Luận án Tiến sĩ Khoa học giáo dục: Đánh giá năng lực suy luận thống kê y học của sinh viên khi giải quyết vấn đề thực tế

Chia sẻ: Hương Hoa Cỏ Mới | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:201

Thêm vào BST

Báo xấu

56
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của luận án là đề xuất một tiếp cận đánh giá về năng lực SLTKYH của SV khi vận dụng vào giải quyết các vấn đề thực tế y học. Xây dựng được một tiếp cận đánh giá giúp phát triển năng lực SLTKYH của SV y khoa, góp phần đổi mới và nâng cao chất lượng dạy học TKYH cho SV ở các trường ĐH Y Dược.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Khoa học giáo dục: Đánh giá năng lực suy luận thống kê y học của sinh viên khi giải quyết vấn đề thực tế

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRẦN THÚY HIỀN ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC SUY LUẬN THỐNG KÊ Y HỌC CỦA SINH VIÊN KHI GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THỰC TẾ LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2021
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRẦN THÚY HIỀN ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC SUY LUẬN THỐNG KÊ Y HỌC CỦA SINH VIÊN KHI GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THỰC TẾ Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN TOÁN Mã số: 62.14.01.11 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS. TRẦN VUI 2. TS. NGUYỄN THỊ NGA Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2021
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, được hoàn thành dưới sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của nhiều nhà khoa học. Các số liệu, kết quả được trình bày trong luận án là trung thực. Những kết luận khoa học của luận án chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả Trần Thúy Hiền
LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thiện luận án, tôi đã nhận được sự động viên, giúp đỡ nhiệt tình, sự quan tâm, tạo điều kiện của các cấp lãnh đạo, quý thầy cô giáo, các bạn đồng nghiệp và gia đình. Với tình cảm chân thành và lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin trân trọng cảm ơn: Quý thầy cô giáo của Khoa Toán Tin, Phòng Đào tạo Sau đại học, Trung tâm Thông tin - Thư viện Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh; quý thầy giáo, cô giáo đã giảng dạy, lãnh đạo Nhà trường đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu; PGS.TS. Trần Vui, TS. Nguyễn Thị Nga, đã trực tiếp hướng dẫn khoa học và đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu để hoàn thành luận án; Lãnh đạo Trường Đại học Y – Dược, Đại học Huế; lãnh đạo Phòng Đào tạo Đại học, Phòng Đào tạo Sau đại học; Khoa Cơ bản, Trường Đại học Y – Dược, Đại học Huế đã hỗ trợ, tư vấn, cung cấp số liệu, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình thực hiện luận án; Gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã quan tâm, giúp đỡ, chia sẻ khó khăn, động viên và tạo mọi điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án. Trân trọng cảm ơn! Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2021 Người thực hiện Trần Thúy Hiền
MỤC LỤC Trang CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU VẤN ĐỀ ......................................................... 1 1.1. Lý do chọn đề tài .................................................................................. 1 1.1.1. Vai trò của Suy luận thống kê y học ............................................ 2 1.1.2. Đánh giá – yếu tố quan trọng của quá trình dạy học .................... 3 1.1.3. Nhu cầu và xu hướng đổi mới trong dạy học Thống kê y học ........ 4 1.2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu .......................................................... 5 1.2.1. Liên quan đến Hiểu biết thống kê, Suy luận thống kê và Tư duy thống kê .. 5 1.2.2. Liên quan đến các loại Suy luận thống kê và năng lực Suy luận thống kê .. 9 1.2.3. Liên quan đến đánh giá Suy luận thống kê .......................................... 10 1.2.4. Liên quan đến dạy học Thống kê y học và Suy luận thống kê y học ..... 11 1.3. Mục đích nghiên cứu .......................................................................... 13 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ....................................................... 14 1.4.1. Đối tượng nghiên cứu ............................................................... 14 1.4.2. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................... 14 1.5. Giả thuyết khoa học ............................................................................ 14 1.6. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................... 14 1.7. Nội dung nghiên cứu .......................................................................... 14 1.8. Phương pháp nghiên cứu .................................................................... 15 1.8.1. Các phương pháp nghiên cứu lý luận ........................................ 15 1.8.2. Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn ..................................... 15 1.9. Những luận điểm cần bảo vệ ............................................................... 15 1.10. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ............................................................ 15 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ LUẬN .......................................................... 16 2.1. Suy luận thống kê và mô hình phát triển Suy luận thống kê ................ 16 2.1.1. Khái niệm Suy luận thống kê và các loại Suy luận thống kê........ 16 2.1.2. Phân biệt giữa Hiểu biết thống kê, Suy luận thống kê và Tư duy thống kê ............................................................................................. 18 2.1.3. Mô hình phát triển của Suy luận thống kê .................................. 21
2.2. Suy luận thống kê y học và Năng lực suy luận thống kê y học ............ 25 2.2.1. Suy luận thống kê y học và các loại Suy luận thống kê y học .................... 25 2.2.2. Năng lực Suy luận thống kê y học .............................................................. 25 2.3. Cơ sở lý thuyết về đánh giá trong giáo dục ......................................... 28 2.3.1. Đánh giá nhằm nâng cao chất lượng dạy và học ........................ 28 2.3.2. Các tiêu chí của đánh giá ......................................................... 31 2.3.3. Các loại hình đánh giá.............................................................. 32 2.4. Lý thuyết về đánh giá trong giáo dục Toán – Cơ sở tham chiếu cho việc xây dựng đánh giá năng lực Suy luận thống kê y học ................................. 33 2.4.1. Chất lượng cao về việc học ....................................................... 33 2.4.2. Đo lường chất lượng học toán theo phân loại tư duy Bloom ....... 34 2.4.3. Phân loại tư duy MATH (thứ bậc nhiệm vụ đánh giá toán) ......... 38 2.4.4. Phân loại Hiểu biết toán trong PISA ......................................... 41 2.5. Vận dụng lý thuyết đánh giá toán xây dựng thang đánh giá năng lực Suy luận thống kê y học ............................................................................. 42 2.5.1. Phân loại tư duy Bloom, MATH và phân loại Hiểu biết toán của PISA đối với Suy luận thống kê y học ..................................................... 42 2.5.2. Xây dựng thang đánh giá tổng quát năng lực Suy luận thống kê y học ...43 Tiểu kết chương 2 ....................................................................................... 46 CHƯƠNG 3. THỐNG KÊ Y HỌC TỪ LÝ THUYẾT ĐẾN THỰC TIỄN DẠY HỌC ................................................................................................. 47 3.1. Cơ sở lý thuyết Didactic Toán trong phân tích thể chế ........................ 47 3.1.1. Chuyển hóa sư phạm ................................................................. 47 3.1.2. Quan hệ thể chế và quan hệ cá nhân đối với một đối tượng tri thức .... 49 3.1.3. Một công cụ phân tích quan hệ thể chế: tổ chức tri thức ............ 49 3.2. Thống kê y học trong các loại thiết kế nghiên cứu y học .................... 52 3.3. Phân tích thể chế dạy học Thống kê y học ở trường ĐH Y Dược Huế .... 59 3.3.1. Thống kê y học trong chương trình đào tạo ngành y khoa ở trường ĐH Y Dược Huế... .............................................................................. 59 3.3.2. Phân tích giáo trình sử dụng ở trường ĐH Y Dược Huế ............. 61
3.3.3. Hình thức kiểm tra, đánh giá đã và đang áp dụng trong dạy học Thống kê y học ................................................................................... 77 3.4. Kỹ năng Toán cơ bản – chất lượng đầu vào của sinh viên ngành y khoa.. ... 79 3.5. Đề xuất một số giải pháp đổi mới trong thực tiễn dạy học Thống kê y học . 84 3.5.1. Giải pháp 1: Xây dựng Mục tiêu học tập đáp ứng chuẩn đầu ra và hướng đến Suy luận thống kê y học ..................................................... 84 3.5.2. Giải pháp 2: Cập nhật nội dung kiến thức trong giáo trình GTV ......... 91 3.5.3. Giải pháp 3: Khai thác ứng dụng của công cụ công nghệ thúc đẩy khả năng tự học của sinh viên ............................................................. 93 3.5.4. Giải pháp 4: Xây dựng bài giảng thực hành chú trọng mục tiêu tập dượt cho sinh viên các kỹ năng nghiên cứu khoa học ........................... 93 Tiểu kết chương 3 ....................................................................................... 97 CHƯƠNG 4. XÂY DỰNG THANG ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC SUY LUẬN THỐNG KÊ Y HỌC CỦA SINH VIÊN KHI GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THỰC TẾ... ............................................................................................... 99 4.1. Giải quyết vấn đề thực tế .................................................................... 99 4.1.1. Giải quyết vấn đề ...................................................................... 99 4.1.2. Mô hình hóa toán học ............................................................. 100 4.2. Mô hình đánh giá năng lực Suy luận thống kê y học của sinh viên khi giải quyết vấn đề thực tế ........................................................................... 102 4.3. Thang đánh giá năng lực Suy luận thống kê y học của SV khi giải quyết vấn đề thực tế ........................................................................... 103 4.3.1. Thang đánh giá năng lực SLTKYH Mô tả ...................................... 104 4.3.2. Thang đánh giá năng lực SLTKYH Giải thích ............................... 106 4.3.3. Thang đánh giá năng lực SLTKYH Dự đoán ................................. 109 4.4. Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực Suy luận thống kê y học của SV khi giải quyết vấn đề thực tế ......................................................... 112 4.4.1. Căn cứ để xây dựng câu hỏi đánh giá năng lực Suy luận thống kê y học… .......................................................................................... 112
4.4.2. Xây dựng ma trận đề kiểm tra đánh giá năng lực Suy luận thống kê y học ................................................................................................ 120 4.4.3. Biên soạn bộ câu hỏi theo ma trận đề kiểm tra ........................... 125 4.4.4. Chấm điểm ................................................................................. 129 4.4.5. Qui trình phân tích và hiệu chỉnh bộ công cụ đánh giá năng lực Suy luận thống kê y học .................................................................... 130 4.4.6. Thiết kế đề kiểm tra đánh giá năng lực Suy luận thống kê y học của SV khi giải quyết vấn đề thực tế với sự hỗ trợ của phần mềm thống kê SPSS .. 132 Tiểu kết chương 4 ..................................................................................... 135 CHƯƠNG 5. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ............................................ 137 5.1. Mục đích thực nghiệm ....................................................................... 137 5.2. Chọn đối tượng thực nghiệm ............................................................. 137 5.3. Kế hoạch và tiến trình thực nghiệm ................................................... 137 5.4. Phân tích kết quả thực nghiệm ........................................................... 138 5.4.1. Phân tích kết quả thực nghiệm Đợt 1 ....................................... 138 5.4.2. Phân tích kết quả thực nghiệm Đợt 2 ....................................... 161 Tiểu kết chương 5 ..................................................................................... 171 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ ...................................................................... 173 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ............................... 178 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................... 179
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu, viết tắt Viết đầy đủ BG Bài giảng Bộ GD&ĐT Bộ Giáo dục và Đào tạo ĐGCĐ Đánh giá chẩn đoán ĐGĐH Đánh giá định hình ĐGTK Đánh giá tổng kết ĐH Đại học GQVĐ Giải quyết vấn đề GTv Giáo trình GV Giảng viên HBTK Hiểu biết thống kê HBTKYH Hiểu biết thống kê y học HS Học sinh HTVĐ Học tập dựa trên vấn đề (Problem based learning) Thứ bậc nhiệm vụ đánh giá Toán MATH (Mathematical Assessment Task Hierarchy) MT Mục tiêu MTBG Mục tiêu bài giảng NLC Nhiều lựa chọn Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế (Organization OECD for Economic Cooperation and Development) Chương trình đánh giá HS Quốc tế PISA (Programe for International Student Assessment) SGK Sách giáo khoa SLTK Suy luận thống kê SLTKYH Suy luận thống kê y học Phần mềm thống kê SPSS SPSS (Statistical Package for Social Sciences) SV Sinh viên
TDTK Tư duy thống kê TDTKYH Tư duy thống kê y học TKYH Thống kê y học TL đóng Trả lời đóng TL mở Trả lời mở TLu Tự luận TNKQ Trắc nghiệm khách quan THPT Trung học phổ thông XSTK Xác suất thống kê XS-TKYH Xác suất-Thống kê y học
DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1. Nhiệm vụ có thể phân biệt HBTK, SLTK và TDTK (delMas, 2002) ..... 20 Bảng 2.2. Mô hình phát triển của SLTK (delMas, Garfield & Chance, 2001) ........ 23 Bảng 2.3. Phân loại Bloom sửa đổi (2001) áp dụng vào môn Toán ........................ 37 Bảng 2.4. Phân loại tư duy MATH (Smith et al., 1996) .......................................... 39 Bảng 2.5. Phân loại tư duy MATH với các chủ đề toán .......................................... 39 Bảng 2.6. Các phạm trù trong phân loại tư duy MATH (Smith et al., 1996)........... 40 Bảng 2.7. Phân loại Hiểu biết toán trong PISA (OECD, 2009a) ............................. 41 Bảng 2.8. Thang đánh giá tổng quát năng lực Suy luận thống kê y học .................. 44 Bảng 3.1. Tập các loại nhiệm vụ trong môn Thống kê y học .................................. 59 Bảng 3.2. Các kỹ thuật tương ứng kiểu nhiệm vụ liên quan ước lượng tham số ..... 65 Bảng 3.3. Các kỹ thuật tương ứng kiểu nhiệm vụ T1μ, T1p, T1 ................................ 72 2 Bảng 3.4. Các kỹ thuật tương ứng kiểu nhiệm vụ T2μ, T2pair  , T2p, T2 , TAnova ............ 73 2 Bảng 3.5. Các kỹ thuật tương ứng kiểu nhiệm vụ Tphuhop , Tdoclap ................................ 74 2 2 Bảng 3.6. Cấu trúc đề thi kết thúc học phần XS-TKYH từ năm 2014-2018 ........... 78 Bảng 3.7. Kết quả điểm thi môn XS-TKYH của SV Y2, năm học 2016-2017 ....... 79 Bảng 3.8. Điểm chuẩn ngành y, trường ĐH Y Dược Huế từ 2015-2019................. 80 Bảng 3.9. Thống kê điểm thi môn Toán THPT Quốc gia của SV y khoa ................ 81 Bảng 3.10. Thống kê điểm thi môn Toán kỳ thi THPT Quốc gia 2015-2017.......... 83 Bảng 3.11. Bài giảng và Mục tiêu bài giảng ............................................................ 86 Bảng 3.12. Chương trình chi tiết học phần XS-TKYH ............................................ 89 Bảng 4.1. Ma trận hai chiều của ba năng lực SLTKYH và ba cụm năng lực ........ 103 Bảng 4.2. Thang đánh giá năng lực SLTKYH Mô tả............................................. 104 Bảng 4.3. Thang đánh giá năng lực SLTKYH Giải thích ...................................... 107 Bảng 4.4. Thang đánh giá năng lực SLTKYH Dự đoán ........................................ 109 Bảng 4.5. Mục tiêu bài giảng tương ứng với các mức Suy luận thống kê y học ... 112 Bảng 4.6. Liệt kê 14 vấn đề có bối cảnh lâm sàng y học ....................................... 120
Bảng 4.7. Thống kê số mục tiêu tương ứng mức Suy luận thống kê y học ........... 121 Bảng 4.8. Ma trận đề kiểm tra đánh giá năng lực SLTKYH Mô tả (Ma trận 1) .... 124 Bảng 4.9. Ma trận đề kiểm tra đánh giá năng lực SLTKYH (Ma trận 2) .............. 125 Bảng 4.10. Mô tả bộ câu hỏi của bài kiểm tra Test 1 ............................................. 126 Bảng 4.11. Cấu trúc bộ câu hỏi của bài kiểm tra Test 2 ......................................... 127 Bảng 4.12. Mô tả bộ câu hỏi của bài kiểm tra Test 2 ............................................. 128 Bảng 4.13. Thang điểm tương ứng mức Suy luận thống kê y học của ma trận 1 .. 129 Bảng 4.14. Thang điểm tương ứng mức Suy luận thống kê y học của ma trận 2 .. 130 Bảng 4.15. Kết quả trả lời tương ứng mỗi câu hỏi trắc nghiệm khách quan.......... 131 Bảng 4.16. Kết quả trả lời tương ứng Câu hỏi 7 của Test 2 ................................... 132 Bảng 5.1. Tỉ lệ (%) SV đạt các mức Suy luận thống kê y học đối với Test 2 ........ 139 Bảng 5.2. Kết quả trả lời tương ứng câu hỏi 7 của Test 2 ...................................... 141 Bảng 5.3. Kết quả trả lời tương ứng câu hỏi 16 của Test 2 .................................... 145 Bảng 5.4. Tỉ lệ (%) SV đạt các mức Suy luận thống kê y học đối với Test 1 ........ 145 Bảng 5.5. Tỉ lệ (%) SV trả lời đúng câu hỏi mức tái tạo, phản ánh của Test 1 ...... 147 Bảng 5.6. Kết quả trả lời tương ứng câu hỏi 1 của Test 1 ...................................... 149 Bảng 5.7. Kết quả trả lời tương ứng câu hỏi 14 của Test 1 .................................... 151 Bảng 5.8. Kết quả trả lời tương ứng câu hỏi 15 của Test 1 .................................... 153 Bảng 5.9. Ma trận đề kiểm tra đánh giá năng lực SLTKYH (Ma trận 3) .............. 162 Bảng 5.10. Mô tả bộ câu hỏi của bài kiểm tra Test 3 ............................................. 162 Bảng 5.11. Tỉ lệ (%) SV đạt các mức Suy luận thống kê y học đối với Test 3 ...... 163 Bảng 5.12. Kết quả trả lời tương ứng câu hỏi 4 của Test 3 .................................... 167 Bảng 5.13. Kết quả trả lời tương ứng câu hỏi 5 của Test 3 .................................... 168 Bảng 5.14. Kết quả trả lời tương ứng câu hỏi 15 của Test 3 .................................. 171
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ Trang HÌNH VẼ Hình 2.1. Ba miền xác định tương đối độc lập với một vài giao thoa...................... 18 Hình 2.2. SLTK và TDTK chứa trong HBTK.......................................................... 19 Hình 2.3. Thay đổi cơ bản trong hai phiên bản của phân loại Bloom ...................... 36 Hình 2.4. Phân loại tư duy Bloom đối với Suy luận thống kê y học ........................ 43 Hình 3.1. Câu hỏi trong đề thi học phần XS-TKYH năm học 2015-2016 ............... 78 Hình 3.2. Phân bố điểm thi môn Toán của SV y khoa năm 2015 ............................ 81 Hình 3.3. Phân bố điểm thi môn Toán của SV y khoa năm 2016 ............................ 82 Hình 3.4. Phân bố điểm thi môn Toán của SV y khoa năm 2017 ............................ 82 Hình 4.1. Quy trình toán học hóa của OECD/PISA (2009) ................................... 101 Hình 4.2. Mô hình đánh giá năng lực SLTKYH khi GQVĐ thực tế ..................... 102 Hình 5.1. Phân bố điểm của bài kiểm tra Test 2 .................................................... 139 Hình 5.2. Trả lời của SV đối với câu hỏi 7 của Test 2 ........................................... 142 Hình 5.3. Phân bố tỉ lệ SV đạt các mức SLTKYH đối với Test 1 ......................... 146 Hình 5.4. Trả lời của SV1 đối với câu hỏi 1 của Test 1 ......................................... 151 Hình 5.5. Trả lời của SV2 đối với câu hỏi 1 của Test 1 ......................................... 151 Hình 5.6. Trả lời của SV3 đối với câu hỏi 1 của Test 1 ......................................... 152 Hình 5.7. Trả lời của SV4 đối với nhiệm vụ 1 của Test_thuchanh ........................ 159 Hình 5.8. Trả lời của SV4 đối với nhiệm vụ 2 của Test_thuchanh ........................ 160 Hình 5.9. Phân bố tỉ lệ SV đạt các mức SLTKYH đối với Test 3 ......................... 164 Hình 5.10. Trả lời của SV5 đối với câu hỏi 4 của Test 3 ....................................... 167 Hình 5.11. Trả lời của SV6 đối với câu hỏi 5 của Test 3 ....................................... 169 Hình 5.12. Trả lời của SV7 đối với câu hỏi 5 của Test 3 ....................................... 169 SƠ ĐỒ Sơ đồ 3.1. Các loại thiết kế nghiên cứu y học .......................................................... 54
1 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VẤN ĐỀ 1.1. Lý do chọn đề tài Khoa học thống kê là khoa học về thu thập, phân tích, diễn giải, trình bày các dữ liệu để từ đó tìm ra bản chất và tính quy luật của các hiện tượng tự nhiên, kinh tế - xã hội. Khoa học thống kê dựa vào lý thuyết thống kê, trong đó mô hình tính ngẫu nhiên và sự không chắc chắn được xây dựng dựa trên lý thuyết xác suất. Theo Moore (1998) "Thống kê là một phương pháp nhận thức tổng quát được áp dụng bất cứ nơi nào xuất hiện dữ liệu, sự biến thiên và cơ hội. Nó là một phương pháp cơ bản vì dữ liệu, biến thiên và cơ hội có mặt ở khắp mọi nơi trong cuộc sống hiện đại. Đó là một ngành độc lập, với những ý tưởng cốt lõi của nó chứ không phải là một nhánh của toán học". Thống kê y học (TKYH) là khoa học thống kê được áp dụng cho lĩnh vực y học, bao gồm các nghiên cứu y học, y học lâm sàng và nghiên cứu về chăm sóc sức khỏe cộng đồng (Trần Thị Diệu Trang, Trần Thúy Hiền, 2015). Thống kê có nhiều ứng dụng quan trọng giúp chẩn đoán, điều trị và đặc biệt là nghiên cứu khoa học về y học. Y học đòi hỏi sự hiểu biết tinh tế về các bằng chứng thống kê để hiểu, giải thích và đánh giá các thử nghiệm lâm sàng, xác suất để so sánh các rủi ro. Một bác sĩ khi đối diện với một phát hiện mới trong y học hay một dược sĩ khi phân tích các thí nghiệm đều cần có suy luận, tư duy thống kê cơ bản để hướng dẫn cho những giải thích của mình. Theo Ben-Zvi & Garfield (2004) mô tả “Suy luận thống kê là suy luận với các ý tưởng thống kê và làm cho những thông tin thống kê trở nên có ý nghĩa”. Xét trong điều trị bệnh nhồi máu não, đối với bác sĩ, việc nghiên cứu các chất chỉ điểm sinh học sẽ giúp ích rất nhiều trong việc chẩn đoán sớm, tiên lượng mức độ nặng và nguy cơ tử vong đối với bệnh nhân nhồi máu não nhất là khi chưa thấy tổn thương não trên phim chụp cắt lớp vi tính (Hoàng Trọng Hanh, 2015). Khảo sát nồng độ protein S100B và NSE huyết thanh của bệnh nhân, từ những kết quả thu thập được của mẫu dữ liệu, để xét xem đây có phải là những chất chỉ điểm hữu ích trong chẩn đoán, điều trị bệnh nhồi máu não hay không, cần thiết phải thực hiện các Suy luận thống kê (SLTK).
