Luận Án Tiến Sĩ Về Thiết Bị Thí Nghiệm Trong Dạy Học Phóng Xạ Vật Lý Lớp 12

Luận án tiến sĩ trình bày việc xây dựng và sử dụng thiết bị thí nghiệm nhằm nâng cao năng lực thực nghiệm cho học sinh lớp 12 trong dạy học phóng xạ vật lí.

• Tác giả: Lê Anh Đức
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Ngọc Hưng
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
• Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí
• Đề tài: Thiết Bị Thí Nghiệm Phóng Xạ: Nâng Cao Năng Lực Thực Nghiệm Học Sinh Lớp 12
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ khoa học giáo dục
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Các nghiên cứu về năng lực
• 1.1.1. Định nghĩa năng lực
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM PHÓNG XẠ TRONG DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC VỀ PHÓNG XẠ THEO HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CỦA HỌC SINH
• 2.1. Phân tích mục tiêu dạy học các kiến thức về phóng xạ, vật lí lớp 12
• 2.2. Nội dung các kiến thức về phóng xạ và các thí nghiệm về phóng xạ cần được tiến hành trong dạy học ở chương trình vật lí lớp 12
• 2.2.1. Nội dung các kiến thức về phóng xạ
• 2.2.2. Đặc điểm của các kiến thức phóng xạ và các thí nghiệm về phóng xạ cần được tiến hành
• 2.3. Xây dựng các thiết bị thí nghiệm về phóng xạ
• 2.3.1. Sự cần thiết phải xây dựng các TBTN về phóng xạ
• 2.3.2. Nguồn phóng xạ và mức độ an toàn
• 2.3.3. Buồng sương sử dụng đá khô
• 2.3.4. Buồng sương sử dụng chip Peltier
• 2.3.5. TBTN phát hiện tia phóng xạ alpha, beta nhờ tia lửa điện
• 2.3.6. Đầu dò sử dụng ống đếm khí Geiger- Müller
• 2.3.7. Hệ đầu dò điều khiển tự động từ xa qua Wifi
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ PHÓNG XẠ THEO HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CỦA HỌC SINH LỚP 12
• 3.1. Mục tiêu bồi dưỡng năng lực thự nghiệm của HS qua các tiến trình dạy học phóng xạ
• 3.2. Soạn thảo tiến trình dạy học kiến thức “Hiện tượng phóng xạ – Các loại tia phóng xạ”
• 3.2.1. Tiến trình xây dựng kiến thức “Hiện tượng phóng xạ – Các loại tia phóng xạ”
• 3.2.2. Tiến trình dạy học cụ thể kiến thức “Hiện tượng phóng xạ – Các loại tia phóng xạ”
• 3.3. Soạn thảo tiến trình dạy học kiến thức “Định luật phóng xạ”
• 3.3.1. Tiến trình xây dựng kiến thức “Định luật phóng xạ”
• 3.3.2. Tiến trình dạy học cụ thể kiến thức “Định luật phóng xạ”
• 3.4. Soạn thảo tiến trình dạy học ƯDKT “Thiết bị kĩ thuật sử dụng tia γ để phát hiện khuyết tật trong vật liệu”
• 3.4.1. Tiến trình nghiên cứu ƯDKT “Thiết bị kĩ thuật sử dụng tia γ để phát hiện khuyết tật trong vật liệu”
• 3.4.2. Tiến trình dạy học cụ thể ƯDKT “Thiết bị kĩ thuật sử dụng tia γ để phát hiện khuyết tật trong vật liệu”
• 4. CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• 4.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm
• 4.2. Mục đích thực nghiệm sư phạm. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm
• 4.3. Tiến hành thực nghiệm sư phạm
• 4.3.1. Chọn đối tượng, địa bàn thực nghiệm sư phạm
• 4.3.2. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm
• 4.3.3. Phương pháp thu thập và xử lí số liệu thực nghiệm
• 4.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
• 4.4.1. Phân tích định tính
• 4.4.2. Đánh giá định lượng
• 4.4.3. Đánh giá tính khả thi của các thiết bị thí nghiệm phóng xạ
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN CHUNG VÀ ĐỀ XUẤT
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Thiết Bị Thí Nghiệm Phóng Xạ Trong Giáo Dục

Thiết bị thí nghiệm phóng xạ đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng lực thực nghiệm của học sinh lớp 12. Việc sử dụng các thiết bị này không chỉ giúp học sinh hiểu rõ hơn về các khái niệm vật lý mà còn khuyến khích sự tò mò và khám phá khoa học. Các thiết bị thí nghiệm phóng xạ giúp học sinh thực hành và kiểm nghiệm các lý thuyết đã học, từ đó phát triển kỹ năng thực nghiệm cần thiết cho tương lai.

1.1. Lợi Ích Của Thiết Bị Thí Nghiệm Phóng Xạ

Thiết bị thí nghiệm phóng xạ mang lại nhiều lợi ích cho học sinh, bao gồm việc phát triển tư duy phản biện và khả năng giải quyết vấn đề. Học sinh có thể thực hiện các thí nghiệm thực tế, từ đó củng cố kiến thức lý thuyết và nâng cao khả năng phân tích.

1.2. Các Loại Thiết Bị Thí Nghiệm Phóng Xạ Phổ Biến

Có nhiều loại thiết bị thí nghiệm phóng xạ được sử dụng trong giáo dục, như buồng sương, đầu dò Geiger-Müller, và các thiết bị phát hiện tia phóng xạ. Mỗi loại thiết bị có chức năng và ứng dụng riêng, giúp học sinh tiếp cận với các khái niệm phức tạp một cách dễ dàng hơn.

II. Thách Thức Trong Việc Sử Dụng Thiết Bị Thí Nghiệm Phóng Xạ

Mặc dù thiết bị thí nghiệm phóng xạ mang lại nhiều lợi ích, nhưng việc sử dụng chúng trong giáo dục cũng gặp phải một số thách thức. Các vấn đề như an toàn phóng xạ, chi phí đầu tư và thiếu hụt thiết bị hiện đại có thể cản trở quá trình dạy học.

2.1. Vấn Đề An Toàn Khi Sử Dụng Thiết Bị Thí Nghiệm

An toàn phóng xạ là một trong những vấn đề quan trọng nhất khi sử dụng thiết bị thí nghiệm phóng xạ. Cần có các biện pháp bảo vệ và hướng dẫn rõ ràng để đảm bảo an toàn cho học sinh và giáo viên trong quá trình thực hiện thí nghiệm.

2.2. Chi Phí Đầu Tư Cho Thiết Bị Thí Nghiệm

Chi phí đầu tư cho thiết bị thí nghiệm phóng xạ có thể là một rào cản lớn đối với nhiều trường học. Việc tìm kiếm nguồn tài trợ hoặc hợp tác với các tổ chức nghiên cứu có thể là giải pháp hiệu quả để khắc phục vấn đề này.

III. Phương Pháp Xây Dựng Thiết Bị Thí Nghiệm Phóng Xạ

Xây dựng thiết bị thí nghiệm phóng xạ là một quá trình quan trọng giúp học sinh phát triển năng lực thực nghiệm. Việc thiết kế và chế tạo thiết bị không chỉ giúp học sinh hiểu rõ hơn về lý thuyết mà còn khuyến khích sự sáng tạo và tư duy độc lập.

3.1. Quy Trình Thiết Kế Thiết Bị Thí Nghiệm

Quy trình thiết kế thiết bị thí nghiệm phóng xạ bao gồm các bước như xác định yêu cầu, nghiên cứu và phát triển mẫu thiết bị, và thử nghiệm. Mỗi bước đều cần sự tham gia tích cực của học sinh để đảm bảo thiết bị hoạt động hiệu quả.

3.2. Hướng Dẫn Sử Dụng Thiết Bị Thí Nghiệm

Hướng dẫn sử dụng thiết bị thí nghiệm phóng xạ cần được thực hiện một cách chi tiết và rõ ràng. Giáo viên cần cung cấp các thông tin cần thiết về cách vận hành, bảo trì và an toàn khi sử dụng thiết bị.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Thiết Bị Thí Nghiệm Phóng Xạ

Thiết bị thí nghiệm phóng xạ không chỉ được sử dụng trong lớp học mà còn có thể áp dụng trong các nghiên cứu khoa học và dự án thực tế. Việc áp dụng thiết bị vào thực tiễn giúp học sinh thấy được giá trị của kiến thức và kỹ năng đã học.

4.1. Các Dự Án Nghiên Cứu Sử Dụng Thiết Bị Thí Nghiệm

Nhiều dự án nghiên cứu đã được thực hiện với sự hỗ trợ của thiết bị thí nghiệm phóng xạ. Những dự án này không chỉ giúp học sinh áp dụng kiến thức mà còn phát triển kỹ năng làm việc nhóm và nghiên cứu độc lập.

4.2. Kết Quả Nghiên Cứu Từ Việc Sử Dụng Thiết Bị

Kết quả từ các nghiên cứu sử dụng thiết bị thí nghiệm phóng xạ cho thấy sự cải thiện rõ rệt trong năng lực thực nghiệm của học sinh. Học sinh có khả năng thực hiện các thí nghiệm phức tạp và phân tích kết quả một cách chính xác.

V. Kết Luận Về Thiết Bị Thí Nghiệm Phóng Xạ Trong Giáo Dục

Thiết bị thí nghiệm phóng xạ là một công cụ quan trọng trong việc nâng cao năng lực thực nghiệm của học sinh lớp 12. Việc sử dụng thiết bị này không chỉ giúp học sinh hiểu rõ hơn về các khái niệm vật lý mà còn phát triển kỹ năng thực hành cần thiết cho tương lai.

5.1. Tương Lai Của Thiết Bị Thí Nghiệm Phóng Xạ

Tương lai của thiết bị thí nghiệm phóng xạ trong giáo dục hứa hẹn sẽ có nhiều cải tiến và phát triển. Việc áp dụng công nghệ mới vào thiết bị sẽ giúp nâng cao hiệu quả dạy học và thu hút học sinh hơn.

5.2. Khuyến Khích Sự Sáng Tạo Trong Giáo Dục

Khuyến khích học sinh tham gia vào quá trình thiết kế và chế tạo thiết bị thí nghiệm phóng xạ sẽ giúp phát triển tư duy sáng tạo và khả năng giải quyết vấn đề. Điều này không chỉ có lợi cho học sinh mà còn cho cả nền giáo dục.

Nội dung chính

Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục với đề tài "Xây dựng và sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy học các kiến thức về phóng xạ (Vật lí lớp 12) theo hướng bồi dưỡng năng lực thực nghiệm của học sinh" được thực hiện bởi nghiên cứu sinh Lê Anh Đức, dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Nguyễn Ngọc Hưng và TS. Trần Ngọc Chất, tại Trường Đại học Sư phạm Hà Nội (năm 2022). Luận án thuộc chuyên ngành Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí (mã số: 9.11).

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Chương trình Giáo dục phổ thông 2018 tại Việt Nam chuyển trọng tâm từ tiếp cận nội dung sang phát triển phẩm chất và năng lực học sinh, trong đó năng lực thực nghiệm là năng lực chuyên biệt cốt lõi của môn Vật lí. Trong chương trình Vật lí lớp 12, các nội dung về cơ học, điện từ học, quang học đều có danh mục thiết bị thí nghiệm tối thiểu phục vụ giảng dạy. Ngược lại, nội dung kiến thức về phóng xạ hạt nhân hoàn toàn thiếu vắng thiết bị thí nghiệm thực hành tại các trường trung học phổ thông. Việc dạy học chủ yếu thực hiện theo phương pháp thuyết trình, thông báo – tiếp nhận kiến thức và giải bài tập định lượng.

Các thiết bị thí nghiệm phóng xạ thương mại từ các nhà sản xuất quốc tế có giá thành cao, đi kèm nguồn phóng xạ ngoại nhập chịu sự kiểm soát nghiêm ngặt về an toàn bức xạ và thủ tục cấp phép, nên không khả thi để trang bị đại trà. Do đó, việc tự thiết kế, chế tạo các thiết bị thí nghiệm phóng xạ giá thành thấp, an toàn và xây dựng tiến trình dạy học giải quyết vấn đề nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh là một khoảng trống thực tiễn và lí luận cần giải quyết.

Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu xây dựng (thiết kế, chế tạo hoặc cải tiến) các thiết bị thí nghiệm phóng xạ và tổ chức dạy học một số kiến thức về phóng xạ (Vật lí lớp 12) với các thiết bị thí nghiệm đã chế tạo nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm của học sinh.

Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được các thiết bị thí nghiệm phóng xạ đáp ứng các yêu cầu của thiết bị thí nghiệm thực tập và sử dụng chúng trong tiến trình dạy học giải quyết vấn đề một số kiến thức về phóng xạ (Vật lí lớp 12) thì có thể bồi dưỡng được năng lực thực nghiệm của học sinh.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

• Đối tượng nghiên cứu: Năng lực thực nghiệm của học sinh; tiến trình dạy học giải quyết vấn đề nói chung và tiến trình hướng dẫn học sinh xây dựng, sử dụng thiết bị thí nghiệm vật lí trong tiến trình dạy học giải quyết vấn đề nói riêng.
• Phạm vi nội dung: Kiến thức vật lí về phóng xạ trong chương trình Vật lí 12 hiện hành và chương trình Giáo dục phổ thông môn Vật lí năm 2018; cấu trúc năng lực thực nghiệm trong học tập kiến thức phóng xạ.
• Phạm vi không gian và thời gian khảo sát, thực nghiệm: Khảo sát giáo viên và học sinh tại một số trường trung học phổ thông trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh; thực nghiệm sư phạm tại Trường Trung học Thực hành Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh và Trường Trung học phổ thông Trần Văn Giàu (niên khóa 2020–2021).

---

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Tác giả đã hệ thống hóa các nghiên cứu trong nước và quốc tế liên quan đến ba nhóm vấn đề chính:

Nghiên cứu về năng lực và năng lực thực nghiệm

• Về khái niệm năng lực: Luận án tổng thuật các định nghĩa của Bloom, Weinert, Từ điển tiếng Việt (Hoàng Phê), OECD (Rychen và Salganik), Griffin, cũng như định nghĩa trong Chương trình Giáo dục phổ thông 2018. Quy trình xây dựng khung năng lực được kế thừa từ nghiên cứu của Nguyễn Văn Biên và Đỗ Hương Trà.
• Về năng lực thực nghiệm: Các nghiên cứu quốc tế của Eickhorst, Metzger, OCR, Schreiber, Theyßen và Schecker đã phân tích cấu trúc kĩ năng thực hành gồm lập kế hoạch, tiến hành và đánh giá. Tại Việt Nam, các tác giả Trương Xuân Cảnh, Xayparseut Vylaychit, Nguyễn Văn Nghĩa, Nguyễn Văn Biên, Ngô Văn Thiện, Vũ Tiến Tình đã tiếp cận cấu trúc năng lực thực nghiệm gắn với giải quyết vấn đề và bài tập thực nghiệm. Tuy nhiên, các khung cấu trúc hiện có chưa mô tả đầy đủ các chỉ số hành vi trong tình huống người học phải tự thiết kế và chế tạo thiết bị thí nghiệm khi chưa có sẵn phương tiện.
• Về đánh giá năng lực thực nghiệm: Schreiber, Theyßen và cộng sự đã so sánh các phương án kiểm tra viết, kiểm tra với thí nghiệm thực và thí nghiệm ảo mô phỏng (như ứng dụng Matlab App Designer).

Nghiên cứu về xây dựng và sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy học vật lí

Luận án điểm lại các công trình chế tạo thiết bị thí nghiệm dạy học: Nguyễn Anh Thuấn (2007) về sóng cơ; Dương Xuân Quý (2011) về dao động cơ sử dụng tương tác từ và phần mềm Excel; Cao Tiến Khoa (2014) về sóng cơ; Hà Duyên Tùng (2014) về từ trường gắn với ứng dụng kĩ thuật; Nguyễn Hoàng Anh (2015) về thí nghiệm tự tạo phần cơ học; Nguyễn Đăng Thuấn (2017) về hệ thí nghiệm Vilabs kết nối máy tính; Mai Hoàng Phương (2017) về thí nghiệm kĩ thuật số trong động lực học.

Nghiên cứu về thiết bị thí nghiệm phóng xạ trên thế giới và khoảng trống nghiên cứu

Các hãng thiết bị giáo dục như Phywe, Pasco, Leybold, Canberra sản xuất các bộ buồng sương Wilson, ống đếm Geiger-Müller (G-M), đầu dò NaI, nhưng chủ yếu dùng cho thí nghiệm biểu diễn, chi phí cao và vướng rào cản pháp lí về nguồn phóng xạ. Nghiên cứu của Jona và Vondracek (2016) chỉ ra tình trạng thiếu thiết bị thí nghiệm phóng xạ tại trường phổ thông ở Mỹ và đề xuất thí nghiệm từ xa. Một số bài báo quốc tế hướng dẫn làm buồng sương dùng đá khô, đá gel hoặc chip Peltier, nhưng thiếu thông tin chi tiết về xử lí sự cố kĩ thuật và quy trình chế tạo cụ thể.

Khoảng trống được luận án lựa chọn giải quyết là: Bổ sung cấu trúc năng lực thực nghiệm có tích hợp hoạt động tự chế tạo thiết bị; trực tiếp thiết kế, chế tạo 5 bộ thiết bị thí nghiệm phóng xạ giá thành thấp; xây dựng các tiến trình dạy học giải quyết vấn đề và công cụ đánh giá năng lực thực nghiệm tương ứng cho học sinh lớp 12 tại Việt Nam.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và khái niệm sử dụng

1. Khái niệm năng lực thực nghiệm: Luận án định nghĩa năng lực thực nghiệm là khả năng huy động tổng hợp kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính tâm lí (hứng thú, niềm tin, ý chí) để thực hiện thành công các nhiệm vụ thực nghiệm nhất định trong điều kiện, bối cảnh cụ thể.
2. Cấu trúc năng lực thực nghiệm: Tiếp cận theo 4 giai đoạn của quá trình thực nghiệm: (1) Xác định mục đích thí nghiệm; (2) Thiết kế phương án thí nghiệm (phân nhánh cho trường hợp thiết bị có sẵn và trường hợp phải tự chế tạo); (3) Thực hiện thí nghiệm; (4) Rút ra kết luận và đánh giá quá trình thí nghiệm.
3. Thang đánh giá năng lực: Hoạt động trí óc (xác định mục đích, thiết kế trên bản vẽ, xử lí số liệu, kết luận) được đánh giá theo 3 mức của thang SOLO (Đơn cấu trúc, Đa cấu trúc, Mối quan hệ). Hoạt động thao tác tay chân (gia công, lắp ghép, bố trí, đo đạc) được đánh giá theo 3 mức của khung Dreyfus (Sơ khởi, Có kĩ năng, Thành thạo).
4. Lí thuyết dạy học giải quyết vấn đề: Tổ chức tiến trình xây dựng kiến thức theo con đường lí thuyết kết hợp kiểm nghiệm thực nghiệm, hoặc tiến trình nghiên cứu ứng dụng kĩ thuật.
5. Kiểu hướng dẫn sư phạm: Phối hợp linh hoạt theo quy trình mờ dần từ Hướng dẫn tìm tòi (sáng tạo hoặc áp dụng mẫu), chuyển sang Hướng dẫn khái quát chương trình hóa, và khi cần thiết sử dụng Hướng dẫn tái tạo (thuật toán hoặc thao tác cụ thể).

Phương pháp nghiên cứu

• Phương pháp nghiên cứu lí thuyết: Phân tích chương trình, sách giáo khoa Vật lí 12 hiện hành và chương trình 2018; tổng quan tài liệu về năng lực và thiết bị thí nghiệm phóng xạ.
• Phương pháp khảo sát thực tế: Thực hiện phỏng vấn 17 giáo viên dạy Vật lí 12 tại các trường trung học phổ thông thuộc Thành phố Hồ Chí Minh; khảo sát bảng hỏi đối với 350 học sinh đã học xong chương trình phóng xạ và 505 sinh viên đã học phóng xạ ở phổ thông nhằm nhận diện thực trạng giảng dạy và các quan niệm sai lầm về bức xạ hạt nhân.
• Phương pháp thực nghiệm kĩ thuật trong phòng thí nghiệm: Nghiên cứu chế tạo, thử nghiệm, hiệu chỉnh và hoàn thiện các thiết bị thí nghiệm phóng xạ; kiểm tra các tiêu chuẩn an toàn bức xạ và độ ổn định của tín hiệu đo.
• Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Triển khai các tiến trình dạy học đã thiết kế trên đối tượng học sinh lớp 12 tại hai trường trung học phổ thông; thu thập dữ liệu bằng quan sát, rubric, bài kiểm tra và sản phẩm học tập.
• Phương pháp thống kê toán học: Xử lí số liệu định lượng thu được từ thực nghiệm sư phạm để kiểm định mức độ tiến bộ của học sinh.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan các vấn đề nghiên cứu

Chương 1 hệ thống hóa cơ sở lí luận về năng lực, năng lực thực nghiệm, các quan điểm cấu trúc năng lực của các tác giả trong và ngoài nước. Tác giả phân tích các nghiên cứu về thiết bị thí nghiệm tự tạo, thí nghiệm kết nối máy tính trong dạy học vật lí, đồng thời khảo cứu các dòng thiết bị thí nghiệm phóng xạ của các hãng quốc tế (Phywe, Pasco, Leybold, Canberra) và các công trình nghiên cứu tự tạo buồng sương, ống đếm G-M trên thế giới. Chương này xác định các điểm còn hạn chế trong nghiên cứu trước đó và đề xuất những vấn đề cần tiếp tục giải quyết trong luận án.

Chương 2: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng thiết bị thí nghiệm phóng xạ trong dạy học các kiến thức về phóng xạ theo hướng bồi dưỡng năng lực thực nghiệm của học sinh

Tác giả hoàn thiện định nghĩa và đề xuất khung cấu trúc năng lực thực nghiệm mở rộng gồm 4 thành tố chính và các chỉ số hành vi cụ thể:

Thành tố	Chỉ số hành vi (CSHV)	Mô tả tóm tắt
1. Xác định mục đích TN	NLThN1	Phát biểu giả thuyết cần kiểm nghiệm, hiện tượng cần quan sát hoặc đại lượng cần đo.
2. Thiết kế phương án TN	NLThN2.1 - NLThN2.7	Nếu có sẵn thiết bị: Tìm hiểu cấu tạo, chức năng, xác định cách bố trí, các bước tiến hành và dữ liệu cần thu thập. Nếu chưa có thiết bị: Tìm hiểu tài liệu/catalogue; thiết kế bản vẽ; chuẩn bị vật liệu; gia công chi tiết; lắp ráp; hiệu chỉnh, sửa đổi sai hỏng trong quá trình chế tạo; xác định cách bố trí và thu thập dữ liệu với thiết bị mới.
3. Thực hiện TN	NLThN3.1 - NLThN3.4	Lắp ráp, bố trí thiết bị; tiến hành thao tác đo/quan sát; sửa chữa sai hỏng thao tác/thiết bị trong quá trình thí nghiệm; thu thập dữ liệu định tính (ảnh/video) và định lượng (ghi bảng số liệu, loại trừ sai số thô).
4. Rút ra kết luận và đánh giá quá trình TN	NLThN4.1 - NLThN4.4	Xử lí số liệu (tính trung bình, sai số, vẽ đồ thị, khớp hàm); đối chiếu mục đích để rút ra kết luận; đánh giá toàn bộ quá trình, đề xuất biện pháp giảm sai số và cải tiến thiết bị.

Chương 2 trình bày kết quả điều tra thực trạng:

• Khảo sát 17 giáo viên Vật lí 12 tại Thành phố Hồ Chí Minh: 100% giáo viên cho biết trường không có thiết bị thí nghiệm phóng xạ; phương pháp dạy học chủ đạo là truyền thụ lí thuyết và giải bài tập.
• Khảo sát 350 học sinh: 297 học sinh (85%) xác nhận giáo viên chủ yếu dùng phương pháp thông báo – tiếp nhận; 98,34% học sinh chỉ vận dụng kiến thức để giải bài tập định lượng.
• Khảo sát 505 sinh viên từng học phóng xạ: 42% nhầm lẫn tia hồng ngoại/tử ngoại là tia phóng xạ; 72% nhầm tia X là tia phóng xạ; 62% tin rằng đồ gia dụng (điện thoại, máy tính, lò vi sóng) phát ra phóng xạ; 50% không phân biệt được giữa hiện tượng "chiếu xạ" và "nhiễm phóng xạ".

Từ thực trạng trên, tác giả xác định các yêu cầu kĩ thuật, sư phạm, kinh tế, thẩm mĩ và an toàn đối với thiết bị thí nghiệm thực tập, đồng thời xây dựng quy trình chế tạo, quy trình sử dụng và 3 kiểu hướng dẫn học sinh trong tiến trình dạy học giải quyết vấn đề.

Chương 3: Xây dựng và sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy học các kiến thức về phóng xạ

Tác giả phân tích mục tiêu, nội dung chương trình Vật lí 12 và thiết kế, chế tạo thành công 5 bộ thiết bị thí nghiệm phóng xạ sử dụng nguồn hoạt độ thấp an toàn (quặng Uranium Ore tự nhiên, nguồn gamma hoạt độ thấp tại phòng thí nghiệm hạt nhân):

1. Buồng sương sử dụng đá khô: Cấu tạo gồm hộp quan sát trong suốt, đáy kim loại dẫn nhiệt tiếp xúc khối đá khô, tẩm cồn Isopropyl tạo trạng thái hơi quá bão hòa; cho phép quan sát vệt sương ion hóa của hạt alpha và beta.
2. Buồng sương sử dụng sò nóng lạnh (chip Peltier): Sử dụng hệ thống làm lạnh bán dẫn bằng chip Peltier kết hợp tản nhiệt nước/quạt gió, thay thế hoàn toàn đá khô, tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận hành trong lớp học thông thường.
3. Thiết bị phát hiện tia phóng xạ alpha, beta nhờ tia lửa điện (cao áp đánh lửa): Ứng dụng hiệu ứng thác lũ điện tử (avalanche) trong vùng điện trường cao giữa hai điện cực; khi hạt mang điện đi qua gây ion hóa không khí, kích hoạt phóng tia lửa điện kèm tiếng nổ lách tách quan sát trực quan.
4. Đầu dò sử dụng ống đếm khí Geiger-Müller (G-M): Thiết kế mạch điện tử đếm xung tích hợp vi điều khiển và màn hình hiển thị số đếm trong các khoảng thời gian xác định, phục vụ các phép đo định lượng.
5. Hệ đầu dò điều khiển tự động từ xa qua Wifi: Ứng dụng module truyền thông không dây điều khiển vị trí đầu dò và đọc dữ liệu số đếm theo thời gian thực từ xa, đảm bảo an toàn khoảng cách và hỗ trợ các bài học ứng dụng kĩ thuật.

Hệ thống thiết bị này phục vụ 6 thí nghiệm chính:

• Thí nghiệm kiểm nghiệm tính ngẫu nhiên của hiện tượng phóng xạ.
• Thí nghiệm kiểm nghiệm 3 đặc điểm của tia alpha.
• Thí nghiệm kiểm nghiệm khả năng đâm xuyên của tia beta qua các tấm chắn mỏng (nhựa, nhôm).
• Thí nghiệm kiểm nghiệm khả năng đâm xuyên của tia gamma qua các tấm chắn chì.
• Thí nghiệm kiểm nghiệm nội dung định luật phóng xạ (khớp hàm số đếm theo bề dày vật liệu và hoạt độ theo thời gian của nguồn Tc-99m).
• Thí nghiệm minh họa nguyên tắc hoạt động của thiết bị kĩ thuật dùng tia gamma phát hiện khuyết tật trong thanh kim loại hoặc tắc nghẽn trong đường ống dẫn.

Chương 4: Thiết kế tiến trình dạy học giải quyết vấn đề một số kiến thức về phóng xạ theo hướng bồi dưỡng năng lực thực nghiệm của học sinh lớp 12

Tác giả xây dựng 3 tiến trình dạy học chi tiết theo phương pháp giải quyết vấn đề:

1. Tiến trình dạy học kiến thức "Hiện tượng phóng xạ – Các loại tia phóng xạ": Tổ chức cho học sinh tự tìm hiểu, lắp ráp buồng sương hoặc thiết bị đánh lửa cao áp, tiến hành thí nghiệm quan sát vệt ion hóa và kiểm tra tính đâm xuyên của các hạt phóng xạ.
2. Tiến trình dạy học kiến thức "Định luật phóng xạ": Học sinh sử dụng đầu dò G-M đo số lượng xung qua các tấm vật liệu che chắn có bề dày khác nhau, ghi chép số liệu, vẽ đồ thị trên giấy kẻ ô ly hoặc máy tính, khớp hàm mũ suy giảm để xây dựng công thức định luật.
3. Tiến trình dạy học ứng dụng kĩ thuật "Thiết bị kĩ thuật sử dụng tia gamma để phát hiện khuyết tật trong vật liệu": Học sinh vận dụng kiến thức về độ suy giảm bức xạ khi truyền qua vật chất, sử dụng hệ đầu dò điều khiển từ xa để rà quét và phát hiện vị trí khuyết tật bên trong thanh sắt hoặc vị trí tắc nghẽn trong ống dẫn.

Mỗi tiến trình đều xác định rõ mục tiêu chỉ số hành vi của năng lực thực nghiệm, phiếu học tập, bảng tiêu chí đánh giá (rubric) và kế hoạch can thiệp sư phạm tương ứng.

Chương 5: Thực nghiệm sư phạm

Chương 5 trình bày việc triển khai thực nghiệm sư phạm tại Trường Trung học Thực hành Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh và Trường Trung học phổ thông Trần Văn Giàu. Tác giả thực hiện phân tích định tính quá trình học sinh chế tạo buồng sương, thao tác đo với đầu dò G-M, ghi nhận các lỗi sai hỏng thực tế (lắp ráp buồng sương chưa kín, cố định khoảng cách đầu dò chưa chuẩn) và biện pháp tự khắc phục của học sinh. Đánh giá định lượng thông qua đối chiếu điểm số rubric các chỉ số hành vi năng lực thực nghiệm trước và sau dạy học, phân tích thống kê khẳng định tính khả thi và hiệu quả của các thiết bị cũng như tiến trình dạy học đã đề xuất.

---

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp về mặt lý luận

• Hoàn thiện và mở rộng cấu trúc năng lực thực nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, bổ sung nhánh thành tố chỉ số hành vi dành cho trường hợp người học phải trực tiếp tìm hiểu tài liệu, thiết kế bản vẽ, gia công, chế tạo và hiệu chỉnh thiết bị thí nghiệm mới khi phương tiện chưa có sẵn.
• Xây dựng hệ thống công cụ đánh giá năng lực thực nghiệm tích hợp giữa thang SOLO (đánh giá năng lực nhận thức, tư duy thiết kế, xử lí số liệu) và khung Dreyfus (đánh giá mức độ thành thục của kĩ năng thao tác kĩ thuật).

Đóng góp về mặt thực tiễn

• Thiết kế, chế tạo thành công 5 thiết bị thí nghiệm phóng xạ chuyên dụng với chi phí thấp, linh kiện dễ tìm, bảo đảm an toàn bức xạ cho học sinh phổ thông.
• Biên soạn 3 tiến trình dạy học giải quyết vấn đề kiến thức phóng xạ lớp 12 kèm hệ thống bài tập thực nghiệm, hướng dẫn kĩ thuật và tiêu chí đánh giá rubric tường minh.
• Cung cấp dữ liệu điều tra thực trạng toàn diện về quan niệm sai lệch của học sinh, sinh viên và phương pháp dạy học phóng xạ tại Việt Nam, đóng góp nguồn tư liệu cho đổi mới phương pháp giảng dạy môn Vật lí.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Luận án tập trung vào phạm vi nội dung chương Phóng xạ - Hạt nhân nguyên tử thuộc chương trình Vật lí lớp 12; địa bàn thực nghiệm sư phạm thực hiện chủ yếu tại một số trường trung học phổ thông trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh; nguồn phóng xạ tự nhiên hoạt độ thấp cần được bảo quản và giám sát chặt chẽ theo hướng dẫn an toàn của giáo viên.
• Hướng nghiên cứu tiếp:
  • Tiếp tục phát triển và hoàn thiện các mô hình thí nghiệm ảo mô phỏng tương tác cao (như giao diện Matlab App Designer) kết hợp với thí nghiệm thực để phục vụ kiểm tra đánh giá năng lực thực nghiệm trên diện rộng.
  • Mở rộng quy trình tự chế tạo thiết bị thí nghiệm sang các chủ đề vi mô khác trong chương trình Vật lí trung học phổ thông.
  • Chuyển giao các tài liệu kĩ thuật chế tạo buồng sương và đầu dò G-M tự tạo cho giáo viên vật lí các địa phương.

---

Giá trị tham khảo

• Đối với nghiên cứu sinh và học viên cao học chuyên ngành Lí luận và Phương pháp dạy học Vật lí: Tham khảo khung cấu trúc năng lực thực nghiệm mở rộng, phương pháp kết hợp thang SOLO và khung Dreyfus trong xây dựng rubric đánh giá, cùng quy trình thiết kế tiến trình dạy học giải quyết vấn đề.
• Đối với giáo viên Vật lí trung học phổ thông: Sử dụng trực tiếp các bản vẽ kĩ thuật, quy trình chế tạo 5 bộ thiết bị thí nghiệm phóng xạ giá thành thấp để tự làm đồ dùng dạy học; áp dụng 3 giáo án tiến trình dạy học thực nghiệm vào chương trình Vật lí lớp 12 (chương trình 2018).
• Đối với các nhà phát triển chương trình và thiết bị giáo dục: Cung cấp giải pháp kĩ thuật và luận cứ thực tiễn để bổ sung danh mục thiết bị dạy học phần Vật lí hạt nhân cấp trung học phổ thông.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Điểm khác biệt cơ bản trong khung cấu trúc năng lực thực nghiệm do tác giả đề xuất so với các nghiên cứu trước đây là gì?
Khung cấu trúc của luận án bổ sung các chỉ số hành vi cụ thể (từ NLThN2.1 đến NLThN2.7) cho tình huống người học chưa có sẵn phương tiện thí nghiệm, đòi hỏi phải tự tìm hiểu tài liệu kĩ thuật, thiết kế bản vẽ, chuẩn bị vật liệu, gia công chế tạo, lắp ráp và hiệu chỉnh thiết bị mới trước khi tiến hành đo đạc.

2. Luận án đã chế tạo bao nhiêu thiết bị thí nghiệm và sử dụng những loại thiết bị nào?
Luận án đã chế tạo 5 thiết bị thí nghiệm: (1) Buồng sương sử dụng đá khô; (2) Buồng sương sử dụng sò nóng lạnh (chip Peltier); (3) Thiết bị phát hiện tia phóng xạ alpha, beta nhờ tia lửa điện (cao áp đánh lửa); (4) Đầu dò sử dụng ống đếm khí Geiger-Müller; (5) Hệ đầu dò điều khiển tự động từ xa qua Wifi.

3. Vấn đề an toàn bức xạ được giải quyết như thế nào khi học sinh tiến hành thí nghiệm phóng xạ?
Tác giả sử dụng các nguồn phóng xạ tự nhiên hoạt độ rất thấp (như mẫu khoáng vật Uranium Ore thương mại an toàn hoặc mẫu nguồn gamma chuẩn mức thấp trong phòng thí nghiệm chuyên dụng), kết hợp hệ thống đầu dò điều khiển từ xa qua mạng không dây để duy trì khoảng cách an toàn cho học sinh.

4. Luận án kết hợp những công cụ lí thuyết nào để đánh giá các chỉ số hành vi năng lực thực nghiệm?
Luận án sử dụng thang SOLO (3 mức: Đơn cấu trúc, Đa cấu trúc, Mối quan hệ) để đánh giá các hành vi trí óc (thiết kế, phân tích, lập luận, xử lí số liệu) và khung Dreyfus (3 mức: Sơ khởi, Có kĩ năng, Thành thạo) để đánh giá các thao tác tay chân kĩ thuật (gia công, lắp ráp, đo đạc).

5. Kết quả khảo sát thực trạng chỉ ra những quan niệm sai phổ biến nào của người học về phóng xạ?
Khảo sát 505 sinh viên cho thấy hơn 42% nhầm tia hồng ngoại/tử ngoại là tia phóng xạ, 72% nhầm tia X là tia phóng xạ, 62% tin rằng thiết bị điện tử gia dụng phát ra phóng xạ, và 50% không phân biệt được bản chất giữa chiếu xạ và nhiễm phóng xạ.

---

Kết luận

Luận án của tác giả Lê Anh Đức đã giải quyết một khoảng trống thực tiễn trong dạy học phần kiến thức Phóng xạ (Vật lí 12) thông qua việc nghiên cứu, chế tạo thành công 5 bộ thiết bị thí nghiệm an toàn, chi phí thấp. Tác giả đã bổ sung khung lí luận về năng lực thực nghiệm có tích hợp hoạt động tự tạo phương tiện, xây dựng hệ thống tiến trình dạy học giải quyết vấn đề và công cụ đánh giá kết hợp thang SOLO cùng khung Dreyfus. Kết quả thực nghiệm sư phạm khẳng định tính khả thi của các thiết bị tự tạo và hiệu quả rõ rệt trong việc hình thành, bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh trung học phổ thông.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Các nghiên cứu về năng lực 1. Định nghĩa năng lực Hầu hết các định nghĩa về năng lực (NL) đều xem NL là sự kết hợp của kiến thức, kĩ năng cơ bản với thái độ (tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân.

+ Theo Bloom và cộng sự: “Kiến thức được định nghĩa là một cái gì đó đã được biết và lưu trữ trong tâm trí, còn NL bao gồm việc ứng dụng những kiến thức như vậy” [5]. + Weinert [6] định nghĩa “NL là những khả năng và kỹ xảo học được hoặc sẵn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn sàng về động cơ và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề một cách hiệu quả, trách nhiệm trong những tình huống linh hoạt”. + Theo từ điển Tiếng Việt của Hoàng Phê [7]: “NL là khả năng, theo điều kiện chủ quan hoặc tự nhiên sẵn có để thực hiện một hoạt động nào đó, là phẩm chất tâm lí tạo cho con người khả năng hoàn thành một hoạt động nào đó với chất lượng cao”. + NL là kết quả của việc “huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác” nhưng không phải chính “sự huy động” ấy [4].

Các định nghĩa NL ở trên chưa đề cập đến bối cảnh cụ thể, mức độ của các hành vi NL và sự phát triển của NL của học sinh khi được đặt vào trong một hoàn cảnh cụ thể. Định nghĩa NL của Rychen và Salganik, Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế OECD (Organization for Economic Cooperation and Development): “NL liên quan đến khả năng đáp ứng nhu cầu phức tạp, bằng cách huy động nguồn lực tâm lý xã hội (bao gồm cả kỹ năng và thái độ) trong một bối cảnh cụ thể” [8]. Cũng đề cập đến khả năng thực hiện một nhiệm vụ trong một bối cảnh cụ thể, Griffin đưa ra định nghĩa sau: “Năng lực là một đặc điểm tiềm ẩn xác định khả năng của một người để thực hiện các nhiệm vụ và thể hiện các kỹ năng. Năng lực là một thuộc tính cá nhân tiềm ẩn mà chỉ có thể được 7 suy luận từ việc quan sát về số lượng và mức độ mà một người thể hiện một tập hợp các kỹ năng liên quan đến thuộc tính cá nhân của họ trong một loạt các bối cảnh” [9].

Hai định nghĩa này chỉ ra mối liên quan với nhu cầu và được thể hiện bằng hành động (có lý do và mục tiêu) bởi các cá nhân trong một tình huống cụ thể. NL của một người phải được thể hiện ra bằng các hành vi mà người ta có thể quan sát được, qua đó xác định được số lượng và mức độ của các kỹ năng liên quan đến khả năng thực hiện các nhiệm vụ của người đó [10]. Nói đến NL là nói đến khả năng thực hiện, là phải biết làm, chứ không phải chỉ biết và hiểu [11]. Chương trình GDPT năm 2018 đưa ra định nghĩa: Năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí.

thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể [1]. NL có sự gắn bó với bối cảnh cụ thể, và có sự biểu hiện khác nhau trong những bối cảnh khác nhau. Năng lực có thể được tăng lên thông qua học tập hoặc đào tạo trong các bối cảnh liên quan [1]. Trong luận án này, chúng tôi sử dụng khái niệm năng lực mà Bộ Giáo dục và Đào tạo đã đề xuất ở trên.

Qui trình xây dựng khung cấu trúc năng lực Theo tác giả Nguyễn Văn Biên [12], Đỗ Hương Trà [11], việc xác định cấu trúc NL sẽ bao gồm: - Thứ nhất: Định nghĩa (mô tả nội hàm) NL. - Thứ hai: Xác định các lĩnh vực, hợp phần và thành tố cấu thành nên NL đó. - Thứ ba: Xác định các hành vi của mỗi thành tố. Các chỉ số hành vi (CSHV) cần được diễn đạt sao cho có thể quan sát được, làm bằng chứng của việc đạt được các thành tố NL.

- Thứ tư: Xác định mức độ chất lượng của các hành vi, mô tả mức độ chất lượng thành công của các hành vi mà HS thể hiện. Cấu trúc khung năng lực [9], [12] 1. Dạy học bồi dưỡng, phát triển và đánh giá năng lực Theo tác giả Đỗ Hương Trà và cộng sự [11], dạy học vật lí ngoài việc dạy kiến thức còn phải coi trọng việc rèn luyện cho HS NL vận dụng tri thức vật lí vào việc tìm hiểu và giải quyết vấn đề của thực tiễn cuộc sống. GV cần lựa chọn các phương pháp phù hợp, có ưu thế trong việc phát triển từng thành tố NL cụ thể, tạo điều kiện để chú trọng tập trung đánh giá các NL thành tố.

Các hoạt động diễn ra trong bài học cần đa dạng, tạo nhiều cơ hội cho HS thể hiện ra được các hành vi đã được xác định trong yêu cầu cần đạt về NL. “Cái cốt lõi của sự thành công trong việc phát triển NL là GV phải có dụng ý lựa chọn chủ đề học tập, rồi tổ chức tình huống đưa người học vào HĐ học, hay GQVĐ” [13]. Tác giả Nguyễn Thị Thuần [14] đề xuất các biện pháp bồi dưỡng NL khoa học như sau: Bồi dưỡng NL khoa học dựa trên HĐ tìm tòi khám phá, học tích hợp, chỉ dạy học những vấn đề cốt lõi, mở cửa trường phổ thông ra thế giới thực - bên ngoài nhà trường, thực hiện đánh giá NL cần phải thúc đẩy quá trình học. Tác giả Nguyễn Thị Diệu Linh [15] đưa ra bốn nguyên tắc bồi dưỡng NL thiết kế công cụ đánh giá NL cho sinh viên sư phạm.

Trong đó chúng tôi thấy hai nguyên tắc có thể được sử dụng để phát triển nhiều loại NL khác, kể cả NLThN đó là “Sử dụng chiến lược mờ dần” và “Phản hồi dựa theo vùng phát triển gần”. 9 Theo chương trình Đánh giá HS quốc tế PISA (Programme for International Student Assessment), đánh giá NL là đánh giá kiến thức, kĩ năng và thái độ của người học trong một bối cảnh có ý nghĩa [16]. Để đánh giá NL của một người, cần phải có đủ bằng chứng liên quan đến NL cần đánh giá. Bằng chứng là những gì có thể quan sát trực tiếp khi làm, nói, viết hoặc tạo ra.

Những gì mọi người nghĩ, cảm nhận, biết hoặc hiểu là những suy luận [11], [15]. Đánh giá NL bao hàm việc đo lường khả năng của HS, dựa trên việc miêu tả các sản phẩm đầu ra cụ thể, rõ ràng tới mức GV, HS và các bên liên quan đều có thể hình dung tương đối khách quan và chính xác về thành quả của HS sau quá trình học tập [17]. Cũng theo tác giả Nguyễn Diệu Linh [15], các nhiệm vụ dành cho người học cần được gắn với các bối cảnh trong thực tiễn; trong quá trình thực hiện nhiệm vụ phải thu thập các thông tin, quan sát tâm lí của HS khi nhận thức và thực hiện nhiệm vụ, chứ không phải chỉ dựa vào sản phẩm hay kết quả cuối cùng. Mặc dù NL của một người khi ở trong các bối cảnh tương tự là như nhau nhưng sự thể hiện của NL của người đó có thể thay đổi khi gặp bối cảnh khác.

Một cá nhân có năng lực có thể đáp ứng các yêu cầu của một bối cảnh này nhưng không thể thể hiện cùng một mức độ NL trong bối cảnh khác. Điều này dẫn đến yêu cầu cần phải quan sát các cá nhân trong một loạt các bối cảnh [15]. Chúng tôi đồng ý với quan điểm của các tác giả trên dù việc đánh giá NL qua một số bài thi, hay bài kiểm đánh giá NL, những vấn đề - bối cảnh đưa ra có thể sẽ không gắn với thực tiễn hoặc không làm cho tất cả thí sinh hứng thú thực hiện. Tác giả Nguyễn Thị Thuần [14] đã tổng hợp được một số nguyên tắc đánh giá NL: phải đảm bảo tính giá trị; độ tin cậy; tính linh hoạt; tính công bằng; tính hệ thống; tính toàn diện; phát triển HS và đánh giá trong bối cảnh thực tiễn.

Hoạt động đánh giá hướng tới đánh giá vì sự tiến bộ của người học [11]. Dù rất khó để có thể thực hiện các mục tiêu kép, nhưng thiết kế nhiệm vụ và đánh giá NL nên được thực hiện trong một bối cảnh thực tiễn, để HS có thể tự nhiên bộc lộ những hành vi của NL; thông qua đánh giá, HS cũng có cơ hội tập dượt và NL sẽ được phát triển thêm. Các nghiên cứu về năng lực thực nghiệm 1. Định nghĩa và cấu trúc năng lực thực nghiệm Theo từ điển tiếng việt Hoàng Phê: “Thực nghiệm là tạo ra những biến đổi nào 10 đó ở sự vật để quan sát nhằm nghiên cứu những hiện tượng nhất định, kiểm tra những ý kiến hoặc gợi ra những ý kiến mới”, định nghĩa này khá giống với định nghĩa “thí nghiệm”: “Thí nghiệm là gây ra một hiện tượng, một sự biến đổi nào đó trong điều kiện xác định để tìm hiểu, nghiên cứu, kiểm tra hay chứng minh hoặc làm thử để rút kinh nghiệm” [7].

Trong luận án, chúng tôi cho rằng thực nghiệm là thực hiện thí nghiệm, năng lực thực nghiệm là năng lực thực hiện thí nghiệm. Qua việc tìm hiểu NLThN bằng các từ khóa “experimental competence”, “practical skill”, “practical work”, “experimental skill”… chúng tôi thấy có ít tài liệu định nghĩa cụ thể, tường minh về NLThN, thay vào đó, thường liệt kê các thành tố của NLThN. Tác giả Eickhorst và cộng sự đã định nghĩa thuật ngữ “năng lực thực nghiệm” - “experimental competence”: Khả năng tiềm ẩn của một trong các hành vi: lập kế hoạch hoặc thực hiện các TN nhằm làm rõ một câu hỏi vật lí, và đánh giá có ý nghĩa về kết quả, dữ liệu đã đạt được [18]. Theo nhóm tác giả Metzger [19]: NLThN được cấu trúc bởi các NL thành phần đề cập đến nhiều loại vấn đề khác nhau như quan sát, đo lường, tìm hiểu, nghiên cứu., đánh giá các biện pháp hoặc giải quyết vấn đề.

Sự khác biệt giữa các NL phụ khá phổ biến trong các mô hình NLThN khác nhau, cụ thể là: xác định và thiết lập giả thuyết/ mục đích TN; lập kế hoạch và thực hiện các TN, phân tích kết quả TN [20]. Tài liệu của OCR (Oxford Cambridge and RSA) [21] đề cập đến kĩ năng thực hành - “practical skill” bao gồm các kĩ năng sau: lập kế hoạch cho TN, tiến hành, phân tích kết quả và kết luận.