ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA SƢ PHẠM
NGUYỄN THỊ MỸ DUNG
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƢ DUY CỦA HỌC SINH
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THÔNG QUA CÂU HỎI TRẮC
NGHIỆM KHÁCH QUAN MÔN SINH HỌC
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM SINH HỌC
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
HÀ NỘI - 2008
1
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài……………………………………………………
1
2. Lịch sử nghiên cứu……………………………………………………
2
3. Mục tiêu nghiên cứu………………………………………………….
2
4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu…………………………………
2
5. Cấu trúc luận văn……………………………………………………
3
Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN………………………………………….
4
1.1. Các khái niệm
4
1.1.1. Tư duy
4
1.1.1.1. Tư duy là gì?
4
1.1.1.2. Mối liên hệ giữa tư duy, trí tuệ và trí thông minh
Chƣơng 2: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU………………………
26
2.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết
26
2.1.1. Tổng hợp các lý thuyết tâm lý học về quá trình tư duy và ứng
dụng trong dạy học
26
2.1.2. Phân tích lý thuyết mô hình đánh giá chất lượng câu hỏi trắc
nghiệm khách quan
27
2.1.3. Phân tích nội dung môn sinh học bậc trung học phổ thông
27
2.2. Phương pháp thực nghiệm
28
2.2.1. Xây dựng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan môn Sinh
học 28
2.2.2. Tổ chức kiểm tra
28
2.2.3. Phân tích kết quả thực nghiệm
55
2.2.3.1. Phân tích định tính
55
2.2.3.2. Phân tích định lượng
56
Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU………………………………
63
3.1. Kết quả lí thuyết
4
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong những năm gần đây, việc sử dụng câu hỏi trắc nghiệm khách
quan (TNKQ) trong kiểm tra đánh giá thường xuyên cũng như trong các kỳ
thi tốt nghiệp, tuyển sinh đang được nghiên cứu và phát triển một cách mạnh
mẽ ở các môn học bậc THPT. Tuy nhiên, việc sử dụng hình thức thi trắc
nghiệm khách quan gần như chỉ mới chú trọng mục đích chống gian lận trong
thi cử, học lệch, học tủ, khách quan và tiện lợi trong khâu chấm thi. Chính vì
cách tiếp cận này mà việc xây dựng các câu trắc nghiệm thường chú ý nhiều
đến kỹ thuật bên ngoài của câu hỏi như: số lượng câu, số lượng các phương
liệu cung cấp nguồn câu hỏi TNKQ để giáo viên và học sinh tham khảo. Tuy
nhiên, nguồn câu hỏi này chưa thể hiện rõ mục tiêu phát triển năng lực tư duy
như cũng như chưa đề cập đến việc sử dụng câu hỏi như thế nào trong quá
trình dạy học để phát triển năng lực tư duy cho học sinh.
3. Mục tiêu nghiên cứu
Xác định được các năng lực tư duy cần chú trọng phát triển ở người
học thông qua việc dạy học môn Sinh học bậc THPT.
Xây dựng được hệ thống câu hỏi TNKQ môn sinh học nhằm phát triển
năng lực tư duy của học sinh THPT
4. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu
4.1. Khách thể nghiên cứu
Quá trình dạy học môn sinh học bậc trung học phổ thông 6
4.2. Đối tượng nghiên cứu
Sự phát triển năng lực tư duy của học sinh THPT bằng các câu hỏi trắc
nghiệm khách quan môn sinh học
5. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, danh mục tài liệu tham
khảo, phụ lục, luận văn được trình bày trong 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lý luận
Chương 2: Phương pháp nghiên cứu
Chương 3: Kết quả nghiên cứu 7
CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN
1.1. Các khái niệm
hiện tượng mà không cần trực tiếp tri giác sự vật hiện tượng đó. Để làm
được điều này, tư duy sử dụng phương tiện ngôn ngữ và các công cụ hỗ trợ
trong quá trình nhận thức (thiết bị đo, máy móc ). Tính gián tiếp của tư duy
cho phép con người vượt qua các giới hạn của không gian và thời gian để
nhận thức thế giới.
