Đối với môn Vật lí lớp 12 chương trình cơ bản, có 70 tiết bao gồm học kì I: 35 tiết và học kì II: 35 tiết. Chương 7 “Hạt nhân nguyên tử” có 9 tiết và được phân bố như sau:
Bảng 1.2: Phân bố chương trình Vật lí ở THPT
Tiết Nội dung bài học Giảm tải
1 Tính chất và cấu tạo hạt nhân
2, 3 Năng lượng liên kết hạt nhân. Phản ứng hạt nhân
4 Bài tập
5, 6 Phóng xạ Mục II.2 chỉ nêu công thức (37.6) và kết luận 7 Bài tập
8 Phản ứng phân hạch Không dạy 9 Phản ứng nhiệt hạch Không dạy
Chương 7 có tổng cộng 9 tiết bao gồm 7 tiết lý thuyết và 2 tiết bài tập. Tuy nhiên theo chương trình giảm tải của Bộ GD&ĐT năm 2020, chương này được giảm còn 5 tiết lý thuyết và 2 tiết bài tập. [25].
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Từ việc tìm hiểu cơ sở lí thuyết các quan niệm sai về phóng xạ học sinh, sinh viên, tôi nhận thấy rằng “phóng xạ” là kiến thức khó và học sinh cần học tập, tìm hiểu kỹ hơn nên việc hiểu sai kiến thức như trên cũng có thể xảy ra với học sinh, sinh viên Việt Nam. Kết hợp với phân bố chương trình dạy học kiến thức phóng xạ ở phổ thông, phần lớn học sinh chỉ học thuộc lòng để áp dụng vào bài tập. Vì thế tôi tiến hành khảo sát về khả năng vân dụng kiến thức của học sinh vào các câu hỏi thực tế.
CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG BẢNG KHẢO SÁT VỀ PHÓNG XẠ Ở HỌC SINH, SINH VIÊN
1.4 Các bước chính để xây dựng bộ câu hỏi
• Bước 1: Xác định cụ thể dữ liệu cần thu thập và đối tượng khảo sát căn cứ vào mục tiêu nghiên cứu.
• Bước 2: Xác định nội dung câu hỏi • Bước 3: Xác định hình thức câu trả lời
• Bước 4: Xác định trình tự và hình thức bảng câu hỏi • Bước 5: Xác định phương thức khảo sát.
• Bước 6: Khảo sát thử và đánh giá độ tin cậy. • Bước 7: Xin ý kiến chuyên gia
• Bước 8: Hoàn thiện bộ câu hỏi.
1.5 Đề xuất bảng khảo sát thử
Sau khi tiến hành các bước từ một đến bốn và cơ sở lí luận ở chương 1, tôi đề xuất bảng khảo sát ở phụ lục. Tôi tiến hành khảo sát thử với phương thức khảo sát online, mẫu là 120 và thu được kết quả như sau:
Bảng 2.1: Kết quả khảo sát thử
Câu hỏi Số lượng đáp
án đúng Tỉ lệ
Bạn hãy cho biết các bức xạ nào sau đây là
phóng xạ? 115 95,8%
Theo bạn phóng xạ có thể phát ra từ đâu? 107 89,2% Theo bạn phóng xạ có nguy hiểm hay không? 102 85% Một trái táo đặt rất gần nguồn phóng xạ. Vậy
theo bạn trái táo có bị nhiễm phóng xạ hay không?
48 40%
Một trong những cách điều trị bệnh ung thư,
vào người. Theo bạn, việc đó có làm cho bệnh nhân bị nhiễm phóng xạ hay không?
Tự luận
Câu 7: Bạn có thể kể tên một số ứng dụng của phóng xạ mà bạn biết. (Nếu không biết bạn có thể bỏ qua).
Câu trả lời: Làm sạch thực phẩm, chụp X-quang, chữa bệnh, phát hiện khuyết tât, lò phản ứng hạt nhân, vũ khí, Trị ung thư, diệt khuẩn….
Câu 8: Trong công-nông nghiệp người ta chiếu xạ thực phẩm để diệt khuẩn, theo bạn thực phẩm sau khi chiếu xạ có an toàn không?
Câu trả lời: Có, không, tùy mức độ, không biết,…. Tiến hành xử lí số liệu theo quy trình:
Hình 2-1: Quy trình cơ bản thu thập và xử lí dữ liệu
1.5.1Xin ý kiến chuyên gia
• Th. S: Lê Anh Đức_ Giảng viên tổ Vật lí hạt nhân, Trường Đại học Sư phạm Tp. HCM. Thầy là chuyên gia góp ý chính cho khóa luận bao gồm: nội dung câu hỏi, hình thức bảng khảo sát, phương pháp khảo sát…..
• PGS – TS.: Trần Thiện Thanh_Giảng viên Vật lí hạt nhân, Trường Đại học Khoa học tự nhiên. Thầy góp ý nội dung kiến thức câu hỏi.
• Th. S: Lê Quang Vương_ Giảng viên tổ Vật lí hạt nhân, Trường Đại học Sư phạm Tp. HCM. Thầy đưa ra ý kiến một số câu khảo sát tự luận và chỉnh sửa câu chữ có hợp lí.
• TS.: Bùi Minh Lộc_ Giảng viên tổ Vật lí hạt nhân, Trường Đại học Sư phạm Tp. HCM. Thầy góp ý về nội dung kiến thức câu hỏi và chỉnh sửa câu chữ về chuyên môn.
• TS.: Hoàng Đức Tâm_ Giảng viên tổ Vật lí hạt nhân, Trường Đại học Sư phạm Tp. HCM. Thầy góp ý nên chuyển tất cả qua trắc nghiệm và cách tổng kết, nhận xét.
• Th.S: Nguyễn Văn Hoa_ Giảng viên tổ Vật lí hạt nhân, Trường Đại học Sư phạm Tp. HCM. Thầy góp ý nội dung kiến thức câu hỏi.
− Về hình thức thiết kế phiếu khảo sát và phương pháp khảo sát, tôi đã xin ý kiến • Th.S: Lê Hải Mỹ Ngân__ Giảng viên tổ phương pháp Vật lí, Trường Đại học Sư
phạm Tp. HCM. Cô góp ý các đặt câu hỏi, hình thức của bảng khảo sát, phương pháp khảo sát và các thang đo đánh giá kết quả.
1.5.2Đánh giá độ tin cậy của phiếu khảo sát
N=120, độ chính xác =4%
Với ý đầu tiên: Bạn hãy cho biết các bức xạ nào sau đây là phóng xạ? số đáp án đúng là 115
Dựa vào công thức ở môn xác suất thống kê [24], tôi tiến hành tính độ tin cậy như sau:
. 2, 24 ( ) 0.4875 (1 ) 1 2. ( ) 0, 975 97, 5% n t t f f t = = = − − = = =
Tương tự như vậy với các câu hỏi còn lại Bảng 2.2: Độ tin cậy câu trả lời ở khảo sát thử
Câu hỏi Tỉ lệ mẫu Độ tin cậy
Theo bạn phóng xạ có thể phát ra từ đâu? 0.89 83.84% Theo bạn phóng xạ có nguy hiểm hay không? 0.85 78.14% Một trái táo đặt rất gần nguồn phóng xạ. Vậy
theo bạn trái táo có bị nhiễm phóng xạ hay không?
0.4 62,66%
Một trong những cách điều trị bệnh ung thư, bệnh nhân được uống hoặc tiêm thuốc phóng xạ vào người. Theo bạn, việc đó có làm cho bệnh nhân bị nhiễm phóng xạ hay không?
0.7 66.3%
1.5.3Đánh giá kết quả khảo sát thử
❖ Ưu điểm:
− Câu hỏi đơn giản, dễ hiểu.
− Với độ chính xác 4%, thì câu trả lời thu được có độ tin cậy cao.
❖ Nhược điểm:
− Số lượng mẫu vẫn còn nhỏ.
− Một số câu hỏi ở dạng tự luận thu về rất nhiều câu trả lời khác nhau và không đồng bộ được nên gặp khó khăn trong việc xử lí và đánh giá (câu 6, câu 7, câu 8). − Câu hỏi trắc nghiệm về lí thuyết chưa bộc lộ cụ thể được học sinh có bị sai về kiến
thức phóng xạ hay không.
1.6 Đề xuất bảng khảo sát hoàn thiện
Trải qua 5 mẫu bảng khảo sát với sự góp ý của các chuyên gia và các khó khăn khi khảo sát, xử lí dữ liệu, tôi đã rút kinh nghiệm, chỉnh sửa và đề xuất bảng khảo sát hoàn thiện như sau:
Khảo sát quan niệm về phóng xạ ở học sinh, sinh viên
Xin chào quý anh/chị!
Ngày nay, ''phóng xạ" là một từ khóa khá quen thuộc với mọi người. Học sinh đã được tìm hiểu về phóng xạ thông qua chương 7 "hạt nhân nguyên tử" ở chương trình Vật Lí lớp 12 tại THPT. Hiện nay tôi đang thực hiện khóa luận tốt nghiệp với đề tài “Khảo sát quan niệm về phóng xạ ở học sinh, sinh viên”. Phiếu khảo sát này nhằm thống kê lại những hiểu biết về phóng xạ của học sinh, sinh viên sau khi được học về Vật Lí hạt nhân.
Tôi rất mong quý anh/chị dành một ít thời gian để đóng góp vào phiếu khảo sát này. Câu trả lời của quý anh/chị rất quý giá đối với nghiên cứu của tôi, giúp tôi có cơ sở để đánh giá cách hiểu của học sinh, sinh viên về phóng xạ. Tôi xin cam đoan chỉ sử dụng kết quả từ khảo sát vào mục đích nghiên cứu khoa học và giữ bí mật tuyệt đối thông tin cá nhân của bạn. Tôi rất mong nhận được sự hợp tác từ anh/chị. Xin chân thành cảm ơn!
I. THÔNG TIN CHUNG Câu 1: Hiện nay bạn đang là:
o Học sinh
o Sinh viên khoa học tự nhiên
o Sinh viên khoa học xã hội
Câu 2: Bạn có thích các môn học tự nhiên (Toán, Lý, Hóa, Sinh) không?
o Không
o Có
II. THỰC TRẠNG HIỆN NAY
Câu 1: Bạn đã học phóng xạ hạt nhân ở chương trình Vật Lí lớp 12 tại THPT, bạn có thể cho biết các Thầy/Cô đã sử dụng những hình thức nào sau đây để giảng dạy những kiến thức này?
□ Sử dụng Tranh ảnh làm ví dụ minh họa
□ Thuyết trình nhóm có sử dụng minh họa (tranh ảnh, video, mô hình....)
□ Học thông qua lí thuyết và làm bài tập.
Câu 2: Bạn đã từng nghe, đọc, hoặc biết đến phóng xạ qua các nguồn thông tin nào khác?
□ Sách, Tài liệu Khoa học
□ Báo chí
□ Internet
□ Tivi
□ Những người xung quanh
□ Không nghe/ không đọc bao giờ
□ Khác……….
III. KHẢO SÁT (Bạn hãy đánh giá mức độ về phóng xạ)
Câu 1: Nguồn phóng xạ
Đồng ý Phân vân Không đồng ý
1. Phóng xạ được phát ra từ lò phản ứng hạt
nhân, phòng thí nghiệm hạt nhân o o o
2. Phóng xạ có trong môi trường tự nhiên
xung quanh chúng ta như đất đá, nước.... o o o
3. Phóng xạ được phát ra từ điện thoại,
laptop, wifi, lò vi sóng.... o o o
4. Tia alpha, tia beta, tia gamma là tia phóng
xạ o o o
5. Tia tử ngoại, tia X(trong chụp X-quang) là
Câu 2: Ứng dụng của phóng xạ
Đồng ý Phân vân Không đồng ý
1. Phóng xạ được ứng dụng trong nhà máy
điện hạt nhân, lò phản ứng hạt nhân o o o
2. Phóng xạ được ứng dụng trong soi chiếu
hành lí, kiểm tra an ninh tại sân bay o o o
3. Xạ trị ung thư, điều trị bướu cổ hay chẩn
đoán các khối u trong cơ thể.... o o o
4. Chiếu xạ thực phẩm diệt khuẩn o o o
5. Định tuổi các vật liệu khảo cổ o o o
Câu 3: Tác hại của phóng xạ
Đồng ý Phân vân Không đồng ý
1. Phóng xạ luôn rất nguy hiểm khi tiếp xúc
gần nguồn phóng xạ o o o
2. Các bác sĩ làm việc ở phòng xạ trị với tần
suất lớn sẽ gây ung thư o o o
3. Phóng xạ gây chết người ngay lập tức khi
vừa tiếp xúc với nguồn phóng xạ o o o
4. Con người có thể bị buồn nôn, đau đầu, chóng mặt khi tiếp xúc với nguồn phóng xạ.
5. Một trái táo đặt gần nguồn phóng xạ, trái táo đó bị nhiễm phóng xạ
o o o
Ý kiến khác về tác hại của phóng xạ
... ... ... ... ...
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
Trên cơ sở khảo sát thử, tôi thấy học sinh, sinh viên còn có quan niệm sai về kiến thức nguồn phóng xạ cũng như ứng dụng, tác hại của phóng xạ. Vì vậy tôi tiến hành nghiên cứu các quan niệm sai mà học sinh, sinh viên thường phạm phải ở chương sau.
CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT, XỬ LÍ SỐ LIỆU VÀ ĐƯA RA NHẬN XÉT.
Bảng khảo sát gồm 3 phần chính: thông tin chung, thực trạng hiện nay, khảo sát về phóng xạ.
1.7 Thông tin chung
Tiến hành khảo sát với 302 học sinh, sinh viên trong đó có 140 học sinh lớp 12 Trường THPT Trần Khai Nguyên, Quận 5, Tp. HCM và 162 sinh viên năm 3, 4 khoa Vật lí, Trường Đại học Sư phạm Tp. HCM.
1.8 Thực trạng giáo dục hiện nay
Hình 3-1: Thực trạng phương pháp giáo dục kiến thức phóng xạ ở phổ thông
1.9 Kết quả khảo sát về phóng xạ
Gồm có 3 phần chính: nguồn phóng xạ, ứng dụng của phóng xạ và tác hại của phóng xạ.
1.10 Nguồn phóng xạ
Về kiến thức nguồn phóng xạ, nguồn phóng xạ có trong tự nhiên như đất, đá, nước, không khí….Tuy nhiên, khoảng 20% học sinh, sinh viên không biết nguồn phóng xạ có trong tự nhiên. 59 44 85 297 0 50 100 150 200 250 300 350 Sử dụng tranh ảnh làm ví dụ minh họa Sử dụng video minh họa Thuyết trình nhóm có sử dụng minh họa (tranh ảnh, video, mô
hình….)
Học thông qua lí thuyết và làm bài tập
Hình 3-2: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Phóng xạ có trong môi trường tự nhiên xung quanh chúng ta"
Sự khác nhau giữa tia bức xạ và tia phóng xạ là vấn đề gây khó khăn cho học sinh, sinh viên. Tia được phát ra từ điện thoại, laptop, lò vi sóng….là bức xạ điện từ. Ngoài ra tia tử ngoại, tia X cũng là tia bức xạ.
Qua kết quả khảo sát, có thể thấy được phần trăm câu trả lời không đồng ý chưa tới 50%, chứng tỏ học sinh, sinh viên đang gặp vấn đề ở phần kiến thức này.
Hình 3-3: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Tia phóng xạ được phát ra từ điện thoại, laptop, wifi, lò vi sóng...".
Hình 3-4: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Tia phóng xạ được phát ra từ điện thoại, laptop, wifi, lò vi sóng...".
Câu 1, câu 4 là kiến thức cơ bản trong sách giáo khoa nên câu trả lời thu được khá tốt.
Hình 3-5 :Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Phóng xạ được phát ra từ lò phản ứng hạt nhân, phòng thí nghiệm"
Hình 3-6: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Tia alpha, tia beta, tia gamma là tia phóng xạ"
1.10.1Ứng dụng của phóng xạ
Các ứng dụng cơ bản của phóng xạ như ứng dụng trong nhà máy điện hạt nhân, xạ trị trong y học, định tuổi cổ vật…..đa số học sinh, sinh viên đều biết đến.
Hình 3-7: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Phóng xạ được ứng dụng trong nhà máy điện hạt nhân, lò phản ứng hạt nhân"
Hình 3-8 Câu trả lời của học sinh, sinh viên về câu 3 phần ứng dụng của phóng xạ"Xạ trị ung thư, điều trị bướu cổ hay chẩn đoán các khối u trong cơ thể"
Hình 3-9: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Định tuổi các vật liệu khảo cổ" Vì học sinh, sinh viên còn nhầm lẫn tia X là tia phóng xạ nên có hơn 50% học sinh, sinh viên cho rằng ứng dụng soi chiếu hành lí, kiểm tra an ninh sân bay của tia X là ứng dụng của tia phóng xạ.
Nguyên lý của máy quét hành lý X-Ray là một thiết bị an ninh, là một thiết bị điện tử thực hiện kiểm tra bằng băng chuyền để mang hành lý được kiểm tra vào khoang kiểm tra tia X. Hành lý đi vào khoang kiểm tra tia X, chặn cảm biến phát hiện gói hàng và tín hiệu phát hiện được gửi đến phần điều khiển hệ thống để tạo tín hiệu kích hoạt tia X và nguồn tia X phát ra tia X và chùm tia X. Chùm tia X đi qua vật thể cần kiểm tra trên băng chuyền và tia X được vật thể hấp thụ để kiểm tra, và sau đó máy dò bán dẫn được gắn trong khoang bị bắn phá. Máy dò chuyển đổi các tia X thành tín hiệu, được khuếch đại và gửi đến khung xử lý tín hiệu để xử lý tiếp. Các tín
hiệu này được xử lý và hiển thị thông qua màn hình. Cho dù có nhiều lớp trong gói hàng, tia X có thể xuyên qua và hiển thị nội dung của lớp gói hàng theo từng lớp.
Hình 3-10: Câu trả lời của học sinh, sinh viên về "Phóng xạ được ứng dụng trong soi chiếu hành lí, kiểm tra an ninh tại sân bay"
Ngoài ra, phóng xạ còn có ứng dụng trong chiếu xạ thực phẩm. Chiếu xạ thực phẩm là kỹ thuật sử dụng năng lượng bức xạ ion hóa để xử lý nhằm tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật, côn trùng như ruồi đục quả, rệp gây hại trái; làm chậm quá trình chín và nảy mầm; kéo dài thời gian bảo quản. Các bức xạ ion hóa có thể được phát ra bởi nguồn chất phóng xạ hoặc tạo ra bằng điện. Các dụng cụ hay thực phẩm chiếu xạ không trở thành thể có tính phóng xạ, không gây nguy hiểm về phóng xạ cho người