MỘT số vấn đề về NGHIÊN cứu KHOA học của học SINH TRUNG học PHẦN 2

Vậy thực nghiệm là gì?• Thực nghiệm đôi khi còn được gọi là Thí nghiệm là sự tác động có chủ định , có hệ thống vào đối tượng nghiên cứu trong điều kiện kiểm soát được của con người đ

KIỂM CHỨNG GIẢ THUYẾT BẰNG

THỰC NGHIỆM (TEST WITH AN EXPERIMENT)

Qui trình thực hiện dự án khoa học đã

được sơ đồ hoá

Qui trình thực hiện dự án kĩ thuật (đã

được sơ đồ hoá)

Tại sao phải dùng thực nghiệm để

kiểm chứng giả thuyết?

 Đã gọi là giả thuyết thì có thể đúng và cũng

có thể sai, cần phải kiểm chứng lại.

 Giả thuyết (GT) cần được kiểm chứng bằng thực nghiệm

Vậy thực nghiệm là gì?

• Thực nghiệm (đôi khi còn được gọi là Thí

nghiệm) là sự tác động có chủ định , có hệ

thống vào đối tượng nghiên cứu trong điều

kiện kiểm soát được của con người để quan

sát, thu thập các thông tin, dữ liệu về đối

tượng nghiên cứu, phân tích các thông tin, dữ liệu này đi đến kết luận khoa học nhằm xác

nhận hay bác bỏ một giả thuyết (hay hệ quả

được rút ra từ giả thuyết)

• Điểm quan trọng nhất là việc tổ chức thực

nghiệm để kiểm tra giả thuyết phải hoàn toàn khoa học, đúng đắn., theo đúng qui trình, sao cho khi lặp lại qui trình đó đều cho kết quả

như nhau.

Một số lưu ý về tổ chức thực nghiệm:

• Số lần tiến hành thí nghiệm bao nhiêu là đủ?

Thí nghiệm phải được tiến hành với một số lần

đủ lớn để cho thấy kết quả thu được không

phải là ngẫu nhiên (thường là 3 lần trở lên khi

đều cho kết quả ổn định như nhau) Trong nhiều thực nghiệm, các lần thử nghiệm có thể tiến

hành song song, ví dụ như trong nghiên cứu về

cây trồng (nghiên cứu ảnh hưởng sự phát triển cây trồng vào lượng phân bón v v ).

• Đối với thực nghiệm trong lĩnh vực khoa học xã hội nhân văn-hành vi, khoa học giáo dục thì không nhất thiết phải làm lại nhiều lần, song thay vào đó phải thực hiện trên mẫu đủ lớn để kết quả mang tính

thống kê (không mang tính nhẫu nhiên) Trong

nhiều trường hợp, không nhất thiết phải tổ chức thực nghiệm thu thập thông tin số liệu mà có thể điều tra thực tiễn về những sự kiễn đã xảy ra (ví dụ

như: để kiểm chứng giả thuyết: trẻ em ăn càng

nhiều cá thì chỉ số IQ càng cao)

• Để so sánh kết quả ảnh hưởng lên biến phụ

thuộc khi thay đổi biến độc lập, trong nhiều

nghiên cứu, người ta thường sử dụng nhóm

thực nghiệm và nhóm đối chứng Nhóm thực

nghiệm là nhóm ở đó, các giá trị biến độc lập được thay đổi và đo các giá trị thay đổi tương ứng của biến phụ thuộc Còn ở nhóm đối

chứng, để cho các biến độc lập trong trạng thái tự nhiên của nó

• Ví dụ như trong nghiên cứu ảnh hưởng sự phát triển cây trồng vào lượng phân bón A nào đó, nhóm đối chứng là nhóm gồm các cây trồng

không được bón loại phân bón A này; còn

nhóm thực nghiệm là nhóm gồm các cây được bón phân A theo các lượng khác nhau.

• Khi xử lí số liệu và phân tích định tính, cần tìm

cách định lượng hoá những đặc điểm định

tính.

Kiểm chứng giả thuyết bằng thực

nghiệm cần trải qua các giai đoạn nào?

Lưu ý:

• Phải suy ra “Hệ quả lôgíc” từ giả thuyết nếu

không thể kiểm chứng trực tiếp giả thuyết

được.

• Sau đó kiểm chứng “Hệ quả lôgíc” bằng thực nghiệm.

Việc trình bày lí luận về Kiểm chứng giả thuyết bằng thực nghiệm sẽ được

minh hoạ trong nghiên cứu ở 2 lĩnh

vực:

- Khoa học Tự nhiên (Vật lí)

- Khoa học Xã hội – Hành vi

Các giai đoạn kiểm chứng giả thuyết/

hệ quả lôgíc bằng thực nghiệm

Kiểm chứng trực

tiếp giả thuyết Giả thuyết: Nếu trẻ em ăn nhiều cá

thì có chỉ số IQ cao hơn trẻ em ăn ít

cá Người ta có thể kiểm chứng trực tiếp

Kiểm chứng giả

thuyết thông qua

kiểm tra hệ quả

lôgíc suy ra từ giả

thuyết

Giả thuyết: Lực hút của Mặt trời lên

trái đất lớn/nhỏ hơn lực hút Mặt trời lên Sao Kim Không đo trực tiếp được lực này Do F = ma, nên đo lực thông qua m và a.

Các giai đoạn kiểm chứng giả thuyết/

hệ quả lôgíc bằng thực nghiệm

Các giai đoạn kiểm chứng giả thuyết/

hệ quả lôgíc bằng thực nghiệm

 Xác định các biến

 Biến phụ thuộc (BPT):

biến thay đổi do sự biến

đổi của biến độc lập gây ra

và được nhà khoa học đo

đạc và ghi lại sự thay đổi

GT trong lĩnh vực SH: lượng phân bón X càng nhiều thì cây tăng trưởng càng nhanh;

BĐL là lượng phân bón X, BPT:

độ tăng trưởng của cây; BKS là các đại lượng như: lượng nước cung cấp, không khí, độ ẩm

Các giai đoạn kiểm chứng giả thuyết/

hệ quả lôgíc bằng thực nghiệm

 Xác định các biến

 Biến kiểm soát (BKS):

biến cần giữ ở trạng thái

ổn định trong quá trình

thực nghiệm được gọi là

biến kiểm soát

Lí luận Ví dụ minh hoạ

ốc a vật thu được tỉ lệ thu

ận với lực tác dụng F (Địn

h luật 2 Niu-Tơn)

Lí luận Ví dụ minh hoạ

VD về mẫu bảng thu thập sô li

ệu về thực nghiệm kiểm chứn

g GT: đối với mọi vật, gia tốc a vật thu được tỉ lệ thuận với l

ực tác dụng F (Định luật 2 Niu -Tơn)

Lí luận Ví dụ minh hoạ

 Chú ý nhất quán, cẩn thận và

chính xác khi quan sát, đo đạc

 Chú ý đảm bảo an toàn trong

quá trình làm thí nghiệm

- TIẾN HÀNH THÍ

NGHIỆM, THU THẬP,

TRÌNH BÀY SỐ LIỆU

 Tiến hành thí nghiệm và

thu thập thông tin, dữ

liệu theo kế hoạch

tưởng mới nảy ra

VD về thu thập, trình bày sô liệu về thực nghiệm kiểm c hứng GT: đối với mọi vật, gia tốc a vật thu được tỉ lệ t huận với lực tác dụng F (Đị

nh luật 2 Niu-Tơn)

 Tính các giá trị trung

bình thu được của các

lần làm thí nghiệm đv

 VD về xử lí sô liệu về thực nghiệm kiểm chứng GT: đối với mọi vật, gia tốc a

 Rút ra kết luận: Xác nhận giả

thuyết

 GT hoàn toàn đúng: Đối với

mọi vật, gia tốc a vật thu được tỉ

lệ thuận với lực tác dụng F, hay F/a = hằng số

 Đưa ra khái niệm Khối lượng

quán tính

 Đánh giá việc tổ chức thực nghiệm kiểm chứng giả thuyết: có khoa học không, ưu điểm những chỗ nào (số

lần thử nghiệm lớn, tính chính xác

của số liệu đo, sử dụng phương pháp phân tích số liệu hiện đại v v ), hạn chế chỗ nào (số lần thực nghiệm nhỏ, chưa hoàn toàn khống chế nhiễu: do chưa giữ nguyên các biến kiểm

soát v v )

• Phải tuân thủ chặt chẽ các chuẩn mực đạo đức trong nghiên cứu.

• Việc giữ cho các biến kiểm soát không thay đổi rất cần được chú ý

Nhóm Đối chứng Không tác động

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC DẠY TRẺ GẤP

GIẤY ORIGAMI ĐẾN NHẬN THỨC CỦA TRẺ

• Giả thuyết khoa học: Việc dạy trẻ gấp giấy có thể làm tăng khả năng nhận thức của trẻ

• Mục đích thực nghiệm: Kiểm định ảnh hưởng của việc dạy trẻ nghệ thuật gấp giấy đến nhận thức của trẻ

• Biến kiểm soát:

- Trình độ nhận thức của các trẻ tham gia vào thực nghiệm

- Độ tuổi, giới tính…

- Các chương trình học khác (trong nhà trường , tại nhà ) trong thời gian thực nghiệm

- Trình độ của người dạy

• Các công cụ đo kết quả:

- Trắc nghiệm đánh giá nhận thức.

QUY TRÌNH TỔ CHỨC

1 Chọn trẻ mầm non: ví dụ 70 trẻ (mẫu giáo lớn)

2 Đánh giá trước thực nghiệm: dùng trắc nghiệm để đánh giá nhân thức

của trẻ

3 Căn cứ vào kết quả có được, chia trẻ thành 2 nhóm, mỗi nhóm 35 trẻ:

nhóm Thực nghiệm (TN) và nhóm Đối chứng (ĐC)

-4 Tiến hành dạy chọ trẻ trong nhóm TN trong thời gian 3 tháng, trẻ trong

nhóm đối chứng không được dạy

5 Đánh giá sau thực nghiệm: dùng trắc nghiệm để đánh giá kết quả nhận

thức của trẻ ở cả 2 nhóm

QUY TRÌNH TỔ CHỨC

6 So sánh, phân tích kết quả bằng cách kiểm định sự khác biệt giữa các kết quả đó (kiểm định T-Test, ANOVA )

+ Kết quả trước TN và sau TN của nhóm Thực nghiệm

+ Kết quả trước TN và sau TH của nhóm Đối chứng

+ So sánh kết quả sau TN của nhóm TN và nhóm ĐC

•Rút ra kết luận

•Đối chiếu kết luận với giả thuyết khoa học

NỘI DUNG LÀM VIỆC NHÓM

Dựa trên những giả thuyết các nhóm đã đề

xuất (trong chiều qua), hãy thảo luận về việc kiểm chứng giả thuyết bằng thực nghiệm theo

2 cách:

• kiểm chứng trực tiếp giả thuyết

• suy ra hệ quả lôgíc và kiểm chứng giả thuyết thông qua kiểm chứng hệ quả lôgíc