- Tính trừu tượng và khái quát hóa, tức là quá trình tư duy không tập
trung vào các đặc điểm cụ thể, riêng biệt của một sự vật hiện tượng như quá
trình tri giác mà nó chỉ giữ lại những thuộc tính bản chất và khái quát thành
các quy luật chung cho nhiều sự vật hiện tượng. Tính trừu tượng và khái
quát hóa của tư duy cho phép con người không chỉ giải quyết vấn đề hiện tại
mà còn sáng tạo ra những cái mới và có những dự đoán cho tương lai.
- Tư duy quan hệ chặt chẽ với ngôn ngữ. Ngôn ngữ vừa là phương tiện
để con người tư duy vừa là phương tiện để chuyển giao sản phẩm tư duy của
con người từ thế hệ này sang thế hệ khác. Nếu không có ngôn ngữ thì quá
trình tư duy không thể diễn ra. Nhưng ngược lại, nếu không có tư duy thì
ngôn ngữ cũng trở nên vô nghĩa.
- Tư duy quan hệ chặt chẽ với nhận thức cảm tính. Nhận thức cảm tính
là sự kết nối giữa hiện thực với tư duy. Nhận thức cảm tính cung cấp chất
liệu cho tư duy. Ngược lại, tư duy và sản phẩm của tư duy chi phối khả năng
phản ánh của nhận thức cảm tính. Tư duy làm cho khả năng cảm giác của
con người nhạy bén hơn, khả năng tri giác của con người mang tính định
hướng và có ý nghĩa hơn.
1.1.1.2. Mối liên hệ giữa tư duy, trí tuệ và trí thông minh
Liên quan đến khái niệm tư duy, tâm lý học và giáo dục học cũng
nghiên cứu và đề cập sâu đến các khái niệm trí tuệ và trí thông minh. Xem 9
xét mối liên hệ giữa các khái niệm tư duy, trí tuệ và trí thông minh sẽ giúp
cho việc ứng dụng vào trong quá trình giáo dục và dạy học.
Mô hình trí tuệ ba tầng bậc này cho thấy các loại trí tuệ có mối liên
quan chặt chẽ với nhau và luôn chịu ảnh hưởng từ nhiều yếu tố tác động.
Nổi rõ lên trong mô hình này là trí tuệ EQ, trí tuệ CQ và trí tuệ IQ – là các
loại trí tuệ được chú trọng phát triển trong giáo dục và dạy học. Trí thông
minh ở đây được xem là trí tuệ nhận thức, trí tuệ lý trí mà thực chất đó là
khả năng nhận thức của con người. Do đó, nó được đặt một vị trí quan trọng
trong giáo dục và dạy học.
Như vậy, các khái niệm tư duy, trí tuệ và trí thông minh là sự thu hẹp
dần phạm vi để chỉ khả năng nhận thức hay khả năng học tập của con người.
Tuy nhiên, các lý thuyết mới về học tập đã mở rộng khái niệm trí thông
minh. Theo đó, trí thông minh không chỉ là năng lực tư duy logic về ngôn
ngữ, con số như cách thể hiện của các bài trắc nghiệm IQ mà còn có nhiều
dạng năng lực tư duy khác được sử dụng và phát triển trong quá trình học
tập của con người.
1.1.1.3. Phân loại các năng lực tư duy
Có thể phân loại các năng lực tư duy theo nhiều tiêu chí khác nhau.
Đề tài này tiếp cận phân loại theo bản chất các thao tác bên trong của quá
trình tư duy và theo xu thế biểu hiện bên ngoài.
- Theo bản chất các thao tác tư duy
Xét về bản chất, tư duy là một quá trình cá nhân thực hiện các thao tác
trí tuệ để giải quyết vấn đề hay nhiệm vụ đặt ra [5, tr. 116]. Cá nhân có năng
lực tư duy hay không chính là ở chỗ năng lực tiến hành các thao tác tư duy
trong đầu họ như thế nào. Các năng lực đó là:
+ phân tích, tổng hợp: là khả năng phân tích đối tượng nhận thức
thành các bộ phận, thuộc tính và các mối liên hệ và ngược lại, khả năng hợp 11
nhất các bộ phận, thuộc tính riêng lẻ thành một chỉnh thể để nhận thức đối
tượng sâu sắc hơn
+ 7) Nội tâm cá nhân (Intrapersonal): khả năng hiểu rõ chính mình,
nhận ra các ưu khuyết điểm của các hành vi cá nhân, khả năng hoạch định và
đặt ra các mục tiêu cá nhân.
Cách phân loại 7 năng lực tư duy của Giáo Sư Howard Gardner đã đặt
ra nhiều chiến thuật mới về cách giảng dạy và học tập, người học sinh nhờ
đó gặp nhiều cơ hội khám phá ra các tầm cỡ khác nhau về thông minh, được
giúp đỡ để phát triển cả những năng khiếu còn tiềm ẩn.
Ngoài ra, các lý thuyết học tập mới còn đề cập đến một cách phân loại
năng lực tư duy dựa trên sự phân biệt về đặc điểm và chức năng của hai bán
cầu đại não. Theo đó bán cầu não trái có vai trò quyết định năng lực tư duy
về ngôn ngữ, logic, phân tích còn bán cầu não phải có vai trò quyết định
năng lực tư duy về nhịp điệu, màu sắc, hình khối, sáng tạo [21, tr.58] Và
việc học tập phải hướng tới sự phối hợp và phát triển cân bằng hai nhóm
năng lực tư duy này.
Việc phân loại các năng lực tư duy đã góp phần định hướng cách thức
con người phát triển trí tuệ một cách toàn diện. Và cho dù theo tiêu chí nào
đi chăng nữa thì sự phân loại cũng mang tính chất tương đối để phục vụ mục
tiêu nghiên cứu. Trong thực tế, các kiểu tư duy luôn cùng tồn tại và bổ sung,
đan chéo nhau.
1.1.2. Câu hỏi trắc nghiệm khách quan
1.1.2.1. Trắc nghiệm khách quan là gì?
Theo nghĩa chữ Hán, "trắc" có nghĩa là "đo lường", "nghiệm" là "suy
xét", "chứng thực". Trắc nghiệm là việc đo lường một đối tượng theo một tiêu
chí xác định để đưa ra kết luận về đối tượng đó.
Trong giáo dục, trắc nghiệm là một phép đo lường cụ thể với thước đo
là một câu trắc nghiệm hay một bài trắc nghiệm [8, tr.12]. Trắc nghiệm khách 13
quan như tên gọi của nó là phép đo mà kết quả của nó ít bị ảnh hưởng bởi yếu
- Câu điền khuyết: Là một câu hỏi hay một câu phát biểu bị khuyết, học
sinh tự điền vào từ và cụm từ phù hợp vào phần khuyết đó.
Đề tài này nghiên cứu loại câu hỏi nhiều lựa chọn (Multiple Choice
ConQuestion – MCQ)
1.1.2.2. Câu hỏi trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn
- Khái niệm
Câu hỏi trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn (MCQ) là câu hỏi đưa
ra một nhận định và có từ 3 – 5 phương án trả lời, học sinh phải chọn để đánh
dấu vào 1 phương án đúng hoặc phương án tốt nhất. Các phương án còn lại
được gọi là phương án nhiễu hay mồi nhử.
- Đặc trưng của câu hỏi MCQ
Một câu hỏi MCQ được đặc trưng bởi 2 tiêu chí về độ khó và độ phân biệt
+ độ khó: thể hiện yêu cầu về năng lực trung bình của học sinh phải có
để có thể trả lời được câu trắc nghiệm
+ độ phân biệt: thể hiện khả năng phân loại học sinh khi tham gia trả lời
câu trắc nghiệm
- Yêu cầu đối với câu hỏi MCQ
Để phát huy tối đa hiệu quả của câu hỏi MCQ, cần lưu ý đáp ứng những yêu
cầu về mặt hình thức như sau:
+ Các phương án nhiễu phải có vẻ hợp lý
+ Có từ 3 đến 5 phương án lựa chọn
+ Câu dẫn nối với các phương án lựa chọn phải đúng ngữ pháp
+ Chỉ có một phương án lựa chọn là đúng
+ Không được có sự khác biệt lớn về cấu trúc ngữ pháp và độ dài câu
giữa phương án đúng so với phương án nhiễu
+ Không được dùng câu phủ định hai lần ở câu dẫn
+ Đối với cả bài trắc nghiệm, phương án đúng phải được sắp xếp theo
thứ tự ngẫu nhiên.
16
Theory - IRT) phải xây dựng trên khoa học về xác suất và thống kê. Lý thuyết
này dựa trên hai giả định ban đầu đó là:
- 1) Chỉ một thuộc tính hay một năng lực của thí sinh được đo bởi các
câu hỏi trắc nghiệm và không có mối liên hệ nào giữa các câu trả lời của thí
sinh đối với các câu hỏi khác nhau
- 2) Có một hàm đặc trưng câu hỏi phản ánh mối quan hệ thực giữa các
biến không quan sát được (năng lực thí sinh) và các biến quan sát được (việc
trả lời câu hỏi)
Nhà toán học Đan Mạch, Georg Rasch, đã đưa ra một mô hình "ứng
đáp câu hỏi" để mô tả mối tương tác nguyên tố giữa một TS với một CH trắc
nghiệm, và dùng mô hình đó để phân tích các dữ liệu thật của một bài trắc
nghiệm.
Rasch nói: "một TS có khả năng hơn TS khác phải có một xác suất lớn
hơn để trả lời đúng một CH bất kỳ, cũng tương tự như vậy, một CH khó hơn
một CH khác có nghĩa là đối với bất kỳ TS nào xác suất để trả lời đúng CH
sau là lớn hơn so với CH trước" (Rasch, 1960)
Theo giả định của Rasch, xác suất để thí sinh TS
v
trả lời đúng câu hỏi
CH
i
phụ thuộc vào độ chênh lệch năng lực β
v
của TS
v
và độ khó δ
i
của CH
i
) = 0
Racsh đã chọn một hàm giải tích với biểu thức toán học đơn giản nhất
có dáng điệu biến đổi như vậy
17
Trong đó trong đó P
i
(β
v
- δ
i
) là xác suất trả lời đúng câu hỏi, e là cơ số
logarit tự nhiên. Đường cong đặc trưng câu hỏi theo mô hình Racsh được biểu
diễn như sau
Hình 1.1. Đường cong đặc trưng CH theo mô hình Racsh. Đường cong trên ứng với hàm đáp ứng câu hỏi đơn giản nhất, chỉ chứa
một tham số ứng với độ khó b. Nhiều nhà nghiên cứu cũng đưa ra nhiều hàm
có dạng phức tạp hơn, chứa 2 tham số (có tham số ứng với độ khó b và tham
số ứng với độ phân biệt a); chứa 3 tham số (có tham số ứng với độ khó b,
tham số ứng với độ phân biệt a và tham số phỏng đoán c).
Công thức biểu diễn xác suất của TS thứ ν có năng lực θ
ν
trả lời đúng CH thứ
i ứng với mô hình 2 tham số có dạng:
(2);
trong đó có thêm tham số a
Người ta đã soạn nhiều phần mềm máy tính để tính toán các phép đo
lường trong giáo dục dựa vào các mô hình được xây dựng bởi lý thuyết đáp
ứng câu hỏi. Trong đó, phần mềm ConQuest do trung tâm ACER (Australian
Center for Educational Research) sản xuất đã được sử dụng nhiều ở Việt Nam
trong những năm gần đây. Đề tài này cũng sử dụng phần mềm ConQuest để
phân tích số liệu thực nghiệm.
1.2. Nội dung dạy học sinh học ở trƣờng trung học phổ thông
1.2.1. Nội dung kiến thức sinh học
Cấu trúc logic của khoa học sinh học cũng như của bất kỳ khoa học nào
khác bao gồm: các khái niệm cơ bản, các quy luật, các nguyên tắc và các học
thuyết. Sinh học ngày nay với sự hỗ trợ của các phương tiện thiết bị hiện đại
đã nghiên cứu và khám phá ngày càng sâu rộng vào mọi hoạt động sống của
sinh vật. Từ đó đã xây dựng được một hệ thống các khái niệm, quy luật mang 20
tính đại cương, lý thuyết cao, đề cập cụ thể vào bản chất đối tượng sống ở mọi
cấp độ tổ chức.
Đặc điểm nổi bật nhất của nội dung kiến thức sinh học đó là tính hệ
thống (systematic-biology). Điều này được thể hiện trong các giáo trình sinh
học hiện đại. Để nghiên cứu về khoa học sinh học, cần phải bắt đầu từ cách
tiếp cận hệ thống như Neil A. Campbell đã khẳng định “hệ thống sinh học
không chỉ đơn thuần bằng tổng cộng các thành phần tạo nên nó (Biologycal
Systems are much more than the sum of their parts)” [28, tr.9]. Cách tiếp cận
hệ thống sẽ cho ta thấy được các nguyên tắc cơ bản của hoạt động sống là như
nhau ở mọi cấp độ tổ chức, nó chỉ biểu hiện thành các hình thức khác nhau
tương ứng với từng cấp độ tổ chức cụ thể.
Khi hệ thống hóa nội dung kiến thức, khoa học sinh học dựa trên các
nguyên tắc sau [1, tr.27]:
- Nguyên tắc nguyên nhân – kết quả: cho phép định hướng nghiên cứu
hoàn thiện các tri thức sinh học ở THCS, nhằm góp phần chuẩn bị cho học
sinh tốt nghiệp THPT có đủ khả năng tiếp tục học lên các trường đại học, cao
đẳng, trung học chuyên nghiệp, học nghề hoặc đi vào cuộc sống lao động [26,
tr.100].
Về kiến thức:
- Học sinh có những hiểu biết phổ thông, cơ bản, hiện đại, thực tiễn về
các cấp tổ chức của sự sống: từ cấp phân tử, tế bào, cơ thể đến các cấp trên
như quần thể, quần xã, hệ sinh thái và sinh quyển (nêu định nghĩa, nói được
một số dấu hiệu đặc trưng để phân biệt các cấp tổ chức, lí giải về khả năng tự
điều chỉnh ở các cấp tổ chức của thế giới sống)
- Học sinh có được một số hiểu biết về các quá trình sinh học cơ bản ở
mức tế bào và cơ thể như trao đổi chất và năng lượng, sinh trưởng và phát
triển, cảm ứng và vận động, sinh sản và di truyền biến dị (hiểu bản chất của
hiện tượng, giải thích cơ chế của quá trình, nêu ảnh hưởng của môi trường,
biết nguyên tắc ứng dụng vào thực tiễn). 22
- Học sinh hình dung được sự phát triển liên tục của vật chất trên Trái
Đất, từ vô cơ đến hữu cơ, từ sinh vật có cấu tạo đơn giản đến sinh vật có cấu
tạo phức tạp như cơ thể con người (nêu các bằng chứng tiến hoá, hiểu những
điểm cơ bản trong quan niệm hiện nay về nguyên nhân, cơ chế, phương thức
và chiều hướng tiến hoá).
Nắm vững các kiến thức cơ bản nói trên là cơ sở để hiểu các biện pháp
kĩ thuật trồng trọt, chăn nuôi, chọn giống nhằm nâng cao năng suất các chủng
sinh vật có ích, các giống vật nuôi, cây trồng, hiểu các biện pháp chăm sóc
sức khoẻ, bảo vệ môi trường, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống và
đảm bảo sự phát triển bền vững.
Về kĩ năng:
- Kĩ năng thực hành:
động và học tập.
Xây dựng ý thức tự giác và thói quen bảo vệ thiên nhiên, bảo vệ môi
trường sống, có thái độ và hành vi đúng đắn đối với chính sách của Đảng và
Nhà nước về dân số, sức khoẻ sinh sản, phòng chống HIV/AIDS, ma tuý và
các tệ nạn xã hội khác.
1.2.2.2. Nội dung chương trình sinh học bậc trung học phổ thông
Chương trình sinh học bậc trung học phổ thông được xây dựng theo
trình tự tổ chức của thế giới sống, bắt đầu từ tế bào đến cơ thể rồi quần thể,
quần xã, hệ sinh thái và sinh quyển.
Đề tài nghiên cứu dựa trên chương trình thí điểm phân ban của Bộ Giáo
dục và Đào tạo. Theo đó, chương trình sinh học bậc THPT được phân thành
hai Ban, Ban KHTN và Ban KHXH&NV với thời lượng khác nhau chừng
20% nhưng chỉ tập trung vào lớp 12. Chương trình sinh học ở lớp 10 và 11
của hai Ban là như nhau. Chương trình cụ thể ở các lớp được phân bố ở các
lớp như sau: