Bảng 2.1. Cấu trúc nội dung phần “Quang hình học”
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG Khúc xạ ánh sáng - Sự khúc xạ ánh sáng. - Chiết suất của mơi trường.
- Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng. Phản xạ
tồn phần
- Sự truyền ánh sáng vào mơi trường chiết quang hơn. - Hiện tượng phản xạ tồn phần.
- Ứng dụng của hiện tượng phản xạ tồn phần: cáp quang.
Lăng kính
- Cấu tạo của lăng kính.
- Đường truyền của tia sáng qua lăng kính. - Các cơng thức lăng kính.
- Cơng dụng của lăng kính. Thấu
kính mỏng
- Thấu kính. Phân loại thấu kính. - Khảo sát thấu kính hội tụ. - Khảo sát thấu kính phân kỳ. - Sự tạo ảnh bởi thấu kính.
MẮT. CÁC DỤNG CỤ QUANG - Các cơng thức về thấu kính. - Cơng dụng của thấu kính. Mắt - Cấu tạo quang học của mắt.
- Sự điều tiết của mắt. Điểm cực viễn. Điểm cực cận. - Năng suất phân li của mắt.
- Các tật của mắt và cách khắc phục. - Hiện tượng lưu ảnh của mắt.
Kính lúp
- Tổng quát về các dụng cụ quang bổ trợ cho mắt. - Cơng dụng và cấu tạo của kính lúp.
- Sự tạo ảnh bởi kính lúp. - Số bội giác của kính lúp. Kính
hiển vi
- Cơng dụng và cấu tạo của kính hiển vi. - Sự tạo ảnh bởi kính hiển vi.
- Số bội giác của kính hiển vi. Kính
thiên văn
- Cơng dụng và cấu tạo của kính thiên văn. - Sự tạo ảnh bởi kính thiên văn.
- Số bội giác của kính thiên văn.
Nội dung phần “Quang hình học” Vật lí lớp 11 ban Cơ bản, được xây dựng dựa trên nguyên tắc kế thừa những kiến thức mà học HS đã được học ở cấp trung học cơ sở (THCS), đồng thời bổ sung, mở rộng và nâng cao hơn những bằng cách tìm hiểu sâu hơn những khái niệm, hiện tượng, định luật cũng như những ứng dụng của nĩ trong cuộc sống và khoa học kỹ thuật; xét nhiều
hơn về mặt định lượng; dùng kết quả thí nghiệm để đưa ra nội dung của định luật Vật lí về quang hình học (ví dụ như định luật khúc xạ ánh sáng);…
Kiến thức được nhắc đến đầu tiên là ơn lại hiện tượng khúc xạ mà HS đã được học ở cấp THCS. Tuy nhiên, sách giáo khoa Vật lí lớp 11 ban Cơ bản đã đưa ra định luật khúc xạ bằng cách dựa trên kết quả thí nghiệm để tìm ra qui luật thay đổi độ lớn của gĩc khúc xạ (r) theo sự thay đổi độ lớn của gĩc tới (i). Qui luật đĩ như sau: sin
sin
i
r =hằng số (n). Trong đĩ n gọi là chiết suất tỉ đối của mơi trường 2 so với mơi trường 1; sau đĩ đưa ra khái niệm chiết suất tuyệt đối của một mơi trường; cuối cùng là nhận xét về giá trị chiết suất tuyệt đối của các mơi trường trong suốt khác. Với kiến thức về tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng, thì đây là một tính chất của ánh sáng mà HS được biết đến lần đầu tiên, tính chất này đúng cho các hiện tượng: truyền thẳng ánh sáng, phản xạ ánh sáng và cả hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
Hiện tượng phản xạ tồn phần, cáp quang và lăng kính là những nội dung mới đối với HS, mà trước đĩ trong chương trình THCS chỉ nhắc đến ở phần: “Cĩ thể em chưa biết?”. Một số ứng dụng của lăng kính trong ống nhịm, kính tiềm vọng, và cáp quang cùng với những ứng dụng to lớn của nĩ trong cuộc sống, khoa học kỹ thuật cũng là những điều mà HS sẽ được tìm hiểu trong phần này.
Kiến thức về thấu kính mỏng được đưa vào phần này trên cơ sở kế thừa và được nâng lên một trình độ cao hơn, định lượng hơn (cơng thức xác định vị trí vật hay ảnh, cơng thức xác định số phĩng đại). Từ những hiểu biết về thấu kính (cách một tia sáng truyền qua nĩ, vị trí và tính chất của ảnh tạo thành,…), HS sẽ được tìm hiểu thêm về các dụng cụ được ứng dụng từ thấu kính.
Mắt là một hệ quang học hết sức phức tạp và tinh vi, hai bộ phận được xem là quan trọng nhất là thủy tinh thể (giống như một thấu kính hai mặt lồi),
và màng lưới (màn hứng ảnh). Nhờ vào đâu mà mắt chúng ta cĩ thể nhìn được rõ được các vật lớn, nhỏ; ở những vị trí khác nhau, các loại tật về mắt phổ biến là gì và làm thế nào để khắc phục chúng đều là những kiến thức phổ thơng mà HS sẽ được học trong phần này;…
Một ứng dụng đơn giản nhất của thấu kính là chế tạo ra kính lúp dùng quan sát các vật nhỏ, thực chất kính lúp cĩ cấu tạo thế nào, cách quan sát một vật nhỏ qua kính lúp ra sao, số ghi trên vành kính lúp cho biết điều gì? Cĩ ý nghĩa như thế nào,…cũng là những kiến thức mà HS sẽ được lĩnh hội. Phức tạp hơn và cũng bổ trợ tốt hơn cho mắt (dùng quan sát các vật rất nhỏ, hay các vật ở rất xa), chính là kính hiển vi và kính thiên văn, sẽ là những kiến thức phổ thơng cuối cùng về quang hình học mà HS sẽ được tìm hiểu.
Qua việc phân tích cấu trúc nội dung phần “Quang hình học” Vật lí lớp 11 ban Cơ bản, cùng với những tìm hiểu về phần này trong các chương trình ở cấp THCS, chúng ta thấy: nội dung kiến thức của cùng một chủ đề đều được lựa chọn và phân chia để dạy và học ở nhiều lớp khác nhau nhưng đảm bảo khơng cĩ sự trùng lặp, mà luơn cĩ sự kế thừa và phát triển.
- Ở cấp THCS, do chưa được trang bị những kiến thức tốn học, sinh học, những kỹ năng thí nghiệm cần thiết, nên hầu như HS chỉ được học những kiến thức về quang hình học một cách sơ lược thơng qua việc khảo sát hiện tượng, vì vậy số tiết lí thuyết chiếm từ 60% đến 70%, số tiết bài tập và thí nghiệm thì chiếm một tỉ lệ khiêm tốn hơn từ 5% đến 10%.
- Ở cấp THPT, khi đã cĩ những hiểu biết và kỹ năng nhất định ở một số lĩnh vực khác, thì thời lượng học lí thuyết tuy cũng chiếm tương đương ở cấp THCS nhưng số tiết lí thuyết kết hợp với thí nghiệm chiếm đến 30%. Số tiết bài tập tăng lên và chiếm từ 15% đến 20%. Việc thay đổi này vừa là một địi hỏi tự nhiên vừa nhằm rèn luyện và phát triển các kỹ năng cần thiết cho một HS THPT, đối tượng chuẩn bị tham gia vào đời sống xã hội và lao động sản xuất.
2.1.2. Tìm hiểu thực tế dạy học phần “Quang hình học” Vật lí lớp 11 ban Cơ bản