8. Cấu trúc khóa luận
2.2.2. Thiết kế giáo ánbài “Khúc xạ ánh sáng” theo định hƣớng phát triển năng lực
năng lực đề xuất và lựa chọn giải pháp
I. Mục tiêu
( Như đã trình bày ở mục 2.1.1)
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
- Dụng cụ thí nghiệm hình 26.1 (cốc nước,chiếc thìa) - Dụng cụ thí nghiệm hình 26.3 (nếu có)
2. Học sinh
- Ôn lại định luật truyền thẳng ánh sáng ở lớp 9
III. PHƢƠNG PHÁP VÀ PHƢƠNG TIỆN DẠY HỌC
1. Phương pháp dạy học: phương pháp thuyết trình (bài giảng), phương pháp trực quan- thí nghiệm, phương pháp vấn đáp, đàm thoại gợi mở,…
Hoạt động 1: Đặt vấn đề: (2 phút) ( Biện pháp 1)
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Yêu cầu cần đạt
- Yêu cầu lớp quan sát thí nghiệm và cho biết hiện tượng gì xảy ra khi nhúng chiếc thìa vào trong ly nước?
- Thực chất chiếc thìa không bị gãy nhưng ta lại thấy như bị gãy tại mặt nước. Để giải thích hiện tượng này thì ta cùng đi vào tìm hiểu bài 26: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
- HS quan sát và nêu hiện tượng quan sát được. + Chiếc thìa như bị gãy tại mặt nước
- HS ghi nhận
- Tạo cho học sinh cảm giác tò mò, kích thích sự hứng khởi, đồng thời học sinh sẽ cảm thấy hứng thú hơn để tìm hiểu vấn đề. Học sinh học bài mới với thái độ tích cực, ham tìm hiểu hơn.
Hoạt động 2: Làm nảy sinh vấn đề cần giải quyết( 5 phút) – ( Biện
pháp 3, 4)
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Yêu cầu cần đạt
- Yêu cầu HS nhắc lại hiện tượng KXAS đã học ở lớp 9 và trả lời câu hỏi : khi ánh sáng truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt thì góc tới và góc khúc xạ có quan hệ như thế nào?
- Nêu định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng ở lớp 9
- HS nêu mối liên hệ định tính giữa i và r
+ Khi AS truyền từ KK sang nước thì góc tới lớn hơn góc khúc xạ
+ Khi AS truyền từ nước sang KK thì góc tới nhỏ hơn góc khúc xạ
- HS vận dụng kiến thức đã học nêu được mối liên hệ định tính giữa i và r
- Có sự tò mò, muốn tìm hiểu vấn đề
→Vấn đề: Khi cho ánh sáng truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt thì sự thay đổi của góc tới i có mối liên hệ với góc khúc xạ như thế nào?
- Suy nghĩ
Hoạt động 3: Đề xuất giả thuyết ( 3 phút) ( Biện pháp 4)
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Yêu cầu cần đạt
- Tia tới và tia khúc xạ có nằm trên cùng một mặt phẳng không?
- Làm thế nào để kiểm tra được mối quan hệ giữa tia tới i và tia khúc xạ r ?
- Trả lời các câu hỏi của GV
- HS trả lời được
+ Tia tới và tia khúc xạ luôn cùng một mặt phẳng (hứng được trên màn)
+ Chiếu ánh sáng qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt đo góc tới và góc khúc xạ khi thay đổi góc tới.
Hoạt động 4: Đề xuất phƣơng án thí nghiệm kiểm tra giả thuyết và tiến hành TN ( 15 phút) – ( Biện pháp 2,3)
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Yêu cầu cần đạt
Có thể thiết kế phương án thí nghiệm như thế nào để kiểm tra giả thuyết trên?
→ Yêu cầu HS phân tích ưu, nhược điểm của các phương án TN và lựa chọn ra phương án tối ưu nhất.
→ Chốt phương án TN
HS hoạt động nhóm, thảo luận để đề xuất 1 số phương án TN
- HS cùng nhau thảo luận nhóm, phân tích, lựa chọn phương án tối ưu nhất
- HS hoạt động nhóm sôi nổi, đảm bảo trật tự lớp học, không nhốn nháo lộn xộn - Đưa ra được một số phương án TN: + Phương án 1: Chiếu AS từ KK vào nước, thay đổi góc tới i đo góc khúc xạ r
+ Phương án 2: Chiếu AS từ nước sang KK, thay đổi góc tới i đo góc khúc xạ r
+ Phương án 3: Chiếu AS từ KK vào miếng nhựa trong suốt ( thước kẻ,khối bán trụ,...), thay đổi góc tới i đo góc khúc xạ r
- HS biết lắng nghe ý kiến của các thành viên trong nhóm, cùng phân tích so sánh ưu, nhược điểm của các phương án từ đó chốt lại phương án tối ưu nhất
để kiểm tra giả thuyết:
-Giao nhiệm vụ cho các nhóm tiến hành.
- Y/c các nhóm báo cáo
- GV gợi ý để kiểm tra kết luận : Với các cặp môi trường trong suốt khác thì tỉ số này có giống nhau không?
- GV yêu cầu làm thí nghiệm lại với các cặp môi trường trong suốt khác để kiểm tra giả thuyết
- Y/c các nhóm báo cáo kết quả
GV tổng kết kiến thức - Khi ánh sáng truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường môi trường
- Các nhóm tiến hành thí nghiệm và ghi kết quả vào bảng xử lí số liệu.
- Các nhóm báo cáo.
- HS suy nghĩ trả lời câu hỏi của GV
- HS làm lại thí nghiệm
- Báo cáo kết quả
- HS ghi nhận.
và xử lý số liệu
Các nhóm báo cáo.
- HS trả lời được
sinr tỉ lệ với sini và tỉ số
không đổi với cặp môi trường đã cho.
- HS làm lại thí nghiệm và đưa ra được kết quả: Với mỗi cặp môi trường trong suốt khác nhau thì tỉ số này là khác nhau
+ Tia khúc xạ luôn nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới.
+ Tỉ số sini /sin r = hs.
Tỉ số
đặc trưng cho tính chất của môi trường và gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường 2 so với môi trường 1. (
= )
Hoạt động 5:Tìm hiểu về chiết suất của môi trƣờng (10 phút) ( Biện
pháp 4)
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Yêu cầu cần đạt
- Thông báo định nghĩa biểu thức của chiết suất tỉ đối.
- Từ biểu thức của chiết suất tỉ đối hãy nêu ý nghĩa vật lý của nó ? - Phân tích các trường hợp n21 và đưa ra các định nghĩa môi trường chiết quang hơn và chiết quang kém.
- Gợi ý để đưa ra chiết suất tuyệt đối.
- Nêu biểu thức liên hệ giữa chiết suất tuyệt đối
- Ghi nhận khái niệm.
- Nêu ý nghĩa theo cách hiểu
- Lắng nghe và ghi nhận
- Đưa ra khái niệm chiêt suất tuyệt đối
- Chăm chú lắng nghe tiếp nhận kiến thức mới, vận dụng kiến thức để trả lời các câu hỏi của GV
và chiết suất tỉ đối.
- Nêu biểu thức liên hệ giữa chiết suất môi trường và vận tốc ánh sáng.
-Yêu cầu học sinh nêu ý nghĩa của chiết suất tuyệt đối.
- Y/C HS viết biểu thức định luật khúc xạ dưới dạng khác.
- Yêu cầu học sinh thực hiện C1, C2 và C3. - Hướng dẫn HS làm bài tập ví dụ (chú ý kỹ năng vẽ hình ) - Suy nghĩ trả lời - Suy nghĩ trả lời
- Nêu ý nghĩa của chiết suất tuyệt đối.
- Viết biểu thức định luật khúc xạ dưới dạng khác.
- Thực hiện C1, C2 và C3.
- Giải bài tập VD theo hướng dẫn của GV
Hoạt động 6: Tìm hiểu tính thuận nghịch ánh sáng (5 phút) –
(Biện pháp 3)
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Yêu cầu cần đạt
- GV làm thí nghiệm minh họa nguyên lí thuận nghịch.
- Dựa vào thí nghiệm Y/C HS nhận xét và phát biểu nguyên lý thuận nghịch - Quan sát thí nghiệm và nêu kết luận. - Suy nghĩ chứng minh công thức - HS hứng thú quan sát GV làm TN và rút ra được kết luận, vận dụng chứng minh được công thức
Hoạt động 7: Vận dụng, củng cố ( 5 phút) – (Biện pháp 5)
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Yêu cầu cần đạt
- Tóm tắt những kiến thức cơ bản. - BTVN : các bài tập trang 166, 167 sgk, 26.8, 26.9 sbt. - Nhận xét đánh giá tiết học - Ghi nhận - Nhận nhiệm vụ học tập - Rút kinh nghiệm 2.3. KẾT LUẬN CHƢƠNG 2
Trong chương này chúng tôi đã tiến hành phân tích đặc điểm, nội dung của bài “Khúc xạ ánh sáng”, nghiên cứu việc xây dựng tình huống có vấn đề trong dạy học, nguyên tắc thiết kế bài dạy phát triển NL đề xuất và lựa chọn giải pháp cho HS. Và thiết kế bài dạy “Khúc xạ ánh sáng” theo định hướng phát triển NL đề xuất và lựa chọn giải pháp.
CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM
3.1.MỤC ĐÍCH, NỘI DUNG VÀ NHIỆM VỤ CỦA THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM
3.1.1. Mục đích của TNSP
Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá giả thuyết khoa họa của đề tài: phát triển năng lực đề xuất và lựa chọn giải pháp cho HS THPT thông qua bài “Khúc xạ ánh sáng” nhằm nâng cao chất lượng dạy học, phát huy được tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh.
Cụ thể để trả lời các câu hỏi sau:
+ Có giúp HS có thái độ tích cực và hứng thú hơn về việc học hay không?
+ Có tạo cơ hội giúp HS rèn luyện, phát triển NL đề xuất và lựa chọn giải pháp thông qua bài học hay không?
+ Có giúp học sinh có tinh thần đoàn kết, tích cực hợp tác với nhau trong học tập hay không?
+ Có góp phần nâng cao kết quả học tập (thông qua việc làm các bài kiểm tra) của HScó hơn hay không?
Việc trả lời các câu hỏi trên đây sẽ chúng giúp chúng tôi tìm ra những thiếu sót để rút kinh nghiệm và kịp thời chỉnh lý bổ sung để đề tài đạt kết quả cao nhất.
3.1.2.Nội dung của TNSP
Tổ chức dạy học bài “Khúc xạ ánh sáng” lớp 11-THPT theo giáo án thực nghiệm đã soạn thảo trong mục 2.3 ở chương 2
Sau khi tiến hành TNSP ở lớp thực nghiệm và lớp đối chứng đều có bài kiểm tra 15 phút để so sánh kết quả HS đạt được sau bài học.
3.1.3.Nhiệm vụ của TNSP
theo định hướng dạy học phát triển NL đề xuất và lựa chọn giải pháp căn cứ vào các biểu hiện sau
+ Không khí lớp: sôi nổi, hào hứng, tập trung học tập,… hay trầm lắng, buồn tẻ, hờ hững.
+ Số HS giơ tay phát biểu nêu dự đoán giả thuyết khoa học, bảo vệ giả thuyết hay bác bỏ giả thuyết, trình bày phương án giải quyết vấn đề …
- Đối chiếu diễn biến của giờ học và tiến trình dạy học đã dự kiến về mặt thời gian, về mức độ tự lực của HS cũng như thái độ và năng lực của GV. Từ đóbổ sung, sửa đổi và hoàn thiện tiến trình dạy học soạn thảo.
- Sơ bộ đánh giá hiệu quả của tiến trình dạy học đã soạn thảo đối với việc phát triển năng lực đề xuất và lựa chọn giải pháp cho HS và đối với việc nâng cao chất lượng dạy và học.
3.2.THỜI GIAN VÀ PHƢƠNG PHÁP TNSP 3.2.1. Thời gian TNSP
Được tiến hành trong đợt TTSP lần 2 của tôi tại trường THPT Bắc Thăng Long, huyện Đông Anh, Hà Nội. (Từ ngày 18/2/2019 đến ngày 6/4/2019)
3.2.2. Phƣơng pháp TNSP
-Việc TNSP được tiến hành dưới hình thức TNSP song song trong đó có một lớp đối chứng và một lớp thực nghiệm. Số lượng HS và chất lượng học tập của các lớp này là tương đương nhau (căn cứ vào điểm tổng kết học kỳ I).
- Lớp thực nghiệm và lớp đối chứng đều do cùng giáo viên giảng dạy. Trong đó lớp thực nghiệm dạy theo tiến trình mà tôi đã soạn thảo và lớp đối chứng dạy theo tiến trình mà giáo viên dự định sẵn.
3.3. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.3.1. Diễn biến TNSP 3.3.1. Diễn biến TNSP
Qua quan sát diễn biến không khí học tập trong các tiết học thực nghiệm chúng tôi thu được kết quả như sau:
- Khi GV đặt vấn đề: HS chú ý lắng nghe, có biểu hiện hứng thú, tò mò, muốn tìm hiểu
- Hoạt động 2: HS chú ý lắng nghe và hào hứng giơ tay trả lời câu hỏi của GV
- Hoạt động 3: Đa số HS trả lời được là tia tới và tia khúc xạ nằm trên cùng một mặt phẳng và chỉ ra được cách kiểm tra mối liên hệ giữa góc tới I và góc khúc xạ r
- Hoạt động 4: Lớp học sôi nổi đề xuất các phương án thí nghiệm kiểm chứng tuy nhiên chưa phân tích được triệt để ưu nhược điểm của phương án lựa chọn, một số còn lựa chọn theo cảm tính
Khi GV yêu cầu tiến hành thí nghiệm, đa số HS sôi nổi thực hiện tuy nhiên còn một số thì luống cuống trong việc sử dụng thiết bị thí nghiệm và sử lý số liệu.
- Hoạt động 5: HS chăm chú nghe giảng và tích cực xây dựng bài.
3.3.2. Xây dựng công cụ đo lƣờng định lƣợng kết quả TNSP
Để đo lường và định lượng kết quả TNSP, sau khi dạy học giáo án thực nghiệm ở lớp thực nghiệm và dạy học giáo án truyền thống ở lớp đối chứng, chúng tôi cho HS ở cả lớp thực nghiệm và đối chứng làm bài kiểm tra 15 phút
Giáo án: Kiểm tra 15 phút I. Mục tiêu
+ Củng cố và khắc sâu kiến thức của bài “Khúc xạ ánh sáng”.
+ Đánh giá mức độ phân tích tổng hợp của từng HS và của lớp thực nghiệm, để qua đó đánh giá tính khả thi của định hướng nghiên cứu.
+ Rèn luyện tính cẩn thận, chính xác, khoa học, trung thực, phát huy khả năng làm việc độc lập ở HS.
II. Cấu trúc và hình thức đề kiểm tra
* Cấu trúc đề kiểm tra
III. Nội dung đề kiểm tra TRƢỜNG THPT BẮC THĂNG LONG LỚP : 11……. HỌ TÊN : ………. ĐỀ KIỂM TRA 15 PHÚT MÔN VẬT LÍ 11 Ngày : ………. Trắc nghiệm (5 điểm)
Câu 1: Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi
trường đó so với
A. chính nó. B. không khí. C. nước. D.chân không Câu2: Khi chiếu một tia sáng từ chân không vào một môi trường trong suốt
thì thấy tia phản xạ vuông góc với tia tới, góc khúc xạ chỉ có thể nhận giá trị là
A. 500. B. 400. C. 600. D. 700.
Câu3: Nước và thuỷ tinh có chiết suất lần lượt là n1 và n2. Chiết suất tỉ đối
giữa thuỷ tinh và nước là
A. n21=n1/n2 B. n21=n2/n1 C. n21=n2-n1 D. n12=n1-n2
Câu4 : Chiếu một tia sáng đơn sắc đi từ không khí vào môi trường có chiết suất n với góc tới i. Tia phản xạ vuông góc với tia khúc xạ . hệ thức nào sau đây là đúng?
A. sini=n B. sini=1/n C. tani=n D. tani=1/n
Câu5: Chiếu một tia sáng đơn sắc đi từ không khí vào môi trường có chiết
suất n với góc tời I có tani=n. Mối quan hệ giữa tia phản xạ và tia khúc xạ nào sau đây là đúng?
A. song song B. hợp với nhau góc 60o C. vuông góc D. hợp với nhau góc 30o
Tự luận: ( 5 điểm)
Câu6: ( 2 điểm )Phát biểu và viết biểu thức của định luật khúc xạ ánh sáng? Câu7: ( 3 điểm) Chiết suất của thủy tinh là và của không khí là 1. Tính góc khúc xạ của một chùm tia sáng hẹp với góc i = khi:
IV. Đáp án và thang điểm
1. Phần trắc nghiệm
Mỗi câu đúng 1đ
Câu 1 2 3 4 5
Đáp án D B B C C
2. Phần tự luận
Câu Nội Dung Thang điểm
1
2
Khi ánh sáng truyền qua mặt phân cách thì tia khúc xạ luôn nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới. Tỉ số
= hs. a. b. 2đ 0.75đ 0.75đ 0.75đ 0.75đ
3.3.3. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm
Bảng 3.1 Thống kê kết quả bài kiểm tra sau thực nghiệm
Lớp thực nghiệm ( sĩ số 51) Lớp đối chứng ( sĩ số 51) Điểm Tần số Tần suất (%) Tần suất tích lũy (%) Điểm Tần số Tần suất (%) Tần suất tích lũy (%) 0 0 0 0.00 0 0 0 0.00 1 0 0 0.00 1 0 0 0.00 2 1 1.96 1.96 2 2 3.92 3.92 3 1 1.96 3.92 3 3 5.88 9.80