Nội dung thực nghiệm

10. Cấu trỳc luận văn

3.1.2. Nội dung thực nghiệm

Thực nghiệm sƣ phạm đƣợc tiến hành theo đỳng phõn phối chƣơng trỡnh dạy học do Bộ Giỏo dục – Đào tạo ban hành. Chỳng tụi tập trung đỏnh giỏ kết quả thực nghiệm cho đối tƣợng HS lớp 9 (THCS) và HS lớp 12 (THPT)

Bảng 3.1. Nội dung kiểm tra - đỏnh giỏ trong thực nghiệm sư phạm

STT Bài

1 Bài 35 (SGK Sinh học 12)

Mụi trƣờng và cỏc nhõn tố sinh thỏi.

2 Bài 37, 38 (SGK Sinh học 12)

Cỏc đặc trƣng cơ bản của quần thể sinh vật.

3 Bài 50 (SGK Sinh học 9) Hệ sinh thỏi.

4 Bài 54, 55 (SGK Sinh học 9) ễ nhiễm mụi trƣờng.

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 cỏc trƣờng THCS Mai Dịch và trƣờng THPT Cầu Giấy, thuộc Quận Cầu Giấy - TP Hà Nội. Với mỗi trƣờng, chỳng

chứng đều cú trỡnh độ và khả năng nhận thức trong học tập mụn Sinh học tƣơng đối đồng đều (dựa vào kết quả khảo sỏt và phõn loại HS theo đỏnh giỏ của GV bộ mụn).

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 thƣờng. Tại lớp thực nghiệm, GV dạy theo giỏo ỏn thực nghiệm do chỳng tụi biờn soạn. Ngoài ra, chỳng tụi cũn trao đổi và thống nhất ý đồ thực nghiệm trong toàn bộ quỏ trỡnh và trong từng bài với GV và chỉ rừ những phƣơng phỏp, biện phỏp và phƣơng tiện dạy học đối với từng nội dung. Phõn tớch những chỗ khỏc nhau giữa cỏch dạy tớch hợp với cỏch dạy thụng thƣờng, dự kiến những tỡnh huống khú khăn sẽ xảy ra và cỏch giải quyết.

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 chƣa hợp lý, chỳng tụi tiến hành TN chớnh thức.

Thực nghiệm chớnh thức đƣợc tiến hành đối chứng song song gồm 2 khối lớp TN và ĐC. Sau mỗi bài, chỳng tụi tiến hành kiểm tra chất lƣợng lĩnh hội và khả năng vận dụng kiến thức của HS ở cả 2 nhúm lớp ĐC và lớp TN, cựng thờigian, 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 lƣợng bằng kiểm tra trắc nghiệm tự luận.

Chỳng tụi tiến hành kiểm tra 2 đề trong thực nghiệm và 2 đề sau thực nghiệm ở mỗi khối lớp để đỏnh giỏ độ bền kiến thức của HS.

3.2. Xử lý số liệu

3.2.1. Phương tiện đỏnh giỏ

Trong quỏ trỡnh thực nghiệm, chỳng tụi chủ yếu sử dụng cỏc biện phỏp sau: - Lập phiếu ghi chộp nhận xột khi dự giờ dạy của GV, ghi chộp tiến trỡnh giờ học và quan sỏt biểu hiện thỏi độ của HS trong giờ học.

- Căn cứ vào khả năng vận dụng của HS khi trả lời cõu hỏi của GV hay làm bài tập để xỏc định mức độ nhận thức của HS: biết, hiểu, vận dụng.

- Phiếu trắc nghiệm, phiếu thăm dũ, phiếu kiểm tra: là cơ sở đỏnh giỏ khả năng hiểu biết và vận dụng dạy tớch hợp của GV và HS.

- Phõn tớch cỏc thụng tin thu đƣợc và đỏnh giỏ theo cỏc tiờu chớ đó đề ra.

3.2.2. 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:

+ Khụng khớ lớp học: Thỏi độ của HS.

+ Sự tƣơng tỏc giữa thầy và trũ trong cỏc hoạt động dạy học.

- Phõn tớch chất lượng cỏc bài kiểm tra qua cỏc tiờu chớ:

1) Tri thức sinh thỏi cơ bản.

2) Xỏc định đƣợc cỏc giỏ trị về mụi trƣờng đƣợc ỏp dụng trong nội dung sinh thỏi học.

3) Chỉ ra đƣợc cỏc nguyờn lý sinh thỏi ỏp dụng cho mụi trƣờng.

3.2.3. Phõn tớch kết quả định lượng

Chỳng tụi dựa vào tiờu chớ nờu trờn làm cơ sở để xõy dựng biểu điểm cho mỗi bài kiểm tra nhằm giỳp cho việc đỏnh giỏ hiệu quả GDMT qua dạy học sinh thỏi học đảm bảo tớnh khỏch quan và chớnh xỏc.

- Lập bảng phõn phối, bảng tần xuất, bảng tần suất hội tụ (luỹ tớch). - Sử lý số liệu thu đƣợc dƣới dạng cỏc bảng thống kờ và biểu đồ.

- Tớnh cỏc đại lƣợng thống kờ: Trung bỡnh cộng, phƣơng sai, độ lệch chuẩn, hệ số biến thiờn.

+ Trung bỡnh cộng: n i i i f x N x    1 1 (1) Trong đú: xi là điểm bài kiểm tra theo thang điểm 10 (0 xi 10)

fi là số bài kiểm tra đạt điểm xi

Trung bỡnh cộng là một trị số đặc trƣng tiờu biểu cho một tiờu chuẩn nào đú

của 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 khụng biểu thị đƣợc đặc điểm phõn tỏn của dóy

số liệu tập hợp.

+ Phương sai: Phƣơng sai của một mẫu là trung bỡnh độ lệch bỡnh phƣơng của cỏc số liệu so với giỏ trị trung bỡnh cộng. Phƣơng sai là tham số đặc trƣng cơ bản nhất tớnh chất phõn tỏn của số liệu: 

   n i i i x f x N s 1 2 2 . ) ( 1 (2) + Độ lệch chuẩn:

Cũng nhƣ phƣơng sai, độ lệch chuẩn biểu thị mức độ phõn tỏn của cỏc số liệu quanh giỏ trị trung bỡnh cộng. Tuy nhiờn, độ lệch chuẩn đƣợc xỏc định là căn bậc hai của phƣơng sai.

2

s

s  (3)

+ Số trội - Mod:

Mod là giỏ trị nghiờn cứu cho biết giỏ trị thƣờng gặp nhất của một biến số nào

đú trong dóy số liệu thu đƣợc, nghĩa là trị số Xi gặp nhiều lần nhất trong dóy thống kờ.

- Kiểm định độ tin cậy về sự chờnh lệch của 2 giỏ trị trung bỡnh cộng của nhúm thực nghiệm và đối chứng bằng đại lƣợng kiểm định td theo cụng thức:

1 2 2 2 1 2 1 2 d x x t s s n n    (4)

Giỏ trị của t tra trong bảng phõn phối student với  = 0,05 và bậc tự do f = n1

+ n2 – 2. Nếu td t thỡ sự sai khỏc của cỏc giỏ trị trung bỡnh TN và ĐC là cú ý nghĩa

- Chỳ thớch:

+ xi là điểm bài kiểm tra, trong đú 0  x i  10 đặc trƣng cho phổ phõn bố điểm của bài kiểm tra.

+ n1, n2 là số HS đƣợc kiểm tra ở cỏc khối lớp TN và ĐC.

+ s12, s22là phƣơng 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 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.

Thụng qua việc dự giờ thăm lớp, chỳng tụi nhận thấy rằng HS lớp TN cú thỏi độ học tập tốt hơn lớp ĐC.

Ở lớp TN: HS hăng hỏi phỏt biểu ý kiến xõy dựng bài. Khi GV yờu cầu HS vận dụng kiến thức tớch hợp để giải quyết nhiệm vụ của bài học thỡ HS hăng hỏi, sụi nổi thảo luận và trỡnh bày ý kiến. Vớ dụ: GV yờu cầu HS vận dụng kiến thức Sinh thỏi học để trả lời cỏc cõu hỏi: “ Những hoạt động nào của con người

gõy ụ nhiễm mụi trường? Tỏc hại của ụ nhiễm mụi trường là gỡ?”

Cựng một ngƣời dạy, cựng nội dung dạy học nhƣng ở cỏc lớp ĐC khụng khớ học tập kộm sụi nổi hơn cỏc lớp TN. Ở những lớp ĐC, GV khụng tớch hợp

phong phỳ cỏc kiến thức sinh thỏi học vào bài giảng, nờn HS tiếp thu phần kiến thức một cỏch thụ động và kộm hiệu quả.

3.3.1.2. Phõn tớch chất lượng bài kiểm tra của HS.

* Về mức độ hiểu bài ngay sau bài học: Số em đạt điểm cao ở lớp TN nhiều hơn số em đạt điểm cao ở lớp ĐC, số em đạt điểm thấp ở lớp TN ớt hơn số em đạt điểm thấp ở lớp ĐC.

* Về độ bền kiến thức sau thực nghiệm: Sau thực nghiệm 2 tuần, chỳng tụi cho HS làm bài kiểm tra số 2, để đỏnh giỏ độ bền kiến thức (khả năng lƣu giữ thụng tin của HS). Kết quả cỏc bài kiểm tra cho thấy:

- Ở nhúm TN: HS nhớ kiến thức tốt hơn, lõu hơn (So sỏnh kết quả làm bài kiểm tra số 1): tỉ lệ HS đạt điểm khỏ và giỏi cú sự giảm sỳt khụng đỏng kể. Trong khi đú nhúm ĐC: tỉ lệ HS bị điểm kộm tăng lờn, tỉ lệ HS điểm khỏ, giỏi lại giảm một cỏch rừ rệt.

3.3.2. Phõn tớch định lượng

3.3.2.1. Kết quả thực nghiệm

Sau mỗi bài thực nghiệm, chỳng tụi tiến hành kiểm tra, đỏnh giỏ và phõn tớch kết quả để rỳt ra cỏc kết luận khoa học mang tớnh khỏch quan. Cụ thể là:

- Lập bảng thống kờ cỏc số liệu thu đƣợc.

- Xỏc định cỏc đại lƣợng thống kờ đặc trƣng: Trung bỡnh, phương sai, Mod của mỗi mẫu.

- So sỏnh giỏ trị trung bỡnh để đỏnh giỏ khả năng hiểu bài của HS. * Kết quả tổng kết điểm bài kiểm tra số 2:

Bảng 3.2: Bảng thống kờ điểm bài kiểm tra số 1

Lớp Điểm (xi) Cộng

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

TN 0 0 0 4 12 22 28 18 8 4 96

Bảng 3.3: Bảng tần suất (fi%): số % học sinh đạt điểm xi . P.ỏn xi N 3 4 5 6 7 8 9 10 TN 96 0 4,17 12,50 22,91 29,17 18,75 8,33 4,17 ĐC 100 6,0 12,0 26,0 20,0 16,0 12,0 8,0 0

Bảng 3.4: Bảng tần suất hội tụ tiến ( Số % học sinh đạt điểm xi trở lờn)

xi

Lớp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

TN 0 0 0 100 95,83 83,33 60,42 31,25 12,50 4,17 ĐC 0 0 100 94,0 82,0 56,0 36,0 20,0 8,0 0 Từ cỏc cụng thức (1), (2), (3), ta xỏc định đƣợc một số chỉ tiờu thống kờ dặc trƣng: Giỏ trị trung bỡnh cộng (x), phƣơng sai (S2) và độ lệch chuẩn (S) của điểm kiểm tra của nhúm lớp TN và nhúm lớp ĐC (Bảng 3.5)

Bảng 3.5: Bảng so sỏnh cỏc tham số đặc trưng giữa cỏc lớp ĐC và TN.

