NÂNG CAO NĂNG lực vận DỤNG KIẾN THỨC vật lí vào CUỘC SỐNG THÔNG QUA dạy học CHỦ đề “KHÚC xạ ÁNH SÁNG và PHẢN xạ TOÀN PHẦN” CHO học SINH lớp 11 ở TRƯỜNG THPT NHƯ THANH

1 MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài Trong năm gần đây, giáo dục phổ thông nước ta đặc biệt quan tâm phát triển đạt nhiều kết bật: quy mô giáo dục mở rộng; chất lượng giáo dục có nhiều chuyển biến tích cực; Tuy nhiên, chất lượng giáo dục thấp so với yêu cầu phát triển đất nước; phương pháp dạy học chưa thực hiệu quả; đội ngũ giáo viên bất cập số lượng, chất lượng cấu; sở vật chất chưa khỏi tình trạng nghèo nàn, lạc hậu Trong bối cảnh toàn ngành giáo dục đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo định hướng phát triển lực học sinh, nâng cao khả tìm tịi giải vấn đề học sinh hoạt động học tập, trọng khả vận dụng kiến thức vào thực tiễn có thực trạng đáng buồn, yếu đến khó tưởng tượng nhiều học sinh phổ thông việc vận dụng kiến thức học trường vào sống Bộ mơn Vật lý khơng phải trường hợp ngoại lệ Đối với học sinh phổ thông nay, việc vận dụng kiến thức vật lí vào đời sống cịn nhiều hạn chế yếu kém; việc dạy học vật lý chưa thực gắn kết lý thuyết với thực tiễn, với sống Trong trình dạy học, quan tâm tới công thức định luật mà sắc màu tự nhiên tượng bị bỏ qua Điều khiến môn học trở nên tẻ nhạt, thiếu hấp dẫn, không tạo hứng thú, nghiên cứu tìm tịi học sinh Bộ mơn Vật lí biết đến mơn khoa học ứng dụng, thực nghiệm, môn khoa học sống Các kiến thức Vật lí ln gắn kết cách chặt chẽ với đời sống khoa học công nghệ Phương pháp tư mơn Vật lí tư tượng, tư gắn với thực tiễn Chính “tính thực tiễn” thể rõ nét có vai trị quan trọng q trình dạy học Vật lí Trong học, giáo viên vật lí cần hướng dẫn để học sinh thâm nhập kiến thức câu hỏi, hình ảnh thực tế vận dụng kiến thức học để giải thích tượng tự nhiên, ứng dụng vật lý liên quan đến học thực tế đời sống Với nội dung mang sắc màu thực tiễn học, học sinh hứng thú học hơn, dễ ghi nhớ tích cực trình học tập, hoạt động dạy học giáo viên học sinh sôi hơn, hiệu Chủ đề “Khúc xạ ánh sáng phản xạ tồn phần” Quang hình học chủ đề mà học sinh làm quen từ cấp THCS chủ đề có nhiều ứng dụng thực tiễn Xuất phát từ phân tích nêu trên, chọn đề tài “Nâng cao lực vận dụng kiến thức Vật lí vào sống thơng qua dạy học chủ đề “Khúc xạ ánh sáng phản xạ toàn phần” cho học sinh lớp 11 trường THPT Như Thanh” 1.2 Mục đích nghiên cứu - Hiện thực hóa ngun lí giáo dục: Học đơi với hành, giáo dục kết hợp với việc vận dụng kiến thức vào sống, lí luận gắn với thực tiễn - Nghiên cứu trình dạy học theo quan điểm đại, thúc đẩy đổi phương pháp dạy học Vật lí, xem xét vai trị việc vận dụng kiến thức Vật lý vào thực tiễn việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh - Xây dựng chủ đề dạy học “Khúc xạ ánh sáng phản xạ tồn phần” chương trình Vật lí lớp 11 THPT theo hướng nâng cao lực vận dụng kiến thức Vật lí vào sống 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Nghiên cứu ý nghĩa việc vận dụng kiến thức Vật lý vào thực tiễn hoạt động giáo dục trường phổ thông - Nghiên cứu phương pháp tổ chức dạy học Vật lí, trọng nội dung kiến thức Vật lý có tính liên hệ thực tiễn dạy học Vật lí trường THPT Như Thanh 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu xây dựng sở lí thuyết; - Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin; - Phương pháp thống kê, xử lí số liệu NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm 2.1.1 Cơ sở pháp lí Nghị số 29-NQ/TW - Hội nghị Trung ương 8, khóa XI Đảng nêu rõ định hướng đổi giáo dục phổ thông theo hướng phát triển lực, phẩm chất học sinh; yêu cầu học sinh vận dụng kiến thức, kỹ học vào giải vấn đề sống Theo đó, giáo dục cần phải đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng đại, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo người học; coi trọng dạy cách học cách vận dụng kiến thức, kỹ người học vào thực tiễn; khắc phục lối truyền đạt áp đặt chiều, ghi nhớ máy móc 2.1.2 Vai trị nội dung liên hệ thực tiễn dạy học Vật lí trường phổ thông Nội dung liên hệ thực tiễn dạy học Vật lí nội dung nhấn mạnh mặt chất, nguồn gốc tượng khảo sát tượng lại quen thuộc, tồn xung quanh người nhấn mạnh nguyên lý hoạt động máy móc, thiết bị dùng đời sống sản suất Để giải tiếp cận nội dung học sinh phải hiểu rõ chất khái niệm, định luật vật lý; nhận biết biểu hiện tượng trường hợp cụ thể kiến thức kinh nghiệm sống học sinh Những nội dung mang yếu tố thực tiễn tạo điều kiện cho học sinh đào sâu, củng cố kiến thức, đưa môn Vật lí gắn liền với thực tiễn, nâng cao lực vận dụng kiến thức Vật lý vào sống, có tác dụng làm tăng hứng thú, tăng khả ghi nhớ nội dung môn học, tạo điều kiện phát triển lực quan sát, lực phân tích, tổng hợp, phát triển khả phán đoán, sáng tạo,… học sinh Để phát huy hiệu tác dụng nội dung liên hệ thực tiễn dạy học, giáo viên cần vào nội dung mà học sinh cần nắm đơn vị kiến thức, chuyên đề dạy học, … tùy vào điều kiện cụ thể lớp học, thời gian cho phép khả học tập học sinh để lồng ghép vào học cách phù hợp, đặc biệt lưu ý đến nội dung thực tiễn có tác dụng giáo dục tư tưởng, đạo đức, kỹ sống giới quan khoa học cho học sinh 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Chương trình Vật lí phổ thơng nước ta bao gồm phần: học, nhiệt học, điện học (điện chiều, điện xoay chiều dao động điện từ), quang học (quang hình, dụng cụ quang học quang lí), vật lí phân tử hạt nhân với khối lượng kiến thức đồ sộ, phong phú đa dạng Tuy nhiên, có bất hợp lí tính phong phú kiến thức học sinh có trường với khả vận dụng kiến thức vào thực tiễn sống em Điều thể yếu đến khó tả phận không nhỏ học sinh phổ thông không liên hệ kiến thức sách với sống đời thực Các em nắm rõ điều kiện để có dịng điện, tác dụng dòng điện, chất dòng điện mơi trường, chuyển động điện tích điện trường, từ trường … lại không giải thích bật cơng tắc ta thấy bóng đèn sáng lập tức; dây dẫn điện nhà phải có vỏ bọc cách điện, cịn ngồi trời dùng dây trần; có em cịn khơng biết mạng điện dân dụng Việt Nam có điện áp hiệu dụng 220 V, Nhật 110 V lại không giải thích ưu, nhược điểm hai giá trị điện áp trên; … Cứ thế, kiến thức vật lí nhiều học sinh phổ thơng nội dung định luật, phương pháp giải dạng tập, chúng “nằm yên” cách “ngoan hiền, khiêm tốn” trang thiếu để “đánh thức” chúng dậy, làm cho chúng trở thành hành trang tốt cho sống em Những nguyên nhân chung thực trạng - Thứ tải chương trình Nội dung kiến thức cần truyền tải tiết học nhiều Sau học, em lại phải giải nhiều dạng tập, có dạng phải dùng phép tốn phức tạp để đáp ứng yêu cầu đề kiểm tra, đánh giá Hơn nữa, số tiết học dành cho mơn Vật lí phổ thơng có tiết/tuần, tiết tập Do vậy, thời gian để giáo viên gợi mở, hướng dẫn học sinh liên hệ, vận dụng nội dung kiến thức học với thực tiễn đời sống hạn chế - Thứ hai nghèo nàn trang thiết bị dạy học hầu hết trường phổ thông, việc giảng dạy mơn Vật lý đa phần cịn theo lối “dạy chay” - Nguyên nhân thứ ba thuộc chủ quan giáo viên đứng lớp, số giáo viên cung cấp cho học sinh kiến thức sách giáo khoa cách túy, chưa coi trọng việc đổi phương pháp dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh Giáo viên dạy Vật lý mà xa rời kiến thức thực tiễn, dạy Vật lý mà dạy Toán, quan tâm tới công thức cho học sinh áp dụng cơng thức để tính đáp số mà không quan tâm, đào sâu đến tượng, nguyên nhân tượng hay đến nguyên lý hoạt động máy móc, thiết bị 2.3 Giải pháp nâng cao lực vận dụng kiến thức Vật lý vào sống dạy học Vật lí trường THPT Như Thanh Là giáo viên trực tiếp giảng dạy nhiều năm, nhận thấy, để học sinh hiểu vai trị mơn Vật lý thực tiễn, khơi dậy em niềm đam mê môn học, sẵn sàng trở thành người lao động có tri thức khoa học công nghệ bản, đáp ứng yêu cầu cao thị trường lao động thời đại công nghệ 4.0 thời đại sống số, trí tuệ nhân loại, có hai yếu tố quan trọng cần phải thay đổi, là: phương pháp dạy thầy nội dung đề kiểm tra đánh giá Phải thay đổi phương pháp dạy thầy, giáo viên vật lí phải có tư đổi mới, phải ln tư gắn kiến thức vật lý với thực tiễn Giáo viên cần nghiên cứu kỹ giảng, xác định kiến thức trọng tâm, tìm hiểu nội dung liên hệ thực tiễn phù hợp với học sinh nghiên cứu phương pháp lồng ghép chúng vào học; soạn giáo án giảng dạy theo hướng phát huy tính tích cực chủ động học sinh Khi giáo viên có định hướng liên hệ kiến thức sách giáo khoa với thực tiễn đời sống ngày cách hợp lý, hài hồ; mang tính khơi hài, sâu sắc học trở nên sôi nổi, hấp dẫn học sinh, em thấy hứng thú, dễ hiểu, dễ ghi nhớ Phải tích cực đổi nội dung đề kiểm tra đánh giá theo hướng