1.3 .Thực trạng của dạy học tích hợp
1.3.2 .Thực trạng của dạy học tích hợp ở Việt nam hiện nay
2.1. Phân tích nội dung kiến thức về Ánh sáng
2.1.2. Những yêu cầu chuẩn kiến thức kỹ năng cần đạt được về Ánh sáng trong
chương trình hiện hành
2.1.2.1. Đối với mơn vật lí
Nội dung kiến thức
Địa chỉ Mức độ cần đạt về kiến thức Mức độ cần đạt về kỹ năng
Nguồn sáng, vật sáng , tia sáng, chùm sáng Bài 1. Vật lí 7
Nêu được định nghĩa nguồn sáng, vật sáng..
.
Nêu được ví dụ về nguồn sáng và vật sáng Sự truyền ánh sáng trong một mơi trường trong suốt, đồng tính. Định luật truyền thẳng của ánh sáng. Bài2. Vật lí 7
- Phát biểu được định luật truyền thẳng của ánh sáng. -Nêu được khái niệm tia sáng - Nhận biết được ba loại chùm sáng: song song, hội tụ và phân kì.
- Biểu diễn được đường truyền của ánh sáng (tia sáng) bằng đoạn thẳng có mũi tên. - Giải thích được một số ứng dụng của định luật truyền thẳng ánh sáng trong thực tế: ngắm đường thẳng, bóng tối, nhật thực, nguyệt thực, ... Phản xạ ánh sáng.Định luật phản xạ ánh sáng. Bài4. Vật lí 7
- Nêu được ví dụ về hiện tượng phản xạ ánh sáng.
- Phát biểu được định luật phản xạ ánh sáng.
- Nhận biết được tia tới, tia phản xạ, góc tới, góc phản xạ, pháp tuyến đối với sự phản xạ ánh sáng bởi gương phẳng.
- Biểu diễn được tia tới, tia phản xạ, góc tới, góc phản xạ, pháp tuyến trong sự phản xạ ánh sáng bởi gương phẳng.
- Vẽ được tia phản xạ khi biết tia tới đối với gương phẳng, và ngược lại. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Định luật khúc xạ ánh sáng Bài 40, 41. Vật lí 9
-Mơ tả được hiện tượng khúc xạ ánh sáng trong trường hợp ánh sáng truyền từ khơng khí sang nước và ngược lại.
- Chỉ ra được tia khúc xạ và tia phản xạ, góc khúc xạ và góc
-Vẽ được tia khúc xạ khi biết tia tới đối với hai trường hợp + Ánh sáng truyền từ không khi vào nước
+Ánh sáng truyền từ nước ra khơng khí
phản xạ Ánh sáng trắng và ánh sáng màu Bài 52. Vật lí 9
- Kể tên được một vài nguồn phát ra ánh sáng trắng thông thường, nguồn phát ra ánh sáng màu và nêu được tác dụng của tấm lọc ánh sáng màu.
- Giải thích được một số hiện tượng bằng cách nêu được nguyên nhân là do có sự phân tích ánh sáng, lọc màu, trộn ánh sáng màu. Sự phân tích ánh sáng trắng. Bài 53. Vật lí 9 - Nêu được chùm ánh sáng trắng có chứa nhiều chùm ánh sáng màu khác nhau và mô tả được cách phân tích ánh sáng trắng thành các ánh sáng màu. - Nhận biết được rằng khi nhiều ánh sáng màu được chiếu vào cùng một chỗ trên màn ảnh trắng hoặc đồng thời đi vào mắt thì chúng được trộn với nhau và cho một màu khác hẳn, có thể trộn một số ánh sáng màu thích hợp với nhau để thu được ánh sáng trắng.
- Xác định được một ánh sáng màu, chẳng hạn bằng đĩa CD, có phải là màu đơn sắc hay không. Màu sắc của các vật dưới ánh sáng trắng và ánh sáng màu. Bài 55. Vật lí 9 - Nhận biết được rằng vật tán xạ mạnh ánh sáng màu nào thì có màu đó và tán xạ kém các ánh sáng màu khác. Vật màu trắng có khả năng tán xạ mạnh tất cả các ánh sáng màu, vật màu đen khơng có khả năng tán xạ bất kì ánh sáng màu nào.
Giải thích màu sắc các vật là do nguyên nhân nào.
Các tác dụng của ánh sáng . Bài 56. Vật lí 9 - Nêu được ví dụ thực tế về tác dụng nhiệt, sinh học và quang điện của ánh sáng và chỉ ra đư- ợc sự biến đổi năng lượng đối với mỗi tác dụng này.
- Tiến hành được thí nghiệm để so sánh tác dụng nhiệt của ánh sáng lên một vật có màu trắng và lên một vật có màu đen.
Định luật khúc xạ ánh sáng Bài 26 Vật lí 11
- Phát biểu được định luật khúc xạ ánh sáng và viết được hệ thức của định luật này
- Biết tính chiết suất, góc tới, góc khúc xạ trong hệ thức của định luật khúc xạ.
-Tiến hành được thí nghiệm để xác định tỉ số sin( góc tới)/sin (góc khúc xạ ) có giá trị khơng đổi đối với mỗi cặp môi trường trong suốt . Từ đó tính được chiết suất tỉ đối giữa hai môi trường trong suốt. Tán sắc ánh sáng Bài 24 Vật lí 12
-Mơ tả được hiện tượng tán sắc qua lăng kính.
-Nêu được ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có tần số xác định tương ứng với bước sóng trong chân không xác định, ứng với một màu xác định
- Tiến hành được thí nghiệm để thấy được sự tán sắc của ánh sáng trắng và không tán sắc của ánh sáng đơn sắc màu đỏ. - Vận dụng giả thuyết ánh sáng có tính chất sóng để giải thích hiện tượng. Giao thoa ánh sáng Bài 25 Vật lí 12
- Trình bày được thí nghiệm về giao thoa ánh sáng
- Nêu được vân sáng, vân tối là kết quả của sự giao thoa sóng, chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng.
- Vẽ được hình mơ tả thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng.
- Giải thích được hình ảnh các vân sáng ,tối xen kẽ nhau trên màn.
Quang phổ của ánh sáng, tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X.
Bài 27, 28 Vật lí 12
- Nêu được quang phổ liên tục, quang phổ vạch phát xạ và hấp thụ là gì, đặc điểm chính của mỗi loại.
- Nêu được bản chất, các tính chất và cơng dụng của tia hồng ngoại , tia tử ngoại, tia X.
- Phân biệt được các loại quang phổ.
- Lập được bảng so sánh về bản chất , tính chất và cơng dụng của các tia hồng ngoại , tử ngoại, tia X.
Hiện tượng quang điện và ứng dụng Bài 30,31, Vật lí
- Nêu được hiện tượng quang điện là gì.
- Nêu được hiện tượng quang
- Vận dụng được thuyết lượng tử ánh sáng để giải thích định luật về giới hạn
của nó 12 điện trong.
- Nêu được những ứng dụng thực tế của hiện tượng quang điện. quang điện. Hiện tượng quang phát quang Bài 32. Vật lí 12
-Nêu được sự phát quang là gì. - Giải thích được hiện tượng phát quang bằng thuyết lượng tử ánh sáng
2.1.2.2. Đối với môn Sinh học
Nội dung kiến thức
Địa chỉ Mức độ cần đạt về kiến thức Mức độ cần đạt về kỹ năng
Tác dụng của ánh sáng đối với sinh vật Bài 52. Sinh học 9
- Nêu được các tác dụng của ánh sáng đối với động vật , thực vật.
- Thấy được khả năng thích nghi của động , thực vật vào cưỡng độ ánh sáng nhận được
- Liên hệ được với thực tế, lấy được một số ví dụ cụ thể về ảnh hưởng của ánh sáng đối với thực vật và động vật. Quang hợp ở thực vật Bài 8,9. Sinh học 11
-Trình bày được vai trị của q trình quang hợp.
- Nêu được lá cây là cơ quan chứa các lục lạp mang hệ sắc tố quang hợp.
- Trình bày được quá trình quang hợp ở thực vật C3, C4, và CAM. gồm pha sáng và pha tối. - Làm được thí nghiệm để phát hiện diệp lục và Carôtenôit. - Lập được bảng so sánh các pha sáng, tối của quá trình quang hợp ở các thực vật C3, C4, và CAM.
Tác dụng của ánh sáng đối với con người
Internet
- Nêu được tác dụng của ánh sáng đối với khả năng quan sát và sức khỏe của con người.
2.1.2.3. Đối với môn Địa lí
Nội dung kiến thức
Địa chỉ Mức độ cần đạt về kiến thức Mức độ cần đạt về kỹ năng
Hệ quả chuyển động tự quay quanh trục của Trái Đất. Bài 5. Địa lí 10
-Trình bày được các hệ quả chủ yếu của chuyển động tự quay quanh trục của Trái Đất:
sự luân phiên ngày, đêm, giờ trên Trái Đất, sự chuyển động lệch hướng của các vật thể.
- Sử dụng tranh ảnh, hình vẽ, mơ hình để trình bày, giải thích các hệ quả của chuyển động tự quay quanh trục: hiện tượng luân phiên ngày đêm, sự phân chia các múi giờ và sự lệch hướng chuyển động của các vật thể trên Trái Đất. Hệ quả chuyển động xung quanh Mặt Trời của Trái Đất Bài 6 Địa lí 10
-Trình bày được các hệ quả chủ yếu của chuyển động quanh Mặt Trời của Trái Đất:
hiện tượng mùa và các hiện tượng ngày đêm dài ngắn theo mùa
-Sử dụng tranh ảnh, hình vẽ, mơ hình để trình bày, giải thích các hệ quả của chuyển động quanh Mặt Trời: chuyển động biểu kiến của mặt trời hằng năm, hiện tượng mùa và hiện tượng ngày đêm dài, ngắn theo mùa và theo vĩ độ trên Trái Đất. Sự phân bố của nhiệt độ khơng khí trên Trái Đất Bài 11 . Địa lí 10
-Biết được sự phân bố lượng ánh sáng và nhiệt độ của Mặt Trời trên bề mặt Trái Đất khơng đồng đều, nó phụ thuộc vào góc chiếu của ánh sáng mặt trời và vào thời gian chiếu sáng. Vì vậy, bề mặt Trái Đất được chia thành các đới nhiệt. - Các đới nhiệt là cơ sở hình thành các đới khí hậu
Sử dụng bản đồ Khí hậu thế giới để trình bày sự phân bố các khu áp cao, áp thấp.
2.2.Thiết kế phƣơng án dạy học tích hợp chủ đề “ Ánh sáng”
Xuất phát từ nội dung chương trình Giáo dục phổ thơng các mơn Sinh học, Vật lí và Địa lí cũng như những mục tiêu dạy học các nội dung này đồng thời thu thập thêm các kiến thức về tác dụng của ánh sáng đối với đời sống sinh vật từ các nguồn tài liệu khác, chúng tôi đã xây dựng nội dung chủ đề “Ánh sáng”gồm 3 tiểu chủ đề ( mỗi tiểu chủ đề là một bài học):
- Bài 1. Sự truyền ánh sáng - Bài 2. Bản chất ánh sáng
- Bài 3. Ánh sáng với đời sống sinh vật.
BÀI 1. Sự truyền ánh sáng 1. Mục tiêu của bài học
Sau khi học bài học này, học sinh có những hiểu biết về dấu hiệu chung bản chất và quy luật của các hiện tượng truyền sáng trong tự nhiên. Cụ thể sau khi học chủ đề, học sinh đạt được:
* Về kiến thức :
- Nêu được định nghĩa nguồn sáng, vật sáng..
- Phát biểu được định luật truyền thẳng của ánh sáng. - Nêu được khái niệm tia sáng
- Nhận biết được ba loại chùm sáng: song song, hội tụ và phân kì. - Phát biểu được định luật phản xạ ánh sáng.
- Phát biểu được định luật khúc xạ ánh sáng và viết được hệ thức của định luật - Biết tính chiết suất, góc tới, góc khúc xạ trong hệ thức của định luật khúc xạ ánh sáng.
- Trình bày được các hệ quả chủ yếu của chuyển động tự quay quanh trục của Trái Đất:sự luân phiên ngày, đêm, giờ trên Trái Đất, sự chuyển động lệch hướng của các vật thể.
- Trình bày được các hệ quả chủ yếu của chuyển động quanh Mặt Trời của Trái Đất: hiện tượng mùa và các hiện tượng ngày đêm dài ngắn theo mùa
* Về kỹ năng
- Nêu được ví dụ về nguồn sáng và vật sáng
- Biểu diễn được tia tới, tia phản xạ, góc tới, góc phản xạ, pháp tuyến trong sự phản xạ ánh sáng bởi gương phẳng.
- Vẽ được tia phản xạ khi biết tia tới đối với gương phẳng và ngược lại.
- Tiến hành được thí nghiệm để xác định tỉ số sin( góc tới)/sin (góc khúc xạ ) có giá trị khơng đổi đối với mỗi cặp mơi trường trong suốt . Từ đó tính được chiết suất tỉ đối giữa hai môi trường trong suốt.
- Sử dụng tranh ảnh, hình vẽ, mơ hình để trình bày, giải thích các hệ quả của chuyển động tự quay quanh trục của Trái Đất: hiện tượng luân phiên ngày đêm, sự phân chia các múi giờ và sự lệch hướng chuyển động của các vật thể trên Trái Đất.
- Sử dụng tranh ảnh, hình vẽ, mơ hình để trình bày, giải thích các hệ quả của chuyển động quanh Mặt Trời: chuyển động biểu kiến của mặt trời hằng năm, hiện tượng mùa và hiện tượng ngày đêm dài, ngắn theo mùa và theo vĩ độ trên Trái Đất.
- Sử dụng thành thạo phần mềm Power Point để trình bày nội dung dự án được giao.
* Về thái độ
- Sẵn sàng nhận nhiệm vụ học tập, nỗ lực hoàn thành các nhiệm vụ học tập - Có tinh thần học tập hợp tác
- Phát triển tư duy tìm tịi khám phá trong học tập, nghiên cứu khoa học.
*Bồi dưỡng năng lực
- Năng lực tự học
- Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo - Năng lực ngôn ngữ và giao tiếp
- Năng lực hợp tác - Năng lực thẩm mỹ
2. Nội dung của bài học
2. 1. Các khái niệm, định luật về sự truyền của ánh sáng trong tự nhiên.
a. Các khái niệm
- Nguồn sáng: Là các vật tự nó phát ra ánh sáng.
- Vật sáng: Bao gồm nguồn sáng và các vật phản xạ lại ánh sáng chiếu tới nó. - Tia sáng: Đường truyền của ánh sáng được biểu diễn bằng một đường thẳng có hướng .
- Chùm sáng: Gồm rất nhiều tia sáng hợp thành. Khi vẽ chùm sáng ta chỉ vẽ hai tia sáng ngoài cùng trong mỗi chùm sáng.
Ánh sáng truyền trong tự nhiên tuân theo ba định luật cơ bản sau :
- Định luật truyền thẳng ánh sáng:Trong môi trường trong suốt và đồng tính
ánh sáng truyền theo đường thẳng.
- Định luật phản xạ ánh sáng:Tia phản xạ nằm trong cùng mặt phẳng với tia tới
và đường pháp tuyến. Góc phản xạ bằng góc tới .
- Định luật khúc xạ ánh sáng : . Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới( tạo bởi tia
tới và pháp tuyến) và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới.
. 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
sin 𝑟 = ℎằ𝑛𝑔𝑠ố
2. 2. Sự truyền ánh sáng từ Mặt Trời đến Trái Đất.
Trái Đất trong hệ Mặt Trời.
Mặt Trời là một ngơi sao trung bình trong Dải Ngân Hà. Hệ Mặt Trời gồm có Mặt Trời ở trung tâm cùng với các thiên thể chuyển động xung quanh( các hành tinh, tiểu hành tinh, vệ tinh, sao chổi, thiên thạch) và các đám khí bụi. Khoảng cách trung bình từ Trái Đất đến Mặt Trời là 149,6 triệu km. Khoảng cách dod với sự tự quay làm cho Trái Đất nhận được lượng nhiệt và ánh sáng để sự sống cóa thể phát sinh và phát triển . Cũng như các hành tinh khác Trái Đất vừa tự quay quanh trục vừa chuyển động tịnh tiến xung quanh Mặt Trời. Các chuyển động này đã tạo ra nhiều hệ quả địa lí trên Trái Đất
Hệ quả của chuyển động tự quay quanh trục của Trái Đất
a.Sự luân phiên ngày, đêm: Hình khối cầu của Trái đất ln được Mặt Trời chiếu sáng
một nửa, vì thế đã sinh ra ngày và đêm, do Trái đất tự quay quanh trục, nên mọi nơi bề mặt của Trái Đất đều lần lượt
được mặt trời chiếu sáng
b. Giờ Trái đất và đường chuyển ngày quốc tế.
Trái Đất có hình khối cầu và tự quay quanh trục từ tây sang đông nên trong cùng một thời điểm, người đứng ở kinh tuyến khác nhau sẽ nhìn thấy Mặt trời
ở độ cao khác, các điểm thuộc kinh tuyến khác nhau sẽ có giờ khác nhau, ( giờ địa phương hay giờ mặt trời).
Để cho việc tính giờ và giao dịch quốc tế, người ta chia bề mặt Trái đất thành 24 múi giờ, mỗi múi giờ rộng 15 độ kinh tuyến. Giờ ở múi số 0 sẽ được lấy làm giờ quốc tế hay giờ GMT ( Greenwich Mean Time). Việt Nam thuộc múi giờ số 7.
Theo cách tính giờ múi, trên Trái Đất lúc nào cũng có một múi giờ mà ở đó có hai ngày lịch khác nhau. Người ta quy định lấy kinh tuyến 1800
qua giữa múi giờ số 12 ở Thái Bình Dương làm đường chuyển ngày quốc tế. Nếu đi từ phía tây sang phía đơng qua kinh tuyến 1800
thì lùi một ngày lịch. Nếu đi từ phía đơng sang phía tây qua kinh tuyến 1800 thì tăng thêm một ngày lịch.
c. Sự lệch hướng chuyển động của các vật thể.