Ph-ơng án N x S S2

TN 96 6,81 1,42 2,03

ĐC 100 5,96 1,62 2,64

Từ bảng cỏc số liệu ở Bảng 3.3 và 3.4 ta xõy dựng đƣợc biểu đồ biểu diễn tần suất điểm bài kiểm tra số 1 (Hỡnh 3.1) và đƣờng tần suất hội tụ tiến của 2 khối lớp ĐC và TN (Hỡnh 3.2) nhƣ sau:

0 5 10 15 20 25 30fi % 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Xi ĐC TN Hỡnh 3.1: Biểu đồ biểu diễn tần suất điểm bài kiểm tra số 1

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 3 4 5 6 7 8 9 10 TN ĐC

Hỡnh 3.2: Đồ thị biểu diễn đường tần suất hội tụ tiến của hai khối lớp ĐC và TN.

Biểu đồ biểu diễn tần suất điểm số bài kiểm tra số 1 (Hỡnh 3.1) cho thấy đƣờng biểu diễn điểm bài kiểm tra của cỏc lớp TN phõn bố gần đối xứng quanh giỏ trị mod = 7; trong khi đú đƣờng biểu diễn điểm bài kiểm tra của cỏc lớp ĐC phõn bố gần đối xứng quanh giỏ trị mod = 5. Từ giỏ trị mod = 5 trở xuống, tần suất điểm của cỏc lớp ĐC cao hơn so với cỏc lớp TN. Ngƣợc lại từ giỏ trị mod = 7 trở lờn, tần suất điểm số của cỏc lớp TN cao hơn tần suất điểm

của cỏc lớp ĐC. Điều này cho phộp khẳng định kết quả chung của cỏc bài kiểm tra ở khối lớp TN cao hơn so với ĐC. Số học sinh đạt điểm dƣới giỏ trị mod = 7 của lớp TN luụn ớt hơn so với ĐC và trờn điểm 7 luụn nhiều hơn so với ĐC.

Ở Hỡnh 3.2, đƣờng hội tụ tiến ở khối TN luụn nằm bờn phải và cao hơn ĐC. * Kết quả tổng kết điểm bài kiểm tra số 2:

Bảng 3.6: Bảng thống kờ điểm bài kiểm tra số 2.

Lớp xi

N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

TN 96 0 0 0 2 12 14 22 24 16 6

ĐC 100 0 2 4 12 20 24 18 14 6 0

Bảng 3.7: 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 2,08 12,50 14,58 22,92 25,00 16,67 6,25 ĐC 0 2,00 4,00 12,00 20,00 24,00 18,00 14,00 6,00 0

Bảng 3.8: Bảng tần suất hội tụ tiến (Số % học sinh đạt điểm xi trở lờn).

P.ỏn xi N

2 3 4 5 6 7 8 9 10

TN 96 100 100 100 97,92 85,42 70,84 47,92 22,92 6,25

Bảng 3.9: Bảng so sỏnh cỏc tham số đặc trưng giữa cỏc lớp ĐC và TN.

Ph-ơng án N x S S2

TN 96 7,10 1,46 2,13

ĐC 100 5,98 1,62 2,64

Từ bảng cỏc số liệu ở Bảng 3.7 và 3.8 ta xõy dựng đƣợc biểu đồ biểu diễn tần suất điểm bài kiểm tra số 2 (Hỡnh 3.3) và đƣờng tần suất hội tụ tiến của 2 khối lớp ĐC và TN (Hỡnh 3.4) nhƣ sau:

0 5 10 15 20 25 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TN ĐC

Hỡnh 3.3: Biểu đồ biểu diễn tần suất điểm bài kiểm tra số 2

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TN ĐC

Hỡnh 3.4: Đồ thị biểu diễn đường tần suất hội tụ tiến của hai khối lớp ĐC và TN.