yêu cầu vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống, kỹ thuật; làm thay đổi tư dạy thầy tư học trò, thầy trò phải thay đổi phương pháp dạy học Xu hướng “thi học nấy” ảnh hưởng mạnh đến việc dạy thầy điều cần học trò Trong năm gần đây, nội dung đề thi mơn Vật lí có thay đổi tích cực theo hướng nêu trên, “tính thực tiễn” đề cập đến nội dung đề thi, nhiên, số lượng câu hỏi loại cịn chưa thể rõ nét Tuy nhiên tiết học, thời lượng dành cho việc vận dụng kiến thức liên hệ thực tiễn không nhiều, không dẫn đến lan man, làm mờ vấn đề trọng tâm, ví thứ gia vị đời sống - khơng thể thay cho thức ăn thiếu ăn hấp dẫn Để đạt hiệu tối ưu dạy học Vật lí, giáo viên hướng học sinh vận dụng kiến thức Vật lí vào sống cách: - Nêu vấn đề đưa hình ảnh xung quanh đời sống hàng ngày có liên quan đến nội dung học thay cho lời giới thiệu vào giảng để tạo yếu tố bất ngờ, tạo ý quan tâm học sinh tới nội dung học - Nêu biểu thực tiễn đời sống hàng ngày số tính chất vật lý cụ thể bài, từ học sinh hiểu thấy ý nghĩa thực tiễn học, biết vận dụng kiến thức vừa học để thảo luận tìm đáp án, lời giải thích, giải toả tính tị mị học sinh - Nêu biểu hiện, ứng dụng thực tiễn đời sống hàng ngày kiến thức vật lí thơng qua câu chuyện ngắn, câu chuyện mang tính chất khơi hài, tạo khơng khí học tập thoải mái - cách kích thích niềm đam mê môn học - Nêu tượng thực tiễn liên quan đến nội dung kiến thức cuối tiết học Cách nêu vấn đề hướng học sinh vận dụng kiến thức vừa học để phát biểu kiến thức học đời sống; tìm cách giải thích đắn, khoa học bắt gặp tượng sống - Đưa tượng thực tiễn vào tập tính tốn, làm cho học sinh phải hiểu rõ chất tượng, hiểu rõ quy luật tự nhiên đúc kết định luật vật lý tránh tình trạng “tốn học hố” tập vật lý - đưa tập vật lí “chất vật lí” - Nêu biểu thực tiễn đời sống hàng ngày liên quan đến học sau kết thúc học trước, học sinh phải vận dụng kiến thức học tìm cách giải thích tượng nhà, lơi em vào vịng xốy đường tìm tịi khám phá kiến thức, buộc em phải suy nghĩ, ấp ủ lại xảy tượng - tạo tiền đề thuận lợi cho việc dạy học tiết sau Học sinh khối 11 trường THPT Như Thanh hoạt động tìm hiểu ứng dụng thực tiễn tượng phản xạ toàn phần (sợi quang dùng kĩ thuật nội soi) Giáo viên vật lí lồng ghép nội dung liên hệ thực tiễn vào tất khâu trình dạy học: Lồng ghép vào phần đặt vấn đề mở bài; vào trình giảng dạy kiến thức hay vào giai đoạn củng cố học, kiểm tra, đánh giá học sinh Để nâng cao hiệu việc vận dụng kiến thức vật lí vào sống q trình dạy học, giáo viên cần phải nắm kiến thức xuyên suốt chương trình để có kế hoạch xây dựng giảng cho phù hợp; thu thập kiến thức thực tế liên quan đến nội dung học dựa sách giáo khoa, tư liệu tham khảo; kinh nghiệm, hiểu biết thân tượng tự nhiên diễn xung quanh ta, đời sống, sản xuất, … 2.4 Tổ chức dạy học chủ đề “Khúc xạ ánh sáng phản xạ toàn phần” theo hướng nâng cao lực vận dụng kiến thức Vật lí vào sống cho học sinh lớp 11 trường THPT Như Thanh Trong chương trình Vật lí 11, chương VI gồm hai bài: khúc xạ ánh sáng phản xạ toàn phần Đây hai tượng xảy ánh sáng truyền xiên góc qua mặt phân cách hai môi trường suốt Hiện tượng phản xạ toàn phần trường hợp ánh sáng không bị khúc xạ Với điều kiện cụ thể tượng khúc xạ ánh sáng lại chuyển sang tượng phản xạ toàn phần Điều kiện để có phản xạ tồn phần lại rút từ định luật khúc xạ ánh sáng Hiện tượng khúc xạ phản xạ toàn phần nguyên nhân nhiều tượng quen thuộc: gãy khúc vật bị chìm phần nước; ảo ảnh nhìn thấy sa mạc cát nóng bỏng… Để thuận lợi cho việc giảng dạy, sử dụng thiết bị thí nghiệm giảng định hướng hoạt động học học sinh, cá nhân đưa hai vào chung chủ đề để học sinh tiếp thu kiến thức tốt nhanh Chủ đề “Khúc xạ ánh sáng phản xạ toàn phần” xây dựng tổ chức dạy học thời gian tiết, gồm tiết lí thuyết nội dung: khúc xạ ánh sáng, phản xạ toàn phần tiết tập Cụ thể sau: I Nội dung kiến thức cần xây dựng chuyên đề I Nội dung 1: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng - Định nghĩa tượng khúc xạ ánh sáng: Khúc xạ ánh sáng tượng lệch phương (gãy) tia sáng truyền xiên góc qua mặt phân cách hai mơi trường suốt khác - Nội dung định luật khúc xạ ánh sáng: + Tia khúc xạ nằm mặt phẳng tới (tạo tia tới pháp tuyến) phía bên pháp tuyến so với tia tới + Với hai môi trường suốt định, tỉ số sin góc tới (sini) sin i sin r sin góc khúc xạ (sinr) ln ln khơng đổi: I Nội dung 2: Chiết suất môi trường = số sin i sin r - Chiết suất tỉ đối: Tỉ số không đổi tượng khúc xạ gọi chiết suất tỉ đối n21 môi trường (chứa tia khúc xạ) môi trường sin i sin r (chứa tia tới): = n21 + Nếu n21 > r < i : Tia khúc xạ lệch lại gần pháp tuyến Ta nói mơi trường chiết quang mơi trường + Nếu n21 < r > i : Tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến Ta nói môi trường chiết quang môi trường - Chiết suất tuyệt đối (chiết suất) môi trường chiết suất tỉ đối mơi trường với chân khơng Chiết suất khơng khí gần 1, mơi trường suốt khác có chiết suất lớn n2 n1 Mối liên hệ chiết suất tỉ đối chiết suất tuyệt đối: n21 = Dạng đối xứng biểu thức định luật khúc xạ: n1.sini = n2.sin r I Nội dung 3: Tính thuận nghịch truyền ánh sáng thể tính chất định luật khúc xạ ánh sáng - Ánh sáng truyền theo đường truyền ngược lại theo đường - Theo định luật khúc xạ: ánh sáng truyền từ mơi trường sang mơi trường với góc tới i góc khúc xạ r ánh sáng truyền từ môi trường sang môi trường với góc tới r góc khúc xạ i I Nội dung 4: Vận dụng kiến thức khúc xạ ánh sáng để giải tình thực tiễn - Giải thích cách phóng lao bắt cá - Giải thích tạo nhìn nghiêng vào bể bơi, chậu nước, đáy suối cảm giác thấy đáy nơng Rút kinh nghiệm ước lượng chiều sâu bể bơi, suối, giáo dục kỹ sống: hạn chế đuối nước cảm nhận sai chiều sâu bể bơi, suối - Giải thích nguyên nhân tạo nên cầu vồng I Nội dung 5: Hiện tượng phản xạ toàn phần - Định nghĩa phản xạ toàn phần: Phản xạ toàn phần tượng phản xạ toàn ánh sáng tới, xảy mặt phân cách hai môi trường suốt n2 n1 - Góc giới hạn phản xạ tồn phần (igh) với sin igh = - Điều kiện xảy phản xạ toàn phần: + Ánh sáng phải truyền theo chiều từ môi trường chiết quang tới môi trường chiết quang (n2 < n1) + Góc tới lớn góc giới hạn i ≥ igh I Nội dung 6: Ứng dụng tượng phản xạ toàn phần Biểu hiện tượng phản xạ tồn phần đời sống - Giải thích ảo tượng sa mạc, bầu trời; hình ảnh mặt đường nhựa loang nước vào ngày nóng - Cáp quang (cấu tạo công dụng cáp quang) + Cấu tạo: Sợi quang có lõi làm thuỷ tinh chất dẻo suốt có chiết suất n1, bao quanh lớp vỏ có chiết suất n2 (n2 < n1) Một tia sáng truyền vào từ đầu sợi quang, bị phản xạ toàn phần nhiều lần mặt tiếp xúc lõi vỏ Sau nhiều lần phản xạ, tia sáng dẫn qua sợi quang mà cường độ sáng bị giảm không đáng kể Nhiều sợi quang ghép với thành bó, bó ghép hàn nối với tạo thành cáp quang + Ứng dụng cáp quang: Trong công nghệ thông tin; truyền thông tin nước; kĩ thuật nội soi y học; nghệ thuật Cáp quang có ưu điểm: truyền lượng liệu lớn, khơng bị nhiễu trường điện từ bên ngồi, bảo mật tốt, nhỏ, nhẹ, dễ vận chuyển II Tổ chức dạy học chuyên đề II Mục tiêu a Kiến thức - Trình bày tượng khúc xạ ánh sáng, tượng phản xạ toàn phần - Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng; nêu điều kiện để có tượng phản xạ tồn phần - Phân biệt chiết suất tỉ đối chiết suất tuyệt đối mơi trường - Nêu tính thuận nghịch truyền ánh sáng thể tính chất định luật khúc xạ ánh sáng - Hiểu, giải thích tượng thực tiễn có liên quan giáo dục kỹ sống - Mô tả truyền ánh sáng cáp quang, nêu cấu tạo ứng dụng cáp quang b Kỹ - Biểu diễn tượng khúc xạ ánh sáng tượng phản xạ tồn phần hình vẽ - Biết nhận dạng trường hợp xảy tượng khúc xạ ánh sáng phản xạ toàn phần ánh sáng truyền tới mặt phân cách hai môi trường suốt - Biết cách tính góc giới hạn phản xạ toàn phần - Vận dụng định luật khúc xạ ánh sáng kiến thức phản xạ toàn phần để giải tập giải thích tượng thực tiễn có liên quan c Thái độ - Thái độ tích cực học tập, u thích tìm hiểu khoa học, khách quan, trung thực, cẩn thận - Có ý thức vận dụng hiểu biết vật lý vào đời sống, tăng cường sử dụng công nghệ thông tin để tìm hiểu kiến thức - Hợp tác chặt chẽ với bạn nhóm thực nhiệm vụ học tập Chủ động trao đổi, thảo luận với học sinh khác với giáo viên d Năng lực hướng tới Bảng mô tả lực chuyên biệt bồi dưỡng cho học sinh dạy học chủ đề “Khúc xạ ánh sáng Phản xạ toàn phần” Nhóm lực Năng lực thành phần Mơ tả mức độ thực chủ đề Năng lực sử dụng kiến thức K1: Trình bày kiến thức tượng, đại lượng, định luật, nguyên lí vật lí bản, phép đo, số vật lí K2: Trình bày mối quan hệ kiến thức vật lí K3: Sử dụng kiến thức vật lí để thực nhiệm vụ học tập K4: Vận dụng (giải thích, dự đốn, tính tốn, đề giải pháp, đánh giá giải pháp, …) kiến thức vật lí vào tình thực tiễn P1: Ðặt câu hỏi kiện vật lí Năng lực phươn - Nhắc lại: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng; khái niệm góc tới, góc khúc xạ, góc phản xạ, tia tới, tia khúc xạ - Phát biểu định nghĩa tượng phản xạ toàn phần - Nhận trường hợp giới hạn i = 00 - Phát biểu viết biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng - Nêu khái niệm chiết suất tuyệt đối chiết suất tỉ đối Viết hệ thức chiết suất tỉ đối chiết suất tuyệt đối - Nêu tính thuận nghịch chiều truyền ánh sáng môi trường suốt - Nêu điều kiện xảy phản xạ toàn phần - Chỉ mối quan hệ tia tới tia khúc xạ; góc tới góc khúc xạ theo định luật khúc xạ ánh sáng - Rút cơng thức xác định góc giới hạn phản xạ toàn phần từ định luật khúc xạ ánh sáng Sử dụng kiến thức định luật khúc xạ ánh sáng, tượng phản xạ toàn phần, tính thuận nghịch chiều truyền ánh sáng, … để giải tập khúc xạ ánh sáng, phản xạ tồn phần giải thích tượng liên quan Chỉ giải thích số tượng tự nhiên, tập có nội dung thực tiễn liên quan đến khúc xạ ánh sáng phản xạ tồn phần Ví dụ: nâng lên cá nước, sỏi đáy suối, gãy khúc vật bị chìm phần nước, ảo tượng sa mạc, bầu trời Đặt câu hỏi liên quan tới tượng khúc xạ ánh sáng phản xạ tồn phần: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng gì? Hiện tượng phản xạ tồn phần gì? Mối liên hệ góc tới góc khúc xạ nào? g pháp P2: Mô tả tượng tự nhiên ngơn ngữ vật lí quy luật vật lí tượng P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn xử lí thơng tin từ nguồn khác để giải vấn đề học tập vật lí P4: Vận dụng tương tự mơ hình để xây dựng kiến thức vật lí P5: Lựa chọn sử dụng cơng cụ tốn học phù hợp học tập vật lí P6: Chỉ điều kiện lí tưởng tượng vật lí P7: Ðề xuất giả thuyết; suy hệ kiểm tra P8: Xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử lí kết thí nghiệm rút nhận xét Mô tả tượng tự nhiên liên quan đến khúc xạ ánh sáng phản xạ toàn phần: Sự truyền ánh sáng môi trường; gãy khúc vật mặt phân cách hai môi trường Thu thập, đánh giá, lựa chọn xử lí thơng tin từ nguồn tài liệu: sách giáo khoa, sách tham khảo, báo chí, thơng tin khoa học, Internet… vấn đề liên quan đến khúc xạ ánh sáng, phản xạ toàn phần ứng dụng chúng - Sử dụng mơ hình nghiên cứu phản xạ ánh sáng để nghiên cứu khúc xạ ánh sáng phản xạ toàn phần - Vận dụng tương tự đường xây dựng định luật khúc xạ ánh sáng từ định luật phản xạ ánh sáng học THCS - Lựa chọn kiến thức quan hệ tỉ lệ thuận, quan hệ tỉ lệ nghịch để xử lí kết thí nghiệm; hàm số sin, cosin xây dựng định luật khúc xạ ánh sáng, điều kiện phản xạ toàn phần - Vẽ đường truyền sáng tạo ảnh vật qua môi trường suốt Chỉ điều kiện lí tưởng để xét khúc xạ ánh sáng phản xạ tồn phần mơi trường phải suốt đồng tính; bỏ qua hấp thụ lượng sáng môi trường Đề xuất dự đốn mối quan hệ góc tới i góc khúc xạ r - Đề xuất phương án thí nghiệm kiểm chứng định luật khúc xạ; điều kiện phản xạ tồn phần: Dụng cụ thí nghiệm, cách bố trí kế hoạch tiến hành thí nghiệm - Lắp ráp, tiến hành, xử lí kết thí nghiệm kiểm tra giả thuyết rút nhận xét P9: Biện luận tính Biện luận sai số kết thí nghiệm đắn kết nguyên nhân gây nên sai số: Do thí nghiệm tính dụng cụ đo, bề dày chùm tia sáng, 10 Năng lực trao đổi thông tin đắn kết luận khái qt hóa từ kết thí nghiệm X1: Trao đổi kiến thức ứng dụng vật lí ngơn ngữ vật lí cách diễn tả đặc thù vật lí X2: Phân biệt mô tả tượng tự nhiên ngơn ngữ đời sống ngơn ngữ vật lí X3: Lựa chọn, đánh giá nguồn thông tin khác X4: Mô tả cấu tạo nguyên tắc hoạt động thiết bị kĩ thuật, công nghệ X5: Ghi lại kết từ hoạt động học tập vật lí (nghe giảng, tìm kiếm thơng tin, thí nghiệm, làm việc nhóm…) X6: Trình bày kết từ hoạt động học tập vật lí đọc giá trị đo, … HS trao đổi kiến thức ứng dụng tượng khúc xạ ánh sáng, tượng phản xạ toàn phần thực tế ngơn ngữ vật lí: gọi tên khái niệm, tượng, vẽ hình rõ ràng xác … Phân biệt mơ tả tượng tự nhiên liên quan đến khúc xạ ánh sáng phản xạ toàn phần: nâng lên viên sỏi, cá bể; ảo tượng, gẫy vật mặt phân cách nước khơng khí quan sát, cầu vồng … So sánh nhận xét từ kết thí nghiệm nhóm với nhóm khác kết luận nêu sách giáo khoa Hiểu cấu tạo, nguyên tắc hoạt động loại sợi quang công nghệ, truyền thông tin, y học cách xác định vị trí vật bể nước, … - Ghi chép nội dung hoạt động nhóm - Biểu diễn kết thí nghiệm dạng bảng biểu, vẽ hình mơ tả truyền tia sáng - Ghi nhớ kiến thức học - Trình bày số liệu đo đạc dạng bảng biểu, đồ thị Giải thích kết đo - Trình bày kết hoạt động nhóm hình thức: văn bản, báo cáo thí nghiệm… X7: Thảo luận Thảo luận trọng tâm, ngôn ngữ kết công việc khoa học kết thực nhiệm vấn vụ học tập thân nhóm đề liên quan góc nhìn vật lí X8: Tham gia hoạt Đánh giá đồng đẳng, hỗ trợ giúp đỡ nhóm động nhóm học bạn tập vật lí 11 Năng lực cá thể C1: Xác định trình độ có kiến thức, kĩ năng, thái độ cá nhân học tập vật lí C2: Lập kế hoạch thực kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lí nhằm nâng cao trình độ thân C3: Chỉ vai trò (cơ hội) hạn chế quan điểm vật lí trường hợp cụ thể mơn vật lí ngồi mơn vật lí C4: So sánh đánh giá - khía cạnh vật lí - giải pháp kĩ thuật khác mặt kinh tế, xã hội môi trường C5: Sử dụng kiến thức vật lí để đánh giá cảnh báo mức độ an tồn thí nghiệm, vấn đề sống công nghệ đại C6: Nhận ảnh hưởng vật lí lên mối quan hệ xã hội lịch sử - Xác định trình độ có nội dung kiến thức chủ đề qua kiểm tra ngắn lớp, tự giải tập nhà - Đánh giá kỹ thí nghiệm, thái độ học tập hoạt động nhóm - Lập kế hoạch, có cố gắng thực kế hoạch - Điều chỉnh kế hoạch học tập lớp nhà cho phù hợp với điều kiện học tập tình cụ thể Trình bày ý nghĩa truyền sáng qua mơi trường ứng dụng trường hợp ánh sáng trắng, ánh sáng Mặt trời So sánh đánh giá giải pháp khác việc thiết kế, chế tạo dụng cụ phóng lao bắt cá; dự đốn vị trí vật chất lỏng; đánh giá ưu, nhược điểm sợi quang dùng truyền thông, y học; … - Cảnh báo việc: Sự truyền ánh sáng môi trường sương mù, chất lỏng ảnh hưởng đến an toàn giao thơng, phịng chống thiên tai, cứu nạn - Cảnh báo an tồn làm thí nghiệm: lựa chọn đặt vị trí tia sáng, điểm tới, … Nhận vai trò tượng khúc xạ ánh sáng phản xạ toàn phần người lịch sử phát triển khoa học II Chuẩn bị giáo viên học sinh a Giáo viên - Dụng cụ thí nghiệm: cốc nước, ống hút …; thí nghiệm quang học 11 (khối bán trụ suốt, thước đo góc, đèn chiếu sáng, ) - Chuẩn bị sợi quang - Máy tính có nối mạng internet, máy chiếu 12 - Các phiếu học tập b Học sinh - Ôn lại phần Quang học học THCS - Đọc trước 26, 27 - Báo cáo thí nghiệm Phiếu học tập dạy học tượng khúc xạ ánh sáng Phiếu học tập (PHT1): Tìm hiểu khúc xạ ánh sáng P1 Quan sát ảnh trên, cho biết tượng xảy bề mặt nước giải thích sao? (K1, K3, P2, X8) P2 Hiện tượng khúc xạ ánh sáng gì? (K1, P3) Phiếu học tập (PHT2): Tìm hiểu định luật khúc xạ ánh sáng P3 Đề xuất phương án thí nghiệm để tìm mối quan hệ tia tới tia khúc xạ P4 Chiếu tia sáng vào khối thủy tinh hình trụ (ảnh bên), quan sát nhận xét đường truyền tia sáng (P3, P8, X1, X2) P5 Hãy thích hình 26.2 - SGK? (K2, P3) P6 Dựa vào bảng 26.1, thay đổi góc sin i sin r tới i thực nghiệm cho kết nào? (P5, X6) P7 Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng? (K1, K3, P1, P3) Phiếu học tập dạy học tượng phản xạ toàn phần 13 Phiếu học tập (PHT3): Nhận biết vài biểu phản xạ toàn phần P8 Quan sát ảnh cho biết ảnh liên quan đến tượng vật lí nào? Giải thích lại xuất hiện tượng trên? (K1, K3, P2, X8) Phiếu học tập (PHT4): Tìm hiểu truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang (n1 > n2) P9 Tại mặt cong bán trụ (hình 27.1 - SGK), chùm tia tới truyền theo phương bán kính lại truyền thẳng? (K3, K4, P5, X8) P10 Thay đổi độ nghiêng chùm tia tới (thay đổi góc tới i tăng dần) quan sát chùm tia khúc xạ khơng khí Hãy rút nhận xét? (X5, X6, X7, X8) P11 Khi khơng cịn tia khúc xạ khơng khí? (P1, P2) Phiếu học tập (PHT5): Tìm hiểu cấu tạo ứng dụng cáp quang P12 Cáp quang gì? (K1) P13 Hãy cho biết cấu tạo cáp quang, mô tả truyền ánh sáng cáp quang? (X4) P14 Nêu vài ứng dụng cáp quang? (K3, X1) II Tổ chức hoạt động dạy học: Trong giới hạn SKKN xin đề cập đến đoạn học có nội dung thực tiễn Khúc xạ ánh sáng II 3.1 Hoạt động khởi động: Làm nảy sinh vấn đề tìm hiểu tượng khúc xạ ánh sáng (làm việc chung lớp) TT Bước Nội dung Những lực hình thành Chuyển giao - GV phát phiếu học tập (PHT1) K1, K3, P2, P3, nhiệm vụ học kết hợp chiếu hình ảnh: Tìm hiểu X8 tập khúc xạ ánh sáng - GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm trả lời: Hãy cho biết hình ảnh liên quan đến tượng gì? lại có tượng trên? (Tổ chức cho HS thảo luận nhóm theo bàn) 14 Thực nhiệm vụ học tập Báo cáo kết thảo luận Học sinh làm việc cá nhân trao đổi với bạn HS cử đại diện trả lời: Do có tượng khúc xạ ánh sáng nên ta thấy ống hút cốc bị gãy, thể người bị biến dạng bề mặt nước Quá trình thảo luận làm tái khái niệm: nguồn sáng, tia sáng, tia tới, điểm tới, tia phản xạ, tia khúc xạ, góc khúc xạ, pháp tuyến, định nghĩa tượng khúc xạ ánh sáng Đánh giá kết GV nhận xét câu trả lời Yêu cầu thực HS nhắc lại kiến thức “Khúc nhiệm vụ học xạ ánh sáng” học THCS Sau tập GV hệ thống kiến thức II 3.2 Hoạt động vận dụng kiến thức khúc xạ ánh sáng để giải tình thực tiễn (làm việc chung lớp) TT Bước Nội dung Những lực hình thành Chuyển giao - GV chiếu hình ảnh mơ tả quan K1, K3, K4, P2, nhiệm vụ học sát cá nước: Vận dụng X1, C3, C5 tập kiến thức khúc xạ ánh sáng để giải tình thực tiễn - GV yêu cầu HS làm việc cá nhân trả lời: Hãy nhận xét vị trí thực cá vị trí cá mà mắt người nhìn thấy? Từ giải thích cách phóng lao bắt cá 15 - GV nêu tượng cầu vồng, yêu cầu học sinh giải thích Thực Học sinh làm việc cá nhân nhiệm vụ học tập Báo cáo kết Đại diện HS trả lời: Mắt người nhìn thảo luận thấy ảnh cá nâng lên gần mặt nước so với vị trí thực; tượng cầu vồng tạo khúc xạ ánh sáng qua nước Đánh giá kết GV nhận xét câu trả lời Sau GV thực thơng báo tượng tương tự nhiệm vụ học quan sát đáy bể bơi, đáy suối Từ tập giáo dục kĩ dự đoán chiều sâu bể, suối, … để HS có thêm kiến thức phịng chống đuối nước Phản xạ toàn phần II 3.3 Hoạt động khởi động: Làm nảy sinh vấn đề tình để nghiên cứu tượng phản xạ toàn phần (làm việc chung lớp) TT Bước Chuyển giao nhiệm vụ học tập Thực nhiệm vụ học tập Báo cáo kết thảo luận Đánh giá kết thực nhiệm vụ học tập Nội dung Những lực hình thành - GV phát phiếu học tập 3(PHT3) K3, K4, P1, - GV yêu cầu HS trả lời: Các ảnh P2, P5, X5, liên quan đến tượng gì? X6, X7, X8 Học sinh làm việc cá nhân trao đổi với bạn HS cử đại diện trả lời: Đây tượng người quan sát cảm giác mặt đường bị loang loáng nước vào ngày trời nắng nóng ảo tượng bầu trời Do có tượng phản xạ tồn phần GV nhận xét câu trả lời Đặt vấn đề nghiên cứu tượng phản xạ toàn phần II 3.4 Hoạt động: Tìm hiểu cấu tạo cáp quang, truyền ánh sáng cáp quang ứng dụng cáp quang (làm việc chung lớp) 16 TT Bước Nội dung Những lực hình thành Chuyển giao - GV phát phiếu học tập (PHT5): Tìm K1, K3, X1, nhiệm vụ học hiểu cấu tạo ứng dụng cáp X2, X4, C4, tập quang, truyền ánh sáng cáp C5 quang - GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm hoàn thành phiếu học tập Thực Học sinh làm việc cá nhân trao đổi nhiệm vụ học với bạn tập Báo cáo kết HS cử đại diện trả lời thảo luận Đánh giá kết GV nhận xét câu trả lời Sau GV hệ thực thống, khái quát hóa kiến thức nhiệm vụ học - Cấu tạo sợi quang: tập - Sự truyền ánh sáng sợi quang: - Ứng dụng sợi quang: Trong công 17 nghệ thông tin; truyền thông tin nước; y học nghệ thuật, trang trí II 3.5 Hoạt động tìm tịi mở rộng (làm việc nhà) GV yêu cầu học sinh tìm hiểu thêm ứng dụng cáp quang công nghệ thơng tin y học? Tìm hiểu lịch sử phát triển ngành viễn thông giới nước? II Kiểm tra đánh giá II 4.1 Các hình thức đánh giá - Đánh giá nhận xét: Giáo viên nhận xét, đánh giá tích cực, tự lực, sáng tạo học sinh hoạt động học tập lớp - Đánh giá kiểm tra: Căn vào mức độ lực học sinh lớp, giáo viên xác định tỷ lệ, xây dựng câu hỏi, tập theo mức độ yêu cầu để kiểm tra, đánh giá kết học tập phù hợp đối tượng học sinh II 4.2 Các câu hỏi kiểm tra đánh giá học sinh: Trong giới hạn SKKN xin đề cập đến số câu hỏi, tập có nội dung thực tiễn T T Câu hỏi/ Bài tập Câu Vì chậu thau đựng đầy nước, nhìn nghiêng lại thấy nước nơng hơn? Câu Vì ta nhìn thấy tượng lấp lánh bầu trời đêm? Cấp độ Những lực hình thành dụng K3, X2 Vận thấp Vận dụng thấp Vận dụng Câu Quan sát cá bể nước thấp cách nhìn từ phía em nhìn thấy cá gần hay xa mặt nước so với nhìn ngang thành bể? Câu Một người nhìn hịn sỏi đáy Vận dụng bể nước thấy ảnh dường cách mặt cao nước khoảng 1,2 m, chiết suất nước 4/3 Độ sâu bể nước A 90 cm B 10 dm C 15 dm D 1,8 m Câu Một nguồn sáng điểm đặt Vận dụng đáy bể nước sâu m Biết chiết suất cao nước 1,33 Vùng ánh sáng ló mặt nước có hình dạng kích thước nào? K3, X2 K3, X2 K3, P5 K3, P5 18 2.5 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường Khi đánh giá hiệu việc áp dụng đề tài vào trình giảng dạy thân lớp học sinh khối 11 trường THPT Như Thanh, tơi theo dõi q trình nhận thức, khảo sát kết học tập mơn Vật lí học sinh thu kết đáng mừng Việc dạy học chương “Khúc xạ ánh sáng Phản xạ toàn phần” theo hướng nâng cao lực vận dụng kiến thức Vật lí vào sống giúp cho học sinh vận dụng kiến thức học vào đời sống thực, học sinh hứng thú, tích cực, sơi trình học tập, khơi dậy niềm đam mê nghiên cứu khoa học, phát triển toàn diện, nâng cao kỹ sống, … Từ đó, kết học tập mơn Vật lí em cải thiện rõ rệt Đáng mừng hơn, em hiểu giá trị thực tiễn vai trò Vật lí sinh hoạt, lao động, sản suất …; tự tin hoạt động vận dụng kiến thức vào thực tiễn Hiệu tích cực sáng kiến lan rộng đến đồng nghiệp lớp khác trường, học sinh hứng thú việc vận dụng kiến thức học vào thực tiễn Sáng kiến cịn phát triển để dạy học nội dung kiến thức khác chương trình Vật lí phổ thơng hành mơn khoa học ứng dụng khác (Hóa, Sinh, …) KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Việc dạy học theo hướng nâng cao lực vận dụng kiến thức vào sống hướng đúng, có sở khoa học, theo xu phát triển giáo dục tinh thần Nghị số 29-NQ/TW - Hội nghị Trung ương 8, khóa XI Đảng; góp phần to lớn vào việc nâng cao chất lượng giáo dục, phát triển tư học sinh phổ thông Vật lý có ứng dụng nhiều sống thực cần thiết tất người Những kiến thức Vật lý giúp sống hàng ngày vừa trở nên thuận tiện vừa hạn chế rủi ro khơng đáng có Trong phạm vi sáng kiến, đề tài đề cập đến nhiều chủ đề chương trình Vật lí phổ thơng có nội dung liên hệ thực tiễn kết chất lượng học tập; nhận thức thái độ học sinh động lực cho thân tiếp tục mở rộng phạm vi áp dụng cho đối tượng học sinh áp dụng nhiều chuyên đề khác; việc gắn nội dung kiến thức mơn Vật lí với sống tạo lơi cuốn, hứng thú mơn học; góp phần hình thành số phẩm chất, lực học sinh Sự khéo léo, tế nhị giáo viên việc đưa nội dung liên hệ thực tiễn vào học thông qua câu chuyện thú vị mang tính khơi hài, giải thích tượng thiên nhiên kỳ thú hay việc giải thích nguyên lí hoạt động máy, … làm cho học sinh “mê” mơn Vật lí, khiến em hứng thú chờ đón mơn học Đề tài áp dụng cho việc dạy học Vật lí tất trường phổ thơng; cịn mở rộng cho việc dạy học mơn Vật lí khối lớp khác Hơn cịn mở rộng nội dung kiến thức có yếu tố thực tiễn môn học khác 19 3.2 Kiến nghị Để nâng cao lực vận dụng kiến thức Vật lí vào sống thơng hoạt động dạy học trường phổ thông, từ hiệu sáng kiến áp dụng trường THPT Như Thanh, thân tơi có số kiến nghị với cấp quản lí giáo dục sau: - Cần tiếp tục đổi nội dung kiến thức giảm tải chương trình, nội dung kiến thức phải có tính thực tiễn, gần gũi với sinh hoạt, với suy nghĩ hàng ngày, thoả mãn nhu cầu nhận thức học sinh - Tiếp tục đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng đại, tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh, tăng cường hoạt động vận dụng kiến thức vào thực tiễn - Tích cực đổi nội dung đề kiểm tra, đánh giá học sinh theo hướng tăng cường tính thực tiễn, điều thay đổi nhận thức nội dung học tập học sinh, đưa việc vận dụng kiến thức vào thực tiễn trở thành mục tiêu học tập học sinh Trên ý kiến chủ quan cá nhân tơi rút q trình dạy học, chắn không tránh khỏi hạn chế thiếu sót, mong nhận ý kiến đóng góp chân thành hội đồng khoa học bạn đồng nghiệp Tôi xin chân thành cám ơn XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 29 tháng 06 năm 2020 Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác (Ký ghi rõ họ tên) Lê Thị Hoa 20 ... xung quanh ta, đời sống, sản xuất, … 2.4 Tổ chức dạy học chủ đề “Khúc xạ ánh sáng phản xạ toàn phần” theo hướng nâng cao lực vận dụng kiến thức Vật lí vào sống cho học sinh lớp 11 trường THPT Như. .. “Khúc xạ ánh sáng Phản xạ toàn phần” theo hướng nâng cao lực vận dụng kiến thức Vật lí vào sống giúp cho học sinh vận dụng kiến thức học vào đời sống thực, học sinh hứng thú, tích cực, sơi trình học. .. chủ đề dạy học “Khúc xạ ánh sáng phản xạ tồn phần” chương trình Vật lí lớp 11 THPT theo hướng nâng cao lực vận dụng kiến thức Vật lí vào sống 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Nghiên cứu ý nghĩa việc vận