10. Cấu trúc luận văn
1.5.2.2. Về thực trạng việc sử dụng CNTT và BĐTD trong việc ơn tập, củng cố
cố kiến thức phần “Quang hình học” lớp 11 NC ở trường THPT.
Qua điều tra thực tế thấy đƣợc, hầu hết các GV và HS vẫn chỉ sử dụng các phƣơng pháp truyền thống để ơn tập và củng cố kiến thức đã học. Vì vậy mà hiệu quả ghi nhớ và tổng hợp logic kiến thức trong từng bài, từng chƣơng và cả nội dung chƣơng trình học cịn nặng tính hình thức mà thiếu đi mối quan hệ giữa các phần nội dung của cả lý thuyết và bài tập vật lý, chƣa khắc sâu đƣợc các kiến thức thực tế. Do đĩ hiệu quả trong việc ơn tập và củng cố chƣa cao, HS chƣa thấy đƣợc một “Bức tranh” tồn cảnh về các kiến thức mình đã học.
Phần lớn GV và HS chƣa nghe nĩi đến BĐTD (chứ chƣa đề cập đến việc sử dụng) nên rất khĩ khăn để thay đổi quan điểm, thĩi quen cũ và hƣớng HS chấp nhận sử dụng cơng cụ BĐTD để ghi chú, tĩm tắt hay ơn tập kiến thức.
Việc ứng dụng CNTT trong việc ơn tập và củng cố cịn hạn chế đa số GV mới chỉ dừng ở hình thức giao chủ đề nghiên cứu, bài tập tự làm qua hịm thƣ điện tử hoặc một địa chỉ dùng chung cho HS. Một số GV cũng đã khai thác một số phần mềm ứng dụng song chỉ dừng ở mức độ giới thiệu và chủ yếu là GV tự biểu diễn cho HS quan sát. GV ít đề cập hay giới thiệu cho HS tự tìm kiếm, kiểm tra và củng cố kiến thức từ các nguồn khác nhau trên internet nên việc khắc sâu và nhớ kiến thức của HS cịn nhiều hạn chế. Vì vậy mà đa số HS chỉ tiếp nhận thụ động kiến thức, ít tự lực tìm tịi và khám phá kiến thức mới.
KẾT LUẬN CHƢƠNG I
Trên cơ sở nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của việc tự ơn tập củng cố kiến thức và việc sử dụng CNTT và BĐTD trong việc ơn tập củng cố kiến thức của GV và HS trong dạy học Vật lý ở trƣờng THPT chúng tơi cĩ một số nhận xét sau:
- Thơng qua hoạt động ơn tập củng cố giúp HS hệ thống hố kiến thức, xây dựng đƣợc một “Bức tranh” tổng thể, hệ thống về những kiến thức, luyện tập và phát triển các kỹ năng đã đƣợc học, giúp HS đào sâu, mở rộng, khắc sâu các kiến thức, sửa và tránh đƣợc các sai lầm thƣờng mắc phải trong và sau khi tiếp thu kiến thức mới.
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Thực tế cho thấy, để hoạt động ơn tập củng cố đạt hiệu quả cao thì nội dung ơn tập củng cố cần đáp ứng mục tiêu giảng dạy của trƣờng phổ thơng. Vì vậy, ngồi nội dung kiến thức cần chú ý đến cả kỹ năng và tƣ duy của HS. Tƣơng ứng với các nội dung cần ơn tập củng cố, cần bổ sung các hình thức tổ chức cho việc ơn tập củng cố thích hợp, đa dạng và cĩ hiệu quả, ví dụ nhƣ: tĩm tắt kiến thức dƣới dạng lập dàn ý, lập một sơ đồ, hay sử dụng đến BĐTD ...
- Để nâng cao chất lƣợng hoạt động ơn tập củng cố thì bên cạnh các biện pháp nâng cao chất lƣợng ơn tập củng cố đang đƣợc sử dụng cần ứng dụng rộng rãi việc sử dụng CNTT trong việc tìm tịi kiến thức học tập hỗ trợ HS tự ơn tập và đánh giá kiến thức hợp lý và đặc biệt thơng qua cách ơn tập vận dụng BĐTD sẽ gĩp phần nâng cao chất lƣợng ơn tập kiến thức cho HS từ đĩ nâng cao chất lƣợng và hiệu quả dạy học đồng thời đẩy mạnh phong trào khai thác và ứng dụng CNTT trong dạy và học.
Tuy vậy, trên thực tế ở các trƣờng THPT, hoạt động ơn tập chƣa đƣợc quan tâm và tổ chức một cách cĩ hiệu quả; nội dung ơn tập mới chỉ tập trung vào việc hƣớng dẫn giải các bài tập; hình thức ơn tập chƣa đa dạng mới chỉ dừng lại ở các tiết chữa bài tập trên lớp; phƣơng tiện hỗ trợ cho hoạt động ơn tập cũng chƣa cĩ gì khác ngồi các câu hỏi, bài tập dƣới dạng trắc nghiệm và tự luận trên giấy. Và hoạt động kiểm tra đánh giá vẫn chƣa đáp ứng đƣợc mục tiêu, vai trị của quá trình. Dẫn đến nhu cầu đƣợc tự kiểm tra đánh giá của HS để cĩ thể tự điều chỉnh đƣợc mục tiêu, phƣơng pháp học tập đúng đắn và kịp thời. Chính từ những hạn chế đĩ dẫn đến hiệu quả của hoạt động ơn tập và kiểm tra đánh giá mang lại chƣa cao, chƣa xứng tầm với vị trí và vai trị của nĩ trong quá trình nhận thức.
Xuất phát từ thực trạng của vấn đề nghiên cứu nhƣ vậy, chúng tơi đã đƣa ra ý tƣởng và thực hiện đề tài nghiên cứu: “Hướng dẫn học sinh ơn tập phần Quang hình học Vật lý 11 NC với sự hỗ trợ của CNTT và BĐTD”. Với sự vận dụng các lí luận dạy học hiện đại và việc tổ chức, định hƣớng hoạt động ơn tập của HS nhằm nâng cao hiệu quả của hoạt động này trong quá trình nhận thức của HS.
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
CHƢƠNG II
HƢỚNG DẪN HỌC SINH ƠN TẬP PHẦN “QUANG HÌNH HỌC” VẬT LÝ 11 NÂNG CAO VỚI SỰ HỖ TRỢ
CỦA CƠNG NGHỆ THƠNG TIN VÀ BẢN ĐỒ TƢ DUY
2.1. Đặc điểm cấu trúc nội dung phần “Quang hình học” trong chƣơng trình SGK Vật lý 11 NC.
2.1.1. Vị trí phần “Quang hình học” trong chương trình Vật lý THPT.
Phần “Quang hình học” là nội dung thứ 2 trong SGK chƣơng trình vật lý 11 NC bao gồm hai chƣơng chính:
+ Chƣơng VI: Khúc xạ ánh sáng
+ Chƣơng VII: Mắt. Các dụng cụ quang
Kiến thức trong phần “Quang hình học”, đƣợc xây dựng dựa trên nguyên tắc tính kế thừa những kiến thức mà HS đã đƣợc học ở cấp trung học cơ sở, đồng thời bổ sung, mở rộng và nâng cao những kiến thức ấy bằng cách tìm hiểu sâu hơn những khái niệm, hiện tƣợng, định luật cũng nhƣ những ứng dụng của nĩ trong cuộc sống và khoa học kỹ thuật; xét nhiều về mặt định lƣợng; dùng kết quả thí nghiệm để xây dựng biểu thức cho một định luật (Định luật phản xạ; Định luật khúc xạ ánh sáng); …Vì vậy GV và HS cĩ các điều kiện thuận lợi trong quá trình nghiên cứu, ơn tập và kiểm tra kiến thức.
2.1.2. Cấu trúc bài học của phần “Quang hình học” Vật lý 11 NC.
Theo tài liệu [11], chƣơng trình SGK lớp 11 NC, Phần “Quang hình học” gồm 13 bài trong đĩ cĩ 9 bài lý thuyết, 3 bài bài tập, 1 bài thực hành. Đĩ là:
Bảng 2.1: Cấu trúc nội dung bài học phần “Quang hình học” Vật lý 11 NC
+ Bài 44: Khúc xạ ánh sáng + Bài 45: Phản xạ tồn phần + Bài 46: Bài tập về khúc xạ áng sáng và phản xạ tồn phần + Bài 47: Lăng kính + Bài 48: Thấu kính mỏng
+ Bài 49: Bài tập về lăng kính và thấu kính mỏng + Bài 50: Mắt + Bài 51: Các tật của mắt và cách khắc phục + Bài 52: Kính lúp + Bài 53: Kính hiển vi + Bài 54: Kính thiên văn
+ Bài 55: Bài tập về dụng cụ quang + Bài 56: Thực hành: Xác định chiết suất của nƣớc và tiêu cự của thấu kính phân kì.
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Tổng số tiết học của chƣơng này là 21 tiết, trong đĩ 9 bài lý thuyết chiếm thời lƣợng là 10 tiết, bài bài tập chiếm 6 tiết, 2 tiết thực hành, 2 tiết ơn tập và 1 tiết kiểm tra. Tùy vào điều kiện cụ thể mà GV phân bố số tiết cho mỗi bài. Ở đây tác giả xin đƣa ra phân phối chƣơng trình phần “Quang hình học - Vật lý 11 NC” theo tài liệu [18] nhƣ sau:
Bảng 2.2: Bảng phân phối chƣơng trình phần “Quang hình học” Vật lý 11 NC PHẦN 2: QUANG HÌNH HỌC Chƣơng VI: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG Tiết 66 Khúc xạ ánh sáng Tiết 67 Bài tập Tiết 68 Phản xạ tồn phần Tiết 69 Bài tập Tiết 70 Ơn tập Tiết 71 Kiểm tra
Chƣơng VII: MẮT. CÁC DỤNG CỤ QUANG Tiết 72 Lăng kính
Tiết 73 + 74 Thấu kính mỏng
Tiết 75 Bài tập về lăng kính và thấu kính mỏng Tiết 76 Bài tập Tiết 77 Mắt Tiết 78 Các tật của Mắt và cách khắc phục Tiết 79 Bài tập Tiết 80 Kính lúp Tiết 81 Kính hiển vi Tiết 82 Kính thiên văn
Tiết 83 Bài tập về dụng cụ quang Tiết 84 Ơn tập
Tiết 85 + 86 Thực hành: Xác định chiết suất của nƣớc và tiêu cự của thấu kính phân kì.
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
2.1.3. Sơ đồ cấu trúc nội dung cơ bản phần “Quang hình học” Vật lý 11 NC.
2.2. Chuẩn kiến thức, kỹ năng mà HS cần đạt đƣợc khi học xong phần “Quang hình học” Vật lý 11 NC.
2.2.1. Chuẩn kiến thức.
Theo tài liệu chuẩn kiến thức, kỹ năng [20]. Sau khi học xong phần “Quang hình học” HS cần nắm đƣợc nội dung các kiến thức ở mức độ sau đây:
Bảng 2.3: Chuẩn kiến thức, kỹ năng phần “Quang hình học” Vật lý 11 NC
TT Chủ đề Nội dung kiến thức và mức độ cần đạt đƣợc
1 Khúc xạ ánh sáng
- Phát biểu đƣợc định luật khúc xạ ánh sáng.
- Hiểu đƣợc khái niệm chiết suất tỉ đối, tuyệt đối. Mối quan hệ giữa các chiết suất với tốc độ ánh sáng trong các mơi trƣờng.
- Nêu đƣợc tính thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng và chỉ ra đƣợc sự thể hiện tính chất này ở định luật khúc xạ ánh sáng.
2 Phản xạ tồn phần
- Mơ tả đƣợc hiện tƣợng phản xạ tồn phần và điều kiện để xảy ra đƣợc hiện tƣợng.
- Mơ tả đƣợc sự truyền ánh sáng trong cáp quang và nêu đƣợc ví dụ về ứng dụng của cáp quang và tiện lợi của nĩ. 3 Lăng kính - Mơ tả đƣợc lăng kính là gì.
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
qua nĩ
4 Thấu kính
- Nêu đƣợc thấu kính mỏng là gì.
- Nêu đƣợc trục chính, quang tâm, tiêu điểm chính, tiêu điểm phụ, tiêu diện và tiêu cự của thấu kính mỏng là gì. - Phát biểu đƣợc định nghĩa độ tụ của thấu kính và nêu đƣợc đơn vị đo độ tụ.
- Nêu đƣợc số phĩng đại của ảnh tạo bởi thấu kính là gì. - Viết đƣợc các cơng thức về thấu kính.
5
Mắt. Các tật của mắt. Hiện tƣợng lƣu ảnh trên màng
lƣới.
- Nêu đƣợc sự điều tiết của mắt khi nhìn vật ở điểm cực cận và ở điểm cực viễn.
- Nêu đƣợc đặc điểm của mắt cận, mắt viễn, mắt lão về mặt quang học và nêu cách khắc phục các tật này.
- Nêu đƣợc gĩc trơng và năng suất phân li là gì.
- Nêu đƣợc sự lƣu ảnh trên màng lƣới là gì và nêu đƣợc ví dụ thực tế ứng dụng hiện tƣợng này.
6
Kính lúp. Kính hiển vi. Kính thiên
văn.
- Mơ tả đƣợc nguyên tắc cấu tạo và cơng dụng của kính lúp, kính hiển vi và kính thiên văn.
- Nêu đƣợc số bội giác là gì.
- Viết đƣợc cơng thức tính số bội giác của kính lúp đối với các trƣờng hợp ngắm chừng, của kính hiển vi và kính thiên văn khi ngắm chừng ở vơ cực.
2.2.2. Các kỹ năng cơ bản.
Sau khi học xong phần “Quang hình học” HS cần hình thành đƣợc các kỹ năng cơ bản sau đây:
- Vận dụng đƣợc hệ thức của định luật khúc xạ ánh sáng. Biết tính chiết suất, gĩc tới, gĩc khúc xạ và các đại lƣợng trong các cơng thức của định luật khúc xạ.
- Biết nhận dạng các trƣờng hợp xảy ra hiện tƣợng phản xạ tồn phần của tia sáng khi qua mặt phân cách giữa hai mơi trƣờng trong suốt. Biết cách tính gĩc giới hạn phản xạ tồn phần và các đại lƣợng trong cơng thức tính gĩc giới hạn.
- Vận dụng đƣợc các cơng thức về lăng kính để tính đƣợc gĩc lĩ, gĩc lệch và gĩc lệch cực tiểu của tia sáng khi qua lăng kính.
- Vận dụng cơng thức: 1 2 1 1 1 ( 1)( ) D n f R R
- Vẽ đƣợc đƣờng truyền của một tia sáng bất kì qua một thấu kính mỏng hội tụ, phân kì và hệ hai thấu kính đồng trục.
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Dựng đƣợc ảnh của một vật thật tạo bởi thấu kính.
- Vận dụng cơng thức thấu kính và cơng thức tính số phĩng đại dài để giải các bài tập.
- Giải đƣợc các bài tập về mắt cận, mắt viễn và mắt lão.
- Dựng đƣợc ảnh của vật tạo bởi kính lúp, kính hiển vi và kính thiên văn.
- Giải đƣợc các bài tập về kính lúp, kính hiển vi và kính thiên văn (chủ yếu yêu cầu giải bài tập về kính hiển vi và kính thiên văn khi ngắm chừng ở vơ cực với ngƣời cĩ mắt bình thƣờng).
- Giải đƣợc các bài tập về hệ quang đồng trục gồm hai thấu kính hoặc một thấu kính và một gƣơng phẳng.
- Xác định chiết suất của nƣớc và tiêu cự của một thấu kính phân kì bằng thực nghiệm.
2.2.3. Những sai lầm phổ biến của HS trong khi học phần kiến thức “Quang hình học” Vật lý 11 NC.
Để nắm đƣợc các sai lầm phổ biến của HS thƣờng mắc phải trong khi học phần “Quang hình học” chúng tơi đã thực hiện điều tra bằng cách: Trao đổi với những GV cĩ kinh nghiệm đã cĩ nhiều năm giảng dạy vật lý ở các trƣờng phổ thơng, kết hợp với điều tra bằng phiếu điều tra dƣới dạng các câu hỏi kiểm tra. Qua đĩ chúng tơi nhận thấy trong khi tiếp thu kiến thức về phần “Quang hình học”, HS thƣờng mắc phải những sai lầm phổ biến sau đây:
- Sai lầm trong việc khẳng định cứ cĩ ánh sáng truyền từ mơi trƣờng chiết quang sang mơi trƣờng chiết quang kém là xảy ra hiện tƣợng phản xạ tồn phần. Nguyên nhân thƣờng do HS chỉ quan tâm đến điều kiện thứ nhất, chứ ít quan tâm đến điều kiện thứ 2 về việc so sánh gĩc tới với gĩc giới hạn của phản xạ tồn phần (iigh)
- Sai lầm cho rằng tia sáng khi truyền qua lăng kính thì luơn bị lệch về phía đáy của lăng kính. Điều này chỉ đúng khi chiết suất tỉ đối của chất làm lăng kính đối với mơi trƣờng đặt lăng kính lớn hơn 1 ( 1
mt n n ), trƣờng hợp ngƣợc lại ( 1 mt n n ) thì tia sáng sẽ bị lệch về phía đỉnh của lăng kính. Bởi đƣờng truyền của tia sáng qua lăng kính tuân theo định luật khúc xạ ánh sáng. Nguyên nhân của sai lầm này là do HS
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
khơng để ý đến điều kiện nêu trên mà chỉ áp dụng một cách máy mĩc các cơng thức của lăng kính.
- Sai lầm cho rằng khi tia sáng qua lăng kính cĩ gĩc lệch cực tiểu thì các gĩc tới (i) và gĩc lĩ (i’) bằng nhau và cĩ giá trị nhỏ nhất. Thực ra khi tăng gĩc tới i từ giá trị nhỏ nhất thì gĩc lệch D giảm tới một giá trị cực tiểu Dm rồi lại tăng dần. Nguyên nhân của sai lầm này cĩ thể là do HS khơng đƣợc làm thí nghiệm khi học bài lăng kính nên đã vận dụng cơng thức: (D = i + i’- A) để suy luận khi D = Dm thì i = i’ và nhỏ nhất.
- Sai lầm cho rằng với một thấu kính mỏng thì tiêu cự của nĩ là hằng số. Thực ra tiêu cự của một thấu kính cịn phụ thuộc vào chiết suất của mơi trƣờng đặt thấu kính 1 2 1 1 1 ( 1)( ) mt n f n R R
, khi đặt thấu kính trong các mơi trƣờng khác nhau thì