Tiểu luận chuyên đề Tổ chức hoạt động nhận thức Nhóm 4 – K19 – Chuyên ngành LL và PPDH bộ môn Vật lý 1 1. SƠ ĐỒ TIẾN TRÌNH KHOA HỌC XÂY DỰNG KIẾN THỨC: Cấu tạo và công dụng của Kính lúp 1.1. Tiến trình đề xuất kết luận mới: 1.2. Tiến trình kiểm nghiệm kết luận: Có những vật nhỏ khi ta đưa đến điểm cực cận của mắt, mắt vẫn không thể nhìn rõ vật Làm thế nào để có thể quan sát được các vật nhỏ mà ta không thể nhìn trực tiếp để thấy rõ vật, ngay cả khi đã đưa vật đến điểm cực cận của mắt? Cách 1: Trực giác phỏng đoán, đưa ra câu trả lời Cách 2: Suy luận dựa vào những kiến thức đã biết sau đây: - Mắt muốn nhìn rõ vật thì vật phải nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt và góc trông α > α min - Thay vì nhìn trực tiếp vật, có thể nhìn ảnh của nó - Chỉ có thấu kính hội tụ mới cho ảnh ảo cùng chiều, lớn hơn vật Kết luận: Dùng một thấu kính hội tụ ta có thể tạo ra ảnh ảo của vật lớn hơn vật, để có thể quan sát được ảnh ảo đó dưới góc trông lớn hơn góc trông vật khi không dùng kính. Tiểu luận chuyên đề Tổ chức hoạt động nhận thức Nhóm 4 – K19 – Chuyên ngành LL và PPDH bộ môn Vật lý 2 Dùng thấu kính hội tụ như đã suy luận, ta quan sát được ảnh rõ hơn của vật. Dùng thấu kính hội tụ có tiêu cự f đặt sát mắt. Mắt có khoảng nhìn rõ ngắn nhất Đ = 25 cm. Áp dụng công thức thấu kính: d = d’.f / (d’ - f) với d’ = - Đ tính được: - Nếu f = 10 cm thì d = 7,14 cm - Nếu f = 5 cm thì d = 4,17 cm K ết luận : Dùng một thấu kính hội tụ ta có thể tạo ra ảnh ảo của vật lớn hơn vật, để có thể quan sát được ảnh ảo đó dưới góc trông lớn hơn góc trông vật khi không dùng kính. Có thể kiểm nghiệm kết luận trên như thế nào? Giải pháp: - Dùng một thấu kính hội tụ có tiêu cự f, áp dụng công thức thấu kính có thể tính được khoảng cách d cần đặt vật nhỏ cách thấu kính để ảnh của nó cho bởi thấu kính sẽ cách mắt một khoảng Đ bằng khoảng nhìn rõ ngắn nhất, dự đoán được rằng khi đó quan sát qua kính sẽ thấy vật rõ nhất. - Làm thí nghiệm đặt vật ở khoảng cách bằng d (đã tính) trước thấu kính, quan sát vật qua kính để kiểm tra dự đoán và kết luận. Kết luận: - Có thể dùng một thấu kính hội tụ tạo ảnh của vật lớn hơn vật để có thể quan dát được ảnh ảo đó dưới góc trông lớn hơn góc trông vật khi nhìn trực tiếp không dùng kính. Thấu kính được dùng như thế được gọi là kính lúp. - Kính lúp là dụng cụ bổ trợ cho mắt, có tác dụng tạo ra một ảnh ảo cùng chiều, lớn hơn vật, nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt, để quan sát được ảnh đó dưới một góc trông lớn hơn góc trông vật khi không dùng kính. - Nếu ta đặt vật và kính để ảnh của vật nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt thì ta gọi đó là cách ngắm chừng. - Ngắm chừng ở điểm cực cận: ảnh hiện lên ở điểm cực cận của mắt. - Ngắm chừng ở điểm cực viễn: ảnh hiện lên ở điểm cực viễn của mắt. Mắt không có tật, điểm cực viễn ở vô cực, ta có ngắm chừng ở vô cực. - Nếu dùng thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 10 cm đặt sát mắt, đặt vật cách thấu kính một khoảng d = 7,14 cm thì ảnh rõ nét nhất. d ≠ 7,14 cm thì ảnh không rõ nét bằng. - Nếu dùng thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 5 cm đặt sát mắt, đặt vật cách thấu kính một khoảng d = 4,17 cm thì ảnh rõ nét nhất. d ≠ 4,17cm thì ảnh không rõ nét bằng. Làm thí nghiệm như đã mô tả, thấy kết quả đúng như suy luận. Tiểu luận chuyên đề Tổ chức hoạt động nhận thức Nhóm 4 – K19 – Chuyên ngành LL và PPDH bộ môn Vật lý 3 Diễn giải sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức: Trong thực tế, có những vật ta cần quan sát nhưng lại rất nhỏ, dù đưa vật đến tận điểm cực cận của mắt vẫn không thể nhìn rõ. Vậy vấn đề đặt ra là: Làm thế nào để có thể quan sát được các vật nhỏ mà ta không thể nhìn trực tiếp để thấy rõ vật, ngay cả khi đã đưa vật đến điểm cực cận của mắt? Cách 1: Trực giác phỏng đoán, đưa ra câu trả lời + Có thể từ việc dùng kính của người cận thị và người viễn thị để nhìn rõ vật (bằng cách không nhìn trực tiếp vật mà nhìn ảnh của vật được tạo ra bởi thấu kính cho nên cũng có thể dùng thấu kính để nhìn vật nhỏ rõ hơn bằng cách nhìn ảnh của vật tạo bởi kính) + Có thể học sinh đã từng thấy người thợ ngồi sửa đồng hồ, thấy anh cảnh sát quan sát những dấu vết nhỏ, dấu vân tay, dấu giày của thủ phạm để lại hiện trường vụ án, đều nhờ một cái kính đặt giữa vật và mắt… Cách 2: Suy luận dựa vào những kiến thức đã biết sau đây: - Mắt muốn nhìn rõ vật thì vật phải nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt và góc trông α > α min - Thay vì nhìn trực tiếp vật, có thể nhìn ảnh của nó - Chỉ có thấu kính hội tụ mới cho ảnh ảo cùng chiều, lớn hơn vật Để đưa ra câu trả lời. Từ đó rút ra kết luận: Dùng một thấu kính hội tụ ta có thể tạo ra ảnh ảo của vật lớn hơn vật, để có thể quan sát được ảnh ảo đó dưới góc trông lớn hơn góc trông vật khi không dùng kính. → Vấn đề đặt ra là: Có thể kiểm nghiệm kết luận trên như thế nào? Ta đã biết một kết luận được đưa ra bao giờ cũng cần phải được kiểm nghiệm, nếu nó phù hợp với thực tế thì kết luận đó là đúng, và ngược lại. Do đó giải pháp đưa ra là: Làm thí nghiệm kiểm tra kết luận trên: - Dùng một thấu kính hội tụ có tiêu cự f, áp dụng công thức thấu kính có thể tính được khoảng cách d cần đặt vật nhỏ cách thấu kính để ảnh của nó cho bởi thấu kính sẽ cách mắt một khoảng Đ bằng khoảng nhìn rõ ngắn nhất, dự đoán được rằng khi đó quan sát qua kính sẽ thấy vật rõ nhất. - Làm thí nghiệm đặt vật ở khoảng cách bằng d (đã tính) trước thấu kính, quan sát vật qua kính để kiểm tra dự đoán và kết luận. Từ kết luận vừa rút ra ở trên, ta suy ra: Dùng thấu kính hội tụ có tiêu cự f đặt sát mắt. Mắt có khoảng nhìn rõ ngắn nhất Đ = 25 cm. Áp dụng công thức thấu kính: d = d’.f / (d’ - f) * Với d’ = - Đ, tính được: - Nếu f = 10 cm thì d = 7,14 cm - Nếu f = 5 cm thì d = 4,17 cm → Từ đó suy ra: - Nếu dùng thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 10 cm đặt sát mắt, đặt vật cách thấu kính một khoảng d = 7,14 cm thì ảnh rõ nét nhất. d ≠ 7,14 cm thì ảnh không rõ nét bằng. - Nếu dùng thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 5 cm đặt sát mắt, đặt vật cách thấu kính một khoảng d = 4,17 cm thì ảnh rõ nét nhất. d ≠ 4,17 cm thì ảnh không rõ nét bằng. Làm thí nghiệm như đã mô tả, thấy kết quả đúng như suy luận. → Kết luận: - Dùng một thấu kính hội tụ tạo ảnh của vật lớn hơn vật để có thể quan sát được ảnh ảo đó dưới góc trông lớn hơn góc trông vật khi nhìn trực tiếp không dùng kính. Thấu kính được dùng như thế được gọi là kính lúp. - Kính lúp là dụng cụ bổ trợ cho mắt, có tác dụng tạo ra một ảnh ảo cùng chiều, lớn hơn vật, nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt, để quan sát được ảnh đó dưới một góc trông lớn hơn góc trông vật khi không dùng kính. ( Trong khi dạy, giáo viên thông báo thêm các kiến thức sau: Tiểu luận chuyên đề Tổ chức hoạt động nhận thức Nhóm 4 – K19 – Chuyên ngành LL và PPDH bộ môn Vật lý 4 - Nếu ta đặt vật và kính để ảnh của vật nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt thì ta gọi đó là cách ngắm chừng. - Ngắm chừng ở điểm cực cận: ảnh hiện lên ở điểm cực cận của mắt. - Ngắm chừng ở điểm cực viễn: ảnh hiện lên ở điểm cực viễn của mắt. Mắt không có tật, điểm cực viễn ở vô cực, ta có ngắm chừng ở vô cực. ) 2. MỤC TIÊU DẠY HỌC: 2.1. Nội dung kiến thức cần xây dựng: - Dùng một thấu kính hội tụ tạo ảnh của vật lớn hơn vật để có thể quan sát được ảnh ảo đó dưới góc trông lớn hơn góc trông vật khi nhìn trực tiếp không dùng kính. Thấu kính được dùng như thế được gọi là kính lúp. - Kính lúp là dụng cụ bổ trợ cho mắt, có tác dụng tạo ra một ảnh ảo cùng chiều, lớn hơn vật, nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt, để quan sát được ảnh đó dưới một góc trông lớn hơn góc trông vật khi không dùng kính. 2.2. Mục tiêu trong quá trình học: - Học sinh tham gia đề xuất giải pháp cho vấn đề: Làm thế nào để có thể quan sát được các vật nhỏ mà ta không thể nhìn trực tiếp để thấy rõ vật, ngay cả khi đã đưa vật đến điểm cực cận của mắt? - Học sinh tham gia thực hiện giải pháp để rút ra kết luận “Dùng một thấu kính hội tụ ta có thể tạo ra ảnh ảo của vật lớn hơn vật, để có thể quan sát được ảnh ảo đó dưới góc trông lớn hơn góc trông vật khi không dùng kính”. - Học sinh tham gia đề xuất giải pháp kiểm nghiệm kết luận vừa rút ra. - Học sinh thực hiện giải pháp kiểm nghiệm đã đề ra. - Học sinh phát biểu kết luận về cấu tạo và công dụng của kính lúp. 2.3. Mục tiêu đối với kết quả học: - Học sinh phát biểu kết luận về cấu tạo và công dụng của kính lúp. - Học sinh biết dùng kính lúp để quan sát các vật nhỏ trong thực tế cuộc sống, biết vận dụng kiến thức vừa học được để giải một số bài tập có liên quan. 2.4. Đề kiểm tra kết quả học tập: Câu 1 (2 điểm): Nêu cấu tạo và công dụng của kính lúp? Câu 2 (2 điểm): Một người dùng kính lúp có f = 2,5cm, mắt đặt tại tiêu điểm ảnh F’ của kính lúp để quan sát một vật nhỏ AB cao 0,3mm. Tính góc trông ảnh của AB nhìn qua kính lúp ? Câu 3 (3 điểm): Một người mắt bình thường dùng một kính lúp để quan sát một vật nhỏ. Khi đặt vật cách kính 8cm thì người đó nhìn được lâu mà không mỏi mắt. Tìm độ tụ của kính lúp? Câu 4 (3 điểm): Một người mắt bình thường có OC c = 20cm, quan sát một vật nhỏ qua kính lúp có độ tụ 10 dp. Mắt đặt sát kính, vật phải đặt trong khoảng nào trước kính để mắt có thể quan sát rõ? 3. PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC: Hai thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 10 cm và f = 5 cm Một thước thẳng dài 30 cm Một bài viết ngắn chữ rất nhỏ. Tiểu luận chuyên đề Tổ chức hoạt động nhận thức Nhóm 4 – K19 – Chuyên ngành LL và PPDH bộ môn Vật lý 5 4. NỘI DUNG TRÌNH BÀY BẢNG: Cấu tạo và công dụng Kính lúp 1. Đề xuất kết luận mới: - Mắt muốn nhìn rõ vật thì vật phải nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt và góc trông α > α min - Thay vì nhìn trực tiếp vật, có thể nhìn ảnh của nó - Chỉ có thấu kính hội tụ mới cho ảnh ảo cùng chiều, lớn hơn vật → Kết luận: Dùng một thấu kính hội tụ để quan sát các vật nhỏ 2. Kiểm nghiệm kết luận: - Thấu kính hội tụ đặt sát mắt, mắt tốt (Đ = 25 cm): Nếu f = 10 cm, d = = 7,14 cm thì ảnh rõ nét nhất. Nếu f = 5 cm, d = 4,17 cm thì ảnh, rõ nét nhất. - Thí nghiệm kiểm tra: Kết quả: đúng như suy luận 3. Kết luận 5. TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: 5.1. Đề xuất kết luận mới: Trong thực tế, có những vật ta cần quan sát nhưng lại rất nhỏ, dù đưa vật đến tận điểm cực cận của mắt vẫn không thể nhìn rõ. Vậy vấn đề đặt ra là: Làm thế nào để có thể quan sát được các vật nhỏ mà ta không thể nhìn trực tiếp để thấy rõ vật, ngay cả khi đã đưa vật đến điểm cực cận của mắt? Học sinh suy nghĩ trao đổi đưa ra câu trả lời cho câu hỏi vừa đặt ra. Học sinh có thể đưa ra câu trả lời nhờ trực giác phỏng đoán: Có thể dùng thấu kính để quan sát vì thấy những người bị cận thị, viễn thị, họ khắc phục tật của mắt bằng cách sử dụng thấu kính để nhìn ảnh của vật thay vì nhìn trực tiếp vật. Nếu học sinh không thể làm như vậy, thì tiến trình tiếp tục như sau: Giáo viên gợi ý từ việc người cận thị và người viễn thị dùng thấu kính để nhìn vật rõ hơn bằng cách nhìn ảnh của vật tạo bởi kính (kiến thức này học sinh đã biết) → Có thể dùng thấu kính trong trường hợp ta đang xét được không? Nếu có thì dùng thấu kính loại gì và dùng như thế nào? Học sinh suy nghĩ, trao đổi, trả lời câu hỏi: Từ điều kiện nhìn rõ của mắt ta phải dùng thấu kính tạo được ảnh lớn hơn vật để quan sát ảnh đó dưới góc trông lớn hơn góc trông trực tiếp vật. Trong hai loại thấu kính đã học chỉ có thấu kính hội tụ là phù hợp và ta phải đặt vật trong khoảng tiêu cự của thấu kính đồng thời phải điều chỉnh vị trí của vật và kính để ảnh nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt. Giáo viên nhận xét ý kiến của học sinh và yêu cầu học sinh diễn đạt kết luận trả lời cho vấn đề đặt ra. Học sinh rút ra kết luận. Giáo viên nhận xét bổ sung và đưa ra kết luận như trong sơ đồ. Tiểu luận chuyên đề Tổ chức hoạt động nhận thức Nhóm 4 – K19 – Chuyên ngành LL và PPDH bộ môn Vật lý 6 5.2. Kiểm nghiệm kết luận: Có thể kiểm nghiệm kết luận trên như thế nào? Học sinh suy nghĩ, đưa ra câu trả lời: Làm thí nghiệm để kiểm tra kết luận trên. Kiểm nghiệm như thế nào? Nếu kết luận trên là đúng thì ta sẽ thu được kết quả gì khi làm thí nghiệm? Học sinh suy nghĩ, trao đổi, phát biểu ý kiến: Dùng thấu kính hội tụ có tiêu cự f đặt sát mắt. Mắt có khoảng nhìn rõ ngắn nhất Đ = 25 cm. Áp dụng công thức thấu kính:d = d’.f / (d’ - f) với d’ = - Đ tính được: - Nếu f = 10 cm thì d = 7,14 cm - Nếu f = 5 cm thì d = 4,17 cm → Từ đó suy ra, nếu làm thí nghiệm như thế thì kết quả nhất định thu được như sau: - Nếu dùng thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 10 cm đặt sát mắt, đặt vật cách thấu kính một khoảng d = 7,14 cm thì ảnh rõ nét nhất. d ≠ 7,14 cm thì ảnh không rõ nét bằng. - Nếu dùng thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 5 cm đặt sát mắt, đặt vật cách thấu kính một khoảng d = 4,17 cm thì ảnh rõ nét nhất. d ≠ 4,17cm thì ảnh không rõ nét bằng. Giáo viên nhận xét, bổ sung, xác định giải pháp kiểm nghiệm như đã nêu trong sơ đồ Yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm. Các nhóm học sinh làm việc. Yêu cầu học sinh công bố kết quả và trao đổi để đưa ra kết luận cuối cùng về kiến thức cần xây dựng. Trao đổi chung toàn lớp: rút ra kết quả đúng như suy luận → Kết luận trên là đúng. Giáo viên nhận xét, bổ sung và đưa ra kết luận như đã ghi trong sơ đồ 5.3. Khái quát củng cố kết luận về kiến thức mới Tổng kết, ghi kết luận về kiến thức mới. Giao bài tập về nhà cho học sinh. . đúng như suy luận. Tiểu luận chuyên đề Tổ chức hoạt động nhận thức Nhóm 4 – K19 – Chuyên ngành LL và PPDH bộ môn Vật lý 3 Diễn giải sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức: Trong. Tiểu luận chuyên đề Tổ chức hoạt động nhận thức Nhóm 4 – K19 – Chuyên ngành LL và PPDH bộ môn Vật lý 5 4. NỘI DUNG TRÌNH BÀY BẢNG: Cấu tạo và công dụng Kính lúp 1. Đề xuất kết luận. đồ. Tiểu luận chuyên đề Tổ chức hoạt động nhận thức Nhóm 4 – K19 – Chuyên ngành LL và PPDH bộ môn Vật lý 6 5.2. Kiểm nghiệm kết luận: Có thể kiểm nghiệm kết luận trên như