2.2 .Mục tiêu dạy học chƣơng “Lƣợng tử ánh sáng” Vật lí 12
3.6.1. Phân tích diễn biến ở lớp thực nghiệm qua từng bài dạy
Bảng 3.1. Sơ lược diễn biến trả lời các câu trắc nghiệm bài Hiện tượng quang điện ngoài. Thuyết lượng tử ánh sáng.
Câu %HS trả lời đúng lần 1 % HS trả lời đúng lần 2 Nhận xét chung
1 100 % Đây là câu hỏi dễ, chỉ cần ghi nhớ nội dung khái niệm về hiện tƣợng quang điện trong sách giáo khoa nên tất cả học sinh đều trả lời đúng. Các em rất hào hứng với cách học hoàn toàn mới.
2 95% Đây là câu hỏi thông hiểu giúp học sinh nhớ và suy luận về giới hạn quang điện của mỗi kim loại nên đa phần học sinh trả lời đúng.Một số em vẫn nhầm giữa giới hạn quang điện của kim loại và cơng thốt của kim loại đó
3 97% Mục đích của câu hỏi này giúp các em củng cố thêm về khái niệm hiện tƣợng quang điện
4 90 % Đây là dạng câu hỏi nhận biết , học sinh nhớ kết quả thí nghiệm của Hez và vận dụng vào tình huống cụ thể.
HS thảo luận sôi nổi, đa số học sinh chọn đƣợc đáp án đúng và nhanh.
5 89 % Đa số học sinh chọn đƣợc đáp án đúng và nhanh.Đây là dạng câu hỏi nhận biết giúp học sinh nhớ đƣợc điều kiện xảy ra hiện tƣợng quang điện nên các em có thế trả lời đƣợc
6 90% Đa số các em chọn đƣợc đáp án đúng. Ở câu này các em thảo luận rất sơi nổi vì đề bài ngắn gọn, đọc nhanh, thời gian thảo luận nhiều.
7 68% 95% Đây là dạng câu hỏi thơng hiểu, giúp học sinh có thể hiểu rõ về bản chất của giới hạn quang điện.Một số em vẫn nhầm về giới hạn quang điện của kim loại nào cũng giống nhau nên chọn đáp án sai.Sau khi học sinh thảo luận các em đã nhận ra sai lầm và đáp án đúng đã tăng lên
8 96% Đa số các em đƣa ra đƣợc câu trả lời đúng ngay ở lần 1, ở câu này các em nhớ công thức là làm đƣợc. Tuy nhiên vẫn còn một vài em vẫn bị nhầm đáp án B.
9 90 % Đây là dạng câu hỏi thông hiểu giúp học sinh hiểu về hạt photon theo quan điểm của thuyết lƣợng tử.Đa số các em trả lời đúng và nhanh.
10 60% 97% Một số học sinh hiểu nhầm câu hỏi “chọn đáp án sai” thành “ chọn đáp án đúng” nên chọn nhầm . Số học sinh chọn đáp án B, D là tƣơng đƣơng nhau ở lần 1. Sau khi cho học sinh thảo luận, HS chọn đáp án đúng đã tăng lên.
11 90% Câu hỏi này đa số học sinh trả lời chính xác vì đây là câu hỏi nhận biết, các em chỉ cần ghi nhớ nội dung thuyết lƣợng tử ánh sáng là trả lời đƣợc câu hỏi
13 67% 100% Câu hỏi này học sinh vẫn cịn nhầm lẫn cơng thức giữa dấu âm và dấu dƣơng nên một số học sinh trả lời sai.Sau khi học sinh thảo luận đã trả lời đúng . Học sinh tỏ ra sơi nổi, hứng thú trong q trình thảo luận
14 60% 87% Đây là câu hỏi đòi hỏi học sinh phải hiểu bản chất của rất nhiều hiện tƣợng.Nhiều học sinh vẫn còn nhầm lẫn chƣa hiểu hết bản chất của hiện tƣợng giao thoa ánh sáng, tán sắc ánh sáng, nhiễu xạ ánh sáng và hiện tƣợng quang điện nên chọn nhầm.Sau khi thảo luận học sinh đã chọn đúng
Bảng 3.2.Sơ lược diễn biến trả lời các câu trắc nghiệm bài Hiện tượng quang điện trong.Pin quang điện.
Câu % HS trả lời đúng lần 1 % HS trả lời đúng lần 2 Nhận xét chung
1 95 % .Đây là câu hỏi nhận biết yêu cầu học sinh nhớ đƣợc khái niệm hiện hiện tƣợng quang dẫn.Câu hỏi này tƣơng đối dễ nên đa số HS trả lời chính xác. 2 HS nhằm phƣơng án B.
2 60 % 80% Đây là câu hỏi vận dụng của hiện tƣợng quang dẫn vào từng trƣờng hợp cụ thể nên một số học sinh vẫn mắc sai lầm chọn nhầm đáp án.Sau khi thảo luận các học sinh đã trả lời đúng
3 70 % Một số học sinh vẫn nhầm lẫn giữa dấu lớn hơn thành nhỏ hơn về tần số của ánh sáng kích thích nên chọn nhầm đáp án.
4 100% Học sinh rất hứng thú quan sát, bàn bạc nhộn nhịp, thẻ chọn chính xác.
5 65 % 90% Đây là câu hỏi dạng thơng hiểu , u cầu phải có sự suy luận để tìm ra điểm giống nhau của hiện tƣợng quang điện trong và hiện tƣợng quang điện ngoài nên nhiều học sinh còn lung túng.Nhiều học sinh chọn sai đáp án. Sau khi thảo luận lại các em đã chọn đáp án đúng.
6 67% 95% Đây là câu hỏi vận dụng thấp ,tuy nhiên lại yêu cầu học sinh nhớ chính xác cơng thức và vận dụng vào tình huống cụ thể. Nhiều học sinh vẫn nhầm lẫn công thức nên chọn đáp án sai. Sauk hi thảo luận các em đã chọn đúng.
7 60% 85% Câu hỏi này yêu cầu học sinh vận dụng cơng thức để tính giới hạn quang dẫn của một chất. Nhiều học sinh nhầm lẫn cách đổi đơn vị trong công thức này nên bị nhầm lẫn chọn sai đáp án.Sau khi thảo luận lại các em đã lựa chọn đúng đáp án
8 95% Đây là câu hỏi dễ, chỉ cần học sinh ghi nhớ đƣợc nguyên tắc hoạt động của quang điện trở là có thể trả lời đƣợc nên đa số các em chọn đáp án đúng
9 84 % Học sinh trả lời chính xác
10 90 % Đây là câu hỏi dạng thông hiểu, yêu cầu học sinh ghi nhớ và suy luận về nguyên tắc hoạt động của quang điện trở.Từ câu hỏi trƣớc học sinh đã nắm đƣợc khá tốt về điều này nên trong câu hỏi củng cố này học sinh chọn đáp án nhanh và chính xác.
11 87 % HS trả lời rất chính xác
12 95% HS trả lời chính xác, rất sơi nổi và tích cực.
Bảng 3.3.Sơ lược diễn biến trả lời các câu trắc nghiệm bài Hiện tượng quang. Phát quang. Câu % HS trả lời đúng lần 1 % HS trả lời đúng lần 2 Nhận xét chung
1 80 % HS chuẩn bị bài ở nhà tốt. Đây là dạng câu hỏi nhận biết, học sinh chỉ cần học thuộc khái niệm về sự phát quang là làm đƣợc. Vì vậy, đa số học sinh trả lời nhanh và chính xác
2 75 % Trong câu này, nhiều HS có câu trả lời rất nhanh. Một số học sinh chọn phƣơng án A.
có sự suy luận mới trả lời đƣợc câu hỏi của đề bài.Nhiều học sinh vẫn chọn nhầm đáp án.Sau khi thảo luận, nhiều em đã trả lời đúng.
4 100 % Một số học sinh vẫn chọn nhầm đáp án do nhầm lẫn giữa đáp án D và đáp án C. đây là hai đáp án dễ chọn nhầm nếu không đọc kĩ đề bài.Nhiều bạn chọn bƣớc sóng ’ ánh sáng phát quang nhỏ hơn bƣớc sóng của ánh sáng hấp thụ ’
<, trong khi đáp án đúng là ’ >..
5 45 % 85% Đây là câu hỏi khó, yêu cầu học sinh suy luận và vận dụng vào thực tiễn nên nhiều học sinh chọn nhầm đáp án B, C,D. Sau khi thảo luận nhiều học sinh đã lựa chọn đáp án đúng
6 53% 75% Câu hỏi này là câu hỏi thông hiểu, yêu cầu học sinh nắm rõ bản chất và điều kiện xảy ra hiện tƣợng phát quang. Đầu tiên có một số học sinh chọn nhầm đáp án, sau khi thảo luận, các em đã chọn đúng đáp án.
7 95% HS thảo luận sôi nổi và chọn đáp án rất chính xác. 2 HS chọn phƣơng án A.
8 76% Đa số học sinh chọn A. số còn lại chọn C, D. Khơng có học sinh chọn B.
9 100 % Học sinh rât sơi nổi, vì đây là câu hỏi nhận biết, học sinh chỉ cần ghi nhớ và xem lại khái niệm trong sách giáo khoa là có thể trả lời chính xác.
10 50% 87% Đây là câu hỏi thông hiểu , yêu cầu học sinh suy luận, vận dụng điều kiện xảy ra phát lân quang và nhớ bƣớc sóng của mỗi vùng màu ánh sáng vào một tình huống thực tiễn nên nhiều học sinh trả lời lần 1 chƣa đúng.Sau khi thảo luận, nhiều học sinh đã trả lời đúng.
Bảng 3.4. Sơ lược diễn biến trả lời các câu trắc nghiệm bài:Mẫu Borh. Quang phổ vạch của nguyên tử Hidrô.
Câu % HS trả lời đúng lần 1 % HS trả lời đúng lần 2 Nhận xét chung
1 50 % 95% Đây là câu hỏi khó.Câu hỏi yêu cầu học sinh hiểu đƣợc những điều đạt đƣợc và những điều còn hạn chế ở các mơ hình ngun tử.Nhiều học sinh cịn chƣa nắm vững lí thuyết về các mơ hình ngun tử nên cịn lung túng và chọn đáp án sai.Sau khi thảo luận học sinh đã giơ thẻ chọn chính xác.
2 90 % Đa số chọn phƣơng án A và trao đổi rất tích cực. 4 HS chọn phƣơng án C do chƣa đọc kỹ yêu cầu của bài.
3 98 % Các em trả lời rất chính xác và nhanh. Đây là câu hỏi nhạn biết học sinh chỉ cần ghi nhớ đƣợc các tiên đề của Borh là trả lời đƣợc câu hỏi yêu cầu đề bài.
4 100% Câu hỏi này thuộc câu hỏi thông hiểu, yêu cầu học sinh so sánh giữa hai mẫu nguyên tử nên nhiều học sinh còn lung túng trong lần chọn thẻ đầu tiên.Sau khi thảo luận, học sinh rất hứng thú quan sát, bàn bạc nhộn nhịp, thẻ chọn chính xác.
5 75 % Các em trả lời rất nhanh. Một số HS chƣa nắm đƣợc nội dung tiên đề vềtrạng thái dừng và tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lƣợng của nguyên tử nên chọn nhầm đáp án A.
6 100% Đây là câu hỏi thông hiểu, yêu cầu học sinh hiểu đúng về việc sử dụng mẫu nguyên tử Bo giải thích quang phổ vạch của nguyên tử Hiđrô.Một số em vẫn còn lúng túng trong việc chọn đáp án lần 1.Sau khi lựa chọn lại các em đã chọn đúng.
7 92% .Đây là câu hỏi nhận biết.Câu hỏi này chỉ yêu cầu học sinh ghi nhớ đƣợc chính xác mơ hình các mức năng lƣợng trong quang phổ vạch của nguyên tử Hiđrô nên HS trả lời nhanh và hồn
tồn chính xác
8 86% Học sinh rất hào hứng.Các em trả lời nhanh, chính xác.
9 84 % Chủ yếu chọn phƣơng án C. Số ít cịn lại chọn B. HS rất hào hứng quan sát, thảo luận.
10 50 % 90% Một số học sinh vẫn chọn nhầm đáp án do chƣa nhớ đƣợc cơng thức tính bán kính quỹ đạo dừng của êlêctrôn trong nguyên tử Hiđrô.Một số học sinh nhầm n2
thành n.
11 50 % 95% Đây là một câu hỏi khó, học sinh thƣờng chọn nhầm đáp án do học sinh chƣa nhớ đƣợc công thức xác định giá trị năng lƣợng của phôton phát ra khi electron chuyển trạng thái dừngtrong nguyên tử và chƣa hiểu mối liên hệ giữa tần số, bƣớc sóng với màu ánh sáng.Sau khi thảo luận các em đã lựa chọn đáp án đúng.
12 95% HS trả lời chính xác, rất sơi nổi và tích cực vì đây là câu hỏi nhận biết chỉ yêu cầu học sinh nhớ đƣợc cơng thức tính năng lƣợng của êlêctrơn trong nguyên tử hiđrô nên các em làm đúng ngay lần giơ the đầu tiên
13 65% 78% Đây là câu hỏi vận dụng, một số học sinh vẫn chọn sai đáp án trong lần giơ thẻ đầu tiên do chƣa nhớ cơng thức tính năng lƣợng của êlêctrơn trong nguyên tử hiđrô và công thức liên hệ giữa năng lƣợng và bƣớc sóng. Trong khi thảo luận lại các em tỏ ra rất sôi nổi , hào hứng và giơ thẻ đúng.
14 98 % Học sinh rất hứng thú quan sát, bàn bạc nhộn nhịp. thẻ chọn chính xác.
15 80% Trong câu hỏi vận dụng này yêu cầu học sinh hiểu về tiên đề Bo thứ 2 và biến đổi đúng công thức hC Em En
Đa số học sinh chọn đúng đáp án B, chỉ có một số học sinh chọn A,C,D.
3.6.2. Phân tích diễn biến thực nghiệm sư phạm ở lớp đối chứng.
Giáo viên dạy học theo hình thức giảng giải, thuyết trình, vấn đáp lần lƣợt các đề mục trong các bài theo SGK. Yêu cầu HS về nhà học thuộc bài nhƣ đã đƣợc học.
HS chăm chú lắng nghe GV giảng bài, trả lời các câu hỏi của GV, ghi chép kiến thức. HS thụ động tiếp cận kiến thức cảm thấy mệt mỏi, khơng có cơ hội thảo luận.
3.6.3. Kiểm tra kết quả học tập của học sinh
3.6.3.1. Mục đích của việc kiềm tra.
Đánh giá kết quả học tập của học sinh. Từ đó đánh giá hiệu quả của tổ chức dạy học chƣơng “Lƣợng tử ánh sáng” Vật lí 12 theo mơ hình Peer Instruction.
3.6.3.2. Hình thức, nội dung, mức độ kiểm tra.
- Hình thức kiểm tra: TNKQNLC 40 câu, thời gian làm bài 45 phút (phụ lục 4). - Nội dung kiểm tra kiến thức, kỹ năng học sinh có đƣợc sau khi học chƣơng “Lƣợng tử ánh sáng” Vật lí 12 theo mơ hình Peer Instruction.
- Chúng tôi đánh giá mức độ nắm vững kiến thức của HS ở ba mức độ: + Nhận biết các kiến thức đã học.
+ Thông hiểu các kiến thức đã học.
+ Vận dụng kiến thức vào các tình huống quen thuộc và các tình huống mới.
3.6.4. Đánh giá kết quả học tập của học sinh.
- Để đánh giá kết quả học tập của HS, chúng tôi vận dụng phƣơng pháp thống kê tốn học xử lí kết quả bài kiểm tra.
- Để xử lí kết quả bài kiểm tra theo phƣơng pháp thống kê tốn học, chúng tơi +Tính các thơng số đặc trƣng: x,S2, S, V,
+Vẽ đồ thị phân bố tần suất và đồ thị đƣờng phân bố tần suất tích lũy hội tụ lùi. +Tính điểm trung bình cộng 1 1 n i i i x f x N
; với xi là điểm số, fi là tần sô, N là tổng số HS của lớp. + Tính Phƣơng sai: 2 2 1 1 ( ) 1 n i i i S f x x N + Tính Độ lệch chuẩn: S = S2
Phƣơng sai S2và độ lệch chuẩn S là các tham số đo mức độ phân tán của các số liệu quanh giá trị trung bình cộng. Độ lệch chuẩn càng nhỏ chứng tỏ số liệu càng ít phân tán.
+ Tinh Hệ số biến thiên: V S 100%
x
+Tính tần suất và tần suất tích lũy hội tụ lùi. Tần suất: fi 100%
N
Bảng 3.5. Bảng thống kê điểm số bài kiểm tra 45 phút
Lớp Số HS Điểm số Điểm TB 0 1 2 3 4 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 ĐC 39 1 2 2 3 4 3 2 3 3 5 4 3 2 2 0 0 5.6 TN 39 0 0 0 1 1 2 3 4 3 6 5 5 4 4 1 0 7.07
Bảng 3.6. Xử lí kết quả điểm số bài kiểm tra 45 phút
Điểm xi Lớp TN Lớp ĐC fi 2 i x x 2 . i i x x f i iA i fi 2 i x x 2 . i i x x f i iB i 0 0 49.99 0.00 0.00 0.00 1 31.36 31.36 2.56 2.56 1 0 36.85 0.00 0.00 0.00 2 21.16 42.32 5.13 7.69 2 0 25.70 0.00 0.00 0.00 2 12.96 25.92 5.13 12.82 3 1 16.56 16.56 2.56 2.56 3 6.76 20.28 7.69 20.51 4 1 9.43 9.43 2.56 5.12 4 2.56 10.24 10.26 30.77 5 2 4.28 8.56 5.13 10.25 3 0.36 1.68 7.69 38.46 5.5 3 2.47 7.41 7.69 17.94 2 0.01 0.02 5.13 43.59 6 4 1.15 4.6 10.25 28.2 3 0.16 0.48 7.69 51.28 6.5 3 0.33 0.99 7.69 35.89 3 0.81 2.43 7.69 58.97 7 6 0.05 0.3 15.38 51.27 5 1.96 9.8 12.82 71.79 7.5 5 0.18 0.9 12.82 64.09 4 3.61 14.14 10.26 82.05
8 5 0.86 3.698 12.82 77.91 3 5.76 17.28 7.69 89.74 8.5 4 2.04 8.16 10.25 88.16 2 8.41 16.82 5.13 94.87 9 4 3.72 14.88 10.25 98.41 2 11.56 23.12 5.13 100 9.5 1 5.90 5.9 2.56 100.0 0 15.21 0.00 0.00 100 10 0 8.58 0.00 2.5 100.0 0 19.36 0.00 0.00 100 39 168.09 88.75 39 142.01 216.19 Bảng 3.7.Tổng hợp các tham số Tham số Lớp x S2 S V TN 7.07 2.34 1.53 21.64% ĐC 5.6 5.69 2.38 42.5%
Từ bảng 3.6 ta vẽ đƣợc đƣờng phân bố tần suất và đƣờng phân bố tần suất tích lũy hội tụ lùi của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng.
Hình 3.1. Đồ thị đường phân bố tần suất .
0 5 10 15 20 25 0 1 2 3 4 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 Lớp TN Lớp ĐC Tần suất
Hình 3.2.Đồ thị đường phân bố tần suất tích lũy hội tụ lùi
3.7. Đánh giá k t quả thực nghiệm
3.7.1 Đánh giá kết quả học tập
Qua việc xử lý kết quả các bài kiểm tra của HS bằng phƣơng pháp thống kê toán học, chúng tơi có một số đánh giá nhƣ sau:
+ Điểm trung bình lớp thực nghiệm (7,20 điểm) cao hơn lớp đối chứng (5.6