Soạn thảo và sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm chương “mắt các dụng cụ quang” vật lí 11 THPT

Các dụng cụ quang” vật lí 11 THPT Nguyễn Thị Anh Đào Trường Đại học Giáo dục Luận văn Thạc sĩ ngành: Lí luận và phương pháp dạy học; Mã số: 60 14 10 Người hướng dẫn: PGS.TS Đỗ Hương T

Soạn thảo và sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật

lí 11 THPT Nguyễn Thị Anh Đào

Trường Đại học Giáo dục Luận văn Thạc sĩ ngành: Lí luận và phương pháp dạy học; Mã số: 60 14 10

Người hướng dẫn: PGS.TS Đỗ Hương Trà

Năm bảo vệ: 2011

Abstract: Trình bày cơ sở lý luận về soạn thảo và sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm

chương "mắt, các dụng cụ quang": Bài tập vật lý, tư duy, vai trò, phân loại bài tập, bài tập thí nghiệm, cơ sở định hướng giải bài tập vật lý Tìm hiểu về tổ chức dạy học về bài tập vật lý, hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý nhằm phát huy tính tích cực của học sinh Điều tra thực tiễn dạy bài tập thí nghiệm ổ trường Trung học phổ thông (THPT) Nghiên cứu về soạn thảo và thiết kế tiến trình dạy học bài tập thí nghiệm chương: "Mắt Các dụng cụ quang" vật lý lớp 11 THPT: Các yêu cầu về kiến thức và

kĩ năng khi dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang“; Soạn thảo hệ thống bài tập thí nghiệm chương “Mắt Các dụng cụ quang”; Phương án sử dụng bài tập; Thiết kế tiến

trình dạy học sử dụng bài tập thí nghiệm Đưa ra kết quả thực nghiệm sự phạm

Keywords: Vật lý; Lớp 11; Phương pháp dạy học; Phổ thông trung học

Content

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Mục tiêu của giáo dục trong giai đoạn mới đã được chỉ rõ trong Nghị quyết của Hội nghị ban chấp hành Trung ương Đảng Cộng Sản Việt Nam, khóa VIII:

“Nhiệm vụ cơ bản của giáo dục là nhằm xây dựng con người và thế hệ thiết tha gắn bó với lý

tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội, có đạo đức trong sáng, có ý chí kiên cường xây dựng và bảo vệ Tổ Quốc công nghiệp hóa hiện đại hóa, giữ gìn và phát huy các giá trị văn hóa của dân tộc, có năng lực tiếp thu tinh hoa văn hóa nhân loại; phát huy tiềm năng của dân tộc và con người Việt Nam, có ý thức cộng đồng và phát huy tính tích cực cá nhân, làm chủ tri thức khoa học và công nghệ hiện đại, có tư duy sáng tạo, có kĩ năng thực hành giỏi, có tác phong công nghiệp, có tính tổ chức kỉ luật, có sức khỏe, là những người thừa kế xây dựng chủ nghĩa xã hội vừa hồng vừa chuyên như lời dặn của Bác Hồ”

Về mặt trí dục, mục tiêu mới nêu lên phẩm chất trí tuệ mới của người Việt Nam là:

“có năng lực tiếp thu tinh hoa văn hóa nhân loại; phát huy tiềm năng của dân tộc và con

người Việt Nam, có ý thức cộng đồng và phát huy tính tích cực cá nhân, làm chủ tri thức khoa học và công nghệ hiện đại, có tư duy sáng tạo, có kĩ năng thực hành giỏi…”

Bài tập vật lí có vai trò vô cùng quan trọng, được sử dụng trong nhiều giai đoạn của quá trình dạy học Bài tập vật lí, thể hiện khả năng vận dụng kiến thức vaoft hực tiễn Bài tập vật lí giúp học sinh hiểu sâu hơn những quy luật vật lí và những hiện tượng vật lí, biết phân tích chúng vào những vấn đề thực tiến Trong nhiều trường hợp, dù giáo viên có cố gắng trình bày tài liệu mạch lạc, lô gic, phát biểu định nghĩa, định luật thật chính xác và có kết quả thì đó mới là điều kiện cần, chứ chưa đủ để học sinh hiểu sâu kiến thức chỉ có thông qua bài tập dưới hình thức này hoặc hình thức kia tạo điều kiện cho học sinh vận dụng kiến thức để tự lực giải quyết thành công những tình huống cụ thể khác nhau thì kiến thức đó mới trở lên xâu sắc

Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, các thí nghiệm vật lí đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành tri thức vậ lí đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành tri thức vật lí Một trong những nhiệm vụ quan trong của vật lí hiện nay là bồi dưỡng cho học sinh phương pháp nhận thức là phương pháp thực nghiệm Thông qua các bài thực hành của học sinh, biểu diễn thí nghiệm của giáo viên, việc giải các bài tập thực nghiệm mới có thể bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh đạt kết quả và cungc từ đó mà học ssinh hiểu sâu hơn về kiên thức vật lí

Trên tinh thần đó, tôi thực hiện đề tài “Xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm chương: Mắt Các dụng cụ quang vật lý 11 THPT”

2 Mục đích nghiên cứu

Soạn thảo và sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm vật lí chương “mắt và các dụng cụ quang học” vật lí 11 THPT nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh

3.Phạm vi nghiên cứu

Nội dung chương : Mắt Các dụng cụ quang vật lý 11 THPT

Các hoạt động dạy và học của giáo viên và học sinh trường THPT B Kim Bảng , A Thanh Liêm, B Thanh Liêm – Hà Nam

4 Mẫu khảo sát

Học sinh các lớp: 10A7; 10A62; trường THPT B Kim Bảng – Hà Nam

5 Vấn đề nghiên cứu

Soạn thảo và sử dụng các bài tập thí nghiệm chương “mắt và các dụng cụ quang học” như thế nào để có thể tích cực hóa hoạt động học của học sinh

6 Giả thuyết khoa học

Dựa trên cơ sở lý luận dạy học hiện đại, cũng với việc phân tích nội dung khoa học của kiến thức cần dạy, nếu soạn thảo và sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm phù hợp thì sẽ phát huy được tính tích cực của học sinh và nâng cao chất lượng kiến thức

7 Phương pháp nghiên cứu

7.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết:

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về tâm lí học, giáo dục học và lí luận dạy học bộ môn theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh

- Nghiên cứu mục tiêu, nội dung và nhiệm vụ dạy học của bộ môn vật lí ở trường THPT hiện nay nói chung , và của chương “Mắt Các dụng cụ quang” nói riêng

- Việc soạn thảo hệ thống bài tâp thí nghiệm có vai trò, tác dụng gì đến quá trình học của học sinh

7.2 Phương pháp điều tra quan sát

- Thăm dò, trao đổi ý kiến với giáo viên các trường THPT để nắm bắt thực trạng của việc sử dụng bài tập thí nghiệm vật lí trong dạy học hiện nay ở các trường THPT

7.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở các trường THPT có đối chứng để kiểm tra tính khả thi của luận văn, cụ thể là làm nổi bật vai trò của bài tập thí nghiệm vật lí trong việc nâng cao nhận thức của học sinh THPT trong các giờ học vật lí

7.4 Phương pháp thống kê toán học

- Sử dụng phương pháp thống kê mô tả và thống kê kiểm định để trình bày kết quả thực nghiệm sư phạm

8 Luận cứ

8.1 Luận cứ lý thuyết

- Nghiên cứu cơ sở lí luận của vấn đề đổi mới phương pháp dạy học vật lí theo hướng

tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh THPT

- Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc soạn thảo bài tập thí nghiệm vật lí trong việc nâng

cao nhận thức của học sinh THPT

- Những phân tích về nội dung kiến thức chương

- Soạn thảo một số bài tập thí nghiệm chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lí 11

THPT

8.2 Luận cứ thực tiễn

- Minh chứng dạy học thực nghiệm

- Kết quả học tập từ phía học sinh thông qua các bài kiểm tra

9 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và phụ lục, nội dung chính của luận văn được chia thành

ba chương

Chương 1: Cơ sở lý luận của luận văn

Chương 2: Soạn thảo hệ thống bài tập thí nghiệm chương: “Mắt Các dụng cụ quang” vật lí

11 THPT

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Bài tập vật lí là gì?

Trong các tài liệu giáo khoa cũng như các tài liệu về phương pháp dạy học bộ môn người ta thường hiểu bài tập vật lí là những bài luyện tập được lựa chọn một cách phù hợp với mục đích chủ yếu là nghiên cứu các hiện tượng vật lí, hình thành các khái niệm, phát triển tư duy vật lí của học sinh và rèn kĩ năng vận dụng kiến thức của học sinh vào thực tiễn [1].Bài tập vật lí là một phương pháp dạy học giữ vị trí đặc biệt quan trọng trong việc hoàn thành nhiệm vụ dạy học vật lí ở nhà trường phổ thông

Các bài tập vật lí trong sách giáo khoa thường rất khác xa so với những thực tế mà học sinh sẽ gặp trong cuộc sống Nếu không hiểu thấu đáo vật lí học và nhất là không quen với việc giải bài tập gắn với thực tế thì học sinh khó lòng giải quyết tốt những bài toán thực tế của cuộc sống

