Khóa luận tốt nghiệp đại học: Cải tiến và sử dụng các thí nghiệm để dạy học một số kiến thức về phóng xạ nhằm khắc phục quan niệm sai lầm về phóng xạ cho học sinh lớp 12

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Nguyễn Minh Duy

CẢI TIẾN VÀ SỬ DỤNG CÁC THÍ NGHIỆM ĐỂ

DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ PHÓNG XẠ

NHẰM KHẮC PHỤC QUAN NIỆM SAI LẦM VỀ

PHÓNG XẠ CHO HỌC SINH LỚP 12

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Thành phố Hồ Chí Minh - 2020

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Nguyễn Minh Duy

CẢI TIẾN VÀ SỬ DỤNG CÁC THÍ NGHIỆM ĐỂ

DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ PHÓNG XẠ

NHẰM KHẮC PHỤC QUAN NIỆM SAI LẦM VỀ

PHÓNG XẠ CHO HỌC SINH LỚP 12

Chuyên ngành: Sư phạm Vật lí

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TH.S LÊ ANH ĐỨC

Thành phố Hồ Chí Minh - 2020

Lời Cảm ơn

Trong qua trình thực hiện và hoàn thành khóa luận, tôi đã nhận được sự quan tâm

và giúp đỡ rất lớn thì quý Thầy, Cô, gia đình và bạn bè. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu

sắc nhất đến Th.S Lê Anh Đức đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn tôi trong suốt thời

gian nghiên cứu và thực hiện luận văn.

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, quý Thầy, Cô và các em học sinh

trường Trung Học Thực Hành ĐHSP đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong việc điều tra, khảo

sát và thực nghiệm sư phạm.

Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn bên cạnh, giúp đỡ và hỗ trợ tôi

Chân thành cảm ơn!

hoàn thành khóa luận của mình.

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1-1: Hiệu ứng quang điện. .............................................................................. 15 Hình 1-2: Tán xạ Compton. ..................................................................................... 16 Hình 1-3: Hiệu ứng tạo cặp. .................................................................................... 17 Hình 1-4: Sơ đồ các quá trình dịch chuyển electron trong tinh thể vô cơ. .............. 19 Hình 1-5: Sơ đồ cấu tạo của ống nhân quang điện. ................................................. 22 Hình 2-1: Nguyên vật liệu để chế tạo ―Buồng sương Wilson‖ sử dụng đá khô [1] .. 25 Hình 2-2: Sò nóng lạnh đã được nối với phích cắm điện. ....................................... 28 Hình 2-3: Các vệt tia phóng xạ ................................................................................ 29 Hình 2-4: Mặt trước của máy đếm. .......................................................................... 30 Hình 2-5: Đầu dò nhấp nháy Model 44-10 .............................................................. 32 Hình 2-6:Bộ nguồn chuẩn ........................................................................................ 32 Hình 2-7: Bộ chứa nguồn ......................................................................................... 33 Hình 2-8: Bộ vật liệu che chắn ................................................................................ 33 Hình 2-9: Sơ đồ thí nghiệm ―Khảo sát tính chất đâm xuyên của tia gamma‖ ........ 34 Hình 3-1: Giáo viên giới thiệu về thí nghiệm ―Khảo sát tính đâm xuyên của tia gamma‖. .................................................................................................................... 51 Hình 3-2: Học sinh nhóm A tiến hành thí nghiệm. ................................................. 52 Hình 3-3: Học sinh nhóm B tiến hành thí nghiệm. .................................................. 52 Hình 3-4: Giáo viên giới thiệu về thí nghiệm ―Buồng sương Wilson‖. .................. 53 Hình 3-5: Giáo viên lắp ráp thí nghiệm ―Buồng sương Wilson‖ ............................ 53

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1-1: Kết quả khảo sát quan niệm của học sinh lớp 12.4 về phóng xạ. ............. 4 Bảng 2-1: Thông tin về nguồn phóng xạ. ................................................................ 33 Bảng 3-1: Tóm tắt tiến trình dạy học. ...................................................................... 50 Bảng 3-2: Kết quả khảo sát quan niệm của học sinh lớp 12.1 về phóng xạ. ........... 54

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Nội dung

Đại học sư phạm ĐHSP

Giáo viên GV

Học sinh HS

Thực nghiệm sư phạm TNSP

Thành phố Hồ Chí Minh TP HCM

Trung học phổ thông THPT

Sách giáo khoa SGK

Thí nghiệm TN

Phương pháp dạy học PPDH

Dạy học DH

Thí nghiệm tự tạo TNTT

Nhân quang điện NQĐ

MỤC LỤC

CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC BÀI “PHÓNG XẠ” VẬT LÍ 12 ......................... 3

1.1 Các quan niệm về phóng xạ ............................................................................... 3

1.1.1 Các quan niệm về phóng xạ của học sinh ngoài nước. .................................. 3

1.1.2 Các quan niệm về phóng xạ của học sinh trong nước. ................................... 4

1.2 Phân tích nội dung kiến thức bài ―Phóng xạ‖........................................................ 6

1.3 Thí nghiệm vật lí ................................................................................................... 7

1.3.1 Khái niệm thí nghiệm vật lí ............................................................................ 7

1.3.2 Chức năng của thí nghiệm vật lí ..................................................................... 7

1.3.3 Một số loại hình thí nghiệm vật lí .................................................................. 9

1.4 Các thí nghiệm ứng dụng trong dạy học chương ―Nguyên tử hạt nhân‖. ........... 13

1.4.1 Buồng sương Wilson .................................................................................... 13

1.4.2 Thí nghiệm ―Khảo sát tính đâm xuyên của tia gamma‖. ............................. 14

CHƢƠNG II. CẢI TIẾN VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC BÀI “PHÓNG XẠ” VẬT LÍ 12 ..................................................................................... 24

2.1 Thí nghiệm ―Buồng sương Wilson‖ .................................................................... 24

2.1.1 Mục đích thí nghiệm ..................................................................................... 24

2.1.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thí nghiệm .......................................... 24

2.1.4 Cải tiến thí nghiệm ....................................................................................... 25

2.2 Thí nghiệm ―Khảo sát tính đâm xuyên của tia gamma‖ ...................................... 30

2.2.1 Mục đích thí nghiệm ..................................................................................... 30

2.2.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thí nghiệm .......................................... 30

2.2.3 Các bước tiến hành thí nghiệm ..................................................................... 34

2.3. Giáo án dạy học chuyên đề phóng xạ ................................................................. 34

2.3.1 Mục tiêu ........................................................................................................ 34

2.3.2 Phương pháp dạy học ................................................................................... 35

2.3.3 Phương tiện dạy học. .................................................................................... 35

2.3.4 Tiến trình dạy học ......................................................................................... 37

2.3.5 Củng cố ......................................................................................................... 46

CHƢƠNG III. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ...................................................... 48

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm .......................................................................... 48

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm.......................................................................... 48

3.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm ......................................................................... 48

3.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm .................................................................... 48

3.5 Những thuận lợi và khó khăn gặp phải khi tiến hành thực nghiệm sư phạm ...... 49

3.5.1 Thuận lợi ....................................................................................................... 49

3.5.2 Khó khăn ...................................................................................................... 49

3.6 Kế hoạch dự kiến TNSP ...................................................................................... 49

3.7 Diễn biến thực nghiệm sư phạm .......................................................................... 49

3.8 Kết quả khảo sát của lớp 12.1.............................................................................. 54

3.9 Đánh giá kết quả TNSP ....................................................................................... 56

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm. Những định luật hay thuyết vật lí chỉ

được công nhận khi được kiểm chứng bằng các TN. Trong dạy học môn vật lí ở các

trường trung học, TN luôn đóng một vai trò cực kì quan trọng, giúp học sinh lĩnh ngộ

và nắm giữ các kiến thức, kĩ năng. Tuy nhiên, việc sử dụng TN trong dạy học vẫn còn

nhiều khó khăn và hạn chế đặc biệt là chương ―Hạt nhân nguyên tử‖ ở chương trình

vật lí 12.

Bên cạnh đó, đã có những nghiên cứu chỉ ra rằng ở học sinh, sinh viên có nhiều quan niệm sai lầm về phóng xạ như: ―Phóng xạ là sản phẩm nhân tạo”[18], “Phóng xạ luôn gây nguy hiểm”[22],… dù hầu hết những học sinh, sinh viên này đều ở những quốc

gia có nền công nghệ hạt nhân tiên tiến.

Trên thực tế, đã có nhiều công trình nghiên cứu về TN phóng xạ có thể thực hiện tại lớp như ―Chế tạo buồng sương bể cá‖ của Frances[28], ―Chế tạo buồng sương với đá Gel‖ của Masahiro Kamata and Miki Kubota[29] hay bài luận văn ―Chế tạo và sử dụng

buồng sương Wilson trong dạy học bài ―phóng xạ‖ vật lí 12‖ của Trần Nguyễn Hoàng Duy[1]. Tuy nhiên, điểm chung của các TN trên là đều sử dụng đá khô hoặc đá Gel,

những dụng cụ này có gây một số khó khăn cho công tác quản lý và sử dụng TN trong

trường học. Do đó, chúng tôi lựa chọn nghiên cứu đề tài ―Cải tiến và sử dụng các thí

nghiệm để dạy học một số kiến thức về phóng xạ nhằm khắc phục quan niệm sai

lầm về phóng xạ cho học sinh lớp 12” với mong muốn góp phần nâng cao hiệu quả

dạy học phóng xạ ở trường học và khắc phục những quan niệm sai lầm của học sinh ở

trường học.

2. Mục đích của đề tài

Cải tiến TN Buồng sương Wilson và ứng dụng TN vào dạy học bài ―Phóng xạ‖

nhằm khắc phục quan niệm sai lầm của học sinh.

3. Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng các tiết học vật lí 12 ở ―Phóng xạ‖ kết hợp với các TN sẽ góp phần

giúp học sinh khắc phục quan niệm sai lầm.

4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

4.1 Đối tƣợng nghiên cứu

- Nội dung kiến thức vật lí lớp 12 bài ―Phóng xạ‖.

- Các TN phóng xạ: ―Buồng sương Wilson‖ và ―Khảo sát tính đâm xuyên của tia

gamma‖.

- Phương pháp tổ chức hoạt động dạy học sử dụng TN biểu diễn dạy học môn vật

lí

4.2 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu tập trung vào cải tiến TN ―Buồng sương Wilson‖ và xây dựng tiết

học thực nghiệm vật lí ở bài ―Phóng xạ‖.

5. Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn TN vật lí.

- Phân tích mục tiêu về kiến thức, kĩ năng, cấu trúc, nội dung và các lưu ý khi

dạy học bài Phóng xạ - vật lí 12.

- Nghiên cứu về TN ―Buồng sương Wilson‖ và ―Khảo sát tính đâm xuyên của tia

gamma‖

6. Phƣơng pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lí luận dạy học:

+ Nghiên cứu tài liệu về lí luận dạy học TN trong dạy học vật lí.

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm:

+ Giảng dạy thực nghiệm bài Phóng xạ vật lí 12.

+ Quan sát, kiểm tra, đánh giá quan niệm của HS qua phiếu khảo sát.

- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn.

CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ

DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC BÀI “PHÓNG XẠ”

VẬT LÍ 12

1.1 Các quan niệm về phóng xạ

1.1.1 Các quan niệm về phóng xạ của học sinh ngoài nước.

- Quan niệm về phóng xạ của học sinh ngoài nước: Đã có bài báo nghiên cứu về

quan niệm của học sinh ở lưới tuổi THPT về phóng xạ như ―Ba quan điểm sai lầm về

phóng xạ‖ của Susanne Neuman, ―Kiến thức về phóng xạ của học sinh Bồ Đào Nha‖

của Rego và Pelarta,… Các bài báo đều đã chỉ ra rằng có một số quan niệm sai lần ở

học sinh.

- Phóng xạ là nhân tạo. Theo nghiên cứu của Hiệp hội giáo viên vật lí Mỹ, nhiều sinh viên cho rằng phóng xạ là nhân tạo [18]. Ở Bồ Đào Nha hơn 50% sinh viên trẻ và

từ 30% đến 40% những người lớn tuổi tuyên bố chưa bao giờ nghe về phóng xạ tự nhiên[19] 84% học sinh Anh cho rằng phóng xạ xuất phát từ nhà máy điện hạt nhân [20].

Thực tế phóng xạ có cả nguồn tự nhiên và nhân tạo. Trong tự nhiên, phóng xạ được

tìm thấy trong đất, đá, than đá, nước, không khí, gỗ… Gỗ chứa đồng vị Carbon -

đồng vị phóng xạ của nguyên tố carbon.

- Sợ tiếp xúc với nguồn phóng xạ trong tự nhiên. Phóng xạ có trong nước, không

khí, cây gỗ….những thứ mà ta tiếp xúc hằng ngày nhưng hầu như không ai biết về

điều đó. Khi được hỏi về việc tiếp xúc với phóng xạ trong tự nhiên, 36% học sinh nói rằng họ không muốn tiếp xúc vì sợ bị phơi nhiễm phóng xạ [21].

- Phóng xạ luôn nguy hiểm. 78% học sinh Anh cho rằng phóng xạ gây nguy hiểm chết người [22]. Phóng xạ nguy hiểm đến con người phụ thuộc vào mật độ phóng xạ.

Tháng 3 năm 2019, Trường Trung học phổ thông Trần Khai Nguyên đã cho học sinh

tiến hành TN quan sát chuyển động của các tia phóng xạ alpha, beta. Trước khi cho

học sinh làm TN, giáo viên trường đã kiểm tra và đảm bảo an toàn cho học sinh.

- Các vật dễ bị nhiễm phóng xạ khi đặt gần nguồn phóng xạ. Một quả dâu tây

được đặt gần nguồn phóng xạ, kết quả của Harrington chỉ ra rằng, 68% sinh viên vật lí tính toán nghĩ rằng dâu tây sẽ vẫn phóng xạ khi nguồn đã được gỡ bỏ [22]. 70% học sinh Thổ Nhĩ Kỳ cho rằng dâu tây trở thành một nguồn phóng xạ và do đó có hại [21].

1.1.2 Các quan niệm về phóng xạ của học sinh trong nước.

Phóng xạ hiện nay là một qua niệm khá quen thuộc đối với học sinh, sinh viên Việt Nam. Các thông tin về phóng xạ được truyền đạt tới mọi người qua báo chí, truyền hình, mạng internet nhưng hầu hết những thông tin mà mọi người tiếp nhận là những tiêu cực, nguy hiểm mà phóng xạ mang lại. Từ đó, mọi người có những quan niệm, cách nhìn nhận không đúng về phóng xạ.

Chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu quan niệm về phóng xạ của học sinh lớp 12

sau khi các em đã được học về phóng xạ theo bảng phụ lục 1.

Sau khi khảo sát và thống kê thì chúng tôi thu được kết quả như sau:

Bảng 1-1: Kết quả khảo sát quan niệm của học sinh lớp 12.4 về phóng xạ.

Đồng ý Phân vân Không đồng ý Câu 1: Nguồn phóng xạ

1. Phóng xạ được phát ra từ lò phản 97% 3% 0%

ứng hạt nhân, phòng thí nghiệm hạt

nhân.

2. Phóng xạ có trong môi trường tự 63% 27% 20%

nhiên xung quanh chúng ta như đất

đá, nước...

3. Phóng xạ được phát ra từ điện 43% 33% 24%

thoại, laptop, wifi, lò vi sóng...

4. Tia alpha, tia beta, tia gamma là tia 90% 7% 3%

phóng xạ.

5. Tia tử ngoại, tia X (trong chụp X- 43% 14% 43%

quang) là tia phóng xạ.

Câu 2: Ứng dụng của phóng xạ Đồng ý Phân vân Không đồng ý

1. Phóng xạ được ứng dụng trong nhà 97% 3% 0%

máy điện hạt nhân, lò phản ứng hạt

nhân.

2. Phóng xạ được ứng dụng trong soi 50% 17% 33%

chiếu hành lí, kiểm tra an ninh tại sân

bay.

3. Xạ trị ung thư, điều trị bướu cổ hay 87% 13% 0%

chẩn đoán các khối u trong cơ thể...

4. Chiếu xạ thực phẩm diệt khuẩn. 63% 23% 14%

5. Định tuổi các vật liệu khảo cổ. 80% 17% 3%

Câu 3: Tác hại của phóng xạ Đồng ý Phân vân Không đồng ý

1. Phóng xạ luôn rất nguy hiểm khi 73% 10% 17%

tiếp xúc gần nguồn phóng xạ.

2. Các bác sĩ làm việc ở phòng xạ trị 57% 40% 3%

với tần suất lớn sẽ gây ung thư.

3. Phóng xạ gây chết người ngay lập 20% 33% 47%

tức khi vừa tiếp xúc với nguồn phóng

xạ.

4. Đồng vị phóng xạ nhân tạo được 70% 30% 0%

ứng dụng trong y học để khám, chữa

bệnh.

5. Một trái táo đặt rất gần nguồn 70% 27% 3%

phóng xạ, trái táo đó bị nhiễm phóng

xạ.

Từ kết quả khảo sát, ta có thể thấy một số học sinh còn mắc qua niệm sai lầm

như:

+ 43,3% học sinh cho rằng tia tử ngoại, tia X (trong chụp X-quang) là tia phóng

xạ.

+ 50% học sinh cho rằng phóng xạ đứng ứng dụng trong soi chiếu hành lý, kiểm

tra an ninh trong sân bay.

+ 57% học sinh cho rằng bác sĩ làm việc ở phòng xạ trị với tần suất lớn sẽ bị ung

thư.

+ 70% học sinh cho rằng đặt trái táo gần nguồn phóng xạ, trái táo sẽ bị nhiễm

phóng xạ.

1.2 Phân tích nội dung kiến thức bài “Phóng xạ”.

- Phóng xạ là quá trình phân rã tự phát của một hạt nhân không bền vững (tự

nhiên hay nhân tạo).

- Quá trình phân rã này kèm theo sự tạo ra các hạt và có thể kèm theo sự phát ra

các bức xạ điện từ. Hạt nhân tự phân rã gọi là hạt nhân mẹ, hạt nhân được tạo thành

sau phân rã gọi là hạt nhân con.

- Tia thực chất là dòng các hạt chuyển động với tốc độ cỡ 20.000 km/s.

Quãng đường đi được của tia trong không khí chừng vài xentimét và trong vật rắn

chừng vài micrômét.

- Tia thực chất là dòng các hạt êlectron hay dòng các hạt pôzitron

là quá trình phân rã phát ra tia

+ Phóng xạ . Tia là dòng các êlectron

chuyển động với tốc độ rất lớn, xấp xỉ tốc độ ánh sáng. Tia truyền đi được vài

mét trong không khí và vài milimét trong kim loại.

+ Phóng xạ là quá trình phân rã phát ra tia . Tia là dòng các pôzitron

chuyển động với tốc độ xấp xỉ tốc độ ánh sáng. Pôzitron có điện tích +e và khối

lượng bằng khối lượng êlectron. Tia truyền đi được vài mét trong không khí và vài

milimét trong kim loại.

- Tia có bản chất là sóng điện từ. Các tia có thể đi qua được vài mét trong bê

tông và vài xen-ti-mét trong chì.

- Trong quá trình phân rã, số hạt nhân phóng xạ của một nguồn giảm theo quy

luật hàm số mũ. Trong đó, là số nguyên tử ban đầu của chất phóng xạ, N là số

nguyên tử chất ấy ở thời điểm t, là hằng số phóng xạ.

- Hệ thức của định luật phóng xạ: .

- Chu kỳ bán rã T là đại lượng đặc trưng cho chất phóng xạ, được đo bằng thời

gian qua đó số lượng hạt nhân còn lại là 50% (nghĩa là phân rã 50%), được xác định

bởi: .

- Ngoài các đồng vị có sẵn trong thiên nhiên gọi là các đồng vị phóng xạ tự nhiên,

người ta còn tạo ra được nhiều đồng vị phóng xạ khác, gọi là các đồng vị phóng xạ

nhân tạo.

- Các đồng vị phóng xạ nhân tạo có nhiều ứng dụng trong sinh học, hoá học, y

học... Trong y học, người ta đưa các đồng vị khác nhau vào cơ thể để theo dõi sự xâm

nhập và di chuyển của nguyên tố nhất định trong cơ thể người. Đây là phương pháp

nguyên tử đánh dấu, có thể dùng để theo dõi được tình trạng bệnh lí. Trong ngành

khảo cổ học, người ta sử dụng phương pháp cacbon , để xác định niên đại của các

cổ vật.

1.3 Thí nghiệm vật lí

1.3.1 Khái niệm thí nghiệm vật lí

Khái niệm TN vật lí được hiểu theo các quan điểm sau:

- Trong vật lí học, TN vừa là nguồn kiến thức và là một phương pháp nghiên cứu.

TN Vật lí trong trường phổ thông (còn gọi là TN giáo khoa hay TN học tập) là sự phản

ánh phương pháp nghiên cứu khoa học trong việc nghiên cứu các hiện tượng vật lí, vì

vậy chúng mang những yếu tố cơ bản của TN khoa học vật lí. TN vật lí học tập được

hiểu là sự tái tạo nhờ các dụng cụ đặc biệt, các hiện tượng vật lí trên lớp học, trong

những điều kiện thuận tiện nhất để nghiên cứu chúng. Vì vậy, TN vật lí đồng thời là nguồn kiến thức, PPDH và là một dạng trực quan.[3]

- Theo Nguyễn Đức Thâm và cộng sự, TN vật lí được hiểu là sự tác động có chủ

định, có hệ thống của con người vào các đối tượng của hiện thực khách quan. Thông

qua sự phân tích các điều kiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động và các kết quả của sự tác động, ta có thể thu nhận tri thức mới. [4]

- Mặt khác, TN là một phương pháp dạy học vật lí. Đó là cách thức, là biện pháp

tổ chức các hoạt động dạy học của người GV thể hiện qua sự cộng tác giữa thầy và trò

trong quá trình giảng dạy và học tập nhằm đạt được hiệu quả cao nhất trong việc truyền thụ, lĩnh hội tri thức vật lí và rèn luyện kĩ năng kĩ xảo thực hành. [5] 1.3.2 Chức năng của thí nghiệm vật lí [6]

- Thí nghiệm là phương tiện thu nhận tri thức.

+ TN là một phương tiện quan trọng của hoạt động nhận thức của con người,

thông qua TN con người đã thu nhận được những tri thức khoa học cần thiết nhằm

nâng cao năng lực của bản thân để có thể tác động và cải tạo thực tiễn. Trong dạy học,

TN là phương tiện của hoạt động nhận thức của HS, nó giúp người học trong việc tìm

kiếm và thu nhận kiến thức khoa học cần thiết.

+ Trong dạy học VL, TN được sử dụng như một công cụ phân tích hiện thực

khách quan, từ đó HS thu nhận tri thức về đối tượng, nếu ban đầu HS chưa biết hoặc

biết một ít về đối tượng cần nghiên cứu, thì TN được sử dụng để thu nhận những kiến

thức đầu tiên về nó, thông qua TN, HS có thể trả lời được các câu hỏi về hiện tượng

xảy ra của đối tượng.

+ TN là nguồn cung cấp thông tin chính xác về các sự vật, hiện tượng và chỉ có

TN thì kiến thức mà HS thu nhận mới đạt chất lượng, hiệu quả và chính việc sử dụng

TN trong dạy học VL mới đem lại cho HS sự tự tin vào kiến thức được lĩnh hội.

- Thí nghiệm là phương tiện kiểm tra tính đúng đắn của những tri thức thu nhận.

+ Trong dạy học VL, TN là một trong những phương tiện tốt để kiểm tra kiến

thức VL đã được khái quát hoá từ lí thuyết. Thực tế cho thấy, từ sự khái quát hoá lí

thuyết rồi đưa ra TN để kiểm tra lí thuyết không những làm cho hoạt động nhận thức

của HS tích cực hơn mà còn tạo được niềm tin về sự đúng đắn của kiến thức mà HS đã

lĩnh hội.

- Thí nghiệm là phương tiện để vận dụng tri thức vào thực tiễn.

+ Trong dạy học VL, TN không những có vai trò rất lớn trong việc tích cực hóa

hoạt động nhận thức của HS, thể hiện ở khía cạnh cung cấp kiến thức, rèn luyện thao

tác chân tay, tác động đến giác quan của HS ..., mà TN còn có một vai trò rất lớn khác

trong việc giúp HS củng cố và vận dụng kiến thức một cách vững chắc.

+ TN VL giúp cho HS có điều kiện vận dụng những kiến thức đã học vào thực tế

cuộc sống, từ đó xoá bỏ dần lối học vẹt, lí thuyết suông đã tồn tại nhiều năm trước đây.

- Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức.

+ Đối với phương pháp thực nghiệm, TN luôn có mặt ở nhiều khâu khác nhau:

làm xuất hiện vấn đề nghiên cứu, kiểm tra tính đúng đắn của các giả thuyết,…

+ Trong phương pháp mô hình, TN giúp ta thu thập các thông tin về đối tượng

gốc làm cơ sở cho việc xây dựng mô hình.

+ Nhờ những kết quả của các TN được tiến hành trên vật gốc tạo cơ sở để đối

chiếu với kết quả thu được từ mô hình, qua đó để có thể kiểm tra tính đúng đắn của mô

hình được xây dựng và chỉ ra giới hạn áp dụng của nó.

1.3.3 Một số loại hình thí nghiệm vật lí

- Có nhiều cách phân loại TN trong DH vật lí, tuỳ vào từng tiêu chí khác nhau, sẽ

có các kết quả phân loại khác nhau. Ví dụ: căn cứ vào đối tượng sử dụng, TN vật lí ở

trường phổ thông có thể chia thành hai loại: TN biểu diễn (TN do GV tiến hành là

chính, tuy có thể có sự hỗ trợ của HS) và TN thực hành (TN do HS tự tiến hành dưới sự hướng dẫn của GV). [4]

- Căn cứ vào môi trường trình diễn TN, TN vật lí có thể phân loại thành TN thực

và TN trên máy vi tính.

- Đối với TN thực, tập trung vào hai loại hình chính: TN được trang cấp ở

trường phổ thông (gọi tắt là TN) và TN tự tạo. Trong phạm vi nghiên cứu, đề tài tập

trung vào các loại hình TN tự tạo.

1.3.3.1 Thí nghiệm biểu diễn

Là phương pháp dạy học vật lí trong đó giáo viên tiến hành các TN vật lí, tác

động lên các đối tượng vật lí nhằm thông qua đó trình bày lại cho học sinh phương pháp nghiên cứu và kết quả nghiên cứu đối tượng vật lí. [7]

Các loại TN biểu diễn: [7]

- Thí nghiệm vật lí mở đầu: là những TN đơn giản về dụng cụ và về quá trình

thực hiện. Về thời gian chúng chỉ chiếm khoảng từ 1 đến 2 phút vào đầu tiết học. Mục

đích của loại TN này là nhằm tạo ra một hiện tượng vật lí. Từ đó đặt ra cho học sinh

một vấn đề cần nghiên cứu, giải quyết trong lớp học. Một mục đích khác của loại TN

này là nhằm kích thích học sinh hứng thú giải quyết vấn đề.

- Thí nghiệm nghiên cứu: Là những TN có mức độ và qui mô lớn (Trong phạm vi

dạy học) về thiết bị, hệ thống các thao tác và thời gian. Chúng thường chiếm phần lớn

thời gian của tiết học trên lớp, hoặc phải tiến hành trên phòng TN với các thiết bị đặc

biệt. Mục đích của TN là tác động trực tiếp lên đối tượng để nghiên cứu những thuộc

tính vật lí của chúng hoặc tìm ra các quy luật vật lí. Trong loại TN này, người ta còn

phân biệt hai loại là thí nghiệm khảo sát và thí nghiệm kiểm chứng – minh họa.

+ Thí nghiệm khảo sát: Là loại TN được tiến hành theo con đường qui nạp. Từ

những kết quả của nhiều lần TN, trong cùng những điều kiện nhất định mà khái quát

hóa thành một kết luận chung cho các hiện tượng cùng loại.

+ Thí nghiệm kiểm chứng minh họa: Là loại TN được tiến hành theo con đường

diễn dịch. Những kết quả của các TN này sẽ kiểm chứng hoặc minh họa cho những kết

luận rút ra theo con đường tiên đề hoặc là từ những suy luận toán học, từ những giả

thuyết.

- Thí nghiệm củng cố: Là loại TN trình bày những ứng dụng của vật lí vào trong

khoa học, kĩ thuật và đời sống hoặc nhưng TN thể hiện những hiện tượng vật lí đã học.

Mục đích của TN này là để học sinh thấy được vai trò của vật lí trong thực tế và để

vận dụng lí thuyết đã học vào việc giải thích chúng, qua đó nắm vững kĩ năng vật lí.

 Kĩ thuật và phương pháp tiến hành biểu diễn: [7]

- Kĩ thuật tiến hành thí nghiệm biểu diễn:

+ TN phải được đặt đúng cách.

+ Phải tìm cách đánh dấu và làm nổi bật những đại lượng thay đổi để học sinh có

thể theo dõi được.

+ Phải làm cho toàn bộ học sinh theo dõi được các dụng cụ và tiến hành TN.

+ Phải cho học sinh theo dõi được số chỉ của các dụng cụ đo.

+ Phải cho học sinh thấy được sự thay đổi của các đại lượng phụ thuộc sự thay

đổi yếu tố nào của TN.

- Phương pháp tiến hành:

+ Bước 1: Nêu rõ mục đích và phương hướng tiến hành TN.

+ Bước 2: Vạch rõ kế hoạch TN.

+ Bước 3: Giới thiệu dụng cụ và lắp đặt TN.

+ Bước 4: Kiểm tra toàn bộ TN trước khi tiến hành.

+ Bước 5: Tiến hành TN theo kế hoạch đã định.

+ Bước 6: Phân tích kết quả và rút ra kết luận.

+ Bước 7: Tổng kết TN.

1.3.3.2 Thí nghiệm thực hành [7]

Là phương pháp dạy học vật lí trong đó giáo viên tổ chức và hướng dẫn cho học

sinh thực hành các TN vật lí nhằm mục đích tác động trực tiếp lên đối tượng vật lí để

nghiên cứu chúng.

Các TN thực hành cũng có thể là những TN nghiên cứu trong vật lí, cũng có thể

là những TN lịch sử nhưng đã được cải biến và nhiều TN do các nhà sư phạm thiết kế

nhằm mục đích tổ chức học tập cho học sinh.

Các loại thí nghiệm thực hành:

+ Thí nghiệm thực hành trên lớp: Là loại TN do học sinh thực hiện trên lớp học,

trong giờ học, dưới sự hướng dẫn trực tiếp của giáo viên nhằm mục đích nghiên cứu

một kiến thức vật lí mới.

+ Thí nghiệm thực hành trên phòng thí nghiệm: Là các TN do học sinh thực hiện

trên Các phòng TN vật lí của nhà trường với thời gian nhiều hơn, từ một đến hai tiết

học. Điểm khác biệt của loại TN này là học sinh trước khi tiến hành TN đã nắm được

cơ bản những vẫn đề lí thuyết và hệ thống thao tác nên tự chủ và nâng cao hơn được

khả năng hoạt động độc lập cũng như phát triển được tư duy hơn.

+ Thí nghiệm thực hiện ở nhà: là loại TN do học sinh thực hiện ở nhà dưới sự

hướng dẫn trên lớp của giáo viên. Các loại TN này chủ yếu là quan sát, định tính vì

học sinh không thể tự làm các TN định lượng nếu không có sự hướng dẫn trực tiếp của

giáo viên.

1.3.3.3 Thí nghiệm tự tạo

Trong quá trình nghiên cứu thiết kế, chế tạo và sử dụng TNTT, các tác giả đã đưa

ra những định nghĩa khác nhau về TNTT.

Theo tác giả Hans-Joachim Wilke (Đức) “Thí nghiệm tự tạo là những thí nghiệm

được dùng trong dạy học vật lí và được tự tạo ra với những vật liệu và dụng cụ phổ biến trong đời sống hằng ngày”. [25]

Các tác giả H. Joachim Schlichting, C. Berthold, D. Binzer, M. Herfert, H.

Hilscher, J. Kraus, C. Möller... cho rằng: “Thí nghiệm tự tạo là những thí nghiệm được

tạo ra với phương tiện chủ yếu là bàn tay với những vật liệu trong đời sống hằng ngày”. [23,24]

Theo tác giả Lê Cao Phan: “Thí nghiệm tự làm là thí nghiệm do giáo viên hoặc

học sinh thực hiện bằng các nguyên vật liệu dễ tìm kiếm, rẻ tiền, sẵn có ở địa phương, phù hợp với hoàn cảnh của nhà trường và học sinh”. [8]

Cùng với sự phát triển của khoa học và công nghệ, khái niệm TNTT đã được

phát triển. TNTT không chỉ được tạo ra bằng những nguyên vật liệu rẻ tiền, có sẵn mà

có thể được tạo ra từ những thiết bị, linh kiện điện tử tinh vi.

Theo tác giả Nguyễn Hoàng Anh: ―Thí nghiệm tự tạo là những thí nghiệm từ đơn

giản đến phức tạp được tạo ra chủ yếu bằng tay từ những nguyên vật liệu thiết bị, linh kiện phổ biến trong đời sống hằng ngày và được sử dụng trong quá trình dạy học”. [9]

 Phân loại thí nghiệm tự tạo: [9]

+ Thí nghiệm tự tạo đơn giản: Là những TN được tạo ra từ những vật liệu, dụng

cụ thông dụng dễ kiếm như: vỏ lon, gỗ,… TNTT đơn giản thường là những TN định

tính.

+ Thí nghiệm tự tạo phức tạp: Là những TN được tạo ra từ các dụng cụ thông

dụng nhưng có quá trình gia công, chế tạo dụng cụ TN phức tạp hơn so với TNTT đơn

giản.

+ Thí nghiệm tự tạo hiện đại: Là những thí nghiệm được tạo ra trong đó có sử dụng

các loại thiết bị và linh kiện điện tử hiện đại như: vi điều khiển, mạch điện tử, bo

mạch,… Những TN này thường là những thiết bị tự động.  Các yêu cầu đối với việc tự tạo thí nghiệm [9]

- Về mặt khoa học

+ Các TNTT được xây dựng phải đảm bảo khi tiến hành TN phải thành công, tạo

ra hiện tượng rõ ràng, đúng với bản chất vật lí và điều khiển được các yêu tố tác động.

+ Quá trình thiết kế, chế tạo cần ứng dụng các thành tựu mới trong khoa học; có

câu tạo gọn nhẹ, thuận tiện trong quá trình sử dụng (tháo lắp, bố trí và tiến hành TN);

Đảm bảo an toàn trong sử dụng, dễ sửa chữa, bảo quản và vận chuyển.

 Về mặt sư phạm

+ TNTT có thể được sử dụng ở các giai đoạn khác nhau trong quá trình dạy học

như: sử dụng trong đề xuất vấn đề nghiên cứu, sử dụng trong hình thành kiến thức mới

và sử dụng trong củng cố, vận dụng kiến thức.

tiến trình DH, đồng thời kết quả TN phải được sử dụng cho mục đích DH một cách hợp lí,

+ Kết quả của TNTT phải gắn liền với nội dung bài học, xuất hiện đúng lúc trong

logic và không gượng ép.

 Về mặt thẩm mĩ

+ Các dụng cụ TNTT phải có kích thước đủ lớn, đảm bảo cho cả lớp quan sát

nhằm giúp cho HS dễ theo dõi diễn biến của TN để có thể rút ra được những kết luận

cần thiết. TN phải có màu sắc thích hợp và hình dáng đẹp đẽ lôi cuốn sự chú ý của HS,

đặc biệt là cần làm nổi bật bộ phận cần quan sát.

 Quy trình tự tạo TN trong dạy hoc vật lí [9]

- Bước 1: Xác định mục tiêu dạy học.

- Bước 2: Nghiên cứu nội dung bài học.

- Bước 3: Tìm hiểu thực trạng cơ sở vật chất, thiết bị TN.

- Bước 4: Đề xuất, lựa chọn phương án TN.

- Bước 5: Chuẩn bị các vật liệu, dụng cụ và linh kiện cần thiết.

- Bước 6: Gia công, chế tạo dụng cụ TN.

- Bước 7: Lắp ráp TN.

- Bước 8: Tiến hành TN.

- Bước 9: Hoàn thiện TN.

1.4 Các thí nghiệm ứng dụng trong dạy học chƣơng “Nguyên tử hạt nhân”.

1.4.1 Buồng sương Wilson 1.4.1.1 Cơ sở khoa học [10]

- Cơ sở khoa học để tạo ra thiết bị này là kết quả công trình nghiên cứu sự tạo

thành những đám mây hay sương mù. Trước Wilson, trong các điều kiện phòng TN,

người ta đã chỉ ra rằng hơi bão hòa có thể bị ngưng tụ và tạo thành những giọt chất

lỏng, nếu trong thể tích đã cho có các tâm ngưng tụ.

- Wilson đã chỉ ra rằng các ion có thể là tâm ngưng tụ của hơi bão hòa. Hơn nữa

các giọt chất lỏng đươc tạo thành sẽ phát triển đến kích thước nhìn thấy được. Có thể

quan sát và chụp ảnh được chúng một cách dễ dàng. 1.4.1.2 Lịch sử thí nghiệm [11]

Năm 1897, Wilson chứng minh được rằng trong những điều kiện xác định, mỗi

ion tích điện đều trở thành tâm ngưng tụ hơi nước. Vì thế có thể nhận ra sự hiện diện

của các ion bằng mắt thường. Đầu năm 1911, Wilson là người đầu tiên nhìn thấy và

chụp ảnh vết của các hạt alpha, beta và các electron riêng biệt. Từ những lý thuyết trên,

năm 1912 ông đã phát minh ra một dụng cụ để theo dõi và chụp ảnh các vết của điện

tích (sau này được gọi là buồng Wilson).

Buồng Wilson còn được gọi là buồng sương. Theo lời của nhà vật lí người Anh

Ernest Rutherford, buồng sương là một ―dụng cụ độc đáo và đáng ngạc nhiên nhất‖ để

ghi lại hoạt động của các hạt. Các nhà khoa học giải thích rằng để tạo ra sương cần có

các tâm ngưng tụ. Wilson phát hiện ra rằng các tâm ngưng tụ của hơi nước có thể là

các ion tạo thành khi hơi nước bão hòa bị chiếu rọi bởi các tia X hoặc các bức xạ khác

như các tia alpha, beta và gamma. Sau khi tiến hành nghiên cứu trong nhiều năm, ông

đã chế tạo ra một dụng cụ có thể ghi nhận các hạt. Đến năm 1923, buồng sương được

hoàn thiện và dẫn đến có hai bài báo kinh điển của ông về vết của các electron. 1.4.2 Thí nghiệm “Khảo sát tính đâm xuyên của tia gamma”. [12],[13],[14]

1.4.2.1 Tương tác của tia gamma với môi trường vật chất

-8

a) Giới thiệu tia gamma

Bản chất của bức xạ gamma là sóng điện từ có bước sóng nhỏ hơn 10 cm, được

tạo ra khi hạt nhân nguyên tử ở trạng thái kích thích có mức năng lượng cao chuyển về

trạng thái có mức năng lượng thấp hơn và dần chuyển về trạng thái cơ bản phát ra

lượng tử có mức năng lượng đúng bằng hiệu hai mức năng lượng mà nó chuyển đổi và

có dạng phổ vạch thì nó được gọi là bức xạ gamma.

Trong đó: là hằng số Planck ( ), là tần số sóng điện từ,

Bức xạ gamma khi tương tác với vật chất có tính chất cơ bản là tương tác với môi

trường vật chất theo các quá trình hấp thụ hay tán xạ và mất dần năng lượng theo quy luật

lần lượt là năng lượng liên kết của electron của lớp điện tử thứ i, k trong nguyên tử.

suy giảm hàm mũ, được mô tả theo công thức:

Trong đó: là cường độ chùm tia gamma ban đầu; là cường độ chùm tia

gamma khi đi qua lớp vật chất có bề dày x; là hệ số suy giảm tuyến tính và là mật

Trong quá trình hấp thụ: Tia gamma truyền toàn bộ năng lượng cho vật chất.

độ khối của vật chất suy giảm.

Năng lượng đó làm cho các hạt thứ cấp chuyển động trong môi trường đồng thời tia

gamma biến mất.

Trong quá trình tán xạ: Tia gamma truyền một phần năng lượng cho các hạt vật

chất và thay đổi phương chuyển động đồng thời giảm năng lượng.

Lượng tử gamma không tích điện do đó quá trình làm chậm của lượng tử gamma

trong môi trường vật chất không được thực hiện liên tục như những hạt tích điện vì khi

tương tác với electron và nguyên tử của môi trường, lượng tử gamma tương tác theo

các cơ chế hấp thụ (mất toàn bộ năng lượng) hoặc tán xạ (mất một phần năng lượng).

Trong thực tế, để ghi nhận được bức xạ gamma khi nó tương tác với vật chất, ba

hiệu ứng sau đây là quan trọng và có ý nghĩa mà chúng ta cần quan tâm:

+ Hiệu ứng quang điện.

+ Tán xạ Compton.

+ Hiệu ứng tạo cặp trong trường hạt nhân sinh ra electron và positron.

b) Hiệu ứng quang điện

Hiệu ứng quang điện xảy ra khi chùm bức xạ gamma tới có năng lượng thấp (<

0,511 MeV) tương tác với môi trường vật chất. Khi đó, lượng tử gamma biến mất khi

truyền toàn bộ năng lượng cho các electron trong nguyên tử của nguyên tố vật chất cấu

thành môi trường mà nó truyền qua. Hay nói cách khác là bứt các electron ra khỏi

nguyên tử. Năng lượng của electron được xác định từ hệ thức:

Trong đó: là năng lượng của lượng tử gamma tới; là năng lượng ion hóa

của lớn điện tử thứ i (K, L, M,…).

Từ hệ thức này, ta thấy rằng hiệu ứng quang điện chỉ có thể xảy ra khi .

Tuy nhiên, hiệu ứng quang điện xảy ra chủ yếu ở lớp điện tử K.

Hình 1-1: Hiệu ứng quang điện.

c) Tán xạ Compton

Khi năng lượng của bức xạ gamma tới lớn hơn năng lượng liên kết của điện tử

trong nguyên tử và nằm trong khoảng 0.511 Mev đến 5 Mev tương đương với bước

sóng < 1 thì hiệu ứng hấp thu quang điện trở thành thứ yếu. Khi đó, sự va chạm

đàn hồi giữa một photon (gamma) với một electron tạo ra một electron có năng lượng

lớn hơn năng lượng nghỉ của nó (0.511 Mev).

Bức xạ gamma sau khi tán xạ sẽ lệch khỏi phương ban đầu một góc và có

năng lượng bị giảm (bước sóng tăng) còn electron Compton bị bắn ra dưới một góc

đó là hiệu ứng Compton.

Hình 1-2: Tán xạ Compton.

Điện tử Compton (các electron giật lùi) thu được năng lượng càng lớn nếu góc

tán xạ của photon càng lớn. Nó thu năng lượng cực đại khi photon va chạm chính diện

với electron, phần năng lượng được truyền phụ thuộc vào năng lượng của photon tới.

Photon tới có năng lượng nhỏ thì năng lượng của điện tử Compton sẽ nhỏ, điều này

cho phép ta phân biệt các điện tử Compton và các quang điện tử. Tóm lại, phần năng

lượng truyền cho điện tử Compton phụ thuộc vào năng lượng và góc tương tác của

photon tới.

d) Hiệu ứng tạo cặp

Lượng tử gamma trong điện trường của electron hoặc hạt nhân có thể tạo ra cặp

electron – positron khi năng lượng của chùm tia bức xạ gamma tới. Khi đó, lượng tử

gamma bị hấp thu hoàn toàn, năng lượng của nó truyền hết cho cặp electron – positron

và nhân giật lùi. Quá trình tạo cặp phải thoả mãn định luật bảo toàn động lượng, do đó

nó không thể xảy ra trong chân không.

Gọi TA là năng lượng của hạt nhân giật lùi, từ định luật bảo toàn năng lượng, ta

có:

Trong đó: là năng lượng của electron sinh ra, là năng lượng của

positron sinh ra.

Các positron khi sinh ra sẽ thoát khỏi nhân (do lực đẩy coloumb) còn các

electron sinh ra sẽ bị hãm lại. Khi các nguyên tử có bậc số nguyên tử Z càng lớn thì sự

khác nhau đó càng rõ nhưng không phụ thuộc một cách tuyến tính.

Hiệu ứng tạo cặp chỉ có thể xảy ra khi năng lượng của chùm tia gamma lớn hơn

tổng năng lượng nghỉ của cặp electron – positron. hiệu ứng tạo cặp là chủ yếu ở vùng

năng lượng cao, nó tỉ lệ với Z . Cặp electron – positron có thể được sinh ra trong

trường của điện tử, tuy nhiên trong trường của điện tử sự hấp thụ tia gamma sẽ yếu

hơn nhiều vì tiết diện tương tác có giá trị nhỏ.

Hình 1-3: Hiệu ứng tạo cặp.

1.4.2.2 Dectector nhấp nháy

Sự tìm ra các bức xạ ion thông qua các ánh sáng nhấp nháy phát ra từ một số vật

chất nào đó là một kỹ thuật đã được biết đến. Quá trình nhấp nháy còn là một trong

những phương pháp hữu ích nhất trong việc dò tìm và phân loại quang phổ của các

bức xạ.

a) Nguyên tắc hoạt động

Khi một hạt mang điện đi vào bản nhấp nháy sẽ kích thích các nguyên tử hay

phân tử. Sau đó với sự dịch chuyển về trạng thái cơ bản chúng sẽ phát ra một ánh sáng

nhấp nháy, đó là các photon. Qua một lớp dẫn sáng các photon đập vào bộ phận nhân

quang điện (NQĐ) và ở lối ra của NQĐ xuất hiện một tín hiệu điện có biên độ khá lớn,

tín hiệu điện này được đưa vào bộ tiền khuếch đại để hòa hợp tổng trở giữa lối ra của

detector và lối vào của bộ khuếch đại. Xung điện tạo thành sau khi qua bộ khuếch đại

sẽ được tăng biên độ lên mấy bậc trước khi đưa vào phân tích và ghi nhận.

b) Chất nhấp nháy

Chất nhấp nháy là các chất đặc biệt nhạy với bức xạ ion hóa và sẽ phát ra photon

sau khi được chiếu xạ.

Theo quan điểm ghi nhân bức xạ hạt nhân, một chất nhấp nháy lý tưởng cần phải

có những thuộc tính sau:

+ Nó cần phải chuyển đổi năng lượng của các bức xạ thành những ánh sáng có

thể tìm ra với hiệu quả cao, hiệu suất biến đổi của chất nhấp nháy phải cao (còn gọi là

hiệu suất vật lí).

+ Sự chuyển đổi trên cần phải tuyến tính, đầu ra của áng sáng tương xứng với

năng lượng bức xạ đi vào chất nhấp nháy.

+ Chất nhấp nháy cần phải có chất lượng quang học tốt. Và chất nhấp nháy phải

sản xuất ra được với số lượng lớn

+ Chỉ số khúc xạ cần phải gần với sự ghép nối sao cho hiệu quả nhất của ánh

sáng nhấp nháy với bộ phận nhân quang điện.

Trong thực tế, không vật chất nào đồng thời đạt được tất cả tiêu chuẩn này, sự

lựa chọn chất nhấp nháy luôn luôn là một thỏa hiệp giữa những tiêu chuẩn trên và các

nhân tố khác. Chất nhấp nháy được ứng dụng rộng rãi nhất bao gồm những tinh thể

halogen kiềm (ưa chuộng nhất là NaI(Tl)), chất lỏng và chất dẻo hữu cơ. Chất nhấp

nháy vô cơ cho ánh sáng ra tuyến tính tốt nhất, nhưng với một vài ngoại lệ là tương đối

chậm trong sự đáp lại của thời gian (thời gian phát sáng tương đối lớn). Chất nhấp

nháy hữu cơ thì có thời gian phát sáng nhanh hơn nhưng năng suất thấp.

Quá trình phát sáng trong chất nhấp nháy có thể xảy ra theo hai cách:

+ Trong trường hợp các dịch chuyển cho phép nghĩa là các dịch chuyển từ trạng

thái kích thích của phân tử chất nhấp nháy về trạng thái cơ bản thì nháy sáng thường

phát ra rất nhanh (tương ứng thời gian sống trung bình của trạng thái này rất nhỏ sau

khi bức xạ đập vào), loại phát sáng như vậy gọi là quá trình huỳnh quang.

+ Trong trường hợp các dịch chuyển bị cấm vì nguyên tắc lượng tử nào đó thì

các trạng thái kích thích này gọi là các mức giả bền có thời gian sống lớn và nhấp nháy

xảy ra chậm so với thời điểm bức xạ đập vào, chính quá trình này góp phần vào sự kéo

dài của tín hiệu, đấy gọi là quá trình lân quang.

Chất nhấp nháy được chia thành 2 loại: chất nhấp nháy hữu cơ và chất nhấp nháy

vô cơ. Chúng tôi chỉ xét tới chất chấp nháy vô cơ.

c) Chất nhấp nháy vô cơ

 Cơ chế phát sáng của chất nhấp nháy vô cơ:

Cơ chế phát sáng của tinh thể vô cơ được giải thích dựa trên cơ sở lý thuyết vùng

của chất rắn. Theo đó các mức năng lượng trong tinh thể có thể sắp xếp thành ba vùng:

vùng hóa trị, vùng dẫn và vùng cấm. Ở nhiệt độ bình thường (nhiệt độ phòng) và trong

trạng thái cơ bản các mức năng lượng khả dĩ ở vùng hóa trị hoàn toàn bị chiếm đầy bởi

các electron, trong khi đó ở vùng dẫn còn có nhiều mức chưa đầy.

Hình 1-4: Sơ đồ các quá trình dịch chuyển electron trong tinh thể vô cơ.

Khi một bức xạ hạt nhân đi vào bản nhấp nháy, lúc này do tương tác sẽ có thể

truyền năng lượng cho electron nào đó để nó nhảy từ vùng hóa trị lên vùng dẫn (quá

trình 1). Trong một tinh thể ròng, quá trình phát sáng tiếp theo có thể xảy ra khi có sự

dịch chuyển ngược lại của electron từ trạng thái kích thích ở vùng dẫn về lỗ trống mà

nó vừa giải phóng trong vùng hóa trị (quá trình 2). Rõ ràng đây là một quá trình chậm

tìm kiếm lỗ trống, ngoài ra năng lượng của photon phát ra trong sự dịch chuyển này

xác định bởi chiều rộng của vùng cấm mà phổ phát xạ chồng lên phổ hấp thụ.

Trong thực tế, có sự tồn tại một số tạp chất trong tinh thể tạo ra sự sai hỏng mạng

tinh thể, sinh ra các mức địa phương, tạo thành những tâm tắt. Tại đây, các mức địa

phương là các lỗ trống đối với các electron, do sự khuyếch tán gần tâm phát sáng các

electron sẽ bị bắt bởi các lỗ trống này và năng lượng kích thích thừa sẽ phát ra dưới

dạng photon ánh sáng (quá trình 3). Dịch chuyển electron này từ mức địa phương về

vùng hóa trị có thể theo đường không phát sáng (quá trình 4). Photon phát ra trong quá

-8

trình 3 không bị hấp thụ trong bản tinh thể vì năng lượng của nó bé hơn bề rộng vùng

cấm. Quá trình 3 là quá trình phát sáng huỳnh quang với thời gian cỡ 10 giây, tức cỡ

thời gian sống của trạng thái kích thích nguyên tử.

Bên cạnh đó còn có những mức giả bền, các electron kích thích có thể bị bắt giữ

ở đây (quá trình 5) cho đến khi có thể chuyển ngược về vùng dẫn (quá trình 6) nhờ thu

thêm năng lượng do dao động nhiệt. Từ vùng dẫn electron có thể trở về vùng hóa trị

theo quá trình 3 – 4 và phát photon, đây là quá trình lân quang.

Các loại chất nhấp nháy vô cơ:

 NaI

Chất nhấp nháy NaI hơn hẳn các chất nhấp nháy vô cơ khác là đầu ra của ánh

sáng gần như là tuyến tính với hầu hết các năng lượng quan trọng của các bức xạ đi

vào bản nhấp nháy. Với nguyên tử số Z lớn, làm tăng hệ số khuyếch tán ngược các

electron khoảng 80 – 90 % nên ít đươc làm dùng detector ghi electron. Nhưng do hệ số

hấp thụ gamma phụ thuộc vào mật độ và nguyên tử số Z vì vậy rất thích hợp dùng làm

detector ghi gamma. Nếu bố trí hình học tốt và kích thước lớn có thể đạt hiệu suất ghi

đến 90 - 100%. Đây là tinh thể tinh thể vô cơ tốt nhất hiện nay dùng để ghi gamma,

nhưng nhược điểm đáng kể của tinh thể NaI là tinh chất dễ hút nước, dẫn đến hạn chế

khả năng ghi các bức xạ mềm và gây phiền phức trong việc bảo quản.

 CsI(Tl) và CsI(Na)

Hai tinh thể này kém hơn NaI(Tl) một chút nhưng bù lại không hút nước, dễ

dàng cho việc bảo quản, cho nên có tính phổ biến cao. Khả năng chịu sự rung động tốt

hơn NaI(Tl) vì ít giòn hơn, ngoài ra dễ gia công theo các kích thước và hình dạng theo

mục đích sử dụng.

 LiI(Eu)

Đây là tinh thể vô cơ được dùng để ghi neutron chậm và neutron nhiệt nhưng là

tinh thể vô cơ kém nhất để ghi gamma.

 BGO ( )

3 do mật độ cao (7,3g/cm

Được tìm ra vào năm 1970, có tính thương mại rất cao và được sử dụng rộng rãi,

) và nguyên tử số Z lớn (83) dẫn đến hiệu suất ghi gamma rất

cao. Thế nhưng, đầu ra của ánh sáng ở nhiệt độ phòng rất thấp, khi nhiệt độ càng tăng

thì đầu ra của áng sáng lại càng thấp hơn nữa, vì vậy không thích hợp trong việc ghi

các bức xạ cho những khu vực nhiệt độ cao.

 BaF2

BaF2 là một chầt nhấp nháy vô cơ thuần khiết, nó gây được sự chú ý là do ứng

dụng tiềm tàng trong những phép đo với thời gian nhanh.

 ZS(AG)

Có hiệu suất biến đổi cao (20 – 25%) và hầu như không phụ thuộc vào bản chất

2 . Do độ trong suốt kém với bức xạ riêng cho nên tinh thể này không quá 50mg/cm

hạt ghi. Chỉ có thể chế tạo ZnS ở dạng các tinh thể kích thước rất nhỏ với chiều dày

thường dùng trong dạng bột rất mịn để ghi các hạt ion hóa quãng chạy ngắn.

1.4.2.3 Ống nhân quang điện

 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động:

Các photon phát ra từ bản nhấp nháy đập vào photocathode của ống nhân quang

điện (NQĐ) sẽ đánh bật các electron quang điện ra khỏi đó, dưới tác dụng của điện

trường các electron này được tăng tốc rồi đập vào dynode thứ nhất. Từ dynode thứ

nhất phát ra một số electron thứ cấp nhiều hơn số electron đập vào, quá trình này xảy

ra liên tục trên các dynode thứ hai – thứ ba…(khoảng từ 10 đến 20 dynode) cứ như

vậy tới anode sẽ thu được một dòng electron rất lớn so với dòng phát ra từ

photocathode.

Cuối cùng, do tương tác của một hạt mang điện thì tín hiệu ánh sáng phát ra từ

bản nhấp nháy đã biến thành một xung điện có biên độ khá lớn ở lối ra của NQĐ.

 Hệ thống dynode và hệ số khuếch đại

Các electron phát ra từ cathode, nhờ một màn hội tụ (điện cực hội tụ) tập trung

vào dynode thứ nhất. Điện thế từ dynode đầu đến dynode cuối tăng và được cung cấp

bằng một nguồn điện xoay chiều vài kilovolt qua một bộ chia thế. Để hội tụ tốt các

electron về dynode thứ nhất ở mặt trong của ống NQĐ trong vùng hội tụ phủ một lớp

dẫn.

Hình 1-5: Sơ đồ cấu tạo của ống nhân quang điện.

Bề mặt của dynode thường phủ một lớp vật chất có hệ số phát xạ thứ cấp lớn hơn

đơn vị. Ngoài ra, người ta còn phải chọn hiệu thế giữa các dynode ứng với giá trị cực

đại của hệ số .

Giả sử ống NQĐ có n dynode và hệ số thứ cấp lần lượt là 1, 2… n. Hệ số

khuyếch đại M của ống NQĐ có thể xác định như sau:

Nếu điều kiện để phát xạ thứ cấp trên tất cả các dynode như nhau tức hiệu suất tụ

electron từ photocathode đến dynode thứ nhất và từ dynode này đến dynode khác đều

bằng 1 thì:

Yêu cầu sử dụng detector trong phổ năng lượng hạt nhân đòi hỏi hệ số khuếch

đại phải rất ổn định. Sự ổn định này quyết định bởi nhiều yếu tố, trước hết là nhiệt độ

môi trường để tránh tác động từ trường bên ngoài nhất là khi nó thăng giáng. Ống

NQĐ cần phải được bao bọc bởi lớp vỏ ngăn cản từ trường, và cuối cùng là sự thăng

giáng điện thế nguồn nuôi, đây chính là nguyên nhân chủ yếu làm không ổn định hệ số

khuếch đại. Vì vậy, phẩm chất của nguồn nuôi và bộ chia thế có vai trò rất quan trọng.

KẾT LUẬN CHƢƠNG I

Từ việc tìm hiểu cơ sở lí luận của TN vật lí, chúng tôi nhận thấy TN vật lí có vai

trò rất quan trọng trong quá trình lĩnh hội tri thức của học sinh.

Do vậy, chúng tôi đã nghiên cứu hai TN đã nêu và nhận thấy rằng các TN này có

thể đưa vào dạy thực tế vì những lí do sau đây:

- Các bộ TN được kiểm chứng an toàn cho HS.

- Nội dung của các bộ TN phù hợp với kiến thức các em đã được học.

- Các bộ TN được xây dựng dựa trên những nguyên lí mà các em hoàn toàn có

thể giải thích được dựa trên những kiến thức đã học.

- Quá trình thực hiện TN có thể rèn luyện kĩ năng thực thành, tạo nên một tư duy

khoa học cho các em HS.

Từ những cơ sở lí luận ở chương 2, chúng tôi xây dựng các bộ TN ứng dụng vào

việc dạy học bài ―Phóng xạ‖ với mong muốn có thể khắc phục các quan niệm sai lầm đã nêu ở chương 1 cho học sinh.

CHƢƠNG II. CẢI TIẾN VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG

DẠY HỌC BÀI “PHÓNG XẠ” VẬT LÍ 12

2.1 Thí nghiệm “Buồng sƣơng Wilson”

2.1.1 Mục đích thí nghiệm

- Dùng để quan sát được đường bay của các tia alpha, beta

- Nhận biết được 1 số tính chất của tia phóng xạ: khả năng đâm xuyên, ion hóa

môi trường,...

2.1.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thí nghiệm

2.1.2.1 Cấu tạo thí nghiệm “Buồn sương Wilson” sử dụng đá khô

Buồng sương là bình kín chứa đầy hơi chất lỏng (cồn 99%) ở trạng thái bão hòa

và không bị ngưng tụ. Nếu thời điểm nào có tia phóng xạ bay qua thể tích nói trên thì

nó sẽ làm ion hóa các phân tử khí xung quanh tạo nên nhiều hạt mang điện. Các phân

tử khí (hơi cồn) sẽ ngưng tụ vào các hạt mang điện này và sẽ bắt đầu xuất hiện các giọt nước. Vết của hạt có thể thấy được và có thể ghi nhận lại vết này. [26],[27]

2.1.2.2 Nguyên lý hoạt động

Các phân tử cồn là phân cực, có thể coi nó như thanh nam châm nhỏ, với cực

dương là hidro và cực âm là oxy. Khi một ion hay một hạt tích điện bay qua đám mây

phân tử này thì các lưỡng cực chịu ảnh hưởng và bắt đầu di chuyển lại gần ion và xếp sát vào nhau hơn. Tạo thành một đường dọc theo đường đi của ion đó. [26],[27]

Miếng đệm mút chứa cồn, được gắn vào bên thành hộp và cồn sẽ bay hơi khi nó

được làm ấm ở nhiệt độ phòng. Khi đáy hộp được làm lạnh, sự chênh lệch nhiệt độ

được tạo ra trong hộp. Hơi cồn khuếch tán xuống phía dưới (bề mặt lạnh). Trong khi

đó, nhiều ion dương và ion âm được tạo ra dọc theo đường đi của tia alpha. Các phân tử khí ngưng tụ trên các ion tạo thành sương dọc theo vết hạt tích điện. [26],[27]

2.1.3 Cách chế tạo thí nghiệm 2.1.3.1 Nguyên-vật liệu [1]

Hộp thủy tinh, miếng mica, cồn isopropyl 99%, mút, nguồn phóng xạ tự nhiên

(mẫu đất tự nhiên lấy từ Ninh Thuận), túi nilon đen, đèn pin, keo nến, súng bắn keo.

Hình 2-1: Nguyên vật liệu để chế tạo ―Buồng sương Wilson‖ sử dụng đá khô [1]

2.1.3.2 Tiến trình thí nghiệm [1]

- Bước 1: Dán miếng nilon đen vào đáy hộp thủy tinh.

- Bước 2: Dán miếng mút xung quanh thành hộp.

- Bước 3: Dùng dao gọt bỏ phần phía trong của nắp đậy và gắn miếng mica vào

thay (nếu nắp quan sát bị mờ).

- Bước 4: Nhỏ cồn vào mút một lượng vừa đủ. Đóng kín nắp vào hộp thủy tinh

bên trong hộp có chứa nguồn phóng xạ.

- Bước 5: Đặt hộp thủy tinh chứa cồn và nguồn phóng xạ lên đá khô trong vùng

không gian tối. Đợi một thời gian sau đó dùng đèn pin để quan sát các vệt.

2.1.3.3 Nhận xét

- Ưu điểm:

+ Dụng cụ TN dễ kiếm.

+ TN dễ thực hiện, có thể hướng dẫn học sinh làm trên lớp.

- Nhược điểm:

+ TN phụ thuộc vào đá khô, nhưng trung bình 1 kg đá khô chỉ tồn tại trong

khoảng 12h ở nhiệt độ phòng, như vậy như cầu sử dụng buồng sương ở các ngày khác

nhau thì cần phải có nhiều kg đá khô hơn. Việc này gây tốn nhiều chi phí.

+ Sử dụng đá khô sẽ có thể gây bỏng lạnh cho học sinh.

2.1.4 Cải tiến thí nghiệm

Để khắc phục những nhược điểm trên, chúng em đã chọn sò nóng lạnh làm

nguồn lạnh để thực hiện TN với nguyên lý hoạt động gần như không đổi.

Để có thể tạo ra bề mặt lạnh trong hộp, chúng ta sẽ sử dụng sò nóng lạnh. Khi

được đặt ở đúng hiệu điện thế định mức, một đầu của sò sẽ lạnh và đầu còn lại sẽ nóng.

Chúng ta sẽ đưa mặt lạnh vào bên trong hộp để có thể giúp việc làm lạnh nhanh chóng

và hiệu quả hơn. Khi nhiệt độ của mặt nóng của sò càng lớn thì hiệu quả làm việc càng

kém và có thể làm hỏng sò. Vì vậy, chúng ta phải tản nhiệt lượng từ mặt nóng của sò

đi thông qua miếng nhôm tản nhiệt và nguồn lạnh.

2.1.4.1 Nguyên vật liệu

2 Sò nóng lạnh 12V-57W (4cm x 4cm), dây điện, nguồn điện 12V, hộp thủy tinh,

nhựa mica trong suốt, kéo, bao ni-lông đen, keo nến, cồn 99,7%, đèn pin, băng keo

đen, băng keo cách nhiệt, mút-xốp, nhôm tản nhiệt, keo tản nhiệt, thau nước, nguồn

phòng xạ, keo silicon, phích cắm điện.

Dụng Sò nóng lạnh Dây điện Nguồn điện Hộp thủy tinh

cụ

Hình

ảnh

Dụng Nhựa Mica Nilon đen Keo nến Cồn 99,7%

cụ

Hình

ảnh

Đèn pin Băng keo đen Băng keo cách Nam châm Dụn

nhiệt g cụ

Hình

ảnh

Dụng Nhôm tản nhiệt Keo tản nhiệt Thau nước Nguồn phóng xạ

cụ

Hình

ảnh

Dụng Keo silicon Kéo Phích cắm điện

cụ

Hình

ảnh

2.1.4.2 Tiến trình chế tạo

- Đo kích thước của sò và đường kính của khung nắp.

- Cắt laze phần kính nika dày 2mm có hình tròn với đường kính bằng với đường

kính khung nắp đã đo. Ở giữa miếng kính sẽ cắt 2 ô vuông (4,07mm x 4,07mm) cách

nhau 1 – 1,5cm.

- Dán miếng kính vào khung nắp bằng keo silicon sao cho thật kín.

- Nối các dây của sò vào các phích cắm và phân biệt rõ cực âm và cực dương

(màu đỏ cực dương, màu đen cực âm).

Hình 2-2: Sò nóng lạnh đã được nối với phích cắm điện.

- Gắn sò vào miếng kính Mica sao cho khi đóng nắp thì mặt lạnh (mặt có chữ)

quay vào trong hộp và mặt nóng của 2 sò nằm trên cùng một mặt phẳng của nhôm tản

nhiệt.

- Cho keo nến vào các khe hỡ giữa miếng kính và sò ở cả 2 mặt trong và ngoài.

- Dùng băng keo cách nhiệt dán xung quanh bên ngoài và bên trong hộp thủy tinh.

- Cắt nhỏ miếng mút- xốp và dán xung quanh trong hộp thủy tinh bằng keo nến.

- Cắt bao ni-lông đen thành hình tròn vừa với phần nắp.

Để TN có thể vận hành tốt và thành công thì buồng sương chúng ta tạo ra phải

đảm bảo 2 yếu tố là kín và càng cách nhiệt với môi trường bên ngoài càng tốt. Việc kín

có thể đảm bảo thể tích khí trong buồng là không thay đổi đảm bảo hiện tượng ngưng

tụ xảy ra. Qua nhiều lần thực hiện TN, chúng tôi nhận ra rằng việc giữ sao cho độ

chênh lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài buồng sương càng tốt thì TN xảy ra càng

nhanh và các tia quan sát càng rõ ràng hơn.

2.1.4.3 Tiến trình thí nghiệm

- Bước 1: Bôi keo tản nhiệt vào mặt nóng của 2 sò nóng lạnh và dính chúng vào

miếng nhôm tản nhiệt.

- Bước 2: Đặt miếng nhôm vào thau nước và đổ 10-20ml cồn vào phần nắp.

- Bước 3: Đổ một lượng cồn vừa phải vào các miếng mút đã được dán ở hộp thủy

tinh sao cho các miếng mút chứa đầy cồn nhưng khi úp ngược hộp lại, không có cồn

chảy ra.

- Bước 4: Đặt miếng ni-lông đen lên mặt lạnh của 2 con sò. Đặt nguồn phóng xạ

vào hộp thủy tinh và giữ bằng nam châm.

- Bước 5: Úp ngược hộp thủy tinh lên nắp, đóng chặt và đợi 2-3p để cồn bay hơi.

- Bước 6: Đề bộ TN vào thau nước. Bỏ nước vào thau sao cho mực nước không

được tràn vào sò.

- Bước 7: Cắm phích của sò nóng lạnh vào nguồn điện 12V sao cho đúng cực và

bật điện.

- Bước 8: Sau khi đợi khoảng 2-3 phút, tắt đèn trong phòng và dùng đèn pin

chiếu vào xung quanh nguồn để quan sát.

2.1.4.5 Kết quả và nhận xét

Vì khu vực gần mặt lành của sò nóng lạnh là khu vực có nhiệt độ thấp nhất. Nên

các hạt sương xung quanh chỗ đó sẽ có mật độ dày đặc hơn.

Khi đã có hiện tượng sương rơi, quan sát sẽ thấy những vệt phóng xạ xung quanh

nguồn ở chỗ gần nơi đặt sò nóng lạnh rất rõ rệt.

Hình 2-3: Các vệt tia phóng xạ

2.2 Thí nghiệm “Khảo sát tính đâm xuyên của tia gamma”

2.2.1 Mục đích thí nghiệm

- Hiểu được phông bức xạ.

- Khảo sát tính đâm xuyên của tia gamma qua từng vật liệu.

2.2.2 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thí nghiệm

2.2.2.1 Cấu tạo

Gồm có hai phần chính là: Máy đếm và đầu dò NaI.

 Máy đếm LUDLUM MODEL 2200 SCALER RATEMETER [15]

Máy đếm đơn kênh Ludulum Model 2200 là thiết bị được dùng cho việc phân

tích phổ năng lượng gamma cùng với detector nhấp nháy, ống đếm Geiger-Muller và

ống đếm tỷ lệ. Số đếm được hiển thị trên đèn LED và máy có thể kết nối với máy vi

tính thông qua cổng RS-232 và có phần mềm xử lý kết quả đo.

Hình 2-4: Mặt trước của máy đếm.

Mặt trước của máy bao gồm:

+ Đèn đếm (count Lamp): số đếm hiện thị bằng đèn LED gồm có 6 số.

+ Công tắc đếm (count Switch): để xóa và khởi động đếm, quá trình đếm sẽ tự

động tắc khi kết thúc thời gian đã đặt trước.

+ Thời gian đếm (count Time): thời gian sử dụng để đo với đơn vị là phút từ 0-

999 với công tắc chỉnh X0.1 và X1.

+ Số phút (MINUTES): cài đặt thời gian có thể điều chỉnh bằng tay có núm 3 số

thập phân dùng để đặt trước thời gian đếm.

+ Công tắc chọn chức năng (Ratemeter Function Selector): có 3 vị trí được cài

đặt sẵn RATE, HV, BAT. Chức năng của công tắc này (RATE) là cho phép điều khiển

tốc độ đếm của đồng hồ, HV cài đặt điện thế và BAT kiểm tra tình trạng làm việc của

pin trên đồng hồ.

+ Ngưỡng (THRESHOLD): Là một nút được chia ra làm 10 vạch nhỏ với 10

vòng dùng đề lựa chọn xung phù hợp với thang đo. Thiết bị điều khiển này thì có giá

trị tăng từ thế từ 1.00 đến 10.00. Nếu dưới 1.00 thì sẽ bị ảnh hưởng của tiếng ồn hay

nhiễu do đó sẽ không ghi nhận được xung một cách chính xác.

+ Cửa sổ (WINDOW): là một nút gồm có 10 vạch giống như Threshold được sử

dụng để điều chỉnh độ rộng cửa sổ. Nó được điều chỉnh ngưỡng sao cho một vòng

quay của việc điều chỉnh cửa sổ tương đương với một vòng quay điều chỉnh ngưỡng.

+ Tắt mở (ON-OFF): là công tắc bằng nút, mở hoặc đóng cửa sổ.

+ Đầu nối vào detector (Detector input connection): đầu nối đồng trục nối tiếp

―C‖. Nó là đầu điều chỉnh không có chỉ số chỉ thị, cho phép chọn điểm làm việc mà

không vượt ra khỏi mạch tuyến tính của mạch Threshold/ Window.

+ Công tắc nguồn (Power Switch): công tắc có 3 vị trí:

OFF: tắt nguồn.

LINE: cung cấp điện cho nguồn từ 85- 265 V và tần số từ 50-60 Hz.

BAT: cáp nguồn từ 4 pn loại ―D‖.

DISCR: có 1 với đồng hồ điện thế để thiết lập phạm vi ngưỡng cho điện thế.

+ Công tắc chọn khoảng (RANGE Selector Switch): có 4 vị trí công tắc sắp xếp

theo hệ số nhân của 10 là X1, X10, X100, X1K ứng với thang đo của số đếm từ 0-500

counts-per-minute(cpm), 0-5000, 0-50000, 0-500,000 cpm.

+ Công tắc ZERO (ZERO Switch): khi ấn vào nút công tắc thì tụ điện tích hợp

phóng điện để đưa đồng hồ đo về mức 0.

+ Nút Fast- Slow (F-S Response): công tắc với 2 vị trí chỉ thị để điều chỉnh ở

mức độ nhanh ở vị trí ―F‖ đồng hồ sẽ chỉ từ 0 đến 90% toàn bộ thang đo trong 4 giây,

còn ở vị trí ―S‖ đồng hồ thang đo sẽ chỉ từ 0 đến 90% toàn bộ thang đo trong 22 giây.

+ HV (Cao thế): nút chỉnh gồm có 10 vòng được chia làm 10 vạch điều chỉnh cao

thế từ 200 V đến 2500 V.

 ĐẦU DÒ NaI [15]

Đầu dò NaI sử dụng cho việc đo bức xạ gamma có năng lượng trong khoảng 60

keV - 2 MeV. Đầu dò bao gồm: tinh thể NaI đường kính 2‖ (5,1cm) bề dày 2‖ (5,1cm)

được nối với ống nhân quang điện và được bao bọc bằng một lớp nhôm mỏng 0,062‖.

Hình 2-5: Đầu dò nhấp nháy Model 44-10

Đầu dò NaI dùng để xác định độ nhạy, phân tích phổ năng lượng được sử dụng

cho máy đếm đơn kênh.

 BỘ NGUỒN CHUẨN [15]

Hình 2-6:Bộ nguồn chuẩn

Ở TN này chúng ta sẽ sử dụng 2 nguồn là và

Bảng 2-1: Thông tin về nguồn phóng xạ.

Ngày sản Năng

Nguồn Hoạt độ xuất Tia lƣợng

(MeV)

01-2008 1.173; , 5,27 năm 1.332

01-2008 , 30,2 năm 0.662

 HỘP CHÌ CHỨA NGUỒN [15]

Gồm miếng đựng nguồn và ống chuẩn trực.

Hình 2-7: Bộ chứa nguồn

 CÁC LOẠI VẬT LIỆU CHE CHẮN

Gồm 3 vật liệu: Nhựa, chì và giấy.

Hình 2-8: Bộ vật liệu che chắn

2.2.2.2 Nguyên lý hoạt động

Hình 2-9: Sơ đồ thí nghiệm ―Khảo sát tính chất đâm xuyên của tia gamma‖

Khi bức xạ đi qua môi trường vật liệu nhấp nháy, nó sẽ kích thích hoặc ion hóa

các phân tử. Khi các phân tử trở về trạng thái cân bằng, các photon ánh sáng (tia UV

hoặc ánh sáng vùng thấy được) được sinh ra.

Vật liệu dẫn sáng ―dẫn‖ các photon ánh sáng vào ống nhân quang điện. Ống

nhân quang điện tạo xung tín hiệu điện. Máy đếm nhận tín hiệu điện và hiển thị kết

quả.

2.2.3 Các bước tiến hành thí nghiệm [15]

- Bước 1: Đặt cửa sổ ON - OFF tại OFF.

- Bước 2: Cài đặt thời gian 12 giây. Nút công tắc ở ―X0.1‖ và thời gian đo

(MINUTES) ở ―002‖.

- Bước 3: Lên cao thế ở 4.0 HV (tương đương 920 V).

- Bước 4: Đặt ngưỡng (Threshold) tại 1.0.

- Bước 5: Cửa sổ (Window) đóng.

- Bước 6: Đo phông, ghi lại số đếm NB.

- Bước 7: Đặt nguồn cách bề mặt detector 7-10 cm và tiến hành đo không mẫu.

Ghi lại số đếm N0.

- Bước 8: Đặt lần lượt từng miếng vật liệu vào và tiến hành đo. Ghi lại số đếm N.

2.3. Giáo án dạy học chuyên đề phóng xạ

2.3.1 Mục tiêu

 Kiến thức

- Phát biểu được các định nghĩa phóng xạ. - Viết được phản ứng phóng xạ α, β+, β-, và phản ứng phát xạ γ.

- Liệt kê được các đặc tính cơ bản của qúa trình phóng xạ.

- Trình bày được định luật phân rã phóng xạ, định nghĩa được chu kỳ bán rã và

hằng số phân rã.

- Viết được hệ thức giữa hoạt độ phóng xạ, hằng số phân rã và số lượng hạt nhân

đang tồn tại.

 Kỹ năng

- Khắc phục được quan niệm sai lầm.

- Tiến hành thành công TN ―Buồng sương Wilson‖ và ―Khảo sát tính đâm xuyên

của tia gamma‖.

 Thái độ

- Học sinh hứng thú, nghiêm túc với môn học thông qua các TN mới lạ.

 Năng lực mong đợi

- Năng lực công nghệ.

- Năng lực tìm hiểu tự nhiên và xã hội.

2.3.2 Phương pháp dạy học

- Phương pháp đàm thoại.

- Phương pháp giảng giải.

2.3.3 Phương tiện dạy học.

 Giáo viên

- Bài giảng power point.

- Dụng cụ các TN ―Buồng sương Wilson‖ và ―Khảo sát tính đâm xuyên của tia

gamma‖.

Họ và tên :………………………………………………………………

- Phiếu học tập theo mẫu:

PHIẾU HỌC TẬP

CHUYÊN ĐỀ: PHÓNG XẠ

1) Phóng xạ

Phóng xạ là hiện tượng một số hạt nhân …………… tự ……………… và phát

ra các bức xạ hạt nhân.

Các nguyên tử có tính phóng xạ gọi là …………………… phóng xạ.

a) Nguồn gốc phóng xạ

Phóng xạ có trong:

………………………………..………………………………..…………………

b) Các loại tia phóng xạ

 Phóng xạ : Bản chất là dòng các ………………… nguyên tử Heli

Tia có những tính chất sau:

+ Tia bị ………. trong từ trường, điện trường.

+ Tia có khả năng …….... các nguyên tử rất mạnh, do đó mất năng lượng rất nhanh.

+ Khả năng ……………của tia rất kém và chỉ đi được ……………. trong không

khí.

 Phóng xạ : Bản chất là dòng các …………….( ) hoặc………………( )

+ Tia bị lệch trong điện trường và từ trường nhiều hơn tia ….

+ Các tia có khả năng ion hóa môi trường và đi được …….. trong không khí

+ Được phóng ra với vận tốc rất lớn (~ 100000km/h )

+ Có khả năng đâm xuyên tốt hơn tia

 Phóng xạ : Bản chất là dòng các …………….. mang năng lượng cao.

+ Do không mang điện nên tia gamma không bị lệch trong điện trường và từ trường.

+ Tia gamma vẫn có khả năng ion hóa không khí.

+ Do khối lượng rất nhỏ, năng lượng cao nên tia có khả năng……….mạnh.

c) Ứng dụng của phóng xạ

……………………………………………………………………………………

2) Thí nghiệm “Khảo sát tính đâm xuyên của tia gamma”

Mục đích thí nghiệm:

……………………………………….…………………………………………………

………………………………………………………………………………

Nguồn sử dụng: ………..

Thời gian mỗi lần đo: ……….

Số đo phông: ………..

Kết quả đo:

1 tấm 2 tấm 4 tấm 8 tấm

Chì

Nhôm

Nhựa

Kết luận: Vật liệu che chắn tia phóng xạ tốt nhất là

……………………………………………………..…………………………………..

3) Thí nghiệm Buồng sƣơng Wilson

Mục đích thí nghiệm:

…………………………………………………………………………………………

Dụng cụ thí nghiệm:

…………………………………………………………………………………………

Hiện tượng quan sát được:

…………………………………………………………………………………………

Quãng chạy của tia phóng xạ:

…………………………………………………………………………………………

2.3.4 Tiến trình dạy học

Hoạt động 1 (20p): Tìm hiểu hiện tượng phóng xạ.

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học Kiến thức cần đạt đƣợc

sinh

I. Phóng xạ

1. Định nghĩa hiện tượng

- Nêu định nghĩ về phóng - ―Đồng vị của cùng phóng xạ.

một nguyên tố hóa - Là hiện tượng một số hạt xạ.

- Yêu cầu nhắc lại khái học là những nguyên nhân nguyên tử không bền tự

niệm đồng vị trong hóa tử có cùng số proton biến đổi và phát ra các bức

học. nhưng khác nhau về xạ hạt nhân.

số notron.‖ - Các nguyên tử có tính

phóng xạ gọi là đồng vị

phóng xạ.

2. Các dạng phóng xạ.

- Giới thiệu khái niệm - Nghe giảng, ghi  Tia là dòng các hạt nhân

đồng vị phóng xạ. chép. Heli (

- GV nêu tính chất của Các tính chất của tia :

các tia phóng xạ. + Là dòng các hạt mang

điện.

+ Có khả năng ion hóa

mạnh.

+ Chỉ đi được vài cm trong

không khí.

+ Khả năng đâm xuyên yếu.

 Tia - là dòng các hạt

electron . Tia + là dòng

các hạt poziton .

Các tính chất của tia :

+ Là dòng các hạt mang

điện.

+ Có khả năng ion hóa.

+ Khả năng đâm xuyên

mạnh hơn tia .

+ Đi được vài m trong không

khí.

 Tia là các bức xạ điện từ

có bước sóng vào khoảng

Các tính chất của tia :

+ Khả năng đâm xuyên rất

mạnh.

+ Là dòng các hạt photon->

không mang điện.

+ Có khả năng ion hóa yếu.

+ Chuyển động với vận tốc

ánh sáng.

Hoạt động 2 (10p): Tìm hiểu về phóng xạ nhân tạo và nguồn phóng xạ.

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học Kiến thức cần đạt đƣợc

sinh

II . ĐỒNG VỊ PHÓNG XẠ

- Giới thiệu 2 dạng phóng NHÂN TẠO VÀ PHÓNG

xạ: phóng xạ nhân tạo và XẠ TỰ NHIÊN

phóng xạ tự nhiên. 1. Phóng xạ nhân tạo

- Giới thiệu về phóng xạ - Lắng nghe - Định nghĩa: Phóng xạ nhân

tạo là hiện tượng phóng xạ nhân tạo.

sinh ra khi bắn phá các vật

chất không phải đồng vị

phóng xạ bằng các nucleon.

- Bằng phương pháp phóng

xạ nhân tạo người ta người

ta có thể tạo ra được các hạt

nhân khác theo sơ đồ tổng

quát sau:

là đồng vị phóng xạ của

X, các hạt nhân phóng xạ

được gọi là các nguyên

tử đánh dấu.

2. Phóng xạ trong tự nhiên. - Giới thiệu phóng xạ - HS lắng nghe - Phóng xạ có ở mọi nơi trong tự nhiên. trong Trái Đất hoặc ngoài vũ

trụ. Rất nhiều những vật

dụng quen thuộc thậm chí là

nhu yếu phẩm đều chứa các

chất phóng xạ:

+ Từ mặt trời: Ước tính mỗi

giây, Mặt Trời sản sinh ra

năng lượng (do phản ứng

nhiệt hạch) tương đương 1 tỉ

tấn thuốc nổ. Chúng hầu hết

bị cản lại bởi khí quyển bao

quanh Trái đất, chỉ một phần

nhỏ tới được Trái đất. Trên

đỉnh núi cao hoặc bên ngoài

máy bay, độ phóng xạ lớn

hơn nhiều so với ở mặt biển.

+ Thức ăn: Thức ăn mà

chúng ta ăn hằng ngày như

rau, thịt... có chứa một lượng

đồng vị .

+ Trong các phòng khám

bệnh viện.

+ Trong các phòng thí

nghiệm hóa chất.

+ …

- Nêu một số ứng dụng - Lắng nghe. 3) Ứng dụng của phóng xạ

của phóng xạ trong một - Tìm sự rò rỉ, vết nứt trong

số lĩnh vực. các sản phẩm.

- Định tuổi các mẫu vật.

- Khử trùng thiết bị.

- Chiếu xạ thực phẩm.

- Phát ra năng lượng từ đồng

vị phóng xạ ( Máy phát nhiệt

đồng vị).

- Chuẩn đoán và điều trị một

số bệnh.

- Tạo ảnh phóng xạ.

- …

Hoạt động 3 (25p): Tìm hiểu và quan sát thí nghiệm ống ―Khảo sát tính đâm

xuyên của tia gamma‖.

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học Kiến thức cần đạt đƣợc

sinh

- Nêu tác hại của tia III) Thí nghiệm “Khảo sát

Gamma: Gây ung thư, tính đâm xuyên của tia

hủy diệt tế bào,… và nhấn gamma”

mạnh tính chất đâm - Lắng nghe. 1) Mục đích thí nghiệm

xuyên của tia gamma. - Nhận biết được bức xạ

- Dẫn dắt mục đích thí - Quan sát dụng cụ thí phông.

nghiệm ―Khảo sát tính nghiệm, ghi chép. - Kiểm nghiệm tính chất

đâm xuyên của tia đâm xuyên của tia phóng xạ

gamma‖. qua từng loại vật liệu.

- Giới thiệu dụng cụ thí - Tìm ra vật liệu che chắn

nghiệm và các bước thực tia phóng xạ tốt nhất.

hiện thí nghiệm. 2) Dụng cụ thí nghiệm

- Nguồn phóng xạ.

- Hộp chì chứa nguồn.

- Đầu dò Natri – Iot.

- Bộ đếm.

- Các tấm vật liệu mỏng:

bằng nhựa mica, bằng giấy,

- Cho học sinh tiến hành bằng nhôm, bằng chì được

thí nghiệm và nhân xét. dát mỏng sẵn 1mm.

- Tiến hành thí 3) Nguyên lý hoạt động

nghiệm và ghi lại kết Khi tia bức xạ đi vào môi

quả và rút ra kết luận. trường trong ống, sẽ kích

thích các nguyên tử, phân tử

có trong ống.

Khi nguyên tử, phân tử

trong ống chuyển từ trạng

thái kích thích về trạng thái

cân bằng, chúng sẽ phát ra

các bức xạ điện từ với bước

sóng nằm trong vùng tia UV

hoặc ánh sáng nhìn thấy

được.

Các photon này sẽ được các

vật liệu dẫn sáng dẫn vào

ống nhân quang điện.

Ống nhân quang điện sẽ tạo

xung tín hiệu điện cho máy

đếm hiển thị.

4) Tiến hành thí nghiệm

- B1: Tiến hành đo phông

nền, ghi lại số đếm.

- B2: Đặt nguồn phóng xạ

vào bộ đựng nguồn và để

cách đầu dò 10cm.

- B3: Đặt 1 tấm vật liệu.

Tiến hành đo cường độ

phóng xạ trong 12 giây và

ghi lại số đếm.

- B4: Sau đó đặt thêm các

tấm vật liệu và đo tương tự

đến khi số lượng vật liệu đủ

theo bảng.

- B5: Đổi vật liệu và làm

tương tự từ bước 4.

Hoạt động 4 (35p): Tìm hiểu thí nghiệm buồng sương Wilson.

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học Kiến thức cần đạt đƣợc

sinh

IV) Thí nghiệm Buồng

- Giới thiệu lịch sử thí sƣơng Wilson

nghiệm ―Buồng sương 1) Mục đích thí nghiệm

- Nhận biết, quan sát được Wilson‖

dấu hiệu của tia phóng xạ. - Giới thiệu dụng cụ TN

và nguyên lý hoạt động 2) Dụng cụ thí nghiệm

- Sò nóng lạnh 280W. của thí nghiệm.

- Đặt câu hỏi: Trong các - Hộp thủy tinh - “Tia và tia vì 2

loại tia phóng xạ mình đã - Nắp thủy tinh đã được dán loại này mang điện, có

học, tia nào dễ quan sát kính nica. thể trở thành tâm

nhất? Vì sao? - Nguồn 12V. ngưng tụ.‖

- Cồn 99 độ.

- Miếng mút sốp.

- Băng keo cách nhiệt.

- Miếng nhôm dẫn nhiệt.

- Thau đựng nước.

- Keo tản nhiệt.

- Nguồn phóng xạ.

- Nam châm.

- Miếng nilon đã được cắt

sẵn.

3) Nguyên lý hoạt động

- Khi cho miếng đệm mút

có cồn vào một hộp kín có

gắn sò nóng lạnh. Cồn bốc

hơi tạo thành hiện tương hơi

bão hòa. Các phân tử cồn là

phân cực, có thể coi nó như

thanh nam châm nhỏ. Khi

một ion hay một hạt tích

điện bay qua đám mây phân

tử này thì các lưỡng cực

chịu ảnh hưởng và bắt đầu

di chuyển lại gần ion và xếp

sát vào nhau hơn. Tạo thành

một đường dọc theo đường

đi của ion đó.

- Thông báo và giải thích 4) Các bƣớc tiến hành thí

các bước tiến hành thí - Lắng nghe. nghiệm

-Bước 1: Bôi keo tản nhiệt nghiệm:

vào mặt nóng của 2 sò nóng + B1: Bôi keo tản nhiệt

lạnh và dính chúng vào vào mặt nóng của sò để

miếng nhôm tản nhiệt. dán vào miêng nhôm tản

- Bước 2: Đặt miếng nhôm nhiệt sẽ đảm bảo nhiệt độ

vào thau nước và đổ 10- truyền từ sò sang miếng

nhôm với hiệu suất cao. 20ml cồn vào phần nắp.

Tránh trường hợp không - Bước 3: Đổ một lượng cồn

truyền nhiệt được sẽ làm vừa phải vào các miếng mút

sò cháy. đã được dán ở hộp thủy tinh

+ B2, B3: Chúng ta vừa sao cho các miếng mút chứa

đổ cồn vào phần nằm và đầy cồn nhưng khi úp

phần mút vì muốn tối đa ngược hộp lại, không có cồn

hóa lượng cồn có ở trong chảy ra.

hộp. Khi đổ cồn vào nắp, - Bước 4: Đặt miếng ni-lông

tránh việc đổ cồn ngập sò đen lên mặt lạnh của 2 con

sẽ làm hiệu suất làm lạnh sò và đặt nguồn phóng xạ

sẽ k còn cao. vào hộp thủy tinh và giữ

+ B4: Vì các vệt tia phóng bằng nam châm.

xạ là rất nhỏ nên chúng ta - Bước 5: Úp ngược hộp

sẽ quan sát chúng trên nền thủy tinh lên nắp và đợi 2-

tối. Việc giữ nguồn phóng 3p để cồn bay hơi.

xạ bằng nam châm để - Bước 6: Bỏ nước vào thau

nguồn không bị ướt và sao cho mực nước không

tránh việc tia phóng xạ được tràn vào sò và bật

chìm xuống dưới nước. điện.

+ B6: Tránh việc đổ mực - Bước 7: Sau khi đợi

nước tràn vào sò sẽ gây rò - HS tiến hành thí khoảng 2-3 phút, tắt đèn

rỉ điện và hư sò. nghiệm. trong phòng và dùng đèn

pin chiếu vào xung quanh

- Cho học sinh tiến hành nguồn để quan sát.

thí nghiệm và nhận xét, 5) Kết quả

đánh giá kết quả thí - Quan sát được vệt tia

nghiệm. phóng xạ để lại.

2.3.5 Củng cố

- Học sinh hoàn thành phiếu khảo sát theo mẫu phụ lục.

KẾT LUẬN CHƢƠNG II

Dựa vào cơ sở lí luận ở chương I, chương II chúng tôi:

- Cải tiến TN tự tạo ―Buồng sương Wilson‖.

- Nghiên cứu, lựa chọn những kiến thức phù hợp trong TN ―Khảo sát tính đâm

xuyên của tia Gamma‖ để xây dựng kế hoạch dạy học.

- Xây dựng các hoạt động dạy học cụ thể để đạt được mục tiêu đề ra.

Để kiểm chứng giả thuyết khoa học cho đề tài, chúng tôi đã tiến hành thực

nghiệm sư phạm ở trường THTH với nội dung được thể hiện ở chương III.

CHƢƠNG III. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM

3.1 Mục đích thực nghiệm sƣ phạm

Chúng tôi tiến hành thực nghiệm sư phạm: ―Ứng dụng thí nghiệm vào dạy học

chương Hạt nhân – Nguyên tử‖ nhằm:

+ Kiểm chứng giả thuyết khoa học đã đề ra.

+ Đánh giá hiệu quả việc sử dụng TN vật lí trong dạy học chương Hạt nhân –

Nguyên tử.

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm

Trong quá trình TNSP chúng tôi thực hiện các nhiệm vụ sư phạm sau:

+ Lên kế hoạch TNSP.

+ Khảo sát quan niệm của học sinh lớp 12 về phóng xạ tại trường Trung học

Thực Hành ĐHSP.

+ Chuẩn bị các nội dung và thiết bị cần thiết phục vụ cho công tác TNSP.

+ Trao đổi với giáo viên hướng dẫn thực tập và nhóm HS thực nghiệm về

phương pháp và nội dung tiết học.

+ Lập các phiếu học tập cho HS trước khi học.

+ Triển khai dạy học theo tiến trình đã soạn thảo.

+ Ghi lại diễn biến các hoạt động của học sinh và giáo viên.

+ Ghi nhận quan niệm của học sinh sau tiết học.

+ Xử lý, phân tích so sánh kết quả và rút ra kết luận về hiệu quả của đề tài.

3.3 Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm

- Học sinh lớp 12.1 ở trường Trung học Thực hành ĐHSP TP.HCM.

- Số lượng: 10 học sinh.

3.4 Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm

- Xin phép giáo viên hướng dẫn và ban giám hiệu của trường về việc tổ chức

TNSP.

- Điều chỉnh các TN và giáo án để thực nghiệm trong 1 tiết học.

- Từ kết quả thực nghiệm, chúng tôi đánh giá kết quả và thu thập những hạn chế

cần phải chỉnh sửa.

3.5 Những thuận lợi và khó khăn gặp phải khi tiến hành thực nghiệm sƣ phạm

3.5.1 Thuận lợi

- Ban giám hiệu nhà trường và giáo viên hướng dẫn đã tạo điều kiện cho học sinh

tham gia.

- Học sinh tham gia thực nghiệm năng động, tích cực.

- Học sinh đã được học qua nội dung bài ―Phóng xạ‖ nên không tốn nhiều thời

gian tìm hiểu phần lý thuyết.

3.5.2 Khó khăn

- Việc chuẩn bị thiết bị để tổ chức dạy học rất mất thời gian và cần sự hỗ trợ của

nhiều người.

- Thời gian cho tiết thực nghiệm ngắn (1 tiết) so với lượng kiến thức và TN.

- Số lượng mẫu khảo sát chưa đủ độ tin cậy cho những kết luận.

3.6 Kế hoạch dự kiến TNSP

- Ngày 1/6: Chọn lớp thực nghiệm và thời gian thực nghiệm.

- Ngày 2/6-3/6: Chuẩn bị cho tiết thực nghiệm.

- Ngày 4/6: Tiến hành tiết thực nghiệm cho 10 học sinh lớp đã chọn, thu thập

mẫu khảo sát của các em học sinh.

- Ngày 5/6: Tổng hợp, so sánh mẫu báo cáo và tổng kết.

3.7 Diễn biến thực nghiệm sƣ phạm

 Giai đoạn 1: Chuẩn bị

o Chuẩn bị tư liệu dạy học: GV chuẩn bị giáo án, mẫu phiếu học tập và bản

khảo sát cho các em học sinh.

o Chuẩn bị thiết bị dạy học: GV lên phòng TN trước để chuẩn bị các bộ phận đã

gia công và điều chỉnh các thiết bị, cụ thể:

- Thí nghiệm ―Buồng sương Wilson‖:

+ Hộp thủy tinh đã được dán keo cách nhiệt và mút.

+ Nắp thủy tinh đã được gắn 2 sò nóng lạnh. Trong đó, sò nóng lạnh đã được nối

với phích cắm.

+ Nguồn điện 12V-575W

+ Nguồn phóng xạ.

+ Nam châm.

+ Thau đựng nước và đá lạnh.

- Thí nghiệm ―Khảo sát tính đâm xuyên của tia Gamma‖:

+ Bộ nguồn phóng xạ.

+ Bộ vật liệu che chắn (chì, nhựa, giấy).

+ Bộ đựng nguồn.

+ GV chuẩn bị điều chỉnh trước máy đếm.

 Giai đoạn 2: Tiến hành dạy học

- Do thời lượng tiết học không như mong đợi nên chúng tôi đã rút gọn lại phần

dạy học kiến thức với nội dung như sau:

Bảng 3-1: Tóm tắt tiến trình dạy học.

Tên hoạt động Nội dung thực hiện Thời gian

- Dạy học kiến thức về - GV dạy học khái niệm phóng xạ,

phóng xạ. nguồn gốc phóng xạ.

- GV dạy học về các loại tia phóng xạ 15 phút

và các tính chất của các tia phóng xạ.

- GV giới thiệu về 2 thí nghiệm.

- Thí nghiệm ―Khảo sát - GV hướng dẫn cách tiến hành thí

tính đâm xuyên của tia nghiệm. 20 phút

Gamma‖. - HS tiến hành thí nghiệm và thu thập

kết quả, nhận xét và kết luận.

- Thí nghiệm ―Buồng - GV lắp ráp thí nghiệm ―Buồng sương

sương Wilson‖. Wilson‖. 10 phút

- Học sinh quan sát và ghi lại kết quả.

o Dạy học kiến thức về phóng xạ

- GV giảng dạy các kiến thức về phóng xạ, trong đó nhấn mạnh về nguồn gốc của

phóng xạ.

Nhận xét: Do đã được học kiến thức về phóng xạ nên có một số em không tập

trung khi GV dạy phần ―Khái niệm phóng xạ‖ và ―Các loại tia phóng xạ‖.

o Thí nghiệm “Khảo sát tính đâm xuyên của tia gamma”.

- GV đặt vấn đề cần giải quyết: ―Tia gamma nguy hiểm khi tiếp xúc thường

xuyên, vậy vật liệu nào phù hợp nhất trong việc che chắn các tia này?‖.

- GV mô tả thí nghiệm.

- GV giải thích về phông bức xạ.

- GV hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm.

- GV chia lớp thành 2 nhóm A và B để làm thí nghiệm.

Hình 3-1: Giáo viên giới thiệu về thí nghiệm ―Khảo sát tính đâm xuyên của tia

gamma‖.

- GV cho học sinh tiến hành thí nghiệm, ghi lại dữ kiệu và báo cáo kết quả.

- Khi cho HS tiến hành thí nghiệm chúng tôi nhận thấy các em còn thắc mắc một

số vấn đề sau:

+ Số đo trên máy đếm thay đổi nhiều sau những lần đo với cùng vật chắn.

+ Khi cho thêm vật chắn cùng loại thì số đếm lại có trường hợp lớn hơn hoặc

ngang bằng với kết quả ban đầu.

 GV có nhiệm vụ nhấn mạnh rõ tính ngẫu nhiên của hiện tượng phóng xạ để

giúp học sinh hiểu rõ hơn.

Hình 3-2: Học sinh nhóm A tiến hành thí nghiệm.

Hình 3-3: Học sinh nhóm B tiến hành thí nghiệm.

Kết quả: Cả 2 nhóm đều nhận thấy được chì là vật liệu che chắn tia gamma tốt

nhất.

Nhận xét: Khi theo dõi quá trình, chúng tôi nhận thấy các em rất hứng thú và tập

trung với việc làm thí nghiệm.

o Thí nghiệm “Buồng sương Wilson”.

- GV giới thiệu về thí nghiệm.

- GV nêu nguyên lý hoạt động của buồng sương.

- GV nêu các bước thí nghiệm và giải thích.

Hình 3-4: Giáo viên giới thiệu về thí nghiệm ―Buồng sương Wilson‖.

- GV lắp ráp thí nghiệm cho học sinh quan sát.

- Trong quá trình quan sát, học sinh có một số câu hỏi như:

+ Tại sao phải phân biệt cực của sò nóng lạnh?

+ Tại sao phải sử dụng đúng loại cồn 99,7%?

+ Sử dụng 1 sò nóng lạnh có ảnh hưởng gì đến thí nghiệm không?

Hình 3-5: Giáo viên lắp ráp thí nghiệm ―Buồng sương Wilson‖

Nhận xét: Do GV đã chuẩn bị dụng cụ sẵn nên HS có thắc mắc về công dụng của

chúng. Tất cả các em đều rất hào hứng quan sát thí nghiệm.

o Tiến hành khảo sát

- Đối tượng khảo sát: 10 em học sinh lớp 12.1 tham gia buổi học và các em học

sinh lớp 12.4 không tham gia buổi học thí nghiệm.

- Nội dung khảo sát: theo mẫu phụ lục 1.

3.8 Kết quả khảo sát của lớp 12.1.

Sau khi khảo sát và thông kê, chúng tôi thu được kết quả như sau:

Bảng 3-2: Kết quả khảo sát quan niệm của học sinh lớp 12.1 về phóng xạ.

Đồng ý Phân vân Không đồng ý Câu 1: Nguồn phóng xạ

1. Phóng xạ được phát ra từ lò phản 90% 10% 0%

ứng hạt nhân, phòng thí nghiệm hạt

nhân.

2. Phóng xạ có trong môi trường tự 90% 10% 0%

nhiên xung quanh chúng ta như đất

đá, nước...

3. Phóng xạ được phát ra từ điện 100% 0% 0%

thoại, laptop, wifi, lò vi sóng...

4. Tia alpha, tia beta, tia gamma là tia 90% 10% 0%

phóng xạ.

5. Tia tử ngoại, tia X(trong chụp X- 60% 10% 30%

quang) là tia phóng xạ.

Câu 2: Ứng dụng của phóng xạ Đồng ý Phân vân Không đồng ý

1. Phóng xạ được ứng dụng trong nhà 90% 10% 0%

máy điện hạt nhân, lò phản ứng hạt

nhân.

2. Phóng xạ được ứng dụng trong soi 70% 20% 10%

chiếu hành lí, kiểm tra an ninh tại sân

bay.

3. Xạ trị ung thư, điều trị bướu cổ hay 80% 10% 10%

chẩn đoán các khối u trong cơ thể...

4. Chiếu xạ thực phẩm diệt khuẩn. 60% 30% 10%

5. Định tuổi các vật liệu khảo cổ. 90% 10% 0%

Câu 3: Tác hại của phóng xạ Đồng ý Phân vân Không đồng ý

1. Phóng xạ luôn rất nguy hiểm khi 70% 20% 10%

tiếp xúc gần nguồn phóng xạ.

2. Các bác sĩ làm việc ở phòng xạ trị 70% 30% 0%

với tần suất lớn sẽ gây ung thư.

3. Phóng xạ gây chết người ngay lập 0% 40% 60%

tức khi vừa tiếp xúc với nguồn phóng

xạ.

4. Đồng vị phóng xạ nhân tạo được 80% 10% 10%

ứng dụng trong y học để khám, chữa

bệnh.

5. Một trái táo đặt rất gần nguồn 80% 20% 0%

phóng xạ, trái táo đó bị nhiễm phóng

xạ.

Từ kết quả khảo sát, ta có thể thấy một số học sinh còn mắc qua niệm sai lầm

như:

+ 100% học sinh cho rằng phóng xạ xuất phán từ điện thoại, laptop, wifi, lò vi

sóng,…

+ 60% học sinh cho rằng tia tử ngoại, tia X (trong chụp X-quang) là tia phóng xạ.

+ 70% học sinh cho rằng phóng xạ ứng dụng trong soi chiếu hành lí, kiểm tra an

ninh tại sân bay.

+ 70% học sinh cho rằng phóng xạ luôn nguy hiểm khi tiếp xúc gần nguồn phóng

xạ.

+ 70% học sinh cho rằng các bác sĩ làm việc ở phòng xạ trị với tần suất lớn sẽ bị

ung thư.

+ 80% học sinh cho rằng đặt trái táo gần nguồn phóng xạ, trái táo đó sẽ bị nhiễm

phóng xạ.

3.9 Đánh giá kết quả TNSP

Qua kết quả khảo sát, chúng tôi thấy vẫn còn nhiều những quan niệm sai lầm mà

các em chưa khắc phục được. Sau khi thực nghiệm sư phạm, các em chỉ khắc phục

được quan niệm ―Phóng xạ gây chết người ngay lập tức khi chạm vào.‖ (0% đồng ý

của lớp 12.1 và 20% đồng ý của lớp 12.4).

Bên cạnh đó, HS rất quan tâm và hứng thú với những TN hơn những kiến thức

hàn lâm. Các TN VL tạo điều kiện cho các em vận dụng các kiến thức đã học để giải

thích các hiện tượng mà các em quan sát được.

Tuy nhiên, kết quả thực nghiệm chưa kiểm chứng được giả thuyết khoa học đã đề

ra. Một số nguyên nhân dẫn đến việc thực nghiệm chưa hoàn hảo như mong muốn:

+ Do tình hình dịch bệnh kéo dài, học sinh phải học gấp rút để chuẩn bị cho kì thi

cuối năm nên số lượng học sinh có thể xin được cho thực nghiệm quá ít.

+ Thời gian của tiết dạy học là 1 tiết, đã ngắn hơn so với dự kiến do đó các nội

dung truyền đạt cho học sinh không được đảm bảo. Bên cạnh đó, chúng tôi vừa phải

đảm bảo hoạt động dạy học và khảo sát đều chỉ diễn ra trong 1 tiết học nên học sinh

không có đủ thời gian để tập trung cho việc khảo sát.

KẾT LUẬN CHƢƠNG III

Sau khi xác định được mục đích, nội dung, đối tượng và tính trình TNSP, chúng

tôi đã tiến hành TNSP theo quy trình đã đề ra. Để đánh giá chất lượng học tập của HS,

chúng tôi đã tiến hành khảo sát theo mẫu phụ lục 1. Kết quả khảo sát cho thấy học sinh

đã bước đầu khắc phục được một số quan niệm sai lầm.

Như vậy, việc đưa TN VL vào chương ―Nguyên tử hạt nhân‖ nhằm nâng cao

chất lượng dạy học và kích thích sự hứng thú tò mò, vận dụng các kiến thức đã học

vào thực tiễn là khả thi. Các TN VL còn giúp các em phát triển những kĩ năng sau:

+ Kĩ năng thực hành TN.

+ Kĩ năng giao tiếp.

+ Kĩ năng làm việc nhóm.

Mặc dù vậy, do thời gian và số lượng HS còn ít nên chưa thể đi đến kết luận

mang tinh tổng quát cao. Chúng tôi sẽ tiếp tục tiến hành nghiên cứu kĩ hơn.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Từ kết quả thu được của luận văn, đối chiếu với những vấn đề đã đặt ra, chúng

tôi đã giải quyết được những vấn đề sau:

- Phân tích và làm rõ được tầm quan trọng của TN trong dạy học VL.

- Cải tiến thành công TNTT ―Buồng sương Wilson‖.

- Dựa trên các cơ sở lí luận, chúng tôi đã xây dựng thành công tiết học TN VL.

Do vấn đề thời gian và tình hình diễn biến phức tạp, quá trình thực nghiệm chỉ

tiến hành tổ chức dạy học trên nhóm nhỏ khoảng 10 HS nên chưa có tính khái quát cao.

Để việc sử dụng TN VL vào dạy học mang lại hiệu quả cao, chúng tôi có một số kiến

nghị:

- Tăng số lượng đối tượng khảo sát và thực nghiệm để kết quả khảo sát có độ tin

cậy cao hơn.

- Kéo dài thời gian thực nghiệm để đảm bảo các tiến trình dạy học.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

[1]: Trần Nguyễn Hoàng Duy (2019), ―Chế tạo và sử dụng buồng sương Wilson trong

dạy học bài ―phóng xạ‖ vật lí 12‖, Luận văn tốt nghiệp, Trường ĐHSP TPHCM.

[2]: Bộ Giáo dục và Đào tạo (2015), Lương Duyên Bình (Tổng chủ biên), Vật lí 12

(Ban cơ bản), NXB Giáo dục Việt Nam.

[3]: Tô Văn Bình (2002), Thí nghiệm Vật lí ở trường phổ thông, Đại học Sư phạm

Thái Nguyên.

[4]: Nguyễn Đức Thâm (chủ biên) - Nguyễn Ngọc Hưng - Phạm Xuân Quế (2002),

Phương pháp dạy học vật lí ở trường phổ thông, Nxb Đại học Sư Phạm.

[5]: Phạm Hữu Tòng (1999), Hình thành vận dụng các phương pháp nhận thức khoa

học trong dạy học vật lí (Sách bồi dưỡng thường xuyên chu kỳ 1997-2000 cho giáo

viên THPT), Bộ Giáo dục và Đào tạo, Nxb Giáo dục.

[6]: Nguyễn Thanh Hải, Chuyên đề ―Sử dụng thí nghiệm và các phương tiện hiện đại

trong dạy học vật lí‖, Khoa Cơ bản - trường ĐH Phạm Văn Đồng.

[7]: Nguyễn Mạnh Hùng (2001), Phương pháp dạy học vật lí ở trường trung học phổ

thông, Khoa vật lí, Trường Đại học Sư phạm TPHCM.

[8]: Lê Cao Phan (2006), Xây dựng và sử dụng các thí nghiệm vật lí tự làm nhằm tích

cực hóa hoạt động học tập của học sinh trung học cơ sở, Luận án tiến sĩ, Đại học Vinh.

[9]: Nguyễn Hoàng Anh (2015), Xây dựng và sử dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng

tích cực hóa hoạt động nhận thức của hoạc sinh trong dạy học phần ―Cơ học‖ vật lí 12

nâng cao, Luận án tiến sĩ giáo dục học.

[10]: Nguyễn Triệu Tú (2007), Ghi nhận và đo lường bức xạ, nhà xuất bản đại học

quốc gia Hà Nội.

[11]: Phạm Thị Mỹ Nhân (2014-2015), Phòng bong bóng, công cụ phát hiện ra các hạt

cơ bản, Đề tài tiểu luận, Khoa vật lí, Trường ĐHSP TPHCM.

[12]: Vũ Anh Duy (2004), Khảo sát đặc trưng của Detector nhấp nháy NaI(Tl), Luận

văn tốt nghiệp, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên.

[13]: Trần Phong Dũng – Châu Văn Tạo – Nguyễn Hải Dương (2005), Phương pháp

ghi bức xạ Ion hóa, NXB Đại học Quốc gia Tp.Hồ chí Minh.

[14]: Dương Minh Hoàn Vũ, Khảo sát Detector nhấp nháy NaI(Tl), Khóa luận tốt

nghiệp, Trường ĐH Khoa Học Tự Nhiên.

[15]: Tài liệu thực hành Hạt nhân, Trường ĐH Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh.

[16]: Bộ giáo dục và đào tạo, Chương trình Giáo dục Phổ thông 2006.

[17]: Nguyễn Phương Khả Trân, Nghiên cứu những quan niệm sai lầm về phóng xạ

của học sinh, sinh viên, Luận văn tốt nghiệp, Trường Đại học Sư Phạm TP HCM.

Tiếng Anh

[18]: Neumann, S. (2014). Three Misconceptions About Radiation — And What We

Teachers Can Do To Confront Them. American Association of Physics, 52, 357-359.

doi: 10.1119/1.489309.

[19]: Rego, F. & Pelarta, L. (2006). Portuguese students’ knowledge of radiation

physics. Phys. Educ., 41(3), 259-262.

[20]: Australian students' views on nuclear issues: Does teaching alter prior beliefs?

[21]: Prospective Physics Teachers’ Awareness of Radiation and Radioactivity.

[22]: Identifying and Resolving Problematic Student Reasoning About Ionizing

Radiation.

[23]: H. Hilscher [Red.]; unter Mitarbeit von: C. Berthold, D. Binzer, G. Braam, J.

Haubrich, M. Herfert, H. Hilscher, J. Kraus, Ch. Möller (2004): Physikalische

Freihandexperimente.Köln (Aulis - Verl. Deubner).

[24]: H. Joachim Schlichting: Hands- on, Low- cost, Freihand – Experimente zwischen

Alltag und Physikunterricht. In: Physik in der Schule. 38. Jg. (2000), H. 4, S. 255–259.

[25]: H. Joachim Wilke: Experimente zum Selbstbauen. In Physik Journal.08 / 2004

Seite: 89.

[26]: Zani (2016), ―Wilson Cloud Chamber‖ G. Dept. of Physics, Brown University, RI

USA.

[27]: Das Gupta, N. N.; Ghosh S. K. (1946). "A Report on the Wilson Cloud Chamber

and its Applications in Physics". Reviews of Modern Physics.

[28]: Frances Green (2015), Making a fish tank cloud chamber, University of

Nottingham, UK.

[29]: Masahiro Kamata and Miki Kubota (2015), Simple cloud chambers using gel ice

packs, Tokyo Gakuger University, Japan.

PHỤ LỤC 1 [17]

Khảo sát quan niệm về phóng xạ ở học sinh, sinh viên

Xin chào các ban!

Ngày nay, ''phóng xạ" là một từ khóa khá quen thuộc với chúng ta. Các bạn đã được tìm

hiểu về phóng xạ thông qua chương 7 "Hạt nhân nguyên tử" ở chương trình Vật Lí lớp 12.

Hiện nay chúng tôi đang rất cần những quan niệm của các bạn về phóng xạ dựa trên những

kiến thức mà các bạn đã được học để phục vụ cho bài luận của mình.

Chúng tôi rất mong các bạn dành một ít thời gian để đóng góp vào phiếu khảo sát này.

Câu trả lời của quý các bạn rất quý giá đối với nghiên cứu của chúng tôi, giúp chúng tôi có

cơ sở để đánh giá cách hiểu của học sinh, sinh viên về phóng xạ. Chúng tôi xin cam đoan chỉ

sử dụng kết quả từ khảo sát vào mục đích nghiên cứu khoa học và giữ bí mật tuyệt đối thông

tin cá nhân của bạn. Tôi rất mong nhận được sự hợp tác từ các anh/chị. Xin chân thành cảm

ơn!

I. THÔNG TIN CHUNG

Câu 1: Hiện nay bạn đang là: o Học sinh o Sinh viên khoa học tự nhiên o Sinh viên khoa học xã hội Câu 2: Bạn có thích các môn học tự nhiên (Toán, Lý, Hóa, Sinh) không? o Không o Có II. THỰC TRẠNG HIỆN NAY

Câu 1: Bạn đã học phóng xạ hạt nhân ở chƣơng trình Vật Lí lớp 12 tại THPT, bạn

có thể cho biết các Thầy/Cô đã sử dụng những hình thức nào sau đây để giảng dạy

những kiến thức này?

□ Sử dụng Tranh ảnh làm ví dụ minh họa. □ Sử dụng Video minh họa. □ Thuyết trình nhóm có sử dụng minh họa (tranh ảnh, video, mô hình....) □ Học thông qua lí thuyết và làm bài tập.

Câu 2: Bạn đã từng nghe, đọc, hoặc biết đến phóng xạ qua các nguồn thông tin nào

khác?

□ Sách, Tài liệu khoa học. □ Báo chí. □ Internet. □ Tivi. □ Những người xung quanh. □ Không nghe/ không đọc bao giờ. □ Khác……….

III. KHẢO SÁT (Bạn hãy đánh giá mức độ về phóng xạ)

Câu 1: Nguồn phóng xạ

Đồng ý

Phân vân

Không đồng ý

1. Phóng xạ được phát ra từ lò phản ứng hạt

o

nhân, phòng thí nghiệm hạt nhân.

2. Phóng xạ có trong môi trường tự nhiên xung

o

quanh chúng ta như đất đá, nước...

3. Phóng xạ được phát ra từ điện thoại, laptop,

o

wifi, lò vi sóng...

4. Tia alpha, tia beta, tia gamma là tia phóng

o

xạ.

5. Tia tử ngoại, tia X(trong chụp X-quang) là

o

tia phóng xạ.

Câu 2: Ứng dụng của phóng xạ

Đồng ý

Phân vân

Không đồng ý

1. Phóng xạ được ứng dụng trong nhà máy điện

o

hạt nhân, lò phản ứng hạt nhân.

2. Phóng xạ được ứng dụng trong soi chiếu

o

hành lí, kiểm tra an ninh tại sân bay.

3. Xạ trị ung thư, điều trị bướu cổ hay chẩn

o

đoán các khối u trong cơ thể...

4. Chiếu xạ thực phẩm diệt khuẩn.

5. Định tuổi các vật liệu khảo cổ.

o o

Câu 3: Tác hại của phóng xạ

Đồng ý

Phân vân

Không đồng ý

1. Phóng xạ luôn rất nguy hiểm khi tiếp xúc

o

gần nguồn phóng xạ.

2. Các bác sĩ làm việc ở phòng xạ trị với tần

o

suất lớn sẽ gây ung thư.

3. Phóng xạ gây chết người ngay lập tức khi

o

vừa tiếp xúc với nguồn phóng xạ.

4. Đồng vị phóng xạ nhân tạo được ứng dụng

o

trong y học để khám, chữa bệnh.

5. Một trái táo đặt rất gần nguồn phóng xạ, trái

táo đó bị nhiễm phóng xạ.

o

Ý kiến khác về phóng xạ:

…………………………………………………………………………………………………

Khóa luận tốt nghiệp đại học: Cải tiến và sử dụng các thí nghiệm để dạy học một số kiến thức về phóng xạ nhằm khắc phục quan niệm sai lầm về phóng xạ cho học sinh lớp 12

Mục tiêu nghiên cứu của khóa luận là cải tiến thí nghiệm Buồng sương Wilson và ứng dụng thí nghiệm vào dạy học bài - Phóng xạ nhằm khắc phục quan niệm sai lầm của học sinh. Mời các bạn tham khảo!

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Nguyễn Minh Duy

CẢI TIẾN VÀ SỬ DỤNG CÁC THÍ NGHIỆM ĐỂ

DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ PHÓNG XẠ

NHẰM KHẮC PHỤC QUAN NIỆM SAI LẦM VỀ

PHÓNG XẠ CHO HỌC SINH LỚP 12

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Nguyễn Minh Duy

CẢI TIẾN VÀ SỬ DỤNG CÁC THÍ NGHIỆM ĐỂ

DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ PHÓNG XẠ

NHẰM KHẮC PHỤC QUAN NIỆM SAI LẦM VỀ

PHÓNG XẠ CHO HỌC SINH LỚP 12

Chuyên ngành: Sư phạm Vật lí

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TH.S LÊ ANH ĐỨC

Lời Cảm ơn

DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

MỞ ĐẦU

CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ

DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC BÀI “PHÓNG XẠ”

VẬT LÍ 12

CHƢƠNG II. CẢI TIẾN VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG

DẠY HỌC BÀI “PHÓNG XẠ” VẬT LÍ 12

KẾT LUẬN CHƢƠNG II

CHƢƠNG III. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM

KẾT LUẬN CHƢƠNG III

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Khảo sát quan niệm về phóng xạ ở học sinh, sinh viên

I. THÔNG TIN CHUNG

Câu 1: Hiện nay bạn đang là: o Học sinh o Sinh viên khoa học tự nhiên o Sinh viên khoa học xã hội Câu 2: Bạn có thích các môn học tự nhiên (Toán, Lý, Hóa, Sinh) không? o Không o Có II. THỰC TRẠNG HIỆN NAY

Câu 1: Bạn đã học phóng xạ hạt nhân ở chƣơng trình Vật Lí lớp 12 tại THPT, bạn

có thể cho biết các Thầy/Cô đã sử dụng những hình thức nào sau đây để giảng dạy

những kiến thức này?

□ Sử dụng Tranh ảnh làm ví dụ minh họa. □ Sử dụng Video minh họa. □ Thuyết trình nhóm có sử dụng minh họa (tranh ảnh, video, mô hình....) □ Học thông qua lí thuyết và làm bài tập.

Câu 2: Bạn đã từng nghe, đọc, hoặc biết đến phóng xạ qua các nguồn thông tin nào

khác?

□ Sách, Tài liệu khoa học. □ Báo chí. □ Internet. □ Tivi. □ Những người xung quanh. □ Không nghe/ không đọc bao giờ. □ Khác……….

III. KHẢO SÁT (Bạn hãy đánh giá mức độ về phóng xạ)

Câu 1: Nguồn phóng xạ

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o

Câu 2: Ứng dụng của phóng xạ

o

o

o

o

o

o

o

o

o

o o

o o

o o

Câu 3: Tác hại của phóng xạ

o

o

o