2 1.1.1. Vai trò của Suy luận thống kê y học Trong chương trình đào tạo các ngành y dược, lý thuyết thống kê và xác suất là học phần bắt buộc đối với sinh viên (SV) ở những năm đầu đại học. Bắt đầu từ năm học 2013 – 2014, chương trình đào tạo cho các ngành khoa học sức khỏe đã có sự thay đổi, không có môn Toán cao cấp, môn Xác suất–Thống kê đổi thành Xác suất–Thống kê y học (XS-TKYH), trong đó mục tiêu, nội dung học phần cũng thay đổi theo hướng phù hợp hơn với đặc thù SV ngành y dược và trong điều kiện có sự hỗ trợ của phần mềm thống kê SPSS được tiếp cận trong phần Tin học ứng dụng. Trong thời đại của sự bùng nổ thông tin, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các ứng dụng công nghệ thông tin, dạy học thống kê nên đề cao nhận thức của SV về dữ liệu trong đời sống hàng ngày, chuẩn bị cho các em những kỹ năng nghề nghiệp và vai trò của SLTK càng trở nên quan trọng. SV cũng cần hiểu tốt về các ý tưởng cơ bản của thống kê để có thể tóm tắt thông tin tràn ngập trong cuộc sống hàng ngày, cần tư duy có phê phán và đưa ra những quyết định dựa trên những thông tin đó. Khi nói đến Suy luận thống kê y học (SLTKYH) hay suy luận thống kê trong y học, Moyé (2006) đã mô tả “Bản chất của SLTKYH là quá trình xác định xem các kết quả nghiên cứu dựa trên một mẫu có thể được mở rộng, khái quát cho tổng thể được hay không”. SLTKYH tập trung vào các nguyên tắc cơ bản của tư duy thống kê trong y học để quyết định khi nào và làm thế nào chúng ta có thể rút ra các kết quả từ một mẫu và áp dụng chúng vào một tổng thể trong lĩnh vực nghiên cứu chăm sóc sức khỏe. Ở các trường đại học (ĐH) nói chung, trường ĐH Y Dược nói riêng, một trong những mục tiêu dạy học cần hướng đến là phát triển cho SV các kỹ năng nghiên cứu khoa học. Điều đó có nghĩa dạy học thống kê phải đảm bảo đẩy mạnh việc ứng dụng của phương pháp khoa học đối với hầu hết SV, bao gồm các khả năng như đặt câu hỏi, chọn dữ liệu, khám phá và áp dụng công cụ để giải thích dữ liệu, khả năng giao tiếp và trao đổi các kết quả. Thống kê gắn kết với mọi khía cạnh của phương pháp khoa học. Để đạt được những mục tiêu đó, theo Ben-Zvi & Garfield (2004) SV cần hiểu và sử dụng được các ý tưởng cơ bản của thống kê ở nhiều cấp độ khác nhau: Đầu tiên, cần có một vài mức độ của năng lực, chẳng hạn khả năng hiểu về
3 các ý tưởng cơ bản, các thuật ngữ, ký hiệu và ngôn ngữ của thống kê, gọi là năng lực hiểu biết thống kê (HBTK). Sau đó, muốn trở thành một “công dân thống kê” và một “nhà nghiên cứu khoa học” thì cần có thêm những năng lực ở cấp độ cao hơn nữa, như khả năng giải thích, quyết định, lập luận, đánh giá và đưa ra một quyết định về thông tin. Những kỹ năng này cần thiết cho quá trình SLTK và tư duy thống kê (TDTK). 1.1.2. Đánh giá – yếu tố quan trọng của quá trình dạy học Trong giáo dục, việc đánh giá được tiến hành ở những cấp độ khác nhau, trên những đối tượng khác nhau và với những mục đích khác nhau. Trong quá trình dạy học nói chung, dạy học ở bậc ĐH nói riêng, đánh giá SV là nhiệm vụ trực tiếp của giảng viên (GV), SV vừa là đối tượng, vừa là sản phẩm, đồng thời là chủ thể của quá trình dạy học. Do vậy, đánh giá SV có vị trí đặc biệt quan trọng trong đánh giá giáo dục đại học. Đánh giá được xem là một bộ phận không thể tách rời của quá trình dạy học nhưng vẫn có tính độc lập nhất định với quá trình này. Đánh giá phải căn cứ vào mục tiêu, chương trình và các chuẩn mực cụ thể, không phụ thuộc vào chủ quan của GV. Vì vậy đánh giá có tác động điều chỉnh, định hướng cho quá trình dạy học. Đánh giá với những mô tả cả định tính và định lượng về hành vi của SV cùng với những nhận định có giá trị hơn liên quan đến mức độ của hành vi đó. Sử dụng thông tin thu thập được để đưa ra quyết định về việc giảng dạy tiếp theo, về chương trình, về các hoạt động. Các quyết định về các kết quả đánh giá; quyết định về giá trị của các kết quả của chương trình có thể liên quan đến việc đề nghị cho những thay đổi. Đánh giá được xem là một yếu tố quan trọng trong quá trình dạy học, không phải chỉ với mục đích cho điểm, xếp loại SV, mà hơn thế đánh giá là một công cụ hỗ trợ tốt trong việc nâng cao chất lượng, hiệu quả dạy và học. Nói đến vai trò của đánh giá trong giáo dục, theo Lewy (1990) “Đánh giá, dưới nhiều hình thức, có thể tác động tích cực đối với quá trình dạy học”. Các quá trình đánh giá bao gồm đánh giá kiến thức, đánh giá việc hiểu, các năng lực và các kỹ năng. Đánh giá giúp thúc đẩy việc học bằng cách cung cấp những thông tin phản hồi. Những đánh giá hữu ích sẽ giúp GV điều chỉnh việc giảng dạy và cung cấp thêm cho SV những cơ hội để chứng tỏ sự thành công trong quá trình học tập. Đối với GV, phát triển được những đánh giá hữu ích có thể cải tiến được việc dạy và giúp đỡ SV trong quá trình học tập.
4 1.1.3. Nhu cầu và xu hướng đổi mới trong dạy học Thống kê y học Mặc dù có sự gia tăng về nhu cầu trong dạy học TKYH nhưng qua thực tế giảng dạy học phần này cho SV các ngành y dược trong nhiều năm, chúng tôi nhận thấy đối với nhiều SV đây vẫn là một môn học khó và không mấy hứng thú, đối với GV trong quá trình tìm kiếm một phương pháp dạy học hiệu quả, họ đã gặp phải một số thách thức. Theo lối tiếp cận truyền thống, việc dạy học chủ yếu mới chỉ xoay quanh các kiến thức cơ bản, đa phần chúng ta tập trung vào các kỹ thuật, thủ tục, quy trình tính toán thống kê, mà chưa chú trọng đến SLTKYH; điều này đã làm cho thống kê giống như một môn học chủ yếu là ghi nhớ công thức, áp dụng các quy trình, thực hiện tính toán và do đó dường như là ít hữu ích cho các em trong cuộc sống cũng như trong thực hành nghề nghiệp, đặc biệt với sự phát triển mạnh mẽ của các phần mềm thống kê ứng dụng như hiện nay. Thực tế cũng cho thấy việc đánh giá được sử dụng trong dạy học chủ yếu với mục đích để cho điểm, để xếp loại, để cung cấp thông tin phản hồi định kì về việc học tập của SV. Với mục đích như vậy, đánh giá không thể phát huy được vai trò, vị trí quan trọng của nó trong dạy và học. Những bài tập trong bài kiểm tra, bài thi cuối học phần TKYH của SV dưới hình thức tự luận mới đơn thuần chỉ ở mức tái hiện, nhớ lại, thể hiện khả năng SV có thể thực hiện các tính toán và áp dụng các quy trình một cách chính xác, thực sự chưa phản ánh tốt cách SV tư duy, suy luận và áp dụng kiến thức của mình. Do đó, theo chúng tôi nhu cầu bức thiết đặt ra là cần có một sự cải cách, đổi mới thực sự về phương pháp dạy và học, cũng như phương pháp đánh giá trong dạy và học TKYH. Phương pháp dạy và học môn TKYH cho đối tượng là SV các ngành y dược cần đổi mới theo hướng làm cho SV thấy được những ứng dụng và có thể vận dụng các kiến thức thống kê vào giải quyết các vấn đề thực tế của y học. Theo xu hướng mới trong giáo dục thống kê, các nhà nghiên cứu đề xuất giảng dạy thống kê nói chung nên tập trung vào phát triển năng lực SLTK hơn là các thủ tục, qui trình tính toán. Gal (2002) đề nghị "SLTK nên được xem là một mục tiêu bao quát trong dạy học thống kê". Như vậy, mục tiêu dạy học TKYH cần phải chú trọng đến phát triển năng lực SLTKYH cho SV. Đặc biệt, trong thời đại mà con người ngày càng sử dụng nhiều phương tiện khoa học kỹ thuật hiện đại thì năng lực suy luận, tư duy và giải quyết vấn đề (GQVĐ) càng trở nên khẩn thiết hơn trước đây.
5 1.2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu Trong thập kỷ qua đã diễn ra một cuộc cải cách mạnh mẽ trong giáo dục thống kê, với sự kêu gọi giảng dạy thống kê hãy tập trung nhiều hơn vào HBTK, SLTK và TDTK. Nhiều nghiên cứu được thực hiện với mục đích giúp học sinh (HS), SV ở các cấp học phát triển các quá trình nhận thức và các kết quả học tập này. Chúng tôi sẽ tìm hiểu nền tảng lịch sử của các nghiên cứu liên quan đến HBTK, SLTK, TDTK, năng lực SLTK, SLTKYH để xác định và làm rõ các thành tố cấu thành năng lực SLTKYH của SV y khoa. 1.2.1. Liên quan đến Hiểu biết thống kê, Suy luận thống kê và Tư duy thống kê Chúng tôi nhận thấy nhiều nhà nghiên cứu đã đề cập đến khái niệm HBTK, SLTK, TDTK trong các nghiên cứu của mình, đặc biệt là các tác giả nước ngoài. Khái niệm về HBTK đã được đưa ra bởi các nhà nghiên cứu giáo dục thống kê như Watson (1997), Gal (2002), Rumsey (2002), Garfield, delMas & Chance (2003). Khái niệm SLTK được đề cập đến trong các nghiên cứu của các tác giả như Chervaney, Benson & Iyer (1980), Garfield & Gal (1999), Ben–Zvi & Garfield (2004), Rosidah & Dwi (2018), Fiedleri, Ross & Ute (2019). Nghiên cứu về TDTK, phải kể đến Wild & Pfannkuch (1999), Chance (2002), Ben–Zvi & Garfield (2004). Mỗi một tác giả đều đưa ra một vài định nghĩa dưới dạng mô tả cho những kết quả mà họ quan tâm. Nghiên cứu của chúng tôi tập trung vào SLTK, tuy nhiên tìm hiểu về HBTK, TDTK và phân biệt giữa các quá trình nhận thức này là rất cần thiết khi xem xét thiết kế các đánh giá về việc học TKYH của SV y khoa. Hiểu biết thống kê Theo Watson (1997), HBTK là khả năng con người hiểu văn bản và ý nghĩa của thông tin thống kê trong bối cảnh của chủ đề mà họ quan tâm. Rumsey (2002) cho rằng HBTK liên quan đến việc hiểu và sử dụng ngôn ngữ và các công cụ cơ bản của thống kê: biết các thuật ngữ thống kê có ý nghĩa gì, hiểu việc sử dụng các ký hiệu thống kê, nhận ra và có thể giải thích các biểu diễn của dữ liệu. Khái niệm HBTK có thể được mô tả theo những cách khác nhau nhưng qua đó chúng tôi nhận thấy HBTK có thể xem như là việc hiểu và giải thích thông tin thống kê được trình bày. Khái niệm này được Garfield, delMas & Chance (2003), Ben–Zvi & Garfield
6 (2004) mô tả cụ thể hơn và chúng tôi sử dụng định nghĩa này để phục vụ cho nghiên cứu của mình. HBTK liên quan đến việc hiểu các thông tin thống kê, hiểu và sử dụng ngôn ngữ, các công cụ, khái niệm cơ bản của thống kê: HBTK bao gồm các kĩ năng cơ bản và quan trọng có thể được sử dụng để hiểu các thông tin thống kê hay các kết quả nghiên cứu như khả năng có thể tổ chức dữ liệu, xây dựng và biểu diễn các bảng biểu và làm việc với các biểu diễn khác nhau của dữ liệu. HBTK bao gồm việc hiểu các khái niệm, các thuật ngữ, các ký hiệu và bao gồm việc hiểu cách sử dụng xác suất như là công cụ đo lường sự không chắc chắn. Chúng tôi sẽ trình bày sâu hơn về SLTK bởi vì đây là khái niệm liên quan trực tiếp đến đề tài nghiên cứu của chúng tôi. Suy luận thống kê Lịch sử nghiên cứu về SLTK phải kể đến đầu tiên là các công trình của các nhà giáo dục thống kê Chervany, Collier & Fienberg (1977), tiếp theo là Chervany, Benson & Iyer (1980), trong đó họ định nghĩa SLTK là những gì chúng ta có thể làm đối với nội dung thống kê (gợi lại, nhận ra, phân biệt giữa các khái niệm thống kê) và những kĩ năng thể hiện trong việc sử dụng các khái niệm thống kê vào giải quyết các vấn đề cụ thể. Họ xem SLTK là một quá trình gồm ba bước: - Hiểu (nhận ra một bài toán cụ thể như là tương tự từ một lớp các bài toán). - Lên kế hoạch và thực hiện (áp dụng các phương pháp thích hợp để giải quyết bài toán). - Đánh giá và giải thích (giải thích kết quả có liên quan đến bài toán ban đầu). - Các tác giả đã đề xuất một phương pháp tiếp cận hệ thống để giảng dạy và đánh giá SLTK dựa trên mô hình này. Tuy nhiên, không có tài liệu công bố để mô tả hay hỗ trợ cho việc sử dụng mô hình đó. Nghiên cứu của Hawkins, Jolliffe & Glickman (1992) thảo luận về SLTK và TDTK, tổng kết một số nghiên cứu trong lĩnh vực này, tuy nhiên không phân biệt hai kiểu quá trình đó. Các tác giả thừa nhận rằng rất ít ai biết về quá trình SLTK hay biết được thực sự HS đã học các ý tưởng thống kê như thế nào.
7 Định nghĩa về SLTK, Garfield & Gal (1999) cho rằng SLTK là cách con người suy luận với các ý tưởng thống kê và làm cho các thông tin thống kê trở nên có ý nghĩa. Điều này liên quan đến việc đưa ra những lý giải dựa trên các tập dữ liệu, các biểu diễn đồ thị và các tóm tắt thống kê. Nhiều SLTK kết hợp các ý tưởng về dữ liệu và cơ hội, điều đó dẫn đến việc đưa ra các suy luận và giải thích các kết quả thống kê. Cơ sở của suy luận này là việc hiểu về các ý tưởng thống kê quan trọng, chẳng hạn như phân phối, trung tâm, độ phân tán, mối liên quan, tính không chắc chắn, tính ngẫu nhiên và lấy mẫu. Nghiên cứu tiếp theo liên quan đến SLTK của các tác giả delMas, Garfield & Chance (1999) đã tập trung vào khám phá và mô tả sự phát triển các kĩ năng SLTK, đặc biệt đối với chủ đề thống kê suy diễn. Chủ đề SLTK được tiếp tục khai thác, mở rộng nghiên cứu trong những năm tiếp theo bởi các tác giả Garfield (2002), Garfield, delMas & Chance (2003), Ben– Zvi & Garfield (2004). Đồng thuận với quan điểm về SLTK của các tác giả này, trong nghiên cứu của mình, chúng tôi sử dụng định nghĩa SLTK như sau: SLTK là cách con người suy luận với các ý tưởng thống kê và làm cho thông tin thống kê trở nên có ý nghĩa. Điều này liên quan đến việc đưa ra các lý giải dựa trên các tập dữ liệu, các biểu diễn của dữ liệu hay các tóm tắt thống kê của dữ liệu. SLTK có thể liên quan đến việc nối kết một khái niệm với một khái niệm khác hoặc có thể là việc kết hợp các ý tưởng về dữ liệu và cơ hội. SLTK có nghĩa là hiểu và có thể giải thích các quá trình thống kê và có thể giải thích một cách đầy đủ các kết quả thống kê. Tư duy thống kê Nhiều nghiên cứu sử dụng cụm từ TDTK, tuy nhiên chỉ một số ít đưa ra một định nghĩa hình thức về khái niệm này. Trong lĩnh vực kiểm soát chất lượng và cải tiến quy trình, Snee (1990) cho rằng TDTK là các quá trình tư duy trong đó nhận ra được sự biến thiên ở xung quanh chúng ta và hiện diện trong mọi thứ chúng ta làm, tất cả công việc là một chuỗi các quy trình được kết nối với nhau và xác định, mô tả, định lượng, kiểm soát, giảm sự biến thiên cung cấp những cơ hội để cải tiến.