2.2. Xây dựng tiến trình dạy học dự án một số kiến thức chương Khúc xạ ánh sáng Vật
2.2.3. Soạn thảo tiến trình dạy học chủ đề: Khúc xạ ánh sáng
a. Lí do lựa chọn chủ đề
Thiên nhiên luôn có những điều thật thú vị để chúng ta khám phá. Nó rất gần gũi, thân quen song lại luôn mang lại nhiều điều mới lạ và kỳ thú. Được nhìn ngắm khoảnh khắc ấn tượng về một chiếc cầu vồng với 7 sắc màu rực rỡ sau những cơn mưa tăm tối luôn cho ta một cảm nhận thật bình yên, hòa thân mình với sự trong trẻo của thiên nhiên. Nó sẽ còn tuyệt vời hơn nữa nếu ta được nhìn ngắm trong sự hiểu biết về nó. Hãy trang bị thêm kiến thức bổ ích cho mình về hiện tượng cầu
nó mang lại cho con người nguồn năng lượng dồi dào. Nhưng làm sao ta có thể sử dụng nguồn năng lượng đó một cách hiệu quả nhất. Với tất cả lí do trên, chúng ta cùng tìm hiểu chủ đề Khúc xạ ánh sáng.
b. Xây dựng bộ câu hỏi định hướng các dự án học tập * Dự án thiết kế mô hình chai mặt trời
• Câu hỏi khái quát (Thảo luận dự án lớn): “Nếu một ngày, chúng ta phải sống trong một môi trường thiếu ánh sáng, cuộc sống của chúng ta sẽ như thế nào?”. Trên cơ sở học sinh quan sát các thông tin thực tế đời sống: như Việt Nam vẫn còn rất nhiều hộ gia đình ở vùng sâu, vùng xa vẫn sống trong những ngôi nhà xập xệ không có đủ ánh sáng sinh hoạt, trẻ nhỏ không có đủ ánh sáng để học tập, vui chơi … (cho xem hình ảnh). Vậy “Ánh sáng có vai trò gì trong cuộc sống” GV cho HS thảo luận dự án lớn có chủ đề “Thiết kế mô hình chai mặt trời”. “Làm sao để tạo ra được thiết bị không chỉ giúp giải quyết những khó khăn nêu trên mà còn mang lại rất nhiều lợi ích thiết thực?” để trả lời câu hỏi này, học sinh phải kết hợp nhiều kiến thức vật lí đã học và liên hệ với đời sống. Tuy nhiên, sẽ không có câu trả lời duy nhất đúng.
• Câu hỏi bài học: Để định hướng học sinh vào thực hiện dự án cụ thể, GV đề xuất câu hỏi bài học:
- Chúng ta tạo ra ánh sáng cho những ngôi nhà tối bằng cách nào?
- Làm thế nào để chiếu sáng những ngôi nhà mà thiếu ánh sáng tự nhiên, thiếu ánh sáng mặt trời?
- Chai mặt trời được chế tạo như thế nào?
• Câu hỏi nội dung:
- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì?
- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng tuân theo định luật nào?
- Những yếu tố ảnh hưởng đến đường truyền của ánh sáng trong những môi trường khác nhau như thế nào?
- Chai mặt trời có cấu tạo và nguyên lí hoạt động như thế nào?
- Để tăng cường ánh sáng chiếu vào trong nhà, chai mặt trời phải có kích thước, hình dạng như thế nào?
• Câu hỏi khái quát (Thảo luận dự án lớn): Trên cơ sở các bài học trong chương Khúc xạ ánh sáng, yêu cầu học sinh đề suất ý tưởng thiết kế mô hình kính tiềm vọng có vận dụng kiến thức đã học ở phần này. GV cho HS thảo luận dự án này trước lớp với chủ đề “Thiết kế mô hình kính tiềm vọng” với câu hỏi: “Làm sao để chế tạo được một thiết bị vừa quan sát tốt được các vật ở xa khi bị khuất tầm nhìn, lại vừa đảm bảo an ninh một cách tối ưu”, để trả lời câu hỏi này, học sinh phải kết hợp kiến thức chương đưa ra ý tưởng để hoàn thành dự án.
• Câu hỏi bài học: Để định hướng học sinh vào thực hiện dự án cụ thể, GV đề suất câu hỏi bài học:
- Kính tiềm vọng được chế tạo như thế nào?
- Làm thế nào để ánh sáng phát ra từ vật được quan sát từ xa chiếu đến mắt ta?
• Câu hỏi nội dung:
- Hiện tượng phản xạ toàn phần là gì? - Điều kiện để có phản xạ toàn phần là gì? - Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần?
- Kính tiềm vọng có cấu tạo và nguyên lí hoạt động như thế nào?
- Có 2 loại kính tiềm vọng: Sử dụng gương phẳng và sử dụng lăng kính. Ưu, nhược điểm của từng loại là gì?
- Em sẽ chọn chế tạo kính tiềm vọng loại nào? Vì sao?
* Dự án tìm hiểu về tình hình dân cư trên địa bàn Thị trấn Hùng Sơn, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ sử dụng năng lượng, tiết kiệm hiệu quả
• Câu hỏi khái quát: Trên cơ sở các bài học trong chương Khúc xạ ánh sáng, GV cho HS thảo luận dự án này trước lớp với chủ đề: “Tìm hiểu về tình hình dân cư trên địa bàn Thị trấn Hùng Sơn, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ sử dụng năng lượng, tiết kiệm hiệu quả” với câu hỏi: “Dân cư trên địa bàn Thị trấn Hùng Sơn, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ sử dụng năng lượng, tiết kiệm hiệu quả như thế nào? Để trả lời câu hỏi này, HS phải đi tìm hiểu thực tế từng gia đình, thu thập số liệu, đánh giá để hoàn thành dự án.
• Câu hỏi bài học: Để định hướng học sinh vào thực hiện dự án cụ thể, GV đề suất câu hỏi bài học:
- Làm sao để nâng cao ý thức cho người dân biết sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả?
- Làm thế nào để tận dụng năng lượng ánh sáng trong việc tiết kiệm và sử dụng hiệu quả?
• Câu hỏi nội dung:
- Năng lượng có vai trò gì đối với con người?
- Sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả là như thế nào? - Các biện pháp để sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả?
- Ứng dụng của hiện tượng khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần trong việc tiết kiệm năng lượng?
c. Mục tiêu của chủ đề * Về kiến thức
- Phát biểu được nội dung định luật khúc xạ ánh sáng và viết được hệ thức của định luật này.
- Nêu được định nghĩa chiết suất tuyệt đối, chiết suất tỉ đối của môi trường và mối quan hệ giữa các chiết suất này với tốc độ của ánh sáng trong các môi trường.
- Phát biểu được định nghĩa hiện tượng phản xạ toàn phần và nêu được điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần.
- Nêu được một số ứng dụng của hiện tượng khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần trong đời sống và sản xuất.
- Vận dụng được các ứng dụng hiện tượng khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần trong việc sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả.
* Về kĩ năng
- Vận dụng được hiện tượng khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần để giải thích một số hiện tượng có liên quan trong đời sống và sản xuất.
- Thu thập và xử lí thông tin thông qua mạng Internet, thông qua việc hỏi ý kiến của GV qua điện thoại, gmai, …
- Tìm kiếm thông tin trên mạng Internet.
- Ứng dụng CNTT trong học tập: sử dụng phần mềm Microsoft Office, sử dụng phần mềm ghép video, …
- Viết và trình bày báo cáo trước tập thể.
* Về thái độ
- Nhận ra vai trò của việc thiết kế mô hình chai mặt trời, kính tiềm vọng và ý nghĩa của việc sử dụng và tiết kiệm năng lượng trong đời sống.
- HS học tập tích cực, chủ động, sáng tạo. - Hứng thú trong quá trình làm dự án.
d. Phương pháp dạy học
- Dạy học dự án.
e. Chuẩn bị
* Chuẩn bị của giáo viên:
Kế hoạch tổ chức dạy học chủ đề dự án thiết kế mô hình chai mặt trời, kính tiềm vọng, các trang thiết bị, phòng học vật lí, giấy bút, máy vi tính, máy chụp hình, …; bảng hướng dẫn học sinh thực hiện dự án, sổ tay theo dõi dự án, các phiếu quan sát, phiếu đánh giá, phiếu thăm dò thái độ học sinh,…
* Chuẩn bị của học sinh:
Chuẩn bị các phương tiện hỗ trợ học dự án như giấy bút, máy tính, máy ảnh, máy quay phim hoặc điện thoại có chức năng ghi hình, các vật liệu và dụng cụ cần thiết để chế tạo mô hình.
Các nguồn tài liệu hỗ trợ như SGK Vật lí 11, các tài liệu học theo dự án, giấy bút, mẫu kế hoạch, sổ tay theo dõi dự án, bảng phân công công việc, các phiếu quan sát, video, tranh ảnh…
f. Tiến trình dạy học
Trước khi bắt đầu dự án, giáo viên giới thiệu cho học sinh:
a. Về phương pháp dạy học, các bước học theo dự án, trình bày một ví dụ về học theo dự án.
b. Hướng dẫn các kĩ năng cần thiết như tổ chức nhóm; phân công công việc cho các nhóm, nhiệm vụ của nhóm trưởng, thư kí và các thành viên trong nhóm, sổ theo dõi dự án, phiếu đánh giá,…
c. Báo cáo sản phẩm dự án
d. Đánh giá dự án (gồm các tiêu chí đánh giá sản phẩm (mục 3.5.1); sử dụng bộ công cụ đánh giá)
Trước 1 tuần, GV cho HS quan sát hình ảnh/ video các ngôi nhà thiếu ánh sáng chiếu vào ban ngày, người dân sử dụng điện một cách tiết kiệm, …
Thời lượng
Nội dung Hoạt động của GV Hoạt động của HS Chuẩn bị đồ dùng / PTDH 7 phút Quan sát đối tượng các ngôi nhà thiếu ánh sáng chiếu vào ban ngày,… Dùng máy chiếu đa năng chiếu cho học sinh quan sát các hình ảnh / video Quan sát các hình ảnh/ video, … Máy tính, máy chiếu, … Hoạt động 1: Đặt vấn đề:
Sau khi cho HS quan sát các hình ảnh/ video ở trên, GV cho HS thảo luận vấn đề với mục đích là nhằm hướng học sinh đến mô hình thiết kế chai mặt trời, kính tiềm vọng và tìm hiểu về việc sử dụng năng lượng, tiết kiệm, hiệu quả ở địa phương các em dựa vào kiến thức chương Khúc xạ ánh sáng. “Thiên nhiên luôn có những điều thật thú vị để chúng ta khám phá. Nó rất gần gũi thân quen song lại luôn mang lại nhiều điều mới lạ và kỳ thú. Được nhìn ngắm khoảnh khắc ấn tượng về một chiếc cầu vồng với 7 sắc màu rực rỡ sau những cơn mưa tăm tối luôn cho ta một cảm nhận thật bình yên, hòa thân mình với sự trong trẻo của thiên nhiên. Nó sẽ còn tuyệt vời hơn nữa nếu ta được nhìn ngắm trong sự hiểu biết về nó. Hãy trang bị thêm kiến thức bổ ích cho mình về hiện tượng cầu vồng đầy sắc màu cuộc sống. Ánh sáng là một phần không thể thiếu của cuộc sống, nó mang lại cho con người nguồn năng lượng dồi dào. Nhưng làm sao ta có thể sử dụng nguồn năng lượng đó một cách hiệu quả nhất. Với tất cả lí do trên chúng ta cùng tìm hiểu chủ đề Khúc xạ ánh sáng.”
Thời lượng
Nội dung
Hoạt động của GV Hoạt động của
HS
Chuẩn bị đồ dùng / PTKT
10 phút
Thảo luận
- GV nêu câu hỏi khái quát: + “Nếu một ngày, chúng ta phải sống trong một môi trường thiếu ánh sáng, cuộc sống của chúng ta sẽ như thế nào?”
+ “Làm sao để chế tạo được một thiết bị vừa quan sát tốt được các vật ở xa khi bị khuất tầm nhìn, lại vừa đảm bảo an ninh một cách tối ưu”
+ “Dân cư trên địa bàn Thị trấn Hùng Sơn, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ sử dụng năng lượng, tiết kiệm hiệu quả như thế nào?
Đồng thời tổ chức cho HS thảo luận - Lớp thảo luận, lớp trưởng điều khiển, lớp phó làm thư kí ghi các ý kiến của các bạn trong lớp. - HS sử dụng kiến thức đã học hoặc những kiến thức thực tiễn để trả lời câu hỏi của GV. Giấy bút ghi kết quả thảo luận
Hoạt động 2: Xây dựng ý tưởng DA. Quyết định chủ đề dự án:
GV tạo điều kiện để HS đề xuất ý tưởng DA, quyết định chủ đề, xác định mục tiêu DA. HS ghi vào phiếu thăm dò. Kết quả của phiếu thăm dò là cơ sở để phân chia ra các nhóm thực hiện dự án. Sau đó, các nhóm đề xuất giải pháp cho dự án của nhóm mình.
Thời lượng
Nội dung
Hoạt động của GV Hoạt động của
HS Chuẩn bị đồ dùng / PTDH Lựa chọn
GV nêu câu hỏi:
+ Với các ý tưởng DA trên, các em lựa chọn chủ đề dự án nào? (Phát biểu ý tưởng dự án
- HS ghi ý kiến cá nhân vào phiếu hỏi.
10 phút
đề chương 2), căn cứ vào phiếu thăm dò, GV chia nhóm và yêu cầu các nhóm cử ra 1 nhóm trưởng và 1 thư kí. tương ứng với 3 dự án. - Mỗi nhóm cử ra 1 nhóm trưởng và 1 thư kí. Đề xuất giải pháp
GV nêu câu hỏi bài học đã chuẩn bị ở mục 2.2.3 chương 2 và gợi ý HS:
- Chúng ta tạo ra ánh sáng cho những ngôi nhà tối bằng cách nào?
- Kính tiềm vọng được chế tạo như thế nào?
- Ứng dụng của hiện tượng khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần trong việc tiết kiệm năng lượng?
Sau khi đã phân chia các nhóm và lựa chọn chủ đề dự án, HS làm việc nhóm. Giấy, bút , sổ ghi
Hoạt động 3: Xây dựng kế hoạch thực hiện dự án: HS làm việc theo nhóm, tập trung xây dựng kế hoạch thực hiện dự án của nhóm. Câu hỏi GV đề xuất chung cho HS cần hướng đến: “Với dự án trên, chúng ta cần nghiên cứu và xây dựng sản phẩm gì?” Thời lượng Nội dung Hoạt động của GV
Hoạt động của HS Chuẩn
bị đồ dùng / PTDH Xác định vấn đề cần nghiên cứu, các GV đặt vấn đề: + Trong mỗi DA, chúng ta cần phải nghiên cứu, giải quyết HS thảo luận nhóm, xác định vấn đề cần nghiên cứu và sản phẩm DA của nhóm.
* DA thiết kế mô hình chai mặt trời:
- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Giấy, bút, sổ tay
10 phút sản phẩm những vấn đề gì? GV hướng dẫn các nhóm xác định sản phẩm của DA thông qua câu hỏi: + Trong mỗi DA, các sản phẩm DA cần thiết kế, chế tạo là gì? là gì? - Hiện tượng khúc xạ ánh sáng tuân theo định luật nào?
- Những yếu tố ảnh hưởng đến đường truyền của ánh sáng trong những môi trường khác nhau?
- Chai mặt trời có cấu tạo và nguyên lí hoạt động như thế nào?
- Để tăng cường ánh sáng chiếu vào trong nhà, chai mặt trời phải có kích thước, hình dạng như thế nào?
* Dự án thiết kế mô hình kính tiềm vọng:
- Hiện tượng phản xạ toàn phần là gì?
- Điều kiện để có phản xạ toàn phần là gì?
- Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần?
- Kính tiềm vọng có cấu tạo và nguyên lí hoạt động như thế nào?
- Có 2 loại kính tiềm vọng: Sử dụng gương phẳng và sử dụng lăng kính. Ưu, nhược điểm của từng loại là gì?
- Em sẽ chọn chế tạo kính tiềm vọng loại nào? Vì sao?
dân cư trên địa bàn Thị trấn Hùng Sơn, huyện Lâm Thao, tỉnh Phú Thọ sử dụng năng lượng, tiết kiệm, hiệu quả: - Năng lượng có vai trò gì đối với con người?
- Sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả là như thế nào?
- Các biện pháp để sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả? - Ứng dụng của hiện tượng khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần trong việc tiết kiệm năng lượng? Xây dựng kế hoạch thực hiện dự án GV hướng dẫn các nhóm lập kế hoạch thực hiện dự án
Các nhóm lên kế hoạch chi tiết thực hiện dự án, lập bảng dự trù vật tư, kinh phí. Phân công công việc cho các thành viên.
Mẫu kế hoạch Báo cáo kế hoạch thực hiện dự án Các nhóm báo cáo kế hoạch phân công công việc của các thành viên trong nhóm. GV xây dựng lịch làm việc cụ thể từng tuần với các nhóm.
Các nhóm báo cáo với GV kế hoạch phân công công việc cho các thành viên trong nhóm, lập kế hoạch thời gian làm việc cụ thể để trao đổi thống nhất lịch