ánh sáng "
Chủ đề " Sóng ánh sáng " bao gồm những nội dung kiến thức khó, với nhiều hiện tượng sinh động gần gũi với đời sống hằng ngày của HS, nhưng lại là những hiện tượng phức tạp và khó hiểu đối với HS, không thể bắt đầu hình thành kiến thức phần này bằng các PP suy luận lý thuyết đơn thuần. Để hình thành kiến thức cho HS, SGK đã trình bày nội dung kiến thức này bằng con đường bắt đầu từ thực nghiệm và quan sát các hiện tượng thực tế trong tự nhiên, lần lượt phát hiện ra hiện tượng TSAS, hiện tượng GTAS, hiện tượng NXAS. Sau đó mới sử dụng các PP suy luận lý thuyết để giải thích các hiện tượng đó.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Cụ thể có thể diễn đạt tiến trình hình thành và phát triển kiến thức về " Sóng ánh sáng " như sau:
Hình 2.1: Logic hình thành và phát triển các kiến thức về sóng ánh sáng 2.1.3. Mức độ yêu cầu nội dung kiến thức, kĩ năng học sinh cần nắm vững và thái độ cần hình thành ở HS khi dạy các kiến thức về “sóng ánh sáng”
1. V ề nội dung kiến thức cơ bản
HS ph ải hiểu và nắm được những nội dung kiến thức sau: * Tán sắc ánh sáng (TSAS) :
- Hiện tượng TSAS. Dải màu thu được gọi là quang phổ của ánh sáng trắng.
- Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua LK.
- Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc, có màu biến thiên liên tục, từ màu đ ỏ đến màu tím.
* Giao thoa ánh sáng ( GTAS) :
Sóng ánh sáng Tán sắc ánh sáng Giao thoa ánh sáng Nhiễu xạ ánh sáng Máy quang phổ Các loại quang phổ QPLT QPVPX QPVHT Đo bước sóng bằng PP giao thoa THANG SÓNG ĐIỆN TỪ Sóng vô tuyến Tia hồng ngoại Ánh sáng nhìn thấy Tia tử ngoại Tia X Tia gamma
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình2.2 - T/N về hiện tượng giao thoa ánh sáng.
Đặt mắt quan sát (hình vẽ) ta thấy một vùng sáng hẹp trong đó xuất hiện các vạch sáng (màu giống màu của kính lọc sắc) và các vạch tối xen kẽ nhau một cách đều đặn, song song v ới khe S - gọi là các vân giao thoa. Hiện tượng này gọi là hiện tượng GTAS. Hiện tượng giao thoa khẳng định ánh sáng có
tính ch ất sóng.
- Hiện tượng GTAS trên bản mỏng * Nhiễu xạ ánh sáng (NXAS) :
- Hiện tượng ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng, quan sát đư ợc khi ánh sáng truy ền qua lỗ nhỏ, hoặc gần mép những vật trong suốt hoặc không trong suốt được gọi là hiện tượng NXAS.
- Giả thuyết: Sự truyền ánh sáng là một quá trình truyền sóng. - Ứng dụng của cách tử: Dùng để đo bước sóng ánh sáng
Dùng trong MQP: Dùng làm yếu tố tán sắc thay cho LK trong các MQP * Máy quang phổ - Quang ph ổ liên tục:
- MQP là dụng cụ dùng để phân tích chùm sáng có nhiều thành phần thành những thành phần đơn sắc khác nhau. S S1 S2 F M1 M2 § M
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Cấu tạo máy quang phổ
Hình 2.3- Sơ đ ồ cấu tạo của máy quang phổ lăng kính.
- Nguyên tắc hoạt động của máy quang phổ: Dựa trên hiện tượng tán sắc ánh sáng
- Quang phổ liên tục: Quang phổ gồm nhiều dải sáng màu sắc khác nhau, nối tiếp nhau một cách liên tục gọi là quang phổ liên tục
2. Về kĩ năng: HS phải có được các kĩ năng sau:
- Kĩ năng thực hành TN bao gồm: Kĩ năng quan sát (dải sáng như cầu vồng, vị trí, màu sắc các vân giao thoa, hiện tượng nhiễu xạ…), sử dụng dụng cụ đo (khe Iâng, MQP…), kĩ năng lắp đặt, thực hiện các thao tác TN….
- Các kĩ năng thu lượm thông tin về Vật lý từ quan sát thực tế, TN, từ tài liệu SGK
- Các kĩ năng sử lý thông tin Vật lý như: Xử lý số liệu TN, vẽ đồ thị, phân tích hiện tượng, suy luận tương tự, qui nạp, khái quát hóa…. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Kĩ năng truyền đạt thông tin Vật lý như : Trình bày kết quả TN, trình bày những hiểu biết, quan niệm của cá nhân, lập luận bảo vệ hoặc phản biện một quan điểm khoa học trước nhóm, trước tập thể…
- Kĩ năng vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tượng có liên quan và giải bài tập SGK như: Dựa vào sự phụ thuộc góc lệch của một tia sáng (đơn sắc) khúc xạ qua LK vào chiết suất của LK để giải thích sự TSAS. Bằng sự
F S C L L1 P E L2
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
tương tự như giao thoa với sóng cơ học, giải thích hiện tượng GTAS. Dựa vào thuyết Sự truyền ánh sáng là một quá trình truyền sóng, giải thích hiện tượng NXAS…, biết sử dụng công thức tính vị trí vân sáng, vân tối, khoảng vân trong giải bài tập về GTAS
3. Về thái độ tình cảm:
- Tinh thần nỗ lực phấn đấu cá nhân, sự tự tin vào bản thân trong học tập, sự khao khát khẳng định mình trước tập thể (đó là những điểm còn hạn chế ở một bộ phận HS)
- Niềm say mê yêu thích bộ môn Vật lý, sự chủ động, tích cực, trung thực khách quan trong quá trình học tập xây dựng kiến thức mới.
- Có ý thức trách nhiệm trước những nhiệm vụ học tập được giao, có tinh thần hợp tác giúp đỡ bạn bè, biết lắng ghe ý kiến người khác…
2.2. Phối hợp các phƣơng pháp và phƣơng tiện dạy học, xây dựng tiến trình dạy học khi dạy các kiến thức về “sóng ánh sáng”
2.2.1. Những định hướng chung của tiến trình xây dựng phương pháp dạy học một bài cụ thể theo hướng nghiên cứu của đề tài. dạy học một bài cụ thể theo hướng nghiên cứu của đề tài.
- Việc phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy học theo hướng phát huy tính tích cực sáng tạo của HS sao cho phù hợp với mỗi bài học Vật lý có tính chất quyết định cho sự thành công của giờ dạy, đảm bảo cho hoạt động của GV và HS có mục đính rõ ràng, tạo ra không khí thuận lợi cho học tập, nhờ đó nâng cao chất lượng học tập.
- Vận dụng những quan điểm lý luận đã trình bày ở chương I, trên cơ sở nội dung, kiến thức, kĩ năng, thái độ cần hình thành ở HS và những hiểu biết QN sẵn có của HS chúng tôi tiến hành thiết kế tiến trình DH một số bài theo hướng nghiên cứu của đề tài theo trình tự sau.
I. Xác định rõ mục tiêu của bài học.
Chỉ rõ kết quả đạt được sau mỗi bài học là gì?
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
II. Chuẩn bị.
1. Xác định mục tiêu nghiên cứu.
- Sẽ phối hợp các PP&PTDH theo hướng phát huy tích tích cực, sáng
tạo của HS
- Sẽ sử dụng những hiểu biết sẵn có của HS vào các hoạt động nhận
thức trong giờ học như thế nào? Làm thế nào để phát huy tính tích cực, sáng tạo của HS trong bài học đó.
2. Thiết kế phương án dạy học.
- Dựa vào những kiến thức kinh nghiệm vốn có của HS và nội dung kiến thức của bài, lường trước những khó khăn sai lầm mà HS thường mắc phải, GV phải xác định rõ những kiến thức cần thông báo, những kiến thức sẽ tổ chức cho HS tự xây dựng để phát huy khả năng sáng tạo.
- Lựa chọn phối hợp các PP&PTDH phù hợp với nội dung. Đây là quá trình phức tạp phụ thuộc vào kinh nghiệm, tài năng và trực giác của mỗi GV
- GV phải thường xuyên tự nêu ra các câu hỏi để lựa chon PP&PTDH thích hợp.
- Có thể nghiên cứu đề tài này bằng PP làm việc độc lập của HS không? (đây là PP có khả năng tăng cường tính sáng tạo của HS trong DH Vật lý).
- Có thể nghiên cứu đề tài này bằng PP: Nêu vấn đề, TN, mô hình.. không? Hay phải kết hợp PPDH nào?
- Việc vận dụng CNTT, các PTDH hiện đại vào đơn vị kiến thức nào trong mỗi bài học, nhằm đảm bảo về thời gian và nội dung kiến thức, kĩ năng cần truyền đạt.
- Việc trả lời các câu hỏi trên phải căn cứ vào khả năng phát huy tính tích cực, sáng tạo của các PPDH đối với nội dung kiến thức cụ thể, vào quỹ thời gian, điều kiện vật chất… (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Các TN trong giờ học là những TN biểu diễn của GV hay TN do HS thực hiện Được tiến hành vào lúc nào? GV cần định hướng thế nào cho HS quan sát hiện tượng đồng thời tư duy sáng tạo để nắm bắt hiện tượng? GV phải
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
tổ chức cho HS hoạt động trên lớp như thế nào để cho HS có thể tiến hành một số TN xây dựng kiến thức mới? TN có khả năng tăng cường tính tích cực, sáng tạo của HS như thế nào?...
Việc trả lời đúng các câu hỏi này sẽ giúp xác định PP chính cho bài dạy. Tuy nhiên trong một bài dạy không bao giờ chỉ dùng một PPDH mỗi PPDH chỉ phù hợp với nội dung kiến thức nhất định mà trong mỗi bài học không chỉ có một nội dung kiến thức nên việc phối hợp các PP&PTDH là một việc làm rất quan trọng của GV.
Như vậy việc phối hợp các PP&PTDH là một nghệ thuật sư phạm của GV, phải phù hợp với nội dung kiến thức của bài học với năng lực nhận của HS.
3.Chuẩn bị thiết bị dạy học.
Cần chuẩn bị thiết bị DH gì? TN có đáp ứng được không? Có những dụng cụ TN nào phải tự tạo? GV và HS phải làm gì?..
III. Tiến trình dạy học.
1. Tổ chức các hoạt động học tập trong giờ học Vật lý
Tiến trình DH mỗi bài học được hoàn thành thông qua việc tổ chức các hoạt động học tập. Kết quả của mỗi hoạt động này là thực hiện được một nhiệm vụ hoặc giải quyết vấn đề nhận thức đặt ra cho HS (sao cho tiến trình bám sát chuẩn kiến thức kĩ năng của bài).
2. Hướng dẫn HS giải quyết các nhiệm vụ học tập đạt ra
Đối với từng hoạt động DH, GV có thể sử dụng một PPDH hay phối hợp các PPDH với nhau đặc biệt việc phối hợp CNTT và TN trong giảng dạy Vật lý sao cho phù hợp với từng nội dung kiến thức và mục tiêu đề ra với các nội dung đó
IV. Đánh giá kết quả học tập
- Đánh giá mức độ chủ động tích cực, sáng tạo trong hoạt động nhận
thức thông qua quan sát các biểu hiện của HS, mức độ hoàn thành các nhiệm vụ học tập, số lần tham gia ý kiến, có những ý tưởng sáng tạo.
- KT, đánh giá mức độ nắm vững kiến thức bằng các câu hỏi, các bài
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
2.2.2. Thiết kế tiến trình dạy học bài 1: Tán sắc ánh sáng
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
+ Trong khi học
- Tham gia thiết kế phương án T/N
- Tiến hành T/N, trình bày kết quả T/N
- Tham gia xây dựng kiến thức mới
+ Sau khi học
- Mô tả và giải thích được hiện tượng tán sắc ánh sáng
- Nắm vững khái niệm ánh sáng trắng, ánh sáng đơn sắc
- Trình bày được nguyên tắc tổng hợp ánh sáng trắng
- Giải thích được một số hiện tượng quang học xảy ra trong tự nhiên
2.Kĩ năng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Học sinh có các kĩ năng thao tác T/N và quan sát hiện tượng TSAS
3. Thái độ
- Trung thực, khách quan, hợp tác, biết lắng nghe ý kiến người khác và tham gia chủ động tích cực xây dựng kiến thức mới
II. Chuẩn bị
1. Xác định mục tiêu nghiên cứu
Trên cơ sở kết quả điều tra sự hiểu biết của HS chúng tôi nghiên cứu DH một số nội dung kiến thức của bài học theo hướng: Thay đổi những quan niệm của học sinh về “thuỷ tinh làm thay đổi màu sắc ánh sáng chiếu vào nó” từ đó giúp họ phát hiện ra ánh sáng đơn sắc và chiết suất của thuỷ tinh đối với ánh sáng có màu sắc khác nhau thì khác nhau, từ đó có sự liên kết các hiểu biết cũ và mới nhằm nâng cao chất luợng nắm vững kiến thức về hiện tượng tán sắc ánh sáng
2. Dự kiến xây dựng phương pháp dạy học
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Kiến thức chỉ có tính chất thông báo và làm rõ cho HS: Khái niệm về
ánh sáng đơn sắc, ánh sáng trắng
- Kiến thức sẽ được tổ chức xây dựng trên cơ sở : “Phối hợp các
PP&PTDH theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của HS” để làm nổi
bật trọng tâm của bài học từ đó giúp học sinh nhận biết và giải thích được hiện tượng TSAS
+ Về phương pháp
- Quá trình DH được tiến hành thông qua 5 hoạt động của GV và HS
trong đó có 2 hoạt động sử dụng CNTT
- Tổ chức cho học sinh thảo luận, đánh giá các ý kiến : chia nhóm thành 7 nhóm (mỗi nhóm 6-7 em), có 2 TN do GV và HS làm 1 TN do HS tự làm theo nhóm.
3. Chuẩn bị thiết bị dạy học
+ Đối với giáo viên
- TN về hiện tượng TSAS và TN về ánh sáng đơn sắc:LK, nguồn sáng,
thấu kính, màn chắn, màn chắn có khe hẹp
- chuẩn bị máy chiếu
- Giáo án điện tử - Phiếu học tập số 1
+ Đối với học sinh: Mỗi nhóm 1 bộ TN về tổng hợp ánh sáng trắng
Phiếu số 1:
- Qua quan sát TN các em thấy ánh sáng sau khi qua LK có hiện tượng gì? ... - Nguyên nhân nào làm cho ánh sáng sau khi qua LK bị tách ra nhiều chùm sáng có màu khác nhau? ... ...
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
III. Sơ đồ tiến trình dạy học bài: Tán sắc ánh sáng
Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức bài Tán sắc ánh sáng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
PP dạy học, P.tiện dạy học
Quan sát thực tế, GV làm
TN1 Tại sao trong những ngày hè, khi cơn mưa vừa
tạnh, trên bầu trời xuất hiện cầu vồng nhiều màu sắc, vắt ngang vòm trời? - PP trực quan - TN hiện tượng TSAS - TN mô phỏng hiện tượng TSAS TN 1 về sự tán sắc ánh sáng
ánh sáng từ ngọn đèn (ánh sáng mặt trời) sau khi đi qua lăng kính không
những bị lệch về đáy lăng kính (do khúc xạ) mà còn Đ F P E tách ra nhiều chùm sáng có màu sắc khác
nhau theo thứ tự từ trên xuống là đỏ,cam,
vàng, lục,lam, chàm, tím đúng như bảy màu cầu vồng. Chùm sáng màu đỏ bị lệch ít nhất, chùm sáng màu tím bị lệch nhiều nhất Thảo luận nhóm, trả lời phiếu học tập số 1 - GV nhận xét về phiếu học tập - Phân tích khái quát - Đàm thoại, rút ra kết luận Nguyên nhân nào đã làm cho chùm sáng trắng khi
đi qua lăng kính không những bị lệch về phía đáy lăng kính mà còn tách ra thành nhiều chùm sáng có màu sắc khác nhau?
Giả thuyết1:Thuỷ tinh làm thay đổi
màu sắc ánh sáng chiếu vào nó
Giả thuyết 2:- Ánh sáng trắng là
hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc - Chiết suất của thuỷ tinh có giá trị khác nhau đối với ánh sáng có màu khác nhau
Tiến hành TN2 (TN về ánh sáng đơn sắc), bác bỏ giả thuyết 1
Suy luận lý thuyết kết hợp với TN3 về tổng hợp ánh sáng trắng và quan sát thí nghiệm biểu diễn