CHƯƠNG 4. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
4.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm
4.2.3. Phân tích kết quả định lượng
4.2.3.1. Đánh giá kết quả phát triển năng lực khoa học trong bài học.
Năng lực thành tố giải thích hiện tượng khoa học
Dựa trên kết quả bảng kiểm quan sát, NC thu được kết quả điểm thô về các năng lực thành tố của năng lực khoa học được trình bày trong phụ lục 5.
Từ đó, chúng tôi vẽ được đồ thị như hình 4.10; 4.11; 4.12
Hình 4.10.Năng lực thành tố: Đánh giá, lập kế hoạch và thực hiện nhiệm vụ TTKP, NCKH Qua kết quả trên bảng 4. chúng tôi vẽ được đồ thị như sau:
Hình 4.11.Năng lực thành tố: Trình bày, giải thích dữ liệu và bằng chứng KH Năng lực khoa học
Tổng hợp các NL thành tố ở trên, có thể thu được kết quả về NLKH như bảng 4.6 ở phụ lục 5
Hình 4.12.Năng lực khoa học: Trình bày các dữ liệu và bằng chứng KH
Qua các hình 4.12, kết quả cho thấy với nhóm HS thực nghiệm, mỗi HS có một thế mạnh về một NL thành tố, ở NL giải thích hiện tượng KH các HS Thu An, Hải luôn có điểm số cao. Tuy nhiên, điểm số trung bình của NL thành tố này vẫn cao hơn các NL thành tố khác, điều này cũng có thể lí giải vì đối tượng thực nghiệm là HS lớp 6 nên việc bồi dưỡng NL giải thích hiện tượng khoa học sẽ thuận lợi và phù hợp với tâm lý lứa tuổi hơn là việc bồi dưỡng NL khoa học ở các mức khác.
Với năng lực Đánh giá lập kế hoạch và thực hiện nhiệm vụ TTKP, NCKH, các HS Thái An, Thu Anh, Hải có thế mạnh hơn.Với năng lực Trình bày, giải thích dữ liệu và bằng chứng KH thì các HS Hiệp, Trúc Anh lại có thế mạnh hơn. Kết quả cho thấy việc sử dụng dạy học tìm tòi khám phá để bồi dưỡng NLKH cho HS là có hiệu quả, tuy nhiên với HS lớp đầu cấp nên chú bồi dưỡng NL giải thích hiện tượng KH, còn các NL khác cần bồi dưỡng nhưng cần quá trình dài hơn thì việc bồi dưỡng mới đem lại hiệu quả cao.
4.2.3.2. Phân tích kết quả bài kiểm tra đánh giá năng lực khoa học của học sinh a. Đánh giá NL của HS hai lớp ĐC và TNg trước tác động
Đánh giá đề kiểm tra NL trước TN
Để đánh giá NL của HS trước TNg, nghiên cứu xây dựng đề kiểm tra đánh giá NL. Để đảm bảo công cụ đo cho phép người nghiên cứu thu được các dữ liệu có độ tin cậy, NC đi kiểm định độ tin cậy của công cụ đo.
Độ tin cậy của đề kiểm tra trước TN
Hệ số Cronbach Alpha xem xét tương quan của việc thực hiện 1 câu hỏi với toàn bài thi: trả lời đúng câu hỏi này có khả năng trả lời đúng các câu hỏi khác. NC tính hệ số Cronbach alpha bằng phần mềm SPSS thu được kết quả sau:
Reliability Statistics
Cronbach's Alpha N of Items
.557 16
Trong bảng trên, Cronbach alpha tính được là 0.557. Như vậy đề kiểm tra có thể dùng để đo lường năng lực HS nhưng nó khá mới so với HS.
Đường cong thông tin của đề kiểm tra trước TN: Đối với đề KT này, đường cong thông tin cho bởi hình sau:
Hình 4.13. Đường cong thông tin của đề kiểm tra
Nhìn vào đường cong thông tin của đề kiểm tra, ta có thể thấy đây là một bài kiểm tra có đường cong phân bố chuẩn, do vậy, các dữ liệu thu được đảm bảo độ tin
cậy. Tuy nhiên, tương đối dễ đối với HS và bài kiểm tra này thu được nhiều thông tin nhất trong dải năng lực từ -1.2 đến 0.8.
Các chỉ số thống kê bài test đo lường NL trước TN được thể hiện ở bảng dưới.