1.2 Tư duy trong giải bài tập vật lí

Quá trình dạy học thường theo trình tự: tri giác – biểu tượng – khái niệm (định luật) Như vậy, quá trình dạy học đi từ các đặc điểm và dấu hiệu đơn lẻ của các tri giác và biểu tượng và do đó, nó là kết quả của khái quát hóa và biểu tượng về rất nhiều hiện tượng và sự vật cùng loại

Tuy nhiên, nắm vững khái niệm, định luật không chỉ giới hạn ở chỗ biết các dấu hiệu của sự vật và hiện tượng được bao hàm bởi khái niệm đó, mà còn phải biết sử dụng nó trong thực tế, biết làm việc với nó Điều đó có nghĩa là việc tiếp thu khái niệm, định luật không chỉ bao gồm con đường từ dưới lên trên – từ các trường hợp đơn lẻ, bộ phận đến khái quát hóa chúng mà còn có con đường ngược lại từ trên xuống dưới, từ cái chung đến cái bộ phận và riêng lẻ Khi biết cái chung, cần nhìn thấy nó trong trường hợp cụ thể gặp phải trong thời điểm đã cho Đó chính là con đường cần thực hiện khi giải các bài toán vật lý

Nhiều bằng chứng đã chứng tỏ, các khái quát ban đầu mà học sinh thu nhận theo sơ đồ

“từ dưới lên trên”, tự nó không đảm bảo được sự vận động “từ trên xuống dưới”, từ cái chung đến cái riêng Khi học các sự kiện mới và cụ thể, học sinh không nhận ra trong đó trường hợp riêng của dấu hiệu chung mà học đã biết, không thể tách bạch dấu hiệu chung này từ những điều kiện cụ thể, việc chuyển từ cái chung đến cái riêng, cái cụ thể giúp người học khác phục được sự tách rời giữa cái cụ thể với cái trừu tượng

Việc giải bài tập vật lý thực chất là vận dụng các kiến thức khái quát đã có vào các tính huống vật lí cụ thể, đó là quá trình đi từ cái chung đến cái riêng.[1]

1.3 Vai trò và tác dụng của bài tập vật lí trong dạy học

Bài tập vật lí là hình thức củng cố, ôn tập, hệ thống hóa kiến thức và là phương tiện để kiểm tra kiến thức kĩ năng của học sinh Khi giải bài tập vật lí, hoc sinh phải nhớ lại kiến thức vừa học, đào sâu khía cạnh nào đó của kiến thức hoặc phai tổng hợp kiến thức trong một để tài, một chương hoặc một phần của chương trình

Bài tập vật lí có ý nghĩa to lớn trong việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp Các bài tập vật lí

có thể đề cập đến các lĩnh vực khác nhau trong cuộc sống: khoa học kĩ thuật, thông tin liên lạc, giao thông vận tải, sản xuất công nghiệp Các bài tập này là phương tiện thuận lợi để học

sinh liên hệ lí thuyết với thực hành, học tập với đời sống, vận dụng kiến thức đã học vào thực

tế sản xuất và cuộc sống

Giải bài tập vật lí không phải là một công việc nhẹ nhàng, nó đòi hỏi sự làm việc căng thẳng, tích cực của học sinh, một sự vận dụng tổng hợp những kiến thức, kinh nghiệm đã có để tìm lời giải nêu ra trong bài tập Khi giải thành công một bài tập nó sẽ đem đến cho học sinh niềm phấn khởi sáng tạo, sẵn sàng đón nhận những bài tập mới ở mức độ cao hơn

Bài tập vật lí chỉ phát huy tác dụng to lớn của nó trong những điều kiện sư phạm nhất định Kết quả rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo giải bài tập phụ thuộc rất nhiều vào việc có hay không có một hệ thống bài tập được lựa chọn và sắp xếp phù hợp với mục đích dạy học, với yêu cầu rèn luyện kĩ năng kĩ xảo cho người học.[1]

1.4 Phân loại bài tập vật lí

1.4.1 Căn cứ theo yêu cầu mức độ phát triển tư duy

1.4.1.1 Bài tập luyện tập

1.4.1.2 Bài tập sáng tạo

Bài tập sáng tạo có hai loại:Bài tập nghiên cứu và bài tập thiết kế

1.4.2 Căn cứ vào nội dung bài tập

1.4.2.1 Bài tập có nội dung cụ thể

1.4.2.2 Bài tập có nội dung trừu tượng

1.4.2.3 Bài tập có nội dung kĩ thuật tổng hợp

1.4.2.4 Bài tập có nội dung lịch sử

1.4.2.5 Bài tập vui

1.4.3 Căn cứ vào phương thức cho điều kiện và phương thức giải

1.4.3.1 Bài tập định tính

1.4.3.2 Bài tập định lượng

1.4.3.3 Bài tập thí nghiệm

1.4.3.4 Bài tập đồ thị

1.5 Bài tập thí nghiệm

1.5.1 Các loại bài tập thí nghiệm

Bài tập thí nghiệm có thể phân thành bốn loại căn cứ vào mục đích thực hiện như sau:

-Loại thứ nhất: Mô tả chi tiết thí nghiệm, làm thí nghiệm học sinh quan sát hiện tượng,

rồi yêu cầu học sinh giải thích hiện tượng

- Loại thứ hai: Mô tả chi tiết thí nghiệm, yêu cầu học sinh dự đoán hiện tượng xảy ra,

rồi làm thí nghiệm kiểm tra Loại này, mức độ yêu cầu cao hơn so với loại thứ nhất

- Loại thứ ba: Nêu yêu cầu, cho các dụng cụ thí nghiệm, yêu cầu thiết kế phương án

thí nghiệm Loại bài tập này mức độ yêu cầu cao hơn so với hai loại trên, nhằm phát huy tính tích cực, tự lực và phát triển tư duy sáng tạo của học sinh

-Loại thứ tư: Nêu yêu cầu của thí nghiệm, học sinh phải tự chọn dụng cụ thí nghiệm,

bố trí thí nghiệm, rồi tiến hành thí nghiêm Đây là loại bài tập với mức độ yêu cầu cao nhất

1.5.2 Các khả năng sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lí

- Bài tập thí nghiệm vật lí có thể làm trên lớp, ở nhà hay trong các chương trình nội khóa, ngoại khóa

- Bài tập thí nghiệm vật lí có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn của quá trình dạy học:

+ Đề xuất vấn đề nghiên cứu:

+ Hình thành kiến thức kĩ năng mới:

+ Củng cố kiến thức, kĩ năng đã thu được và kiểm tra, đánh giá kiến thức, kĩ năng của học sinh

1.6 Cơ sở định hướng giải bài tập vật lí

Hoạt động giải bài tập vật lí có hai phần việc cơ bản quan trọng là:

-Việc xác lập được những mối liên hệ cơ bản cụ thể dựa trên sự vận dụng kiến thức vật lí vào điều kiện cụ thể của bài tập đã cho

-Sự tiếp tục luận giải, tính toán đi từ những mối liên hệ đã xác lập được đến kết luận cuối cùng của việc giải đáp vấn đề được đặt ra trong bài toán

Sự nắm vững lời giải một bài tập vật lí phải thể hiện ở khả năng trả lời được câu hỏi: Việc giải bài toán này cần xác lập được mối liên hệ cơ bản nào? Sự xác lập các mối liên hệ cơ bản cụ thể này dựa trên sự vận dụng kiến thức vật lí nào? Vào điều kiện cụ thể gì của bài tập?

Đối với việc giải bài tập thí nghiệm có đặc điểm nghiên cứu thực nghiệm về sự liên hệ phụ thuộc nào đó thì cũng có hai phần việc cơ bản trong hoạt động giải:

* Đối với bài tập yêu cầu học sinh làm thí nghiệm, mô tả hiện tượng quan sát được rồi giải thích hiện tượng hay bài tập yêu cầu học sinh dự đoán hiện tượng, rồi làm thí nghiệm kiểm tra

- Nắm vững phương án thí nghiệm, nắm vững dụng cụ thí nghiệm, lắp ráp dụng cụ thí nghiệm, nắm được nguyên lí vật lí của thí nghiệm

- Tiến hành thí nghiệm để quan sát hiện tượng, tìm mối liên hệ của hiện tượng với các nguyên lí, các định luật vật lí liên quan, dự đoán các hiện tượng vật lí khác có thể xảy ra, kết luận về tính đúng đắn của các nguyên lí vật lí đã học

* Đối với bài tập yêu cầu học sinh xây dựng phương án thí nghiệm

- Xác định được các mối liên hệ phụ thuộc cần nghiên cứu xảy ra trong điều kiện nào

và xảy ra như thế nào? Xác định được phương án thí nghiệm

Việc xác định phương án thí nghiệm cho phép thu lượm những thông tin cần thiết cho

sự khảo sát về sự liên hệ phụ thuộc đó Điều này là hết sức quan trong, bởi vì cùng một mối liên hệ cần khảo sát, nhưng có nhiều phương án thí nghiệm, nhiều cách tiến hành khác nhau

để đi đến mục đích Qua việc lựa chọn phương án, học sinh sẽ có điều kiện hiểu sâu hơn về các hiện tượng vật lí, củng cố kiến thức và khả năng tìm tòi sáng tạo trong thực hành

- Phần việc tiếp theo là việc nắm vững những dụng cụ đo lường cần sử dụng, lắp ráp các dụng cụ, tiến hành thí nghiệm, xử lí kết quả và kết luận về sự liên hệ phụ thuộc nghiên cứu

Việc tổ chức thí nghiệm để giải bài tập thí nghiệm, phải thỏa mãn mọi điều kiện của việc thí nghiệm trong nhà trường Trong đó, phải đặc biệt chú ý đến việc đảm bảo nhìn thấy

rõ các dụng cụ thí nghiệm và các hiện tượng xảy ra Điều đó càng cần thiết đối với những học sinh được gọi lên bàn biểu diễn, số học sinh này thường bị lôi cuốn vào việc sử dụng các dụng

cụ mà ít quan tâm tới mặt hiện tượng và các nguyên lí vật lí của thí nghiệm

1.7 Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí

1.7.1.Ba kiểu hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí

1.7.1.1 Hướng dẫn theo mẫu (hướng dẫn Angôrit)

1.7.1.2 Hướng dẫn tìm tòi

1.7.1.3 Định hướng khái quát chương trình hóa

1.8 Đặc điểm khi hướng dẫn giải bài tập thí nghiệm

1.8.1 Kiểu hướng dẫn theo mẫu(hướng dẫn Angôrit)

1.8.2 Hướng dẫn tìm tòi

1.8.3 Định hướng khái quát chương trình hóa

1.9 Các bước giải bài tập thí nghiệm

1.9.1 Loại 1: bài tập mô tả chi tiết thí nghiệm, làm thí nghiệm, quan sát hiện tượng rồi giải thích

Bước một: Nắm vững từng dụng cụ, giải thích tác dụng của từng dụng cụ

-Nắm vững phương án thí nghiệm, nắm được nguyên lí vật lí của thí nghiệm -Mắc sơ đồ thí nghiệm

Bước hai: tiến hành thí nghiệm, quan sát hiện tượng

Bước ba: Đối chiếu những hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm với kiến thức liên quan

Tìm mối liên hệ của hiện tượng với các nguyên lí, các định luật vật lí có liên quan để giải thích hiện tượng

1.9.2 Loại 2: bài tập mô tả chi tiết thí nghiệm, dự đoàn hiện tượng, rồi làm thí nghiệm kiểm tra

Bước một: Nắm vững từng dụng cụ, giải thích tác dụng của từng dụng cụ Nắm vững

phương án thí nghiệm, nắm được nguyên lí vật lí của thí nghiệm

Bước hai: Dự đoán các hiện tượng vật lí có thể xảy ra

Bước ba: Tiến hành thi nghiệm kiểm tra

Bước bốn:Trên cơ sở của hiện tượng thí nghiệm, có thể dự đoán các hiện trường hợp

khác khi thay đổi các yếu tố liên quan

1.9.3 Loại 3: bài tập cho các dụng cụ, yêu cầu học sinh thiết kế phương án thí nghiệm

Bước một: Xác định phương án thí nghiệm

- Đối chiếu những dữ kiện và dụng cụ đã cho trong đầu bài, lựa chọn những kiến thức liên quan sẽ sử dụng

- Vạch rõ sự phụ thuộc cần khảo sát

- Làm rõ những điều kiện mà trong đó sự phụ thuộc cần nghiên cứu có thể xảy

ra Xác định các phương án thí nghiệm và lựa chọn một trong những phương án đó

Bước hai: Nắm vững những dụng cụ sử dụng, giải thích được tác dụng của từng dụng

cụ

-Thực hiện quy tắc lắp ráp các dụng cụ theo phương án thiết kế đã chọn và trình tự làm việc với chúng

- Thực hiện quy tắc kĩ thuật an toàn

Bước ba: Tiến hành thí nghiệm, ghi kết quả quan sát

-Phân chia sự phụ thuộc phức tạp thành những thành phần đơn giản

- Thực hiện thí nghiệm và quan sát

- Ghi lại sự phụ thuộc cần kiểm tra khảo sát

Bước bốn: Xử lí kết quả

Bước năm: Kết luận về tính hiện thực của sự liên hệ phụ thuộc nghiên cứu

1.9.4 Loại 4: bài tập nêu yêu cầu, học sinh phải tự xác định dụng cụ, bố trí, tiến hành thí nghiệm

Bước một: Xác định phương án thí nghiệm

- Đối chiếu những dữ kiện đã cho trong đầu bài, lựa chọn những kiến thức liên quan sẽ sử dụng

