vật lý
Qua khảo sát điều, tra thực tế việc dạy học môn vật lý ở trường THPT Trần Phú, huyện Đức Thọ, tỉnh Hà Tĩnh và một số trường lân cận, tôi rút ra một số nhận xét sau:
- Hầu hết các GV đều quan tâm đến đổi mới phương pháp dạy học, chú trọng và quan tâm đến phương pháp dạy học tích cực như: phương pháp thực nghiệm; phương pháp giải quyết vấn đề…
- Trong quá trình dạy học vật lý, một số GV đặt ra câu hỏi chỉ dùng cho đối tượng HS có năng lực học tập trung bình trở lên (thậm chí có GV chỉ đặt ra câu hỏi và gọi HS khá, giỏi trả lời) để HS có thể trả lời câu hỏi theo đúng kỳ vọng của GV.
- Một số GV đặc biệt là những GV mới ra trường và những GV đã cao tuổi chưa chú ý đầu tư vào việc xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng tư duy,
hầu như các GV chỉ soạn ra vài câu hỏi để HS nêu lên được nội dung in đậm trong SGK.
- Có 50% GV quan tâm đến câu hỏi, sử dụng câu hỏi.
- Có 60% GV đặt câu hỏi ở mức độ thấp và có quan niệm dùng cho mọi đối tượng học sinh.
- Khái niệm câu hỏi định hướng phát triển tư duy, hệ thống câu hỏi định hướng tư duy, dạy học dựa trên hệ thống câu hỏi định hướng tư duy chỉ có 30% GV có đọc và nghe qua.
Nguyên nhân của tình trạng trên là:
- Nguyên nhân khách quan: Rất ít tài liệu viết về câu hỏi định hướng phát triển tư duy và vai trò của câu hỏi trong dạy học. Các tài liệu tham khảo chủ yếu là bài tập và lời giải mà gần như không có tài liệu nào đưa ra hệ thống câu hỏi để giúp học sinh ôn tập hay hướng dẫn HS giải bài tập.
- Nguyên nhân chủ quan: Giáo viên chưa ý thức được vai trò quan trọng của câu hỏi trong việc phát triển tư duy và năng lực sáng tạo của học sinh. GV còn lười trong việc tìm tòi học hỏi và tự nghiên cứu. GV chưa nắm được các kĩ năng và chưa thành thạo trong việc đặt câu hỏi định hướng tư duy.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Dạy học hiện đại hướng đến phát triển năng lực học tập của học sinh. Các phương pháp dạy học tích cực đang được nghiên cứu vận dụng vào dạy học vật lý.
Các hình thức tổ chức dạy học, các phương pháp và phương tiện đều hướng đến hoạt động nhận thức tích cực, tự lực của học sinh nhằm phát triển tư duy và sáng tạo của học sinh. Trong dạy học truyền thống cũng như trong dạy học hiện đại một phương tiện dạy học không thể thiếu đó là câu hỏi.
Luận văn đã hệ thống cơ sở lý luận về những vấn đề liên quan đến dạy học phát triển, những biện pháp phát triển trí tuệ của học sinh trong dạy học. Làm rõ nội hàm của các khái niệm về câu hỏi, câu hỏi dùng trong dạy học, câu hỏi định hướng tư duy và câu hỏi định hướng phát triển tư duy. Để sử dụng câu hỏi có hiệu quả trong hoạt động dạy học, giáo viên cần có được kiến thức về các dạng câu hỏi, quy trình kỹ thuật đặt câu hỏi và kĩ năng sử dụng nó vào dạy học.
Có thể nói: Câu hỏi là phương tiện dạy học quan trọng trong tất cả các phương pháp dạy học mà giáo viên sử dụng trong nhà trường. Mức độ câu hỏi và chất lượng nội dung của mỗi câu hỏi quyết định chất lượng, hiệu quả hoạt động nhận thức của học sinh.
Quy trình xây dựng hệ thống CHĐH phát triển tư duy được chúng tôi vận dụng xây dựng hệ thống CHĐH phát triển tư duy chương “Sóng ánh sáng” vật lý 12 – cơ bản sẽ trình bày ở chương 2.
Chương 2.
XÂY DỰNG HỆ THỐNG CÂU HỎI ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN TƯ DUY CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC
CHƯƠNG “SÓNG ÁNH SÁNG” VẬT LÝ 12 – CƠ BẢN 2.1. Nội dung dạy học của chương “Sóng ánh sáng” vật lý 12 – cơ bản
2.1.1. Nội dung dạy học
Nội dung dạy học chương “Sóng ánh sáng” vật lý 12 – cơ bản bao gồm: + Tán sắc ánh sáng: hiện tượng tán sắc ánh sáng; quang phổ của ánh sáng trắng; ánh sáng trắng; ánh sáng đơn sắc; giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng; ứng dựng.
+ Nhiễu xạ, giao thoa ánh sáng: nhiễu xạ ánh sáng; giao thoa ánh sáng; điều kiện giao thoa ánh sáng; đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa; bước sóng ánh sáng và màu sắc.
+ Máy quang phổ và các loại quang phổ: định nhĩa, nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của máy quang phổ; định nghĩa, nguồn phát, đặc điểm và ứng dụng của các loại quang phổ.
+ Các bức xạ không nhìn thấy tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X: phát hiện; cách tạo ra; bản chất; tính chất và công dụng.
+ Thang sóng điện từ:
+ Thực hành: Đo bức sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa.
2.1.2. Cấu trúc của chương
Dựa vào chương trình, nội dung SGK hiện hành chúng ta có sơ đồ lôgic nội dung dạy học như sau:
Sóng ánh sáng Tán sắc ánh sáng Nhiễu xạ ánh sáng, giao thoa ánh sáng Máy quang phổ, các loại quang phổ. Quang phổ liên tục Quang phổ vạch Quang phổ hấp thụ Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa Thang sóng điện từ Sóng vô tuyến Tia hồng ngoại Ánh sáng nhìn thấy Tia tử ngoại Tia X Tia gama
2.2. Xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng phát triển tư duy của học sinh trong dạy học chương “Sóng ánh sáng” vật lý 12 – cơ bản
2.2.1. Hệ thống câu hỏi định hướng phát triển tư duy trong thiết kế bài học xây dựng kiến thức mới
Bài 26: Các loại quang phổ
Hệ thống câu hỏi định hướng Câu trả lời kì vọng I. Máy quang phổ lăng kính.
CH 1: Chùm tia tới xuất phát từ tiêu cự vật chính của TKHT thì chùm tia ló ra khỏi TKHT có đặc điểm gì? CH 2: Ống chuẩn trực có tác dụng gì? CH 3: Hệ tán sắc có tác dụng gì? Chùm ánh sáng song song sau khi đi qua hệ tán sắc có đặc điểm gì?
CH 4: Nếu hệ tán sắc dùng nhiều lăng kính thì các lăng kính được bố trí như thế nào?
CH 5: Chùm tia tới TKHT là chùm song song thì chùm tia ló ra khỏi TKHT có đặc điểm gì?
CH 6: Buồng tối có tác dụng gì?
CH 7: Nguyên tắc hoạt động của máy quang phổ lăng kính dựa trên hiện tượng gì?
- Chùm tia ló là chùm song song, song song với trục chính của TKHT. - Tạo ra chùm sáng song song.
- Hệ tán sắc có tác dụng tán sắc ánh sáng. Chùm song song sau khi đi qua hệ tán sắc, sẽ bị phân tán thành nhiều chùm đơn sắc song song.
- Các lăng kính phải đặt cùng chiều, sao cho góc lệch của các chùm sáng khúc xạ qua hệ lăng kính có giá trị nhỏ nhất.
- Chùm tia ló hội tụ tại tiêu điểm ảnh của TKHT
- Buồng tối có tác dụng thu ảnh quang phổ của nguồn sáng.
- Dựa trên hiện tượng tán sắc ánh sáng.
II. Quang phổ phát xạ
CH 1: Thế nào là quang phổ của ánh sáng trắng?
CH 2: Nếu đặt trước khe F của máy quang phổ một ngọn nến hoặc đèn sợi đốt thì hình ảnh thu được ở buồng tối như thế nào?
CH 3: Những vật nào có thể phát ra được quang phổ liên tục?
CH 4: Quang phổ liên tục phụ thuộc vào những yếu tố nào?
CH 5: Quang phổ liên tục có ứng dụng gì?
CH 6: Muốn cho trên màn quan sát của buồng tối máy quang phổ chỉ thấy một vạch đỏ thì chùm sáng đi vào khe F của máy quang phổ phải có đặc điểm gì?
CH 7: Quang phổ vạch của những nguyên tố khác nhau thì khác nhau như thế nào?
CH 8: Quang phổ vạch phụ thuộc vào những yếu tố nào?
CH 9: Quang phổ vạch có ứng dụng
- Là dãi sáng có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
- Ở buồng tối là một dãi sáng có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím như quang phổ của ánh sáng trắng.
- Những vật có thể phát ra ánh sáng trắng thì phát ra được quang phổ liên tục.
- Quang phổ liên tục chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn phát.
- Quang phổ liên tục dùng để xác định nhiệt độ của vật
- Chùm sáng chiếu vào khe F của máy quang phổ là chùm ánh sáng đơn sắc màu đỏ.
- Quang phổ vạch của những nguyên tố khác nhau thì khác nhau về số lượng số lượng các vạch, về vị trí các vạch và độ sáng tỉ đối giữa các vạch - Quang phổ vạch phụ thuộc vào thành phần câu tạo của nguồn phát. - Quang phổ vạch được dùng để phân
gì?
III. Quang phổ hấp thụ.
CH 1: Điều kiện để có quang phổ hấp thụ là gì?
CH 2: Hãy so sánh quang phổ vạch phát xạ và quang phổ vạch hấp thụ của một nguyên tố hóa học.
tích thành phần cấu tạo của chất.
- Nhiệt độ nguồn phát quang phổ hấp thụ phải nhỏ hơn nhiệt độ nguồn phát quang phổ liên tục.
- Giống nhau về số lượng vạch và vị trí của các vạch
Bài 27: Tia hồng ngoại và tia tử ngoại
Hệ thống câu hỏi định hướng Câu trả lời kì vọng I. Phát hiện ra tia hồng ngoại và tia
tử ngoại.
CH 1: Thế nào là cặp nhiệt điện? Hoạt động của nó dựa trên nguyên tắc nào?
CH 2: Trong thí nghiệm hình 27.1 SGK khi di chuyển một đầu mối hàn H của cặp nhiệt điện ngoài vùng quang phổ liên tục trên màn M, ta thấy kim điện kế bị lệch điều đó cho ta kết luận gì?
II. Bản chất và tính chất chung của tia hồng ngoại và tia tử ngoại.
- Cặp nhiệt điện là hai dây dẫn kim loại khác bản chất, hai đầu hàn vào nhau. Cặp nhiệt điện hoạt động dựa trên sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai mối hàn ở hai đầu.
- Ngoài vùng quang phổ nhìn thấy còn có những bức xạ khác mà ta không nhìn thấy được.
CH 1: Từ thí nghiệm trên (theo hình 27.1 SGK), tia hồng ngoại và tia tử ngoại có cùng bản chất với ánh sáng nhìn thấy không? Vì sao?
CH 2: Tia hồng ngoại và tia tử ngoại khác ánh sáng nhìn thấy ở điểm nào? CH 3: Tia hồng ngoại và tia tử ngoại cùng bản chất với ánh sáng nhìn thấy, vậy chúng có những tính chất chung nào?
CH 4: Em hãy dự đoán bước sóng của tia hồng ngoại và tia tử ngoại?
III. Tia hồng ngoại
CH 1: Dựa vào bước sóng của tia hồng ngoại, em hãy dự đoán nguồn phát của tia hồng ngoại?
CH 2: Với các tính chất của tia hồng ngoại, em hãy nêu công dụng của tia hồng ngoại?
- Từ thí nghiệm trên, ta thấy rằng tia hồng ngoại và tia tử ngoại được thu cùng với các tia sáng thông thường và được phát hiện bằng cùng một dụng cụ nên chúng có cùng bản chất.
-Tia hồng ngoại và tia tử ngoại là các bức xạ không nhìn thấy được.
- Tia hồng ngoại và tia tử ngoại cũng tuân theo các định luật: truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ; và cũng gây ra hiện tượng nhiễu xạ, giao thoa như ánh sáng nhìn thấy.
- Từ thí nghiệm trên ta thấy tia hồng ngoại nằm ngoài vùng màu đỏ của ánh sáng nhìn thấy và tia tử ngoại nằm ngoài vùng màu tím của quang phổ nhìn thấy nên bước sóng của tia hồng ngoại lớn hơn bước sóng ánh sáng màu đỏ và bước sóng tia tử ngoại nhỏ hơn bước sóng ánh sáng màu tím. - Các vật ở nhiệt độ thấp đã phát ra tia hồng ngoại
- Công dụng của tia hồng ngoại: + sấy khô, sưởi ấm…
+ Tác dụng nhiệt.
+Có khả năng gây ra một số phản ứng hóa học
+ Có thể biến điệu như sóng điện từ cao tần.
IV. Tia tử ngoại
CH 1: Dựa vào bước sóng của tia tử ngoại, em hãy dự đoán nguồn phát của tia tử ngoại?
CH 2: Tại sao thợ hàn hồ quang phải cần “mặt nạ” che mặt khi hàn?
CH 3: Dây tóc bóng đèn điện sáng có nhiệt độ trên 20000C. Tại sao khi ngồi dưới bóng đèn ta hoàn toàn không bị nguy hiểm vì tác dụng của tia tử ngoại?
+ chế tạo các phim ảnh có thể chụp được được tia hồng ngoại để chụp ảnh ban đêm…
+ chế tạo những bộ điều khiển từ xa hồng ngoại
+ trong quân sự: ống nhòm hồng ngoại để quan sát, hành quân ban đêm; camera hồng ngoại để chụp ảnh quay phim ban đêm; tên lửa tự động tìm mục tiêu do tia hồng ngoại của mục tiêu phát ra.
- Nguồn phát của tia tử ngoại phải có nhiệt độ cao, cao hơn nhiệt độ nguồn phát ra ánh sáng trắng.
- Tia tử ngoại có tác dụng sinh học: hủy diệt tế bào nên người thợ hàn phải dùng “mặt nạ” để không bị nguy hiểm cho tế bào da mặt và tế bào mắt.
- Vì tia tử ngoại bị thủy tinh hấp thụ rất mạnh. Nhờ thủy tinh ở vỏ đèn đã hấp thụ tia tử ngoại nên ta không bị tác dụng bởi tia tử ngoại.
Hệ thống câu hỏi định hướng Câu trả lời kì vọng I. Phát hiện tia X
II. Cách tạo tia X
III. Bản chất và tính chất của tia X
CH 1: So sánh khả năng đâm xuyên của tia tử ngoại và tia X.
CH 2: Tại sao người sử dụng máy chụp X quang phải mặc áo giáp chì?
CH 3: Có nên để tia X tác dụng lâu lên cơ thể người hay không?
CH 4: Hãy so sánh các tính chất của tia X với các tính chất của tia tử ngoại? Từ đó có nhận xét gì về bản chất hai loại tia đó?
CH 5: Em hãy nêu các công dụng của tia X.
- Tia X có bước sóng nhỏ hơn nên có khả năng đâm xuyên mạnh hơn tia tử ngoại.
- Vì chì ngăn không cho tia X đâm xuyên qua nên bảo vệ người làm việc trong môi trường tia X không bị tác dụng của tia X lên cơ thể.
- Không, vì tia X có tác dụng hủy diệt tế bào.
- Tia X có đầy đủ tính chất của tia tử ngoại. Từ đó ta thấy giữa hai loại tia đó có sự đồng nhất về bản chất.
- Công dụng của tia X
+ Trong y học: chuẩn đoán và chữa trị bệnh…
+ Trong công nghiệp: tìm khuyết tật sản phẩm
+ Trong giao thông: kiểm tra hành lí của hành khách…
+ Trong phòng thí nghiệm: nghiên cứu thành phần và cấu trúc của vật rắn.
V. Thang sóng điện từ
CH 1: Hãy nêu sự đồng nhất giữa sóng điện từ và sóng ánh sáng. Từ đó rút ra kết luận gì?
CH 2: Hãy nêu bước sóng của các bức xạ có bản chất sóng điện từ theo thứ tự giảm dần?
- Sóng điện từ và sóng ánh sáng có sự đồng nhất:
+ Đều truyền được trong chân không với tốc độ c
+ Đều tuân theo các định luật: truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ
+ Đều gây ra hiện tượng nhiễu xạ, giao thoa
Vậy sóng điện từ và sóng ánh sáng có cùng bản chất.
- Sóng vô tuyến (3.104 m÷10-4 m), tia hồng ngoại (10-3 m÷7,6.10-7 m), ánh sáng nhìn thấy (7,6.10-7 m÷3,8.10-7 m), tia tử ngoại (3,8.10-7 m÷10-9 m), tia X (10-8 m÷10-11 m), tia gamma (dưới 10-11 m).
2.2.2. Hệ thống câu hỏi định hướng tư duy trong việc hướng dẫn học sinh giải bài tập sinh giải bài tập
Dạng 1: Hiện tượng tán sắc ánh sáng
Bài 1: Một cái bể sâu 1,5 m, chứa đầy nước. Người ta chắn và để một tia sáng
hẹp từ Mặt Trời rọi vào nước dưới góc tới i = 600. Biết chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là 1,328 và 1,343. Xác định bề rộng dãi sáng màu thu được ở đáy bề.
Góc khúc xạ của ánh sáng màu đỏ là: o d đ