9. Cấu trúc của luận văn
3.3.4.Phương án thực nghiệm
Phương án TN song song cứ một lớp ĐC một lớp TN trong cùng một trường, chỉ khác nhau ở chỗ lớp ĐC, GV dạy theo giáo án do chính GV tự thiết kế một cách bình thường, còn lớp TN, GV dạy theo giáo án TN do chúng tôi biên soạn.
3.4. Kết quả thực nghiệm
3.4.1. Phân tích định lượng
3.4.1.1. Lập bảng phân phối thực nghiệm và vẽ đồ thị
Bảng phân phối thực nghiệm là kết quả của sự chọn lọc các số liệu ban đầu và được sắp xếp theo một quy luật nhất định. Kết quả TN được phân tích để rút ra các kết luận khoa học mang tính khách quan. Phân tích số liệu thu được từ TN bằng phần mềm Microsoft excel. Lập bảng phân phối TN; Tính giá trị trung bình và phương sai của mỗi mẫu. So sánh giá trị trung bình và phân tích phương sai để khẳng định nguồn ảnh hưởng đến kết quả học tập ở lớp TN và lớp ĐC [22,30]. * Kết quả định lượng các bài kiểm tra trong TN trên khối 11
Bảng 3.1. Tần suất điểm các bài kiểm tra trong TN trên khối 11
Phương
án n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 S2
TN 90 0 2 4.44 6.67 12.22 23.33 23.33 17.78 10 6.41 2.85 ĐC 87 1.15 4.6 5.75 9.2 19.54 22.99 19.54 12.64 4.6 5.79 3.21 Bảng 3.1 cho biết điểm trung bình của lớp TN cao hơn so với lớp ĐC và phương sai điểm của lớp TN nhỏ hơn so với lớp ĐC, từ số liệu bảng 3.1, chúng tôi lập đồ thị tần suất điểm các bài kiểm tra trong TN trên khối 11 ở 2 lớp ĐC và TN
Hình 3.1: Đồ thị tần suất điểm các bài kiểm tra trong TN trên khối 11
0 5 10 15 20 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TN
Trong hình 3.1, chúng ta thấy giá trị mod điểm số của các lớp ĐC là điểm 6, còn giá trị mod của các lớp TN là điểm 7.
Từ số liệu của bảng 3.1, lập bảng tần suất hội tụ tiến (bảng 3.2) để so sánh tần suất bài đạt điểm từ giá trị xi trở lên
Bảng 3.2. Tần suất hội tụ tiến điểm các bài kiểm tra trong TN trên khối 11
Phương
án n 1 2 3 4 5 6 7 8 9
TN 90 100 100 98 93.33 86.67 74.44 51.11 27.78 10 ĐC 87 100 98.85 94.25 88.51 79.31 59.77 36.78 17.24 4.6
Từ số liệu bảng 3.2 vẽ đồ thị đường biểu diễn tần suất hội tụ tiến điểm các bài kiểm tra trong TN trên khối 11
Hình 3.2. Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm các bài kiểm tra trong TN trên khối 11
-20 0 20 40 60 80 100 120 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TN
Trong hình 3.2 đường biểu diễn tần suất hội tụ tiến về điểm số của các lớp TN nằm lệch về bên phải và ở phía trên và đường tần suất hội tụ tiến của các lớp ĐC. Như vậy kết quả bài kiểm tra của lớp TN cao hơn so với lớp ĐC.
* Kết quả định lượng các bài kiểm tra sau TN trên khối 11 Kết quả tổng hợp được thống kê trong bảng 3.3.
Bảng 3.3. Tần suất điểm các bài kiểm tra trên khối 11 sau TN
So sánh số liệu trong bảng 3.3, giá trị trung bình điểm của lớp TN cao hơn so với lớp ĐC. Phương sai của lớp TN nhỏ hơn so với lớp ĐC.
Từ số liệu bảng 3.3, lập đồ thị tần suất điểm số của các bài kiểm tra trên khối 10 sau TN (hình 3.3).
Phương
án n 2 3 4 5 6 7 8 9 10 X S2
TN 90 0 3.33 4.44 14.44 22.22 25.56 18.89 10 1.11 6.64 2.32 ĐC 87 4.6 6.90 6.90 22.99 22.99 18.39 11.49 2.3 0 5.69 2.7
Hình 3.3. Đồ thị tần suất điểm các bài kiểm tra khối 11 sau TN 0 5 10 15 20 25 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TN
Trên hình 3.3, ta nhận thấy giá trị mod điểm của lớp TN là 7, của lớp ĐC là 6. Từ giá trị mod trở xuống (điểm 7 đến điểm 3), tần suất điểm của lớp ĐC cao hơn so với lớp TN. Ngược lại từ giá trị mod trở lên tần suất điểm số của lớp TN cao hơn tần suất điểm của lớp ĐC. Điều này cho thấy kết quả học tập ở lớp TN cao hơn so với lớp ĐC.
Từ số liệu của bảng 3.3, lập bảng tần suất hội tụ tiến (bảng 3.4) để so sánh tần suất bài đạt điểm từ giá trị xi trở lên. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 3.4. Tần suất hội tụ tiến điểm các bài kiểm tra trên khối 11 sau TN
Phương
án n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TN 90 100 100 100 96.67 92.22 77.78 55.56 30 11.11 1.11 ĐC 87 100 100 95.4 88.51 81.61 58.62 35.63 17.24 5.75 3.45
Số liệu bảng 3.4 cho biết tỷ lệ phần trăm các bài đạt từ giá trị từ xi trở lên. Ví dụ tần suất từ điểm 7 trở lên ở lớp ĐC là 35.63 % còn ở lớp TN là 55.56% Như vậy, số điểm từ 7 trở lên ở lớp TN nhiều hơn so với ở lớp ĐC.
Từ số liệu của bảng 3.4, vẽ đồ thị tần suất hội tụ tiến của các bài kiểm tra trên khối 11 sau TN (hình 3.4).
Hình 3.4. Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm các bài kiểm tra trên khối 11 sau TN 0 20 40 60 80 100 120 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TN
Trong hình 3.4, chúng ta thấy đường biểu diễn tần suất hội tụ tiến về điểm số của các lớp TN nằm lệch về bên phải và ở phía trên và đường tần suất hội tụ tiến của các lớp ĐC. Như vậy kết quả bài kiểm tra của lớp TN cao hơn so với lớp ĐC.
3.4.1.2. Tính các giá trị đặc trưng của mẫu
Các giá trị đặc trưng của mẫu gồm:
- Giá trị trung bình hay trung bình cộng (Mean) - Sai số mẫu (Standard Error)
- Trung vị (Median) - Yếu vị (Mode)
- Độ lệch chuẩn (Standard Deviation) - Phương sai mẫu (Sample Variance) - Độ nhọn của đỉnh (Kurtosis)
- Độ nghiêng hay hệ số bất đối xứng so với phân phối chuẩn (Skewness) - Khoảng biến thiên (Range)
- Tối thiểu (Minimum) - Tối đa (Maximum) - Tổng (Sum)
- Số lượng mẫu (Count)
- Độ tin cậy của trung bình ở mức 95% (Confidence Level 95.0%).
Các giá trị đặc trưng của mẫu được tính bằng hàm “Descriptive Statistics” để đánh giá khả năng hiểu bài và khả năng hệ thống hoá kiến thức của các lớp TN so với các lớp ĐC.
Quy trình thực hiện trên máy tính như sau:
- Bước 1: Ch n menu:
Chọn menu: Tools/Data Analysis/Descriptive Statistics/OK.
- Bước 2: hai báo các mục giá trị của m u:
+ Input Range: Khai báo cả nhãn (Labels) và vùng dữ liệu là bảng điểm của hai lớp TN và ĐC.
+ Grouped By: Chọn Columns + Chọn Labels in first row
- Bước 3: Xuất kết uả:
+ Output Range: Địa chỉ xuất kết quả (chọn một ô bất kì hay 1 cell bất k ) làm vùng xuất kết quả nhấn OK.
+ Chọn Summary statistics
+ Confidence Level for Mean: Độ tin cậy cho trung bình (95%).
Dựa vào qui trình trên, chúng tôi đã thu được các giá trị đặc trưng của mẫu như sau:
*Kết quả định lượng các bài kiểm tra trong TN trên khối 11 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 3.5. Các giá trị đặc trưng của mẫu trong TN trên khối 11
Các giá trị đặc trưng TN ĐC
Mean ( giá trị trung bình) 6.41 5.79
Standard Error ( sai số mẫu) 0.18 0.19
Median ( Trung vị) 7 6
Mode (Yếu vị) 7 6
Standard Deviation (Độ lệch tiêu chuẩn) 1.69 1.79 Sample Variance (Phương sai mẫu) 2.85 3.21 Kurtosis (Độ nhọn của đỉnh) -0.07 -0.12
Skewness (Độ nghiêng) -0.53 -0.44
Range (Khoảng biến thiên) 7 8
Minimum ( Tối thiểu) 2 1
Maximum (Tối đa) 9 9
Sum (Tổng) 577 504
Count (Số lượng mẫu) 90 87
Bảng trên cho chúng ta thấy:XTN > XĐC (XTN = 6.41 ; XĐC = 5.79). Trung vị và yếu vị của TN>ĐC, độ lệch chuẩn TN<ĐC
*Kết quả định lượng các bài kiểm tra sau TN trên khối 11
Bảng 3.6. Các giá trị đặc trưng của mẫu sau TN trên khối 11
Các giá trị đặc trưng TN ĐC
Mean ( giá trị trung bình) 6.64 5.69
Standard Error ( sai số mẫu) 0.16 0.18
Median ( Trung vị) 7 6
Mode (Yếu vị) 7 5
Standard Deviation (Độ lệch tiêu chuẩn) 1.52 1.64
Sample Variance (Phương sai mẫu) 2.32 2.70
Kurtosis (Độ nhọn của đỉnh) -0.24 -0.23
Skewness (Độ nghiêng) -0.27 -0.34
Range (Khoảng biến thiên) 7 7
Minimum ( Tối thiểu) 3 2
Maximum (Tối đa) 10 9
Sum (Tổng) 598 495
Count (Số lượng mẫu) 90 87 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Confidence Level(95.0%) (Độ chính xác) 0.32 0.35 Bảng trên cho chúng ta thấy XTN > XĐC (XTN = 6.64 ; XĐC = 5.69)
Trung vị và yếu vị của TN>ĐC, độ lệch chuẩn TN<ĐC
3.4.1.3. So sánh giá trị trung bình và kiểm định bằng giả thuyết H0 với tiêu chuẩn U của phân bố tiêu chuẩn
Nhằm khẳng định phương pháp sử dụng phần mềm dạy học ở khối TN có thật sự tốt hơn so với ĐC hay không.
Sử dụng hàm “z-Test: Two Sample for Mean” để so sánh giá trị trung bình và kiểm định bằng giả thuyết H0 với tiêu chuẩn U của phân bố tiêu chuẩn ở khối TN so với ĐC:
Quy trình thực hiện trên máy tính như sau:
- Bước 2: hai báo các mục giá trị của m u:
+ Input: Khai báo cả nhãn (Labels) và vùng dữ liệu là bảng điểm của lớp TN vào khung Variance 1 range, và khai báo cả nhãn (Labels) và vùng dữ liệu là bảng điểm của lớp ĐC vào khung Variance 2 range.
+ Khung Hypothesized Mean Difference ghi số 0 (giả thuyết H0: 1 = 2 = 0). + Nhập phương sai mẫu TN vào khung Variance 1 và và phương sai mẫu ĐC vào khung Variance 2.
+ Chọn Labels và Alpha = 0,05
- Bước 3: Xuất kết uả: Output Range: Địa chỉ xuất kết quả (chọn một ô bất kì hay 1 cell bất k ) làm vùng xuất kết quả nhấn OK.
* Kết quả định lượng các bài kiểm tra trong TN trên khối 11
So sánh giá trị trung bình : Giả thuyết H0 đặt ra là : “Không có sự khác nhau giữa kết quả học tập của các lớp TN và các lớp ĐC ”. Dùng tiêu chuẩn U để kiểm định Xtheo giả thuyết H0, kết quả kiểm định thể hiện ở bảng 3.7.
