Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
3.7. Đánh giá về mặt định lượng
3.7.1. Đánh giá kết quả học tập
Sử dụng phương pháp thống kê toán học xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm Sau khi thực hiện bài dạy ở lớp thực nghiệm và đối chứng, để so sánh, đánh giá mức độ lĩnh hội và vận dụng kiến thức của HS, chúng tôi đã tiến hành đánh giá chấm bài và xử lý các số liệu thu được từ bài kiểm tra dựa vào phương pháp thống kê toán học như sau:
1. Lập bảng phân phối tần suất, tần suất lũy tích cho các lớp ĐC và TN với Xi là điểm số, ni là số HS đạt điểm Xi
2. Vẽ đồ thị đường lũy tích theo bảng phân phối tần suất lũy tích.
3. Tính các tham số thống kê theo các công thức sau:
- Điểm trung bình cộng là tham số đặc trưng cho sự hội tụ của bảng số liệu.
Giá trị trung bình cộng:
k i i i 1
f X
X n
Trong đó: Xi là các giá trị điểm của nhóm thực nghiệm; fi là số HS đạt điểm Xi; n là số HS tham dự kiểm tra;
- Độ lệch chuẩn:
k
2
i i
i 1
f (X X)
S n 1
Độ lệch chuẩn cho biết mức độ phân tán xung quanh giá trị X, nếu S càng nhỏ chứng tỏ số liệu càng ít bị phân tán, tức trị trung bình có độ tin cậy cao. Độ lệch tiêu chuẩn S càng nhỏ bao nhiêu thì số liệu càng ít phân tán bấy nhiêu.
+ Phương sai:
k
2
i i
2 i 1
f (X X)
S n 1
Phương sai S2 và độ lệch chuẩn S là các số đo độ phân tán của sự phân phối. S càng nhỏ, số liệu càng ít phân tán.
+ Sai số tiêu chuẩn: m = 𝑠
√𝑛
+ Hệ số biến thiên: V S100(%)
X để so sánh mức độ phân tán của các số liệu.
Hệ số biến thiên V chỉ mức độ phân tán của các giá trị quanh giá trị trung bình cộng v à lớp có hệ số biến thiên V nhỏ hơn thì có chất lượng đều hơn.
Khi 2 bảng số liệu có giá trị bằng nhau thì ta tính S, nhóm nào có S bé hơn thì nhóm đó có chất lượng tốt hơn. Khi 2 bảng số liệu có giá trị trung bình khác nhau thì ta so sánh mức độ phân tán của các số liệu bằng hệ số biến thiên V. Nhóm nào có hệ số biến thiên V nhỏ hơn thì nhóm đó có chất lượng đồng đều hơn, nhóm nào có hệ số biến thiên V lớn hơn thì có trình độ cao hơn.
+ 0 <V ≤ 10%: Độ dao động nhỏ
+ 10 <V ≤ 30%: Độ dao động trung bình + 30 < V ≤ 100%: Độ dao động lớn
Với độ dao động nhỏ hoặc trung bình thì kết quả thu được đáng tin cậy; ngược lại với độ dao động lớn thì kết quả thu được không đáng tin cậy.
- Phép kiểm chứng T-test độc lập
Xác định khả năng chênh lệch giữa giá trị trung bình của hai nhóm riêng rẽ (nhóm TN và nhóm ĐC) có khả năng xảy ra ngẫu nhiên hay không. Trong phép kiểm chứng t- test, chúng ta thường tính giá trị p, trong đó p là khả năng xảy ra ngẫu nhiên.
+ p ≤ 0,05: chênh lệch giữa giá trị trung bình của 2 nhóm là có nghĩa.
+ p > 0,05: chênh lệch giữa giá trị trung bình của 2 nhóm là không có ý nghĩa.
Công thức tính giá trị p: p = ttest(array1; array2; tail, type)
(array1 và array2 là 2 cột điểm số mà chúng ta định so sánh, tail=1 và type=3) + Mức độ ảnh hưởng (SMD):
SMD = [GTTBTN – GTTB ĐC] / SĐC
So sánh giá trị mức độ ảnh hưởng với bảng tiêu chí Cohen
Giá trị mức độ ảnh hưởng Ảnh hưởng
≥ 1,00 Rất lớn
0,80 – 1,00 Lớn
0,5 – 0,79 Trung bình
Bảng 3.1. Tiêu chí Cohen
• Kết quả bài kiểm tra của HS Đối
tượng
Số HS
Số HS đạt điểm Xi
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TN 49 0 0 0 0 1 1 6 9 13 10 9
ĐC 49 0 0 1 3 5 7 10 8 5 6 4
Bảng 3.2. Bảng thống kê các điểm số (Xi) của các bài kiểm tra của hai nhóm ĐC và TN.
Từ Bảng 3.2 ta vẽ được biểu đồ biểu diễn điểm số kiểm tra của hai nhóm ĐC và TN:
Biểu đồ 3.1. Biểu đồ biểu diễn điểm số kiểm tra của hai nhóm ĐC và TN.
Đồ thị 3.1. Đồ thị biểu diễn điểm số kiểm tra của hai nhóm ĐC và TN.
0 2 4 6 8 10 12 14
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Số HS đạt điểm Xi
Điểm TN DC
0 2 4 6 8 10 12 14
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Số HS đạt điểm Xi
Điểm
TN DC
Nhận xét:
Từ Biểu đồ 3.1 và Đồ thị 3.1 cho ta thấy được rằng điểm số kiểm tra ở các lớp ĐC thấp hơn so với lớp TN. Theo Đồ thị 3.1, đường biểu diễn điểm số kiểm tra của nhóm TN lệch nhiều về phía bên phải và ở mức điểm < 8 thì đường biểu diễn của lớp TN nằm dưới đường biểu diễn của lớp ĐC; Từ điểm 8 trở lên thì đường biểu diễn của lớp TN nằm trên cao hơn so với đường biểu diễn điểm số kiểm tra của nhóm ĐC.
- Ở lớp ĐC, đa số HS đạt điểm từ 5- 7 và có tỉ lệ HS làm bài đạt điểm 6 là nhiều nhất.
- Ở lớp TN thì HS đạt từ 4- 10 điểm và tỉ lệ HS đạt điểm từ 7- 10 và tỉ lệ HS làm bài đạt điểm 8, 9 là nhiều nhất, số bài kiểm tra đạt điểm 8 – 10 nhiều hơn so với lớp ĐC.
Nhóm Tổng số HS (n)
Số % HS đạt điểm số Xi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TN 49 0 0 0 2.04 2.04 12.24 18.37 26.53 20.41 18.37 ĐC 49 0 0 2.04 6.12 14.29 20.41 16.33 10.20 12.24 8.16
Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất Wi (%) của bài kiểm tra sau thực nghiệm.
Qua số liệu trên cho thấy tỉ lệ HS đạt điểm trên 7 ở các lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng.
Biểu đồ 3.2. Biểu đồ phân phối tần suất
0 5 10 15 20 25 30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Số % HS đạt điểm số Xi
Điểm
TN ĐC
Đồ thị 3.2. Đồ thị phân phối tần suất của hai nhóm ĐC và TN Nhận xét:
Từ Biểu đồ 3.2 và Đồ thị 3.2 cho thấy ở cả 2 lớp ĐC và TN đều có tỉ lệ % HS đạt từ 1 – 2 điểm là 0%, phân phối tần suất Wi % của lớp ĐC tập trung nhiều ở mức từ 5 – 7 điểm còn ở lớp TN thì tập trung nhiều ở mức từ 8 – 10 điểm. Đồ thị 3.2 cho thấy, đường biểu diễn phân bố tần suất của lớp TN dịch chuyển nhiều hơn về phía bên phải và ở mức < 8 điểm thì đường biểu diễn của lớp TN nằm phía dưới đường biểu diễn của lớp ĐC. Ngược lại, từ 8 điểm trở lên thì đường biểu diễn của lớp TN nằm phía trên cao hơn so với đường biểu diễn phân bố tần suất của lớp ĐC.
- Ở lớp ĐC, với mức điểm từ 5 – 7 có phân bố tần suất cao (đạt từ 14.29% - 20.41%), và cao nhất ở điểm 6 (đạt 21.41%), với mức điểm từ 8 – 9 có phân bố tần suất đạt 10.20% - 12.24%.
- Ở lớp TN, với mức điểm từ 8 – 10 có phân bố tần suất cao (đạt từ 18.3% - 26.53%), và cao nhất ở điểm 8 (đạt 26.53 %), với mức điểm từ 9 – 10 có phân bố tần suất đạt 18.37 % - 20.41% cao hơn so với lớp ĐC. Phân phối tần suất ở mức điểm từ 1 – 3 là 0%.
Nhóm
Tổng số HS (n)
Số % bài kiểm tra đạt điểm Xi trở xuống
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TN 49 0 0 0 0 2.04 4.08 16.33 34.69 61.22 81.63 100 ĐC 49 0 0 2.04 8.16 18.37 32.65 53.06 69.39 79.59 91.84 100
Bảng 3.4. Bảng phân phối tần suất tích lũy của hai nhóm ĐC và TN.
0 0 0
2.04 2.04
12.24
18.37
26.53
20.41
18.37
0 0
2.04
6.12
14.29
20.41
16.33
10.2
12.24
8.16
0 5 10 15 20 25 30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Số % HS đạt điểm số Xi
ĐIếm
TN ĐC
Biểu đồ 3.3. Biểu đồ phân phối tần suất tích lũy của hai nhóm ĐC và TN.
Đồ thị 3.3. Đồ thị phân phối tần suất tích lũy của hai nhóm.
Nhận xét:
Từ Biểu đồ 3.3 và Đồ thị 3.3 cho thấy tần suất tích lũy của lớp ĐC qua các mức điểm đều cao hơn so với lớp TN. Đường biểu diễn phân phối tần suất tích lũy của lớp TN nằm phía dưới, thấp hơn so với đường biểu diễn phân phối tần suất tích lũy của lớp ĐC.
Lớp ĐC có phân phối tần suất tích lũy bắt đầu từ điểm 2. Lớp TN có phân phối tần suất tích lũy bắt đầu từ điểm 4.
0 0 2.04
18.37
32.65
53.06
69.39
79.59
91.84 100
0 20 40 60 80 100 120
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Số % bài kiểm tra đạt điểm Xi trở xuống
Điểm TN DC
0 0 0 0 2.04 4.08
16.33
34.69 61.22
81.63 100
0 0 2.04
8.16
18.37 32.65
53.06
69.39 79.59
91.84 100
0 20 40 60 80 100 120
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Số % bài kiểm tra đạt điểm Xitrở xuống
Điểm
Lớp Tổng
số HS X S2 S V% m X= Xm p SMD
(ES) TN 49 8.00 2.17 1.47 18.38% 0.21 8.00 + 0.21
0.000623 0,75 ĐC 49 6.44 4.29 2.07 32.14% 0.30 6.44 + 0.30
Bảng 3.5. Bảng các tham số thống kê của bài kiểm tra sau thực nghiệm.
Dựa vào các thông số tính toán ở trên, bảng tổng hợp các thông số đặc trưng (Bảng 3.5), và đồ thị phân phối tần suất tích lũy của hai nhóm (Đồ thị 3.4), tôi rút ra được những nhận xét sau:
+ Điểm trung bình X của lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng.
+ Độ lệch chuẩn S có giá trị nhỏ tức là số liệu thu được ít phân tán, do đó trị trung bình có độ tin cậy cao.
+ Hệ số biến thiên V của lớp TN nhỏ hơn lớp ĐC (VTN < VĐC), chứng tỏ mức độ phân tán của lớp thực nghiệm giảm so với lớp đối chứng
+ Tỉ lệ HS đạt loại yếu, kém của nhóm TN giảm rất nhiều so với nhóm ĐC.
Ngược lại tỉ, lệ khá, giỏi của nhóm TN cao hơn nhóm ĐC.
+ Đường tích lũy ứng với nhóm thực nghiệm nằm bên phải, phía dưới đường tích lũy ứng với nhóm đối chứng.
+ Giá trị ES nằm trong vùng 0,5 – 0,79 chứng tỏ quy mô ảnh hưởng mức trung bình, giá trị p<0,05 chứng tỏ có sự khác biệt rõ rệt có nghĩa giữa lớp TN và lớp ĐC.
Các kết quả nói trên đã cho thấy hiệu quả của việc áp dụng mô hình lớp học đảo ngược trong dạy học Vật lí.
Như vậy, có thể kết luận: kết quả học tập của lớp thực nghiệm cao hơn kết quả học tập của lớp đối chứng.