Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm gồm có:
Biên soạn tài liệu theo hướng phát triển kỹ năng Toán học trong giáo dục STEM cho học sinh thông qua nội dung dạy học Hình học lớp 10. Tài liệu thực nghiệm được trình bày ưới dạng kế hoạch bài dạy và một số đề kiểm tra.
Chọn lớp dạy thực nghiệm và lớp đối chứng; tiến hành dạy thực nghiệm một số tiết học.
Trao đổi với giáo viên dạy thực nghiệm về phương pháp và cách tiến hành thực nghiệm.
Đánh giá kết quả thực nghiệm theo các góc độ: chất lượng, hiệu quả và tính sáng tạo .
Phân tích và xử lý kết quả của thực nghiệm.
4.3.Phươ g ph p thực nghiệm sư phạm
Chúng tôi vận ụng một số phương pháp ạy học theo hướng phát huy t nh t ch cực của HS. Theo hướng này thì GV đóng vai trò là người tổ chức và điều khiển HS thực hiện nội ung thực nghiệm.
- Thiết kế giáo án, thiết kế đề kiểm tra.
- Tổ chức dạy thực nghiệm theo hướng STEM.
- Thu thập số liệu để xử lý và rút ra các nhận xét.
4.4. Kế hoạch và nội dung thực nghiệm sư phạm 4.4.1. Kế hoạch thực nghiệm
- Tổ chức dạy TN.
- Đánh giá kết quả TN.
- Thời gian thực nghiệm: Tháng 12/2018 đến tháng 4/2019.
- Địa điểm thực nghiệm: Trường THPT Nguyễn Trãi, tỉnh Nam Định.
4.4.2. Đối tượng thực nghiệm
Được sự đồng ý của Ban giám hiệu trường THPT Nguyễn Trãi, tỉnh Nam Định cho phép thực nghiệm sư phạm kiểm nghiệm kết quả nghiên cứu, chúng tôi đã tiến hành tìm hiểu HS và thực trạng giáo dục STEM. Chúng tôi đã chọn hai lớp 10B và 10E làm thực nghiệm, đối chứng kiểm tra t nh đúng đắn của giả thuyết khoa học của luận văn, cụ thể:
Lớp 10E (lớp thực nghiệm có 40HS), lớp 10B (lớp đối chứng có 40HS). Cả hai lớp đều học toán theo chương trình SGK – cơ bản. Các tiết dạy thực nghiệm do cô Trần Thị Thu Hà (tác giả luận văn), dạy tại lớp 10E. Các tiết dạy đối chứng do thầy giáo Tống Văn Quán ạy tại lớp 10B.
Trước khi dạy thực nghiệm, để đánh giá trình độ của các cặp lớp tôi đã có bài kiểm tra 45 phút đánh giá đầu vào và thu được kết quả như sau:
Bảng 4.1.Thống kê kết quả kiểm ra rước thực nghiệm
Lớp Tổng số Điểm số
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TN 10E 40 0 1 2 3 7 6 10 7 3 1
ĐC 10B 40 0 2 2 4 7 6 8 6 3 2
Bảng 4.2.Phân bố tần suất Lớp Tổng
số
Phần trăm (%) học sinh đạt điểm Xi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
10E 40 0 2,5 5 7,5 17,5 15 25 17,5 7,5 2,5 10B 40 0 7,5 7,5 10 17,5 15 20 15 7,5 5
Bảng 4.3.Tổng hợp các tham số thống kê
Lớp Sĩ số Các tham số thống kê
X S2 S
10E 40 5 2,05 1,37
10B 40 5 2,56 1,43
Qua số liệu ở trên người viết có nhận xét: Trình độ HS của hai lớp l0 là tương đương.
4.4.3. Hình thức thực nghiệm
Tác giả dạy TN sư phạm vào các giờ ch nh khóa theo đúng kế hoạch bài dạy và mục tiêu đã đề ra. Cụ thể như sau:
Nội dung Lớp Thời gian
Giáo án 1 10E Tiết 2 ngày 26/11/2018
Giáo án 2 10E Tiết 4 ngày 15/3/2019
Giáo án 3 (Kiểm tra 45 phút) 10E Tiết 4 ngày 01/4/2019
Đối với lớp ĐC v n dạy học bình thường theo kế hoạch giảng dạy của GV đã được xây dựng từ đầu năm.
Lớp 10B kiểm tra vào tiết 3 ngày 01/4/2019.
