7. Cấu trúc của luận văn
2.4.5. Sử dụng hệ thống bài tập đã xây dựng vào tiết dạy học bài tập vật lý
Giáo án thực nghiệm 01: I. Ý tưởng sư phạm
Sau khi học xong 02 tiết lý thuyết về bài Mắt học sinh đã được trang bị
các kiến thức về mắt như: sự điều tiết của mắt, năng suất phân li của mắt, các tật và cách khắc phục. Do đó tiết bài tập được dạy kế tiếp nhằm mục đích củng cố kiến thức, phát huy được tính tích cực và đồng thời bồi dưỡng năng lực tư
duy sáng tạo cho học sinh. Câu hỏi 19-bài tập định tính, bài tập sáng tạo 5 trong hệ thống bài tập đã được xây dựng được đưa vào giáo án với mục đích như trên.
II. Mục tiêu dạy học
1. Kiến thức
- Hiểu được cách sửa tật cho mắt và nhận biết được cách khắc phục trong các tình huống thực tiễn.
- Hiểu rõ được sự điều tiết của mắt trong các tình huống thực tiễn của bài tập. - Giải thích được một số hiện tượng thực tiễn liên quan tới các tật của mắt.
2. Kỹ năng
- Xác định được độ tụ, tiêu cự của kính phải đeo trong các tình huống thực tiễn của bài tập.
3. Thái độ
- Tích cự tham gia giải quyết các vấn đề trong bài tập, chủ động đưa ra các phương án khác nhau đề giải một bài tập.
- Có ý thức chuẩn bị các bài tập được giao về nhà.
III. Chuẩn bị
- Các bài tập luyện tập, củng cố kiến thức về mắt như: xác định độ tụ, tiêu cự
của kính phải đeo đối với người cận thị, viễn thị và lão thị; xác định khoảng cách nhỏ nhất của vật để mắt còn nhìn thấy được.
- Các bài tập trong giáo án và các bài tập giao về nhà. Mỗi bài tập phải bao gồm gợi ý và các câu hỏi định hướng tư duy.
- Máy chiếu, bài giảng điện tử, phiếu học tập.
2. Học sinh
- Làm các bài tập đã được giao về nhà
IV. Tiến trình dạy học
Hoạt động 1: Kiểm tra bài tập được giao về nhà trong phiếu bài tập ( 10 phút).
Hướng dẫn của GV Hoạt động của HS - Thu một số phiếu học tập đề kiểm tra - Gọi một số học sinh nêu cách làm - Hướng dẫn lại cách giải các bài tập - Cá nhân trả lời câu hỏi Hoạt động 2: Trả lời câu hỏi 19 (10 phút) Hướng dẫn của GV Hoạt động của HS
Câu hỏi định hướng tư duy
- Khi đọc sách (tức là mắt nhìn ở
khoảng cách 20-25cm). Khoảng cách
này đối với mắt cận nhẹ và cận nặng
khi không đeo kính có đọc được sách không?
Câu 19: Một số người cho rằng những
người cận thị khi đọc sách nên đeo
kính cận thị, như vậy sẽ tốt hơn cho mắt. Một số người khác lại cho rằng
khi đọc sách lại bỏ kính ra, như vậy sẽ
không làm cho mắt bị cận thị nặng
hơn. Xem ra ai cũng có lý. Theo bạn nên khuyên những người cận thị như
thế nào?
Hướng dẫn trả lời
- Người cận thị nặng (<-5 dp) khoảng nhìn xa nhất < 20cm: Khoảng cách
- Khi đeo kính cận và khi không đeo kính cận để đọc sách thì trường hợp nào mắt phải điều tiết ít hơn? Việc mắt phải điều tiết ít lâu ngày có lợi hay có hại cho mắt?
- Khi đeo kính cận và khi không đeo kính cận để đọc sách thì trường hợp nào mắt phải điều tiết nhiều hơn? Việc mắt phải điều tiết nhiều lâu ngày có làm tăng độ cận của mắt hiện tại không?
ngườiđó phải đeo kính mới đọc được sách.
- Người cận nhẹ (D³ -5dp), khoảng nhìn xa nhất > 20cm: Khoảng cách
đọc sách chừng 20-25cm thì có thể không đeo kính ngườiđó vẫn đọc sách
được. Xu hướng nhìn của mắt là muốn nhìn thoải mái nhất nên ngườiđó có thể điều chỉnh khoảng cách để các dòng chữ ở vị trí cực viễn của mắt nên mắt ít phải điều tiết, nhìn như vậy lâu ngày sẽ làm giảm khả năng điều tiết của mắt, sẽ không tốt cho mắt.
