Để tiến hành thực nghiệm sư phạm, chúng tôi chọn một số bài (tiết) thuộc chương III. Virut và bệnh truyền nhiễm - Sinh học 10 - THPT theo phân phối chương trình giảng dạy của Sở GD&ĐT Thái Nguyên [13]. Cụ thể như sau (Bảng 3.1).
Bảng 3.1: Các bài (tiết) dạy thực nghiệm
Tiết Tên bài dạy thực nghiệm
30 Bài 29: Cấu trúc các loại virut
31 Bài 30: Sư nhân lên của virut trong tế bào chủ
32 Bài 31: Virut gây bệnh. Ứng dụng của virut trong thực tiễn 33 Bài 32: Bệnh truyền nhiễm và miễn dịch
3.3. Phƣơng pháp tổ chức thực nghiệm
Phương pháp tổ chức thực nghiệm đều được thực hiện theo nguyên tắc đồng đều.
3.3.1 Thời gian thực nghiệm
Từ tháng 02/2012 đến tháng 04/2013.
3.3.2. Chọn trường, lớp thực nghiệm, học sinh tham gia thực nghiệm
1/ Chọn trường thực nghiệm - Trường THPT Trần Quốc Tuấn
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Trường THPT Đồng Hỷ 2/ HS tham gia thực nghiệm - Nhóm lớp TN: gồm 219 HS - Nhóm lớp ĐC: gồm 223 HS
Việc dạy ở các lớp thực nghiệm và đối chứng ở mỗi trường đều do cùng một GV dạy, chỉ khác nhau ở chỗ:
- Các lớp thực nghiệm: Sử dụng giáo án được thiết kế theo hướng phân hóa học sinh trong dạy học nhóm.
- Các lớp đối chứng: Sử dụng giáo án truyền thống không thiết kế theo hướng phân hóa học sinh trong dạy học nhóm.
3.3.3. Chọn giáo viên thực nghiệm
Chúng tôi đã chọn 2 GV dạy thực nghiệm, đây là những GV có trình độ giảng dạy khá và giỏi. Trước khi tiến hành TN, chúng tôi đã thực hiện:
- Thảo luận và thống nhất ý đồ TN.
- Yêu cầu GV tham gia dạy thực nghiệm nghiên cứu bài soạn, nêu những thắc mắc, những ý kiến bổ sung và hoàn chỉnh giáo án theo các phương án TN và ĐC.
3.3.4. Phương pháp kiểm tra
Chúng tôi tiến hành ở cả 2 nhóm lớp TN và ĐC với cùng thời gian, cùng đề kiểm tra, cùng biểu điểm chấm trên thang điểm 10.
Các đề kiểm tra được trình bày trong phụ lục 3-6 .
Chất lượng các bài kiểm tra được đánh giá theo các mức sau:
Dưới 5 điểm: HS không thực hiện được các yêu cầu của câu hỏi đặt ra hoặc còn nhiều sai sót, câu trả lời chỉ ở mức độ tái hiện.
5 – 6 điểm: HS thực hiện được các yêu cầu của câu hỏi nhưng chưa đầy đủ, câu trả lời chỉ ở mức tái hiện kiến thức, không khai thác được đầy đủ lượng thông tin cần thiết mà bài giảng đã cung cấp theo đúng yêu cầu của câu hỏi.
7 – 8 điểm: HS đã thực hiện tương đối đầy đủ các yêu cầu của câu hỏi nhưng chưa có sự vận dụng sáng tạo trong các câu hỏi.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
9 – 10 điểm: HS đã thực hiện đầy đủ và đúng các yêu cầu của câu hỏi đặt ra, có sự vận dụng sáng tạo trong câu trả lời.
3.3.5. Xử lý kết quả thực nghiệm [3]; [7]
1/ Phân tích định lượng
Dựa trên kết quả các bài kiểm tra, chúng tôi tiến hành: lập bảng phân phối thực nghiệm. Tính giá trị trung bình và phương sai của mỗi mẫu. So sánh giá trị trung bình để đánh giá khả năng hiểu bài và khả năng hệ thống hoá kiến thức của các lớp TN so với các lớp ĐC, đồng thời phân tích phương sai để khẳng định yếu tố ảnh hưởng đến kết quả học tập ở các lớp TN và lớp ĐC là do sự phân hoá hay không phân hoá trong hoạt động nhóm trong dạy - học.
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 gồm các bước:
+ Lập bảng phân phối kết quả thực nghiệm.
+ Tính giá trị trung bình (X), phương sai (S2) và độ lệch tiêu chuẩn S. + So sánh giá trị trung bình để đánh giá khả năng hiểu bài và khả năng hệ thống hoá kiến thức của các lớp TN so với các lớp ĐC, đồng thời phân tích phương sai để khẳng định yếu tố ảnh hưởng đến kết quả học tập ở các lớp TN và lớp ĐC.
Giá trị trung bình, phương sai và độ lệch tiêu chuẩn của mỗi mẫu được tính bởi hàm f(x). Các bước thực hiện như sau:
1. Nhập điểm vào bảng số.
2. Đặt con trỏ ở ô muốn ghi kết quả. 3. Gọi lệnh f(x) trên thanh công cụ.
4. Chọn AVERAGE để tính X; chọn VAR để tính S2
và chọn STDEV để tính S.
+ Tính tần số điểm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
2. Đặt con trỏ ở ô muốn ghi kết quả. 3. Gọi lệnh f(x) trên thanh công cụ. 4. Chọn COUNTIF để đếm.
+ Tính tần suất điểm
1. Copy lại tiêu đề bảng tần số điểm 2. Đặt con trỏ ở ô muốn ghi kết quả
3. Nhập lệnh tính tần suất điểm: f% = f.100/n
+ Tính tần suất hội tụ tiến (f%)
1. Copy lại tiêu đề bảng tần suất điểm
2. Chọn ô tương ứng cột phương án điểm 1, gõ (%) = 100 3. Đặt con trỏ ở ô bên phải kế tiếp (phương án điểm 2)
4. Nhập lệnh: = [ô chứa % phương án điểm 1] – [ô chứa f% của phương án điểm 1]
5. Dùng Fill Handle để làm tương tự với các phương án điểm khác
+ So sánh giá trị trung bình và kiểm định bằng giả thuyết Ho
với tiêu chuẩn U của phân bố tiêu chuẩn
1.Nhập số liệu vào bảng tính Excel.
2.Gọi lệnh phân tích dữ liệu (Data Analysis) trên thanh công cụ. 3.Chọn lệnh kiểm định: z-Test - Two Sample for Means.
4.Khai báo điểm của các lớp ĐC vào khung Variable 1 range. 5.Khai báo điểm của các lớp TN vào khung Variable 2 range.
6.Ghi số 0 vào khung giả thuyết sự khác biệt của giá trị trung bình Ho (Hypothesized Mean Difference).
7.Khai báo phương sai mẫu ĐC và TN vào khung Variable 1 range và khung Variable 2 range.
8.Chọn một ô (cell) bất kỳ làm vùng khai báo kết quả (Output).
+ Phân tích phương sai (Analysis of Variance = ANOVA)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
2.Gọi lệnh phân tích dữ liệu (lệnh Menu Tools và chọn Data Analysis). 3.Chọn lệnh: Phương sai một nhân tố (Anova: Single Factor) .
4.Khai báo vùng dữ liệu (Input): bảng điểm của các lớp ĐC và TN. 5.Khai báo vùng đặt kết quả phân tích (Ouput).
2 / Phân tích định tính
So sánh giữa lớp thực nghiệm và đối chứng với các mặt sau:
- Về chất lượng lĩnh hội kiến thức: Phân tích khả năng nhận thức của HS thông qua các bài kiểm tra.
- Về năng lực tư duy, kĩ năng thu thập, xử lí thông tin để thực hiện các lệnh (yêu cầu) trong đề kiểm tra.
- Thái độ học tập HS
3.4. Kết quả thực nghiệm
3.4.1. Kết quả phân tích 3 bài kiểm tra trong thực nghiệm
Tiến hành kiểm tra tự luận đối với mỗi nhóm TN và ĐC, kết quả 3 bài kiểm tra đã thực hiện được trình bày trong bảng 3.2 và 3.3:
Bảng 3.2: Thống kê điểm số các bài kiểm tra trong thực nghiệm
Lần KT Số bài Phương án Điểm số (Xi) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 223 ĐC 0 6 15 14 41 75 52 15 5 0 219 TN 0 0 0 5 21 49 80 46 17 1 2 223 ĐC 0 0 2 11 45 71 69 19 7 0 219 TN 0 0 0 0 3 40 55 98 19 4 3 223 ĐC 0 0 2 19 52 83 49 14 4 0 219 TN 0 0 0 1 7 29 65 89 25 3 Tổng hợp 669 ĐC 0 6 19 44 138 229 170 48 16 0 657 TN 0 0 0 6 31 118 200 233 61 8
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng 3.3: Bảng tần suất điểm (%) Phương án Điểm số (Xi) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ĐC 0.0 0.9 2.8 6.6 20.6 34.2 25.4 7.2 2.3 0.0 TN 0.0 0.0 0.0 0.9 4.7 18.0 30.4 35.4 9.3 1.2
Từ số liệu bảng 3.3, lập biểu đồ tần suất điểm các bài kiểm tra trong thực nghiệm (hình 3.1). 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 DC TN Tần suất Điểm
Hình 3.1: Biểu đồ tần suất điểm các bài kiểm tra trong thực nghiệm
Từ hình 3.1, chúng tôi nhận thấy giá trị mod của nhóm lớp TN là điểm 8, của nhóm lớp ĐC là điểm 6. Phân tích kết quả cụ thể với từng bài kiểm tra trong thực nghiệm có thể thấy kết quả bài làm của nhóm TN tăng lên qua từng lần kiểm tra và luôn cao hơn so với nhóm ĐC qua giá trị mod và tỉ lệ điểm khá giỏi:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Lần 1: Lớp ĐC: Mod điểm: 6, tỉ lệ khá giỏi: 32,3% Lớp TN: Mod điểm: 7, tỉ lệ khá giỏi: 65,8%
- Lần 2: Lớp ĐC: Mod điểm: 6, tỉ lệ khá giỏi: 42,6% Lớp TN: Mod điểm: 8, tỉ lệ khá giỏi: 80,4%
- Lần 3: Lớp ĐC: Mod điểm: 6, tỉ lệ khá giỏi: 30,0% Lớp TN: Mod điểm: 8, tỉ lệ khá giỏi: 83,1%
Kết quả này chỉ rõ kết quả các bài kiểm tra của nhóm TN cao hơn so với kết quả ở nhóm ĐC. Từ số liệu bảng 3.3, lập bảng tần suất hội tụ tiến (bảng 3.4):
Bảng 3.4. Bảng tần suất hội tụ tiến (f%)
Phương án Điểm số (Xi)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ĐC 100 100 99.1 96.3 89.7 69.1 34.9 9.5 2.3 0.0 TN 100 100 100 100 99.1 94.4 76.0 46.0 10.6 1.2 Từ số liệu bảng 3.4, vẽ đồ thị tần suất hội tụ tiến của điểm các bài tự luận trong thực nghiệm (hình 3.2):
0 20 40 60 80 100 120 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 DC TN Điểm Tần suất
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Từ bảng 3.4 cho thấy, HS nhóm TN đạt điểm từ 7 trở lên cao hơn hẳn so với nhóm ĐC (gấp 2,96 lần). Như vậy, kết quả bài kiểm tra trong thực nghiệm của các lớp TN cao hơn so với lớp ĐC.
Để khẳng định điều này chúng tôi tiến hành so sánh giá trị trung bình và phân tích phương sai kết quả điểm tự luận của các lớp TN và các lớp ĐC.
Giả thuyết Ho đặt ra là : “HS giữa các lớp TN và ĐC hiểu bài như nhau”. Dùng tiêu chuẩn U để kiểm định giả thuyết Ho, kết quả kiểm định thể hiện ở bảng 3.5.
Bảng 3.5: Kiểm định X điểm tự luận
Kiểm định Xcủa hai mẫu (Z-Test: Two Sample for Means) ĐC TN
Mean (XĐC và XTN) 5.8560 7.3601
Known Variance(Phương sai) 1.5637 1.2163
Observations (Số quan sát) 669 657
Hypothesized Mean Difference (Giả thuyết H0) 0
Z (Trị số z = U) -19.308
P(Z<=z) one-tail (Xác suất 1 chiều của z) 0
z Critical one-tai (Trị số z tiêu chuẩn theo XS 0,05) 1.63468 P(Z<=z) two-tail (Xác xuất 2 chiều của trị số z tính toán) 0 z Critical two-tail (Trị số z tiêu chuẩn SX 0,05 hai chiều) 1.95981
H0 bị bác bỏ vì giá trị tuyệt đối của z (U) = 19,308 > 1,96
Kết quả phân tích số liệu ở bảng 3.5 cho thấy : XTN > XĐC (XTN =
7.3601; XĐC = 5.8560). Trị số tuyệt đối của U = 19,308 > 1,96 (trị số z tiêu chuẩn) với xác xuất (P) là 1,63 > 0,05, suy ra giả thuyết Ho bị bác bỏ. Như vậy, sự khác biệt của XTN và XĐC có ý nghĩa thống kê với độ tin cậy là 95%.
Chúng tôi đã tiến hành phân tích phương sai, để khẳng định kết luận trên. Đặt giả thuyết HA là: “Tại thực nghiệm, tổ chức dạy học kiến thức chươngIII Virut và bệnh truyền nhiễm thuộc SGK Sinh học 10 bằng giáo án thiết kế theo mô hình phân hoá học sinh trong hoạt động nhóm tác động như
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
nhau đến mức độ hiểu bài của HS ở các lớp TN và ĐC”. Kết quả phân tích phương sai thể hiện trong bảng 3.6.
