Để phát triển năng lực VDKTKN vào thực tiễn, chúng tôi đã sử dụng các BTCNDTT trong quá trình dạy học hình thành kiến thức mới (ở giai đoạn luyện, củng cố), trong tiết bài tập và giao về nhà trong các bài học phần “Quang hình học” - Vật lí 11. Chúng tôi đã thiết kế 2 tiến trình dạy (4 tiết) trong phần “Quang hình học” – Vật lí 11, cụ thể như sau:
2.3.2.1. Tiến trình dạy học “Khúc xạ ánh sáng, phản xạ toàn phần” (3 tiết)
a) Mục tiêu dạy học
Năng lực vật lí:
- Nhận thức kiến thức vật lí
+ Nhận biết được, phân biệt được hiện tượng khúc xạ, phản xạ ánh sáng. + Trình bày được hiện tượng khúc xạ, phản xạ ánh sáng.
+ Giải thích được mối quan hệ giữa góc tới, góc khúc xạ và chiết suất của môi trường.
- Tìm tòi khám phá thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí
+ Nhận ra được tình huống học tập liên quan đến kiến thức khúc xạ ánh sáng, phẩn xạ toàn phần.
- Vận dụng kiến thức, kĩ năng vật lí đã học vào thực tiễn
+ HV1 (M3): Giải thích đầy đủ hiện tượng “nâng lên” của đáy hồ khi mắt đặt trong không khí dựa vào kiến thức khúc xạ ánh sáng.
nhìn từ gần ra xa dựa vào kiến thức khúc xạ ánh sáng.
+ HV2 (M3): Đánh giá được vấn đề thực tiễn khi đi tắm sông, ao, hồ … để tránh những nguy hiểm đáng tiếc.
+ HV3 (M2): Đề xuất được giải pháp làm sao để xỉa cá sao cho trúng mục tiêu vào kiến thức khúc xạ ánh sáng.
+ HV1 (M3): Giải thích được nguyên tắc truyền ánh sáng trong cáp quang và vẽ được đường truyền tia sáng trong sợi quang.
+ HV2 (M3): Đánh giá, nhận định chính xác các ứng dụng của sợi quang trong các lĩnh vực thông qua hình ảnh.
+ HV1 (M3): Xác định được góc αmin dựa vào kiến thức tổng hợp của khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần.
+ HV3 (M3): Tìm giải pháp lấy ánh sáng mặt trời vào một xí nghiệp may mặc... đang bị thiếu ánh sáng để tiết kiệm điện năng thay vì dùng bóng đèn điện.
+ HV2 (M3): Đánh giá được những ưu nhược điểm của nó so với cáp kim loại trong việc truyền thông tin.
Năng lực tự học:
- Tự nghiên cứu tài liệu, sách giáo khoa để hoàn thiện phiếu học tập. Năng lực hợp tác và giao tiếp:
- Biết cách làm việc nhóm để thực hiện được các nhiệm vụ học tập ở lớp và ở nhà do GV giao qua phiếu học tập.
b) Chuẩn bị của giáo viên và HS
Chuẩn bị của GV:
- Các phiếu học tập và các phiếu trợ giúp
[Vì quy định giới hạn số trang của luận văn nên các phiếu học tập 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 và các phiếu trợ giúp phiếu học tập chúng tôi trình bày ở phụ lục 3]
- Các thí nghiệm:
+ Thí nghiệm phát hiện hiện tượng khúc xạ ánh sáng: cốc nước, que khuấy, hòn sỏi + Thí nghiệm về sự khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần: vòng tròn chia độ, khối nhựa bán trụ và chùm laze, nguồn điện, giá đỡ
Chuẩn bị của HS
- Ôn lại kiến thức về khúc xạ ánh sáng đã học ở lớp 9. - SGK, vở ghi bài, giấy nháp, bảng phụ, bút lông...
c) Tiến trình dạy học
Bảng tóm tắt tiến trình dạy học (Chuỗi các hoạt động dạy học và thời gian dự kiến)
Tên hoạt động cụ thể
(thời gian) Nội dung kiến thức
Phương pháp, kĩ thuật, hình thức tổ chức (kể tên) Phương án đánh giá (tên công cụ /kiểu đánh giá)
Hoạt động 1: Khởi động: Làm nảy sinh và phát biểu vấn đề tìm hiểu về hiện tượng khúc xạ ánh sáng. (20 phút) Sử dụng kĩ thuật KLW Bảng trả lời của HS Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1: Khảo sát định lượng hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Xây dựng định luật khúc xạ ánh sáng. (25 phút) Hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Định luật khúc xạ ánh sáng. Giải quyết vấn đề theo con đường thực nghiệm (PPTN) – làm việc theo nhóm. Câu trả lời /dự đoán của HS; phiếu học tập của nhóm. Hoạt động 2.2: Tìm hiểu về chiết suất tuyệt đối, chiết suất tỉ đối, tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng.
