9. Cấu trỳc của luận văn
3.1.2. Nội dung thực nghiệm
Bảng 3.1. Nội dung kiểm tra - đỏnh giỏ trong thực nghiệm sư phạm
STT Bài 1 Bài 9 (SGK Sinh học 11) 2 Bài 12 (SGK Sinh học 11) 3 Bài 15 (SGK Sinh học 11)
Quy trỡnh thực nghiệm sư phạm được tiến hành theo đỳng phõn phối chương trỡnh dạy học do Bộ Giỏo Dục - Đào Tạo ban hành.
3.1.3. Phương phỏp thực nghiệm
3.1.3.1. Chọn trường, lớp và GV tiến hành thực nghiệm
Chỳng tụi tiến hành thực nghiệm ở trường THPT Hoàng Văn Thụ; THPT Hồng Quang; THPT Nguyễn Bỉnh Khiờm thuộc TP. Hải Dương. Với mỗi đợt, chỳng tụi chọn hai lớp: một lớp ĐC và một lớp TN. Trong đú, lớp thực nghiệm và đối chứng đều cú trỡnh độ và khả năng nhận thức trong học tập mụn Sinh học tương đối đồng đều nhau (dựa vào kết quả khảo sỏt và phõn loại HS theo đỏnh giỏ của GV bộ mụn và GV chủ nhiệm).
GV tham gia thực nghiệm là những GV vững vàng về chuyờn mụn, nghiệp vụ, cú kinh nghiệm trong giảng dạy và dạy đồng thời cả lớp ĐC và lớp TN. Tại lớp đối chứng, GV dạy theo giỏo ỏn do chớnh GV thiết kế và thực hiện theo tiến trỡnh dạy học thụng thường. Tại lớp thực nghiệm, GV dạy theo giỏo ỏn thực nghiệm do chỳng tụi biờn soạn, cú trao đổi và hướng dẫn cỏch sử dụng cỏc biện phỏp sư phạm.
3.1.3.2. Bố trớ thực nghiệm
Sau khi tiến hành thực nghiệm thăm dũ bằng cỏch dạy thử tiết đầu tiờn ở một lớp và rỳt kinh nghiệm ở những điểm chưa hợp lý, chỳng tụi tiến hành TN chớnh thức.
Thực nghiệm chớnh thức được tiến hành đối chứng song song gồm 2 khối lớp TN và ĐC. Sau mỗi bài, chỳng tụi tiến hành kiểm tra chất lượng lĩnh hội và khả năng vận dụng kiến thức của HS ở cả 2 nhúm lớp ĐC và lớp TN với cựng thời gian, cựng đề và cựng biểu điểm.
3.1.3.3. Kiểm tra, đỏnh giỏ
Trong cỏc giờ thực nghiệm, chỳng tụi tổ chức dự giờ quan sỏt cỏc dấu hiệu định tớnh của giờ học. Chỳng tụi tiến hành đỏnh giỏ định lượng bằng kiểm tra trắc nghiệm tự luận.
Chỳng tụi tiến hành kiểm tra 2 đề trong thực nghiệm và 2 đề sau thực nghiệm để đỏnh giỏ độ bền kiến thức của HS. Cỏc lớp TN và ĐC đều được kiểm tra cựng một đề và được chấm cựng một biểu điểm.
3.2. Xử lý số liệu
3.2.1. Phõn tớch kết quả định tớnh
- Phõn tớch – đỏnh giỏ những dấu hiệu tớch cực nhận thức của HS trong quỏ trỡnh dạy học ở lớp TN và ĐC thụng qua cỏc tiờu chớ:
+ Sự tương tỏc giữa thầy và trũ trong cỏc hoạt động chiếm lĩnh kiến thức (KN).
- Phõn tớch chất lượng cỏc bài kiểm tra theo cỏc tiờu chớ:
+ Xỏc định được dấu hiệu chung về mối quan hệ bản chất giữa cỏc thành tố trong hệ thống.
+ Khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn.
+ Khả năng lưu giữ thụng tin (độ bền của kiến thức).
3.2.2. Phõn tớch kết quả định lượng
Sau mỗi bài thực nghiệm, chỳng tụi tiến hành kiểm tra, chấm điểm và xử lý số liệu theo phương phỏp thống kờ toỏn học:
- Lập bảng phõn phối, bảng tần xuất, bảng tần suất hội tụ (luỹ tớch). - Biểu diễn trờn biểu đồ cỏc số liệu thu được trong khi nghiờn cứu. - Tớnh cỏc đại lượng thống kờ đặc trưng.
+ Trung bỡnh cộng: i n i if x N x 1 1
Trung bỡnh cộng là một trị số đặc trưng tiờu biểu cho toàn bộ cỏc phần tử trong tập hợp. Trung bỡnh cộng cú thể đại diện một cỏch khỏ đầy đủ và chặt chẽ cho một tập hợp nếu tập hợp cú độ đồng nhất cao. Tuy nhiờn, Trung bỡnh cộng chưa biểu thị được đặc điểm phõn tỏn của tập hợp.
+ Số trội - Mod:
Mod là giỏ trị nghiờn cứu cho biết giỏ trị thường gặp nhất của biến số trong một mẫu, nghĩa là trị số của Xi gặp nhiều lần nhất.
Với dóy số liệu thu gọn, thỡ Mod chớnh là giỏ trị Xi mà ứng với nú cú mi
Mod = ai + di 1 i i 1 i i 1 i i m m m m m m
(ai: giới hạn dưới của lớp chứa Mod; mi: tần số của lớp chứa Mod; mi-1: tần số lớp dưới lớp chứa Mod; mi+1: tần số lớp trờn lớp chứa Mod; di: độ dài lớp chứa Mod).
+ Khoảng biến thiờn:
Khoảng biến thiờn biểu thị độ phõn tỏn của cỏc giỏ trị của đại lượng nào đú một cỏch đơn giản nhất. Khoảng biến thiờn được tớnh theo cụng thức:
R = Xmax - Xmin
Khoảng biến thiờn chỉ ra biờn độ dao động của cỏc giỏ trị xi khỏc nhau. Khoảng biến thiờn càng nhỏ, giỏ trị trung bỡnh càng đại diện tốt cho cỏc giỏ trị của dóy thử.
+ Ph-ơng sai:
Phương sai của một mẫu là trung bỡnh độ lệch bỡnh phương của cỏc giỏ trị mẫu so với giỏ trị trung bỡnh cộng là tham số đặc trưng cơ bản nhất tớnh chất phõn tỏn của số liệu. n i i i x f x N s 1 2 2 . ) ( 1 + Độ lệch tiêu chuẩn:
Độ lệch chuẩn là căn bậc 2 của phương sai, biểu thị mức độ phân tán của các số liệu quanh giá trị trung bình cộng.
2
s s
+ Hệ số biến thiờn:
CV = (S/x) x 100(%)
Hệ số biến thiờn thường được sử dụng để đỏnh giỏ mức độ phõn tỏn của cỏc số liệu của hai dóy số liệu khụng cựng thứ nguyờn.
- Ước lượng phương sai:
Xỏc định khoảng tin cậy (KTC) của phương sai của tổng thể dựa vào cỏc tham số trờn : = 0,05 KTC = S2 2S2 (2/n)0,5
= 0,01 KTC = S2 2,6S2 (2/n)0,5
= 0,001 KTC = S2 3,3S2 (2/n)0,5
- Kiểm định giả thuyết thống kờ bằng phương phỏp U:
Trong thống kờ toỏn học, khi cần so sỏnh về giỏ trị trung bỡnh, phương sai hay xỏc suất của cỏc tổng thể để đưa ra một kết luận về sự khỏc biệt của cỏc đặc trưng thống kờ, người ta sử dụng giả thuyết Ho(Bảng 3.2).