Bảng 4.3. Các chỉ số thống kê bài test đo lường năng lực trước TN Kí hiệu
câu khi phân tích
Câu trong
đề KT
Độ khó câu hỏi Độ phù hợp với mô hình IRT Độ khó Sai số MNSQ Khoảng biến thiên T
1 1 -1.349 0.107 0.97 ( 0.72, 1.28) -0.2
2 2 -0.139 0.064 1.01 ( 0.72, 1.28) 0.1
3 3 -1.103 0.078 0.8 ( 0.72, 1.28) -1.4
4 4 -0.56 0.072 1.17 ( 0.72, 1.28) 1.1
5 5 -0.132 0.113 1.01 ( 0.72, 1.28) 0.1
6 6 1 0.142 1.29 ( 0.72, 1.28) 1.9
7 7 -0.732 0.082 1.08 ( 0.72, 1.28) 0.6
8 8 -0.075 0.108 1.01 ( 0.72, 1.28) 0.1
9 9a 0.393 0.114 0.95 ( 0.72, 1.28) -0.3
10 9b 0.769 0.117 0.91 ( 0.72, 1.28) -0.6
11 9c -0.008 0.091 1.01 ( 0.72, 1.28) 0.1
12 10 -1.091 0.062 1.34 ( 0.72, 1.28) 2.2
13 11a 0.964 0.133 0.82 ( 0.72, 1.28) -1.3
14 11b 0.797 0.136 0.84 ( 0.72, 1.28) -1.1
15 11c 0.141 0.111 0.97 ( 0.72, 1.28) -0.1
16 12 1.123* 0.407 0.96 ( 0.72, 1.28) -0.2
Có thể nhận thấy ở bảng 4.3:
- Các câu hỏi có độ khó từ -1.349 đến 1.123 logit; đề kiểm tra có khá nhiều câu dễ (có độ khó âm)
- Căn cứ vào chỉ số về độ phù hợp các câu hỏi đều phù hợp tương đối với mô hình đo lường biến ẩn “Năng lực” (có |T|<3). Ngoài ra, do số lượng HS tham gia
thử nghiệm không nhiều (97 học sinh) nên sai số ước tính khá cao đối với tất cả các câu hỏi trong đề kiểm tra (sai số ≥ 0.1).
Bản đồ cân bằng giữa độ khó của nhiệm vụ và năng lực của người học: Hình 1 thể hiện sự cân bằng giữa độ khó của 16 câu hỏi và NL của 97 HS theo cùng thang đo Logit, với “0” là giá trị trung bình.
Hình 4.14.Bản đồ cân bằng độ khó 16 câu hỏi và năng lực học sinh
Phía ngoài cùng bên trái bản đồ là thang đi Logit. Tiếp theo là phân bố vị trí năng lực của HS dọc theo thang đo logit, cứ 0.7 em được ký hiệu bởi 1 dấu ‘x’. Phía phải bản đồ là độ khó của 16 câu hỏi. Những HS có vị trí ngang với câu hỏi thì xác suất trả lời đúng câu hỏi đó là 0,5; khi HS có vị trí cao hoặc thấp hơn câu hỏi thì xác suất trả lời đúng câu hỏi đó sẽ cao hơn hoặc thấp hơn 0,5.
Bản đồ cho thấy, bài test có độ khó được phân bố tương đối phù hợp với NL học sinh (trải đều trên thang đo). Một số câu rất dễ như câu 1, 3, 12 – tức là câu 10 trong đề kiểm tra (hầu hết học sinh đều có khả năng trả lời đúng), và một số câu rất khó như 10, 13 – tức là câu 6, 11a, 12 trong đề kiểm tra (có ít học sinh có khả năng trả lời đúng). Nhưng do số câu hỏi ít nên có những khoảng cách lớn trong độ khó của câu hỏi.
Kết quả ĐG mức độ phát triển năng lực của HS trước thực nghiệm Bảng 2 cung cấp NL ước tính của các HS tham gia khảo sát, kết quả của 5 HS thấp nhất và 5 HS cao nhất (xếp từ thấp đến cao) được cho trong bảng dưới đây:
Bảng 4.4. Năng lực ước tính của HS Mã
HS Họ tên Số điểm thô
đạt được
Tổng điểm
Năng lực
(điểm logit) Sai số
231 Nguyễn Thế Dũng 9 49 -1.21 0.28
234 …. 9 49 -1.21 0.28
117 Nguyễn Phương Anh 10 49 -1.15 0.27
129 Tạ Tường Linh 10 49 -1.15 0.27
147 Nguyễn Minh Châu 10 49 -1.15 0.27
225 Lê Nguyễn Hoàng Minh 33 49 0.38 0.30
114 Nguyễn Phương Thanh 34 49 0.47 0.30
148 Phạm Thành Đạt 34 49 0.47 0.30
236 Đặng Quốc Khánh 34 49 0.47 0.30
139 Nguyễn Duy Thái 36 49 0.65 0.31
Bảng 4.5. Kết quả của lớp đối chứng và thực nghiệm trước khi TN
Lớp Mean SD
Thực nghiệm -0.45 0.4
Đối chứng - 0.35 0.42
Tổng -0.4 0.41
Ta thấy điểm TB của bài đánh giá NL của lớp thực nghiệm thấp hơn lớp đối chứng.
Để khẳng định lại điều này ta dựa vào kết quả kiểm định T – test giá trị trung bình giữa nhóm thực nghiệm và đối chứng:
Independent Samples Test
NL Equal
variances assumed
Equal variances not
assumed Levene's Test for
Equality of Variances
F .696
Sig. .406
t-test for Equality of Means
t -1.221 -1.218
df 95 93.420
Sig. (2-tailed) .225 .226
Mean Difference -.10163 -.10163
Std. Error Difference .08327 .08344
95% Confidence Interval of the Difference
Lower -.26694 -.26732
Upper .06368 .06406
Giá trị Sig. trong kiểm định t>0.05 nên ta có thể kết luận KHÔNG CÓ sự khác biệt có ý nghĩa về trung bình giữa 2 lớp thực nghiệm và đối chứng. Như vậy đã đảm bảo năng lực của HS 2 lớp TN và ĐC trước TN ngang nhau.
b. Đánh giá NL của HS lớp ĐC và lớp TNg sau tác động
Sau khi tiến hành thực nghiệm, NC xây dựng công cụ đánh giá NL của HS ở cả hai lớp ĐC và TNg để đánh giá xem liệu có sự tiến bộ của HS ở lớp thực nghiệm sau tác động hay không. Đồng thời, so sánh NL của HS ở lớp TNg so với ĐC nhằm kiểm định: Các HĐ tìm tòi khám phá của HS có tác động như thế nào với việc bồi dưỡng NLKH của HS?
Đánh giá đề kiểm tra NL sau khi tiến hành thực nghiệm Độ tin cậy của đề kiểm tra sau TNg
Kiểm định Cronbach’s Alpha là kiểm định nhằm phân tích, đánh giá độ tin cậy của thang đo. Mục đích của kiểm định này là tìm hiểu xem các biến quan sát có
cùng đo lường cho một khái niệm cần đo hay không. Hệ số Cronbach Alpha xem xét tương quan của việc thực hiện 1 câu hỏi với toàn bài thi: trả lời đúng câu hỏi này có khả năng trả lời đúng các câu hỏi khác
Tính toán hệ số Cronbach alpha bằng phần mềm SPSS thu được kết quả:
Reliability Statistics
Cronbach's Alpha N of Items
.790 16
Trong bảng trên, hệ số Cronbach alpha tính được là 0.79. Như vậy đề kiểm tra có thể dùng để đo lường năng lực HS (quy ước thang đo lường sử dụng được có hệ số alpha nằm trong khoảng từ 0.7 đến 0.8).
Đường cong thông tin của đề kiểm tra sau TN: Đối với đề KT này, đường cong thông tin cho bởi hình sau:
Hình 4.15. Đường cong thông tin của đề kiểm tra sau TNg
Đường cong thông tin của đề KT cho thấy, có thể đây là một bài KT trung bình đối với HS và bài KT này thu được nhiều thông tin nhất trong dải NL từ -1.2 đến 0.8.
Các chỉ số thống kê bài test đo lường năng lực sau TN
Bảng 4.6. Các chỉ số thống kê bài test đo lường năng lực sau TN Kí hiệu
câu khi phân
tích
Câu trong đề KT
Độ khó câu hỏi Độ phù hợp với mô hình IRT Độ khó Sai số MNSQ Khoảng biến thiên T
1 1 -0.523 0.086 1.03 ( 0.71, 1.29) 0.3
2 2 -1.8 0.125 0.99 ( 0.71, 1.29) 0
3 3 1.144 0.115 0.92 ( 0.71, 1.29) -0.5
4 4 0.617 0.109 1.13 ( 0.71, 1.29) 0.9
5 5a -0.634 0.102 1.05 ( 0.71, 1.29) 0.3
6 5b 0.596 0.102 1.37 ( 0.71, 1.29) 2.3
7 6a 0.069 0.087 1.23 ( 0.71, 1.29) 1.5
8 6b -1.127 0.079 1.22 ( 0.71, 1.29) 1.4
9 7 -0.31 0.093 0.97 ( 0.71, 1.29) -0.1
10 8 0.248 0.104 0.88 ( 0.71, 1.29) -0.8
11 9 0.81 0.112 0.9 ( 0.71, 1.29) -0.7
12 10 1.896 0.133 0.76 ( 0.71, 1.29) -1.7
13 11a -0.767 0.071 1.05 ( 0.71, 1.29) 0.4
14 11b -0.53 0.119 0.99 ( 0.71, 1.29) 0
15 11c 0.15 0.091 0.84 ( 0.71, 1.29) -1.1
16 12 0.162* 0.4 0.87 ( 0.71, 1.29) -0.9
Có thể nhận thấy ở bảng 3:
- Các câu hỏi có độ khó từ -1.8 đến 1.896 logit;
- Căn cứ vào chỉ số về độ phù hợp, các câu hỏi đều phù hợp tương đối với mô hình đo lường biến ẩn “Năng lực” (có |T|<3). Ngoài ra, do số lượng HS tham gia thử nghiệm không nhiều (89 học sinh) nên sai số ước tính khá cao đối với tất cả các câu hỏi trong đề kiểm tra (sai số ≥ 0.1).