(15 phút)
Chiết suất tuyệt đối, chiết suất tỉ đối, tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng.
Làm việc theo nhóm. Thuyết trình (thông báo)
Câu hỏi, câu trả lời của HS; Phiếu học tập của nhóm.
Hoạt động 2.3: Tìm hiểu về hiện tượng phản xạ toàn phần. (35 phút) Hiện tượng phản xạ toàn phần. Làm việc theo nhóm Giải quyết vấn đề theo con đường thực nghiệm. Câu trả lời /dự đoán của HS; phiếu học tập của nhóm. Hoạt động 3. Luyện tập, củng cố (30 phút) Hệ thống hóa kiến thức chính của bài học. Giải bài tập có nội dung thực tiễn. Làm việc cá nhân + Làm việc nhóm Rubric đánh bài tập có nội dung thực tiễn. Hoạt động 4. Vận dụng, mở rộng (10 phút) -Tìm hiểu thêm một số ứng dụng của hiện tượng khúc xạ và phản xạ toàn phần. - Giải một số BT vận dụng trong SGK và bài tập GV cho về nhà. Làm việc cá nhân + Làm việc nhóm
- Báo cáo của cá nhân, nhóm.
- Bài giải bài tập về nhà của HS.
3 tiết (135 phút)
Các hoạt động dạy học cụ thể
Hoạt động 1: Khởi động: Làm nảy sinh và phát biểu vấn đề tìm hiểu về hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
a. Mục tiêu:
- Kiểm tra kiến thức cũ, chuẩn bị điều kiện xuất phát để nghiên cứu kiến thức mới - Từ kiến thức đã biết về hiện tượng khúc xạ đã học ở lớp 9, kích thích HS tìm hiểu mối quan hệ định lượng của hiện tượng khúc xạ ánh sáng
b. Nội dung: HS tiếp nhận vấn đề từ GV
c. Sản phẩm: ý kiến của các nhóm.
Bước thực hiện Nội dung các bước
Bước 1
Chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV tiến hành TN phát hiện hiện tượng khúc xạ ánh sáng, bằng cách cắm que khuấy vào một cốc nước trong. Yêu cầu HS quan sát hiện tượng và nêu nguyên nhân dẫn đến hiện tượng đó. - Sử dụng kĩ thuật KLW.
+ Đề nghị HS động não nhanh và ghi những hiểu biết về hiện tượng khúc xạ ánh sáng vào cột K.
+ Nêu những điều các em muốn biết thêm về hiện tượng khúc xạ ánh sáng ở cột W
K W L
- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng tia sáng khi đi từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác thì bị gãy khúc giữa mặt phân cách giữa hai môi trường
- Khi tia sáng truyền từ không khí sang nước, góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới
- Khi tia sáng truyền từ nước sang không khí, góc khúc xạ lớn hơn góc tới
- Mối quan hệ định lượng giữa góc tới và góc khúc xạ?
- Khi nào góc khúc xạ lớn hơn góc tới, khi nào góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới
- Có phải cứ chiếu ánh sáng từ môi trường này sang môi trường kia là xảy ra hiện tượng khúc xạ không? Nếu không xảy ra hiện tượng khúc xạ ánh sáng thì xảy ra hiện tượng gì?
Bước thực hiện Nội dung các bước
+ Cột L sẽ hoàn thành sau khi HS học xong bài học này.
Bước 2
Thực hiện nhiệm vụ theo nhóm
Các nhóm trao đổi, thực hiện nhiệm vụ theo yêu cầu của GV, ghi lại các câu trả lời vào bảng phụ. GV quan sát quá trình hoạt động của các nhóm và hỗ trợ khi các em cần.
Bước 3
Báo cáo kết quả và thảo luận
Tất cả các nhóm đưa sản phẩm (treo bảng phụ) lên bảng. Sau khi gọi bất kì HS nào trả lời câu hỏi.
- GV đặt vấn đề: Trong chương trình lớp 9, ta đã bước đầu tìm hiểu hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Nêu một vài những hiểu biết của em về hiện tượng khúc xạ ánh sáng?
- Cả GV và HS cùng ghi nhận hoạt động này vào cột K. Hoạt động này kết thúc khi HS đã nêu tất cả các kiến thức đã biết về khúc xạ ánh sáng. GV tổ chức cho HS thảo luận về những gì các em đã ghi nhận
- Nêu những điều các em muốn biết thêm về hiện tượng khúc xạ ánh sáng ở cột W
- Cột L sẽ hoàn thành sau khi HS học xong bài học này
Bước 4
Đánh giá, chốt kiến thức
GV đánh giá câu trả lời của HS. Từ những câu trả lời của HS, GV đặt vấn đề: Ở lớp 9, các em đã tìm hiểu hiện tượng khúc xạ ánh sáng về mặt định tính. Trong chủ đề này, ta sẽ khảo sát đầy đủ hơn hiện tượng này về mặt định lượng.
Hoạt động 2: Hình thành kiến thức
[Chúng tôi chỉ trình bày các hoạt động dạy học nhằm phát triển năng lực VDKTKN đã học nên các Hoạt động 2.1; Hoạt động 2.2; Hoạt động 2.3 được trình bày ở phụ lục 4]
Hoạt động 3: Luyện tập, củng cố a. Mục tiêu:
- HS hệ thống hóa kiến thức chính của bài học. - Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học:
+ HV1 (M3): Giải thích đầy đủ hiện tượng “nâng lên” của đáy hồ khi mắt đặt trong không khí dựa vào kiến thức khúc xạ ánh sáng.
+ HV1 (M3): Giải thích được nghịch lí đáy bể dường như nâng lên cao hơn khi nhìn từ gần ra xa dựa vào kiến thức khúc xạ ánh sáng.
+ HV2 (M3): Đánh giá được vấn đề thực tiễn khi đi tắm sông, ao, hồ … để tránh những nguy hiểm đáng tiếc.
+ HV3 (M2): Đề xuất được được giải pháp làm sao để xỉa cá sao cho trúng mục tiêu vào kiến thức khúc xạ ánh sáng.
+ HV1 (M3): Giải thích được nguyên tắc truyền ánh sáng trong cáp quang và vẽ được đường truyền tia sáng trong sợi quang.
+ HV2 (M3): Đánh giá, nhận định chính xác các ứng dụng của sợi quang trong các lĩnh vưc thông qua hình ảnh.
+ HV1 (M3): Xác định được góc αmin dựa vào kiến thức tổng hợp của khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần.
+ HV3 (M3): Tìm giải pháp lấy ánh sáng mặt trời vào một căn phòng hầm, một xí nghiệp may mặc... đang bị thiếu ánh sáng để tiết kiệm điện năng nếu dùng bóng đèn.
+ HV2 (M3): Đánh giá được những ưu nhược điểm của nó so với cáp kim loại trong việc truyền thông tin.
b. Nội dung: HS thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của GV
c. Sản phẩm: Kiến thức được hệ thống và hiểu sâu hơn các định nghĩa.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước thực hiện Nội dung các bước
Bước 1
Chuyển giao nhiệm vụ học
tập
GV yêu cầu HS:
- Hoàn thành bảng KWL ở đầu bài
- Các nhóm lần lượt hoàn thành phiếu học tập số 6 và phiếu học tập số 7 để tìm hiểu ứng dụng của hiện tượng khúc xạ và phản xạ toàn phần
Bước thực hiện Nội dung các bước Bước 2
Thực hiện nhiệm vụ theo
nhóm
- HS thực hiện nhiệm vụ theo nhóm, có thể sử dụng phiếu trợ giúp khi cần thiết.
- GV theo dõi cá nhân và các nhóm HS, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn của HS trong quá trình học tập, ghi vào sổ theo dõi những trường hợp cần lưu ý (nếu cần).
Bước 3
Báo cáo kết quả và thảo luận
- GV yêu cầu mỗi nhóm lần lượt cử đại diện lên bảng cáo cáo trên bảng phụ.
- HS các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện.
Bước 4
Đánh giá, chốt kiến thức
GV tổng kết đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của HS.
Hoạt động 4: Vận dụng, mở rộng a. Mục tiêu:
- Giúp HS tự vận dụng, tìm tòi mở rộng các kiến thức trong bài học và tương tác với cộng đồng. Tùy theo năng lực mà các em sẽ thực hiện ở các mức độ khác nhau.
b. Nội dung: HS thực hiện nhiệm vụ ở nhà theo nhóm hoặc cá nhân
c. Sản phẩm: Bài tự làm vào vở ghi của HS.
d. Tổ chức thực hiện: Nội dung:
Vận dụng kiến thức
- Tìm hiểu thêm một số ứng dụng của hiện tượng khúc xạ và phản xạ toàn phần
- Làm bài tập trong SGK
- Yêu cầu HS về nhà tìm hiểu các thông tin trả lời 3 bài tập theo cá nhân:
+ Bài tập 3 (Kính mờ)
+ Bài tập 4 (Hiện tượng ảo ảnh quang học) + Bài tập 5 (Đo độ sâu mực nước trong hồ)
d) Điều chỉnh, thay đổi, bổ sung (nếu có)
2.3.2.2. Tiến trình dạy học “Bài tập Khúc xạ ánh sáng, Phản xạ toàn phần”
a) Mục tiêu dạy học
Vận dụng kiến thức, kĩ năng vật lí đã học vào thực tiễn
+ HV1 (M3): Giải thích đầy đủ tính năng của kính mờ không cho thấy rõ các vật phía sau lưng nó.
+ HV2 (M3): Giải thích được vấn đề mới là vì sao dội nước lên kính mờ thì ta lại thấy hình ảnh sau lưng nó rõ hơn.
+ HV3 (M3): Đề xuất được cách lắp kính mờ trong nhà tắm, toi –lét, mặt nhám phải ở phía trong dựa vào vấn đề đã giải quyết ở câu 2.2.
+ HV1 (M3): Giải thích vấn đề thực tiễn những người đeo kính đi mưa thấy mờ (tương tự như kính mờ trong nhà tắm).
+ HV3 (M3): Đề xuất biện pháp làm sao cho những người đeo kính đi mưa bớt thấy mờ.
+ HV1 (M3): Giải thích đầy đủ hiện tượng ảo ảnh sa mạc.
+ HV1 (M3): Giải thích hiện tượng tương tự như ảo ảnh sa mạc là hiện tượng mặt đường nhựa như loang loáng nước vào mùa hè.
+ HV2 (M3): Giải thích vì sao hiện tượng trên khó xảy ra ở miền Bắc dựa vào điều kiện hình thành ảo ảnh.
+ HV3 (M3): Giải thích vì sao hiện tượng ảo ảnh đại dương, là vấn đề thực tiễn mới.
Năng lực tự học: Tự nghiên cứu tài liệu, trên mạng internet, sách giáo khoa để hoàn thành các phiếu học tâp 1, 2 tương ứng với các bài tập 3, 4 đã giao về nhà trong tiết học trước.
Năng lực hợp tác và giao tiếp: Biết cách làm việc nhóm để thực hiện được các nhiệm vụ học tập ở lớp và ở nhà do GV giao qua phiếu học tập.
b) Chuẩn bị của giáo viên và HS
Chuẩn bị của GV:
[Vì quy định giới hạn số trang của luận văn nên các phiếu học tập 1, 2 chúng tôi trình bày ở phụ lục 5]
Chuẩn bị của HS:
- Ôn lại công thức về khúc xạ ánh sáng, phản xạ toàn phần, giải BT trong SGK, trả lời các câu hỏi trong bài tập 3, 4 đã giao về nhà tiết trước.
- SGK, vở ghi bài, giấy nháp
c) Tiến trình dạy học
Bảng tóm tắt tiến trình dạy học (Chuỗi các hoạt động dạy học và thời gian dự kiến)
Tên hoạt động cụ thể (thời gian)
Nội dung kiến thức
Phương pháp, kĩ thuật, hình thức tổ chức (kể tên) Phương án đánh giá (tên công cụ /kiểu đánh giá)
Hoạt động 1: Khởi động: Ôn tập lại kiến thức cũ. (5 phút)
Chỉ định cá nhân trả lời.
Câu trả lời của HS
Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1:
Trả lời phiếu học tập số 1 (các câu hỏi bài tập 2)
(15 phút) Vận dụng kiến thức kĩ năng đã học trả lời các câu hỏi về “kính mờ” Làm việc cá nhân + Làm việc theo nhóm Rubric đánh bài tập có nội dung thực tiễn. Hoạt động 2.2: Trả lời phiếu học tập số 2 (các câu hỏi bài tập 4)
(15 phút)
Vận dụng kiến thức kĩ năng đã học trả lời các câu hỏi về “Hiện tượng
ảo ảnh quang học” Làm việc cá nhân + Làm việc theo nhóm Rubric đánh bài tập có nội dung thực tiễn. Hoạt động 3. Luyện tập, củng cố, mở rộng (10 phút) - Hệ thống hóa kiến thức chính của bài học. - Giao về nhà các bài tập 6 (Kim cương) Làm việc cá nhân + Làm việc theo nhóm
a. Mục tiêu:
Giúp HS nhớ lại công thức, kiến thức của bài học trước để làm các bài tập liên quan
b. Nội dung: HS tiếp nhận vấn đề từ GV
c. Sản phẩm:
- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Định luật khúc xạ ánh sáng.