.2, hình 3.3.
Tính toán các tham số cụ thể như sau:
- Giá trị trung bình cộng: Là tham số đặc trưng cho sự tập trung của số liệu và tính theo công thức
1
1 n
i i
i
X f X
n
. Trong đó X là giá trị trung bình cộng, fi là tấn số ứng với điểm số Xi, n là tổng số bài kiểm tra
- Phương sai:
2
2 1
( )
1
n
i i
i
f X X
n
- Độ lệch chuẩn: Cho biết độ phân tán quanh giá trị X được tính theo công thức
2
2 1
1
n
i i
i
n X X
n
; càng nhỏ tức số liệu càng ít phân tán
- Hệ số biến thiên: Là tỉ số giữa độ lệch chuẩn và giá trị trung bình, cho phép so sánh mức độ phân tán của các số liệu C .100%
X
Bảng 3.4. Bảng thống kê các loại điểm của bài kiểm tra
Lớp Điểm Xi
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Thực nghiệm (12A2)
Tần số (ni) 0 0 0 1 2 5 8 10 7 1 0 Tần suất fi
(%) 0 0 0 2.9 5.9 14.7 23.5 29.5 20.6 2.9 0
Tần suất tích lũy
(%)
0 0 0 2.9 8.8 23.5 47.0 76.5 97.1 100 100
Đối chứng (12A1)
Tần số (ni) 0 0 1 3 4 7 11 6 2 0 0 Tần suất fi
(%) 0 0 2.9 8.8 11.8 20.6 32.4 17.6 5.9 0 0 Tần suất
tích lũy (%)
0 0 2.9 11.7 23.5 44.1 76.5 94.1 100 100 100
Bảng 3.5. Tổng hợp các tham số của hai nhóm thực nghiệm và đối chứng
Nhóm Tổng HS X 2 C(5%)
Thực nghiệm 34 6.44 1.89 1.37 21.27
Đối chứng 34 5.47 2.14 1.46 26.69
Đồ thị 3.2. Đồ thị phân bố tần suất điểm của bài kiểm tra 15 phút hai nhóm thực nghiệm và đối chứng
Từ đồ thị 3.2, nhìn chung xu hướng của lớp thực nghiệm tăng dần từ điểm 4 đến điểm 7 và giảm mạnh đến điểm 10, còn đối với lớp đối chứng đồ thị có xu hướng
0 5 10 15 20 25 30 35
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TẦN SUẤT (%)
ĐIỂM
Thực nghiệm Đối chứng
tăng dần từ điểm 1 đến điểm 6 và giảm dần về điểm 9. Một cách chi tiết đường biểu diễn phân bố tần suất của lớp thực nghiệm có tần số lớn nhất là điểm 7, còn lớp đối chứng phân bố tần suất cao ở điểm 6. Bên cạnh đó đối với câu hỏi số 6 trong đề kiểm tra (câu hỏi liên quan đến đồ thị dao động) lớp thực nghiệm có 19/34 HS (55,9%) trả lời đúng, lớp đối chứng có 8/34 HS (23.5%) trả lời đúng.
Điểm trung bình lớp thực nghiệm (6.44) cao hơn lớp đối chứng (5.47). Hệ số biến thiên giá trị điểm số của lớp thực nghiệm (21.27%) nhỏ hơn lớp đối chứng (26.69%) nghĩa là độ phân tán về điểm số quanh điểm trung bình của lớp thực nghiệm là nhỏ hơn lớp đối chứng.
Đồ thị 3.3. Đồ thị phân bố tấn suất tích lũy của bài kiểm tra 15 phút hai nhóm thực nghiệm và đối chứng
Đường phân bố tần suất lũy tích hội tụ lùi của lớp thực nghiệm nằm bên phải và ở phía dưới của đường phân bố tần suất lũy tích hội tụ lùi của lớp đối chứng, chứng tỏ kết quả bài báo cáo thực hành ở lớp thực nghiệm tốt hơn lớp đối chứng.
Song vấn đề đặt ra là các kết quả khác nhau thực sự là do sự hỗ trợ của thiết bị thí nghiệm kết nối với điện thoại thông minh không? Các số liệu có đáng tin cậy không? Để trả lời câu hỏi này, chúng tôi áp dụng bài toán kiểm định trong thống kê toán học.
