8. Cấu trỳc luận văn
2.2.7. Xỏc định nội dung và phương phỏp hướng dẫn về nhà cho HS
GV cú thể hướng dẫn HS một số thao tỏc cơ bản sử dụng phần mềm để thiết kế và biểu diễn một số TNMP, giỳp HS giải bài tập, củng cố kiến thức hoặc cũng cú thể để HS tự tỡm tũi khỏm phỏ những kiến thức liờn quan.
2.3. Thực trạng dạy học phần Quang hỡnh học ở trường phổ thụng
Phần Quang hỡnh học là một phần quan trọng ở trường phổ thụng bao gồm 2 chương là: Khỳc xạ ỏnh sỏng; Mắt. Cỏc dụng cụ quang học. Đõy là một phần tương đối khú trong chương trỡnh Vật lớ phổ thụng, nú gúp phần quan trọng trong việc giỏo dục, giỏo dưỡng và giỏo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh. Những kiến thức được trỡnh bày một cỏch hệ thống, nội dung gắn liền với thực tiễn.
Qua việc tỡm hiểu tỡnh hỡnh học và dạy phần Quang hỡnh học ở trường phổ thụng, chỳng tụi nhận thấy: Đõy là một phần cú nội dung khú với nhiều hiện tượng, định luật mới và trừu tượng đối với học sinh phổ thụng. Học sinh rất khú nắm bắt nội dung cỏc kiến thức đú.
- Đa số GV khi dạy phần "Quang hỡnh học" đều dựng phương phỏp thuyết trỡnh, diễn giải, minh hoạ để thụng bỏo kiến thức là chủ yếu, nhiều tiết dạy GV cũn đọc cho HS chộp; chỉ khi cú kỡ thi GV giỏi, hoặc thao giảng, cỏc GV mới dựng phương phỏp đàm thoại, gợi mở nờu vấn đề. Trong cỏc tiết dạy, GV lần lượt thụng bỏo kiến thức theo trỡnh tự sỏch giỏo khoa, cố gắng đầy đủ chớnh xỏc nội dung, cú chỳ ý tới việc nhấn mạnh kiến thức cơ bản. HS chủ yếu được đặt ở vị trớ thụ động nghe GV giảng bài, cú trả lời một số cõu hỏi theo yờu cầu tỏi hiện kiến thức. Trang thiết bị thớ nghiệm cần dựng để dạy học phần "Quang hỡnh học" hầu như rất ớt, thiếu sự đồng bộ. Qua tỡm hiểu thực tế chỳng tụi thấy rằng mảng thực hành thớ nghiệm cũn yếu và thiếu. Bờn cạnh
đú, đa số GV rất ngại làm thớ nghiệm vỡ phải chuẩn bị cụng phu, mất nhiều thời gian và cụng sức.
- Về việc sử dụng MVT vào dạy học bộ mụn: Bắt đầu từ năm học 2006 - 2007 hầu như cỏc trường THPT đều đó được trang bị một phũng mỏy riờng với đầy đủ cỏc thiết bị phục vụ cho việc dạy học với MVT, tuy nhiờn hiện nay cỏc phũng mỏy đú chỉ phục vụ cho dạy và thực hành mụn Tin học, dạy nghề Hầu hết GV đều nhận thức được tỏc dụng tớch cực của việc sử dụng MVT vào dạy học, cựng Internet và cỏc phần mềm chuyờn dựng cho bộ mụn cú tỏc dụng tớch cực trong dạy học, cỏch học và tự học ngày nay đó đem lại cho ngành giỏo dục những thay đổi to lớn. Nhưng để thực hiện được đũi hỏi mỗi trường học phải được trang bị phương tiện kỹ thuật hiện đại đầy đủ như mỏy chiếu khuếch đại, hệ thống mạng MVT, cỏc phần mềm dạy học, cựng với một phũng học bộ mụn đỏp ứng được yờu cầu của mụn học. Ngoài ra, khả năng tin học của GV phổ thụng cũn khỏ hạn chế, mới chỉ dừng lại ở trỡnh độ Tin học văn phũng, thậm chớ nhiều GV cũn chưa soạn thảo giỏo ỏn điện tử bằng PowerPoint thành thạo. Chưa cú khả năng khai thỏc cỏc phần mềm, mụ phỏng cỏc đối tượng vật lý cần nghiờn cứu, hỗ trợ trong việc xõy dựng cỏc mụ hỡnh, hỗ trợ cỏc thớ nghiệm vật lý, hỗ trợ cho việc phõn tớch bằng Video ghi cỏc quỏ trỡnh vật lý thực, mặc dự đõy là một đũi hỏi đối với mọi GV trong chương trỡnh phõn ban. Do đú việc ứng dụng CNTT và sử dụng cỏc phần mềm hỗ trợ dạy học ở trường phổ thụng chưa được khai thỏc hiệu quả.
Như vậy, hiện nay ở cỏc trường phổ thụng MVT chưa thực sự phỏt huy hết hiệu quả và chưa được xem như một cụng cụ DH trong toàn bộ hệ thống cỏc PPDH nhằm phỏt huy sức mạnh tổng hợp của cả hệ thống đú. Sử dụng CNTT như một TBDH nhằm gúp phần thỳc đẩy việc đổi mới PPDH. Mỗi PPDH đều cú những mặt mạnh mặt yếu, tuy nhiờn nếu sử dụng MVT đỳng mục đớch nú sẽ giỳp chỳng ta phỏt huy được những mặt mạnh hạn chế những mặt yếu. CNTT cú tỏc dụng to lớn như vậy nhưng hiện nay chưa được ứng
dụng rộng rói vào quỏ trỡnh giảng dạy cỏc mụn học khỏc.
2.4. Khai thỏc thớ nghiệm phần Quanh hỡnh học
Nội dung này cú phần trựng lặp ở lớp 12(Chương trỡnh CCGG) và lớp 11( chương trỡnh mới).
Vấn đề đặt ra: Những khú khăn trong quỏ trỡnh dạy học thụng thường là thớ nghiệm khú thực hiện thành cụng, tia sỏng khú thấy, đồ dựng đắt tiền, dễ vỡ, kồng kềnh, nặng...
Giải quyết vấn đề:
- Vẽ hỡnh minh hoạ trờn bảng (hoặc vẽ sẵn trờn bảng phụ) : trực quan, HS dễ dàng tiếp thu nội dung bài học. Nhưng việc này mắc nhược điểm là độ chớnh xỏc khụng cao và mất nhiều thời gian.
- Minh hoạ bằng Physics 2.1(Part II): ưu điểm vượt trội.
2.4.1. Hiện tượng phản xạ, khỳc xạ ỏnh sỏng, phản xạ toàn phần.
Thụng qua TNMP HS thấy được sự tạo ảnh qua gương phẳng, gúc khỳc xạ thay đổi theo gúc tới như thế nào. Sử dụng TNMP này HS tớnh được chiết suất tỉ đối để từ đú xõy dựng định luật khỳc xạ ỏnh sỏng. GV cú thể sử dụng TNMP này để dạy bài "Khỳc xạ ỏnh sỏng", tỡm hiểu hiện tượng phản xạ toàn phần và làm cỏc bài tập liờn quan đến hiện tượng khỳc xạ ỏnh sỏng.
(H.3) 2. Hiện tượng khỳc xạ và phản xạ toàn phần
3. Bài tập tham khảo (H.5)
(H.6)
2.4.2. Thấu kớnh phõn kỡ, thấu kớnh hội tụ.
Sử dụng TNMP này HS hiểu được Sự tạo ảnh bởi thấu kớnh phõn kỡ, hội tụ. Hiểu được đặc điểm trục chớnh, quang tõm, tiờu điểm và tiờu cự của thấu kớnh hội tụ và thấu kớnh phõn kỳ. Nếu di chuyển vật thỡ ảnh sẽ như thế nào? Nghiệm lại cụng thức thấu kớnh. Kiểm tra đỏp ỏn bài toỏn.
(H.7) 2. Thấu kớnh phõn kỳ và thấu kớnh hội tụ
3. Bài tập ỏp dụng (H.9)
(H.10)
2.4.3. Mắt, sự điều tiết của mắt. Cỏc tật của mắt và cỏch sửa.
Thụng thường khi trỡnh bày cấu tạo của mắt, GV thường sử dụng tranh vẽ cấu tạo của mắt. Tuy nhiờn, việc làm này chỉ giỳp HS hiểu được về mặt cấu tạo chứ khụng thấy được sự tạo ảnh của mắt. GV cú thể sử dụng TNMP này để giảng dạy bài về mắt và cỏc tật của mắt.
(H.11)
2.4.4. Kớnh hiển vi
(H.12)
(H.13)
2.5. Thiết kế bài học với sự hỗ trợ của phần mềm Physics 2.1 (Part II)
Trong khuụn khổ của luận văn chỳng tụi đưa vào 3 giỏo ỏn bài "Phản xạ toàn phần”, “Thấu kớnh mỏng” và “Kớnh thiờn văn”.
Giỏo ỏn 1: Phản xạ toàn phần Giỏo ỏn 2: Thấu kớnh mỏng Giỏo ỏn 3: Kớnh thiờn văn
Giỏo ỏn 1: BÀI 27. PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
I. Mục tiờu
1. Về Kiến thức
Học sinh cần phải:
- Hiểu được thế nào là hiện tượng phản xạ toàn phần thụng qua việc quan sỏt cỏc thớ nghiệm.
- Nờu được những điều kiện để cú phản xạ toàn phần. - Hiểu được biểu thức tớnh gúc giới hạn (igh).
- Hiểu được ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần trong kỹ thuật và trong đời sống.
2. Về Kỹ năng
Rốn luyện cho học sinh biết vận dụng cỏc cụng thức đó học để làm được cỏc bài tập liờn quan
3. Về thỏi độ
Học sinh cần phải:
- Nhiệt tỡnh, cẩn thận và cú tinh thần đoàn kết trong quỏ trỡnh học tập. - Tập trung, nghiờm tỳc và chớnh xỏc trong khi quan sỏt TNPM để đưa ra cỏc nhận xột, kết luận. Cú ý thức trỏch nhiệm trong quỏ trỡnh làm việc theo nhúm.
- Hứng thỳ, yờu thớch mụn học và tinh thần ham hiểu biết đối với cỏc sự vật, hiện tượng thực tế cú liờn quan.
II. Chuẩn bị
1. Giỏo viờn:
Chuẩn bị phần mềm Physics 2.1 (Part II) và cỏc TNPM liờn quan đến nội dung của bài dạy học.
1. Học sinh:
- Ôn lại định luật phản xạ ánh sáng và định luật khúc xạ ánh sáng. - Ôn lại khái niệm về chiết suất của các môi trờng.
III. Tổ chức hoạt động dạy học
Hoạt động 1 (5 phỳt) : Kiểm tra bài cũ
Chiếu ỏnh sỏng từ thuỷ tinh vào khụmg khớ dưới gúc tới a) 00
b) 300
c) 450
Tỡm gúc khỳc xạ tương ứng, vẽ hỡnh?
Giỏo viờn: Tại sao khụng vẽ được tia khỳc xạ trong cõu (c)? Vậy trong TH này ỏnh sỏng truyền như thế nào? Học sinh thảo luận sụi nổi.
Giỏo viờn: Sau đõy ta làm thớ nghiệm ảo với sự hổ trợ của phần mềm Physics 2.1
Hoạt động 2 (15 phỳt) : Tỡm hiểu sự truyền ỏnh sỏng từ mụi trường chiết quang hơn sang mụi trường chiết quang kộm.
Hoạt động của giỏo viờn
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
- Bố trớ thớ nghiệm hỡnh 27.1.
(H.1: i nhỏ)
- Yờu cầu học sinh thực hiện C1.
- Thay đổi độ nghiờng chựm tia tới.
(H.2: i = igh)
- Yờu cầu học sinh thực hiện C2.
- Yờu cầu học sinh nờu kết quả. - Quan sỏt cỏch bố trớ thớ nghiệm. - Thực hiện C1. - Quan sỏt thớ nghiệm. (H.3: i > igh) - Thực hiện C2. -Nờu kết quả thớ nghiệm. I. Sự truyền ỏnh sỏng vào mụi trường chiết quang kộm hơn 1. Thớ nghiệm Kết quả Gúc tới Chựm tia khỳc xạ Chựm tia phản xạ i nhỏ r > i Rất sỏng Rất mờ i = igh r ≈ 900 Rất mờ Rất
- Yờu cầu học sinh so sỏnh i và r. Từ CT: 2 1 sin sin n i r = n - Tiếp tục thớ nghiệm với i = igh.
- Yờu cầu học sinh rỳt ra cụng thức tớnh igh. - Thớ nghiệm cho học sinh quan sỏt hiện tượng xảy ra khi i > igh.
- Yờu cầu học sinh nhận xột. - So sỏnh i và r. - Quan sỏt thớ nghiệm, nhận xột. -Rỳt ra cụng thức tớnh igh. - Quan sỏt và rỳt ra nhận xột. sỏng i > igh Khụng cũn Rất sỏng 2. Gúc giới hạn phản xạ toàn phần + Vỡ n1 > n2 => r > i.
+ Khi i tăng thỡ r cũng tăng (r > i). Khi r đạt giỏ trị cực đại 900 thỡ i đạt giỏ trị igh gọi là gúc giới hạn phản xạ toàn phần. + Ta cú: sinigh = 1 2 n n . + Với i > igh thỡ khụng tỡm thấy r, nghĩa là khụng cú tia khỳc xạ, toàn bộ tia sỏng bị phản xạ ở mặt phõn cỏch. Đú là hiện tượng phản xạ toàn phần.
Hoạt động 3 (10 phỳt): Tỡm hiểu hiện tượng phản xạ toàn phần.
Hoạt động của giỏo viờn
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
- Yờu cầu học sinh nờu định nghĩa hiện tượng phản xạ toàn phần.
- Yờu cầu HS cho
- Nờu định nghĩa hiện tượng phản xạ toàn phần.
II. Hiện tượng phản xạ toàn phần
1. Định nghĩa
Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ ỏnh sỏng tới, xảy ra ở mặt phõn cỏch giữa hai mụi trường trong suốt.
biết hiện tượng phản xạ toàn phần cú xảy ra khi ỏnh sỏng truyền từ mụi trường cú chiết suất brs sang mụi trường cú chiết suất lớn hơn - Làm Thớ nghiệm - GV kết luận ĐK cần: - Vỡ sao ở cõu (c) Bài tập đầu tiết ta khụng tỡm được gúc khỳc xạ (xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần)
- HS trả lời cú thể xảy ra hoặc khụng xảy ra.
- HS quan sỏt thấy khụng xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần. - HS trả lời được vỡ tớnh ra sinr > 1. - Từ định luật khỳc xạ: 1 2 2 1 sin sin 1 sin sin gh n r i n n i i n = > ⇔ > =
Suy ra: sini > sinigh
2. Điều kiện để cú phản xạ toàn phần
+ Anh sỏng truyền từ một mụi trường tới một mụi trường chiết quang kộm hơn.
+ i ≥ igh.
Hoạt động 4 (10 phỳt): Tỡm hiểu ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: Cỏp quang.
Hoạt động của giỏo viờn
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
- Yờu cầu học sinh thử nờu một vài ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần. - Giới thiệu đốn trang trớ cú nhiều sợi nhựa
- Nếu vài nờu điều kiện để cú phản xạ toàn phần.
- Quan sỏt Đốn trang trớ cú nhiều sợi nhựa
III. Cỏp quang
1. Cấu tạo
Cỏp quang là bú sợi quang. Mỗi sợi quang là một sợi dõy trong suốt cú tớnh dẫn sỏng nhờ phản xạ toàn phần.
dẫn sỏng.
- Giới thiệu cấu tạo cỏp quang.
- Giới thiệu cụng dụng của cỏp quang trong việc truyền tải thụng tin.
- Giới thiệu cụng dụng của cỏp quang trong việc nọi soi.
dẫn sỏng.
- Ghi nhận cấu tạo cỏp quang.
- Ghi nhận cụng dụng của cỏp quang trong việc truyền tải thụng tin.
- Ghi nhận cụng dụng của cỏp quang trong việc nội soi.
chớnh:
+ Phần lỏi trong suốt bằng thủy tinh siờu sach cú chiết suất lớn (n1).
+ Phần vỏ bọc cũng trong suốt, bằng thủy tinh cú chiết suất n2 < n1.
Ngoài cựng là một lớp vỏ bọc bằng nhựa dẻo để tạo cho cỏp cú độ bền và độ dai cơ học.
2. Cụng dụng
Cỏp quang được ứng dụng vào việc truyền thụng tin với cỏc ưu điểm:
+ Dung lượng tớn hiệu lớn. + Khụng bị nhiễu bở cỏc bức xạ điện từ bờn ngoài. + Khụng cú rủi ro chỏy (vỡ khụng cú dũng điện).
Cỏp quang cũn được dựng để nội soi trong y học.
Hoạt động 5 (5 phỳt) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giỏo viờn Hoạt động của học sinh
Cho học sinh túm tắt những kiến thức cơ bản.
Yờu cầu học sinh về nhà làm cỏc bài tập trang 172, 173 sgk và 25.7, 25.8 sbt.
Túm tắt những kiến thức cơ bản. Ghi cỏc bài tập về nhà.
IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY
... ...
...
Giỏo ỏn 2: BÀI 29. THẤU KÍNH MỎNG
I. Mục tiờu
1. Về Kiến thức
Học sinh cần phải:
- Nờu được cấu tạo và phõn loại của thấu kớnh.
- Trỡnh bày được cỏc khỏi niệm về: quang tõm, trục, tiờu điểm, tiờu cự, độ tụ của thấu kớnh mỏng.
- Vẽ được ảnh tạo bởi thấu kớnh và nờu được đặc điểm của ảnh. - Viết và vận dụng được cỏc cụng thức của thấu kớnh.
- Nờu được một số cụng dụng quan trong của thấu kớnh.
2. Về Kỹ năng
Rốn luyện cho học sinh biết vận dụng cỏc cụng thức đó học để làm được cỏc bài tập liờn quan
3. Về thỏi độ
Học sinh cần phải:
- Nhiệt tỡnh, cẩn thận và cú tinh thần đoàn kết trong quỏ trỡnh học tập. - Tập trung, nghiờm tỳc và chớnh xỏc trong khi quan sỏt TNPM để đưa ra cỏc nhận xột, kết luận. Cú ý thức trỏch nhiệm trong quỏ trỡnh làm việc theo nhúm.
- Hứng thỳ, yờu thớch mụn học và tinh thần ham hiểu biết đối với cỏc sự vật, hiện tượng thực tế cú liờn quan.
II. Chuẩn bị
1. Giỏo viờn:
- Cỏc loại thấu kớnh hay mụ hỡnh thấu kớnh để giới thiệu với học sinh. - Cỏc sơ đồ, tranh ảnh về đường truyền tia sỏng qua thấu kớnh và một số quang cụ cú thấu kớnh.
- Chuẩn bị phần mềm Physics 2.1 (Part II) và cỏc TNPM liờn quan đến nội dung của bài dạy học.
2. Học sinh:
- ễn lại kiến thức về thấu kớnh đó học ở lớp 9.
- ễn lại cỏc kết quả đó học về khỳc xạ ỏnh sỏng và lăng kớnh.
III. Tổ chức hoạt động dạy học Tiết 1
Hoạt động 1 (5 phỳt) : Kiểm tra bài cũ : Cú mấy loại thấu kớnh ? Nờu sự khỏc nhau giữa chỳng.
Hoạt động 2 (10 phỳt) : Tỡm hiểu thấu kớnh và phõn loại thấu kớnh.
Hoạt động của giỏo viờn
Hoạt động của học sinh
Nội dung cơ bản
- Giới thiệu định nghĩa thấu kớnh.
- Nờu cỏch phõn loại