gắn với thực tiễn ở trƣờng THPT.
Mục đích nghiên cứu:
Để đánh giá thực trạng theo hƣớng gắn với thực tiễn, chuẩn bị cho việc tiến hành soạn thảo tiến trình dạy học nhằm đạt hiệu quả tốt trong quá trình thực nghiệm sƣ phạm khi dạy học chƣơng “Sóng ánh sáng” (vật lí 12 – cơ bản).
Phƣơng pháp nghiên cứu - Phƣơng pháp điều tra cơ bản.
Sử dụng phiếu điều tra đối với giáo viên và học sinh. - Phƣơng pháp thống kê.
Thống kê kết quả thu đƣợc từ phiếu điều tra. Đối tƣợng điều tra:
Giáo viên dạy vật lí, học sinh lớp 12 của một số trƣờng trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên bao gồm: THPT Sông Công, THPT Bình Yên, THPT Lƣơng Phú.
- Số phiếu điều tra giáo viên: 25 - Số phiếu điều tra học sinh: 200 Kết quả thống kê phiếu điều tra
Kết quả nghiên cứu sự quan tâm của giáo viên đối với dạy học tích hợp gắn với thực tiễn góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học vật lí ở trƣờng THPT.
- 85% giáo viên khẳng định mức độ vận dụng kiến thức chƣơng “Sóng ánh sáng” vào thực tiễn của học sinh là không tốt.
- 75% ý kiến giáo viên cho rằng khi dạy kiến thức chƣơng “Sóng ánh sáng” thì sử dụng phƣơng pháp đặt vấn đề và giải quyết vấn đề để rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tế của học sinh.
- 18% ý kiến giáo viên cho rằng khi dạy kiến thức chƣơng “Sóng ánh sáng” thì sử dụng phƣơng pháp liên hệ thực tế để rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tế của học sinh.
- 10% ý kiến giáo viên cho rằng khi dạy kiến thức chƣơng “Sóng ánh sáng” thì sử dụng phƣơng pháp tích hợp để rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tế của học sinh.
- Hơn 85% giáo viên chƣa đƣợc bồi dƣỡng về dạy học tích hợp.
Kết quả nghiên cứu hiểu biết của học sinh đối với dạy học tích hợp gắn với thực tiễn góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học vật lí ở trƣờng THPT.
- Gần 80% học sinh không nêu tên đƣợc ít nhất một ứng dụng kiến thức chƣơng “Sóng ánh sáng” vào thực tế.
- 60% học sinh trả lời không khi học xong chƣơng “Sóng ánh sáng” thầy cô chƣa giới thiệu các ứng dụng kiến thức của chƣơng này vào đời sống và kỹ thuật.
- 40% học sinh trả lời có khi học xong chƣơng “Sóng ánh sáng” thầy cô chƣa giới thiệu các ứng dụng kiến thức của chƣơng này vào đời sống và kỹ thuật.
- Khi học chƣơng “Sóng ánh sáng” 30% học sinh thấy thầy cô sử dụng phƣơng tiện dạy học “Thí nghiệm vật lí”, 80% học sinh thấy thầy cô sử dụng những phƣơng tiện dạy học “Tranh ảnh”. 30% học sinh thấy gần nhƣ thầy cô không sử dụng những phƣơng tiện dạy học “Thí nghiệm vật lí”. Không có giáo viên nào sử dụng phƣơng tiện dạy học “Intrernet”.
Từ kết quả điều tra trên chúng tôi nhận thấy việc tích hợp các kiến thức theo hƣớng gắn với thực tiễn góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học vật lí ở THPT là rất cần thiết và cấp bách, từ đó giáo dục cho học sinh có ý thức và trách nhiệm với vấn đề bảo vệ môi trƣờng.
KẾT LUẬN CHƢƠNG I
Trên những cơ sở nghiên cứu lý luận và thực tiễn vận dụng TTSPTH có thể rút ra kết luận sau:
1. DHTH góp phần hình thành kiến thức, kỹ năng toàn diện cho HS những kiến thức trong thực tiễn đƣợc tích hợp vào trong những môn học có trong nhà nhà trƣờng, và sự tích hợp giữa các môn học với nhau.
2. DHTH đƣợc nghiên cứu và vận dụng trên thế giới, ở Việt Nam đang đƣợc nghiên cứu và vận dụng trong nhiều môn học trong đó có dạy học vật lí. Thực tế đã cho thấy có nhiều công trình nghiên cứu dạy học tích hợp trong vật lí bƣớc đầu có những thành công và hiệu quả.
3. Sự cần thiết của DHTH: trong thời đại hiện nay sự phát triển của khoa học kỹ thuật phát triển nhƣ vũ bão, nhà trƣờng cần phải có tích hợp những kiến thức thực tế vào trọng quá trình dạy học để trang bị cho học sinh những kiến thức, kỹ năng phù hợp với sự phát triển của xã hội.
4. DHTH tăng cƣờng mối liên hệ giữa kiến thức thực tế vào trong những môn học trong nhà trƣờng, khai thác mối liên hệ giữa các môn học với nhau. DHTH không có nghĩa là làm cho HS quá tải.
- Từ những vấn đề nêu trên chúng ta có thể khẳng định nếu vận dụng DHTH một cách hợp lý sẽ góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học.
CHƢƠNG II
XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH MỘT SỐ BÀI HỌC CHƢƠNG “SÓNG ÁNH SÁNG” THEO HƢỚNG GẮN VỚI THỰC TIỄN GÓP PHẦN NÂNG
CAO CHẤT LƢỢNG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƢỜNG THPT. 2.1. Chƣơng trình, SGK vật lí 12-cơ bản và nội dung kiến thức chƣơng “Sóng ánh sáng”
2.1.1. Chương trình SGK vật lí 12-cơ bản
Chƣơng trình SGK vật lí 12 cơ bản gồm có 8 chƣơng đƣợc phân phối nhƣ sau: Nội dung Lý thuyết (số tiết) Thực hành (số tiết) Bài tập (số tiết) kiểm tra (số tiết) Tổng số tiết
Chƣơng I: Dao động điều
hòa 6 2 3 0 11
Chƣơng II: Sóng cơ và
sóng âm 6 0 2 1 9
Chƣơng III: Dòng điện
xoay chiều 8 2 5 1 16
Chƣơng IV: Dao động và
sóng điện từ 4 0 1 0 5
Chƣơng V: Sóng ánh
sáng 5 2 2 1 10
Chƣơng VI: Lƣợng tử
ánh sáng 5 0 2 0 7
Chƣơng VII: Hạt nhân
nguyên tử 7 0 4 1 12
Chƣơng VIII: Từ vi mô
đến vĩ mô Đọc thêm
2.1.2. Vị trí, vai trò kiến thức về “Sóng ánh sáng”
Hệ thống kiến thức chƣơng “Sóng ánh sáng” đƣợc trình bày sau khi HS đã đƣợc học các kiến thức cơ bản về “Giao thoa sóng”, “Sóng điện từ” trong chƣơng trình SGK vật lí 12 và kiến thức về “Khúc xạ ánh sáng”, “Lăng kính” trong chƣơng trình SGK vật lí 11, làm cơ sở nền tảng cho HS nhận thức nhanh hơn và có thể hệ thống lại những kiến thức cơ bản về ánh sáng.
Chƣơng trình SGK vật lí 12 cơ bản, nội dung kiến thức về chƣơng “Sóng ánh sáng” đƣợc đƣa vào giữa học kỳ II chƣơng trình vật lí 12 THPT. Chƣơng “Sóng ánh sáng” bao gồm 9 tiết (5 tiết lý thuyết, 2 tiết bài tập, 2 tiết thực hành) cụ thể nhƣ sau:
Tán sắc ánh sáng (1 tiết).
Giao thoa sóng ánh sáng (1 tiết). Bài tập (1 tiết).
Các loại quang phổ (1 tiết).
Tia hồng ngoại tia tử ngoại (1 tiết). Tia X (1 tiết).
Bài tập (1 tiết).
Thực hành: Đo bƣớc sóng ánh sáng bằng phƣơng pháp giao thoa (2 tiết). Khi biên soạn các tác giả đã chú ý đến cả nội dung kiến thức và kỹ năng, kết hợp hài hòa giữa truyền tải nội dung kiến thức với gợi mở phƣơng pháp dạy và học. tạo điều kiện cho HS tìm hiểu, xây dựng, chiếm lĩnh kiến thức mới.
Quang học là một phần của vật lí học nghiên cứu về bản chất của sóng ánh sáng, về sự lan truyền và tƣơng tác của nó với vật chất. Quang học bao gồm các phần là quang hình học, quang học sóng, và quang học lƣợng tử.
Quang hình học nghiên cứu sự truyền của ánh sáng qua các môi trƣờng và sự tạo ảnh của các vật qua các dụng cụ quang học bằng phƣơng pháp hình học.
Quang học lƣợng tử nghiên cứu tính chất hạt của ánh sáng và các hiện tƣợng liên quan nhƣ quang điện.
Quang học sóng nghiên cứu tính chất sóng của ánh sáng nhƣ hiện tƣợng giao thoa sóng và các bức xạ không nhìn thấy bao gồm tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X. [10]
Chƣơng “Sóng ánh sáng” SGK vật lí 12 cơ bản nghiên cứu chứng tỏ ánh sáng có bản chất sóng (hiện tƣợng tán sắc ánh sáng, giao thoa ánh sáng), nghiên cứu các ứng dụng phổ biến của chúng và khảo sát tính chất, công dụng của các bức xạ không nhìn thấy (tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X). Do vậy chƣơng ”Sóng ánh sáng” SGK vật lí 12 cơ bản đóng một vai trò khá quan trọng trong chƣơng trình vật lí 12 nói riêng và vật lí THPT nói chung.
2.1.3. Nội dung kiến thức chương “Sóng ánh sáng” SGK Vật lí 12-cơ bản.
Chƣơng “Sóng ánh sáng” gồm những kiến thức cơ bản sau: Lý thuyết :
Các khái niệm : tán sắc ánh sáng, nhiễu xạ ánh sáng, ánh sáng trắng, ánh sáng đơn sắc, khoảng vân, các loại quang phổ.
Hiện tƣợng tán sắc ánh sáng.
Hiện tƣợng giao thoa sóng ánh sáng. Tính chất, bản chất của các tia. Cách tạo ra tia X.
Thang sóng điện từ. Bài tập :
Vận dụng kiến thức về ánh sáng giải thích một số hiện tƣợng trong tự nhiên. Giải các bài tập về sóng ánh sáng và các tia.
2.2. Xây dựng tiến trình dạy học tích hợp một số bài học chƣơng “Sóng ánh sáng”. ánh sáng”.
2.2.1. Xây dựng kế hoạch dạy học tích hợp cho một bài học cụ thể.
1. Để xây dựng tiến trình DHTH cho một bài học cụ thể ngƣời GV cần phải tiến hành tốt các hoạt động sau đây :
- Nghiên cứu kỹ nội dung chƣơng trình SGK nắm đƣợc mục tiêu chung, nghiên cứu cụ thể nội dung bài học để xác định mục tiêu bài học, cần chỉ ra nội dung nào là quan trọng, biến đổi các nội dung này thành mục tiêu
- Xác định các mục tiêu tích hợp. GV cần nghiên cứu các nội dung quan trọng của bài học, xây dựng các tình huống học tập đó là những tình huống tiềm ẩn có vấn đề, GV đƣa HS vào tình huống tự giải quyết vấn đề, tƣơng ứng với tiến trình xây dựng tri thức khoa học cần dạy.
- Xác định các tình huống có vấn đề mà HS cần giải quyết. Tình huống có vấn đề phù hợp với nội dung kiến thức, theo một tiến trình nhận thức của HS.
- Xây dựng tiến trình dạy học: xây dựng logic khoa học hình thành kiến thức, trên cơ sở đó đƣa ra các mục tiêu tích hợp ở vị trí phù hợp với nội dung học tập.
- Lựa chọn PPDH phù hợp. tích hợp kiến thức vào thực tiễn. 2. Xây dựng kế hoạch bài học
a.Xác định rõ nội dung bài học
- Kiến thức cần đạt đƣợc sau mỗi nội dung, mỗi bài học?
- Những kỹ năng cần hình thành ở HS, thái độ, đạo đức tác phong cần xác lập?
- Chuẩn bị của GV và HS cho bài học cụ thể nhƣ thế nào? b. Xác định mục tiêu cần nghiên cứu
- Lựa chọn PPDH, PTDH để phối hợp với TTSPTH để dạy học một bài
- Sử dụng DHTH vào bài học ở phần nào, khi nào?. Tích hợp những vấn đề gì ? tích hợp nhƣ thế nào? để nâng cao chất lƣợng dạy học.
c.Thiết lập phƣơng án dạy học.
- Xác định kiến thức, kỹ năng và thái độ cần hình thành và phát triển ở HS trong bài học.
- Xác định các nội dung cần TH, vị trí TH trong bài và thời gian cụ thể. - Dựa vào kiến thức, kinh nghiệm đã có của HS, nội dung kiến thức của bài để có phƣơng án hƣớng dẫn HS tích hợp trong các tình huống thực tế.
- Lƣờng trƣớc một số khó khăn, sai lầm thƣờng mắc khi học bài. d. Chuẩn bị thiết bị dạy học.
- Cần chuẩn bị những thiết bị dạy học nào cho phù hợp để phục vụ cho nội dung bài giảng. (bộ thí nghiệm, tranh ảnh, máy chiếu, video).
Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức chƣơng “Sóng ánh sáng” Quang phổ phát xạ Quang phổ hấp thụ Tán sắc ánh sáng Giải thích hiện tƣợng tán sắc ánh sáng trong tự nhiên và trong các dụng cụ quang học Giao thoa sóng ánh sáng Đo bƣớc sóng ánh sáng bằng phƣơng pháp giao thoa
Các loại quang phổ
Tia hồng ngoại Tia tử ngoại Tia X
Thang sóng điện từ SÓNG ÁNH SÁNG Quang phổ liên tục Hiện tƣợng nhiễu xạ ánh sáng Hiện tƣợng giao thoa ánh sáng Sóng vô tuyến Ánh sáng nhìn
2.2.2. Xây dựng tiến trình dạy học tích hợp cho một số bài học chương “Sóng ánh sáng”
Bài 1: TÁN SẮC ÁNH SÁNG
I. Mục tiêu 1. Kiến thức
- Mô tả đƣợc hai thí nghiệm của NIU-TON.
- Phát biểu đƣợc các khái niệm ánh sáng đơn sắc, ánh sáng trắng, tán sắc ánh sáng.
- Giải thích đƣợc hiện tƣợng tán sắc ánh sáng.
- Biết đƣợc các ứng dụng của hiện tƣợng tán sắc ánh sáng (giải thích hiện tƣợng cầu vồng).
2. Kĩ năng
- Giải thích một số hiện tƣợng trong tự nhiên.
3. Thái độ
- Trung thực, khách quan, hợp tác tích cực tham gia xây dựng bài.
II. Chuẩn bị
1. Chuẩn bị của giáo viên.
- Sơ đồ mô tả thí nghiệm tán sắc ánh sáng.
Hình 2.1 Sơ đồ thí nghiệm tán sắc ánh sáng
- Bộ thí nghiệm tán sắc ánh sáng.
- Hình ảnh, media thí nghiệm của NIU-TON về tán sắc ánh sáng. Mặt Trời G F A B C P M F’ Đỏ Da cam Vàng Lục Lam Chàm Tím
- Hình ảnh trong tự nhiên về tán sắc ánh sáng.
Hình 2.2: Hình ảnh cầu vồng
2. Chuẩn bị của học sinh
III. Tiến trình dạy học.
Sơ đồ logic tiến trình xây dựng kiến thức.
Kết luận:-Ánh sáng trắng bị tán sắc khi đi qua lăng kính.
-Ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc khi qua lăng kính.
-Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc biến đổi từ đỏ đến tím.
ứng dụng: Giải thích hiện tƣợng cầu vồng, ứng dụng trong máy quang phổ.
Liên hệ:
-Màu sắc ảnh hƣởng tới tâm lý con ngƣời (đèn giao thông).
-Giáo dục bảo vệ môi trƣờng. -Màu sắc tivi.
Giả thuyết 2: thủy tính có chiết suất khác nhau đối với ánh sáng đơn sắc khác nhau
Giả thuyết 1: thủy tinh đã làm thay đổi màu của ánh sáng
Ánh sáng mặt trời bị tán sắc thành dải màu biến đổi liên tục từ đỏ đến tím khi đi qua lăng kính
Trong thí nghiệm trên khi ta đƣa lăng kính thủy tinh vào trƣớc màn chắn thì có sự biến đổi màu sắc vậy có phải thủy tinh đã làm thay đổi màu sắc của ánh sáng hay không?
Thí nghiệm 2: Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niu-Tơn
Thí nghiệm1: thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng của Niu-tơn Quan sát hình ảnh
cầu vồng
Nguyên nhân của hiện tƣợng cầu vồng là gì?
Hoạt động 1: Ổn định lớp, kiểm tra bài cũ, đặt vấn đề vào bài mới.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Trình bày cấu tạo của lăng kính. - Đƣờng đi của tia sáng qua lăng kính. Đặt vấn đề:
- Trong những ngày hè khi cơn mƣa vừa tạnh trên bầu trời đôi khi xuất hiện cầu vồng nhiều màu sắc. vậy nguyên nhân nào mà có hiện tƣợng này?
- Nghe GV đặt câu hỏi và trả lời. - Lăng kính là một khối trong suốt, đồng chất đƣợc giới hạn bởi hai mặt phẳng không song song.
- Nghe GV đặt vấn đề
Hoạt động 2: Thí nghiệm tán sắc ánh sáng.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
-Tiến hành thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng, hoặc cho HS xem clip thí nghiệm tán sắc ánh sáng.
- Sơ đồ thí nghiệm.
-Yêu cầu HS nhận xét về hiện tƣợng xuất hiện trong thí nghiệm?
-Dải màu này có mấy màu cơ bản vị trí của những màu này có trùng nhau không?
-Nhận xét và kết luận:
-Quan sát thí nghiệm và quan sát hiện tƣợng xuất hiện.
-Ánh sáng đi vào lăng kính là ánh sáng mặt trời sau khi qua lăng kính thì ánh sáng mặt trời bị tách ra thành một dải ánh sáng có màu biến đổi liên tục từ đỏ đến tím.
Dải màu có 7 màu cơ bản: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Và vị trí của nhƣng màu này không trùng nhau. Mặt Trời G F A B C P M F’ Đỏ Da cam Vàng Lục Lam Chàm Tím
-Chùm ánh sáng mặt trời sau khi đi qua lăng kính, đã bị phân tách thành một dải sáng có màu biến đổi liên tục từ đỏ đến tím. Dải màu này đƣợc gọi là quang phổ của mặt trời. Ánh sáng mặt