(Sáng kiến kinh nghiệm) sử dụng bài tập vật lý nhằm phát hiện và khắc phục quan niệm sai lầm của học sinh qua dạy học chương mắt, các d

1 MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài Một nhiệm vụ quan trọng trình dạy học nhằm chuyển quan niệm sai lệch học sinh thành quan niệm khoa học Chính hiểu rõ quan niệm sai lệch học sinh tìm phương pháp phù hợp để khắc phục quan niệm việc cần làm người giáo viên Để khắc phục quan niệm sai lệch học sinh, người thầy phải lựa chọn phương pháp cho phù hợp với môn, vừa phải phù hợp với quĩ thời gian tiết học Việc sử dụng tập tạo hứng thú học tập cho học sinh, giúp em tiếp nhận kiến thức cách dễ dàng sẵn sàng gạt bỏ sai lầm trước đó, đồng thời em có ấn tượng ghi nhớ lâu kiến thức vừa học, đặc biệt lớp mà đa số học sinh trung bình Xuất phát từ sở nói trên, tác giả tiến hành nghiên cứu đề tài: “ Sử dụng tập vật lý nhằm phát khắc phục quan niệm sai lầm học sinh qua dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lý 11- THPT” Mặc dù có nhiều cố gắng, song đề tài nghiên cứu tránh khỏi hạn chế thiếu sót Tác giả kính mong nhận đóng góp ý kiến quý báu quý thầy cô, bạn đồng nghiệp bạn đọc Xin chân thành cảm ơn! 1.2 Mục đích nghiên cứu Góp phần nâng cao chất lượng dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang” thông qua việc sử dụng tập để phát khắc phục quan niệm sai lầm học sinh 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Nội dung, phương pháp giảng dạy Vật lý trường phổ thông - Hoạt động dạy học Vật lý trường THPT Tĩnh gia - Hệ thống kiến thức lý thuyết hệ thống tập thuộc chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lý 11 - THPT 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu xây dựng sở lý thuyết: Nghiên cứu tài liệu từ sách, báo, mạng internet tập thuộc chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lý 11 - THPT - Phương pháp điều tra: Quan sát, điều tra, thăm dò, trao đổi trực tiếp với đồng nghiệp học sinh, để tìm hiểu thực trạng dạy – học chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lý 11-THPT - Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Thực nghiệm sư phạm đánh giá hiệu sử dụng đề tài nghiên cứu việc dạy – học chương “ Mắt Các dụng cụ quang” năm học 2017 – 2018 trường THPT Tĩnh Gia II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 2.1 Cơ sở lý luận 2.1.1 Lăng kính 2.1.1.1 Định nghĩa: Lăng kính khối chất suốt, đồng chất (thủy tính, nhựa, nước, ) thường có dạng hình lăng trụ tam giác (Hình 1) Cạnh A A i1 I B C i2 D J r1 r2 S R B ABC tiết diện thẳng lăng kính C Hình Hình 2.1.1.2 Đường tia sáng qua lăng kính (Hình 2) 2.1.1.3 Cơng thức lăng kính sin i 1=nsin r sin i 2=nsin r A=r 1+ r D=i +i 2− A { 2.1.2 Thấu kính mỏng 2.1.2.1 Định nghĩa: Thấu kính khối