Bảng 3.7. Kiểm định điểm các bài kiểm tra trong TN trên khối 11
U-Test: Two Sample for Means
TN ĐC
Mean (XTN và XĐC) 6.41 5.79 Known Variance (Phương sai) 2.85 3.21 Observations (Số quan sát) 90 87
Hypothesized Mean Difference (H0) 0 Z (Trị số z = U) 2.36 P(Z<=z) one-tail ( ác suất 1 chiều của z) 0.01 z Critical one-tail (Trị số z tiêu chuẩn theo S 0,05 một chiều) 1.64 P(Z<=z) two-tail ( ác xuất 2 chiều của trị số z tính toán) 0.02 z Critical two-tail (Trị số z tiêu chuẩn S 0,05 hai chiều) 1.96
Trong bảng 3.7, XTN > XĐC và phương sai của TN nhỏ hơn so với ĐC. Trị số tuyệt đối của U = 2,36> 1,96, với xác xuất 1 chiều là 0.01. Giả thuyết H0 bị bác bỏ, tức là sự khác biệt giá trị trung bình của 2 mẫu có ý nghĩa thống kê.
* Kết quả định lượng các bài kiểm tra sau TN trên khối 11
Bảng 3.8. Các giá trị đặc trưng của mẫu sau TN trên khối 11
U-Test: Two Sample for Means
TN ĐC
Mean (XTN và XĐC) 6.64 5.69 Known Variance (Phương sai) 2.32 2.7 Observations (Số quan sát) 90 87
Hypothesized Mean Difference (H0) 0 Z (Trị số z = U) 4.01 P(Z<=z) one-tail ( ác suất 1 chiều của z) 0 z Critical one-tail (Trị số z tiêu chuẩn theo S 0,05 một chiều) 1.64 P(Z<=z) two-tail ( ác xuất 2 chiều của trị số z tính toán) 0 z Critical two-tail (Trị số z tiêu chuẩn S 0,05 hai chiều) 1.96
Kết quả phân tích số liệu ở bảng 3.8 cho thấy: XTN > XĐC (XTN = 6,64 ;
XĐC = 5.69). Trị số tuyệt đối U = 4.01, giả thuyết H0 bị bác bỏ vì giá trị tuyệt đối của trị số U > 1,96 (trị số z tiêu chuẩn), với xác xuất (P) là 1,64 > 0,05. Như vậy, sự khác biệt của XTN và XĐC có ý nghĩa thống kê với độ tin cậy là 95%.
3.4.1.4. Phân tích phương sai (Analysis of Variance = ANOVA)
Phân tích phương sai để khẳng định cho kết luận trên : Giả thuyết HA đặt ra là: “ hai cách dạy ở lớp TN và lớp ĐC tác động như nhau đến chất lượng kiến thức của HS ”. Sử dụng hàm “Anova:Single Factor” để phân tích phương sai của mẫu ở khối TN so với ĐC
Quy trình thực hiện trên máy tính như sau: - Bước 1: Ch n menu: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Chọn menu Tools/Data Analysis/Anova: Single Factor/OK.
- Bước 2: hai báo các mục giá trị của m u:
+ Input Range: Khai báo cả nhãn (Labels) và vùng dữ liệu là bảng điểm của hai lớp TN và ĐC.
+ Grouped By: Chọn Columns
- Bước 3: Xuất kết uả:
+ Output Range: Địa chỉ xuất kết quả (chọn một ô bất kì hay 1 cell bất k ) nhấn OK. Kết quả cho 2 bảng là bảng tổng hợp và bảng phân tích.
* Kết quả định lượng các bài kiểm tra trong TN trên khối 11 Kết quả phân tích phương sai thể hiện trong bảng 3.9.
Bảng 3.9. Phân tích phương sai điểm các bài kiểm tra trong TN trên khối 11
Anova: Single Factor
SUMMARY
Groups Count Sum Average Variance
TN 90 577 6.41 2.85
ĐC 87 504 5.79 3.21
ANOVA
Source of Variation SS df MS F P-value F crit
Between Groups 16.90 1 16.90 5.58 0.02 3.90
Within Groups 530.06 175 3.03
Total 546.96 176
Trong bảng 3.9, chúng ta thấy FA > F tiêu chuẩn (Fcrit), giả thuyết HA bị bác bỏ, tức là hai PPDH khác nhau đã ảnh hưởng đến chất lượng học tập của HS.
* Kết quả định lượng các bài kiểm tra sau TN trên khối 11
Bảng 3.10. Phân tích phương sai điểm các bài kiểm tra sau TN trên khối 11
Anova: Single Factor
SUMMARY
Groups Count Sum Average Variance
TN 90 598 6.64 2.32
ĐC 87 495 5.69 2.70
ANOVA
Source of Variation SS df MS F P-value F crit
Between Groups 40.33 1 40.33 16.07 0.00 3.90
Within Groups 439.24 175 2.51 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong bảng 3.10, chúng ta thấy FA = 16.07 > F crit (tiêu chuẩn) = 3.9, nên giả thuyết HA bị bác bỏ, tức là hai PPDH khác nhau đã ảnh hưởng đến chất lượng học tập của HS.
3.4.2. Phân tích định tính
Để đánh giá kết quả định tính một cách khách quan. Chúng tôi xây dựng các tiêu chí để đánh giá chất lượng nhận thức của HS khi được học bằng phương pháp do đề tài đề xuất thông qua mức độ đạt được của mục tiêu nhận thức. Chúng tôi vận dụng tiêu chuẩn đánh giá chất lượng nhận thức của HS do James H Mc Millan đề xuất (2005) gồm 2 mức độ:
- Đánh giá khả năng hiểu bài của HS
Khả năng hiểu bài của HS trong thực nghiệm sư phạm tương ứng với khả năng nhận thức sơ cấp trong tiêu chí đánh giá của Bloom (bao gồm các mức độ 1 và 2).
Dùng trắc nghiệm tự luận, trắc nghiệm khách quan dạng câu hỏi nhiều lựa chọn , hoặc câu ghép đôi hay câu điền vào chỗ trống để khảo sát khả năng hiểu bài của HS ở các lớp TN và các lớp ĐC. Phiếu trắc nghiệm được thiết kế chung cho cả lớp TN và lớp ĐC. Mức độ hiểu bài của HS được đánh giá dựa vào số câu trả lời đúng trong bài
trắc nghiệm hoặc chất lượng câu trả lời của câu hỏi tự luận.
Ví dụ: trong bài kiểm tra số 1 cho lớp TN và lớp ĐC (trong khi đang tiến hành thực nghiệm), câu hỏi 1: “Quang hợp ở thực vật là gì? Vì sao quang hợp có vai trò quyết định đối với sự sống trên Trái Đất?”. Đây là một trọng tâm của bài học mà chúng tôi tiến hành thực nghiệm trên lớp, do vậy chúng tôi đã sử dụng câu hỏi này trong bài nhằm kiểm tra mức độ lĩnh hội kiến thức cũng như hiệu quả của giáo án được thực hiện ở các lớp.
Ở các lớp ĐC, học sinh nắm vững các dấu hiệu của KN quang hợp ở TV, nhưng không định nghĩa chính xác được KN, do vậy các em không giải thích được vì sao quang hợp có vai trò quyết định đối với sự sống trên Trái Đất. Hầu hết các em chỉ nêu được một dấu hiệu đó là quang hợp cung cấp dưỡng khí O2, và hấp thụ CO2
Ở các lớp thực nghiệm, các dấu hiệu của KN này đã được chính các em tìm hiểu kỹ và thảo luận rất sôi nổi dưới sự hướng dẫn của giáo viên để hoàn thành phiếu học tập. KN không được tìm hiểu riêng rẽ mà được làm rõ ngay trong quá
trình hình thành KN, sau đó lại được định nghĩa chính xác, do vậy hiệu quả học tập cao hơn so với việc các em tiếp nhận KN một cách thụ động.
Kết quả bài kiểm tra cho thấy hầu hết học sinh ở lớp TN đều làm bài tốt hơn học sinh lớp ĐC. Đa số học sinh lớp TN đều nêu được đầy đủ định nghĩa và giải thích rõ ràng vai trò của quang hợp:
“- Quang hợp là quá trình trong đó năng lượng ánh sáng mặt trời được lá hấp thụ để tạo ra cacbohidrat và oxy từ khí CO2 vàH2O.
- Quang hợp có vai trò quyết định đối với sự sống trên Trái Đất vì:
+ Sản phẩm quang hợp là nguồn chất hữu cơ làm thức ăn cho sinh vật, là