Bảng 3.6: Phân tích phƣơng sai điểm tự luận
Phân tích phương sai một nhân tố (Anova: Single Factor) Tổng hợp (Summary) Nhóm (Groups) Số lượng (Count) Tổng (Sum) Trung bình (Average) Phương sai (Variance) ĐC 669 4098 5.8560 1.6437 TN 657 4915 7.3601 1.2063
Phân tích phương sai (Anova) Nguồn biến động (Source of Variation) Tổng biến động (SS) Bậc tự do (df) Phương sai (MS) FA Xác suất FA (P-value) F crit Giữa các nhóm (Between Groups) 576.5527 1 576.5527 411.74235 3.505E-80 3.64730 4 Trong nhóm (Within Groups) 1830.614 7 1354 1.4169853 1830.7046 Total 2635.280 7 1355
Trong bảng 3.6, phần tổng hợp (Summary) cho thấy số bài tự luận
(Count), trị số điểm trung bình (Average), phương sai điểm (Variance) của mỗi
nhóm. Bảng phân tích phương sai cho thấy trị số FA = 411,74 > Fcrit (tiêu chuẩn) = 3,84 nên giả thuyết HA bị bác bỏ, tức là hai PPDH khác nhau đã ảnh hưởng đến chất lượng học tập của HS.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
3.4.2. Kết quả phân tích bài kiểm tra sau thực nghiệm
Kết quả kiểm tra sau thực nghiệm của 2 nhóm TN và ĐC, được so sánh với kết quả kiểm tra trước thực nghiệm, trình bày trong bảng 3.7 và bảng 3.8:
Bảng 3.7: Bảng thống kê điểm số các bài kiểm tra sau TN
Số bài Phương án Điểm số (Xi)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
588 Trước TN 0 8 37 90 211 162 63 17 0 0
223 ĐC 0 2 12 14 55 81 45 11 3 0
219 TN 0 0 0 1 8 29 72 80 23 6
Bảng 3.8: Bảng phân phối tần suất
Phương án Điểm số (Xi)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Trước TN 0.0 1.4 6.3 15.3 35.9 27.6 10.7 2.9 0.0 0.0 ĐC 0.0 0.9 5.4 6.3 24.7 36.3 20.2 4.9 1.3 0.0 TN 0.0 0.0 0.0 0.5 3.7 13.2 32.9 36.5 10.5 2.7 Từ số liệu bảng 3.8, chúng tôi lập biểu đồ tần suất điểm bài kiểm tra sau thực nghiệm (hình 3.4): 0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Trước TN DC TN Tần suất Điểm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Từ hình 3.3, chúng tôi nhận thấy giá trị mod của các lớp: trước TN là điểm 5
Lớp TN là điểm 8 Lớp ĐC là điểm 6
Từ đó cho thấy kết quả bài kiểm tra của lớp TN cao hơn so với kết quả ở lớp ĐC và nhóm trước TN.
Từ số liệu bảng 3.8, sử dụng Excel lập bảng tần suất hội tụ tiến (bảng 3.9) để so sánh tần suất bài đạt điểm từ giá trị Xi trở xuống.
Bảng 3.9. Bảng phân phối tần suất tích lũy hội tụ tiến (f%)
Phương án Điểm số (Xi)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Trước TN 100 100 98.6 92.3 77.0 41.1 13.5 2.9 0.0 0.0 ĐC 100 100 99.1 93.7 87.4 62.7 26.4 6.2 1.3 0.0 TN 100 100 100 100 99.5 95.8 82.6 49.7 13.2 2.7
Từ số liệu bảng 3.9, vẽ đồ thị tần suất hội tụ tiến của điểm bài kiểm tra sau thực nghiệm, so sánh với bài kiểm tra trước TN (hình 3.5).
-20.0 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Trước TN DC TN Tần suất Điểm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Trong hình 3.4, đường hội tụ tiến tần suất điểm của nhóm TN nằm về bên phải so với đường cong hội tụ tiến tần suất điểm của các nhóm ĐC và trước TN. Như vậy, kết quả bài kiểm tra của các lớp TN cao hơn so với nhóm ĐC và trước TN. Phân tích kết quả bảng 3.9 cho thấy tỉ lệ bài đạt từ điểm 7 trở lên của nhóm TN đạt tới 82,6% trong khi ở nhóm ĐC là 26,4% và nhóm trước TN chỉ đạt 13,5%. Kết quả này chứng tỏ độ bền kiến thức của nhóm TN cao hơn nhóm ĐC và trước TN (vốn được dạy bởi PPDH như nhau và ảnh hưởng của PPDH truyền thống).
Để khẳng định điều này chúng tôi tiến hành so sánh giá trị trung bình và phân tích phương sai kết quả điểm trắc nghiệm của các lớp TN và các lớp ĐC.
Giả thuyết Ho 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 giả thuyết Ho, kết quả kiểm định thể hiện ở bảng 3.10.