Ngoài những đặc điểm tích cực của cách tổ chức hoạt động theo nhóm nêu trên, cách tổ chức này còn có những hạn chế như sau:
* Ảnh hưởng theo lối dạy thầy là người truyền đạt và kiểm tra, trò là người tiếp nhận và tái tạo không dễ dàng nhường chỗ cho cách tổ chức hoạt động học tập theo nhóm mà ở đó được tranh luận thẳng thắn cởi mở và dân chủ phát huy tối đa tính tích cực chủ động của học sinh.
* Hiện nay cơ sở vật chất, phương tiện dạy học, dụng cụ thí nghiệm, sơ đồ chỗ ngồi của học sinh…, chưa thích ứng cho việc tổ chức hoạt động học tập theo nhóm.
* Chương trình SGK quá tải về kiến thức mà cách tổ chức hoạt động học tập theo nhóm đòi hỏi thời gian phân bố cho thích hợp với nội dung. Nếu GV tổ chức không khoa học phân bố thời gian không hợp lý thì làm cho một số môn học khác bị ảnh hưởng không tốt. Để tránh tình trạng này, GV phải sử dụng đàm thoại thường xuyên hơn trong giờ học, có như vậy HS mới có được kỹ xảo đàm thoại, câu trả lời nhanh hơn chính xác hơn và luôn giữ tầm nhìn của sợi dây lôgic của suy luận mà điều này thì HS chúng ta chưa quen chưa thể hiện một cách sâu sắc.
* Tổ chức hoạt động học tập theo nhóm cho HS là một hoạt động có cường độ lao động căng thẳng và mệt mỏi, trong đó người thầy phải có năng lực, sáng tạo ra các tình huống, xử lý và giải quyết tốt các tình huống nhiều khi không có trong dự kiến. Đây là điều không phải bất kỳ người thầy nào cũng có được, chỉ có những người thầy có nhiệt huyết và có năng lực sư phạm và trình độ chuyên môn sâu sắc mới có thể làm được.
42
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Trên đây, chúng tôi đã trình bày cơ sở lý luận của đề tài luận văn. Những vấn đề đã trình bày trên được tóm tắt thành những ý chính sau:
Học vật lý thông qua hoạt động nhận thức là hình thức học tập cho phép đạt đến nhiều mục đích tích cực, chính vì ý nghĩa tích cực mà tổ chức hoạt động nhận thức trở thành định hướng rõ nét trong cải cách giáo dục, nó trở thành định hướng chung cho tất cả các môn học trong đó có vật lý học. HS là chủ thể của HĐNT học tập, được lựa chọn, tổ chức và điều hành bởi GV.
Vai trò của GV trong dạy - học là người tổ chức, chỉ đạo, uốn nắn, tạo những tình huống học tập trong đó xuất hiện những vấn đề cần giải quyết sao cho HS phát huy được tính tích cực, tự lực và sáng tạo phù hợp với khả năng của mình.
Nhiệm vụ của HS là phải biết những điều kiện chủ quan thuận lợi và bộc lộ những khó khăn về nhiều mặt trong HĐNT, tự sửa chữa, tự điều chỉnh, tự đánh giá để đạt được mục đích của hoạt động học là chiếm lĩnh tri thức, kinh nghiệm xã hội - lịch sử một cách vững chắc biến nó thành năng lực thể chất, năng lực tinh thần của cá nhân HS.
Trên cơ sở tâm lý học "Năng lực nhận thức của con người được hình thành qua chính hoạt động nhận thức"và vận dụng quan điểm hiện đại về dạy học vật lý nói chung và dạy các ứng dụng kỹ thuật của vật lý nói riêng và với mục đích cho HS làm quen và từng bước đóng vai trò của chủ thể HĐNT, ở đó có sự kết hợp hài hòa các PPDH, có sử dụng tổ hợp các kỹ năng trí tuệ và tay chân đầy đủ giúp học sinh không những được trang bị những kiến thức, kỹ năng mà loài người tích lũy được mà còn bồi dưỡng cho họ khả năng giải quyết vấn đề do thực tiễn đặt ra và năng lực sáng tạo.