Biểu đồ ở Hỡnh 3.3. Cho thấy đƣờng TN phõn bố gần đối xứng quanh giỏ trị mod = 8; Đƣờng ĐC phõn bố gần đối xứng quanh giỏ trị mod = 6. Từ giỏ trị mod = 6 trở xuống, tần suất điểm của cỏc lớp ĐC cao hơn so với cỏc lớp TN. Ngƣợc lại từ giỏ trị mod = 8 trở lờn, tần suất điểm số của cỏc lớp TN cao hơn tần suất điểm của cỏc lớp ĐC. Điều này cho phộp nhận định kết quả của cỏc bài kiểm tra ở khối lớp TN cao hơn so với ĐC.

Ở Hỡnh 3.4 đƣờng hội tụ tiến ở khối TN luụn nằm bờn phải và cao hơn ĐC.

Kiểm định giả thuyết thống kờ theo phương phỏp U

Kết quả 2 bài kiểm tra cho thấy điểm trung bỡnh cộng X của cỏc bài kiểm tra của lớp TN cao hơn so với lớp ĐC. Vấn đề đặt ra là sự khỏc nhau đú cú ý nghĩa khụng? Cú phải thực sự do cỏch dạy mới (do chỳng tụi đề xuất) tốt hơn cỏch dạy cũ hay sự khỏc nhau chỉ do ngẫu nhiờn? Nếu ỏp dụng rộng rói

phƣơng phỏp mới thỡ núi chung kết quả cú tốt hơn phƣơng phỏp cũ khụng? Để giải quyết vấn đề trờn, chỳng tụi nờu ra giả thuyết thống kờ H0: “Khụng cú sự khỏc nhau về hiệu quả dạy học giữa 2 cỏch dạy” và tiến hành kiểm định giả thuyết H0 theo phƣơng phỏp U (Bảng 3.10).

Bảng 3.10: Bảng kiểm định giả thuyết thống kờ số trung bỡnh cộng giả thuyết H0 cỏc bài kiểm tra TN sư phạm.

Bài Kiểm tra Số liệu thống kờ

Bài kiểm tra 1

Bài kiểm tra 2 n1 96 96 n2 100 100 d = x - 1 x 2 0,85 1,12 Sd={(S2A/n1)+(S2B/n2)}0,5 0,31 0,30 U = d/Sd 2,74 3,73  (mức ý nghĩa) 0,05 0,05 U(/2) 1,96 1,96 So sỏnh U  U(/2) U  U(/2) Kết luận bỏc bỏ H bỏc bỏ H

Bảng 3.10 cho thấy giả thuyết H0 bị bỏc bỏ. Điều đú cú nghĩa là việc tớch hợp GDMT trong dạy học Sinh học cú hiệu quả cao hơn so với việc dạy học theo phƣơng phỏp truyền thống.

3.3.2.2. Kết quả thực nghiệm kiểm tra độ bền kiến thức

Kết quả bài kiểm tra độ bền kiến thức ở lớp TN và lớp ĐC đƣợc thể hiện ở Bảng 3.11.

Bảng 3.11: Bảng thống kờ điểm kiểm tra độ bền kiến thức

xi 3 4 5 6 7 8 9 10 Bài kiểm tra 1 TN 0 4 12 18 24 20 14 4 ĐC 6 12 24 24 14 12 6 2 Bài kiểm tra 2 TN 0 6 12 18 24 20 10 6 ĐC 4 12 26 20 18 12 8 0

Bảng 3.12: Bảng tần suất (fi%): Số % HS đạt điểm xi trong 2 bài kiểm tra độ bền kiến thức fi% Điểm xi 3 4 5 6 7 8 9 10 Bài kiểm tra 1 TN 0 4,16 12,5 18,75 25 20,83 14,58 1,18 ĐC 6 12 24 24 14 12 6 2