LUẬN văn sư PHẠM vật lý ĐỊNH HƯỚNG HÀNH ĐỘNG NHẬN THỨC của học SINH TRONG QUÁ TRÌNH GIẢI bài tập CHƯƠNG 7 LƯỢNG tử ÁNH SÁNG, VL 12 NC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA SƯ PHẠM BỘ MÔN VẬT LÝ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Ngành sư phạm Vật lý Khóa 33 ĐỊNH HƯỚNG HÀNH ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG QUÁ TRÌNH GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG, VL 12 NC Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: ThS – GVC Trần Quốc Tuấn Nguyễn Thanh Tòng MSSV: 1070271 Lớp: SP Vật Lý 02 K33 Cần Thơ 2011 LỜI CẢM ƠN Hoàn thành luân văn em xin chân thành cảm ơn quý Thầy (Cô) Trường Đại Học Cần Thơ nói chung Bộ Mơn Vật Lý nói riêng cung cấp cho em vốn kiến thức quý báu kinh nghiệm bổ ích suốt thời gian học tập rèn luyện trường Đặc biệt em gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến ThS – GVC Trần Quốc Tuấn tận tình bảo, định hướng hướng dẫn em thực thành công đề tài luận văn Em xin cảm ơn cha, mẹ ân cần động viên tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn Có thể nói nguồn động lực lớn để em vượt qua khó khăn học tập có niềm tin để vững bước sống Mặc dù có nhiều cố gắng hạn chế thời gian vốn kiến thức cịn hạn hẹp nên khơng thể tránh thiếu sót Kính mong đóng góp ý kiến quý Thầy, Cô bạn Xin chân thành biết ơn ! Sinh viên thực Nguyễn Thanh Tòng NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2011 ThS – GVC Trần Quốc Tuấn MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề .1 1.2 Mục đích nghiên cứu đề tài 1.3 Giả thuyết khoa học 1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Đối tượng nghiên cứu 1.7 Các giai đoạn thực đề tài 1.8 Những chữ viết tắt luận văn NỘI DUNG CHƯƠNG ĐỔI MỚI PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC (VẬT LÝ) THPT 1.1 Những vấn đề chung đổi phương pháp dạy học 1.1.1 Mục tiêu dạy học đòi hỏi phải có phương pháp dạy học 1.1.2 Phương hướng chiến lược đổi phương pháp dạy học 1.1.3 Những định hướng đổi phương pháp dạy học Vật lý 12 theo chương trình THPT 1.2 Đổi phương pháp dạy học Vật lý trường PT 1.2.1 Nội dung đổi PPDH trường THPT 1.2.2 Đổi việc sử dụng phương tiện, thiết bị dạy học thí nghiệm Vật lý dạy học Vật lý 10 1.3 Đổi việc soạn giáo án 12 1.3.1 Các yêu cầu đổi việc soạn giáo án 12 1.3.2 Những nội dung việc soạn giáo án 13 1.3.3 Quy trình soạn giáo án 14 1.3.4 Một số hoạt động học tập phổ biến tiết học 14 1.3.5 Cấu trúc giáo án soạn theo hoạt động 16 1.4 Đổi kiểm tra đánh giá 17 1.4.1 Ý nghĩa kiểm tra đánh giá 17 1.4.2 Quan điểm đánh giá 18 1.4.3 Khắc phục hạn chế kiểm tra đánh giá 18 1.4.4 Yêu cầu đánh giá kết giáo dục 19 1.4.5 Tiêu chí đánh giá 19 1.4.6 Thiết kế đề kiểm tra để đánh giá HS 20 1.4.7 Các hình thức trắc nghiệm khách quan 20 1.4.8 Mức độ nhận thức đề kiểm tra thi trắc nghiệm khách quan 20 CHƯƠNG ĐỊNH HƯỚNG HÀNH ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG VIỆC GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ 23 2.1 Vai trị BTVL mục đích sử dụng chúng trình dạy học 23 2.1.1 Vai trị tập Vật lý q trình dạy học 23 2.1.2 Mục đích sử dụng tập Vật lý trình dạy học 23 2.2 Phân loại tập Vật lý 24 2.2.1 Cơ sở phân loại tập Vật lý 24 2.2.2 Phân loại tập theo phương thức giải 24 2.2.3 Phân loại tập theo nội dung 28 2.3 Một số yêu cầu việc dạy tập Vật lý 29 2.3.1 Trong dạy học Vật lý, GV phải dự tính kế hoạch cho tồn cơng việc tập, với chủ đề, tiết cụ thể 29 2.3.2 Trong việc giải BTVL, phải dạy cho HS biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề đặt 30 2.3.3 Trong việc giải BTVL phải đặc biệt coi trọng việc rèn luyện tư đảm bảo tính tự lực HS 30 2.4 Hoạt động tư HS trình giải tập 30 2.4.1 Khái quát chung 30 2.4.2 Phương pháp tư giải tập 31 2.5 Các bước tiến hành giải BTVL 33 2.6 Định hướng hoạt động nhận thức HS việc giải BTVL 35 2.6.1 Cơ sở việc định hướng hoạt động nhận thức HS việc giải tập Vật lý 35 2.6.2 Các kiểu định hướng hành động nhận thức 36 2.6.3 Tiêu chuẩn câu hỏi định hướng hành động 39 2.7 Hướng dẫn học sinh giải tập Vật lý 39 2.7.1 Kiểu hướng dẫn Angôrit (hướng dẫn theo mẫu) 39 2.7.2 Kiểu hướng dẫn gợi ý tìm kiếm (hướng dẫn Ơrixtic) 40 CHƯƠNG ĐỊNH HƯỚNG HÀNH ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HS TRONG VIỆC GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN CHƯƠNG LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG, VL 12 NC 43 3.1 Đại cương chương nghiên cứu 44 3.2 Tóm tắt nội dung lý thuyết chương 46 3.3 Định hướng hành động nhận thức HS việc giải tập 49 3.3.1 Chủ đề 1: Hiện tượng quang điện Các định luật quang điện 49 3.3.2 Chủ đề 2: Mẫu nguyên tử Bo quang phổ vạch nguyên tử hiđrô 66 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 76 4.1 Mục đích 76 4.2 Đối tượng thực nghiệm 76 4.3 Kế hoạch thực nghiệm 4.4 Nội dung thực nghiệm 76 4.5 Kết thực nghiệm 81 KẾT LUẬN 82 Tài liệu tham khảo 83 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVDH: ThS – GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thanh Tòng PHẦN MỞ ĐẦU Đặt vấn đề  Vật lý học sở nhiều ngành khoa học kỹ thuật công nghệ quan trọng Sự phát triển khoa học Vật lý Vật lý đại gắn bó chặt chẽ, tác động qua lại trực tiếp đến tiến xã hội lĩnh vực khoa học kỹ thuật công nghệ Những hiểu biết hành động nhận thức khoa học Vật lý có giá trị to lớn đời sống sản xuất, đặc biệt cơng cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước  Trong thực mục tiêu đào tạo giáo dục phổ thông, việc giảng dạy mơn Vật lý có nhiệm vụ cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức Vật lý trình độ phổ thơng, bước đầu hình thành học sinh kỹ thói quen làm việc khoa học; góp phần định hướng học sinh hành động, lực nhận thức, tư nhạy bén để nhanh chóng thích ứng với phát triển xã hội phẩm chất nhân cách mà mục tiêu giáo dục đề  Để đáp ứng yêu cầu trên, giới nước tiến hành đổi phương pháp dạy học trường phổ thông mà môn Vật tiêu điểm Tuy nhiên, với phương pháp dạy học nào, dù có đổi đến đâu tập Vật lý giữ vai trò to lớn việc rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, phát triển tư tồn diện, góp phần hình thành lực giải vấn đề cho học học sinh Thông qua tập Vật lý, học sinh củng cố, đào sâu, mở rộng, hoàn thiện kiến thức lý thuyết vận dụng kiến thức giải tình cụ thể, vận dụng vào thực tiễn, góp phần giáo dục kỹ tổng hợp tự định hướng nghề nghiệp  Thông qua việc giải hệ thống tập hợp lý, học sinh hình thành kỹ tìm tịi mối liên hệ xác định loại tập Việc làm đuocj tiến hành thường xuyên giúp học sinh tự “định hướng” hành động nhận thức Điều có ý nghĩa to lớn phát triển tư góp phần hình thành lực giải vấn đề cho học sinh Trang Luận văn tốt nghiệp ĐH GVDH: ThS – GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thanh Tòng  Việc giải tập Vật lý địi hỏi học sinh hoạt động trí tuệ tích cực, tính tự lực, chủ động cao sáng tạo Vì có tác dụng tốt việc phát triển tư học sinh, sở hình thành họ phương pháp nghiên cứu khoa học  Xuất phát từ vấn đề trên, nghiên cứu tài liệu đổi phương pháp dạy học nói chung đổi phương pháp dạy học mơn Vật lý nói riêng, tài liệu định hướng hành động nhận thức cho học sinh giải tập Vật lý, tài liệu bồi dưỡng giáo viên, tham khảo tài liệu phương pháp dạy học tích cực với khao khát định hướng hành động nhận thức, phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo cho học sinh định chon đề tài: “Định hƣớng hành động nhận thức học sinh trình giải tập thuộc chƣơng Lƣợng tử ánh sáng, Vật lý 12 NC” Mục đích nghiên cứu đề tài Rèn luyện cho học sinh kỹ giải tập Vật lý sở định hướng hành động nhận thức học sinh trình giải số tập điển hình thuộc chương Lượng tử ánh sáng, Vật lý 12 NC Giả thuyết khoa học Có thể nghiên cứu phương pháp lý luận định hướng hoạt động nhận thức học sinh trình giải tập Vật lý, phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo học sinh Có thể đưa quy trình, tiến trình hướng dẫn HS giải số tập Vật lý (BTVL) điển hình thuộc chương Lượng tử ánh sáng theo hướng định hướng hành động nhận thức HS Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Nghiên cứu lý luận phương pháp định hướng hoạt động nhận thức học sinh trình giải tập Vật lý Nghiên cứu nội dung phương pháp xây dựng chương Lượng tử ánh sáng, sách giáo khoa Vật lý 12 NC Dựa sở việc nghiên cứu lý luận vai trò , tác dụng BTVL phương pháp giải BTVL để phân tích tư trình giải tập thuộc chương Lượng tử ánh sáng Vật lý 12 NC Trang Luận văn tốt nghiệp ĐH GVDH: ThS – GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thanh Tịng Phƣơng pháp nghiên cứu Phân tích, tổng hợp lý luận phương pháp định hướng hoạt động nhận thức học sinh trình giải tập Vật lý, tài liệu liên quan đến nội dung đề tài nghiên cứu Học hỏi, trao đổi kinh nghiệm từ Thầy, Cô bạn bè Thực nghiệm sư phạm Đối tƣợng nghiên cứu Các hoạt động dạy học Thầy Trị q trình giải tập theo tinh thần phương pháp nghiên cứu đề tài Các giai đoạn thực đề tài Giai đoạn 1: Trao đổi với ThS – GVC Trần Quốc Tuấn (GVHD) đề tài nghiên cứu Giai đoạn 2: Viết đề cương chi tiết nộp cho GVHD duyệt Giai đoạn 3: Tổng hợp tài liệu viết luận văn Giai đoạn 4: Chỉnh sửa luận văn Viết báo cáo luận văn Giai đoạn 5: Báo cáo luận văn Những chữ viết tắt luận văn BTVL: tập Vật lý PPDH: phương pháp dạy học CNH: Cơng nghiệp hóa PPGBTVL: phương pháp giải CNTT: cơng nghệ thông tin tập Vật lý DHGQVĐ: dạy học giải PPGQVĐ: phương pháp giải vấn đề vấn đề DHVL: dạy học Vật lý PPTN: GA: giáo án nghiệm GQVĐ: giải vấn đề PTDH: phương tiện dạy học GV: giáo viên SGK: sách giáo khoa HĐH: đại hóa TBDH: thiết bị dạy học HS: học sinh THPT: trung học phổ thông NC: nâng cao TNKQ: trắc nghiệm khách quan Trang phương pháp thực Luận văn tốt nghiệp ĐH GVDH: ThS – GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thanh Tòng NỘI DUNG CHƢƠNG ĐỔI MỚI PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC (VẬT LÝ) THPT 1.1 Những vấn đề chung đổi phƣơng pháp dạy học 1.1.1 Mục tiêu dạy học địi hỏi phải có phƣơng pháp dạy học  Mục tiêu giáo dục nƣớc ta Nước ta bước vào thời kỳ CNH, HĐH hội nhập với cộng đồng giới kinh tế cạnh tranh liệt Ta phải đổi mục tiêu giáo dục, nhằm đào tạo người có phẩm chất Phải bồi dưỡng cho họ tính động cá nhân, phải có tư sáng tạo lực thực hành giỏi Nghị hội nghị BCH TW, khóa VIII rõ: “nhiệm vụ giáo dục nhằm xây dựng người có đạo đức sáng, có ý chí kiên cường…giữ gìn phát huy giá trị văn hóa dân tộc, có lực tiếp thu tinh hoa văn hóa nhân loại, phát huy tìm dân tộc người Việt Nam, có ý thức cộng đồng phát huy tính tích cực cá nhân, làm chủ tri thức khoa học công nghệ đại, có tư sáng tạo, có kỹ thực hành giỏi, có phong cách cơng nghiệp, có tính tổ chức kỹ luật, …”  Đổi phƣơng pháp dạy học để thực mục tiêu Phương pháp truyền thống: + Đạt thành tựu quan trọng + Truyền thụ chiều, thầy giảng, minh họa, trò lắng nghe, ghi nhớ bắt chước làm theo + Không thể đào tạo người có tính tích cực cá nhân, có tư sáng tạo, có kỹ thực hành giỏi Nền giáo dục nước ta chuyển từ trang bị kiến thức sang bồi dưỡng lực mà trước hết lực sáng tạo Nghị hội nghị BCH TW, khóa VIII ĐCS ghi rõ: “Đổi mạnh mẽ phương pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ chiều rèn luyện Trang Luận văn tốt nghiệp ĐH GVDH: ThS – GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thanh Tòng thành nếp tư sáng tạo người học Từng bước ứng dụng phương pháp tiên tiến, phương pháp đại vào trình dạy, đảm bảo điều kiện thời gian tự học, tự nghiên cứu học sinh, sinh viên đại học, phát triển mạnh mẽ phong trào tự học, tự đào tạo” 1.1.2 Phƣơng hƣớng chiến lƣợc đổi phƣơng pháp dạy học  Khắc phục lối truyền thụ chiều Đặc trưng truyền thụ chiều là: Giáo viên độc thoại, giảng giải, minh họa, làm mẫu, kiểm tra, đánh giá; học sinh thụ động ngồi nghe, ngồi nhìn cố gắng mà ghi nhớ nhắc lại Lấy giáo viên làm trung tâm trình dạy học, giáo viên định từ xác định mục đích học tập, nội dung học, cách thức học, đường đến kiến thức, kỹ năng, đánh giá kết học tập; học sinh hoàn thụ động Cần phải đổi phương pháp dạy học, phát huy tính tích cực, tự giác chủ động sáng tạo học tập học sinh + Tổ chức cho học sinh tham gia tích cực vào hoạt động học tập đa dạng theo hướng tìm tịi nghiên cứu + Tham gia tích cực vào việc giải vấn đề + Đổi SGK thiết bị thí nghiệm + Áp dụng phương pháp chung nhận thức khoa học phương pháp đặc thù Vật lý + Tăng cường sử dụng phương tiện dạy học đại  Đảm bảo thời gian tự học, tự nghiên cứu học sinh Rèn luyện khả tự học, hình thành thói quen tự học Phát phiếu học tập nhà cho học sinh Tập cho học sinh phương pháp đọc sách có ý thức tự đọc sách Tập cho học sinh quen phương pháp nhận thức khoa học Tăng cường dạy học theo nhóm/ hợp tác  Rèn luyện thành nếp tƣ sáng tạo ngƣời học Tổ chức cho học sinh tích cực tham gia vào q trình tái tạo kiến thức Trang Luận văn tốt nghiệp ĐH GVDH: ThS – GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thanh Tịng Từ cơng thức (2.1) HS chưa tính λMK hiệu mức lượng EM – EK chưa xác định GV gợi ý tiếp: Ta thấy, λMK bước sóng phơtơn ngun tử phát chuyển từ mức - lượng EM mức lượng EK có liên hệ với λML λLK bước sóng phôtôn nguyên tử chuyển từ mức lượng E M EL EL EK Đến đây, HS tìm lượng hai phơtơn ứng với hai bước sóng λML λLK hc cho là: ML EM EL (2.2) EL EK (2.2’) ML hc LK LK Từ (2.2) (2.2’) HS thấy tổng lượng hai phơtơn có giá trị xác định lượng phôtôn có bước sóng cần tìm Từ nhìn nhận đó, HS thiết lập mối liên hệ: MK ML LK Hay: hc MK hc hc ML LK (2.3) Với cách lập luận tương tự, HS tính λNK thơng qua biểu thức: hc hc hc NK NL LK (2.4) Bài tốn u cầu tính bước sóng vạch dãy Pa-sen, nhìn vào sơ đồ chuyển mức lượng nguyên tử, HS xác định cần phải tính λNM Theo tiên đề Bo, để tính λNM, HS viết cơng thức tính: hc NM EN (2.5) EM NM Trong (2.5) hiệu mức lượng EN – EM chưa xác định Tuy nhiên, theo cách làm tương tự câu 1, HS định hướng cho việc tìm λNM thơng qua λNL λML mà đề cho HS xác lập mối liên hệ sau: εNM + εML = εNL NM NL ML (2.6) Với εNL εML (2.6) hoàn toàn xác định λNL λML Suy ra: hc hc hc NM NL ML (2.7) Trang 69 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVDH: ThS – GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thanh Tịng Với (2.7) HS hồn tồn tính λNM Tuy nhiên, để kiểm tra lại mức độ hiểu vấn đề, GV yêu cầu HS tính λNM thơng qua λNK λMK HS xác lập mối liên hệ: hc hc hc NM NK (2.8) MK Nếu HS thiết lập biểu thức (2.8) nhìn nhận HS đạt yêu cầu toán đặt Từ kết λNM tính từ (2.8) so sánh với kết λNM từ (2.7), giống HS tiến hành thu nhận kết trả lời Nếu kết cho khác nhau, HS cần kiểm tra lại bước làm III , IV Tính tốn thu nhận kết quả: Từ (2.3) ta tính λMK = 0,1028 μm Từ (2.4) ta tính λNK = 0,0975 μm Từ (2.7) (2.8) ta tính λNM = 1,898 μm Sơ đồ hướng dẫn: a + Bài 1.7 + I - + II + + + III + IV b b’ + + + 2 +  Bài 2.2 Một nguyên tử hấp thụ phơtơn có bước sóng 375 nm phát phơtơn khác có bước sóng 580 nm Hỏi lượng hấp thụ thật nguyên tử bao nhiêu? Mục đích u cầu: HS cần nắm vững tiên đề Bo xạ hấp thụ lượng nguyên tử, vân dụng vào giải vấn đề toán đặt Trang 70 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVDH: ThS – GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thanh Tịng Phân tích cách giải dự kiến: Tóm tắt đề : I λ ht = 375 nm λ bx = 580 nm Tính ΔE = ? II Các mối liên hệ cần xác lập: Sau tìm hiểu đề tóm tắt kiện tốn, HS chưa biết làm để tìm đước mối liên hệ đại lượng để giải tốn GV gợi ý: Theo tiên đề Bo xạ hấp thụ lượng nguyên tử: “Nếu nguyên tử trạng thái dừng có mức lượng Em mà hấp thụ phơtơn có lượng h.f En – Em chuyển sang trạng thái dừng có mức lượng En cao Ngược lại, nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có mức lượng En sang trạng thái dừng có lượng Em nhỏ ngun tử phát phơtơn có lượng hiệu En – Em” - Ta thấy, lượng mà nguyên tử hấp thụ từ phôtôn để chuyển trạng thái lên mức lượng cao hơn, có bước sóng ngắn so với bước sóng mà nguyên tử phát chuyển từ trạng thái có mức lượng cao xuống trạng thái có mức lượng thấp (bước sóng ngắn có lượng lớn hơn) Như vậy, lượng phơtơn mà nguyên tử hấp thụ lớn lượng phôtôn mà nguyên tử phát ra, nghĩa phần lượng mà nguyên tử hấp thụ q trình chuyển trạng thái có mức lượng từ cao xuống thấp - Từ bước sóng phơtơn mà giả thuyết cho, HS tính lượng tương ứng q trình ngun tử hấp thụ xạ HS tính: + Năng lượng ngun tử hấp thụ từ phơtơn có bước sóng 375 nm là: Eht hc ht Trang 71 (2.9) Luận văn tốt nghiệp ĐH GVDH: ThS – GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thanh Tòng + Năng lượng ngun tử xạ ứng với phơtơn phát có bước sóng 580 nm là: Ebx hc (2.10) bx Từ (2.9) (2.10) HS thừa nhận phôtôn có bước sóng ngắn lương lớn Đến đây, HS tính phần lượng mà nguyên tử hấp thụ thật là: E Eht III , IV (2.11) Ebx Tính toán thu nhận kết quả: Từ (2.9), (2.10) (2.11) tính ΔE = 0,019.10 -17 J Sơ đồ hướng dẫn: Bài 1.4 + I + + II a + - III a1 + IV +  Bài 2.3 Hai vạch có bước sóng dài dãy Lai-man quang phổ hiđrô λ1 = 0,121568 μm, λ2 = 0,10257 μm Khi nguyên tử hiđrô trạng thái kích thích ánh sáng có bước sóng λ xác định Kết nguyên tử hiđrô phát vạch quang phổ Xác định bước sóng vạch phổ nói rõ chúng thuộc dãy quang phổ nào? Mục đích yêu cầu: Nắm vững chế hình thành quang phổ vạch nguyên tử hiđrô, sử dụng thành thạo sơ đồ chuyển mức năg lượng, nắm vững tiên đề xạ hấp thụ lượng nguyên tử vận dụng vào giải tập Phân tích cách giải dự kiến: I Tóm tắt đề : Trang 72 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVDH: ThS – GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thanh Tòng λ1 = λLK = 0,121568 μm λ2 = λMK = 0,10257 μm Tính bước sóng vạch phổ phát ra? Tìm vị trí vạch phổ trên? Các mối liên hệ cần xác lập: II Bài tốn nhìn chung tính bước sóng xạ phơtơn ngun tử ngun tử chuyển từ trạng thái có mức lượng cao xuống trạng thái có mức lượng thấp Điểm giả thuyết khơng nói đến lượng hay bước sóng chùm sáng kích thích u cầu xác định vị trí bước sóng vạch phổ phát Cho nên, việc giải toán HS gặp nhiều khó khăn GV gợi ý: Theo giả thuyết, nguyên tử trạng thái cho ta biết điều gì?  Nguyên tử trạng thái có mức lượng thấp (EN) Giả thuyết lại cho biết, sau kích thích kết nguyên tử phát vạch phổ Theo chế hình thành hình thành quang phổ vạch nguyên tử hiđrô dựa vào sơ đồ chuyển mức lượng, luận giải: Ứng với trạng thái lượng ngun tử phát vạch phổ? HS vẽ sơ đồ luận giải: P O N M Dãy Pasen L K Dãy Banme Dãy Laiman Trang 73 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVDH: ThS – GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thanh Tòng Từ sơ đồ ta thấy: sau kích thích, nguyên tử phải trạng thái dừng ứng với mức lượng EM, ngun tử phát vạch phổ có bước sóng là: λML , λLK λMK HS giải thích chế theo sơ đồ sau: N M e e L e K e H h.f Ban đầu, nguyên tử trạng thái dừng ứng mức lượng E K Khi kích thích lượng h.f, electron nguyên tử hiđrô chuyển lên mức lượng EM cao Theo chế hình thành quang phổ vạch nguyên tử sau thời gian kích thích ngắn (cỡ 10 -8 s), electron lại chuyển mức lượng thấp hơn: EL , EK (một số chuyển EK , số EL sau EK) phát phơtơn có bước sóng là: λMK , λML λLK Từ kết phân tích, ta có bước sóng gồm: bước sóng nằm dãy Lai-man (λMK λLK) bước sóng cịn lại nằm dãy Ban-me (λML) Sơ đồ viết lại: N M e e L e K H e Dãy Ban-me Dãy Lai-man h.f Yêu cầu HS tính bước sóng vạch phổ  Theo giả thuyết cho vạch phổ có bước sóng là: λ1 = λLK = 0,121568 μm Trang 74 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVDH: ThS – GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thanh Tòng λ2 = λMK = 0,10257 μm  Bước sóng cịn lại thuộc dãy Ban-me tính theo tiên đề Bo xạ hấp thụ lượng hc Ta có: EL Hay EM hc EL – EK = MK hc Suy ra: ML III , IV ( EM EK ) ( EL (2.12) EK ) ML ML Với EM – EK = hc hc MK hc LK hc (2.13) LK Tính tốn thu nhận kết quả: Từ kết phân tích, ta có bước sóng gồm: bước sóng nằm dãy Lai-man (λMK λLK) bước sóng cịn lại nằm dãy Ban-me (λML) λLK = 0,121568 μm, λMK = 0,10257 μm Từ (2.13) tính λML = 0,65833 μm Sơ đồ hướng dẫn: Bài 1.4 + I + + II a + Trang 75 III + IV Luận văn tốt nghiệp ĐH GVDH: ThS – GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thanh Tòng CHƢƠNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 4.1 Mục đích  Đánh giá giả thuyết khoa học đề tài: Vận dụng sở lý luận phương pháp giải BTVL, đưa quy trình, tiến trình hướng dẫn HS giải số tập Vật lý (BTVL) điển hình thuộc chương Lượng tử ánh sáng,Vật lý 12 NC theo hướng định hướng hành động nhận thức HS  Việc đánh giá cụ thể quy trình, tiến trình hướng dẫn HS giải BTVL theo hướng nêu trả lời theo câu hỏi sau: + Cách hướng dẫn có giúp HS có thái độ tích cực, tự lực việc giải tập khơng? + Có thật giúp HS cố lại kiến thức học thơng qua tiến trình hướng dẫn HS giải tập khơng? + Có tạo hội việc rèn luyện, phát triển tư cho HS không? + Có đảm bảo việc kiểm tra mức độ nhận thức HS kiến thức học? 4.2 Đối tƣợng thực nghiệm Chọn nhóm HS lớp 12 trường thực tập sư phạm làm mẫu 4.3 Kế hoạch nội dung thực nghiệm  Dự kiến dạy tiết giải tập chương Lượng tử ánh sáng, Vật lý 12 NC tập chọn  Tiến hành cho HS kiểm tra viết tiết tập liên quan đến chương hình thức trắc nghiệm + Đề gồm 25 câu hỏi: 15 câu hỏi lý thuyết, 10 câu tập (theo tỉ lệ lý thuyết tập 4:6) + Kiểm tra đánh giá mức độ: biết, hiểu vận dụng (Đề kiểm tra hình thức trắc nghiệm, để đảm bảo tính xác đánh giá nên chia làm nhiều đề cách đổi vị trí câu hỏi câu trả lời câu hỏi) Dưới đề kiểm tra dự kiến: Đề kiểm tra tiết: Câu Nếu chiếu chùm tia hồng ngoại vào kẽm tích điện âm, A kẽm dần điện tích dương Trang 76 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVDH: ThS – GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thanh Tịng B kẽm dần điện tích âm C kẽm trở nên trung hòa điện D điện tích âm kẽm khơng đổi Câu Giới hạn quang điện kim loại A bước sóng ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại gây tượng quang điện B cơng electron khỏi bề mặt kim loại C bước sóng giới hạn ánh sáng kích thích để gây tượng quang điện kim loại D hiệu điện hãm Câu Để gây tượng quang điện, xạ rọi vào kim loại phải thỏa mãn điều kiện sau đây? A Tần số có giá trị B Tần số nhỏ giá trị C Bước sóng nhỏ giới hạn quang điện D Bước sóng lớn giới hạn quang điện Câu Với xạ có bước sóng thích hợp cường độ dịng quang điện bão hòa A triệt tiêu, cường độ chùm sáng kích thích nhỏ giá trị giới hạn B tỉ lệ với bình phương cường độ chùm sáng C tỉ lệ với bậc hai cường độ chùm sáng D tỉ lệ thuận với cường độ chùm sáng Câu Theo giả thuyết lượng tử Plăng lượng A electron B nguyên tử C phân tử chất D chùm sáng đơn sắc phải luôn số nguyên lần lượng tử lượng Câu Theo thuyết phôtôn Anh-xtanh, lượng A phơtơn B phôtôn lượng tử lượng Trang 77 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVDH: ThS – GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thanh Tòng C giảm dần, phôtôn rời xa nguồn D phơtơn khơng phụ thuộc bước sóng Câu Cơng thức Anh-xtanh tượng quang điện A hf C h c mv0 A mv0 max 2 mv0 max B hf A D h c h c A mv0 Câu Hiện tượng quang dẫn tượng A điện trở chất bán dẫn tăng chiếu sáng B điện trở kim loại giảm chiếu sáng C điện trở chất bán dẫn giảm chiếu sáng D truyền dẫn ánh sáng theo sợi quang uốn cong mmotj cách Câu Theo định nghĩa, tượng quang điện A tượng quang điện xảy bên khối kim loại B tượng quang điện xảy bên khối điện môi C nguyên nhân sinh tượng quang dẫn D giải phóng electron liên kết để chúng trở thành electron dẫn nhờ tác dụng xạ điện từ Câu 10 Pin quang điện nguồn điện, A quang biến đổi trực tiếp thành điện B lượng mặt trời biến đổi toàn thành điện C tế bào quang điện dùng làm máy phát điện D quang điện trở, chiếu sáng trở thành máy phát điện Câu 11 Gọi A0 công để tách rời điện tử khỏi kim loại, c vận tốc ánh sáng chân không, h số Plăng, giới hạn quang điện xác định công thức A A0 hc B hc A0 C A0 h c D A0 c h Trang 78 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVDH: ThS – GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thanh Tòng Câu 12 Thuyết lượng tử cho A chuyển từ trạng thái dừng có mức lượng cao sang trạng thái dừng có mức lượng thấp nguyên tử hấp thụ lượng B quỹ đạo tất electron hóa trị C nguyên tử mức lượng cao bền vững D trạng thái dừng nguyên tử không xạ Câu 13 Hiện tượng tính chất hạt ánh sáng: A Hiện tượng phát quang B Hiện tượng quang điện C Hiện tượng tán sắc tạo thành quang phổ liên tục ánh sáng trắng D Hiện tượng tạo thành quang phổ vạch ngun tử hiđrơ Câu 14 Một quang trở có đặc điểm: A Điện trở tăng nhiệt độ tăng B Điện trở tăng nhiệt độ giảm C Điện trở tăng bị chiếu sáng D Điện trở giảm bị chiếu sáng Câu 15 Gọi r bán kính quỹ đạo Bo quy luật tăng bán kính lớp K, L, M, N,… A tăng theo n2; (với n số tự nhiên) C tăng theo r2 B tăng theo r2 D tăng theo r3 Câu 16 Giới hạn quang điện natri λ = 0,5 μm Tính cơng A’ cần thiết để tách rời điện tử khỏi lớp mặt kim loại A A’ = 19,86.10 - 20 J B A’ = 198,6.10 – 20 J C A’ = 39,75 10 -20J D A’ = 3,975.10 -20J Câu 17 Cho số Plăng h = 6,625.10 – 34 J.s Một photon ánh sang tím có λ = 0,4μm có lượng A ε = 4,97.10 – 19 J B ε = 2,648.10 – 40J C ε = 2,648.10 – 30J D ε = giá trị khác Trang 79 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVDH: ThS – GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thanh Tòng Câu 18 Catốt tế bào quang điện làm vơnfram Biết cơng electron vơnfram 7,2.10 – 19 J bước song kích thích 262 nm Vận tốc ban đầu cực đại electron quang điện A v0max = 2,92.10 m/s B v0max = 1,84.10 m/s C v0max = 2,76.10 m/s D v0max = 3,68.10 m/s Câu 19 Khi cường độ dòng điện qua tế bào quang điện μA số electron quang điện đến anốt giây A n = 4,5.10 13 hạt B n = 5.10 13 hạt C n = 5,5.10 12 hạt D n = 6.10 14 hạt Câu 20 Chiếu ánh sang đỏ có λ = 0,666 μm vào catốt tế bào quang điện phải đặt hiệu điện hãm Uh = 0,69 V để vừa đủ triệt tiêu dịng quang điện Lúc cơng lim loại làm catốt A A = 1,907.10 – 19 J B A = 1,850.10 – 19 J C A = 2,5.10 – 20 J D A = 1,206.10 – 18 J Câu 21 Một tế bào quang điện có catốt làm asen có cơng 5,15eV Chiếu chùm sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,2 μm vào catốt nối tế bào quang điện với nguồn điện chiều Cứ giây, catốt nhận lượng chùm sáng P = mJ Khi cường độ dịng quang điện bão hòa I = 4,5.10 – A Hiệu suất lượng tử tế bào quang điện A H = 0,63% B H = 0,83% B H = 0,73% D H = 0,93% Câu 22 Hiệu điện anốt catốt ống Rơnghen U = 12,0 kV Bước sóng nhỏ λmin tia X ống Rơnghen phát A λmin = 2,18.10 – 10 m B λmin = 1,04.10 – 10 m C λmin = 1,04.10 – 13 m D λmin = 1,04.10 – m Câu 23 Cho biết r0 = 0,530.10 – 10 m Bán kính quỹ đạo Bo thứ thứ ngun tử hiđrơ quỹ đạo A r2 = 2,12.10 – 10 m; r3 = 4,77.10 – 10 m B r2 = 21,2.10 – 10 m; r3 = 47,7.10 – 10 m C r2 = 2,12.10 – m; r3 = 4,77.10 – m Trang 80 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVDH: ThS – GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thanh Tòng D r2 = 1,06.10 – 10 m; r3 = 1,59.10 – 10 m Câu 24 Từ biểu thức tính lượng quỹ đạo dừng nguyên tử hiđrô En 13,6 eV Với n số tự nhiên số thứ tự mức lượng n Năng lượng ứng với quỹ đạo M A EM = -13,6 eV B EM = - 3,4 eV C EM = - 1,51 e V D EM = - 0,5 eV Câu 25 Biết bước sóng dãy Ban-me vạch đỏ λα = 0,6563 μm, vạch lam λβ = 0,486 μm, vạch chàm λγ = 0,434 μm vạch tím λt = 0,4102 μm Tìm bước sóng vạch quang phổ thứ hai dãy Pasen vùng hồng ngoại Chọn đáp án đúng: A λIR = 1,2811 μm B λIR = 1,8121 μm C λIR = 1,0939 μm D λIR = 1,8744 μm ĐÁP ÁN Câu Đáp án D C C D D B B C Câu 10 11 12 13 14 15 16 Đáp án D A B B C C A C Câu 17 18 19 20 21 22 23 24 Đáp án A A B A D B A C Câu 25 Đáp án D 4.4 Kết thực nghiệm sƣ phạm Chưa có kết Vì theo phân cơng BCĐ trường thực tập, em thực tập lớp 11C4 trường THPT Ngã Sáu (Châu Thành – Hậu Giang), nên việc thực đề tài lý thuyết Em hứa đề tài vận dụng vào trình giảng dạy em trường cố gắng phát huy để đề tài hoàn thiện Trang 81 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVDH: ThS – GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thanh Tòng KẾT LUẬN Một nét đặc trưng tư khoa học phải biết phương pháp hành động hành động, khơng hành động mị mẫm ngẫu nhiên Cho nên, việc định hướng hành động nhận thức điều cần thiết cho HS THPT Nó giúp học sinh chiếm lĩnh kiến thức khoa học cách hiệu nhất, đem lại kết học tập cách tốt Trong trình nghiên cứu, triển khai đề tài: “Định hƣớng hành động nhận thức học sinh trình giải tập thuộc chƣơng Lƣợng tử ánh sáng, Vật lý 12 NC”, thu kết sau:  Phân tích vai trị BTVL mục đích sử dụng chúng dạy học Vật lý  Phân tích tiến trình để đến giải BTVL vận dụng vào giải tập chương Lượng tử ánh sáng, nhằm định hướng hành động nhận thức phát triển tư cho HS Luận văn làm sáng tỏ mục tiêu đề Tuy nhiên, để phát huy có hiệu việc định hướng hành động nhận thức cho HS, song song với việc hướng dẫn HS giải tập chương Lượng tử ánh sáng,Vật lý 12 NC, kết hợp với phương pháp dạy học theo hướng đổi mới, đề tài cần mở rộng phạm vi nghiên cứu sang phần khác chương trình Vật lý phổ thơng cho có tính kế thừa phát triển thêm kết đạt đề tài Do thời gian có hạn nên mở rộng đề tài theo hướng nêu Tôi hy vọng đề tài giúp tơi có thêm kinh nghiệm giảng dạy tốt q trình giảng dạy sau Tơi dồn hết tâm huyết vào đề tài trình độ cịn thấp khơng tránh khỏi thiếu sót, vấn đề thực nghiệm sư phạm chưa có Rất mong bảo thêm q Thầy (Cơ) đóng góp ý kiến bạn để đề tài hoàn thiện Trang 82 Luận văn tốt nghiệp ĐH GVDH: ThS – GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Thanh Tòng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bùi Quốc Bảo – Phương pháp dạy BTVL Đại Học Cần Thơ [2] Lương Duyên Bình (chủ biên), Nguyễn Hải Châu,…- Tài liệu bồi dưỡng GV thực chương trình SGK Vật lý 11 nâng cao NXB Giáo dục 2007 [3] Lê Phước Lộc, Trần Quốc Tuấn – Lý luận dạy học Vật lý THPT ĐHCT 2004 [4] Lê Phước Lộc (chủ biên),… - Đánh giá kết học tập HS ĐHCT 2006 [5] Nguyễn Trọng Sửu – Hướng dẫn thực chương trình SGK 12 môn Vật lý NXB Đại Học Sư Phạm 2008 [6] Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng – Tổ chức HĐNT cho HS DHVL trường PT NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội 1999 [7] Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế - PPDH Vật lý trường PT NXB Đại Học Sư Phạm 2002 [8] Phạm Hữu Tòng – Lý luận DHVL trường trung học NXB Giáo dục 2001 [9] Phạm Hữu Tòng – DHVL trường PT theo định hướng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo tư khoa học NXB Đại Học Sư Phạm 2004 [10] Phạm Hữu Tòng – Tổ chức hoạt động nhận thức cho HS DHVL Bài giảng chuyên đề cao học ĐHSP-ĐHQG Hà Nội 1995 [11] Phạm Hữu Tịng Hình Thành KT, KN phát triển trí tuệ lực sáng tạo HS DHVL NXB Giáo dục 1996 [12] Phạm Hữu Tòng – Phương pháp dạy BTVL NXB Giáo dục 1990 [13] Trần Quốc Tuấn – Bài giảng Lý luận dạy học Vật lý THPT ĐHCT 2007 [14] Trần Quốc Tuấn – Bài giảng phân tích chương trình Vật lý THPT ĐHCT 2007 [15] Trần Quốc Tuấn – Chuyên đề PPDH Vật lý nâng cao ĐHCT 2004 [16] Trần Quốc Tuấn – Đổi PPDH Vật lý 12 Tài liệu bồi dưỡng GV cốt cán môn Vật lý số tỉnh ĐBSCL [17] Phạm Quý Tư, Lương Tấn Đạt – Tài liệu BDGV thực chương trình, SGK Vật lý 10 NC Bộ GD-ĐT 2006 [18] SGK Vật lý 12 Nâng cao NXB Giáo dục 2009 [19] Phân loại phương pháp giải dạng BTVL 12 NXB ĐHQG Hà Nội Trang 83 ... Lƣợng tử ánh sáng, Vật lý 12 NC? ?? Mục đích nghiên cứu đề tài Rèn luyện cho học sinh kỹ giải tập Vật lý sở định hướng hành động nhận thức học sinh trình giải số tập điển hình thuộc chương Lượng tử ánh. .. ĐỊNH HƢỚNG HÀNH ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG VIỆC GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN TRONG CHƢƠNG LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG, VẬT LÝ 12 NÂNG CAO Q trình giải BTVL nói chung hay giải tập thuộc chương Lượng tử ánh. .. pháp định hướng hoạt động nhận thức học sinh trình giải tập Vật lý Nghiên cứu nội dung phương pháp xây dựng chương Lượng tử ánh sáng, sách giáo khoa Vật lý 12 NC Dựa sở việc nghiên cứu lý luận