intTypePromotion=1
ADSENSE

Tạp chí Khoa học Công nghệ và Môi trường: Số 06/2018

Chia sẻ: ViIno2711 ViIno2711 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:52

25
lượt xem
3
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tạp chí Khoa học Công nghệ và Môi trường: Số 06/2018 trình bày các nội dung chính sau: Thử bàn về vai trò của triết học tác động đến khoa học và công nghệ, đối với sự phát triển kinh tế - xã hội, những nhận thức cơ bản về dạy học theo định hướng phát triển năng lực, tương tác tia Gamma và thực nghiệm,... Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết của tạp chí.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Tạp chí Khoa học Công nghệ và Môi trường: Số 06/2018

  1. KHOA HOÏC XAÕ HOÄI - NHAÂN VAÊN 1 SỐ 06 NĂM 2018 Thử bàn về vai trò của triết học tác động đến khoa học và công nghệ, đối với sự phát triển kinh tế - xã hội TS. NGUYỄN THÁI BÌNH Hiệu trưởng Trường Chính trị tỉnh Gia Lai N ếu các khoa học chuyên ngành chỉ có giá trị định hướng về một lĩnh vực nhất định của hiện thực, chẳng hạn, phát minh các điốt phát quang xanh, hay LED (Light Emitting Diode), có khả năng tạo ra các nguồn ánh sáng trắng tiết kiệm năng lượng và sáng hơn. “Với sự ra đời của đèn LED, ngày nay chúng ta có thể có nhiều lựa chọn lâu dài và hiệu quả hơn so với các nguồn ánh sáng ở tất cả mọi lĩnh vực. mối liên hệ và những biểu hiện cũ”,  Reuters  dẫn thông báo bên ngoài của mình, đạt được Nhận thức khoa học là của Viện Hàn lâm Khoa học nhờ trực quan sinh động và quá trình, tức là hệ thống tri Hoàng gia Thụy Điển cho hay. biểu thị các mối quan hệ bên thức đang phát triển, bao gồm Hai nhà khoa học Eric Betzig và trong. Việc thu thập dữ liệu, trong mình hai cấp độ cơ bản - William E. Moerner người Mỹ việc khái quát sơ bộ chúng, kinh nghiệm và lý luận. Chúng cùng nhà khoa học Stefan W. mặc dù có liên hệ với nhau, việc mô tả dữ liệu quan sát Hell chính thức trở thành chủ nhưng khác nhau, mỗi cấp độ và thí nghiệm, việc hệ thống nhân của giải Nobel hóa học đều có sự đặc thù của mình. hóa, phân loại chúng và “ghi 2014 vì “sự phát triển của kính Sự đặc thù đó là gì? nhận dữ liệu khác” - các dấu hiển vi huỳnh quang siêu phân hiệu đặc trưng của nhận thức giải”, đã cải thiện vượt bậc khả Trực quan sinh động kinh nghiệm. năng quan sát của kính hiển (nhận thức cảm tính) chiếm vi thông thường, vượt qua ưu thế ở cấp độ kinh nghiệm, Nghiên cứu kinh nghiệm những giới hạn từng được cho yếu tố lý tính và các hình thức trực tiếp (không có khâu trung là không thể, v.v... Còn triết của nó (phán đoán, khái niệm, gian) hướng vào khách thể của học với các nguyên lý và quy v.v...) cũng có mặt ở đây, song mình. Nó “khai thác” khách thể luật của mình có tác dụng định có ý nghĩa lệ thuộc. Do vậy, nhờ các thủ thuật và phương hướng không phải trong một khách thể nghiên cứu chủ yếu tiện như so sánh, đo lường, phạm vi nhất định nào đấy mà được phản ánh từ phía những quan sát, thí nghiệm, phân
  2. 2 KHOA HOÏC XAÕ HOÄI - NHAÂN VAÊN tích, quy nạp. Hơn nữa là Dựa trên các dữ liệu kinh và biến đổi. Làm sáng tỏ các TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ MÔI TRƯỜNG trong khoa học hiện đại, kinh nghiệm, ở đây diễn ra quá dữ liệu mới, nghiên cứu kinh nghiệm lại là mù quáng: nó trình tư duy hợp nhất những nghiệm kích thích nhận thức được lập kế hoạch, được lý khách thể nghiên cứu, đạt lý luận (mà khái quát và giải luận kiến tạo, còn sự kiện bao tới bản chất của chúng, “vận thích chúng), đặt ra cho nó giờ cũng có “sức tải lý luận”. động nội tại”, các quy luật tồn các nhiệm vụ mới, phức tạp Như vậy, chúng ta làm ra tại của chúng - những cái tạo hơn. Mặt khác, phát triển và “kinh nghiệm” của chúng ta, thành nội dung cơ bản của các cụ thể hóa nội dung của bản nhà lý luận chỉ ra con đường lý luận, “tinh hoa” của tri thức thân mình dựa trên cơ sở kinh cho người làm thí nghiệm, hơn ở cấp độ này. Nhiệm vụ quan nghiệm, nhận thức lý luận mở nữa là lý luận chi phối công trọng nhất của tri thức lý luận ra viễn cảnh rộng hơn, mới việc thí nghiệm từ kế hoạch là đạt tới tri thức khách quan cho nhận thức kinh nghiệm, ban đầu của nó cho tới “bức với toàn bộ nội dung cụ thể định hướng nó trong việc ảnh” cuối cùng của nó trong và đầy đủ của nó. Khi các thủ tìm tòi các sự kiện mới, góp phòng thí nghiệm. Tương ứng thuật và phương tiện nhận phần hoàn thiện các phương thì không thể có “ngôn ngữ thức được sử dụng rộng rãi là: pháp, các phương tiện, v.v... quan sát thuần túy”, vì mọi trừu tượng hóa, lý tưởng hóa - của nó. Tại các điểm phát triển ngôn ngữ đều được “lý luận quá trình tạo ra các đối tượng xác định của khoa học, kinh nuôi dưỡng”, còn “các sự kiện thuần túy lý tưởng (điểm, khí nghiệm trở thành lý luận, và trần trụi”, được xem xét ở bên lý tưởng, v.v...), tổng hợp, diễn ngược lại. Song không cho ngoài và không phụ thuộc vào dịch, đi từ trừu tượng đến phép tuyệt đối hóa một trong “con mắt lý luận” không phải là cụ thể, v.v... Sự hiện diện của các cấp độ ấy một cách có hại cơ sở của lý luận. những cái lý tưởng hóa trong cho cấp độ kia. Chủ nghĩa kinh nhận thức là tiêu chí về tính nghiệm quy tri thức khoa học Cấp độ lý luận của nhận phát triển của tri thức lý luận như một chỉnh thể về cấp độ thức khoa học được đặc trưng như “tổ hợp” các mô hình lý kinh nghiệm của nó, hạ thấp bởi sự chiếm ưu thế của yếu tố tưởng xác định. hay hoàn toàn bác bỏ nhận lý tính, các khái niệm, lý luận, Đặc điểm đặc trưng của thức lý luận. “Sự lý luận suông quy luật, các hình thức khác nhận thức lý luận là sự định kiểu kinh viện” loại bỏ các sự và các “thao tác tư duy”. Trực hướng của nó vào bản thân kiện, bác bỏ ý nghĩa của dữ quan sinh động ở đây bị loại mình - sự phản tư ở bên trong liệu kinh nghiệm, tách rời với bỏ, trở thành phương diện lệ khoa học, tức sự nghiên cứu về cuộc sống hiện thực. thuộc (nhưng rất quan trọng) của quá trình nhận thức. Nhận bản thân quá trình nhận thức, Nói về vai trò của triết học thức lý luận phản ánh các hiện về các hình thức, các thủ thuật, trong nhận thức khoa học, cần tượng và các quá trình từ phía các phương pháp hệ thống chỉ ra hai “mô hình” cực đoan những mối liên hệ nội tại và khái niệm, v.v...của nó. Sự dự đã hình thành trong việc giải những quy luật của chúng, báo - tiên đoán khoa học về quyết vấn đề phức tạp này: những thứ đạt tới nhờ xử lý dữ tương lai - được thực hiện trên Mô hình thứ nhất: Cách liệu của tri thức kinh nghiệm cơ sở sự lý giải lý luận và các tiếp cận triết học trừu tượng bằng lý tính. Sự xử lý này được quy luật đã nhận thức. (triết học tự nhiên, triết học thực hiện nhờ các hệ thống, sự Các cấp độ kinh nghiệm lịch sử, v.v...) mà thực chất - trừu tượng “cấp cao” như khái và lý luận của nhận thức có trực tiếp tách biệt những luận niệm, duy lý, quy luật, phạm liên hệ với nhau, ranh giới điểm chuyên nghành của các trù, nguyên tắc, v.v... giữa chúng ta là tương đối khoa học riêng biệt từ các
