NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG
Hệ thống bài tập theo tiếp cận PISA trong dạy học phần quang học Vật lý 11 THPT được thiết kế nhằm phát triển năng lực của học sinh theo chương trình giáo dục phổ thông Việc áp dụng phương pháp này không chỉ giúp học sinh nắm vững kiến thức mà còn rèn luyện kỹ năng giải quyết vấn đề và tư duy phản biện Thông qua các bài tập thực tiễn, học sinh có cơ hội áp dụng lý thuyết vào cuộc sống, từ đó nâng cao khả năng tư duy khoa học và phát triển toàn diện.
1.1.1 Chương trình đánh giá học sinh quốc tế (PISA)
PISA, which stands for "The Programme for International Student Assessment," is an international student assessment program developed by the Organization for Economic Cooperation and Development (OECD).
Economic Cooperation and Development - OECD sáng lập và tổ chức thực hiện
Học sinh tham gia PISA cần nằm trong độ tuổi từ 15 năm 3 tháng đến 16 năm 2 tháng, thời điểm mà các em hoàn thành chương trình giáo dục bắt buộc tại hầu hết các trường phổ thông toàn cầu.
Mục tiêu chính của chương trình PISA là đánh giá mức độ chuẩn bị của học sinh khi kết thúc giai đoạn giáo dục bắt buộc, nhằm đáp ứng các thách thức trong cuộc sống sau này.
Song song với mục đích chung, chương trình đánh giá PISA còn hướng vào các mục đích cụ thể sau:
- Xem xét đánh giá các mức độ năng lực đạt được ở các lĩnh vực Đọc hiểu, Toán học và Khoa học của HS ở độ tuổi 15,
- Nghiên cứu ảnh hưởng của các chính sách đến kết quả học tập của HS,
- Nghiên cứu hệ thống các điều kiện giảng dạy – học tập có ảnh hưởng đến kết quả học tập của HS,
- Xây dựng hệ thống dữ liệu quốc gia và quốc tế,
Tham gia PISA là một quá trình lâu dài, cho phép các quốc gia theo dõi sự phát triển giáo dục của mình qua các chu kỳ đánh giá định kỳ.
1.1.1.3 Các năng lực được đánh giá của PISA
PISA tập trung đánh giá ở ba năng lực:
- Năng lực toán học phổ học thông: là khả năng nhận biết ý nghĩa, vai trò của
Cơ sở lí luận
1.1.1 Chương trình đánh giá học sinh quốc tế (PISA)
PISA, which stands for "The Programme for International Student Assessment," is an international assessment program developed by the Organization for Economic Cooperation and Development (OECD) This initiative aims to evaluate the educational performance of students worldwide, providing valuable insights into global education systems.
Economic Cooperation and Development - OECD sáng lập và tổ chức thực hiện
Học sinh tham gia kỳ thi PISA phải nằm trong độ tuổi từ 15 năm 3 tháng đến 16 năm 2 tháng, thời điểm mà các em hoàn thành chương trình giáo dục bắt buộc tại hầu hết các trường phổ thông toàn cầu.
Chương trình PISA có mục tiêu tổng quát là đánh giá mức độ chuẩn bị của học sinh khi kết thúc giai đoạn giáo dục bắt buộc, nhằm giúp họ đối phó với các thách thức trong cuộc sống sau này.
Song song với mục đích chung, chương trình đánh giá PISA còn hướng vào các mục đích cụ thể sau:
- Xem xét đánh giá các mức độ năng lực đạt được ở các lĩnh vực Đọc hiểu, Toán học và Khoa học của HS ở độ tuổi 15,
- Nghiên cứu ảnh hưởng của các chính sách đến kết quả học tập của HS,
- Nghiên cứu hệ thống các điều kiện giảng dạy – học tập có ảnh hưởng đến kết quả học tập của HS,
- Xây dựng hệ thống dữ liệu quốc gia và quốc tế,
Tham gia vào PISA không chỉ là một sự kiện tạm thời mà là một quá trình dài hạn, giúp các quốc gia theo dõi sự tiến bộ trong giáo dục của mình qua các chu kỳ đánh giá định kỳ.
1.1.1.3 Các năng lực được đánh giá của PISA
PISA tập trung đánh giá ở ba năng lực:
Năng lực toán học phổ thông là khả năng nhận biết và ứng dụng kiến thức toán học vào thực tiễn cuộc sống, giúp giải quyết các vấn đề hiện tại và tương lai một cách linh hoạt Nó bao gồm việc phát triển tư duy toán học, phân tích, suy luận, lập luận và khái quát hóa thông tin hiệu quả Bên cạnh đó, năng lực này còn chú trọng đến quy trình, kiến thức và hoạt động trong việc hình thành và giải quyết các vấn đề toán học trong nhiều tình huống khác nhau.
- Năng lực đọc hiểu phổ thông: Định nghĩa về NL Đọc hiểu PISA như sau
Năng lực đọc hiểu bao gồm khả năng hiểu, sử dụng, phản ánh và liên kết thông tin từ các văn bản viết Điều này giúp người đọc đạt được mục tiêu cá nhân, phát triển kiến thức và tiềm năng của bản thân, đồng thời tham gia tích cực vào xã hội.
- Năng lực khoa học phổ thông: Theo mục đích của PISA, năng lực khoa học là của cá nhân về:
Kiến thức khoa học giúp chúng ta xác định các câu hỏi, tiếp thu thông tin mới, giải thích hiện tượng khoa học và rút ra kết luận dựa trên bằng chứng liên quan đến các vấn đề khoa học.