Kiểm định sự khác nhau của các phương sai
0 20 40 60 80 100 120
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TẦN SUẤT TÍCH LŨY (%)
ĐIỂM
Thực nghiệm Đối chứng
Mẫu 1: Lớp đối chứng: n1 = 34, 12= 2.14, X1= 5.47 Mẫu 2: Lớp thực nghiệm: n2 = 34, 22= 1.89, X2= 6.44
Giả thuyết không H0: “Sự khác nhau giữa các phương sai 12và 22ở hai mẫu không có ý nghĩa” nói cách khác “Phương sai ở các tổng thể chung là bằng nhau 12
= 22.
Giả thuyết đối H1: 1222 Giá trị đại lượng kiểm định là
2 1
2 2
2.14 1.13 F 1.89
Tra giá trị Ftừ bảng phân phối F, ứng với mức α = 0.05 và các bậc tự do là: fTNg
= f1 = 34; fĐC = f2 = 34, ta có F= 1.69
Vì F < Fα nên giả thiết H0 được chấp nhận, tức là sự khác nhau về phương sai của hai mẫu là không có ý nghĩa. Tức là phương sai của tổng thể chung là bằng nhau.
Kiểm định sự khác nhau của hai giá trị trung bình cộng (từ tổng thể chung có phương sai bằng nhau).
Giả thiết không H0: X1= X2 (Sự khác nhau của các trung bình cộng của hai mẫu là không có ý nghĩa, tức là chưa đủ để kết luận có sử dụng thiết bị thí nghiệm kết nối điện thoại thông minh hỗ trợ nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm tốt hơn khi không sử dụng).
Giả thiết đối H1: X1 X2 (Sự khác nhau của các hai giá trị trung bình là có ý nghĩa. Tức là có sử dụng thiết bị thí nghiệm hỗ trợ tốt hơn khi không sử dụng).
Ta chọn xác suất sai lầm là α = 0.05.
Đại lượng kiểm định là : 1 2
2 2
1 2
1 2
X X t
n n
Thay số liệu và tính toán ta được: t = 2.8
Vì ta chọn α = 0.05, n1 = n2 = 34 nên ta có t1 = t2 = 2.8. Từ đó ta có tα = 2.0. Vậy t > tα, chấp nhận giả thiết H1 tức là có sự khác nhau giữa các trung bình cộng của hai mấu là có ý nghĩa.
Như vậy chúng tôi thấy rằng thông qua bài kiểm tra nhận thất kết quả thử nghiệm đối với lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng. Điều này cho thấy việc sử dụng TN vào dạy học một số kiến thức chương “Dao động cơ” nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm có tính khả thi.
Bảng 3.6. Bảng đánh giá kết quả xếp loại điểm kiểm tra Nhóm Sỉ
số
Kém Yếu T.Bình Khá Giỏi
[0;2] % [3;4] % [5;6] % [7;8] % [9,10] %
TNg 34 0 0 3 8.8 13 38.2 17 50 1 2.9
ĐC 34 1 2.9 7 20.6 18 52.9 8 23.5 0 0
Đồ thị 3.4. Đồ thị xếp loại điểm kiểm tra của nhóm lớp đối chứng và nhóm lớp thực nghiệm
So sánh điểm số giữa hai lớp vẫn cho thấy lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng. Điều này cũng cho thấy khả năng phân tích và hiểu kiến thức của HS lớp TNg cũng cao hơn lớp ĐC. Lớp ĐC có tỉ lệ điểm ở điểm TB cao nhất và không có điểm giỏi. Ngược lại, với lớp TNg có tỉ lệ điểm ở điểm khá cao và đã có 1 điểm giỏi. Kết quả thử nghiệm sư phạm đối với lớp 12A2 đạt kết quả tốt. Song vấn đề đặt ra là kết quả TNg cao hơn lớp ĐC có thực sự do cách tổ chức dạy học mới đem lại hay không?
Các số liệu của bài kiểm tra có tin cậy không? Đồng thời để kiểm chứng rằng phương pháp thực nghiệm vào việc bồi dưỡng năng lực thực nghiệm của HS giúp HS ghi nhớ
0 10 20 30 40 50 60
Kém Yếu Trung bình Khá Giỏi
TỈ LỆ (%)
XẾP LOẠI
Thực nghiệm Đối chứng
kiến thức lâu hơn hay không, tiến hành cho lớp thực nghiệm tham gia buổi hoạt động ngoại khóa với chủ đề “Trải nghiệm sáng tạo”