1 .Lý do chọn đềtài
1.1.3 .Chức năng của kiểm tra đánh giá
1.5.5. Các loại điểm của bài trắc nghiệm
Có 2 loại điểm:
- Điểm thơ: Tính bằng điểm số cho trên bài trắc nghiệm
Trong bài trắc nghiệm mỗi câu đúng được tính 1 điểm và câu sai là 0 điểm. Như vậy điểm thô là tổng điểm tất cả các câu đúng trong bài trắc nghiệm.
- Điểm chuẩn: Nhờ điểm chuẩn có thể so sánh điểm số của học sinh trong
nhiều nhóm hoặc giữa nhiều bài trắc nghiệm của nhiều mơn khác nhau. Cơng thức tính điểm chuẩn:
S x x
Z
Trong đó: x : Điểm thơ
x : Điểm thơ trung bình của nhóm làm bài trắc nghiệm s : Độ lệch chuẩn của nhóm ấy
Bất lợi khi dùng điểm chuẩn Z là:
+ Có nhiều trị số Z âm, gây nhiều phiền hà khi tính tốn. + Tất cả các điểm Z đều là số lẻ.
Để tránh khó khăn này người ta dùng điểm chuẩn biến đổi: + T = 10.Z + 50 ( Trung bình là 50, độ lệch chuẩn là 10 ) + V = 4.Z + 10 (Trung bình là 10, độ lệch chuẩn là 4)
+ Điểm 11 bậc (từ 0 đến 10) dùng ở nước ta hiện nay, đó là cách biến đổi điểm 20 trước đây; ở đây chọn điểm trung bình là 5, độ lệch tiêu chuẩn là 2
nên V = 2.Z + 5.
+ Trung bình (thực tế): Tổng số điểm thơ tồn bài trắc nghiệm của tất cả mọi người làm bài trong nhóm chia cho tổng số người. Điểm này tuỳ thuộc vào bài làm của từng nhóm. N x x N i i (*)
+ Trung bình lí tưởng: Là trung bình cộng của điểm tối đa có thể có với điểm may rủi có thể làm đúng (số câu chia số lựa chọn). Điểm này không thay đổi với một bài trắc nghiệm cố định.
Ví dụ: Một bài có 50 câu hỏi, mỗi câu 4 lựa chọn, ta có: Điểm may rủi: 12,25
4 50 Trung bình lý tưởng: 31,125 2 50 25 , 12 [5]
1.6. Thực trạng của việc kiểm tra đánh giá chất lƣợng kiến thức Vật lí ở các trƣờng trung học phổ thơng hiện nay
1.6.1. Mục đích điều tra
- Tìm hiểu thực tế mục tiêu của giáo viên khi sử dụng các bài kiểm tra đánh giá. - Tìm hiểu thực tế qui trình soạn thảo một bài kiểm tra sử dụng câu TNKQ nhiều lựa chọn của giáo viên.
- Tìm hiểu thực tế việc soạn thảo các phương án nhiễu của giáo viên khi biên soạn các câu hỏi TNKQ nhiều lựa chọn.
- Tìm hiểu các quan niệm của giáo viên về việc sử dụng hình thức kiểm tra đánh giá ( tự luận hay TNKQ).
- Tìm hiểu những khó khăn và sai lầm phổ biến của HS khi học phần nội dung kiến thức chương "Dòng điện xoay chiều".
1.6.2. Phương pháp điều tra
Để thực hiện đề tài của mình, chúng tơi đã điều tra thực tế hoạt động kiểm tra đánh giá ở một số trường THPT thuộc tỉnh Hà Nội.
- Điều tra giáo viên:
+ Dùng phiếu điều tra (xem phụ lục 3). + Trao đổi trực tiếp với giáo viên.
- Điều tra HS: Trao đổi trực tiếp với HS một số lớp 12 ở 2 trường THPT Tân Lập và Đan Phượng.
1.6.3. Thực trạng của việc kiểm tra đánh giá chất lượng kiến thức Vật lí ở trường THPT
Hiện nay ở các trường THPT sử dụng 2 hình thức kiểm tra: Trắc nghiệm và tự luận, trong đó chủ yếu là sử dụng hình thức trắc nghiệm hoặc kết hợp cả trắc nghiệm và tự luận. Tuy nhiên trong q trình xây dựng bộ cơng cụ đánh giá và khi tổ chức kiểm tra đánh giá còn những hạn chế sau:
- Hầu hết các giáo viên chưa chú ý nhiều tới yêu cầu và mục tiêu của kiểm tra đánh giá; bài kiểm tra, thi chưa thể hiện được tất cả những kiến thức, kĩ năng mà các em đã được học, chưa có tính chất phân hóa học sinh.
- Phần nhiều các giáo viên không công phu trong việc thiết kế bộ công cụ kiểm tra đánh giá, chưa đầu tư vào xác định các mục tiêu về nội dung kiến thức và mức độ nhận thức mà HS cần đạt được, ít quan tâm tới tỉ lệ các câu hỏi ở các mức độ nhận thức khác nhau.
- Khi thiết kế các câu hỏi vẫn cịn dùng những từ ngữ khơng chích xác dẫn tới HS hiểu sai đề bài, các phương án trả lời và đề bài không ăn khớp nhau, không dành nhiều thời gian thiết kết các phương án nhiễu trong từng câu...
1.6.4. Những khó khăn và sai lầm phổ biến của học sinh khi học chương “Dòng điện xoay chiều” điện xoay chiều”
* Các đặc trưng của dòng điện xoay chiều:
- Lẫn lộn giữa giá trị hiệu dụng và giá trị cực đại.
- Nhầm các thông số hiện thị trên các máy đo dòng điện, điện áp..là các giá trị tức thời.
- Lúng túng trong việc vận dụng các kiến thức của dao động điều hòa vào việc xác định các đại lượng đặc trưng của cường độ dòng điện và điện áp.
* Các mạch điện xoay chiều khơng phân nhánh có chứa R, L, C.
- Nhầm lẫn khi sử dụng công thức ZL, ZC, công thức tổng trở của mạch, công thức độ lệch pha, định luận ôm...
- Lúng túng khi gặp những bài toán liên quan tới độ lệch pha của u so với i, và i so với u.
- Lẫn lộn giữa cộng đại số và cộng véc tơ của điện áp hai đầu đoạn mạch chứa các phần tử R, L, C.
- Khó khăn khi xác định độ lệch pha giữa u và i, giữa 2 điện áp trong các bài toán viết biểu thức u hoặc i.
- Lúng túng trong việc sử dụng giản đồ véc tơ để tìm độ lệch pha, và xác định các đại lượng U, I, R, ZL, ZC......
- Khó khăn và hay hay mắc sai lầm khi phân tích các số liệu trên đồ thị u(t), i(t).
* Công suất và hệ số công suất.
- Coi công suất của mạch xoay chiều chỉ phụ thuộc vào R, không phụ thuộc vào L và C.
- Lúng túng khi xác định công suất của mạch điện xoay chiều trường hợp cuộn dây không thuần cảm.
- Nhầm lẫn khi áp dụng công thức hệ số công suất.
- Nhầm lẫn khái niệm công suất trung bình với nhiệt lượng trung bình tỏa ra trong một đơn vị thời gian.
- Quan niệm trong các mạch có cos=0 do đoạn mạch không tiêu thụ điện năng nên khơng có sự chuyển hóa năng lượng trong mạch.
* Sản xuất, sử dụng và truyền tải dòng điện xoay chiều.
- Nhầm lẫn tần số của dòng điện bằng số vịng quay của Rơto.
- Lẫn lộn số cặp cực p và số cực Nam châm trong quá trình làm bài tập.
- Do không hiểu kỹ về nguyên tắc cấu tạo của các bộ phận máy phát điện nên khơng giải thích được cấu tạo của phần ứng và phần cảm của máy phát điện xoay chiều trong thực tế nhằm tăng suất điện động.
- Nhầm lẫn cơ năng cung cấp cho máy điện được chuyển hóa hồn tồn thành điện năng.
- Thuộc khái niệm dòng điện xoay chiều 1 pha và 3 pha nhưng chưa hiểu kỹ tại sao dòng điện xoay chiều 3 pha lại được sử dụng rộng rãi hơn dòng điện 1 pha. - Nhầm lẫn khi sử dụng công thức điện áp và cường độ dòng điện trong trường hợp mắc hình sao và tam giác.
- Khó khăn trong việc phân tích số liệu trên các đồ thị suất điện động xoay chiều 3 pha.
- Còn nhầm lẫn khi so sánh và giải thích sự quay đồng bộ và không đồng bộ của các máy điện.
- Coi tốc độ góc của động cơ khơng đồng bộ chỉ phụ thuộc vào tốc độ quay của từ trường, mà bỏ qua yếu tố momen cản.
- Lúng túng khi xác đinh hiệu suất truyền tải điện.
- Coi cơng suất hao phí khơng phụ thuộc vào hệ số cơng suất của mạch điện. - Khi tính đến điện trở của các cuộn dây trong máy biến áp học sinh thường mắc sai lầm khi xác định suất điện động trong các cuộn dây.
- Cịn nhầm lẫn khi giải thích cách làm giảm điện năng hao phí của q trình truyền tải điện năng trong thực tế.
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1
Trong chương 1, chúng tôi đã hệ thống lại cơ sở lý luận về kiểm tra đánh giá nói chung cũng như cơ sở lý luận, kỹ thuật xây dựng các câu hỏi trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn và quy trình xây dựng đề kiểm tra đánh giá thành quả học tập của học sinh. Đồng thời chúng tơi tìm hiểu thực trạng của việc kiểm tra, đánh giá chất lượng kiến thức vật lí ở trường THPT hiện nay, tìm ra những sai lầm mà HS hay mắc phải trong q trình học chương “Dịng điện xaoy chiều”. Trong đó, những vấn đề chúng tơi đặc biệt quan tâm là:
+ Mục đích của việc kiểm tra, đánh giá. Vì mục đích của bài trắc nghiệm quyết định nội dung và hình thức của bài trắc nghiệm.
+ Cách phát biểu mục tiêu dạy học và phân loại mục tiêu dạy học. Vì để viết được một bài trắc nghiệm tốt cần xác định rõ được mục tiêu dạy học và viết các câu trắc nghiệm gắn chặt với các mục tiêu này.
+ Để thấy được ưu điểm và nhược điểm của các hình thức kiểm tra, đánh giá; ở chương này chúng tôi đã hệ thống lại các phương pháp kiểm tra, đánh giá; trong đó đặc biệt chú trọng tới cơ sở lý luận và kỹ thuật xây dựng câu hỏi trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn cụ thể là:
- Ưu, nhược điểm của trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn.
- Cách tiến hành soạn thảo câu hỏi trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn. - Cách chấm bài, xử lý điểm, đánh giá kết quả bài trắc nghiệm đã soạn. - Cách phân tích các câu TNKH NLC.
- Các chỉ số thống kê để đánh giá độ tin cậy của bài trắc nghiệm. + Quy trình xây dựng bài kiểm tra trắc nghiệm khách quan.
+ Những khó khăn và sai lầm phổ biến của học sinh khi học chương “Dòng điện xoay chiều”.
Tất cả những điều trình bày ở trên, chúng tơi vận dụng để xây dựng hệ thống các đề kiểm tra trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn sử dụng để kiểm tra đánh giá chất lượng một số kiến thức chương "Dòng điện xoay chiều" của học sinh lớp 12 THPT, mà nội dung nghiên cứu cụ thể sẽ được trình bày ở chương sau.
Chƣơng 2. SOẠN THẢO CÁC ĐỀ KIỂM TRA SỬ DỤNG HỆ THỐNG CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN NHIỀU LỰA CHỌN CHƢƠNG “DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU”
2.1. Đặc điểm cấu trúc nội dung chƣơng “Dịng điện xoay chiều” vật lí 12
2.1.1. Đặc điểm nội dung của chương “Dòng điện xoay chiều”
Đây là một chương trong chương trình Vật lí 12 THPT, kiến thức của chương tương đối mới mẻ với học sinh, nhưng lại gắn liền với nhiều ứng dụng rất gần gũi với các em.
Chương này nghiên cứu về các đặc trưng của dòng xoay chiều, cách tạo ra dòng điện xoay chiều, đặc điểm của các mạch điện xoay chiều, và ứng dụng của dòng xoay chiều dựa trên các kiến thức Hs đã học; hiện tượng cảm ứng điện từ, Định luật Ôm, Định luật Len-xơ.
Nội dung kiến thức của chương có thể chia thành các nhóm kiến thức sau: - Các đặc trưng của dòng điện xoay chiều.
- Các mạch điện xoay chiều không phân nhánh. - Công suất tiêu thụ của mạch
- Sản xuất, sử dụng và truyền tải dòng điện xoay chiều
Việc có được các kiến thức về các khái niệm, các đại lượng đặc trưng, cách tạo ra dịng điện xoay chiều, cấu tạo, ngun lí hoạt động của các máy điện sẽ giúp học sinh hiểu được các vai trò, ứng dụng của dòng điện xoay chiều, cũng như hiểu được cấu tạo, hoạt động của các thiết bị điện trong thực tế cuộc sống.
Chương “Dòng điện xoay chiều” nghiên cứu hai vấn đề chính:
* Các đại lƣợng vật lý đặc trƣng cho dòng điện xoay chiều:
- Khái niệm giá trị tức thời:Là giá trị tại mỗi thời điểm của suất điện động (e),
điện áp (u), dòng điện xoay chiều (i) và được tính bằng: e= E0sin(t + 1) (2.1)
u=U0cos(t+2) (2.2) i=I0cos(t+3) (2.3)
- Giá trị cực đại: Các giá trị E0, U0, I0 trong các công thức 2.1, 2.2, 2.3 lần lượt là giá trị cực đại của suất điện động, điện áp, và cường độ dòng điện xoay chiều. - Giá trị hiệu dụng:
+ Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều: Bằng cường độ của dịng điện khơng đổi mà nếu chúng lần lượt đi qua cùng một điện trở thuần trong thời gian như
Khái niệm về e, u, i
Dòng điện xoay chiều
Sản xuất, sử dụng và truyền tải dòng điện xoay chiều Các đại lượng vật lý đặc trưng
cho dòng điện xoay chiều
Khái niệm về E0, U0, I0 Khái niệm về E, U, I Khái niệm về ZL,ZC Độ lệch pha Cơng suất của dịng điện xoay chiều
Mạch điện xoay chiều sơ cấp
Mạch chỉ có điện trở thuần R Mạch chỉ có tụ điện C Mạch chỉ có cuộn dây L
Mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp Sản xuất dòng điện xoay chiều Sử dụng dòng điện xoay chiều Truyền tải dòng điện xoay chiều đi xa Máy phát điện xoay chiều 1 pha Máy phát điện xoay chiều 3 pha Cấu tạo Hoạt động Dòng điện xoay chiều 3 pha Cấu tạo Hoạt động Máy biến áp Động cơ không đồng bộ Cấu tạo Hoạt động Ứng dụng
nhau thì tỏa ra nhiệt lượng bằng nhau. Cường độ hiệu dụng của dịng xoay chiều có độ lớn: I= I0
2
+ Hiệu điện thế hiệu dụng: U=U0 2 + Suất điện động xoay chiều: E= E0
2 - Khái niệm về cảm kháng và dung kháng:
+ Cảm kháng ZL: Là đại lượng đặc trưng cho tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn cảm, phụ thuộc vào độ tự cảm (L) và tần số góc ()của dịng điện xoay chiều: ZL = L.
+ Dung kháng ZC: Là đại lượng đặc trưng cho tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều của tụ điện, phụ thuộc vào độ tự cảm (L) và tần số góc ()của dịng điện xoay chiều: ZC= 1
C.
- Độ lệch pha giữa u và i: ui u i : + Nếu >0 thì u sớm pha so với i. + Nếu <0 thì u trễ pha so với i. + Nếu =0 thì u cùng pha với i.
- Cơng suất của dịng điện xoay chiều:
+ Giá trị công suất tức thời: p=u.i
+ Giá trị trung bình của dịng điện xoay chiều: P = UIcos. Với cos được gọi
là hệ số công suất.
Trong mạch xoay chiều thì chỉ có điện trở thuần mới tiêu thụ điện năng, cịng tụ điện và cuộn dây thuần cảm không tiêu thụ điện năng.
* Mạch điện xoay chiều sơ cấp: Trên cơ sở các khái niệm của các đại lượng vật lý
đặc trưng cho dòng xoay chiều đi nghiên cứu đặc điểm của các mạch điện xoay chiều sơ cấp.
- Mạch điện chỉ có R: + Định luật Ơm: U=I.R
+ Trong mạch chỉ có R thì u ln cùng pha so với i: : i=I0cos(t), u=U0cos(t) + Giản đồ véc tơ:
- Mạch chỉ có tụ điện:
+ Định luật Ôm: U=I.ZC với ZC= 1
C là dung kháng.
+ Trong mạch chỉ có tụ điện C thì uC luôn trễ pha / 2 so với i: ( = u – i = -/2)
i=I0cos(t); uC =U0cos(t-/ 2 ) + Giản đồ véc tơ:
- Mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm.
+ Định luật Ôm: L U I Z hay 0 0 L U I Z với ZL = L là cảm kháng.
+Mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm thì: uL nhanh pha hơn i /2, ( = u – i = /2) i=I0cos(t); uL=U0cos(t+/ 2 )
+ Giản đồ véc tơ:
- Mạch điện có R, L, C mắc nối tiếp:
+ Định luật về điện áp tức thời: u=u1 + u2 +...+ un
+ Tổng trở của đoạn mạch RLC: Z = 2 C L 2 ) Z - (Z R + Định luật Ôm: I = Z U ; hay Io = Z UO . + Các giá trị hiệu dụng: 2 o I I ; 2 o U
U ; UR = I.R; UL = I.ZL; UC = I.ZC
+ Độ lệch pha giữa u và i: tg = R Z ZL C = R C L 1
Nếu i = Iocost thì u = Uocos (t + ).