Bảng 3.2. Kiểm định giả thiết thống kờ bằng cỏc tham số
Giả thiết Quyết định
H0 được chấp nhận H1 được chấp nhận
H0 Đỳng Sai
H1 Sai Đỳng
Giả thiết H0: Mẫu A (cú n1 số liệu, trung bỡnh cộng x ) và mẫu B (cú 1
n2 số liệu, trung bỡnh cộng x ) được rỳt ra từ một tổng thể. Tức là, biến sai d 2
= x - 1 x 2 0 chỉ là do ngẫu nhiờn. Nếu H0 sai, thỡ 2 mẫu thuộc 2 tổng thể khỏc nhau và cú trung bỡnh lý thuyết khỏc nhau. Tuy nhiờn, cần phải xỏc định những trị số giới hạn cú ý nghĩa của d để giả thiết H0 đỳng. Ngoài giới hạn
này, giả thiết H0 bị phủ nhận. Nghĩa là cú sự sai khỏc giữa trung bỡnh của 2 tổng thể.
- So sỏnh số lượng với trung bỡnh mẫu lớn (n > 30):
d = x - 1 x . Nếu H2 0 đỳng, thỡ Sd = {(S2A/n1) + (S2B/n2)}0,5 và U = d/Sd cú phõn phối gần chuẩn với x = 0 và phương sai bằng 1. Nếu cho trước
, cú thể xỏc định được U(/2) (tra bảng). Nếu U =
Sd d
U(/2) thỡ ta bỏc bỏ H0 (chấp nhận d 0); U U(/2) thỡ chấp nhận d > 0 (1 > 2); U - U(/2) thỡ chấp nhận d < 0 (1 < 2). Nếu = 0,05 & U > 1,96. Nếu = 0,01 & U > 2,6 và = 0,01 & U>3,3 thỡ giả thiết H0 bị phủ nhận.
- Chú thích:
+ xi là điểm là điểm bài kiểm tra, trong đú 0 x i 10 đặc trưng cho phổ phõn bố điểm của bài kiểm tra ở mỗi lớp.
+ n1, n2 là số HS được kiểm tra ở cỏc khối lớp TN và ĐC.
+ s12, s22là phương sai về điểm kiểm tra của cỏc lớp khối lớp TN và ĐC. + x1, x2 là điểm trung bỡnh kiểm tra của cỏc lớp khối lớp TN và ĐC. + fi, là số bài kiểm tra đạt điểm tương ứng là xi.
3.3. Kết quả thực nghiệm
3.3.1. Phõn tớch định tớnh
3.3.1.1. Phõn tớch cỏc hoạt động và thỏi độ của HS trong quỏ trỡnh dạy học
Căn cứ vào kết quả bài kiểm tra viết, kết hợp với cỏc cõu hỏi kiểm tra vấn đỏp trong quỏ trỡnh dạy học, đồng thời tiến hành dự giờ, thăm lớp chỳng tụi thấy kết quả học tập và tớnh tớch cực học tập của HS ở lớp TN cao hơn so với lớp ĐC.
cứu trong SGK, hăng hỏi trao đổi với cỏc thành viờn trong nhúm hoặc với GV để giải quyết nhiờn vụ. Khi đại diện của một nhúm lờn bỏo cỏo kết quả làm việc của nhú mỡnh, cỏc nhúm khỏc hăng hỏi giơ tay và nhận xột. Nhiều HS phỏt biểu rất tự tin, nhất là đối với cỏc cõu hỏi mang tớnh chất tư duy và vận dụng. Cú một vài em đó mạnh dạn đứng lờn hỏi GV khi những vấn đề của kiến thức chưa mở rộng tới cỏc trường hợp cụ thể trong thực tiễn đời sống.
3.3.1.2. Phõn tớch chất lượng bài kiểm tra của học sinh
Về dấu hiệu chung, dấu hiệu bản chất của KN và vận dụng KN:
Kết quả cỏc bài kiểm tra thể hiện số HS ở nhúm TN cú kết quả học tập tốt hơn ở lớp ĐC.
