9. Cấu trỳc luận văn
1.5.Kết luận chương 1
Trong chương này bản thõn đó tập trung nghiờn cứu và trỡnh bày một cỏch cú hệ thống những cơ sở lớ luận và thực tiễn của hoạt động tự học, vai trũ và việc sử dụng thớ nghiệm và PTTQ vào tổ chức hoạt động tự học ở cỏc trường THPT hiện nay, cụ thể là:
- Nờu và phõn tớch và hỡnh thành được cỏc khỏi niệm tự học, năng lực tự học, kĩ năng tự học, hệ thống cỏc kĩ năng tự học trong dạy học vật lớ. Tự học là hoạt động độc lập chiếm lĩnh kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo…, kinh nghiệm lịch sử xó hội lồi người núi chung và của chớnh bản thõn người học; đú là hoạt động nhận thức mang tớnh tớch cực, chủ động, tự giỏc, phỏt huy cao độ vai trũ của người học với sự hợp tỏc của thầy cụ, bạn bố và cỏc điều kiện học tập.
- Trong quỏ trỡnh dạy học vật lớ, thớ nghiệm và PTTQ cú vai trũ rất quan trọng trong hoạt động tự học: thớ nghiệm là phương tiện rốn luyện cho HS cỏc kĩ năng như thu thập thụng tin; xử lớ thụng tin; vận dụng tri thức vào thực tiễn; tự kiểm tra, đỏnh giỏ và tự điều chỉnh. PTTQ giỳp cho HS quan sỏt hiện tượng vật lớ khi TN thực khụng cú hoặc để quan sỏt lại TN thụng qua mỏy vi tớnh.
- Đỏnh giỏ được thực trạng sử dụng sử dụng thớ nghiệm và PTTQ trong hoạt động tự học cho học sinh ở một số trường trong huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bỡnh
CHƯƠNG 2.
TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TỰ HỌC VỚI SỰ HỔ TRỢ CỦA TN VÀ PTTQ THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HểA TRONG DẠY HỌC PHẦN " QUANG HèNH HỌC", VẬT Lí 11 THPT
2.1. Đặc điểm nội dung phần “ Quang hỡnh học”, vật lý 11 THPT
Phần “ Quang hỡnh học”,vật lý 11 ban cơ bản gồm cú 2 chương rơi vào học kỡ hai của lớp 11bao gồm: Chương “khỳc xạ ỏnh sỏng” và chương “Mắt – Cỏc dụng cụ quang”.
2.1.1. Đặc điểm chương “Khỳc xạ ỏnh sỏng” Vật lớ 11 THPT
Chương “khỳc xạ ỏnh sỏng” gồm cú hai bài. Khỳc xạ ỏnh sỏng và Phản xạ toàn phần. Nội dung của chuơng đề cập đến cỏc kiến thức sau:
Học sinh phỏt biểu được khỳc xạ ỏnh sỏng là hiện tượng lệch phương (góy) của cỏc tia sỏng khi truyền xiờn gúc qua mặt phõn cỏch giữa hai mụi trường trong suốt khỏc nhau. Phỏt biểu được định luật khỳc xạ ỏnh sỏng, nờu được chiết suất tuyệt đối, chiết suất tỉ đối là gỡ và mối quan hệ giữa cỏc chiết suất này với tốc độ của ỏnh sỏng trong cỏc mụi trường, nờu được tớnh chất thuận nghịch của sự truyền ỏnh sỏng và chỉ ra sự thể hiện tớnh chất này ở định luật khỳc xạ ỏnh sỏng. mụ tả được hiện tượng phản xạ toàn phần và nờu được điều kiện xảy ra hiện tượng này. mụ tả được sự truyền ỏnh sỏng trong cỏp quang và nờu được vớ dụ về ứng dụng của cỏp quang và tiện lợi của nú. Về kĩ năng, học sinh biết vận dụng được hệ thức của định luật khỳc xạ ỏnh sỏng, giải được cỏc bài tập về hiện tượng phản xạ toàn phần. [12],[13]
Kiến thức trọng tõm này là định luật khỳc xạ ỏnh sỏng , hiện tượng phản xạ toàn phần, phải xõy dựng từ thực nghiệm vỡ vậy việc sử dụng thớ nghiệm để rỳt ra
hiện tượng khỳc xạ ỏnh sỏng và định luật là rất quan. [12][13]
Với đặc điểm của chương như trờn thỡ giỏo viờn cần tổ chức làm thớ nghiệm cho học sinh để học sinh rỳt ra hai định luật khỳc xạ và định luật phản xạ toàn phần cú như vậy
thỡ bài học nhẹ nhàng sinh động giỳp cho học sinh nắm chắc kiến thức vận dụng giải thớch một số hiện tượng trong thục tế liờn quan đến hiện tượng khỳc xạ ỏnh sỏng và phản xạ toàn phần cú ứng dụng rộng rải trong đời súng hàng ngày. Cỏc thớ nghiệm đó cú sẳn do bộ giỏo dục cung cấp, giỏo viờn khụng thể thay thế thớ nghiệm thực này để dựng thớ nghiệm mụ phỏng trờn mỏy.
2.1.2. Đặc điểm chương “Mắt - Cỏc dụng cụ quang” Vật lớ 11 THPT
Chương “Mắt – Cỏc dụng cụ quang” là một phần của quang hỡnh học Vật lớ 11 THPT. Chương này trỡnh bày về: Cỏc dụng cụ quang học từ đơn giản đến phức tạp, đường đi của ỏnh sỏng qua cỏc dụng cụ quang học và sự tạo ảnh của vật qua chỳng; cấu tạo và hoạt động của mắt khi quan sỏt vật, cỏc tật của mắt và cỏch sửa tật. Cỏc vấn đề trờn đó được đề cập trong chương trỡnh VL THCS (ở lớp 9) nhưng chưa sõu. Với chương trỡnh VL 11 THPT thỡ nội dung của chương bao gồm cỏc bài sau. Lăng kớnh, thấu kớnh mừng, mắt, kớnh hiển vi, kớnh thiờn văn, thực hành đo tiờu cự của thấu kớnh, cỏc chuẩn nội dung kiến thức yờu cầu HS cần đạt được: Mụ tả được lăng kớnh, nờu được tớnh chất của lăng kớnh làm lệch tia sỏng truyền qua nú. Nờu được cỏc khỏi niệm: thấu kớnh mỏng, trục chớnh, quang tõm, tiờu điểm chớnh, tiờu điểm phụ, tiờu diện, tiờu cự của thấu kớnh, phỏt biểu được định nghĩa độ tụ của thấu kớnh và nờu được đơn vị đo của độ tụ, số phúng đại của ảnh tạo bởi thấu kớnh, viết được cỏc cụng thức thấu kớnh. Nờu được sự điều tiết của mắt khi nhỡn vật ở điểm cực cận và ở điểm cực viễn, đặc điểm của mắt cận, mắt viễn, mắt lóo về mặt quang học và cỏch khắc phục cỏc tật này, gúc trụng và năng suất phõn li của mắt, sự lưu ảnh trờn màng lưới là gỡ và vớ dụ thực tế ứng dụng hiện tượng này. Mụ tả được nguyờn tắc cấu tạo và cụng dụng của kớnh lỳp, kớnh hiển vi, kớnh thiờn văn; nờu được số bội giỏc và viết được cụng thức tớnh số bội giỏc của kớnh lỳp đối với cỏc trường hợp ngắm chừng của kớnh hiển vi và kớnh thiờn văn khi ngắm chừng ở vụ cực. Bờn cạnh đú, HS cần cú được kĩ năng dựng được ảnh của vật qua thấu kớnh hội tụ, thấu kớnh phõn kỡ, kớnh lỳp, kớnh hiển vi và kớnh thiờn văn thụng qua thớ nghiệm xỏc định được tiờu cự của thấu kớnh. Để HS nắm được cỏc kiến thức trờn thỡ một số chỗ GV cần phải tiến hành cỏc thớ nghiệm hoặc giỏo viờn tổ chức cho học tự làm thớ nghiệm dựa trờn những kiến thức mà học sinh đó học ở lớp dưới, cỏc thớ nghiệm này đó cú ở phũng thớ nghiệm và rất phong phỳ.[12],[13]
Sự phõn tớch trờn cho thấy rằng, việc dạy học chương “Mắt - Cỏc dụng cụ quang” rất cần cú thớ nghiệm thực và cần phải phỏt huy vai trũ của học sinh là chủ thể của quỏ trỡnh thu nhận kiến thức thụng qua việc cỏc em làm và quan sỏt thớ nghiệm rỳt ra kiến thức vận dụng vào thực tiển. Để làm được điều trờn đũi hỏi người giỏo viờn cần phải tổ chức cho học sinh quỏ trỡnh tự học [12][13]
2.2. Sơ đồ cấu trỳc logic nội dung phần “ Quang hỡnh học”, vật lý 11 THPT
Dựa vào nội dung cỏc bài học trong phần “ Quang hỡnh học”,vật lý 11 THPT chỳng tụi đưa ra sơ đồ cấu trỳc logic nội dung phần “ Quang hỡnh học” như sau: [29], [30]
2.3. Một số thớ nghiệm dựng để tổ chức hoạt động tự học phần “Quang hỡnh học” Vật lý 11 THPT .
Phần “ Quang hỡnh học”, vật lý 11 THPT cú nhiều thớ nghiệm để tổ chức hoạt động dạy học, đa số giỏo viờn khi dạy thường tiến hành trờn lớp cho học sinh quan sỏt. Tuy nhiờn toàn bộ học sinh trong lớp khú cú thể quan sỏt thớ nghiệm do giỏo viờn thực hiện vỡ thế giỏo viờn cú thể kết hợp cả thớ nghiệm thực do mỡnh biểu diển và thớ nghiệm do học sinh tiến hành và trỡnh chiếu videoclips về thớ nghiệm đú để cả lớp đều quan sỏt rừ ràng. Hoặc những thớ nghiệm chưa thực hiện được vỡ điều kiện trang thiết bị . Vỡ vậy, giỏo viờn nờn cú một số hỡnh ảnh động hoặc những đoạn
Quang hỡnh học
Khỳc xạ ỏnh sỏng Mắt và dụng cụ quang học
Hiện tượng khỳc xa ỏs Phản xạ toàn phần Lăng kớnh
Thấu kớnh
phim thớ nghiệm để học sinh quan sỏt, từ đú học sinh cú thể ghi nhớ bài dễ dàng hơn và nắm vững kiến thức hơn.
2.3.1. Bài “khỳc xạ ỏnh sỏng”
+ Vào bài giỏo cần kớch thớch tớnh tũ mũ của học sinh bằng cỏch đưa ra thớ nghiệm đũa bỏ trong cúc nước bị góy khỳc ở mặt phõn cỏch hai mụi trường để núi đến hiện tượng khỳc xạ ỏnh sỏng mà cỏc em đó học qua ở cấp 2. Gv nhấn mạnh ở cấp hai ta chỉ biết về hiện tương một cỏch định tớnh vấn đề của tiết học hụm nay là phải tỡm ra những kết luận để khỏi quỏt thành định luật.
+ Thớ nghiệm về hiện tượng khỳc xạ cú thể tiến hành một cỏch dễ dàng, do vậy GV cần hướng dẫn học sinh tiến hành thớ nghiệm và từ thớ nghiệm để rỳt ra kết luận định luật khỳc xạ ỏnh sỏng
+ Gv hướng dẫn học sinh tiến hành thớ nghiệm tớnh thuận nghịch về chiều truyền ỏnh sỏng
+ Cú thể giới thiệu cho HS cỏch viết cụng thức định luật khỳc xạ dưới dạng đối xứng cho dễ nhớ: n1.sini1 = n2.sini2 = ...
+ Nếu coi chõn khụng cú chiết suất là 1 thỡ chiết suất tuyệt đối của cỏc mụi trường đều lớn hơn 1 vỡ tốc độ truyền sỏng trong cỏc mụi trường nhỏ hơn tốc độ truyền sỏng trong chõn khụng. Chiết suất tuyệt đối của mụi trường cũng cho ta biết tốc độ truyền ỏnh sỏng trong mụi trường đú nhỏ hơn bao nhiờu lần so với tốc độ truyền sỏng truyền trong chõn khụng.
2.3.2. Bài “Phản xạ toàn phần”
+ Để tạo tỡnh huống cú vấn đề khi tỡm hiểu kiến thức mới giỏo viờn đưa ra một số hỡnh ảnh liờn quan đến bài hoặc bài tập đơn giản như: Khi cho một tia sỏng truyền từ thuỷ tinh ra khụng khớ. Chiết suất của thuỷ tinh là 1,414. Hóy xỏc định gúc khỳc xạ ứng với gúc tới bằng 300, 450 và 600. Trong trường hợp thứ hai thỡ gúc khỳc xạ bằng 900, cũn trường hợp thứ ba thỡ sin r >1, điều này là vụ lý nờn sẽ khụng cú tia khỳc xạ.
+ Giỏo viờn cần cho học sinh làm thớ nghiệm để rỳt ra hiện tượng phản xạ toàn phần, điều kiện để cú phản xạ toàn phần
+ Khi học sinh nghiờn cứu và kết luận về phản xạ toàn phần ta cần nhấn mạnh cho HS một số đặc điểm sau: Điều kiện để cú phản xạ toàn phần là ỏnh sỏng phải truyền từ mụi trường cú chiết suất lớn sang mụi trường cú chiết suất bộ và gúc tới phải lớn hơn gúc tới giới hạn.
+ í nghĩa của chữ phản xạ tồn phần: Chỳ ý rằng khi nghiờn cứu hiện tượng khỳc xạ vẫn cú phản xạ đi kốm, gọi là phản xạ một phần. Khi thoả món điều kiện thớch hợp, ỏnh sỏng khỳc xạ khụng cũn nữa, toàn bộ ỏnh sỏng sẽ phản xạ ở mặt phõn cỏch, ta gọi là phản xạ toàn phần.
+ Phần ứng dụng giỏo viờn cho học sinh nờu một số vớ dụ về phản xạ toàn phần mà cỏc em tự nghiờn cứu sau đú giỏo viờn trỡnh chiếu cỏc ứng dụng đú, cuối
cựng Gv kết luận một trong những ứng dụng quan trọng nhất của hiện tượng phản xạ toàn phần là chế tạo cỏc sợi quang học. Trong khi giảng dạy, GV cần giới thiệu cho HS biết tỏc dụng quan trọng của nú. Ngoài ra hiện tượng phản xạ toàn phần cũn được vận dụng để giải thớch cỏc hiện tượng ảo ảnh (hay cũn gọi là ảo tượng) xảy ra trong thực tế, vớ dụ như thấy mặt đường như cú nước chảy qua khi đi trờn đường quốc lộ vào cỏc buổi trưa nắng, trận chiến thành Waterloo,...
+ Khi tớnh gúc tới giới hạn, HS thường gặp lỳng tỳng trong khi tớnh tỉ số giữa n1 và n2, GV cần lưu ý cho HS rằng do sinigh < 1 nờn nú luụn bằng tỉ số nnhỏ/nlớn.
2.3.3. Bài “Lăng kớnh”
+ Vào bài giỏo viờn phỏt cho cỏc em theo nhúm (4em) lăng kớnh thủy tinh và đốn sỏng khe hẹp cú cỏc kớnh lọc sắc đỏ, xanh, vàng….Gv yờu cầu học sinh quan sỏt mụ tả về lăng kớnh bước tiếp theo yờu cầu học sinh chiếu tia sỏng qua lăng kớnh quan sỏt và nhận xột về đường đi của tia sỏng. Phần kớnh lọc sắc khẳng định thờm về sự lệch đường đi của tia sỏng về phớa đỏy của lăng kớnh.
+ Sau khi nghiờn cứu mặt định tớnh về lăng kớnh giỏo viờn cho học sinh vẽ tia tới, tia khỳc xạ ở cỏc mặt phõn cỏch yờu cầu học sinh tổ chức hoạt động cỏ nhõn tỡm cỏc cụng thức về lăng kớnh, giỏo viờn cú thể gợi ý cỏch tỡm sử dụng định luật khỳc xạ ỏnh sỏng
+ Phần ứng dụng GV cần cho học sinh tự nghiờn cứu sgk về Lăng kớnh phản
xạ toàn phần cú thể được dựng để đổi phương truyền của tia sỏng mà hầu như khụng làm mất mỏt năng lượng. Từ đú GV giỳp HS thấy rừ ứng dụng của lăng kớnh phản xạ toàn phần vào trong thực tế, như làm kớnh tiềm vọng.
+ Việc làm thớ nghiệm đối với ỏnh sỏng trắng đi qua lăng kớnh là một gợi ý giỳp HS giải thớch màu sắc sặc sỡ của kim cương. Tuy nhiờn, để giải thớch đầy đủ thỡ HS cần học xong Vật lý 12, phần tớnh chất súng hạt của ỏnh sỏng.
2.3.4. Bài “Thấu kớnh mỏng”
+ Thấu kớnh cỏc em đó được học ở lớp 9 vỡ vậy việc tổ chức hoạt động tự học bài này chủ yếu ụn lại kiến thức củ bằng cỏch phỏt cho cỏc em một số thấu kớnh yờu cầu học sinh cần làm rừ về định nghĩa và tờn gọi của thấu kớnh, thấu kớnh mỏng. Thấu kớnh thường được làm bằng khối chất trong suốt (thuỷ tinh, nhựa…) và được giới hạn bởi hai mặt cầu hoặc một mặt cầu, một mặt phẳng. Thấu kớnh mỏng là thấu kớnh cú bề dày rất nhỏ so với hai bỏn kớnh của cỏc mặt cầu, cỏc em cần phõn biệt thấu kớnh phõn kỡ và thấu kớnh hội tụ bằng cỏch cho cỏc em làm thớ nghiệm với cỏc loại thấu kớnh để kết luận chung về tớnh chất ảnh của vật qua thấu
+ Để vẽ được ảnh tạo bởi thấu kớnh, HS cần nắm vững đường đi của cỏc tia đặc biệt: tia song song trục chớnh, tia đi qua quang tõm, tia đi qua tiờu điểm phần này đó học ở lớp 9 GV cho học sinh nhắc lại và ra một số cõu hỏi cho cỏc em làm trỡnh bày trước lớp. Nếu tia tới khụng thuộc cỏc tia đặc biệt trờn thỡ phải vẽ trục phụ để xỏc định tia lú.
+ Phần xõy dựng cụng thức, Gv cho học sinh vẽ ảnh của vật qua thấu kinh từ hỡnh vẽ cỏc em xõy dựng cụng thức từ đú gv kết luận cụng thức này cỏc em cú quyền dung. HS cần nắm vững quy ước dấu của cỏc đại lượng trong cụng thức thấu kớnh, cụng thức được ỏp dụng chung nhưng dấu thỡ khỏc nhau đối với hai loại thấu kớnh.
+ GV giỳp HS hiểu được ý nghĩa của độ phúng đại K để sau này phõn biệt với độ bội giỏc trong cỏc dụng cụ quang học.
+ Phần ứng dụng học sinh nghiờn cứu và trỡnh bày. Thấu kớnh được ứng dụng rộng rói trong tất cả cỏc lĩnh vực. Vỡ vậy GV giỳp HS nhận dạng và nhận biết được cụng dụng của chỳng khi gặp trong thực tế.
2.3.5. Bài “Mắt”
+ Trong phần cấu tạo của mắt, GV cần lưu ý một số tờn gọi đó được thay đổi so với SGK trước đú, như: thuỷ tinh thể → thể thuỷ tinh, vừng mạc → màng lưới,… Cấu tạo mắt cú rất nhiều chi tiết mà HS rất dễ quờn, nhưng cỏi cốt lừi là GV phải giỳp HS thấy rừ về phương diện quang học, giỳp HS tiện lợi trong khi giải bài tập.
+ So với chương trỡnh SGK cũ, SGK hiện hành đưa thờm kiến thức về mắt lóo, đú là loại bệnh của mắt thường gặp hơn cả mắt cận thị, viễn thị. GV chỉ rừ mắt lóo khụng phải là mắt viễn thị, nhưng nú cú một số đặc điểm như mắt viễn thị.
+ Sự lưu ảnh của mắt là một kiến thức rất thỳ vị và thường hay gặp trong thực