3.2.1 Chọn mẫu thực nghiệm sƣ phạm.
Việc giảng dạy các bài thực nghiệm đƣợc bố trí theo đúng thời khoá biểu và đúng phân phối chƣơng trình để đảm bảo tính khách quan.
Các giáo viên cộng tác TNSP:
Hà Phúc Căn: Giáo viên Vật lí - Trƣờng THCS Thịnh Đức
Nguyễn Thị Thu Hoài: Giáo viên Vật lí - Trƣờng THCS Trung Hội
Dƣơng Văn Tuấn: Giáo viên Vật lí - Trƣờng THCS Yên Lãng.
Ngƣời thực hiện đề tài đã đi dự giờ các giờ ở lớp TNg và lớp ĐC ở cả ba trƣờng. Sau mỗi giờ dạy, chúng tôi tổ chức cho HS các nhóm TNg và ĐC làm bài kiểm tra, GV cộng tác thực hiện chấm. Sau khi thực hiện xong các giờ TNg, chúng tôi đã trao đổi và rút kinh nghiệm cùng với các GV cộng tác.
Cụ thể, số lƣợng, chất lƣợng của các nhóm TN và ĐC nhƣ sau:
Bảng 3.1: Số lƣợng, chất lƣợng học tập của các nhóm TNg và nhóm ĐC Trƣờng Lớp Sĩ số
HS
Chất lƣợng học tập
Giỏi Khá Trung bình Yếu Kém
Trƣờng THCS Thịnh Đức 7A 39 2 5 26 6 0 7B 39 2 4 25 8 0 Trƣờng THCS Trung Hội 7A3 39 3 22 12 2 0 7A2 36 2 19 12 3 0 Trƣờng THCS Yên Lãng 7A1 42 2 4 20 16 0 7A3 45 2 6 23 14 0
Mỗi cặp lớp TNg và ĐC ở mỗi trƣờng đều do một GV của trƣờng đó trực tiếp giảng dạy.
Để đánh giá về mặt định tính kết quả TNSP tác giả dựa vào các tiêu chí sau: - Số HS tập trung chú ý, tự giác tham gia thực hiện các nhiệm vụ học tập - Số lần HS phát biểu xây dựng bài
- Số HS trả lời đúng các câu hỏi theo yêu cầu ghi nhớ kiến thức cơ bản trong giờ học
- Số HS vận dụng đƣợc kiến thức đã học để dự đoán và giải thích các hiện tƣợng.
- Mức độ hiểu bài và phát triển các kĩ năng nắm đƣợc nội dung kiến thức cơ bản của bài học, chất lƣợng của các câu trả lời của HS.
- Số HS tích cực tham gia làm TN, tiến hành TN.
3.2.3 Bài kiểm tra.
Mức độ đánh giá, xếp loại: + Loại giỏi: điểm 9, 10 + Loại yếu: điểm 3,4 + Loại khá: điểm 7, 8 + Loại kém: điểm 0, 1, 2 + Loại trung bình: điểm 5, 6.
Từ kết quả kiểm tra của HS, bằng phƣơng pháp thống kê xử lý và phân tích kết quả TN cho phép đánh giá chất lƣợng, hiệu quả của việc DH. Qua đó kiểm tra giả thuyết khoa học đã nêu ra.
Căn cứ vào kết quả bài kiểm tra của HS, việc đánh giá đƣợc tiến hành bằng cách sử dụng PP thống kê toán học, phân tích và xử lý kết quả thu đƣợc. Từ đó cho phép đánh giá chất lƣợng và hiệu quả dạy học, qua đó kiểm tra giả thiết khoa học của đề tài.
* Việc xử lý và phân tích kết quả thực nghiệm sƣ phạm gồm các bƣớc:
- Lập bảng điểm các lớp TNg và ĐC, tính %, tính điểm trung bình X (TN), Y
(ĐC) để so sánh kết quả giữa PPDH thƣờng dùng của GV và PPDH với sự hỗ trợ tích cực của các PTDH hiện đại.
- Lập bảng phân phối tần suất, vẽ đƣờng biểu diễn sự phân phối tần suất của nhóm TNg và nhóm ĐC qua mỗi lần kiểm tra để so sánh kết quả.
- Lập bảng tóm tắt các tham số thống kê theo các công thức tổng quát:
Giá trị trung bình cộng: n X f X k 1 i i i
với Xi là điểm số; fi là số HS đạt điểm Xi; n là số HS dự kiểm tra.
- Phƣơng sai ( kí hiệu là S hoặcD(X)): k 2
i 2 i=1 f X -X S = n-1 i - Độ lệch chuẩn: k 2 i i i=1 f (X -X) S = n-1
Độ lệch chuẩn S cho biết mức độ phân tán quanh giá trị X, S càng bé chứng tỏ số liệu càng ít phân tán.
- Hệ số biến thiên: 100%
X S
V cho phép so sánh mức độ phân tán của các số liệu.
- Sai số tiêu chuẩn:
n S
m
Độ lệch chuẩn S cho biết mức độ phân tán quanh giá trị X, S càng bé chứng tỏ số liệu càng ít phân tán.
Để kết luận kết quả học tập của nhóm TNg cao hơn nhóm ĐC là do ngẫu nhiên mà có. Vì vậy, để độ tin cậy cao hơn, chúng tôi tiếp tục phân tích số liệu bằng phƣơng pháp kiểm định giả thuyết thống kê.
-Các giả thuyết thống kê:
+ Giả thuyết H0: “Sự khác nhau giữa giá trị trung bình của điểm số của nhóm ĐC và nhóm TNg là không có ý nghĩa”.
+ Giả thuyết H1: “Điểm trung bình của nhóm TNg lớn hơn điểm trung bình của nhóm ĐC một cách có ý nghĩa”.
- Để kiểm định các giả thuyết trên ta cần tính đại lƣợng kiểm định t theo công thức: TNg ĐC TNg ĐC P TNg ĐC n .n X -X t = S n +n (1); với : 2 2 TNg TNg ĐC ĐC P TNg ĐC (n -1).S +(n -1).S S = n +n -2 (2)
Sau khi tính đƣợc t, chúng ta tiến hành so sánh nó với giá trị tới hạn t đƣợc tra trong bảng Student ứng với mức ý nghĩa và bậc tự do f = nTNg + nĐC - 2 để rút ra kết luận:
- Nếu t t thì sự khác nhau giữa XTNg và XĐC là có ý nghĩa.
- Nếu t t thì sự khác nhau giữa XTNg và XĐC là không có ý nghĩa).
- Lập bảng xếp loại học tập theo 5 mức: Kém, yếu, trung bình, khá, giỏi. - Vẽ biểu đồ xếp loại để so sánh kết quả học tập giữa nhóm TNg và ĐC
3.4 Kết quả thực nghiệm sƣ phạm.
3.4.1 Nhận xét về tiến trình học tập của lớp thực nghiệm.
Qua quan sát giờ học của các lớp TNg đƣợc tiến hành theo tiến trình đã thiết kế, tác giả rút ra các nhận xét sau:
- Đối với các lớp TNg, việc GV sử dụng giáo án có sử dụng TNg tự làm kết hợp với ứng dụng CNTT đã thực sự lôi cuốn HS tích cực, chủ động tham gia các hoạt động xây dựng và chiếm lĩnh tri thức. Các em rất sôi nổi, nhiệt tình trong việc phát biểu ý kiến xây dựng bài, số lƣợng và chất lƣợng các câu hỏi của HS đƣa ra cao hơn nhiều so với lớp ĐC.
- Việc DH với TN tự làm do GV hƣớng dẫn HS và DH theo hƣớng kết hợp ứng dụng CNTT với sự hỗ trợ của máy vi tính, đặc biệt là những hình ảnh và video clip đã kích thích hứng thú học tập của HS, lôi cuốn các em vào trạng thái muốn biết, có nhu cầu phải học, phải nắm vững kiến thức để giải quyết các nhiệm vụ học tập.
- Không khí lớp học sôi nổi hơn, HS rất hào hứng, tích cực trả lời dƣới sự định hƣớng của GV. HS mạnh dạn, tự tin hơn, sử dụng ngôn từ Vật lí chính xác và lập luận chặt chẽ hơn, qua đó khả năng diễn đạt, trình bày ý kiến của HS đƣợc phát triển.
3.4.2 Xử lý kết quả của bài kiểm tra.
3.4.2.1. Các kết quả về mặt định tính của việc phát triển tƣ duy Vật lí cho HS
Thông qua quá trình dự giờ và dạy học ở các lớp TNg và các lớp ĐC, chúng tôi có một số nhận xét sau đây:
Nhóm đối chứng:
Tiết 1 : Sự nhiễm điện do cọ xát
Ở cả ba trƣờng đều do GV cộng tác TNSP soạn giáo án và dạy học theo đúng nội dung SGK và theo PP mà GV vẫn đang sử dụng trong quá trình dạy học hàng ngày. Cụ thể là:
Bài này GV chủ yếu dạy theo PP vấn đáp, đàm thoại, có sự hỗ trợ của máy chiếu. Quá trình xây dựng khái niệm đƣợc tổ chức theo cả lớp. Không dùng nhiều thí nghiệm thực để kiểm chứng các hiện tƣợng nêu trong khái niệm hoặc có GV sử dụng thì cũng chỉ dƣới dạng định tính hoặc định lƣợng một trƣờng hợp. Sau đó HS liên hệ thực tế các trƣờng hợp có liên quan với kiến thức của bài để giải thích. Có GV thì dùng giáo án điện tử để dạy học bài này trong đó có dùng các băng học tập và hình ảnh động để minh họa các thí nghiệm và ứng dụng. Các kiến thức còn lại GV dùng PP thông báo.
Đối với HS các em tiếp thu bài thụ động, ít thể hiện sự tƣ duy vì kiến thức GV đƣa ra rất mới , các em không hiểu sâu sắc đƣợc vấn đề và khó hình dung trực tiếp.
Tiết 2: Hai loại điện tích
Tiết này thông thƣờng GV dạy theo PP vấn đáp, đàm thoại, kết hợp TN biểu diễn. Có GV áp dụng CNTT nhƣng sử dụng cả bài giảng giáo án điện tử, không dùng thí nghiệm thực để kiểm chứng .
Kết quả: HS khi tiếp thu theo PP vấn đáp, đàm thoại thì không sôi nổi, hào hứng trong xây dựng bài, không khí lớp học trầm, TN biểu diễn đạt hiệu quả quan sát không cao với HS ngồi ở xa, cuối lớp. do đó nhiều HS còn thấy mơ hồ về kiến thức , khả năng tƣ duy của HS không đƣợc phát huy.
Khi GV dạy cả bài bằng giáo án điện tử thì các hình ảnh có trực quan và sinh động hơn, nhƣng khả năng phát triển tƣ duy cho HS thì vẫn còn hạn chế và kiến thức lƣu lại và chứng minh cho HS cũng còn chƣa sâu sắc, chƣa dùng thực nghiệm để HS hoàn toàn tin tƣởng vào kiến thức đƣợc truyền đạt.
Nhóm thực nghiệm:
- Việc phối hợp sử dụng thí nghiệm với các phƣơng tiện CNTT hỗ trợ cho việc tổ chức các hình thức học tập đã thu hút sự tập trung, chú ý của HS. Học sinh rất hăng hái tham gia và tham gia có hiệu quả từng hoạt động học tập dƣới sự tổ chức của GV. So với giờ học ở lớp ĐC thì giờ học ở lớp TNg sôi nổi, hào hứng hơn rất nhiều.
- Trong hoạt động nêu vấn đề cần nghiên cứu, đề xuất giả thuyết, nhờ có sự mô phỏng các hiện tƣợng mà HS có sự định hƣớng tƣ duy nhanh hơn và chính xác hơn.
- Trong hoạt động giải quyết vấn đề, đề xuất các phƣơng án thực nghiệm để kiểm chứng, HS đƣợc quan sát các trƣờng hợp có thể xảy ra trong thực tế qua hình ảnh minh hoạ nên dễ dàng tƣ duy Vật lí từ các hình ảnh trực quan để đề xuất đƣợc các phƣơng án thí nghiệm hợp lý.
- Trong hoạt động TNg để kiểm chứng các kiến thức ở giả thuyết, GV dùng PP hoạt động nhóm nhỏ nhằm đạt đƣợc mục đích vừa đủ thời lƣợng tiết dạy vừa phát huy đƣợc hết khả năng tổ chức nhóm của HS và tƣ duy Vật lí của HS đƣợc linh hoạt, sáng tạo theo từng nhóm, còn có sự ganh đua và so sánh lẫn nhau giữa các HS và các nhóm nghiên cứu cùng một nội dung.
- Trong hoạt động vận dụng, củng cố kiến thức. Do HS rất phấn khởi sau khi kiểm nghiệm tính chính xác của kiến thức và nắm vững, tin tƣởng vào kiến thức đã đƣợc xây dựng thì việc vận dụng các em sẽ rất dễ hiểu và tƣ duy nhanh chóng để nắm đƣợc kiến thức đƣợc vận dụng trong thực tế.
Ở giờ học đầu tiên, khi tham gia vào hoạt động đề xuất giả thuyết cần nghiên cứu, các em đã thấy hứng khởi vì đƣợc quan sát các hình ảnh thực có
liên quan đến kiến thức nên thấy trực quan và tƣ duy nhanh chóng khi xem các hình ảnh. Do đó đã giúp các em khởi động tƣ duy nhanh chóng và tự nhiên, tạo tâm lý thoải mái và sẵn sàng cho việc tiếp nhận nhiệm vụ học tập tiếp theo. Khi sang hoạt động giải quyết vấn đề, HS vẫn còn hơi lúng túng trong việc tổ chức hoạt động nhóm và nhất là các nhóm nghiên cứu kiến thức với việc sử dụng PMDH để kiểm chứng thì ban đầu còn nhút nhát, chậm nhƣng sau đó khi đã quen thì các em lại phấn khởi hơn và hứng thú hơn trong học tập. Các nhóm tiến hành thí nghiệm thực thì đƣợc làm thực tế nên các em có sự tƣ duy nhanh chóng trong cả cách lắp ráp thí nghiệm, tiến hành và xử lý kết quả. Qua đó niềm tin vào kiến thức đƣợc tiếp nhận nâng cao.
Ở giờ học thứ hai, các em thể hiện sự phấn khởi khi chuẩn bị bƣớc vào giờ học. Phần đề xuất phƣơng án và tiến hành kiểm nghiệm sự tƣơng tác giữa hai vật nhiễm điện đƣợc tổ chức theo hình thức các nhóm nên các em đã có sự quen thuộc và chuẩn bị từ bài trƣớc nên đã tác động vào tâm lý lứa tuổi của các em, các nhóm hoàn thành nhiệm vụ rất nhanh chóng và có kết quả cao. Khi vận dụng kiến thức đã xây dựng vào trong bài toán vào thực tiễn để đặt vấn đề mở rộng kiến thức thì các em đã tự tin hơn khi thuyết trình phƣơng án giải quyết vấn đề của mình và đƣa ra giải thích hợp lý cho bài toán, qua đó GV lại tiếp tục phát triển khả năng tƣ duy vật lí cho các em thông qua gợi mở, nêu giả thuyết mới để áp dụng bài toán và qua đó GV và HS nhắc lại một khái niệm rất quan trọng nữa của phần điện học – phần mà làm cơ sở áp dụng cho giải thích rất nhiều hiện tƣợng Vật lí trong thực tế không chỉ ở kiến thức Điện học mà nó bao trùm cho toàn bộ kiến thức Vật lí .
Đánh giá chung cho cả hai tiết học theo phƣơng án dạy học mà ngƣời thực hiện đề tài đƣa ra đó là: cả hai tiết học cơ bản đều hoàn thành mục tiêu đề ra, phát triển đƣợc khả năng tƣ duy Vật lí cho HS miền núi.
3.4.2.2. Kết quả định lƣợng
* Kết quả bài kiểm tra lần 1 (Sau giờ học: Sự nhiễm điện do cọ xát (1 tiết))
Bảng 3.2: Kết quả kiểm tra lần 1
Trƣờng Nhóm Điểm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Trƣờng THCS Thịnh Đức TNg 0 0 1 1 3 7 13 10 3 1 0 ĐC 0 0 1 2 4 11 11 6 3 1 0 Trƣờng THCS Trung Hội TNg 0 0 1 1 1 7 6 15 5 2 1 ĐC 0 0 0 1 2 11 9 7 4 1 1 Trƣờng THCS Yên Lãng TNg 0 0 1 2 5 8 16 7 2 1 0 ĐC 0 0 4 3 9 18 5 4 1 1 0
- Giá trị điểm trung bình của nhóm TNg: X = 6,033 - Giá trị điểm trung bình của nhóm ĐC: Y = 5,483
Bảng 3.3: Xếp loại học tập lần 1 Nhóm Số HS Điểm Kém Yếu TB Khá Giỏi TNgg 120 3 13 57 42 5 100% 2,5% 10,83% 47,5% 35% 4,17% ĐC 120 5 21 65 25 4 100% 4,17% 17,5% 54,17% 20,8% 3,33%
% Biểu đồ 3.1: xếp loại học tập lần 1 60 50 40 30 20 Kém Yếu TB Khá Giỏi
Bảng 3.4: Bảng phân phối tần suất lần 1
Điểm TNg (Xi) ĐC (Yi) TNg ĐC
Xi (Yi) N i wi N i wi ni(Xi - X )2 ni(Yi - Y )2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 2 3 0,025 5 0,042 48,72 60,65 3 4 0,033 6 0,050 36,79 36,99 4 9 0,075 15 0,125 37,08 32,98 5 22 0,183 40 0,333 23,47 9,33 6 35 0,292 25 0,208 0,04 6,68 7 32 0,267 17 0,142 29,92 39,12 8 10 0,083 8 0,066 38,69 50,68 9 4 0,033 3 0,025 35,21 37,10 10 1 0,009 1 0,009 15,73 20,40 Tổng 120 1 120 1 265,65 293,93 TN ĐC Xếp loại
0 5 10 15 20 25 30 35 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 % Điểm
Biểu đồ phân phối tần suất bài kiểm tra số 1
Nhóm TN Nhóm ĐC
* Tính các tham số thống kê lần 1:
- Phƣơng sai: D(X) = 2,214; D(Y) = 2,449
- Độ lệch quân phƣơng: (X) = 1,49; (Y) = 1,565 - Hệ số biến thiên: V(X) = 24,7% ; V(Y) = 28,54% - Hệ số Student: ttt = 2,79
Tra bảng phân phối Student, có t(n, ) = t(120, 0,99) = 2,36
So sánh giữa kết quả thực nghiệm và số liệu trong bảng lí thuyết với độ tin cậy = 0,99. Điều này chứng tỏ sự khác nhau giữa hai giá trị trung bình là thực chất.
* Kết quả bài kiểm tra lần 2 (Sau giờ học: Sự nhiễm điện do cọ xát)
Bảng 3.5: Kết quả kiểm tra lần 2
Trƣờng Nhóm ĐIỂM Trƣờng THCS Thịnh Đức TN 0 0 0 1 2 6 8 12 7 2 1 ĐC 0 0 1 1 4 7 10 11 4 1 0