3.2.1. Đối tượng
Thực nghiệm được tiến hành đối với HS lớp 11 trường THPT Phú Điền năm học 2011 – 2012, các lớp được chọn 11CB2, 11CB3, 11CB4, 11CB5 trong đó :
- Lớp thực nghiệm: 11CB2, 11CB3 có 86 HS - Lớp đối chứng: 11CB4, 11CB5 có 87 HS
Cả 4 lớp được chọn tương đương nhau về sĩ số, trình độ học lực. Thực nghiệm được tiến hành trong thời gian 8 tuần.
3.2.2. Phương pháp thực nghiệm
- Ở lớp đối chứng: GV dạy bình thường theo các giáo án đã soạn thảo với các phương pháp truyền thống như thuyết trình, đàm thoại,…
- Ở lớp thực nghiệm: GV dạy theo giáo án đã soạn thảo trong luận văn này. Quá trình thực nghiệm sư phạm được triển khai đúng theo kế hoạch, trong các giờ lên lớp có các đồng nghiệp tham dự, sau mỗi giờ có trao đổi, đánh giá rút kinh nghiệm, từ đó bổ sung hoàn thiện giáo án. Thường xuyên trao đổi với HS để nắm bắt tình hình tiếp thu bài của các em, từ đó có sự điều chỉnh cho phù hợp.
Cuối đợt TNSP chúng tôi tiến hành kiểm tra, đánh giá kết quả thực nghiệm: Nếu HS nhóm thực nghiệm nắm chắc kiến thức có tỷ lệ cao hơn, hoạt động nhận thức có hiệu quả cao hơn nghĩa là chất lượng học tập của HS được nâng cao và tiến trình dạy học theo LTKT có hiệu quả
3.3. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
Để đạt được mục đích đặt ra, thực nghiệm sư phạm có những nhiệm vụ sau: - Xây dựng phương án dạy học lý thuyết theo LTKT
- Tiến hành thực nghiệm giáo án đã soạn thảo ở chương 2 của luận văn
- Đánh giá tính khả thi của tiến trình dạy học theo đề xuất của đề tài, trên cơ sở đó bổ sung, sửa chữa và hoàn chỉnh chúng.
3.4. Nội dung thực nghiệm sư phạm
Các giáo án đã thiết kế theo LTKT cho một số kiến thức phần Quang hình vật lý 11 cơ bản gồm:
Bài 26: Khúc xạ ánh sáng Bài 33: Kính hiển vi Bài 34: Kính thiên văn
3.5. Kết quả thực nghiệm
3.5.1. Mô tả diễn biến TNSP
Thực nghiệm giáo án 1
Dạy tiết: 3 thứ năm, ngày 01 tháng 03 năm 2012 Người dạy : GV Lê Phú Hữu
Người quan sát, ghi chép: Lê Văn Út
GV: Chiếu tia sáng xiên góc từ không khí vào bán trụ - gọi là tia tới, tia sáng truyền như thế nào?
HS: Tia sáng bị gãy khúc tại mặt phân cách hai môi trường.
GV: Cùng điểm tới, thay đổi phương chiếu tia sáng tới, quan sát tia sáng truyền như thế nào?
HS: Tia sáng bị gãy khúc, phương tia sáng bị gãy khúc cũng thay đổi theo GV: Tia sáng tới và tia sáng bị gãy khúc có mối quan hệ với nhau như thế nào? Có phụ thuộc vào môi trường truyền tia sáng không?
Hoạt động: Bộc lộ quan niệm sai. Quan sát TN khắc phục quan niệm sai
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Hiện tượng tia sáng bị gãy khúc tại mặt phân cách hai môi trường gọi là hiện tượng gì?
Có khi nào tia sáng không bị lệch phương khi truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường không?
Góc tới và góc khúc xạ quan hệ với nhau như thế nào? Cho ví dụ?
Vậy khái quát (toán học) quan hệ này là gì?
Yêu cầu HS làm TN kiểm chứng
Hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Làm TN kiểm chứng
Làm TN. Khi tia sáng chiếu vuông góc mặt phân cách hai môi trường
Góc tới tăng thì góc khúc xạ cũng tăng Ví dụ Góc tới 100 góc khúc xạ 140 Góc tới 150 góc khúc xạ 210 Góc tới 300 góc khúc xạ 600 tỷ lệ thuận Nhóm làm TN kiểm chứng, nhận ra quan niệm sai, tự điều chỉnh (điều ứng) từ bỏ quan niệm sai: góc tới tỷ lệ thuận với góc khúc xạ
Yêu cầu HS kết hợp với bảng 26.1 trang 163 tìm mối quan hệ giữa góc tới và góc
khúc xạ Thảo luận nhóm: vẽ đồ thị, đi đến kết luận
sini/ sinr = n =hằng số
Hoàn thành định luật khúc xạ ánh sáng
Hoạt động tìm hiểu về chiết suất
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
sini/sinr = n = hằng số . Hằng số này phụ thuộc vào điều gì? Được xác định như thế nào?
Làm thế nào kiểm chứng các nhận xét?
Phụ thuộc vào cách chiếu tia sáng tới Phụ thuộc vào bản chất hai môi trường Thảo luận để chọn ý kiến đúng
Theo kết qủa trên, ý kiến thứ nhất bị loại Nêu phương án kiểm tra ý kiến thứ 2 . Từ đó đi đến các khái niệm chiết suất Trả lời vấn đề nhận thức đầu tiết học
Hoạt động vận dụng kiến thức
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Yêu cầu HS vận dụng định luật khúc xạ ánh sáng tìm góc khúc xạ Tóm tắt n1 = 4/3, n2 = 1, i = 300 Bài giải 3 2 1 30 sin 3 4 sin sin sin sin sin 0 2 1 2 1 = = ⇒ = ⇒ = r n i n r r n i n 0 42 ≈ ⇒r Củng cố, giao việc về nhà Thực nghiệm giáo án 2
Dạy tiết: 2 thứ sáu ngày 20 tháng 04 năm 2012 Người dạy : GV Lê Phú Hữu
Người quan sát, ghi chép: Lê Văn Út
Hoạt động: Làm bộc lộ quan niệm của HS. Đặt vấn đề nhận thức
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Để quan sát các vật rất nhỏ phải dùng những kính lúp thế nào? Tại sao?
Làm sao để có thể quan sát những vật rất nhỏ khi mà kính lúp không đủ chức năng để bổ trợ cho mắt?
Kính hiển vi có tác dụng gì? Nêu vấn đề nghiên cứu
Sử dụng kính lúp có tiêu cự ngắn. Vì số bội giác G sẽ lớn.
Sử dụng kính hiển vi.
Kính hiển vi làm cho vật lớn lên để dể quan sát
Hoạt động kiến tạo kiến thức về ảnh của vật qua kính hiển vi
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Cấu tạo kính hiển vi:
Các em hãy nhớ lại các cách khác nhau để phóng đại ảnh bằng thấu kính và đề xuất giải pháp?
Yêu cầu HS vẽ hình để tạo ảnh qua hệ thấu kính, phân tích ưu nhược điểm của hai giải pháp và chọn lấy giải pháp có lợi hơn.
Cho HS quan sát mẩu vật bằng kính lúp và kính hiển vi
Thảo luận đề xuất hai giải pháp
- Dùng kính thứ nhất là kính lúp cho ảnh ảo phóng đại, rồi dùng một thấu kính hội tụ thứ hai như một kính lúp thứ hai phóng đại ảnh lên một lần nữa.
- Dùng một thấu kính hội tụ cho một ảnh thật phóng đại lên lần thứ nhất, sau đó dùng một thấu kính hội tụ thứ hai như là một kính lúp để thu được ảnh được phóng đại lên lần thứ hai
Thảo luận vẽ ảnh của vật qua kính hiển vi, chọn cách thứ hai
Sử dụng kính lúp không quan sát thấy vật Sử dụng kính hiển vi quan sát thấy mẫu vật Kết hợp quan sát vật bằng kính hiển vi và sơ đồ tạo ảnh qua kính hiển vi khẳng định kính hiển vi không làm vật lớn lên.
Kính hiển vi có tác dụng làm tăng góc trông ảnh
Thiết lập công thức tính độ bội giác khi ngắm chừng ở vô cực
Sơ đồ tạo ảnh khi ngắm chừng ở vô cực
Hoạt động vận dụng kiến thức
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Nêu bài toán vận dụng
Yêu cầu HS lắp 1 kính hiển vi theo yêu cầu bài toán
Bài giải đúng cm Đ f f G f Đ f G 32 . . 2 1 2 1 = = ⇒ = ∞ ∞ δ δ Lắp ráp 1 kính hiển vi Củng cố, giao việc về nhà Thực nghiệm giáo án 3
Dạy tiết: 04 thứ ba, ngày 24 tháng 04 năm 2012 Người dạy : GV Lê Phú Hữu
Người quan sát, ghi chép: Lê Văn Út
Bài 34: KÍNH THIÊN VĂN
Hoạt động: Làm bộc lộ quan niệm của HS. Đặt vấn đề nhận thức
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Để quan sát các vật ở xa trên mặt đất chúng ta dùng dụng cụ nào?
Để quan sát các vật ở rất xa ví dụ như muốn quan sát các hành tinh có dùng ống nhòm được không? Nếu không được thì dùng dụng cụ nào để quan sát? Ống nhòm và kính thiên văn có tác dụng gì? Ống nhòm Không được Sử dụng kính thiên văn
Đưa vật về điểm cực cận của mắt để dể quan sát
Để quan sát rõ các thiên thể ở rất xa trái đất, cần phải tạo ra một dụng cụ quang hỗ trợ cho mắt sao cho khi nhìn thiên thể qua dụng cụ đó, sẽ thấy ảnh của thiên thể dưới góc trông lớn hơn rất nhiều lần so với khi nhìn trực tiếp bằng mắt. Dụng cụ đó là kính thiên văn.
Hoạt động kiến tạo kiến thức về ảnh của vật qua kính thiên văn
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Cấu tạo kính thiên văn khúc xạ
Dụng cụ quang nào khi quan sát vật ở vô cùng cho ảnh ở tiêu điểm?
Dùng kính lúp quan sát ảnh này, muốn ảnh cuối cùng có góc trông lớn thì ảnh qua thấu kính hội tụ nằm ở vị trí nào? Vậy cấu tạo kính thiên văn gồm dụng cụ quang học nào?
Định hướng sử dụng mô hình kính thiên văn thứ nhất
Yêu cầu HS vẽ ảnh của vật qua kính thiên văn
Thiết lập công thức tính độ bội giác khi
Thấu kính hội tụ
Thảo luận , đưa ra mô hình kính thiên văn : - Gồm một thấu kính hội tụ có tiêu cự dài, một kính lúp
- Gồm một thấu kính hội tụ và một thấu kính phân kỳ
Thảo luận vẽ ảnh của vật qua kính thiên văn
Kết hợp kính thiên văn tự tạo và sơ đồ tạo ảnh qua kính thiên văn khẳng định kính thiên văn không đưa vật về điểm cực cận của mắt.
Kính thiên văn có tác dụng làm tăng góc trông ảnh của các vật ở xa
ngắm chừng ở vô cực
Hoạt động vận dụng kiến thức
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Nêu bài toán vận dụng trong phiếu học tấp số 3 Hướng dẫn HS về nhà lắp ráp 1 kính thiên văn Bài giải đúng 15 2 1 = = ∞ f f G Củng cố, giao việc về nhà
Quan sát HS trong giờ học ở lớp thực nghiệm và lớp đối chứng tôi nhận thấy: - Các tiết học ở lớp thực nghiệm đã lôi cuốn được sự chú ý của HS, các em mạnh dạn hơn trong việc nói ra những suy nghĩ của mình, quan điểm của mình, tích cực trao đổi, thảo luận để tìm kiếm những tri thức mới.
- Qua những bài kiểm tra tác giả nhận thấy HS ở lớp đối chứng đã không hoàn thành được những nội dung yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học, HS tiếp thu kiến thức một cách bị động. Còn HS ở lớp thực nghiệm thì rất chủ động trong việc xây dựng và tìm kiếm tri thức mới rất hiệu quả.
- Đa phần HS lớp thực nghiệm có hứng thú trong giờ dạy và học vật lý trên lớp cũng như ở nhà, điều này được thể hiện: HS tham gia trực tiếp các hoạt động trong giờ học: được trình bày quan điểm của mình về vấn đề đang nghiên cứu, được tham gia thảo luận cùng với bạn học và GV, do đó HS rất chủ động trong việc tiếp thu kiến thức mới cũng như vận dụng kiến thức .
3.5.2. Đánh giá định lượng
Giáo án đề kiểm tra
Lớp kiểm tra: 11CB2, 11CB3, 11CB4, 11CB5 Ngày kiểm tra: 03/05/2012
Kiểm tra HS ở các lớp thực nghiệm và đối chứng thông qua đó đánh giá lại hiệu quả của phương pháp dạy học được áp dụng. Các nội dung được đánh giá: Định luật khúc xạ ánh sáng, kính hiển vi, kính thiên văn
- HS hiểu và vận dụng định luật khúc xạ ánh trong các trường hợp cụ thể. Có bao nhiêu % HS từ bỏ quan niệm sai về quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ
- Kiến thức về cấu tạo, công dụng, độ bội giác của kính hiển vi khi ngắm chừng ở vô cực: có bao nhiêu % HS trả lời đúng, có bao nhiêu % HS từ bỏ quan niệm sai về tác dụng của kính hiển vi.
- Kiến thức về cấu tạo, công dụng, độ bội giác của kính thiên văn khi ngắm chừng ở vô cực: có bao nhiêu % HS trả lời đúng, có bao nhiêu % HS từ bỏ quan niệm sai về tác dụng của kính thiên văn.
II. Cấu trúc đề kiểm tra
- Định luật khúc xạ ánh sáng: 8 câu .
- Kính hiển vi và các dụng cụ quang khác có liên quan: 6 câu - Kính thiên văn và các dụng cụ quang khác có liên quan: 6 câu
III. Nội dung đề kiểm tra
Họ và tên:………., Lớp ………..
Các em hãy đọc kỹ các câu hỏi và chọn đáp án mà các em cho là đúng nhất. Các em có thể không ghi họ và tên vào phiếu điều tra. Cảm ơn sự hợp tác của các em
Câu 1. Khi tia sáng truyền xiên góc trên mặt phân cách giữa hai môi trường, ta quan sát thấy
a. tia sáng bị phản xạ.
b. tia sáng bị gãy khúc tại mặt phân cách.
c. tia sáng vừa bị phản xạ, vừa bị gãy khúc tại mặt phân cách. d. Tia sáng truyền thẳng
Câu 2. Trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Khi tăng góc tới thì góc khúc xạ cũng a. tăng tỉ lệ thuận với góc tới.
b. tăng đồng biến với góc tới.
Câu 3: Tìm phát biểu sai về kính thiên văn có tiêu cự của vật kính và thị kính lần lượt là f1 và f2.
a. Thị kính là kính lúp có tiêu cự f2 bằng vài centimét.
c. Số bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực là 2 1 f f G∞ =
d. Khoảng cách giữa vật kính và thị kính khi ngắm chừng ở vô cực là O1O2 = f1 + f2.
Câu 4: Một tia sáng truyền từ không khí vào một khối thuỷ tinh có chiết suất 1,7 dưới
góc tới 600 thì bị khúc xạ. Góc khúc xạ bằng:
a. 42,670. b. 30,620. c. 45,830. d. 35,740.
Câu 5. Chiếu tia sáng theo phương vuông góc mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt thì tia sáng sẽ
a. truyền thẳng
b. bị phản xạ ngược trở lại. c. bị gãy khúc tại mặt phân cách d. bị đổi màu.
Câu 6. Sự lệch phương của tia sáng khi truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường phụ thuộc vào điều gì ?
a. Phụ thuộc vào cách chiếu tia sáng
b. Phụ thuộc vào bản chất của hai môi trường Câu 7. Kính thiên văn khúc xạ có
a. Vật kính là thấu kính hội tụ có tiêu cự dài, thị kính là thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn.
b. Vật kính là thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn, thị kính là thấu kính hội tụ có tiêu cự dài.
c. Vật kính và thị kính đều là thấu kính hội tụ có tiêu cự dài. d. Vật kính và thị kính đều là thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn.
Câu 8: Một quan sát viên có mắt không có tật dùng một kính hiển vi và điều chỉnh để ngắm chừng ở trạng thái không điều tiết. Biết vật kính có tiêu cự 1cm, thị kính có tiêu cự 4cm. Hai kính cách nhau 17cm. Biết khoảng nhìn rõ ngắn nhất của quan sát viên là 25cm. Độ bội giác của kính khi ấy là:
a. 25. b. 45. c. 55. d. 75.
Câu 9: Đặt vật sáng AB vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự f = 20cm, cách thấu kính một đoạn d > 0, thì thấu kính cho ảnh cao bằng vật. Khoảng cách từ thấu kính đến ảnh là:
Câu 10: Một tia sáng truyền từ môi trường (1) đến môi trường (2) dưới góc tới 350
thì cho góc khúc xạ 650. Chiết suất của môi trường (1)
a. bằng môi trường (2). b. nhỏ hơn môi trường (2)
c. có thể lớn hơn hoặc (nhỏ hơn môi trường (2) d. lớn hơn môi trường (2)
Câu 11. Kính hiển vi có
a. Vật kính là thấu kính hội tụ có tiêu cự dài, thị kính là thấu kính hội tụ có tiêu