  3. KHOA HOÏC XAÕ HOÄI - NHAÂN VAÊN 3 nguyên tắc triết học chung cũng có nghĩa là xem xét lại tưởng trừu tượng thì nhà khoa SỐ 06 NĂM 2018 mà không phân tích tư liệu cụ chúng, đào sâu, hoàn thiện và học sẽ lựa chọn các kết cấu thể - thực tế và lý luận - của phát triển nội dung của chúng. phù hợp với các quan niệm các khoa học ấy. Cách tiếp cận Hai là: Triết học có ảnh triết học và phương pháp luận như vậy đặc trưng cho các hệ hưởng đến nghiên cứu khoa của riêng mình. thống triết học của Schelling học ở mọi giai đoạn của nó, Bốn là: Cần lưu ý rằng triết và Hegel. nhưng ở mức độ lớn nhất là học chỉ là một trong các yếu tố Mô hình thứ hai là: Chủ khi xây dựng lý thuyết, đặc của tìm tòi khoa học, còn các nghĩa thực chứng, theo đó thì biệt là lý thuyết cơ bản. Điều nguyên tắc của nó chỉ là một “khoa học tự thân nó là triết này diễn ra tích cực nhất ở thời trong các nhân tố của sự lựa học”. Vai trò của triết học trong gian “phá hủy triệt để” các khái chọn nêu trên, tồn tại cùng với nhận thức khoa học riêng biệt niệm và các nguyên tắc cơ bản kinh nghiệm, trực giác, tưởng hoặc là bị tuyệt đối hóa (trong đã trụ vững trong quá trình tượng, v.v... Do vậy, thậm chí mô hình thứ nhất), hoặc là bị cách mạng khoa học. Đương khi có mặt các nguyên tắc triết hạ thấp hay thậm chí hoàn nhiên, ảnh hưởng nêu trên có học “hoàn hảo” thì kết quả tích toàn bác bỏ (trong mô hình thể là tích cực, cũng như là tiêu cực vẫn chưa hoàn toàn được thứ hai). Và mặc dù các kết quả cực - phụ thuộc vào nội dung đảm bảo. Hơn nữa, việc vi hữu ích xác định đã đạt được của triết học mà nhà khoa học phạm các nguyên tắc của một trong cả hai trường hợp, song tuân theo. V.Heisenberg nói: triết học xác định (thí dụ, triết vấn đề nêu trên vẫn chưa được “Triết học xấu xa ngấm ngầm học duy tâm hay siêu hình) giải quyết. làm hại vật lý học tốt đẹp”. có thể góp phần (không phải Ngoài ra, cần phải biết cách luôn luôn) nhận được kết quả Lịch sử nhận thức trong áp dụng các nguyên tắc triết bản thân triết học cho thấy khoa học đúng đắn. học, một cách phù hợp với rằng ảnh hưởng của nó đến đối tượng và mục đích nghiên Năm là: Các phương pháp quá trình phát triển của khoa cứu, cấp độ của nó, với tính triết học không phải bao giờ học, công nghệ và các kết quả chất của các vấn đề giải quyết cũng bộc lộ ra trong quá trình của khoa học, công nghệ được và những điều kiện khác. nghiên cứu dưới hình thức rõ thể hiện ở các luận điểm cơ ràng, chúng có thể được áp Ba là: Triết học có tác bản sau đây: dụng hoặc một cách tự phát, động quan trọng đến sự phát Một là: Sự tác động của hoặc một cách tự giác, cũng triển của nhận thức khoa học các nguyên tắc triết học đến có thể hoàn toàn bị loại bỏ. nhờ chức năng dự báo trừu quá trình nghiên cứu khoa Nhưng, trong bất kỳ khoa học tượng của mình: Triết học học bao giờ cũng được thực nào cũng có những yếu tố có xây dựng các tư tưởng và các hiện không phải công khai và ý nghĩa phổ biến (thí dụ, các nguyên tắc xác định mà ý trực tiếp, mà theo con đường quy luật, các phạm trù, các nghĩa khoa học có thể được gián tiếp phức tạp - thông qua khái niệm, v.v...) mà biến bất khẳng định sau một thời gian những phương pháp, những kỳ khoa học nào cũng thành dài (thí dụ, tư tưởng nguyên hình thức và quan điểm thuộc “lôgíc học ứng dụng”, được tử luận và biện chứng trong các cấp độ phương pháp luận xuyên suốt bởi thành tố triết triết học cổ đại). Ngoài ra, các khác - trước hết là cấp độ học. nguyên tắc triết học hoàn chung khoa học. Hơn nữa, việc thành chức năng chọn lọc khi Sáu là: Triết học đem lại thực hiện các nguyên tắc triết chuyển từ tư biện sang nghiên cho các khoa học riêng biệt học trong nhận thức khoa học cứu lý luận. Từ vô số kết cấu lý những nguyên tắc phương
  4. 4 KHOA HOÏC XAÕ HOÄI - NHAÂN VAÊN pháp luận chung, được hình Tám là: Triết học giúp nhà lĩnh vực khác nhau - đặc điểm TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ MÔI TRƯỜNG thành dựa trên các phạm nghiên cứu lựa chọn “mạng quan trọng của khoa học thế trù xác định. Những nguyên lưới các phạm trù lôgíc”, các kỷ XX (được biểu thị qua các tắc này thật sự hoạt động nguyên tắc, các khái niệm, các thuật ngữ “biện chứng hóa”, trong khoa học dưới dạng phương tiện và các hình thức “lịch sử hóa”). Thí dụ điển hình các điều tiết phổ biến, các nhận thức khác mà phù hợp cho xu hướng này là ý định chuẩn tắc phổ quát, cùng với khoa học hay bộ môn khoa của người đoạt giải Noben, nhau cấu thành chương trình học, các phương châm thế I.Prigozhin dùng thời gian phương pháp luận cao cấp giới quan và giá trị xác định, để “hợp nhất tồn tại và sinh nhất. Chương trình như vậy các định hướng lẽ sống (điều thành” (phát triển) với vai trò không được là một lược đồ này là đặc biệt trong các khoa hàng đầu của sinh thành, từ cứng nhắc, một khuôn mẫu, học nhân văn). Nó trang bị cho lập trường thống nhất của mà theo đó thì người ta vạch nhà nghiên cứu tri thức về các nguyên tắc lịch sử và nguyên rõ và xây dựng lại sự kiện, mà quy luật chung của bản thân tắc tự tổ chức của vật chất mà là một hệ thống những điều toàn bộ quá trình nhận thức, nắm bắt thế giới vĩ mô và cả tiết linh hoạt và năng động, thế giới vi mô như một chỉnh học thuyết về chân lý và con định hướng nghiên cứu. Hệ thể thống nhất. đường (phương pháp) đạt tới thống này không được là nó, về bối cảnh văn hóa - xã Từ toàn bộ những vấn đề “danh mục các quy tắc”, tổ hội của nhận thức, v.v... trên đây luôn đặt ra yêu cầu hợp máy móc của chúng, chỉ Chín là: Các nguyên tắc phải kết hợp chặt chẽ cả hai thích hợp về bề ngoài với tư phương pháp luận - triết học loại tri thức: Tri thức chung liệu khoa học chuyên nghành. (thí dụ, các nguyên tắc biện (bao gồm tri thức triết học và Bảy là: Triết học xây dựng tri thức chuyên ngành- khoa chứng) hoàn thành chức năng bức tranh chung nhất về thế học, công nghệ) và tri thức tiêu chuẩn bổ trợ, sinh ra từ giới, các mô hình phổ quát về thực tiễn (bao gồm sự hiểu thực tiễn (dưới mọi hình thức hiện thực mà thông qua đó thì biết tình hình thực tiễn và của nó) về chân lý: thí dụ, nếu nhà khoa học nhìn nhận đối trình độ chuyên môn được tượng nghiên cứu của mình. chỉ có những sự kiện riêng hình thành trong thực tiễn), Dựa trên việc tổng hợp mọi biệt được xem xét, chứ không để giải quyết một cách có hiệu tri thức, triết học đem lại cái phải toàn bộ tổng thể chúng, quả những vấn đề cụ thể hết nhìn chung về thế giới dưới tức nguyên tắc tính toàn diện sức phức tạp và vô cùng đa ba chiều cạnh cơ bản của nó: bị vi phạm, thì có thể nói về dạng của cuộc sống đặt ra./. Trước đây nó đã là như thế tính chân thực của các kết nào (quá khứ), bây giờ nó là luận nhận được? Thậm chí các như thế nào (hiện tại) và nó có nguyên tắc của triết học “tốt” nhất trong sự thống nhất của TÀI LIỆU THAM KHẢO thể và cần phải trở thành như 1. Về mối quan hệ giữa triết thế nào (tương lai). Thể hiện chúng cũng không thể thay học và khoa tự nhiên. Nxb. Khoa thế giới thông qua những đặc thế cho thực tiễn như tiêu học, H.1973. 2. Lê Hữu Nghĩa(chủ biên): trưng chung của nó, qua đó chuẩn quyết định (xét đến Thời đại chúng ta và sức sống của triết học đem lại cơ sở chung cùng) về chân lý, mà bổ sung chủ nghĩa Mác-Lênin , Nxb.Chính trị quốc gia, H.2002. để xây dựng các quan niệm cho nó. Sự quan tâm ngày 3. GEORGE FRIEDMAN: 100 khoa học riêng biệt về thế giới, một tăng đến phương pháp năm tới dự báo cho thế kỷ XXI, Nxb. Chính trị quốc gia, H.2010. các quan niệm “hòa hợp” với biện chứng, sự áp dụng nó chỉnh thể lớn nhất ấy. ngày một rộng rãi hơn vào các
  5. KHOA HOÏC XAÕ HOÄI - NHAÂN VAÊN 5 SỐ 06 NĂM 2018 Những nhận thức cơ bản về dạy học theo định hướng phát triển năng lực ThS. NGUYỄN VĂN HIỀN 1 ThS. NGUYỄN THỊ BÌNH2 Sự gia tăng liên tục của khối lượng tri thức nhân loại do tốc độ phát triển như vũ bão của khoa học - công nghệ đã làm cho dạy học truyền thống theo hướng tiếp cận nội dung dần trở nên lạc hậu. Xu thế thiết kế chương trình dạy học theo hướng mới, tiếp cận năng lực được khá nhiều quốc gia quan tâm, vận dụng trong giai đoạn hiện nay. Cách tiếp cận này nhằm trả lời câu hỏi: Chúng ta muốn người học biết và có thể làm được những gì? 1. Mở đầu Ba là, do phương pháp dạy học (PPDH) Dạy học truyền thống được quan niệm mang tính thụ động và ít chú ý đến khả năng là dạy học “định hướng nội dung” hay dạy học ứng dụng nên sản phẩm giáo dục là những con “định hướng đầu vào” (điều khiển đầu vào). Đặc người mang tính thụ động, hạn chế khả năng điểm cơ bản (cũng được xem là ưu điểm) của sáng tạo và năng động. Do đó, chương trình nó là chú trọng việc trang bị cho người học hệ giáo dục này không đáp ứng được yêu cầu ngày thống tri thức khoa học khách quan về nhiều càng cao của xã hội và thị trường lao động đối lĩnh vực khác nhau đã được quy định trong với người lao động về năng lực hành động, khả chương trình dạy học. năng sáng tạo và tính năng động. Tuy nhiên, dạy học định hướng nội dung Để khắc phục nhược điểm của chương không còn thích hợp do những nguyên nhân trình định hướng nội dung, từ những năm 90 sau: của thế kỷ XX đã có nhiều nghiên cứu mới về Một là, ngày nay, tri thức thay đổi và bị lạc chương trình dạy học. Theo đó, chương trình hậu nhanh chóng, việc quy định cứng nhắc dạy học định hướng kết quả đầu ra (Outcomes những nội dung chi tiết trong chương trình Based Curriculum - OBC) hay nói rộng hơn là dạy học dẫn đến tình trạng nội dung chương giáo dục định hướng kết quả đầu ra (Outcome trình dạy học nhanh bị lạc hậu so với tri thức Based Education - OBE), còn gọi là giáo dục định hiện đại. Vì thế, việc rèn luyện phương pháp hướng năng lực (định hướng phát triển năng học tập ngày càng có ý nghĩa quan trọng hơn lực) ra đời và ngày càng nhận được sự quan trong việc chuẩn bị cho con người có khả năng tâm của nhiều quốc gia, trở thành xu hướng học tập suốt đời. giáo dục quốc tế. Hai là, dạy học định hướng nội dung dẫn Giáo dục định hướng năng lực nhằm đảm đến xu hướng việc kiểm tra, đánh giá chủ yếu bảo chất lượng đầu ra của việc dạy học, thực dựa trên việc kiểm tra khả năng tái hiện tri thức hiện mục tiêu phát triển toàn diện các phẩm mà không định hướng vào khả năng vận dụng chất nhân cách, chú trọng năng lực vận dụng tri thức trong những tình huống thực tiễn. tri thức trong những tình huống thực tiễn nhằm (1) Trường Cao đẳng Sư phạm Gia Lai chuẩn bị cho con người năng lực giải quyết các (2) Trường Chính trị tỉnh Gia Lai tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp.
  6. 6 KHOA HOÏC XAÕ HOÄI - NHAÂN VAÊN TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ MÔI TRƯỜNG Chương trình dạy học định hướng năng lực Trong chương trình dạy học định hướng không quy định những nội dung dạy học chi phát triển năng lực, mục tiêu dạy học của tiết mà quy định những kết quả đầu ra mong chương trình được mô tả thông qua các nhóm muốn của quá trình giáo dục, trên cở sở đó đưa năng lực. Các năng lực còn là những đòi hỏi của ra những hướng dẫn chung về việc lựa chọn các công việc, các nhiệm vụ, và các vai trò vị trí nội dung, phương pháp, tổ chức và đánh giá công việc. Vì vậy, các năng lực được xem như là kết quả dạy học nhằm đảm bảo thực hiện được những phẩm chất tiềm tàng của một cá nhân mục tiêu dạy học tức là đạt được kết quả đầu ra và những đòi hỏi của công việc. mong muốn. Theo đó, mục tiêu học tập, tức là Theo quan điểm trong chương trình dạy kết quả học tập mong muốn thường được mô học hiện nay của các nước thuộc OECD (Tổ chức tả thông qua hệ thống các năng lực, được mô Hợp tác và Phát triển Kinh tế - Organization tả chi tiết và có thể quan sát, đánh giá được học for Economic Cooperation and Development), sinh cần đạt được những năng lực yêu cầu đã năng lực được phân chia thành hai nhóm chính, quy định trong chương trình. đó là các năng lực chung và các năng lực chuyên 2. Năng lực và cấu trúc của năng lực môn (năng lực chuyên biệt). Năng lực được hiểu như sự thành thạo, khả Năng lực chung  là năng lực cơ bản, thiết năng thực hiện của cá nhân đối với một công yếu để con người có thể sống và làm việc bình việc. Ngày nay, khái niệm năng lực được hiểu thường trong xã hội. Năng lực này được hình nhiều nghĩa khác nhau, nhưng cách hiểu phổ thành và phát triển do nhiều môn học, liên quan biến được diễn tả: Năng lực là một thuộc tính đến nhiều môn học. Đây là loại năng lực được tâm lý phức hợp, là điểm hội tụ của nhiều yếu tố hình thành xuyên chương trình. như tri thức, kỹ năng, kỹ xảo, kinh nghiệm, sự sẵn Mỗi năng lực chung góp phần tạo nên kết sàng hành động và trách nhiệm. quả có giá trị cho xã hội và cộng đồng, giúp
  7. KHOA HOÏC XAÕ HOÄI - NHAÂN VAÊN 7 cho các cá nhân đáp ứng được những đòi hỏi 3. Các đặc trưng cơ bản của dạy học phát SỐ 06 NĂM 2018 của một bối cảnh xã hội rộng lớn và phức tạp. triển năng lực Dạng năng lực chung này có thể không quan Thứ nhất, dạy học thông qua tổ chức liên trọng với các chuyên gia, nhưng rất quan trọng tiếp các hoạt động học tập, từ đó giúp học sinh với tất cả mọi người. tự khám phá những điều chưa biết chứ không Nhóm năng lực chung bao gồm: phải thụ động tiếp thu những tri thức được sắp • Khả năng hành động độc lập thành công; đặt sẵn. Theo tinh thần này, giáo viên là người tổ • Khả năng sử dụng các công cụ giao tiếp chức và hướng dẫn học sinh tiến hành các hoạt và công cụ tri thức một cách tự chủ; động học tập như nhớ lại kiến thức cũ, phát hiện kiến thức mới, vận dụng sáng tạo kiến thức đã • Khả năng hành động thành công trong biết vào các tình huống học tập hoặc tình huống các nhóm xã hội không đồng nhất. thực tiễn,... Được đặt vào những tình huống của Thống kê cho thấy có 8 năng lực sau đây đời sống thực tế, người học trực tiếp quan sát, được sử dụng và nhấn mạnh ở hầu hết hệ thống thảo luận, làm thí nghiệm, giải quyết vấn đề đặt giáo dục tại các nước tiên tiến: ra theo cách suy nghĩ của mình, từ đó nắm được - Tư duy phê phán, tư duy logic; kiến thức kĩ năng mới, vừa nắm được phương - Giao tiếp, làm chủ ngôn ngữ; pháp “làm ra” kiến thức, kĩ năng đó, không rập - Tính toán, ứng dụng số; theo những khuôn mẫu sẵn có, được bộc lộ và - Đọc - viết; phát huy tiềm năng sáng tạo. - Làm việc nhóm - quan hệ với người khác; Thứ hai, chú trọng rèn luyện cho học sinh những tri thức phương pháp (quan trọng là - CNTT - truyền thông (ICT); phương pháp tự học) để học sinh biết cách đọc - Sáng tạo, tự chủ; sách giáo khoa và các tài liệu học tập, biết cách - Giải quyết vấn đề. tự tìm lại những kiến thức đã có, biết cách suy Năng lực chuyên biệt liên quan đến từng luận để tìm tòi và phát hiện kiến thức mới,... Các môn học riêng biệt, là năng lực được hình thành tri thức phương pháp thường là những quy tắc, và phát triển trên cơ sở các năng lực chung theo quy trình, phương thức hành động, tuy nhiên định hướng chuyên sâu, riêng biệt trong các cũng cần coi trọng cả các phương pháp có tính loại hình hoạt động, công việc hoặc tình huống, chất dự đoán, giả định (ví dụ: các bước cân bằng môi trường đặc thù, cần thiết cho những hoạt phương trình phản ứng hóa học, phương pháp động chuyên biệt, đáp ứng yêu cầu hạn hẹp hơn giải bài tập toán học,...). Cần rèn luyện cho học của một hoạt động như Toán học, Âm nhạc, Mĩ sinh các thao tác tư duy như phân tích, tổng thuật, Thể thao,… hợp, đặc biệt hoá, khái quát hoá, tương tự, quy Ví dụ, nhóm năng lực chuyên môn Toán lạ về quen… để dần hình thành và phát triển bao gồm: tiềm năng sáng tạo của học sinh. Việc rèn luyện • Giải quyết các vấn đề toán học; phương pháp học tập cho học sinh không chỉ là • Lập luận toán học; một biện pháp nâng cao hiệu quả dạy học mà còn là một mục tiêu dạy học. • Mô hình hóa toán học; Trong các phương pháp học thì cốt lõi là • Giao tiếp toán học; phương pháp tự học. Nếu rèn luyện cho người • Tranh luận về các nội dung toán học; học có được phương pháp, kĩ năng, thói quen, ý • Vận dụng các cách trình bày toán học; chí tự học thì sẽ tạo cho họ lòng ham học, khơi • Sử dụng các ký hiệu, công thức, các yếu dậy nội lực vốn có trong mỗi con người, kết quả tố thuật toán. học tập sẽ được nhân lên gấp bội. Vì vậy, ngày
  8. 8 KHOA HOÏC XAÕ HOÄI - NHAÂN VAÊN nay người ta nhấn mạnh mặt hoạt động học nhiều hình thức như theo lời giải/đáp án mẫu, TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ MÔI TRƯỜNG trong quá trình dạy học, nỗ lực tạo ra sự chuyển theo hướng dẫn, hoặc tự xác định tiêu chí để biến từ học tập thụ động sang tự học chủ động, có thể phê phán, tìm được nguyên nhân và nêu không chỉ tự học ở nhà sau bài lên lớp mà tự học cách sửa chữa các sai sót. cả trong tiết học có sự hướng dẫn của giáo viên. Trước đây giáo viên giữ độc quyền đánh giá Thứ ba, tăng cường phối hợp học tập cá nhân học sinh. Trong phương pháp tích cực, giáo viên với học tập hợp tác theo phương châm “tạo điều phải tạo điều kiện thuận lợi để học sinh được kiện cho học sinh nghĩ nhiều hơn, làm nhiều hơn tham gia đánh giá lẫn nhau, hướng dẫn học sinh và thảo luận nhiều hơn”. Điều đó có nghĩa, mỗi phát triển kĩ năng tự đánh giá để tự điều chỉnh học sinh vừa cố gắng tự lực một cách độc lập, cách học. Tự đánh giá đúng và điều chỉnh hoạt vừa hợp tác chặt chẽ với nhau trong quá trình động kịp thời là năng lực rất cần cho sự thành tiếp cận, phát hiện và tìm tòi kiến thức mới. Lớp đạt trong cuộc sống mà nhà trường phải trang học trở thành môi trường giao tiếp thầy - trò bị cho học sinh. và trò - trò nhằm vận dụng sự hiểu biết và kinh Theo hướng phát triển các phương pháp nghiệm của từng cá nhân, của tập thể trong giải tích cực để đào tạo những con người năng động, quyết các nhiệm vụ học tập chung. sớm thích nghi với đời sống xã hội, thì việc kiểm Trong học tập, không phải mọi tri thức, tra, đánh giá không thể dừng lại ở yêu cầu tái kĩ năng, thái độ đều được hình thành bằng hiện các kiến thức, lặp lại các kĩ năng đã học mà những hoạt động độc lập cá nhân. Lớp học là phải khuyến khích trí thông minh, óc sáng tạo môi trường giao tiếp thầy - trò, trò - trò, tạo nên trong việc giải quyết những tình huống thực tế. mối quan hệ hợp tác giữa các cá nhân trên con Tuy nhiên, đổi mới để đạt được PPDH tích đường chiếm lĩnh nội dung học tập. Thông qua cực luôn cần kết hợp với phương pháp học của thảo luận, tranh luận trong tập thể, ý kiến mỗi cá học sinh. Cốt lõi của đổi mới dạy và học là hướng nhân được bộc lộ, khẳng định hay bác bỏ, qua tới hoạt động học tập chủ động, chống lại thói đó người học nâng mình lên một trình độ mới. quen học tập thụ động. Mọi nỗ lực đổi mới của Trong nhà trường, phương pháp học tập giáo viên sẽ thất bại nếu không hình thành và hợp tác được tổ chức ở cấp nhóm, tổ, lớp hoặc phát huy tính tích cực học tập của học sinh. trường. Học tập hợp tác làm tăng hiệu quả học Tính tích cực học tập - về thực chất là tính tập, nhất là lúc phải giải quyết những vấn đề gay tích cực nhận thức, đặc trưng ở khát vọng hiểu cấn, lúc xuất hiện thực sự nhu cầu phối hợp giữa biết, cố gắng trí lực và có nghị lực cao trong quá các cá nhân để hoàn thành nhiệm vụ chung. Mô trình chiếm lĩnh tri thức. Tính tích cực nhận thức hình hợp tác trong xã hội đưa vào đời sống học trong hoạt động học tập liên quan trước hết với đường sẽ làm cho các thành viên quen dần với động cơ học tập. Động cơ đúng tạo ra hứng thú. sự phân công hợp tác trong lao động xã hội. Hứng thú là tiền đề của tự giác. Hứng thú và tự Trong nền kinh tế thị trường đã xuất hiện nhu giác là hai yếu tố tạo nên tính tích cực. Tính tích cầu hợp tác xuyên quốc gia, liên quốc gia; năng cực sản sinh nếp tư duy độc lập. Suy nghĩ độc lập lực hợp tác phải trở thành một mục tiêu giáo là mầm mống của sáng tạo. Ngược lại, phong dục mà nhà trường phải chuẩn bị cho học sinh. cách học tập tích cực độc lập sáng tạo sẽ phát Thứ tư, kết hợp đánh giá của thầy với tự đánh triển tự giác, hứng thú, bồi dưỡng động cơ học giá của trò, chú trọng đánh giá kết quả học tập tập. Tính tích cực học tập biểu hiện ở những dấu theo mục tiêu bài học trong suốt tiến trình dạy hiệu như: hăng hái trả lời các câu hỏi của giáo học thông qua hệ thống câu hỏi, bài tập (đánh viên, bổ sung các câu trả lời của bạn, thích phát giá lớp học). Chú trọng phát triển kỹ năng tự biểu ý kiến của mình trước vấn đề nêu ra; hay đánh giá và đánh giá lẫn nhau của học sinh với nêu thắc mắc, đòi hỏi giải thích cặn kẽ những
  9. KHOA HOÏC XAÕ HOÄI - NHAÂN VAÊN 9 vấn đề chưa đủ rõ; chủ động vận dụng kiến thức, năng lực người học là một xu thế tất yếu. Nó SỐ 06 NĂM 2018 kĩ năng đã học để nhận thức vấn đề mới; tập giúp người học có khả năng giải quyết các vấn trung chú ý vào vấn đề đang học; kiên trì hoàn đề thực tiễn ngay khi rời ghế nhà trường. Nói thành các bài tập, không nản trước những tình cách khác, đào tạo phù hợp với nhu cầu xã hội. huống khó khăn,… Ngoài ra, với tiếp cận năng lực, người học sẽ Tính tích cực học tập thể hiện qua các cấp được trang bị kỹ năng để có thể học cả đời. Đây độ từ thấp lên cao như: là điều bắt buộc trong bối cảnh khối lượng tri thức tăng lên nhanh chóng như hiện nay. Bắt chước: cố gắng làm theo mẫu hành động của thầy, của bạn,… Đổi mới giáo dục là tất yếu dù biết rằng mọi sự đổi mới đều phải đối diện với thách thức từ Tìm tòi: độc lập giải quyết vấn đề nêu ra, cái cũ, sức ì của tư duy cũ. Tuy nhiên, đổi mới tìm kiếm cách giải quyết khác nhau về một số sang dạy học theo định hướng phát triển năng vấn đề,… lực không có nghĩa là đoạn tuyệt hoàn toàn Sáng tạo: tìm ra cách giải quyết mới, độc với cái cũ, chỉ sử dụng các phương pháp dạy đáo, hữu hiệu. học hiện đại, loại bỏ các phương pháp dạy học Tóm lại, từ dạy và học thụ động sang dạy truyền thống quen thuộc mà cần bắt đầu từ việc và học tích cực, giáo viên không còn đóng vai cải tiến để nâng cao hiệu quả và hạn chế nhược trò đơn thuần là người truyền đạt kiến thức, điểm của chúng, phát huy tính tích cực, sáng tạo mà trở thành người thiết kế, tổ chức, hướng dẫn của học sinh. Nền tảng của mọi năng lực luôn các hoạt động độc lập hoặc theo nhóm nhỏ để xuất phát trên cơ sở của những hiểu biết, những học sinh tự lực chiếm lĩnh nội dung học tập, chủ kiến thức chuyên môn nhất định. Nói cách khác, động đạt các mục tiêu kiến thức, kĩ năng, thái nếu bị những lỗ hổng về nội dung kiến thức lý độ theo yêu cầu của chương trình. Trên lớp, học thuyết (cả kiến thức về phương pháp) thì khó sinh hoạt động là chính, giáo viên có vẻ nhàn có thể hình thành những kỹ năng thực hành nhã hơn nhưng trước đó, khi soạn giáo án, giáo thuần thục, những năng lực bền vững. Với giáo viên đã phải đầu tư công sức, thời gian rất nhiều viên dạy học theo định hướng phát triển năng so với kiểu dạy và học thụ động mới có thể thực lực, cho dù lựa chọn PPDH nào thì vẫn phải tạo hiện bài lên lớp với vai trò là người gợi mở, xúc điều kiện cho người học được khám phá, chủ động, sáng tạo trong việc tìm kiếm kiến thức, tác, động viên, cố vấn, trọng tài trong các hoạt giải quyết các vấn đề, gắn kiến thức với thực động tìm tòi hào hứng, tranh luận sôi nổi của tiễn,… Thay cho học thiên về lí thuyết, học sinh học sinh. Giáo viên phải có trình độ chuyên môn cần được trải nghiệm sáng tạo, khám phá kiến sâu rộng, có năng lực sư phạm lành nghề mới thức qua hành động, học qua “làm”, chỉ có như có thể tổ chức, hướng dẫn các hoạt động của vậy kiến thức học mới được khắc sâu, năng lực học sinh mà nhiều khi diễn biến ngoài tầm dự chung lẫn riêng mới được hình thành và phát kiến của giáo viên. triển bền vững./. 4. Kết luận Hệ lụy của giáo dục theo hướng tiếp cận TÀI LIỆU THAM KHẢO nội dung là người học không phát huy được 1. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2006), Chương trình giáo dục phổ thông - Những vấn đề chung, Nxb Giáo dục. tính sáng tạo do chỉ làm theo hướng dẫn của 2. Nguyễn Hữu Châu (2005), Những vấn đề cơ bản về thầy, thiếu khả năng suy nghĩ độc lập và giải chương trình và quá trình dạy học, Nxb Giáo dục. quyết các vấn đề thực tiễn, không có khả năng 3. Đảng cộng sản Việt Nam (2013), Nghị quyết Hội nghị BCH TW Đảng lần thứ 8 (Khóa XI). tự học và thói quen tự tìm tri thức để học, thiếu 4. Phan Trọng Ngọ (2005), Dạy học và phương pháp dạy kỹ năng làm việc nhóm do học một cách thụ học trong nhà trường, Nxb Đại học Sư phạm. động. Ngược lại, dạy học theo hướng tiếp cận
  10. 10 KHOA HOÏC XAÕ HOÄI - NHAÂN VAÊN TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ MÔI TRƯỜNG Trường THPT Pleiku Khảo sát sự hài lòng học tiếng Anh với giáo viên bản ngữ NGUYỄN MINH VỸ, NGUYỄN ĐỨC MẠNH Trường THPT Pleiku tỉnh Gia Lai T rường THPT Pleiku là trường đầu tiên ở bậc THPT tại Gia Lai mời giáo viên người Anh về dạy ngoại khóa cho học sinh. Sau một tháng áp dụng hình thức này (từ ngày 1/10 đến 1/11/2018), kết quả khảo sát cho thấy, 62,3% ý kiến được hỏi cảm thấy hài lòng về cách làm trên, trong khi chỉ có 9,3% không hài lòng, còn lại 28,4% tỏ ra thờ ơ. 1. Cách làm hoàn toàn mới Gia Lai là tỉnh miền núi còn gặp không ít khó khăn về nhiều mặt, học sinh hiếm khi có Brennan Moloney - đến từ Vương quốc Anh, về điều kiện tiếp xúc với người nước ngoài để giảng dạy cho học sinh lớp 10D1 và 11D1 của giao tiếp. Trong khi đó với cách dạy học truyền trường. Với cách làm này, Trường THPT Pleiku thống như lâu nay, học sinh chủ yếu nắm bắt trở thành ngôi trường đầu tiên ở bậc THPT tại được phần ngữ pháp để làm bài kiểm tra viết tỉnh Gia Lai mời giáo viên bản ngữ dạy tiếng và trắc nghiệm. Còn phần vấn đáp (nghe, nói) Anh cho học sinh. thì các em gặp nhiều thua thiệt so với những Như vậy, ngoài 4 tiết/tuần theo chương địa phương khác. trình qui định của Bộ Giáo dục và Đào tạo, hiện Để khắc phục hạn chế trên, góp phần nâng nay 2 lớp tiếng Anh thí điểm kể trên còn được cao khả năng giao tiếp bằng tiếng Anh cho học thêm 2 tiết tiếng Anh ngoại khóa, trái buổi học sinh, được sự cho phép của Sở Giáo dục với thầy giáo Jack Brennan Moloney. Bên cạnh và Đào tạo Gia Lai, Trường THPT Pleiku đã kí giáo viên tiếng Anh bản ngữ trực tiếp đứng lớp, hợp đồng với Trung tâm Ngoại ngữ và Tin học để giúp học sinh dễ dàng trong việc lĩnh hội tỉnh Gia Lai, mời giáo viên bản ngữ - thầy Jack kiến thức của môn học này, mỗi tiết dạy còn
  11. KHOA HOÏC XAÕ HOÄI - NHAÂN VAÊN 11 có thêm một giáo viên dạy môn tiếng Anh là đề tương ứng để thực hành nhằm nâng cao SỐ 06 NĂM 2018 người Việt Nam, đóng vai trò trợ giảng. khả năng nghe nói cho các em. Cùng với đó, kể 2. Kết quả khảo sát từ khi có thầy Jack Brennan Moloney về giảng dạy cho học sinh, đội ngũ giáo viên môn tiếng Sau một tháng áp dụng cách học này, Anh của trường chúng tôi cũng được học hỏi chúng tôi đã tiến hành đợt “Khảo sát học tiếng thêm nhiều thứ”. Anh với giáo viên bản ngữ”, với 80 học sinh của lớp 10D1 và 11D1 tại Trường THPT Pleiku. Có tất Đồng quan điểm với cô Nguyễn Thị Nhớ, học sinh Vũ Khánh Huyền, lớp 10D1 Trường cả 7 câu hỏi được đặt ra: Anh (chị) có thích thú THPT Pleiku, cho biết thêm: “Từ trước tới nay em khi học tiếng Anh với giáo viên bản ngữ; Anh chưa bao giờ tiếp xúc với người nước ngoài, chỉ (chị) có hiểu bài khi học tiếng Anh với người sau 2 tuần học tiếng Anh với thầy Jack Brennan bản ngữ; Sau thời gian học tiếng Anh với giáo Moloney, hiện nay khả năng giao tiếp của em ở viên bản ngữ, anh (chị) có thấy trình độ giao môn học này đã được cải thiện hơn nhiều. Nếu tiếp tiếng Anh của mình được cải thiện; Có nên duy trì cách học này trong vòng 3 năm ở bậc duy trì học tiếng Anh với người bản ngữ trong THPT, em tự tin trong tương lai không xa mình suốt bậc học THPT; Có nên mở rộng hình thức sẽ giao tiếp tốt với ngoại quốc bằng tiếng Anh”. học này với các lớp còn lại của Trường THPT Pleiku; Anh (chị) có tự tin giao tiếp tiếng Anh Là người Anh, thầy Jack Brennan Moloney với người nước ngoài; Số tiền học phí đóng 180 đã tốt nghiệp Trường Đại học Goldsmithọc sinh ngàn đồng/tháng để học tiếng Anh với người University of London. Cách đây 4 tháng giáo bản ngữ phù hợp hay chưa? viên này sang giảng dạy tại Trung tâm Ngoại ngữ và Tin học tỉnh Gia Lai. Sau 2 tuần đứng Bảng 1: Đánh giá mức độ hài lòng của học lớp tại Trường THPT Pleiku, thầy Jack Brennan sinh về giáo viên bản ngữ môn tiếng Anh. Moloney bước đầu nhận xét: “Tôi rất thích dạy học sinh chọn Hài lòng Thờ ơ Không hài lòng học sinh tuổi teen tại đây, các em rất ngoan Câu hỏi Số lượng Tỉ lệ Số lượng Tỉ lệ Số lượng Tỉ lệ học sinh (%) học sinh (%) học sinh (%) hiền, chăm chỉ học tập. Học sinh tuổi teen ở Gia 1 58 72,5 20 25 2 2,5 Lai ngoan hơn học sinh tuổi teen ở Anh. Ngoài 2 54 67,5 25 31,3 1 1,3 việc đứng lớp giảng dạy trực tiếp cho các em, 3 34 42,5 44 55 2 2,5 sắp tới tôi sẽ tương tác với học sinh của mình 4 61 76,3 12 15 7 8,8 qua Facebook, nhằm giúp các em có thêm môi 5 50 62,5 20 25 10 12,5 trường để cải thiện khả năng giao tiếp”. 6 35 43,8 38 47,5 7 8,8 7 57 71,3 0 0 23 28,8 “Trước khi phối hợp với Trung tâm Ngoại ngữ và Tin học Gia Lai mời giáo viên bản ngữ 3. Tiếng nói từ nhiều phía về giảng dạy, chúng tôi đã lấy ý kiến của phụ Cô Nguyễn Thị Nhớ - Tổ trưởng môn tiếng huynh, học sinh và nhận được sự đồng thuận Anh (Trường THPT Pleiku) cho biết: “Học ngoại rất cao. Bước đầu cách làm trên đã mang lại ngữ mà không có môi trường để thực hành thì hiệu quả tích cực, trong thời gian tới chúng tôi rất khó để nâng cao trình độ. Học tiếng Anh với sẽ tiếp tục mở rộng mô hình này áp dụng cho người bản ngữ, góp phần giúp các em rèn luyện các khối lớp khác”- thầy Nguyễn Đình Trung, kỹ năng nghe nói, giao tiếp. Khi dạy, thầy Jack Hiệu trưởng Trường THPT Pleiku, cho biết thêm. Brennan Moloney bám sát theo chương trình Từ kết quả thu được, hiện nay Trường THPT do Bộ Giáo dục và Đào tạo qui định, nhưng Pleiku đang triển khai mở rộng hình thức dạy- không dạy lại phần ngữ pháp, vì đã có giáo học này cho nhiều học sinh khác, ở cả 3 khối viên của trường đảm nhận, mà chỉ thêm chủ 10, 11, 12./.
  12. 12 KHOA HOÏC KYÕ THUAÄT TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ MÔI TRƯỜNG TƯƠNG TÁC TIA GAMMA VÀ THỰC NGHIỆM Tương tác tia Gamma và thực nghiệm Nguyễn Anh Hòa-Trung tâm Giáo dục Thường xuyên tỉnh ThS. NGUYỄN ANH HÒA Trung tâm Giáo dục Thường xuyên tỉnh Gia Lai Trong số các phương thức khác nhau mà tia gamma tương tác với vật chất, chỉ có ba cơ chế tương tác có ý nghĩa thực tiễn: hiệu ứng hấp thụ quang điện, hiệu ứng tán xạ Compton và hiệu ứng tạo cặp electron-positron. Hiệu ứng hấp thụ quang điện chiếm ưu thế đối với các tia gamma năng lượng thấp (lên đến vài trăm keV), hiệu ứng tạo cặp nổi bật với các tia gamma năng lượng cao, và hiệu ứng tán xạ Compton là quá trình có khả năng xảy ra lớn nhất với năng lượng ở giữa hai cực trị này. Số nguyên tử của môi trường tương tác có ảnh hưởng mạnh mẽ tới các xác suất quan hệ của ba tương tác này. Đối với các hiệu ứng khác nhau thì sự phụ thuộc khác nhau, đối với hiệu ứng hấp thụ quang điện thay đổi xấp xỉ Z4. Vì hấp thụ quang điện là tương tác quan trọng nhất nên vật liệu có các nguyên tố với số nguyên tử cao và vật liệu cấu trúc sạch phóng xạ được lựa chọn cho đầu dò phổ tia gamma. I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1. Hiệu ứng hấp thụ quang điện Hấp thụ quang điện là tương tác trong đó photon tia gamma tới biến mất. Ở tương tác này, một quang electron được sinh ra từ một trong số các lớp vỏ electron của nguyên tử hấp thụ, động năng được cho bởi năng lượng photon tới (hv) trừ cho năng lượng liên kết của electron đó trong lớp vỏ gốc (Eb). Quá trình này được chỉ ra trong hình 1. Đối với các tia gamma có năng lượng đặc trưng thì rất nhiều khả năng quang electron được sinh ra từ lớp vỏ K, với dải các năng lượng liên kết từ vài keV đối với các vật liệu có số nguyên tử thấp và vài chục keV đối với các vật liệu có số nguyên tử cao hơn. Khoảng trống được tạo nên trong lớp vỏ electron do sự phát xạ quang electron đó nhanh chóng bị chiếm bởi sự tái lập electron. Trong quá trình đó, năng lượng liên kết được giải phóng hoặc ở dạng tia X đặc trưng hoặc ở dạng electron Auger. Hình 1: Minh họa sự hấp thụ quang điện Trong iodine-I, tia X được phát xạ chiếm khoảng 88% của các trường hợp. Các electron Auger có quãng chạy rất ngắn do năng lượng của chúng thấp. Các tia X đặc trưng có thể chuyển động một khoảng cách ngắn (cỡ mm hay nhỏ hơn) trước khi bị tái hấp thụ thông qua các tương tác quang điện với các lớp vỏ electron của các nguyên tử chất hấp thụ có liên kết kém chặt chẽ hơn. Xác suất hấp thụ quang điện giảm nhanh theo năng lượng và tăng mạnh theo nguyên tử số Z. Gần đúng có thể coi tiết diện hấp thụ quang điện biến thiên theo quy luật Z4/E3. Các electron tự do (tức là các electron không liên kết với nguyên tử, năng lượng liên kết của electron trên quỹ đạo-Wi bằng 0) không thể hấp thụ hoàn toàn một photon vì không thể đồng thời
  13. KHOA HOÏC KYÕ THUAÄT 13 Hình 1: Minh họa sự hấp thụ quang điện SỐ 06 NĂM 2018 Trong iodine-I, tia X được phát xạ chiếm khoảng 88% của các trường hợp. Các electron Auger có quãng thoả chạy mãn các định rất ngắn luật lượng do năng bảo toàn củanăng chúng thấp.(hCác= tia lượng Te) Xvàđặc xung lượng trưng (h /c có thể = mve),động chuyển với Tmột e, ve là động năng khoảng cách và ngắnvận(cỡ tốcmmelectron. Như hay nhỏ vậy,trước hơn) hiệu khi ứngbịquang tái hấp điện thụchỉ có thể thông quaxảy cácratương với cáctác electron quang liên điệnkếtvớivới cácnguyên lớp vỏ tử, sự giậtcủa electron lùicác củanguyên nguyêntử tửchất sẽ góp hấpphần thụ cóhấp thụ liên kếtxung kémlượng chặt chẽcủahơn. photon tới. Nếu điều kiện năng lượng được thỏa mãn, với electron liên kết càng chặt thì khả năng xảy ra hiệu ứng quang điện càng lớn, hay Xác suất hấp thụ quang điện giảm nhanh theo năng lượng và tăng mạnh theo nguyên tử số Z. nói cách khác electron liên kết càng yếu thì xác xuất xảy ra hiệu ứng quang điện càng nhỏ. Gần đúng có thể coi tiết diện hấp thụ quang điện biến thiên theo quy luật Z4/E3. Có thể nói hiệu ứng hấp thụ quang điện chính là sự phóng thích một quang electron nào đó, Các electron mà sự phóng thích đótựchiếm do (tức hầulàhết cácnăng electron lượng không của gia liên kết vớigốc, gamma nguyên cùngtử,vớinăng lượng một hay liênelectron nhiều kết của electron năng trênthấp lượng quỹ tương đạo-Wứngi bằngvới0)sựkhông thể năng hấp thụ hấp thụ lượng hoànliêntoàn kết một ban photon đầu củavìquang khôngelectron thể đồng đó.thời Về nguyên tắc, nếu không có photon hay electron nào thoát ra khỏi đầu dò, tổng các động năng của các electron được tạo nên phải bằng năng lượng ban đầu của photon tia gamma. Từ lẽ đó, hấp thụ quang điện là quá trình lý tưởng khi quan tâm đến việc đo năng lượng tia gamma gốc. Động năng toàn phần của electron bằng năng lượng tia gamma tới và sẽ luôn giống nhau với các tia gamma đơn năng. Trong điều kiện như thế, phân bố vi phân của động năng electron đối với chuỗi các hấp thụ quang điện sẽ là hàm delta đơn giản như hình 2. Đỉnh đơn xuất hiện ở năng lượng electron toàn phần tương ứng với năng lượng của các tia gamma tới. Hình 2: Phân bố vi phân của động năng electron đối với hấp thụ quang điện 2. Tán xạ Compton Kết quả của tương tác tán xạ Compton là việc hình thành một electron giật lùi và proton tia gamma bị tán xạ, năng lượng của hai hạt đó tùy thuộc vào góc tán xạ (hình 3). Hình 3: Tương tác tán xạ Compton Năng lượng của tia gamma bị tán xạ hv’ trong các giới hạn góc tán xạ θ của nó là
  14. 14 KHOA HOÏC KYÕ THUAÄT TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ MÔI TRƯỜNG , với m0c2 là năng lượng tương đương khối lượng nghỉ của electron (0,511MeV). Từ đó động năng của electron giật lùi Có hai trường hợp cực trị: + Tán xạ góc bé hay góc θ 0 thì hv = hv’ và . Trong cực trị này, electron Compton giật lùi có năng lượng rất nhỏ và tia gamma bị tán xạ mang năng lượng xấp xỉ năng lượng tia gamma tới. + Va chạm trực diện hay góc θ π. Trong cực trị này, tia gamma tới bị tán xạ theo hướng gốc phía trước, trong khi electron giật lùi dọc theo hướng tới. Cực trị này biểu thị một năng lượng cực đại có thể được truyền cho electron trong các tương tác Compton đơn lẻ. Các phương trình hình thành cho trường hợp này: ; Trong những trường hợp bình thường, tất cả các góc tán xạ sẽ xảy ra trong đầu dò. Vì vậy, một phần liên tục các năng lượng có thể được truyền cho electron đó, dải từ cực tiểu cho đến cực đại. Hình 4 chỉ ra dạng phân bố của electron giật lùi Compton được cho bởi tiết diện Klein-Nishina đối với nhiều giá trị năng lượng tia gamma tới khác nhau. Đối với một năng lượng tia gamma riêng bất kỳ nào đó, phân bố năng lượng electron có dạng chung như hình 4. Hình 4: Phân bố năng lượng trong tán xạ Compton Miền năng lượng giữa năng lượng electron giật lùi Compton và năng lượng tia gamma tới là Trong giới hạn mà năng lượng tia gamma tới là lớn, hay hv = m0c2/2, thì sai khác năng lượng này có xu hướng tiến về một giá trị không đổi là
  15. KHOA HOÏC KYÕ THUAÄT 15 SỐ 06 NĂM 2018 Sự phân tích đã diễn ra dựa trên giả định là tán xạ Compton liên quan đến các electron ban đầu tư do. Trong các vật liệu đầu dò thực tế, năng lượng liên kết của electron trước khi quá trình tán xạ có một ảnh hưởng khác nào đó có thể đo được trên dạng nền Compton liên tục. Các ảnh hưởng này sẽ rất rõ đối với năng lượng tia gamma tới thấp. Chúng liên quan đến sự kết thúc phần tăng trong nền liên tục gần cực trị trên của nó và mở đầu một độ dốc có giới hạn cho sự rơi đột ngột của mép Compton. Các ảnh hưởng này thường được che kín bởi độ phân giải năng lượng có giới hạn của đầu dò nhưng là hiển nhiên trong phổ được đo từ các đầu dò có độ phân giải cao. 3. Hiệu ứng tạo cặp Quá trình tạo cặp xảy ra trong trường hạt nhân của vật liệu hấp thụ và tương ứng với sự hình thành cặp electron-positron ở điểm biến mất hoàn toàn của photon tia gamma tới. Cần thiết phải có năng lượng 2m0c2 để tạo nên cặp electron-positron, nên năng lượng tia gamma cực tiểu cần có là 1,02 MeV. Nếu năng lượng tia gamma tới vượt quá giá trị này, phần năng lượng vượt quá sẽ xuất hiện ở dạng động năng của cặp electron-positron. Vì vậy, quá trình đó bao gồm sự biến đổi năng lượng photon tia gamma tới thành các động năng electron và positron, mà tổng bằng Te- + Te+ = hv – 2m0c2 Hình 5: Quá trình tạo cặp xảy ra trong trường hạt nhân nguyên tử Đối với các năng lượng điển hình, cả electron và positron chuyển động nhiều nhất khoảng vài mm trước khi mất tất cả động năng của chúng cho môi trường hấp thụ. Một biểu đồ động năng hạt tích điện (electron + positron) toàn phần được hình thành bởi tia gamma tới một lần nữa là hàm delta đơn giản, nhưng được định vị 2m0c2 dưới năng lượng tia gamma tới. Phần năng lượng này sẽ được tích lũy khi một tương tác tạo cặp xảy ra trong đầu dò. Năng lượng này tương ứng với vị trí của đỉnh thoát kép trong phổ biên độ xung của tia gamma. Các tương tác tạo cặp cũng kéo theo bởi sự phát xạ hai photon hủy 0,511 MeV. Positron sẽ tồn tại như một hạt tách biệt miễn là nó có mômen và động năng. Tuy nhiên, khi nó được hấp thụ hoàn toàn, nó sẽ tương tác với một electron điện tích âm, tạo nên một mômen tổng hợp một hạt trung hòa của positron, rồi biến mất, tạo thành hai photon 0,511 MeV (nghĩa là khối lượng biến đổi thành năng
  16. 16 KHOA HOÏC KYÕ THUAÄT TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ MÔI TRƯỜNG lượng). Sự hấp thụ các photon năng lượng cao dẫn tới một phổ phức tạp bởi sự sản sinh hai photon tới 0,511 MeV. Hiệu ứng này tạo ra trong phổ ba đỉnh tia gamma năng lượng cao, với kích thước đỉnh phụ thuộc vào kích thước detector thu nhân phổ: + Đỉnh hấp thụ năng lượng toàn phần hv. + Đỉnh thoát đơn có năng lượng (hv – 0,511) MeV. + Đỉnh thoát đôi có năng lượng (hv – 1,022) MeV. Hình 6: Phân bố năng lượng trong quá trình tạo cặp II. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM Hình 7: Phổ gamma thu được khi phân rã Cs137 với detector bán dẫn
  17. KHOA HOÏC KYÕ THUAÄT 17 SỐ 06 NĂM 2018 Hình 8: Phổ gamma thu được khi phân rã Co60 với detector bán dẫn Hình 9: Phổ gamma thu được khi dùng detector bán dẫn đo nước lò phản ứng hạt nhân Đà Lạt (có đồng vị Na24) TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Mai Xuân Trung, Giáo trình Kỹ thuật ghi đo bức xa, Trường ĐH Đà Lạt, 2008. [2] K. Debertin and R.G Helmer, Gamma and X-ray spectrometry with semiconductor detectors, 172-173 & 159-163, North-Holland, 2001.
  18. 18 KHOA HOÏC KYÕ THUAÄT TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ MÔI TRƯỜNG Khảo KHẢOsát ảnh SÁThưởng của các nhóm ẢNH HƯỞNG CỦAthếCÁCđếnNHÓM khả năng THẾphản ĐẾNứng, KHẢđộNĂNG chọn lọc lậpPHẢN thể củaỨNG, phảnĐÔứngCHON diels-alder LOCgiữa LẬPIsopren THỂ CỦA vớiPHẢN CH2 = CH-Y ỨNG(Y= -H, -C2H3, DIELS– -CALDER H , -CN,GIỮA 6 5 -COOH,ISOPREN -CHO, -NOVỚI 2 , -CHCH 3 , -OCH3 ) bằng phương pháp hóa học tính toán 2=CH-Y (Y= -H, -C2H3, -C6H5, -CN, - COOH, -CHO, -NO2, -CH3, -OCH3) BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC TÍNH TOÁN ThS. VÕ THÀNH PHONG Trường THPT chuyên Hùng Vương, tỉnh Gia Lai ThS. VÕ THÀNH PHONG Trường THPT chuyên Hùng Vương, tỉnh Gia Lai I. GIỚI THIỆU Phản ứng xảy ra giữa một Diels liên hợp, gọi chung là Diels (có 4 electron ) và một hợp chất chưa no, gọi chung đienophin (có ít nhất có 2 electron ) được gọi là phản ứng Diels–Alder [1, 2]. Cấu trúc chuyển tiếp (TS) Ngoài các nghiên cứu về mặt thực nghiệm, phản ứng Diels–Alder cũng đã thu hút được sự quan tâm nghiên cứu của các nhà hóa học lý thuyết như nghiên cứu cấu trúc chuyển tiếp của phản ứng Diels–Alder giữa buta-1,3-Diels với acrolein [3], ảnh hưởng của nhóm thế và cấu trúc chuyển tiếp đối với phản ứng Diels-Alder của butadiels và cyclopenta-1,3-Diels với acriylonitrin [4], phản ứng giữa 1,4- Diaza-buta-1,3-Diels với acrolein [5], vai trò của nhóm thế đối với độ chọn lọc vị trí trong phản ứng Diels-Alder [6]. Tuy nhiên, một nghiên cứu tương đối có tính chất hệ thống về ảnh hưởng của nhóm thế đến khả năng phản ứng và đô chon loc lập thể của phản ứng Diels–Alder vẫn chưa thực hiện nhiều, đặc biệt ở Việt Nam. Trong bài viết này chúng tôi tập trung giải quyêt những vân đê này thông qua phản ứng công đóng vòng Diels–Alder giữa isopren với CH2=CH-Y (Y= -H, -C2H3, -C6H5, -CN, - COOH, -CHO, -NO2, -CH3, -OCH3) bằng phương pháp hóa học tính toán. II. PHƯƠNG PHÁP TÍNH Tất cả các tính toán được thực hiện bằng phần mềm Gaussian 03 [7]. Chúng tôi lựa chọn phương pháp DFT.B3LYP/6-311++G** để thực hiện tính toán tối ưu hình học và năng lượng bởi các kết quả của các nghiên cứu trước đây thu được theo phương pháp này trong việc tối ưu hóa hình học và xác định tần số dao động các đồng phân và các trạng thái chuyển tiếp là rất tốt [8, 9]. Sự xác định đúng một TS dựa vào việc phân tích tần số dao động. Từ các kết quả nhận được ở trên sẽ tính năng lượng hoạt hóa (Ea) đối với mỗi phản ứng ở 298K, 1 atm. Trên cơ sở cấu trúc đã tối ưu, chúng tôi tính năng lượng của HOMO, LUMO và hệ số obitan biên tại HF/3-21. Dựa vào việc phân tích phân bố tự nhiên (natural population analysis-NPA) cho phép đánh giá được mức độ chuyển và hướng chuyển của điện tích [10]. Điện tích chuyển (QCT) trong trạng thái chuyển tiếp được tính tại B3LYP/6-311++G**.
  19. KHOA HOÏC KYÕ THUAÄT 19 SỐ 06 NĂM 2018 Hình 1: Sơ đồ hình thành các cấu trúc chuyển tiếp. III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 1. Ảnh hưởng của các nhóm thế đến năng lượng HOMO, LUMO Chúng tôi đã tiến hành khảo sát ba loại nhóm thế phổ biến, mỗi loại có cách ảnh hưởng khác nhau đến năng lượng HOMO, LUMO và hệ số obitan biên. Kết quả tính năng lượng HOMO, LUMO của hợp phần đienophin được trình bày ở Bảng 1 cho thấy: - Các nhóm thế tạo với liên kết của etylen thành một hệ hiđrocacbon liên hợp như: -CH=CH2 (vinyl), -C6H5 (phenyl) làm tăng năng lượng HOMO (từ -10,25 eV trong etylen đên -8,71 eV trong buta- 1,3-Diels và -8,30 eV trong vinyl benzen) và làm giảm năng lượng LUMO (từ 4,98 eV trong etylen xuông 3,41 eV trong buta-1,3-Diels và 2,9 eV trong vinyl benzen). - Các nhóm thế có tính hút electron từ hệ của etilen như: -CN, -COOH, -CHO, -NO2 làm giảm năng lượng của cả HOMO và LUMO. Chẳng hạn, etylen có năng lương HOMO (-10,25 eV), LUMO (4,98 eV), trong acrylonitrin các giá trị năng lương tương ứng này đêu giảm so với etylen: HOMO (-10,69 eV), LUMO (2,71 eV), hay trong axit acrylic: HOMO (-11,07 eV), LUMO (2,61 eV),… - Các nhóm thế có tính đẩy electron vào hệ của etilen như: -CH3, -OCH3 thì làm tăng năng lượng của cả HOMO và LUMO. Chăng han, etylen có năng lương HOMO (-10,25 eV), LUMO (4,98 eV), trong propen các giá trị năng lương tương ứng này đêu tăng so với etylen: HOMO (-9,73 eV), LUMO (5,18 eV), hay trong metyl vinyl ete: HOMO (-9,24 eV), LUMO (5,62 eV). Qui luật biến đổi năng lượng HOMO, LUMO có thể giải thích một cách định tính dựa trên mô hình Hückel [11, 12] như sau: Hình 2: Sự biến đối năng lượng obitan biên của các dẫn xuất etylen so với etylen. Trong Hinh 2.a, LUMO cua hê hiđrocacbon liên hơp (buta-1,3-đien) đươc hình thành từ sự tô hơp 2 obitan của 2 phân tử etylen, còn HOMO đươc hình thành từ 2 obitan . Theo nguyên tăc
  20. 20 KHOA HOÏC KYÕ THUAÄT TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ MÔI TRƯỜNG tô hơp đó, khi mach hiđrocacbon liên hơp càng dài thì năng lương LUMO càng giảm, còn năng lượng HOMO tăng. Trong Hình 2.b, LUMO và HOMO của các dân xuât chứa các nhóm hút electron đươc hình thành do sư tổ hợp giữa với và . LUMO và HOMO của các dân xuât chứa các nhóm hút electron đêu có năng lương thâp hơn LUMO và HOMO trong etylen. Trong đó năng lương LUMO giảm nhiêu hơn so với HOMO vì LUMO có năng lương gần với năng lương . Còn trong Hình 2.c, LUMO và HOMO của các dân xuât chứa các nhóm đây electron được hình thành do sự tô hơp giữa obitan chứa căp electron của các nhóm này với và . LUMO và HOMO của các dân xuât chứa các nhóm đây electron đều có năng lương cao hơn LUMO và HOMO trong etylen. Trong đó năng lương năng lương HOMO tăng nhiêu hơn so với LUMO vì HOMO có năng lương gân với năng lương obitan chứa căp electron. 2. Ảnh hưởng của nhóm thế đến khả năng phản ứng Thuyết obitan phân tử biên dự đoán khả năng phản ứng dựa vào khoảng cách năng lượng HOMO-LUMO ( (HOMO-LUMO)) của các chất phản ứng [11]. Bảng 1: Giá trị năng lượng HOMO, LUMO và (LUMO–HOMO) được tính ở mức HF/3-21G. E (eV) (eV) MO Tham khảo LUMOđienophin– LUMOđien– Tính [13] HOMOđien HOMOđienophin LUMO 3,75 s-cis HOMO -8,81 LUMO 4,98 5,08 13,79 14,00 HOMO -10,25 -10,33 LUMO 3,41 3,59 , s-trans 12,22 12,46 HOMO -8,71 -8,85 LUMO 2,9 3,14 11,71 12,04 HOMO -8,30 -8,45 LUMO 2,71 11,52 14,43 HOMO -10,69 LUMO 2,61 2,89 , s-cis 11,42 14,81 HOMO -11,07 -10,91 LUMO 2,53 , s-trans 11,34 14,49 HOMO -10,74 LUMO 1,47 10,28 15,39 HOMO -11,64 LUMO 5,18 5,3 13,99 13,47 HOMO -9,73 -9,83 LUMO 5,62 , s-cis 14,43 12,99 HOMO -9,24 Căn cứ vào (LUMO-HOMO) cho thấy trong phản ứng giữa isopren với CH2 = CH – Y (Y= -H, - C2H3, -C6H5, -CN, -COOH, -CHO, -NO2) xảy ra sự tương tác giữa HOMO của isopren (đien) và LUMO của đienophin, khi đó electron từ HOMO của isopren (đien) chuyển sang LUMO của đienophin. Ngược lại, trong phản ứng giữa isopren với CH2 = CH – Y (Y= -CH3, -OCH3) electron được chuyển từ HOMO của đienophin sang LUMO của isopren (đien). Dự đoán này hoàn toàn phù hợp với kết quả tính điện tích chuyển (QCT) được trình bày ở Bảng 2 (QCT có giá trị âm tương ứng với sư chuyên electron từ HOMO của Diels sang LUMO của đienophin, còn QCT có giá trị dương tương ứng với sư chuyên electron từ HOMO của đienophin sang LUMO của đien). Theo Bảng 1, các dẫn xuất chứa nhóm thế hút electron như: -CN, -COOH, -CHO, -NO2 làm giảm đáng kể năng lượng của LUMO so với etylen. Kết quả là (LUMOđienophin–HOMOisopren) nhỏ hơn rất nhiều so với (LUMOisopren–HOMOđienophin), cụ thể (LUMOisopren-HOMOacrilonitrin) = 11,52 eV còn
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2