Câu hỏi Phương án trả lời
Kết quả Số lựa
chọn
Tỉ lệ (%) Câu 1: Em có được nghe hay
biết đến bài tập thực tiễn, năng lực giải quyết vấn đề ở đâu đó chưa?
A. Có nghe 40 32%
B. Đã từng nghe 65 52%
C. Chưa từng nghe 18 14,4%
D. Không biết 2 1,6%
Câu 2: Giáo viên có thường
xuyên sử dụng bài tập thực tiễn trong quá trình dạy học khơng?
A. Rất thường xun 0 0%
B. Thường xuyên 13 10,4%
C. Thỉnh thoảng 77 61,6%
D. Không thường xuyên 35 28%
Câu 3: Giáo viên có thường xuyên kiểm tra sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong quá trình dạy học hay khơng?
A. Rất thường xuyên 7 5,6%
B. Thường xuyên 37 29,6%
C. Thỉnh thoảng 62 49,6%
D. Khơng thường xun
19 15,2% Câu 4: Em có cảm thấy hứng thú khi được học BTTT? A. Rất hứng thú 35 28% B. Hứng thú 75 60% C. Bình thường 12 9,6% D. Không hứng thú 3 2,4%
Câu 5: Sau mỗi bài học, em
có thường xuyên liên tưởng hay vận dụng những kiến thức đã học vào những vấn đề trong cuộc sống.
A. Thường xuyên 5 4%
B. Thỉnh thoảng 40 32%
C. Không thường xuyên 60 48%
D. Không bao giờ 20 16%
Qua việc khảo sát bằng phiếu (phụ lục 1 và phụ lục 2), đề tài nhận thấy thực trạng về vấn đề vận dụng kiến thức vật lí vào đời sống thực tế của học sinh THPT hiện nay còn rất nhiều hạn chế. Những biểu hiện phổ biến là:
26
- Hạn chế khả năng vận dụng các kiến thức vào các vấn trong thực tiễn đời sống.
- Hạn chế về khả năng liên tưởng, tư duy logic trong quá trình vận dụng kiến thức vào việc giải thích các hiện tượng trong thực tế.
- HS chưa chủ động trong việc vận dụng kiến thức đã học vào thực tế.
Đánh giá sơ bộ về phương pháp tổ chức dạy học; vấn đề sử dụng bài tập thực tiễn hiện nay. Cho thấy:
- Giáo viên chưa tổ chức hoặc tổ chức ít các phương pháp tích cực nhận thức cho học sinh.
- Đa số các giáo viên rất ít sử dụng bài tập thực tiễn vào bài dạy, bài kiểm tra để đánh giá và phát triển năng lực của học sinh.Trong khi đó hầu hết các em học sinh được hỏi đến đều cho rằng, việc vận dụng các kiến thức vật lý để giải các bài tập thực tiễn là rất cần thiết và rất thú vị.
TIỂU KẾT CHƯƠNG 1
Từ việc nghiên cứu lí luận, đề tài đã chỉ ra được việc sử dụng BTTT nói chung và BTTT trong lĩnh vực Vật lí nói riêng có vai trị rất lớn trong việc phát triển phẩm chất và năng lực của HS, đặc biệt là phát triển năng lực giải quyết vấn đề. Sử dụng BTTT giúp HS mở rộng, củng cố, đào sâu kiến thức, vận dụng kiến thức đã học vào thực tế đời sống và kĩ thuật. Đó là hoạt động ý nghĩa trong việc góp phần nâng cao chất lượng dạy học.
Đề tài cũng đã làm rõ được khái niệm BTTT, phân loại BTTT, các thành tố và các chỉ số hành vi của NLGQVĐ. Từ cấu trúc NLGQVĐ, đề tài đã xây dựng bảng tiêu chí đánh giá NL của HS, mơ tả được mức độ NLGQVĐ của HS.
Qua nghiên cứu thực tiễn ở trường phổ thông, việc phát triển năng lực trong đó có NLGQVĐ cho HS ở trường THPT hiện nay đã được biết đến nhưng hầu như chưa được chú trọng trong khi nếu sử dụng BTTT trong dạy học thì HS đều hứng thú. Điều này cho thấy việc sử dụng BTTT để cho HS có thêm cơ hội và động lực vận dụng kiến thức Vật lí đã học vào đời sống thực tế là rất cần thiết.
27
CHƯƠNG 2: SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC TIỄN NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC
PHẦN QUANG HÌNH HỌC, VẬT LÍ 11
2.1. Nội dung kiến thức phần Quang hình học, vật lí 11
2.1.1. Nội dung kiến thức chương "Khúc xạ ánh sáng" - Vật lí 11
2.1.1.1. Khái quát chung
Phần Quang học trong chương trình phổ thơng được bố trí ở cuối chương trình Vật lí 11. Theo phân phối chương trình vật lí 11 THPT ban cơ bản, phần này gồm 2 chương: Khúc xạ ánh sáng (chương VI) và Mắt, các dụng cụ quang học (chương VII). Phân tích chương trình, SGK Vật lí 11 chương “Khúc xạ ánh sáng” ban cơ bản chỉ gói gọn trong 04 tiết cả lí thuyết lẫn bài tập nhưng đóng một vai trò hết sức quan trọng. Ở THCS, các em được học định luật truyền thẳng ánh sáng và định luật phản xạ ánh sáng, cịn khúc xạ ánh sáng thì các em chỉ học hiện tượng và định nghĩa một cách định tính về hiện tượng. Nghĩa là HS biết thế nào là hiện tượng khúc xạ ánh sáng, biết được khi góc tới thay đổi thì góc khúc xạ cũng thay đổi nhưng không biết thay đổi của góc khúc xạ theo góc tới tuân theo quy luật nào. HS biết khi ánh sáng truyền từ khơng khí sang nước góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới, nhưng nếu truyền ánh sáng truyền ngược lại thì góc khúc xạ lớn hơn góc tới nhưng khơng lí giải được. Lên lớp 11, HS tiếp tục được phát triển, bổ sung và nâng cao những kiến thức đó bằng cách tìm hiểu một cách định lượng về những khái niệm, hiện tượng, định luật cũng như các ứng dụng của hiện tượng khúc xạ ánh sáng trong thực tế.
2.1.1.2. Kiến thức cơ bản
- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng: là hiện tượng lệch phương (gãy) của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai mơi trường trong suốt khác nhau.
- Định luật khúc xạ ánh sáng:
+ Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến) và ở
28
+ Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới (sin i) và
sin góc khúc xạ (sin r) ln khơng đổi: sin i n
sin r
Trong đó, i: góc tới; r: góc khúc xạ
n: chiết suất tỉ đối của môi trường khúc xạ (môi trường chứa tia khúc xạ) và môi trường tới (môi trường chứa tia tới).
+ Chiết suất tuyết đối của mỗi môi trường là chiết suất tuyệt đối của môi trường đó đối với chân khơng.
+ Hệ thức liên hệ giữa chiết suất tỉ đối với các chiết suất tuyệt đối: 2 21 1 n n n
Trong đó: n21 :là chiếtsuất tỉ đối của môi trường 2 đối với môi trường 1. n1: là chiết suất tuyệt đối của môi trường 1.
n2: là chiết suất tuyệt đối của môi trường 2.
Kiến thức cơ bản của chương là các khái niệm về chiết suất tỉ đối, chiết suất tuyệt đối, hiện tượng khúc xạ ánh sáng, định luật khúc xạ ánh sáng, nguyên lý thuận nghịch của sự truyền ánh sáng; góc tới giới hạn, góc khúc xạ giới hạn, điều kiện xảy ra phạn xạ toàn phần, ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần để chế tạo sợi quang học và cáp quang,...Từ nội dung của định luật khúc xạ ánh sáng giúp HS giải thích được các hiện tượng trong tự nhiên mà các em thường gặp như: tại sao có hiện tượng cầu vồng, sự lấp lánh của kim cương mà than chì khơng có, hay hiện tượng đáy hồ trơng có vẻ nơng hơn so với bình thường,..., và những ứng dụng kĩ thuật về quang học như cáp quang, thiết bị y tế,...
- Hiện tượng phản xạ toàn phần: là hiện tượng mà khi tia sáng truyền từ
mơi trường có chiết suất lớn đến mơi trường có chiết suất nhỏ hơn và có góc tới i lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn igh, thì xảy ra hiện tượng phản xạ tồn phần, trong đó mọi tia sáng đều bị phản xạ, khơng có tia khúc xạ.
2 1 g h n s in n i Trong đó, ighlà góc giới hạn phản xạ tồn phần.
29
n1: là chiết suất tuyệt đối của môi trường 1. n2: là chiết suất tuyệt đối của môi trường 2.
- Hiện tượng phản xạ tồn phần có rất nhiều ứng dụng trong đời sống cũng như trong kỹ thuật, y học...Từ hiện tượng phản xạ toàn phần mà chúng ta tạo ra các sợi quang học, giúp cho việc truyền thơng tin được chính xác và thuận tiện hơn, qua đó cũng giải thích rõ các hiện tượng xảy ra trong đời sống.
2.1.2. Nội dung kiến thức chương "Mắt. Các dụng cụ quang" - Vật lí 11
2.1.2.1. Khái quát chung
Kiến thức trong chương “Mắt. Các dụng cụ quang” là một phần kiến thức trong phần Quang hình học của chương trình Vật lí lớp 11. Theo phân phối chương trình SGK Vật lí 11 cơ bản, chương “Mắt. Các dụng cụ quang” dạy trong 15 tiết cả lí thuyết lẫn bài tập. Các nội dung trong chương không quá mới mẻ không quá mới mẻ với học sinh. Trong phần Quang học ở chương trình Vật lí lớp 9, học sinh đã được nghiên cứu những kiến thức cơ bản về thấu kính, về mắt và các tật của mắt và về kính lúp. Trong chương trình Vật lí 11, học sinh được nghiên cứu thêm về kính hiển vi, kính thiên văn và được bổ sung thêm kiến thức về thấu kính, mắt và kính lúp. Chương “Mắt. Các dụng cụ quang” có rất nhiều ứng dụng và gần gũi với thực tiễn đời sống như: các tật của mắt (tật cận thị, viễn thị, lão thị) từ đó giúp HS đưa ra những biện pháp phịng tránh để có đơi mắt khỏe mạnh, các dụng cụ quang dùng để nhìn rõ được các vật nhỏ, ở cách xa (kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn).
2.1.2.2. Kiến thức cơ bản
* Lăng kính:
Định nghĩa: Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất (thuỷ tinh, nhựa...) thường có dạng lăng trụ tam giác(Hình 2.1). Với một lăng kính đặt trong khơng khí, một tia sáng khi đi qua lăng kính
B C A B C A B C A
ABC là tiết diện thẳng của lăng kính
30 sẽ bị lệch về phía đáy của lăng kính.
- Các cơng thức của lăng kính:
sin i = n sin r sin i’= n sin r’
A = r + r’ D = i + i’ – A
- Khi có góc lệch cực tiểu, đường đi của tia sáng đối xứng qua mặt phân giác của góc ở đỉnh.
- Cơng thức xác định chiết suất của lăng kính :
2 sin 2 sin min A n A D
Trong đó, Dmin là góc lệch cực tiểu và A là góc chiết quang của lăng kính.
* Thấu kính mỏng: là một dụng cụ quang học có nhiều ứng dụng trong thực tế như kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn,... Qua bài học này giáo viên cần rèn luyện cho học sinh cách vẽ ảnh qua thấu kính, đồng thời xác định được tính chất của ảnh qua thấu kính đó. Từ đó giải thích được các ứng dụng của thấu kính mỏng.
- Định nghĩa: Thấu kính là một khối chất trong suốt (thuỷ tinh, nhựa,...) giới hạn
bởi hai mặt cong hoặc bởi một mặt cong và một mặt phẳng.
- Phân loại thấu kính: thấu kính hội tụ (thấu kính mép mỏng, thấu kính lồi), thấu kính phân kỳ (thấu mép dày, thấu kính lõm).
- Ảnh của vật qua thấu kính:
+ Đối với thấu kính hội tụ: vật thật trong OF cho ảnh ảo, vật thật ngoài OF cho ảnh thật.
+ Đối với thấu kính phân kỳ: vật thật luôn luôn cho ảnh ảo.
- Cách vẽ ảnh của một vật cho bởi thấu kính:
+ Nếu hai tia ló cắt nhau thực sự thì đó là ảnh thật.
+ Nếu hai tia ló khơng cắt nhau thực sự mà có đường kéo dài của chúng cắt nhau thì giao điểm đó là ảnh ảo.
+ Nếu hai tia ló khơng cắt nhau (song song) thì ảnh ở vơ cùng.
31
+ Tia tới song song với trục chính, tia ló tương ứng (hoặc đường kéo dài) đi qua tiêu điểm ảnh chính F.
+ Tia tới (hoặc đường kéo dài) qua tiêu điểm vật chính F, thì tia ló song song với trục chính.
+ Tia tới đi qua quang tâm O thì tia ló truyền thẳng.
+ Tia tới bất kỳ, ta xác định trục phụ song song với tia tới. Tia ló (hoặc đường kéo dài) đi qua tiêu điểm ảnh phụ nằm trên trục phụ đó.
- Độ tụ của thấu kính: 1 1 1 . 1 2 1 R R n f D - Cơng thức về thấu kính: f d d 1 1 1 '
- Quy ước về dấu: Vật thật : d > 0; vật ảo : d < 0.
Ảnh thật: d’ > 0; ảnh ảo: d’< 0
Thấu kính hội tụ: f > 0; thấu kính phân kỳ: f < 0
* Mắt:
+ Mắt gồm hai bộ phận quan trọng nhất là thấu kính và võng mạc.
+ Điều kiện để mắt nhìn rõ mọi vật là vật phải nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt và mắt nhìn các vật dưới một góc trong đủ lớn.
+ Để mắt nhìn rõ vật ở các khoảng cách khác nhau, tiêu cự của thấu kính mắt được thay đổi nhờ sự co dãn của cơ vòng thuỷ tinh thể sao cho ảnh của vật qua thấu kính mắt hiện rõ trên võng mạc.
Các tật của mắt và cách khắc phục:
- Mắt cận thị là mắt nhìn xa kém hơn so với mắt bình thường. Khi khơng điều tiết, thấu kính mắt của mắt cận thị có tiêu điểm nằm trước võng mạc.
- Mắt viễn thị là mắt nhìn gần kém hơn so với mắt bình thường. Khi khơng điều tiết, thấu kính mắt của mắt viễn thị có tiêu điểm nằm sau võng mạc.
- Để mắt cận thị (hay viễn thị) có thể nhìn được vật ở xa (hay ở gần) như mắt bình thường, hiện nay có hai cách:
32
+ Dùng một thấu kính phân kỳ cho mắt cận (hay thấu kính hội tụ cho mắt viễn) có độ tụ thích hợp đeo trước mắt hoặc gắn nó sát giác mạc.
+ Phẫu thuật giác mạc làm thay đổi độ cong của nó.
* Kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn... là ba dụng cụ quang học phổ biến trong thực tế. Tác dụng chung của chúng là làm tăng góc trơng ảnh của vật. Tuỳ theo từng loại kính mà chúng có ngun tắc cấu tạo và sử dụng riêng. Khi học bài này giáo viên cần hướng dẫn cho học sinh biết được nguyên tắc cấu tạo, hoạt động của chúng và giải thích một số hiện tượng cụ thể.
Kính lúp (Hình 2.2):
- Kính lúp là một dụng cụ quang học có tác dụng làm tăng góc trơng bằng cách tạo ra một ảnh ảo cùng chiều, lớn hơn vật và đưa ảnh của vật nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt, qua đó giúp mắt nhìn rõ các vật nhỏ.
- Cách quan sát và điều chỉnh các vị trí của vật hoặc kính sao cho góc trơng đủ lớn và ảnh của vật hiện lên trong khoảng thấy rõ của mắt để mắt
nhìn rõ vật gọi là ngắm chừng. Trong cách ngắm chừng ở điểm cực cận (hay cách ngắm chừng ở điểm cực viễn), ảnh của vật hiện lên ở điểm cực cận CC (hay điểm cực viễn CV) của mắt.
- Biểu thức tính độ bội giác: Của một dụng cụ quang học: 0 0 tan tan G
Trong đó: G là số bội giác
là góc trơng ảnh qua dụng cụ quang
0 là góc trơng vật có giá trị lớn nhất được xác định trong từng trường hợp.
Của kính lúp : + Khi ngắm chừng ở điểm cực cận : GC = k + Khi nhắm chừng ở điểm cực viễn: G =
f D
* Kính hiển vi (Hình 2.3):
33 - Kính hiển vi là một dụng cụ quang học có tác dụng tăng góc trơng ảnh, giúp ta quan sát được các vật nhỏ. Kính hiển vi có số bội giác lớn gấp nhiều lần số bội giác của kính lúp. - Kính hiển vi gồm có hai bộ phận chính là vật kính và thị kính đều có tiêu cự ngắn. Chúng được đặt đồng trục với nhau, khoảng cách giữa chúng không đổi.
- Độ bội giác của kính hiển vi khi ngắm chừng ở vô cực: 2 1 2 1 f f D G k G
Trong đó: gọi là độ dài quang học của kính hiển vi (hay là khoảng cách từ tiêu điểm ảnh của vật kính đến tiêu điểm vật của thị kính).
D là khoảng cách từ mắt đến điểm cực cận. f1 là tiêu cự của vật kính.
f2 là tiêu cự của thị kính.