10. Cấu trúc luận văn
3.3.3. Kết quả điều tra giáo viên
Trong quá trình làm thực nghiệm sư phạm, tôi đã tiến hành điều tra trên 72 giáo viên thuộc một số Trường THPT trên địa bàn tỉnh Bình Định về tình hình sử dụng bài tập sáng tạo trong dạy học vật lí ở trường phổ thông. Kết quả của cuộc điều tra cho thấy rằng số lượng bài tập sáng tạo được sử dụng trong quá trình dạy học vật lí là rất ít. Nếu có sử dụng thì chủ yếu lấy từ một số tài liệu tham khảo. Tuy nhiên, cũng có một số ít giáo viên (27%) tự sáng tạo ra bài tập sáng tạo như thầy giáo Nguyễn Hữu Lộc giáo viên trường THPT số 3 An Nhơn; Thầy Nguyễn Hữu Thành, thầy Châu Kỳ Bửu giáo viên trường THPT số 2 An Nhơn, thầy Huỳnh Ngọc Hưng giáo viên trường THPT chuyên Lê Quí Đôn. Nhưng số lượng bài tập sáng tạo mà
các thầy đã xây dựng chủ yếu dựa trên kinh nghiệm bản thân mà không theo một phương pháp cụ thể nào, nội dung bài tập chưa sát với thực tế đời sống.
- Có 68% giáo viên xem nhẹ vai trò bài tập sáng tạo, họ cho rằng loại bài tập này mang lại hiệu quả giáo dục không cao, không phát huy được tính tích cực của học sinh; 25% giáo viên cho rằng bài tập sáng tạo chỉ thích hợp trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi; 7% giáo viên còn lại rất quan tâm bài tập sáng tạo bởi bài tập sáng tạo phát huy được năng lực tư duy sáng tạo của học sinh, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục trong thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước.
- Các loại bài tập giáo viên sử dụng chủ yếu là (theo kết quả thống kê về việc sắp xếp bài tập ưu tiên mà giáo viên sử dụng):
+ Bài tập luyện tập được sử dụng nhiều nhất (30%) + Bài tập định lượng (22%). + Bài tập trắc nghiệm (20%). + Bài tập áp dụng (10%). + Bài tập định tính (7%). + Bài tập thí nghiệm (4%). + Bài tập sáng tạo (4%). + Bài tập đồ thị (3%).
Giáo án thực nghiệm sư phạm
Giáo án 1: TIẾT 60: BÀI TẬP (Theo phân phối chương trình)
I. Mục tiêu 1. Kiến thức
- Phân tích và trình bày được quá trình tạo ảnh qua thấu kính. Viết được sơ đồ tạo ảnh qua thấu kính.
- Củng cố lại các công thức của lăng kính và thấu kính mỏng.
2. Kĩ năng
- Rèn luyện kĩ năng vận dụng các công thức của thấu kính để giải những bài tập liên quan đến thấu kính; kĩ năng thu thập và xử lí thông tin; kĩ năng phân tích các hiện tượng vật lí; rèn luyện kĩ năng vận dụng các nguyên tắc sáng tạo (nguyên tắc kết hợp, nguyên tắc đảo ngược, nguyên tắc phân nhỏ) trong từng bài tập cụ thể.
- Vận dụng các công thức của thấu kính để giải bài tập.
3. Thái độ
Giúp học sinh nhìn nhận các hiện tượng vật lí một cách khoa học; giáo dục tinh thần đoàn kết trong làm việc, có tinh thần tập thể; lòng đam mê nghiên cứu khoa học.
II. Chuẩn bị
1. Chuẩn bị của giáo viên
Giáo án, dụng cụ thí nghiệm bài tập 15 (hệ thống bài tập sáng tạo trong chương 2 luận văn), bảng phụ cho học sinh.
2. Chuẩn bị của học sinh
- Ôn lại nội dung bài học về lăng kính và thấu kính mỏng. - Làm các BT 7 (trang 179 SGK), BT 11 (trang 190 SGK).
III. Tiến trình tiết dạy
Hoạt động 1: ổn định lớp (6 phút)
- Củng cố các công thức có liên quan đến tiết bài tập (3 phút)
- Sửa bài tập đã giao cho học sinh về nhà làm trên máy chiếu (3 phút)
Hoạt động 2: tạo tình huống có vấn đề cho bài tập 1 (3 phút)
Bài tập 1:
Cho một lăng kính có tiết diện thẳng là một tam giác ABC có góc A bằng 600. Chùm tia sáng hẹp SI cố định chứa hai bức xạ đỏ và tím chiếu vào mặt bên AB dưới góc tới là i (hình vẽ). Chiết suất của lăng kính đối với bức xạ tím là n1 = 3 và đối với bức xạ đỏ là n2 = 2.
a) Hỏi góc tới i có giá trị bao nhiêu để tia tím đạt độ lệch cực tiểu. Tính độ lệch cực tiểu đó.
b) Khi tia tím đạt độ lệch cực tiểu thì tia đỏ có đạt độ lệch cực tiểu không? Muốn tia đỏ đạt độ lệch cực tiểu thì ta phải làm thế nào?
c) Tìm điều kiện của góc tới i để tia đỏ luôn luôn ló ra khỏi lăng kính.
d) Chứng minh rằng với điều kiện trên nếu tia đỏ luôn luôn ló ra khỏi lăng kính thì tia tím cũng luôn luôn ló ra khỏi lăng kính.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Chiếu một tia sáng đơn sắc SI vào một lăng kính có góc tới i. Giáo viên yêu cầu một HS lên bảng vẽ đường đi của tia sáng qua lăng kính.
- Cần điều chỉnh tia sáng như thế nào để cho góc lệch D đạt giá trị cực tiểu? - Điều kiện nào dẫn đến D đạt độ lệch cực tiểu?
- Nếu tia sáng SI không phải là chùm đơn sắc mà là tổng hợp của hai tia đỏ và tím thì làm thế nào xác định góc tới i để góc lệch của hai tia đỏ và tím đạt độ lệch cực tiểu?
- Cho học sinh thảo luận nhóm (giáo viên phân nhóm học sinh ngay đầu giờ học) để đưa ra phương án đúng.
- Một HS lên bảng thực hiện nhiệm vụ.
- Nghe và tiếp nhận thông tin.
- Nghiên cứu vấn đề để trả lời câu hỏi của giáo viên:
+ Nếu D D= min khi i i= ' và ' 2
A r r= = . - Cá nhân trả lời câu hỏi của GV.
- Thảo luận nhóm đưa ra câu trả lời chính xác nhất.
Hoạt động 3: tiếp nhận và giải bài tập (10 phút)
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Yêu cầu HS phân tích đề bài, xác định những dự kiện nào bài toán đã cho, xác định đại lượng nào cần tìm để giải bài tập.
- Hãy vẽ đường đi của các tia ló màu đỏ và tím sau khi ra khỏi lăng kính? - Với cùng một góc tới i thì cả hai tia ló màu đỏ và tím có cùng đạt độ lệch cực tiểu không?
- Phân tích hiện tượng vật lí, đánh giá loại bài tập, xác định công thức cần sử dụng để xác định các đại lượng cần tìm.
- HS lên bảng vẽ hình.
- Cá nhân trả lời:
+ Nếu tia tím đạt độ lệch cực tiểu thì tia đỏ cũng đạt độ lệch cực tiểu.
- Yêu cầu HS hoạt động nhóm giải câu a) và b) của bài tập 1.
- Yêu cầu các nhóm nộp bảng phụ, GV trình chiếu các bài giải của các nhóm. Đồng thời yêu cầu HS quan sát phân tích tìm ra chỗ đúng sai của các nhóm. Cuối cùng GV phân tích ưu, nhược điểm của từng nhóm và đưa ra lời giải đúng nhất.
- Từ những kết quả trên, hãy rút ra lời nhận xét cuối cùng? (nguyên tắc kết hợp)
- Yêu cầu học sinh tiến hành thí nghiệm để kiểm tra kết quả của bài toán.
+ Nếu tia tím đạt độ lệch cực tiểu thì tia đỏ không đạt độ lệch cực tiểu vì phương của tia tím và đỏ ló ra khỏi lăng kính là khác nhau.
- Các nhóm thảo luận giải bài tập câu a) và b) trên bảng phụ.
- Cả lớp thảo luận về lời giải của các nhóm mà giáo viên trình chiếu trên bảng để đưa ra lời giải đúng nhất cho bài tập và ghi chép bài tập vào vở.
- Vậy: với cùng góc tới i như nhau, nếu tia tím đạt độ lệch cực tiểu thì tia đỏ không đạt độ lệch cực tiểu. Muốn tia đỏ đạt độ lệch cực tiểu thì phải quay lăng kính một góc 150 theo chiều kim đồng hồ.
- Các nhóm tiến hành thí nghiệm.
Hoạt động 4: tạo tình huống có vấn đề tiếp theo và giải câu c) (6 phút)
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Thay vì đi tìm điều kiện để tia đỏ luôn luôn ló ra khỏi lăng kính thì lúc này GV đặt câu hỏi: Muốn cho tia đỏ không ló ra khỏi lăng kính thì góc tới i thỏa mãn điều kiện gì? (Nguyên tắc đảo ngược).
- Cá nhân HS trả lời: để tia đỏ không ló ra khỏi lăng kính thì tại mặt bên AC xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần.
- Điều kiện để tại mặt bên AC xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần là gì? - Muốn tìm điều kiện góc tới i ta phải thông qua đại lượng nào? Áp dụng định luật nào để tính?
- Gọi 1 HS lên bảng giải câu c) của bài tập; yêu cầu các HS khác làm bài tập vào bảng phụ đồng thời theo dõi và đưa ra lời nhận xét.
- Gọi vài HS nhận xét bài làm của bạn.
- GV tổng kết, hợp thức hóa kiến thức. Trở lại yêu cầu của bài tập, muốn cho tia đỏ luôn luôn ló ra khỏi lăng kính thì
arcsin0,366
i> .
- Hãy về nhà chứng minh với điều kiện trên (i>arcsin0,366) nếu tia đỏ luôn luôn ló ra khỏi lăng kính thì tia tím cũng luôn luôn ló ra khỏi lăng kính.
- '
do gh
r ≥i (đỏ).
- Ta phải đi tìm điều kiện của góc khúc xạ rđỏ; Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng để tìm điều kiện cho góc tới i. - 1 HS lên bảng giải.
- Cả lớp thảo luận, phân tích chỗ đúng sai của bạn.
- Cá nhân tiếp nhận vấn đề về nhà giải theo yêu cầu của giáo viên.
Hoạt động 5: tạo tình huống có vấn đề cho bài tập 2 (5 phút)
Bài tập 2:
Đặt một thấu kính giới hạn hai mặt lồi có chiết suất n = 1,5; bán kính R = 20 cm vào đáy chậu rất mỏng, trong suốt. Đổ vào đáy chậu một lớp nước có chiết suất n’ = 4/3 vừa đủ ngập thấu kính. Một vật sáng AB đặt trước thấu kính cách 90 cm. Làm thế nào để cho ảnh qua hệ dịch chuyển ra xa thấu kính và cách một khoảng 40/3 cm so với vị trí ảnh trước.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Nếu đặt vào đáy chậu một thấu kính được giới hạn hai mặt lồi, sau đó đổ vào đáy chậu một lớp nước vừa đủ
- Cá nhân HS đưa ra ý kiến:
+ Ảnh sẽ dịch chuyển lại gần thấu kính hơn.
ngập thấu kính, em hãy dự đoán xem vị trí ảnh của vật lúc này như thế nào so với khi chưa đổ nước?
- GV giúp HS giải quyết vấn đề:
+ Khi đổ vào đáy chậu một lớp nước thì lúc này thấu kính trên có còn tính chất như cũ không?
+ Lớp nước đổ vào sẽ trở thành quang cụ gì trong quá trình tạo ảnh?
- Vậy ảnh cuối cùng qua thấu kính lúc này sẽ được xác định như thế nào?
- GV phát biểu thành lời bài tập 2.
+ Ảnh dịch chuyển ra xa thấu kính. + Vị trí của ảnh vẫn như cũ.
- HS tiếp nhận vấn đề và suy nghĩ.
- HS thảo luận nhóm trả lời câu hỏi của GV: lớp nước đổ vào sẽ trở thành hai thấu kính nước mỏng phẳng–lõm có bán kính R = 20 cm có chiết suất n’=4/3. - Ảnh cuối cùng là ảnh của vật sau khi đi qua hệ ba thấu kính (hai thấu kính nước mỏng phẳng-lõm và thấu kính thủy tinh giới hạn hai mặt lồi).
- HS tiếp nhận và khám phá bài tập 2.
Hoạt động 6: giải bài tập 2 (15 phút)
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- GV yêu cầu HS phân tích bài toán, xác định các dự kiện đã cho, những đại lượng cần tìm.
- Trước khi đi tìm phương án đổ nước vào hay bớt nước ra để cho ảnh dịch ra xa thấu kính, GV yêu cầu HS đi tìm vị trí, tính chất và độ phóng đại của ảnh khi đổ nước vào đáy chậu vừa ngập thấu kính trên bảng phụ.
( nguyên tắc phân nhỏ).
- Hướng dẫn HS cách xác định tiêu cự
- HS phân tích tính chất của từng loại quang cụ, xác định đúng quá trình tạo ảnh qua hệ thấu kính.
- Các nhóm thảo luận giải câu a) trên bảng phụ.
của hệ thấu kính ghép sát nhau.
- GV gọi bất kì một HS trong các nhóm lên bảng giải bài tập, đồng thời cho điểm cho các nhóm.
- GV hướng dẫn HS giải quyết vấn đề tiếp theo của bài toán.
- Nếu ảnh cuối cùng dịch ra xa thấu kính thì phải đổ nước thêm vào hay bớt đi?
- Hãy vẽ hình và sơ đồ tạo ảnh qua hệ quang cụ.
- GV trình chiếu bài giải các nhóm cho HS quan sát và nhận xét.
- Từ kết quả trên, hãy đưa ra lời kết luận cuối cùng.
- Cá nhân HS trình bày bài giải của nhóm mình. Các HS khác theo dõi bài của các nhóm phân tích chỗ đúng sai trong lời giải của bạn.
- HS thảo luận, đại diện các nhóm trả lời câu hỏi của GV: Vì ảnh cuối cùng dịch ra xa thấu kính nên ảnh A1B1 (trung gian) sẽ ở gần thấu kính hơn. Do đó, ta phải đổ thêm nước vào chậu nước, lúc đó lớp nước này trở thành bản mặt song song.
- HS vẽ hình, sơ đồ và giải câu b) trên bảng phụ.
- HS nắm được chỗ đúng sai trong lời giải của mình, ghi chép lời giải bài tập vào vở.
- Phải đổ thêm vào chậu nước một lớp nước có bề dày 12 cm thì ảnh qua hệ sẽ dịch chuyển ra xa thấu kính một đoạn
580
3 cm và cách ảnh cũ một đoạn 40 3 cm.
Hoạt động 7: củng cố và dặn dò (3 phút)
- Yêu cầu HS đưa ra chiến lược giải bài tập vật lí từ hai bài tập trên. - Nhắc lại nhiệm vụ về nhà.
IV. Rút kinh nghiệm và bổ sung