Đánh giá năng lực khoa học của học sinh khi dạy học một số kiến thức về “Dòng điện trong các môi trường” (Vật lí 11)

JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE
Educational Sci., 2016, Vol. 61, No. 8B, pp. 272-278
This paper is available online at

DOI: 10.18173/2354-1075.2016-0184

ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC KHOA HỌC CỦA HỌC SINH KHI DẠY HỌC MỘT SỐ
KIẾN THỨC VỀ “ DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MƠI TRƯỜNG” (VẬT LÍ 11)
Nguyễn Văn Khải1 , Lê Chí Nguyện2
1 Khoa

Vật lí, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên
2 Khoa Tự nhiên, Trường Đại học Hoa Lư

Tóm tắt. Bài viết trình bày cách đánh giá năng lực khoa học (NLKH) của học sinh trung
học phổ thông khi dạy học một số kiến thức về “Dòng điện trong các mơi trường”(Vật lí
11) dựa trên tiêu chí (Rubric) và bài tập đánh giá năng lực theo PISA.
Từ khóa: Đánh giá, năng lực khoa học Vật lí.

1.

Mở đầu

Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào
tạo “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích
cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kĩ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp
đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ
sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kĩ năng, phát triển năng lực (NL). Mơn Vật lí (VL)
ở trường phổ thơng có vai trị quan trọng trong việc phát triển các NL cho học sinh (HS), đặc biệt
là NLKH. Bài viết dưới đây trình bày cách vận dụng một số cơng cụ đánh giá NLKH của HS trong
dạy học (DH) một số kiến thức về “ Dịng điện trong các mơi trường” (VL 11) theo xu hướng dạy

học PTNL.

2.
2.1.

Nội dung nghiên cứu
Năng lực khoa học của học sinh

Nhiều nghiên cứu về DH PTNL đều chỉ rõ: “năng lực (Competency) của HS là khả năng
vận dụng tổng hợp các kiến thức, kĩ năng, thái độ vào giải quyết các tình huống học tập và thực
tiễn, thu được những sản phẩm cụ thể, có thể quan sát, ĐG được [1;2]. Theo PISA, NLKH của HS
là khả năng vận dụng tổng hợp các kiến thức, thái độ để giải quyết các tình huống có liên quan đến
khoa học - cơng nghệ (Hình 1) [3;102]. Mặc dù PISA quan tâm đánh giá NLKH của HS tuổi 15,
song ở cấp THPT, NL này theo chúng tôi, cần được tiếp tục quan tâm phát triển, nhất là trong DH
môn VL. Theo định nghĩa này, NLKH của HS bao gồm ba năng lực thành phần (NLTP): (1) Xác
định các vấn đề khoa học; (2) Lí giải hiện tượng có khoa học; (3) Sử dụng bằng chứng khoa học.
Ngày nhận bài: 10/07/2016. Ngày nhận đăng: 08/09/2016.
Liên hệ: Lê Chí Nguyện, e-mail:

272


Đánh giá năng lực khoa học của học sinh khi dạy học...

Hình 1 . PISA mơ tả cấu trúc khái niệm NLKH
Xác định các vấn đề khoa học (Identifying scientific issues): Xác định các vấn đề khoa học
bao gồm nhận biết câu hỏi trong một tình huống cụ thể để khám phá khoa học và xác định các từ
khóa để tìm kiếm các thơng tin khoa học về một chủ đề nhất định. Nó cũng bao gồm việc xác định
tính năng chính của một nghiên cứu khoa học.
Lí giải hiện tượng khoa học (Explaining phenomena scientifically): Khả năng thể hiện trong

giải thích các hiện tượng liên quan đến khoa học, áp dụng kiến thức thích hợp của khoa học trong
một tình huống nhất định. Năng lực này bao gồm mơ tả hoặc giải thích các hiện tượng và dự đốn
những thay đổi, và có thể liên quan đến việc phát hiện và xác định vấn đề , giải thích, và dự đoán
khoa học.
Sử dụng bằng chứng khoa học để rút ra kết luận (Using scientific evidence): Năng lực sử
dụng bằng chứng khoa học bao gồm việc tiếp cận thông tin khoa học, lập luận để đưa ra kết luận
dựa trên các bằng chứng khoa học. Các nhận định cần thiết liên quan đến kiến thức khoa học hay
kiến thức về khoa học hoặc cả hai [3, tr 10].

2.2.

Đánh giá NLKH của HS khi dạy một số kiến thức về Dòng điện trong các
mơi trường

2.2.1. Đánh giá theo tiêu chí (Rubric)
ĐG theo tiêu chí có vai trị quan trọng dạy học phát triển NL, vì NL thể hiện qua hành vi
thực hiện nhiệm vụ của người học. Vì vậy, khi dạy học một chủ đề cụ thể, giáo viên (GV) phải
xây dựng và cụ thể hóa được các tiêu chí có thể quan sát được và ĐG được. Thí dụ, khi dạy học về
“Hiện tượng nhiệt điện” (VL 11), dựa trên ba NLTP trong quan niệm NLKH của PISA, xây dựng
tiêu chí ĐG NLKH của HS như ma trận ở Bảng 1.
Khi dạy nội dung kiến thức về hiện tượng nhiệt điện, chúng tơi tổ chức học theo nhóm nhỏ
(5-6 HS một nhóm), trong tiến trình dạy học có sử dụng thí nghiệm kết nối với máy vi tính, khảo
sát định lượng sự phụ thuộc của suất điện động nhiệt điện (E) vào độ chênh lệch nhiệt độ (T1-T2)
giữa hai đầu cặp nhiệt điện loại K.

273


Nguyễn Văn Khải, Lê Chí Nguyện

Nội dung

Bảng 1. Ma trận ĐG NLKH (dùng cho GV)
Năng lực
Nhận biết các vấn đề khoa
học Vật lí

Giải thích hiện tượng Vật lí
một cách có khoa học

Nội dung 1
(2 điểm)

HS: Nhận biết suất điện
động nhiệt điện phụ thuộc
vào sự chênh lệch nhiệt độ
giữa hai đầu cặp nhiệt điện

Nội dung 2
(5 điểm)

HS: Nhận biết nếu dùng
lửa đèn cồn (như thí
nghiệm GV biểu diễn),
sẽ khơng thể đo trực tiếp
được sự thay đổi nhiệt
độ ∆t, cần phải tìm một
nguồn nhiệt thay thế.

HS: Giải thích được hiện

tượng tạo ra hiệu điện thế
giữa hai đầu của một dậy
kim loại có nhiệt độ khác
nhau (hiện tượng Di-béc)

Nội dung 3
(3 điểm)

HS: Nhận biết được muốn
khảo sát sự phụ thuộc định
lượng giữa E và ∆t, phải
đo được các giá trị của E
tương ứng với ∆t

Sử dụng bằng chứng khoa
học Vật lí để lí giải, rút ra
kết luận
HS Sử dụng kết quả thí
nghiệm để lập luận sự phụ
thuộc tuyến tính giữa E và
(T1 -T2 )

HS: Giải thích được sơ
đồ, cách thu thập số liệu
thí nghiệm, phương án thí
nghiệm chưa kết nối với
máy vi tính.

HS: Biết lập luận sự phụ
thuộc E và (T1 -T2 ) theo

hàm số bậc nhất y = ax+b
với a là hệ số nhiệt điện
động; b là nhiệt độ phịng
thí nghiệm.

HS: Vẽ và giải thích được
sơ đồ ngun lí, bộ TN
có kết nối với máy tính
gồm cảm biến nhiệt độ, bộ
khuếch đại điện áp, Card
chuyển đổi tín hiệu,

HS: Biết dựa vào đồ thị
hàm số bậc nhất lập luận để
suy ra được công thức định
lượng E và ∆t

Quy trình ĐG theo tiêu chí (ĐG đồng đẳng) như sau:
Bước 1: Trước buổi học, GV thống nhất với HS các tiêu chí và cách chấm điểm cho bạn
cùng nhóm theo mẫu (Mẫu 1).
Stt
1
2

