Xây dựng và sử dụng bộ công cụ đánh giá kết quả học tập chương hạt nhân nguyên tử vật lý 12 theo dạng thức PISA

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC    PHAN THỊ NHUNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CÔNG CỤ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP CHƢƠNG HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ VẬT LÝ 12 THEO DẠNG THỨC PISA LUẬN V N THẠC S SƢ PHẠM VẬT LÍ HÀ NỘI -2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC PHAN THỊ NHUNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CÔNG CỤ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP CHƢƠNG HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ VẬT LÝ 12 THEO DẠNG THỨC PISA LUẬN V N THẠC S SƢ PHẠM VẬT L Chuyên ngành: Lý luận phƣơng pháp dạy học BỘ MÔN VẬT LÝ Mã số: 8.14.01.11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Lê Thái Hƣng HÀ NỘI - 2016 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, trƣớc hết em xin chân thành cảm ơn đến Ban Giám Hiệu, cán quản lý, thầy cô giáo trƣờng Đại học Giáo Dục – Đại học Quốc gia Hà Nội tận tình dạy bảo tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt thời gian học tập trƣờng Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy TS Lê Thái Hƣng dành thời gian tâm huyết hƣớng dẫn để em hồn thành luận văn tốt nghiệp Em xin cảm ơn Ban Giám hiệu, thầy cô giáo tổ Vật lý trƣờng Trung học phổ thông Minh Khai – Quốc Oai - Hà Nội, tạo điều kiện, đóng góp, chia sẻ kinh nghiệm để em đƣợc học hoàn thành luận văn Cuối cùng, em xin gửi lời chân thành cảm ơn tới gia đình, bạn bè động viên, ủng hộ giúp đỡ em thực luận văn Mặc dù em có nhiều cố gắng nghiên cứu, tìm tòi để hồn thiện luận văn, nhiên khơng thể tránh khỏi thiếu sót, mong nhận đƣợc đóng góp quý báu thầy cô bạn Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 28 tháng 10 năm 2017 Học viên Phan Thị Nhung CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG ĐỀ CƢƠNG CHTN : Câu hỏi trắc nghiệm ĐG : Đánh giá ĐTN : Đề trắc nghiệm GV : Giáo viên HS : Học sinh KT : Kiểm tra KT-ĐG : Kiểm tra – đánh giá NB : Nhận biết NHCH : Ngân hàng câu hỏi THPT : Trung học phổ thông TNKQ : Trắc nghiệm khách quan TH : Thơng hiểu TS : Thí sinh VD : Vận dụng MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài .1 Mục đích nghiên cứu đề tài Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Các phƣơng pháp nghiên cứu Dự kiến đóng góp luận văn Cấu trúc luận văn CHƢƠNG I TỔNG QUAN VÀ CƠ SỞ LÝ LUẬN .5 1.1 Các khái niệm 1.1.1 Khái niệm kiểm tra 1.1.2 Đánh giá 1.1.3 Đánh giá lực 1.1.4 Mục đích vai trò kiểm tra đánh giá .9 1.1.5 Những mục tiêu giáo dục mức độ nhận thức hƣớng tới .9 1.1.7 Các công cụ đánh giá kết học tập 14 1.2 Lý thuyết khảo thí đại .21 1.3 Giới thiệu chung chƣơng trình PISA 24 1.3.1 Tổng quan PISA 24 1.3.4 Quy trình, hình thức dạng thức câu hỏi PISA 28 1.3.5 Nghiên cứu giới .30 1.3.6 Nghiên cứu Việt Nam .31 1.4 Hoạt động kiểm tra đánh giá vận dụng PISA THPT 32 CHƢƠNG 34 XÂY DỰNG CÔNG CỤ KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP MƠN VẬT LÍ LỚP 12 (HỌC KỲ II) THPT 34 2.1 Phân tích cấu trúc nội dung chƣơng trình học kì II Vật lí lớp 12 34 2.1.1 Nội dung chƣơng Vật lý hạt nhân lớp 12 – THPT 34 2.1.2 Chuẩn kiến thức kĩ .35 2.1.3 Các mức độ nhận biết Chƣơng hạt nhân nguyên tử .36 2.1.4 Tiêu chí đánh giá kết học tập chƣơng hạt nhân nguyên tử vật lý 12 – THPT theo cấp độ PISA 44 2.2 Thiết lập ma trận đề kiểm tra 45 2.2.1 Bài kiểm tra 15 phút .46 2.2.2 Ma trận đề kiểm tra 45 phút 48 2.2.3 Thiết lập hệ thống câu hỏi 50 Tiểu kết chƣơng II 54 Chƣơng THỬ NGHIỆM VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 55 3.1 Mục đích thử nghiệm 55 3.2 Đối tƣợng thử nghiệm 55 3.3 Quy trình thử nghiệm phân tích kết 55 3.4 Phân tích đề kiểm tra 55 3.4.1 Phân bố điểm .59 3.4.2 Mức độ phù hợp với mơ hình IRT .65 3.4.3 Đặc tính câu hỏi kiểm tra 65 3.5 Tiểu kết chƣơng III 81 KẾT LUẬN 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 PHỤ LỤC 85 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Bảng đánh giá lực ngƣời học cần đạt Bảng 1.2 Bảng mức nhận thức theo quan niệm Bloom (1948) 11 Bảng 1.3 So sánh TNKQ TNTL 17 Bảng 1.4 Khung đánh giá lực khoa học PISA 26 Bảng 1.5 Các cấp độ lực Khoa học 27 Bảng 1.6 Sáu mức độ đánh giá lực Khoa học PISA 2012 28 Bảng 2.1 Nội dung chƣơng trình vật lý 12 34 Bảng 2.2 Nội dung chƣơng trình chƣơng Hạt nhân nguyên tử 35 Bảng 2.3 Chuẩn kiến thức kĩ chƣơng Hạt nhân nguyên tử 35 Bảng 2.4 Các mức độ nhận biết chƣơng Hạt nhân nguyên tử 36 Bảng 2.5 Các cấp độ chƣơng Hạt nhân nguyên tử theo PISA 44 Bảng 2.6 Ma trận đề kiểm tra 15 phút .46 Bảng 2.7 Ma trận đề thi 45 phút 48 Bảng 3.1 Mức độ phù hợp câu hỏi đề kiểm tra với mơ hình IRT 57 Bảng 3.2 Tổng hợp kết luận đánh giá câu hỏi đề kiểm tra 15 phút số 63 Bảng 3.3 Mức độ phù hợp câu hỏi đề 45 phút số với mơ hình 65 Bảng 3.4 Đánh giá, kết luận câu hỏi đề kiểm tra 45 phút số 80 DANH MỤC HÌNH Hình 3.1 Phân bố điểm kiểm tra 15 phút số .56 Hình 3.2 Đƣờng cong đặc tính câu hỏi số .58 Hình 3.3 đƣờng cong đặc trƣng câu hỏi số 60 Hình 3.4 Biểu đồ phân bố độ khó câu hỏi so với lực HS .62 Hình 3.5 Phân bố điểm kiểm tra 45 phút số .64 Hình 3.6 Đƣờng cong đặc trƣng câu hỏi số 19 67 Hình 3.7 Đƣờng cong đặc trƣng câu hỏi 69 Hình 3.8 Đƣờng cong đặc trƣng câu hỏi 15 73 Hình 3.9 Đƣờng cong đặc trƣng câu hỏi 10 75 Hình 3.10 Đƣờng cong đặc trƣng câu hỏi 76 Hình 3.11 Đƣờng cong đặc trƣng câu hỏi 77 Hình 3.12 Biểu đồ phân bố độ khó câu hỏi so với lực HS .79 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Nghị TW khóa VIII khẳng định phải “Đổi phƣơng pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ chiều, rèn luyện thành nếp tƣ sáng tạo ngƣời học Từng bƣớc áp dụng phƣơng pháp tiên tiến phƣơng tiện đại vào trình dạy học, bảo đảm điều kiện thời gian tự học, tự nghiên cứu học sinh” Với định hƣớng đƣợc thể hóa luật giáo dục: “Phƣơng pháp giáo dục phổ thơng phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh; phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học; bồi dƣỡng phƣơng pháp tự học, rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” Đổi kiểm tra, đánh giá có vai trò quan trọng việc nâng cao chất lƣợng giáo dục Kết kiểm tra, đánh giá sở để điều chỉnh hoạt động dạy, hoạt động học quản lý giáo dục Kiểm tra, đánh giá thực tế, xác khách quan tạo động lực giúp ngƣời học không ngừng cố gắng học tập Vì vậy, trƣớc yêu cầu đổi bản, toàn diện giáo dục Việt Nam nay, đổi kiểm tra, đánh giá đƣợc xác định khâu then chốt đổi giáo dục Đổi kiểm tra, đánh giá đòi hỏi cần đổi cách đồng nội dung, phƣơng pháp kiểm tra qui chế thi cử yếu tố tác động nhanh nhất, thƣờng xuyên hiệu đổi phƣơng pháp kiểm tra, đánh giá Một phƣơng pháp KTĐG chƣơng trình đánh giá học sinh quốc tế (viết tắt PISA) đƣợc xây dựng điều phối tổ chức Hợp tác Phát triển Kinh tế (viết tắt OECD) chƣơng trình đánh giá uy tín đƣợc ủng hộ nhiều quốc gia nhằm đánh giá lực học sinh lĩnh vực Toán học, Đọc hiểu Khoa học, nên vận dụng phƣơng pháp đánh giá PISA dạy học trƣờng phổ thông PISA (Programe for International Student Assessment) chƣơng trình đánh giá học sinh quốc tế Tổ chức Hợp tác phát triển kinh tế (Organization for Economic Co-operation and Development, viết tắt OECD) khởi xƣớng, có quy mơ tồn cầu, tổ chức năm lần, nhằm tìm kiếm xác định tiêu chuẩn đánh giá kết ngƣời học thời đại thơng qua tiêu chí, phƣơng pháp, cách thức kiểm tra so sánh học sinh nƣớc sở lĩnh vực là: Đọc hiểu, Tốn, Khoa học tự nhiên xử lý tình học sinh tuổi 15 Qua kiểm tra khả đáp ứng kiến thức, kĩ cần thiết cho sống sau Việt Nam đăng kí tham gia Chƣơng trình đánh giá học sinh quốc tế 2012, thức trở thành thành viên Pisa vào tháng 11 năm 2009, bắt đầu triển khai hoạt động PISA Việt Nam từ tháng năm 2010 Tong suốt năm qua, Việt Nam hồn thành tốt chu kì PISA 2012 (2010-2012) tiếp tục triển khai chu kì PISA 2015 (2013-2015) Một đặc điểm bật đánh giá PISA nội dung đánh giá đƣợc xác định dựa kiến thức, kĩ cần thiết cho tƣơng lai, khơng dựa vào chƣơng trình giáo dục quốc gia Đây điều mà PISA gọi “năng lực phổ thơng” Trong PISA, tình đƣợc đƣa để đánh giá lực có liên quan mật thiết đến vấn đề sống cá nhân hàng ngày, vấn đề cộng đồng toàn cầu Đây điểm quan trọng cách thiết kế đề kiểm tra PISA Nó cho phép đặt câu hỏi sâu so với việc sử dụng câu hỏi hoàn toàn riêng rẽ nhƣ trƣớc Hiện nay, có nhiều cơng trình nghiên cứu, báo khoa học, luận văn thạc sĩ việc dạy học mơn Tốn, Hóa theo tiếp cận PISA, nhiên nghiên cứu dạy học Vật lý theo hƣớng tiếp cận PISA lại ỏi, môn Vật lý môn Khoa học Tự nhiên quan trọng Xuất phát từ lí trên, định chọn đề tài " Xây dựng sử dụng công cụ đánh giá kết học tập chƣơng Hạt nhân nguyên tử Vật lí 12 theo dạng thức Pisa” làm đề tài nghiên cứu Những kết nghiên cứu luận văn góp phần vào trình đổi hoạt động KT-ĐG nâng cao hiệu dạy học mơn Vật lí Mục đích nghiên cứu đề tài Nghiên cứu xây dựng sử dụng công cụ KTĐG kết học tập mơn Vật lí lớp 12- THPT theo dạng thức PISA để phân loại học sinh đánh giá kết học tập học sinh nhằm góp phần đổi hoạt động KT-ĐG Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Bộ công cụ đánh giá kết học tập môn vật lý 12 – THPT dƣới dạng câu hỏi kì thi PISA - Phạm vi nghiên cứu: Chƣơng Hạt nhân nguyên tử chƣơng trình vật lí lớp 12 đƣợc thực hành lớp 12 trƣờng THPT Minh Khai - Hà Nội 206 Chất phóng xạ pơlơni 210 84 Po phát tia  biến đổi thành chì 82 Pb Cho chu kì 210 84 Po 138 ngày Ban đầu (t = 0) có mẫu pơlơni chun chất Tìm tỉ số số hạt nhân pơlơni số hạt nhân chì mẫu Tại thời điểm t1, tỉ số số hạt nhân pôlôni số hạt nhân chì mẫu A 15 B Tại thời điểm t2 = t1 + 276 ngày C D Câu 9: Chọn câu sai: A Tia phóng xạ qua từ trƣờng không bị lệch tia γ B Tia β có hai loại β+ βC Phóng xạ tƣợng mà hạt nhân phóng xạ biến đổi thành hạt nhân khác D Khi vào từ trƣờng tia anpha beta bị lệch hai phía khác Câu 10: Một phản ứng xảy lò phản ứng tạo nơtron là: 235 236 143 87 n 92 U  92 U  57 La  35 Br  m.0 n với m số nơtron, m bằng: A B C D 10 1.8 Đề 15 phút số 04 Tia phóng xạ Tia phóng xạ dòng hạt chuyển động nhanh phóng từ chất phóng xạ (các chất chứa hạt nhân nguyên tử bền) Các hạt phóng chuyển động thành dòng định hƣớng khơng định hƣớng Có nhiều loại hạt phát từ chất phóng xạ nhƣng chúng xét đến loại hạt phổ biến nhƣ:    Tia alpha: gồm hạt alpha (α - 2He) có điện tích gấp đơi điện tích proton, tốc độ tia khoảng 20.000 km/s Tia beta: gồm electron tự do, tƣơng tự tia âm cực nhƣng đƣợc phóng với vận tốc lớn nhiều, khoảng 100.000 km/s Tia gamma: dòng hạt photon, khơng mang điện tích, có chất gần giống ánh sáng nhƣng bƣớc sóng nhỏ hơn, chuyển động với tốc độ ánh sáng Ngoài phân rã tự nhiên chất phóng xạ, tia phóng xạ đƣợc quan sát từ nguồn khác nhƣ lò phản ứng hạt 112 nhân, máy gia tốc hay va chạm tia vũ trụ khí Trái Đất Các lò phản ứng hạt nhân tạo dòng hạt neutron mạnh Các máy gia tốc sinh dòng hạt tổ hợp có khối lƣợng cao Còn tia vũ trụ sản sinh muon meson Trong tự nhiên phân rã phóng xạ đồng vị phóng xạ đất đá, xâm nhập tia vũ trụ, dẫn đến có mặt hạt tích điện lƣợng cao tia gamma sinh Tƣơng tác chúng với vật chất làm phát sinh tia X theo hai chế Tia gamma đƣợc khoa học ứng dụng nhiều Câu 1: Tìm phát biểu sai tia X A Tia X sóng điện từ B Tia X khơng bị lệch qua từ trƣờng C Tia X có khả gây tƣợng quang điện hầu hết kim loại D Tia X có bƣớc sóng lớn tia đỏ Câu 2: Hiệu điện anốt catốt ống Rơnghen 18,75 kV Bỏ qua động ban đầu êlectrôn Bƣớc sóng nhỏ tia X ống phát A 0,4625.10−9 m B 0,6625.10−10 m C 0,5625.10−10 m D 0,6625.10−9 m Câu 3: Côban Co đồng vị phóng xạ phát tia    với chu kì bán rã T = 71,3 ngày Xác 60 27 định tỷ lệ phần trăm chất Co bị phân rã tháng (30 ngày) A 27,3% B 28,3% C 24,3% D 25,3% Câu 4: Hạt nhân 210 84 Po có tính phóng xạ  Trƣớc phóng xạ hạt nhân Po đứng yên Tính động hạt nhân X sau phóng xạ Cho khối lƣợng hạt nhân Po mPo = 209,93733u, mX = 205,92944u, m  = 4,00150u, 1u = 931,5MeV/c2 A 0,1133 MeV B 1133 MeV C 1,133 MeV Câu 5: Chọn đúng? Tia gamma có bƣớc sóng A Lớn tia hồng ngoại B Lớn tia tử ngoại 113 D.11,33 MeV C Nhỏ tia tử ngoại D Không thể đo đƣợc Câu 6: Một bệnh nhân điều trị ung thƣ tia gama lần điều trị 10 phút Sau tuần điêu trị lần Hỏi lần phải chiếu xạ thời gian để bệnh nhân nhận đƣợc tia gama nhƣ lần Cho chu kỳ bán rã T = 70 ngày coi t