4.5. Đ h g kết qu thực nghiệm 4.5.1. Đánh giá định tính
Tiến hành quan sát tất cả các tiết học thực nghiệm sư phạm của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng. Thông qua quan sát, ghi chép các hoạt động của GV và HS, trao đổi với GV sau mỗi tiết dạy để rút kinh nghiệm và trao
đổi với HS để kiểm tra sự hứng thú, khả năng tiếp thu bài của HS với các bài giảng được thực hiện theo các biện pháp đã đề xuất trong luận văn. Qua quá trình thực nghiệm chúng tôi nhận thấy các tiến trình dạy học được soạn thảo tương đối phù hợp với thực tế dạy học. Trong giờ học, các em rất hứng thú với việc rèn luyện các tri thức phương pháp và học tập rất hăng say. Tỷ lệ HS chăm chú học tập tăng cao. Sau các buổi học tinh thần các em phấn chấn hẳn và tỏ ra yêu thích học tập môn Toán hơn. Mặt khác, có sự chuyển biến rõ rệt trong hoạt động học tập của HS, đặc biệt là khả năng t ch lũy kiến thức, phương pháp, khả năng thuật toán hóa các dạng toán, khả năng phân t ch, tổng hợp, phát hiện và giải quyết vấn đề. Chúng tôi thấy lớp thực nghiệm có những dấu hiệu tích cực hơn so với lớp đối chứng, thể hiện ở một số nét chính sau đây:
- Khả năng thực hiện các thuật toán chính xác và thành thạo hơn.
- Khả năng phân t ch một hoạt động thành các hoạt động thành phần linh hoạt và chính xác.
- Khả năng phân t ch, tổng hợp, khái quát hóa, đặc biệt hóa, tương tự hóa được cải thiện đáng kể.
- Khả năng trình bày lời giải chặt chẽ, logic, ít sai lầm o HS thường xuyên được nhắc nhở và sửa chữa sai lầm.
- Năng lực tự học được cải thiện, HS hứng thú hơn trong giờ học.
- Các em lớp thực nghiệm ít nhầm các phép toán, quy tắc toán học hơn lớp đối chứng.
- Trước TN, đề kiểm tra gồm 20 câu trắc nghiệm và 2 câu tự luận trong đó có câu số 22 trong đề kiểm tra nhiều HS nghĩ cần phải giải một bài tập vật lý vì có liên quan đến công của lực. Tuy nhiên, sau khi được tiến hành giảng dạy thì bài kiểm tra sau thực nghiệm lại có sự phân biệt rõ giữa hai lớp. Cụ thể lớp đối chứng đa số HS không làm được hai câu tự
luận. Còn lớp thực nghiệm HS đã vẽ hình được câu 21, câu 22 từ đó t nh toán tìm ra được kết quả của bài toán.
- Nội dung câu 21, 22 trong bài kiểm tra sau thực nghiệm phát huy được kỹ năng giao tiếp toán học, kỹ năng MHH, kỹ năng đặt và giải quyết vấn đề.
4.5.2. Đánh giá định lượng
Qua thực nghiệm chúng tôi thu được kết quả cụ thể như sau:
Thống kê kết quả bài kiểm tra của HS lớp 10 Chủ đề: “ Hệ thức lượng trong tam giác”
Bảng 4.4. Thố kê điểm số Lớp Số bài
KT
Điểm số
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TN 40 0 0 1 2 4 9 11 10 2 1
ĐC 40 0 1 4 4 5 12 9 4 1 0
Bảng 4.5. Phân bố tần suất
Lớp Sĩ số Phần trăm (%) học sinh đạt điểm Xi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
10E 40 0 0 2,5 5 10 22,5 27,5 25 5 2,5 10B 40 0 2,5 10 10 12,5 30 22,5 10 2,5 0
Bảng 4.6. Tổng hợp các tham số thống kê
Lớp Sĩ số Các tham số thống kê
X S2 S
10E 40 6,65 2,04 1,56
10B 40 5,78 2,62 1,62
Biểu đồ 4.1 Phân bố tần suấ điểm số của học sinh
Dựa vào bảng tổng hợp các tham số (bảng 4.6) cho thấy điểm trung bình bài kiểm tra của nhóm thực nghiệm cao hơn nhóm đối chứng, độ lệch chuẩn
Đ
TN C
S S nên mức độ phân tán của điểm số ở nhóm thực nghiệm nhỏ hơn mức độ phân tán của điểm số ở nhóm đối chứng.
Sử dụng phép thử t – stu ent để xem xét, kiểm tra tính khả thi của việc thực nghiệm sư phạm, ta có kết quả: 1,53và t2,84.
Tra trong bảng t – Student với bậc tự do F = 80 và với mức ý nghĩa
0,05ta đượct 1,566nghĩa làt t . Như vậy thực nghiệm có kết quả rõ rệt.
Điều này chứng tỏ rằng học sinh các lớp thực nghiệm nắm vững kiến thức liên môn hơn các học sinh các lớp đối chứng, đây là kết quả thực chất, không phải là do ng u nhiên. Việc tổ chức dạy học theo STEM đã thiết kế đã đem lại hiệu quả trong việc nâng cao chất lượng học tập cho học sinh.