- Vạch rõ sự phụ thuộc cần khảo sát

- Làm rõ những điều kiện mà trong đó sự phụ thuộc cần nghiên cứu có thể xảy

ra Xác định các phương án thí nghiêm và lựa chọn một trong những phương án đó

- Lựa chọn những dụng cụ, bố trí thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm cần thiết

Bước hai: Nắm vững những dụng cụ sử dụng, giải thích được tác dụng của từng dụng

cụ

- Thực hiện quy tắc lắp ráp các dụng cụ theo phương án thiết kế đã chọn và trình tự làm việc với chúng

- Thực hiện quy tắc kĩ thuật an toàn

Bước ba: Tiến hành thí nghiệm, ghi kết quả quan sát

- Phân chia sự phụ thuộc phức tạp thành những thành phần đơn giản

- Thực hiện thí nghiệm và quan sát

- Ghi lại sự phụ thuộc cần kiểm tra khảo sát

Bước bốn: Xử lí kết quả

Bước năm: Kết luận về tính hiện thực của sự liên hệ phụ thuộc nghiên cứu

1.10 Tổ chức dạy học về bài tập vật lí nhằm phát huy tính tích cực của học sinh

1.10.1 Tính tích cực của học sinh trong học tập

1.10.1.1 Các biểu hiện của tính tích cực học tập

Theo G.I Sukina (1979), có thể nêu những dấu hiệu của tính tích cực hoạt động trí tuệ như sau:

- Học sinh khát khao tự nguyện tham gia vào trả lời các câu hỏi của giáo viên, bổ sung

câu trả lời của bạn, thích được phát biểu ý kiến của mình về vấn đề nêu ra

- Học sinh hay nêu thắc mắc, đòi hỏi giải thích cặn kẽ những vấn đề I giáo viên, bổ

sung câu trả lời của bạn, thích được phát biểu ý kiến của mình về vấn đề nêu ra

- Học sinh hay nêu thắc mắc, đòi hỏi giải thích cặn kẽ những vấn đề giáo viên trình bày chưa đủ rõ

- Học sinh mong muốn được đóng góp với thầy, với bạn những tin mới lấy từ những nguồn khác nhau, có khi vượt ra ngoài phạm vi bài học, môn học

Những biểu hiện của tính tích cực học tập về mặt ý chí:

- Tập trung chú ý vào vấn đề đang học Kiên trì làm xong các bài tập

- Không nản trước những tình huống khó khăn

- Thái độ phản ứng khi chuông báo hết tiết học, tiếc rẻ cố gắng làm cho xong hoặc vội vàng gấp vở, chờ lệnh ra chơi

1.10.1.2 Các cấp độ của tính tích cực học tập

Có thể phân biệt ở 3 cấp độ khác nhau từ thấp đến cao

- Cấp độ 1 - bắt chước:

- Cấp độ 2 - tìm tòi

- Cấp độ 3 - sáng tạo

Sự thành công trong học tập sẽ thực sự đem lại cho học sinh lòng tự tin, và do đó hào hứng tích cực và chủ động trong học tập

1.10.2 Các công việc chuẩn bị của giáo viên và học sinh

1.10.2.1 Công việc chuyển bị của giáo viên

1.10.2.2 Công việc của học sinh

1.10.3 Những yếu tố cơ bản để thực hiện quá trình hướng dẫn học sinh hoạt động nhận thức đạt kết quả trong giờ bài tập thí nghiệm

1.10.3.1 Chuẩn bị tổ chức nội dung dạy học

1.10.3.2 Thể hiện nội dung dạy học trên tiến trình dạy học cụ thể (kế hoạch dạy học)

1.10.3.3 Chuẩn bị điểu kiện vật chất đảm bảo cho hoạt động dạy học

1.10.3.4 Tổ chức hướng dẫn ở trên lớp

1.11 Điều tra thực tiễn dạy bài tập thí nghiệm ở trường THPT

1.11.1 Nội dung điều tra

1.11.2 Kết quả điều tra

1.11.3 Đề xuất giải pháp

KẾT LUẬN CHƯƠNG I

Trên đây chúng tôi đã trình bày cơ sở lí luận của đề tài Trong chương 1 chúng tôi đưa

ra những đặc điểm và cách phân loại bài tập thí nghiệm, tính tích cực của học sinh trong học tập là dấu hiệu của chất lượng kiến thức Đặc biệt làm rõ các nội dung sau:

1.Căn cứ vào đặc điểm hoạt động dạy học, vào đặc điểm về nội dung và nhiệm vụ của bài tập thí nghiệm

2.Đưa ra được trình tự hướng dẫn giải bài tập thí nghiệm áp dụng cho việc dạy học bài tập thí nghiệm vật lí ở trường trung học phổ thông

Ngoài ra, trong chương này, cũng nêu ra một số vấn đề điều tra thực tế dạy và học bài tập thực nghiệm ở một số trường trên địa bàn sinh sống, những sai lầm của học sinh khi học nội dung “Mắt Các dụng cụ quang.”

