8. Cấu trúc luận văn
2.7.4.Khả năng diễn đạt thông tin
+ Sử dụng các hình thức thể hiện mối quan hệ phù hợp giữa các vấn đề cần trình bày. Có thể bằng hình, sơ đồ, hình vẽ, bằng lời…
+ Trình bày được các bước giải quyết vấn đề một cách hợp lý để từ đó hình thành kết quả.
67
CHƢƠNG 3
THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM
3.1. Mục đích, nội dung và phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm
3.1.1. Mục đích thực nghiệm
Vận dụng đánh giá định tính kết quả học tập của học sinh để xây dựng được các giáo án sinh học 11 chương chuyển hóa vật chất và năng lượng theo hướng phát triển năng lực nhận thức của học sinh.
3.1.2. Nội dung thực nghiệm
Xây dựng một số giáo án giảng dạy chương chuyển hóa vật chất và năng lượng. Trong phần thực nghiệm chúng tôi tiến hành dạy 4 bài:
Bài 1. Sự hấp thu nước và muối khoáng ở rễ Bài 9. Quang hợp ở nhóm thực vật C3, C4, CAM Bài 12. Hô hấp ở thực vật
Bài 15. Tiêu hóa ở động vật
Quy trình TN sư phạm được tiến hành theo đúng phân phối chương trình.
3.1.3. Phương pháp thực nghiệm
3.1.3.1. Chọn trường, lớp và GV tiến hành thực nghiệm
Chúng tôi tiến hành thực nghiệm ở trường THPT Nguyễn Du; THPT Hồng Quang; THPT Thành Đông thuộc TP Hải Dương. Với mỗi đợt tại mỗi trường, chúng tôi chọn hai lớp: một lớp ĐC và một lớp TN. Trong đó, lớp TN và ĐC đều có trình độ và khả năng nhận thức trong học tập môn Sinh học tương đối đồng đều nhau (dựa vào kết quả khảo sát và phân loại HS theo đánh giá của GV bộ môn và GV chủ nhiệm).
GV tham gia thực nghiệm là những GV vững vàng về chuyên môn, nghiệp vụ, có kinh nghiệm trong giảng dạy và dạy đồng thời cả lớp ĐC và lớp TN tại trường khảo sát. Tại lớp ĐC, GV dạy theo giáo án thiết kế và thực hiện
68
theo tiến trình DH thông thường. Tại lớp TN, GV dạy theo giáo án thực nghiệm, có trao đổi và hướng dẫn cách sử dụng các biện pháp sư phạm.
3.1.3.2. Bố trí thực nghiệm * Thực nghiệm thăm dò
Mỗi lớp thực nghiệm được dạy trước hai tiết để học sinh làm quen với việc đánh giá định tính kết quả học của các em. Từ những kết quả thu được giáo viên tổ chức dạy học theo hướng phát huy năng lực nhận thức của học sinh thông qua các phương pháp dạy học đổi mới.
Sau khi tiến hành thực nghiệm thăm dò bằng cách dạy thử tiết đầu tiên ở một lớp và rút kinh nghiệm ở những điểm chưa hợp lý đồng thời thay thế bằng những nội dung phù hợp hơn, chúng tôi tiến hành TN chính thức.
*Thực nghiệm chính thức
Tiến hành trong học kì I của năm học 2011- 2012 được tiến hành đối chứng song song gồm 2 khối lớp TN và ĐC. Sau mỗi bài, chúng tôi tiến hành kiểm tra chất lượng lĩnh hội và khả năng vận dụng kiến thức của HS ở cả 2 nhóm lớp ĐC và lớp TN với cùng thời gian, cùng đề và cùng biểu điểm.
Trong giờ thực nghiệm, chúng tôi cử người dự giờ quan sát các dấu hiệu định tính của giờ học. Chúng tôi tiến hành đánh giá định lượng bằng kiểm tra trắc nghiệm tự luận.
Ở 3 trường khác nhau nhưng cùng khảo sát trên đối tượng học sinh 11, cùng tiến hành kiểm tra 2 đề trong thực nghiệm và 2 đề sau thực nghiệm để đánh giá độ bền kiến thức của HS. Các lớp TN và ĐC đều được kiểm tra cùng một đề và được chấm trên cùng một thang điểm và biểu điểm.
3.2. Xử lý số liệu
3.2.1. Phân tích kết quả định tính
- Phân tích – đánh giá những dấu hiệu tích cực nhận thức của HS trong quá trình dạy học ở lớp TN và ĐC thông qua các tiêu chí:
69
+ Không khí lớp học: Thái độ của HS, tinh thần làm việc của mỗi cá nhân, của các nhóm trong quá trình làm việc nhóm.
+ Sự tương tác giữa thầy và trò trong các hoạt động chiếm lĩnh kiến thức (KN).
+ Chất lượng trả lời các câu hỏi bài tập, chất lượng bài kiểm tra. + Ý kiến phản hồi của học sinh sau mỗi giờ học.
- Phân tích chất lượng các bài kiểm tra theo các tiêu chí:
+ Xác định được dấu hiệu chung, bản chất của KN. + Lấy được ví dụ về KN.
+ Khả năng vận dụng kiến thức KN.
+ Khả năng lưu giữ thông tin (độ bền của kiến thức KN).
+ Khả năng tư duy phân tích tổng hợp câu hỏi, phân tích câu hỏi để tìm những ý cơ bản, trọng tâm để trả lời.
+ Khả năng xử lý thông tin. + Khả năng diễn đạt thông tin.
3.2.2. Phân tích kết quả định lượng
Sau mỗi bài TN chúng tôi tiến hành kiểm tra, chấm điểm và xử lý số liệu theo phương pháp thống kê toán học:
- Lập bảng phân phối, bảng tần xuất, bảng tần suất hội tụ (luỹ tích). - Biểu diễn các đường đặc trưng phân phối.
- Tính các tham số đặc trưng thống kê.
+ Trung bình cộng: x n x fi i n i 1 1
70
Trung bình cộng là một trị số đặc trưng tiêu biểu cho toàn bộ các phần tử trong tập hợp. Trung bình cộng có thể đại diện một cách khá đầy đủ và chặt chẽ cho một tập hợp nếu tập hợp có độ đồng nhất cao. Tuy nhiên, trung bình cộng chưa biểu thị được đặc điểm phân tán của tập hợp.
+ Số trội - Mod:
Mod là giá trị mô tả quan trọng, nó cho biết giá trị thường gặp nhất của biến số trong một mẫu, nghĩa là trị số của Xi gặp nhiều lần nhất.
Với dãy số liệu thu gọn, thì Mod chính là giá trị Xi mà ứng với nó có mi lớn nhất. Với dãy số liệu phân lớp (aj, a(j+1)), thì công thức tính Mod như sau:
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 trên lớp chứa Mod; di: độ dài lớp chứa Mod).
+ Khoảng biến thiên:
Khoảng biến thiên biểu thị độ phân tán của các giá trị của đại lượng nào đó một cách đơn giản nhất. Khoảng biến thiên được tính theo công thức:
R = Xmax - Xmin
Khoảng biến thiên chỉ ra biên độ dao động của các giá trị xi khác nhau. Khoảng biến thiên càng nhỏ, giá trị trung bình càng đại diện tốt cho các giá trị của dãy thử.
+ Phương sai:
Phương sai của một mẫu là trung bình độ lệch bình phương của các giá trị mẫu so với giá trị trung bình cộng là tham số đặc trưng cơ bản nhất tính chất phân tán của số liệu
71 n i i i x f x n s 1 2 2 1 ( ) . + Độ lệch chuẩn:
Độ lệch chuẩn là căn bậc 2 của phương sai. Khi có 2 giá trị trug bình như nhau nhưng đủ kết luận 2 kết quả là giống nhau mà còn phụ thuộc vào các giá trị của đại lượng phân tna nhiều hay ít xung quanh 2 giá trị trung bình cộng, sự phân tán đó được mô tả bởi độ lệch chuẩn, được tính theo công thức.
2
s s
+ Hệ số biến thiên:
Hệ số biến thiên được tính theo công thức: CV = (S/x) x 100(%)
Hệ số biến thiên thường được sử dụng để đánh giá mức độ phân tán của các số liệu của hai dãy số liệu không cùng thứ nguyên.
- Ước lượng phương sai:
Xác định khoảng tin cậy (KTC) của phương sai của tổng thể dựa vào các tham số trên : = 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 kê bằng phương pháp U:
Trong thống kê toán học, khi cần so sánh về giá trị trung bình, phương sai hay xác suất của các tổng thể để đưa ra một kết luận về sự khác biệt của các đặc trưng thống kê.
Với các ý tưởng, phương pháp sư phạm được đưa ra thử nghiệm, có 2 giả thuyết được đặt ra (H0 và H1). Người nghiên cứu phải lựa chọn 1 trong 2 giả thuyết này để khả năng sai lầm là ít nhất. Vì chấp nhận hay bác bỏ một giả thuyết chỉ dựa trên mẫu, do đó có 2 loại sai lầm có thể mắc phải. Ta phải
72
khống chế khả năng phạm một loại sai lầm và cố gắng cực tiểu khả năng phạm sai lầm kia, khi cho trước một xác suất nào đó.
Giả thiết H0 được chấp nhận : - H0 đúng, H1 sai.
Giả thiết H1được chấp nhận: - H0 sai, H1 đúng.
Giả thiết H0: Mẫu A (có n1 số liệu, trung bình cộng x ) và mẫu B (có n1 2 số liệu, trung bình cộng x ) được rút ra từ một tổng thể. Tức là, biến sai d = 2
1
x - x 2 0 chỉ là do ngẫu nhiên. Nếu H0 sai, thì 2 mẫu thuộc 2 tổng thể khác nhau và có trung bình lý thuyết khác nhau. Tuy nhiên, cần phải xác định những trị số giới hạn có ý nghĩa của d để giả thiết H0 đúng. Ngoài giới hạn này, giả thiết H0 bị phủ nhận. Nghĩa là có sự sai khác giữa trung bình của 2 tổng thể.
- So sánh số lượng với trung bình mẫu lớn (n > 30):
d = x - 1 x . Nếu H2 0 đúng, thì Sd = {(S2A/n1) + (S2B/n2)}0,5 và U = d/Sd có phân phối gần chuẩn với x = 0 và phương sai bằng 1. Nếu cho trước
, có thể xác định được U(/2) (tra bảng). Nếu U = Sd
d
U(/2) thì ta bác bỏ H0 (chấp nhận d 0); U U(/2) thì chấp nhận d > 0 (1 > 2); U - U(/2) thì chấp nhận d < 0 (1 < 2). Nếu = 0,05 & U > 1,96. Nếu = 0,01 & U > 2,6 và = 0,01 & U>3,3 thì giả thiết H0 bị phủ nhận.
- Chú thích:
+ n1,n2 là số học sinh được kiểm ở các khối lớp TN và ĐC + s1,s2 là phương sai của các lớp khối lớp TN và ĐC
73
+ fi, x i là số bài kiểm tra đạt điểm tương ứng là x1 trong đó 0< x1<10 đặc trưng cho phổ phân điểm của bài kiểm tra ở mối lớp.
3.3. Kết quả thực nghiệm
3.3.1. Phân tích định tính
3.3.1.1. Phân tích các hoạt động và thái độ của HS trong quá trình dạy học
Căn cứ vào kết quả bài kiểm tra viết, kết hợp với các câu hỏi kiểm tra vấn đáp trong quá trình DH, kết quả hoạt động làm việc của các nhóm, đồng thời tiến hành dự giờ, thăm lớp chúng tôi thấy kết quả học tập và tính tích cực học tập của HS ở lớp TN cao hơn so với lớp ĐC.
- Ở lớp TN: Trong giờ học các em tích cực phát biểu ý kiến, hoạt động nhóm sôi nổi, đa số học sinh có trách nhiệm hơn trong việc học tập của mình, hầu hết các em học sinh đều tham gia thảo luận. Khi GV đưa ra nhiệm vụ, các HS rất hồ hởi, chủ động nghiên cứu trong SGK, hăng hái trao đổi với các thành viên trong nhóm hoặc với GV để giải quyết nhiệm vụ. Khi đại diện của một nhóm lên báo cáo kết quả làm việc của nhóm mình, các nhóm khác hăng hái giơ tay và nhận xét. Nhiều HS phát biểu rất tự tin, nhất là đối với các câu hỏi mang tính chất tư duy và vận dụng. Có một vài em đã mạnh dạn đứng lên hỏi GV khi những dấu hiệu của KN chưa mở rộng tới các trường hợp cụ thể trong thực tiễn đời sống đặc biệt trong quá trình làm việc nhóm nếu ra kết quả làm việc bị sai để các nhóm khác phát hiện sửa chữa hay giáo viên chỉnh sửa thì các em cũng rất vui vẻ tiếp thu chứ không có biểu hiện cay cú hay chán nản.
- Ở lớp ĐC: Sau mỗi bài dạy được đánh giá bằng định lượng (không có lời phê, không có sự động viên) thì những em được điểm cao cũng như các em đạt điểm thấp đều thiếu đi sự nhiệt tình sôi nổi trong các bài thảo luận nhóm của những bài giảng sau. Đặc biệt hoạt động thảo luận nhóm còn mang tính hính thức đối phó. Các em học sinh còn ngại không dám bày tỏ ý kiến của mình mặc dù chưa hiểu cặn kẽ nội dung bài học. Điểm kiểm tra khi trả bài các em cũng không biết sai vì sao, và các em cũng chẳng muốn biết vì sao.
74
Diệp lục NLAS
Diệp lục NLAS
3.3.1.2. Phân tích chất lượng bài kiểm tra của học sinh * Khả năng vận dụng kiến thức trả lời câu hỏi
Độ biến thiên về điểm kiểm tra tại các trường là khác nhau nhưng kết quả các bài kiểm tra thể hiện số HS ở nhóm TN có kết quả học tập tốt hơn ở lớp ĐC. Điều đó chứng tỏ kết quả thu được ở các lớp thực nghiệm có độ tin cậy cao, ổn định hơn so với lớp đối chứng.
Ví dụ 1: Hô hấp hiếu khí gồm mấy giai đoạn? Trình bày đặc điểm của mỗi giai đoạn?
Câu hỏi này là câu dễ khi trả lời đa số học sinh có thế làm được đối với lớp thực nghiệm vì các em ngoài việc tư duy qua kênh chữ các em còn kết hợp cả kênh hình, thảo luận nhóm, do đó kiến thức thu nhận được đã biến thành của các em. Các em trả lời ngay được hô hấp hiếu khí gồm 3 giai đoạn với từng đặc điểm của mỗi giai đoạn. Với lớp đối chứng vì các em học theo phương pháp truyền thống các em chỉ chủ yếu nhớ theo kênh chữ. Kiến thức sẽ là kiến thức tái hiện, các em sẽ dễ bị bỏ sót giai đoạn đường phân khi trình bày.
Ví dụ 2: Trong đề kiểm tra số 1, ở câu hỏi 1: Giải thích tại sao phương trình quang hợp là:
6CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6O2 + 6H2O (1)
mà không 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 nêu không đầy đủ các dấu hiệu của pha sáng, đặc biệt là không nêu khái quát được dấu hiệu bản chất của pha sáng là quá trình chuyển hóa quang năng thành hóa năng, xảy ra khi có ánh sáng, và dấu hiệu về nguồn gốc của phân tử oxi được sinh ra trong quang hợp. Trong
75
Sắc tố quang hợp
khi đó các HS ở lớp TN nêu đầy đủ, vừa cụ thể vừa khái quát hơn, giải thích ý nghĩa của 12 H2O ở phương trình phản ứng (1), khẳng định phương trình (1) mới là phương trình thể hiện rõ nhất bản chất của quá trình quang hợp . Ở pha sáng xảy ra quá trình quang phân li H2O
12H2O 6O2 + 24e
NLAS + H2O + NADP+ + ADP + Pi NADPH + ATP + O2
Ở pha sáng còn hình thành ATP, NADPH cung cấp năng lượng trong pha tối.
Như vậy, phương trình (1) là phương trình thể hiện rõ nhất bản chất của quá trình quang hợp.
* Về độ bền kiến thức sau thực nghiệm:
Sau thực nghiệm 2 tuần, chúng tôi tiến hành kiểm tra độ bền kiến thức, khả năng lưu giữ thông tin của HS. Kết quả các bài kiểm tra cho thấy:
- Ở nhóm TN: HS nhớ kiến thức tốt hơn, lâu hơn thể hiện ở tỉ lệ HS đạt điểm khá và giỏi giữ ở mức ổn định hơn, học sinh rất có hứng thú khi tham gia học.
- Ở nhóm ĐC: Tỉ lệ HS bị điểm kém tăng lên, học sinh có tâm lý chán nản khi tham gia học.
Ví dụ 1: Trong đề kiểm tra số 2, ở câu hỏi 1 phần tự luận : Phân biệt phân giải hiếu khí và phân giải kị khí ?
Phần lớn HS ở lớp ĐC đều liệt kê 2 con đường của hô hấp thực vật là phân giải kị khí và phân giải hiếu khí. Trong đó, phần lớn HS ở lớp TN không chỉ kể tên 2 con đường của hô hấp thực vật mà còn trình bày được các đặc điểm chính của 2 con đường hô hấp đó.
+ Phân giải kị khí: