1.8.1. Phương pháp BTNB và sự vận dụng vào mơn vật lí
Những hiện tượng vật lí trong tự nhiên diễn ra vơ cùng phong phú, gần gũi và quen thuộc đối với học sinh. Tuy nhiên, việc dạy học mơn vật lí ở trường phổ thơng hiện nay học sinh chỉ tiếp thu kiến thức một cách thụ động, làm cho kiến thức được học trở nên khơ cứng và xa rời thực tiễn. Điều đĩ phần nào giảm hứng thú của học sinh đối với mơn học. Trong quá trình dạy học, giáo viên cần tạo điều kiện cho học sinh tham gia vào quá trình xây dựng kiến thức, điều này sẽ làm cho kiến thức được thu nhận một cách tự nhiên, chủ động và vững chắc, đồng thời cịn bồi dưỡng lịng yêu thích của học sinh đối với mơn học. Do đĩ, mơ hình dạy học tạo điều kiện cho học sinh tham gia vào quá trình học tập như phương pháp BTNB cần được quan tâm và nhân rộng, điều này mang tính đột phá trong chiến lược đổi mới phương pháp dạy học hiện nay. Kiến thức vật lí rất gần gũi với các hiện tượng tự nhiên xảy ra xung quanh
học sinh, đây là một yếu tố rất quan trọng để cĩ thể vận dụng phương pháp BTNB vào dạy học vật lí.
Trong phương pháp BTNB giáo viên phải phát huy được tính tích cực, chủ động, tạo điều kiện cho học sinh tư duy và sáng tạo bằng cách tạo nhu cầu hứng thú, kích thích tị mị, ham học hỏi của học sinh; xây dựng nội dung logic phù hợp với đối tượng học sinh; rèn luyện cho học sinh tác phong học tập và làm việc như nhà khoa học; rèn luyện kĩ năng thực hành; rèn luyện ngơn ngữ khoa học cho học sinh. Với phương pháp BTNB giáo viên đã đưa kiến thức khoa học lại gần với thực tiễn cuộc sống, giúp học sinh khơng chỉ thấy được sự liên hệ giữa lý thuyết và thực tế mà cịn thấy được sự ứng dụng của nĩ, qua đĩ học sinh cĩ thể giải thích các sự vật, hiện tượng cĩ liên quan. Khơng chỉ thế, phương pháp BTNB cịn đảm bảo thực hiện tốt mục tiêu trong dạy học vật lí:
− Về kiến thức: phương pháp BTNB đảm bảo học sinh cĩ một hệ thống kiến thức Vật lí cơ bản, phù hợp với chương trình của Bộ giáo dục và đào tạo, đặc biệt là khả năng vận dụng linh hoạt, sáng tạo để giải thích các hiện tượng liên quan và giải các bài tập cơ bản.
− Về kĩ năng: phương pháp BTNB gĩp phần hình thành rèn luyện kĩ năng vật lí một cách hiệu quả. Qua quá trình học tập, học sinh được rèn luyện và phát triển các kĩ năng như: quan sát, trình bày, nhận xét, đánh giá và kĩ năng làm việc nhĩm. Biết lựa chọn và sử dụng thành thạo các dụng cụ thí nghiệm, biết cách tiến hành, ghi nhận và xử lí kết quả thí nghiệm nhằm đạt được mục tiêu học tập. Khơng dừng lại ở đĩ, phương pháp BTNB cịn rèn luyện học sinh tư duy như một nhà khoa học và sử dụng ngơn ngữ khoa học.
− Về thái độ: trong phương pháp BTNB học sinh được tham gia vào quá trình xây dựng kiến thức, điều này gĩp phần làm cho học sinh cảm thấy hứng thú, tích cực và yêu thích mơn học. Qua quá trình cùng nhau thảo luận, cùng nhau làm thí nghiệm rèn luyện cho học sinh ý thức hợp tác trong hoạt động tập thể, rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ và trung thực, đây là những đức tính rất quan trọng cần rèn luyện cho học sinh ngay khi cịn trên ghế nhà trường.
1.8.2 Mục tiêu của dạy học vật lí theo phương pháp BTNB
Nếu như từ xưa đã cĩ quan niệm “học đi đơi với hành” tức là học lý thuyết rồi dùng thí nghiệm kiểm tra lý thuyết, thì phương pháp BTNB đi theo chiều ngược lại, tức là từ thực nghiệm để thu được kiến thức lý thuyết. Từ quy trình chung của phương pháp BTNB thì đối với mơn vật lí cĩ những mục tiêu riêng như sau:
a. Kiến thức
Giúp học sinh phát hiện và tìm hiểu các sự vật, hiện tượng rồi rút ra các định luật, định lý, nguyên lý cơ bản của vật lí phù hợp với khả năng của học sinh.
b. Kĩ năng
− Giúp học sinh cĩ kĩ năng hợp tác làm việc nhĩm. − Giúp học sinh biết cách quan sát cĩ chủ đích.
− Các kĩ năng truyền đạt thơng tin: trình bày biểu tượng ban đầu, nêu phương án tiến hành thí nghiệm, báo cáo kết quả thí nghiệm…
− Rèn luyện kĩ năng thực hành vật lí:
+ Kĩ năng đề xuất phương án tiến hành thí nghiệm. + Kĩ năng đề xuất và sử dụng dụng cụ thí nghiệm. + Kĩ năng lắp ráp và tiến hành thí nghiệm đơn giản. + Kĩ năng thu thập và xử lí kết quả thí nghiệm. + Kĩ năng trình bày và báo cáo kết quả thí nghiệm. − Kĩ năng sử dụng thành thạo ngơn ngữ khoa học.
− Kĩ năng vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tượng liên quan và giải bài tập cơ bản.
c. Thái độ
− Làm cho học sinh tích cực, chủ động và hứng thú học tập.
− Bồi dưỡng lịng yêu thích khoa học nĩi chung và mơn vật lí nĩi riêng. − Cĩ tác phong làm việc như nhà khoa học, tính trung thực khoa học. − Rèn tính tỉ mỉ, cẩn thận và trung thực trong thí nghiệm.
1.8.3. Tiến trình dạy học vật lí theo phương pháp BTNB
Từ mục tiêu và tiến trình chung của phương pháp BTNB cĩ thể rút ra tiến trình riêng cho mơn vật lí như sau:
Pha 1: Làm nảy sinh vấn đề
Từ kiến thức cũ, hình ảnh, thí nghiệm, kinh nghiệm, bài tập… tạo tình huống xuất phát nhằm làm cho học sinh nảy sinh vấn đề của bài học (câu hỏi bài học).
Pha 2: Bộc lộ biểu tượng ban đầu và đề xuất giả thuyết – dự đốn
Học sinh dựa vào kiến thức đã biết và kinh nghiệm bản thân để nêu ra suy nghĩ, nhận thức ban đầu của mình trước khi được học kiến thức.
Từ những khác biệt và phong phú về biểu tượng ban đầu của học sinh, giáo viên giúp học sinh đề xuất các câu hỏi từ những sự khác biệt trong các biểu tượng đĩ. Từ đĩ đề ra các giả thuyết – dự đốn.
Pha 3: Đề xuất phương án và tiến hành thí nghiệm tìm tịi – nghiên cứu
Phân tích xem cĩ thể kiểm tra các giả thuyết bằng thí nghiệm trực tiếp khơng? Nếu khơng được thì suy luận lơ gic từ giả thuyết ra hệ quả kiểm tra được trực tiếp từ thí nghiệm.
Đề xuất phương án thí nghiệm:
Thiết kế phương án thí nghiệm để kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết hoặc hệ quả của nĩ: cần phải đo những gì? Đo như thế nào? Cần những dụng cụ gì? Bố trí ra sao? Tiến hành như thế nào? Thu thập và xử lí số liệu ra sao?... (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tiến hành thí nghiệm:
Lắp ráp, bố trí và tiến hành thí nghiệm, thu thập và xử lí số liệu thí nghiệm.
Pha 4: Hợp thức hĩa kiến thức
Đối chiếu kết quả thí nghiệm với với giả thuyết (hoặc hệ quả của nĩ) đã đề xuất: − Nếu kết quả thí nghiệm phù hợp với giả thuyết (hoặc hệ quả của nĩ) thì giả thuyết trở thành kiến thức mới.
− Nếu kết quả thí nghiệm khơng phù hợp với giả thuyết (hoặc hệ quả của nĩ) thì kiểm tra lại quá trình thí nghiệm và quá trình suy luận từ giả thuyết ra hệ quả. Nếu quá trình thí nghiệm đã đảm bảo và quá trình suy luận ra hệ quả khơng mắc sai lầm thì kết quả thí nghiệm địi hỏi phải đề xuất giả thuyết mới, rồi lại tiến hành thí nghiệm kiểm tra tính đúng đắn của nĩ. Quá trình này tiếp diễn cho đến khi tìm ra kiến thức mới.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Như vậy, giáo dục khơng đơn thuần chỉ là cung cấp cho học sinh những kiến thức thuần túy cơ bản trong chương trình mà cịn phải phát huy được tính tích cực, tự lực, tạo điều kiện cho học sinh tư duy và sáng tạo, đĩ cũng là một trong những mục tiêu lớn của giáo dục tồn diện.
Khi nghiên cứu phương pháp BTNB tơi thấy phương pháp này cĩ tiến trình dạy học phù hợp với tiến trình dạy học vật lí theo con đường sáng tạo. Trong phương pháp này, học sinh cùng tham gia vào quá trình xây dựng kiến thức, qua đĩ học sinh khơng chỉ thu được kiến thức cần thiết cơ bản mà cịn tạo điều kiện cho học sinh tự lực học tập theo con đường sáng tạo của các nhà khoa học, biết cách nhìn nhận vấn đề và lập luận khoa học. Khơng chỉ thế, sau khi nghiên cứu nội dung của phương pháp tơi thấy phương pháp này phù hợp với điều kiện giáo dục ở Việt nam và phù hợp với xu hướng đổi mới giáo dục hiện nay.
Chương 2. SOẠN THẢO TIẾN TRÌNH DẠY HỌC NỘI DUNG KIẾN
THỨC CHƯƠNG “KHÚC XẠ ÁNH SÁNG” – VẬT LÍ 11 CƠ BẢN THEO
PHƯƠNG PHÁP BTNB
2.1. Tổng quan về chương “Khúc xạ ánh sáng”
2.1.1. Phân tích nội dung kiến thức SGK chương “Khúc xạ ánh sáng” – Vật lí 11 cơ bản Vật lí 11 cơ bản
Ở cấp THCS, học sinh đã được học một số kiến thức Quang hình học như: nguồn sáng, vật sáng, vật, ảnh, sự truyền thẳng, sự phản xạ và khúc xạ ánh sáng… nhưng chỉ dừng lại ở những khái niệm cơ bản. Ở cấp THPT, những kiến thức này sẽ được hồn chỉnh hơn. Nhưng trước khi đi vào kiến thức mới, giáo viên nên nhắc lại một số khái niệm cơ bản này.
Nội dung chính của chương này là hiện tượng khúc xạ ánh sáng và điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ tồn phần. Những hiện tượng này diễn ra khá gần gũi quen thuộc với học sinh, đây là một trong những điều kiện thuận lợi để vận dụng phương pháp BTNB vào dạy học chương “ Khúc xạ ánh sáng”.
Cấu trúc bài “ Khúc xạ ánh sáng” trong SGK đã mang yếu tố sáng tạo, thuận lợi cho việc xây dựng kiến thức theo cấu trúc đã cĩ. Hiện tượng gần gũi với học sinh, dụng cụ thí nghiệm đơn giản, dễ tìm, dễ thực hiện và dễ quan sát giúp học sinh dễ dàng đề xuất phương án thí nghiệm, dụng cụ thí nghiệm và thực hiện thí nghiệm. Sự chuyển tiếp giữa bài “Khúc xạ ánh sáng” và “Phản xạ tồn phần” cĩ sự liền mạch chặt chẽ, hợp lí. Bài học được cấu trúc lơgíc, phù hợp với con đường nhận thức khoa học.
2.1.2. Xây dựng sơ đồ cấu trúc nội dung của chương “Khúc xạ ánh sáng” 2.1.2.1. Sơ đồ cấu trúc nội dung của chương “Khúc xạ ánh sáng” 2.1.2.1. Sơ đồ cấu trúc nội dung của chương “Khúc xạ ánh sáng”
Hình 2.1. Sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Khúc xạ ánh sáng” 2.1.2.2. Một số nội dung chính của chương
− Hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương (gãy khúc) của các tia sáng khi truyền xiên gĩc qua mặt phân cách giữa hai mơi trường trong suốt khác nhau.
− Chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối. Tỉ số khơng đổi
r i
sin sin
được gọi là chiết suất tỉ đối n21 của mơi trường (2) (chứa tia khúc xạ) đối với mơi trường (1) (chứa tia tới).
Chiết suất tuyệt đối (hay chiết suất n) của một mơi trường là chiết suất tỉ đối của mơi trường đĩ đối với chân khơng.
− Định luật khúc xạ ánh sáng.
Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới. Với hai mơi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin gĩc tới (sini) và sin gĩc khúc xạ (sinr) luơn khơng đổi.
r i
sin sin
= hằng số (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nhận xét: + n1 < n2 (ánh sáng truyền từ mơi trường chiết quang kém sang mơi trường chiết quang hơn): i > r , tức là tia tới lệch xa pháp tuyến hơn tia khúc xạ.
+ n1 > n2 (ánh sáng truyền từ mơi trường chiết quang hơn sang mơi trường chiết quang kém): i < r , tức là tia tới lệch gần pháp tuyến hơn tia khúc xạ.
Khúc xạ ánh sáng Hiện tượng khúc xạ ánh sáng Định luật khúc xạ ánh sáng Ứng dụng Phản xạ tồn phần Hiện tượng phản xạ tồn phần Điều kiện xảy ra hiện tượng
− Phản xạ tồn phần.
Ta thấy trong trường hợp ánh sáng truyền từ mơi trường cĩ chiết suất lớn sang mơi trường cĩ chiết suất nhỏ n1 > n2 thì gĩc tới luơn nhỏ hơn gĩc khúc xạ, khi ta tăng gĩc tới i đến một giá trị nào đĩ thì gĩc r = 90°, nếu tiếp tục tăng i thì tồn bộ tia sáng tới sẽ bị phản xạ theo định luật phản xạ ánh sáng, hiện tượng này gọi là phản xạ tồn phần.
Hiện tượng phản xạ tồn phần là hiện tượng phản xạ tồn bộ tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữa hai mơi trường trong suốt.
Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ tồn phần:
+ Ánh sáng truyền từ mơi trường cĩ chiết suất lớn sang mơi trường cĩ chiết suất nhỏ (n1 > n2).
+ Gĩc tới i lớn hơn hoặc bằng gĩc giới hạn igh (i ≥ igh);
Với ighứng với gĩc tới sao cho gĩc khúc xạ bằng 90°, khi đĩ hiện tượng phản xạ tồn phần bắt đầu xảy ra. Theo định luật khúc xạ ánh sáng, ta cĩ:
1 2 sin n n igh =
2.1.3. Mục tiêu của chương “Khúc xạ ánh sáng”a. Kiến thức a. Kiến thức
− Phát biểu được định luật khúc xạ ánh sáng.
− Nêu được chiết suất tuyệt đối, chiết suất tỉ đối là gì.
− Nêu được tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng và chỉ ra sự thể hiện tính chất này ở định luật khúc xạ ánh sáng.
− Mơ tả được hiện tượng phản xạ tồn phần và nêu được hiện tượng phản xạ tồn phần xảy ra khi i ≥ igh.
b. Kỹ năng
− Vận dụng được hệ thức của định luật khúc xạ ánh sáng . − Giải được các bài tập về hiện tượng phản xạ tồn phần.
c. Thái độ
− Cĩ hứng thú học tập, yêu thích mơn vật lí.
2.1.4. Mục tiêu của chương “Khúc xạ ánh sáng” theo phương pháp BTNB a. Kiến thức a. Kiến thức
− Phát hiện và phát biểu hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
− Hiểu được mối quan hệ giữa tia tới và tia khúc xạ (định luật khúc xạ ánh sáng), vận dụng để giải bài tập và giải thích các hiện tượng cĩ liên quan.
− Nêu được khái niệm chiết suất tuyệt đối, chiết suất tỉ đối và hiểu được ý nghĩa của chúng.
− Mơ tả được hiện tượng phản xạ tồn phần, nêu được điều kiện xảy ra hiện tượng và vận dụng để giải được các bài tập về hiện tượng phản xạ tồn phần.
− Mơ tả được cấu tạo của sợi quang và sự truyền ánh sáng trong cáp quang. Nêu được ví dụ về ứng dụng của cáp quang và tiện lợi của nĩ.
b. Kĩ năng
− Kĩ năng quan sát và quan sát cĩ chủ đích.
− Cĩ khả năng làm việc độc lập và kĩ năng làm việc nhĩm.
− Kĩ năng đề xuất và sử dụng thành thạo các dụng cụ thí nghiệm, biết cách xử lí kết quả thí nghiệm và từ kết quả rút ra kết luận cần thiết. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
− Rèn luyện ngơn ngữ nĩi và viết, đặc biệt là thuật ngữ khoa học. − Rèn kĩ năng tự lực học tập, độc lập tư duy và năng lực sáng tạo.
c. Thái độ
− Tích cực học tập, yêu thích mơn vật lí nĩi riêng và khoa học nĩi chung.
− Cĩ cái nhìn khoa học đối với các hiện tượng xảy ra trong tự nhiên và hứng thú muốn tìm hiểu chúng.
− Cĩ tinh thần đồn kết, hợp tác, giúp đỡ nhau trong học tập.
− Cĩ tinh thần trách nhiệm, khách quan, trung thực, tỉ mỉ và cẩn thận. − Cĩ tác phong làm việc như nhà khoa học.
2.1.5. Tìm hiểu tình hình thực tế giảng dạy kiến thức chương “Khúc xạ ánh sáng” ở trường THPT sáng” ở trường THPT
− Biết được khĩ khăn và thuận lợi của học sinh khi học chương “Khúc xạ ánh sáng”, từ đĩ cĩ thể tránh được những sai lầm thường mắc phải và xác định hướng dạy phù hợp nhằm khơi dậy hứng thú, say mê của học sinh, giúp học sinh tự lực, tích cực làm việc.
− Nắm được mức độ nắm vững kiến thức vật lí của học sinh ở lớp dưới từ đĩ xác