+ Sự hiểu biết về các đặc trưng của khoa học là một hình thức về tìm hiểu và tri thức nhân loại,
+ Sẵn sàng tham gia vào các vấn đề liên quan tới khoa học và các ý tưởng khoa học như một công dân có suy nghĩ
Bắt đầu từ chu kỳ 2006, PISA đã mở rộng đánh giá bằng cách đưa vào một số năng lực mới, bao gồm kỹ năng giải quyết vấn đề (2006), năng lực tài chính (2009), năng lực sử dụng máy tính (2012) và năng lực công dân toàn cầu (2018).
1.1.1.4 Cấu trúc bài toán PISA
Mỗi bài toán (Unit) trong đề thi của PISA có cấu trúc như sau:
- Tiêu đề: là các tình huống thực tiễn,
- Phần dẫn: là thông tin được đưa ra như một ngữ cảnh cho nhiều câu hỏi
(Item) Cách trình bày phần dẫn khá phong phú như: văn bản, hình ảnh, hình vẽ, bảng biểu, biểu đồ, đồ thị…
- Các nhiệm vụ (câu hỏi – items)
1.1.1.5 Các kiểu câu hỏi trong PISA
Bài toán trong đề thi PISA sử dụng các dạng câu hỏi sau:
- Câu hỏi trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn: HS lựa chọn một đáp án đúng duy nhất trong các đáp án đưa ra,
- Câu hỏi Có - Không, Đúng - Sai phức hợp: HS phải đưa ra lựa chọn của mình trong một chuỗi các đáp án có dạng Có/Không hoặc Đúng/Sai,
- Câu hỏi đóng đòi hỏi trả lời: Câu hỏi chỉ nhằm mục đích xác nhận thông tin, không có tính gợi mở,
- Câu hỏi mở đòi hỏi trả lời ngắn: HS viết câu trả lời ngắn hoặc đáp án tính toán số học vào chỗ dấu “… ”,
- Câu hỏi mở đòi hỏi trả lời dài: HS viết câu trả lời dạng lập luận hoặc trình bày chi tiết lời giải
Bài thi PISA không chấm điểm theo cách thông thường mà áp dụng phương pháp mã hóa (coding), trong đó mỗi mã câu trả lời được quy đổi thành điểm số (Score) dựa trên khung và thang đánh giá của OECD Hệ thống mã hóa này được quy định cụ thể cho các câu hỏi trong bài thi PISA.
- Mã có một chữ số: 0, 1, 9 (nếu đánh giá ở 3 mức độ) hoặc 0, 1, 2, 9 (nếu đánh giá ở 4 mức độ),
- Mã có hai chữ số: 00, 01, 11, 12, 21, 22, 99:
* Các mức trả lời trong mã hóa:
- Mức đầy đủ: nếu câu trả lời ngắn gọn, đầy đủ các ý trong đáp án
+ Mã 1 trong câu hỏi có mã 0, 1, 9
+ Mã 2 trong câu có mã 0, 1, 2, 9
- Mức không đầy đủ: nếu câu trả lời chưa đầy đủ các yêu cầu của đáp án + Mã 1 trong câu có mã 0, 1, 2, 9
+ Mã 0: Câu trả lời của HS không đúng (sai) với đáp án
+ Mã 9: Học sinh bỏ giấy trắng không trả lời
1.1.2 Mục tiêu của dạy học và đánh giá trong chương trình giáo dục môn Vật lí 2018
Theo CTGDPT môn Vật lí 2018, dạy học Vật lí có các mục tiêu sau:
- Góp phần hình thành, phát triển các phẩm chất chủ yếu và năng lực chung được quy định trong CTGDPT tổng thể 2018,
- Có vai trò chủ chốt trong việc hình thành và phát triển NL theo đặc thù môn học là năng lực khoa học hay NL vật lí cho HS
Các thành phần của NL Vật lí được quy định ở CTGDPT môn Vật lí 2018 bao gồm:
Học sinh cần nắm vững kiến thức và kỹ năng cơ bản về mô hình hệ vật lý, năng lượng và sóng, cũng như lực và trường Đồng thời, học sinh cũng nên nhận biết một số ngành nghề liên quan đến vật lý để áp dụng kiến thức vào thực tiễn.
Có thể liệt kê các biểu hiện của năng lực này như sau:
[I.1] Nhận biết và nêu được các đối tượng, khái niệm, hiện tượng, quy luật, quá trình vật lí
Trình bày các hiện tượng và quá trình vật lý, cũng như đặc điểm và vai trò của chúng, thông qua các hình thức biểu đạt như nói, viết, đo lường, tính toán, vẽ hình, lập sơ đồ và biểu đồ.
Để thành công trong việc đọc và trình bày các văn bản khoa học, cần tìm kiếm từ khoá và sử dụng thuật ngữ khoa học một cách chính xác Việc kết nối thông tin theo logic có ý nghĩa cũng rất quan trọng, giúp lập dàn ý rõ ràng và mạch lạc.
[I.4] So sánh, lựa chọn, phân loại, phân tích được các hiện tượng, quá trình vật lí theo các tiêu chí khác nhau
[I.5] Giải thích được mối quan hệ giữa các sự vật, hiện tượng, quá trình
Nhận diện và điều chỉnh những sai lầm trong nhận thức hoặc lời giải thích là rất quan trọng Đồng thời, việc đưa ra những nhận định phê phán liên quan đến chủ đề thảo luận cũng giúp làm rõ quan điểm và nâng cao chất lượng cuộc trao đổi.
[I.7] Nhận ra được một số ngành nghề phù hợp với thiên hướng của bản thân
[II]Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí
Học sinh có khả năng tìm hiểu các hiện tượng và quá trình vật lý đơn giản trong đời sống và tự nhiên Các em sử dụng chứng cứ khoa học để kiểm tra dự đoán, giải thích các chứng cứ và rút ra kết luận Tiến trình này thể hiện năng lực quan sát và phân tích của học sinh.
Để đề xuất vấn đề trong lĩnh vực vật lý, người học cần nhận diện và đặt câu hỏi liên quan đến vấn đề đó Việc phân tích bối cảnh giúp kết nối tri thức và kinh nghiệm đã có, từ đó đưa ra vấn đề một cách rõ ràng Sử dụng ngôn ngữ cá nhân để biểu đạt vấn đề đã đề xuất là điều quan trọng nhằm tạo sự liên kết và hiểu biết sâu sắc hơn.
Cơ sở thực tiễn
1.2.1 Thực trạng nghiên cứu Để tiến hành tìm hiểu về thực trạng sử dụng bài toán tiếp cận PISA vào dạy học và kiểm tra đánh giá trong trường THPT, chúng tôi đã tiến hành khảo sát bằng phiếu điều tra đối với GV và HS tại trường mà chúng tôi đang trực tiếp giảng dạy
- Nội dung khảo sát: Hiểu biết của GV, HS về PISA và việc sử dụng bài toán theo tiếp cận PISA vào quá trình dạy học
- Đối tượng khảo sát: 70 GV, 85 HS của 2 trường THPT Nghi Lộc, Diễn Châu
- Phiếu khảo sát GV và HS (có trong Phụ lục kèm theo)
Sau khi thu thập, phân tích, tổng hợp qua các phiếu điều tra, kết quả được thể hiện ở các biểu đồ sau:
Biểu đồ 1 Thống kê hiểu biết của GV về PISA
Biểu đồ 2 Thống kê việc dạy học gắn liền với thực tiễn
Biểu đồ 3 Thống kê sự cần thiết phải dạy học phát triển năng lực của CTGDPT 2018
Biểu đồ 4 Thống kê những nguyên nhân ảnh hưởng đến việc vận dụng bài toán thực tiễn vào dạy học
Biểu đồ 5 Thống kê về hứng thú của học sinh khi GV sử dụng bài toán theo tiếp cận
PISA vào dạy học và kiểm tra đánh giá
Từ số liệu thu thập được ở trên, chúng tôi rút ra một số nhận xét:
Mặc dù giáo viên hiểu rõ tầm quan trọng của việc áp dụng bài toán theo tiếp cận PISA và bài toán liên hệ thực tế trong giảng dạy, nhưng vẫn còn nhiều lý do khiến hầu hết giáo viên chưa thực hiện điều này một cách hiệu quả.
GV chưa được tiếp cận hay chưa mặn mà khai thác sử dụng
Học sinh rất hào hứng với các tiết học sử dụng bài toán theo tiếp cận PISA, vì chúng gần gũi với cuộc sống và giúp các em khám phá thế giới xung quanh Các em mong muốn giáo viên tạo cơ hội cho mình tiếp xúc nhiều hơn với loại bài toán này.
1.2.2 Yêu cầu của việc thiết kế và sử dụng hệ thống bài tập theo định hướng tiếp cận PISA trong dạy học môn Vật lí nhằm phát triển năng lực học sinh trong chương trình giáo dục phổ thông 2018
Để giảng dạy hiệu quả môn Vật lý, giáo viên cần nắm vững kiến thức chuyên môn và phân tích chương trình học Họ cũng nên tìm hiểu mối liên hệ giữa lý thuyết Vật lý với các vấn đề thực tiễn trong cuộc sống và thế giới tự nhiên, từ đó giúp học sinh hiểu rõ hơn về ứng dụng của môn học.
- Trang bị cho mình vốn kiến thức rộng, sâu trên nhiều lĩnh vực khác nhau,
- Nắm vững định hướng đổi mới trong CTGDPT 2018,
Lựa chọn phương pháp và phương tiện phù hợp là yếu tố quan trọng trong việc tổ chức hoạt động dạy học và kiểm tra đánh giá Điều này giúp hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức đã học để tiếp thu kiến thức mới một cách hiệu quả.
- Thực hiện học và tự học tập suốt đời
Trong môn Vật lí, bài tập đóng vai trò quan trọng trong việc rèn luyện tư duy và tái tạo kiến thức cho học sinh Để đạt hiệu quả cao theo tiếp cận PISA, học sinh cần có ý thức tự học và khám phá kiến thức từ nhiều nguồn tài liệu khác nhau như sách, báo và internet Việc này giúp các em nhận ra mối liên hệ giữa các hiện tượng trong cuộc sống và kiến thức học trên lớp Khi giải bài tập, học sinh phải biết phân tích, phán đoán và suy luận để tìm ra lời giải tối ưu Hơn nữa, việc tham gia tích cực vào các hoạt động do giáo viên yêu cầu sẽ giúp học sinh lĩnh hội kiến thức một cách chủ động và phát triển các phẩm chất, năng lực cần thiết.
Quy trình xây dựng bài tập theo tiếp cận PISA
Dựa trên cơ sở lý luận về đánh giá theo tiếp cận PISA và quy trình xây dựng hệ thống bài tập trong dạy học Vật lý, chúng tôi đề xuất một quy trình cụ thể để phát triển hệ thống bài tập theo phương pháp PISA trong dạy học Vật lý, được trình bày chi tiết trong bảng 2.1.
Bảng 2.1 Quy trình xây dựng hệ thống bài tập theo tiếp cận PISA
TT Quy trình Cách thức tiến hành
Xác định mục tiêu/Yêu cầu cần đạt khi dạy các kiến thức cụ thể
- Dựa vào tài liệu Hướng dẫn thực hiện chuẩn kiến thức, kỹ năng môn Vật lí do Bộ GD&ĐT phát hành
- Dựa vào yêu cầu cần đạt được mô tả trong CTGDPT môn Vật lí 2018
Xác định các năng lực cần đạt của HS tương ứng với mỗi mục tiêu cần đạt
Dựa vào các biểu hiện cụ thể của năng lực đặc thù trong môn Vật lý và mục tiêu dạy học, cần xác định rõ các năng lực cần thiết để hình thành và phát triển cho học sinh trong quá trình giảng dạy nội dung cụ thể.
Xây dựng các bài tập đánh giá theo tiếp cận PISA
Dựa trên các năng lực đã xác định ở bước 2 và nội dung kiến thức của phần/chương cụ thể, chúng ta sẽ xây dựng các bài tập phù hợp theo chuẩn nhằm hình thành và phát triển các năng lực đó.
Sắp xếp các bài tập đã xây dựng theo hệ thống
Để tối ưu hóa hiệu quả học tập, việc sắp xếp các bài tập theo các mức độ nhận thức là rất quan trọng Các bài tập cần được phân loại từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, bao gồm các mức độ như nhận biết, thông hiểu, vận dụng và vận dụng cao Cách sắp xếp này giúp người học tiếp cận kiến thức một cách có hệ thống và nâng cao khả năng tiếp thu.
Khi thực hiện bước 3 có thể tuân theo quy trình sau [Hình 2.1]:
Hình 2.1 Sơ đồ quy trình xây dựng các bài tập theo tiếp cận PISA
Đặc điểm phần “Quang học” Vật lí lớp 11 THPT
Quang học là một trong hai phần chính của sách giáo khoa Vật lí lớp 11 THPT, nơi học sinh sẽ tiếp tục khám phá các kiến thức đã được giới thiệu ở cấp trung học cơ sở Tuy nhiên, ở bậc THCS, các em chỉ mới tiếp cận một cách sơ sài và chủ yếu nhận biết định tính về lĩnh vực này.
Quang học lớp 11 mở rộng kiến thức từ cấp THCS, giúp học sinh hiểu sâu hơn về bản chất của hiện tượng quang học Các em sẽ giải quyết thêm bài tập định lượng và nhận biết được ứng dụng của hiện tượng quang học trong thực tế.
Nội dung bài học này gắn liền với thực tiễn cuộc sống, giúp học sinh dễ dàng áp dụng kiến thức để giải quyết các tình huống đã gặp hoặc nghe nói đến Việc sử dụng hiểu biết từ thực tế không chỉ giúp HS hiểu nhanh hơn mà còn tạo ra sự liên hệ hai chiều giữa lý thuyết và thực hành, nâng cao hiệu quả học tập.
HS tìm được hứng thú trong học tập, yêu thích môn Vật lí nhiều hơn
2 Lựa chọn tình huống gắn liền với thực tiễn
3 Xác định mức độ và kiểu câu hỏi
4 Soạn thảo bộ câu hỏi theo tình huống
5 Tham khảo ý kiến của đồng nghiệp
4.3 Soạn các câu hỏi và các phương án trả lời
4.4 Soạn đáp án và mã hóa
4.1 Đặt tên tình huống 4.2 Viết lời dẫn
1 Xác định kiến thức liên quan
Xây dựng hệ thống bài tập phần “Quang học” Vật lí lớp 11 THPT theo tiếp cận PISA
Vào năm 2006, hàng nghìn người đã tụ tập tại bờ biển Penglai, Trung Quốc, để chiêm ngưỡng hiện tượng ảo ảnh kỳ diệu Từ trong lớp sương mù dày đặc, một thành phố hiện đại với những tòa nhà chọc trời, đường phố rộng rãi và xe cộ tấp nập dần hiện ra một cách rõ ràng, gây ngạc nhiên cho những người chứng kiến.
Trước sự kiện kỳ lạ xảy ra, thành phố đã trải qua hai ngày mưa lớn Ảo ảnh thành phố trên biển không phải là hiện tượng mới tại vùng biển Penglai, nơi được coi là nơi cư trú của thần thánh trong văn hóa dân gian Trước đây, những ảo ảnh tương tự đã từng xuất hiện tại Trung Quốc, trong đó có bốn bức ảnh ma quái được China Daily đăng tải vào năm 2006, ghi nhận hiện tượng này ngoài khơi tỉnh Sơn Đông.
( Theo KHOAHOC.tv ) Câu hỏi 1 : Ảo ảnh liên quan đến hiện tượng vật lí nào? Hãy lựa chọn “đúng” hoặc “sai” ở bảng sau:
Hiện tượng vật lí liên qua đến ảo ảnh Đúng hay sai
1 Nhiễu xạ ánh sáng Đúng/Sai
2 Giao thoa ánh sáng Đúng/Sai
3 Khúc xạ ánh sáng Đúng/Sai
4 Sự truyền thẳng của ánh sáng Đúng/Sai
5 Phản xạ ánh sáng Đúng/Sai
6 Phản xạ toàn phần Đúng/Sai
Mã 2: Trả lời đúng 6 câu theo thứ tự 1 - Sai, 2 - Sai, 3 - Đúng, 4 - Sai, 5 - Sai, 6
Mã 1: Trả lời đúng từ 1 - 5 câu
Mã 0: Trả lời không đúng câu nào
Câu hỏi 2: Em hãy giải thích hiện tượng ảo ảnh được đề cập ở trên?
Nhiệt độ ảnh hưởng đến chiết suất của lớp không khí, với lớp không khí lạnh gần mặt nước biển có chiết suất lớn hơn Khi độ cao tăng, nhiệt độ không khí cũng tăng do tác động của ánh sáng mặt trời, dẫn đến chiết suất không khí giảm dần.
Không khí trên mặt biển có thể được chia thành nhiều lớp mỏng với chỉ số khúc xạ giảm dần khi lên cao Khi ánh sáng từ một vật thể lớn chiếu lên, góc khúc xạ sẽ lớn hơn góc tới (n2 < n1), dẫn đến việc ánh sáng bị bẻ cong thành một đường cong hướng xuống Khi góc tới vượt quá góc tới hạn, ánh sáng sẽ bị phản xạ toàn phần và đi đến mắt người quan sát, tạo ra ảo giác về bóng của vật thể trên bầu trời.
Mã 1: Trả lời được 1 trong 2 ý trên
Mã 0: Câu trả lời khác
Hình 2.3a Mặt đường đầy nước khi trời nắng (Ảnh: deviantart.com)
Hình 2.3b Một tàu chở dầu dường như lơ lửng trên mặt biển ngoài khơi bờ biển Cornwall (Ảnh: David Morris )
Em hãy so sánh cách giải thích hiện tượng xảy ra ở Hình 2.3a và Hình 2.3b?
Cơ chế xảy ra hiện tượng này tương tự nhau, được hình thành do sự chênh lệch nhiệt độ giữa các lớp không khí, dẫn đến hiệu ứng khúc xạ và phản xạ toàn phần.
+ Khác: Hướng truyền của tia sáng thì ngược nhau:
Khi tia sáng di chuyển từ lớp không khí lạnh (trên cao, có chiết suất n1) xuống lớp không khí nóng hơn (gần mặt đường, có chiết suất n2 < n1), hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra Tia sáng sau đó sẽ hướng lên trên và đến mắt người quan sát, tạo cảm giác như bóng của vật thể xuất hiện trên mặt đất.
Tia sáng di chuyển từ lớp không khí có nhiệt độ thấp gần mặt nước biển, với chỉ số khúc xạ n1, hướng lên lớp không khí có nhiệt độ cao hơn.
Khi ánh sáng từ một vật thể trên mặt nước biển có chỉ số khúc xạ n2 nhỏ hơn n1, hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra, khiến ánh sáng hướng xuống và đến mắt người quan sát Điều này tạo ra ảo giác rằng bóng của vật thể xuất hiện trên bầu trời.
Mã 1: Chỉ nêu được 1 trong 2 ý (Hoặc giống hoặc khác)
Mã 0: Câu trả lời khác
Tai nạn đuối nước thường xảy ra ở những khu vực có nhiều sông, suối, ao hồ, và một trong những nguyên nhân chính là sự nhầm lẫn trong việc ước lượng độ sâu của nước Nhiều người, khi nhìn vào mặt nước, không thể nhận biết chính xác độ sâu do những yếu tố như ánh sáng phản chiếu, màu sắc nước và hình dáng đáy Để hiểu rõ hơn về sự nhầm lẫn này, có thể vẽ hình minh họa cho thấy sự khác biệt giữa độ sâu thực tế và độ sâu mà mắt thường ước lượng.
Mắt người nhìn thấy S’ là ảnh của đáy sông (suối, ao, hồ) nên bị nhầm về độ sâu của nước
Mã 1: Có vẽ hình nhưng chưa đầy đủ hoặc còn thiếu
Sợi quang học là một loại sợi trong suốt, linh hoạt được làm từ thủy tinh
Silica hoặc chất dẻo thấm chất lượng cao, có độ dày chỉ hơi lớn hơn sợi tóc người, đóng vai trò quan trọng trong việc dẫn sóng và truyền ánh sáng giữa hai đầu của sợi Các sợi này thường được sắp xếp thành các bó gọi là cáp quang.
Sợi quang là một phương tiện truyền thông tin nhanh hơn cáp đồng nhiều lần, với khả năng truyền tín hiệu ít bị nhiễu và tốc độ cao hơn Khác với cáp đồng, cáp quang có khả năng truyền xa hơn, dẫn đến việc cáp đồng dần trở nên lỗi thời trong những năm gần đây.
Hình 2.4 Một bó sợi quang học
(Dẫn theo BKAII) Câu hỏi 1: Sợi quang là ứng dụng của hiện tượng vật lí nào?
