Thiết kế, chế tạo và sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy học phần quang hình học (vật lý 11)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM CHU THỊ THANH NGA THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC PHẦN ''QUANG HÌNH HỌC'' (VẬT LÍ 11) Chuyên ngành: Lí luận phương pháp dạy học môn Vật lí Mã số: 60.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN ANH THUẤN THÁI NGUYÊN, NĂM 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn sử dụng thông tin từ nhiều nguồn khác nhau, thông tin chọn lọc, phân tích, tổng hợp, xử lý đưa vào luận văn quy định Các số liệu kết nghiên cứu luận văn hoàn toàn trung thực chưa công bố, sử dụng công trình Thái Nguyên, tháng 10 năm 2016 Tác giả luận văn Chu Thị Thanh Nga i LỜI CẢM ƠN Lời xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, khoa Sau Đại học, Ban Chủ nhiệm Khoa Vật lí trường ĐHSP Thái Nguyên, thư viện trường Đại học sư phạm Thái Nguyên tạo điều kiện cho học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu đồng nghiệp trường phổ thông Vùng Cao Việt Bắc thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên, nơi công tác Đặc biệt, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy TS Nguyễn Anh Thuấn tận tình hướng dẫn suốt thời gian nghiên cứu hoàn thành luận văn Cuối xin cảm ơn đến gia đình, người thân, bạn bè, người động viên tạo điều kiện thuận lợi giúp hoàn thành luận văn Thái Nguyên, tháng 10 năm 2016 Tác giả luận văn Chu Thị Thanh Nga ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ vi MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu 3 Giả thuyết khoa học Khách thể đối tượng nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Những đóng góp đề tài Cấu trúc luận văn Chương CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Những nghiên cứu dạy học theo hướng phát huy tính tích cực phát triển lực sáng tạo học sinh 1.1.2 Những nghiên cứu xây dựng sử dụng TBTN theo hướng phát huy tính tích cực phát triển lực sáng tạo học sinh 1.2 Dạy học theo hướng phát huy tính tích cực phát triển lực sáng tạo học sinh 11 1.2.1 Phát huy tính tích cực học tập học sinh 11 1.2.2 Phát triển lực sáng tạo học sinh 13 1.2.3 Dạy học phát giải vấn đề 17 iii 1.3 Thiết kế, chế tạo sử dụng thiết bị thí nghiệm dạy học vật lí trường phổ thông 20 1.3.1 Vai trò thí nghiệm vật lí trường phổ thông 20 1.3.2 Thiết kế chế tạo thiết bị thí nghiệm dạy học vật lí 22 1.3.3 Sử dụng thiết bị thí nghiệm dạy học vật lí theo hướng phát huy tính tích cực phát triển lực sáng tạo học sinh 25 1.4 Kết luận chương 29 Chương THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VÀ SOẠN TIẾN TRÌNH DẠY HỌC PHẦN "QUANG HÌNH HỌC" (VẬT LÍ 11) 30 2.1 Nội dung kiến thức, kĩ thí nghiệm cần tiến hành dạy học phần "Quang hình học" 30 2.1.1 Nội dung kiến thức phần “Quang hình học” (Vật lí 11 nâng cao) 30 2.1.2 Mục tiêu kiến thức, kĩ phần "Quang hình học" (Vật lí 11 nâng cao) 30 2.1.3 Các thí nghiệm cần tiến hành dạy học phần "Quang hình học" 34 2.2 Thực trạng dạy học phần "Quang hình học" theo hướng phát huy tính tích cực phát triển lực sáng tạo học sinh trường phổ thông 34 2.2.1 Mục đích điều tra 34 2.2.2 Phương pháp điều tra 34 2.2.3 Kết điều tra 34 2.3 Thiết kế, chế tạo thiết bị thí nghiệm "Quang hình học" 37 2.3.1 Sự cần thiết phải thiết kế, chế tạo thiết bị thí nghiệm "Quang hình học" 37 2.3.2 Cấu tạo nguyên tắc hoạt động thiết bị thí nghiệm "Quang hình học" 38 2.3.3 Các thí nghiệm tiến hành với thiết bị thí nghiệm "Quang hình học" 41 2.4 Soạn thảo tiến trình dạy học số học phần "Quang hình học" có sử dụng thí nghiệm với thiết bị thí nghiệm thiết kế chế tạo 48 2.4.1 Tiến trình dạy học "Khúc xạ ánh sáng" (Vật lí 11 nâng cao) 48 2.4.2 Tiến trình dạy học "Phản xạ toàn phần" (Vật lí 11 nâng cao) 59 2.5 Kết luận chương 67 iv Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 68 3.1 Mục đích, nhiệm vụ, đối tượng phương pháp thực nghiệm sư phạm 68 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 68 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 68 3.1.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 68 3.1.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 69 3.2 Các giai đoạn thực nghiệm sư phạm 69 3.2.1 Công tác chuẩn bị cho thực nghiệm sư phạm 69 3.2.2 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 70 3.3 Phân tích đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 70 3.3.1 Phương pháp đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 70 3.3.2 Hiệu tiến trình dạy học soạn thảo việc phát huy tính tích cực phát triển lực sáng tạo học sinh 73 3.3.3 Đánh giá chung thực nghiệm sư phạm 86 3.4 Kết luận chương 87 KẾT LUẬN 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 PHỤ LỤC v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DH : Dạy học DHVL : Dạy học vật lí GQVĐ : Giải vấn đề GV : Giáo viên HĐNT : Hoạt động nhận thức HS : Học sinh NLST : Năng lực sáng tạo NXB : Nhà xuất QTDH : Quá trình dạy học SBT : Sách tập SGK : Sách giáo khoa TBTN : Thiết bị thí nghiệm THPT : Trung học phổ thông TN : Thí nghiệm TNSP : Thực nghiệm sư phạm TTC : Tính tích cực iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Bảng kết đo góc tới i góc khúc xạ r 43 Bảng 3.1 Số liệu HS lớp thực nghiệm đối chứng 69 Bảng 3.2 Thống kê biểu tính tích cực, NLST HS 78 Bảng 3.3 Bảng thống kê điểm số (Xi) kiểm tra lần 79 Bảng 3.4 Bảng phân phối tần suất kiểm tra lần 80 Bảng 3.5 Bảng phân phối tần suất lũy tích kiểm tra lần 80 Bảng 3.6 Bảng tổng hợp tham số thống kê kiểm tra lần 81 Bảng 3.7 Bảng thống kê điểm số (Xi) kiểm tra lần 81 Bảng 3.8 Bảng phân phối tần suất kiểm tra lần 82 Bảng 3.9 Bảng phân phối tần suất lũy tích kiểm tra lần 82 Bảng 3.10 Bảng tổng hợp tham số thống kê kiểm tra lần 83 Bảng 3.11 Bảng thống kê điểm số (Xi) kiểm tra lần 83 Bảng 3.12 Bảng phân phối tần suất kiểm tra lần 84 Bảng 3.13 Bảng phân phối tần suất lũy tích kiểm tra lần 84 Bảng 3.14 Bảng tổng hợp tham số thống kê kiểm tra lần 85 Bảng 3.15 Tổng hợp thông số thống kê qua ba kiểm tra TNSP 85 v DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ Hình 1.1 Chu trình sáng tạo khoa học theo V.G Razumôpxki 15 Hình 2.1 Thiết bị thí nghiệm "Quang hình học" 39 Hình 2.2 Sơ đồ cấu tạo nguồn sáng laser 40 Hình 2.3 Sơ đồ thí nghiệm khảo sát định tính tượng khúc xạ ánh sáng 41 Hình 2.4.a Chùm sáng bị gãy khúc vào nước 42 Hình 2.4.b Chùm sáng bị gãy khúc vào bán trụ 42 Hình 2.5 Thí nghiệm định lượng tượng khúc xạ ánh sáng 42 Hình 2.6 Đồ thị biểu diễn mối liện hệ sin góc tới i sin góc khúc xạ r 43 Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm kiểm nghiệm điều kiện phản xạ toàn phần 44 Hình 2.8.a Chiếu ánh sáng từ không khí vào bán trụ 44 Hình 2.8.b Chiếu ánh sáng từ bán trụ không khí 44 Hình 2.9 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát đường tia sáng qua lăng kính 45 Hình 2.10 Đường tia sáng qua lăng kính 45 Hình 2.11 Thí nghiệm khảo sát đường tia sáng qua thấu kính hội tụ 46 Hình 2.12 Thí nghiệm khảo sát đường tia sáng qua thấu kính phân kì 47 Hình 2.13 Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức "Mối liên hệ góc khúc xạ góc tới" 48 Hình 2.14 Đường truyền ánh sáng theo tính thuận nghịch 56 Hình 2.15 Ảnh điểm sáng O đáy cốc nước 56 Hình 2.16 Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức "Hiện tượng phản xạ toàn phần - Điều kiện xuất hiện tượng phản xạ toàn phần" 59 Biểu đồ 3.1 Biểu đồ phân bố điểm hai nhóm TN ĐC kiểm tra lần 79 Biểu đồ 3.2 Biểu đồ phân bố điểm hai nhóm TN ĐC kiểm tra lần 81 Biểu đồ 3.3 Biểu đồ phân bố điểm hai nhóm TN ĐC kiểm tra lần 83 Đồ thị 3.1 Đồ thị phân phối tần suất kiểm tra lần 80 Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích kiểm tra lần 80 Đồ thị 3.3 Đồ thị phân phối tần suất kiểm tra lần 82 Đồ thị 3.4 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích kiểm tra lần 82 Đồ thị 3.5 Đồ thị phân phối tần suất kiểm tra lần 84 Đồ thị 3.6 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích kiểm tra lần 84 vi MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Toàn cầu hoá hội nhập quốc tế giáo dục trở thành xu tất yếu Quá trình hội nhập quốc tế sâu rộng giáo dục diễn quy mô toàn cầu tạo hội thuận lợi để tiếp cận với xu mới, tri thức mới, mô hình giáo dục đại Xu hướng đổi phương pháp dạy học nhằm phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh yêu cầu bắt buộc nhà trường Việt Nam nay, xu hướng chung nhà trường giới Ở Việt Nam, định hướng đổi phương pháp dạy học xác định Nghị Trung ương khóa VII (1-1993): "Đổi phương pháp dạy học tất cấp học, bậc học Kết hợp tốt học với hành, học tập với lao động sản xuất, thực nghiệm nghiên cứu khoa học, gắn nhà trường với xã hội Áp dụng phương pháp giáo dục bồi dưỡng cho học sinh lực tư sáng tạo, lực giải vấn đề" [23] Luật giáo dục số 38/2005/QH11 khẳng định rõ "Mục tiêu giáo dục phổ thông giúp học sinh phát triển toàn diện đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mỹ kĩ bản, phát triển lực cá nhân, tính động sáng tạo, hình thành nhân cách người Việt Nam xã hội chủ nghĩa, xây dựng tư cách trách nhiệm công dân; chuẩn bị cho học sinh tiếp tục học lên vào sống lao động, tham gia xây dựng bảo vệ Tổ quốc" [22] Trong chiến lược phát triển giai đoạn 2011-2015 tầm nhìn đến năm 2020 rõ mục tiêu tổng quát: "Đến năm 2020, giáo dục nước ta đổi toàn diện theo hướng chuẩn hoá, đại hoá, xã hội hoá, dân chủ hóa hội nhập quốc tế; chất lượng giáo dục nâng cao cách toàn diện, gồm: giáo dục đạo đức, kĩ sống, lực sáng tạo, lực thực hành, lực ngoại ngữ tin học; đáp ứng nhu cầu nhân lực, nhân lực chất lượng cao phục vụ nghiệp công nghiệp hóa, đại hóa đất nước xây dựng kinh tế tri thức; đảm bảo công xã hội giáo dục hội học tập suốt đời cho người dân, bước hình thành xã hội học tập" [3] - Yêu cầu nhóm vẽ hình - Vẽ hình: B F O F' A' A B' A A' F' O B F B' - Yêu cầu nhóm nhận xét tính chất - Các nhóm vẽ hình kết luận tính chất ảnh tạo thấu kính ảnh trường hợp - Với TKPK: vật thật cho ảnh ảo chiều nhỏ so với vật - Với TKHT: + Vật cách TK đoạn d < f: cho ảnh ảo chiều lớn so với vật + Vật cách TK đoạn f < d < 2f: cho ảnh thật, ngược chiều lớn so với vật + Vật cách kính đoạn d > 2f: cho ảnh thật , ngược chiều nhỏ vật + Vật cách kính đoạn d = 2f: cho ảnh thật, ngược chiều vật + Vật nằm F không tạo ảnh Hoạt động 5: Củng cố, vận dụng - Phát phiếu học tập cho HS, yêu cầu HS - Hoàn thành phiếu học tập làm việc cá nhân hoàn thành phiếu học tập - Nộp phiếu học tập cho GV - Thu phiếu học tập để kiểm tra đánh giá Hoạt động 6: Dặn dò, giao nhiệm vụ nhà - Về nhà học thuộc - Ghi nhiệm vụ nhà - Trả lời câu hỏi trắc nghiệm 1→8 giải tập 9, 10, 11, 12 SGK tr 242 - 243 - Đọc mục Em có biết? - Chuẩn bị phần lại 48:"Thấu kính mỏng" PHIẾU HỌC TẬP Câu 1: Hãy xác định đâu thấu kính hội tụ, đâu thấu kính phân kì? b a e d c Câu 2: Vẽ ảnh điểm sáng S qua thấu kính sau: F S O F' S F F' O a b Câu 3: Trong sơ đồ sau, AB vật thật, A'B' ảnh vật tạo thấu kính Hãy xác định loại, đặc điểm thấu kính trường hợp sau: B' B B B B' A' A' A A B' a b A' A c PHỤ LỤC 2: Phiếu vấn học sinh PHIẾU PHỎNG VẤN HỌC SINH (Phiếu dùng để phục vụ nghiên cứu khoa học, không dùng để đánh giá HS Rất mong nhận hợp tác em) Họ tên:……………………… lớp …… trường Kết xếp loại môn Vật lí học kì I vừa qua: Em có thích môn Vật lí không? ……… Tại sao? Thời gian dành học Vật lí … giờ/ngày Em thường học Vật lí theo cách nào? (thường xuyên [+], [-], không [0]) - Theo SGK [ ]; - Theo ghi [ ]; - Học kết hợp SGK ghi [ ]; - Học lý thuyết trước làm tập [ ]; - Vừa làm tập vừa học lý thuyết [ ]; - Làm hết tập SGK [ ]; - Làm thêm tập sách tham khảo [ ]; - Bài hôm học làm tập hôm [ ]; - Ngày mai có môn hôm học làm tập môn [ ] Em thích học vật lí có sử dụng TN không? - Rất thích [ ]; - Thích [ ]; - Không thích [ ] Tại sao? Trong học Vật lí có TN em thích GV làm TN hay tự làm: - Giáo viên làm [ ]; - Tự làm [ ]; Tại sao? Em làm TN (theo SGK lớp 9) tượng khúc xạ, tán sắc ánh sáng chưa? - Đã làm hết [ ]; - Chưa làm hết [ ]; - Chưa [ ] Để học tốt môn Vật lí, em có đề nghị gì…………………………………… … PHỤ LỤC 3: Phiếu vấn kết vấn Giáo viên tình hình dạy học kiến thức phần “Quang hình học” PHIẾU PHỎNG VẤN GIÁO VIÊN VỀ TÌNH HÌNH DẠY HỌC KIẾN THỨC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC” Để góp phần cho việc dạy học kiến thức phần “Quang hình học” trường phổ thông đạt hiệu cao, mong thầy (cô) giáo vui lòng cho biết ý kiến số nội dung Các phương pháp dạy học mà thầy (cô) giáo sử dụng dạy học kiến thức phần “Quang hình học” STT Phương pháp sử dụng Diễn giải, thông báo Kiểu DHPH GQVĐ Sử dụng TN biểu diễn GV theo yêu cầu chương trình Cho HS trực tiếp thực TN học với TBTN có tự xây dựng thêm Sử dụng tập TN làm kiểm tra cho HS Thường Ít Không xuyên dùng dùng Mức độ sử dụng TBTN dạy học nội dung kiến thức phần “Quang hình học” STT Nội dung kiến thức Hiện tượng khúc xạ ánh sáng Chứng tỏ tia khúc xạ nằm mặt phẳng chứa tia tới Biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng Hiện tượng phản xạ toàn phần Đường tia sáng qua lăng kính Đường tia sáng qua thấu kính hội tụ Đường tia sáng qua thấu kính phân kì Có sử Không Không có để dụng sử dụng sử dụng Theo đồng chí, dạy học kiến thức phần “Quang hình học”, HS thường mắc sai lầm nào? Nguyên nhân sai lầm đó? ………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… Các đề nghị thầy (cô) giáo TBTN dùng để dạy học kiến thức phần “Quang hình học”? ………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… (Phiếu vấn phục vụ nghiên cứu khoa học, mục đích đánh giá GV, mong nhận ý kiến xác đáng thầy cô Xin chân thành cảm ơn!) KẾT PHỎNG VẤN TRA TÌNH HÌNH DẠY HỌC KIẾN THỨC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC” Bảng 1.1 Thống kê mức độ sử dụng phương pháp dạy học Giáo viên dạy học kiến thức “Quang hình học” STT Thường xuyên Số % GV T.số GV Phương pháp sử dụng Ít dùng Số GV % Không dùng Số % GV Diễn giải, thông báo 12 58% 25% 17% Kiểu DHPH GQVĐ 12 33% 50% 17% 12 25% 17% 58% 12 0% 25% 75% 12 0% 67% 33% Sử dụng TN biểu diễn GV theo yêu cầu chương trình Cho HS trực tiếp thực TN học với TBTN có tự xây dựng thêm Sử dụng tập TN làm kiểm tra cho HS Bảng 1.2 Thống kê mức độ sử dụng thí nghiệm Giáo viên dạy học kiến thức “Quang hình học” STT T.số GV Nội dung kiến thức Có sử dụng Không sử Không có để dụng sử dụng Số GV % Số GV % Số GV % Hiện tượng khúc xạ ánh sáng 12 75% 25% 0% Chứng tỏ tia khúc xạ nằm mặt phẳng chứa tia tới 12 0% 0% 12 100% Biểu thức định luật khúc ánh sáng 12 12 100% 0% 0% Hiện tượng phản xạ toàn phần 12 75% 25% 0% Đường tia sáng qua lăng kính 12 33% 67% 0% Đường tia sáng qua thấu kính hội tụ 12 25% 75% 0% Đường tia sáng qua thấu kính phân kì 12 25% 75% 0% xạ PHỤ LỤC 4: Thống kê tiêu chí đánh giá tính khả thi TBTN xây dựng tiến trình dạy học soạn thảo Bảng 1.3 Thống kê biểu tính tích cực, NLST HS STT Dấu hiệu tính tích cực, NLST Bình quân số lần giơ tay phát biểu HS/tiết Bình quân số lần HS trả lời kiến thức học Bình quân số lần HS trả lời câu hỏi tìm tòi, phát vấn đề tiết học Bình quân số lần HS tham gia xây dựng giả thuyết (%) Bình quân số lần HS đề xuất lựa chọn phương án giải vấn đề (%) Bình quân số lần HS tham gia ứng dụng kiến thức (%) Lớp thực nghiệm T1 T2 T3 T4 Lớp đối chứng T1 T2 T3 T4 Phụ lục 5: Đề kiểm tra thực nghiệm ĐỀ KIỂM TRA LẦN (Thời gian 15’) Chọn câu trả lời Trong tượng khúc xạ ánh sáng A góc khúc xạ nhỏ góc tới B góc tới tăng dần góc khúc xạ tăng dần C góc khúc xạ lớn góc tới D góc khúc xạ tỉ lệ thuận với góc tới Chọn câu Khi tia sáng từ môi trường suốt n1 tới mặt phân cách với môi trường suốt n2 (với n2 > n1), tia sáng không vuông góc với mặt phân cách A tia sáng bị gãy khúc qua mặt phân cách hai môi trường B tất tia sáng bị khúc xạ vào môi trường n2 C phần tia sáng bị khúc xạ, phần bị phản xạ D tất tia sáng phản xạ trở lại môi trường n1 Phát biểu sau đúng? A Chiết suất tỉ đối môi trường chiết quang so với môi trường chiết quang nhỏ B Môi trường chiết quang có chiết suất tuyệt đối nhỏ C Chiết suất tỉ đối hai môi trường lớn vận tốc ánh sáng chân không vận tốc lớn D Chiết suất tỉ đối môi trường so với môi trường tỉ số chiết suất tuyệt đối n2 môi trường với chiết suất tuyệt đối n1 môi trường Với tia sáng đơn sắc, chiết suất tuyệt đối nước n1, nhựa n2 Chiết suất tỉ đối tia sáng truyền từ nước sang nhựa A n21= n1/n2 B n21= n2/n1 C n21= n2- n1.D n12= n1- n2 Chiết suất tuyệt đối môi trường truyền ánh sáng A nhỏ B lớn C D lớn Chiếu ánh sáng đơn sắc từ chân không vào khối chất suốt với góc tới 600 góc khúc xạ 300 Chiết suất tuyệt đối môi trường A B C D 4/3 Chiếu tia sáng đơn sắc từ không khí vào môi trường có chiết suất n, cho tia phản xạ vuông góc với tia khúc xạ Khi góc tới i tính theo công thức A sin i = n B sin i = 1/n C tan i = n D tan i = 1/n Một tia sáng truyền từ môi trường A vào môi trường B góc tới 90 góc khúc xạ 80 Khi góc tới 600 góc khúc xạ A 47,250 B 50,390.C 51,330.D 58,670 Cho chiết suất nước n = 4/3 Một người nhìn sỏi nhỏ S nằm đáy bể nước sâu 1,6 (m) theo phương gần vuông góc với mặt nước, thấy ảnh S’ nằm cách mặt nước khoảng A 1,5 (m) B 1,4 (m) C 1,2 (cm) D 80 (cm) 10 Một bể chứa nước có thành cao 80 (cm) đáy phẳng dài 120 (cm) độ cao mực nước bể 60 (cm), chiết suất nước 4/3 Ánh nắng chiếu theo phương nghiêng góc 300 so với phương ngang Độ dài bóng đen tạo thành đáy bể A 11,5 (cm) B 34,6 (cm) C 51,6 (cm) D 85,9 (cm) ĐỀ KIỂM TRA LẦN (Thời gian 15’) Hiện tượng phản xạ toàn phần tượng A ánh sáng bị phản xạ lại gặp bề mặt nhẵn B phản xạ toàn tia sáng tới, xảy mặt phân cách hai môi trường suốt C ánh sáng bị đổi hướng đột ngột truyền qua mặt phân cách hai môi trường suốt D cường độ ánh sáng bị giảm truyền qua mặt phân cách hai môi trường suốt Phát biểu sau không đúng? A Khi có phản xạ toàn phần toàn ánh sáng phản xạ trở lại môi trường ban đầu chứa chùm tia sáng tới B Phản xạ toàn phần xảy ánh sáng từ môi trường chiết quang sang môi trường chiết quang C Phản xạ toàn phần xảy góc tới lớn góc giới hạn phản xạ toàn phần igh D Góc giới hạn phản xạ toàn phần xác định tỉ số chiết suất môi trường chiết quang với môi trường chiết quang Phát biểu sau không đúng? A Khi chùm tia sáng phản xạ toàn phần chùm tia khúc xạ B Khi có phản xạ toàn phần, cường độ sáng chùm phản xạ gần cường độ sáng chùm sáng tới C Ta có tia khúc xạ tia sáng từ môi trường có chiết suất lớn sang môi trường có chiết suất nhỏ D Ta có tia khúc xạ tia sáng từ môi trường có chiết suất nhỏ sang môi trường có chiết suất lớn Tia sáng truyền từ không khí vào môi trường (1), (2), (3) với góc tới i hình vẽ i i i Phản xạ toàn phần xảy tia sáng truyền từ môi trường vào môi trường nào? A Từ vào B Từ tới C Từ tới D Từ tới Khi ánh sáng từ nước (n = 4/3) sang không khí, góc giới hạn phản xạ toàn phần có giá trị A igh = 41048’ B igh = 48035’.C igh = 62044’ D.igh = 38026’ Tia sáng từ thuỷ tinh (n1 = 1,5) đến mặt phân cách với nước (n2 = 4/3) Điều kiện góc tới i để tia khúc xạ nước A i ≥ 41048’ B i < 62044’ C i ≥ 62044’ D i < 48035’ Một chùm tia sáng hẹp SI truyền mặt phẳng tiết diện C vuông cân khối suốt hình vẽ Cho biết SI  S I BC tia sáng phản xạ toàn phần mặt AC Trong điều kiện đó, chiết suất n khối suốt có giá trị nào? A n ≥ B n < C < n < 2 D < n < A B Một miếng gỗ hình tròn, bán kính (cm) Ở tâm O, cắm thẳng góc đinh OA Thả miếng gỗ chậu nước có chiết suất n = 1,33 Đinh OA nước, cho OA = (cm) Mắt đặt không khí thấy đầu A cách mặt nước khoảng lớn A OA’ = 3,64 (cm) B OA’ = 4,39 (cm) C OA’ = 6,00 (cm) D OA’ = 8,74 (cm) Một miếng gỗ hình tròn, bán kính (cm) tâm O, cắm thẳng góc đinh OA Thả miếng gỗ chậu nước có chiết suất n = 1,33 Đinh OA nước, cho OA = (cm) Mắt đặt không khí, chiều dài lớn OA để mắt không thấy đầu A A OA = 3,25 (cm) B OA = 3,53 (cm) C OA = 4,54 (cm) D OA = 5,37 (cm) 10 Một đèn nhỏ S đặt đáy bể nước (n = 4/3), độ cao mực nước h=60 (cm) Bán kính r bé gỗ tròn mặt nước cho không tia sáng từ S lọt không khí A r = 49 (cm).B r = 51 (cm) C r = 55 (cm) D r = 53 (cm) ĐỀ KIỂM TRA LẦN (Thời gian 15’) Phát biểu sau không đúng? Chiếu chùm sáng vào mặt bên lăng kính đặt không khí: A Góc khúc xạ r bé góc tới i B Góc tới r’ mặt bên thứ hai bé góc ló i’ C Luôn có chùm tia sáng ló khỏi mặt bên thứ hai D Chùm tia sáng ló bị lệch phía đáy lăng Phát biểu sau đúng? A Khi tia sáng qua lăng kính có góc lệch cực tiểu góc ló i’ có giá trị bé B Khi tia sáng qua lăng kính có góc lệch cực tiểu góc tới i có giá trị bé C Khi tia sáng qua lăng kính có góc lệch cực tiểu góc ló i’ góc tới i D Khi tia sáng qua lăng kính có góc lệch cực tiểu góc ló i’ hai lần góc tới i Chiếu chùm sáng song song tới lăng kính Tăng dần góc tới i từ giá trị nhỏ A góc lệch D tăng theo i B góc lệch D giảm dần C góc lệch D tăng tới giá trị xác định giảm dần D góc lệch D giảm tới giá trị tăng dần Đối với thấu kính phân kì, nhận xét sau tính chất ảnh vật thật đúng? A Vật thật cho ảnh thật, chiều lớn vật B Vật thật cho ảnh thật, ngược chiều nhỏ vật C Vật thật cho ảnh ảo, chiều nhỏ vật D Vật thật cho ảnh thật ảnh ảo tuỳ thuộc vào vị trí vật Nhận xét sau tác dụng thấu kính hội tụ không đúng? A Có thể tạo chùm sáng song song từ chùm sáng hội tụ B Có thể tạo chùm sáng phân kì từ chùm sáng phân kì C Có thể tạo chùm sáng hội tụ từ chùm sáng song song D Có thể tạo chùm sáng hội tụ từ chùm sáng hội tụ Cho tia sáng đơn sắc qua lăng kính có góc chiết quang A = 600 thu góc lệch cực tiểu Dm= 600 Chiết suất lăng kính A n = 0,71 B n = 1,41 C n = 0,87 D n = 1,73 Tia tới vuông góc với mặt bên lăng kính thuỷ tinh có chiết suất n = 1,5 góc chiết quang A Tia ló hợp với tia tới góc lệch D = 300 Góc chiết quang lăng kính A A = 410 B A = 38016’ C A = 660 D A = 240 Một thấu kính mỏng, phẳng - lồi, làm thuỷ tinh chiết suất n = 1,5 đặt không khí, biết độ tụ kính D = + (đp) Bán kính mặt cầu lồi thấu kính là: A R = 10 (cm) B R = (cm) C R = (cm) D R = (cm) Vật sáng phẳng, nhỏ AB đặt vuông góc với trục thấu kính có tiêu cự f = 30 cm Qua thấu kính vật cho ảnh thật có chiều cao gấp lần vật Khoảng cách từ vật đến thấu kính A 60 cm.B 45 cm C 20 cm.D 30 cm 10 Vật AB đặt vuông góc với trục thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 12 cm, qua thấu kính cho ảnh ảo A1B1, dịch chuyển AB xa thấu kính thêm cm Khi ta thu ảnh thật A2B2 cách A1B1 đoạn 72 cm Vị trí vật AB ban đầu cách thấu kính A cm B 12 cm C cm.D 14 cm ĐÁP ÁN CÁC BÀI KIỂM TRA Câu 10 Đề B C D A B C C B C D Đề B D C A B C A A B D Đề C C D C A D A A B C Phụ lục 6: Một số hình ảnh thực nghiệm sư phạm Một số hình ảnh thí nghiệm với nguồn la ze chế tạo lần Hình ảnh thực nghiệm sư phạm [...]... khoa học kĩ thuật và khoa học sư phạm; sử dụng TBTN đã chế tạo để tổ chức hoạt động dạy học các kiến thức về "Quang hình học" cho HS Đó chính là lí do tôi chọn đề tài: "Thiết kế, chế tạo và sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy học phần "Quang hình học" (Vật lí 11)" 2 Mục đích nghiên cứu Thiết kế, chế tạo TBTN "Quang hình học" (Vật lí 11) đáp ứng yêu cầu về khoa học kĩ thuật, khoa học sư phạm và sử dụng. .. Chương 1: Cơ sở lí luận của việc thiết kế, chế tạo và sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông Chương 2: Thiết kế, chế tạo thiết bị thí nghiệm và soạn tiến trình dạy học phần "Quang hình học" (Vật lí 11) Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 5 Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 1.1 Tổng quan về vấn... dụng chúng trong việc tổ chức hoạt động dạy học phần "Quang hình học" (Vật lí 11) theo tiến trình dạy học GQVĐ nhằm phát huy tính tích cực và phát triển NLST của HS 3 Giả thuyết khoa học Nếu thiết kế, chế tạo TBTN "Quang hình học" , đáp ứng được các yêu cầu về khoa học kĩ thuật và khoa học sư phạm đối với các TBTN và sử dụng chúng trong tiến trình dạy học GQVĐ phần "Quang hình học" (Vật lí 11) thì có... giúp cho HS dễ quan sát, dễ theo dõi và dễ tiếp thu bài [34] 1.3.2 Thiết kế và chế tạo thiết bị thí nghiệm trong dạy học vật lí 1.3.2.1 Yêu cầu của việc thiết kế và chế tạo thiết bị thí nghiệm trong dạy học vật lí Dựa vào chủ thể sử dụng, TBTN vật lí trong trường phổ thông được chia thành hai loại: TBTN biểu diễn và TBTN thực tập Các TBTN được chế tạo sử dụng trong dạy học vật lí phải đáp ứng được các... đạt được khi dạy học phần "Quang hình học" (Vật lí 11), để từ đó xác định các thí nghiệm cần tiến hành trong dạy học các kiến thức đó - Nghiên cứu cấu tạo, cách thức sử dụng TBTN "Quang hình học" hiện có trong dạy học, tìm ra ưu điểm, nhược điểm từ đó đề xuất thiết kế, chế tạo TBTN mới đáp ứng được các yêu cầu về khoa học kĩ thuật và khoa học sư phạm đối với các TBTN và đưa ra phương án sử dụng nhằm phát... cực và phát triển NLST của HS - Soạn thảo tiến trình dạy học GQVĐ phần "Quang hình học" (Vật lí 11) nhằm phát huy tính tích cực và phát triển NLST của HS trong đó sử dụng TBTN "Quang hình học" đã chế tạo - TNSP nhằm đánh giá tính khả thi của đề tài về TBTN đã chế tạo và phương án tổ chức hoạt động dạy học đã soạn thảo Trên cơ sở đó, tiếp thu, hoàn thiện TBTN đã thiết kế, chế tạo, bổ sung tiến trình dạy. .. trạng dạy học phần "Quang hình học" ở trường THPT với việc dự giờ, tham khảo giáo án, trao đổi với GV và HS 4 - Nghiên cứu trong phòng thí nghiệm: nghiên cứu TBTN "Quang hình học" sẵn có; thiết kế, chế tạo và hoàn thiện TBTN mới về "Quang hình học" - TNSP ở trường THPT với tiến trình dạy học đã soạn thảo - Sử dụng phương pháp thống kê toán học để phân tích, xử lí số liệu 7 Những đóng góp của đề tài - Thiết. .. Thiết kế, chế tạo TBTN cho phép tiến hành được 06 thí nghiệm về "Quang hình học" (Vật lí 11) - Soạn thảo được tiến trình dạy học phần "Quang hình học" (Vật lí 11) theo tiến trình dạy học GQVĐ nhằm phát huy tính tích cực và phát triển NLST của HS 8 Cấu trúc của luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục luận văn bao gồm 3 chương Chương 1: Cơ sở lí luận của việc thiết kế, chế tạo và. .. khi sử dụng - TBTN thực tập không đòi hỏi nhiều thời gian trong việc bố trí và tiến hành TN [37] 1.3.2.2 Quy trình thiết kế, chế tạo thiết bị thí nghiệm vật lí theo hướng phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh Để TBTN đáp ứng được các yêu cầu trên và sử dụng được trong dạy học vật lí theo hướng phát huy tính tích cực và phát triển NLST của HS thì quá trình thiết kế, chế tạo. .. thuyết và / hoặc khảo sát thực nghiệm - Thực hiện giải pháp đã suy đoán 4 Rút ra kết luận (kiến thức mới) 5 Vận dụng kiến thức mới để giải quyết những nhiệm vụ đặt ra tiếp theo Hình 1.2 Sơ đồ khái quát của tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề 1.3 Thiết kế, chế tạo và sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông TBTN là phương tiện dạy học ... Thiết kế, chế tạo thiết bị thí nghiệm "Quang hình học" 37 2.3.1 Sự cần thiết phải thiết kế, chế tạo thiết bị thí nghiệm "Quang hình học" 37 2.3.2 Cấu tạo nguyên tắc hoạt động thiết bị thí. .. thiết bị thí nghiệm dạy học phần "Quang hình học" (Vật lí 11)" Mục đích nghiên cứu Thiết kế, chế tạo TBTN "Quang hình học" (Vật lí 11) đáp ứng yêu cầu khoa học kĩ thuật, khoa học sư phạm sử dụng. .. 2: Thiết kế, chế tạo thiết bị thí nghiệm soạn tiến trình dạy học phần "Quang hình học" (Vật lí 11) Chương 3: Thực nghiệm sư phạm Chương CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG THIẾT