Kết quả này phù hợp với phân t ch định t nh. Điều đó chứng tỏ rằng, số học sinh có khả năng vận dụng tri thức toán học vào giải các bài toán sinh học, vật lý và thực tiễn của học sinh lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng.
0 5 10 15 20 25 30 35
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TN ĐC
Kết lu hươ g 4
Kết quả thu được qua đợt thực nghiệm sư phạm bước đầu cho phép kết luận rằng: các chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM đã thiết kế ở chương 3 là hiệu quả và tính khả thi. Qua thực nghiệm chúng tôi cũng nhận thấy GV và HS rất hào hứng với các tiết dạy Toán theo định hướng giáo dục STEM. Năng lực tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM của GV cũng được nâng lên qua các tiết dạy. GV đã hiểu rõ hơn cách thiết kế và tổ chức dạy học theo định hướng này. Năng lực giải quyết vấn đề, hợp tác, ứng dụng Toán học của HS đã được cải thiện qua các giờ học. Như vậy, dạy học môn Toán theo định hướng giáo dục STEM là hoàn toàn có thể thực hiện và có ý nghĩa lớn trong việc phát triển năng lực cho học sinh.
KẾT LUẬN CHUNG Luận văn đạt được một số kết quả sau:
- Hệ thống hóa cơ sở lý luận về giáo dục STEM.
- Đánh giá thực trạng về việc dạy và học môn Toán lớp 10 theo định hướng giáo dục STEM.
- Đề xuất quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học môn Toán nhằm phát triển kỹ năng Toán học cho học sinh.
- Thiết kế hai chủ đề giáo dục STEM thông qua hình học lớp 10.
- Đề xuất hai biện pháp sư phạm nhằm phát triển kỹ năng Toán học.
- Thực nghiệm sư phạm để kiểm định giả thuyết của đề tài.
Kết quả của luận văn cho thấy
Giáo dục STEM là cần thiết và phù hợp với bối cảnh giáo dục Việt Nam nói chung và việc dạy học môn Toán ở trường phổ thông.
Việc dạy học môn Toán theo định hướng giáo dục STEM là cần thiết, có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề, hợp tác, tư suy cho HS.
Môn Toán có vai trò quan trọng trong việc thực hiện giáo dục theo định hướng STEM và có nhiều tiềm năng để thực hiện dạy học môn Toán theo định hướng giáo dục STEM.
Quy trình và cấu trúc mà tác giả sử dụng là phù hợp và khả thi.
Tác giả đã tổ chức thực nghiệm sư phạm để kiểm nghiệm để kiểm nghiệm tính khả thi của một số chủ đề dạy học Toán lớp 10 theo định hướng giáo dục STEM và thực nghiệm cho thấy các chủ đề đã thiết kế là hiệu quả và khả thi.
Như vậy có thể khẳng định rằng mục đ ch nghiên cứu đã được thực hiện, nhiệm vụ nghiên cứu đã hoàn thành và giả thuyết khoa học chấp nhận được.
KHUYẾN NGHỊ
Từ các kết quả trên, chúng tôi đưa ra một số kiến nghị và đề xuất sau:
- Đổi mới phương pháp ạy học: giáo viên cần tăng cường sử dụng PPDH tích cực (dạy học dự án,dạy học hợp tác,…) để phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh, tăng hứng thú họctập cho học sinh và nâng cao năng lực tự học, tự nghiên cứu, năng lực giải quyết các tình huống trong thực tiễn.
- Đổi mới phương pháp đánh giá: Các phương pháp đánh giá không chỉ dừng lại ở việc đánh giá các kiến thức môn học, các kết quả học thông qua các bài kiểm tra mà còn cần kết hợp đánh giá quá trình học tập của HS để đánh giá việc phát triển năng lực của học sinh.
- Khuyến khích, tạo điều kiện cho các tổ, nhóm giáo viên xây dựng và tổ chức các hoạt động ngoại khóa chuyên môn để tạo sân chơi lành mạnh, bổ ích cho các em học sinh.
- Điều kiện cơ sở vật chất của nhà trường (máy tính, máy chiếu, máy tính,phòng học, thư viện,…) THPT cần hoàn thiện hơn nữa để tạo điều kiện thuận lợi choviệc tổ chức hoạt động học tập của học sinh theo PPDH tích cực.
- Cần tập huấn cho giáo viên về DHTH và bồi ưỡng nâng cao nhận thức về vai trò của toán học trong thực tế và trình độ sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông cho giáo viên và học sinh.
Mặc dù tác giả đã rất cố gắng trong nghiên cứu đề tài, tuy nhiên o điều kiện nghiên cứu và thời gian có hạn nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sót. Vì vậy em rất mong các thầy cô giáo và đồng nghiệp góp ý kiến cho đề tài của em được hoàn thiện hơn.