CHƯƠNG 2 SOẠN THẢO BÀI TẬP THÍ NGHIỆM CHƯƠNG “ MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG“

2.1 Các yêu cầu về kiến thức và kĩ năng khi dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang“

2.1.1 Về kiến thức

- Phát biểu được tính chất của lăng kính là làm lệch tia sáng truyền qua nó

- Viết được các công thức về lăng kính

- Phân biệt thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì

- Trình bày được đặc điểm của các vị trí: quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự, tiêu diện, độ tụ của thấu kính hội tụ, thấu kính phân kì

- Dựng ảnh tạo bởi thấu kính

- Các công thức về thấu kính

- Trính bày cấu tạo quang học của mắt, sự điều tiết của mắt, điểm cực cận, điểm cực viễn

- Trình bày về các tật của mắt và cách khác phục

- Trình bày về hiện tượng lưu ảnh của mắt, và ứng dụng của hiện tượng này

- Nêu được nguyên tắc cấu tạo và công dụng của kính lúp

- Trình bày được số bội giác của ảnh tạo bởi kính lúp

- Nêu được nguyên tắc cấu tạo và công dụng của kính hiển vi

- Trình bày được số bội giác của ảnh tạo bởi kính hiển vi khi ngắm chừng vô cực

- Nêu được nguyên tắc cấu tạo và công dụng của kính thiên văn

- Trình bày được số bội giác của ảnh tạo bởi kính thiên văn khi ngắm chừng vô cực

2.1.2 Về kĩ năng

Dưới đây là những kĩ năng tối thiểu mà học sinh cần đạt được sau khi học chương này:

- Vận dụng các công thức về lăng kính để giải một số bài tập đơn giản

- Vẽ được tia ló khỏi thấu kính phân kì, hội tụ, và hệ hai thấu kính đồng trục

- Dựng được ảnh của một vật thật tạo bởi thấu kính

- Vận dụng các công thức thấu kinh để giản được các bài tập đơn giản

- Chế tạo được các lăng kính, thấu kính bằng các dụng cụ đơn giản

- Kĩ năng bố trí, tiến hành thí nghiệm để đo góc lệch cực tiểu của tia sáng khi đi qua lăng kính

- Vẽ được ảnh của vật thật tạo bởi kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn, và giải thích tác dụng tăng góc trông ảnh của mỗi loại kính

- Chế tạo được kính lúp, kính thiên văn khúc xạ ừ những vật dụng sẵn có

- Xác định tiêu cự của thấu kính phân kì bằng thực nghiệm

2.1.3 Phát triển tư duy

- Vận dụng kiến thức, suy luận lô gic rút ra được các hệ quả, đưa ra được các dự đoán

- Thiết kế được các phương án thí nghiệm đơn giản: đo góc lệch cực tiêu, đo chiết suất lăng kính, đo tiêu cự của thấu kính từ các vật liệu đơn giản, dễ kiếm

2.2 Soạn thảo hệ thống bài tập thí nghiệm chương “Mắt Các dụng cụ quang”

2.2.1 Mục đích chung của hệ thống bài tập

- Nâng cao chất lượng kiến thức

+ Ôn tập về cấu tạo của lăng kính, sự khúc xạ của tia sáng khi đi qua lăng kính, xác định góc lệch cực tiểu của tia sáng khi đi qua lăng kính

+ Phân biệt thấu kính hội tụ, thấu kính phân kì, tính chất ảnh tạo bởi hai loại thấu kính, đường đi của tia sáng qua lăng kính Biết một phương pháp đo tiêu cự của thấu kính phân kì

+ Khắc phục một số sai lầm của học sinh: khi dùng một nửa thấu kính thì ảnh sẽ mất đi một nửa, hay tia sáng qua lăng kính luôn lệch về phía đáy của lăng kính

+ Về kĩ năng, đặc biệt là biết chế tạo một số dụng cụ thí nghiệm đơn giản từ các dụng cụ thường gặp trong đời sống thường ngày Kĩ năng bố trí làm thí nghiệm

+ Phát triển tư duy: suy luận lôgic từ vốn kiến thức, từ đó có dự đoán hoặc thiết kế phương án thí nghiệm

- Phát huy tính tích cực của học sinh trong học tập, tạo hứng thú, chăm chú học tập, chủ động trao đổi với bạn bè, thắc mắc với giáo viên

- Hệ thống các bài tập ở đây được sắp xếp theo nội dung kiến thức: lăng kính , bài tập về thấu kính Trong mỗi nội dung kiến thức, thì các bài tập được sắp xếp từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, từ ít tác động đến nhiều động tác phối hợp, từ mô tả cụ thể đến đòi hỏi phải thiết kế thí nghiệm

2.2.2 Phân loại bài tập

Do đặc thù nội dung của chương nên phân loại dạng bài tập thí nghiệm theo nội dung, để chng

ta có thể áp dụng một cách tiện lợi trong các tiết dạy

2.2.2.1 Bài tập về lăng kính

a Xác định chiết suất của lăng kính

Trong chương trình vật lí 11 cơ bản, SGK trình bày nội dung về cấu tạo của lăng kính, đường truyền của tia sáng quá lăng kính và tác dụng của lăng kinh Góc lệch D hợp bởi tia ló và tia tới có một tính chất đặc trưng, đang lưu ý nhưng SGK không đề cập tới

Dựa vào tính chất này của góc lệch D mà chúng ta có thể xác định chiết xuất của lăng kính bằng thực nghiệm

b Ứng dụng của lăng kính

Dựa vào đặc điểm đường truyền tia sáng qua lăng kính, yêu cầu học sinh tìm hiểu về lăng kính phản xạ toàn phần

2.2.2.2: Bài tập về thấu kính

Bài tập về thấu kính rất phong phú, có thể chia các dạng bài tập thấu kính theo mục đích bài: xác định tiêu cự của thấu kinh (thấu kính có sẵn hoặc tự tạo), xác định quang tâm, xác định loại thấu kính

2.2.2.3 Bài tập về mắt và các dụng cụ quang học

Các bài tập về mắt và các dụng cụ quang là các bài giải thích hiện tượng liên quan tới mắt hoặc là những bài giúp học sinh hiểu hơn về kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn cũng như cách sử dụng, điều chỉnh các dụng cụ quang học này:

2.2.3 Hệ thống bài tập thí nghiệm chương “Mắt Các dụng cụ quang”

Bài 1: Chiếu một chùm tia sáng song song tới đỉnh của một lăng kính Phía sau lăng

kính ta đặt một màn hứng E trên màn này ta sẽ thu được vệt sáng

Nếu thay đổi góc tới I bằng cách xoay lăng kính chi I giảm thì ta nhận thấy rằng: lúc đầu khi I giảm thì D giảm, khi D giảm đến giá trị Dnim thì thấy rằng, nếu tiếp tục giảm i thì D tăng Hãy làm thí nghiệm để kiểm chứng hiện tượng trên Có thể áp dụng hiện tượng trên để xác định chiết suất chất làm lăng kính không? Trình bày phương án

Bài 2: Các chú bộ đôi khi ở dưới hầm, muốn quan sát phía trên mặt đất đã sử dụng

một loại kính tiềm vọng có cấu tao như hình Các chú thấy rằng, hệ thống 2 gương phẳng này rất nhanh hỏng (do lớp tráng bạc ở gương bị bong ra, và khi gặp nước gương dễ bị đen), và khó lắp đặt Em hãy chế tạo ra một kính tiệm giúp các chú khác phục được những khó khăn trên

Bài 3 Xác định chiết suất của chất làm lăng kính

Dụng cụ:

Một lăng kính có tiết diện là một tam giác đều, cạnh khoảng 5 – 6cm

Ngoài ra thí nghiệm gồm có 4 chiếc kim, một bảng gỗ mềm dán giấy trắng kích thước

30 x 40cm, một thước kẻ và một compa

Đặt lăng kính lên bảng gỗ dán giấy trắng, dùng bút chì để vẽ đường bao quanh của lăng kính trên mặt giấy ta được tam giác đều ABC Bỏ lăng kính ra, từ một điểm phía ngoài lăng kính nằm trên đường trung trực của cạnh đáy BC lấy làm tâm quay, dùng compa vẽ một cung tròn cắt 2 cạnh AB và BC của lăng kính tại hai điểm 1 và 2 Dùng kim cắm vuông góc lên mặt giấy tại hai vị trí này Đặt lăng kính lên vị trí cũ

A

A

1

2

4

3

Dmin