Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Trong hệ thống giáo dục Việt Nam, việc chuyển đổi hình thức kiểm tra - đánh giá từ trắc nghiệm tự luận sang trắc nghiệm khách quan đòi hỏi giáo viên phải nắm vững kỹ thuật xây dựng công cụ đo lường chuẩn xác. Trong cấu trúc của một câu hỏi trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn, bên cạnh phương án đúng, các phương án sai (câu nhiễu hoặc mồi nhử) giữ vai trò quyết định chất lượng phân hóa của câu hỏi. Một câu nhiễu đạt yêu cầu phải có tính hợp lý, đủ sức thu hút học sinh có học lực trung bình - yếu và tạo sự phân vân, cân nhắc cho học sinh khá - giỏi.
Tuy nhiên, thực tiễn dạy học môn Hóa học tại các trường trung học phổ thông (THPT) cho thấy nhiều giáo viên chỉ dừng lại ở việc thay đổi dấu phẩy, đổi số liệu đơn thuần hoặc đưa ra các phương án sai lệch lộ liễu, làm giảm độ tin cậy và giá trị đo lường của đề thi. Nhằm giải quyết thực trạng này, tác giả Nguyễn Thị Ngọc Tú đã thực hiện khóa luận tốt nghiệp cử nhân Hóa học chuyên ngành Phương pháp giảng dạy với đề tài: "Kỹ thuật biên soạn câu nhiễu trong câu trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn môn hoá học lớp 12", dưới sự hướng dẫn của ThS. Thái Hoài Minh tại Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh (năm 2010).
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là tìm hiểu và hệ thống hóa kỹ thuật biên soạn các phương án nhiễu trong câu trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn môn Hóa học lớp 12 cấp THPT.
Đề tài xác định các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể sau:
- Tìm hiểu và hệ thống hóa cơ sở lý luận về các hình thức kiểm tra - đánh giá, phương pháp biên soạn câu trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn.
- Nghiên cứu kỹ thuật xây dựng câu nhiễu trong trắc nghiệm khách quan.
- Vận dụng lý thuyết trắc nghiệm để xây dựng hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan mẫu.
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá chất lượng và hiệu quả của các câu hỏi đã biên soạn.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Cách biên soạn câu nhiễu trong câu trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn môn Hóa học lớp 12.
- Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy và học môn Hóa học tại trường THPT.
- Phạm vi nội dung: Chương trình Hóa học lớp 12 nâng cao, tập trung vào hai chương: Chương 5 ("Đại cương kim loại") và Chương 6 ("Kim loại kiềm – kim loại kiềm thổ – nhôm").
- Phạm vi không gian và thời gian: Học sinh lớp 12 tại ba trường THPT trên địa bàn TP. Hồ Chí Minh (THPT Gia Định, THPT Hoàng Hoa Thám, THPT Giồng Ông Tố) trong năm học 2009 – 2010.
- Giả thuyết khoa học: Nếu biên soạn các câu nhiễu chính xác, khoa học và hấp dẫn thì sẽ phát huy tối đa năng lực tư duy của học sinh khi làm bài, đồng thời nâng cao chất lượng đo lường của bài trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khóa luận xây dựng hệ thống lý luận dựa trên các quan điểm đo lường giáo dục kinh điển và các tài liệu chuyên ngành của GS. Dương Thiệu Tống, GS. TS. Lâm Quang Thiệp và PGS. Trần Bá Hoành.
Khung lý thuyết và mô hình đo lường
- Bản chất và chức năng kiểm tra - đánh giá: Kiểm tra - đánh giá giữ vai trò liên hệ ngược (liên hệ nghịch) trong quá trình dạy học, bao gồm ba chức năng thống nhất: đánh giá, phát hiện lệch lạc và điều chỉnh hoạt động dạy - học.
- Thang đo nhận thức của Benjamin S. Bloom: Tác giả phân loại mục tiêu kiểm tra dựa trên sáu mức độ nhận thức (Biết, Hiểu, Vận dụng, Phân tích, Tổng hợp, Đánh giá), trong đó tập trung ứng dụng ba mức độ đầu phù hợp với mục tiêu kiểm tra kiến thức hóa học phổ thông.
- Phương pháp định lượng phân tích câu trắc nghiệm:
- Độ khó của câu hỏi ($P$):
$$P = \frac{\text{Số người trả lời đúng câu } i}{\text{Tổng số người làm bài}} \times 100%$$
Độ khó vừa phải đối với câu hỏi trắc nghiệm 4 lựa chọn (xác suất may rủi 25%) là 62,5%; đối với câu hỏi 5 lựa chọn (xác suất may rủi 20%) là 60%.
- Độ phân cách của câu hỏi ($D$): Sử dụng phương pháp phân chia 27% số bài điểm cao nhất (nhóm cao) và 27% số bài điểm thấp nhất (nhóm thấp):
$$D = \frac{R_{\text{cao}} - R_{\text{thấp}}}{N_{\text{nhóm}}} \times 100%$$
Giá trị $D$ dao động từ $-100%$ đến $+100%$. Phân loại độ phân cách: $D \ge 40%$ (tốt); $30% \le D \le 39%$ (khá tốt); $20% \le D \le 29%$ (tạm được, cần chỉnh sửa); $D \le 19%$ (kém, cần loại bỏ).
- Nguyên tắc phân tích mồi nhử: Phương án đúng phải có tương quan thuận với tổng điểm bài thi (nhóm cao chọn nhiều hơn nhóm thấp). Ngược lại, mỗi phương án nhiễu phải có tương quan nghịch với tổng điểm bài thi (nhóm cao chọn ít hơn nhóm thấp). Phương án nhiễu không có học sinh nào chọn được xem là phương án vô dụng.
- Độ tin cậy của bài thi: Sử dụng công thức Kuder - Richardson để xác định tính ổn định của bài trắc nghiệm.
Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Phân tích, tổng hợp tài liệu về lý luận dạy học, phương pháp kiểm tra - đánh giá và kỹ thuật trắc nghiệm.
- Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia: Trao đổi, tiếp thu ý kiến từ giảng viên hướng dẫn và giáo viên Hóa học trường THPT Giồng Ông Tố.
- Phương pháp xử lý thông tin và thống kê toán học: Thống kê tần số lựa chọn từng phương án, tính toán chỉ số độ khó $P$ và độ phân cách $D$ cho từng câu trắc nghiệm.
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tổ chức cho học sinh làm bài kiểm tra trắc nghiệm để thu thập dữ liệu định lượng.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1. Cơ sở lý luận của đề tài nghiên cứu
Chương 1 tổng thuật lịch sử hình thành và phát triển của phương pháp trắc nghiệm trên thế giới (từ các nghiên cứu của E. Thorndike, A. Binet năm 1904, R. Meili năm 1928, đến việc áp dụng rộng rãi tại Mỹ, Anh, Liên Xô) và tại Việt Nam (các công trình của Trần Bá Hoành năm 1971, Nguyễn Như An năm 1976, Nguyễn Hữu Long, Lâm Quang Thiệp năm 1993 - 1994). Tác giả tổng hợp 23 khóa luận tốt nghiệp và 12 luận văn thạc sĩ đã nghiên cứu về trắc nghiệm Hóa học tại các trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Huế, Vinh và TP. Hồ Chí Minh.
Chương này trình bày chi tiết quy trình kiểm tra - đánh giá gồm 5 bước:
- Xây dựng nội dung và tiêu chí đánh giá.
- Thiết kế công cụ đánh giá và lập kế hoạch sử dụng.
- Thu thập số liệu đánh giá.
- Xử lý số liệu.
- Rút ra kết luận và đề xuất điều chỉnh quá trình dạy học.
Tác giả phân tích ưu - nhược điểm của các loại câu hỏi trắc nghiệm (đúng - sai, ghép đôi, điền khuyết, nhiều lựa chọn) và phân tích sâu cấu trúc của câu hỏi nhiều lựa chọn (phần dẫn, phương án đúng và phương án nhiễu). Đồng thời, chương 1 minh họa kỹ thuật phân tích câu hỏi qua 5 ví dụ cụ thể:
| Ví dụ |
Chỉ số khó ($P$) |
Độ phân cách ($D$) |
Đánh giá chất lượng câu hỏi và mồi nhử |
| Thí dụ 1 |
0,39 |
0,33 |
Câu hỏi tốt; phương án đúng tương quan thuận; các mồi nhử đều tương quan nghịch hợp lý. |
| Thí dụ 2 |
0,36 |
0,16 |
Độ phân cách thấp; mồi nhử A bị nhóm cao chọn nhiều hơn nhóm thấp (nghi ngờ có 2 đáp án đúng). |
| Thí dụ 3 |
- |
Giá trị âm |
Câu hỏi kém; các phương án không có sự khác biệt rõ rệt giữa hai nhóm. |
| Thí dụ 4 |
0,25 |
-0,16 |
Độ phân cách âm; phương án đúng dự kiến tương quan nghịch, mồi nhử A không ai chọn. |
| Thí dụ 5 |
0,86 |
0,05 |
Câu hỏi quá dễ; độ phân cách kém; mồi nhử E không ai chọn (vô dụng). |
Chương 2. Kỹ thuật biên soạn câu nhiễu trong trắc nghiệm khách quan lớp 12
Chương 2 phân tích cấu trúc tổng thể chương trình Hóa học lớp 12 ban nâng cao, bao gồm 9 chương với 58 bài, tổng thời lượng 87,5 tiết:
| Phân loại tiết học |
Số lượng tiết |
Tỷ lệ phần trăm |
| Lý thuyết |
56 tiết |
64,37% |
| Luyện tập |
12 tiết |
13,79% |
| Thực hành |
9 tiết |
10,36% |
Tác giả đi sâu vào mục tiêu kiến thức, kỹ năng, thái độ và sơ đồ hóa hệ thống kiến thức của hai chương trọng tâm:
- Chương 5: Đại cương kim loại (Bài 19 đến Bài 24): Cấu tạo nguyên tử, tính chất vật lý chung, tính chất hóa học (tính khử), dãy điện hóa, cặp oxi hóa - khử, pin điện hóa, suất điện động chuẩn, sự điện phân (định luật Faraday), ăn mòn kim loại và các phương pháp điều chế kim loại.
- Chương 6: Kim loại kiềm – kim loại kiềm thổ – nhôm: Cấu tạo, tính chất của đơn chất và hợp chất quan trọng của natri, canxi, nhôm; phân loại và biện pháp xử lý nước cứng (tính cứng tạm thời, vĩnh cửu, toàn phần).
Về kỹ thuật xây dựng mồi nhử, tác giả khẳng định không thể sáng tác câu nhiễu theo cảm tính chủ quan mà phải dựa trên quy trình khách quan 4 bước:
- Soạn câu hỏi mở về nội dung kiến thức cần kiểm tra để học sinh tự làm bài.
- Thu thập bài làm, lọc bỏ các câu trả lời đúng, giữ lại toàn bộ câu trả lời sai.
- Thống kê, phân loại các dạng lỗi sai và đếm tần số xuất hiện của từng lỗi.
- Chọn lọc các lỗi sai có tần số xuất hiện cao nhất để làm phương án nhiễu.
Tác giả đã vận dụng quy trình này để thiết kế hệ thống các câu hỏi trắc nghiệm mẫu cho 2 chương, bao gồm các dạng bài tập định tính và bài toán hóa học đặc trưng (kim loại tác dụng với $HNO_3$, một kim loại tác dụng với hỗn hợp hai muối, bài toán đồ thị và lượng kết tủa $Al(OH)_3$).
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm
Chương 3 trình bày việc triển khai thực nghiệm sư phạm trên đối tượng học sinh lớp 12 tại các trường THPT Gia Định, THPT Hoàng Hoa Thám và THPT Giồng Ông Tố. Bộ công cụ thực nghiệm gồm 30 câu hỏi trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn bao quát nội dung hai chương 5 và 6.
Kết quả thu được qua các bảng thống kê (từ Bảng 3.1 đến Bảng 3.30) cung cấp chi tiết tần số lựa chọn của nhóm điểm cao và nhóm điểm thấp cho từng phương án của 30 câu hỏi. Dựa trên số liệu đo lường, tác giả đã:
- Phân tích các câu hỏi có chỉ số phân cách chưa đạt yêu cầu hoặc các phương án nhiễu chưa phát huy tác dụng.
- Tiến hành chỉnh sửa nội dung và phương án nhiễu cho các câu số 1, câu số 8 và câu số 23 (trình bày tại các Bảng 3.31, 3.32, 3.33).
- Tổng kết các kinh nghiệm thực tế sau thực nghiệm: phân loại các trường hợp không cần thiết phải tạo câu nhiễu phức tạp, phương pháp so sánh cặp kiến thức dễ gây nhầm lẫn (như pin điện hóa và điện phân; ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa) để tạo ra các mồi nhử có sức hút cao.
Kết quả và đóng góp
Kết quả nghiên cứu chính
- Quy trình hóa phương pháp biên soạn mồi nhử: Luận văn đã chuẩn hóa quy trình 4 bước biên soạn phương án nhiễu dựa trên việc thống kê lỗi sai thực tế của học sinh thay vì suy đoán chủ quan của người ra đề.
- Xây dựng bộ công cụ trắc nghiệm thực nghiệm: Thiết kế hoàn chỉnh 30 câu hỏi trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn thuộc hai chương trọng tâm môn Hóa học 12 nâng cao, được kiểm định định lượng qua các chỉ số $P$ và $D$.
- Bộ tiêu chuẩn đánh giá độ phân cách câu hỏi:
| Khoảng giá trị của $D$ |
Đánh giá chất lượng câu hỏi |
Hướng xử lý |
| $D \ge 40%$ |
Độ phân cách tốt |
Giữ lại sử dụng trong bài kiểm tra chính thức |
| $30% \le D \le 39%$ |
Độ phân cách khá tốt |
Có thể tinh chỉnh để nâng cao chất lượng |
| $20% \le D \le 29%$ |
Độ phân cách tạm được |
Cần chỉnh sửa câu dẫn hoặc các phương án nhiễu |
| $D \le 19%$ |
Độ phân cách kém |
Loại bỏ hoặc biên soạn lại hoàn toàn |
Đóng góp của đề tài
- Về mặt lý luận: Khóa luận hệ thống hóa cơ sở khoa học về kỹ thuật đo lường trắc nghiệm trong dạy học Hóa học, làm rõ cơ chế tâm lý - nhận thức dẫn đến sai lầm của học sinh khi lựa chọn các phương án nhiễu.
- Về mặt thực tiễn: Cung cấp tài liệu tham khảo có giá trị ứng dụng cho giáo viên Hóa học THPT trong việc biên soạn đề kiểm tra trắc nghiệm chất lượng cao, hạn chế tình trạng học tủ, học vẹt và phỏng đoán may rủi của học sinh.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Hạn chế của đề tài
- Phạm vi nội dung: Đề tài mới chỉ tập trung nghiên cứu trên chương trình Hóa học 12 nâng cao ở hai chương vô cơ (Chương 5 và Chương 6), chưa mở rộng sang các phần Hóa học hữu cơ hoặc các chương còn lại của lớp 12.
- Phạm vi khách thể: Địa bàn khảo sát và thực nghiệm mới thực hiện tại 3 trường THPT trên địa bàn TP. Hồ Chí Minh trong phạm vi năm học 2009 – 2010.
- Kỹ thuật xử lý: Việc phân tích câu trắc nghiệm chủ yếu dựa trên lý thuyết trắc nghiệm cổ điển (Classical Test Theory - CTT), chưa áp dụng lý thuyết ứng đáp câu hỏi (Item Response Theory - IRT) hoặc các phần mềm quản lý ngân hàng câu hỏi chuyên sâu.
Hướng nghiên cứu tiếp
- Mở rộng kỹ thuật biên soạn câu nhiễu cho toàn bộ chương trình Hóa học THPT (lớp 10, 11 và toàn bộ lớp 12).
- Ứng dụng công nghệ thông tin và các phần mềm trắc nghiệm để tự động hóa khâu phân tích thống kê phương án nhiễu và quản trị ngân hàng đề thi trắc nghiệm khách quan.
Giá trị tham khảo
Tài liệu này hữu ích cho các nhóm đối tượng sau:
- Giáo viên Hóa học THPT: Tham khảo quy trình thiết kế phương án nhiễu, các dạng sai lầm phổ biến của học sinh trong chương Đại cương kim loại và Kim loại kiềm - kiềm thổ - nhôm để xây dựng đề kiểm tra 15 phút, 45 phút, đề thi học kỳ và ôn thi tốt nghiệp, đại học.
- Sinh viên ngành Sư phạm Hóa học: Nắm vững cơ sở lý luận về kiểm tra - đánh giá, phương pháp phân tích định lượng độ khó ($P$), độ phân cách ($D$) và kỹ thuật thiết kế bài kiểm tra trắc nghiệm khách quan chuẩn hóa.
- Cán bộ quản lý chuyên môn và khảo thí: Sử dụng các nguyên tắc phân tích mồi nhử để thẩm định, đánh giá chất lượng các đề thi trắc nghiệm trong nhà trường phổ thông.
Câu hỏi thường gặp
1. Theo khóa luận, quy trình khách quan để tạo ra các phương án nhiễu (mồi nhử) gồm những bước nào?
Quy trình gồm 4 bước: (1) Cho học sinh làm bài tập dưới dạng câu hỏi mở để tự viết câu trả lời; (2) Thu thập bài làm, lọc bỏ các câu đúng, giữ lại các câu trả lời sai; (3) Thống kê, phân loại các lỗi sai và tính tần số xuất hiện của từng lỗi; (4) Chọn các lỗi sai có tần số xuất hiện cao nhất để biên soạn thành các phương án nhiễu.
2. Độ khó vừa phải ($P$) của câu trắc nghiệm nhiều lựa chọn được tính toán ra sao?
Độ khó vừa phải được xác định theo công thức:
$$\text{Độ khó vừa phải} = \frac{100% + % \text{ may rủi}}{2}$$
Đối với câu trắc nghiệm 4 lựa chọn, tỷ lệ may rủi là 25%, độ khó vừa phải là $62,5%$. Đối với câu trắc nghiệm 5 lựa chọn, tỷ lệ may rủi là 20%, độ khó vừa phải là $60%$.
3. Quy tắc tương quan khi phân tích chất lượng mồi nhử là gì?
Phương án đúng phải có tương quan thuận với tiêu chí (số học sinh nhóm điểm cao chọn phương án đúng phải nhiều hơn số học sinh nhóm điểm thấp). Ngược lại, phương án nhiễu phải có tương quan nghịch với tiêu chí (số học sinh nhóm điểm cao chọn phương án nhiễu phải ít hơn số học sinh nhóm điểm thấp). Mồi nhử nào không có học sinh lựa chọn được xem là mồi nhử vô dụng.
4. Cơ cấu thời lượng chương trình Hóa học 12 ban nâng cao được tác giả thống kê như thế nào?
Chương trình gồm 9 chương với 58 bài, tổng cộng 87,5 tiết (2,5 tiết $\times$ 35 tuần). Trong đó: Lý thuyết chiếm 56 tiết ($64,37%$), Luyện tập chiếm 12 tiết ($13,79%$), và Thực hành chiếm 9 tiết ($10,36%$).
5. Thực nghiệm sư phạm của đề tài được triển khai tại các trường nào và nhằm mục đích gì?
Thực nghiệm được thực hiện trên học sinh lớp 12 tại ba trường: THPT Gia Định, THPT Hoàng Hoa Thám và THPT Giồng Ông Tố (TP. Hồ Chí Minh) trong năm học 2009 - 2010. Mục đích nhằm kiểm định định lượng 30 câu hỏi trắc nghiệm đã biên soạn, phân tích chỉ số độ khó, độ phân cách và khả năng thu hút của các phương án nhiễu để điều chỉnh đề bài cho phù hợp.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Thị Ngọc Tú đã giải quyết một vấn đề then chốt trong kỹ thuật đo lường giáo dục: phương pháp biên soạn phương án nhiễu trong câu trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn môn Hóa học 12. Bằng việc kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết kiểm tra - đánh giá hiện đại và thực nghiệm sư phạm trên 30 câu hỏi tại 3 trường THPT, công trình đã xây dựng quy trình xác lập mồi nhử dựa trên thống kê sai lầm thực tế của người học. Đề tài cung cấp hệ thống câu hỏi mẫu chuẩn hóa cùng những bài học kinh nghiệm thiết thực, góp phần nâng cao năng lực khảo thí cho giáo viên Hóa học và sinh viên sư phạm.
