Thiết kế bộ kit thực hành arduino ứng dụng điều khiển thiết bị, giao tiếp với các cảm biến thông dụng và truyền thông với máy tính

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA VẬT LÝ

NGUYỄN THỊ NGỌC HIỆP

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP
TIẾP CẬN NĂNG LỰC CỦA PISA CHƯƠNG “CHẤT KHÍ”
- VẬT LÍ 10

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Đà Nẵng, 2018


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA VẬT LÝ

NGUYỄN THỊ NGỌC HIỆP
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP
TIẾP CẬN NĂNG LỰC CỦA PISA CHƯƠNG “CHẤT KHÍ”
- VẬT LÍ 10

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành

: Sư phạm Vật lí

Khóa học

: 2014 – 2018

Người hướng dẫn : TS. Phùng Việt Hải

Đà Nẵng, 2018


LỜI CẢM ƠN
Sau khoảng thời gian 8 tháng qua (từ tháng 9/2017 đến tháng 4/2018), được
sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của các thầy cô và và được phía nhà trường tạo điều
kiện thuận lợi, tôi đã có một quá trình nghiên cứu, tìm hiểu và học tập nghiêm túc để
hoàn thành khóa luận tốt nghiệp với đề tài “XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ
THỐNG BÀI TẬP TIẾP CẬN NĂNG LỰC CỦA PISA CHƯƠNG “CHẤT
KHÍ” - VẬT LÍ 10”. Kết quả thu được không chỉ do nỗ lực của riêng cá nhân tôi mà
còn có sự giúp đỡ của quý thầy cô, gia đình và bạn bè. Với lòng kính trọng và biết ơn
sâu sắc, tôi xin được bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới:
Quý thầy cô trong khoa Vật lí – Trường Đại học Sư phạm – ĐHĐN đã tận tình
dạy dỗ, giúp tôi trang bị những kiến thức cần thiết, quý báu trong suốt 4 năm Đại học.
T.S Phùng Việt Hải – người thầy đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và hỗ trợ tôi trong
suốt thời gian qua để tôi hoàn thành khóa luận của mình.
Ban giám hiệu trường THPT Nguyễn Thượng Hiền thành phố Đà Nẵng, đặc
biệt là cô giáo Trần Lê Ngọc Trâm – giáo viên bộ môn Vật lí lớp 10/7 đã giúp đỡ, tạo
điều kiện giúp tôi tiến hành thực nghiệm sư phạm.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân và bạn bè đã động
viên, ủng hộ và giúp đỡ tôi trong những tháng ngày tôi học tập tại trường Sư phạm
cũng như thời gian tôi hoàn thành khóa luận này.
Mặc dù tôi đã cố gắng trong khả năng và phạm vi cho phép của mình để hoàn
thành khóa luận này nhưng không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tôi mong nhận
được sự thông cảm và góp ý tận tình của quý thầy cô và bạn bè.
Tôi xin chân thành cảm ơn!

Đà nẵng, tháng 04 năm 2018
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Ngọc Hiệp

I


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. I
DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT .................................................. IV
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................... V
DANH MỤC BẢNG BIỂU ..................................................................................... VI
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
1.

Lý do chọn đề tài .................................................................................................1

2.

Mục đích nghiên cứu ...........................................................................................2

3.

Nhiệm vụ nghiên cứu ..........................................................................................2

4.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .......................................................................2

5.

Phương pháp nghiên cứu.....................................................................................2

6.

Tổng quan vấn đề nghiên cứu .............................................................................3

NỘI DUNG .................................................................................................................4
CHƯƠNG 1: LÝ LUẬN VỀ PISA VÀ VIỆC ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC HỌC SINH
THEO PISA ................................................................................................................4
1.1. Khái niệm về Pisa .............................................................................................................. 4
1.2. Mục đích ............................................................................................................................. 4
1.3. Các năng lực hình thành .................................................................................................... 4
1.3.1. Năng lực Toán học ....................................................................................4
1.3.2. Năng lực Khoa học....................................................................................4
1.3.3. Năng lực Đọc hiểu ....................................................................................5
1.4. Đặc điểm ............................................................................................................................. 5
1.5. Đề thi và mã hóa trong PISA ............................................................................................ 6
1.5.1. Đề thi .........................................................................................................6
1.5.2. Các kiểu câu hỏi được sử dụng trong đề thi Pisa [1] ................................6
1.5.3. Mã hóa trong Pisa......................................................................................7
1.6. Tiến trình thực hiện PISA ................................................................................................. 9
1.7. Quy trình thiết lập bộ câu hỏi theo hướng tiếp cận PISA ............................................ 10
CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TIẾP CẬN NĂNG LỰC CỦA
PISA CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” – VẬT LÍ 10 ..........................................................11
2.1. Nội dung kiến thức chương “Chất khí” – Vật lí 10. ..................................................... 11
2.1.1. Cấu trúc logic nội dung kiến thức chương “Chất khí” – Vật lí 10..........11
2.1.2. Mục tiêu ..................................................................................................11
II

2.2. Xây dựng hệ thống bài tập tiếp cận năng lực của pisa chương “Chất khí” – Vật lí 10
................................................................................................................................................... 14
2.2.1. Bảng tổng hợp các bài tập tình huống đã xây dựng ................................14
2.2.2. Nội dung hệ thống bài tập tiếp cận năng lực của PISA chương “Chất khí”
– Vật lí 10 ..........................................................................................................14
2.3. Ý tưởng sử dụng các bài tập PISA chương “Chất khí” – Vật lí 10 ............................. 42
2.3.1. Trong hoạt đông dạy của giáo viên và hoạt động kiểm tra học sinh ......42
2.3.2. Một số giáo án và đề kiểm tra minh họa .................................................45
2.4. Xây dựng phiếu đánh giá thực nghiệm sư phạm .......................................................... 63
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .............................................................66
3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm .............................................................................. 66
3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ............................................................................. 66
3.3. Đối tượng thực nghiệm sư phạm .................................................................................... 66
3.4. Phạm vi thực nghiệm sư phạm ....................................................................................... 66
3.5. Thời điểm thực nghiệm sư phạm.................................................................................... 66
3.6. Phương pháp thực nghiệm sư phạm............................................................................... 66
3.7. Tổ chức thực nghiệm sư phạm ....................................................................................... 67
3.7.1. Phương pháp khảo sát chuyên gia ...........................................................67
3.7.2. Thực nghiệm sư phạm ở trường phổ thông .............................................76
3.8. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ........................................................................ 88
KẾT LUẬN ...............................................................................................................90
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................91
PHỤ LỤC ............................................................................................................... PL1
Ý KIẾN CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN ................................................................. PL2

III

DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT
Giáo viên

: GV

Học sinh
Năng lực
Kĩ năng

: HS
: NL
: KN

Vật lí

: VL

Quá trình biến đổi trạng thái

: QTBĐTT

Trạng thái

: TT

Tiêu chí
Khí lí tưởng

: TC
: KLT

Trung học phổ thông
Trung học cơ sở

: THPT
: THCS

Định luật
Bài tập tình huống
Điểm trung bình

: ĐL
: BTTH
: ĐTB

IV


DANH MỤC HÌNH
Hình 1. Sơ đồ cấu trúc logic nội dung chương “Chất khí” – VL10 ..........................11
Hình 2. Sơ đồ mục tiêu về năng lực hướng đến của hệ thống bài tập ......................13
Hình 3. Thông số kĩ thuật bóng đèn sợi đốt ..............................................................16
Hình 4. Thông số kĩ thuật bóng đèn Compact ..........................................................19
Hình 5. Cấu tạo nồi áp suất .......................................................................................22
Hình 6. Cấu tạo van xả áp .........................................................................................23
Hình 7. Bình khí Oxy y tế .........................................................................................25
Hình 8. Bộ phụ kiện thở Oxy
Hình 9. Đồng hồ đo áp suất .................................27
Hình 10. Bộ phận chính bình khí Oxy ......................................................................28
Hình 11. Ô tô Hyundai Elantra 1.6AT Model 2014..................................................32

Hình 12. Cấu tạo động cơ đốt trong 4 kì ...................................................................33
Hình 13. Nguyên tắc hoạt động của động cơ đốt trong 4 kì .....................................33
Hình 14. Quá trình biến đổi khí trong động cơ đốt trong .........................................36
Hình 15. Bóng bay Galaxy ........................................................................................38
Hình 16. Bình khí Heli bơm bóng bay ......................................................................40
Hình 17. Số liệu khảo sát đánh giá BTTH 1 .............................................................69
Hình 18. Số liệu khảo sát đánh giá BTTH 2 .............................................................70
Hình 19. Số liệu khảo sát đánh giá BTTH 3 .............................................................71
Hình 20. Số liệu khảo sát đánh giá BTTH 4 .............................................................72
Hình 21. Số liệu khảo sát đánh giá BTTH 5 .............................................................74
Hình 22. Ý kiến chuyên gia 1....................................................................................75
Hình 23. Ý kiến chuyên gia 2....................................................................................75
Hình 24. Ý kiến chuyên gia 3....................................................................................75
Hình 25. Ý kiến chuyên gia 4....................................................................................76
Hình 26. Ý kiến chuyên gia 5....................................................................................76
Hình 27. Phiếu bài tập của HS (mặt trước)
Hình 28. Phiếu bài tập của HS (mặt
sau) ............................................................................................................................82
Hình 29. Cả lớp giải bài tập ......................................................................................83
Hình 30. Một số HS lên bảng giải bài tập .................................................................83
Hình 31. Một số bài tập trong bộ câu hỏi Pisa được giải trên bảng ..........................83
Hình 32. Không khí lớp học sôi nổi ..........................................................................84
Hình 33. HS hăng hái phát biểu xây dựng bài ..........................................................84

V


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng biểu 1. Sơ đồ quy trình thiết lập bộ câu hỏi theo hướng tiếp cận Pisa ...........10
Bảng biểu 2 Mục tiêu chương “Chất khí” – VL10 ...................................................12

Bảng biểu 3. Ma trận các bài tập tình huống đã xây dựng ......................................14
Bảng biểu 4. Ma trận các câu hỏi trong BTTH 1 ......................................................15
Bảng biểu 5. Ma trận các câu hỏi trong BTTH 2 ......................................................21
Bảng biểu 6. Ma trận các câu hỏi trong BTTH 3 ......................................................25
Bảng biểu 7. Thông số kỹ thuật của bình Oxy y tế ...................................................26
Bảng biểu 8. Bảng giá bình khí Oxy .........................................................................29
Bảng biểu 9. Ma trận các câu hỏi trong BTTH 4 ......................................................32
Bảng biểu 10. Thông số kĩ thuật Hyundai Elantra ....................................................32
Bảng biểu 11. Ma trận các câu hỏi trong BTTH 5 ....................................................38
Bảng biểu 12. Thông tin sản phẩm Bóng bay Galaxy ..............................................38
Bảng biểu 13. Bảng báo giá bình khí Heli ................................................................40
Bảng biểu 14. Ý tưởng sử dụng BTTH 1 ..................................................................42
Bảng biểu 15. Ý tưởng sử dụng BTTH 4 ..................................................................44
Bảng biểu 16. Ý tưởng sử dụng BTTH 5 ..................................................................45

VI


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Giáo dục luôn là một vấn đề được quan tâm hàng đầu của mọi quốc gia, một
nền giáo dục tụt hậu, yếu kém và khủng hoảng thì thực sự là mối nguy lớn với đất
nước. Hiện nay, khi đất nước ta đang chuyển mình phát triển thì nền giáo dục cũng
phải thay đổi để phù hợp với yêu cầu mới, thách thức mới được đặt ra. Đặc biệt, theo
quan điểm chỉ đạo đổi mới căn bản, toàn diện và mạnh mẽ nền giáo dục Việt Nam
hiện nay nói chung và nền giáo dục phổ thông nói riêng với mục tiêu cốt lõi là chuyển
từ dạy học trang bị kiến thức (Học sinh biết gì?) sang dạy học phát triển năng lực
(Học sinh có khả năng làm gì?) sau khi học, theo Nghị quyết TW Đảng lần thứ 9 khoá
XI của Đảng thì ngoài các hướng nghiên cứu đổi mới trong phương pháp, tiến trình
và cách thức dạy học liên môn, đa môn, xuyên môn, … thì việc đánh giá kết quả,

năng lực của học sinh sau khi học cũng là một vấn đề quan trọng, cấp thiết không
kém.
Thực trạng hiện nay trong nền giáo dục nước ta đặc biệt ở bậc THCS, THPT
là các kiến thức được dạy, được học chủ yếu nhằm mục đích phục vụ cho các bài
kiểm tra, đánh giá, thường chỉ ở mức độ vận dụng các công thức rập khuôn, cứng
nhắc, xa rời thực tế, khiến cho học sinh nhàm chán, thường hay đặt ra câu hỏi “Học
môn này để làm gì? Vận dụng vào thực tiễn chỗ nào? …” Bên cạnh đó, việc dạy học
hướng đến phát triển năng lực, giải quyết vấn đề đòi hỏi người dạy phải đầu tư rất
nhiều thời gian, công sức, và với thời lượng 45 phút 1 tiết học hiện nay thì ngoài việc
hoàn thành với lượng kiến thức khá nặng Bộ giáo dục đặt ra thì việc mở rộng thêm
kiến thức là khá khó khăn. Mặc dù, các đợi tập huấn, bồi dưỡng chuyên môn luôn
được triển khai để đưa thông tin, phương pháp dạy học đổi mới đến quý thầy cô nhưng
việc thực hiện còn gặp rất nhiều khó khăn. Một trong những lí do cản trở đó chính là
nguồn tài liệu cho giáo viên tham khảo còn khá ít, chưa rõ ràng.
Với những tồn tại và yêu đầu đặt ra mang tính thời đại nêu trên thì tôi mong
rằng việc đổi mới trong công tác kiểm tra, đánh giá sẽ đặt những viên gạch đầu tiên
trong cuộc cách mạng giáo dục trong những năm sắp đến. Hiện nay, việc kiểm tra
năng lực học sinh bằng các bài tập theo hướng tiếp cận PISA cũng đang nhận được
sự quan tâm, nghiên cứu của rất nhiều thạc sĩ, giảng viên, giáo viên, … ở nhiều môn
học khác nhau, lĩnh vực khác nhau.
Trong phạm vi nghiên cứu của sinh viên Đại học Đà Nẵng thì tôi nhận thấy
hướng nghiên cứu này còn chưa sâu và sản phẩm còn khá ít. Vậy nên, tôi tiến hành
nghiên cứu đề tài: “XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TIẾP
1


CẬN NĂNG LỰC CỦA PISA CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” – VẬT LÍ 10” để đào
sâu vào kiến thức cũng như mong muốn phát triển năng lực của học sinh ở phần này,
đồng thời có thể kết hợp với các bạn sinh viên cùng hướng nghiên cứu ở các phần
kiến thức khác sẽ tạo nên một bộ sản phẩm có chất lượng, dày dặn, đáp ứng nhu cầu

và là nguồn tham khảo cho giáo viên THPT.

2. Mục đích nghiên cứu
- Thiết kế được hệ thống bài tập Vật lí đánh giá năng lực học sinh trung học tiếp
cận PISA chương “Chất khí” – Vật lí 10.
- Thực nghiệm sư phạm để rút ra tính khả thi của đề tài.

3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu lý luận về Pisa và việc đánh giá năng lực học sinh theo Pisa.
- Nghiên cứu các nội dung kiến thức của chương “Chất khí”.
- Xây dựng hệ thống bài tập tiếp cận năng lực của Pisa chương “Chất khí” – Vật
lí 10.
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi của bộ đề kiểm tra
năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.
- Tiến hành bổ sung, chỉnh sửa và hoàn thiện hệ thống bài tập tiếp cận năng lực
cho phù hợp với thực trạng nghiên cứu.

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu:
 Việc đánh giá năng lực học sinh theo hướng tiếp cận Pisa.
 Hệ thống bài tập tiếp cận năng lực của Pisa chương “Chất khí” – Vật lí 10.
- Phạm vi nghiên cứu:
 Nội dung kiến thức: kiến thức chương “Chất khí” và những ứng dụng thực
tiễn liên quan đến kiến thức và những tin tức, vấn đề nổi cộm, mang tính
thời sự.
 Đề tài nghiên cứu thực hiện trên học sinh lớp 10 theo chương trình cơ bản
ở trường THPT.

5. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý luận:

 Nghiên cứu và nắm vững mục tiêu chung trong giáo dục, mục tiêu giáo
dục của môn Vật lý ở trường phổ thông hiện nay.

2


 Nghiên cứu cơ sở lý luận của về Pisa và việc đánh giá năng lực học sinh
theo Pisa. Từ đó, hình thành ý tưởng xây dựng hệ thống bài tập để đánh
giá năng lực học sinh như thế nào là phù hợp nhất.
 Nghiên cứu chương trình, nội dung sách giáo khoa, sách giáo viên và các
tài liệu có liên quan để xác định kiến thức, kĩ năng, thái độ mà học sinh
cần nắm vững. Từ đó định hướng đến những năng lực ở học sinh cần
được phát triển.
- Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Dùng phiếu điều tra để khảo sát tính
khả thi của hệ thống bài tập và là cơ sở để sửa chữa, bổ sung ưu - khuyết điểm
của đề tài nghiên cứu.
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tiến hành kiểm tra đánh giá theo tiến
trình dạy học ở lớp 10.
- Phương pháp Thống kê toán học: Tiến hành xử lý, phân tích, tổng hợp số liệu
và rút ra kết luận về tính khả thi của đề tài nghiên cứu.

6. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Trong phạm vi nghiên cứu sinh viên ở Đại học Sư phạm Đại học Đà Nẵng thì
chưa các nhiều các công trình khai thác sâu về lĩnh vực này. Tôi cũng đã có nghiên
cứu căn bản về Pisa ở mức độ công trình Nghiên cứu khoa học sinh viên, hi vọng với
nền móng đó, tôi có thể đi sâu hơn, hoàn thiện hơn và cụ thể hóa qua chương “Chất
khí” – Vật lí 10 trong Khóa luận này.

3

NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: LÝ LUẬN VỀ PISA VÀ VIỆC ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC
HỌC SINH THEO PISA
1.1. Khái niệm về Pisa
PISA là cụm từ viết tắt của Programme for International Student Assessment
(chương trình đánh giá học sinh quốc tế). Chương trình này được điều phối bởi Tổ
chức Hợp tác và Phát triển kinh tế (OECD). PISA không chỉ đơn thuần là một chương
trình nghiên cứu đánh giá chất lượng giáo dục của OECD mà trở thành xu hướng
đánh giá quốc tế, tư tưởng đánh giá của PISA trở thành tư tưởng đánh giá học sinh
trên toàn thế giới. Các nước muốn biết chất lượng giáo dục của quốc gia mình như
thế nào, đứng ở đâu trên thế giới này đều phải đăng ký tham gia PISA.

1.2. Mục đích
Đánh giá khả năng ứng dụng kiến thức và kỹ năng học được vào thực tiễn của
học sinh lứa tuổi 15 (sau khi kết thúc giai đoạn giáo dục bắt buộc), từ đó đánh giá
chất lượng nền giáo dục của một quốc gia với độ tin cậy cao.

1.3. Các năng lực hình thành
1.3.1. Năng lực Toán học
Năng lực Toán học là khả năng vận dụng kiến thức Toán học vào các tình
huống liên quan đến toán học.
Năng lực toán học được thể hiện ở 3 nhóm (cấp độ): [1]
- Nhóm 1: Tái hiện (lặp lại).
- Nhóm 2: Kết nối và tích hợp.
- Nhóm 3: Tư duy toán học; khái quát hóa và nắm được những tri thức toán học
ẩn giấu bên trong các tình huống và các sự kiện. Các bối cảnh, tình huống để
áp dụng toán học có thể liên quan tới những vấn đề của cuộc sống cá nhân
hàng ngày, những vấn đề của cộng đồng và của toàn cầu.

1.3.2. Năng lực Khoa học
Năng lực Khoa học là khả năng vận dụng kiến thức khoa học để hiểu và giải
quyết các tình huống khoa học.
Các cấp độ của năng lực khoa học:
- Nhận biết các vấn đề khoa học: đòi hỏi học sinh nhận biết các vấn đề mà có
thể được khám phá một cách khoa học, nhận ra những nét đặc trưng chủ yếu
của việc nghiên cứu khoa học.
4


- Giải thích hiện tượng một cách khoa học: học sinh có thể áp dụng kiến thức
khoa học vào tình huống đã cho, mô tả, giải thích hiện tượng một cách khoa
học và dự đoán sự thay đổi.
- Sử dụng các chứng cứ khoa học, lí giải các chứng cứ để rút ra kết luận.

1.3.3. Năng lực Đọc hiểu
Năng lực Đọc hiểu là khả năng học sinh vận dụng kiến thức và kĩ năng đọc để
hiểu nhiều tài liệu khác nhau mà họ có khả năng sẽ gặp trong cuộc sống hàng ngày,
nhằm đạt được các mục tiêu của bản thân, tích lũy kiến thức và phát triển tiềm năng,
và tham gia các hoạt động xã hội.
“Năng lực Đọc hiểu” mang ý nghĩa sâu và rộng hơn khái niệm “đọc” ở cấp độ
đơn giản – đơn thuần là giải mã hoặc đọc thành tiếng. Năng lực đọc hiểu ở đây bao
gồm nhiều năng lực nhận thức, từ cấp độ đơn giản đến giải mã, kích hoạt các kiến
thức về từ ngữ, ngữ pháp, và các đơn vị ngôn ngữ/ văn bản lớn hơn, cho đến kiến
thức về thế giới xung quanh. Nó còn bao gồm các năng lực siêu nhận thức: ý thức và
khả năng sử dụng các chiến lược đọc phù hợp khi đọc một văn bản. [3]
Năng lực Đọc hiểu được thể hiện ở 3 cấp độ:
- Cấp độ đơn giản.
- Giải mã, kích hoạt.
- Năng lực siêu nhận thức: ý thức và khả năng sử dụng các chiến lược đọc phù

hợp khi đọc một văn bản.

1.4. Đặc điểm
- Quy mô của PISA là rất lớn và có tính toàn cầu. Trong lần đánh giá thứ năm
(2012) đã có gần 70 quốc gia tham gia. Tại mỗi quốc gia, cuộc khảo sát thực
thực hiện trên 6300 học sinh/ ngẫu hiên 1500 trường được chọn.
- PISA được thực hiện đều đặn theo chu kì (3 năm một lần) tạo điều kiện cho
các quốc gia có thể theo dõi sự tiến bộ của nền giáo dục đối với việc phấn đấu
đạt được các mục tiêu giáo dục cơ bản.
- Cho tới nay, PISA là cuộc khảo sát giáo dục duy nhất chỉ chuyên đánh giá về
năng lực phổ thông của học sinh ở độ tuổi 15, độ tuổi kết thúc giáo dục bắt
buộc ở hầu hết các quốc gia.
- PISA chú trọng xem xét và đánh giá một số vấn đề sau:
 Chính sách công (public policy)
 Hiểu biết phổ thông (literacy)
 Học tập suốt đời (lifelong learning)

5


1.5. Đề thi và mã hóa trong PISA
1.5.1. Đề thi
Đề thi được đóng thành "Quyển đề thi PISA" để phát cho học sinh. Trung bình
mỗi quyển đề thi có khoảng 50-60 câu hỏi. Thời gian để học sinh làm một quyển đề
thi là 120 phút. Học sinh phải dùng bút chì để làm trực tiếp vào "Quyển đề thi PISA"
(học sinh được phép sử dụng các đồ dùng khác như giấy nháp, máy tính bỏ túi, thước
kẻ, com–pa, thước đo độ,... theo sự cho phép của người coi thi).
Mỗi đề thi Pisa bao gồm rất nhiều các nhóm unit (bài tập), mỗi unit được bao
gồm 4 phần :
- Phần dẫn.

- Phần câu hỏi.
- Các phương án trả lời.
- Mã hóa.
Trung bình mỗi unit từ 3 đến 6 câu hỏi, mỗi quyển đề thi có khoảng 50-60
câu hỏi. Các bài thường đưa ra các tình huống thực tiễn, sau đó là các câu hỏi. Các
câu hỏi được chia theo 3 nhóm:
- Một cluster là một phần thi 30 phút. Nó là một chuỗi của các unit.
- Một unit là một bộ các item chỉ liên quan đến một bối cảnh .
- Một item là một câu hỏi riêng lẻ/một nhiệm vụ được mã hoá riêng lẻ.
Đây là một điểm quan trọng trong cách ra đề. Nó cho phép các câu hỏi đi sâu
hơn (so với việc sử dụng các câu hỏi hoàn toàn riêng rẽ – mỗi câu hỏi lại đặt trong
một bối cảnh mới hoàn toàn). Điều này cũng cho phép học sinh có thời gian suy nghĩ
kĩ càng tài liệu (do ít tình huống hơn) mà sau đó có thể được sử dụng trong đánh giá
ở những góc độ khác nhau.

1.5.2. Các kiểu câu hỏi được sử dụng trong đề thi Pisa [1]
1.5.2.1 Câu hỏi PISA dạng Multiple choice ( nhiều lựa chọn)
-

 Câu hỏi lựa chọn đơn giản
Chỉ có một câu trả lời đúng duy nhất.
Câu hỏi phải chọn được 3 phương án nhiễu đáng tin cậy (hợp lý) nhưng chưa
chính xác.
Đánh giá một khả năng trong khung năng lực Khoa học PISA.
Ngôn ngữ trong sáng, diễn đạt rõ ràng, học sinh dễ đọc và hiểu được.

 Câu hỏi lựa chọn phức tạp
- Cho phép đánh giá kiến thức về một khái niệm, quy trình trong một câu hỏi.

6

- Tất cả các phần trong câu hỏi phải liên quan đến cùng một khái niệm hoặc quy
trình.
- Tất cả các phần trong câu hỏi phải liên quan đến bối cảnh.
- Nói chung là đối với những câu hỏi dạng này thì học sinh khó giành được điểm
hơn.

1.5.2.2 Câu hỏi đóng (close – constructed response question)
- Dựa trên những kiến thức có sẵn.
- Câu hỏi mang tính xác nhận thông tin, không có tính gợi mở.
- Có tính chất là câu mở đầu cho một đề tài nào đó.
- Trong câu hỏi đóng các phương án trả lời phải là một hệ thống đầy đủ tất cả
các khía cạnh của hiện tượng nghiên cứu, phải có mặt các phương án trả lời
để người trả lời dễ dàng xác định câu trả lời.

1.5.2.3 Câu hỏi mở (open – constructed response question)
 Hướng dẫn viết các câu hỏi câu trả lời mở tốt: Câu hỏi và câu trả lời
- Phải viết thế nào cho rõ ràng, không mơ hồ.
- Phải viết thế nào để các câu trả lời có thể rơi vào các câu trả lời tiêu chuẩn
(đáp án).
- Viết thế nào để tránh những câu trả lời hời hợt, không rơi vào các câu trả lời
chuẩn.
- Đối với Đọc hiểu thì câu hỏi phải là một câu “hưởng ứng” văn bản.
 Hướng dẫn mã hoá
- Phải khớp với Mục đích câu hỏi (thêm vào những mô tả chung mà câu hỏi có
ý định đánh giá)
- Phải có một mô tả chính xác – Mô tả – của mỗi loại mã hoá
- Phải nhằm mục đích bao quát TẤT CẢ các loại câu trả lời
- Phải bao gồm ví dụ về câu trả lời của học sinh – Câu trả lời ví dụ – cho tất cả

các loại

1.5.3. Mã hóa trong Pisa
PISA sử dụng thuật ngữ mã hóa, không sử dụng khái niệm chấm bài vì mỗi
một mã của câu trả lời được quy ra điểm số tùy theo câu hỏi.
Các câu trả lời đối với các câu hỏi nhiều lựa chọn hoặc câu trả lời của một số
câu hỏi trả lời ngắn được xây dựng trước sẽ được nhập trực tiếp vào phần mềm nhập
dữ liệu. Các câu trả lời còn lại sẽ được mã hóa bởi các chuyên gia. Tài liệu Hướng
dẫn mã hóa sẽ đưa ra các chỉ dẫn và cách thức để giúp cho các chuyên gia mã hóa
được toàn bộ các câu hỏi được yêu cầu. Sau khi mã hóa xong, sẽ được nhập vào phần
7


mềm, tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế (OECD) nhận dữ liệu và chuyển đổi thành
điểm cho mỗi học sinh.
Nhiều quốc gia mã hóa tiến hành theo quy trình mã hóa trên bài thi trên giấy,
một số quốc gia khác sử dụng mã hóa trực tuyến trên Pisa. Dữ liệu được mã hóa bởi
chuyên gia sau đó sẽ được phân tích và xử lí ngay một cách tự động.
Tùy theo mỗi câu hỏi, mỗi mức trên sẽ có một hay một vài mã số được quy định cụ
thể trong hướng dẫn chấm điểm. [1]
Mã một chữ số: thường là 0, 1, 2, 9 hoặc 0, 1, 9 tùy theo từng câu hỏi. Các
mã thể hiện mức độ trả lời bao gồm: mức đạt được tối đa cho mỗi câu hỏi và được
quy ước gọi là “Mức tối đa”, mức “Không đạt” mô tả các câu trả lời không được chấp
nhận và bỏ trống không trả lời. Một số câu hỏi có thêm “Mức chưa tối đa” cho những
câu trả lời thỏa mãn một phần nào đó. Cụ thể:
- Mức tối đa (Mức đầy đủ): Mức cao nhất (mã 1 trong câu có mã 0, 1, 9 hoặc
mã 2 trong câu có mã 0, 1, 2, 9). Ở đây hiểu là điểm.
- Mức chưa tối đa (Mức không đầy đủ) (mã 1 trong câu có mã 0, 1, 2, 9).
- Không đạt: Mã 0, mã 9. Mã 0 khác mã 9. Mã 0: có ghi nhưng sai (không có ý
nào đúng hoặc lập luận sai), mã 9: không ghi gì để giấy trắng không trả lời câu

hỏi đó.
Mã hai chữ số: 00, 01… 21, 22 …
- Chữ số đầu tiên cho biết mức độ trả lời. Chữ số thứ hai được sử dụng để mã
hóa đặc tính hay xu hướng của câu trả lời.
- Mã hóa sử dụng hai chữ số có hai ưu điểm chính:
 Thứ 1, chúng ta sẽ thu được nhiều thông tin hơn về việc hiểu và nhận thức
chưa đúng của học sinh, các lỗi thường gặp và các cách tiếp cận khác nhau
khi học sinh giải một bài toán hay trả lời hoặc đưa ra lập luận.


Thứ 2, việc mã hóa hai chữ số sẽ cho phép biểu diễn các mã theo một cách
có cấu trúc hơn, xác định rõ ràng mức độ phân cấp của các nhóm mã
Sau đó các Mã sẽ được chuyển sang điểm (Score) theo hệ thống và thang đánh
giá của OECD.
Hướng dẫn mã hóa:
- Phải khớp với mục đích câu hỏi.
- Phải có một mô tả chính xác – mô tả-của mỗi loại mã hóa.
- Phải nhằm mục đích bao quát tất cả các loại câu trả lời.
Các nguyên tắc chung khi mã hóa:
- Lỗi chính tả và ngữ pháp: Các lỗi về chính tả và ngữ pháp sẽ được bỏ qua nếu
như các lỗi này không nghiêm trọng đến mức làm khó hiểu cho người chấm.
8


Đây là việc đánh giá kỹ năng về khoa học, toán học và khả năng hiểu văn bản
của PISA chứ không phải là một bài kiểm tra về viết câu hay ngữ văn.
- Những lỗi tính toán nhỏ:
 Không nên ‘trừ điểm’ cho mọi lỗi mà bạn thấy.
 Hãy làm rõ về tầm quan trọng của việc tính toán cho những câu hỏi này:
Đối với một số câu hỏi, tính toán chính xác là một yêu cầu. Đối với các câu

hỏi khác, tính toán chỉ là yếu tố phụ so với mục đích chính của câu hỏi.

1.6. Tiến trình thực hiện PISA
Việc thực hiện PISA bao gồm khâu thiết kế bài kiểm tra và chọn trường thực
nghiệm. Nhìn chung, các bước tiến hành thiết kế bài kiểm tra qua các kì PISA được
diễn ra như sau [2]
1. Lập đề cương
2. Phát triển dữ liệu
3. Thu thập dữ liệu từ các nước
4. Đánh giá dữ liệu quốc gia
5. Gửi bản mẫu thử nghiệm
6. Chuyển ngữ bản mẫu
7. Tập huấn cho giáo viên chấm điểm
8. Thử nghiệm tại các nước thành viên
9. Chuẩn bị văn bản chính thức bằng tiếng Anh và tiếng Pháp
10. Công bố công trình nghiên cứu chính thức
11. Tập huấn chính thức cho giáo viên chấm điểm
12. Chính thức tiến hành ở các nước thành viên
 Việc chọn trường thực nghiệm bao gồm các bước như sau:
1. Xác định thời lượng của bài kiểm tra và độ tuổi của học sinh
2. Xác định nguồn nhu cầu nơi thực nghiệm
3. Xác định số lượng học sinh sẽ tham gia thực nghiệm
4. Thiết lập và mô tả cấu trúc trường thực nghiệm
5. Xác định trường bị loại
6. Cách xử lí đối với những trường có quy mô nhỏ
7. Phân lớp để tiến hành kiểm tra
8. Xác định số lượng thành viên trong một nhóm thực nghiệm
9. Phân bố thí sinh theo nhóm
10. Chọn trường thí điểm
11. Đánh số trường thí điểm

12. Thiết lập bảng theo dõi
9


1.7. Quy trình thiết lập bộ câu hỏi theo hướng tiếp cận PISA
1. Xác định kiến thức liên quan
2. Lựa chọn tình huống gắn liền với thực tiễn
3. Xác định lĩnh vực
4. Xác định mức độ và kiểu câu hỏi
5. Soạn thảo bộ câu hỏi theo tình huống
6.Thảo luận bộ câu hỏi
7. Chỉnh sửa lần 1
8. Kiểm tra thử
9. Hoàn thiện bài tập tình huống tiếp cận PISA
Cụ thể hơn, trong bước 5 gồm có 4 bước nhỏ:
5. Soạn thảo bộ câu hỏi theo tình huống
Bước 1: Đặt tên tình huống
Bước 2: Viết lời dẫn
Bước 3: Soạn các câu hỏi và phương án trả lời
Bước 4: Soạn đáp án và mã hoá
Bảng biểu 1. Sơ đồ quy trình thiết lập bộ câu hỏi theo hướng tiếp cận Pisa

10


CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TIẾP CẬN NĂNG
LỰC CỦA PISA CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” – VẬT LÍ 10
2.1. Nội dung kiến thức chương “Chất khí” – Vật lí 10.
2.1.1. Cấu trúc logic nội dung kiến thức chương “Chất khí” – Vật lí 10

Hình 1. Sơ đồ cấu trúc logic nội dung chương “Chất khí” – VL10

2.1.2. Mục tiêu
2.1.2.1 Kiến thức, kĩ năng cần đạt
CHỦ ĐỀ

MỨC ĐỘ CẦN ĐẠT

Kiến thức
a) Thuyết động Phát biểu được nội dung cơ bản của thuyết động học
học phân tử chất phân tử chất khí.
khí

Nêu được các đặc điểm của khí lí tưởng.

11

GHI
CHÚ


b) Các quá trình Phát biểu được các định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt, Sácđẳng nhiệt, đẳng
tích, đẳng áp đối
với khí lí tưởng
c) Phương trình

lơ.
Nêu được nhiệt độ tuyệt đối là gì.
Nêu được các thông số p, V, T xác định trạng thái
của một lượng khí.

trạng thái của khí Viết được phương trình trạng thái của khí lí tưởng
pV
lí tưởng
 const .
T

Kĩ năng
Vận dụng được phương trình trạng thái của khí lí
tưởng.
Vẽ được đường đẳng tích, đẳng áp, đẳng nhiệt trong
hệ toạ độ (p, V).
Bảng biểu 2 Mục tiêu chương “Chất khí” – VL10

2.1.2.2 Mục tiêu về năng lực hướng đến
Pisa hướng đến 3 loại năng lực: Toán học, Khoa học và Đọc hiểu. Trong đề
tài Khóa luận này, năng lực Khoa học hướng đến năng lực Vật lí, cụ thể như sau:

12


NL hình
thành

NL Toán
học

Thông
hiểu

Vận
dụng

NL Đọc
hiểu

NL tìm tòi,
khám phá thế
giới tự nhiên
dưới góc độ VL

NL nhận thức
kiến thức VL

Nhận
biết

NL Khoa
học (Vật lí)

Dự
đoán

Đề
xuất

Lập kế
hoạch

NL vận dụng

kiến thức VL
vào thực tiễn

Thực
hiện

Giải
thích
vấn đề
thực
tiễn

Phân
tích,
tổng
hợp

Hình 2. Sơ đồ mục tiêu về năng lực hướng đến của hệ thống bài tập

13

Liên
hệ, so
sánh

Chế
tạo mô
hình,
thiết bị

2.2. Xây dựng hệ thống bài tập tiếp cận năng lực của pisa chương “Chất
khí” – Vật lí 10
2.2.1. Bảng tổng hợp các bài tập tình huống đã xây dựng
STT
1.

Tên tình huống
Bóng đèn sợi đốt

Số câu

Kiến thức
- Định luật Sác-lơ
- Điện trở của dây dẫn

10

Lĩnh vực
Vật lí và
đời sống

- Điện năng tiêu thụ
2.

Nồi áp suất – “Bạn đồng

7

hành cùng bà nội trợ”

3.

Bình khí Oxy – “Cứu
tinh người bệnh”

- Định luật Sác-lơ

Vật lí và

- Áp lực, áp suất

đời sống

- Phương trình trạng thái Vật lí và y
khí lí tưởng
tế

11

- Định luật Sác-lơ
4.

Động cơ đốt trong

- Phương trình trạng thái Vật lí và

10

khí lí tưởng.
công nghệ

- Đồ thị các đẳng quá
trình
5.

Bóng bay Galaxy – quả
“bom” di động

6

- Cấu tạo chất
Vật lí và
- Định luật Bôi-lơ – Ma- đời sống
ri-ốt
- Phương trình trạng thái
khí lí tưởng

Bảng biểu 3. Ma trận các bài tập tình huống đã xây dựng

2.2.2. Nội dung hệ thống bài tập tiếp cận năng lực của PISA chương “Chất
khí” – Vật lí 10
BÀI TẬP TÌNH HUỐNG 1: BÓNG ĐÈN SỢI ĐỐT
Câu

Kiến thức

Kiểu câu
hỏi

1

Công nghệ Trắc nghiệm
- Kĩ thuật
đơn giản

2

Điện trở

Đóng

Mã hóa

Năng lực hướng đến

0,1,9

NL tìm tòi, khám phá thế giới tự
nhiên dưới góc độ VL – mức dự
đoán

0,1,2,9

NL nhận thức kiến thức VL – mức
vận dụng

14


3

Tính

chất Trắc nghiệm

hóa học của
khí trơ
4

Tính

0,1,2,9

tiễn – mức giải thích vấn đề thực tiễn

phức tạp

chất Trắc nghiệm

NL vận dụng kiến thức VL vào thực

0,1,9

NL vận dụng kiến thức VL vào thực

VL,
hóa
học của vật
liệu

đơn giản

tiễn – mức giải thích vấn đề thực tiễn

5

ĐL Sác-lơ

Đóng

0,1,2,9

NL nhận thức kiến thức VL – mức
vận dụng

6

ĐL Sác-lơ

Trắc nghiệm

0,1,9

NL nhận thức kiến thức VL – mức

đơn giản

vận dụng

7

ĐL Sác-lơ,
Áp suất

Đóng

0,1,2,9

NL nhận thức kiến thức VL – mức
vận dụng

8

Đời sống kĩ
thuật điện

Mở

0,1,2,9

NL tìm tòi, khám phá thế giới tự
nhiên dưới góc độ VL – mức đề xuất

9

Điện năng

Đóng

0,1,2,9

NL nhận thức kiến thức VL – mức
vận dụng

10

Đời sống,
công suất

Mở

0,1,2,9

NL vận dụng kiến thức VL vào thực
tiễn – mức phân tích, tổng hợp

Bảng biểu 4. Ma trận các câu hỏi trong BTTH 1

Một bóng đèn sợi đốt Rạng Đông có thông số kĩ thuât sau:

15


Hình 3. Thông số kĩ thuật bóng đèn sợi đốt

Bóng đèn sợi đốt là một loại bóng đèn dùng để chiếu sáng khi bị đốt nóng,
dây tóc (thường làm bằng vonfram) là bộ phận chính để phát ra ánh sáng, thông
qua vỏ thủy tinh trong suốt. Các dây tóc - bộ phận phát sáng chính của đèn được
bảo vệ bên ngoài bằng một lớp thủy tinh trong suốt hoặc mờ đã được rút hết không
khí và bơm vào các khí trơ. Kích cỡ bóng phải đủ lớn để không bị hơi nóng của
nhiệt tỏa ra làm nổ. Hầu hết bóng đèn đều được lắp vào trong đui đèn, dòng điện

sẽ đi qua đui đèn kim loại, vào đến dây tóc làm nó nóng lên và đến mức phát ra ánh
sáng.
1. Đầu đèn E27 có nghĩa gì? (NL tìm tòi, khám phá thế giới tự nhiên dưới góc độ VL
– mức dự đoán)
A. Đầu đèn được sử dụng với nguồn điện có hiệu điện thế thấp nhất là 27V.
B. Đầu đèn được làm bằng kim loại với tỉ lệ pha tạp 27%.
C. E27 là số hiệu đặt theo mã sản phẩm của nhà sản xuất.
D. Đầu đèn có đường kính (đường kính ổ cắm) là 27mm.
Mã hóa: 0, 1, 9
• Mã 1: trả lời đúng đáp án D
• Mã 0: trả lời sai (đáp án A, B, C)
• Mã 9: không trả lời (bỏ giấy trắng)
2. Một sợi dây tóc bóng đèn làm bằng vonfram ở 200C có điện trở 25Ω, có tiết diện
tròn bán kính 0,01 mm. Hãy tính chiều dài của dây tóc này (lấy π = 3,14). Biết điện
trở suất của vonfram là 5,5. 10−8 Ω.m (NL nhận thức kiến thức VL – mức vận dụng)
Mã hóa: 0, 1, 2, 9
• Mã 2: trả lời đúng hoàn toàn (công thức, đáp số)
Chiều dài của dây tóc này là:
16


𝑙
𝑅. 𝑆 25.3,14. (0,01. 10−3 )2
→𝑙=
=
= 0,1428𝑚
𝑆
𝜌
5,5. 10−8
Mã 1: trả lời thiếu, sai sót 1 phần.

Mã 0: trả lời sai hoàn toàn
𝑅=𝜌

•
•

• Mã 9: không trả lời (bỏ giấy trắng)
3. Tại sao trong bóng đèn sợi đốt người ta phải rút hết không khí và bơm vào đó khí
trơ? (NL vận dụng kiến thức VL vào thực tiễn – mức giải thích vấn đề thực tiễn)
A. Khí trơ rẻ tiền hơn không khí, làm lợi về kinh tế cho nhà sản xuất.
B. Không khí oxi hóa vonfram làm giảm tuổi thọ của đèn.
C. Khí trơ nhẹ hơn không khí làm giảm khối lượng của đèn.
D. Khí trơ làm ánh sáng của đèn sáng hơn không khí.
E. Khí trơ hoạt đông hóa học yếu, không làm đứt dây tóc bóng đèn.
F. Không khí có thể làm mài mòn lớp thủy tinh, làm vỡ đèn.
Mã hóa: 0, 1, 2, 9
•
•
•

Mã 2: trả lời đúng hoàn toàn (đáp án B, D)
Mã 1: trả lời thiếu, sai sót 1 phần. (chọn được 1 câu đúng)
Mã 0: trả lời sai hoàn toàn

• Mã 9: không trả lời (bỏ giấy trắng)
Vì "sợi đố t" của bóng đèn là kim loại cụ thể là chấ t Vonfram, mà trong không
khí lại có oxi, khi nhiệt độ tăng cao, sự oxi hoá kim loại sẽ xảy ra nhanh hơn trong
nhiệt độ thường, sự phản ứng oxi hoá sẽ làm biế n đổ i kim loại làm sợi đố t, vố n
được kéo thành sợi rấ t mỏng manh, tạo nên hiện tượng "đứt sợi đố t" và bóng đèn
sẽ hư hại.

Khí trơ là loại khí không tạo sự phản ứng với kim loại, nên dùng khí trơ sẽ làm
"tuổ i thọ" của sợi đố t tăng cao.
4. Tại sao dùng Vonfram làm dây tóc bóng đèn? (NL vận dụng kiến thức VL vào thực
tiễn – mức giải thích vấn đề thực tiễn)
A. Vì giá thành rẻ, phổ biến
B. Vì nhiệt độ nóng chảy cao
C. Vì tỉ lệ bay hơi thấp
D. Cả B và C đều đúng
Mã hóa: 0, 1, 9
• Mã 1: trả lời đúng đáp án D
•
•

Mã 0: trả lời sai (đáp án A, B, C)
Mã 9: không trả lời (bỏ giấy trắng)

17