XÂY DỰNG BỘ CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN HỌC PHẦN VẬT LÝ NGUYÊN TỬ VÀ HẠT NHÂN

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP CƠ SỞ XÂY DỰNG BỘ CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN HỌC PHẦN VẬT LÝ NGUYÊN TỬ VÀ HẠT NHÂN Mã số: CS 2007 19 10 Chủ nhiệm đề tài: TS Nguyễn Văn Hoa Cán phối hợp: TS Thái Khắc Định Thành phố Hồ Chí Minh, tháng - 2008 MỞ ĐẦU Phương pháp kiểm tra đánh giá trắc nghiệm khách quan quan tâm rộng rãi bậc phổ thông trung học Ở bậc đại học, phương pháp quan tâm nước phát triển quan tâm Việt nam Môn Vật lý nguyên tử hạt nhân mơn học chương trình giảng dạy khoa vật lý, trường Đại học sư phạm Trong năm gần đây, hình thức thi trắc nghiệm khách quan sử dụng môn học Thực tế cho thấy phương pháp kiểm tra, đánh giá môn vật lý nguyên tử hạt nhân phù hợp, kiểm tra mức độ nắm bắt kiến thức sinh viên theo chiều rộng chiều sâu Việc phát triển hình thức thi cử tất yếu địi hỏi phải có ngân hàng đề thi trắc nghiệm khách quan Vì lý mà chọn đề tài “Xây dựng số câu hỏi trắc nghiệm khách quan Vật lý nguyên tử hạt nhân” nhằm phục vụ cho việc kiểm tra đánh giá học phần Vật lý nguyên tử hạt nhân chương trình đào tạo bậc đại học Khoa Vật lý Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh Để thực đề tài trước hết nghiên cứu lý luận kiểm tra đánh giá trắc nghiệm khách quan Tiếp theo xây dựng khoảng 200 câu hỏi trắc nghiệm loại bốn lựa chọn dạng đề thi, kiểm tra học phần Việc thực nghiệm thực lớp vật lý hệ sư phạm, hệ cử nhân hệ quy địa phương thuộc khoa Vật lý Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh Trong giới hạn đề tài, chủ yếu quan tâm tới loại câu hỏi trắc nghiệm bốn lựa chọn Mục tiêu xây dựng khảo sát khoảng 200 câu trắc nghiệm loại bốn lựa chọn phần Vật lý nguyên tử hạt nhân môn Vật lý nguyên tử hạt nhân Từ thực nghiệm, rút số thống kê nhận xét hệ thống câu hỏi mức độ nắm kiến thức sinh viên dựa số thống kê Kết thực nghiệm sử lý phương pháp thống kê tốn học phân tích phần mềm máy tính nhiều người sử dụng Chương I TỔNG QUAN VỀ TRẮC NGHIỆM I.1 Khái niệm kiểm tra đánh giá Kiểm tra, đánh giá hiểu theo dõi, tác động người dạy người học nhằm thu thông tin cần thiết để đánh giá Kiểm tra nhằm cung cấp kiện, thông tin làm sở cho việc đánh giá Đánh giá trình hình thành nhận định, phán đốn kết cơng việc, dựa vào phân tích thơng tin thu được, đối chiếu với mục tiêu, tiêu chuẩn đề ra, nhằm đề xuất định thích hợp để cải thiện thực trạng, điều chỉnh nâng cao chất lượng hiệu công việc Kiểm tra đánh giá hai công việc tiến hành theo trình tự định xen kẽ lẫn nhằm đánh giá mức độ chiếm lĩnh tri thức người học, đánh giá mức độ hiệu phương pháp giảng dạy giáo viên, đánh giá kết đào tạo nhà trường (mức độ đạt mục tiêu giáo dục) Tại lại đề cập đến khái niệm kiểm tra, đánh giá nói trắc nghiệm? Vì trắc nghiệm phương tiện quan trọng để kiểm tra, đánh giá giáo dục I.2 Trắc nghiệm gì? Theo nghĩa chữ Hán, “trắc” có nghĩa “đo lường”, “nghiệm” suy xét, chứng thực [15], tiếng Anh, “trắc nghiệm” gọi “tests” Hiện ta dùng từ “trắc nghiệm” để hình thức kiểm tra, đánh giá hệ thống câu hỏi ngắn, thí sinh phải lựa chọn câu trả lời số câu cho sẵn tự viết câu trả lời ngắn gọn Tuy nhiên, cách nói ngắn gọn, nói cho xác phải “trắc nghiệm khách quan”, để phân biệt với hình thức kiểm tra, thi cử thường dùng “trắc nghiệm luận đề” (những câu hỏi lý thuyết, tốn) Thơng thường, dùng từ trắc nghiệm luận đề để phân biệt hình thức kiểm tra Từ khách quan “trắc nghiệm khách quan” mang ý nghĩa tương đối, trắc nghiệm luận đề khơng thiết trắc nghiệm chủ quan trắc nghiệm khách quan khơng phải hồn tồn khách quan[15] Hình thức kiểm tra trắc nghiệm có bề dày lịch sử gần kỉ nước tiên tiến giới, bắt nguồn từ trắc nghiệm tâm lý sau sử dụng giáo dục Khoa học nghiên cứu trắc nghiệm phát triển mạnh nước ngồi tài liệu, cơng trình trắc nghiệm họ phong phú I.3 Trắc nghiệm có bất lợi gì? I.3.1 Trắc nghiệm khuyến khích đốn mị Đây trích mạnh mẽ trắc nghiệm Thực ra, đốn mị giúp cho thí sinh đạt số điểm định (không thấp) trắc nghiệm ngắn (chỉ có câu hỏi) trắc nghiệm có lựa chọn Đúng – Sai Thậm chí may mắn thí sinh cịn đạt điểm cao (tuy nhiên trường hợp xảy ra) Còn đề thi dài gồm nhiều câu hỏi câu hỏi gồm nhiều lựa chọn thí sinh – cách đốn mị – hi vọng đạt điểm cao Một cách thường sử dụng nhằm ngăn chặn việc đốn mị trừ điểm câu sai Nhưng, sử dụng cách đồng thời ngăn chặn ln việc phán đốn có suy nghĩ thí sinh Chắc chắn khơng phải câu làm sai câu đốn mị Ta dễ thấy thí sinh đốn mị trường hợp khơng có chút kiến thức câu hỏi, gần hết thời gian làm mệt mỏi, không kiên nhẫn tập trung để lựa chọn câu trả lời có suy nghĩ Cịn thơng thường thí sinh khơng phải đốn mị mà chưa chắn với lựa chọn sau suy nghĩ, cân nhắc Nếu thí sinh cố gắng vận dụng tối đa hiểu biết để trả lời câu hỏi lựa chọn thí sinh đóng góp cách có hiệu vào việc đo lường thành học tập thí sinh Một phương pháp tìm hiểu xem thí sinh có đốn mị hay khơng xem xét độ tin cậy trắc nghiệm Nếu độ tin cậy trắc nghiệm cao ta n tâm đốn mị chiếm phần khơng đáng kể điểm số thí sinh (Cách tính độ tin cậy xem phần sau) I.3.2 Trắc nghiệm địi hỏi người học nhận thay nhớ thơng tin Lối phê phán thường dựa cảm tính kết nghiên cứu thực nghiệm Vì nhiều cơng trình khảo sát, nghiên cứu thực nghiệm so sánh trắc nghiệm (lựa chọn thông tin) với hình thức điền khuyết (nhớ thơng tin) đến kết luận có tương quan gần hồn tồn điểm số thí sinh hình thức khảo sát Một điều khơng phần quan trọng ta thấy trắc nghiệm luận đề, yêu cầu nhớ thông tin (mang tính kiện) cần thiết mức độ yêu cầu, đo lường thành học tập thấp Số câu trắc nghiệm có mục tiêu “nhận thông tin” chiếm tỉ lệ thấp trắc nghiệm Một thi hoàn chỉnh hướng đến nhiều mục tiêu đo lường cao I.3.3 Trắc nghiệm khơng khảo sát mức độ cao q trình tư Đây quan điểm hoàn toàn sai lầm Nó trắc nghiệm khơng có chất lượng soạn thảo cách cẩu thả, thiếu đầu tư (những trắc nghiệm gồm câu hỏi đòi hỏi phải trả lời dựa trí nhớ) trắc nghiệm kiến thức phổ thơng mang tính đặc thù cần biết nhớ Ngoài ra, trắc nghiệm có chất lượng, người soạn ln ln phải đặt mục tiêu khảo sát nhiều yêu cầu quan trọng tư hiểu, vận dụng, so sánh, tổng hợp, phân tích… I.3.4 Trắc nghiệm khơng khảo sát khả sáng tạo Khuyến khích sáng tạo mục tiêu quan trọng giáo dục, đo lường khả cách đáng tin cậy điều khó khăn, khả sáng tạo có tính chất thống qua hay bất định Nó dao động tùy theo điều kiện, hồn cảnh, tâm lý…Chẳng bắt buộc phải nảy sinh thời gian thi cử để đo lường Vì với luận đề (được cơng nhận có ưu trắc nghiệm việc đo lường khả sáng tạo) vấn đề khơng phải dễ dàng gì.[15] I.4 Các bước soạn thảo trắc nghiệm khách quan Bước : Mục đích kiểm tra Tùy theo mục đích khác mà trắc nghiệm soạn có nội dung, mức độ khó dễ bài, số lượng câu thời gian làm khác Có giáo viên muốn kiểm tra mức độ tiếp thu lớp học, có giáo viên muốn phán đốn trình độ học sinh trước bắt đầu chương học mới, có giáo viên muốn tìm học sinh thật xuất sắc lớp… Bước : Phân tích nội dung chương trình Khi phân tích nội dung vài chương cần kiểm tra thí sinh , ta tiến hành theo bước sau : - Tìm ý tưởng yếu chương trình cần kiểm tra - Lựa chọn từ ngữ, khái niệm, cơng thức , kí hiệu, định nghĩa mà học sinh cần giải nghĩa - Phân loại hai dạng thơng tin : thơng tin dùng giải thích minh hoạ thông tin quan trọng cần ghi nhớ, hiểu rõ - Lựa chọn thông tin cần vận dụng tình Bước : Viết mục tiêu cần kiểm tra đánh giá Đối với nội dung phân tích sơ đồ giáo viên viết mục tiêu tổng quát mục tiêu cụ thể cho ý nhỏ Trong sách giáo viên có viết mục tiêu cho học mục tiêu tổng quát không rõ ràng Người ta thường dùng từ : biết, hiểu, nắm rõ để diễn đạt mục tiêu cần đạt đến thí sinh Thế động từ chung khơng giúp ích cho ta đặt bút viết câu trắc nghiệm Vì giáo viên cần viết mục tiêu cụ thể Theo Benjamin Bloom có mức độ mục tiêu nhận thức từ thấp tới cao: biết, hiểu, vận dụng, phân tích, tổng hợp, đánh giá Trong bước đầu thiết kế câu trắc nghiệm ta quan tâm đến mức độ : biết, hiểu, vận dụng Bước : Thiết kế dàn trắc nghiệm Đó việc quy định số câu trắc nghiệm lập bảng quy định chiều thể số câu tỉ lệ % cho nội dung, mục tiêu nhận thức * Quy định số câu thời gian làm Thời gian làm trắc nghiệm: thời gian lâu số câu nhiều độ tin cậy trắc nghiệm cao Tuy nhiên thời gian dài gây mệt mỏi cho thí sinh độ tin giảm Thơng thường thời gian làm kiểm tra 40- 45 phút ứng với trắc nghiệm có 40-50 câu Trong kì thi lớn thời gian từ 2-3 tiếng, vượt Các chuyên gia tính tốn thời gian bình qn cho câu trắc nghiệm nhiều lựa chọn phút, câu hai lựa chọn nửa phút Để độ tin cậy tốt người ta khuyên trắc nghiệm nên có từ 30 câu trở lên Tuy nhiên tuỳ theo yêu cầu đề thi đặt ra, mức độ khó dễ câu trắc nghiệm mà thời gian làm dài hay ngắn * Lập bảng quy định chiều Bảng chiều có dạng sau : Mục tiêu Biết Hiểu Nội dung Các mẫu nguyên tử theo Vận Tổng dụng cộng Những sở lý thuyết 2 … … … Tỉ lệ lý thuyết cổ điển lượng tử ……… … Bước : Lựa chọn câu hỏi cho trắc nghiệm Với mục tiêu có nhiều câu trắc nghiệm khác nhau, giáo viên phải lựa chọn câu hỏi với mức độ khó cho phù hợp với mục đích kiểm tra Ban đầu viết câu trắc nghiệm mức độ khó câu phán đoán chủ quan giáo viên với ý kiến tham khảo từ đồng nghiệp Sau cho thí sinh làm vài lần giáo viên thống kê số độ khó phân cách câu Từ giáo viên có sở khách quan để lựa chọn câu hỏi cho kiểm tra vào lần khác Bước : Trình bày kiểm tra cách chấm Các câu trắc nghiệm phải viết rõ ràng, không viết tắt, cần phải có thích rõ ràng, cho sẵn số Những từ cần nhấn mạnh cho thí sinh ý nên gạch hay in đậm Để tiện cho việc chấm điểm sử dụng lại đề kiểm tra đó, thí sinh khơng đánh thẳng lên đề mà đánh vào phiếu trả lời in sẵn lựa chọn A,B,C,D Trên phiếu trả lời ý phải dặn dị thí sinh quy ước đánh dấu, bỏ, chọn lại (Nếu khơng phải có hướng dẫn thí sinh trước làm bài) Để tránh phần gian lận thí sinh thi cử , giáo viên nên tạo đề khác sở đảo lộn trật tự câu hay trật tự lựa chọn câu Trên phiếu trả lời thí sinh phải ghi rõ đề 1, 2, hay Hiện giáo viên chấm điểm trắc nghiệm theo điểm tuyệt đối Tuy nhiên áp dụng điểm tiêu chuẩn phải có bảng thống kê lại lựa chọn học sinh Điều đáng nói trật tự câu đề 1, 2, 3, khơng giống , ta phải xếp lại cho thích hợp I.5 Các số cần quan tâm phân tích câu trắc nghiệm I.5.1 Đánh giá trắc nghiệm I.5.1.1 Độ khó trắc nghiệm Để đánh giá độ khó đề, trước tiên ta cần tìm hiểu khái niệm điểm trung bình thực tế lý tưởng *Điểm trung bình (thực tế) (Mean) Điểm tính cách lấy tổng số điểm tất người làm chia cho tổng số người: N x i x i 1 N *Điểm trung bình lý thuyết (Mean LT) Điểm tính cách lấy trung bình cộng điểm tối đa có (ví dụ trắc nghiệm có 20 câu điểm tối đa 20) với điểm may rủi kì vọng (số câu chia cho số lựa chọn): ĐTBLT =  [số câu + (số câu/số lựa chọn)] Điểm không đổi đề cố định Ví dụ đề có 50 câu hỏi, câu có lựa chọn điểm may rủi kì vọng 50/5 = 10, trung bình lý tưởng đề là: (10 + 50)/2 = 30 *Độ khó Nếu Mean  Mean LT: Bài trắc nghiệm vừa sức thí sinh Nếu Mean > Mean LT: Bài trắc nghiệm dễ thí sinh Nếu Mean < Mean LT: Bài trắc nghiệm khó thí sinh Thực tế ta phải hiểu xấp xỉ nào? Có cách xác định biên giới xấp xỉ với vùng cịn lại? Muốn tìm hai giá trị biên nói trên, ta cần áp dụng kiến thức thống kê ước lượng khoảng tin cậy cho trung bình Vì trị số Mean tính dựa mẫu thí sinh nên ta sử dụng cơng thức sau để ước lượng trị số Mean dân số (tức điểm trung bình trường hợp phần tử dân số thí sinh làm bài) Ta phải xác định trước độ tin cậy cho khoảng ước lượng này, thường chọn 95% hay 99% Giá trị biên = mean – Z.S/ N Giá trị biên = Mean + Z.S/ N Trong Z trị số tùy thuộc vào xác suất tin cậy định trước Ví dụ thường chọn xác suất tin cậy 95% Z = 1,96 Nếu chọn mức xác suất cao 99% Z = 2,58 Sau đó, ta xem Mean LT có vị trí so với khoảng tìm Mean LT rơi vào khoảng này: Bài trắc nghiệm coi vừa sức thí sinh Nếu Mean LT nằm phía (hoặc bên trái) khoảng tìm được, trắc nghiệm dễ Nếu Mean LT nằm phía (hoặc bên phải) khoảng tìm được, trắc nghiệm khó thí sinh I.5.1.2 Độ lệch tiêu chuẩn (Standard Deviation, viết tắt SD) Định nghĩa: Độ lệch tiêu chuẩn bậc hai số trung bình bình phương độ lệch: Độ lệch = hiệu điểm số so với trị số trung bình Có ký hiệu: s dùng cho độ lệch tiêu chuẩn mẫu  dùng cho độ lệch tiêu chuẩn dân số Công thức: n X    X  s  Dùng cho điểm số rời mẫu n  n  1 N N  X   X  Dùng cho điểm số rời dân số Nếu phân bố tần số, ta phải nhân tần số f với điểm số X trước cộng thành tổng n  X f    Xf s  N  n  n  1 N  X f    Xf  Công dụng: Độ lệch tiêu chuẩn số đo lường cho biết điểm số phân bố lệch so với trung bình Nếu giá trị  nhỏ => điểm số tập trung quanh trung bình Nếu giá trị  lớn => điểm số lệch xa trung bình Thường dùng độ lệch tiêu chuẩn khi: Cần so sánh mức phân tán hay mức đồng hai hay nhiều nhóm điểm số (cùng đơn vị đo có trung bình xấp xỉ nhau) Dùng độ lệch tiêu chuẩn để xét tính chất tượng trưng trung bình cộng Nếu hai hay nhiều phân bố gần giống nhau, có trung bình nhau, phân bố có SD nhỏ trung bình cộng phân bố có tính chất tượng trưng nhiều I.5.1.3 Tính hệ số tin cậy trắc nghiệm Hệ số tin cậy tập hợp điểm số lấy từ nhóm thí sinh hệ số tương quan tập điểm số với tập điểm số khác trắc nghiệm tương đương, lấy cách độc lập từ nhóm thí sinh Từ định nghĩa này, ta thấy hệ số tương quan sử dụng số đo lường tính tin cậy Đó loại đo lường tương đối tương đồng tập điểm số số người Trường hợp ta cần phải có số đo độc lập cho phần tử nhóm lấy từ trắc nghiệm tương đương đặc điểm, mục đích đo lường Đây điểm cốt lõi định nghĩa Hiện có nhiều phương pháp định tính tin cậy, như:  Trắc nghiệm lần:  Dùng test cho lần đo cách xa  Sử dụng dạng trắc nghiệm tương đương: Cần có hay nhiều trắc nghiệm soạn tương đương Mỗi thí sinh phải làm Tuy nhiên dùng cách tốn nhiều cơng sức soạn thảo, sử dụng Phương pháp phân đơi trắc nghiệm Bài trắc nghiệm phân thành nửa tương đương Hai nửa (thường nửa gồm câu chẵn câu lẻ) coi trắc nghiệm phụ điểm số chúng điểm số độc lập cần cho việc tính tốn Hệ số tương quan Pearson tính cho phụ đó, sau để định tính tin cậy tồn bài, ta dùng công thức Spearman – Brown Công thức Kuder – Richardson: Sử dụng công thức để định tính tin cậy trắc nghiệm phương pháp sử dụng rộng rãi Tính hệ số tin cậy trắc nghiệm theo phương pháp Kuder – Richardson Độ tin cậy thường định nghĩa mức độ xác phép đo Về mặt lý thuyết, độ tin cậy xem số đo sai khác điểm số quan sát điểm số thực Điểm số quan sát điểm số mà thí sinh có thực tế Điểm số thực điểm số lý thuyết mà phải có khơng mắc sai lầm đo lường Công thức dự đoán điểm thực sau: Đt = re.Đq Đt điểm thực, Đq điểm quan sát được, re hệ số tin cậy Công thức để định hệ số tin cậy: k   i  r 1   k     Trong đó, k số câu;  i2 bình phương độ lệch tiêu chuẩn câu I;  bình phương độ lệch tiêu chuẩn trắc nghiệm Công thức khác Kuder – Richardson (cũng suy từ công thức trên): r k   pq  1   k     Trong đó, p tỉ lệ số người trả lời câu hỏi I; q tỉ lệ số người trả lời sai câu hỏi i Theo Nguyễn Phụng Hoàng, độ tin cậy chấp nhận nằm khoảng: 0,6  re  I.5.2 Phân tích câu trắc nghiệm Mục đích phương pháp phân tích câu hỏi trắc nghiệm: Phân tích câu trắc nghiệm giúp người soạn:  Biết độ khó, độ phân cách câu  Biết giá trị đáp án mồi nhử, đánh giá câu trắc nghiệm  Ra định chọn, sửa hay bỏ câu trắc nghiệm  Làm gia tăng tính tin cậy (hệ số tin cậy) trắc nghiệm Việc phân tích câu trắc nghiệm tiến hành phương pháp: phương pháp tính độ khó, độ khó vừa phải, độ phân cách câu phương pháp thẩm định mồi nhử I.5.2.1 Độ khó Cơng thức tính Đề thi cho dễ tỉ lệ thí sinh làm tổng số thí sinh dự thi số gần 1, ngược lại, khó tỉ lệ gần Từ ý tưởng đó, người ta đến cơng thức tính độ khó câu trắc nghiệm sau: Độ khó câu i = Số người trả lời câu i/Tổng số người làm trắc nghiệm Như độ khó câu trắc nghiệm có giá trị khoảng đến 1, thay đổi tùy trắc nghiệm tùy nhóm thí sinh khảo sát (có trình độ cao hay thấp) Xác định độ khó vừa phải câu trắc nghiệm Để kết luận câu trắc nghiệm dễ, khó hay vừa sức thí sinh, trước hết ta phải tính độ khó câu trắc nghiệm so sánh với độ khó vừa phải (ĐKVP) loại câu trắc nghiệm Nếu độ khó câu trắc nghiệm > ĐKVP ta kết luận câu trắc nghiệm dễ so với trình độ thí sinh Nếu độ khó câu trắc nghiệm < ĐKVP ta kết luận câu trắc nghiệm khó so với trình độ thí sinh Nếu độ khó câu trắc nghiệm xấp xỉ với ĐKVP ta kết luận câu trắc nghiệm vừa sức với trình độ thí sinh Ta biểu diễn điều trục hoành sau: Ti le % : 16.7 50.0 13.9 19.4 0.0 Pt-biserial : -0.20 0.45 -0.19 -0.25 NA Muc xacsuat : NS