Liên Quan Đến Hiểu Biết Thống Kê, Suy Luận Thống Kê Và Tư Duy Thống Kê Chúng

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 rò 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

(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.

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 200 trang tài liệu này.

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.

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.

Wild & Pfannkuch (1999) đã phát triển một lý thuyết về TDTK và thực hành thống kê thông qua việc phỏng vấn các nhà thực hành thống kê và HS làm việc với các dự án về những gì đang làm. Các cuộc phỏng vấn đã dẫn đến sự phát triển của một khung 4 chiều của TDTK trong điều tra thực nghiệm, bao gồm Chu trình điều tra, Các loại tư duy, Chu trình phỏng vấn và Những khuynh hướng. Các tác giả cho rằng bằng cách hiểu các kiểu tư duy và chiến lược được sử dụng bởi các nhà thống kê và HS để giải quyết các vấn đề thực tế và cách chúng được tích hợp, chúng ta sẽ có thể cải thiện tốt hơn các kỹ năng GQVĐ và tư duy cần thiết ở HS. Một chủ đề xuyên suốt bài viết các tác giả này là bản chất bối cảnh của bài toán thống kê là một yếu tố then chốt và cách các mô hình được liên kết với bối cảnh này là nơi xảy ra TDTK.

Theo cách tiếp cận của Wild & Pfannkuch, TDTK bao gồm “những gì một nhà thống kê làm”, những quá trình này có liên quan nhưng vượt ra ngoài các công việc như tóm tắt dữ liệu, giải quyết một vấn đề cụ thể, suy luận thông qua một thủ tục và giải thích kết luận. Điều duy nhất để TDTK vượt ngoài HBTK và SLTK, đó là khả năng nhìn thấy quá trình xem như một toàn thể (với sự lặp lại), bao gồm việc giải thích “tại sao”, để hiểu được mối quan hệ và ý nghĩa của sự biến thiên trong quá trình này, để có khả năng khám phá dữ liệu theo những cách vượt ra ngoài những gì đã được quy định trong tài liệu và tự tạo ra những câu hỏi mới.

Khái niệm về TDTK được tiếp tục phát triển nghiên cứu bởi các nhà nghiên cứu giáo dục thống kê. Định nghĩa sau đây được đưa ra trong bài báo công bố bởi Garfield, delMas & Chance (2003), Ben–Zvi & Garfield (2004), định nghĩa này cũng đã được thảo luận bởi các tác giả Chance (2002), Garfield (2002), Rumsey (2002) và delMas (2002):

TDTK liên quan đến việc hiểu tại sao và làm thế nào thực hiện các điều tra thống kê, cũng như các ý tưởng lớn làm nền tảng cho các điều tra thống kê. Những ý tưởng này bao gồm bản chất việc xuất hiện sự biến thiên ở khắp mọi nơi, khi nào và làm thế nào sử dụng các phương pháp thích hợp của phân tích dữ liệu như các tham số đặc trưng hay các biểu diễn trực quan của dữ liệu. TDTK liên quan đến việc hiểu về bản chất của việc lấy mẫu, làm thế nào chúng ta đưa ra các kết luận từ

các mẫu của tổng thể và tại sao các thực nghiệm được thiết kế là cần thiết trong trình tự thiết lập mối quan hệ nhân quả. Nó bao gồm việc hiểu các mô hình được sử dụng để mô phỏng các hiện tượng ngẫu nhiên như thế nào; làm thế nào dữ liệu được tạo ra để ước tính xác suất; làm thế nào, khi nào và tại sao các công cụ suy luận hiện có có thể được sử dụng để hỗ trợ một quá trình điều tra. TDTK cũng bao gồm việc hiểu và sử dụng các bối cảnh của một bài toán trong việc hình thành các điều tra và rút ra các kết luận; nhận ra và hiểu toàn bộ quá trình điều tra (từ việc đặt câu hỏi đến thu thập dữ liệu, lựa chọn các phân tích, kiểm định giả thuyết). Cuối cùng, người có TDTK có thể phê phán và đánh giá các kết quả của một bài toán đã được giải quyết hoặc một nghiên cứu thống kê.

1.2.2. Liên quan đến các loại Suy luận thống kê và năng lực Suy luận thống kê Nancy & Susanne (2006) nghiên cứu SLTK của HS trung học khi tham gia

vào cuộc điều tra khảo sát thống kê, qua 4 giai đoạn: đặt câu hỏi, thu thập, phân tích và biểu diễn dữ liệu, các tác giả đề xuất 10 cách thức SLTK bao gồm: Suy luận về tổng thể dựa trên phân loại điều tra; Suy luận dựa trên sự biến thiên; Suy luận dựa trên cấp độ phân loại; Suy luận dựa trên luật số lớn; Suy luận dựa trên các đặc trưng mẫu; Suy luận dựa trên tần số; Suy luận dựa trên tổ chức; Suy luận dựa trên giải thích; Suy luận dựa trên điều chỉnh câu hỏi; Suy luận định hướng sự chuẩn hóa.

Các tác giả đã tổ chức thảo luận về các cách thức SLTK này, trong đó có một số cách thức có thể được xem là cơ sở, nhưng cũng có những cách thức SLTK không liên quan trực tiếp đến 6 loại SLTK mà Garfield & Gal (1999) đã đưa ra.

Garfield & Gal (1999), sau đó Garfield (2002) đã xác định 6 loại SLTK hướng các hoạt động nhận thức vào các nhiệm vụ thống kê nói chung, mà không phải chỉ các cuộc điều tra thống kê nói riêng. Sáu loại SLTK mà HS trung học phổ thông (THPT) cần được quan tâm phát triển bao gồm: Suy luận về dữ liệu; Suy luận về các biểu diễn của dữ liệu; Suy luận về các đại lượng đo lường thống kê; Suy luận về tính không chắc chắn; Suy luận về các mẫu; Suy luận về mối liên hệ. Trong đó các tác giả mô tả cụ thể biểu hiện của từng loại suy luận, các loại SLTK này trùng khớp với các hoạt động được đề xuất trong tiêu chuẩn phân tích dữ liệu ở đó HS được yêu cầu đặt ra các câu hỏi liên quan đến việc thu thập, tổ chức, phân tích và trình bày dữ

liệu để đưa ra suy luận và dự đoán nhằm trả lời các câu hỏi (NCTM, 2000). Sáu loại SLTK được xem như là những mục tiêu then chốt khi giảng dạy thống kê.

Xem xét về các nghiên cứu liên quan đến SLTK của các tác giả trong nước, chúng tôi thấy có tác giả Hoàng Nam Hải (2013) với đề tài luận án Tiến sĩ là “Phát triển năng lực SLTK cho SV cao đẳng chuyên nghiệp”. Tác giả đề xuất 10 loại hình SLTK tích hợp trong mô hình phát triển SLTK mà SV cao đẳng chuyên nghiệp thường sử dụng khi các em tham gia vào quá trình hoạt động nhận thức thống kê, bao gồm: Suy luận từ thu thập dữ liệu; Suy luận từ mẫu đại diện; Suy luận từ dữ liệu; Suy luận từ các biểu diễn của dữ liệu thống kê; Suy luận từ các tham số đặc trưng; Suy luận từ sự kết hợp các dữ liệu; Suy luận từ sự không chắc chắn; Suy diễn thống kê; Quy nạp thống kê; Dự đoán thống kê. Năng lực SLTK chia thành 4 nhóm thành tố năng lực được hình thành từ 4 hoạt động bao gồm: hoạt động thu thập và mô tả dữ liệu; tổ chức và trình bày dữ liệu; phân tích, diễn giải và kết luận; vận dụng SLTK vào thực tiễn cuộc sống. Với quan điểm cho rằng năng lực SLTK là sự tích hợp của các kỹ năng SLTK và sự phân chia 4 nhóm kỹ năng SLTK bao gồm 14 kĩ năng, trong đó bao gồm 4 nhóm năng lực SKTK với 12 năng lực thành phần.

Tác giả Vũ Thị Ngận (2015), luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục với đề tài “Phát triển năng lực suy luận thống kê cho học sinh lớp 10 ở trường THPT” đã nêu lên 4 thành tố của năng lực SLTK với 7 năng lực thành phần, các thành tố được hình thành thông qua 4 hoạt động bao gồm hoạt động thu thập và mô tả dữ liệu, tổ chức và trình bày dữ liệu; đọc, phân tích, diễn giải và kết luận; vận dụng SLTK vào thực tiễn cuộc sống.

1.2.3. Liên quan đến đánh giá Suy luận thống kê

Nghiên cứu về đánh giá SLTK, Garfield (1998a, 1998b) đã thiết kế một bộ 20 câu hỏi nhiều lựa chọn nhằm đánh giá 8 kỹ năng suy luận đúng và 8 lỗi khái niệm cho một mẫu của các khái niệm thống kê. Sau đó, Garfield đã kết hợp với delMas & Chance để nghiên cứu SLTK của SV về chủ đề mẫu và lấy mẫu (delMas, Garfield & Chance, 1999). Nghiên cứu đánh giá SLTK thông qua các hoạt động trong lớp học sử dụng hiệu quả phần mềm máy tính mô phỏng về các chủ đề cơ bản như xác suất, sự biến thiên, mẫu, phân phối mẫu và phân phối chuẩn. Để hiểu sâu hơn về

SLTK liên quan đến sự biến thiên, mẫu và phân phối mẫu, các tác giả đã mở rộng nghiên cứu bằng cách thiết kế các cuộc phỏng vấn để thu hút sự tương tác của SV với phần mềm mô phỏng (Garfield, 2002). Đối tượng phỏng vấn là các học viên, đã hoàn thành khóa học giới thiệu thống kê ở bậc sau đại học thuộc ĐH Minnesota. Phỏng vấn, kéo dài từ 45 đến 60 phút, yêu cầu học viên trả lời một số câu hỏi mở về sự biến thiên và lấy mẫu khi tương tác với phần mềm. Từ đó, các tác giả đã đề xuất một khung mô tả sự phát triển SLTK với chủ đề phân phối mẫu với 5 cấp độ suy luận bao gồm riêng biệt, bằng lời,chuyển dịch, thủ tục và tích hợp quá trình. Khung mô tả này là một phần mở rộng dựa trên nghiên cứu của Jones et al. (2001), Mooney (2002), các tác giả này đã đưa ra các khung mô tả các miền cụ thể đặc trưng cho sự phát triển của SLTK của HS tiểu học và trung học cơ sở liên quan đến bốn quy trình: mô tả dữ liệu, tổ chức dữ liệu, biểu diễn dữ liệu, phân tích và giải thích dữ liệu. Trong mỗi quá trình này, SLTK của HS được mô tả sự phát triển qua 4 cấp độ suy luận bao gồm riêng biệt, chuyển dịch, định lượng và phân tích. Delmas, Garfield & Chance (2001) cũng đã tiến hành nghiên cứu mở rộng các khung mô tả sang các lĩnh vực SLTK khác và cho đối tượng là HS THPT. Việc xây dựng được các mô hình phát triển SLTK này có thể hữu ích trong việc đánh giá sự thể hiện của HS theo thời gian, cũng như đánh giá hiệu quả của việc giảng dạy.

1.2.4. Liên quan đến dạy học Thống kê y học và Suy luận thống kê y học Các nghiên cứu ở trong nước:

Tác giả Đào Hồng Nam (2014) với đề tài “Dạy học Xác suất thống kê ở trường Đại học Y”, luận án Tiến sĩ khoa học giáo dục, nghiên cứu chủ đề Kiểm định giả thuyết thống kê, một chủ đề cơ bản ứng dụng trong các nghiên cứu y học. Tác giả cũng chỉ ra phân phối chuẩn là một điều kiện quan trọng tác động vào bài toán kiểm định giả thuyết thống kê, nếu không xem xét điều kiện này sẽ dẫn đến những kết luận sai lầm. Từ đó đề xuất một số giải pháp sư phạm và thực nghiệm kiểm chứng tính khả thi, tính hiệu quả của đồ án dạy học “Kiểm định giả thuyết thống kê” từ quan điểm dạy học tích cực.

Tác giả Nguyễn Thanh Tùng (2016) với đề tài “Dạy học Xác suất thống kê theo hướng tăng cường vận dụng vào nghiệp vụ y tế cho sinh viên ngành y dược”,

luận án tiến sĩ khoa học giáo dục, nghiên cứu mục tiêu, nội dung chương trình và giáo trình XSTK giảng dạy ở một số trường ĐH y dược ở Việt Nam; tìm hiểu thực trạng dạy học XSTK cho SV ngành y dược. Từ đó đề xuất một số biện pháp dạy học XSTK cho SV ngành y dược theo định hướng tăng cường vận dụng vào nghiệp vụ y tế.

Các nghiên cứu ở nước ngoài:

Moyé (2006) đã đề cập đến một số vấn đề cơ bản của SLTKYH trong cuốn “Statistic reasoning in Medicine, the Intuitive p-value Primer”, tác giả cho rằng bản chất của SLTKYH là quá trình xác định xem các kết quả nghiên cứu trong y khoa được tìm thấy trong một mẫu có thể áp dụng cho các mẫu khác được hay không, hay các kết quả nghiên cứu dựa trên mẫu có thể mở rộng, khái quát cho tổng thể lớn được hay không. Nghiên cứu tập trung vào các nguyên tắc cơ bản của TDTK trong y học và giải thích ý nghĩa của giá trị p (p-value) trong các nghiên cứu y khoa, giải thích một cách chính xác p theo cách phù hợp với nguyên tắc ưu việt của chương trình nghiên cứu lâm sàng, đó là đầu tiên không có gây hại gì. Giá trị p được thiết kế để đưa ra tuyên bố đơn giản về sai số lấy mẫu, tuy nhiên đối với nhiều người nó đã trở thành “trọng tài” cuối cùng của các nỗ lực nghiên cứu. Mặc dù giá trị p có thể là một công cụ hữu ích, nhưng việc phụ thuộc vào p, vội vàng kết luận dựa vào p, loại trừ việc xem xét cẩn thận về các yếu tố khác như phương pháp nghiên cứu, cỡ mẫu, mức độ ảnh hưởng của lợi ích và sự biến thiên của mức độ ảnh hưởng đó, điều này có thể dẫn đến những sai lầm nguy hại.

Nghiên cứu tổng quan về các vấn đề đã nghiên cứu có liên quan đến đề tài, chúng tôi nhận thấy hầu hết các nghiên cứu liên quan đến SLTK, năng lực SLTK được xem xét trên đối tượng là HS trung học cơ sở, THPT hay SV Cao đẳng chuyên nghiệp, chưa có đề tài nào nghiên cứu về năng lực SLTK trong y học, trên đối tượng là SV bậc ĐH thuộc ngành y dược hay các ngành liên quan đến chăm sóc sức khỏe con người. Một số nghiên cứu liên quan đến đánh giá SLTK, các tác giả đã đề xuất được mô hình các mức phát triển SLTK, nhưng cũng chủ yếu là tập trung trên đối tượng là HS THPT và đối với một vài chủ đề cụ thể. Nghiên cứu về SLTKYH, tác giả Moyé (2006) mới chỉ đưa ra một mô tả chung về khái niệm này, sau đó tập