A Giao thoa ánh sáng B Tán sắc ánh sáng
C Khúc xạ ánh sáng D Phản xạ toàn phần
Một sợi quang bao gồm 2 phần chính:
Phần lõi trong suốt bằng thủy tinh siêu sạch có chiết suất n1
Phần vỏ bọc cũng trong suốt, bằng thủy tinh có chiết suất n2 nhỏ hơn phần lõi
Ngoài cùng là một số lớp vỏ bọc bằng nhựa dẻo để tạo cho cáp có độ bền và độ dai cơ học
Câu hỏi 2: Hãy lựa chọn “đúng” hoặc “sai” ở bảng sau khi nói về sợi quang
Sợi quang Đúng hay sai
1 được làm từ thủy tinh Đúng/Sai
2 phần lõi có chiết suất nhỏ hơn phần vỏ Đúng/Sai
3 tín hiệu truyền trong sợi quang theo đường thẳng Đúng/Sai
4 dùng để nội soi trong y học Đúng/Sai
5 dùng để chụp điện, chiếu điện Đúng/Sai
6 ứng dụng quân sự và hàng không vũ trụ Đúng/Sai
Trả lời đúng 6 câu theo thứ tự 1 - Đúng, 2 - Sai, 3 - Sai, 4 - Đúng, 5 - Sai, 6 - Đúng
Mã 1: Trả lời đúng 1 - 5 câu
Mã 0: Trả lời không đúng câu nào
Cáp quang ngày càng được ưa chuộng hơn cáp đồng trong những năm gần đây nhờ vào nhiều ưu điểm nổi bật Đầu tiên, cáp quang có băng thông rộng hơn, cho phép truyền tải dữ liệu với tốc độ cao hơn và khoảng cách xa hơn mà không bị suy giảm tín hiệu Thứ hai, cáp quang không bị ảnh hưởng bởi từ trường hay nhiễu điện, giúp đảm bảo chất lượng kết nối ổn định Tuy nhiên, cáp quang cũng có một số nhược điểm như chi phí lắp đặt cao hơn và yêu cầu kỹ thuật viên chuyên nghiệp để thi công Trong khi đó, cáp đồng có giá thành thấp hơn và dễ dàng lắp đặt, nhưng lại gặp nhiều hạn chế về tốc độ và khoảng cách truyền tải.
* Không bị nhiễu bởi các bức xạ điện từ bên ngoài, bảo mật tốt
* Tốc độ cao, dung lượng tín hiệu lớn
* Nhỏ và nhẹ, dễ vận chuyển, dễ uốn
* Suy giảm tín hiệu ít
* Sử dụng nguồn điện ít hơn
* Cáp quang lý tưởng thích hợp để tải thông tin dạng số mà đặc biệt hữu dụng trong mạng máy tính
* Nối cáp khó khăn, dây cáp dẫn càng thẳng càng tốt, không gập
* Chi phí hàn và nối các điểm đầu cuối thường cao hơn so với Cáp đồng
* Cáp nhanh hỏng khi bị nước hay hơi lọt vào, các mối hàn có thể nhanh chóng lão hóa làm tổn hao quá trình truyền dẫn
Mã 1: Trả lời không đầy đủ các ý trên
Mã 0: Câu trả lời khác
Câu hỏi 4: Hãy dùng hình vẽ để giải thích đường truyền của tia sáng trong sợi quang?
Mã 0: Vẽ hình không đúng với hình trên (Ví dụ : góc r > i, các góc phản xạ không bằng nhau)
Để các tia sáng trong chùm tia tới truyền đi được trong sợi quang hình trụ với lõi có chiết suất n1 = 1,50 và vỏ bọc có chiết suất n2 = 2, góc α phải thỏa mãn điều kiện phản xạ toàn phần Điều này có nghĩa là góc tới α phải nhỏ hơn góc tới giới hạn, được xác định bởi công thức sin(α) ≤ n1/n2 Nếu không, các tia sáng sẽ không được truyền qua sợi quang mà sẽ bị phản xạ ra ngoài.
+ Để các tia sáng truyền đi được trong ống ta phải có: i ≥ igh → sini ≥ 2
+ Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng, tại điểm I: sinα = 1,5.sinr → sinr = sin
Mã 1: Xác định được 1 hoặc 2 đại lượng i, r
Tại triển lãm Euronaval 2012 ở Paris, hãng DCNS của Pháp đã giới thiệu hệ thống tên lửa phòng không A3SM dành cho tàu ngầm Khi một tàu ngầm trang bị A3SM Mast bị phát hiện bởi trực thăng chống ngầm, nó buộc phải sử dụng hệ thống này để tự vệ Tàu ngầm nổi lên, sử dụng kính tiềm vọng quang - điện tử và cột gắn bệ phóng xoay để phát hiện và tiêu diệt mục tiêu Sau khi tiêu diệt một trực thăng, tàu ngầm tiếp tục phát hiện và tiêu diệt thêm một mục tiêu khác trước khi lặn xuống độ sâu an toàn.
Hình ảnh A3SM Mast phóng tên lửa phòng không Mistral cho thấy cột bên trái là kính tiềm vọng quang-điện tử, được sử dụng để chỉ thị và ngắm bắn mục tiêu, trong khi cột bên phải gắn bệ phóng xoay.
( Dẫn theo giaoduc.net.vn 09/11/2012)
Sử dụng hệ thống bài tập theo tiếp cận PISA trong dạy học phần “Quang học” Vật lí 11 THPT nhằm phát triển năng lực cho học sinh theo chương trình giáo dục phổ thông 2018
“Quang học” Vật lí 11 THPT nhằm phát triển năng lực cho học sinh theo chương trình giáo dục phổ thông 2018
2.4.1 Sử dụng khi dạy bài mới (Phụ lục 1)
Bài tập theo tiếp cận PISA được sử dụng trong tiết học nghiên cứu bài mới là những bài tập khá đơn giản, cơ bản; thường với 2 mục đích:
Tạo tình huống cho bài học
Trước khi vào bài “Lăng kính” (Bài 28, SGK Vật lí 11), GV trình chiếu câu hỏi:
Tại triển lãm Euronaval 2012 ở Paris, hãng DCNS (Pháp) đã giới thiệu hệ thống tên lửa phòng không A3SM cho tàu ngầm Khi một tàu ngầm trang bị A3SM Mast bị trực thăng chống ngầm phát hiện, nó có thể sử dụng hệ thống này để tự vệ khẩn cấp Tàu ngầm sẽ nổi lên và sử dụng kính tiềm vọng quang - điện tử cùng với cột gắn bệ phóng xoay để phát hiện và tiêu diệt mục tiêu Sau khi phóng tên lửa tiêu diệt trực thăng đầu tiên, tàu ngầm tiếp tục phát hiện và tiêu diệt một trực thăng khác trước khi lặn xuống độ sâu an toàn.
(Dẫn theo giaoduc.net.vn 09/11/2012)
Hình 2.5 Hình ảnh A3SM Mast phóng tên lửa phòng không Mistral
Bộ phận quan trọng nhất trong kính tiềm vọng của tàu chiến và tàu ngầm hiện đại là lăng kính phản xạ toàn phần, có tiết diện thẳng hình dạng đặc biệt.
A tam giác B tam giác vuông cân
C tam giác vuông D tam giác cân
Học sinh nêu lựa chọn của mình và giải thích lý do cho sự chọn lựa đó, dù giải thích có thể chưa chính xác hoặc không đầy đủ Giáo viên sẽ tiếp tục đặt câu hỏi: "Bạn đúng hay sai?" và khuyến khích học sinh tìm hiểu thêm trong bài học để có câu trả lời rõ ràng hơn.
Củng cố, khắc sâu kiến thức, tạo cho HS sự hưng phấn, yêu thích môn học, muốn tìm tòi thêm nữa
+ Cuối bài “Lăng kính”, GV yêu cầu HS thực hiện câu hỏi 2 của bài 3,
Kính tiềm vọng là một bộ phận quan trọng của tàu ngầm, giúp cho tàu có thể quan sát bề mặt nước mà không cần nổi lên Việc sử dụng kính tiềm vọng cho phép tàu ngầm thu thập thông tin về môi trường xung quanh, đảm bảo an toàn và hiệu quả trong các nhiệm vụ Kính tiềm vọng hoạt động bằng cách sử dụng gương để phản chiếu hình ảnh từ bề mặt xuống dưới nước, giúp thủy thủ đoàn có cái nhìn rõ ràng mà vẫn giữ được vị trí ẩn giấu Hình vẽ minh họa sẽ giúp giải thích rõ hơn về cấu tạo và chức năng của kính tiềm vọng trong tàu ngầm.
+ Thực hiện xong câu hỏi 2 này, GV sẽ gọi HS đánh giá câu trả lời của bạn ở câu hỏi 1 đầu tiết học,
+ Tiếp tục tổ chức cho 4 nhóm của lớp thảo luận câu hỏi 3, sử dụng giấy A0
Năm 1854, Hippolyte Marié-Davy đã phát minh ra kính tiềm vọng hải quân đầu tiên, thiết kế bao gồm một ống thẳng đứng với hai gương nhỏ được đặt ở mỗi đầu theo góc 45°.
Vì sao hiện nay người ta dùng kính tiềm vọng sử dụng lăng kính phản xạ toàn phần mà không dùng kính tiềm vọng sử dụng gương phẳng?
2.4.2 Sử dụng khi kiểm tra, đánh giá (Phụ lục 2)
BTVL theo tiếp cận PISA là cần thiết để đánh giá kiến thức và kỹ năng của học sinh Việc sử dụng bài tập PISA trong đánh giá môn Vật lí giúp kiểm tra năng lực tự học, năng lực đọc hiểu, năng lực Vật lí, năng lực Toán học và năng lực giải quyết vấn đề Điều này tạo cơ sở cho việc áp dụng bài tập PISA vào đánh giá kết quả học tập của học sinh trong môn Vật lí, phù hợp với quan điểm dạy học phát triển năng lực.
I Mục đích đề kiểm tra:
- Đánh giá năng lực HS sau khi học xong bài 31“Mắt”
II Hình thức kiểm tra:
III Mục tiêu đánh giá:
Biểu hiện thành phần năng lực vật lí
- NL tự học [1.1] Nêu được các đặc điểm của mắt cận thị và cách sửa
- NL tự học [III.2] Đánh giá được ảnh hưởng của mắt cận với cuộc sống
- NL tự học [III.2] Đánh giá được các yếu tố ảnh hưởng đến tật mắt cận
[I.1] Nhận biết các khái niệm, đại lượng vật lí
[I.2] Trình bày được các đại lượng vật lí ẩn trong bài
[III.1] Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn
[Đ] Đọc hiểu [K] Khoa học [T] Toán học
[II.1] Nhận ra và đặt được câu hỏi liên quan đến vấn đề đặt ra của bài toán
[II.2] Phân tích vấn đề để nêu được hướng giải quyết
[II.3] Lập kế hoạch thực hiện: Xây dựng được các bước cần tiến hành đo độ cận tại nhà
[II.5] Viết, trình bày báo cáo và thảo luận cách đo độ cận thị tại nhà
[III.3] Đề xuất và thực hiện được phương pháp đo độ cận thị tại nhà
[Đ] Đọc hiểu [K] Khoa học [T] Toán học
[I.5] Giải thích được mối quan hệ giữa các đại lượng
[III.1] Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn
[Đ] Đọc hiểu [K] Khoa học [T] Toán học
[III.1] Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn
[Đ] Đọc hiểu [K] Khoa học [T] Toán học
SỞ GD&ĐT NGHỆ AN Đề đánh giá năng lực theo tiếp cận PISA Trường THPT MÔN: Vật lí 11- Thời gian: 45p
Em hãy đọc kĩ các thông tin trong các bài viết dưới đây và trả lời các câu hỏi theo yêu cầu:
Hình 2.6 Báo động tình trạng cận thị học đường
Cận thị là một vấn đề phổ biến ở học sinh, ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng cuộc sống Trong thời đại 4.0, việc sử dụng thiết bị điện tử ngày càng gia tăng cùng với áp lực học tập cao đã dẫn đến sự gia tăng tỷ lệ cận thị trong môi trường học đường.
Cận thị là tình trạng xảy ra khi trục nhãn cầu quá dài, khiến ánh sáng hội tụ không đúng trên võng mạc, liên quan đến thể thủy tinh và công suất hội tụ của giác mạc Nguyên nhân có thể do giác mạc hoặc thể thủy tinh quá cong Nếu không được điều trị kịp thời, cận thị có thể gây ra các triệu chứng khó chịu như khô mắt, đau, mờ và mỏi mắt, đồng thời làm tăng nguy cơ mắc các bệnh nghiêm trọng như đục dịch kính, thoái hóa, bong, tróc võng mạc, và thậm chí dẫn đến mù lòa.
Câu hỏi 1: Hãy lựa chọn “đúng” hoặc “sai” ở bảng sau khi nói về đặc điểm của mắt cận thị và cách sửa tật cận thị
Mắt cận thị Đúng hay sai
1 Khi không điều tiết, thấu kính mắt có tiêu điểm nằm sau màng lưới Đúng/Sai
2 Nhìn rõ các vật ở gần, không nhìn rõ các vật ở xa Đúng/Sai
3 Điểm cực viễn cách mắt 50cm Đúng/Sai
4 Điểm cực cận gần mắt hơn so với mắt bình thường Đúng/Sai
5 Đeo TKHT để sửa tật Đúng/Sai
6 Cận thị nặng có thể bị lồi mắt Đúng/Sai
Câu hỏi 2: Mắt cận về lâu dài có thể gây ra các biến chứng nào?
Câu hỏi 3: Em hãy nêu đầy đủ các nguyên nhân khiến tỷ lệ cận thị ở học đường tăng
Câu hỏi 4: “Mình bị cận từ năm 7 tuổi, tăng bình thường lớp 5 có 3 độ, lớp
Cường chia sẻ rằng, khi còn học lớp 9, anh chỉ đạt 10 độ, lên lớp 12 tăng lên 16 độ và hiện tại là 19 độ Anh nhận thấy thị lực của mình ngày càng giảm sút, khiến việc học trở nên khó khăn hơn, mặc dù không phải do kém cỏi, mà vì không thể nhanh nhạy như các bạn cùng lớp.
(Nỗi khổ "khóc dở mếu dở" của 9x cận thị nặng tới 19 độ - Trích báo Dân Trí)
Từ chi tiết Cường bị cận “19 độ”, em hãy liệt kê các thông tin quang học về kính cần đeo và mắt của bạn Cường?
Câu hỏi 5: Hãy trình bày phương án đo độ cận tại nhà với thước, một số dụng cụ cần thiết và sự hỗ trợ khác
Hình ảnh minh họa cho thấy một người bị cận thị đã mua kính nhưng khi đeo vào sát mắt lại không nhìn thấy gì Điều này cho thấy tiêu cự f của kính không phù hợp với độ cận của người này, dẫn đến việc không cải thiện được thị lực.
A Kính hội tụ có f > OCv B Kính hội tụ có f < OC C
C Kính phân kì có |f| > OCV D Kính phân kì có |f| < OCC
Để đọc sách cách mắt 40 cm mà không bị mỏi, người cận thị có điểm Cv cách mắt 20 cm cần sử dụng một kính TKPK có tiêu cự 15 cm Để đạt được điều này, TKPK cần được đặt cách mắt một khoảng nhất định, nhằm giúp người đọc nhìn rõ mà không gây căng thẳng cho mắt.
2.4.3 Sử dụng khi luyện tập, ôn tập (Phụ lục 3)
Bài tập theo hướng tiếp cận PISA thường được áp dụng trong các tiết ôn tập và luyện tập, vì chúng có tính chất tổng hợp và nâng cao Những bài tập này giúp củng cố, vận dụng và phát triển kiến thức cũng như kỹ năng mà học sinh đã học.
2.4.4 Sử dụng khi tự học ở nhà
Giáo viên có thể giao cho học sinh nghiên cứu các vấn đề thực tiễn liên quan đến môi trường và xã hội, hoặc các kiến thức và kỹ năng cần thời gian tìm hiểu sâu Học sinh sẽ thực hiện bài tập tại nhà, làm việc theo nhóm hoặc cá nhân, và sau đó báo cáo kết quả trong giờ ôn tập và luyện tập trên lớp.
