Sử dụng phương pháp tương đồng lượng tử để đánh giá phổ điểm tốt nghiệp phổ thông của một trường trung học phổ thông (tt)

ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

TRẦN THỊ THANH LAN

SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP TƯƠNG ĐỒNG LƯỢNG TỬ
ĐỂ ĐÁNH GIÁ PHỔ ĐIỂM TỐT NGHIỆP PHỔ THÔNG
CỦA MỘT TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

Chuyên ngành: VẬT LÝ LÝ THUYẾT VÀ VẬT LÝ TOÁN
Demo VersionMã
- Select.Pdf
số : 60 44SDK
01 03

LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ
THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
GS.TS. TRẦN CÔNG PHONG

Thừa Thiên Huế, năm 2017
i


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số
liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, được các đồng tác
giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình
nghiên cứu nào khác.

Huế, tháng 10 năm 2017

Demo Version - Select.Pdf SDK

Tác giả luận văn

Trần Thị Thanh Lan

ii


LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc
đến thầy giáo GS.TS Trần Công Phong đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp
đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu đề tài.
Xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS. TS Lê Đình đã nhiệt tình hỗ trợ,
giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn này.
Chân thành cảm ơn quý thầy, cô giáo trong khoa Vật lí, phòng đào tạo sau
Đại học trường Đại học sư phạm - Đại học Huế và các bạn học viên Cao học
lớp Vật lý lý thuyết và vật lý toán K24 đã động viên, giúp đỡ, khích lệ tôi trong
suốt thời gian học tập và nghiên cứu.

Demo Version - Select.Pdf SDK

Chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè đã tạo điều kiện giúp đỡ, động viên
tôi trong suốt thời gian qua.
Huế, tháng 10 năm 2017
Tác giả luận văn

Trần Thị Thanh Lan

iii


MỤC LỤC

Trang phụ bìa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

i

Lời cam đoan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ii

Lời cảm ơn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

iii

Mục lục . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

Danh mục các từ viết tắt và kí hiệu . . . . . . . . . . . . . . .

3

Danh mục các bảng biểu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

Danh mục các đồ thị, hình vẽ . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8

MỞ ĐẦU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

NỘI DUNG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14

Chương 1. MỘT SỐ VẤN ĐỀ TỔNG QUAN . . . . . .

14

1.1. Phương pháp tương đồng lượng tử . . . . . . . . . . . . .

14

1.1.1. Giả thuyết của cơ học lượng tử về hàm sóng . . . .
Demo Version - Select.Pdf SDK
1.1.2. Hàm mật độ trạng thái . . . . . . . . . . . . . . . .

14
16

1.1.3. Giả thuyết cơ học lượng tử về bản chất các phép đo

17

1.1.4. Độ tương đồng lượng tử và một số loại tương đồng
lượng tử . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18

1.1.5. Chỉ số tương đồng lượng tử Carbo . . . . . . . . . .

20

1.2. Chỉ số thông minh IQ và chỉ số cảm xúc EQ . . . . . . . .

21

1.2.1. Chỉ số thông minh IQ và chỉ số cảm xúc EQ là gì? .

21

1.2.2. Công thức xác định chỉ số IQ và cách đo chỉ số EQ .

22

1.2.3. Hàm phân bố chuẩn chỉ số thông minh IQ và chỉ số
cảm xúc EQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24

1.2.4. Mối liên hệ giữa chỉ số thông minh IQ và chỉ số cảm
xúc EQ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

1

28


Chương 2. KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA PHƯƠNG
PHÁP TƯƠNG ĐỒNG LƯỢNG TỬ . . . . . . . . .

32

2.1. Ứng dụng của phương pháp tương đồng lượng tử trong
nghiên cứu vật lí .c sinh trường
THPT Phú Lộc trong kì thi THPT quốc gia năm
2017. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Hình 3.4

53

(a) Hình ảnh phổ điểm thi và (b) đồ thị hàm phân bố
điểm thi bài thi tổ hợp của học sinh trường THPT
Phú Lộc trong kì thi THPT quốc gia năm 2017. . .

7

54


Hình 3.5

(a) Hình ảnh phổ điểm và (b) đồ thị hàm phân bố
điểm trung bình 4 bài thi của học sinh trường THPT
Phú Lộc trong kì thi THPT quốc gia năm 2017. . .

Hình 3.6

55

(a) Hình ảnh phổ điểm và (b) đồ thị hàm phân bố
điểm trung bình cả năm môn Toán lớp 12 của học
sinh trường THPT Phú Lộc. . . . . . . . . . . . . .

Hình 3.7

56

(a) Hình ảnh phổ điểm và (b) đồ thị hàm phân bố
điểm trung bình cả năm môn Ngữ văn lớp 12 của
học sinh trường THPT Phú Lộc. . . . . . . . . . .

Hình 3.8

57

(a) Hình ảnh phổ điểm và (b) đồ thị hàm phân bố
điểm trung bình cả năm môn Ngoại ngữ lớp 12 của
học sinh trường THPT Phú Lộc. . . . . . . . . . .

Hình 3.9

58

(a) Hình ảnh phổ điểm và (b) hàm phân bố điểm
trung bình cả năm môn tổ hợp lớp 12 của học sinh

trường
THPT
Phú Lộc. SDK
. . . . . . . . . . . . . . .
Demo
Version
- Select.Pdf
Hình 3.10 (a) Hình ảnh phổ điểm và (b) đồ thị hàm phân bố

59

điểm trung bình cả năm lớp 12 của học sinh trường
THPT Phú Lộc năm học 2016 - 2017. . . . . . . .

60

Hình 3.11 (a) Hình ảnh phổ điểm và (b) đồ thị hàm phân
bố điểm tốt nghiệp phổ thông của học sinh trường
THPT Phú Lộc năm 2017. . . . . . . . . . . . . . .

61

Đồ thị 3.12 Đồ thị biểu diễn các hàm phân bố điểm: trung bình
cả năm lớp 12, điểm trung bình 4 bài thi và điểm

tốt nghiệp phổ thông năm 2017. . . . . . . . . . . .

8

62


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Vật lý lý thuyết và vật lý toán là chuyên ngành khoa học có rất
nhiều ứng dụng trong đời sống cũng như trong kỹ thuật. Hiện nay, đã có
rất nhiều công trình nghiên cứu về ứng dụng của vật lý lý thuyết trong
khoa học vật liệu và đã đạt được những thành tựu đáng kể. Gần đây,
đã có các công trình nghiên cứu cho thấy ứng dụng của vật lý lý thuyết
không chỉ vào trong khoa học, kỹ thuật mà còn ứng dụng vào trong cả
kinh tế như sử dụng phương pháp Bogoliubov mở rộng để xây dựng mô
hình vật lý nghiên cứu sự vận động của thị trường kinh tế và cơ chế xảy
ra khủng hoảng trong thị trường ấy [2]. Gần đây nhất, đã xuất hiện các
mô hình vật lý kết hợp với giáo dục như sử dụng chỉ số thông minh IQ
và chỉ số cảm xúc EQ để đánh giá các kì thi đại học ở Việt Nam trong
Demo Version - Select.Pdf SDK
những năm qua [5], [7]. Việc xây dựng các mô hình vật lý ứng dụng
vào trong giáo dục là một trong những đề tài tương đối mới mẻ, qua đó
nó cho thấy việc đổi mới giáo dục cũng cần phải dựa theo các quy luật
khách quan của khoa học.
Phương pháp tương đồng lượng tử là một trong những công cụ toán
học của ngành vật lý lý thuyết được nghiên cứu để ứng dụng vào trong
giáo dục. Phương pháp tương đồng lượng tử được R. Carbo và cộng sự
đưa ra vào đầu những năm 1980 [12]. Ban đầu, phương pháp này được
áp dụng trong hóa – lý lượng tử. Sau đó, nó nhanh chóng phát triển

trong lĩnh vực khác của các ngành khoa học khác và thu được những
thành công đáng kể [10], [16]. Phương pháp này được xây dựng dựa trên
so sánh sự giống nhau giữa các hàm mật độ (density functions) trong
cơ học lượng tử [12], [13], nghĩa là các hệ tương đồng phải có các hàm
9


phân bố mật độ như nhau và chúng sẽ có các tính chất chung. Từ đó,
Carbo đưa ra được chỉ số tương đồng lượng tử dựa trên sự chuẩn hóa
độ tương đồng theo độ tự tương đồng của các hệ. Chỉ số này có giá trị
trong khoảng từ 0 đến 1. Nó càng gần giá trị 1 thì sự tương đồng giữa
các hệ càng lớn [12]. Trong trường hợp tương đồng dạng hàm phủ, chỉ
số tương đồng lượng tử này được sử dụng để đánh giá phổ điểm của một
kì thi nào đó.
Hiện nay sau mỗi kì thi, xã hội và dư luận có rất nhiều ý kiến, phản
hồi trái chiều, luôn đặt ra câu hỏi liệu việc đổi mới thi cử, đổi mới phương
pháp giảng dạy như vậy có đúng không? Có phù hợp với quy luật nào
đó hay không? Việc đánh giá đúng năng lực học sinh thông qua bài thi
sẽ giúp chúng ta định hướng, điều chỉnh nội dung phương pháp dạy và
học ngày càng phù hợp hơn. Tất nhiên, mỗi người lại đưa ra một cách
đánh giá, nhìn nhận khác nhau, chưa đi đến một thống nhất cao. Vậy
nên, chúngDemo
ta cầnVersion
phải có -một
công cụSDK
khoa học, một thước đo chuẩn
Select.Pdf
để đánh giá khách quan kết quả các kì thi.
Chính vì những lí do trên tôi chọn nghiên cứu và thực hiện đề tài “Sử
dụng phương pháp tương đồng lượng tử để đánh giá phổ điểm

tốt nghiệp phổ thông của một trường trung học phổ thông” làm
đề tài luận văn cho mình.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu phương pháp tương đồng lượng
tử và tìm hiểu ứng dụng của phương pháp này vào các lĩnh vực khoa
học. Từ đó, xây dựng được một mô hình vật lý kết hợp giữa vật lý và
giáo dục để nghiên cứu và đánh giá phổ điểm tốt nghiệp của một trường
trung học phổ thông (THPT), đưa ra các đề xuất chung cho phát triển
giáo dục.
10


3. Lịch sử nghiên cứu của đề tài
Ở ngoài nước
Công trình đáng chú ý nhất nghiên cứu về phương pháp tương đồng
lượng tử của nhóm tác giả R. Carbo, J. Arnau, L. Leyda vào năm 1980,
nghiên cứu về phép đo tương đồng mật độ một electron giữa hai cấu
trúc phân tử [12]. Năm 2004, P. Geerlings, G. Boon, C. Van Alsenoy, F.
De Proft đã nghiên cứu về lý thuyết hàm mật độ và tương đồng lượng
tử [13]. Sau đó, nhóm tác giả P. Maldonado, A. Sarsa, E. Buendia, F.J.
Galvez nghiên cứu tương đồng lượng tử của các nguyên tử ở cả không
gian tọa độ và không gian xung lượng có xét đến hiệu ứng tương đối tính
[16]. Đến năm 2016, để mở rộng định nghĩa phương pháp tương đồng
lượng tử nhóm tác giả J.M. Sellier, D.Y. Ivanova, I. Dimov đã khảo sát
phương pháp tương đồng lượng tử trong không gian pha, lấy nguyên tử
Hidro làm ví dụ [20].
Demo nước
Version - Select.Pdf SDK
Ở trong
Đây là một đề tài nghiên cứu còn tương đối mới mẻ nên có rất ít

công trình nghiên cứu liên quan đến vấn đề này. Hiện nay, chỉ có 02 công
trình nghiên cứu đó là luận văn thạc sĩ của Phạm Thị Thu Hà nghiên
cứu về việc xây dựng mô hình vật lý kết hợp chỉ số cảm xúc EQ để đánh
giá các kì thi đại học [5] và luận văn thạc sĩ của Nguyễn Thị Thanh Tâm
nghiên cứu về việc xây dựng mô hình vật lý kết hợp chỉ số thông minh
IQ để đánh giá các kì thi đại học của Viện Vật lý thuộc Viện Hàn lâm
khoa học và công nghệ Việt Nam [7].
Tuy nhiên, chưa có nghiên cứu nào đề cập đến vấn đề sử dụng
phương pháp tương đồng lượng tử để đánh giá phổ điểm tốt nghiệp phổ
thông của một trường THPT mà đề tài sẽ tiến hành thực hiện.

11


4. Phương pháp nghiên cứu
- Sử dụng phương pháp xác suất thống kê để xây dựng phổ điểm
tốt nghiệp của một trường THPT (từ các điểm thành phần).
- Sử dụng các chương trình Origin và Mathematica để tính số, vẽ
phổ điểm và đồ thị hàm phân bố điểm.
- Sử dụng phương pháp tương đồng lượng tử để đưa ra được chỉ số
Carbo (chỉ số tương đồng lượng tử).
5. Nội dung nghiên cứu
- Tìm hiểu ứng dụng của phương pháp tương đồng lượng tử vào các
ngành khoa học.
- Xây dựng được mô hình vật lý kết hợp giữa vật lý và giáo dục dựa
trên phương pháp tương đồng lượng tử.
- Khảo sát số liệu, vẽ phổ điểm và đồ thị hàm phân bố điểm kết quả
Demo Version - Select.Pdf SDK
học tập năm lớp 12 gồm các môn: Toán, Ngữ văn, Ngoại ngữ, tổ hợp và
điểm trung bình cả năm; điểm thi của 4 bài thi trong kì thi THPT quốc

gia và điểm tốt nghiệp phổ thông của học sinh một trường THPT năm
2017.
- Áp dụng phương pháp tương đồng lượng tử tìm được chỉ số Carbo
dựa trên hàm phân bố chuẩn được chọn để so sánh là hàm của chỉ số
thông minh IQ và chỉ số cảm xúc EQ và sau đó tiến hành đánh giá kết
quả tốt nghiệp của một trường THPT, đưa ra các đề xuất, kiến nghị.
6. Giới hạn đề tài
Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu phương pháp tương đồng lượng tử
để đánh giá phổ điểm tốt nghiệp phổ thông của một trường THPT với
các giới hạn sau:
12


- Chỉ đánh giá được phổ điểm tốt nghiệp phổ thông của một trường
THPT trong năm 2017.
- Chỉ xét đến các phổ chuẩn đánh giá là phổ hàm chỉ số thông minh
IQ và chỉ số cảm xúc EQ mà không xét các phổ hàm chỉ số thông minh
xã hội SQ, chỉ số thông minh sáng tạo CQ và trình độ biểu đạt ngôn
ngữ SQ.
- Chỉ đánh giá được phổ điểm của kì thi THPT quốc gia có độ chuẩn
mực cao nhất nhưng không đánh giá được kết quả của kì thi này có đảm
bảo để các trường đại học dùng để xét tuyển hay không.
7. Bố cục luận văn
Ngoài mục lục, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn được chia
làm 3 phần:
- Phần mở đầu trình bày lý do chọn đề tài, mục tiêu của đề tài,
lịch sử nghiên
cứuVersion
của đề tài,
phương pháp

Demo
- Select.Pdf
SDKnghiên cứu, nội dung nghiên
cứu, giới hạn đề tài và bố cục luận văn.
- Phần nội dung gồm 3 chương:
Chương 1: Một số vấn đề tổng quan
Chương 2: Khả năng ứng dụng của phương pháp tương đồng lượng
tử.
Chương 3: Sử dụng phương pháp tương đồng lượng tử để đánh giá
phổ điểm tốt nghiệp của một trường THPT.
- Phần kết luận trình bày các kết quả đạt được của đề tài.

13