C. Dự kiến sản phầm của HS
4. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
a. Mục đích thực nghiệm
- Đánh giá tính hiệu quả và khả thi của việc tổ chức dạy học một số CĐGD STEM chương cacbohydrate hóa học 12 nhằm phát triển NLVDKTKN cho HS.
- Khẳng định tính đúng đắn của giả thuyết khoa học của đề tài.
b. Nhiệm vụ thực nghiệm
- Chọn địa bàn và đối tượng TNSP.
- Xác định nội dung, PP và tiến trình TNSP: Chọn nội dung và xây dựng CĐGD STEM; Thiết kế KHBD thực hiện CĐGD STEM đã xây dựng. Trao đổi với GV dạy TNSP về nội dung, PP tiến hành, KT đánh giá NLVDKTKN của HS sau bài dạy TNSP.
- Thiết kế thang đo và bộ công cụ ĐG kết quả học tập và sự phát triển NLVDKTKN của HS, bao gồm: Bài kiểm tra; Phiếu đánh giá theo tiêu chí NLVDKTKN của HS (dành cho GV) và phiếu hỏi tự đánh giá (dành cho HS);
- Lập kế hoạch và thực hiện kế hoạch TNSP.
- Thu thập và xử lý số liệu, phân tích các kết quả TNSP, từ đó rút ra kết luận về tính hiệu quả của việc dạy học theo CĐGD STEM để phát triển NLVDKTKN cho HS trong DHHH.
c. Nội dung thực nghiệm
+ Chọn đối tượng và địa bàn thực nghiệm
Chúng tôi chọn 4 lớp HS khối 12 của hai trường THPT Gia Viễn B huyện Gia Viễn và THPT Hoa Lư A thuộc huyện Hoa Lư tỉnh Ninh Bình (mỗi trường chọn 1 cặp lớp TN và ĐC). Thời gian thực hiện: tháng 9, 10 năm 2022. Các cặp lớp TN và ĐC được chọn ở mỗi trường là tương đương nhau về sĩ số và trình độ nhận thức thông qua kết quả bài kiểm tra đánh giá và trao đổi trực tiếp với GV dạy TNSP. Các lớp TN và ĐC do cùng một giáo viên dạy có trình độ và năm công tác ngang nhau.
Đối tượng và địa bàn chọn TNSP được trình bày ở bảng sau:
Bảng. Đối tượng và địa bàn TNSP
Trường THPT Lớp TN - số HS Lớp ĐC - số HS GV giảng dạy
Gia Viễn B 12A1- 44 12A2- 43 Trần Thị Dự
Hoa Lư A 12A2 - 40 12A6 - 40 Nguyễn Anh Hưng
+ Kế hoạch thực nghiệm
Sau khi lựa chọn đối tượng địa bàn TNSP chúng tôi xây dựng kế hoạch TNSP như sau:
- Xây dựng kế hoạch dạy học cho 2 CĐGD STEM, sử dụng DHDA và DH theo nhóm nhằm phát triển NLVDKTKN cho HS lớp TN và KHBD cho HS lớp ĐC.
- Xây dựng các phiếu điều tra; Phiếu đánh giá, tự đánh giá NLVDKTKN dung cho GV và HS; Bài kiểm tra.
- Tiến hành các bài dạy: Tổ chức các hoạt động học tập theo KHBD đã thiết kế tại hai lớp TN và hai lớp ĐC.
- Đánh giá kết quả của đợt TNSP: Sử dụng bộ công cụ đánh giá đã thiết kế và dùng PP thống kê toán học để xử lí số liệu kết quả TNSP thu được.
+ Tiến hành thực nghiệm Thiết kế nghiên cứu
Chúng tôi sử dụng hai dạng thiết kế nghiên cứu cho nội dung đề xuất của mình, bao gồm:
- Thiết kế 1. Thiết kế kiểm tra trước và sau tác động với nhóm duy nhất. Áp dụng ĐG NLVDKTKN của HS trước tác động (TTĐ) và sau tác động (STĐ) đối với lớp TN, sử dụng công cụ ĐG là phiếu ĐG NLVDKTKN theo tiêu chí dành cho GV và phiếu tự ĐG của HS.
- Thiết kế 2. Thiết kế kiểm tra trước và STĐ với nhóm tương đương. Thực hiện bài kiểm tra đối với lớp TN và ĐC, cụ thể:
+ Kiểm tra TTĐ để chọn cặp lớp TN và ĐC là tương đương về chất lượng học tập
+ Kiểm tra STĐ với cặp lớp TN và ĐC bằng bài kiểm tra sau khi hoàn thành bài dạy. Lớp TN dạy theo bài dạy được thiết kế trong luận văn, lớp ĐC dạy theo KHBD do GV thiết kế, không sử dụng CĐ GD STEM và PPDHDA.
+ Xử lí, ĐG kết quả bài kiểm tra
Phương pháp xử lí và đánh giá kết quả bài kiểm tra
Chúng tôi sử dụng phương pháp thống kê toán học trong xử lí kết quả các bài kiểm tra theo các bước:
1. Lập bảng phân phối tần số, tần suất, tần suất luỹ tích cho các bài kiểm tra ở lớp TN và ĐC
2. Vẽ đồ thị đường luỹ tích từ số liệu bảng phân phối tần số luỹ tích
3. Tính các tham số đặc trưng: điểm trung bình, độ lệch chuẩn, hệ số biến thiên…
4. Phép kiểm chứng T-test độc lập: xác định, rút ra kết luận về sự khác biệt về kết quả học tập của lớp TN và ĐC là có ý nghĩa hay không.
Với phép kiểm chứng T-test độc lập, ta cần tính giá trị p - khả năng xảy ra ngẫu nhiên theo công thức tính trong phần mềm Excel:
p = ttest (arrayl, array2, tails, type)
Trong đó: arrayl, array2 là hai cột điểm số của lớp TN và lớp ĐC mà chúng ta định so sánh; tails (đuôi), type (dạng) là các tham số: Type = 1; Tail = 1
Giá tr p ị p được giải thích như sau: được đề cập trong chủ đềc gi i thích nh sau:ảng phân công nhiệm vụ cho các thành viên trong nhóm ư
Khi kết quả Chênh lệch giá trị trung bình của hai nhóm p ≤ 0,05 Có ý nghĩa (chênh lệch không có khả năng xảy ra ngẫu nhiên) p > 0,05 Không có ý nghĩa (chênh lệch có khả năng xảy ra ngẫu nhiên)
5. Tính độ chênh lệch giá trị trung bình chuẩn (SMD): đo mức độ ảnh hưởng (ES) của tác động:
Giá trị quy mô ảnh hưởng cho biết những tác động của nghiên cứu có thực tế và có ý nghĩa hay không.
ĐC ĐC TN
S x ES x
Giá trị SMD chuẩn (ES) theo thang Cohem được giải thích như sau:
Giá trị ES >1 0,8 - 1,0 0,5 - 0,79 0,2 - 0,49 <0,2
Ảnh hưởng Rất lớn Lớn Trung bình Nhỏ Rất nhỏ
+ Khảo sát chọn lớp thực nghiệm và đối chứng
Để chọn lớp TN và ĐC chúng tôi dựa vào kết quả bài kiểm tra đầu năm học 2021 - 2022 của các lớp 12 ở hai trường THPT Gia Viễn B và THPT Hoa Lư A. Kết quả bài kiểm tra được trình bày ở bảng sau:
Bảng. K t qu b i ki m tra c a các l p TN v C trết quả học tập của HS sau bài KT à tần suất lũy tích bài KT số 2 của HS ểm ủa HS ớp TN và ĐC trước tác động à tần suất lũy tích bài KT số 2 của HS ĐC trước tác động ướp TN và ĐC trước tác độngc tác điểmộ biểu hiện của các tiêu chí NLVDKTKNng
Trường Lớ
p
Số HS đạt điểm Xi
Điểm
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 TB
0
THPT Gia Viễn B
ĐC 0 0 0 0 2 1
8 1
4 5 4 0 0 5,79
TN 0 0 0 0 1 1
7 1
5 6 5 0 0 5.93
THPT Hoa Lư A
ĐC 0 0 0 0 3 1
5 1
5 4 3 0 0 5,73
TN 0 0 0 0 2 1
0 1
6 7 5 0 0 6,08
Bảng. Phân lo i k t qu h c t p c a HS l p TN v ại kết quả học tập của HS sau bài KT ết quả học tập của HS sau bài KT ọc tập của HS sau bài KT ập của HS sau bài KT ủa HS ớp TN và ĐC trước tác động à tần suất lũy tích bài KT số 2 của HS ĐC trước tác độngC trướp TN và ĐC trước tác độngc tác điểmộ biểu hiện của các tiêu chí NLVDKTKNng
Trường Lớp
Yếu, kém (0-4)
Trung bình (5-6)
Khá (7-8)
Giỏi (9-10)
SL TL% SL TL% S
L TL% SL TL
% THPT Gia Viễn B ĐC 2 4.65 32 74.42 9 20.93 0 0
TN 1 2.27 32 72.73 11 25 0 0
THPT Hoa Lư A ĐC 3 7.5 30 75 7 17.5 0 0
TN 2 5 26 65 12 30 0 0
Từ kết quả trên cho thấy trình độ nhận thức của HS các lớp TN và ĐC được lựa chọn ở hai trường là tương đương.
+ Tiến trình thực nghiệm
Tiến hành TNSP theo kế hoạch đề ra
Sau khi lập kế hoạch TNSP, lựa chọn đối tượng TNSP, chúng tôi tiến hành:
- Tổ chức dạy học hai bài dạy theo CĐ dạy học GD STEM với lớp TN:
+ Chủ đề 2: Làm giấy từ rơm rạ và giáo dục ý thức bảo vệ môi trường cho học sinh.
- Tổ chức dạy học các bài dạy theo bài dạy tương ứng của chương trình tại lớp ĐC. KHBD do GV xây dựng, không sử dụng CĐGD STEM và DHDA.
- Kết thúc các bài dạy, GV tổ chức cho HS làm 2 bài kiểm tra bài kiểm tra 45 phút sau khi dạy hết phần Carbohydrate để ĐG mức độ nắm vững KT, KN theo
chuẩn và NL của HS. Đồng thời tiến hành đánh giá NLVDKTKN của HS lớp TN qua các phiếu ĐG NL này đã được thiết kế.
- Thu thập số liệu kết quả các bài kiểm tra, các phiếu đánh giá NLVDKTKN của HS và xử lí thống kê theo phương pháp xử lí đã xác định.
- Phân tích số liệu thu được và rút ra nhận xét, kết luận.
d. Kết quả thực nghiệm sư phạm - Kết quả đánh giá định tính Kết quả đánh giá định tính
Qua quan sát hoạt động học tập ở các lớp thực nghiệm và đối chứng cùng với ý kiến của giáo viên và học sinh sau các bài dạy thực nghiệm, chúng tôi nhận thấy:
- Với lớp đối chứng : Hoạt động của học sinh còn mang tính thụ động, chủ yếu là nghiên cứu sách giáo khoa, nghe giảng và ghi chép. Giáo viên phải gợi ý, hướng dẫn, yêu cầu thì học sinh mới chỉ ra được các vấn đề cần giải quyết, các vấn đề thực tiễn có liên quan; ít chú ý đến các hoạt động vận dụng kiến thức, kĩ năng để giải quyết vấn đề thực tiễn hoặc đề xuất các phương án giải quyết vấn đề, lập kế hoạch thực hiện và phân tích, lựa chọn các phương án tối ưu…
Do vậy, không khí lớp học không sôi nổi, học sinh chưa thể hiện sự chủ động sáng tạo trong học tập. Học sinh chỉ chú trọng nhớ kiến thức, những nội dung giáo viên nhấn mạnh để chuẩn bị cho bài kiểm tra và thi cử.
- Với lớp TN: Giáo viên dạy theo KHBD có tổ chức các hoạt động học tập theo dạy học dự án, dạy học theo nhóm kết hợp với các hoạt động nghiên cứu trong thực tiễn, thí nghiệm khi thực hiện chủ đề giáo dục STEM. Giáo viên đóng vai trò tổ chức, định hướng, học sinh chủ động thực hiện các hoạt động theo cá nhân, thảo luận nhóm để phát hiện vấn đề thực tiễn cần giải quyết trong chủ đề, xác định các kiến thức kĩ năng trong lĩnh vực STEM cần vận dung, đề xuất, lựa chọn phương án giải quyết vấn đề và thực hiện để tạo ra sản phẩm vật chất cụ thể. Học sinh còn được thẻ hiện tính sáng tạo, độc đáo trong hoạt động trình bày báo cáo kết quả dự án của mình…
Do vậy, không khí lớp học sôi động, hào hứng với các ý kiến tranh luận, phản biện, đề xuất, chia sẻ để cùng học tập. GV và HS đều có những nhận xét tích cực về
việc áp dụng dạy học theo CĐGD STEM cho một số nội dung có tính thực tiễn cao, cụ thể như:
Thầy Nguyễn Anh Hưng- GV trường THPT Hoa Lư A chia sẻ: “Dạy học STEM là một mô hình dạy học hiện đại, tiếp cận xu thế dạy học của thế giới. Tôi đã được tham gia các lớp tập huấn của Sở về giáo dục STEM, đọc nhiều tài liệu về mô hình giáo dục này. Tuy nhiên việc triển khai DH các CĐ STEM với tôi vẫn còn gặp nhiều khó khăn về cách thực triển khai như thế nào, về việc lồng ghép các kiến thức thuộc các môn học khác hay như việc thiết kế các nhiệm vụ học tập cho chủ đề STEM sao cho khoa học, logic, việc đánh giá các năng lực đạt được của học sinh sau khi học chủ đề STEM ra sao. Qua CĐ dạy học STEM đã thực hiện thì tôi thấy việc thiết kế KHBD và tổ chức thực hiện trở nên dễ dàng hơn. HS sau khi được học các CĐ STEM trở nên năng động hơn, giải quyết các nhiệm vụ học tập nhanh hơn và chính xác hơn, HS hợp tác, giúp nhau thực hiện nhiệm vụ DA rất tốt. Việc dạy học CĐ STEM, người GV tuy có tốn thời gian hơn trong việc thiết kế kế hoạch dạy học, công cụ đánh giá, song kết quả đạt được rất đang khích lệ, học sinh thấy hóa học gần gũi với đời sống hơn”.
Em Đinh Thùy Linh HS lớp 12A1 trường THPT Gia Viễn B cho biết “Sau khi được học theo mô hình STEM em thấy rằng mình không chỉ học được kiến thức, mà giúp chúng em nhớ kiến thức một cách chủ động hơn, hiểu rõ bản chất của hóa học hơn, biết cách vận dụng các kiến thức, kỹ năng đã học để giải quyết các vấn đề trong thực tiễn, ví dụ như sau chủ đề STEM – làm giấy từ rơm rạ, chúng em đã hiểu cách vận dụng các kiến thức đã học để làm ra những tờ giấy trắng, làm ra những túi giấy sử dụng thay cho túi ni long, vẽ những bức tranh ý nghĩa, từ đó chúng em đã biết ý thức hơn trong bảo vệ môi trường và tuyên truyền cho người xung quanh biết bảo vệ môi trường, tận dụng rơm ra sau mỗi mùa vụ để làm giấy mà không đốt rơm ra gây ô nhiễm môi trường…Hơn thế nữa việc hợp tác với các bạn trong nhóm để hoàn thành dự án học tập giúp chúng em được trao đổi, thảo luận với các thành viên trong nhóm từ đó giúp chúng em hiểu nhau hơn. Em hi vọng sẽ được hoc nhiều chủ đề STEM hơn trong thời gian tới”.
Kết quả đánh giá năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng của học sinh lớp thực nghiệm
+ Kết quả ĐG NLVDKTKN của HS theo tiêu chí của GV
Sau khi dạy từng CĐGD STEM ở 2 lớp TN, GV sử dụng phiếu ĐG NLVDKTKN theo tiêu chí để ĐG NL của HS ở các thời điểm TTĐ và STĐ. Kết quả đạt được như sau:
Kết quả đánh giá năng lực VDKTKN của HS lớp 12A1 trường THPT Gia Viễn B tại 2 thời điểm
Tiêu chí
Trước TN Sau TN chủ đề STEM Số HS đạt điểm Điểm
TB
Số HS đạt điểm Điểm TB
1 2 3 1 2 3
1 22 20 2 1.54 7 20 17 2.23
2 26 18 0 1.41 15 20 9 1.86
3 22 20 2 1.55 9 20 15 2.14
4 25 18 2 1.52 11 19 14 2.07
5 28 15 1 1.38 8 20 16 2.18
6 24 19 1 1.49 8 18 18 2.23
7 21 14 0 1.48 9 18 17 2.18
8 27 15 2 1.43 10 20 14 2.09
Biểu đồ đánh giá năng lực VDKTKN của HS lớp 12A1 - trường THPT Gia Viễn B tại 2 thời điểm
Kết quả đánh giá năng lực VDKTKN của HS lớp 12A2 trường THPT Hoa Lư A tại 3 thời điểm
Tiêu chí
Trước TN Sau TN
Số HS đạt điểm Điểm TB Số HS đạt điểm Điểm TB
1 2 3 1 2 3
1 24 14 2 1.45 12 17 11 1.98
2 22 16 2 1.5 9 19 12 2.08
3 23 16 1 1.45 10 13 17 2.18
4 21 17 2 1.53 15 16 9 1.85
5 28 11 1 1.33 15 19 6 1.78
6 22 16 2 1.5 7 17 16 2.23
7 23 16 1 1.45 9 16 15 2.15
8 23 16 1 1.45 10 12 18 2.2
Biểu đồ đánh giá năng lực VDKTKN của HS lớp 12A2 - Trường THPT Hoa Lư A tại 2 thời điểm
Qua số liệu ở các bảng và biểu đồ chúng tôi nhận thấy điểm đạt được ở các tiêu chí của HS ở lớp TN do GV đánh giá tại thời điểm STĐ cao hơn TTĐ ở tất cả
các tiêu chí. Điều đó chứng tỏ dạy học CĐ GD STEM giúp HS phát triển VDKTKN tốt hơn.
Kết quả tự đánh giá NLVDKTKN của HS lớp TN
K t qu t ánh giá NLVDKTKN c a HS l p 12A1 - Trết quả học tập của HS sau bài KT ự đánh giá NLVDKTKN của HS lớp 12A1 - Trường THPT Gia điểm ủa HS ớp TN và ĐC trước tác động ười điểmng THPT Gia Vi n B t i 2 th i i mễn B ại kết quả học tập của HS sau bài KT ời điểm điểm ểm
Tiêu chí
Trước TN Sau TN
Số HS đạt điểm Điểm TB
Số HS đạt điểm Điểm
1 2 3 1 2 3 TB
1 23 15 6 1.61 7 22 15 2.18
2 24 16 4 1.55 5 23 16 2.25
3 25 14 5 1.55 9 22 13 2.09
4 22 16 6 1.64 8 20 16 2.18
5 25 13 6 1.57 6 26 12 2.14
6 23 17 4 1.57 4 24 16 2.27
7 25 14 5 1.55 8 19 17 2.2
8 23 17 4 1.57 7 24 13 2.14
Biểu đồ tự đánh giá năng lực VDKTKN của HS lớp 12A1 - Trường THPT Gia Viễn B tại 2 thời điểm
K t qu t ánh giá NLVDKTKN c a HS l p 12A2 - Trết quả học tập của HS sau bài KT ự đánh giá NLVDKTKN của HS lớp 12A1 - Trường THPT Gia điểm ủa HS ớp TN và ĐC trước tác động ười điểmng THPT Hoa L A t i 2 th i i mư ại kết quả học tập của HS sau bài KT ời điểm điểm ểm
Tiêu chí
Trước TN Sau TN chủ đề 2
Số HS đạt điểm Điểm TB
Số HS đạt điểm Điểm
1 2 3 1 2 3 TB
1 20 15 5 1.48 5 15 20 2.16
2 21 13 6 1.48 2 16 22 2.27
3 22 13 5 1.43 4 19 17 2.11
4 18 16 6 1.55 4 17 19 2.16
5 20 13 7 1.52 5 12 23 2.23
6 16 20 4 1.55 4 15 21 2.2
7 21 13 6 1.48 6 12 22 2.18
8 19 15 6 1.52 7 13 20 2.11
Biểu đồ tự đánh giá năng lực VDKTKN của HS lớp 12A2 - Trường THPT Hoa Lư A tại 2 thời điểm
Kết quả bài kiểm tra
B ng phân ph i t n s , t n su t v t n su t l y tích b i KT s 2 c a HSối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài KT số 2 của HS ần số, tần suất và tần suất lũy tích bài KT số 2 của HS ối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài KT số 2 của HS ần số, tần suất và tần suất lũy tích bài KT số 2 của HS ất và tần suất lũy tích bài KT số 2 của HS à tần suất lũy tích bài KT số 2 của HS ần số, tần suất và tần suất lũy tích bài KT số 2 của HS ất và tần suất lũy tích bài KT số 2 của HS ũy tích bài KT số 2 của HS à tần suất lũy tích bài KT số 2 của HS ối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài KT số 2 của HS ủa HS
Trười điểmng THPT Gia Vi n Bễn B
Điểm Xi
Số HS đạt điểm Xi
% Số HS đạt điểm Xi
% Số HS đạt điểm Xi
trở xuống Lớp ĐC Lớp TN Lớp ĐC Lớp TN Lớp ĐC Lớp TN
0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0
2 0 0 0 0 0 0
3 0 0 0 0 0 0
4 0 0 0 0 0 0
5 13 1 30.23 2.273 30.233 2.27
6 13 5 30.23 11.36 60.465 13.6
7 9 14 20.93 31.82 81.395 45.5
8 6 17 13.95 38.64 95.349 84.1
9 2 6 4.651 13.64 100 97.7
10 0 1 0 2.273 100 100
Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài KT số 2 của HS Trường THPT HOA LƯ A
Điểm Xi
Số HS đạt điểm Xi
% Số HS đạt điểm Xi
% Số HS đạt điểm Xi
trở xuống Lớp ĐC Lớp TN Lớp ĐC Lớp TN Lớp ĐC Lớp TN
0 0 0 0 0 0 0
1 0 0 0 0 0 0
2 0 0 0 0 0 0
3 0 0 0 0 0 0
4 0 0 0 0 0 0
5 13 4 32.5 10 32.5 10
6 14 5 35 12.5 67.5 22.5
7 6 12 15 30 82.5 52.5
8 6 13 15 32.5 97.5 85
9 1 6 2.5 15 100 100
10 0 0 0 0 100 100
Đồ thị biểu diễn đường lũy tích bài KT Trường THPT Gia Viễn B
Đồ thị biểu diễn đường lũy tích bài KT Trường THPT Hoa Lư A Bảng : Phân lo i k t qu h c t p c a HS sau b i KTại kết quả học tập của HS sau bài KT ết quả học tập của HS sau bài KT ọc tập của HS sau bài KT ập của HS sau bài KT ủa HS à tần suất lũy tích bài KT số 2 của HS Trườn
g
Bài
KT Lớp
Yếu kém (0 - 4 điểm)
Trung bình (5 - 6 điểm)
Khá (7 - 8 điểm)
Giỏi (9 - 10điểm) Số
HS
Tỉ lệ
%
Số HS
Tỉ lệ
%
Số HS
Tỉ lệ
%
Số HS
Tỉ lệ
% THPT
Gia Viễn B
45 phút
ĐC 0 0 26 60.47 15 34.88 2 4.65
TN 0 0 6 13.64 31 70.45 7 15.9
THPT Hoa Lư A
45 phút
ĐC 0 0 27 67.5 12 30 1 2.5
TN 0 0 9 22.5 25 62.5 6 15