Trên cơ sở đảm bảo tính sư phạm, phương pháp dạy - học cụ thể cho từng bài học trong chương "MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC" lớp 12
43
THPT. chúng tôi soạn tiến trình dạy - học đáp ứng với mục đích sau: Dựa trên những định luật, nguyên lý, bài tập về quang hình học đã biết, HS dùng tia sáng để xây dựng mô hình ảnh của một vật qua dụng cụ quang học, nhưng trong thực tế, dụng cụ quang học là dùng để quan sát ảnh của một vật. Nhằm phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của HS và cho HS thấy được ý nghĩa của ứng dụng kỹ thuật vật lý trong thực tiễn chúng tôi đi theo hướng như sau:
* Phối hợp nhiều PPDH cho một nội dung bài học, trong đó chủ yếu là phương pháp thực nghiệm có kết hợp với phương pháp mô hình, phương pháp tương tự và tùy nội dung bài học có tổ chức hình thức thảo luận theo nhóm HS.
44
CHƯƠNG 2 SOẠN THẢO TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHƯƠNG "MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC" THEO HƯỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ LỰC
VÀ SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH 2.1. PHÂN TÍCH CHƯƠNG TRÌNH
2.1.1.NHẬN XÉT CHUNG PHẦN QUANG HÌNH HỌC:
Học thuyết về ánh sáng là một trong những học thuyết rất quan trọng của vật lý hiện đại. Học thuyết này dựa trên quan niệm về lưỡng tính sóng - hạt của ánh sáng.
Chương trình quang hình học hiện nay ở nước ta được học ở hai cấp, cấp THCS và cấp THPT. Ở THCS đề cập đến khái niệm sự truyền thẳng ánh sáng, sự phản xạ ánh sáng, sự tạo ảnh qua gương phẳng, khúc xạ ánh sáng, sự tạo ảnh qua thấu kính. Ở THPT kiến thức này được bổ sung hoàn chỉnh hơn.
Trong chương trình vật lý 12 THPT bắt đầu từ việc nghiên cứu quang hình học và tiếp đến là tính chất sóng, tính chất lượng tử của ánh sáng. Làm như thế có thể phù hợp với nhận thức của HS và phù hợp với lịch sử quang học, nhưng lại có nhược điểm là tách rời phần quang hình và bản chất sóng của ánh sáng. Do đó HS không thấy rõ bản chất vật chất của ánh sáng cũng như nội dung vật lý các khái niệm và các định luật cơ bản.
Quang hình học là phần quan trọng trong giáo trình quang học lớp 12 THPT được trình bày đầy đủ về mặt định tính cũng như định lượng. Quang hình học có nhiều ứng dụng trong đời sống và trong kỹ thuật, nên việc giảng dạy quang hình học là có tác dụng giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho HS. Các bài tập định lượng cũng như định tính cũng thường gặp trong thực tế, khi giảng dạy phần quang hình học lớp 12 cần tận dụng kiến thức mà học sinh đã học ở THCS kinh nghiệm sống của HS mặt khác cần đi sâu vào bản chất vật lý của vấn đề,
45
nên đề cao mặt định tính nhiều hơn mặt định lượng để phát huy tính tích cực của HS
Quang hình học là cơ sở của quang kỹ thuật được xây dựng vào 4 định luật: Định luật truyền thẳng ánh sáng, định luật về tính độc lập của chùm tia sáng, định luật phản xạ và khúc xạ ánh sáng
Quang hình học không giải thích bản chất các hiện tượng quang học mà chỉ dựa trên các quan niệm hình học để nghiên cứu. Vì vậy các vấn đề nêu ra có ý nghĩa hình học nhiều hơn ý nghĩa vật lý. Cho nên khi giảng dạy cần có biện pháp giúp học sinh nắm vững các định luật cơ bản và ứng dụng chúng trong việc nghiên cứu sự truyền của tia sáng, sự tạo ảnh qua các dụng cụ quang học. Mặt khác cũng cần nêu cho HS thấy rõ ứng dụng của các định luật quang hình học. Việc ứng dụng rộng rãi các thí nghiệm, các mô hình là một trong những biện pháp quan trọng để đảm bảo các yêu cầu trên.
2.1.2. ĐẶC ĐIỂM VÀ NỘI DUNG PHẦN QUANG HÌNH HỌC:
Chuyển từ phần điện học sang phần quang hình học, HS gặp một số khó khăn. Một trong những khó khăn đó là HS không nắm vững phương pháp đặc thù khi nghiên cứu phần quang hình lớp 12. Để xét sự tạo thành ảnh do các dụng cụ quang học lớp 12 người ta dựa vào giả thuyết là các dụng cụ đó cho ảnh điểm và ảnh phẳng mà sử dụng vài phương pháp cơ bản là nghiên cứu sự truyền của vài tia đặc biệt xuất phát từ vật. Sau khi thay đổi phương truyền bởi các dụng cụ này nếu các tia cắt nhau thật thì tạo thành ảnh thật của vật, nếu đường kéo dài của chúng cắt nhau thì tạo thành ảnh ảo. Phương pháp này được sử dụng cho việc nghiên cứu sự tạo ảnh bởi gương phẳng, gương cầu, khúc xạ, lăng kính và thấu kính.
Để nghiên cứu cho việc tạo ảnh bởi hệ ghép (kính thiên văn, kính hiển vi), người ta theo phương pháp ảnh của vật qua quang cụ thứ nhất được dùng làm vật đối với quang cụ thứ hai và cứ thế cho đến quang cụ cuối cùng.
46
Để nắm được các phương pháp này, trong khi học quang hình học và vận dụng, HS phải nắm thật vững các khái niệm: Vật thật, ảnh thật, vật ảo, ảnh ảo và cách vẽ, muốn thấy được ảnh của một vật mắt phải đặt ở vị trí nào.
2.1.3. CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
* Tia sáng: là khái niệm trừu tượng (có thể định nghĩa là phương truyền của năng lượng ánh sáng hay là đường thẳng vuông góc với một đầu sóng) Như vậy tia sáng là một khái niệm thuần túy hình học và dĩ nhiên giữa các đường hình học chỉ có thể có những quan hệ toán học, các định luật quang hình học nói lên quan hệ đó. Vì vậy khi giảng dạy cần nhấn mạnh rằng chùm sáng mới có thật còn tia sáng chỉ là phương tiện, là mô hình giúp cho việc khảo sát sự truyền ánh sáng theo quan điểm hình học.
* Điểm sáng: Cũng là khái niệm trừu tượng, phải hiểu điểm sáng là một vật phát sáng có kích thước nhỏ so với khoảng cách mà chúng ta nghiên cứu (cũng có thể gọi là điểm vật).
* Vật thật, vật ảo, ảnh thật, ảnh ảo: Đây là những khái niệm quan trọng của quang hình học, nắm được khái niệm này mới hiểu vấn đề cơ bản của quang hình học.
Một vật thật, một ảnh thật, một ảnh ảo có thể dùng làm vật thật đối với dụng cụ quang học.
Điểm sáng S coi là vật thật đối với dụng cụ quang học, khi nó đứng trước dụng cụ đó theo chiều truyền ánh sáng hay là mặt ngoài cùng của dụng cụ nhận được chùm tia sáng phân kỳ xuất phát từ vật hoặc hình như xuất phát từ vật
47 h.2.1. S là vật thật đối với thấu kính L1
h.2.2. S’ là ảnh thật của S qua TK L1 làm vật thật đối với TK L2 h.2.3. S’ là ảnh ảo của S đối với gương phẳng G, là vật thật đối TK L
Điểm sáng S coi là vật ảo đối với dụng cụ quang học khi nó đứng sau dụng cụ đó theo chiều truyền của ánh sáng hoặc mặt ngoài cùng của dụng cụ nhận được chùm sáng có đường kéo dài hội tụ tại S (chỉ có ảnh thật của dụng cụ thứ nhất dùng làm vật ảo cho dụng cụ thứ hai)
48
h.2.4: S’ là ảnh thật của S đối với TK L là vật ảo đối với gương phẳng G S’ được coi là ảnh thật của S cho bởi quang cụ nếu các tia phát xuất từ S sau khi phản xạ hay khúc xạ qua quang cụ gặp nhau tại S’(S’ có thể hứng được trên màn)
S’ được coi là ảnh ảo của S qua quang cụ nếu các tia phát xuất từ S sau khi khúc xạ hay phản xạ qua quang cụ có đường kéo dài gặp nhau tại S’
Chú ý: ảnh thật là có thật còn ảnh ảo chỉ là qui ước, ảnh này chỉ tồn tại khi có mắt tham gia.
2.1.4. ĐỂ THẤY MỘT VẬT HAY MỘT ẢNH MẮT PHẢI ĐẶT VỊ TRÍ NÀO? VỊ TRÍ NÀO?
Mắt chỉ nhìn thấy vật hay ảnh khi có ánh sáng phát xuất từ vật hay ảnh (hoặc dường như phát xuất từ ảnh) và truyền đến mắt.
Trong trường hợp chùm sáng phản xạ hay chùm sáng khúc xạ qua dụng cụ quang học là chùm phân kỳ thì có ảnh ảo. Nếu để mắt hứng chùm tia này ta thấy hình như chùm tia xuất phát từ một điểm sáng là giao điểm các đường kéo dài của chùm tia phân kỳ, chùm phân kỳ thì có thật còn đường kéo dài của chùm tia phân kỳ thì không có, nhờ hệ thống quang học của mắt chùm phân kỳ được hội tụ và tạo thành ảnh thật trên võng mạc của mắt Vì vậy mắt có thể thấy ảnh của
49
một vật trước quang cụ nếu là chùm tia phản xạ, sau quang cụ nếu là chùm tia khúc xạ
G: Gương phẳng L: Thấu kính phân kỳ
h.2.5, h.2.6: Vùng I: Vùng nhìn thấy ảnh, vùng II vùng không nhìn thấy ảnh Mắt cũng có thể hứng được trên võng mạc ảnh thật cho bởi quang cụ
Như thế dù dụng cụ quang học cho ảnh thật hay ảnh ảo, nếu có sự tham gia của mắt và mắt đặt đúng vị trí thì trên võng mạc của mắt luôn luôn có ảnh thật
50
h.2.7: ảnh thật hứng trên màn h.2.8: ảnh thật không hứng trên màn I: Vùng đặt mắt thấy ảnh, II: vùng đặt mắt không thấy ảnh
2.2. NỘI DUNG VÀ CÁC KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CỦA
CHƯƠNG “MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC “ LỚP 12 THPT:
2.2.1 CƠ CẤU CHƯƠNG TRÌNH:
Trong chương trình SGK hiện hành, chương “Mắt và các cụng cụ quang học” được phân phối 7 tiết, trong đó có 4 tiết nghiên cứu tài liệu bổ sung cho kiến thức mới, 3 tiết bài tập. Nội dung của 4 tiết nghiên cứu tài liệu như sau:
* Mắt và máy ảnh.
* Các tật của mắt và cách sửa. * Kính lúp.
51
Các dụng cụ quang học kết thúc phần quang hình học lớp 12 THPT. Đề tài này sử dụng tổng hợp các kiến thức nghiên cứu ở chương trước, đó là tác dụng biến đổi chùm tia cũng như sự tạo ảnh của các phần tử quang học (gương, thấu kính) trong các dụng cụ.
Nhìn chung ở chương này, các quang cụ khác nhan đều có cấu tạo dựa trên nguyên tắc xác định ảnh qua một hệ thống thấu kính, có những dụng cụ cho ảnh thật của vật trên màn hay phim ảnh như máy ảnh, có những dụng cụ cho ảnh ảo (kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn). Cuối cùng mắt người nhìn ảnh này qua quang hệ của mắt cho một ảnh thật của vật trên võng mạc. Muốn hiểu đầy đủ nguyên tắc và tác dụng của các dụng cụ quang học cần biết cấu tạo và hoạt động của mắt là giác quan sử dụng các quang cụ đó.
2.2.2. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM CHƯƠNG “MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC” DỤNG CỤ QUANG HỌC”
Kiến thức trọng tâm học sInh cần nắm vững ở chương này cụ thể như sau:
2.2.2.1. ĐỀ TÀI MẮT VÀ MÁY ẢNH:
* Máy ảnh: Cấu tạo và cách điều chỉnh máy.
* Mắt: Cấu tạo sơ lược theo quan điểm quang hình học: Thủy tỉnh thể của mắt được xem như một thấu kính hai mặt lồi và độ cong hai mặt lồi có thể thay đổi được, do đó độ tụ, tiêu cự của thay đổi được, Ngoài những vấn đề trên, về hoạt động của mắt ta cần thống nhất quan điểm là: Dù quang hệ cho ảnh ảo hay ảnh thật nếu có sự tham gia của mắt thì trên võng mạc của mắt luôn luôn có ảnh thật. Để HS hiểu cụ thể hơn sự điều tiết của mắt ta dùng công thức:
1
𝑑 + 𝑑1` = 1𝑓 để phân tích. Khoảng cách từ d từ vật đến mắt có thể thay đổi được mà khoảng cách d` từ ảnh (võng mạc ) đến thủy tinh thể không đổi. Vì vậy muốn có ảnh của vật luôn luôn hiện trên võng mạc thì f phải thay đổi, nghĩa là sự điều tiết của mắt: sau đó dùng công thức:
52
𝐷 = 1𝑓 = (𝑛 −1)(𝑅1 1 +𝑅1
2) giải thích vì sao khi mắt điều tiết bằng cách thay đổi độ cong của thủy tinh thể. Hiểu các khái niệm điểm cực cận (C0), điểm cực viễn (Cv), giới hạn nhìn rõ của mắt, năng suất phân ly. Từ đó đưa ra điều kiện nhìn rõ một vật của mắt là:
- Vật (hoặc ảnh của vật) phải nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt