Bài 11. Ở những
khúc cua người ta thường hay đặt những gương cầu lồi mà không phải là những gương phẳng? Tương tự như vậy, gương
chiếu hậu ở xe ôtô, xe máy cũng là những gương cầu lồi mà không phải là gương phẳng? Giải thích điều này như thế nào? (Hình 2.12, hình 2.13)
Bài 12. Vào những đêm hè trời quang đãng, khơng trăng, nhìn lên bầu trời đầy
sao, ta thấy có nhiều vì sao lấp lánh, lung linh một cách kỳ ảo. Phải chăng các vì sao lấp lánh ấy là do cường độ khơng đồng đều? Giải thích? (Hình 2.14)
Hình 2.8 Hình 2.10
Hình 2.11
Hình 2.13 Hình 2.12
Bài 13. a) Tại sao bầu trời có màu xanh?(Hình 2.15)
b) Tại sao sau mưa giơng, ta thường thấy xuất hiện cầu vồng? (Hình 2.16)
Bài 14. Trong tự nhiên, đôi khi xuất
hiện các thành phố ma trên mặt sông hay trên mặt biển như thành phố ma xuất hiện ở Trung Quốc (Video clip 2.2). Chúng ta giải thích hiện tượng này như thế nào?
2.2.3.2 Bài tập thực tế thí nghiệm
Bài 15. Quan sát video clip thí nghiệm sau và cho biết vì sao khi nhỏ vài giọt
nước đường vào ly nước thì thấy trong ly nước xuất hiện nhữngvân nhỏ? (Chiếu
cho HS xem video clip 2.3 hoặc GV làm thí nghiệm trực tiếp)
Bài 16. Quan sát thí nghiệm sau và giải thích hiện tượng xảy ra: Cắm một
chiếc đinh ghim vào một miếng bìa hình trịn và phẳng sao cho chiều dài của đinh vừa nhỏ hơn bán kính của miếng bìa. Đặt miếng bìa lên giá sao cho đầu đinh ghim quay xuống dưới. Hãy nhìn qua mặt nước của cốc sao cho vẫn cịn thấy đầu đinh ghim. Bây giờ, đổ nước từ từ vào cốc thì đến một lúc nào đó ta khơng cịn nhìn thấy đinh ghim nữa cho dù đặt mắt ở vị trí bất kì vị trí nào trên mặt nước. (Chiếu cho HS xem video clip 2.4 hoặc GV làm thí nghiệm trực tiếp)
Bài 17. Quan sát video clip thí nghiệm
sau (Video clip 2.5) và giải thích hiện tượng xảy ra: Một bình nước hình trụ trong có đục
43
V i d e o c l i p 2 . 2
V i d e o c l i p 2 . 3 V i d e o c l i p 2 . 4
Bài 18. Quan sát video clip thí nghiệm sau (Video
clip 2.6) : Ta biết lăng kính có tác dụng làm lệch tia
sáng về phía đáy vì vậy ta thấy có một vệt sáng trên mặt bàn khi chiếu tia laser vào lăng kính.Nhưng khi đặt lăng kính trong nước, chiếu tia laser vào với góc như cũ thì
lỗ nhỏ trên thành. Bịt lỗ nhỏ lại và đổ nước vào chai. Chiếu tia sáng thẳng góc với thành chai vào lỗ và thả bịt lỗ ra thì thấy ánh sáng hầu như bị uốn cong theo tia nước.
mặt bàn mà tia sáng gần như truyền thẳng và để lại một vệt sáng trên tường. Giải thích điều này như thế nào?
Bài 19. Thực hiện thí nghiệm sau và
giải thích hiện tượng quan sát được: Cho một tấm bìa. Một mặt vẽ một cái lồng chim, mặt kia vẽ một con chim. Cột dây thun vào hai mép bên của tấm bìa. Xe hai đầu sợi dây thun lại rồi kéo căng ra để cho tấm bìa quay. Khi đó ta thấy con chim như nằm trong lồng. Giải thích điều này như thế nào? (Chiếu cho HS
xem video clip 2.7 hoặc GV làm thí nghiệm trực tiếp)
Bài 20. Vì sao chiếc thìa để vào cốc nước thì lại có vẻ to hơn bình thường? (Chiếu cho HS xem video clip 2.8 hoặc GV làm thí nghiệm trực tiếp)
Bài 21. Quan sát video clip thí nghiệm sau và cho biết vì sao thấu kính hội tụ
có thể đốt cháy giấy? (Chiếu cho HS xem video clip 2.9 hoặc GV làm thí nghiệm
trực tiếp)
2.2.3.3 Bài tập thực tế định lượng
Bài 22. Một thanh AB được dựng thẳng
đứng trong một bể nước. Một người quan sát đặt mắt ngồi khơng khí nhìn theo phương vng góc với mặt nước thấy đầu B và đầu A cách mặt thoáng nước lần lượt là 0,3m và 0,6 m. Biết chiết suất của nước là 4
3
n= . Tính chiều dài thật của thanh AB. (Hình 2.17)
Bài 23. Một cái máng nước sâu 60 cm, rộng
80 cm, hai thành bên thẳng đứng. Đúng lúc máng cạn nước thì bóng râm của thành AB kéo dài tới đúng chân C của thành CD đối diện (Hình 2.18). Người ta đổ nước vào máng đến độ cao h thì bóng của thành AB ngắn đi 14 cm so với trước. Tính h và vẽ tia sáng giới hạn bóng râm của thành máng khi có nước. Biết chiết suất của nước là 4
3 n= . A B C D S H ì n h 2 . 1 8 A B / A / B H ì n h 2 . 1 7
Bài 24. Một người nhìn một vật ở đáy ca theo
phương thẳng đứng . Đổ nước vào chậu, người này thấy vật gần mình thêm 5 cm. (Hình 2.19) Chiết suất của nước là 4
3
n= . Tính chiều cao của lớp nước đã đổ vào chậu?
Bài 25. Người quan sát và cá ở hai vị trí đối
xứng nhau qua mặt thống cách nhau 1,2 m. (Hình
2.20) Chiết suất của nước là 4
3
n= .
a) Người thấy cá cách mắt bao nhiêu? b) Cá thấy mắt người cách nó bao nhiêu?
Bài 26. Một con cá bơi trong nước cách mặt
nước 20cm nhìn thấy ảnh S/ của ngọn đèn S treo trong khơng khí phía trên mặt nước cách cá 60 cm theo phương thẳng đứng. (Hình 2.21)
a) Xác định vị trí ngọn đèn đối với mặt nước. b) Hỏi phải đổ một lớp dầu cao bao nhiêu trên mặt nước để cá thấy ảnh cuối cùng của S trùng với S? Biết chiết suất của nước là 4
3
n= và của dầu là 1,5
Bài 27. Một chậu nước có đáy phẳng
tráng bạc. Lớp nước trong chậu dày 10 cm. Chiết suất của nước là 4
3
n= .
a) Chiếu vào chậu một tia sáng nghiêng 450 so với mặt nước. Tính khoảng cách từ điểm tia tới đi vào mặt nước đến điểm ló ra
H ì n h 2 . 1 9
H ì n h 2 . 2 0
H ì n h 2 . 2 1
b) Một người soi vào chậu, mặt cách mặt nước 10cm. Người này thấy ảnh cách mình bao nhiêu?
Bài 28. Một người có độ cao h, đứng
ngay dưới ngọn đèn có độ cao H (H > h). Người này bước đi theo chuyển động thẳng đều với vận tốc v. (Hình 2.23)
Xác định chuyển động của bóng đỉnh đầu in trên mặt đất.
Bài 29. Một chiếc thước thẳng dài 1m, có 100
độ chia, được nhúng thẳng đứng vào một bể nước. Đầu mang vạch số 100 ở trong nước, đầu mang vạch số 0 ở ngồi khơng khí. Một người nhìn vào thước theo phương gần như vng góc với mặt nước. Người đó đồng thời thấy hai ảnh của thước, ảnh của phần thước ở ngồi khơng khí và ảnh của phần thước nhúng trong nước. (Hình 2.24)
a) Hãy giải thích hiện tượng mà người đó quan sát được.
b) Người quan sát thấy ảnh của vạch 100 trùng với ảnh của vạch 9. Tính chiều dài của phần thước ngập trong nước.
c) Ấn sâu thước cho vạch 100 chạm đáy bể thì thấyảnh của vạch 100 nằm phía dưới và cách ảnh của vạch số 0 là 19 độ chia. Xác định độ sâu của bể nước. Chiết suất
của nước là 4 3
n= .
Bài 30. Một thợ lặn dưới nước nhìn thấy
Mặt Trời ở độ cao 600 so với đường chân trời. (Hình 2.25) Tính độ cao thực của Mặt Trời so với đường chân trời. Chiết suất của nước là
4 3
n= .
H ì n h 2 . 2 4
2.3 Sử dụng bài tập thực tế trong dạy học phần Quang hình học Vật lý 11 THPT theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong học THPT theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong học tập vật lý
2.3.1 Nguyên tắc sử dụng bài tập thực tế
Trong dạy học từng bài cụ thể, GV phải dự kiến chi tiết kế hoạch sử dụng hệ thống BT đã lựa chọn. Các BT đã lựa chọn có thể sử dụng ở các khâu khác nhau của quá trình dạy học: nêu vấn đề (mở bài), hình thành kiến thức mới, củng cố, hệ thống hoá, kiểm tra và đánh giá kiến thức, kỹ năng của HS [22]
Cần chú ý cá biệt hoá HS trong việc giải BT bằng cách biến đổi mức độ yêu cầu của BT ra cho các loại đối tượng HS khác nhau, hay thay đổi mức độ yêu cầu về số lượng BT cần giải, về mức độ tự lực của HS trong quá trình giải BT.
2.3.2 Hình thức sử dụng bài tập thực tế theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh
2.3.2.1 Sử dụng bài tập thực tế để nêu vấn đề
Kiến thức mới chủ yếu được hình thành từ sự kế thừa và phát triển các kiến thức mà HS đã học hoặc dựa vào các quan niệm được hình thành từ cuộc sống [26], [28], [30]. Để có tác dụng cao trong việc gây hứng thú học tập, tạo mâu thuẫn nhận thức cho HS, sự kiện mở đầu nên chọn là những sự kiện gần gũi với thực tế đời sống, bằng cách sử dụng một số BTTT có nội dung liên hệ chặt chẽ với kiến thức tiết học, được mô tả một cách ngắn gọn, xúc tích để HS nhanh chóng, dễ dàng nhận ra mâu thuẫn giữa sự kiện đưa ra và hiểu biết sẵn có.
Vì thế ở phần nêu vấn đề, GV nên chọn những BT được trình bày dưới dạng tình huống có vấn đề nhằm kích thích hứng thú, tạo nhu cầu phải nghiên cứu, giải quyết. Yêu cầu của các BT ở bước này phải ngắn gọn, mang yếu tố tình huống và hướng vào nội dung kiến thức cơ bản của bài. Có thể sử dụng BTTT định tính hay BTTT thí nghiệm có những yếu tố sau để đặt vấn đề.
- Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống bất ngờ.
- Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống khơng phù hợp. - Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống xung đột. - Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống bác bỏ.
- Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống lựa chọn trong nhiều phương án được đưa ra.
GV cần chú trọng những BTTT tạo mâu thuẫn giữa cái đã biết và cái chưa biết để khi giải quyết vấn đề đặt ra thuyết phục HS cả về lập luận lẫn tính thực tế.
2.3.2.2 Sử dụng bài tập thực tế trong hình thành kiến thức mới
Khi tổ chức hình thành kiến thức mới, có thể tăng cường sử dụng BTTT bằng cách chia nội dung kiến thức cần nghiên cứu thành những đơn vị kiến thức nhỏ. Để hình thành các đơn vị kiến thức đó có thể sử dụng các BTTT “tiêu biểu” tương ứng để vừa giải quyết các vấn đề đặt ra [26], [28].
GV có thể sử dụng BTTT làm HS bộc lộ quan niệm sai lệch của mình trong quá trình hình thành kiến thức mới. GV nên đưa ra những BTTT nhằm để HS bộc lộ những quan điểm có sẵn, liên quan đến kiến thức của bài học, từ đó HS có được nhu cầu nhận thức trong học tập và hiệu quả dạy học vật lý mới có thể được nâng cao.
Bên cạnh đó GV có thể sử dụng BTTT để hỗ trợ cho HS suy ra hiệu quả lôgic bằng cách cho HS thực hiện các phép suy luận lôgic, dựa trên những kiến thức đã học. Hệ quả lơgic thường phải đơn giản, có thể đo lường được, hoặc phải được tính tốn gián tiếp qua việc đo các đại lượng khác, hoặc được suy ra trong điều kiện lý tưởng, trong đó ta chỉ quan tâm xét quan hệ của một số ít yếu tố.
Ngồi ra GV có thể sử dụng BTTT để hỗ trợ cho HS xây dựng các phương án thí nghiệm nhằm kiểm tra hệ quả lơgic khơng có sẵn nên HS phải tự lực tìm kiếm, xây dựng trên cơ sở của kiến thức đã học, kỹ năng, kỹ xảo thực hành…
Tóm lại, GV có thể sử dụng:
- Các BTTT thí nghiệm có tác dụng rèn luyện kỹ năng thu thập, xử lí thơng tin. - Các BTTT định tính có tác dụng rèn luyện các kỹ năng suy luận, diễn dịch. - Các BTTT định lượng có tác dụng rèn luyện các kỹ năng tính tốn và vận dụng các cơng thức, định luật.
Các BTTT dù ở dạng nào đều đồng thời rèn luyện kiến thức vật lý cũng như kỹ năng vận dụng vật lý vào thực tế cho HS. GV nên tổ chức cho HS trao đổi, thảo luận theo nhóm nhỏ để đồng thời rèn luyện kỹ năng trao đổi thông tin với bài học, trong lớp và cả với GV.
2.3.2.3 Sử dụng bài tập thực tế trong bước vận dụng, củng cố
Trong giai đoạn củng cố, vận dụng kiến thức, việc sử dụng BTTT mang lại hiệu quả cao. Lúc này, HS phải vận dụng kiến thức vừa mới học, kết hợp vớí những kiến thức đã học trước đó để giải quyết các BT, qua đó HS củng cố kiến thức một cách vững chắc. Ở mức độ cao hơn, HS phải vận dụng nhiều kiến thức khác nhau, những hiểu biết, kinh nghiệm về nhiều lĩnh vực vật lý, theo một trình tự hợp lí để giải quyết các BT [26], [28].
Ở giai đoạn này, để HS nắm vững được kiến thức của bài học đồng thời rèn luyện cho các em kỹ năng vận dụng. Cụ thể, GV có thể sử dụng BTTT như sau:
- Sử dụng BTTT định tính nhằm giải quyết các tình huống đặt ra ở đầu bài học. - Từ những kiến thức cơ bản của bài, GV dùng các BTTT định lượng tổng hợp có tính sáng tạo để HS vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết.
2.3.2.4 Sử dụng bài tập thực tế trong kiểm tra, đánh giá
Ở bước này, HS coi như đã thực hiện xong các nhiệm vụ do GV giao cho và nắm vững các kiến thức đã học, HS cần được kiểm tra, đánh giá hiệu quả quá trình học tập. Để việc kiểm tra, đánh giá đạt kết quả tốt GV nên lựa chọn những BTTT cơ bản, tiêu biểu trong các dạng BTTT đã giao cho HS và yêu cầu HS làm tại lớp hoặc ở nhà sau đó nộp lại bài làm của mình cho GV [26], [28].
2.3.2.5 Sử dụng bài tập thực tế trong hoạt động ngoại khố
Ngồi việc sử dụng BTTT vào tiến trình dạy học trên lớp, GV có thể sử dụng BTTT vào các hoạt động ngoại khố của bộ mơn nhằm thu hút, tạo hứng thú, TCHHĐNT của HS. Các hoạt động ngoại khố có thể là tổ chức đố vui, câu lạc bộ vật lý, … GV có thể tổ chức thảo luận, nói chuyện chuyên đề về các vấn đề vật lý học, các vấn đề mở rộng, nâng cao trong đó có các BTTT gần gũi với HS.
Khi sử dụng BTTT trong nội dung của các hoạt động ngoại khoá sẽ làm cho HS thấy vật lý gần gũi với đời sống hằng ngày; thấy được tính cần thiết của mơn học; thấy được sự đúng đắn của các kiến thức khoa học và làm cho HS u thích mơn học hơn. Qua các hoạt động ngoại khố, HS có thể mở rộng tầm nhận thức, hiểu biết về văn hoá, khoa học kĩ thuật, giáo dục lòng yêu lao động, ý thức đạo đức, giúp phát triển các khả năng cịn tiềm ẩn trong HS.
Như vậy, có thể sử dụng hệ thống BTTT để tổ chức dạy học vật lý cho HS. Thông qua việc giải quyết các BTTT, GV sẽ định hướng cho HS hình thành các kiến thức mới đồng thời qua đó có thể rèn luyện cho các em các kỹ năng cần thiết cho cuộc sống. Từ cơ sở của lý luận dạy học và qua những phân tích trên chúng tơi đề xuất tiến trình dạy học theo hướng tăng cường sử dụng BTTT nhằm bồi dưỡng TCHHĐNT cho HS trong DHVL.
2.4 Thiết kế tiến trình dạy học một số bài trong phần Quang hình học Vật lý 11 THPT có sử dụng BTTT với sự hỗ trợ của phương tiện nghe nhìn nhằm tích lý 11 THPT có sử dụng BTTT với sự hỗ trợ của phương tiện nghe nhìn nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong học tập
* Dưới đây chỉ là một trong số các giáo án đã biên soạn, số giáo án còn lại: bài 27 và bài 31 để ở phụ lục
Bài 26 HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
(Chương trình Vật lý 11 cơ bản)
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
- Phát biểu được định luật khúc xạ ánh sáng.
- Nêu được khái niệm chiết suất tỉ đối, chiết suất tuyệt đối.