3

4

274

Mẫu 1: Bảng tiêu chí hướng dẫn HS chấm điểm cho bạn cùng nhóm
9-10 (điểm)
7-8 (điểm)
5-6 (điểm)
4-0 (điểm)
Tham gia đầy đủ,
Tham gia một số
Tham gia đầy đủ các
Khơng tham gia hoạt
nhiệt tình các cơng
cơng việc trong
cơng việc của nhóm
động trong nhóm
việc của nhóm
nhóm
Tham gia đầy đủ và Thực hiện đày đủ
Miễn cưỡng thực
Thực hiện một phần
hoàn thành tốt nhiệm nhiệm vụ được phân
hiện cơng việc được
cơng việc được giao
vụ được phân cơng
cơng
giao
Có đóng góp ý kiến
Ln chủ động đóng
khi thảo luận tìm Chỉ có ý kiến đóng
góp ý kiến giải quyết
Khơng có ý kiến
phương án giải quyết góp khi đã được gợi ý

cơng việc của nhóm
tham gia thảo luận.
cơng việc nhưng có (phát biểu sau)
có hiệu quả cao
khi khơng đúng
Có ý tưởng giải quyết
Có ý tưởng trong giải cơng việc nhóm
Có ý tưởng đúng
quyết một số cơng nhưng khơng hồn
trong giải quyết mọi
Ln phản đối ý kiến
việc. Biết lắng nghe toàn đúng. Chỉ nghe
công việc, biết giúp
của người khác cả khi
ý kiến của bạn nhưng ý kiến của người
đỡ bạn và lắng nghe
ý kiến đó là đúng.
chưa giúp đỡ được khác khi thấy phù
các ý kiến của bạn
bạn trong nhóm.
hợp với ý kiến của
mình


Đánh giá năng lực khoa học của học sinh khi dạy học...

Bước 2: Trong khi nghe đại diện các nhóm báo cáo kết quả thảo luận nhóm, GV dựa vào
bảng ma trận ĐG NL ( Bảng 1) chấm điểm cho từng nhóm và cơng bố kết quả ngay sau khi chấm.
Bước 3: GV hướng dẫn HS chấm điểm cho các bạn cùng nhóm như sau: HS nhân số điểm
ĐG của GV với số lượng thành viên trong nhóm để được tổng điểm của nhóm mình, ví dụ: Muốn

ĐG kết quả cơng việc của mỗi thành viên trong nhóm 1, giả sử GV chấm nhóm 1 được 9/10 điểm;
Nhóm 1 có 6 HS nên 9 × 6 = 54 điểm; Sau đó, mỗi thành viên, đối chiếu mức độ hồn thành cơng
việc của bạn theo các tiêu chí đã thống nhất trước buổi học ( Mẫu 1), chia 54 điểm này cho 6 thành
viên trong nhóm, ghi kết quả vào mẫu 2.
Mẫu 2: Phiếu ghi điểm của HS chấm điểm cho các bạn cùng nhóm (dùng cho HS).
Mẫu 2: Phiếu ghi điểm của HS chấm điểm cho các bạn cùng nhóm (dùng cho HS)
HS được chấm
Tổng
HS chấm
Nguyễn
Trần văn
Phạm thi
Bùi văn
điểm
Lê thị C
Lại văn D
văn A
B
E
G
Nguyễn văn A
9
9
9
9
10
7
54
Trần văn B
10

9
9
9
9
8
54
Lê thị C
10
9
9
9
10
7
54
10
9
9
9
9
7
54
Lại văn D
Phạm thi E
10
9
9
9
10
8
54

Bùi văn G
10
10
9
9
9
8
54
Điểm
TB
10
9
9
9
10
8
cộng

Gv chấm lại các điểm HS chấm khơng chính xác (thiên vị), ghi nhận kết quả HS tự chấm
điểm (mẫu 2), kết hợp với điểm đánh của GV, tính trung bình cộng sẽ được kết quả đánh giá cho
từng cá nhân HS [4;74]