Vớ dụ 1: Trong đề kiểm tra số 1, ở cõu hỏi 1: Giải thớch tại sao phương trỡnh quang hợp là
:
6CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O (1)
mà khụng phải là: 6CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6O2 (2)
Hầu hết HS ở lớp ĐC đều cho rằng 2 phản ứng thể hiện bản chất quang hợp như nhau. Nhiều HS lớp ĐC nờu khụng đầy đủ cỏc dấu hiệu của pha sỏng, đặc biệt là khụng nờu khỏi quỏt được dấu hiệu bản chất của pha sỏng là quỏ trỡnh chuyển húa quang năng thành húa năng, xảy ra khi cú ỏnh sỏng, và dấu hiệu về nguồn gốc của phõn tử oxi được sinh ra trong quang hợp. Trong khi đú cỏc HS ở lớp TN nờu đầy đủ, vừa cụ thể vừa khỏi quỏt hơn, giải thớch ý nghĩa của 12 H2O ở phương trỡnh phản ứng (1), khẳng định phương trỡnh (1) mới là phương trỡnh thể hiện rừ nhất bản chất của quỏ trỡnh quang hợp . Chẳng hạn, cõu trả lời của em Nguyễn Thị Minh Nguyệt ở lớp 11A1 (TN) trả lời như sau:
Diệp lục
NLAS
Diệp lục
Ở pha sỏng xảy ra quỏ trỡnh quang phõn li H2O 12H2O 6O2 + 24e
NLAS + H2O + NADP+ + ADP + Pi NADPH + ATP + O2
Ở pha sỏng cũn hỡnh thành ATP, NADPH cung cấp năng lượng trong pha tối.
Như vậy, phương trỡnh (1) là phương trỡnh thể hiện rừ nhất bản chất của quỏ trỡnh quang hợp.
Vớ dụ 2: Ở cõu hỏi 3 của đề số 1: Phõn biệt pha sỏng và pha tối của quang hợp? Tại sao núi pha sỏng và pha tối là 2 mặt của một quỏ trỡnh thống nhất?
Đỏp ỏn:
TT Đặc điểm Pha sỏng Pha tối
1 Vị trớ diễn ra Màng tilacoit của lục lạp Chất nền của lục lạp 2 Nguyờn liệu - Năng lượng ỏnh sỏng
- H2O - ADP, NADP+ - CO2 -ATP, NADPH 3 Sản phẩm - O2 - ATP, NADPH Cacbonhidrat (chất hữu cơ)
4 Vai trũ Biến quang năng thành húa năng (trong ATP, NADPH)
Cố định CO2 (khử CO2
thành cacbohidrat)
- Pha sỏng và pha tối là 2 mặt của một vấn đề vỡ: Cả Pha sỏng và Pha tối đều diễn ra ở lục lạp, là hai giai đoạn của quỏ trỡnh đồng hoỏ. Pha sỏng tạo ra năng lượng ATP và NADH để sử dụng trong pha tối. Pha tối ngoài việc tạo ra chất hữu cơ từ việc đồng húa CO2, thỡ cũn tạo ra ADP và NADP+
dựng
cho pha sỏng. Vậy, Pha sỏng là tiền đề cho pha tối, pha tối tạo ra sản phẩm dựng cho pha sỏng.
Đa số HS ở lớp ĐC giải thớch khụng đỳng và đầy đủ ở phần giải thớch mối quan hệ thống nhất giữa pha sỏng và pha tối.
Về độ bền kiến thức sau thực nghiệm:
Sau thực nghiệm 2 tuần, chỳng tụi tiến hành kiểm tra độ bền kiến thức, khả năng lưu giữ thụng tin của HS. Kết quả cỏc bài kiểm tra cho thấy:
- Ở nhúm TN: HS nhớ kiến thức tốt hơn, lõu hơn thể hiện ở tỉ lệ HS đạt điểm khỏ và giỏi giữ ở mức ổn định.
- Ở nhúm ĐC: Tỉ lệ HS bị điểm kộm tăng lờn.
Vớ dụ 1: Trong đề kiểm tra số 2, ở cõu hỏi 3: Trỡnh bày cỏc con đường hụ hấp ở thực vật.
Phần lớn HS ở lớp ĐC đều liệt kờ 2 con đường của hụ hấp thực vật là phõn giải kị khớ và phõn giải hiếu khớ. Trong đú, phần lớn HS ở lớp TN khụng chỉ kể tờn 2 con đường của hụ hấp thực vật mà cũn trỡnh bày được cỏc đặc điểm chớnh của 2 con đường hụ hấp đú. Vớ dụ: cõu trả lời của em Trần Bảo Ngọc như sau:
+ Phõn giải kị khớ:
- Xảy ra ở rễ cõy khi bị ngập ỳng hoặc trong hạt khi ngõm vào nước hoặc trong cỏc trường hợp cõy thiếu ụxi.
- Phõn giải kị khớ gồm giai đoạn đường phõn và lờn men.
- Giai đoạn đường phõn xảy ra trong tế bào chất, là quỏ trỡnh phõn giải glucụzơ thành axit piruvic.
+Phõn giải hiếu khớ:
- Bao gồm chu trỡnh Crep và chuỗi chuyền electrụn.
- Chu trỡnh Crep diễn ra trong chất nền của ti thể. Khi cú ụxi, axit piruvic đi từ tế bào chất vào chất nền ti thể. Tại đú, axit piruvic chuyển húa theo chu trỡnh Crep và bị ụxi húa hoàn toàn.
- Chuỗi chuyền electrụn xảy ra trong màng trong của ti thể. Hiđrụ tỏch ra từ axit piruvic trong chu trỡnh Crep được chuyển tới chuỗi chuyền electrụn. Hiđrụ được truyền qua chuỗi chuyền electrụn đến ụxi để tạo ra nước và tớch lũy ATP.
- Hụ hấp hiếu khớ diễn ra mạnh ở cỏc mụ, cơ quan đang cú cỏc hoạt động sinh lớ mạnh như hạt đang nảy mầm, hoa đang nở,…
3.3.2. Phõn tớch định lượng
3.3.2.1. Kết quả trong thực nghiệm
Sau mỗi bài thực nghiệm, chỳng tụi tiến hành kiểm tra và thu được kết quả như sau:
a. Kết quả bài kiểm tra số 1
Kết quả thực nghiệm được phõn tớch để rỳt ra cỏc kết luận khoa học mang tớnh khỏch quan. Cụ thể là:
- Lập bảng phõn phối thực nghiệm
- Tớnh giỏ trị trung bỡnh và phương sai của mỗi mẫu.
- So sỏnh giỏ trị trung bỡnh để đỏnh giỏ khả năng hiểu bài, khả năng hệ thống húa kiến thức của cỏc lớp TN so với cỏc lớp ĐC.
Kết quả bài kiểm tra số 1 ở lớp TN và lớp ĐC được thể hiện ở Bảng 3.3. Cỏc đại lượng đặc trưng như Trung bỡnh cộng, Độ lệch chuẩn, Phương sai và Hệ số biến thiờn điểm số bài kiểm tra số 1 ở lớp TN và ĐC được thể hiện trong Bảng 3.4.
Bảng 3.3: Bảng tổng kết điểm bài kiểm tra số 1
Lớp xi N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TN 0 0 0 2 6 14 11 9 4 2 48 ĐC 0 0 3 6 13 10 8 6 4 0 50
Bảng 3.4: Bảng so sỏnh cỏc tham số đặc trưng giữa cỏc lớp ĐC và TN.
Ph-ơng án n x S S2 CV (%)
TN 48 6,81 1,42 2,03 20,85
ĐC 50 5,96 1,62 2,64 27,18
Số liệu trong Bảng 3.4 cho thấy, giỏ trị trung bỡnh điểm kiểm tra của lớp TN cao hơn so với lớp ĐC. Phương sai và Độ lệch chuẩn về điểm kiếm tra của lớp TN nhỏ hơn so với lớp ĐC. Điều đú cho phộp nhận định điểm kiểm tra ở cỏc lớp TN tập trung quanh giỏ trị trung bỡnh cộng hơn so với cỏc lớp ĐC.
Căn cứ vào số liệu Bảng 3.3, chỳng tụi xõy dựng được biểu đồ tần suất điểm số của cỏc lớp TN và ĐC (Bảng 3.5):
Bảng 3.5: Bảng tần suất (fi %): Số % học sinh đạt điểm xi
xi
Lớp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TN 0 0 0 4,17 12,50 29,17 22,91 18,75 8,33 4,17 ĐC 0 0 6,00 12,00 26,00 20,00 16,00 12,00 8,00 0
Dựa trờn số liệu trong Bảng 3.5, chỳng ta xõy dựng được biểu đồ biểu diễn tần suất điểm số như sau: