1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA VẬT LÝ
NGUYỄN THỊ THÚY VIÊN
XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY – TỰ HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC TRONG PHẦN “QUANG HÌNH” – VẬT LÝ 11 NÂNG CAO
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
2013
2
LỜI CẢM ƠN
Để có thể hoàn thành được luận văn này, tôi đã được sự giúp đỡ tận tình của TS.Phạm Thế Dân. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến thầy.
Tôi xin cảm ơn các Thầy Cô trong Khoa vật lý, trường Đại học Sư phạm TP.HCM đã tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức quý báu cho tôi trong những năm tháng trên giảng đường đại học.
Tôi xin cảm ơn Giám hiệu và quí Thầy Cô Tổ Vật lí trường THPT Mạc Đĩnh Chi, đặc biệt là Cô Nguyễn Thị Mận hướng dẫn thực tập và Cô Nguyễn Duy Phượng Chi đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực nghiệm sư phạm.
Cuối cùng xin bày tỏ lòng biết ơn gia đình và bạn hữu đã động viên giúp đỡ để hoàn thành tốt luận văn này.
3
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG KHÓA LUẬN
Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ
GV Giáo viên
HS Học sinh
NXB Nhà xuất bản
TKHT Thấu kính hội tụ
TKPK Thấu kính phân kì
4
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ TRONG KHÓA LUẬN
Hình 1.1 Chu trình tự học
Hình 1.2 Chu trình dạy học
Hình 1.3 Tri thức qua giai đoạn 1
Hình 1.4 Tri thức qua giai đoạn 2
Hình 1.5 Tri thức qua giai đoạn 3
Hình 1.6 Sơ đồ chu trình dạy – tự học
5
MỤC LỤC
Lời cảm ơn ....................................................................................................... 1
Danh mục chữ viết tắt trong khóa luận ............................................................. 2
Danh mục các hình vẽ trong khoa luận ............................................................. 3
Mục lục ............................................................................................................ 4
Mở đầu ............................................................................................................. 6
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC TỔ CHỨC QUÁ TRÌNH DẠY–
TỰ HỌC TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG THPT ......................... 10
1.1. Bản chất quá trình dạy học ...................................................................... 10
1.1.1. Bản chất của hoạt động học ............................................................ 10
1.1.2. Bản chất của hoạt động dạy ............................................................ 10
1.2. Quá trình dạy – tự học ............................................................................. 11
1.2.1. Khái niệm về tự học ....................................................................... 11
1.2.2. Các hình thức tự học ...................................................................... 12
1.2.3. Chu trình dạy – tự học .................................................................... 13
1.2.4. Mô hình dạy – tự học cụ thể ........................................................... 19
1.3. Những thuận lợi của việc tổ chức quá trình dạy – tự học trong dạy học vật
lý ở trường THPT ........................................................................................... 21
1.3.1. Đặc điểm của môn vật lý ................................................................ 21
1.3.2. Sự nhấn mạnh đến việc tổ chức hoạt động học tập tự lực của học sinh
trong các tài liệu hướng dẫn đổi mới phương pháp dạy học Vật lý ................. 21
1.3.3. Một số cơ sở lý luận về định hướng và tổ chức hoạt động tự học của
học sinh trong dạy học Vật lý ......................................................................... 26
CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY - TỰ HỌC MỘT SỐ KIẾN
THỨC TRONG PHẦN “QUANG HÌNH” – VẬT LÝ 11 NÂNG CAO .......... 36
2.1. Nội dung, cấu trúc và mục tiêu phần “Quang hình”- Vật lý 11 nâng cao
................................................................................................................. 36
6
2.1.1. Nội dung và cấu trúc của phần “ Quang hình “ – Vật lý 11 nâng cao .
................................................................................................................. 36
2.1.2. Mục tiêu dạy học phần “Quang hình”- Vật lý 11 nâng cao ............. 38
2.2. Tìm hiểu thực trạng dạy học phần “Quang hình” Vật lý lớp 11 – Nâng cao ở
trường THPT Mạc Đĩnh Chi ........................................................................... 44
2.2.1. Nội dung tìm hiểu ........................................................................... 45
2.2.2. Phương pháp tìm hiểu..................................................................... 45
2.2.3. Kết quả điều tra .............................................................................. 45
2.3. Tiến trình dạy – tự học một số kiến thức trong phần “Quang hình học” Vật
lý lớp 11_nâng cao ......................................................................................... 47
2.3.1. Tiến trình dạy – tự học bài “Khúc xạ ánh sáng” ............................ 48
2.3.2. Tiến trình dạy – tự học bài “Phản xạ toàn phần” ........................... 62
2.3.3. Tiến trình dạy – tự học bài “Lăng kính” ........................................ 76
2.3.4. Tiến trình dạy – tự học bài “các tật của mắt và cách khắc phục” ... 87
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .................................................. 103
3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm ...................................................... 103
3.2. Đối tượng và nội dung của thực nghiệm sư phạm .................................. 103
3.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm ................................................. 103
3.2.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ............................................. 103
3.3. Kết quả của thực nghiệm ...................................................................... 104
3.3.1. Bài học “Khúc xạ ánh sáng” ........................................................ 104
3.3.2. Bài học “Phản xạ toàn phần” ....................................................... 108
3.3.3. Bài học: “Lăng kính” ................................................................... 111
3.4. Kết luận quá trình thực nghiệm sư phạm ............................................... 113
KẾT LUẬN ................................................................................................. 115
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 117
PHỤ LỤC ................................................................................................. 120
7
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong thời kỳ đất nước ta đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa, nền kinh tế
tiếp tục thị trường hóa, tăng cường giao lưu, hội nhập quốc tế đòi hỏi phải có được
nguồn nhân lực, người lao động có đủ tri thức và năng lực để có thể đáp ứng được
nhu cầu của thời kì hiện nay. Làm thế nào để con người có thể có được những năng
lực ấy? Không còn cách nào khác ngoài việc phải học tập không ngừng, thu nhận
những kiến thức cần thiết cho bản thân, ở mọi nơi thông qua nhiều hình thức, trong
đó tự học là hình thức phải được lấy làm nòng cốt. Đối với học sinh, là tương lai
của đất nước, là lực lượng sẽ bước tiếp cha anh để đi xây dựng và phát triển đất
nước, cần phải được bồi dưỡng và rèn luyện kĩ năng tự học ngay từ khi còn ở phổ
thông. Việc các em học sinh được bồi dưỡng năng lực tự học từ trường phổ thông sẽ
là nền tảng để các em phát triển năng lực tự học cao hơn và xa hơn nữa là đào tạo
được một con người có khả năng tự học, tự nghiên cứu trong một xã hội đòi hỏi con
người phải học tập suốt đời. Vì lí do đó, vấn đề phát huy tính tự học của học sinh đã
và đang được xã hội nói chung và ngành giáo dục nói riêng rất quan tâm [9,19].
Trong Luật Giáo dục ban hành năm 2005, Chương I, Điều 5 về phương pháp giáo
dục có nêu rõ: “Phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ
động, tư duy sáng tạo của người học; bồi dưỡng cho người học năng lực tự học, khả
năng thực hành, lòng say mê học tập và ý chí vươn lên” [23].
Như vậy, đổi mới phương pháp dạy học, chuyển sang dạy học tích cực mà ý
tưởng cốt lõi là giúp cho học sinh tự học, tự giáo dục là yêu cầu cần thiết trong giáo
dục hiện nay.
Đối với môn Vật lý nói tiêng, là một môn học đòi hỏi học sinh không chỉ hiểu
bản chất, nội dung của các định luật, hiện tượng,…mà cần phải biết vận dụng kiến
thức này vào thực tiễn. Khi cho học sinh tự học thì các em sẽ có thời gian suy ngẫm,
liên hệ kiến thức với thực tế nhiều hơn, rèn luyện được ý chí và năng lực hoạt động
8
sáng tạo từ đó sẽ có được cái nhìn nhận về môn học một cách cụ thể và thấy được
tầm quan trọng của việc học hơn.
Để đáp ứng được nhu cầu trên, giáo viên cần phải có những phương pháp
giảng dạy hiệu quả và tối ưu nhất, phù hợp mục tiêu bài học, phải biết cách định
hướng cho học sinh tự học, tự tìm tòi kiến thức, phải hiểu được thực chất của dạy
học là giúp đỡ người học tự học, tự nghiên cứu, tự điều chỉnh, và xét cho cùng,
người thầy giúp người học tự hiểu được bản thân mình để biến đổi mình, mỗi ngày
một tiến bộ [18]. Thế nhưng, thực tế ở nhiều trường phổ thông hiện nay vẫn sử
dụng phương pháp dạy học truyền thống theo kiểu “thầy đọc trò chép” và học sinh
rất thụ động. Giáo viên chưa phải là người định hướng cho học sinh tự học, tự thể
hiện kiến thức mình tìm hiểu được. Phương pháp này làm cho học sinh không phát
huy được tính sáng tạo, năng lực tự nghiên cứu của mình và rất nặng nề cho học
sinh khi phải ghi nhớ một cách máy móc.
Do đó, việc tìm hiểu và ứng dụng các phương pháp dạy học nhằm phát huy
được tính tự học, tự nghiên cứu của học sinh là hết sức cần thiết. Phương pháp dạy
học theo kiểu dạy – tự học sẽ là một trong những phương pháp đáp ứng được nhu
cầu trên.
Xuất phát từ những vấn đề trên, với mong muốn góp một phần nhỏ của mình
vào việc nâng cao hiệu quả dạy học, tôi chọn đề tài: “Xây dựng tiến trình dạy - tự
học một số kiến thức trong phần “Quang hình” - Vật lý 11 nâng cao”.
2. Mục tiêu của đề tài
Nghiên cứu và xây dựng tiến trình giảng dạy nhằm phát huy tính tự lực của
học sinh trong dạy học một số kiến thức trong phần” quang hình” - Vật lý 11 nâng
cao.
3. Giả thuyết khoa học
Khi xây dựng tiến trình dạy học phù hợp với quan điểm lý luận dạy học về
phát triển khả năng tự lực học tập của học sinh thì có thể giúp học sinh tự lực chiếm
lĩnh kiến thức, nâng cao khả năng tự học và góp phần nâng cao hiệu quả dạy học.
4. Đối tượng và nhiệm vụ nghiên cứu
9
- Đối tượng
+ Quá trình dạy học Vật lý phần “Quang hình” - Vật lý 11 nâng cao.
+ Hoạt động dạy và học vật lý của giáo viên và học sinh trường THPT.
- Nhiệm vụ nghiên cứu
+ Nghiên cứu cơ sở lý luận, quan điểm, phương pháp dạy học theo hướng
phát huy khả năng tự lực học tập của học sinh.
+ Phân tích nội dung kiến thức phần “ Quang hình” - Vật lý 11 nâng cao
cũng như bổ sung một số kiến thức cần thiết trong quá trình giảng dạy.
+ Xây dựng tiến trình giảng dạy một số kiến thức trong phần “Quang hình”
- Vật lý 11 nâng cao theo hướng phát huy khả năng tự lực học tập của học
sinh.
+ Thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng, đánh giá và hoàn thành tiến trình
đã soạn thảo.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lý luận
+ Đọc và nghiên cứu sách giáo khoa, sách bài tập, sách giáo viên Vật lý 11,
một số sách tham khảo, các tài liệu lý luận dạy học, phương pháp giảng
dạy Vật lý ở trường trung học phổ thông.
+ Nghiên cứu sách, tài liệu, tạp chí giáo dục về vấn đề tự lực học tập, đổi
mới phương pháp dạy học theo chương trình và sách giáo khoa mới.
+ Tìm và nghiên cứu tài liệu liên quan trên internet.
- Thực nghiệm sư phạm
+ Giảng dạy các tiến trình đã xây dựng trong quá trình thực tập sư phạm lần
2.
+ Kiểm tra, đánh giá chất lượng của học sinh để lấy số liệu về kết quả
nghiên cứu, từ đó rút ra kết luận của đề tài, và đưa ra những chỉnh lý, đề
xuất hướng áp dụng vào thực tiễn, mở rộng kết quả nghiên cứu.
+ Xin ý kiến của giáo viên bộ môn ở trường thực tập sư phạm về quá trình
thực nghiệm sư phạm.
10
6. Cấu trúc của khóa luận
- Mở đầu
- Chương 1. Cơ sở lý luận của việc tổ chức quá trình dạy – tự học trong dạy
học Vật lý ở trường THPT.
- Chương 2. Xây dựng tiến trình dạy – tự học một số kiến thức trong phần
“Quang hình”-Vật lý 11 nâng cao
- Chương 3. Thực nghiệm sư phạm
- Kết luận
- Tài liệu tham khảo
- Phụ lục
11
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC TỔ CHỨC
QUÁ TRÌNH DẠY– TỰ HỌC TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ
Ở TRƯỜNG THPT
1.1. Bản chất quá trình dạy học
1.1.1. Bản chất của hoạt động học
Hoạt động học là hoạt động nhận thức của con người, phản ánh thế giới
khách quan vào não người ( nhằm tiếp thu những tri thức, kỹ năng, kinh nghiệm mà
loài người đã tích lũy được, từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng đến thực
tiễn). Đồng thời phát triển những phẩm chất, năng lực của người học.
Hoạt động học là hoạt động tiếp thu những tri thức lý luận khoa học. Nghĩa là
việc học không chỉ dừng lại ở việc nắm bắt những khái niệm đời thường mà học
phải tiến đến những tri thức khoa học, những tri thức có tính chọn lựa cao, đã được
khái quát hóa, hệ thống hóa. Để hoạt động học đạt kết quả cao, người học phải biết
cách học, phương pháp học, nghĩa là phải có những tri thức về bản thân hoạt động
học.
Theo tác giả Nguyễn Ngọc Quang: "học tập là quá trình tự điều khiển tối ưu
sự chiếm lĩnh khái niệm khoa học, trong và bằng cách đó mà hình thành cấu trúc
tâm lý mới, phát triển nhân cách toàn diện" [20].
Như vậy học tập là hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ của học sinh nhằm
chiếm lĩnh tri thức nhân loại.Hoạt động học là hoạt động được điều khiển một cách
có ý thức, có mục đích, là hoạt động hướng vào sự tiếp nhận phương thức hoạt
động. Nó giữ vai trò chủ đạo trong việc hình thành và phát triển nhân cách. Hoạt
động học làm biến đổi chính chủ thể người học, nhờ có hoạt động học mà xảy ra sự
biến đổi trong bản thân người học, sản phẩm của hoạt động học là những biến đổi
chính trong bản thân chủ thể người học trong quá trình thực hiện hoạt động học
giúp bản thân người học sau này sáng tạo ra những giá trị mới.
1.1.2. Bản chất của hoạt động dạy
12
Hoạt động dạy là giúp đỡ người học chiếm lĩnh tri thức đồng thời rèn luyện
cho họ hệ thống kỹ năng, kỹ xảo tương ứng để vận dụng tri thức. Trong khi chiếm
lĩnh những kiến thức, kỹ năng, phẩm chất năng lực người học mới được bộc lộ
những mặt mạnh, mặt yếu của mình, đó là cơ hội để người thầy giúp người học hiểu
chính mình hơn, hiểu kỹ hơn khả năng học tập của mình rồi từ đó tự mình phát huy
ưu điểm, khắc phục nhược điểm bằng những cách thích hợp [18].
Trong phạm vi nhà trường, hoạt động dạy học là hoạt động của người thầy,
với vai trò định hướng tổ chức, điều khiển hoạt động nhận thức, học tập của người
học giúp người học tìm tòi, khám phá tri thức, từ đó rèn luyện nhân cách, phát triển
tâm lý. Hoạt động dạy phải được tổ chức sao cho thông qua đó học sinh tổ chức
được hoạt động học một cách tốt nhất, giúp cho các em có khả năng tiếp thu tri thức
một cách chủ động và có hiệu quả cao.
1.2. Quá trình dạy – tự học
1.2.1. Khái niệm về tự học
Trong từ điển Giáo dục học (NXB Từ điển Bách khoa năm 2001) có nêu:
“…tự học là quá trình tự mình hoạt động lĩnh hội tri thức khoa học và rèn luyện kỹ
năng thực hành…”
Theo GS.TS. Nguyễn Cảnh Toàn: “ tự học là tự mình động não, sử dụng các
năng lực trí tuệ (quan sát, so sánh, phân tích, tổng hợp…) và có khi cả cơ bắp (khi
phải sử dụng công cụ), cùng các phẩm chất của mình, rồi cả động cơ, tình cảm, cả
nhân sinh quan, thế giới quan (như trung thực, khách quan, có chí tiến thủ, không
ngại khó ngại khổ, kiên trì, nhẫn nại, lòng say mê khoa học, ý muốn thi đỗ, biết biến
khó khăn thành thuận lợi,…) để chiếm lĩnh một lĩnh vực hiểu biết nào đó của nhân
loại, biến lĩnh vực đó thành sở hữu của mình ” [18].
Theo tác giả Quang Huy: “tự học là tự mình động não suy nghĩ, sử dụng các
năng lực trí tuệ cùng các phẩm chất khác của mình, cả động cơ và tình cảm, thế giới
quan để chiếm lĩnh một lĩnh vực hiểu biết nào đó thành sở hữu của mình. Có thể nói
một cách ngắn gọn, tự học là quá trình tư duy độc lập để khám phá và sáng tạo” [
6].
13
Theo GS.TS. Thái Duy Tuyên: Tự học là hoạt động độc lập chiếm lĩnh
kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo,.. và kinh nghiệm lịch sử, xã hội loài người nói chung
của chính bản thân người học [21].
Như vậy, tự học chính là tự đọc sách giáo khoa, tài liệu, sách các loại, truy
cập internet, tư liệu, báo, các phương tiện thông tin đại chúng, giao tiếp với những
người có học, với các chuyên gia và những người hoạt động thực tiễn trong các lĩnh
vực khác nhau. Tuy nhiên để tự học hiệu quả người học phải biết cách chọn lựa tài
liệu, tìm ra những ý chính, nội dung chính quan trọng trong các tài liệu đã đọc, khi
nghe phải tập trung cao độ và biết cách ghi chép những nội dung cần thiết một cách
ngắn gọn và đầy đủ ý nghĩa, phải biết tận dụng kho sách, tư liệu trong thư viện, biết
cách tìm kiếm sách trong thư viện. Đối với học sinh, tự học được thể hiện rõ bằng
cách tự làm các bài tập trong sách giáo khoa, sách bài tập và các sách tham khảo
khác, tự nghiên cứu bài học trước ở nhà và tự tìm hiểu những vấn đề liên quan đến
môn học, tự học đòi hỏi phải có tính độc lập tự chủ, tự giác và kiên trì cao.
1.2.2. Các hình thức tự học.
- Theo tác giả Nguyễn Cảnh Toàn [17,18], tự học có ba hình thức:
+ Tự học không có người hướng dẫn: người học tự tìm lấy tài liệu để đọc, hiểu,
vận dụng các kiến thức trong đó. Cách học này sẽ đem lại rất nhiều khó khăn
cho người học, đòi hỏi khả năng tự học rất cao.
+ Tự học có hướng dẫn: có giáo viên ở xa hướng dẫn người học bằng tài liệu
hoặc bằng các phương tiện thông tin khác.
+ Tự học có người hướng dẫn trực tiếp: có tài liệu, gặp mặt giáo viên một số
tiết trong ngày, trong tuần, được thầy hướng dẫn sau đó về nhà tự học. Theo
tác giả Thái Duy Tuyên [21], có nhiều cách tự học khác nhau:
+ Tự học dưới sự hướng dẫn của giáo viên như tự học của học sinh, sinh viên,
thực tập sinh, nghiên cứu sinh,…
+ Tự học không có sự hướng dẫn của giáo viên: trường hợp này thường liên
quan đến những người trưởng thành, các nhà khoa học.
14
+ Tự học trong cuộc sống: thường gặp ở các nhà văn, các nhà văn hóa, các nhà
kinh tế, các nhà chính trị - xã hội.
- Theo tác giả Quang Huy [6], có nhiều kiểu tự học như:
+ Tự mình mò mẫm: người học không có điều kiện đi học, các tri thức họ có
được là do sự tìm tòi trải nghiệm của chính bản thân họ trong cuộc sống.
+ Tự học không cần thầy hướng dẫn: người học đã có một trình độ học vấn
nhất định, đã có một thời gian dài học với thầy.
+ Tự học với sự hướng dẫn của thầy: hoạt động tự học này gắn với quá trình
dạy học.
1.2.3. Chu trình dạy – tự học
1.2.3.1. Chu trình dạy – tự học của Nguyễn Kỳ [13,14,17,18]
• Chu trình tự học của trò
Đây là một chu trình gồm ba giai đoạn
- Giai đoạn 1. Tự nghiên cứu
Người học tự tìm tòi, quan sát, mô tả, giải thích, phát hiện vấn đề, định
hướng giải quyết vấn đề, giải quyết vấn đề, tự tìm ra kiến thức mới (chỉ mới đối với
người học) và tạo ra sản phẩm ban đầu hay sản phẩm thô có tính chất cá nhân.
- Giai đoạn 2. Tự thể hiện
Người học tự thể hiện mình bằng văn bản, lời nói, tự trình bày, bảo vệ kiến
thức hay sản phẩm cá nhân ban đầu của mình ban đầu, tự thể hiện qua sự đối thoại,
giao tiếp với bạn và thầy, tạo ra sản phẩm có tính chất xã hội cộng đồng lớp học.
- Giai đoạn 3. Tự kiểm tra, tự điều chỉnh
Sau khi học sinh tự thể hiện mình qua sự hợp tác trao đổi với các bạn và thầy.
Sau khi thầy kết luận, người học tự kiểm tra, tự đánh giá sản phẩm ban đầu của
mình, tự sửa sai, tự điều chỉnh thành sản phẩm khoa học.
Chu trình tự nghiên cứu → tự thể hiện → tự kiểm tra, tự điều chỉnh thực chất
cũng là con đường phát hiện vấn đề, định hướng giải quyết và giải quyết vấn đề của
nghiên cứu khoa học và chỉ diễn ra dưới tác động hợp lý của chu trình dạy của thầy.
15
Hình 1.1 Chu trình tự học [13,14,17]
• Chu trình dạy của thầy
Chu trình dạy của thầy nhằm tác động hợp lý, phù hợp và cộng hưởng với
chu trình tự học của trò, cũng là chu trình ba thời tương ứng với chu trình tự học ba
thời của trò: hướng dẫn; tổ chức; trọng tài, cố vấn, kết luận và kiểm tra.
Thầy – tác nhân → Trò chủ thể
(1) Hướng dẫn → Tự nghiên cứu
(2) Tổ chức → Tự thể hiện
(3) Trọng tài, cố vấn, kết luận và kiểm tra → Tự điều chỉnh
- Giai đoạn 1. Hướng dẫn
Thầy hướng dẫn cho các cá nhân học sinh về các tình huống học, về các vấn
đề cần giải quyết, về các nhiệm vụ phải thực hiện trong tập thể học sinh.
Học sinh tự nghiên cứu, tìm tòi cách xử lý các tình huống, cách giai quyết
vấn đề, để tự mình kiểm tra kiến thức, chân lý bằng hành động của chính mình và
tạo ra sản phẩm ban đầu.
- Giai đoạn 2. Tổ chức
Thầy tổ chức cho trò tự thể hiện mình và hợp tác với các bạn: tổ chức các
cuộc tranh luận, hội thảo, trao đổi trò – trò, trò – thầy, sinh hoạt nhóm, đội công tác
trong lớp, các hoạt động tập thể trong và ngoài nhà trường nhằm tăng cường mối
quan hệ giao tiếp trò – trò, trò – thầy và sự hợp tác của nhau tìm ra kiến thức, chân
lý. Thầy là người đạo diễn và dẫn chương trình.
16
Hình 1.2 Hình chu trình dạy học [13,14,17]
- Giai đoạn 3. Trọng tài, cố vấn, kết luận và kiểm tra
Thầy là trọng tài, cố vấn kết luận về các cuộc tranh luận đối thoại, trò – trò,
trò – thầy để khẳng định về mặt khoa học kiến thức do người học tự mình tìm ra.
Cuối cùng, thầy là người kiểm tra đánh giá kết quả tự học của trò trên cơ sở trò tự
đánh giá, tự điều chỉnh,..
Chu trình dạy trên cho thấy sự kết hợp hữu cơ giữa chu trình dạy của thầy với
chu trình tự học của trò qua từng thời, để cho người học tự mình chiếm lĩnh tri thức.
Cho nên ta phải đề cập tiếp đến thành tố thứ ba là tri thức để co một chu trình dạy –
tự học toàn vẹn.
• Tri thức qua ba giai đoạn
- Giai đoạn 1.
Thầy hướng dẫn cho trò tự nghiên cứu, quan hệ trực tiếp với tri thức theo
chiều mũi tên tam giác sư phạm và tự tìm ra được một tri thức hay sản phẩm ban
đầu mang tính chất cá nhân, tức là có thể đúng hay sai, khách quan hay chủ quan,
khoa học hay thiếu khoa học.
17
Tri thức
Cá nhân
Thầy
Hướng dẫn Trò ò tự nghiên cứu
Hình 1.3 Tri thức qua giai đoạn 1 [13,14,17].
- Giai đoạn 2.
Sản phẩm của học sinh thông qua sự trao đổi, thảo luận, hợp tác với các bạn
trong cộng đồng lớp học trở thành khách quan hơn, tri thức có tính chất cá nhân ở
thời (1) giờ đây mang tính chất xã hội (xã hội lớp học)
Tri thức
Xã hội
Lớp
Thầy Tổ chức Trò Tự thể hiện
Hình 1.4. Tri thức qua giai đoạn 2 [14,17,18]
- Giai đoạn 3 Với kết luận cuối cùng của thầy, người học tự kiểm tra điều chỉnh sản phẩm
ban đầu của mình, tri thức người học tự tìm ra giờ đây mới thật sự khách quan khoa
học theo đúng nghĩa của tri thức.
18
Tri thức Khoa học
Trò Thầy
Trọng tài, cố vấn
Kết luận, kiểm tra
Hình 1.5 Tri thức qua giai đoạn 3 [14,17,18] Tự kiểm tra Tự điều chỉnh
• Chu trình dạy – tự học
Tập hợp ba sơ đồ bộ phận ở trên: sơ đồ chu trình tự học, sơ đồ chu trình dạy
và sơ đồ tri thức qua ba thời, ta có thể sơ đồ hóa chu trình dạy – tự học như sau:
Hình 1.6 Sơ đồ chu trình dạy – tự học [14,17,18]
- Đường tròn bên trong tượng trưng cho nội lực – năng lực học tập.
- Đường tròn giữa tượng trưng cho ngoại lực – tác động dạy của thầy.
- Đường tròn ngoài cùng tượng trưng cho tri thức cần chiếm lĩnh.
- Các mũi tên đều xuất phát từ cực thầy: thầy là người khởi xướng, người dẫn
chương trình tự học của trò.
(1) Thầy hướng dẫn trò tự nghiên cứu để tìm ra tri thức có tính cá nhân.
(2) Thầy tổ chức cho trò tự thể hiện, hợp tác với nhau để làm cho sản phẩm
ban đầu của người học khách quan hơn, tri thức có tính chất xã hội.
19
(3) Thầy là trọng tài cố vấn kết luận về cuộc đối thoại và hoạt động của trò
làm cơ sở cho trò tự kiểm tra, tự điều chỉnh sản phẩm ban đầu của mình, tri thức
người học tự tìm tra giờ đây mới có tính chất khoa học.
1.2.3.2. So sánh vai trò của giáo viên trong mô hình dạy – tự học với
mô hình dạy học truyền thống [17,15].
Vai trò của người thầy có sự đổi mới trong mô hình dạy - tự học so với mô
hình dạy học lấy việc dạy làm trung tâm:
Bảng 1.1. So sánh vai trò của thầy trong mô hình dạy – tự học với mô hình
dạy học truyền thống
Mô hình dạy học lấy việc dạy Mô hình dạy – tự học lấy việc học
(thầy)làm trung tâm (trò) làm trung tâm
1. Thầy truyền đạt kiến thức cho học trò 1. Thầy hướng dẫn cho trò tự nghiên cứu
tiếp thu. tìm ra kiến thức.
2. Thầy độc thoại hay phát vấn. 2. Thầy tổ chức cho trò tự thể hiện, hợp
tác với bạn bè, đối thoại trò – trò, trò –
thầy.
3. Thầy giảng giải cho học trò ghi nhớ, 3. Thầy hướng dẫn cho trò cách tự học,
học thuộc lòng. cách giải quyết vấn đề, cách xử lí tình
huống, cách sống và trưởng thành.
4. Thầy độc quyền kiểm tra đánh giá. 4. Thầy kiểm tra đánh giá trên cơ sở tự
kiểm tra, tự điều chỉnh của tró.
5. Thầy là thầy dạy, lo việc dạy: “dạy 5. Thầy là thầy học, chuyên gia về học,
chữ, dạy người, dạy nghề”. hướng dẫn, tổ chức cho trò biết “tự học
chữ, tự học nghề, tự học nên người”.
Qua bảng so sánh trên ta thấy vai trò của người thầy trong mô hình dạy – tự
học có sự thay đổi căn bản. Người thầy phải chuyển từ vai trò của người đơn thuần
truyền thụ kiến thức sang vai trò của người hướng dẫn, hỗ trợ và cố vấn, người thầy
phải nắm bắt được nhu cầu của người học để chỉ dẫn và giúp đỡ họ phát triển các kỹ
20
năng học tập độc lập như tự tìm kiếm và xử lí thông tin, tự đánh giá năng lực và
chất lượng học tập của mình….Đồng thời người thầy phải hiểu biết sâu sắc những
kiến thức cơ bản của môn học mình đảm nhiệm, phải tự bổ sung vốn kiến thức của
mình thường xuyên và có định hướng rõ ràng qua tài liệu, sách báo…Người thầy
phải nắm vững bản chất và các qui luật của quá trình dạy học để có thể tìm ra hoặc
ứng dụng những phương pháp dạy học phù hợp với đối tượng của mình nhất.
1.2.4. Mô hình dạy – tự học cụ thể
1.2.4.1. Thời 1: Thầy hướng dẫn cho trò tự nghiên cứu để tìm ra
một tri thức có tính chất cá nhân
Người học dựa trên các câu hỏi bài học ứng với các tình huống có vấn đề
trong phiếu học tập được giáo viên giao để tự tìm tòi, quan sát, mô tả, giải thích,
phát hiện vấn đề, định hướng giải quyết vấn đề, giải quyết vấn đề, tự tìm ra kiến
thức mới ( chỉ mới đối với người học) và tạo ra sản phẩm ban đầu hay sản phẩm ban
đầu hay sản phẩm thô có tính chất cá nhân (hoàn thành phiếu câu hỏi đã được giao).
- Địa điểm: học sinh tự chuẩn bị bài học tại nhà.
- Thời gian: trước khi học bài trên lớp.
- Hình thức: dựa vào tài liệu, sách giáo khoa, tài liệu tham khảo, internet,quan
sát thực tế,… để hoàn thành phiếu câu hỏi bài học đó.
1.2.4.2. Thời 2: Thầy tổ chức cho trò tự thể hiện, hợp tác với nhau
để làm cho sản phẩm ban đầu của người học được khách
quan hơn, tri thức có tính chất xã hội.
Người học tự hiện mình bằng văn bản, bằng lời nói, sự sắm vai trong các tình
huống, vấn đề, tự trình bày, bảo vệ kiến thức hay sản phẩm cá nhân ban đầu của
mình, tự thể hiện qua sự hợp tác, trao đổi, đối thoại, giao tiếp với các bạn và thầy,
tạo ra sản phẩm có tính chất xã hội của cộng đồng lớp học.
- Địa điểm: Tiến hành tại lớp học với sự hướng dẫn trực tiếp của giáo viên.
- Thời gian: Trong suốt tiết học trên lớp.
- Hình thức:
21
- Giáo viên đưa ra các tình huống và câu hỏi tương ứng (câu hỏi đó đã được
học sinh chuẩn bị ở nhà).
- Giáo viên tổ chức cho học sinh thảo luận nhóm rút ra kết luận nhóm, sau đó
một nhóm bất kỳ trình bày kết quả các nhóm còn lại nêu bổ sung, chỉnh sửa.
- Trong quá trình học sinh thảo luận, đưa ra kết luận, đưa ra nhận xét, giáo
viên luôn hướng dẫn và hỗ trợ tùy theo mức độ khó của vấn đề.
- Đối với những vấn đề đơn giản mà học sinh đã chuẩn bị ở nhà rồi, giáo viên
chỉ nêu vấn đề cho các cá nhân học sinh đưa ra kết quả và nhân xét ý kiến
của bạn không qua thảo luận.
- Trong mỗi tiết dạy, số lần thảo luận từ 4 lần trở lên (tùy theo mức số lượng
tình huống khó, quan trọng của bài học). Mỗi lần thảo luận trong thời gian 1-
4 phút (tùy mức độ khó của vấn đề).
1.2.4.3. Thời 3: Thầy là trọng tài, cố vấn, kết luận về cuộc dối thoại
và hoạt động của trò, làm cơ sở cho trò tự kiểm tra, tự điều
chỉnh sản phẩm ban đầu của mình, tri thức người học tự
tìm ra giờ đây mới có tính chất khoa học
Sau khi tự thể hiện mình qua sự hợp tác trao đổi với các bạn và thầy, sau khi
thầy kết luận, người học tự kiểm tra, tự đánh giá sản phẩm ban đầu của mình, tự sửa
sai, tự điều chỉnh thành sản phẩm khoa học (tri thức).
- Địa điểm, thời gian: Một phần được tiến hành trên lớp với sự hướng dẫn của
giáo viên, phần còn lại học sinh tự kiểm tra tại nhà các kiến thức đã thu nhận
trên lớp sau khi đã học xong bài trên lớp.
- Hình thức:
+ Sau khi học sinh đưa ra kết luận nhóm, và tranh luận với các bạn nhóm khác,
giáo viên nhận xét hỗ trợ học sinh rút ra kết luận của vấn đề, từ đó học sinh
hình thành kiến thức đúng và tự mình điều chỉnh kiến thức ban đầu chưa
hoàn chỉnh.
+ Sau đó về nhà dựa vào các tài liệu tham khảo, sách giáo khoa hoàn thành
phiếu học tập giáo viên giao để ôn tập và củng cố kiến thức.
22
1.3. Những thuận lợi của việc tổ chức quá trình dạy- tự học trong dạy học
Vật lý ở trường THPT
1.3.1. Đặc điểm của môn Vật lý
Vật lý là môn học khoa học tự nhiên và là môn học khoa học thực nghiệm, có
nhiều ứng dụng trong sản xuất và đời sống. Ví dụ trong phần Quang hình, các hiện
tượng khúc xạ ánh sáng, phản xạ toàn phần được sử dụng để giải thích nhiều hiện
tượng thực tế trong đời sống như: hiện tượng mắt nhìn thấy đáy hồ nông hơn so với
thực tế, hiện tượng ảo ảnh trên sa mạc,…; hay ứng dụng của thấu kính trong việc
chữa các tật về mắt (cận, viễn, loạn,…), ứng dụng trong các quang cụ như: máy
ảnh, đèn chiếu, kính thiên văn, kính hiển vi, kính lúp, máy quang phổ,…
Để có thể nắm vững kiến thức Vật lý ở trường phổ thông học sinh không
những hiểu bản chất, nội dung của các định luật, hiện tượng và các thuyết,.. mà còn
cần có khả năng vận dụng kiến thức này vào thực tiễn, tìm hiểu sâu về bản chất vật
lý của vấn đề , biến đổi những kiến thức từ sách vở thành những kiến thức của cá
nhân.
Vì vậy, có thể tổ chức đa dạng các hoạt động học tập tự lực của học sinh
nhằm phát huy tính tự tìm tòi, khám phá và tạo điều kiện để học sinh có thể sáng
tạo.
1.3.2. Sự nhấn mạnh đến việc tổ chức hoạt động học tập tự lực của học
sinh trong các tài liệu hướng dẫn đổi mới phương pháp dạy học
Vật lý
Trong định hướng đổi mới phương pháp dạy học được xác định trong các văn
kiện của Đảng, Nhà nước mà Bộ Giáo dục đào tạo đang chỉ đạo triển khai
nhằm đáp ứng yêu cầu của mục tiêu và nội dung giáo dục mới, đổi mới
phương pháp dạy học “dạy học lấy người học làm trung tâm” đã nêu rõ các
nhiệm vụ sau:
1.3.2.1. Sử dụng các phương pháp dạy học truyền thống trên tinh
thần phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh
23
Dựa theo phương thức tiếp nhận thông tin của học sinh, các phương pháp
truyến thống có thể phân thành 3 nhóm:
+ Nhóm các phương pháp dùng lời như diễn giảng, vấn đáp, đọc sách giáo
khoa, hội thảo, dùng phiếu học tập, nghe băng,…
+ Nhóm các phương pháp trực quan: biểu diễn thí nghiệm, mô hình, xem tranh
ảnh, xem phim.
+ Nhóm các phương pháp thực hành: quan sát, đo đạt, làm thí nghiệm thực
hành, sưu tầm tài liệu…Đây là nhóm phương pháp quan trọng trong việc rèn
luyện kĩ năng, thói quen và ý thức tự học của học sinh.
Trong các phương pháp trên thì hai nhóm phương pháp thực hành và trực
quan “tích cực” hơn phương pháp dùng lời. “Tích cực” ở đây có nghĩa là trong hoạt
động nhận thức, học sinh được kích thích, gợi hứng thú và chủ động chiếm lĩnh tri
thức mới dưới sự hướng dẫn của giáo viên. Đổi mới phương pháp không phải là phủ
nhận hoàn toàn các phương pháp truyền thống mà đổi mới là kế thừa và phát triển
các phương pháp đó theo quan điểm “phát huy tích cực, chủ động và sáng tạo của
học sinh”. Bên cạnh cải tiến các phương pháp truyền thống, chúng ta có thể vận
dụng các phương pháp dạy học hiện đại như dạy học dự án.
1.3.2.2. Dạy học bằng hoạt động và thông qua hoạt động của học
sinh
Dựa theo cấu trúc của tiến trình khoa học, hoạt động học tập của học sinh có
thể chia thành các nhóm sau:
+ Nhóm hoạt động thu thập thông tin bao gồm: quan sát hiện tượng tự nhiên,
tranh ảnh, thí nghiệm biểu diễn của giáo viên, xem băng hình, thực hành thí
nghiệm đo đạc, lấy số liệu, tìm thông tin từ giáo viên, bạn bè, sách báo hay
mạng internet…
+ Nhóm hoạt động xử lí thông tin bao gồm: suy luận logic (phân tích, tổng
hợp, so sánh qui nạp, diễn dịch..) để rút ra kết luận từ một dữ liệu đã thu
thập, lập bảng biểu, vẽ đồ thị từ đó rút ra các qui luật của hiện tượng, đề ra
24
phương án thí nghiệm nhằm kiểm tra một dự án hay giả thuyết,…Hoạt động
xử lí thông tin đòi hỏi khả năng tư duy sáng tạo của học sinh.
+ Nhóm hoạt động truyền đạt thông tin gồm: thông báo bằng lời các kết quả xử
lí thông tin, kết quả thí nghiệm, những dữ liệu điều tra; tham khảo, tranh luận
về nội dung học tập, trả lời câu hỏi của giáo viên; viết báo cáo, trình bày
bằng sơ đồ, đồ thị, tranh vẽ,…Hoạt động truyền đạt thông tin giúp học sinh
củng cố kiến thức, phát triển khả năng ngôn ngữ, đồng thời rèn luyện cho
học sinh có khả năng cần thiết để hòa nhập cộng đồng.
Ngoài ra, trong học tập học sinh còn có các hoạt động vận dụng kiến thức:
giải quyết vấn đề trong thực tiễn, giải bài tập…là tổng hợp của các hoạt động thu
thập, xử lí và truyền đạt thông tin.
Trong mỗi hoạt động, giáo viên nên tự nguyện rời bỏ vai trò chủ thể, không
còn là người truyền đạt tri thức mà là người giúp học sinh tìm ra tri thức. Giáo viên
đóng vai trò là người cố vấn. Học sinh tự lực hoạt động để chiếm lĩnh tri thức mới
và kĩ năng mới. Hoạt động học tập của học sinh không chỉ diễn ra trên lớp mà còn
diễn ra ở nhà.
1.3.2.3. Tăng cường học tập cá nhân phối hợp hài hòa với học tập
hợp tác
Quan điểm đổi mới phương pháp dạy học vẫn khẳng định hình thức học tập
cá nhân là hình thức học tập cơ bản nhất. Tuy nhiên để học tập có hiệu quả, học
sinh có hứng thú, tự giác và chủ động. Hình thức học tập hợp tác hay học tập theo
nhóm là hình thức góp phần làm cho việc học tập của cá nhân có hiệu quả hơn,
đồng thời rèn luyện cho học sinh tinh thần hợp tác trong lao động, chia sẻ kinh
nghiệm , học tập lẫn nhau, ý thức trách nhiệm trong công việc chung. Các hình thức
dạy học này không thể tách rời nhau mà chúng luôn bổ sung cho nhau.
Mặt khác chúng ta cần tránh quan niệm sai lầm, tổ chức cho học sinh hoạt
động theo nhóm là đổi mới phương pháp dạy học. Hạn chế của phương pháp này ở
chỗ không gian chật hẹp của lớp học, thời gian hạn định của một tiết học, do đó
giáo viên phải có cách tổ chức hợp lí và học sinh phải quen với phương pháp này thì
25
mới có hiệu quả tốt. Vì vậy bên cạnh hình thức học tập cá nhân còn yếu, giáo viên
nên cân nhắc vào học sinh mà sử dụng hình thức học tập nhóm để phát huy năng lực
của học sinh, hiệu quả giảng dạy.
1.3.2.4. Coi trọng việc bồi dưỡng phương pháp tự học
Tự học là phương pháp học tập không thể thiếu được của một học sinh. Tổ
chức hoạt động tự học một cách hợp lý, khoa học, có chất lượng, hiệu quả là trách
nhiệm không chỉ ở người học mà là sự nghiệm của giáo viên. Mỗi cá nhân học sinh
phải tự rèn luyện, biết cập nhật thông tin, tự đổi mới mình không để bị tụt hậu. Vì
vậy rèn luyện khả năng tự học là rất quan trọng. Rèn luyện ngay trong các hoạt
động học tập của học sinh, không những ở trên lớp mà còn ở nhà.
1.3.2.5. Coi trọng rèn luyện kỹ năng ngang tầm với truyền thụ tri
thức. Đổi mới kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học
sinh.[22]
Nhiệm vụ dạy học không chỉ có truyền đạt kiến thức phổ thông mà còn phải
bồi dưỡng cho học sinh kỹ năng sống và lao động cần thiết. Trong các kỹ năng cần
bồi dưỡng cho học sinh thì kỹ năng học tập là quan trọng nhất.
Việc đổi mới phương pháp dạy học phải bao gồm đổi mới kiểm tra và đánh
giá kết quả học tập của học sinh. Kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh
nhằm xem xét mục tiêu dạy học có đạt hay không? Từ đó có sự điều chỉnh đối với
các khâu trong quá trình dạy học không đạt được mục tiêu đã đề ra, qua đó thực
hiện chuẩn kiến thức, kỹ năng của chương trình giáo dục khi kết thúc một giai đoạn
học tập. Kết quả đánh giá là căn cứ để quyết định giải pháp cải thiện thực trạng,
nâng cao chất lượng, hiệu quả dạy học và giáo dục thông qua việc đổi mới, tối ưu
hóa phương pháp dạy học của giáo viên và hướng dẫn học sinh biết tự đánh giá để
tối ưu hóa phương pháp học tập. Kiểm tra – đánh giá có tác dụng thúc đẩy quá trình
học tập phát triển không ngừng. Qua kiểm tra, tạo cơ hội cho học sinh phát triển kỹ
năng tự đánh giá mức độ đạt được của bản thân, giúp học sinh nhận ra sự tiến bộ
hay khuyết điểm của mình để có phương pháp tự mình ôn tập, củng cố và bổ sung
nhằm hoàn thiện học vấn bằng phương pháp tự học. Việc chọn lựa hình thức kiểm
26
tra nào cũng rất quan trọng bởi vì nó quyết định đến độ tin cậy và chính xác kết quả
học tập của học sinh. Hiện nay, hình thức kiểm tra trắc nghiệm khách quan đang
phổ biến bên cạnh hình thức tự luận.
1.3.2.6. Tăng cường sử dụng thiết bị dạy học, chú trọng làm thí
nghiệm, ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học vật lý
Vật lý là môn khoa học thực nghiệm. Do đó, thực hành thí nghiệm là một
biện pháp quan trọng để thu thập thông tin từ thực tế. Qua thí nghiệm, những kiến
thức được hình thành một cách thuyết phục đối với học sinh, đồng thời cũng rèn
luyện cho học sinh kỹ năng thực hành (quan sát, sử dụng dụng cụ, lắp ráp dụng
cụ,..) phát triển óc phán đoán, tư duy vật lý.
Hiện nay, công nghệ thông tin đang phát triển một cách vượt bậc, được xác
định là phương tiện hỗ trợ đắc lực và có hiệu quả cho việc giảng dạy. Các phương
tiện thuộc công nghệ thông tin giúp giáo viên chủ động thời gian hơn, quá trình trao
đổi thông tin diễn ra nhanh hơn và có hiệu quả hơn.
Với vai trò là công cụ dạy học, công nghệ thông tin góp phần đổi mới
phương pháp dạy học ở các mặt như: thực hiện dạy học bằng hoạt động, tăng cường
khả năng tự học cho học sinh, đa dạng hóa các hình thức học tập và hình thức kiểm
tra – đánh giá.
1.3.2.7. Đổi mới cách soạn giáo án
Đổi mới phương pháp dạy học phải bao gồm đổi mới cách soạn giáo án. Giáo
án được xem như một “kịch bản” về những hoạt động của học sinh dưới sự điều
khiển của giáo viên. Trong đó, giáo viên ước lượng những hoạt động học tập của
học sinh, dự kiến được các tình huống có thể xảy ra và cách giải quyết giúp học sinh
đạt được mục tiêu bài học.
Quy trình của một giáo án đổi mới:
+ Lượng hóa các mục tiêu kiến thức và kỹ năng của bài học
+ Chia bài học thành những nội dung tương đối độc lập
+ Hoạch định các hoạt động học tập của học sinh thích hợp cho từng đơn vị
kiến thức
27
+ Tìm các hình thức học tập phù hợp cho từng đơn vị kiến thức
+ Hoạch định các hoạt động hướng dẫn, hỗ trợ của giáo viên tương ứng với
mỗi hoạt động học tập của học sinh
+ Dự kiến thời gian cho mỗi hoạt động
+ Xác định các điều kiện cần chuẩn bị cho từng tiết học.
Hiện nay, trước yêu cầu đổi mới phương pháp và nội dung giáo dục nhằm đào tạo
những con người chủ động, sáng tạo, thích nghi với môi trường luôn biến động, đáp
ứng yêu cầu công nghiệp hoá, hiện đại hoá trong điều kiện kinh tế thị trường, định
hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế, thay đổi hình thức học tập là cần thiết.
Chuyển từ hình thức học cá nhân đơn lẻ sang hình thức học tập thể (nhóm) nhằm
phù hợp với phương pháp dạy học đang áp dụng và đạt hiệu quả.
Như vậy, việc tổ chức quá trình dạy – tự học trong dạy học Vật lý là phù hợp
với xu hướng đổi mới phương pháp dạy học trong giai đoạn hiện nay.
1.3.3. Một số cơ sở lý luận về định hướng và tổ chức hoạt động tự học
của học sinh trong dạy học Vật lý
1.3.3.1. Các kiểu định hướng hoạt động học tập tự lực của học sinh
theo tác giả Nguyễn Mạnh Hùng
Trong tài liệu lý luận về phương pháp dạy học vật lý trong trường THPT,
thầy Nguyễn Mạnh Hùng [4,5], đã đưa ra các kiểu định hướng hoạt động học tập tự
lực của học sinh là:
• Định hướng theo mẫu – không đầy đủ
Là kiểu định hướng mà giáo viên chỉ làm mẫu hành động mà không giải thích
cách làm. Học sinh theo dõi hành động của giáo viên, xem sản phẩm mẫu còn phải
tự mày mò tìm phương thức rồi hành động theo. Thực chất đây chỉ là hành động bắt
chước của học sinh để làm ra sản phẩm tâm lý. Tùy thuộc vào năng lực nhận thức
của học sinh mà kết quả hành động có thể khác nhau. Kiểu định hướng này không
hiệu quả, tính chất và mức độ định hướng còn thấp nên học sinh sẽ gặp nhiều khó
khăn trong hành động học tập.
• Định hướng theo mẫu – đầy đủ
28
Kiểu định hướng này tương tự kiểu định hướng theo mẫu – không đầy đủ, nó
khác ở chỗ giáo viên hướng dẫn bằng lời và hành động cụ thể từng bước, học sinh
tiến hành làm theo. Hiệu quả hành động cao hơn và đảm bảo nhiều học sinh hành
động được, ngay cả với những đối tượng có năng lực thấp. Cũng như kiểu định
hướng trên, kiểu định hướng này ít có tác dụng phát triển tư duy của học sinh vì bản
chất của hành động vẫn là làm theo.
• Định hướng theo mẫu tái tạo
Là kiểu định hướng bằng cách nhắc lại những hành động mà giáo viên đã chỉ
dẫn hoặc lặp lại những hành động quen thuộc đã làm ở những tình huống tương tự
mà học sinh đã quên. Kiểu định hướng này chỉ có tác dụng củng cố phương thức
hành động cũ. Tuy nhiên cũng cần thiết phải sử dụng nó vì việc hình thành nhân
cách và các phẩm chất tâm lý là một quá trình luyện tập cho tới mức độ ổn định.
• Định hướng suy luận
Là kiểu định hướng mà hành động của học sinh là hành động tìm tòi bằng
con đường suy luận logic, xây dựng kiến thức mới trên cơ sở phát triển tư duy khoa
học và năng lực sáng tạo cho học sinh. Kiểu định hướng này hơn hẳn ba kiểu định
hướng trên vì nó tạo điều kiện cho học sinh hành động tìm tòi xây dựng kiến thức
mới và phát triển được tưu duy logic, một loại tư duy rất quan trọng trong hoạt động
học tập của học sinh. Cùng kiểu định hướng này lại có thể phân biệt hai loại khác
nhau, căn cứ vào phương thức suy luận. Đó là:
- Định hướng suy luận – chương trình hóa
Đây là kiểu định hướng trong đó giáo viên chỉ ra mục đích hành động, hướng
dẫn học sinh hành động theo từng bước, chương trình hóa liên tiếp theo một trình tự
chặt chẽ, phù hợp với trình độ học sinh. Nó giúp học sinh hành động từng bước cụ
thể rõ ràng. Thường có hai hình thức định hướng chương trình hóa. Đó là xây dựng
hệ thống câu hỏi tìm tòi để đàm thoại với học sinh và đặt ra hệ thống các yêu cầu để
học sinh thực hiện theo một trình tự chặt chẽ, từng bước trong việc xây dựng các
mô hình kiến thức. Hệ thống câu hỏi của giáo viên phải đảm bảo tính lôgic chặt chẽ
và phải dựa trên trình độ hiểu biết đã có của học sinh. Tuy nhiên cũng không thể
29
máy móc vì nhiều câu hỏi và lời hướng dẫn của giáo viên lại dựa vào câu trả lời của
học sinh, dựa vào tình huống mới nảy sinh. Do đó kiểu định hướng này còn mang
tính nghệ thuật và sáng tạo của giáo viên. Nó rất linh hoạt.
- Định hướng suy luận – tương tự
Là kiểu định hướng trong đó giáo viên chỉ ra mục đích hành động và những
phương pháp hành động tương tự mà học sinh đã thực hiện và từ đó học sinh
chuyển sang hành động tìm tòi với đối tượng mới. Kiểu định hướng này có tác dụng
giúp học sinh hành động tìm tòi nhưng vừa sức.
• Định hướng tìm tòi
Là kiểu định hướng trong đó giáo viên chỉ đề ra mục đích, phương pháp hành
động hoặc gợi ý ở dạng chung nhất. Học sinh tự lực thực hiện hành động trên cơ sở
gợi ý của giáo viên để đạt mục đích. Kiểu định hướng này có tác dụng cao hơn về
phát triển năng lực nhận thức cho học sinh so với các kiểu định hướng trên và tương
đối phù hợp với đối tượng học sinh trung học. Tuy nhiên, một nhược điểm của nó là
phải có nhiều thời gian.
• Định hướng tìm tòi sáng tạo
Là kiểu định hướng trong đó giáo viên chỉ ra mục đích hành động và cung
cấp những điều kiện sẵn có cho học sinh hành động. Học sinh phải tự lực tìm ra
phương thức hành động và thực hiện hành động để sáng tạo tri thức, kỹ năng mới.
Tuy nhiên, sự sáng tạo của học sinh là sáng tạo lại, phải tổ chức học sinh thực hiện
theo cách mà các nhà khoa học đã thực hiện. Ta có thể gọi cách định hướng này là
tạo ra một “tình huống học tập”. Tình huống học tập là những tác động dưới mọi
hình thức của giáo viên vào học sinh nhằm chỉ ra mục đích hành động, cung cấp
những dữ kiện cần thiết cho học sinh, tạo các điều kiện, tạo hứng thú để họ có thể
dựa vào đó tự lực hành động trong một lĩnh vực nào đó. Giáo viên chỉ cung cấp điều
kiện, không cung cấp phương thức hành động hoặc dẫn dắt hành động cụ thể.
Những tình huống này phải phù hợp với logic nhận thức của học sinh.
Để thực hiện kiểu định hướng này là khó khăn và phức tạp nhất, nó đòi hỏi
trình độ hiểu biết cao và năng lực toàn diện của giáo viên cũng như của học sinh.
30
Nhưng, để dạy sáng tạo cho học sinh thì bắt buộc phải thực hiện. Điều này đòi hỏi
người giáo viên cũng phải rất sáng tạo khi tổ chức học tập cho học sinh.
Trong quá trình tổ chức dạy học một kiến thức cụ thể phải kết hợp đan xen
lẫn nhau các kiểu định hướng. Không thể luôn luôn định hướng sáng tạo, có những
giai đoạn vẫn phải định hướng suy luận và theo mẫu.
Trình tự thực hiện định hướng có thể theo các bước như sau:
- Định hướng tìm tòi, sáng tạo theo yêu cầu học sinh phải tự lực giải quyết vấn
đề.
- Nếu học sinh không đáp ứng được thì sự định hướng tiếp theo là suy luận: cụ
thể hóa hơn, chi tết hơn, thu hẹp phạm vi, mứ độ tìm tòi cho học sinh.
- Nếu học sinh vẫn không thực hiện được yêu cầu thì phải chuyển sang định
hướng theo mẫu.
Các kiểu định hướng của tác giả Nguyễn Mạnh Hùng phù hợp với dạy học
phổ thông. Do đó, trong luận văn này tôi vận dụng các kiểu định hướng này cho
tiến trình dạy – tự học.
1.3.3.2. Định hướng học sinh tự học ở nhà [15].
a. Tầm quan trọng của tự học ở nhà
Việc học tập và chuẩn bị bài ở nhà rất quan trọng, quyết định kết quả học tập
ở mỗi học sinh. Lượng kiến thức cần cung cấp cho học sinh trong một bài học
nhiều, thời gian học trên lớp chỉ giới hạn trong một tiết hoặc hai tiết học, khi tổ
chức hoạt động học tập trên lớp thường mất nhiều thời gian, do đó học sinh không
thể tiếp nhận toàn bộ kiến thức trên lớp mà còn phải tự tìm hiểu ở nhà. Quá trình rèn
luyện các kỹ năng và ghi nhớ chỉ có thể được thực hiện bởi chính bản thân học sinh
và cần có nhiều thời gian, lặp lại nhiều lần, nên không thể chỉ rèn luyện trên lớp mà
còn phải tự rèn luyện ở nhà. Kiến thức mà học sinh tiếp nhận được trong quá trình
rèn luyện và chuẩn bị ở nhà là cơ sở để học sinh tích cực, chủ động tiếp nhận kiến
thức mới.
b. Những khó khăn của học sinh khi tiến hành tự học ở nhà
31
Một trong những nguyên nhân dẫn đến hạn chế hiệu quả của tự học là học
sinh gặp nhiều khó khăn khi sử dụng phương pháp tự học. Đó có thể là những khó
khăn khách quan như xa giáo viên, xa bạn, phải tự mình giải quyết việc học… và
những khó khăn chủ quan như tâm lí thiếu tự tin, dễ nản chí khi gặp bế tắc…Trong
số các khó khăn đó, nổi bật là những hạn chế về kĩ năng tự học. Có thể kể ra một số
khó khăn thường thấy do thiếu kĩ năng tự học:
- Sưu tầm và phân loại tài liệu học tập.
- Nghiên cứu tài liệu.
- Khắc phục khó khăn phát sinh trong trường hợp không có giáo viên trợ giúp.
- Tự kiểm soát và quản lí quá trình tự học.
- Đánh giá kết quả và hiệu quả tự học.
- …
c. Định hướng học sinh tự học ở nhà
Hoạt động tự học ở nhà tồn tại dưới hai dạng: một là ôn tập kiến thức cũ, hai
là chuẩn bị bài mới. Do đó, tùy theo mỗi hoạt động mà giáo viên có cách định
hướng cho học sinh tự học khác nhau.
- Định hướng học sinh ôn tập và sử dụng kiến thức có hiệu quả
Các kiến thức học sinh tiếp thu trên lớp chỉ có thể tồn tại khi học sinh ghi nhớ
và thường xuyên sử dụng nó chuyển nó thành ngôn ngữ của bản thân. Do đó giáo
viên có thể định hướng cho học sinh trình bày lại kiến thức đã học theo nhiều cách
như viết, vẽ, so sánh, phân loại, sơ đồ hóa,…để học sinh nắm được kiến thức tổng
quát và mối liên hệ với các kiến thức trong bài, chương, phần giáo viên có thể:
- Hướng dẫn ôn tập theo một số nguyên tắc sau:
+ Trọng tâm hóa bài học: Chỉ cần nắm những điều trọng tâm nhất của bài học.
+ Cụ thể hóa bài học: Liên hệ bài học có nội dung trừu tượng với những hình
ảnh cụ thể hằng ngày.
+ Hệ thống hóa bài học: nhìn tổng quát bài học bằng một dàn bài.
+ Thích ứng hóa bài học: áp dụng tối đa bài học vào cuộc sống.
+ Vận dụng hết các giác quan: miệng đọc, mắt nhìn, tai nghe…
32
+ Thủ thuật hóa bài học
Cung cấp một số phương pháp tự học như Phương pháp “MURDER” của
J.R.Hayes, trong đó:
+ Mood (tâm trạng): Tạo ra một tâm trạng thoải mái cho mình trước khi bắt
đầu học. Chọn một khoảng thời gian, không gian và thái độ thích hợp để bắt
đầu việc học
+ Understanding (sự hiểu biết): khi gặp một cái gì không hiểu trong một phần,
hãy đánh dấu lại. Cố tập trung vào một phần hay một nhóm các bài tập mà
bạn có thể giải quyết được.
+ Recall (nhắc lại): Sau khi đã học được một phần, dừng lại và chuyển những
gì bạn vừa học sang ngôn ngữ của chính bạn.
+ Digest (hấp thụ): Quay trở lại với cái mà lúc nãy bạn chưa hiểu và thử xem
xét lại các dữ kiện. Có thể tham khảo thêm các tài liệu khác (một quyển sách
nào đó hay sự chỉ dẫn của thầy cô chẳng hạn) nếu bạn vẫn không hiểu được.
+ Expand (mở rộng): Trong bước này, hãy đặt ra ba dạng câu hỏi liên quan tới
những gì bạn vừa học.
+ Review (ôn lại): Lướt qua tất cả những gì bạn mới hoàn thành, xem xem
phương thức nào đã giúp bạn hiểu và (hoặc) giữ lại những kiến thức cũ để áp
dụng vào những gì bạn đang học.
Bên cạnh đó, việc giúp học sinh cho thấy vai trò to lớn của kiến thức trong
việc giải quyết vấn đề thực tiễn trong và ngoài nhà trường cũng rất quan trọng, vì
qua đó học sinh được củng cố niềm tin vào kiến thức và có hứng thú trong việc vận
dụng kiến thức giải quyết vấn đề đặt ra và chỉ khi đó kiến thức mới được sử dụng có
hiệu quả. Muốn vậy giáo viên phải thiết kế hệ thống bài tập gồm nhiều loại, từ dễ
đến khó, đồng thời định hướng cho học sinh nhận ra các vấn đề và cách giải quyết
qua các bài tập mẫu, để từ đó học sinh có thể tự lực thực hiện các bài tập của mình.
Cuối cùng ở một mức độ cao hơn, giáo viên có thể khuyến khích học sinh tự đưa ra
những bài tập sáng tạo của bản thân, nếu làm được như vậy thì có thể nói học sinh
đã tiếp thu và sử dụng kiến thức hiệu quả.
33
• Định hướng học sinh chuẩn bị bài mới
Việc chuẩn bị bài mới đúng cách sẽ giúp học sinh nhận ra được kiến thức
trọng tâm, những khó khăn vướng mắc mà bản thân không giải quyết được để từ đó
chủ động trong việc học tập trên lớp. Bên cạnh đó, việc chuẩn bị bài mới cũng giúp
cho giáo viên tổ chức các hoạt động học tập của học sinh tốt hơn, tập trung khai
thác được các vấn đề trọng tâm của bài học. Do đó, việc định hướng cho học sinh
chuẩn bị bài mới là rất quan trọng, có thể quyết định đến chất lượng học tập của học
sinh. Vậy giáo viên có thể định hướng cho học sinh chuẩn bị bài mới như thế nào?
Tùy thuộc vào tính chất của từng bài học, giáo viên có thể giao nhiệm vụ cho từng
cá nhân hoặc nhóm một số nhiệm vụ cụ thể, hướng dẫn học sinh đọc sách giáo khoa
và các tài liệu và thực hiện nhiệm vụ được giao. Các nhiệm vụ giáo viên giao được
thể hiện thông qua những câu hỏi tổng quát hoặc chi tiết về một vấn đề nào đó. Mục
đích chính là để học sinh đọc sách ở nhà. Hoặc giáo viên có thể nêu trước mục đích
và vấn đề cần giải quyết và yêu cầu học sinh tìm hiểu người ta đã giải quyết vấn đề
đó như thế nào? Kết quả ra sao? Hoặc giáo viên có thể giao cho học sinh tìm hiểu
các hình vẽ, đồ thị, bảng số liệu, thí nghiệm để xem chúng cho ta biết điều gì? Hay
từ đó có thể rút ra kết luận gì?
Tuy nhiên, thực tế học sinh quen với cách học thụ động và số lượng môn học
nhiều, thời gian học ở nhà ít thì việc thực hiện các nhiệm vụ học tập ở nhà phần
nhiều còn mang tính đối phó. Do đó, khó khăn nhất vẫn là cách kiểm tra, động viên
học sinh tự giác học tập, tổ chức cho học sinh tự lực thực hiện, điều đó đòi hỏi
nhiều công sức của giáo viên. Sau đây là một số biện pháp giúp giáo viên quản lí
việc tự học của học sinh.
d. Một số biện pháp hướng dẫn và quản lí việc tự học ở nhà của học sinh
• Thiết kế các bài tập tự học cho học sinh
Các bài tập tự học chứa nội dung học tập mà học sinh phải tự hoàn thành.
Đồng thời nó là bản chỉ dẫn cách học cho học sinh, là bản cam kết và là hồ sơ để
giáo viên đánh giá kết quả tự học. Vì vậy, việc soạn thảo bài tập tự học có ý nghĩa
quan trọng trong việc hướng dẫn tự học.
34
- Trước khi soạn thảo bài tập tự học, giáo viên cần lựa chọn và quyết định nội
dung tự học. Thông thường, các nội dung được lựa chọn là những vấn đề cơ
bản, đơn giản, mang tính thực tiễn cao, có nhiều nguồn tài liệu (sách giáo
khoa, tạp chí, băng hình, mạng internet,…). Phân tích nội dung đã được lựa
chọn thành những đơn vị kiến thức nhỏ và theo các mục rõ ràng, để dễ thiết
lập các bài tập và học sinh dễ soạn đề cương.
- Các bài tập tự học có thể soạn theo hai hình thức: bài tập theo bài học và bài
tập theo chủ đề:
+ Bài tập theo bài học là các bài tập được soạn thảo rất cụ thể, chi tiết và
thường bám sát với từng trang nội dung của sách giáo khoa. Các bài tập loại
này được cấu trúc theo hệ thống phù hợp với hệ thống tri thức đã được chọn
để người học tự nghiên cứu. Khi người hoàn thành hệ thống bài tập này sẽ
nắm được nội dung của tài liệu học tập.
+ Bài tập theo chủ đề thường dùng để ôn tập. Trong đó các bài tập được soạn
theo chủ đề và thường có đề cương ôn tập kèm theo.
- Độ khó của các bài tập cũng là vấn đề cần quan tâm. Khó khăn chủ yếu của
người tự học là không có người trợ giúp khi bế tắc. Vì vậy, các bài tập không
nên quá khó, mà ở mức độ trung bình. Nhìn chung, nên cấu trúc bài học dưới
dạng tìm hiểu nội dung tài liệu, ghi nhớ và tìm cách giải thích các sự kiện
thực tế, tránh ra các bài tập phức tạp. Việc sắp xếp các bài tập cũng cần theo
logic chặt chẽ từ dễ đến khó và đánh số thứ tự rõ ràng, để người làm không
bỏ qua những bài dễ khi gặp bài khó.
- Để tránh sự sao chép, các bài làm (các phiếu điều tra) nên yêu cầu viết tay
(không đánh máy vi tính).
• Giám sát quá trình tự học
Đặc điểm của phương pháp tự học là không đánh giá quá trình học tập. Điều
này gây khó khăn không nhỏ cho cả người học và người dạy trong việc kiểm soát
quá trình học tập và đánh giá mức độ tiến bộ của việc học. Để khắc phục khó khăn
này có thể theo các gợi ý sau:
35
- Cho các câu hỏi tự kiểm tra để học sinh tự đánh giá tiến bộ và mức độ hiểu
của mình. Yêu cầu học sinh nộp bài để biết chắc có làm bài hay không.
- Cho đáp án các câu hỏi ghi trên phiếu học tập để học sinh có thể tự đánh giá
mình và người khác.
- Cung cấp các bài làm mẫu hoặc cách giải tối ưu, sau khi học sinh đã hoàn
thành phiếu học tập. Học sinh có thể dùng đáp án để tự đánh giá.
- Khuyến khích học sinh tìm câu hỏi tự kiểm tra có trong các tài liệu giáo
khoa. Yêu cầu học sinh nộp các câu trả lời để biết chắc có làm.
- Yêu cầu học sinh phát biểu tự đánh giá vầ quá trình và hiệu quả tự học.
- Cho học sinh đóng vai trò người giáo viên để nâng cao trách nhiệm đối với
bạn cùng học (học bằng cách dạy người khác là cách học hiệu quả nhất).
• Hướng dẫn nguồn tài liệu
Nguồn tài liệu quyết định một phần rất lớn chất lượng tự học. Vì vậy, người
giáo viên nên lập danh mục các loại tài liệu cho học sinh. Trong đó, nếu có thể
được, chỉ rõ tài liệu bắt buộc và tài liệu tham khảo. Đối với tài liệu bắt buộc cần chỉ
rõ số trang phải đọc kèm theo câu hỏi.
Sưu tầm và phân loại các nguồn tài liệu là một trong những kỹ năng cần được
hình thành trong hoạt động tự học. Vì vậy, bên cạnh việc chỉ dẫn cho học sinh cách
sư tầm tài liệu, cũng cần có sự giám sát và đánh giá của giáo viên, coi đó là một nội
dung tự học.
• Đánh giá việc tự học
Hình thức đánh giá phổ biến là bài thi ngay sau khi kết thúc việc thực hiện
các bài tập tự học. Việc đánh giá cần phù hợp với đặc điểm của từng lớp học. Bài
thi dành cho học sinh tự học có thể chia thành hai hình thức là: bài thi học sinh tự
cho điểm và bài thi giống như các bài thi thông thường.
Thông thường, sẽ có nhiều học sinh chưa đạt yêu cầu trong đợt đánh giá đầu,
giáo viên cần dành thời gian và bài tập tự học để họ củng cố. Thời gian ít nhất là
nửa tháng và các bài tập không nên lặp lại những bài đã giao.
36
Mô hình dạy – tự học tổng quát của Nguyễn Kỳ được cụ thể hóa thông qua
sự kết hợp các kiểu định hướng học tập đã nói ở trên nhằm nâng cao hiệu quả việc
dạy – tự học môn Vật lý.
Kết luận chương 1
Trong chương này, tôi đã trình bày về cơ sở lý luận của việc tổ chức quá trình
dạy – tự học trong dạy học vật lý, đó là quá trình người thầy thay vì truyền đạt cho
người học những kiến thức sẵn có thì người thầy phải gợi mở cho người học khám
phá tri thức, hướng dẫn cho người học tự mình xây dựng cái cần hiểu biết từ đó
giúp học sinh nâng cao tính sáng tạo, tự lực trong học tập. Trong chương tiếp theo,
tôi sẽ áp dụng cơ sở lý thuyết này vào soạn những tiến trình dạy – tự học ở một số
bài học cụ thể trong phần “Quang hình” – Vật lý 11 nâng cao.
37
CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY - TỰ HỌC MỘT
SỐ KIẾN THỨC TRONG PHẦN “QUANG HÌNH” – VẬT LÝ 11
NÂNG CAO
2.1. Nội dung, cấu trúc và mục tiêu phần “Quang hình” - Vật lý 11 nâng
cao [7,8]
2.1.1. Nội dung và cấu trúc của phần “Quang hình” – Vật lý 11 nâng
cao
Phần quang hình lớp 11 nâng cao gồm có 2 chương 9 bài:
Chương VI: Khúc xạ ánh sáng.
Bài 44: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
Bài 45: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
Chương VI: Mắt và các dụng cụ quang học.
Bài 47: LĂNG KÍNH
Bài 48: 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
38
39
2.1.2. Mục tiêu dạy học phần “Quang hình”- Vật lý 11 nâng cao
2.1.2.1. Mục tiêu về nội dung kiến thức và cấp độ nhận thức
Cấp độ Nhận biết Hiểu Vận dụng
Nhận thức
Nội dung
Kiến thức
- Mô tả được hiện - Phân biệt hiện Hiện tượng khúc
tượng khúc xạ ánh tượng khúc xạ ánh xạ ánh sáng
sáng. sáng với hiện tượng
phản xạ ánh sáng
- Phát biểu được - Vẽ được đường - Vận dụng cách Định luật Khúc xạ
định luật khúc xạ truyền ánh sáng từ vẽ tia khúc xạ và ánh sáng
ánh sáng. môi khái niệm ảnh, vật trường trong
để xác định ảnh - Viết được biểu suốt này sang môi
khúc xạ của vật thức định luật trường trong suốt
qua lưỡng chất khác khi biết tia tới khúc xạ ánh sáng
phẳng, lăng kính, hoặc tia khúc xạ. và gọi tên các đại
thấu kính mỏng. lượng có trong - Ước lượng sự
tương quan giữa công thức. - Sử dụng công
góc tới và góc khúc thức của định luật
xạ khi ánh sáng khúc xạ ánh sáng
truyền qua mặt và suy luận toán
phân cách giữa hai học để chứng
minh các công môi trường truyền
thức của lăng sáng để nhận ra
40
được môi trường kính.
nào chiết quang - Sử dụng công
hơn. thức của định luật
khúc xạ ánh sáng
để chứng minh
tính thuận nghịch
của chiều truyền
ánh sáng trong sự
khúc xạ ánh sáng.
- Mô tả hiện tượng - Phân biệt hiện - Giải thích sự Hiện tượng phản
phản xạ toàn phần. tượng phản xạ toàn truyền sáng trong xạ toàn phần
phần với hiện tượng Nêu được điều lăng kính phản xạ
phản xạ thông kiện xảy ra hiện toàn phần.
thường (trường hợp tượng phản xạ - Giải thích được
phản xạ trên mặt toàn phần. sự truyền sáng
nhẵn bóng và phản - Viết được công trong sợi quang.
thức tính góc tới xạ kèm theo khúc
giới hạn phản xạ xạ).
toàn phần.
Ứng dụng của
Khúc xạ ánh sáng
- Nêu được khái - Phân biệt được - Dự đoán được a) Sự nhìn của mắt niệm điểm cực mắt cận, viễn, lão mắt có nhìn rõ
cận, điểm cực nhờ các yếu tố: được một vật khi
viễn, khoảng nhìn biết kích thước và OCC; OCV hoặc vị
trí tiêu điểm của rõ của mắt. vị trí của vật đó so
với mắt. Nêu được khái mắt so với màng
niệm góc trông, lưới.
năng suất phân li.
41
- Nêu được điều
kiện nhìn rõ của
mắt.
b) Các dụng cụ quang bổ trợ cho mắt
- Lăng kính - Mô tả được lăng - Nhận ra được lăng - Sử dụng được
kính. kính trong thực tế, lăng kính trong thí
chỉ rõ góc chiết nghiệm. - Nêu được lăng
quang ứng với mỗi kính có tác dụng - Vẽ được ảnh và
cách dùng lăng làm lệch tia sáng nêu được tính
kính. truyền qua nó. chất, độ lớn của
ảnh so với vật. - Viết được các - Vẽ một cách định
lượng đường đi của công thức lăng - Sử dụng công
kính. tia sáng truyền qua thức lăng kính,
định luật khúc xạ lăng kính.
ánh sáng, điều - Áp dụng định luật
kiện có phản xạ khúc xạ để xây
toàn phần và định dựng công thức
luật phản xạ ánh lăng kính và chỉ ra
được điều kiện áp sáng để giải các
dụng các công thức bài tập về lăng
ở SGK. kính trong trường
hợp không phản
xạ toàn phần và
trong trường hợp
phản xạ toàn phần. - Thấu kính mỏng - Phân biệt được hai - Mô tả được các - Nhận ra thấu
loại thấu kính mỏng loại thấu kính kính lồi, thấu kính
42
mỏng. theo hình dạng và lõm, TKHT,
- Nêu được các theo sự truyền sáng TKPK trong thực
qua thấu kính. tế. khái niệm trục
chính, quang tâm, - Phân biệt được - Xác định được
tiêu điểm vật với tiêu điểm chính, TKHT hay TKPK
tiêu điểm phụ, tiêu tiêu điểm ảnh và khi biết vị trí tiêu
diện, tiêu cự của tiêu điểm thật với điểm vật và tiêu
thấu kính mỏng. tiêu điểm ảo. điểm ảnh và chiều
truyền ánh sáng. - Nêu được cách - Căn cứ vào đường
vẽ đường đi của truyền của tia sáng - Vẽ được ảnh của
tia sáng đơn sắc nhận ra loại thấu vật trong các
qua thấu kính kính sử dụng là trường hợp: Vật
điểm; vật AB đặt mỏng (3 tia đặc TKHT hay TKPK.
vuông góc hoặc biệt và tia bất kỳ). - Chỉ ra các bước vẽ
ảnh của một vật qua - Viết được các không vuông gióc
thấu kính mỏng. công thức của với trục chính.
- Phân biệt được thấu kính và nêu - Biết vị trí của vật
mặt cong lồi và mặt và ảnh, xác định vị rõ qui ước dấu đối
cong lõm để tính với mỗi đại lượng trí đặt thấu kính,
đúng tiêu cự của d’ trong từng công loại thấu kính và
thấu kính. thức các yếu tố: tiêu
- Xây dựng được điểm, tiêu cự,
công thức quang tâm của
=
=
+
D
1 f
1 d
1 ' d
thấu kính.
- Áp dụng các
Và công thức công thức để suy
= −
K
'd d
luận về vị trí
tương đối giữa vật - Trình bày được với ảnh và tính
43
nguyên lý tạo ảnh chất của ảnh so
qua thấu kính mỏng với tính chất của
để hỗ trợ cho mắt. vật.
- Xác định loại - Xác định độ tụ - Giải các bài toán - Kính cận, kính viễn thấu kính mỏng về sự tạo ảnh của thích hợp của kính
dùng để khắc phục một vật qua thấu ứng với từng trường
nhược điểm của kính. hợp riêng của mắt
mắt cận, mắt viễn, (kính mang sát - Xác định được
mắt lão. mắt). khoảng nhìn rõ
- Xác định độ tụ - Trình bày được sự mới của mắt khi
thích hợp của kính tạo ảnh qua kính mang kính.
ứng với từng lúp và vẽ được - Xác định độ tụ
đường thích hợp của kính trường hợp riêng truyền tia
ứng với từng của mắt (kính sáng trong sự tạo
ảnh đó. mang sát mắt). trường hợp riêng
- Nêu được cấu của mắt trong
tạo và công dụng trường hợp kính
của kính lúp. không mang sát
- Viết được công - Trình bày được sự mắt.
thức số bội giác tạo ảnh qua kính
của kính lúp trong lúp và vẽ được
các cách ngắm đường truyền tia
chừng. sáng trong sự tạo
ảnh đó. - Nêu được cấu - Kính lúp
tạo và công dụng
của kính lúp.
- Viết được công - Giải thích cơ chế
thức số bội giác tạo ảnh qua kính
của kính lúp trong hiển vi và kính
44
các cách ngắm thiên văn.
chừng. - Vẽ được đường
- Nêu được cấu truyền tia sáng qua
tạo và công dụng kính hiển vi và kính
thiên văn trong của kính hiển vi - Đề xuất được
trường hợp ngắm và kính thiên văn. cấu tạo của kính
chừng bất kỳ và - Viết được công hiển vi và kính - Kính hiển vi, Kính thiên văn trường hợp ngắm thức tính bội giác thiên văn.
chừng ở vô cực. của kính hiển vi - Giải thích được
lý do chọn vật và kính thiên văn - Biết sử dụng công
kính và thị kính thức tính độ bội trong các cách
của kính thiên văn ngắm chừng. giác của kính lúp,
- Biết sử dụng kính thiên văn, kính và kính hiển vi có
công thức tính độ hiển vi để giải các tiêu cự như đã nêu
bội giác của kính bài tập liên quan. và khoảng cách
lúp, kính thiên của vật kính và thị
kính. văn, kính hiển vi
để giải các bài tập - Dự đoán được
liên quan. TKHT dùng làm
vật kính trong
kính thiên văn có
thể thay thế bằng
gương cầu lõm.
2.1.2.2. Mục tiêu kỹ năng
a. Kỹ năng về thí nghiệm
- Đề xuất được phương án thí nghiệm để kiểm chứng giả thuyết.
45
- Biết sử dụng và đọc thước đo góc, nguồn (chuyển nguồn xoay 220V chiều
thành nguồn 6V), biết lắp đèn vào nguồn.
- Biết bố trí thí nghiệm để kiểm chứng định luật khúc xạ ánh sáng, điều kiện
phản xạ toàn phần.
- Biết qua sát ảnh của một vật qua thấu kính mỏng.
- Biết cách đọc và ghi chép các số liệu thí nghiệm, xử lý kết quả thí nghiệm để
đưa ra kết luận.
b. Kỹ năng diễn đạt ngôn ngữ vật lý
- Biết cách sử dụng và đọc các ký hiệu của các đại lượng vật lý có trong phần
“Quang hình” – Vật lý 11 nâng cao.
- Biết sử dụng các ký hiệu lăng kính, thấu kính mỏng, ảnh, vật.
- Biết sử dụng mô hình tia sáng để xác định ảnh của vật.
2.1.2.3. Mục tiêu tình cảm, thái độ
- Có hứng thú học tập môn vật lý, có lòng yêu thích khoa học, trân trọng các
phát minh khoa học nói chung và phát minh vật lý nói riêng, nhất là các phát minh
trong lĩnh vực quang hình.
- Biết lắng nghe ý kiến của giáo viên và các bạn, biết suy nghĩ để tiếp thu hay
phản bác ý kiến đó.
- Mạnh dạn đưa ra ý kiến của cá nhân mình và tìm lý lẽ để bảo vệ nó.
- Có tác phong làm việc khoa học, cẩn thận, tỉ mỉ khi làm thí nghiệm.
- Có thái độ trung thực, khách quan khi xử lí số liệu thí nghiệm.
- Có ý thức sẵn sàng áp dụng hiểu biết vật lý vào thực tế nhằm cải tiến, khám
phá các ứng dụng kỹ thuật vật lý phục vụ đời sống.
- Có ý thức giữ gìn, bảo vệ đôi mắt của mình.
2.2. Tìm hiểu thực trạng dạy học phần “Quang hình” Vật lý lớp 11 –
Nâng cao ở trường THPT Mạc Đĩnh Chi
Để chuẩn bị cho việc thực nghiệm theo tiến trình dạy – tự học giúp học sinh
tự học một cách có hiệu quả một số kiến thức trong phần “Quang hình” vật lý 11 –
Nâng cao, tôi đã tiến hành tìm hiểu và thu thập một số thông tin về thực tế dạy học
46
phần “Quang hình” ở trường THPT Mạc Đĩnh Chi – nơi tôi thực tập. Qua đó xác
định được những khó khăn của giáo viên và học sinh khi dạy học phần này. Để từ
đó, trong quá trình tiến hành thực nghiệm tiến trình dạy – tự học một số kiến thức
trong phần “Quang hình” – Vật lý 11 Nâng cao, tôi sẽ cố gắng khắc phục những
khó khăn của giáo viên và những sai lầm mà học sinh hay mắc phải.
2.2.1. Nội dung tìm hiểu
Tình hình giảng dạy của giáo viên: tìm hiểu phương pháp và phương tiện chủ
yếu mà giáo viên sử dụng để giảng dạy phần quang hình học.
Tình hình học tập của học sinh: tìm hiểu những khó khăn trong quá trình học
tập, kiến thức nền phần quang hình học đã được học ở THCS, thái độ học tập của
học sinh nói chung và môn vật lý nói riêng.
Cơ sở vật chất của nhà trường, đặc biệt là trang thiết bị của phòng thí nghiệm
phục vụ cho môn vật lý nói chung phần “Quang hình” nói riêng.
2.2.2. Phương pháp tìm hiểu
Trao đổi trực tiếp với các giáo viên giảng dạy môn vật lý, mượn và xem giáo
án của một số giáo viên đã và đang giảng dạy phần quang hình.
Trao đổi trực tiếp và phát phiếu thu thập ý kiến với một số học sinh khi được
học môn vật lý.
2.2.3. Kết quả điều tra
Qua bước đầu thăm dò ý kiến, tìm hiểu thực tiễn dạy học phần “Quang hình
học” ở trường THPT Mạc Đĩnh Chi, tôi nhận thấy:
- Về phương tiện dạy học:
Trường có 2 bộ thí nghiệm quang hình.
Có 02 phòng thí nghiệm vật lý.
- Về phương pháp dạy học của giáo viên:
Phương pháp chủ yếu được sử dụng là diễn giảng kết hợp với đàm thoai,
những bài “sự khúc xạ ánh sáng”, “phản xạ toàn phần” có kèm theo thí nghiệm biểu
diễn.
- Về hình thức tổ chức và các phương tiện hỗ trợ:
47
Vẫn là bảng đen, phấn trắng, có một số bài học được sử dụng máy chiếu để
dạy nhưng rất ít. Thầy vẫn đóng vai trò chủ đạo, chỉ có một số giáo viên có phát huy
được tinh thần tự học của học sinh bằng cách cho học sinh tự soạn bài mới, tự nêu
những thắc mắc để giáo viên giải đáp, sau đó giáo viên củng cố những nội dung
chính của bài học.
- Về những khó khăn của giáo viên khi giảng dạy:
+ Thời gian học hạn chế nên ít có điều kiện làm thí nghiệm minh họa
hoặc hướng dẫn học sinh tự học, tự phát hiện ra kiến thức mới hay
giúp học sinh liên hệ kiến thức vừa học với thực tế cuộc sống và khoa
học kỹ thuật. Vì thế, không gây hứng thú và không tạo được điều kiện
để học sinh tự học.
+ Học sinh quen với kiểu dạy-học truyền thống nên thường không
chuẩn bị bài ở nhà, vào lớp thụ động lười suy nghĩ, kỹ năng sử dụng
dụng cụ thí nghiệm còn hạn chế, vì vậy việc thực hiện giảng dạy gặp
nhiều khó khăn, còn với thí nghiệm thì hầu như chỉ do giáo viên biểu
diễn.
- Khó khăn của học sinh:
+ Khó khăn trong việc làm thí nghiệm, do ít được tiếp xúc và làm thí
nghiệm.
+ Khó khăn khi vẽ ảnh của vật.
+ Do không tận mắt quan sát các hiện tượng, cách truyền ánh sáng qua
các dụng cụ quang học nên học sinh rất khó khăn khi phải học thuộc
lòng bài ghi.
Ngoài ra, tôi cũng có khảo sát 200 học sinh lớp 11 thuộc trường THPT Mạc
Đĩnh Chi về mức độ thường xuyên tham gia các hoạt động học tập khi học môn Vật
lí và được kết quả như sau:
stt Các hoạt động học tập Mức độ thường xuyên
Thường Thỉnh thoảng Chưa bao
48
xuyên giờ
18 Tự phát biểu 1 130 52
78 Phát biểu khi giáo viên yêu 2 118 4
cầu
16 Luôn nêu những thắc mắc 3 120 64
liên quan đến kiến thức trong
giờ học
55 Luôn tìm tòi, đặt vấn đề thảo 4 111 34
luận với bạn
48 Tham gia trực tiếp làm thí 5 130 22
nghiệm
34 Tự giải bài tập không cần sự 6 145 21
hướng dẫn của giáo viên
7 2 Giải các bài tập có sự hướng 108 90
dẫn của giáo viên
8 120 40 Chuẩn bị bài mới trước khi 40
đến lớp
89 5 9 Hỏi bài bạn hay người khác 106
119 48 10 Tham khảo thêm tài liệu 33
ngoài sách giáo khoa
Bảng 2.1. Bảng kết quả khảo sát ý kiến của HS về thực tiễn dạy và học môn vật lý.
Qua bảng số liệu cho thấy hoạt động học tập của học sinh có phần bớt thụ
động hơn trước, có tham gia phát biểu ý kiến và nêu thắc mắc, đa số tham gia phát
biểu ý kiến khi được giáo viên gọi.
2.3. Tiến trình dạy – tự học một số kiến thức trong phần “Quang hình”-
Vật lý lớp 11 nâng cao.
Dựa vào cơ sở lý luận của chu trình dạy – tự học, tôi soạn thảo tiến trình dạy
học cụ thể một số bài trên cơ sở:
- Vốn kiến thức, kinh nghiệm có sẵn và trình độ tư duy của học sinh.
49
- Tình hình thiết bị hiện có ở trường THPT và một số đồ dùng dạy học đơn
giản tự làm.
- Mục đích sư phạm cần đạt được sau khi dạy học.
2.3.1. Tiến trình dạy – tự học bài “Khúc xạ ánh sáng”.
2.3.1.1. Mục tiêu kiến thức, kĩ năng
KT, KN Mức độ thể hiện cụ thể của KT, KN
- Phát biểu được định nghĩa hiện tượng - Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch
khúc xạ ánh sáng phương (gãy) của các tia sáng khi truyền
xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi
trường trong suốt khác nhau.
- Phát biểu được định luật khúc xạ ánh - Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới.
sáng - Tia tới và tia khúc xạ nằm ở hai bên
pháp tuyến tại điểm tới.
- Đối với hai môi trường trong suốt nhất
định, tỉ số giữa sin của góc tới và sin của
n
= hay sini = nsinr
sin sin
i r
góc khúc xạ là một hằng số:
Hằng số n tuỳ thuộc vào môi trường
khúc xạ(môi trường chứa tia khúc xạ) và
môi trường tới (môi trường chứa tia tới).
+ Nếu n > 1 thì sini > sinr hay i > r, môi
trường khúc xạ chiết quang hơn môi
trường tới.
+ Nếu n < 1 thì sini < sinr hay i < r, môi
trường khúc xạ chiết quang kém hơn
môi trường tới.
- Biết tính chiết suất, góc tới, góc khúc
50
xạ và các đại lượng trong các công thức
- Vận dụng được hệ thức của định luật của định luật khúc xạ.
khúc xạ ánh sáng. - Hằng số n là chiết suất tỉ đối của môi
trường khúc xạ đối với môi trường tới. - Nêu được chiết suất tuyệt đối, chiết
Chiết suất tỉ đối bằng tỉ số giữa các tốc suất tỉ đối là gì và mối quan hệ giữa các
chiết suất này với tốc độ của ánh sáng độ v1 và v2 của ánh sáng trong môi
=
n 21
v 1 v 2
trong các môi trường. trường tới và môi trường khúc xạ:
- Chiết suất tuyệt đối của một môi
trường là chiết suất tỉ đối của môi trường
đó đối với chân không.
- Chiết suất tuyệt đối của môi trường 1
=
=
và của môi trường 2 là:
n 2
n 1
c v 2
c v 1
;
- Chiết suất tuyệt đối của mọi chất đều
lớn hơn 1. Chiết suất tuyệt đối của
không khí xấp xỉ bằng 1.
=
- Hệ thức giữa chiết suất tỉ đối và chiết
n 21
n 2 n 1
suất tuyệt đối :
- Dạng đối xứng của định luật khúc xạ:
n1sini = n2sinr
- Tính thuân nghịch của sự truyền ánh - Nêu được tính chất thuận nghịch của sáng: Ánh sáng truyền đi theo đường sự truyền ánh sáng và chỉ ra sự thể hiện nào thì cũng truyền ngược lại theo tính chất này ở định luật khúc xạ ánh đường đó. sáng.
51
2.3.1.2. Phiếu câu hỏi học tập số 1
Quan sát hiện tượng ánh sáng sau:
Khi chiếu tia sáng laser vào trong khối bán trụ thủy tinh trong suốt đặt trong
không khí thu được đường truyền của tia sáng như hình sau:
C1: Có hiện tượng gì tại mặt phân cách giữa 2 môi trường trong suốt ( môi trường
trường thủy tinh và không khí) ở hình ảnh trên?
C2: Từ kiến thức lớp 9, hãy cho biết hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì.Hiện tượng
quan sát được ở trên có phải là hiện tượng khúc xạ ánh sáng hay không?
C3: Hãy nêu thêm một số ví dụ về hiện tượng khúc xạ ánh sáng?
Cho hình vẽ biểu thị sự khúc xạ ánh sáng như sau:
C4: Dựa vào hình trên và sử dụng kiến thức lớp 9 đã học để trả lời các câu hỏi sau:
+ Tia nào là tia tới, tia nào là tia khúc xạ?
+ Góc nào là góc tới , góc nào là góc khúc xạ ?
+ Mặt phẳng tới được tạo bởi các thành phần nào?
52
C5: Trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng, tia tới và tia khúc xạ có mối liên hệ gì với
nhau?
Gợi ý: khi tia tới truyền từ không khí vào môi trường trong suốt rắn hay lỏng
tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng nào? Vị trí của nó đối với pháp tuyến so với tia
tới?
Làm thế nào để xác định mối liên hệ giữa góc tới và góc khúc xạ? hãy
nghiên cứu thí nghiệm sau đây:
Dùng 1 đèn laser, 1 bán trụ thủy tinh trong suốt, 1 thước đo độ và 1 bảng
dùng để gắn các dụng cụ trên để làm thí nghiệm. Sơ đồ thí nghiệm được thể hiện ở
hình dưới:
Dùng ánh sáng laser chiếu vào mặt bán trụ.
C6: Ta phải thực hiện thí nghiệm như thế nào để xác định mối liên hệ giữa góc tới i
và góc khúc xạ r? làm sao để suy ra được tỉ số :
i r
sin sin
là một hằng số a bất kỳ.
=
Tìm ý nghĩa của hằng số a
n 21
sin sin
i r
hãy xét 2 trường C7: Nếu đặt hằng số a ở trên là n21. Dựa vào biểu thức
hợp : n21 >1 và n21 <1 để so sánh giá trị của góc tới i và góc khúc xạ r tương ứng, từ
đó nhận xét về sự lệch của tia khúc xạ đối với pháp tuyến so với tia tới cho từng
trường hợp?
53
Gợi ý: i, r chỉ nhận giá trị trong khoảng từ 00 đến 900 thì hàm sin trong trường hợp
này biến thiên như thế nào? Vẽ hình cho từng trường hợp n21 >1 và n21 <1.
C8: Tìm hiểu xem chiết suất tỉ đối là gì? Chiết suất tuyệt đối là gì?
C9: Có nhận xét gì về độ lớn chiết suất tuyệt đối của một môi trường bất kỳ?
C10: Thử vẽ ảnh của hòn sỏi trong bình đựng nước trong hình vẽ dưới đây?
Gợi ý: Sử dụng 2 tia sáng: 1 tia chiếu vông góc với mặt nước và 1 tia chiếu xiên góc
đến mặt nước.
C11: Hãy giải thích sự tạo ảnh của con cá trong hình sau?
C12: Từ hình ảnh hòn sỏi và con cá qua sự khúc xạ ánh sáng trên, rút ra nhận xét gì
về độ nông sâu của nước ở đáy bể?
C13: Hãy quan sát hình vẽ dưới đây:
+ Nếu tia tới là SI thì tia sáng truyền theo đường nào?
+ Nếu tia tới là tia RK thì tia sáng truyền đi theo đường nào?
+ Từ đó hãy dự đoán ánh sáng có tính chất gì?
54
2.3.1.3. Tổ chức hoạt động dạy học theo quá trình dạy – tự học
A. Thời 1
- Thời gian, địa điểm: Học sinh tự chuẩn bị bài học ở nhà trước khi đến lớp.
- Hình thức:
+ GV: Soạn sẵn các câu hỏi cho học sinh tự học ở nhà (phiếu học tập số 1)
+ HS: Hoàn thành phiếu câu hỏi của GV giao để chuẩn bị bài mới.
B. Thời 2 và một phần của thời 3
- Thời gian, địa điểm: Tiến hành tại lớp trong suốt tiết học.
- Hình thức: GV tổ chức cho HS trao đổi, tranh luận để đưa ra kiến thức đúng, sau
đó HS tự điều chỉnh kiến thức ban đầu của mình.
Hoạt động 1: Giới thiệu chương mới và tìm hiểu hiện tượng khúc xạ
ánh sáng.
Định hướng Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Giới thiệu chương mới: chương khúc - Lắng nghe, ghi nhận.
xạ ánh sáng
- Làm lại thí nghiệm ở câu hỏi C1. Nêu - Cá nhân trả lời các câu
Suy luận lại các câu hỏi từ C1 đến C3 cho HS hỏi với sự chuẩn bị trước
ở nhà: tranh luận và đưa ra câu trả lời để hình
thành khái niệm hiện tượng khúc xạ ánh + Tia sáng bị lệch ngay
sáng. mặt phân cách giữa bán
- Hỗ trợ chỉnh sửa các kết luận mà HS trụ và không khí.
đưa ra. + Hiện tượng khúc xạ ánh
55
sáng là hiện tượng tia sáng
bị lệch khi gặp mặt phân
cách giữa hai môi trường.
Theo mẫu - GV làm thí nghiệm và hỏi: khi chiếu + Không
thẳng góc chùm tia sáng vào bán trụ thì
tia sáng có bị khúc xạ hay không?
- Hãy định nghĩa lại hiện tượng khúc xạ + Định nghĩa lại: hiện
ánh sáng tượng khúc xạ ánh sáng là
hiện tượng lệch phương
của tia sáng khi truyền
xiên góc qua mặt phân
cách giữa hai môi trường.
- GV bổ sung: Hiện tượng khúc xạ ánh
sáng là hiện tượng lệch phương (gãy)
của tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt
phân cách giữa hai môi trường trong
suốt khác nhau.
Hoạt động 2: Xây dựng định luật khúc xạ ánh sáng
Định hướng Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Suy luận - Tổ chức cho HS thảo luận và - Đại diện các nhóm cho câu trả
tìm câu trả lời cho các câu hỏi lời.
C4 đến C6 để chỉ ra: tia tới, tia
khúc xạ, pháp tuyến, góc tới, góc
khúc xạ, mặt phẳng tới, mối liên
hệ giữa tia tới và tia khúc xạ
trong hiện tượng khúc xạ ánh
sáng. SI: tia tới
IR: tia khúc xạ
56
SIN: góc tới
RIN’: góc khúc xạ
Mặt phẳng tới: mặt phẳng tạo bởi
tia tới SI và pháp tuyến NN’
- Khúc xạ ánh sáng tuân theo qui
luật: khi tia tới truyền từ không
khí vào môi trường trong suốt rắn
hay lỏng, tia khúc xạ nằm trong
mặt phẳng tới và bên kia bờ pháp
tuyến so với tia tới.
- Tổ chức cho HS thảo luận câu - Tiếp nhận vấn đề, thực hiện hoạt
hỏi C7 để đưa ra phương án thí động theo nhóm thảo luận để đưa
nghiệm thích hợp. ra phương án thí nghiệm tối ưu
nhất của nhóm. - Từ kết quả thảo luận, tranh
luận của các nhóm GV định - Đưa ra ý kiến của nhóm mình,
hướng HS lựa chọn phương án tranh luận ý kiến với nhóm bạn để
thích hợp nhất. đưa ra một phương án thí nghiệm.
- Tổ chức, hướng dẫn, định
Tìm tòi hướng cho các nhóm làm thí
nghiêm để xây dựng định luật
khúc xạ ánh sáng.
- Cho học sinh các dụng cụ gồm:
Theo mẫu 1 đèn laser, 1 bán trụ thủy tinh
trong suốt, 1 thước đo độ và 1
bản dùng để gắn các dụng cụ
trên.
- Cho một số HS đại diện các
Theo mẫu nhóm lần lược lên làm thí
nghiệm cho cả lớp cùng quan sát
57
và ghi kết quả thi nghiệm vào
i
bảng sau: 200 i 300 500 700 - Học sinh đo và ghi vào bảng 500 700 200 300 130 19,50 310 390 r
r
- Qua thí nghiệm đưa ra nhận xét: - Cho HS nhận xét kết quả thí
Khi góc tới tăng thì góc khúc xạ nhiệm thu được.
cũng tăng, có thể là chúng tỉ lệ - Khi góc tới tăng thì góc khúc
Theo mẫu thuận với nhau. xạ như thế nào? Dự đoán mối
liên hệ giữa góc tới và góc khúc
xạ?
- Để HS kiểm chứng dự đoán - HS lần lượt cho góc tới tăng 2,
3,4 lần: quan sát thấy góc khúc xạ của mình, cho HS tiếp tục làm
cũng tăng nhưng không phải tăng thí nghiệm với các góc tới tăng
dần 2, 3,4 lần để xem góc khúc 2, 3, 4 lần như góc tới. Vậy góc
xạ có tăng 2,3,4 lần tương ứng khúc xạ không tăng tỉ lệ thuận với
hay không? góc tới mà tăng theo qui luật
khác. - Yêu cầu học sinh tính các tỉ số
sin sin
i r
i
r 200 130 300 500 19.5 310 700 390
sin sin
i r
cho từng trường hợp và nêu nhận 1.52 1.50 1.49 1.49
xét các kết quả tính được.
- Nhận xét: khi góc i tăng thì góc
sin sin
i r
khúc xạ r cũng tăng nhưng
là hằng số. - Bổ sung: đặt n21 là hằng số trên
suy ra
sin sin
i r
= n21 - Cá nhân phát biểu định luật
- Yêu cầu HS phát biểu nội dung Theo mẫu khúc xạ ánh sáng.
58
định luật khúc xạ ánh sáng. - Thảo luận nhóm để trả lời câu
- Tổ chức, hướng dẫn, định hỏi C8.
hướng cho HS thảo luận nhóm + n21>1 → sini > sinr → i > r.
câu hỏi C8 để đưa ra kết luận. khi đi qua mặt phân cách tia khúc
- Từ kết quả thảo luận, tranh xạ lệch gần pháp tuyến hơn tia
luận của các nhóm GV định tới.
hướng cho học sinh thể hiện kết
luận lên bảng.
- GV thông báo: n21>1, ta nói
môi trường khúc xạ chiết quang
hơn môi trường tới. n21<1, ta nói + n21<1 → sini < sinr → i < r. khi môi trường khúc xạ kém chiết đi qua mặt phân cách tia khúc xạ quang môi trường tới. lệch xa pháp tuyến hơn tia tới.
Hoạt động 3: Tìm hiểu chiết suất của môi trường
Định hướng Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Theo mẫu - Tổ chức cho HS thảo luận và tìm - Thảo luận và đưa ra câu trả lời
câu trả lời đúng cho các câu hỏi C9 các câu hỏi C9, C10
sin sin
i r
và C10, để đưa ra định nghĩa chiết n21 trong biểu thức = n21 suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối
là chiết suất tỉ đối của môi của môi trường.
59
- Hỗ trợ chỉnh sửa các kết luận mà trường 2 đối với môi trường 1.
HS đưa ra. - Chiết suất tuyệt đối của một
môi trường là chiết suất tỉ đối
của môi trường đó đối với chân
không.
Theo mẫu - Thông báo: theo lí thuyết về ánh
v 1 v
2
sáng thì n21 =
với v1, v2 tốc độ của ánh sáng khi
truyền đi trong môi trường 1 và
môi trường 2.
- Hãy cho biết ý nghĩa vật lí của - n21 đặc trưng cho mức độ gãy
chiết suất tỉ đối? khúc của tia sáng khi đi qua mặt
phân cách giữa hai môi trường.
=
=
n 2
n 1
c v 2
c v 1
- Yêu cầu HS viết biểu thức chiết ; suất tuyệt đối của một môi trường
bất kỳ (cho môi trường 1, môi
trường 2 nào đó)?
- Chiết suất của một môi trường - Yêu cầu HS nhận xét về độ lớn
bất kỳ luôn lớn hơn 1. chiết suất tuyệt đối của một môi Suy luận
Giải thích: do tốc độ truyền trường bất kỳ? giải thích?
sáng trong chân không là lớn
nhất trong tất cả các tốc độ
truyền sáng trong các môi
trường bất kỳ.từ biểu thức của
chiết suất tuyệt đối ở trên suy ra
n luôn lớn hơn 1.
- Tiếp nhận vấn đề, thực hiện - Tổ chức, hướng dẫn, định hướng
hoạt động theo nhóm thảo luận cho các nhóm thảo luận yêu cầu: Suy luận
60
lập công thức thể hiện mối liên hệ để đưa ra câu trả lời:
=
=
n 1
n 2
c v 2
c v 1
giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất ;
tuyệt đối. Từ đó hãy viết lại công
=
n 21
n 2 n 1
thức định luật khúc xạ ánh sáng. ⇒
⇒ n1sini1 = n2sini2 - Thông báo,biểu thức:
n1sini1 =n2sini2
là công thức dạng đối xứng của
định luật khúc xạ ánh sáng, công
thức này dễ sử dụng, ít gây nhầm
lẫn so với công thức dạng sini =
n21 sinr, nhất là khi đổi chiều
truyền của tia sáng.
- Chú ý cho HS: khi nói chiết suất
môi trường là n, ta hiểu đây là
chiết suất tuyệt đối.
Hoạt động 4: Tìm hiểu ảnh của một vật được tạo bởi sự khúc xạ ánh
sáng qua mặt phân cách hai môi trường.
Định hướng Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Tìm tòi - Tổ chức, hướng dẫn, định hướng cho - Đưa ra ý kiến của nhóm
các nhóm thảo luận, tranh luận các câu mình, tranh luận với ý
hỏi từ C11, C12 để đưa ra cách xác định kiến của nhóm bạn.
ảnh của một vật được tạo bởi sự khúc xạ - Đưa ra cách xác định
ánh sáng giữa hai môi trường. ảnh của viên sỏi và giải
thích sự tạo ảnh của con
cá.
- Ảnh hòn sỏi và ảnh con
cá là giao điểm của chùm
tia khúc xạ kéo dài, nên là
61
ảnh ảo, và được nâng lên
cao hơn so với vị trí của
nó.
- Trả lời câu hỏi C12: khi
nhìn xuống hồ nước ta
thấy đáy hồ như được
- Từ câu C12 giáo dục cho HS: khi tắm nâng lên và ta thấy nước
ao hồ cần chú ý về độ sâu của nó. nông hơn.
Hoạt động 5: Tìm hiểu tính thuận nghịch của sự truyền sáng.
Định hướng Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Tìm tòi - Tổ chức, hướng dẫn, định hướng cho - Thực hiện hoạt động
các nhóm thảo luận câu hỏi C13 để đưa theo nhóm thảo luận để
ra kết luận về tính thuận nghịch của sự đưa ra khái niệm thuận
truyền sáng. nghịch và dự đoán tính
thuận nghịch của sự Hỗ trợ chỉnh sửa các kết luận mà học
truyền sáng. sinh đưa ra.
- Kết luận: ánh sáng truyền thẳng, phản
xạ, khúc xạ qua mặt phân cách giữa hai
môi trường và truyền đi theo đường nào
Suy luận cũng truyền ngược lại theo đường đó.
- Tiếp nhận vấn đề, thảo - Đưa hình minh họa và yêu cầu HS chỉ
luận nhóm và đưa ra ý ra đường đi của tia sáng thể hiện tính
kiến thuận nghịch:
- Tiếp nhận vấn đề, thảo
luận nhóm và đưa kết
luận
62
Suy luận
- Nếu ánh sáng tới là RI thì sẽ truyền + RIS
theo đường nào?
+ Góc tới là góc r, góc - Đối với khúc xạ ánh sáng, nếu tia sáng
khúc xạ là góc i truyền theo đường SIR như hình vẽ thì ta
có góc tới là i góc khúc xạ là r. vậy nếu
tia sáng truyền theo đường ngược lại RIS
thì góc tới, góc khúc xạ là góc nào?
- Hướng dẫn, hỗ trợ HS đưa ra mối liên
hệ giữa hai chiết suất tỉ đối n21 và n12:
n12 =
=
=
,
n 21
n 12
n 1 n 2
n 2 n 1
- Nêu câu hỏi: hãy tìm mối liên hệ giữa 1 𝑛21 +
hai chiết suất tỉ đối n21 và n12?
⇒ = n 12
1 n 21
Gợi ý:dựa vào tính thuận nghịch và định
luật khúc xạ ánh sáng
63
C. Phần còn lại của thời 3.
- Thời gian, địa điểm: HS thực hiện ôn tập tại nhà sau khi đã học trên lớp.
- Hình thức:
+ GV soạn phiếu học tập gồm câu hỏi và bài tập của bài học để học sinh củng cố
(phiếu học tập số 2).
+ HS hoàn thành phiếu học tập.
Phiếu học tập số 2:
Câu hỏi:
Thế nào là hiện tượng khúc xạ ánh sáng? 1.
Nêu nội dung của định luật khúc xạ ánh sáng? 2.
Nêu khái niệm chiết suất tỉ đối, chiết suất tuyệt đối của một môi 3.
trường?
Bài tập:
Một tia sáng truyền từ không khí vào thủy tinh có chiết suất 1,7 dưới 1.
góc tới 600 thì bị khúc xạ. góc khúc xạ bằng:
42,670 B. 30,620 C. 45,830 D. 35,740 A.
Trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng thì 2.
Góc khúc xạ luôn bé hơn góc tới. A.
Góc khúc xạ luôn lớn hơn góc tới. B.
Khóc khúc xạ tỉ lệ thuận với góc tới. C.
Khi góc tới tăng dần thì góc khúc xạ cũng tăng dần. D.
Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi 3.
trường đó đối với
Không khí B. chân không C. nước D. thủy tinh. A.
4.
Tia sáng truyền từ một môi trường trong suốt có chiết suất n tới mặt phân cách với môi trường không khí. Góc khúc xạ trong không khí là 60o.Tia phản
xạ ở mặt phân cách có phương vuông góc với tia khúc xạ. Tính chiết suất n?
2.3.2. Tiến trình dạy – tự học bài “Phản xạ toàn phần”.
2.3.2.1. Mục tiêu kiến thức, kĩ năng
64
KT, KN Mức độ thể hiện của KT, KN
- Mô tả được hiện tượng phản xạ toàn - Thí nghiệm về hiện tượng phản xạ toàn
phần và nêu được điều kiện xảy ra hiện phần :
tượng này. + Xét tia sáng đi từ môi trường có chiết
suất n1 sang môi trường có chiết suất n2
nhỏ hơn (r > i).
+ Cho góc tới i tăng dần thì góc khúc xạ
r cũng tăng dần và luôn lớn hơn i. + Khi r đạt giá trị lớn nhất là 900 thì góc
=
sin gh i
n 2 n 1
tới i cũng có giá trị lớn nhất là igh, với
+ Khi i ≥igh , toàn bộ ánh sáng sẽ bị phản
xạ, không có tia khúc xạ vào môi trường
thứ hai. Hiện tượng này được gọi là hiện
tượng phản xạ toàn phần.
- Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ
toàn phần: Khi ánh sáng đi từ môi
trường có chiết suất lớn hơn sang môi
trường có chiết suất nhỏ hơn và có góc
tới i lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn igh
(i ≥igh), thì sẽ xảy ra hiện tượng phản xạ
toàn phần, trong đó mọi tia sáng đều bị
phản xạ, không có tia khúc xạ.
- Biết nhận dạng các trường hợp xảy ra - Giải được các bài tập về hiện tượng
hiện tượng phản xạ toàn phần của tia phản xạ toàn phần.
sáng khi qua mặt phân cách.
- Biết cách tính góc giới hạn phản xạ
toàn phần và các đại lượng trong công
65
thức tính góc giới hạn.
- Mô tả được sự truyền ánh sáng trong - Sợi quang có lõi làm bằng thuỷ tinh
cáp quang và nêu được ví dụ về ứng hoặc chất dẻo trong suốt có chiết suất n1
dụng của cáp quang và tiện lợi của nó. , được bao quanh bằng một lớp vỏ có
chiết suất n2 nhỏ hơn n1
- Một tia sáng truyền vào một đầu của
sợi quang. Trong sợi quang, tia sáng bị
phản xạ toàn phần nhiều lần tại mặt tiếp
xúc giữa lõi và vỏ và ló ra đầu kia. Sau
nhiều lần phản xạ như vậy, tia sáng được
dẫn qua sợi quang mà cường độ sáng bị
giảm không đáng kể.
- Nhiều sợi quang ghép với nhau thành
bó. Các bó được ghép và hàn nối với
nhau tạo thành cáp quang.
- Ứng dụng của cáp quang :
Trong công nghệ thông tin, cáp quang
được dùng để truyền thông tin (dữ liệu)
dưới dạng tín hiệu ánh sáng. Cáp quang
có ưu điểm hơn so với cáp kim loại là
truyền được lượng dữ liệu rất lớn, không
bị nhiễu bởi trường điện từ bên ngoài.
2.3.2.2. Phiếu câu hỏi học tập số 1.
C1: Dựa vào kiến thức đã học ở lớp 7, trả lời các câu hỏi sau:
+ Hãy cho biết thế nào là hiện tượng phản xạ ánh sáng?
+ Sự phản xạ ánh sáng tuân theo định luật nào?
Thông thường ánh sáng truyền từ môi trường trong suốt 1 sang môi
trường trong suốt 2, gặp mặt phân cách giữa hai môi trường bị tách thành hai chùm
sáng: chùm phản xạ lại môi trường 1 và chùm khúc xạ vào môi trường 2. Vậy, có
66
thể xảy ra trường hợp tia sáng không bị khúc xạ vào môi trường 2 hay không? Hãy
lần lượt trả lời các câu hỏi từ C2 đến C6 dưới đây để tìm câu trả lời.
C2: Chiếu tia sáng đi từ môi trường 1 có chiết suất n1 sang môi trường 2 có chiết
suất n2 nhỏ hơn (n2 thiên của góc khúc xạ theo sự biến thiên của góc tới. C3: Chiếu một chùm tia sáng hẹp đi từ khối bán trụ có chiết suất n=1,4 ≈ ra không khí. Xác định góc khúc xạ và đường đi của chùm sáng với các giá trị sau đây √2 của góc tới i. Vẽ hình minh họa
a, i=300
b, i=450
c, i=600 C4: Trong câu hỏi C3, có trường hợp nào không xác định được góc khúc xạ hay không? nếu có thì ứng với trường hợp này, hãy dự đoán xem tia sáng sẽ truyền như thế nào? Gợi ý: Một tia sáng khi tới mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt sẽ chỉ có thể khúc xạ vào môi trường thứ hai và phản xạ lại vào môi trường thứ nhất. Trường hợp không có tia khúc xạ thì toàn bộ tia sáng sẽ đi đâu? Trường hợp đó được gọi là hiện tượng phản xạ toàn phần. Làm thế nào để thấy được hiện tượng phản xạ toàn phần đã nêu ở trên? Hãy nghiên cứu thí nghiệm sau. Cho các dụng cụ thí nghiệm sau: bán trụ D bằng thủy tinh, 1 thước tròn chia độ, nguồn sáng laser, bản từ để gắn các dụng cụ trên. Xem hình dưới đây. 67 C5: Làm thế nào để quan sát được hiện tượng đã nêu ở trên và đo được giá trị của các góc tới khi tia sáng đi từ bán trụ ra ngoài không khí? C6: Hãy cho biết thế nào là hiện tượng phản xạ toàn phần? Tiếp tục khảo sát bài toán ở câu hỏi C3. C7: Có trường hợp nào ngoài trường hợp trên, cũng không tính được góc khúc xạ hay không?
Gợi ý: trong câu hỏi C3, hãy tính góc tới i1 ứng với góc khúc xạ r=900. Từ giá trị của góc tới i1 tính được hãy tăng dần góc i1 lên và tính góc khúc xạ tương ứng xem có tồn tại góc khúc xạ hay không? Góc tới i1 xác định được ở trên người ta gọi là góc tới giới hạn, kí hiệu igh. Bắt đầu từ góc tới igh đó trở lên ta không xác định được góc khúc xạ tương ứng, nghĩa là xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần. C8: Hãy nêu tổng quát trong trường hợp nào đối với góc tới chúng ta không tính được góc khúc xạ trong bài toán C3? C9: Bây giờ vẫn bài toán C3, xét trường hợp tổng quát: tia sáng truyền từ môi trường có chiết suất n1 sang môi trường có chiết suất n2 nhỏ hơn. Hãy xác định góc tới giới hạn igh? C10: Chiếu tia sáng đi từ môi trường 1 có chiết suất n1 sang môi trường 2 có chiết suất n2 lớn hơn (n2>n1). Dựa vào định luật khúc xạ ánh sáng, hãy khảo sát sự biến thiên của góc khúc xạ theo sự biến thiên của góc tới. C11: Bây giờ, trong câu hỏi C3 ta cho chùm tia sáng chiếu từ không khí vào khối bán trụ, hãy xét xem có trường hợp nào ta không xác định được góc khúc xạ khi
chiếu với các góc tới từ 00, 300, 450 và lớn nhất là 900? C12: Như vậy, điều kiện để xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần là gì? Bây giờ, hãy tìm hiểu ứng dụng của phản xạ toàn phần trong cuộc sống. Quan sát hình ảnh của sợi quang và bó sợi quang (nhiều sợi quang ghép lại với nhau) sau và trả lời các câu hỏi: 68 C13: Tại sao ánh sáng được dẫn qua sợi quang và chiếu ra khỏi sợi quang như hình ảnh trên? Cho biết cấu tạo của sợi của sợi quang gồm lõi làm bằng thủy tinh hoặc chất dẻo trong suốt có chiết suất n1, được bao quanh bằng lớp vỏ có chiết suất n2. Như hình vẽ sau: Chùm sáng chiếu vào Lõi thủy Lớp vỏ n1 C14: Hãy quan sát hình trên và cho biết chiết suất n1 và n2, chiết suất nào lớn hơn. Ánh sáng được truyền như thế nào trong sợi quang? Gợi ý: xét sự truyền sáng tại các điểm tới I, I1, I2. C15: Hãy cho biết ứng dụng của sợi quang trong hình ảnh dưới đây? 69 C16: Quan sát những hình ảnh dưới đây và cho biết đó là ứng dụng gì của sợi quang? 2.3.2.3. Tổ chức hoạt động dạy – tự học theo ba thời của mô hình dạy – tự học A. Thời 1 - Thời gian, địa điểm: HS tự chuẩn bị bài học ở nhà trước khi đến lớp - Hình thức: + GV: Soạn sẵn các câu hỏi cho học sinh tự học ở nhà (phiếu học tập số 1). + HS: Hoàn thành phiếu câu hỏi của GV giao để chuẩn bị bài mới. B. Thời 2 và một phần của thời 3 - Thời hian, địa điểm: Tiến hành tại lớp trong suốt tiết học. - Hình thức: GV tổ chức cho HS trao đổi, tranh luận để đưa ra kiến thức đúng, sau đó HS tự điều chỉnh kiến thức ban đầu của mình. Hoạt động 1: Tìm hiểu hiện tượng phản xạ toàn phần Định Hoạt động của GV Hoạt động của HS hướng Suy luận - Nêu lại các câu hỏi C1 cho HS - Cá nhân đưa ra câu trả lời phản tranh luận và đưa ra câu trả lời để xạ là hiện tượng tia sáng bị hắc nhắc lại hiện tượng phản xạ. lại khi chiếu đến mặt gương. - Hỗ trợ chỉnh sửa các kết luận mà - Định luật phản xạ ánh sáng: HS đưa ra. + Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và đường pháp tuyến của gương ở điểm 70 tới + Góc phản xạ bằng góc tới - Tổ chức cho HS tìm câu trả lời - Cá nhân HS trả lời theo sự cho câu hỏi C2, để thấy sự tăng chuẩn bị ở nhà: theo định luật dần của góc tới khi góc khúc xạ khúc xạ ánh sáng thì r>i do tăng. n1>n2. Khi góc tới tăng thì góc khúc xạ cũng tăng. - Tổ chức, hướng dẫn, định hướng - Thảo luận nhóm và đại diện cho HS thảo luận nhóm câu hỏi nhóm để trả lời câu hỏi C3, C3, C4 để đưa ra dự đoán về không tìm được góc khúc xạ ở trường hợp chỉ có phản xạ mà câu c. không có khúc xạ. + Trường hợp này, có thể chỉ có chùm phản xạ mà không có chùm khúc xạ. + Toàn bộ chùm tia sáng bị phản Tìm tòi xạ trở lại môi trường tới. - Tổ chức cho HS thảo luận câu - Tiếp nhận vấn đề, thực hiện hỏi C5 để đưa ra phương án thí hoạt động theo nhóm thảo luận nghiệm thích hợp. để đưa ra phương án thí nghiệm - Từ kết quả thảo luận, tranh luận tối ưu nhất của nhóm. của các nhóm GV định hướng HS - Đưa ra ý kiến của nhóm mình, lựa chọn phương án thích hợp tranh luận ý kiến với nhóm bạn nhất. để đưa ra một phương án thí nghiệm. HS làm thí nghiệm và ghi nhận xét vào bảng: - Tổ chức, hướng dẫn, định hướng cho các nhóm làm thí nghiêm để quan sát hiện tượng phản xạ toàn 71 phần và xác định góc tới đặt biệt Góc tới Chùm tia Chùm tại đó bắt đầu xảy ra hiện tượng khúc xạ tia phản phản xạ toàn phần. xạ - Cho học sinh các dụng cụ đã nêu Nhỏ Lệch xa Rất mờ trong phiếu học tập. pháp - Cho một số HS đại diện các tuyến. nhóm lần lược lên làm thí nghiệm Rất sáng cho cả lớp cùng quan sát và ghi Tăng i Tia sáng Sáng nhận xét về đọ sáng của chùm mờ đi và dần lên khúc xạ và chùm phản xạ vào tiến về bảng sau: gần mặt Góc tới Chùm tia Chùm tia phâncách khúc xạ phản xạ hai môi Nhỏ trường Tăng i Có giá Gần như Rất Có giá trị đặt sát mặt sáng phân trị đặt biệt igh cách. biệt igh Rất mờ. >igh Không Rất - Gợi ý cho HS trình bày kết quả >igh còn sáng quan sát trong thí nghiệm. Khi góc tới nhỏ thì chùm tia khúc xạ lệch như thế nào so với pháp tuyến, độ sáng của nó như thế nào? Độ sáng của chùm khúc xạ Suy luận như thế nào? Tương tự cho các trường hợp tiếp theo. - Nêu lại câu hỏi C6 cho HS tranh 72 luận và đưa ra câu trả lời để hình - Cá nhân trả lời các câu hỏi. thành khái niệm hiện tượng phản Hiện tượng trên là hiện tượng xạ toàn phần. phản xạ toàn phần. - Hỗ trợ HS đưa ra định nghĩa Hiện tượng phản xạ toàn phần là chính xác cho hiện tượng phản xạ hiện tượng toàn bộ tia tới bị toàn phần. phản xạ trở lại môi trường chứa tia tới. - Thảo luận nhóm và đưa ra câu - Yêu cầu HS phân biệt hiện tượng trả lời: phản xạ toàn phần và hiện tượng Hiện tượng phản xạ thông phản xạ thông thường thường thì một phần tia sáng bị phản xa trở lại môi trường chứa tia tới, một phần thì truyền vào môi trường trong suốt khác, tuân theo định luật khúc xạ ánh sáng. Hoạt động 2: Xây dựng điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần Định Hoạt động của GV Hoạt động của HS hướng Tìm tòi - Tổ chức, hướng dẫn, định - Thảo luận nhóm và đưa ra câu hướng cho HS thảo luận nhóm trả lời với sự chuẩn bị bài trước ở nhà. câu hỏi C7 đến C9 để suy ra điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ - Trả lời câu C7: có trường hợp toàn phần đối với góc tới. i>i1 không tìm được góc khúc xạ. với i1được xác định như sau: áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng suy ra - Thông báo i1 xác đinh được trong bài toán chính là góc tới 0 73 = = = sin sin 90 i
1 1
n 1
n 1
2 giới hạn. kí hiệu igh. → i1≈450.
- Trả lời câu hỏi C8: i>450 thì không xác định được góc khúc xạ tương ứng. = sin gh
i n
2
n
1 - Trả lời câu hỏi C9: tổng quát i≥igh thì xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần. - Cá nhân HS trả lời theo sự - Nêu lại các câu hỏi từ C10 và chuẩn bị ở nhà: theo định luật C11 cho HS tranh luận để suy ra khúc xạ ánh sáng thì i>r do điều kiện còn lại xảy ra hiện n2>n1. Khi góc tới tăng thì góc tượng phản xạ toàn phần. khúc xạ cũng tăng nhưng luôn nhỏ hơn góc tới. - Câu hỏi C11: tất cả các trường hợp điều xác định được góc khúc xạ tương ứng. - Cá nhân đưa ra câu trả lời: khi ánh sáng truyền từ môi trường có - Từ đó hãy cho biết điều kiện gì chiết suất lớn hơn sang môi đối với chiết suất của hai môi trường có chiết suất nhỏ hơn thì trường để xảy ra hiện tượng phản xảy ra hiện tượng phản xạ toàn xạ toàn phần? phần. - Cá nhân đưa ra câu trả lời: khi - Nêu lại câu hỏi C12 HS suy ánh sáng truyền từ môi trường có luận và rút ra hai điều kiện xảy ra chiết suất lớn sang môi trường có hiện tượng phản xạ toàn phần. 74 chiết suất nhỏ hơn và có góc tới i lớn hơn góc giới hạn igh thì xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần. Theo mẫu - Cho một vài HS nhắc lại điều - Cá nhân nhắc lại điều kiện xảy kiện xảy ra hiện tượng phản xạ ra hiện tượng phản xạ toàn phần. toàn phần. - Bổ sung: trong hiện tượng phản xạ toàn phần mọi tia sáng đều bị phản xạ và không có tia khúc xạ. Hoạt động 3: Tìm hiểu ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần. Định hướng Hoạt động của GV Hoạt động của HS Suy luận - Đưa ra các hình ảnh trong câu hỏi - Cá nhân quan sát lại hình ảnh C13 và C14, nêu lại câu hỏi C13 và của GV đưa ra và trả lời câu hỏi: C14 để suy ra nguyên tắc truyền ánh + Trả lời câu hỏi C13: do hiện sáng trong sợi quang cũng như cấu tượng phản xạ toàn phần nên ánh tạo của nó. sáng được dẫn qua sợi quang và chiếu ra khỏi sợi quang như hình vẽ. + Trả lời câu hỏi C14: sợi quang gồm hai phần chính là lõi làm bằng thủy tinh trong suốt có chiết suất n1 và vỏ bọc cũng trong suốt, bằng thủy tinh có chiết suất n2. Với n2 + Giải thích sự truyền sáng: tia sáng SI bị khúc xạ vào sợi quang, tia khúc xạ tới mặt tiếp xúc giữa lõi và lớp vỏ I1 dưới góc tới lớn hơn góc tới giới hạn và bị phản xạ 75 toàn phần. Hiện tượng phản xạ toàn phần như vậy được lặp lại nhiều lần liên tiếp tại các điểm I2,I3,… Theo mẫu - Thông báo: các sợi quang như trên được nối với nhau tạo thành bó sợi quang như hình vẽ (hình trong câu - Xem hình và nêu ứng dụng: đó hỏi C12). là ứng dụng của sợi quang để nội - Cho HS quan sát các hình ảnh ở câu soi trong y học và trong truyền hỏi C15 và C16,nêu lại câu hỏi C15 thông tin. và C16, để thấy được hai ứng dụng của sợi quang. - Thông báo: Trong công nghệ thông tin, cáp quang được dùng để truyền dữ liệu. Nó có nhiều ưu điểm hơn so với cáp kim loại. Cáp quang truyền được một số lượng dữ liệu lớn gấp nhiều lần so với cáp kim loại cùng đường kính, và ít bị nhiễu bởi trường điện từ ngoài vì nó được làm bằng chất điện môi. Cấu trúc của sợi quang khi đem làm cáp. 76 + Lớp vỏ : tăng sức chịu đựng cơ học + Lớp phủ: chống xâm nhập của hơi nước và trầy xước + Lõi để truyền thông tin có chiết suất thay đổi - Yêu cầu HS nêu lại công dụng của - Nhắc lại công dụng của sợi sợi quang. quang. C. Phần còn lại của thời 3. - Thời gian, địa điểm: HS thực hiện ôn tập tại nhà sau khi đã học trên lớp. - Hình thức: + GV soạn phiếu học tập gồm câu hỏi và bài tập của bài học tương ứng để học sinh củng cố (phiếu học tập số 2). + HS hoàn thành phiếu học tập. Phiếu học tập số 2: Câu hỏi: Thế nào là hiện tượng phản xạ toàn phần. Nêu điều kiện để có hiện 1. tượng phản xạ toàn phần? Nêu cấu tạo của sợi quang và công dụng của cáp quang. 2. Bài tập: Một tia sáng đi từ thủy tinh chiết suất 1,5 đến mặt giới hạn với một 1. giới hạn với một chất lỏng chiết suất 1,3. Phải có góc tới thỏa điều kiện nào thì tia sáng bị phản xạ toàn phần? Một tia sáng đi từ môi trường chiết suất n = vào môi trường chiết 2. √3 suất x. Tìm điều kiện của x để tia sáng gặp mặt phân cách giữa hai môi trường dưới
góc tới 600 sẽ xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần? 3. Chọn câu SAI. Khi một tia sáng đi từ môi trường có chiết suất n1 sang môi trường có chiết suất n2, n2>n1, thì luôn luôn có tia khúc xạ đi vào môi trường thứ hai. A. góc khúc xạ r lớn hơn góc tới i. B. 77 góc khúc xạ r nhỏ hơn góc tới i. C. nếu góc tới i bằng 0, tia sáng không bị khúc xạ. D. 2.3.3. Tiến trình dạy – tự học bài “ Lăng kính” 2.3.3.1. Mục tiêu kiến thức, kĩ năng KT, KN Mức độ thể hiện của KT, KN - Nêu được cấu tạo của lăng kính - Lăng kính là một khối trong suốt, đồng chất, được giới hạn bởi hai mặt phẳng không song song. - Trình bày được đường đi của tia sáng - Chiếu chùm tia sáng hẹp đơn sắc tới mặt qua lăng kính, các công thức của lăng bên của lăng kính, tia khúc xạ ló ra qua kính mặt bên kia (gọi là tia ló). Khi có tia ló ra khỏi lăng kính, thì tia ló bao giờ cũng lệch về phía đáy lăng kính so với tia tới. - Góc tạo bởi tia ló ra khỏi lăng kính và tia tới đi vào lăng kính, gọi là góc lệch D của tia sáng khi truyền qua lăng kính. - Các công thức của lăng kính: Sini = n.sinr
Sini’ = n.sinr’
r + r’ = A
D = i + i’- A - Hiểu được sự biến thiên của góc lệch - Khi thay đổi góc tới i thì góc lệch cũng của tia sáng qua lăng kính khi góc tới thay đổi và qua một giá trị cực tiểu. biến thiên. Góc lệch cực tiểu và đường - Khi tia sáng có góc lệch cực tiểu, đường đi của tia sáng trong trường hợp này đi của tia sáng đối xứng qua mặt phân giác của góc ở đỉnh A. Công thức xác + A mD = sin sin n 2 A
2 định góc lệch cực tiểu: 78 - Trình bày được cấu tạo, nguyên tắc - Lăng kính có tiết diện là tam giác vuông hoạt động, ứng dụng của lăng kính cân, n=1.5 phản xạ toàn phần. - Dùng lăng kính phản xạ toàn phần trong các kính tiềm vọng, trong ống nhòm. - Vận dụng được các công thức lăng - Giải các bài tập của lăng kính trong kính chương trình. 2.3.3.2. Phiếu câu hỏi học tập số 1. C1: Xem hình ảnh của lăng kính dưới đây. Từ đó hãy cho biết cấu tạo hình dạng và những đặc trưng quang học của lăng kính. Hình minh họa: Gợi ý: hãy chỉ ra đâu là cạnh, đáy của lăng kính, mặt phẳng tiết diện, góc ở đỉnh Xét một lăng kính có chiết suất n đặt trong không khí. Ta chỉ xét các tia sáng nằm trong mặt phẳng tiết diện chính của lăng kính và ánh sáng chiếu vào là ánh sáng đơn sắc. Hình minh họa: 79 C2: Lăng kính có chiết suất n khi đặt trong không. Khi tia sáng chiếu từ không khí vào mặt bên vào lăng kính thì có hiện tượng gì xảy ra? (xét tia sáng đi từ đáy của lăng kính) Gợi ý: + Tại điểm tới I đã xảy ra hiện tượng gì? + Tại điểm tới I thì góc tới hay góc khúc xạ lớn hơn.Vì sao? + Tia khúc xạ lệch xa hay gần pháp tuyến hơn so với tia tới? Giả sử tia sáng bị khúc xạ vào lăng kính và tới mặt bên thứ hai tại điểm tới J, như hình vẽ dưới đây: C3: Tại J có thể xảy ra những hiện tượng nào? Gợi ý: 80 Có thể xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần hay không? + Giả sử chỉ xét trường hợp xảy ra hiện tượng khúc xạ ánh sáng, không + xét hiện tượng phản xạ toàn phần. Nếu tại J xảy ra hiện tượng khúc xạ ánh sáng thì góc khúc xạ hay góc + tới lớn hơn. Tia khúc xạ hay tia tới lệch xa pháp tuyến hơn? + C4: Có nhận xét gì về đường đi của tia sáng SI? Gợi ý: So với phương tia tới thì tia ló lệch về phía nào của lăng kính? C5: Cho hình vẽ minh họa đường đi của tia sáng như sau: Với: Tại I: I, r lần lượt là góc tới, góc khúc xạ tại I
Tại J: r’, i’ lần lượt là góc tới, góc khúc xạ tại J D là góc lệch hợp bởi tia tới SI và tia ló JR Hãy chứng minh các công thức của lăng kính: + Sini = n.sinr
+ Sini’ = n.sinr’
+ r + r’ = A
+ D = i + i’ – A C6: Cho lăng kính bằng thủy tinh có chiết suất n=1.5, tiết diện chính là 1 tam giác vuông cân, lăng kính được đặt trong không khí. Chiếu chùm sáng SI tới mặt bên AB của lăng kính như hình vẽ. Hãy giải thích đường đi của tia sáng cho 2 trường hợp như hình vẽ? 81 Gợi ý: xét các hiện tượng xảy ra tại các điểm I, J, K. Chú ý đến giới hạn xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần. igh được xác định bởi công thức nào? C7: Nêu những ứng dụng của lăng kính mà em biết? 2.3.3.3. Tổ chức hoạt động dạy – tự học theo ba thời của mô hình dạy – tự học A. Thời 1 - Thời gian, địa điểm: HS tự chuẩn bị bài học ở nhà trước khi đến lớp - Hình thức: + GV: Soạn sẵn các câu hỏi cho học sinh tự học ở nhà (phiếu học tập số 1) + HS: Hoàn thành phiếu câu hỏi của GV giao để chuẩn bị bài mới. B. Thời 2 và một phần của thời 3 - Thời hian, địa điểm: Tiến hành tại lớp trong suốt tiết học. - Hình thức: GV tổ chức cho HS trao đổi, tranh luận để đưa ra kiến thức đúng, sau đó HS tự điều chỉnh kiến thức ban đầu của mình. Hoạt động 1: Cấu tạo của lăng kính Định hướng Hoạt động của GV Hoạt động của HS Suy luận - Cho HS quan sát một số hình ảnh của - Cá nhân trả lời: lăng kính và nêu lại câu hỏi C1 để HS trả + Là một khối trụ trong lời và rút ra cấu tạo của lăng kính suốt, đồng chất, được giới hạn bởi hai mặt phẳng - Nhận xét và bổ sung: trong thực tế lăng không song song kính là một khối lăng trụ có tiết diện chính là một tam giác + Hai mặt giới hạn trên 82 gọi là các mặt bên của lăng kính + Giao tuyến của hai mặt bên được gọi là cạnh của tam giác + Mặt đối diện với cạnh gọi là đáy của lăng kính + Một mặt phẳng bất kì vuông góc với cạnh được gọi là mặt phẳng tiết diện chính + Góc A hợp bởi hai mặt lăng kính được gọi là góc ở đỉnh Hoạt động 2: Đường đi của tia sáng qua lăng kính Định hướng Hoạt động của GV Hoạt động của HS Suy luận - Nêu lại các câu hỏi C2, C3, C4 cho HS - Thảo luận nhóm và đại tranh luận và đưa ra câu trả lời để suy ra diện trả lời: đường truyền của tia sáng qua lăng kính. - Trả lời câu C2: - Hỗ trợ chỉnh sửa các kết luận mà HS + Tại mặt phân cách xuất hiện hiện tượng khúc xạ đưa ra. ánh sáng. Không thể xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần vì ánh sáng truyền từ môi trường có chiết suất nhỏ sang môi trường có chiết suất lớn. + Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới. Vì ánh sáng 83 truyền từ môi trường có chiết suất nhỏ sang môi trường có chiết suất lớn. + Tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến hơn tia tới. - Trả lời câu hỏi C3: + Tại J có thể xảy ra hiện tượng khúc xạ ánh sáng hoặc phản xạ toàn phần. Vì ánh sáng truyền từ môi trường có chiết suất lớn sang môi trường có chiết suất nhỏ. + Nếu có hiện tượng khúc xạ ánh sáng góc khúc xạ lớn hơn góc tới. Tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến hơn tia tới. - Trả lời câu hỏi C4: Tia sáng SI sau khi truyền qua lăng kính thì ló ra khỏi lăng kính theo hướng JR và lệch về phía đáy của lăng kính (so với tia tới). Tìm tòi - Tổ chức, hướng dẫn, định hướng cho - Tiếp nhận vấn đề, thực hiện thí nghiệm. Chiếu các nhóm làm thí nghiêm để thấy được chùm sáng laser vào mặt đường đi của tia sáng qua lăng kính. bên của lăng kính và quan + Cho học sinh các dụng cụ gồm: 1 đèn sát quan sát đường truyền laser, 1 lăng kính. 84 + Lưu ý: khi làm thí nghiệm sẽ có hai của tia sáng. trường hợp xảy ra: trường hợp có tia khúc xạ ở mặt AC và trường hợp có tia phản xạ toàn phần ở mặt AC. Ở đây ta đi khảo sát trường hợp có tia khúc xạ ở mặt AC và không có phản xạ toàn phần. Hoạt động 3: Các công thức của lăng kính Định hướng Hoạt động của GV Hoạt động của HS Tìm tòi - Nêu lại câu hỏi C5 và đưa ra các công - Thảo luận nhóm và đại thức lăng kính cho HS chứng minh. diện nhóm đưa ra câu trả lời. Chia lớp thành 2 nhóm, mỗi nhóm chứng minh 2 công thức. - Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng tại I và J ta có: sini = nsinr
sini’ = nsinr’ Ta có: JHL = A (góc có cạnh tương ứng vuông góc).
JHL = r + r’ (góc ngoài của tam giác).
→A = r + r’ D = KIJ + KJI
= (i – r) + (i’ + r’)
= (i + i’) – (r + r’)
= (i + i’) – A Hoạt đông 4: Biến thiên góc lệch theo góc tới Định hướng Hoạt động của GV Hoạt động của HS 85 Theo mẫu - Làm thí nghiệm về góc lệch cực tiểu trong sách giáo khoa cho HS quan sát. + Giới thiệu các dụng cụ thí nghiệm: 1 đèn laser, 1 lăng kính và 1 màn chắn. + Tiến hành làm thí nghiệm và cho HS rút ra nhận xét sự thay đổi của góc lệch khi thay đổi góc tới. Suy luận - Đưa ra các câu hỏi: + Khi lăng kính xoay theo cùng chiều kim đồng hồ ( góc tới i thay đổi) thì góc lệch có thay đổi hay không? + Góc lệch tăng hay giảm? - Khi quay lăng kính thì i + Tiếp tục xoay lăng kính thì góc lệch thay thay đổi nên góc lệch D đổi như thế nào? thay đổi theo. + Góc lệch tăng lên + Góc lệch giảm xuống. Thí nghiệm góc - Thông báo: ngay tại vị trí đổi chiều dịch chuyển của vết chiếu của tia sáng trên màn E thì đó là góc lệch cực tiểu Dm. - Khi tia sáng có góc lệch cực tiểu, đường đi tia sáng có gì đặt biệt? Vẽ hình đường truyền tia sáng trong trường 86 hợp này. - Đường truyền của tia sáng - Thông báo: Trong trường hợp góc lệch cực đối xứng qua mặt phân giác A r ' ==
r 1
2 của góc ở đỉnh A tiểu : i’ = i = im và - Hãy tìm mối quan hệ giữa Dm và A? - Thảo luận nhóm và đưa ra câu trả lời:
Ta có: D = (i + i’) – A + D A m = i → Dm = 2 im – A m 2 + D A m → = sin sinn 2 A
2 → Hoạt động 5: Lăng kính phản xạ toàn phần Định hướng Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Cho HS quan sát lăng kính phản xạ toàn - Thảo luận nhóm và đại phần. diện đưa ra câu trả lời - Thông báo: lăng kính phản xạ toàn phần là lăng kính thủy tinh có tiết diện thẳng là + Tại mặt AB, góc tới i =
00 nê tia sáng đi thẳng một tam giác vuông cân, có chiết suất vào lăng kính, tới mặt Suy luận n=1,5. - Nêu lại câu hỏi C6 để suy ra sự truyền huyền tại J với góc tới là
j = 450 . góc tới giới hạn sáng qua lăng kính phản xạ toàn phần trong trường hợp này là
igh = 420 nên i > igh 87 + Do đó, tia sáng bị phản xạ toàn phần tại J. Tia phản xạ vuông góc với mặt AC nên ló thẳng ra ngoài không khí. - Nếu chiếu chùm tới vuông góc với cạnh huyền BC. Chùm tia này sẽ phản xạ toàn phần tại hai mặt BA và AC và ló ra khỏi mặt huyền BC. - Cho các dụng cụ : 1 đèn laser, 1 lăng - Tiếp nhận vấn đề, thực kính phản xạ toàn phần. hiện thí nghiệm. Chiếu chùm sáng laser vào mặt - Yêu cầu HS thực hiện thi nghiệm để bên của lăng kính và thấy đường truyền của chùm sáng qua quan sát quan sát đường lăng kính phản xạ toàn phần. truyền của tia sáng. - Ứng dụng của lăng - Nêu lại câu hỏi C7 để đưa ra ứng dụng kính: của lăng kính. Lăng kính phản xạ toàn Đưa hình ảnh kính tiềm vọng cho HS phần được sử dụng trong quan sát và giải thích sự truyền sáng các kính tiềm vọng, ống trong dụng cụ này. nhòm. 88 - Thông báo: lăng kính phản xạ toàn phần dùng để tạo ảnh thuận chiều trong ống nhòm, máy ảnh. C. Phần còn lại của thời 3. - Thời gian, địa điểm: HS thực hiện ôn tập tại nhà sau khi đã học trên lớp. - Hình thức: + GV soạn phiếu học tập gồm câu hỏi và bài tập của cho bài học để học sinh củng cố (phiếu học tập số 2). + HS hoàn thành phiếu học tập. Phiếu học tập số 2: Câu hỏi: Lăng kính là gì? Nêu cấu tạo và các đặc trưng quang học của lăng 1. kính. Hãy kể một vài công dụng của lăng kính. 2. Bài tập: Cho một lăng kính có tiết diện thẳng là một tam giác đều ABC, chiết 1. suất n = góc chiết quang A. Chiếu tia sáng vào mặt bên AB với góc tới i=450 theo hướng từ phía đáy lăng kính đi lên. √2 a/ Vẽ và nêu cách vẽ đường đi của tia sáng. b/ Tính góc lệch của tia ló so với tia tới. 2. Một lăng kính có chiết suất n, góc chiết quang A. Chiếu một tia tới
vào mặt bên dưới góc tới i = 400. Góc lệch của tia ló so với tia tới bằng 300 và giá trị đó là cực tiểu. Tính góc chiết quang A và chiết suất n của lăng kính. 2.3.4. Tiến trình dạy – tự học bài “Các tật của mắt và cách khắc phục”. 2.3.4.1.Mục tiêu kiến thức, kĩ năng KT, KN Mức độ thể hiện cụ thể của KT, KN - Nêu được đặc điểm của mắt cận về mặt - Mắt cận là mắt nhìn xa kém hơn so với quang học và nêu cách khắc phục tật này mắt bình thường. Điểm cực viễn Cv chỉ cách mắt cỡ 2m trở lại. Khi không điều 89 tiết, thấu kính mắt của mắt cận có tiêu điểm nằm trước màng lưới. Điểm cực cận Cc của mắt cận ở gần mắt hơn so với mắt bình thường. - Có hai cách khắc phục tật cận thị: + Dùng một thấu kính phân kì có độ tụ thích hợp đeo trước mắt hay gắn nó sát giác mạc. + Phẫu thuật giác mạc làm thay đổi độ cong bề mặt giác mạc. Trong thực tế người ta hay chọn cách dùng thấu kính phân kì, sao cho khi đeo kính, có thể nhìn vật ở vô cực mà mắt không cần điều tiết. Khi đeo kính này, điểm gần nhất nhìn thấy rõ ở xa hơn điểm cực cận khi không đeo kính. - Nêu được đặc điểm của mắt viễn về - Mắt viễn là mắt nhìn gần kém hơn so mặt quang học và nêu cách khắc phục tật với mắt thường. Điểm cực cận của mắt này. viễn Cc nằm xa mắt hơn. Khi không điều tiết thấu kính mắt của mắt viễn có tiêu điểm nằm sau màng lưới. Khi nhìn vật ở vô cực mắt viễn đã phải điều tiết. - Có hai cách khắc phục tật viễu thị: + Dùng một thấu kính hội tụ có độ tụ thích hợp đeo trước mắt hay gắn nó sát giác mạc. + Phẫu thuật giác mạc làm thay đổi độ cong bề mặt giác mạc. Trong thực tế, người ta hay dùng thấu 90 kính hội tụ. Chọn kính sao cho khi đeo kính, mắt viễn nhìn được vật ở gần như mắt không có tật. Khi đeo kính này mắt viễn nhìn vật ở vô cực đỡ phải điều tiết hơn. - Nêu được đặc điểm của mắt lão về mặt - Lão thị là tật thông thường của mắt ở quang học và nêu cách khắc phục tật những người nhiều tuổi, thường 40 tuổi này. trở lên. Mắt lão nhìn gần kém hơn so với mắt thường. Khi tuổi tăng lên, khoảng cực cận Đ của mắt lão tăng lên so với khoảng cực cận của mắt hồi trẻ. - Có hai cách khắc phục bệnh mắt lão: + Dùng một thấu kính hội tụ có độ tụ thích hợp đeo trước mắt hay gắn nó sát giác mạc. + Phẫu thuật giác mạc làm thay đổi độ cong bề mặt giác mạc. - Giải được các bài tập về mắt cận và - Biết cách phân tích, nhận dạng ra mắt mắt lão cận hay mắt lão và nguyên tắc đeo kính để sửa các tật này. - Biết cách tính độ tụ của kính đeo trong các trường hợp ngắm chừng đối với người mắt cận và mắt lão. 2.3.4.2. Phiếu học tập số 1 C1: Ở lớp 9 các em đã được học các tật nào của mắt? C2: Hãy nêu đặc điểm của mắt cận mà em biết? Quan sát mắt của người cận thị khi nhìn vật không điều tiết như hình sau: 91 C3: Hãy cho biết ở mắt cận thị khi không điều tiêt, tiêu điểm F’ của thấu kính mắt nằm ở đâu so với màng lưới? Cho biết với mắt cận, do nhìn gần nhiều nên thể thủy tinh bị căng phồng hơn so với mắt bình thường. C4: Mắt cận nhìn được những vật ở gần mắt hơn so với mắt bình thường. Vậy điểm cực cận của mắt cận có đặc điểm gì? ở gần hay ở xa mắt hơn so với mắt thường? C5: Mắt cận, khi nhìn vật ở điểm cực cận, thể thủy tinh căng phồng hơn so với mắt = + thường. Vậy tiêu cự của thấu kính mắt so với mắt thường tăng lên hay giảm xuống? 1
f 1
d 1
d ' C6: Hãy dựa vào công thức thấu kính: để giải thích tại sao điểm cực cận của mắt cận lại có đặc điểm như vậy? Gợi ý: để thấy được vật ở điểm cực cận thì ảnh phải hiện trên màng lưới ( nghĩa là d’ không đổi). So sánh f và d. C7: Mắt cận không nhìn thấy những vật ở xa như mắt thường. Vậy điểm cực viễn của mắt cận có đặc điểm gì? ( có ở vô cùng hay không? ở gần mắt hay xa mắt hơn so với mắt thường?) C8: Mắt cận khi không điều tiết, nhìn vật thì thể thủy tinh căng phồng hơn so với mắt thường. Vậy tiêu cự của thấu kính mắt ở mắt cận khi không điều tiết lớn hơn = + hay nhỏ hơn mắt thường? 1
f 1
d 1
d ' Hãy dựa vào công thức để giải thích tại sao điểm cực viễn của mắt cận lại có đặc điểm như vậy? C9: Hãy nêu những nguyên nhân cận thị mà em biết? 92 Cách khắc phục tật cận thị thường được sử dụng là đeo kính cận. Kính cận là một thấu kính phân kì. Tại sao nó là một thấu kính phân kì? Hãy lần lượt trả lời các câu hỏi từ C10 đến C12: C10: Hãy nêu đặc điểm của ảnh tạo bởi thấu kính phân kì? C11: Mắt cận không nhìn thấy được những vật ở xa như mắt thường ( nghĩa là điểm cực viễn của nó ở gần hơn mắt thường). Vậy muốn nhìn thấy rõ được vật ở xa, phải tạo được ảnh của vật đó qua thấu kính ở vị trí nào? C12: Hãy vẻ ảnh của AB qua TKPK sau: C13: Vật ở vô cùng qua TKPK sẽ cho ảnh nằm ở đâu? Muốn nhìn rõ được vật (hoặc ảnh của vật) thì vật (hoặc ảnh) đó phải nằm trong khoảng nào của mắt? C14: Hãy nêu đặc điểm của mắt viễn thị mà em biết? C15: Quan sát mắt của người viễn thị khi nhìn vật không điều tiết như hình sau: Hãy cho biết ở mắt viễn thị khi không điều tiêt, tiêu điểm F’ của thấu kính mắt nằm ở đâu so với màng lưới? Cho biết với mắt viễn, thể thủy tinh dẹt hơn so với mắt bình thường. C16: Mắt viễn không nhìn được những vật ở gần mắt so với mắt bình thường. Vậy điểm cực cận của mắt viễn có đặc điểm gì? ở gần hay ở xa mắt hơn so với mắt thường? 93 C17: Mắt viễn, khi nhìn vật ở điểm cực cận, thể thủy tinh căng phồng ít hơn so với mắt thường. Vậy tiêu cự của thấu kính mắt khi nhìn ở điểm cực cận tăng lên hay = + giảm xuống so với mắt thường? 1
f 1
d 1
d ' C18: Hãy dựa vào công thức thấu kính: để giải thích tại sao điểm cực cận của mắt viễn lại có đặc điểm như vậy? Gợi ý: để thấy được vật ở điểm cực cận thì ảnh phải hiện trên màng lưới ( nghĩa là d’ không đổi). So sánh f và d. Cách khắc phục tật viễn thị thương được sử dụng là đeo kính viễn. Kính viễn đó là một thấu kính hội tụ. Tại sao nó là một thấu kính hội tụ? Hãy lần lượt trả lời các câu hỏi từ C19 đến C22: C19: Hãy nêu đặc điểm của ảnh ảo tạo bởi thấu kính hội tụ? C20: Mắt viễn không nhìn thấy được những vật ở gần như mắt thường ( nghĩa là điểm cực cận của nó ở xa hơn mắt thường). Vậy muốn nhìn thấy được vật ở gần như mắt thường, phải tạo được ảnh của vật đó qua thấu kính ở vị trí nào? C21: Muốn có được ảnh ảo qua thấu kính hội tụ, vật phải đặt trong khoảng nào? C22: Hãy vẽ ảnh của AB qua TKHT sau: C23: Hãy nêu đặc điểm của mắt lão thị mà em biết? 2.3.4.3. Tổ chức hoạt động dạy học theo quá trình dạy – tự học A. Thời 1 - Thời gian, địa điểm: Học sinh tự chuẩn bị bài học ở nhà trước khi đến lớp. - Hình thức: + GV: Soạn sẵn các câu hỏi cho học sinh tự học ở nhà (phiếu học tập số 1). + HS: Hoàn thành phiếu câu hỏi của GV giao để chuẩn bị bài mới. 94 B. Thời 2 và một phần của thời 3 - Thời gian, địa điểm: Tiến hành tại lớp trong suốt tiết học. - Hình thức: GV tổ chức cho HS trao đổi, tranh luận để đưa ra kiến thức đúng, sau đó HS tự điều chỉnh kiến thức ban đầu của mình. Hoạt động 1: Đặt vấn đề Nêu lại câu hỏi C1 để HS đưa ra câu trả lời, từ đó đặt vấn đề: như vậy các tật của mắt thường gặp là tật cận thị, tật viễn thị và tật lão thị. Mắt mắc các tật nêu trên có đặc điểm là gì? Cách khắc phục của nó ra sao? Bài học hôm nay sẽ giúp chúng ta giải đáp thắc mắc này. Hoạt động 2: tìm hiểu tật cận thị Định hướng Hoạt động của GV Hoạt động của HS Suy luận - Cho HS xem ảnh của một vật - Xem ảnh và cá nhân đưa ra được nhìn bởi mắt bị cận thị, đồng câu trả lời cho câu hỏi C2: mắt thời nêu lại câu hỏi C2 để đưa ra cận nhìn rõ được những vật ở đặc điểm đầu tiên của mắt cận thị là gần nhưng không nhì rõ những nhìn rõ được những vật ở gần vật ở xa. nhưng không nhì rõ những vật ở xa. - Thảo luận nhóm để đưa ra - Cho HS xem lại hình ở câu hỏi C2 câu trả lời: (mắt của người cận thị khi nhìn vật C3: Mắt cận khi không điều không điều tiết), chỉ lại các bộ phận tiêt, tiêu điểm F’ của thấu kính của mắt trên hình và lần lượt nêu lại mắt nằm ở trước màn lưới các câu câu hỏi từ C3 đến C8 để - Điểm cực cận của mắt cận ở đưa ra các đặc điểm của mắt cận. gần mắt hơn so với mắt thường. - Khi thể thủy tinh căng phồng thì tiêu cự của thấu kính mắt - Trong câu hỏi C5, gợi ý thêm: Mắt giảm xuống. cận, khi nhìn vật ở điểm cực cận, - Khi nhìn ở điểm cực cận tiêu thể thủy tinh căng phồng hơn so với 95 mắt thường. Ở bài mắt ta đã biết khi cự của thấu kính mắt cận nhỏ thể thủy tinh căng phồng thì tiêu cự hơn so với mắt thường, suy ra của thấu kính mắt tăng lên hay giảm f giảm. = + 1
f 1
d 1
d ' xuống? - Dựa vào công thức: - Để ảnh hiện trên màng lưới ( nhìn thấy được vật) thì d’ phải không đổi. Do đó, khi f giảm thì d phải giảm. Vì vậy, điểm cực cận của mắt cận ở gần mắt Theo mẫu hơn so với mắt thường. - Điểm cực viễn của mắt cận - Bổ sung: điểm cực viễn của mắt không ở vô cực mà ở gần mắt cận chỉ cách mắt khoảng 2m trở lại. hơn so với mắt thường. - Mắt cận khi không điều tiết, nhìn vật thì thể thủy tinh căng phồng hơn so với mắt thường. Vậy tiêu cự của thấu kính mắt cận khi không điều tiết nhỏ hơn mắt thường, suy ra f giảm. = + 1
f 1
d 1
d ' - Dựa vào công thức Để ảnh hiện trên màng lưới ( nhìn thấy được vật) thì d’ phải không đổi. Do đó, khi f giảm thì d phải giảm. Vì vậy, điểm - Khái quát hóa những đặc điểm của cực viễn của mắt cận ở gần mắt cận 96 - Nêu lại câu hỏi C9 để tìm hiểu các mắt hơn so với mắt thường. nguyên nhân gây nên tật cận thị. - Các nguyên nhân: + Xem sách quá gần hoặc - Bổ sung: ngoài ra còn có nguyên không đủ ánh sáng. nhân bẩm sinh (thể thủy tinh của + Ngồi học không đúng tư thế. người đã căng phồng hơn so với + Xem ti vi, máy tính nhiều mắt thường), do vậy người đó sẽ bị cận thị ngay từ nhỏ. - Nhắc lại: Cách khắc phục cận thị hay được sử dụng là đeo kính cận. - Thảo luận nhóm và đại diện Kính cận đó là một thấu kính phân nhóm đưa ra câu trả lời. các kì. Tại sao nó là một thấu kính phân nhóm khác góp ý. kì? - Vật qua thấu kính phân kì - Nêu lại các câu hỏi từ C10 đến luôn cho ảnh ảo, cùng chiều, C13 để đưa ra cách khắc phục tật nhỏ hơn vật và nằm gần thấu cận thị. kính hơn so với vật. - Mắt cận không nhìn thấy được những vật ở xa như mắt thường ( nghĩa là điểm cực viễn của nó ở gần hơn mắt thường). Vậy muốn nhìn thấy được vật ở xa, phải tạo được ảnh của vật đó qua thấu kính sao cho ảnh nằm ở gần mắt hơn, từ đó sẽ thấy được vật - Bổ sung: Muốn nhìn thấy được vật ở xa, phải tạo được ảnh của vật đó - Ghi nhận kiến thức mà GV qua thấu kính sao cho ảnh nằm ở bổ sung. gần mắt hơn và phải nằm trong Đại diện nhóm lên vẽ ảnh của vật AB qua thấu kính phân kì. khoảng nhìn rõ của mắt. Tốt nhất là Vật ở vô cùng qua TKPK sẽ đưa về điểm cực viễn của mắt để 97 mắt nhìn thấy rõ mà không phải cho ảnh nằm ở tiêu điểm của điều tiết. thấu kính. Muốn nhìn rõ được vật (hoặc ảnh của vật) thì vật - Thông báo:Mắt cận muốn nhìn rõ (hoặc ảnh) đó phải nằm trong được vật ở vô cùng như mắt thường khoảng nhìn rõ của mắt. phải cần đến một TKPK để đưa ảnh của vật đó về nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt và tốt nhất là đưa về điểm cực viễn của mắt để mắt nhìn khỏi phải điều tiết. Sơ đồ tạo ảnh của việc sửa tật cận thị: Giải thích cho HS sơ đồ tạo ảnh và lưu ý: Nếu Ok ≡ O ( đeo kính sát tròng) thì - Độ dài tiêu cự của kính: độ dài tiêu cự của kính là bao nhiêu? Từ đó cho biết độ tụ của fk= - d’= - OkS1 = - kính là bao nhiêu? OCv = D 1
f k - GV kết luận: muốn sửa tật của mắt → cận ta cần sử dụng thấu kính phân = = D − 1
f k 1
OC
v kì sát mắt có độ tụ thích hợp 98 - Thông báo: ngoài ra để khắc phục tật cận thị người ta có thể phẫu thuật giác mạc làm thay đổi độ cong bề mặt giác mạc. Tuy nhiên phương pháp này ít được sử dụng. Hoạt động 3: Tìm hiểu tật viễn thị Định hướng Hoạt động của GV Hoạt động của HS Suy luận - Cho HS xem ảnh của một vật được nhìn - Thảo luận nhóm và bởi mắt bị viễn thị, đồng thời nêu lại câu đưa ra câu trả lời cho hỏi C14 để đưa ra đặc điểm đầu tiên của các nhóm khác nhận mắt viễn là nhìn rõ được những vật ở xa xét, bổ sung nhưng không nhì rõ những vật ở gần. - Trả lời các câu hỏi: - Cho HS xem lại hình 4.2 (mắt của người + Mắt viễn: nhìn rõ viễn thị khi nhìn vật không điều tiết được những vật ở xa - Lần lượt nêu lại các câu câu hỏi từ C15 nhưng không nhì rõ đến C18 để đưa ra các đặc điểm của mắt những vật ở gần. viễn. + Mắt viễn khi không điều tiết, tiêu điểm F’ - GV nhận xét câu trả lời của HS đưa ra của thấu kính mắt nằm các đặc điểm của mắt viễn. ở sau màng lưới. + Mắt viễn không nhìn Theo mẫu được những vật ở gần mắt so với mắt bình 99 thường. Vậy điểm cực cận của mắt viễn ở xa mắt hơn so với mắt thường. - Bổ sung: Điểm cực viễn của mắt viễn là + Mắt viễn, khi nhìn vật điểm ảo ở sau mắt. ở điểm cực cận thể thủy - Mắt viễn nhìn vật ở vô cực đã phải điều tinh căng phồng ít hơn tiết so với mắt thường. Vậy Suy luận - Nêu khái quát hóa những đặc điểm của tiêu cự của thấu kính mắt viễn. mắt khi nhìn ở điểm cực cận tăng lên so với mắt thường. = + 1
f 1
d 1
d ' - Dựa vào công thức - Nêu lại các câu hỏi từ C20 đến C22 để Để ảnh hiện trên màng Theo mẫu đưa ra cách khắc phục tật viễn thị. lưới ( nhìn thấy được - Bổ sung: Muốn nhìn thấy được vật ở gần vật) thì d’ phải không như mắt thường (khoảng 25cm), phải tạo đổi. Do đó, khi f tăng được ảnh của vật đó qua thấu kính sao cho thì d phải tăng. Vì vậy, ảnh nằm ở điểm cực cận của mắt. điểm cực cận của mắt - Thông báo:Mắt viễn muốn nhìn rõ được viễn ở xa mắt hơn so vật ở gần như mắt thường phải cần đến với mắt thường. một TKHT để đưa ảnh của vật đó về nằm - Ảnh ảo tạo bởi một vật ở điểm cực cận của mắt. qua TKHT có đặc điểm: lớn hơn vật, nằm xa - Đưa ra sơ đồ tạo ảnh của việc sửa tật thấu kính hơn so với viễn thị: vật. - Mắt viễn không nhìn 100 thấy được những vật ở gần như mắt thường ( nghĩa là điểm cực cận - Giải thích sơ đồ tạo ảnh của việc sửa tật của nó ở xa hơn mắt cận thị: thường). Vậy muốn Khi vật AB được đặt gần mắt như mắt nhìn thấy được vật ở thường, qua TKHT sẽ cho ảnh A’B’ nằm gần như mắt thường, ở điểm cực cận của mắt, ảnh A’B’ đóng phải tạo được ảnh của vai trò là vật đối với thấu kính mắt, qua vật đó qua thấu kính sao thấu kính mắt cho ảnh nằm trên màng lưới cho ảnh đó nằm gần mắt hơn đến khi rơi vào điểm cực cận của mắt thì mắt sẽ nhìn thấy được. - Muốn có được ảnh ảo qua thấu kính hội tụ, vật phải đặt trong khoảng Thông báo: ngoài ra để khắc phục tật viễn tiêu cự của thấu kính. thị người ta có thể phẩu thuật giác mạc - Lên bảng vẽ ảnh của làm thay đổi độ cong bề mặt giác mạc. vật AB qua TKHT. Tuy nhiên phương pháp này ít được sử dụng. Hoạt động 4: Tìm hiểu tật lão thị Định hướng Hoạt động của GV Hoạt động của HS Suy luận - Nêu lại câu hỏi C23 để đưa ra đặc điểm - Cá nhân trả lời: của mắt lão Mắt lão nhìn gần kém hơn so với mắt bình thường Điểm cực cận ở xa hơn - Như vậy, cũng giống với mắt viễn, mắt bình thường lúc trẻ điểm cực cận của mắt lão có đặc điểm gì? 101 - Bổ sung: Theo mẫu + Khi tuổi tăng lên, tính đàn hồi của thể thủy tinh giảm và cơ vòng không thể làm căng phồng thể thủy tinh lên như hồi còn trẻ, do vậy khi mắt điều tiết tối đa điểm cực cận của mắt lão nằm xa hơn mắt bình thường (lúc trẻ). + Những người khi còn trẻ mắt không có tật thì khi về già bị lão thị thì vẫn có thể nhìn vật ở vô cùng mà không cần điều tiết + Khi không điều tiết tiêu điểm của thấu kính mắt nằm trên màng lưới. + Khi nhìn vật ở vô cực mắt lão không phải điều tiết. - Thảo luận nhóm và đưa - Hãy cho biết sự khác nhau giữa mắt lão ra câu trả lời: và mắt viễn? Mắt lão: Khi không điều tiết tiêu điểm của thấu kính mắt nằm trên màng lưới. Khi nhìn vật ở vô cực mắt - Hãy nêu cách khắc phục tật lão thị? lão không phải điều tiết. - Có hai cách + Phẫu thật giác mạc làm thay đổi độ cong bề mặt giác mạc + Dùng một TKHT đeo trước mắt hay gắn sát giác 102 mạc C. Phần còn lại của thời 3. - Thời gian, địa điểm: HS thực hiện ôn tập tại nhà sau khi đã học trên lớp. - Hình thức: + GV soạn phiếu học tập gồm câu hỏi và bài tập của bài học tương ứng để học sinh củng cố. + HS hoàn thành phiếu học tập. Phiếu học tập số 2: Câu hỏi: Mắt cận, mắt viễn là gì ( so sánh với mắt thường) và nêu cách khắc 1. phục? Thế nào là mắt lão? Nêu cách khắc phục? 2. Bài tập: Điều nào sau đây là đúng khi nói về mắt cận thị? 1. A. Mắt cận thị khi không điều tiết, tiêu điểm của thủy tinh thể nằm trước màng lưới, fmax> OV. B. Điểm cực viễn Cv của mắt cận thị nằm cách mắt một khoảng không lớn. Điểm cực cận Cc của mắt cận ở gần mắt hơn so với mắt thường. Để sửa tật cận thị, người cận thị phải mang một thấu kính phân kì C. thích hợp sao cho ảnh ảo của vật ở xa qua kính hiện ở điểm cực viễn của mắt. Nếu kính đeo sát mắt thì fk= - OCv. Các câu B, C đều đúng. D. Điều nào sau đây là SAI khi nói về tật viễn thị? 2. A. Mắt viễn thị là mắt khi không điều tiết tiêu điểm của thủy tinh thể nằm sau màng lưới, fmax> OV. B. Mắt viễn thị không nhìn được một vật ở xa. Điểm cực cận của mắt viễn thị ở xa hơn so với mắt thường. C. Để sửa tật viễn thị, người viễn thị phải mang một thấu kính hội tụ có D. độ tụ thích hợp sao cho có thể nhìn được một vật ở gần như mắt thường. 103 Điều nào sau đây là SAI khi nói về mắt lão? 3. A. Mắt lão nhìn được một vật ở xa mà không cần phải điều tiết. Do khả năng co bóp của cơ vòng đỡ thủy tinh thể giảm đi, nên điểm B. cực cận của mắt lão lùi xa hơn so với mắt thường. Kính lão là một thấu kính hội tụ. C. Cả A, B, C đều sai. D. 104 3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm Kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học của đề tài: khi tổ chức các hoạt động dạy –tự học cho học sinh trong dạy học một số kiến thức trong phần “ Quang hình” phù hợp về mặt khoa học, sư phạm và yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học sẽ phát huy tính tự học của học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy và học. 3.2. Đối tượng và nội dung của thực nghiệm sư phạm. 3.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm. Thực nghiệm sư phạm được tiến hành trên học sinh khối 11 trường THPT Mạc Đĩnh Chi ở Quận 6 thành phố Hồ Chí Minh. Đây là một trường công lập, là một trường điểm của Quận 6, mặc dù không phải trường chuyên nhưng có các lớp chuyên thuộc các môn: toán, lý, hóa, văn, sinh, anh. Việc dạy thực nghiệm do chính tác giả khóa luận thực hiện trên 16 HS tại lớp 11A3 (là lớp chuyên hóa và học lý khá tốt), là một trong những lớp chuyên của trường nên đa số HS có tinh thần học tập tốt. Lớp sĩ số 25 nhưng do điều kiện không cho phép nên chỉ thực nghiệm được trên 16 HS trong 25 HS của lớp. 3.2.2. Nội dung thực nghiệm - Thực nghiệm sư phạm được thực hiện đối với 3 bài học đã nêu ở chương 2, gồm các bài học: + Khúc xạ ánh sáng +Phản xạ toàn phần. +Lăng kính - Phương pháp thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm sư phạm được tiến hành theo tiến trình dạy – tự học đã soạn sẵn ở chương 2. 105 Tiết đầu tiên, trước khi dạy học thực nghiệm, hướng dẫn các em biết về phương pháp học theo tiến trình dạy- tự học và phát phiếu học tập số 1 của bài đầu tiên cho HS. Các tiết tiếp theo, tiến hành theo các bước: phát phiếu học tập số 1 ở tiết trước, đầu giờ thu phiếu học tập số 1 để kiểm tra xem HS có chuẩn bị bài ở nhà hay không, tiến hành dạy học theo mô hình dạy – tự học đã soạn thảo. Cuối tiết, phát phiếu số 2 của bài học tiết đó và phát phiếu số 1 của bài học tiết sau. 3.3. Kết quả của thực nghiệm sư phạm 3.3.1.Bài học “Khúc xạ ánh sáng” 3.3.1.1. Hoạt động 1. Giới thiệu chương, tìm hiểu hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Với sự chuẩn bị bài ở nhà, dựa vào kiến thức đã học ở lớp 9 và các hình vẽ minh họa trong phiếu học tập số 1, HS trả lời được các câu hỏi trong phần này, kết hợp với những chỉnh sửa và kết luận của GV, đã nêu ra được định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng “ hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương (gãy) của tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau. Nêu được một số ví dụ về hiện tượng khúc xạ ánh sáng. 3.3.1.2. Hoạt động 2. Xây dựng định luật khúc xạ ánh sáng. GV áp dụng định hướng suy luận Các nhóm sau khi thảo luận được gọi phát biểu đều nêu và chỉ ra được các yếu tố trên hình vẽ: tia tới, tia khúc xạ, góc tới, góc khúc xạ, mặt phẳng tới. Do những kiến thức này đã được trình bày rất rõ trong chương trình vật lý lớp 9. Tuy nhiên một số em còn lúng túng ở câu hỏi C6 (trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng, tia tới và tia khúc xạ có mối liên hệ gì?) mặc dù vấn đề này đã được học ở lớp 9 và cũng đã có câu hỏi gợi ý bên dưới nhưng có thể do một số em đó chưa đọc lại sách giáo khoa vật lý lớp 9 hoặc bị rập khuôn khi đọc sách giáo khoa vật lý 11 nâng cao nên đưa ra câu trả lời bị lạc ý. Đa số các em còn lại sau khi thảo luận nhóm đều nêu được: khi tia tới truyền từ không khí vào môi trường trong suốt rắn 106 hay lỏng, tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và bên kia bờ pháp tuyên so với tia tới. GV áp dụng định hướng tìm tòi Sau khi cho các nhóm thảo luận để đưa ra phương án thí nghiệm thích hợp, các nhóm đều nêu được phương án thí nghiệm giống sách giáo khoa: thực hiện thí nghiệm đo các góc tới khác nhau và đo góc khúc xạ tương ứng. Lập tỉ số giữa sini sin
sin i
r và sinr của các lần đo khác nhau, ta sẽ suy ra được kết quả là một hằng số. Sau đó GV cho HS các dụng cụ thí nghiệm để các nhóm lên thực hiện kiểm chứng phương án mình đưa ra. Nhóm đầu tiên, làm còn lúng túng nhưng khi được sự hướng dẫn của GV các em đã thực hiện được thí nghiêm, đo đạc các góc tới và sin
sin i
r góc khúc xạ tương ứng sau đó tính tỉ số tương ứng và nhận thấy tỉ số trong các trường hợp không bằng nhau nhưng xấp xỉ bằng nhau. GV bổ sung “ sự sai khác này là do sai số trong phép đo”. Sau đó các nhóm đã rút ra được kết luận: “đối với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin của góc tới và sin của góc khúc xạ bằng một hằng số”. GV cho cá nhân phát biểu nội dung của định luật khúc xạ ánh sáng. HS nêu được các nội dung của định luật khúc xạ ánh sáng. GV áp dụng định hướng suy luận. GV yêu cầu HS thảo luận để đưa ra nhận két về mối quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ trong hai trường hợp: n21>1 và n21<1. Trong phần này, một số HS, do tham khảo trong sách giáo khoa mà chưa hiều hết ý câu hỏi nên trả lời nhiều hơn yêu cầu của câu hỏi. GV nhắc lại câu hỏi và đưa ra gợi ý lại để HS trả lời đúng hướng của câu hỏi:
“ trong từng trường hợp, cho biết góc i và góc r chỉ nằm trong khoảng từ 0 đến 900, thì hàm sin là hàm đồng biến hay nghịch biến? Vẽ hình cho từng trường hợp để đưa ra nhận xét về sự lệch của tia khúc xạ đối với pháp tuyến so với tia tới” Sau khi trả lời được các câu hỏi gợi ý của GV, các nhóm đã đưa ra được kết luận cho hai trường hợp. 107 Sau đó GV bổ sung: Trường hợp n21>1, ta nói môi trường khúc xạ chiết quang hơn môi trường tới Trường hợp n21<1, ta nói môi trường khúc xạ kém chiết quang hơn môi trường tới. 3.3.1.3. Hoạt động 3: Tìm hiểu chiết suất của môi trường. GV áp dụng định hướng theo mẫu Các nhóm sau khi thảo luận, đều đưa ra được định nghĩa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối của một môi trường. Phần này, có trong sách giáo khoa nên HS trả lời rất dễ dàng và chính xác. Tuy nhiên, các em chưa hiểu rõ ý nghĩa sâu xa của nó. v
1
v 2 GV thông báo: theo lí thuyết về ánh sáng, n21 = với v1, v2 tốc độ của ánh sáng khi truyền đi trong môi trường 1 và môi trường 2. Sau đó yêu cầu HS viết biểu thức chiết suất tuyệt đối của một môi trường bất kì và nhận xét về độ lớn chiết suất tuyệt đối của một môi trường bất kì. Phần này với hướng dẫn của GV, HS hoạt động rất sôi nổi và đưa ra được các nhận xét: = Chiết suất của một môi trường bất kì luôn lớn hơn 1 n
21 n
2
n
1 Biểu thức và biểu thức đối xứng của định luật khúc xạ ánh sáng: n1sini1 = n2sini2 GV lưu ý cho HS: Biểu thức n1sini1 = n2sini2 là công thức dạng đối xứng của định luật khúc xạ ánh sáng, công thức này dễ sử dụng, ít gây nhầm lẫn so với công thức dạng sini = n21 sinr, nhất là khi đổi chiều truyền của tia sáng. Khi nói chiết suất môi trường là n, ta hiểu đây là chiết suất tuyệt đối. 3.3.1.4. Hoạt động 4: Tìm hiểu ảnh của một vật được tạo bởi sự khúc xạ ánh sáng qua mặt phân cách hai môi trường. 108 GV áp dụng định hướng suy luận GV cho HS thảo luận nhóm và lên bảng vẽ ảnh của hòn sỏi ở đáy một cốc nước Ở phần này, hầu hết HS các nhóm đều vẽ được ảnh của hòn sỏi ở đáy một cốc nước, có thể do HS tham khảo cách vẽ trong sách giáo khoa nên vẽ khá chính xác. Tuy nhiên khi GV đặt câu hỏi: “tại sao ảnh của hòn sỏi không ở cách xa mặt nước hơn so với hòn sỏi mà ở gần mặt nước hơn?” thì các em bị lúng túng. GV tiếp tục đặt câu hỏi gợi ý tiếp theo: “tia sáng đi từ môi trường nước sang môi trường không khí (đi từ môi trường chiết suất lớn sang môi trường có chiết suất nhỏ hơn), tia khúc xạ sẽ lệch xa hay gần pháp tuyến hơn so với tia tới?”. Lúc này, HS đã trả lời được và hiểu được tại sao ảnh của hòn sỏi nằm gần mặt nước hơn. Từ đó, HS cũng dễ dàng giải thích được sự tạo ảnh của con cá trong hình vẽ đồng thời nhận xét được về độ nông sâu của nước trong đáy bể: khi nhìn xuống hồ nước, thấy đáy hồ như được nâng lên và thấy nước nông hơn. GV giáo dục cho HS: : khi tắm ao hồ cần chú ý về độ sâu của nó. Khi nhìn xuống hồ nước ta sẽ thấy đáy hồ như được nâng lên (nước nông hơn so với thực tế). 3.3.1.5. Hoạt động 5: Tìm hiểu tính thuận nghịch của sự truyền sáng. Phần này, vì không còn nhiều thời gian nên GV không cho thảo luận nhóm, cho cá nhân trả lời sau đó chỉnh sửa và rút ra kết luận: “ánh sáng truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ qua mặt phân cách giữa hai môi trường và truyền đi theo đường nào cũng truyền ngược lại theo đường đó.” GV hướng dẫn HS đưa ra mối liên hệ giữa hai chiết suất tỉ n21 và n12: n12 1 𝑛21 = 3.3.1.6 Hoạt động 6: củng cố và dặn dò Sau khi củng cố bài học, GV phát phiếu số 2 của bài “khúc xạ ánh sáng” và phiếu số 1 của bài “Phản xạ toàn phần”. Dặn dò các em về nhà hoàn thành hai phiếu học tập trên. 109 Nhận xét về bài học: đây là bài học đầu tiên thực nghiệm, với phương pháp học mới nhưng HS bước đầu đã thực hiện được theo tiến trình dạy- tự học, hoạt động khá sôi nổi. Trong quá trình thực nghiệm giáo viên đã có những bổ sung, chỉnh sửa trong bộ câu hỏi và sử dụng các định hướng một cách linh hoạt để HS có thể tự xây dựng được kiến thức mới từ đó GV mới đưa ra kết luận chính xác. Nhận xét về kết quả bài học. HS đã nắm được: định nghĩa về hiện tượng khúc xạ ánh sáng; nội dung của định luật khúc xạ ánh sáng; nêu được định nghĩa và ý nghĩa của chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối của một môi trường; nêu được tính chất thuận nghịch của sự truyền ánh sáng và chỉ ra sự thể hiện tính chất này ở định luật khúc xạ ánh sáng; giải thích được một số hình ảnh thực tế qua sự khúc xạ ánh sáng.Như vậy, mục tiêu đặt ra trước khi tiến hành dạy học bài này đã được thực hiện khá tốt. Phiếu học tập số 2, mang tính củng cố với câu hỏi và bài tập cơ bản, vì vậy HS đều hoàn thành tốt. 3.3.2.Bài học “Phản xạ toàn phần” 3.3.2.1. Hoạt động 1: Tìm hiểu hiện tượng phản xạ toàn phần GV sử dụng định hướng suy luận GV cho HS thảo luận nhóm để nhắc lại hiện tượng phản xạ đã học ở lớp 7. Hầu hết các nhóm đều thảo luận rất sôi nổi và đưa ra đúng khái niệm về hiện tượng phản xạ và định luật phản xạ (phần này được thể hiện rất rõ trong sách giáo khoa vật lý 7, nên rất dễ dàng để HS trả lời cho câu hỏi này) GV cho HS thảo luận, khảo sát sự biến thiên của góc khúc xạ theo góc tới, xét trong trường hợp tia sáng đi từ môi trường có chiết suất lớn sang môi trường có chiết suất nhỏ hơn. Phần này, các nhóm đều trả lời được ý: “ khi góc tới tăng thì góc khúc xạ cũng tăng và góc tới luôn nhỏ hơn góc khúc xạ” Với sự hướng dẫn của GV, HS đã dự đoán được có hiện tượng phản xạ lại toàn bộ tia sáng vào môi trường chứa tia tới trong trường hợp góc tới i > igh GV sử dụng định hướng tìm tòi 110 Để HS tự kiểm tra dự đoán của mình, GV cho HS thảo luận để đưa ra phương án thí nghiệm. Các nhóm đều đưa ra được phương án: “chiếu cùm tia sáng vào khối bán trụ. Tăng góc tới i từ từ đến lúc nào đó không còn thấy tia khúc xạ đi vào môi trường thứ hai, lúc đó toàn bộ tia sáng đi về lại môi trường tới”. Tuy nhiên, khi cho các nhóm thực hiện thí nghiệm thì các em lại bị lúng túng, vì thế GV tiếp tục hướng dẫn các em làm thí nghiệm và hướng dẫn các em trình bày kết quả vào bảng để thấy được khi góc tới i lớn hơn một góc giới hạn nào đó thì bắt đầu xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần. Sau khi cho HS làm thí nghiệm kiểm chứng thì HS đã nêu được định nghĩa của hiện tượng phản xạ toàn phần. 3.3.2.2. Hoạt động 2: Xây dựng điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần. GV sử dụng định hướng tìm tòi Cho HS thảo luận để trả lời câu hỏi, từ đó rút ra góc tới igh (góc mà từ đó bắt đầu xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần). Phần này, hầu hết các nhóm điều tỏ ra
lúng túng. Sau khi GV đưa thêm vài gợi ý: “khi góc khúc xạ bằng 900 thì góc tới
tương ứng là bao nhiêu? Xét trong trường hợp tổng quát. Khi góc khúc xạ bằng 900 thì lúc này tia khúc xạ là là trên mặt phân cách giữa hai môi trường, vậy nếu tăng góc tới lên nữa thì góc khúc xạ cũng sẽ tăng, nhưng góc khúc xạ lớn nhất của nó là
900, nên có thể nào tồn tại được góc khúc xạ trong trường hợp này hay không?”. Từ = đó HS đã đưa ra được điều kiện đầu tiên để xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần là: sin gh
i n
2
n
1 “góc tới i lớn hơn hoặc bằng góc tới giới hạn và được xác định là ” GV cho HS thảo luận khảo sát sự biến thiên của góc khúc xạ theo góc tới trong trường hợp tia sáng đi từ môi trường có chiết suất nhỏ sang môi trường có chiết suất lớn hơn. HS khảo sát được trường hợp này, tương tự với trường hợp trên. Sau đó cho HS khảo sát lại bài toán lúc đầu, yêu cầu 2 HS lên làm và yêu cầu HS khác nhận xét. Hầu hết các em giải quyết được bài toán và từ đó rút ra được điều kiện thứ hai để xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần là “tia sáng đi từ môi trường có chiết suất lớn sang môi trường có chiết suất nhỏ hơn” 111 Sau khi xây dựng hai điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần. GV gọi một số HS phát biểu lại. Sau đó bổ sung, nhấn mạnh thêm: “trong hiện tượng phản xạ toàn phần mọi tia sáng đều bị phản xạ và không có tia khúc xạ”. 3.3.2.3. Hoạt động 3: Tìm hiểu ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần. GV sử dụng định hướng suy luận Cho ác em quan sát các hình ảnh biểu thị ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần. Ở phần này, hầu hết ở nhà các em điều không trả lời được tại sao ánh sáng có thể truyền qua sợi quang như hình vẽ. Khi GV vã lại hình sự truyền ánh sáng qua sơi quang và đưa thêm câu hỏi gợi ý: “tại I, ánh sáng bị khúc xạ vào lõi sợi quang, đến mặt phân cách giữa lõi và vỏ tại I1, tại đây đủ điều kiện để xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần, vậy, tia sáng tiếp tục sẽ truyền như thế nào trong sợi quang?”. Sau đó HS giải thích được sự truyền sáng trong sợi quang khá chính xác. HS đưa ra được các ứng dụng của sợi quang trong cuộc sống. GV thông báo thêm: Trong công nghệ thông tin, cáp quang được dùng để truyền dữ liệu. Nó có nhiều ưu điểm hơn so với cáp kim loại. Cáp quang truyền được một số lượng dữ liệu lớn gấp nhiều lần so với cáp kim loại cùng đường kính, và ít bị nhiễu bởi trường điện từ ngoài vì nó được làm bằng chất điện môi. Sau đó GV giải thích một số ứng dụng khác của hiện tượng phản xạ toàn phần nư: hiện tượng ảo ảnh trên sa mạc hay hình ảnh lóng lánh của kim cương. Phần này HS tỏ ra rất lí chú và chăm chú. 3.3.2.4. Hoạt động 4: củng cố, dặn dò Sau khi củng cố bài học, GV phát phiếu số 2 của bài “Phản xạ toàn phần” và phiếu số 1 của bài “Lăng kính”. Dặn dò các em về nhà hoàn thành hai phiếu học tập trên. Nhận xét kết quả bài học. HS: mô tả được hiện tượng phản xạ toàn phần và nêu được điều kiện xảy ra hiện tượng này; mô tả được sự truyền ánh sáng trong cáp quang và nêu được ví dụ về ứng dụng của cáp quang và tiện lợi của nó; rèn 112 luyện được kĩ năng làm thí nghiệm. Như vậy, đã thực hiện được mục tiêu của bài học mà trước đó GV đã đặt ra. Phiếu học tập số 2, mang tính củng cố với câu hỏi và bài tập cơ bản, vì vậy HS đều hoàn thành tốt. 3.3.3.Bài học: “Lăng kính” 3.3.3.1. Hoạt động 1: Tìm hiểu cấu tạo của lăng kính Phần này, hầu hết HS đều có chuẩn bị trước ở nhà, dựa vào sách giáo khoa và hình ảnh lăng kính thực tế, các em đã dễ dàng đưa ra được cấu tạo của lăng kính một cách chính xác. 3.3.3.2. Hoạt động 2: Tìm hiểu đường đi của tia sáng qua lăng kính GV sử dụng định hướng suy luận GV xét lại một lăng kính tam giác, đặt trong không khí. Cho các nhóm thảo luận để trả lời các câu hỏi trong bộ câu hỏi ở phiếu học tập số 1. Sau khi thảo luận các nhóm đều đưa ra được nhận xét chính xác về sự truyền của tia sáng qua hai mặt bên của lăng kính. Tuy nhiên, khi GV hỏi: “có nhận xét gì về đường đi của tia sáng qua lăng kính?” thì một số nhóm vẫn chưa đưa ra được nhận xét cốt lõi: tia sáng sau khi qua lăng kính bị lệch về phía đáy của lăng kính so với phương tia tới. GV tiếp tục đưa ra gợi ý: “so với phương của tia tới, tia ló bị lệch về phía nào của lăng kính?”. HS đã đưa ra được nhận xét cốt lõi trên. Phần này, để HS có thể hiểu sâu, GV đã sử dụng định hướng theo mẫu. HS có hỏi: “có phải lúc nào tia sáng sau khi qua lăng kính cũng bị lệch về phía đáy của lăng kính so với phương tia tới?”. Đó là một câu hỏi hay. GV giải đáp: “ khi lăng kính đặt trong một môi trường có chiết suất nhỏ hơn chiết suất chất làm lăng kính (ví dụ như lăng kính đặt trong không khí) và tia tới SI phải đi từ phía đáy của lăng kính.” Đồng thời GV cũng lưu ý thêm các trường hợp không có tia ló ra mặt bên thứ hai của lăng kính và trường hợp tia ló nhìn thì không thấy nó bị lệch về phía đáy của lăng kính nhưng so với phương tia tới thì nó bị lệch về phía đáy của lăng kính. 113 GV sử dụng định hướng tìm tòi Cho HS thảo luận, các nhóm của đại diện trình bày phương án làm thí nghiệm để thấy được đường truyền của tia sáng qua lăng kính cho các trường hợp: có tia ló và không có tia ló qua mặt bên thứ hai (lư ý trường hợp đang xét là có tia ló ra mặt bên thứ hai). Thí nghiệm này rất đơn giản, hơn nữa, HS đã được làm quen với những thí nghiệm trước trong bài Khúc xạ ánh sáng và Phản xạ toàn phần nên thao tác thí nghiệm của các em thành thạo. 3.3.3.3. Hoạt động 3: Xây dựng các công thức của lăng kính GV sử dụng định hướng tìm tòi Phần này, các nhóm hoạt động khá sôi nổi, GV cho đại diện các nhóm lên chứng minh các công thức. HS chứng minh được các công thức của lăng kính không cần đến gợi ý của GV. 3.3.3.4. Hoạt động 4: Tìm hiểu biến thiên góc lệch theo góc tới Phần này, tương đối khó với HS và thí nghiệm cũng khó thấy đối với HS, nên GV sử dụng định hướng theo mẫu. GV giới thiệu bộ dụng cụ thí nghiệm, làm mẫu, giải thích cho HS, sau đó cho 1 em lên làm lại để thấy được hiện tượng rõ hơn. GV thông báo góc lệch cực tiểu, phần này hơi khó khăn với HS. Vì vậy, GV tiếp tục giải thích trên hình vẽ minh họa như trong sách giáo khoa. Sau đó hướng dẫn HS xây dựng công thức xác định góc lệch cực tiểu. Kết quả: HS nắm được: “khi góc tới i biến thiên thì góc lệch cũng biến thiên theo và đi qua một giá trị cực tiểu và công thức xác định góc lệch cực tiểu đó” 3.3.3.5. Hoạt động 5: Tìm hiểu về lăng kính phản xạ toàn phần GV giới thiệu lăng kính phản xạ toàn phần GV sử dụng định hướng suy luận Cho HS thảo luận để giải thích đường truyền của tia sáng qua lăng kính phản xạ toàn phần như hình vẽ (GV vẽ lại hình vẽ trong câu hỏi C7). Sau khi thảo luận, các nhóm đã giải thích sự truyền sáng qua lăng kính phản xạ toàn phần, dựa vào 114 hiện tượng khúc xạ ánh sáng và hiện tượng phản xạ toàn phần. Phần này, câu hỏi được thể hiện rất rõ trong phiếu chuẩn bị bài, nên hầu hết HS trả lời khá chính xác. GV yêu cầu HS nêu một số ứng dụng của lăng kính phản xạ toàn phần. HS nêu được các ứng dụng có trong sách giáo khoa. Sau đó, GV cho HS giải thích sự truyền sáng trong kính tiềm vọng thì chỉ một số em giải thích được, một số em vẫn còn lúng túng, khi các bạn khác và GV giải thích thêm, thì các em đã nắm được nguyên tắc truyền sáng trong kính tiềm vọng. 3.3.3.6. Hoạt động 6: Củng cố và dặn dò Sau khi củng cố bài học, GV phát phiếu số 2 của bài “Lăng kính” .Dặn dò các em về nhà hoàn thành phiếu học tập trên. Nhận xét kết quả bài học. HS: nêu được cấu tạo của lăng kính; trình bày được đường đi của tia sáng qua lăng kính, các công thức của lăng kính; hiểu được sự biến thiên của góc lệch của tia sáng qua lăng kính khi góc tới biến thiên. Góc lệch cực tiểu và đường đi của tia sáng trong trường hợp này; trình bày được cấu tạo, nguyên tắc hoạt động, ứng dụng của lăng kính phản xạ toàn phần.Như vậy, mặc dù phần biến thiên của góc lêch theo góc tới hơi khó với HS, nhưng với sự hướng dẫn của GV, HS đã nắm được phần này và mục tiêu đưa ra ban đầu của bài học. Phiếu học tập số 2, mang tính củng cố với câu hỏi và bài tập cơ bản, vì vậy HS đều hoàn thành tốt. 3.4. Kết luận quá trình thực nghiệm sư phạm Kết quả của thực nghiệm sư phạm được đánh giá thông qua thái độ học tập và nội dung phát biểu xây dựng bài của học sinh, bước đầu khẳng định tính đúng đắn, thuyết phục của giả thuyết khoa học nghiên cứu đề tài: việc tổ chức dạy học theo mô hình dạy – tự học sẽ phát huy được tính sáng tạo, tinh thần tự học của học sinh, nâng cao được hiệu quả dạy học. Cụ thể là: - Phương pháp học này đòi hỏi HS phải tự tìm hiểu, tìm tòi kiến thức và tự thể hiện kiến thức mình tìm được, do đó trong các tiết học HS đã tham gia rất tích 115 cực thể hiện được kiến thức của mình. Rèn luyện được cho HS kĩ năng tự thể hiện kiến thức, mạnh dạn trong quá trình thảo luận với bạn bè và giáo viên, và rèn luyện được kĩ năng làm việc nhóm, từ đó giúp HS hiểu vấn đề chính xác hơn và ghi nhớ kiến thức của bài học bền vũng hơn. - Phương pháp học này tạo được không khí lớp học sinh động, tích cực và thoải mái cho HS. Rất nhiều HS đã có thể đứng trước lớp trình bày một vấn đề, bảo vệ quan điểm của mình và dám nêu thắc mắc với bạn bè và giáo viên. -Dạy học thực nghiệm phương pháp này trên đối tượng là HS của lớp chuyên hóa và học tập môn lí khá tốt nên tinh thần học tập của các em rất tốt, tạo được thuận lợi áp dụng phương pháp học mới. Tuy nhiên, do phương pháp dạy học này tương đối mới với học sinh nên vẫn còn một số ít hạn chế như sau: - Phương pháp này, đòi hỏi học sinh làm việc nhiều ở nhà để đi nghiên cứu và tìm hiểu trước kiến thức, trong khi HS phải học rất nhiều môn học khác nên không có thời gian. Hơn nữa, do các em đã quen với phương pháp học cũ nên khó khăn cho HS khi tiếp cận với phương pháp học mới, sắp xếp thời gian học ở nhà chưa được hợp lí. - Thực nghiệm trong một lớp 16 HS là phù hợp với phương pháp học này, tuy nhiên thực tế, một lớp học thường từ 40 đến 45 HS, chỉ có lớp chuyên là có thể có số lượng ít hơn nên việc thực hiện phương pháp dạy học này có thể bị hạn chế khi cho HS thảo luận nhóm và tự thể hiện kiến thức. - Do mới chỉ là giáo sinh đi thực tập nên khó khăn trong việc mượn lớp để dạy, chỉ mượn được 3 tiết, do vậy không có thời gian để cho HS làm kiểm tra nên bị hạn chế ở khâu đánh giá kết quả học tập của HS. - Để tổ chức dạy học theo mô hình dạy- tự học đòi hỏi ở GV nhiều kĩ năng: kĩ năng soạn thảo bộ câu hỏi để HS có thể tìm tòi theo đúng hướng của bài học, kĩ năng tổ chức học nhóm, kĩ năng hướng HS đi tới kết luận một vấn đề một cách nhanh chóng và chính xác. GV phải linh động trong việc sử dụng các định hướng cho HS khi đi xây dựng một kiến thức. 116 Với đề tài này, tôi đã hoàn thành được các công việc sau: Đã nghiên cứu cơ sở lí luận về việc tổ chức hoạt động dạy học theo mô hình dạy – tự học, từ đó cụ thể hóa mô hình dạy – tự học vào cụ thể một số bài học. Đã tìm hiểu thực tế dạy và học chương “ Quang hình”- Vật lí 11 nâng cao ở trường THPT Mạc Đĩnh Chi. Soạn thảo được 4 tiến trình dạy học theo mô hình dạy – tự học ở một số bài học (bài 44,45,47,51) trong chương “Quang hình” – Vật lí 11 nâng cao nhằm phát huy tính sáng tạo, tự học của học sinh. Đã thực nghiệm 3 tiến trình ( bài 44,45,47) trong chương “Quang hình” – Vật lí 11 nâng cao ở 16 học sinh lớp 11 trường THPT Mạc Đĩnh Chi. Kết quả thực nghiệm cho thấy các tiến trình được xây dựng điều có tính khả thi. Việc tổ chức hoạt động dạy – tự học phát huy được tính sáng tạo, tự học của học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy và học. Để việc tổ chức hoạt động dạy – tự học hiệu quả hơn thì cần: GV phải dành nhiều thời gian cho việc soạn bộ câu hỏi sao cho mang tính chất gợi mở, dễ hiểu phù hợp với trình độ học sinh Lớp học có ít học sinh, khoảng 20 – 25 học sinh. Có bộ dụng cụ thí nghiệm trang bị cho việc dạy học. Giảm tải bớt chương trình học để HS có thời gian tự học nhiều hơn. Tổ chức hoạt động dạy – tự học thường xuyên và liên tục để HS quen với phương pháp học mới. Hướng phát triển của đề tài: Tiếp tục mở rộng ở cả chương trình Vật lí phổ thông và thực nghiệm sư phạm ở nhiều đối tượng học sinh khác nhau. 117 Tiếp tục nghiên cứu bộ câu hỏi với những dẫn chứng và hình ảnh cụ thể, sinh động để tạo được hứng thú cho quá trình tự học ở nhà của học sinh. Trên đây là kết quả nghiên cứu của đề tài “Xây dựng tiến trình dạy-tự học một số kiến thức trong phần “Quang hình” vật lý lớp 11 nâng cao”. Tuy có một số ít hạn chế và không tránh khỏi những sai sót nhưng những hạn chế đó có thể khắc phục được nên vẫn có thể áp dụng được để đem lại hiệu quả cao trong việc dạy học hiện nay và cũng rất mong nhận được sự đóng góp của các Thầy, Cô và bạn bè để khóa luận được hoàn thiện hơn. Tôi mong rằng kết quả nghiên cứu của khóa luận sẽ được sử dụng trong giảng dạy ở trường phổ thông và đóng góp được một phần cho công cuộc đổi mới phương pháp dạy học hiện nay. 118 [1]. Phạm Kim Chung (2006), Bài giảng phương pháp dạy học vật lý ở trường trung học phổ thông, Khoa sư phạm, Đại học Quốc gia Hà Nội. [2]. Trần Thị Bích Hạnh, Trần Thị Hương (2004), lý luận dạy học,NXB Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh. [3]. Trần Thúy Hằng – Hà Duyên Tùng (2007), thiết kế bài giảng Vật lý 11 nâng cao – tập 2, NXB Hà Nội. [4]. Nguyễn Mạnh Hùng, phương pháp dạy học vật lý ở trường THPT, NXB Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh – 2001. [5]. Nguyễn Mạnh Hùng, tổ chức hoạt động học tập vật lý tích cực, chủ động, tự lực và sáng tạo cho học sinh THPT. Tài liệu bồi dưỡng giáo viên cốt cán trường THPT – 2006. [6]. Quang Huy (2008), “Tự học ở bậc đại học”, tạp chí dạy và học ngày nay, số 10. [7]. Nguyễn Thế Khôi – Nguyễn Phúc Thuần – Nguyễn Ngọc Hưng – Vũ Thanh Khiết – Phạm Xuân Quế – Phạm Đình Thiết – Nguyễn Trần Trác (2008), Sách giáo viên Vật lý 11 nâng cao, NXB Giáo dục Việt Nam. [8]. Nguyễn Thế Khôi – Nguyễn Phúc Thuần – Nguyễn Ngọc Hưng – Vũ Thanh Khiết – Phạm Xuân Quế – Phạm Đình Thiết – Nguyễn Trần Trác (2008), Vật lý 11 nâng cao, NXB Giáo dục Việt Nam. [9]. Nguyễn Hiến Lê (2003), Tự học – một nhu cầu thời đại, NXB văn hóa thông tin [10]. Võ Thị Tuyết Mai, Tổ chức hoạt động học tập tự lực- sáng tạo của học sinh trong dạy học chương “ Các định luật bảo toàn” lớp 10 THPT ban cơ bản. Luận văn thạc sĩ giáo dục học, Đại học sư phạm thành phố Hồ Chí Minh - 2008. [11]. Văn Thị Trà Mi, Sử dụng phần mền ToolBook thiết kế ebook hỗ trợ học sinh tự học môn hóa học lớp 10 ban cơ bản trung học phổ thông, Luận văn thạc sỹ giáo dục học, Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh – 2011. 119 [12]. Nguyễn Ngọc Hương Mỹ, tổ chức hoạt động theo tiến trình nhận thức khoa học phần quang hình học vật lý 11 nâng cao nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. Luận văn thạc sĩ giáo dục, Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh - 2010. [13]. Diệp Thị Thu Ngà, Tổ chức hoạt động tự học nhằm phát huy tích cực học tập của học sinh trong dạy học chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” – lớp 10 Trung học phổ thông, Luận văn Thạc sỹ, Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh – 2010. [14]. Nguyễn Lâm Hữu Phước, Định hướng cho học sinh tự lực học tập chương “các định luật bảo toàn”-vật lý 10 Trung học phổ thông, Khóa luận tốt nghiệp, Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh – 2012. [15]. Lê Thị Hoài Phương, Áp dụng mô hình dạy – tự học với sự hỗ trợ của website vào dạy học chương “động lực học chất điểm” lớp 10 THPT nâng cao, luận văn thạc sĩ giáo dục học, Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh – 2011. [16]. Nguyễn Đức Thâm (chủ biên), Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2002), phương pháp dạy học vật lý ở trường phổ thông, NXB Đại học Sư phạm. [17]. Nguyễn Cảnh Toàn – Nguyễn Kỳ – Lê Khánh Bằng - Vũ Văn Tạo (2004), Học và dạy cách học, NXB Đại học Sư phạm. [18]. Nguyễn Cảnh Toàn – Nguyễn Kỳ – Vũ Văn Tạo – Bùi Tường (1997), Quá trình dạy – tự học, NXB Giáo dục. [19]. Nguyễn Thanh Toàn (2005), “Những năng lực và phẩm chất cần có của học sinh trong tương lai”, Tạp chí giáo dục số 119. [20]. Phạm Hữu Tòng, Nâng cao hiệu quả thông hiểu kiến thức vật lý dựa trên sự chỉ đạo hành động học tập của học sinh trên cơ sở định hướng khái quát, Luận án phó tiến sỹ, Đại học Sư phạm Hà Nội – 1981. [21]. Thái Duy Tuyên (2003), “Bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh”, tạp chí giáo dục, số 74. 120 [22]. Lê Ngọc Vân, kiểm tra – đánh giá kết quả học tập của học sinh theo chuẩn kiến thức, kỹ năng môn vật lý cấp THPT, NXB Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh. [23]. Luật giáo dục của Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam, số 38/2005/QH11 ngày 14 tháng 6 năm 2005 121 Phụ lục 1: HÌNH ẢNH MỘT SỐ PHIẾU HỌC TẬP CỦA HỌC SINH 122 123 124 125 126 Phụ lục 2: BẢN TRẢ LỜI PHIẾU KHẢO SÁT Ý KIẾN CỦA HỌC SINHCHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
Kết luận
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Phụ lục