2.2.2. Vận dụng cách đánh giá của PISA
Cách ĐG NL theo PISA là xây dựng các bài tập ĐGNL [3; 4]. Dưới đây là một thí dụ cụ
thể. Theo PISA, mỗi đơn vị để thi/kiểm tra (unit) của PISA có cấu trúc gồm 4 thành tố:
- Ngữ cảnh (contex) là tình huống thực có trong thực tiễn cuộc sống liên quan đến cá nhân,
cộng đồng và kết nối toàn cầu, bao quát một chủ đề, một đơn vị kiến thức nào đó.
- Câu hỏi (item), có nội dung giới hạn trong tình huống gồm: câu hỏi trắc nghiệm khách
quan; câu hỏi đúng/sai phức hợp; câu hỏi mở trả lời ngắn; câu hỏi mở trả lời dài.
- Phần mã, PISA sử dụng thuật ngữ mã hóa (coding), khơng sử dụng khái niệm chấm điểm

vì mỗi một mã hóa của câu trả lời được quy ra điểm thùy theo câu hỏi. Quy trình mã hóa có mã
đơn và mã bội. Mỗi câu trả lời của HS được quay vòng qua 5 người chấm.
- Đáp án, trả lời câu hỏi (hướng dẫn mã hóa).
Dưới đây gợi ý một tình huống, sử dụng trong KTĐG NLKH của HS, sau khi học kiến thức
về “dòng điện trong các mơi trường” (xem hình 2)
MÁY ĐO NHIỆT ĐỘ
Hình 2a: Máy đo nhiệt độ bể nấu thiếc
Tính năng kĩ thuật:
+ Thích hợp với các loại cảm biến:
loại K - cặp nhiệt điện và điều khiển (NiCr-Niai)
275


Nguyễn Văn Khải, Lê Chí Nguyện

+ 0 - 500◦ : ±(0,75% +1◦ )
Mô tả thông tin quảng cáo về “máy đo nhiệt độ bể nấu thiếc” trên Website – “Dientu4U”.
Nguyên lí chế tạo máy đo này, dựa trên “hiên tượng nhiệt điên”, đầu đo của máy là một cặp nhiệt
điện loại K.

Hình 2a: (1) đầu đo; (2) hiển thị nhiệt độ
Hình 2b: Là một trong những thơng tin hướng dẫn thiết kế, chế tạo cảm biến (máy) đo nhiệt
độ loại LM335 trên trang Web- YouTube địa chỉ :
/>
Hình 2b Hướng dẫn cách làm cảm biến nhiệt độ
Hãy đọc các thông tin mơ tả ghi trong hình 2 để trả lời các câu hỏi sau:
Câu 1 (1 điểm): Máy đo nhiệt độ
019
Trong máy hình 2a, phép đo nhiệt độ được quy đổi về đo đại lượng nào trong các đại lượng
sau? Hãy khoanh tròn vào một lựa chọn đúng.

A. Đo điện trở.
B. Đo điện áp.
C. Đo dòng điện.
Câu 2 (1 điểm): Máy đo nhiệt độ
0129
276


Đánh giá năng lực khoa học của học sinh khi dạy học...

Giải thích thơng tin về các “tính năng kĩ thuật” của máy đo nhiệt độ ghi trong hình 2a.
. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Câu 3 (2 điểm): Máy đo nhiệt độ
0129
Hãy khoanh tròn vào “Đúng” hoặc “Sai” tương ứng với mỗi nhận định sau đây:
Đây có phải nhận định đúng về việc sử dụng máy đo nhiệt độ hình 2a?
Có thể dùng máy đo hình 2a để đo nhiệt độ nóng chảy của Vơnfram
Có thể dùng máy đo hình 2a để đo nhiệt độ nóng chảy của Kẽm
Có thể dùng máy đo hình 2a để đo nhiệt độ của phịng thí nghiệm

Đúng hoặc Sai
Đúng/Sai
Đúng/Sai
Đúng/Sai

Câu 4 (6 điểm): Máy đo nhiệt độ
0129
Nêu tóm tắt phương án thực nghiệm để xác định hệ số nhiệt điện động (αT ) của cặp nhiệt
điện dùng làm đầu đo trong máy đo nhiệt độ hình 2a.
. . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Mục đích ĐG của từng câu hỏi
Câu 1: ĐG khả năng tìm kiếm thơng tin và suy luận khoa học.
Câu 2: ĐG khả năng sử dụng kiến thức Vật lí để lí giải các thơng tin liên quan đến khoa học
- công nghệ.
Câu 3: ĐG NL áp dụng kiến thức khoa học Vật lí vào thực tiễn.
Câu 4: ĐG NL thực nghiệm Vật lí.
Hướng dẫn mã hóa (đáp án)

Câu 1
Mức đầy đủ:
Mã 1: B đo điện
áp
Không đạt:
Mã 0: đáp án
khác.
Mã 9: không trả
lời
Câu 3
Mức đầy đủ:
Mã 2: . 1. Sai; 2.
Đúng; 3 Đúng.
Mức không đầy
đủ:
Mã1: 2 trên 3
câu trả lời đúng.
Không đạt:
Mã 0: trả lời
không đúng
Mã 9: không trả
lời

Câu 2
Mức đầy đủ:
Mã 2: máy dùng “đầu đo” là cặp nhiệt điện lọaị K, chế tạo bởi hợp kim (NiCr-Niai),
vì vậy, máy có khả năng đo được nhiệt độ âm và nhiệt độ cao đến 7500 C với sai số
từ 0.75% đến 1% + 1o C, sai số này, phụ thuộc vào giới hạn thang đo.
Máy có thể sử dụng nhiều “đầu đo” loại K, để đo nhiệt độ với mức thang đo khác
nhau theo tùy chọn của người sử dụng.
Mức không đầy đủ:
Mã1: trả lời đúng nhưng thiếu hoặc khơng có giải thích
Khơng đạt:
Mã 0: trả lời khơng đúng
Mã 9: không trả lời
Câu 4
Mức đầy đủ:
Mã 2: theo công thức E = αT (T1 − T2 ). như vậy, muốn xác định được hệ số
nhiệt điện động (αT ) của “đầu đo” ta sử dụng “đầu đo” làm mẫu khảo sát “hiện
tương nhiệt điện” với mẫu là cặp nhiệt điện (NiCr-Niai). Sử dụng thí nghiệm có kết
nối với máy vi tính (đã học) ta đo được các giá trị của E và ∆t, từ đó tính được
B
αT =
T1 − T − 2
Mức không đầy đủ:
Mã1: trả lời đúng nhưng thiếu hoặc khơng có giải thích
Khơng đạt:
Mã 0: trả lời không đúng
Mã 9: không trả lời

277

Nguyễn Văn Khải, Lê Chí Nguyện

3.

Kết luận

Qua việc nghiên cứu vận dụng thực tế ĐG NLKH của HS trong DH kiến thức VL cụ thể,
cho thấy khi KTĐG NLKH của HS THPT cần và thích hợp là: đồng thời vận dụng hai công cụ
ĐGNL là xây dựng các rubric theo tiêu chí và xây dựng các bài tập kiểu PISA, chúng là các công
cụ bổ sung cho nhau nhằm tăng thêm giá trị và độ tin cậy của ĐG.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]

Bernd Meier, Nguyễn Văn Cường, 2014. Lí luận dạy học hiện đại, Cơ sở đổi mới mục tiêu,
nội dung và phương pháp dạy học, Nxb Đại học Sư phạm Hà Nội.

[2]

Phạm Xuân Quế (chủ biên), 2014. Hướng dẫn kiểm tra, đánh giá theo định hướng phát triển
năng lực HS cấp trung học phổ thơng mơn Vật lí. Tài liệu tập huấn giáo viên THPT.

[3]

OECD (2013), PISA 2012 Assessment and Analytical Framework: Mathematics, Reading,
Science, Problem Solving and Financial Literacy, OECD Publishing.

[4]

Vũ Trọng Rỹ, Phạm Xuân Quế, 2015. Kiểm tra đánh giá kết quả học tập mơn Vật lí của HS ở

trường phổ thông theo định hướng phát triển năng lực. Tạp chí Khoa học Giáo dục, Số 123,
tr. 11-13.
ABSTRACT
Assessing students’ physical science competency when teaching “Currents in the
environment” (Physics 11)
Nguyen Van Khai1 , Le Chi Nguyen2
Nguyen Pedagogical University
2 Hoa Lu University

1 Thai

This article presents a way to assess student competence in physical science after studying
the chapter "Current in environments" (Physics 11) based on criteria (rubric) and on PISA capacity
assessment exercises.
Keywords: Assessment, Physical science competency.

278