3.2.1. Cơng tác chuẩn bị
- Điều tra cơ bản về cơ sở vật chất của nhà trường, trình độ và kĩ năng học tập, khả năng sử dụng máy tính của HS.
- Nghiên cứu nội dung chương trình, lựa chọn nội dung và PP thích hợp để tổ chức DH theo nhĩm.
- Thu thập nguồn tài liệu tham khảo, tư liệu DH.
- Xây dựng tiến trình DH theo nhĩm, chú trọng đến việc xây dựng các câu hỏi định hướng và các hướng dẫn, gợi ý dẫn dắt vấn đề và thảo luận.
- Xây dựng các biểu mẫu như phiếu học tập, phân cơng nhiệm vụ, phiếu đánh giá kết quả hoạt động nhĩm, phiếu thăm dị, …
- Chuẩn bị bài kiểm tra.
- Xin phép nhà trường và tổ bộ mơn để tiến hành thực nghiệm theo kế hoạch, đăng kí cho HS sử dụng phịng internet (giúp các em tìm kiếm thơng tin, thiết kế bài báo cáo), đăng kí máy chiếu và phịng bộ mơn để tiến hành giảng dạy.
- Chuẩn bị các phương án dự phịng, đảm bảo các nội dung thực nghiệm được thực hiện một cách tốt nhất.
3.2.2. Tiến trình thực nghiệm chủ đề “Khúc xạ ánh sáng và phản xạ tồn phần” phần”
3.2.2.1. Tĩm tắt diễn biến thực nghiệm
* Ngày 5/3/2012: tiến hành thực nghiệm ở lớp 11T1
Lớp 11T1 cĩ 27 HS, được chia thành 6 nhĩm trong đĩ cĩ 3 nhĩm 5TV và 3 nhĩm 4 TV.
1. Tìm hiểu về định luật khúc xạ ánh sáng và ảnh tạo bởi sự khúc xạ ánh sáng qua mặt phân cách hai mơi trường
laze để quan sát cả chùm tia tới và chùm tia khúc xạ vì đèn laze cho chùm tia sáng rất mảnh, do đĩ GV phải hướng dẫn các em cách chiếu chùm tia tới là là trên mặt bảng chia độ để tạo vết sáng dài, giúp các em dễ quan sát số đo gĩc tới và gĩc khúc xạ hơn, qua đĩ các em cũng nhận thấy được tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới, điều mà trước đây các em rất khĩ tưởng tượng.
Do các nhĩm đã biết phân chia nhiệm vụ cho nhau, bạn thì thao tác với dụng cụ TN, bạn thì quan sát TN và nhắc nhở điều chỉnh, bạn thì đọc số liệu, bạn thì ghi chép số liệu, bạn thì xử lí số liệu,…Do đĩ cơng việc của các nhĩm tiến triển khá thuận lợi.
Từ số liệu TN, các em dễ dàng nhận thấy được rằng khi gĩc tới tăng thì gĩc khúc xạ tăng, một số em nhận ra khi gĩc tới nhỏ thì gĩc khúc xạ tỉ lệ với gĩc tới nhưng khi gĩc tới lớn thì gĩc khúc xạ khơng cịn tỉ lệ với gĩc tới nữa do đĩ các em cũng đốn được rằng chúng khơng tỉ lệ thuận với nhau mà tỉ lệ theo một hàm số nào đĩ. Để tránh việc các em máy mĩc nhìn vào kết quả SGK để đưa ra kết luận, trong PHT tơi đã yêu cầu các em phải lập luận để dự đốn quy luật thay đổi của gĩc khúc xạ theo gĩc tới. Chính yêu cầu này địi hỏi các em phải thảo luận với nhau. Các em đều cho rằng đây là các đại lượng gĩc nên hàm số biểu diễn mối quan hệ giữa chúng cĩ thể là các hàm lượng giác. Một số em nhanh ý nhận xét rằng trong khoảng từ 0 đến 900 thì chỉ cĩ hàm sin và hàm tang là hàm tăng nên hàm số biểu diễn mối quan hệ giữa chúng phải là hàm sin hoặc hàm tang. Một số em cịn lí giải rằng chỉ cĩ hàm sin và hàm tang cĩ tính chất là khi gĩc nhỏ thì sin và tang cĩ giá trị xấp xỉ bằng giá trị gĩc (tính theo radian) nên khi gĩc tới nhỏ, gĩc khúc xạ tỉ lệ với gĩc tới nhưng khi gĩc tới lớn thì gĩc gĩc khúc xạ khơng cịn tỉ lệ với gĩc tới và cũng kết luận hàm số biểu diễn mối quan hệ giữa gĩc tới và gĩc khúc xạ phải là hàm sin hoặc hàm tang. Để kiểm tra dự đốn này, các em đã lập tỉ lệ sini/sin r, tani/tanr và vẽ đồ thị sinr theo sini, từ đĩ rút ra kết luận tỉ số sini/sinr là một hằng số hay sini tỉ lệ với sinr. Do các nhĩm làm TN với các bộ dụng cụ khác nhau nên số liệu thu được khác nhau nhưng khi tổng hợp các kết quả của các nhĩm lại rút ra các kết luận giống nhau, điều này làm cho HS tin hơn vào kiến thức.
Trước đây, khi học về hiện tượng phản xạ và hiện tượng khúc xạ, HS vẫn lầm tưởng rằng khi cĩ hiện tượng này thì khơng thể xảy ra hiện tượng kia. Nhưng khi được trực tiếp làm thí nghiệm, các em đã nhận thấy rằng hai hiện tượng này cĩ thể
xảy ra đồng thời. Đây là một bất ngờ lí thú đối với các em, thơi thúc các em thảo luận tìm hiểu, vận dụng những kiến thức đã biết để giải thích. Qua đĩ, các em khắc sâu kiến thức hơn.
Từ những hình ảnh quan sát được qua thí nghiệm và các số liệu thu được, sau khi so sánh độ lớn của gĩc tới và gĩc khúc xạ, HS cĩ thể vẽ được đường đi của tia sáng khúc xạ qua mặt phân cách hai mơi trường một cách dễ dàng.
Trong phần trình bày kết quả, ban đầu các em tỏ ra khá hồi hộp khi khơng biết GV sẽ chỉ định ai báo cáo, điều này khiến các em tập trung hơn vào phần thảo luận của nhĩm và các em đã trình bày khá trơi chảy. Các nhĩm khơng báo cáo hăng hái nhận xét và gĩp ý với các nhĩm báo cáo. Khơng khí lớp học sơi nổi và vui vẻ.
2. Tìm hiểu hiện tượng phản xạ tồn phần
Ở bài tốn ví dụ, HS đều biết vận dụng định luật khúc xạ ánh sáng để tính gĩc khúc xạ. Trong trường hợp 2 của bài tốn, ứng với i = 600 thì khi tính gĩc khúc xạ thấy sinr >1, một số HS lúng túng cho rằng mình đã tính sai nên kiểm tra lại kết quả từ đầu, chỉ một số HS kết luận được ngay rằng trong trường hợp này khơng tồn tại tia khúc xạ. Từ đĩ kích thích HS tìm hiểu về các vấn đề mà GV đặt ra. Do đĩ các nhĩm hào hứng làm TN khảo sát tiếp hiện tượng khúc xạ ánh sáng và thực hiện các nhiệm vụ trong PHT số 2 (a hoặc b).
Do sử dụng cùng bộ TN ở trên nên HS tỏ ra thuần thục hơn khi tiến hành TN, thời gian TN nhanh hơn. Tuy nhiên, với cách phân hĩa nhiệm vụ học tập như trong PHT nên các nhĩm khơng được làm TN với cả hia trường hợp. Vì thế một số HS vẫn chưa nắm rõ khi nào thì cĩ tia khúc xạ? khi nào thì xảy ra hiện tượng phản xạ tồn phần? điều kiện để xảy ra hiện tượng phản xạ tồn phần là gì? Vì thế ở lớp thực nghiệm thứ hai (11H), chúng tơi đã điều chỉnh lại nội dung của PHT số 2.
Mặt khác, do đã biết hiện tượng khúc xạ và hiện tượng phản xạ cĩ thể xảy ra đồng thời nên HS dễ dàng dự đốn được rằng nếu khơng xảy ra hiện tượng khúc xạ thì ở mặt phân cách hai mơi trường chỉ xảy ra hiện tượng phản xạ, từ đĩ các em hiểu hơn về ý nghĩa của chữ “tồn phần” trong khái niệm “phản xạ tồn phần”. Từ TN của các nhĩm, các em rút ra được điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ tồn phần và phân biệt được gĩc khúc xạ giới hạn với gĩc tới giới hạn. Một số HS tranh cãi với nhau về việc cĩ hay khơng cĩ dấu “=” trong biểu thức điều kiện xảy ra hiện
tượng phản xạ tồn phần, do đĩ GV phải hướng dẫn các em kiểm tra lại bằng TN, qua đĩ các em cảm thấy hiểu vấn đề hơn.
Do khơng kịp thời gian nên sau khi kiểm tra, GV chấm bài ở nhà và nhận xét kết quả ở tiết học sau.
* Ngày 6/3/2012: tiến hành thực nghiệm ở lớp 11H
Lớp 11H cĩ 18 HS, được chia thành 4 nhĩm trong đĩ cĩ 2 nhĩm 5TV và 2 nhĩm 4 TV.
Rút kinh nghiệm từ các hoạt động ở lớp 11T1, GV đã hướng dẫn HS cách điều chỉnh đèn laze trước khi tiến hành TN, đồng thời nhắc nhở các em phân bố thời gian hợp lí nên các em thực hiện suơn sẻ hơn và khơng bị lố thời gian qui định. Tuy nhiên, phần thảo luận để tìm quy luật thay đổi của gĩc khúc xạ theo gĩc tới của các em lại khơng được sơi nổi như ở lớp 11T1, cĩ lẽ do các kiến thức về tốn các em khơng được nhạy bén như các bạn lớp T1, nhưng cuối cùng các em cũng lí giải và dự đốn được.
Phần tìm hiểu về hiện tượng phản xạ tồn phần, GV đã thay đổi nội dung PHT số 2 (xem phụ lục 2), cho các nhĩm thực hiện cùng nhiệm vụ. Mỗi nhĩm đều tiến hành cả hai TN nhưng do các em đã làm quen nên nên thời gian TN chỉ lâu hơn một chút, đổi lại các em hiểu sâu hơn về hiện tượng (thể hiện ở kết quả bài kiểm tra).
Phần trình bày kết quả, do chỉ cĩ 4 nhĩm nên các em đề xuất cho cả 4 nhĩm trình bày kết quả trên bảng và GV sẽ chỉ định TV của mỗi nhĩm lên trình bày, các TV ở dưới sẽ theo dõi và nhận xét kết quả của các nhĩm ở trên. Do đĩ, tất cả HS đều cĩ thể dễ dàng đối chiếu kết quả giữa các nhĩm và rút ra kết luận, việc đánh giá kết quả của các nhĩm cũng diễn ra nhanh chĩng hơn.
3.2.2.2. Kết quả
Phần lớn HS tỏ ra rất thích thú khi được trực tiếp làm thí nghiệm để tìm hiểu một định luật vật lí. Chính điều đĩ làm cho các em rất hào hứng và tích cực tham gia vào hoạt động của nhĩm.
Nhận xét về các hoạt động nhĩm, đa số các em đều cho rằng giờ học rất lí thú, khơng khí lớp học vui vẻ giúp các em mạnh dạn trao đổi ý kiến với nhau hơn, năng động hơn và hiểu bài sâu hơn. Các em biết phân chia cơng việc và phối hợp với nhau trong hoạt động, mặc dù sự phối hợp chưa được nhuần nhuyễn. Các em cũng
thẳng thắn thừa nhận những hạn chế của mình là chưa biết phân bố thời gian hợp lí dẫn đến khơng kịp thời gian qui định, do đĩ giai đoạn cuối phải tiến hành vội vàng và phải xin thêm thời gian để hồn thành nhiệm vụ. Kết thúc buổi học, đa số các em đều tự tin cho rằng mình đã hiểu được và nhớ được nội dung chính của bài ngay tại lớp. Kết quả bài kiểm tra cuối giờ học cũng cho thấy điều đĩ.
Bảng 3.4.Thống kê mức độ tích cực, chủ động của HS trong học tập
STT NỘI DUNG 11T1 11H
SL % SL %
1 Chuẩn bị bài ở nhà 27 100 18 100
2 Tham gia vào hoạt động của nhĩm 27 100 18 100
3 Hồn thành cơng việc mà nhĩm giao cho 27 100 18 100
3 Đặt câu hỏi với nhĩm, với GV và nhĩm khác 22 81,5 15 83,3 4 Tham gia nhận xét, đĩng gĩp ý kiến khi nhĩm
khác trình bày
15 55,6 10 55,6
5 Ghi chép và tìm hiểu về những kiến thức mà bản thân chưa hiểu, chưa nắm vững
27 100 18 100
6 Tìm hiểu thêm các kiến thức ngồi SGK 20 74,1 12 66,7
Bảng 3.5. Kết quả của các nhĩm trong hoạt động nhĩm cĩ sử dụng thí nghiệm
LỚP NHĨM CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ ĐIỂM
TỔNG XẾP LOẠI TC1 TC2 TC3 TC4 TC5 11T1 1 2,3 1,6 2,5 0,7 0 7,1 Khá 2 2,8 1,7 2,5 0,8 0,5 8,3 Khá 3 2,5 1,5 2,3 0,5 0,5 7,3 Khá 4 2 1,7 2,3 0,7 0 6,7 TB 5 2,5 1,9 2,8 0,8 1 9 Tốt 6 2,5 1,8 2,5 0,7 0,5 8 Khá 11H 1 2,5 1,8 2,4 0,7 1 8,4 Khá 2 2,3 1,7 2.5 0,8 0,5 7,8 Khá 3 2,5 1,7 2.8 0,5 0,5 8 Khá 4 2,8 1,8 2,5 1 1 9.1 Tốt
Ghi chú: Nếu kết quả đạt được của nhĩm: từ 9 đến 10 điểm: tốt. Nếu kết quả đạt được của nhĩm: từ 7 đến dưới 9 điểm: khá.
Nếu kết quả đạt được của nhĩm: từ 5 đến dưới 7 điểm: trung bình (TB). Nếu kết quả đạt được của nhĩm: dưới 5 điểm: chưa đạt.
Nhận xét: Qua bảng 3.4 và 3.5 ta nhận thấy HS tham gia học tập tích cực và chủ động, gĩp phần làm cho kết quả hoạt động nhĩm của đa số các nhĩm xếp loại khá, đặc biệt cĩ hai nhĩm được xếp loại tốt (nhĩm 5 – 11T1 và nhĩm 4 – 11H), chỉ cĩ một nhĩm bị xếp loại trung bình (nhĩm 4 – 11T1).
Bảng 3.6. Thống kê kết quả bài kiểm tra “Khúc xạ ánh sáng và phản xạ tồn phần”
Lớp Sỉ số Điểm 0 – 4 5 – 6 7 – 8 9 – 10
11T1 27 Số lượng 0 5 15 7
Tỉ lệ % 0 18,52 55,56 25,93
11H 18 Số lượng 0 3 10 5
Tỉ lệ % 0 16,67 55,56 27,78
Nhận xét: Từ bảng 3.6 ta nhận thấy các em đã hiểu và vận dụng được các kiến thức cơ bản của bài học, đạt được các yêu cầu đã đề ra. Mặc dù bài kiểm tra được tiến hành ngay sau giờ học, các em chưa cĩ thời gian học bài ở nhà nhưng điểm trung bình của các lớp vẫn ở mức khá (7.8 điểm).
3.2.3. Tiến trình thực nghiệm chủ đề “Thấu kính mỏng” 3.2.3.1. Tĩm tắt diễn biến thực nghiệm 3.2.3.1. Tĩm tắt diễn biến thực nghiệm
Ngày 19/3/2012: tiến hành thực nghiệm ở lớp 11T1
Chia nhĩm và phân cơng nhiệm vụ
Việc chia nhĩm và phân cơng nhiệm vụ được tiến hành ở cuối giờ học tăng tiết ngày 15/3/2012. Sau khi GV chia danh sách HS thành 5 nhĩm đối tượng 1, 2, 3, 4, 5 theo năng lực từ thấp đến cao, các nhĩm tự bốc thăm với nhau để lập các nhĩm hợp tác. Kết quả: lớp học gồm 27 HS được chia thành 5 nhĩm, 3 nhĩm 5 TV và 2 nhĩm 6 TV. Các TV trong nhĩm được đánh số từ 1 đến 5 tương ứng với các nhĩm đối tượng, riêng 2 nhĩm cĩ 6 TV thì cĩ 2 TV cùng số.
Hoạt động nhĩm chuyên gia
Do đã cĩ sự chuẩn bị ở nhà, mỗi TV khi tìm hiểu về chủ đề được giao đã ghi lại những thắc mắc của mình nên cĩ thể đưa ra để thảo luận ngay với các TV khác. Các nhĩm đều thảo luận rất sơi nổi. Mỗi TV đều cố gắng vận dụng tất cả hiểu biết của mình để giải thích cho các TV khác hiểu, và cũng lắng nghe lời giải thích của
các TV khác, qua đĩ bản thân các em cũng hiểu vấn đề được sâu hơn.
- Nhĩm TV1: Trong chủ đề 1, các vấn đề tương đối dễ hiểu, vấn đề mà các em thảo luận nhiều nhất là tại sao trong khơng khí thấu kính rìa mỏng được gọi là TKHT, thấu kính rìa dày được gọi là TKPK. Trước đây các em nghĩ rằng thấu kính rìa mỏng luơn là TKHT cịn thấu kính rìa dày luơn là TKPK, do đĩ câu hỏi này địi hỏi các em phải suy nghĩ và thảo luận. Để giúp HS đi tìm câu trả lời, GV nêu một số câu hỏi để gợi ý. Từ các câu hỏi gợi ý của GV, HS đã biết sử dụng kiến thức về khúc xạ ánh sáng để giải thích vấn đề, qua đĩ hiểu rõ thêm một điều: khơng phải bao giờ thấu kính rìa mỏng cũng là TKHT và thấu kính rìa dày cũng là TKPK.
- Nhĩm TV2: Các TN ở nhà khá đơn giản và đễ thực hiện. Nhĩm thảo luận và thống nhất kết quả rút ra từ TN một cách nhanh chĩng.
- Nhĩm TV3: Từng TV đã tìm hiểu và vẽ hình ở nhà, nên các TV trao đổi lại cách vẽ với nhau và nhận xét hình vẽ của từng TV. Các em vẽ hình đều đúng nên chỉ trao đổi thêm khi nào vẽ nét đứt và khi nào vẽ nét liền.
Nhĩm thảo luận suơn sẻ và kết thúc sớm hơn thời gian qui định.
- Nhĩm TV4: Các TV cũng đã tìm hiểu và vẽ hình ở nhà nên việc thảo luận diễn ra thuận lợi, các TV trao đổi lại cách vẽ với nhau và nhận xét hình vẽ của từng TV. Vẫn cĩ TV bị nhầm lẫn vị trí tiêu điểm vật và tiêu điểm ảnh của TKPK nên