chất suất (thủy tinh hay nhựa, ) giới hạn hai mặt cầu mặt cầu mặt phẳng 2.1.2.2 Cơng thức tổng qt tính độ tụ thấu kính: n 1 D= = −1 + f n' R1 R , đó: + R1 ; R 2: bán kính hai mặt cầu Mặt cầu lồi bán kính lấy dấu dương; ( )( ) mặt cầu lõm bán kính lấy dấu âm Bán kính mặt phẳng vơ + n ; n ' : chiết suất chất làm thấu kính chiết suất mơi trường đặt thấu kính (như hình: Hình 3; Hình 4; Hình 5; Hình 6; Hình 7; Hình 8) R1 R1 R2 C1 C1 C2 n n' n n' (R1> 0; R2 > 0) Hình (R1 > 0; R2 = ∞) Hình R1 R1 n C2 n' R2 C1 C1 C2 n' n R2 (R1 < 0; R2 < 0) (R1< 0; R2 > 0) Hình Hình R1 R1 C1 C2 C1 n' n n' R2 n (R1 < 0; R2 = ∞) (R1 < 0; R2 > 0) Hình Hình ( Trong hình thấu kính phần tơ màu) - Nếu thấu kính đặt mơi trường khơng khí, thì: n ' ≈ ¿> D= 1 =( n−1 ) + f R1 R2 ( ) 2.1.2.3 Cơng thức thấu kính - Cơng thức liên hệ độ tụ tiêu cự: D= f Trong công thức tiêu cự f đo đơn vị mét (m); độ tụ D đo đơn vị điốp (dp) 1 - Công thức xác định vị trí ảnh: f = d + ' d + Ảnh thật: d ' >0; Ảnh ảo: d ' 0=¿ d + d ' > 0=¿ d + d ' =l=25 cm Nghiệm trường hợp kết lời giải HS - Ảnh ảo d ' d '1= f =1,2 m=120 cm a) Khoảng cách vật kính thị kính số bội giác kính ngắm chừng vơ cực Khi ngắm chừng vô cực : d '2=∞=¿ d 2= f 2=4 cm Khoảng cách hai kính là : l=d '1 +d 2= f + f 2=120+ 4=124 cm f 120 Số bội giác kính ngắm chừng vô cực:G ∞= f = =30 b) Khoảng cách vật kính thị kính số bội giác kính ngắm chừng cực viễn Khi ngắm chừng cực viễn thì  ảnh A2 B lên C V   nên : d '2 f −50.4 100 d =−OC V =−50 cm=¿ d 2= ' = = (cm) d 2− f −50−4 27 ' - Khoảng cách vật kính thị kính :l=d '1 +d ¿> l=120+ 100 3340 = ( cm ) ≈ 123,7 cm 27 27 f1 - Số bội giác kính thiên văn ngắm chừng vị trí ln có :G= d Thật vậy : tan α 0= A B1 d ' = A B A B A1 B1 tanα= ' = 1 ; f1 |d 2| d f tanα Theo định nghĩa: G= tan α =¿ G= d Thay số vào ta được : G= f 120 = =32,4 d 100 27 Bài 15 : Vật kính kính hiển vi có tiêu cự f 1, thị kính có tiêu cự f Vật đặt cách vật kính khoảng d 1, mắt quan sát đặt sát thị kính 16 a) Dùng kính hiển vi để ngắm chừng cực cận, cho biết f 1=0,54 cm, f 2=2 cm, d 1=0,56 cm Mắt người quan sát khơng có tật có O C c =25cm Xác định độ dài quang học kính hiển vi, số phóng đại số bội giác kính ? b) Xác định khoảng cách vật vật kính Số bội giác kính ngắm chừng vô cực ? Lời giải HS : ' d1 f 0,56.0,54 a) Ta có : d 1= d − f = 0,56−0,54 =15,12( cm) 1 d '2 f −25.2 50 d =−OC C =−25 cm=¿ d 2= ' = = (cm) d 2− f −25−2 27 ' + Độ dài quang học 50 ' Ta có: O1 O2= f + δ + f 2=d +d 2=15,12+ 27 ≈ 16,97 cm ¿> δ=d '1 + d 2− f − f 2=15,12+ 50 −0,54−2 ≈ 14,43(cm) 27 - Khi ngắm chừng cực cận : + Số phóng đại : k= d '1 d '2 15,12.(−25) = =−364,8=¿|k|=364,8 d1 d 50 0,56 27 tanα + Số bội giác : G= tan α =|k|=364,8 b) Khi ngắm chừng vô cực : Ta có  d '2=∞=¿ d 2= f 2=2 cm ¿> d '1=O O 2−d 2=16,97−2=14,97 cm ¿> d 1= d '1 f 14,97.0,54 = =0,56 cm ' 14,97−0,54 d 1− f tanα + Số bội giác : G ∞= tan α =364,8 Nguyên nhân sai : Ở câu b) HS nhầm công thức số bội giác cực cận giống cơng thức tính số bội giác vô cực Câu hỏi gợi ý : 17 - Thế ngắm chừng cực cận, ngắm chừng vô cực ? - Viết công thức tính số bội giác ngắm chừng cực cận ngắm chừng vô cực ? Lời giải đúng : b) Khi ngắm chừng vơ cực : Ta có d '2=∞=¿ d 2= f 2=2 cm ¿> d '1=O O 2−d 2=16,97−2=14,97 cm ¿> d 1= d '1 f 14,97.0,54 = =0,56 cm ' d 1− f 14,97−0,54 δ.Đ 14,43.25 + Số bội giác : G ∞= f f = 0,54.0,56 ≈ 334 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường Để đánh giá tính khả thi đề tài, tác giả chọn hai lớp giảng dạy: + Lớp 11 C3 (sĩ số 43) chọn làm lớp thực nghiệm – áp dụng đề tài nghiên cứu vào giảng dạy + Lớp 11 C4 (sĩ số 43) chọn làm lớp đối chứng – giảng dạy theo phương pháp truyền thống Cả hai lớp lớp thuộc tốp đầu trường, phần đa học sinh có lực học trung bình mơn Vật lý có chất lượng đồng môn học khác Sau tiến hành kiểm tra, chấm tác giả thu kết bảng sau: Điểm 10 Sĩ số Lớp Lớp TN 45 phút 0 12 43 11C3 Lớp ĐC 45 phút 14 0 43 11C4 Qua kết kiểm tra tác giả rút số nhận xét sau: - Lớp thực nghiệm 11C3 có điểm cao so với lớp đối chứng 11C tỷ lệ điểm trung bình, điểm cao lớp thực nghiệm nhiều so với lớp đối chứng theo tỷ lệ phần trăm - Lớp thực nghiệm nắm vững kiến thức cách hệ thống, khoa học so với lớp đối chứng Từ nhận xét thấy phương pháp giảng dạy lớp thực nghiệm hiệu phương pháp giảng dạy lớp đối chứng 18 Sau có kết giảng dạy, tác giả trình bày trước tổ chun mơn để lấy ý kiến góp ý, nhận xét, đánh giá đồng nghiệp đánh giá cao tính khả thi đề tài Các thầy cô giáo áp dụng vào giảng dạy nhiều lớp khác cho kết tốt, em dễ hiểu, mắc phải sai lầm mang tính chất KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Qua trình nghiên cứu đạt đựơc kết sau: - Chúng tơi làm sáng tỏ có tồn quan niệm HS đa số quan niệm sai lầm Những quan niệm thường gây ảnh hưởng đến trình dạy học trình nghiên cứu vật lý sau HS Do cần khắc phục chúng trình dạy học vật lý - Bài tập Vật lý đóng vai trị quan trọng trình dạy học Đặc biệt vai trò tập vật lý việc khắc phục quan niệm sai lầm HS làm sáng tỏ có số ví dụ minh hoạ cụ thể Các tập sử dụng đề tài khơng phải tập khó, mà chủ yếu tập đơn giản có tác dụng giúp GV phát quan niệm sai lầm HS khắc phục quan niệm sai lầm - Xây dựng tiến trình nhận thức Vật lý HS theo hướng khắc phục quan niệm sai lầm HS Đồng thời đề xuất quy trình gơm bước q trình phát khắc phục quan niệm sai lầm HS dạy học - Đề tài xây dựng 15 tập nhằm vào việc khắc phục quan niệm sai lầm HS ứng với quan niệm sai lầm học sinh - Khơi dậy niềm đam mê học tập, phát triển khả tư vận dụng kiến thức để giải vấn đề, tạo cho em ý chí cao học tập sống để vượt qua khó khăn 3.2 Kiến nghị - Các cấp lảnh đạo cần quan tâm nữa, tạo điều kiện thuận lợi vật chất lẫn tinh thần để động viên, khích lệ niềm đam mê giáo viên giảng dạy, nghiên cứu, để có nhiều sáng kiến kinh nghiệm thiết thực áp dụng - Giáo viên cần phải dành nhiều thời gian tâm huyết cho việc nghiên cứu dạy, đưa nhiều giải pháp hiệu - Trong trình giảng – dạy phải thường xuyên trao đổi với đồng nghiệp để chia sẽ, bàn luận vấn đề phức tạp chuyên môn Đồng thời phải theo dõi học sinh cách sát sao, lắng nghe phản hồi học sinh, để kịp thời 19 rút kinh nghiệm quý báu khắc phục kịp thời hạn chế, nhằm nâng cao kết học tập học sinh XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh hóa, ngày 25 tháng năm 2018 Tôi xin cam đoan SKKN thân viết, khơng chép nội dung người khác Hồ Văn Điệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sách giáo khoa Vật lý 11 bản, NXB Giáo dục Việt Nam năm 2011 [2] Sách tập Vật lý 11 bản, NXB Giáo dục Việt Nam năm 2011 [3] Sách giáo viên Vật lý 11 bản, NXB Giáo dục Việt Nam năm 2011 [4] Hà Văn Chính, Các dạng tập tự luận trắc nghiệm Vật lý 11, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội năm 2007 [5] Bùi Quan Hân (chủ biên), Giải toán Vật lý 11, NXB Giáo dục 2008 DANH MỤC CÁC ĐỀ TÀI SKKN MÀ TÁC GIẢ ĐƯỢC HỘI DỒNG CẤP SỞ GD&ĐT ĐÁNH GIÁ ĐẠT TỪ LOẠI C TRỞ LÊN 5.1 Sáng kiến kinh nghiệm Hội đồng khoa học ngành đánh giá xếp loại C năm học 2013 – 2014 Đề tài: Nhằm rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức khoa học vào thực tiễn phát triển tư sáng tạo học sinh thông qua việc xây dựng sử dụng hệ thống tập thí nghiệm Vật lý chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10 – THPT 5.2 Sáng kiến kinh nghiệm Hội đồng khoa học ngành đánh giá xếp loại C năm học 2015 – 2016 Đề tài: Xây dựng sử dụng hệ thống tập sáng tạo dạy học chương dòng điện xoay chiều Vật lý 12 – THPT 5.3 Sáng kiến kinh nghiệm Hội đồng khoa học ngành đánh giá xếp loại C năm học 2016 – 2017 Đề tài: Một số kinh nghiệm bồi dưỡng kiến thức trọng trường đàn hồi cho học sinh lớp 10 trường THPT 20 ... nghiên cứu vật lý sau HS Do cần khắc phục chúng trình d? ??y học vật lý - Bài tập Vật lý đóng vai trị quan trọng q trình d? ??y học Đặc biệt vai trị tập vật lý việc khắc phục quan niệm sai lầm HS làm... hướng khắc phục quan niệm sai lầm HS Đồng thời chúng tơi đề xuất quy trình gơm bước trình phát khắc phục quan niệm sai lầm HS d? ??y học - Đề tài xây d? ??ng 15 tập nhằm vào việc khắc phục quan niệm sai. .. ví d? ?? minh hoạ cụ thể Các tập sử d? ??ng đề tài tập khó, mà chủ yếu tập đơn giản có tác d? ??ng giúp GV phát quan niệm sai lầm HS khắc phục quan niệm sai lầm - Xây d? ??ng tiến trình nhận thức Vật lý