Bản đồ cân bằng giữa độ khó của nhiệm vụ và năng lực của người học
Hình 4.16 thể hiện sự cân bằng giữa độ khó của 16 câu hỏi và năng lực của 89 học sinh theo cùng thang đo Logit, với “0” là giá trị trung bình.
Hình 4.16.Bản đồ cân bằng độ khó 16 câu hỏi và năng lực học sinh
Phía ngoài cùng bên trái bản đồ là thang đi Logit. Tiếp theo là phân bố vị trí năng lực của HS dọc theo thang đo logit, cứ 0.7 em được ký hiệu bởi 1 dấu ‘x’. Phía phải bản đồ là độ khó của 16 câu hỏi. Những HS có vị trí ngang với câu hỏi thì xác suất trả lời đúng câu hỏi đó là 0,5; khi học sinh có vị trí cao hoặc thấp hơn câu hỏi thì xác suất trả lời đúng câu hỏi đó sẽ cao hơn hoặc thấp hơn 0,5.
Bản đồ cho thấy, bài test có độ khó được phân bố tương đối phù hợp với NL học sinh (trải đều trên thang đo). Một số câu rất dễ như câu 2, 8 – tức là câu 2, 6b trong đề kiểm tra (hầu hết HS đều có khả năng trả lời đúng), và một số câu rất khó như 12, 3 – tức là câu 10, 3 trong đề kiểm tra (có ít HS có khả năng trả lời đúng).
Kết quả ĐG mức độ phát triển năng lực của HS
Bảng 4 cung cấp NL ước tính của các HS tham gia khảo sát, kết quả của 5 HS thấp nhất và 5 HS cao nhất (xếp từ thấp đến cao) được cho trong bảng dưới đây:
Bảng 4.7. Năng lực ước tính của HS Mã
HS Họ tên Số điểm thô
đạt được
Tổng điểm
Năng lực
(điểm logit) Sai số
204 Nguyễn Tùng Linh 2 39 -2.21 0.59
121 Nguyễn Minh Nhi 6 39 -1.43 0.36
214 Đặng Quốc Khánh 6 39 -1.43 0.36
231 … 6 39 -1.43 0.36
201 Nguyễn Hữu Quang 7 39 -1.32 0.34
203 Lưu Thùy Linh 26 39 0.54 0.32
131 Nguyễn Phú Đạt 27 39 0.64 0.33
141 Lê Minh Ngọc 27 39 0.64 0.33
122 Bùi Trúc Anh 29 39 0.85 0.34
229 Đặng Quốc Khánh 30 39 0.97 0.35
Bảng 4.8. Kết quả điểm đánh giá NL của HS lớp đối chứng và thực nghiệm sau khi TN
Lớp Mean SD
Thực nghiệm -0.31 0.5
Đối chứng - 0.71 0.55
Tổng -0.5 0.56
Ta thấy điểm TB của lớp TNg cao hơn hẳn lớp ĐC. Để khẳng định lại điều này, NC dựa vào kết quả kiểm định T – test giá trị trung bình giữa nhóm TNg và ĐC:
Independent Samples Test
NL Equal variances
assumed
Equal variances not
assumed Levene's Test for
Equality of Variances
F .001
Sig. .978
t-test for Equality of Means
t 3.513 3.501
df 87 84.702
Sig. (2-tailed) .001 .001
Mean Difference .39333 .39333
Std. Error Difference .11197 .11234
95% Confidence Interval of the Difference
Lower .17078 .16996
Upper .61587 .61669
Dựa vào kết quả kiểm định sự bằng nhau của hai phương sai, ta xem kết quả kiểm định t:
Giá trị sig. trong kiểm định Levene = 0.978 (>0.05) thì phương sai giữa 2 lớp TNg và ĐC không khác nhau, ta sẽ sử dụng kết quả kiểm định ở phần Equal variances assumed.
Giá trị Sig. phần Equal variances assumed trong kiểm định t<0.05 nên ta có thể kết luận có sự khác biệt có ý nghĩa về trung bình giữa 2 lớp TNg và ĐC (số điểm trung bình của HS ở lớp TNg lớn hơn một cách có ý nghĩa thống kê so với lớp ĐC).
Như vậy, với việc sử dụng công cụ đánh giá NLKH, có thể thấy, tiến trình dạy học đã thiết kế đã bồi dưỡng được NLKH của HS.