Khi đeo kính có thể đưa ảnh (của dòng chữ) về cực cận nên mắt sẽ
phải điều tiết nhiều hơn, lâu ngày sẽ làm tăng độ cận của mắt hiện tại.
- Lời khuyên: Những người cận thị nhẹ
nên kết hợp giữa đeo kính và không đeo kính trong quá trình đọc sách thì sẽgiúp mắt không bị tăng độ cận và không làm giảm khả năng điều tiết của mắt. Hoạt động 3: Giải bài tập sáng tạo 5 (20 phút). Hướng dẫn của GV Hoạt động của HS Tóm Tắt D max =75dp D min = 67dp Bài tập sáng tạo 5: Một người có mắt bình thường, nhưng sau tai nạn, nhãn cầu hơi bị méo nên võng mạc rời xa về sau 1mm. Độ tụ của mắt không bị thay
đổi.
d s ’ = d t ’ + 1mm 1. Mắt bị tật gì? 2. d cs =?, d vs =?
Định hướng tư duy học sinh
- Công thức liên quan tới thấu kính mắt là công thức nào?
-Độ tụ của thấu kính mắt trước và sau tai nạn có thay đổi không? - Khoảng cách từ quang tâm của thấu kính mắt đến võng mạc (d’) sau tai nạn có thay đổi không?
- Sau tại nạn vị trí của điểm cực cận và cực viễn có thay đổi không? Giải thích sự thay đổiđó dựa vào công thức TKM.
- Xác định vị trí của điểm cực cận và cực viễn là xác địnhđại lượng nào trong công thức TKM?
- Xét tương tự đối với cực viễn:
không thì bị tật gì?
2. Độ tụ của mắt lúc chưa tai nạn biến thiên giữa hai giá trị 67 và 75 điôp lúc điều tiết. Xác định vị trí mới cuả các điểm cực cận, cực viễn, sau tai nạn.
Hướng dẫn học sinh giải
a) Khi bị tai nạn võng mạc rời xa về sau
1 mm nên tiêu điểm của thấu kính mắt ở trước võng mạc 1mm. Khi đó mắt bị cận thị.
b) Xác định khoảnh cực cận sau tai nạn d
vs =?
-CT TKM: D 1 1' d d
= + (1)
- D trước và sau tai nạn không thay đổi (chỉ thay đổi khi mắt điều tiết).
- ds’ sau tai nạn thay đổi ds sau tai nạn cũng phải thay đổi, để xác định ds ta phải xác định ds’ - Xác định ds’ : ds’ =dt’ + 1mm (2) * Xác định dt’: Trước tai nạn mắt bình thường (F trùng V), 1 vật ở vô cực (d= ) sẽ cho ảnh ở võng mạc. + Từ CT TKM: D 1 1' d d = +
Với d=∞ Suy ra ' 1 1 3 0, 015 15.10 67 t d m mm D - = = = = (3) - Xác định cực viễn sau tai nạn (vị trí của vật đặt tại cực viễn) dvs : d’ = d s ’ (4) d= d cs D=D max Sơ đồ luận giải: Kết quả: dcs=0,022m=22cm
* Xác định khoảng cực cận sau tai nạn dcs=? :
d= dcs D=Dmax d’ = ds’
- Thay (6) vào (1) ta sẽ tìm được dcs
Hoạt động 4: Giao nhiệm vụ về nhà (05 phút).
Hướng dẫn của GV Hoạt động của HS
- Giao bài tập về nhà có kèm câu hỏi định hướng tư duy, gồm bài tập sáng tạo 8, câu 21.
- Giao phiếu bài tập
- Làm bài tập dựa vào các câu hỏi định
hướng tư duy.
RÚT KINH NGHIỆM : Giáo án thực nghiệm 02:
(5)
I. Ý tưởng sư phạm
Sau khi học xong tiết lý thuyết về kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn,
học sinh đã được trang bị các kiến thức về: cấu tạo và công dụng của các dụng cụ quang học đó, độ bội giác của kính, dựng ảnh qua các dụng cụ quang. Do đó
tiết bài tập kế tiếp được dạy nhằm mục đích củng cố kiến thức, phát huy được tính tích cực và đồng thời bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh. Các bài tập 23, 24, câu 3, câu 4 trong hệ thống bài tập đã được xây dựng được
đưa vào giáo án với mục đích như trên. II. Mục tiêu dạy học
1. Kiến thức
- Hiểu sâu hơn công dụng của các dụng cụ quang học trong thực tiễn.
- Hiểu sâu hơn các kiến thức về độ bội giác, phạm vi ngắm chừng của các dụng cụ quang học.
2. Kỹ năng
- Giải thích được một số câu hỏi thực tiễn liên quan đến công dụng của các dụng cụ quang học.
- Giải được một số bài tập liên quan tới độ bội giác, phạm vi ngắm chừng của các dụng cụ quang học liên quan tới các tình huống thực tiễn.
3. Thái độ
- Tích cự tham gia giải quyết các vấn đề trong bài tập, chủ động đưa ra các phương án khác nhau đề giải một bài tập.
- Có ý thức chuẩn bị các bài tập được giao về nhà.
III. Chuẩn bị
1. Giáo viên
- Một số bài tập luyện tập, củng cố kiến thức về các dụng cụ quang học như: Xác định phạm vi ngắm chừng, độ bội giác, kích thước nhỏ nhất của vật mà còn quan sát được qua các dụng cụ quang.
- Các bài tập trong giáo án và các bài tập giao về nhà. Mỗi bài tập phải bao gồm gợi ý và các câu hỏi định hướng tư duy.
- Máy chiếu, bài giảng điện tử, phiếu học tập.
2. Học sinh
IV. Tiến trình dạy học
Hoạt động 1: Kiểm tra bài tập được giao về nhà (phiếu bài tập)-(8 phút).
Hướng dẫn của GV Hoạt động của HS - Thu một số phiếu học tập đề kiểm tra
- Gọi một số học sinh nêu cách làm - Hướng dẫn lại cách giải các bài tập đó - Cá nhân trả lời câu hỏi Hoạt động 2: Trả lời câu hỏi 3 (10 phút). Hướng dẫn của GV Hoạt động của HS
Định hướng tư duy
- Trên hình vẽ ta thấy kính được lắp vào một ống màu đen, độ dài của ống
đó có tùy ý được không? Tiêu cự của kính bằng bao nhiêu? Khi đeo kính
thì mắt đặt tại đâu?
- Số bội giác của kính trường hợp này có phụ thuộc vào vị trí của vật cần quan sát không?
- Khi đó việc quan sát có thuận tiện
hơn không?
Câu 3: Những người thợ sữa đồng hồ thường dùng một cái kính nhỏ. Kính đó
thuộc loại kính gì? Tại sao họ phải đeo kính đó sát mắt? Hướng dẫn trả lời Kính mà người sữa đồng hồ thường dùng là một kính lúp, là thấu kính hội tụ có tiêu cự cực ngắn (khoảng từ 4 cm đến 5 cm). Kính này có thể được gắn vào một ống kính nhỏ (như
hình vẽ). Độ dài của ống kính bằng tiêu cự của kính. Khi đó mắt đặt tại tiêu
điểm vật F’ của kính.
Mắt đặt tại tiêu điểm ảnh của kính thì khi đó số bội giác của kính không phụ thuộc vào vị trí của vật, ta có thể di chuyển vật một khoảng nhỏ
sao cho ảnh vẫn phải nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt. Việc này rất thuận tiện cho người quan sát, cùng một lúc có thể quan sát được nhiều chi tiết của đồng hồ.
Hoạt động 3: Giải bài tập 22 (10 phút).
Hướng dẫn của GV Hoạt động của HS
Định hướng tư duy
- Xác định tiêu cự của vật kính và thị kính.
- Ảnh thu được trên phim là ảnh
thật hay ảnh ảo?
- Xác định sự thay đổi cách ngắm
chừng theo đề bài.
- Tính khoảng dời của thị kính là phải tính đại lượng nào?
- Vị trí đặt phim liên quan gì đến vị
trí của ảnh qua thị kính?
Bài tập sáng tạo 22: Một kính thiên văn gồm hai thấu kính hội tụ có tiêu cự là 1,2m và 2cm. Từ trường hợp tiêu cự của hai thấu kính trùng nhau, phải dời thị kính theo chiều nào và bao nhiêu để có thể ghi trên phim ảnh của một ngôi sao lớn hơn 5 lần
ảnh cho bởi vật kính. Phim đặt ở đâu khi đó.
Hướng dẫn học sinh giải - Sơ đồ tạo ảnh: 1 2 ' 2 1 2 ' ' 1 1 ( ) ( , ) ( ) O O d d d AB A B A B ¥ ¾¾® ¾¾®
-Ảnh A’B’ ghi được trên phim nên là ảnh thật, suy ra độ phóng đại của ảnh qua thị kính ' ' 2 2 2 2 5 d 5 k d d d = - = - Þ = (1). - Mặt khác ta có ' 2 2 2 1 1 1 d +d = f (2). - Từ (1) và (2) suy ra d2=2,4cm. Vậy vật cách thị kính 2,4cm.
- Ban đầu ngắm chừng với tiêu cự của hai
kính trùng nhau là ngắm chừng ở vô cực, nên vật cách thị kính một đoạn bằng f2 =2cm.
Vậy phải dịch chuyển thị kính ra xa vật kính
một đoạn là 2,4-2=0,4cm.
- Vị trí đặt phim chính là vị trí của ảnh qua thị kính (d’2=5d2 =12cm ).
Hoạt động 4: Giải bài tập 23 (15 phút).
Hướng dẫn của GV Hoạt động của HS
Vẽ hình:
Định hướng tư duy
- Đại lượng cần tính ở đây là gì? - Vẽ sơ đồ tạo ảnh qua hệ hai kính
hội tụ.
- Vẽ hình về sự tạo ảnh qua vật kính,
với ký hiệu α0.
- Công thức liên hệ với góc trông vật
qua vật kính là gì?
- Công thức độ phóng đại của ảnh
qua thị kính là gì?
- Nếu phim đặt tại tiêu diện vật F’ 1 của vật kính thì độ dài A1B1 tính theo biểu thức nào ?
Bài tập sáng tạo 23: Một kính thiên văn
gồm hai thấu kính hội tụ có tiêu cự là f1=1,2 m, f2=2cm. Tính khoảng cách (góc trông) nhỏ nhất của hai ngôi sao có thể
cho ảnh phân biệt được trên phim. Biết
ảnh trên phim lớn gấp 5 lần vật qua thị
kính, khoảng cách nhỏ nhất của hai ảnh trên phim mà mắt còn phân biệt được là 30µm.
Nếu phim được đặt ngay tại tiêu diện vật của vật kính thì khoảng cách của hai ngôi sao là bao nhiêu.
Hướng dẫn học sinh giải
- A, B là hai ngôi sao có góc trông α0. - Ngắm chừng ở đây là ở vô cực, sơ đồ tạo
ảnh: 1 2 ' 1 2 ' ' 1 1 ( ) ( ) ( ) O O Phim F F AB A B A B ¥ ¾¾® º ¾¾® Ta có : A1B1=f1.α0(1). Độ phóng đại của ảnh qua thị kính: ' ' 1 1 5 A B k A B = = (2). Vời A’B’=30µm=3.10-3cm (3). - Từ (1), (2), (3) suy ra α0=5.10-6 rad. * Nếu phim để ở F’1 thì A1B1=f1.α0 =3.10-3cm Þα0=25.10-6 rad. Vậy khi đó
hai ngôi sao phải ở một vị trí xa gấp 5 lần so với trường hợp trên.
Hoạt động 4: Giao nhiệm vụ về nhà (2 phút).
Hướng dẫn của GV Hoạt động của HS
- Giao bài tập về nhà có kèm câu
hỏi định hướng tư duy.
Gồm: câu12, bài 24
- Làm bài tập dựa vào sự định hướng tư duy
kèm theo.
Kết luận chương 2
Dựa trên cơ sở lí luận và thực tiễn về bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học
sinh thông qua dạy học bài tập vật lý có NDTT ở chương 1 và chuẩn kiến thức,
kỹ năng chương Mắt và các dụng cụ quang học. Chúng tôi đã xây dựng được
hệ thống bài tập vật lý có NDTT chương Mắt và các dụng cụ quang học và đưa
ra cách sử dụng những bài tập này trong dạy học. Chúng tôi cũng đã soạn 02 giáo án thực nghiệm có sử dụng các bài tập trong hệ thống bài tập đã biên soạn.
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích thực nghiệm
vKiểm nghiệm hệ thống bài tập đã xây dựng về các mặt:
- Hình thức và nội dung của hệ thống bài tập.
- Mức độ phù hợp của hệ thống bài tập với nhận thức của HS.
- Tính khả thi của hệ thống bài tập trong dạy học vật lí với các điều kiện hiện có tại trường THPT.
- Định hướng tư duy và hướng dẫn giải bài tập đã tối ưu chưa.
vKiểm nghiệm tính đúng đắn của giả thuyết khoa học
Nếu hệ thống bài tập đã xây dựng mà khi sử dụng vào các tiết dạy học bài
tập tạo được hứng thú học tập cho học sinh, tăng cường sự liên hệ giữa kiến
thức với thực tiễn, giải quyết được các tình huống thực tế trong các bài tập, từ