Luận văn Thạc sĩ Khoa học giáo dục: Xây dựng và sử dụng bài tập thực tiễn trong dạy học chương “Sóng ánh sáng” Vật lí 12 THPT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Lê Nguyễn Minh Phương

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP

THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG

“SÓNG ÁNH SÁNG” VẬT LÍ 12 THPT

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Thành phố Hồ Chí Minh – 2019

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Lê Nguyễn Minh Phương

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP

THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG

“SÓNG ÁNH SÁNG” VẬT LÍ 12 THPT

Chuyên ngành : Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí

Mã số

: 8140111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS. NGUYỄN MẠNH HÙNG

Thành phố Hồ Chí Minh – 2019

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ giáo dục với đề tài: Xây dựng và sử dụng

bài tập thực tiễn trong dạy học chương “Sóng ánh sáng” Vật lí 12 THPT là công

trình nghiên cứu của riêng tôi. Các nội dung và kết quả trong luận văn là trung thực

và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác.

Tác giả

Lê Nguyễn Minh Phương

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được rất

nhiều sự quan tâm, động viên và giúp đỡ rất lớn từ Quý Thầy Cô, Quý đồng nghiệp,

bạn bè và đặc biệt là gia đình.

Đầu tiên, tôi xin gửi lời cám ơn sâu sắc nhất của mình đến người thầy của tôi –

thầy Nguyễn Mạnh Hùng. Thầy là người đã dành nhiều thời gian để quan tâm,

hướng dẫn và chỉ bảo tận tình cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành

luận văn này.

Tôi xin trân trọng cám ơn Ban lãnh đạo và chuyên viên Phòng Sau Đại học,

ban chủ nhiệm và giảng viên khoa Vật lí trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ

Chí Minh đã tạo mọi thuận lợi cho tôi trong suốt khóa học.

Tôi xin trân trọng cám ơn Ban Giám Hiệu, Quý đồng nghiệp trường THPT Võ

Văn Kiệt đã tạo điều kiện và giúp đỡ cho tôi trong quá trình tiến hành thực nghiệm

sư phạm cũng như trong quá trình hoàn thiện luận văn.

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lớp K28 – Lý luận và phương pháp dạy học

bộ môn Vật lí đã luôn động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thiện luận văn.

Cuối cùng, từ tận đáy lòng, tôi xin gủi lời cảm ơn của mình đến Ba, Mẹ và gia

đình đã luôn tin tưởng, giúp đỡ, động viên và tạo điều kiện cho tôi từ lúc tôi bắt đầu

đi học đến lúc hoàn thiện luận văn này.

Do thời gian thực hiện đề tài có hạn nên không thể tránh khỏi những thiếu sót.

Kính mong nhận được sự góp ý từ Quý Thầy Cô và các bạn để đề tài được hoàn

thiện hơn.

Tôi xin chân thành cám ơn!

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2019

Tác giả luận văn

Lê Nguyễn Minh Phương

MỤC LỤC

Trang phụ bìa Mục lục Danh mục chữ cái viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các hình Danh mục các biểu đồ Danh mục các sơ đồ MỞ ĐẦU ................................................................................................................. 1

Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP VẬT LÍ THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC Ở TRƯỜNG THPT NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH .................................................... 6 1.1. Tổng quan về năng lực giải quyết vấn đề ........................................................ 6 1.1.1. Khái niệm năng lực ................................................................................... 6 1.1.2. Năng lực giải quyết vấn đề Vật lí .............................................................. 7 1.2. Xây dựng bài tập Vật lí thực tiễn trong chương trình THPT ......................... 16 1.2.1. Khái niệm và vai trò của bài tập Vật lí trong dạy học. ............................ 16 1.2.2. Khái niệm và vai trò của BTVLTT trong việc phát triển năng lực

GQVĐ của HS ......................................................................................... 18 1.2.3. Nguyên tắc và quy trình xây dựng BTVLTT. ......................................... 19 1.3. Sử dụng BTVLTT vào dạy học bồi dưỡng năng lực GQVĐ của HS ............ 21 1.3.1. Phân loại BTVLTT trong dạy học bồi dưỡng năng lực GQVĐ của HS ..... 21 1.3.2. Nguyên tắc sử dụng BTVLTT vào dạy học phát triển năng lực

GQVĐ của HS ......................................................................................... 23

1.3.3. Quy trình sử dụng BTVLTT vào dạy học phát triển năng lực

GQVĐ của HS ......................................................................................... 24

1.3.4. Thực trạng việc sử dụng BTVLTT vào dạy học phát triển năng lực

GQVĐ của HS ......................................................................................... 26 Kết luận chương 1 ................................................................................................... 31

Chương 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CÁC BÀI TẬP VẬT LÍ THỰC

TIỄN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “SÓNG ÁNH SÁNG” ....... 32 2.1. Mục tiêu và nội dung dạy học chương “Sóng ánh sáng” ............................... 32 2.1.1. Mục tiêu dạy học chương “Sóng ánh sáng” ............................................ 32

2.1.2. Nội dung dạy học chương “Sóng ánh sáng” ........................................... 33 2.1.3. Những thuận lợi và khó khăn trong việc xây dựng BTVLTT

chương “Sóng ánh sáng” ......................................................................... 39 2.2. Thiết kế một số bài tập Vật lí thực tiễn thuộc chương “Sóng ánh sáng” ....... 40 2.2.1. Bài tập Vật lí thực tiễn mở đầu ............................................................... 40 2.2.2. Bài tập Vật lí thực tiễn xây dựng kiến thức mới ..................................... 44 2.2.3. Bài tập Vật lí thực tiễn củng cố, vận dụng .............................................. 56 2.2.4. Bài tập Vật lí tìm hiểu thực tiễn .............................................................. 83 2.2.5. Một số thuận lợi – khó khăn trong việc sử dụng BTVLTT nhằm

phát triển năng lực GQVĐ của HS .......................................................... 90

2.3. Tiến trình dạy học một số bài thuộc chương “Sóng ánh sáng” có sử

dụng bài tập Vật lí thực tiễn ........................................................................... 91

2.3.1. Tiến trình dạy học bài “Tán sắc ánh sáng” có sử dụng bài tập Vật lí

thực tiễn ................................................................................................... 91

2.3.2. Tiến trình dạy học bài “Giao thoa ánh sáng” có sử dụng bài tập Vật

lí thực tiễn ................................................................................................ 98

2.3.3. Tiến trình dạy học bài “Tia hồng ngoại – tia tử ngoại – tia X” có sử

dụng bài tập Vật lí thực tiễn .................................................................. 105 Kết luận chương 2 ................................................................................................. 110 Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ............................................................ 111 3.1. Mục đích, đối tượng, thời gian và phương pháp thực nghiệm .................... 111 3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ............................................................ 111 3.1.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm ........................................................... 111 3.1.3. Thời gian thực nghiệm sư phạm ............................................................ 111 3.1.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ...................................................... 111 3.2. Tiến trình thực nghiệm sư phạm ................................................................. 112 3.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm .................................................................. 115 Kết luận chương 3 ................................................................................................. 124 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 125 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 128

PHỤ LỤC

DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT

STT Các chữ cái viết tắt Chữ viết đầy đủ

1 BTVLTT Bài tập Vật lí thực tiễn

2 GQVĐ Giải quyết vấn đề

3 GV Giáo viên

4 HS Học sinh

5 SGK Sách giáo khoa

6 THPT Trung học phổ thông

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1. Chỉ số hành vi của năng lực GQVĐ của HS ............................................. 8

Bảng 1.2. Biểu hiện của năng lực GQVĐ của HS ..................................................... 9

Bảng 1.3. Các bước tổ chức dạy học giải quyết vấn đề ........................................... 11

Bảng 1.4. Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ của HS ............................................. 14

Bảng 1.5. Loại công cụ được sử dụng để đánh giá năng lực GQVĐ ...................... 16

Bảng 3.1. Bảng thống kê số lượng HS đạt các mức độ tương ứng các thành tố

năng lực GQVĐ của tiến trình dạy học “Tán sắc ánh sáng” ................. 115

Bảng 3.2. Bảng thống kê số lượng HS đạt các mức độ tương ứng của các

thành tố năng lực GQVĐ của tiến trình dạy học “Giao thoa ánh

sáng” ...................................................................................................... 116

Bảng 3.3. Bảng thống kê số lượng HS đạt các mức độ tương ứng của các

thành tố năng lực GQVĐ của tiến trình dạy học “Tia hồng ngoại –

tia tử ngoại – tia X” ............................................................................... 116

Bảng 3.4. Tiêu chí đánh giá BTVLTT trong bài hậu kiểm ................................... 121

Bảng 3.5. Thống kê số HS đạt các mức độ của bài hậu kiểm ............................... 122

Bảng 3.6. Tiêu chí đánh giá bài thu hoạch ............................................................ 122

Bảng 3.7. Bảng điểm của bài thu hoạch ................................................................ 123

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1. Kim cương .................................................................................................. 40

Hình 2.2. Hiện tượng nhiễu xạ sóng nước và nhiễu xạ ánh sáng ............................... 42

Hình 2.3. Mô phỏng thí nghiệm tán sắc ánh sáng bằng lăng kính .............................. 43

Hình 2.4. Ánh sáng trắng rọi qua kim cương ............................................................. 44

Hình 2.5. Kính lọc sắc ................................................................................................ 46

Hình 2.6. Bộ thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Young ................................... 49

Hình 2.7. Mô phỏng hiện tượng giao thoa khe Young ............................................... 49

Hình 2.8. Đèn hồng ngoại ........................................................................................... 51

Hình 2.9. Máy khử trùng bằng tia UV ........................................................................ 53

Hình 2.10. Xương bàn tay chụp bằng tia X ................................................................ 54

Hình 2.11. Hình ảnh giao thoa ánh sáng bằng khe Young ......................................... 60

Hình 2.12. Hình ảnh giao thoa ánh sáng trắng ........................................................... 63

Hình 2.13. Wilhem Cornad Rontgen .......................................................................... 73

Hình 2.14. Bếp hồng ngoại và sơ đồ cấu tạo của bếp hồng ngoại .............................. 75

Hình 2.15. Tác động của ánh sáng Mặt trời lên da ..................................................... 78

Hình 2.16. Đèn huỳnh quang ...................................................................................... 83

Hình 2.17. Phòng xông hơi hồng ngoại ...................................................................... 84

Hình 2.18. Máy kiểm tra an ninh ................................................................................ 85

Hình 2.19. Lò luyện kim ............................................................................................. 86

Hình 2.20. Các loại quang phổ ................................................................................... 88

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 3.1. Kết quả đánh giá thành tố “Phát hiện và làm rõ vấn đề” ..................... 117

Biểu đồ 3.2. Kết quả đánh giá chỉ số hành vi “Đề xuất và lựa chọn giải pháp” ....... 119

Biểu đồ 3.3. Kết quả đánh giá chỉ số hành vi “Thực hiện và đánh giá giải pháp” ... 120

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 1.1. Quy trình đánh giá năng lực GQVĐ của HS .......................................... 13

Sơ đồ 1.2. Quy trình xây dựng bài tập Vật lí thực tiễn ............................................ 21

Sơ đồ 1.3. Các cách phân loại bài tập Vật lí ............................................................. 22

Sơ đồ 1.4. Quy trình sử dụng BTVLTT trong dạy học phát triển năng lực GQVĐ

của HS ..................................................................................................... 24

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Hiện nay, cách mạng công nghiệp 4.0 mở ra nhiều cơ hội và thách thức mới

cho nhân loại, cho thế giới nói chung và cho Việt Nam nói riêng. Nó đòi hỏi con

người chúng ta cần phải có những phẩm chất, năng lực của một công dân toàn cầu.

Có thể nói, vai trò của ngành Giáo dục – Đào tạo đóng vai trò then chốt, tạo ra

nguồn nhân lực cho tương lai. Trong đó, vấn đề đổi mới phương pháp dạy và học

theo hướng phát triển năng lực; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận

dụng kiến thức, kỹ năng của người học càng trở nên quan trọng hơn bao giờ hết.

Hiện nay, nhiều nước trên thế giới đã và đang đổi mới chương trình giáo dục

phổ thông theo định hướng phát triển năng lực nhằm mục tiêu tạo ra nguồn nhân lực

đáp ứng được nhu cầu của xã hội trong tương lai. Tuy nhiên, ở Việt Nam hiện nay,

chương trình giáo dục phổ thông lại đang rất nặng về kiến thức hàn lâm và số lượng

môn học. Vì mục đích thi cử và điểm số, nhiều giáo viên vẫn sử dụng phương pháp

dạy học chưa chú trọng đến rèn luyện, nâng cao phẩm chất và năng lực của người

học, không chỉ ở bộ môn Vật lí nói riêng mà còn ở các môn khoa học tự nhiên nói

chung. Vì thế, việc nghiên cứu các phương pháp dạy học nhằm phát triển năng lực

của học sinh càng trở nên cần thiết. Đã có nhiều công trình nghiên cứu, bài báo

khoa học công bố về các dạng năng lực cần phát triển cho học sinh như năng lực

thực nghiệm, năng lực tìm hiểu tự nhiên, năng lực giải quyết vấn đề, ... Năng lực

nào cũng quan trọng và đóng một vai trò riêng đối với học sinh. Tuy nhiên, trong

phạm vi của một luận văn, tôi chọn năng lực giải quyết vấn đề để nghiên cứu.

Có nhiều cách để giúp học sinh phát triển năng lực giải quyết vấn đề. Trong

phạm vi của luận văn, tôi chọn hướng xây dựng các bài tập Vật lí thực tiễn để

nghiên cứu vì một số lý do sau: Thứ nhất, đa số các bài tập Vật lí hiện nay lại thiên

về tính toán, ít gắn với thực tiễn đời sống. Vì thế, sau khi học xong, học sinh chỉ

biết giải bài tập rèn luyện kỹ năng tính toán nhưng chưa biết cách vận dụng những

kiến thức đã học vào các tình huống trong cuộc sống. Từ đó, dẫn đến học sinh

không được rèn luyện các phẩm chất, năng lực cần thiết cho sau này. Thứ hai, bài

tập Vật lí thực tiễn mang lại nhiều hứng thú cho học sinh nên khá hiệu quả trong

việc sử dụng để truyền tải kiến thức và luyện tập nhằm phát triển năng lực giải

quyết vấn đề. Thứ ba, bài tập Vật lí thực tiễn có thể giao làm bài tập về nhà, giúp

tận dụng được thời gian ở nhà để rèn luyện năng lực. Chính vì vậy, việc xây dựng

các bài tập gắn liền với thực tiễn theo định hướng phát triển năng lực là vô cùng

quan trọng.

Trong chương trình Vật lí THPT, các kiến thức về chương “Sóng ánh sáng” có

khá nhiều ứng dụng thực tiễn, cuộc sống hiện đại của chúng ta không thể thiếu các

thiết bị, sản phẩm là ứng dụng của sóng ánh sáng. Vì thế, học sinh có khá nhiều

hứng thú trong quá trình học những kiến thức vể sóng ánh sáng. Tuy nhiên, hiện

nay có khá ít các bài tập gắn với thực tiễn thuộc chương này. Trước đây đã có nhiều

đề tài luận văn nghiên cứu về các bài tập thực tiễn thuộc nhiều phần kiến thức khác

nhau, nhưng kiến thức về chương “Sóng ánh sáng” thì khá ít. Vì vậy, tôi chọn

chương “Sóng ánh sáng” cho đề tài nghiên cứu của mình.

Là một học viên Cao học và đồng thời cũng là một giáo viên THPT, tôi mong

muốn được đóng góp một phần nhỏ công sức của mình cho công cuộc đổi mới

chương trình giáo dục của nước nhà. Tôi mong muốn có thể xây dựng được và đưa

vào sử dụng các bài tập Vật lí thực tiễn chương về “Sóng ánh sáng” theo định

hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong thời đại mới. Thông

qua đó, khơi gợi sự say mê hứng thú học tập môn Vật lí của học sinh.

Từ những lý do trên, tôi quyết định thực hiện đề tài luận văn “Xây dựng và sử

dụng bài tập thực tiễn trong dạy học chương “Sóng ánh sáng” Vật lí 12 THPT”.

2. Mục đích nghiên cứu

Xây dựng và sử dụng các bài tập Vật lí thực tiễn chương “Sóng ánh sáng”

nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh lớp 12 THPT.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Quá trình dạy học Vật lí tại một số trường THPT ở

thành phố Hồ Chí Minh.

Phạm vi nghiên cứu: quá trình sử dụng bài tập Vật lí vào dạy học ở trường

THPT.

4. Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu các bài tập thực tiễn chương “Sóng ánh sáng” chương trình Vật lí

12 THPT cơ bản và nghiên cứu tiến trình sử dụng bài tập Vật lí thực tiễn trong dạy

học để phát triển năng lực giải quyết vấn đề.

5. Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng và sử dụng bài tập Vật lí thực tiễn vào tiến trình dạy học một số

kiến thức chương “Sóng ánh sáng” trong chương trình THPT thì sẽ giúp học sinh

phát triển năng lực giải quyết vấn đề.

6. Nhiệm vụ nghiên cứu

Để đạt được mục đích nghiên cứu ở trên, chúng tôi đề ra các nhiệm vụ nghiên

cứu cụ thể như sau:

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của bài tập Vật lí, bài tập Vật lí thực tiễn, quy

trình, cách thức xây dựng bài tập Vật lí thực tiễn.

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của năng lực giải quyết vấn đề, dạy học giải

quyết vấn đề; các biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong tiến

trình dạy học; cách đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.

- Nghiên cứu nội dung kiến thức, các bài tập thuộc chương “Sóng ánh sáng” -

Sách giáo khoa Vật lí lớp 12 ban cơ bản và phương pháp giải của nó.

- Xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức có sử dụng các bài tập thực

tiễn chương “Sóng ánh sáng”.

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm theo nội dung và tiến trình đã soạn thảo.

Phân tích kết quả thực nghiệm thu được để đánh giá khả năng bồi dưỡng năng lực

giải quyết vấn đề cho học sinh. Từ đó, nhận xét, rút kinh nghiệm, sửa đổi, bổ sung

để có thể nghiên cứu, xây dựng các bài tập Vật lí thực tiễn và vận dụng vào tiến

trình dạy học cho các nội dung kiến thức khác trong chương trình vật lí trung học

phổ thông.

7. Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện các nhiệm vụ trên, chúng tôi sử dụng các phương pháp sau:

- Phương pháp nghiên cứu lí luận

Nghiên cứu các tài liệu về cơ sở lí luận của năng lực giải quyết vấn đề của học

sinh, dạy học giải quyết vấn đề để làm cơ sở định hướng cho việc thực hiện mục

đích nghiên cứu.

Nghiên cứu chương trình, nội dung sách giáo khoa, sách giáo viên và các tài

liệu tham khảo để xác định nội dung kiến thức Vật lí chương “Sóng ánh sáng” mà

học sinh cần tiếp thu.

Nghiên cứu các tài liệu, sách tham khảo về các bài tập hiện có thuộc chương

“Sóng ánh sáng”.

- Phương pháp thực nghiệm

Tiến hành thực nghiệm sư phạm theo tiến trình dạy học có sử dụng các bài tập

Vật lí thực tiễn đã xây dựng.

- Phương pháp thống kê toán học

Phân tích kết quả thu được sau quá trình thực nghiệm sư phạm, đối chiếu với

mục đích nghiên cứu và rút ra kết luận của đề tài

- Phương pháp bút vấn

Tìm hiểu việc dạy và việc học (thông qua phiếu trắc nghiệm điều tra) nhằm

đánh giá sơ bộ tình hình dạy học và sử dụng các bài tập chương “Sóng ánh sáng”

Vật lí lớp 12.

Đánh giá kết quả học tập của học sinh sau quá trình thực nghiệm sư phạm

- Phương pháp quan sát

Quan sát các biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong quá

trình thực nghiệm sư phạm.

8. Đóng góp của đề tài

- Làm rõ cơ sở lí luận về năng lực giải quyết vấn đề của học sinh, về tổ chức

hoạt động dạy học giải quyết vấn đề.

- Xây dựng các bài tập thực tiễn chương “Sóng ánh sáng”

- Vận dụng các bài tập thực tiễn để xây dựng tiến trình dạy học các nội dung

kiến thức chương “Sóng ánh sáng” Vật lí lớp 12 ban cơ bản, có thể làm tư liệu tham

khảo cho giáo viên và học sinh trong quá trình dạy và học.

9. Bố cục của đề tài

Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, tài liệu tham khảo và mục lục thì

nội dung luận văn gồm 3 chương sau:

Chương 1. Cơ sở lý luận của việc xây dựng và sử dụng bài tập vật lí thực tiễn

trong dạy học ở trường THPT nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đềcủa học

sinh.

Chương 2. Xây dựng và sử dụng các bài tập vật lí thực tiễn trong dạy học

chương “sóng ánh sáng”.

Chương 3. Thực nghiệm sư phạm

Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ

SỬ DỤNG BÀI TẬP VẬT LÍ THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC

Ở TRƯỜNG THPT NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH

1.1. Tổng quan về năng lực giải quyết vấn đề

1.1.1. Khái niệm năng lực

Theo Weinert (2001), năng lực là những khả năng và kĩ xảo học được hoặc

sẵn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn sàng về

động cơ, xã hội, ... và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề một cách có

trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt.(Lê Đình Trung, Phan

Thị Thanh Hội, 2018)

Theo Bernd Meier và Nguyễn Văn Cường (2012), năng lực là khả năng thực

hiện có trách nhiệm và hiệu quả các hành động, giải quyết các nhiệm vụ, vấn đề

trong những tình huống khác nhau thuộc các lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội hay cá

nhân trên cơ sở hiểu biết, kỹ năng, kỹ xảo và kinh nghiệm cũng như sự sẵn sàng

hành động. (Lê Đình Trung, Phan Thị Thanh Hội, 2018)

Theo F.E. Weinert (2001), năng lực của HS là sự kết hợp hợp lý kiến thức, kỹ

năng và sự sẵn sàng tham gia để cá nhân hành động có trách nhiệm và biết phê phán

tích cực hướng tới giải pháp cho các vấn đề. (Lê Đình Trung, Phan Thị Thanh Hội,

2018)

“Năng lực là khả năng huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng và các thuộc

tính tâm lý cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí, ... để thực hiện thành công

một loại công việc trong một bối cảnh nhất định. Năng lực của cá nhân được đánh

giá qua phương thức và kết quả hoạt động của cá nhân đó khi giải quyết các vấn đề

của cuộc sống” (Đỗ Hương Trà, Nguyễn Văn Biên, Trần Khánh Ngọc, Trần Trung

Ninh, Trần Thị Thanh Thủy, Nguyễn Công Khanh, Nguyễn Vũ Bích Hiền, 2016)

Theo Chương trình Giáo dục phổ thông tổng thể của Bộ Giáo dục và Đào tạo

(Tháng 7/2017), năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố

chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp

các kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,

... thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong

những điều kiện cụ thể. (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2017)

Năng lực của HS được hiểu là khả năng làm chủ những hệ thống kiến thức, kỹ

năng, thái độ, ... phù hợp với lứa tuổi và vận hành (kết nối) chúng một cách hợp lý

và thực hiện thành công nhiệm vụ học tập, giải quyết hiệu quả những vấn đề đặt ra

với chính HS trong cuộc sống thức tiễn. (Đỗ Hương Trà, Phạm Gia Phách, 2016)

Tóm lại, từ những khái niệm trên, chúng tôi cho rằng năng lực của HS là khả

năng HS huy động mọi nguồn lực có thể (kiến thức, kỹ năng, phẩm chất, thái độ, ...)

để thực hiện những nhiệm vụ học tập và rèn luyện nhằm mục đích phát triển thể

chất và tinh thần của bản thân.

1.1.2. Năng lực giải quyết vấn đề Vật lí

a. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề

Theo đánh giá của PISA năm 2012, năng lực GQVĐ là khả năng của mỗi cá

nhân trong việc chiếm hữu quá trình nhận thức để tìm hiểu và giải quyết tình huống

có vấn đề khi phương pháp giải của nó không tường minh tức thì. Năng lực này bao

gồm cả sự mong muốn giải quyết những vấn đề đó để đạt được những tiềm lực của

bản thân. (Kogure, 2012)

Năng lực GQVĐ là khả năng của một cá nhân huy động những kiến thức, kỹ

năng, kinh nghiệm của mình để giải quyết các tình huống có vấn đề một cách hiệu

quả, tích cực, sáng tạo. (Nguyễn Hồng Quyên, 2018)

Năng lực GQVĐ là khả năng một cá nhân sử dụng hiệu quả các quá trình nhận

thức để hiểu và giải quyết các tình huống có vấn đề mà ở đó HS chưa thể tìm ra

ngay giải pháp một cách rõ ràng. Nó bao gồm cả thái độ sẵn sàng tham gia vào các

tình huống có vấn đề để trở thành công dân có tinh thần xây dựng và tự biết phản

ánh. (Lê Thanh Huy, Nguyễn Văn Điển, 2016)

Năng lực GQVĐ của HS được hiểu là sự huy động tổng hợp kiến thức, kĩ

năng, thái độ, xúc cảm, động cơ của học sinh đó để giải quyết các tình huống thực

tiễn trong bối cảnh cụ thể mà các giải pháp không có sẵn ngay lập tức. (Đỗ Hương

Trà, Nguyễn Văn Biên, Tường Duy Hải, Phạm Xuân Quế, Dương Xuân Quý, 2019)

b. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề Vật lí

Năng lực GQVĐ của HS trong dạy học Vật lí là năng lực cá nhân của người

học sử dụng hiệu quả kiến thức Vật lí, kỹ năng, thái độ, ... để giải quyết một tình

huống có chứa đựng vấn đề Vật lí mà ở đó không chứa đựng giải pháp thông

thường. (Nguyễn Thị Thủy, Đỗ Hương Trà, 2015)

Năng lực GQVĐ là một trong những năng lực cốt lõi của dạy học Vật lí, nó

cần được thể hiện xuyên suốt qua các hoạt động của người học: từ phát hiện vấn đề,

đề xuất giả thuyết, lập kế hoạch giải quyết vấn đề, thực hiện kế hoạch giải quyết đến

xem xét lại toàn bộ quá trình giải quyết vấn đề và phát hiện vấn đề mới. (Đỗ Hương

Trà, et al., 2019)

Từ những khái niệm trên, chúng tôi đưa ra định nghĩa: năng lực giải quyết vấn

đề Vật lí của HS là khả năng HS giải quyết những vấn đề của môn Vật lí chưa có

giải pháp nhờ huy động mọi nguồn lực có thể (kiến thức, kỹ năng, phẩm chất, thái

độ, ...).

c. Các thành tố của năng lực giải quyết vấn đề Vật lí

Theo tác giả Lê Thị Thu Hiền (2016), năng lực GQVĐ gồm ba thành tố: phát

hiện và làm rõ vấn đề, đề xuất và lựa chọn giải pháp GQVĐ, thực hiện và đánh giá

giải pháp GQVĐ. Mỗi thành tố trên lại được cụ thể hóa bởi các chỉ số hành vi được

thể hiện ở bảng 1.1.

Bảng 1.1. Chỉ số hành vi của năng lực GQVĐ của HS

Thành tố Chỉ số hành vi

Phát hiện và làm rõ vấn đề Phân tích tình huống có vấn đề

Phát hiện vấn đề

Biểu đạt vấn đề

Đề xuất và lựa chọn giải pháp Thu thập thông tin có liên quan đến vấn đề

GQVĐ Đề xuất các giải pháp GQVĐ

Lựa chọn giải pháp phù hợp

Thực hiện và đánh giá giải Thực hiện giải pháp đã chọn

pháp GQVĐ Đánh giá giải pháp đã thực hiện

Vận dụng vào bối cảnh mới

Có thể thấy, năng lực GQVĐ bao gồm ba năng lực thành phần: năng lực phát

hiện và làm rõ vấn đề, năng lực đề xuất và lựa chọn giải pháp GQVĐ, năng lực thực

hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ. Việc xây dựng các hoạt động học tập nhằm rèn

luyện năng lực GQVĐ của HS cũng chính là rèn luyện các năng lực thành phần ấy.

Từ các chỉ số hành vi trên, chúng tôi đưa ra các biểu hiện của HS tương ứng

với các chỉ số hành vi được thể hiện trong bảng 1.2.

Bảng 1.2. Biểu hiện của năng lực GQVĐ của HS

Thành tố Chỉ số hành vi Biểu hiện

Phân tích tình huống có Tìm hiểu tình huống có vấn đề (thông

vấn đề qua đọc, quan sát, lắng nghe, ...)

Phát hiện và Chỉ ra được vấn đề cốt lõi trong tình Phát hiện vấn đề làm rõ vấn đề huống đó.

Trình bày vấn đề theo ý kiến riêng của Biểu đạt vấn đề bản thân.

Thu thập thông tin có Tiến hành tìm hiểu các thông tin liên

liên quan đến vấn đề quan đến vấn đề. Đề xuất và Đề xuất các giải pháp Đưa ra được một số các giải pháp giải lựa chọn giải GQVĐ quyết vấn đề pháp GQVĐ Lựa chọn giải pháp phù Lựa chọn được một giải pháp phù hợp

hợp nhất trong số các giải pháp vừa nêu.

Lập kế hoạch thực hiện và tiến hành thực

Thực hiện giải pháp hiện giải pháp đã chọn.

Rút ra kết luận. Thực hiện và Nhận xét được ưu nhược điểm của quá đánh giá giải Đánh giá giải pháp trình thực hiện giải pháp và điều chỉnh pháp GQVĐ lại cho phù hợp.

Vận dụng vào bối cảnh Có thể tiến hành giải pháp đó vào tình

mới huống mới

Như vậy, để rèn luyện được năng lực GQVĐ của HS, chúng tôi nhận thấy cần

xây dựng các hoạt động học tập trong đó có chứa tình huống có vấn đề. Mỗi hoạt

động học tập yêu cầu HS thực hiện các nhiệm vụ nhằm bộc lộ các biểu hiện của

năng lực GQVĐ. Bên cạnh đó, mỗi hoạt động học tập có thể chỉ nhằm phát triển

một hay một số thành tố hoặc chỉ số hành vi nhất định.

d. Đổi mới phương pháp dạy học giúp phát triển năng lực GQVĐ của HS

Hiện nay, vẫn còn nhiều giáo viên THPT vẫn còn sử dụng phương pháp dạy

học truyền thống vì nhiều lý do khác nhau. Tuy nhiên, để có thể giúp HS phát triển

được năng lực GQVĐ, cần thiết phải có sự thay đổi về phương pháp theo hướng

dạy học tích cực, lấy người học làm trung tâm, là chủ thể của quá trình nhận thức.

Qua nghiên cứu tài liệu, chúng tôi nhận thấy các phương pháp dạy học tích cực giúp

phát triển năng lực GQVĐ của HS cần phải có các đặc điểm cơ bản sau:

 Các hoạt động học tập phải được xây dựng dựa trên những tình huống có

vấn đề gắn với thực tiễn sao cho HS hứng thú và có nhu cầu tham gia giải

quyết vấn đề.

 Các hoạt động học tập tạo điều kiện cho HS tự tìm hiểu, khám phá, suy luận

và đặt ra giả thuyết khoa học; từ đó, đề xuất được giải pháp GQVĐ.

 Các hoạt động học tập được thiết kế sao cho HS có thể thực hiện được giải

pháp GQVĐ; từ đó, HS có thể rút ra kết luận và hoàn thiện được giải pháp

của mình.

 Các hoạt động học tập tạo điều kiện cho HS làm việc theo tập thể nhóm chứ

không phải cá nhân.

 Giáo viên đánh giá kết quả học tập chủ yếu dựa trên cả quá trình học tập,

tìm hiểu kiến thức của HS chứ không chỉ trên sản phẩm cuối cùng.

Dựa trên các đặc điểm trên và trong giới hạn của luận văn, chúng tôi đề xuất

sử dụng một số phương pháp dạy học tích cực nhằm phát triển năng lực GQVĐ của

HS như: dạy học GQVĐ, dạy học hợp đồng, dạy học dự án.

Phương pháp dạy học GQVĐ

Dạy học GQVĐ là một quan điểm dạy học mà bản chất của nó là đặt ra trước

HS một hệ thống các vấn đề nhận thức có chứa đựng mâu thuẫn giữa cái đã biết và

cái chưa biết, chuyển HS vào tình huống có vấn đề, kích thích HS tự giác, có nhu

cầu mong muốn GQVĐ, kích thích hoạt động tư duy tích cực của HS trong quá

trình giải quyết vấn đề, tức là làm cho HS tích cực tự giác trong việc giành lấy kiến

thức một cách chủ động. Các bước tổ chức dạy học GQVĐ được thể hiện ở bảng

1.3. (Lê Đình Trung, Phan Thị Thanh Hội, 2018)

Bảng 1.3. Các bước tổ chức dạy học giải quyết vấn đề

Các bước Nội dung Các thao tác thực hiện

+ Tạo tình huống có vấn đề Bước 1 Đặt vấn đề, xây dựng

bài toán nhận thức + Phát hiện và nhận dạng vấn đề nảy sinh

+ Phát biểu vấn đề cần giải quyết

+ Đề xuất các giả thuyết Bước 2 Giải quyết vấn đề đặt

ra + Lập kế hoạch GQVĐ

+ Thực hiện kế hoạch GQVĐ

+ Thảo luận kết quả và đánh giá Bước 3 Kết luận

+ Khẳng định hay bác bỏ giả thuyết đã nêu

+ Phát biểu kết luận

+ Đề xuất vấn đề mới

Phương pháp dạy học hợp đồng

Dạy học hợp đồng là kiểu tổ chức hoạt động học tập, theo đó HS được giao

một hợp đồng trọn gói bao gồm các nhiệm vụ/ bài tập bắt buộc và tự chọn khác

nhau trong một khoảng thời gian nhất định. HS chủ động và độc lập quyết định về

thời gian cho mỗi nhiệm vụ / bài tập và thứ tự thực hiện các nhiệm vụ / bài tập đó

theo khả năng của mình.

Dạy học hợp đồng gồm 2 giai đoạn: giai đoạn chuẩn bị hợp đồng và giai đoạn

tổ chức dạy học trên lớp.

Giai đoạn 1: Chuẩn bị hợp đồng gồm 3 bước. Bước 1: xem xét các yếu tố cần

thiết để học theo hợp đồng đạt hiệu quả (lựa chọn nội dung học phù hợp, xác định

thời gian). Bước 2: thiết kế các dạng bài tập và nhiệm vụ học theo hợp đồng. Bước

3: thiết kế văn bản hợp đồng.

Giai đoạn 2: Tổ chức học theo hợp đồng gồm 3 bước. Bước 1: giới thiệu tên

chủ đề/ bài học và thông báo ngắn gọn các nội dung, phương pháp học tập được ghi

trong hợp đồng. Bước 2: HS đọc và đăng kí thời gian, bài tập / nhiệm vụ thực hiện

và ký cam kết với GV. Bước 3: HS làm việc theo nhóm hoặc cá nhân để thực hiện

các nhiệm vụ trong hợp đồng. (Đỗ Hương Trà, et al., 2019)

Phương pháp dạy học dự án

Dạy học dự án là một phương pháp dạy học, trong đó người học thực hiện một

nhiệm vụ học tập phức hợp, có sự kết hợp giữa lý thuyết và thực tiễn. Nhiệm vụ này

được thực hiện với tính tự lực cao trong toàn bộ quá trình học tập, từ việc xác định

mục đích, lập kế hoạch, đến việc thực hiện dự án, kiểm tra, điều khiển, đánh giá quá

trình và kết quả thực hiện. Kết quả dự án là những sản phẩm có thể trình bày, giới

thiệu. Đối với dạy học dự án, người học thường được phân công đóng một vai trò

nào đó.

Quy trình xây dựng dự án học tập gồm 5 bước: xác định chủ đề - lập sơ đồ nội

dung của chủ đề - dự trù hoạt động học tập – xây dựng bộ câu hỏi định hướng – dự

trù đánh giá. Quy trình tổ chức dạy học theo dự án: xây dựng nhóm học tập – xác

định kế hoạch thực hiện dự án – phân công nhiệm vụ - thực hiện kế hoạch thực hiện

dự án – viết báo cáo và trình bày báo cáo – đánh giá kết quả thực hiện dự án. (Lê

Đình Trung, Phan Thị Thanh Hội, 2018)

e. Quy trình đánh giá năng lực GQVĐ của HS

Đánh giá năng lực người học bao gồm đánh giá việc thực hiện các nhiệm vụ

và các kỹ năng học tập, đo lường các khả năng tiềm ẩn của người học và xác định

các năng lực sử dụng các kiến thức, kỹ năng, thái độ để thực hiện việc học đạt tới

một chuẩn nào đó. Đánh giá người học theo tiếp cận năng lực là đánh giá theo

chuẩn của từng sản phẩm đầu ra trong đó chủ yếu là việc vận dụng các kiến thức, kỹ

năng để thực hiện có hiệu quả các nhiệm vụ học tập đặt ra. Mức độ biểu hiện các

sản phẩm tạo ra theo hướng phát triển năng lực người học phụ thuộc vào nhiều yếu

tố: đối tượng nhận thức, phương pháp dạy học, trình độ tư duy, phương tiện, kĩ

thuật hỗ trợ cho tư duy. (Lê Đình Trung, Phan Thị Thanh Hội, 2018)

Thang đo trong đánh giá năng lực được quy chuẩn theo các mức độ phát triển

năng lực của người học, chứ không quy chuẩn theo việc người đó có đạt hay không

một nội dung đã được học. Đánh giá năng lực tập trung vào mục tiêu đánh giá sự

tiến bộ của người học so với chính họ hơn là mục tiêu đánh giá, xếp hạng giữa các

người học với nhau. Để đo lường được sự tiến bộ của người học, đánh giá năng lực

quan tâm đến cả ba thời điểm của một giai đoạn giáo dục: tại đầu vào để xác định

người học xuất phát từ đâu; trong quá trình để xác định họ đang đi đến đâu; và đầu

ra để xác định họ thực sự đạt đến mức độ nào. (Đỗ Hương Trà, et al., 2019)

Dựa theo các nghiên cứu trên, chúng tôi đề xuất quy trình đánh giá năng lực

GQVĐ của HS gồm có 3 giai đoạn chính thể hiện trên sơ đồ 1.1.

GIAI ĐOẠN 1: CHUẨN BỊ • Xác định mục đích, mục tiêu, đối tượng đánh giá • Xây dựng các tiêu chí đánh giá dựa trên các chỉ số hành vi năng lực GQVĐ

• Thiết kế bộ công cụ đánh giá

GIAI ĐOẠN 2: TIẾN HÀNH ĐÁNH GIÁ • Tiến hành thu thập các thông tin, chứng cứ liên quan đến các chỉ số hành vi của năng lực GQVĐ

GIAI ĐOẠN 3: PHÂN TÍCH KẾT QUẢ • Thống kê, xử lý số liệu, phân tích dữ liệu thu được • Giải thích kết quả và quyết định về mức độ phát triển năng lực GQVĐ của HS

Sơ đồ 1.1. Quy trình đánh giá năng lực GQVĐ của HS

Trong giai đoạn 1: Chuẩn bị, có ba công việc chính: đầu tiên, phải xác định

mục đích, mục tiêu và đối tượng đánh giá. Đây là bước quan trọng nhất xác định

đúng cái cần đánh giá để xem xét chọn bộ công cụ đánh giá phù hợp. Mục đích là

kết quả cần đạt, có tính khái quát, mang tính dài hạn. Mục tiêu là mục đích ngắn hạn

bao gồm các mục tiêu chung và mục tiêu riêng

Sau khi xác định được mục đích, mục tiêu, đối tượng nghiên cứu, dựa trên các

biểu hiện của các chỉ số hành vi năng lực GQVĐ trong phần trên, chúng tôi xây

dựng bảng tiêu chí đánh giá các biểu hiện của năng lực thể hiện trên bảng 1.4.

Bảng 1.4. Tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ của HS

Tiêu chí đánh giá Thành Chỉ số hành

tố vi Mức 1 Mức 2 Mức 3

Phát Phân tích Chưa nhận ra sự Nhận ra sự vướng Nhận ra chính xác

hiện và tình huống vướng mắc mắc trong tình sự vướng mắc

làm rõ trong tình huống huống có vấn đề trong tình huống có

vấn đề có vấn đề nhưng chưa hoàn vấn đề

chỉnh

Phát hiện Chưa nhìn thấy Nhìn thấy được Nhìn thấy được

vấn đề được vấn đề cốt vấn đề cốt lõi trong chính xác vấn đề

lõi trong tình tình huống nhưng cốt lõi trong tình

huống chưa hoàn chỉnh. huống.

Biểu đạt vấn Chưa thể trình Có thể trình bày Trình bày hay phát

đề bày hay phát hay phát biểu lại biểu lại vấn đề theo

biểu lại vấn đề. vấn đề nhưng chưa ý kiến riêng của

hoàn chỉnh. bản thân.

Đề xuất Thu thập Chưa nêu được Nêu được các Nêu được các

và lựa thông tin có các thông tin thông tin liên quan thông tin liên quan

liên quan liên quan đến đến vấn đề nhưng đến vấn đề. chọn

đến vấn đề vấn đề cần tìm chưa chính xác. giải

pháp hiểu

Đề xuất các Chưa nêu ra Nêu được một số Nêu được một số

giải pháp được các giải giải pháp giải giải pháp giải

pháp giải quyết quyết vấn đề quyết vấn đề một

vấn đề nhưng chưa chính cách độc lập.

xác.

Lựa chọn Chưa chọn được Chọn được một Chọn được một

giải pháp một giải pháp giải pháp phù hợp. giải pháp phù hợp

phù hợp phù hợp một cách độc lập.

Thực Thực hiện Chưa thực hiện Thực hiện được Thực hiện được

hiện và giải pháp được giải pháp giải pháp đã chọn giải pháp đã chọn

đánh giá đã chọn nhưng chưa chính một cách độc lập

xác. giải

pháp Đánh giá Chưa nhận xét Nhận xét được ưu Nhận xét được ưu

GQVĐ giải pháp được ưu nhược nhược điểm của nhược điểm của

điểm của giải giải pháp nhưng giải pháp một cách

pháp chưa hoàn chỉnh độc lập.

Nhận thức Chưa thể nhận Nhận ra được Phân tích được

và vận dụng ra được những những tình huống những tình huống

phương tình huống tương tự có thể vận tương tự nào có thể

pháp hành tương tự có thể dụng giải pháp đó. vận dụng giải pháp

động vào vận dụng giải đó và vận dụng phù

cảnh pháp đó. bối hợp một cách độc

mới lập.

Dựa trên các tiêu chí đánh giá của năng lực GQVĐ của HS, chúng tôi tiến

hành chọn và thiết kế bộ công cụ đánh giá. Một số công cụ phổ biến là bài tập tự

luận, bài tập trắc nghiệm, phiếu quan sát, bài thu hoạch, dự án học tập, phiếu đánh

giá sản phẩm, ...

Giai đoạn 2 là giai đoạn tổ chức đánh giá bằng bộ công cụ đã xây dựng. GV

tiến hành thu thập dữ liệu, chứng cứ về các chỉ số hành vi liên quan đến năng lực

GQVĐ.

Dựa trên nghiên cứu của tác giả Lê Đình Trung, Phan Thị Thanh Hội, chúng

tôi đề xuất một số loại công cụ được sử dụng để đánh giá năng lực GQVĐ được thể

hiện trên bảng 1.5.

Bảng 1.5. Loại công cụ được sử dụng để đánh giá năng lực GQVĐ

Công cụ sử dụng để đánh giá

Thành tố Chỉ số hành vi Phiếu Câu hỏi Bài tập Tiểu

quan sát tự luận tự luận luận

Phát hiện Phân tích tình huống X X X

và làm rõ Phát hiện vấn đề X X X X

vấn đề Biểu đạt vấn đề X

Đề xuất và Thu thập thông tin có liên X X

lựa chọn quan đến vấn đề

giải pháp Đề xuất các giải pháp X

Lựa chọn giải pháp phù hợp X X X X

Thực hiện Thực hiện giải pháp X X X X

đánh và Đánh giá giải pháp X X X

giải giá Nhận thức và vận dụng X X X

pháp phương pháp hành động vào

GQVĐ bối cảnh mới

Giai đoạn 3 là giai đoạn phân tích kết quả. Sử dụng dữ liệu, chứng cứ đã thu

thập ở giai đoạn 2, sau đó phân tích xem HS đạt được ở mức độ nào ở từng chỉ số

hành vi, căn cứ vào bộ tiêu chí đã xây dựng. Cần đánh giá cả về mặt định tính và

định lượng.

Từ kết quả thu được, giải thích các kết quả về mặt định tính, định lượng để

đưa ra quyết định người học đang đạt được mức nào của năng lực GQVĐ. Sau đó,

nhận xét tính khả thi của công cụ đánh giá và các mức độ tiêu chí, kiểm tra xem có

cần điều chỉnh không và điều chỉnh như thế nào. Cuối cùng, tiến hành điều chỉnh lại

cho phù hợp.

1.2. Xây dựng bài tập Vật lí thực tiễn trong chương trình THPT

1.2.1. Khái niệm và vai trò của bài tập Vật lí trong dạy học.

a. Khái niệm bài tập Vật lí

Theo X.E. Camenetxki và V.P. Ôrêkhốp “trong thực tế dạy học, bài tập Vật lí

được hiểu là một vấn đề được đặt ra mà trong trường hợp tổng quát đòi hỏi những

suy luận logic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các

phương pháp Vật lí ...” Thực ra, trong các giờ học Vật lí, mỗi một vấn đề xuất hiện

do nghiên cứu tài liệu giáo khoa trong các tiết học chính là một bài tập đối với học

sinh. (Đỗ Hương Trà, Phạm Gia Phách, 2016)

Theo các tài liệu giáo khoa cũng như các tài liệu về phương pháp dạy học bộ

môn, người ta thường hiểu bài tập Vật lí là những bài tập được lựa chọn một cách

phù hợp với mục đích chủ yếu là nghiên cứu các hiện tượng Vật lí, hình thành các

khái niệm, phát triển tư duy Vật lí của HS và rèn kỹ năng vận dụng kiến thức của

học sinh vào thực tiễn. (Đỗ Hương Trà, Phạm Gia Phách, 2016)

Bài tập Vật lí là hệ thống thông tin xác định gồm những điều kiện và yêu cầu

được đưa ra trong quá trình dạy học, đòi hỏi người học phải có một lời giải đáp, mà

lời giải đáp này không có ở trạng thái có sẵn của người giải tại thời điểm mà bài tập

được đặt ra. (Võ Văn Thông, 2016)

Từ những khái niệm trên, chúng tôi đưa ra định nghĩa: bài tập Vật lí là những

nhiệm vụ do GV đặt ra cho HS từ những tình huống Vật lí giả định hoặc tình huống

Vật lí thực tiễn, yêu cầu HS tìm ra hướng giải quyết, đáp án, kết quả. Qua đó giúp

HS rèn luyện các kĩ năng, củng cố, vận dụng kiến thức Vật lí và phát triển năng lực

cần thiết.

b. Vai trò của bài tập Vật lí trong dạy học

Theo tác giả Đỗ Hương Trà, Phạm Gia Phách (2016), bài tập Vật lí có các vai

trò như sau:

 Bài tập Vật lí với tư cách là một phương pháp dạy học giữ vị trí đặc biệt

quan trọng trong việc hoàn thành nhiệm vụ dạy học Vật lí ở nhà trường phổ

thông.

 Thông qua dạy học về bài tập Vật lí, người học có thể nắm vững một cách

chính xác, sâu sắc và toàn diện hơn những khái niệm Vật lí, quy luật Vật lí,

hiện tượng Vật lí, biết cách phân tích chúng và ứng dụng chúng vào các vấn

đề thực tiễn, làm cho kiến thức trở thành vốn riêng của người học.

 Bài tập Vật lí có thể được sử dụng như một phương tiện độc đáo để nghiên

cứu tài liệu mới khi trang bị kiến thức cho HS. Trong quá trình giải quyết

các tình huống cụ thể do bài tập đề ra, HS có nhu cầu tìm kiếm kiến thức

mới, đảm bảo cho HS lĩnh hội kiến thức một cách sâu sắc.

 Bài tập Vật lí sẽ là phương tiện rất tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng,

bồi dưỡng hứng thú học tập và phương pháp nghiên cứu khoa học cho

người học, đặc biệt là khi phải khám phá ra bản chất của các hiện tượng Vật

lí được trình bày dưới dạng các tình huống vấn đề.

 Bài tập Vật lí còn là hình thức củng cố, ôn tập, hệ thống hóa kiến thức và là

phương tiện để kiểm tra kiến thức, kỹ năng của HS. Khi giải bài tập Vật lí,

HS phải nhớ lại kiến thức vừa học, đào sâu khía cạnh nào đó của kiến thức

hoặc phải tổng hợp kiến thức trong một đề tài, một chương hoặc một phần

của chương trình.

1.2.2. Khái niệm và vai trò của BTVLTT trong việc phát triển năng lực

GQVĐ của HS

Bài tập Vật lí gắn với thực tiễn là những câu hỏi liên quan đến vấn đề rất gần

gũi trong thực tế mà khi trả lời, HS không những phải vận dụng linh hoạt các khái

niệm, quy tắc, định luật Vật lí mà còn phải nắm chắc và vận dụng tốt các hệ quả của

chúng. Các bài tập thực tiễn chú trọng đến việc chuyển tải kiến thức từ lý thuyết

sang những ứng dụng kĩ thuật đơn giải tương ứng trong thực tế. Trong quá trình dạy

học, bài tập Vật lí gắn với thực tiễn là công cụ giúp GV dạy học tích cực theo xu

hướng đổi mới hiện nay, đồng thời là một công cụ hữu ích trong kiểm tra, đánh giá.

(Lê Thị Thu Hiền, Lê Hoàng Phước Hiền, 2017)

Từ việc nghiên cứu cơ sở lý luận trên, chúng tôi đưa ra định nghĩa về bài tập

Vật lí thực tiễn như sau: BTVLTT là những câu hỏi hay những yêu cầu xuất phát từ

tình huống Vật lí có vấn đề trong thực tiễn cuộc sống do GV đặt ra và yêu cầu HS

trả lời hoặc thực hiện. Qua đó giúp HS rèn luyện các kĩ năng, củng cố, vận dụng

kiến thức Vật lí và phát triển năng lực cần thiết.

Có thể nói, BTVLTT đóng một vai trò quan trọng trong việc phát triển năng

lực GQVĐ cho HS vì một số lý do sau:

 BTVLTT đặt ra tình huống có vướng mắc cho HS, khơi gợi lên sự hứng

thú, tò mò và khiến HS có nhu cầu giải quyết vướng mắc của tình huống đó.

 BTVLTT khiến HS phải trải qua quy trình: phát hiện vấn đề → đề xuất, lựa

chọn giải pháp GQVĐ → giải quyết và đánh giá giải pháp, rút ra kết luận.

Vì vậy, thông qua BTVLTT, HS có thể rèn luyện các năng lực thành tố của

năng lực GQVĐ, biểu hiện qua các chỉ số hành vi.

 Đối với các bài tập mang “vấn đề” lớn, GV có thể giao BTVLTT cho HS

mang về nhà tìm hiểu. Vì vậy, có thể tận dụng thời gian học tập ở nhà hay

yêu cầu HS tự đi tìm hiểu thực tế để trả lời câu hỏi, chứ không trong bó

buộc thời gian học trên lớp.

 GV có thể sử dụng linh hoạt các phương pháp dạy học đa dạng kết hợp với

BTVLTT để làm tăng sự tích cực và phát triển năng lực GQVĐ cho HS.

 GV có thể kiểm tra, đánh giá được sự phát triển năng lực GQVĐ của HS

thông qua quá trình HS tìm ra lời giải, đáp án của BTVLTT.

 BTVLTT giúp HS nhận biết được các tình huống tương tự và giải quyết vấn

đề trong cuộc sống.

1.2.3. Nguyên tắc và quy trình xây dựng BTVLTT

a. Nguyên tắc xây dựng BTVLTT

Từ nghiên cứu của tác giả Nguyễn Hồng Quyên (2018), chúng tôi đưa ra

nguyên tắc xây dựng BTVLTT như sau:

 BTVLTT phải đáp ứng được mục tiêu bài học: từ nội dung thông tin, kiến

thức đến hình thức trình bày, vướng mắc cần giải quyết trong bài tập đều

phải đáp ứng được mục tiêu dạy học.

 BTVLTT phải chứa đựng mâu thuẫn nhận thức: mâu thuẫn giữa lý thuyết

và thực tiễn, mâu thuẫn giữa kiến thức cũ và kiến thức mới, mâu thuẫn giữa

bản chất và hiện tượng.

 Bối cảnh của BTVLTT phải gây ngạc nhiên, tạo sự hứng thú, lôi cuốn HS;

từ đó, HS mới quan tâm và có nhu cầu giải quyết vấn đề có trong tình

huống.

 BTVLTT phải phù hợp với đối tượng và trình độ của HS. Tùy từng đối

tượng, trình độ nhận thức của HS, GV cần xây dựng BTVLTT có tỉ lệ giữa

thông tin phần đã biết và phần cần phải tìm hiểu cho phù hợp.

 BTVLTT phải có tính khả thi, HS có thể giải quyết được vấn đề trong bài

tập trong thời gian mà GV quy định.

b. Quy trình xây dựng BTVLTT

Từ việc nghiên cứu các tài liệu, chúng tôi đề xuất quy trình xây dựng

BTVLTT như sau:

Bước 1: Xác định mục tiêu bài học/ chủ đề dạy học

Ở bước này, GV xác định chính xác các mục tiêu về kiến thức, kỹ năng, thái

độ cần đạt được và các chỉ số hành vi của năng lực GQVĐ cần biểu hiện của HS sau

bài học/ chủ đề.

Bước 2: Phân tích và xác định nội dung bài học / chủ đề

GV phân tích nội dung bài học / chủ đề và xác định rõ những nội dung kiến

thức, kỹ năng, thái độ cần cho HS tiếp thu và rèn luyện.

Bước 3: Tìm kiếm những thông tin liên quan đến nội dung/ chủ đề bài học hay

quan sát, trải nghiệm để làm tư liệu cho BTVLTT

GV tìm kiếm những thông tin trên các phương tiện thông tin đại chúng: sách

báo, Internet, tạp chí khoa học, ... để làm tư liệu cho các tình huống thực tiễn trong

BTVLTT.

GV quan sát những sự vật, hiện tượng trong cuộc sống hằng ngày để rút ra

được yếu tố thực tiễn cần thiết và đưa vào bài tập của mình.

Bước 4: Xây dựng tiến trình dạy học phù hợp với nội dung bài học/ chủ đề

Trên cơ sở những nội dung bài học/ chủ đề, GV xây dựng tiến trình dạy học

phù hợp kết hợp với việc sử dụng các phương pháp, kĩ thuật, thiết bị dạy học tích

cực.

Bước 5: Sử dụng những tư liệu để xây dựng nên BTVLTT

GV chọn lọc các tình huống phù hợp từ những tư liệu đã tìm kiếm và căn cứ

vào mục đích sử dụng bài tập để xây dựng nên BTVLTT. GV cần trình bày rõ tình

huống có vấn đề, cung cấp đủ lượng thông tin cần thiết và nêu rõ yêu cầu mà HS

phải giải đáp.

Bước 6: Kiểm tra, đánh giá BTVLTT đã xây dựng, tìm ra cách giải và điều

chỉnh lại cho phù hợp

GV kiểm tra lại và tìm ra hướng giải quyết của bài tập, hình dung ra những sai

lầm mà HS có thể mắc phải trong quá trình tìm kiếm câu trả lời hay thực hiện yêu

cầu của bài tập. Từ đó, điều chỉnh lại cho phù hợp.

Có thể tóm tắt quy trình xây dựng BTVLTT bằng sơ đồ 1.2.

Xác định mục tiêu bài học/ chủ đề Tìm kiếm thông tin Xây dựng BTVLTT

Xác định nội dung bài học/ chủ đề Xây dựng tiến trình dạy học Kiểm tra, chỉnh sửa

Sơ đồ 1.2. Quy trình xây dựng bài tập Vật lí thực tiễn

1.3. Sử dụng BTVLTT vào dạy học bồi dưỡng năng lực GQVĐ của HS

1.3.1. Phân loại BTVLTT trong dạy học bồi dưỡng năng lực GQVĐ của HS

Bài tập Vật lí rất phong phú và đa dạng. Theo tác giả Đỗ Hương Trà, Phạm

Gia Phách (2016), có bốn cách phân loại bài tập Vật lí như sau:

 Căn cứ theo yêu cầu mức độ phát triển tư duy

 Căn cứ vào nội dung bài tập

 Căn cứ vào phương thức cho điều kiện và phương thức giải

 Căn cứ vào dạng câu hỏi trong bài tập

Chúng tôi liệt kê các kiểu phân loại bài tập Vật lí theo tác giả Đỗ Hương Trà,

Phạm Gia Phách như sơ đồ 1.3.

Bài tập Vật lý

Mức độ phát triển tư duy

Nội dung bài tập

Dạng câu hỏi trong bài tập

Phương thức cho điều kiện và phương thức giải

Bài tập đóng

Bài tập luyện tập

Bài tập có nội dung cụ thể

Bài tập định tính

Bài tập mở

Bài tập sáng tạo

Bài tập định lượng

Bài tập có nội dung trừu tượng

Bài tập thí nghiệm

Bài tập có nội dung kĩ thuật tổng hợp

Bài tập đồ thị

Bài tập có nội dung lịch sử

Bài tập vui

Sơ đồ 1.3. Các cách phân loại bài tập Vật lí

Tuy nhiên, đối với luận văn này, trong dạy học bồi dưỡng năng lực GQVĐ

cho HS, chúng tôi phân loại BTVLTT dựa theo mục đích sử dụng bài tập như sau:

 Bài tập Vật lí thực tiễn mở đầu: là loại bài tập đưa ra một tình huống trong

thực tiễn dùng để giúp HS phát hiện và làm rõ vấn đề cần giải quyết ở đầu

bài; đồng thời khơi gợi sự tò mò, hứng thú của HS đối với bài học. Bài tập

chứa các câu hỏi có nhiệm vụ dẫn dắt HS từng bước phân tích tình huống,

phát hiện và nêu bật lên vấn đề cần giải quyết trong buổi học. Loại bài tập

này chủ yếu giúp HS phát triển năng lực thành tố “Phát hiện và làm rõ vấn

đề”. Từ đó, HS được GV dẫn dắt hoặc tự đề xuất giả thuyết để GQVĐ.

 Bài tập Vật lí thực tiễn xây dựng kiến thức mới: là loại bài tập gắn với tình

huống thực tiễn mà thông qua việc tìm cách giải hay hoàn thành các nhiệm

vụ mà bài tập đưa ra, HS sẽ tự giải quyết được vấn đề hoặc kiểm tra được

tính đúng đắn của giả thuyết đặt ra ở đầu tiết học. Đồng thời, sau khi giải

quyết vấn đề, HS sẽ tìm ra kiến thức mới, kỹ năng mới đáp ứng được mục

tiêu bài học. Loại bài tập này chủ yếu giúp HS phát triển hai năng lực thành

tố “Đề xuất và lựa chọn giải pháp” và “Thực hiện, đánh giá giải pháp

GQVĐ”

 Bài tập Vật lí thực tiễn củng cố - vận dụng: là loại bài tập đưa ra tình huống

có vấn đề trong thực tiễn để giúp HS vận dụng thành thạo hơn kiến thức

mới rút ra được, đồng thời sử dụng các kiến thức đã học để giải quyết các

vấn đề do bài tập đưa ra. Thông qua đó phát triển được các thành tố của

năng lực GQVĐ.

 Bài tập Vật lí tìm hiểu thực tiễn: là loại bài tập yêu cầu HS tự tìm hiểu,

tham khảo sách hay internet, bài báo khoa học, ... về các vấn đề trong thực

tiễn cuộc sống do bài tập đưa ra. Từ đó giúp HS có thêm kinh nghiệm trong

cuộc sống, kiến thức về thế giới xung quanh, ... Dạng bài tập có thể xem là

một đề tài nhỏ yêu cầu HS nghiên cứu, tìm hiểu tại lớp hoặc ở nhà. Dạng

bài tập này có thể có đáp án mở, HS trình bày câu trả lời dưới dạng bài thu

hoạch và có thể thuyết trình trước lớp về vấn đề tìm hiểu được. GV có thể

giao bài tập tìm hiểu thực tiễn vào đầu buổi học hoặc cuối buổi học. Nhờ

vậy, loại bài tập này có thể giúp HS phát triển được các thành tố của năng

lực GQVĐ.

1.3.2. Nguyên tắc sử dụng BTVLTT vào dạy học phát triển năng lực

GQVĐ của HS

Để việc sử dụng BTVLTT có hiệu quả trong dạy học bồi dưỡng năng lực

GQVĐ, GV cần tuân thủ một số nguyên tắc sau:

 GV lựa chọn, chuẩn bị số lượng các bài tập Vật lí mở đầu, bài tập Vật lí xây

dựng kiến thức mới, bài tập Vật lí củng cố - vận dụng, bài tập Vật lí tìm

hiểu thực tiễn một cách hợp lý.

 GV tạo điều kiện thuận lợi để HS tự tìm hiểu, giải quyết vấn đề trong tình

huống thực tiễn của bài tập. Bên cạnh đó, GV theo dõi và chỉ hỗ trợ (phân

tích tình huống, đặt câu hỏi gợi ý, ...) khi HS gặp khó khăn. Tùy theo trình

độ nhận thức của HS mà có sự hỗ trợ với mức độ phù hợp thì mới giúp phát

triển được năng lực GQVĐ của HS.

 GV linh hoạt sử dụng phương pháp dạy học phù hợp sao cho HS phát huy

được sự tích cực của mình trong việc phát hiện vấn đề, đề xuất giải pháp

GQVĐ và rút ra kết luận. Có hoạt động làm việc cá nhân nhưng cũng có

hoạt động làm việc theo nhóm.

 Khi đưa ra một bài tập, GV cần xác định được mục tiêu mà HS cần đạt

được sau khi giải quyết bài tập đó là gì. Thông qua việc giải BTVLTT, GV

có thể đánh giá được mức độ năng lực GQVĐ của HS.

 Sắp xếp các bài tập theo thứ tự từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp,

theo trình tự tiếp thu kiến thức của HS

1.3.3. Quy trình sử dụng BTVLTT vào dạy học phát triển năng lực

GQVĐ của HS

Từ cách phân loại và nguyên tắc sử dụng BTVLTT trong việc dạy học phát

triển năng lực GQVĐ của HS, chúng tôi để xuất quy trình sử dụng BTVLTT nhằm

phát triển năng lực GQVĐ của HS theo sơ đồ 1.4.

Phát hiện và làm rõ vấn đề • Bài tập mở đầu Vận dụng kiến thức để giải quyết tình huống mới • Bài tập

củng cố - vận dụng 1 Lựa chọn BTVLTT • Lựa chọn số lượng bài tập phù hợp với tiến trình • Bài tập Xác định nội dung, mục tiêu bài học • Xác định nội dung kiến thức và mục tiêu của bài học

Đề xuất giải pháp và GQVĐ, rút ra kiến thức mới • Bài tập tìm hiểu kiến thức mới 1 • Bài tập tìm hiểu kiến thức mới 2

• ...

củng cố - vận dụng 2 • Bài tập tìm hiểu thực tiễn

• ...

Sơ đồ 1.4. Quy trình sử dụng BTVLTT trong dạy học phát triển năng lực

GQVĐ của HS

Dựa vào sơ đồ trên, quy trình sử dụng BTVLTT trong dạy học phát triển năng

lực GQVĐ của HS có thể được chia thành 5 bước như sau:

Bước 1: Xác định nội dung, mục tiêu bài học

Trước hết, GV phải nghiên cứu về bài học có bao nhiêu nội dung kiến thức, kỹ

năng và xác định mục tiêu về kiến thức, kỹ năng, năng lực cần phát triển cho HS ở

bài học đó.

Bước 2: Lựa chọn BTVLTT

Dựa trên nội dung và mục tiêu bài học đã nghiên cứu, GV lựa chọn các

BTVLTT phù hợp với tiến trình dạy học. Các BTVLTT được lựa chọn ít nhất cần

phải phù hợp cho ba bước: phát hiện và làm rõ vấn đề - đề xuất giải pháp GQVĐ,

rút ra kiến thức mới – vận dụng kiến thức để giải quyết tình huống mới.

Bước 3: Phát hiện và làm rõ vấn đề

Ở đầu tiết học, GV sẽ sử dụng loại bài tập Vật lí mở đầu để giúp HS phát hiện

và hiểu rõ vấn đề cần giải quyết trong buổi học. Trong bài tập Vật lí mở đầu có thể

chứa thông tin, hiện tượng trong cuộc sống hay kết quả thí nghiệm, ... liên quan đến

kiến thức của bài học. GV có nhiệm vụ đặt câu hỏi dẫn dắt HS từng bước phân tích

tình huống, phát hiện vấn đề. Từ đó, GV làm nổi bật, nhấn mạnh vấn đề cần giải

quyết trong buổi học.

Bước 4: Đề xuất giải pháp GQVĐ, rút ra kiến thức mới

Tiếp theo, ở bước này, GV sử dụng các bài tập Vật lí xây dựng kiến thức mới,

loại bài tập này yêu cầu HS thực hiện các nhiệm vụ khác nhau, HS hoàn thành được

các bài tập cũng chính là HS giải quyết được vấn đề đặt ra ở hoạt động 1. Số lượng

nội dung kiến thức mới cũng là số lượng bài tập Vật lí tìm hiểu kiến thức ở hoạt

động 2, mỗi bài tập tương ứng với mỗi kiến thức trong bài. Các câu hỏi của bài tập

giúp HS từng bước giải quyết vấn đề. GV có nhiệm vụ dẫn dắt, theo dõi, hướng dẫn

HS khi khó khăn trong lúc HS hoàn thành nhiệm vụ. Khi giải quyết xong vấn đề

(hoàn thành bài tập) cũng là lúc HS rút ra được nội dung kiến thức mới.

Bước 5: Vận dụng kiến thức để giải quyết tình huống mới

Cuối cùng, ở bước 5 bao gồm các bài tập củng cố yêu cầu HS vận dụng các

kiến thức tìm ra được ở bước 2 hoặc là bài tập Vật lí tìm hiểu thực tiễn. Mỗi bài tập

Vật lí củng cố - vận dụng hay bài tập Vật lí tìm hiểu thực tiễn là một tình huống mới

chứa đựng vấn đề mới mà HS cần vận dụng được kiến thức để giải quyết.

Như vậy, các chỉ số hành vi của năng lực GQVĐ sẽ được HS rèn luyện qua

từng bài tập Vật lí thực tiễn theo quy trình, qua đó giúp phát triển năng lực GQVĐ

của HS.

1.3.4. Thực trạng việc sử dụng BTVLTT vào dạy học phát triển năng lực

GQVĐ của HS

a. Mục đích điều tra

Để tìm hiểu về thực trạng việc sử dụng BTVLTT và thực trạng việc dạy học

phát triển năng lực GQVĐ của HS, chúng tôi đã tiến hành khảo sát một số GV đang

trực tiếp giảng dạy bộ môn Vật lí ở các trường THPT trên địa bàn thành phố.

b. Đối tượng và thời gian điều tra

Đối tượng: 15 GV giảng dạy bộ môn Vật lí tại các trường THPT

Thời gian: cuối HKII năm học 2018 – 2019.

c. Nội dung và phương pháp điều tra

Nội dung:

 Thực trạng về mức độ nhận biết của GV về dạy học phát triển năng lực

GQVĐ của HS

 Thực trạng việc sử dụng BTVLTT trong hoạt động dạy học bộ môn Vật lí và

dạy học phát triển năng lực GQVĐ.

Phương pháp: bút vấn bằng bảng câu hỏi.

d. Phiếu điều tra

Câu 1: Trong chương trình giáo dục phổ thông tổng thể được Bộ GD - ĐT

ban hành vào tháng 7/ 2017 có đề cập đến định hướng hình thành và phát triển năng

lực người học. Quý thầy cô đã cập nhật và tiến hành đổi mới dạy học chưa?

 Đã cập nhật và đã tiến hành đổi mới trong đa số các tiết học

 Đã cập nhật và đã tiến hành đổi mới trong một vài tiết học

 Đã cập nhật nhưng chưa tiến hành đổi mới dạy học

 Chưa cập nhật và cũng chưa tiến hành đổi mới dạy học

 Câu trả lời khác: ...

Câu 2: Theo quý thầy cô, lý do khiến giáo viên chưa cập nhật và chưa đổi mới

dạy học theo định hướng phát triển năng lực người học là gì?

 Vì chưa hiểu dạy học định hướng phát triển năng lực người học là như thế nào

 Vì chưa biết cách tổ chức dạy học theo định hướng phát triển năng lực người

học

 Vì chưa biết đánh giá sự phát triển năng lực người học như thế nào

 Vì ngại đổi mới, dạy học theo cách cũ đã quen

 Vì dạy học theo định hướng phát triển năng lực chưa phù hợp với các kỳ thi cử

Câu 3: Năng lực giải quyết vấn đề là một trong những năng lực được Bộ GD-

ĐT đề cập đến. Theo quý thầy cô, năng lực này đóng vai trò quan trọng như thế nào

trong việc học tập và cuộc sống sau này của học sinh?

 Rất quan trọng  Bình thường

 Ít quan trọng  Không quan trọng

Câu 4: Theo quý thầy cô, việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học

sinh sẽ đạt hiệu quả cao trong tiết học nào?

 Tiết xây dựng kiến thức mới  Tiết sửa bài tập

 Tiết ngoại khóa  Tiết thực hành thí nghiệm

 Khác: ...

Câu 5: Vật lý là một môn học có nhiều ứng dụng trong thực tế cuộc sống.

Quý thầy cô có thường xuyên sử dụng các bài tập gắn với thực tiễn trong dạy học

không?

 Thường xuyên  Thỉnh thoảng

 Hiếm khi  Không bao giờ

Câu 6: Theo quý thầy cô, việc sử dụng các BTVL thực tiễn trong việc dạy học

có giúp phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh không? Có nên sử dụng

trong dạy học không?

 Có, rất hiệu quả, nên sử dụng thường xuyên

 Có hiệu quả, nên sử dụng

 Có, nhưng không hiệu quả lắm, không cần thiết sử dụng

 Không hiệu quả, không nên sử dụng

Câu 7: Việc xây dựng và sử dụng BTVL thực tiễn sẽ phù hợp với phần nào

trong chương trình Vật lý lớp 12 nhằm phát triển năng lực GQVĐ của HS?

 Chương Dao động điều hòa  Chương Sóng cơ - sóng âm

 Chương Dòng điện xoay chiều  Chương Dao động điện từ

 Chương Sóng ánh sáng  Chương Lượng tử ánh sáng

 Chương Hạt nhân nguyên tử

Câu 8: Quý thầy cô chưa sử dụng BTVL thực tiễn trong dạy học vì lý do gì?

 Vì chưa có nhiều BTVL thực tiễn và bản thân chưa xây dựng thêm

 Vì BTVL thực tiễn chưa phù hợp với các kỳ thi cử

 Vì ngại sử dụng, cho học sinh làm các BTVL cũ đã quen

 Vì ít nguồn tư liệu tham khảo

Câu 9: Trong thời gian tới, quý thầy cô có muốn sử dụng BTVL thực tiễn

trong quá trình dạy học của mình không?

 Có  Không

e. Kết quả điều tra

Sau khi tiến hành khảo sát, chúng tôi thu được kết quả như sau:

 Khi được hỏi về vấn đề đã cập nhật và tiến hành đổi mới dạy học theo định

hướng phát triển năng lực của chương trình giáo dục phổ thông tổng thể

được Bộ GD - ĐT ban hành vào tháng 7/ 2017 chưa, thì chúng tôi thu được

kết quả: 46,7% GV đã cập nhật và đã tiến hành đổi mới trong một vài tiết

học, 40% GV đã cập nhật nhưng chưa tiến hành đổi mới.

 Khi được hỏi về lý do vì sao GV chưa đổi mới dạy học theo định hướng

phát triển năng lực thì có 11 GV trả lời rằng dạy học theo định hướng phát

triển năng lực chưa phù hợp với các kỳ thi cử, 9 GV trả lời rằng chưa biết

đánh giá sự phát triển năng lực là như thế nào, 8 GV chưa biết cách dạy học

theo định hướng phát triển năng lực.

 Khi được hỏi về tầm quan trọng của năng lực GQVĐ đối với việc học tập

và cuộc sống sau này của HS thì 100% GV cho rằng rất quan trọng

 Khi được hỏi về việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh sẽ

đạt hiệu quả cao trong tiết học nào thì có 11 ý kiến chọn tiết xây dựng kiến

thức mới, 11 ý kiến chọn tiết thực hành thí nghiệm, 8 ý kiến chọn tiết ngoại

khóa và 7 ý kiến chọn tiết sửa bài tập.

 Khi được hỏi về tần suất sử dụng bài tập thực tiễn trong dạy học thì có 8

GV chọn là thỉnh thoảng mới sử dụng, 4 ý kiến chọn là hiếm khi, 3 ý kiến

chọn là thường xuyên.

 Khi được hỏi về việc có nên sử dụng các bài tập thực tiễn trong việc dạy

học để giúp phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS thì 9 ý kiến cho

rằng nên sử dụng, 6 ý kiến cho rằng nên sử dụng thường xuyên.

 Khi được hỏi về BTVLTT sẽ phù hợp với phần nào trong chương trình Vật

lí lớp 12 nhằm phát triển năng lực GQVĐ của HS thì 9 ý kiến chọn chương

dao động điều hòa, 9 ý kiến chọn chương sóng cơ – sóng âm, 8 ý kiến chọn

chương dòng diện xoay chiều, 7 ý kiến chọn chương sóng ánh sáng, 6 ý

kiến chọn chương hạt nhân nguyên tử.

 Khi được hỏi về lý do tại sao chưa sử dụng BTVLTT trong dạy học thì 10 ý

kiến cho rằng chưa có nhiều bài tập thực tiễn và bản thân chưa xây dựng

thêm, 8 ý kiến cho rằng BTVLTT chưa phù hợp với các kỳ thi cử, 7 ý kiến

cho rằng ít nguồn tư liệu tham khảo bài tập.

 Khi được hỏi về việc có muốn sử dụng BTVLTT trong dạy học không thì

100% trả lời là muốn sử dụng.

e. Nhận xét thực trạng việc sử dụng BTVLTT vào dạy học phát triển năng

lực GQVĐ của HS

Có thể thấy, việc đổi mới dạy học theo định hướng phát triển năng lực đã được

đa số các GV cập nhật và tìm hiểu nhưng vẫn chưa được áp dụng vì một số lý do

như: chưa phù hợp với các kỳ thi hiện nay, chưa biết đánh giá phát triển năng lực

như thế nào cho chính xác hay chưa biết tổ chức dạy học theo định hướng phát triển

năng lực, ...

Bên cạnh đó, BTVLTT vẫn còn chưa được GV sử dụng nhiều trong dạy học vì

một số lý do như: chưa có nhiều BTVLTT, ít sách hay tài liệu tham khảo về

BTVLTT, dạng bài tập chưa phù hợp với các kỳ thi cử, ...

Ngoài ra, đa số GV cho rằng BTVLTT sẽ rất hiệu quả trong dạy học phát triển

năng lực GQVĐ của HS và muốn sử dụng loại bài tập này trong việc dạy học sau

này.

Kết luận chương 1

Kết thúc chương 1, chúng tôi thu được những kết quả sau:

 Tìm hiểu và làm rõ được khái niệm năng lực, khái niệm năng lực giải quyết

vấn đề Vật lí của HS, các thành tố và chỉ số hành vi tương ứng của năng lực

GQVĐ.

 Làm rõ được đặc điểm của các phương pháp dạy học giúp phát triển năng

lực GQVĐ của HS và nêu một số các phương pháp dạy học tích cực giúp

phát triển năng lực GQVĐ của HS: phương pháp dạy học GQVĐ, phương

pháp dạy học hợp đồng, phương pháp dạy học dự án.

 Đề xuất được quy trình đánh giá năng lực GQVĐ của HS. Từ đó xây dựng

các tiêu chí đánh giá và đề xuất một số loại công cụ để đánh giá năng lực

GQVĐ của HS.

 Tìm hiểu và làm rõ khái niệm bài tập Vật lí , nêu vai trò của bài tập Vật lí

trong dạy học; tìm hiểu và làm rõ khái niệm và vai trò của bài tập Vật lí

thực tiễn trong dạy học phát triển GQVĐ của HS

 Làm rõ nguyên tắc xây dựng BTVLTT và từ đó đề xuất quy trình xây dựng

BTVLTT.

 Tìm hiểu việc phân loại bài tập Vật lí và đề xuất cách phân loại BTVLTT

dựa trên mục đích sử dụng: bài tập Vật lí thực tiễn mở đầu, bài tập Vật lí

thực tiễn xây dựng kiến thức mới, bài tập Vật lí thực tiễn củng cố - vận

dụng, bài tập Vật lí tìm hiểu thực tiễn.

 Nêu một số nguyên tắc sử dụng BTVLTT vào dạy học phát triển năng lực

GQVĐ của HS.

 Đề xuất quy trình sử dụng BTVLTT vào dạy học phát triển năng lực GQVĐ

của HS

 Tìm hiểu thực trạng việc sử dụng BTVLTT vào dạy học phát triển năng lực

GQVĐ của HS

Chương 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CÁC BÀI TẬP VẬT LÍ

THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG

“SÓNG ÁNH SÁNG”

2.1. Mục tiêu và nội dung dạy học chương “Sóng ánh sáng”

2.1.1. Mục tiêu dạy học chương “Sóng ánh sáng”

a. Mục tiêu về kiến thức, kĩ năng (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2010)

- Mô tả được hiện tượng tán sắc ánh sáng qua lăng kính.

- Nêu được hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng là gì.

- Nêu được mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng xác định.

- Nêu được chiết suất của môi trường phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng trong

chân không.

- Trình bày được một thí nghiệm về giao thoa ánh sáng.

- Nêu được vân sáng, vân tối là kết quả của sự giao thoa ánh sáng.

- Nêu được điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng.

- Nêu được hiện tượng giao thoa chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng.

- Nêu được quang phổ liên tục, quang phổ vạch phát xạ và hấp thụ là gì và đặc

điểm chính của mỗi loại quang phổ này.

- Nêu được bản chất, các tính chất và công dụng của tia hồng ngoại.

- Nêu được bản chất, các tính chất và công dụng của tia tử ngoại.

- Nêu được các tính chất và công dụng của tia X.

- Kể được tên của các vùng sóng điện từ kế tiếp nhau trong thang sóng điện từ

theo bước sóng.

- Nêu được tư tưởng cơ bản của thuyết điện từ ánh sáng.

- Vận dụng được công thức tính khoảng vân, vị trí vân sáng, vị trí vân tối.

- Xác định được bước sóng ánh sáng theo phương pháp giao thoa bằng thí

nghiệm.

b. Mục tiêu về năng lực

- Phát hiện và làm rõ các vấn đề được đặt ra từ các tình huống thực tiễn trong

từng bài học, biểu đạt được vấn đề.

- Thu thập được các thông tin liên quan đến vấn đề, đề xuất được các giải pháp

và lựa chọn được giải pháp phù hợp để giải quyết vấn đề đã tìm ra.

- Thực hiện giải pháp đã chọn và đánh giá giải pháp, vận dụng giải pháp vào

tình huống mới.

2.1.2. Nội dung dạy học chương “Sóng ánh sáng”

Chương “Sóng ánh sáng” trong SGK Vật lí 12 cơ bản gồm 6 bài như sau

 Tán sắc ánh sáng

 Giao thoa ánh sáng

 Các loại quang phổ

 Tia hồng ngoại và tia tử ngoại

 Tia X

 Thực hành: Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa

a. Nội dung kiến thức cơ bản bài “Tán sắc ánh sáng”

Thí nghiệm tán sắc ánh sáng của Newton

- Tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm ánh sáng phức tạp thành các

chùm sáng đơn sắc.

- Dải sáng nhiều màu từ đỏ đến tím gọi là quang phổ của ánh sáng trắng, gồm

7 màu chính: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.

Ánh sáng đơn sắc: Là ánh sáng không bị tán sắc mà chỉ bị lệch khi qua lăng

kính và có màu sắc xác định.

Ánh sáng trắng: Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc khác

nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.

Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc ánh sáng:

- Chiết suất của các chất trong suốt thay đổi theo màu sắc ánh sáng và tăng

dần từ màu đỏ đến màu tím.

Ứng dụng: Giải thích một số hiện tượng tự nhiên (cầu vồng … ), máy quang

phổ lăng kính.

b. Nội dung kiến thức cơ bản bài “Giao thoa ánh sáng”

Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng:

- Hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản

gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng.

- Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chỉ có thể giải thích nếu thừa nhận ánh sáng có

tính chất sóng → ta thừa nhận mỗi chùm sáng đơn sắc coi như một sóng có bước

sóng xác định.

Hiện tượng giao thoa ánh sáng:

Thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng

- Thí nghiệm cho thấy khi hai sóng ánh sáng kết hợp gặp nhau xuất hiện

những vạch rất sáng (vân sáng) xen kẽ với những vạch tối (vân tối): gọi là các vân

giao thoa.

- Nhờ hiện tượng giao thoa ánh sáng mà ta khẳng định ánh sáng có tính chất

sóng.

𝜆𝐷

Vị trí của vân sáng và vân tối trong vùng giao thoa

𝑎

Nếu tại M là vân sáng thì: 𝑥𝑠 = 𝑘

Trong đó:

+𝜆: bước sóng của ánh sáng đơn sắc

+ k = 0 (x = 0) : vân sáng chính giữa ( vân sáng trung tâm)

+ k =  1: vân sáng bậc 1

+ k =  2: vân sáng bậc 2

...

𝑎

Nếu tại M là vân tối thì: 𝑥𝑡 = (𝑘 + 0,5) 𝜆𝐷

Trong đó:

+ k = 0; -1: vân tối bậc 1

+ k = 1; -2: vân tối bậc 2

+ k = 2; -3: vân tối bậc 3

...

Khoảng vân i: là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp.

𝑖 = ⟹ { 𝜆𝐷 𝑎 𝑥𝑠 = 𝑘𝑖 𝑥𝑡 = (𝑘 + 0,5)𝑖

c. Nội dung kiến thức cơ bản bài “Các loại quang phổ”

Máy quang phổ lăng kính

Khái niệm: Là dụng cụ dùng để phân tích chùm ánh sáng phức tạp tạo thành

những thành phần đơn sắc.

Cấu tạo: Máy quang phổ gồm có 3 bộ phận chính:

- Ống chuẩn trực: gồm thấu kính hội tụ và khe hẹp S ngay tại tiêu diện của

thấu kính tạo ra chùm tia song song

- Hệ tán sắc (gồm một hoặc hệ các lăng kính): làm tán sắc ánh sáng

- Buồng tối: gồm thấu kính hội tụ và kính ảnh nằm ngay tại tiêu diện của

thấu kính để thu ảnh quang phổ

Các loại quang phổ

Quang phổ phát xạ:

- Mọi chất rắn, lỏng, khí khi được nung nóng tới nhiệt độ cao đều phát ra ánh

sáng. Quang phổ phát xạ của một chất là quang phổ của ánh sáng do chất đó phát ra

khi được nung nóng đến nhiệt độ cao.

- Quang phổ phát xạ được chia làm hai loại: quang phổ liên tục và quang phổ

vạch.

 Quang phổ liên tục: là một dãy màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.

- Nguồn phát: do các chất rắn, lỏng hoặc khí có áp suất lớn, phát ra khi bị

nung nóng

- Đặc điểm:

 Một dãy có màu thay đổi một cách liên tục.

 Không phụ thuộc thành phần cấu tạo nguồn sáng chỉ phụ thuộc nhiệt độ.

- Ứng dụng: dùng để đo nhiệt độ của các vật có nhiệt độ cao và các thiên thể ở

rất xa.

 Quang phổ vạch phát xạ: là một hệ thống những vạch màu riêng lẻ, ngăn

cách nhau bởi những khoảng tối.

- Nguồn phát: do các chất khí ở áp suất thấp phát ra, khi bị kích thích bằng

nhiệt hay bằng điện.

- Đặc điểm:

 Quang phổ vạch của các nguyên tố khác nhau thì rất khác nhau về số lượng

vạch, về vị trí (hay bước sóng) và độ sáng tỉ đối giữa các vạch.

 Quang phổ vạch của mỗi nguyên tố hóa học thì đặc trưng cho nguyên tố đó.

- Ứng dụng: dùng để xác định thành phần cấu tạo của nguồn sáng.

Quang phổ hấp thụ: là các vạch hay đám vạch tối nằm trên nền của một quang

phổ liên tục.

- Nguồn phát: Quang phổ vạch hấp thụ do các chất nung nóng ở áp suất thấp

đặt trên đường đi của nguồn phát quang phổ liên tục phát ra.

- Đặc điểm:

 Quang phổ hấp thụ của các chất khí chứa các vạch hấp thụ và đặc trưng cho

chất khí đó.

 Điều kiện để thu được quang phổ vạch hấp thụ là nhiệt độ của các chất phải

nhỏ hơn nhiệt độ của nguồn phát quang phổ liên tục.

- Ứng dụng: dùng để xác định thành phần cấu tạo của nguồn sáng.

 Chú ý

 Chất rắn, chất lỏng, chất khí đều cho được quang phổ hấp thụ. Quang phổ

hấp thụ của chất khí chỉ chứa các vạch hấp thụ, còn quang phổ của chất lỏng, chất

rắn chứa các đám vạch

 Phép phân tích quang phổ: Khi phân tích quang phổ của các nguồn, ta có thể

phân tích được thành phần cấu tạo của nguồn (dùng cho nghiên cứu thành phần cấu

tạo của Mặt trời, ngôi xa ở rất xa, …)

d. Nội dung kiến thức cơ bản bài “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại”

Tia hồng ngoại và tử ngoại

- Ở ngoài quang phổ nhìn thấy được, ở cả 2 đầu đỏ và tím, còn có những bức

xạ mà mắt không nhìn thấy, nhưng phát hiện nhờ mối hàn của cặp nhiệt điện và bột

huỳnh quang.

- Bức xạ không nhìn thấy ở ngoài vùng màu đỏ gọi là bức xạ hồng ngoại.

- Bức xạ không nhìn thấy ở ngoài vùng tím gọi là bức xạ tử ngoại.

Bản chất và tính chất

- Bản chất: Tia hồng ngoại và tia tử ngoại có cùng bản chất với ánh sáng.

- Tính chất

 Tuân theo các định luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, gây ra được hiện

tượng giao thoa, nhiễu xạ.

 Miền hồng ngoại trải từ bước sóng 760nm đến khoảng vài milimét, còn miền

tử ngoại trải từ bước sóng 380nm đến vài nanômét.

Tia hồng ngoại

Nguồn phát:

 Mọi vật có nhiệt độ cao hơn 0K đều có thể phát ra tia hồng ngoại.

 Để phân biệt được tia hồng ngoại do vật phát ra thì vật phải có nhiệt độ cao

hơn nhiệt độ môi trường.

 Nguồn hồng ngoại thông dụng là bóng đèn dây tóc, bếp ga, bếp than, điốt

hồng ngoại, Mặt trời….

Tính chất và ứng dụng

- Tác dụng nổi bật là tác dụng nhiệt sưởi ấm; sấy khô, ….

- Có khả năng gây ra một số phản ứng hóa học, làm đen kính ảnh chế tạo

phim ảnh hồng ngoại để chụp ảnh ban đêm, chụp các thiên thể …

- Có thể biến điệu như sóng điện từ cao tần điều khiển từ xa

- Ứng dụng trong trong quân sự: ống nhòm hồng ngoại, camera hồng ngoại,

tên lửa tự động tìm mục tiêu phát tia hồng ngoại

Tia tử ngoại

Nguồn phát: Vật có nhiệt độ cao hơn 20000C thì phát ra tia tử ngoại, như Mặt

trời, hồ quang điện…

Tính chất và ứng dụng

- Tác dụng lên phim ảnh

- Kích thích sự phát quang của nhiều chất tìm vết nứt bề mặt sản phẩm kim

loại, đèn huỳnh quang.

- Kích thích nhiều phản ứng hóa học như biến đổi O2 thành O3; tổng hợp

vitamin D …

- Làm ion hóa không khí và nhiều chất khí khác.

- Gây ra hiện tương quang điện.

- Tác dụng sinh học như diệt tế bào, vi khuẩn tiệt trùng thực phẩm, dụng cụ

y tế; chữa bệnh còi xương..

- Bị nước, thủy tinh hấp thụ mạnh nhưng có thể truyền qua thạch anh.

Sự hấp thụ tia tử ngoại

- Thủy tinh hấp thụ mạnh tia tử ngoại

- Thạch anh, nước, không khí hấp thụ mạnh các tia có bước sóng dưới 200 nm

- Tầng ôzôn hấp thụ hầu hết các tia có bước sóng dưới 300 nm

e. Nội dung kiến thức cơ bản bài “Tia X”

Nguồn phát: Khi một chùm electron có năng lượng lớn, đập vào một vật rắn

(kim loại có nguyên tử lượng lớn) thì vật đó phát ra tia X

Cách tạo ra tia X: Ống Culítgiơ:

- Dây nung FF’: nguồn phát electron

- Catốt K : Kim loại có hình chỏm cầu

- Anốt A: Kim loại có nguyên tử lượng lớn, chịu nhiệt cao. Hiệu điện thế UAK

cỡ vài chục kilôvôn.

Bản chất và tính chất của tia X

- Bản chất: là sóng điện từ, có bước sóng 10−11𝑚 đến 10−8𝑚.

- Tính chất Ứng dụng

Tác dụng nổi bật nhất của tia X là tính đâm xuyên : Xuyên qua tấm nhôm vài

cm, nhưng không qua tấm chì vài mm. Tia X có bước sóng càng ngắn thì khả năng

đâm xuyên càng lớn tìm khuyết tật trong các vật đúc; kiểm tra hành lí, nghiên

cứu cấu trúc vật rắn.

Tia X làm đen kính ảnh Chuẩn đoán 1 số bệnh trong y học bằng hình ảnh

(chụp X quang)

Tia X làm phát quang 1 số chất các chất này được dùng làm màn quan sát

khi chiếu điện

Tia X làm ion hóa không khí (rất yếu); gây ra hiện tượng quang điện.

Tia X tác dụng sinh lí, hủy diệt tế bào Chữa ung thư ngoài da

Thang sóng điện từ

Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X và tia

gamma đều có cùng bản chất là sóng điện từ, chỉ khác nhau về tần số (hay bước

sóng) nên chúng có một số sự khác nhau về tính chất và tác dụng.

f. Nội dung cơ bản bài “Thực hành: Đo bước sóng ánh sáng bằng phương

pháp giao thoa”

Các bước tiến hành thí nghiệm:

Bước 1: Tìm hiểu bộ dụng cụ khảo sát giao thoa qua khe Young dùng tia laze

Bộ dụng cụ gồm một nguồn phát tia laze S phát ra tia sáng laze màu đỏ, chiếu

vuông góc vào mặt phẳng màn chắn P. Cả hai được lắp trên một giá đỡ có các vít

hãm có thể điều chỉnh được. Trên P có ba hệ khe Young có khoảng cách a khác

nhau 0,2 ; 0,3; 0,4 mm. Màn quan sát cách P một khoảng 1,5 – 2 m.

Bước 2: Quan sát vân giao thoa

Cắm phích điện vào bộ nguồn laze, ta nhận được chùm tia laze màu đỏ

Điều chỉnh màn chắn P và màn quan sát E và quan sát hệ vân giao thoa trên

màn: vân sáng trung tâm, khoảng cách giữa các vân giao thoa ảnh hưởng bởi D như

thế nào?

Bước 3: Xác định bước sóng của chùm tia laze

 Đo 5 lần khoảng cách từ màn P đến màn E, ghi lại kết quả

 Đánh dấu vị trí của n vân sáng, đo khoảng cách của n vân sáng.

 Sau đó tính khoảng vân và bước sóng bằng công thức:

𝜆 = = 𝑖𝑎 𝐷 𝑎𝐿 𝐷𝑛

 Điền kết quả và hoàn thành phiếu trả lời thí nghiệm

2.1.3. Những thuận lợi và khó khăn trong việc xây dựng BTVLTT

chương “Sóng ánh sáng”

- Thuận lợi

 Có nhiều hiện tượng dễ quan sát trong cuộc sống hằng ngày nên có thể đưa

ra được nhiều tình huống thực tiễn để xây dựng BTVLTT (cầu vồng, đĩa

CD, côn trùng nhiều màu rực rỡ, ...)

 Có những thí nghiệm có thể tự thực hiện từ những dụng cụ đơn giản trong

cuộc sống (thí nghiệm tán sắc ánh sáng với lăng kính hoặc với nước, ...)

hoặc có những thí nghiệm đã có sẵn bộ dụng cụ để thực hiện (thí nghiệm

giao thoa ánh sáng)

 Sóng ánh sáng có nhiều ứng dụng thực tiễn trong cuộc sống nên có thể lấy

ra vài ví dụ để xây dựng BTVLTT (máy chụp X - quang, đèn hồng ngoại,

máy khử trùng bằng tia UV, ...)

 Một số bức xạ không nhìn thấy có những tác hại rõ ràng trong cuộc sống

con người nên có thể đưa ra vài trường hợp để phân tích và nêu cách khắc

phục những tác hại đó (làm sạm da, hủy diệt tế bào, ...)

 Số lượng bài tập sẵn có của chương “Sóng ánh sáng” khá nhiều. GV chỉ cần

thêm các thông tin thực tiễn phù hợp hoặc chỉnh sửa lại là có thể xây dựng

BTVLTT của chương này.

- Khó khăn

 HS khó hình dung được ánh sáng là sóng điện từ truyền đi trong không

gian.

 Việc quan sát và đo đạc, tính toán kết quả thí nghiệm khá khó khăn đối với HS.

 Có ít tư liệu để xây dựng các bài tập Vật lí thực tiễn mang tính định lượng

trong phần giao thoa ánh sáng.

2.2. Thiết kế một số bài tập Vật lí thực tiễn thuộc chương “Sóng ánh sáng”

2.2.1. Bài tập Vật lí thực tiễn mở đầu

Bài 1: Quan sát hình ảnh ánh sáng rọi qua kim cương:

Hình 2.1. Kim cương

- Quan sát hình ảnh trên, em có nhận xét gì về màu sắc của ánh sáng trước và

sau khi chiếu qua kim cương?

- Em hãy phát biểu vấn đề phát hiện được?

Trả lời:

- Ánh sáng ban đầu màu trắng, chiếu qua kim cương thấy xuất hiện nhiều màu

rực rỡ.

- Tại sao ánh sáng trắng lại bị đổi màu sau khi chiếu qua kim cương như vậy?

Tiêu chí đánh giá từng chỉ số hành vi

Thành Đáp án dự kiến ứng với từng chỉ số hành vi Chỉ số

tố hành vi Mức 1 Mức 2 Mức 3

Phát Phân tích Không Một số màu đỏ, Nhiều màu sắc rực rỡ

hiện và tình huống thấy được cam, vàng sau khi xuất hiện sau khi chiếu

làm rõ hiện tượng. chiếu qua kim qua kim cương

vấn đề cương

Phát hiện Không Phát hiện đúng được Ánh sáng trắng chiếu

vấn đề phát hiện một phần vấn đề. qua kim cương thì bị đổi

được vấn thành nhiều màu rực rỡ.

đề

Biểu đạt Không Biểu đạt đúng được Tại sao ánh sáng trắng

vấn đề biểu đạt một phần vấn đề lại bị đổi màu sau khi

được vấn chiếu qua kim cương

như vậy? đề

Bài 2: Hãy quan sát những hình ảnh sau: sóng nước truyền qua một khe hẹp

và tia sáng truyền qua một lỗ tròn hẹp.

Hình 2.2. Hiện tượng nhiễu xạ sóng nước và nhiễu xạ ánh sáng

a) Hiện tượng sóng nước đi qua một khe hẹp tạo thành hình ảnh như trên gọi

là hiện tượng gì?

b) Hãy nhận xét đường truyền tia sáng khi đi qua một khe hẹp. Hiện tượng đó

có giống với hiện tượng tương tự của sóng nước không?

c) Em hãy phát biểu vấn đề phát hiện được?

Trả lời

a) Hiện tượng sóng nước đi qua một khe hẹp tạo thành hình ảnh như trên gọi

là hiện tượng nhiễu xạ sóng

b) Khi đi qua một khe hẹp, đường truyền tia sáng không truyền theo đường

thẳng mà dường như được mở rộng ra. Hiện tượng đó giống với hiện tượng nhiễu

xạ sóng

c) Vấn đề: có phải bản chất ánh sáng là sóng?

Tiêu chí đánh giá từng chỉ số hành vi

Đáp án dự kiến ứng với từng chỉ số hành vi

Thành tố Chỉ số hành vi Mức 1 Mức 2 Mức 3

Phân tích tình huống sát

Không quan được.

Phát hiện và làm rõ vấn đề

Nhận ra hiện tượng nhiễu xạ sóng. Quan sát được ánh sáng chiếu qua một khe hẹp nhưng không Nhận tượng ra hiện nhiễu xạ sóng. Quan sát được ánh sáng chiếu qua một khe hẹp và dường như đường truyền tia

nhận xét được sáng được mở rộng ra

Phát hiện vấn đề

Không phát hiện được vấn đề Tia sáng khi truyền thì qua khe hẹp được mở rộng ra hơn

Tia sáng khi truyền qua khe hẹp thì bị lệch khỏi phương truyền thẳng → hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng. Ánh sáng có thể có tính chất sóng.

đạt

Biểu vấn đề Biểu đạt đúng được một phần vấn đề Ánh sáng có tính chất sóng hay không?

Không biểu đạt được vấn đề

Bài 3: Hình vẽ dưới đây mô phỏng thí nghiệm tán sắc ánh sáng của Newton

(Sách giáo khoa Vật lí lớp 12 ban cơ bản). Khi tiến hành thí nghiệm tán sắc ánh

sáng Mặt trời bằng lăng kính, người ta đặt một mối hàn H của một cặp nhiệt điện

nhạy vào chỗ một màu nào đó trên màn, còn mối hàn kia nhúng vào cốc nước đá

Nước đá

đang tan.

Hình 2.3. Mô phỏng thí nghiệm tán sắc ánh sáng bằng lăng kính

a) Khi nào thì kim điện kế của cặp nhiệt điện bị lệch?

b) Từ từ đưa mối hàn H từ đầu đỏ đến đầu tím, ta thấy kim điện kế bị lệch.

Đưa mối hàn H lệch ra ngoài phía trên màu đỏ hoặc phía dưới màu tím, ta thấy kim

điện kế vẫn bị lệch. Điều đó chứng tỏ điều gì?

c) Em hãy phát biểu vấn đề cần giải quyết?

Trả lời

- Kim điện kế bị lệch khi nhiệt độ giữa hai mối hàn chênh lệch nhau.

- Khi đưa mối hàn H ra khỏi vùng màu đỏ hay vùng màu tím thì kim điện kế

vẫn bị lệch. Chứng tỏ tại hai vùng đó có bức xạ nhưng không nhìn thấy

- Vấn đề: có phải tồn tại cả ánh sáng mà mắt không nhìn thấy?

Tiêu chí đánh giá từng chỉ số hành vi

Thành Đáp án dự kiến ứng với từng chỉ số hành vi Chỉ số

tố hành vi Mức 1 Mức 2 Mức 3

Phát Phân tích Không Cặp nhiệt điện sẽ bị Cặp nhiệt điện sẽ bị lệch

hiện và tình huống phân tích lệch nếu nhiệt độ nếu nhiệt độ hai mối hàn

làm rõ được tình hai mối hàn lệch lệch nhau, lệch càng

vấn đề huống nhau. nhiều chứng tỏ nhiệt độ

càng chênh lệch nhiều

Phát hiện Không Nghi ngờ có yếu tố Khi đưa mối hàn lên trên

vấn đề phát hiện nào đó ngay tại hai màu đỏ hoặc dưới màu

được vấn nơi: trên vùng đỏ và tím thì kim vẫn bị lệch,

đề dưới vùng tím chứng tỏ có bức xạ ngay

nhưng không nhận tại hai nơi đó nhưng mắt

ra là bức xạ không không nhìn thấy được

nhìn thấy

Biểu đạt Không Biểu đạt đúng được Có phải vẫn có ánh sáng

vấn đề biểu đạt một phần vấn đề phát ra ở phía trên vùng

được vấn màu đỏ và phía dưới

đề vùng màu tím?

2.2.2. Bài tập Vật lí thực tiễn xây dựng kiến thức mới

Bài 1: Hãy tưởng tượng em là nhà khoa học đang quan sát viên kim cương.

Sau khi nhận thấy ánh sáng trắng chiếu qua kim cương bị đổi thành nhiều màu khác

nhau, em sẽ tiến hành thí nghiệm như thế nào để kiểm tra ánh sáng trắng có phải

gồm nhiều ánh sáng có màu khác nhau không? (dụng cụ, cách tiến hành, kết quả).

Em hãy nhận xét kết quả thu được.

Hình 2.4. Ánh sáng trắng rọi qua kim cương

Trả lời

+ Dụng cụ: gương hứng ánh sáng Mặt trời, lăng kính thủy tinh, màn hứng ảnh,

màn hứng có lỗ hẹp

+ Tiến hành: dùng gương hứng ánh sáng Mặt trời qua một màn có lỗ hẹp sao

cho có 1 chùm sáng Mặt trời đi qua lăng kính. Sau đó dùng màn hứng ảnh và quan

sát hình ảnh thu được trên màn.

+ Kết quả: trên màn quan sát, ta thu được dải màu như dải màu cầu vồng, gồm

7 màu chính: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.

+ Rút ra kết luận: ánh sáng trắng hay ánh sáng Mặt trời là tổng hợp của các

màu hiện ra trên màn

Tiêu chí đánh giá từng chỉ số hành vi

Thành Đáp án dự kiến ứng với từng chỉ số hành vi Chỉ số

tố hành vi Mức 1 Mức 2 Mức 3

Đề Thu thập Không Phân tích được một Phân tích được cần một

xuất và thông tin phân tích phần các dụng cụ môi trường trong suốt,

lựa liên quan được cần thiết màn hứng ảnh quan sát,

chọn đến vấn đề dụng cụ hứng chùm ánh

giải sáng Mặt trời

pháp Đề xuất Không đề Đề xuất được một Môi trường trong suốt

các giải xuất được phần các dụng cụ có thể là nước, lăng kính

pháp cần thiết. thủy tinh, ... Màn hứng

ảnh là tờ giấy trắng, ...

Lựa chọn Không Chọn được lăng Chọn lăng kính thủy tinh

giải pháp chọn được kính thủy tinh vì dùng lăng kính có thể

phù hợp nhưng không giải quan sát rõ các góc tới,

thích được góc ló, đường đi tia

sáng, ... không bị sóng

sánh khi thực hiện

Thực Thực hiện Không mô Mô tả và thực hiện Mô tả và thực hiện được

hiện và giải pháp tả cách được thí nghiệm chính xác thí nghiệm

đánh thực hiện Mô tả kết quả thí Mô tả được kết quả thí

thí nghiệm nghiệm và kết luận nghiệm và kết luận: ánh giá

chưa chính xác sáng Mặt trời là tổng giải

hợp của các màu hiện ra pháp

trên màn.

Đánh giá Không Nhận xét được Nhận xét được những sai

giải pháp nhận xét những sai sót trong sót trong quá trình thực

được quá trình thực hiện hiện thí nghiệm và kịp

thí nghiệm nhưng thời khắc phục

chưa khắc phục

được

Bài 2: Nghe dân gian nói rằng: “Lăng kính thủy tinh huyền bí lắm! Có thể làm

biến đổi màu sắc ánh sáng cơ đấy!”.

a) Em sẽ tiến hành thí nghiệm như thế nào để kiểm tra lời đồn dân gian có

đứng không: tức là lăng kính có làm đổi màu ánh sáng Mặt trời hay không? (dụng

cụ, cách tiến hành, kết quả). Em hãy nhận xét kết quả thu được.

b) Em hãy giải thích vì sao ánh sáng Mặt trời đi qua kính màu đỏ thì ánh sáng

ló ra có màu đỏ? Còn khi đi qua kính xanh thì ánh sáng ló ra có màu xanh?

Hình 2.5. Kính lọc sắc

Trả lời

a) + Dụng cụ: gương hứng tia sáng Mặt trời, 2 lăng kính, màn hứng ảnh, 2

màn hứng có một lỗ hẹp.

+ Tiến hành: dùng gương hứng ánh sáng Mặt trời qua một màn có lỗ hẹp sao

cho có 1 tia sáng Mặt trời đi qua lăng kính số 1. Sau đó dùng màn hứng khác có lỗ

hẹp nhỏ đặt ngay vị trí một màu vàng, như vậy màu vàng không bị chắn lại mà

truyền qua lỗ hẹp đó. Tiếp theo, dùng lăng kính 2 đặt sau và quan sát tia sáng ra

khỏi 2 lăng kính trên màn hứng ảnh sau cùng.

+ Kết quả: trên màn quan sát, ta thu được một màu vàng.

+ Rút ra kết luận: lăng kính không làm đổi màu tia sáng mà chỉ phân tích ánh

sáng Mặt trời ra thành các thành phần ánh sáng khác nhau. Các ánh sáng thu được

trên màn là thành phần của ánh sáng Mặt trời, không bị phân tích khi đi qua lăng

kính

b) Vì kính đỏ có tác dụng hấp thụ hết tia sáng màu khác, chỉ cho màu đỏ đi

qua nên ánh sáng ló ra có màu đỏ. Kính xanh cũng vậy, chỉ cho màu xanh đi qua

nên ánh sáng ló ra có màu xanh

Tiêu chí đánh giá từng chỉ số hành vi

Thành Đáp án dự kiến ứng với từng chỉ số hành vi Chỉ số

tố hành vi Mức 1 Mức 2 Mức 3

Đề Thu thập Không Phân tích được một Phân tích được cần một

xuất và thông tin phân tích phần các dụng cụ tia sáng chỉ có một màu

lựa liên quan được cần thiết cho đi qua lăng kính,

chọn đến vấn đề màn hứng ảnh quan sát,

giải dụng cụ hứng chùm ánh

pháp sáng Mặt trời

Đề xuất Không đề Đề xuất được một Có thể sử dụng đèn tạo

các giải xuất được phần các dụng cụ ra ánh sáng một màu hay

pháp cần thiết. tách ra một tia sáng từ

vô số ánh sáng sau khi đi

qua lăng kính. Màn hứng

ảnh là tờ giấy trắng, ...

Lựa chọn Không Chọn cách tách ra Chọn cách tách ra một

giải pháp chọn được một tia sáng một tia sáng một màu từ

phù hợp màu từ chùm sáng chùm sáng ló ra khỏi

ló ra khỏi lăng kính lăng kính vì chưa chắc

nhưng không giải có đèn tạo ra ánh sáng

thích được một màu.

Thực Thực hiện Không mô Mô tả được cách Mô tả và thực hiện được

hiện và giải pháp tả cách thực hiện thí nghiệm chính xác thí nghiệm.

thực hiện nhưng chưa thực Mô tả được kết quả thí đánh

thí nghiệm hiện được. nghiệm và kết luận: lăng giá

giải Mô tả kết quả thí kính không làm đổi màu

pháp nghiệm và kết luận tia sáng mà chỉ phân tích

chưa chính xác ánh sáng Mặt trời ra

thành các thành phần

ánh sáng khác nhau.

Đánh giá Không Nhận xét được Nhận xét được những sai

giải pháp nhận xét những sai sót trong sót trong quá trình thực

được quá trình thực hiện hiện thí nghiệm và kịp

thí nghiệm nhưng thời khắc phục

chưa khắc phục

được

Vận dụng Không giải Giải thích ý b của Giải thích được chính

giải pháp thích được bài tập còn sai sót xác ý b của bài tập

vào tình

huống mới

Bài 3: Để kiểm tra ánh sáng có tính chất sóng hay không, nhà bác học tên là

Thomas Young đã thiết kế bộ thí nghiệm giao thoa ánh sáng.

a) Hãy tưởng tượng em là Thomas Young, em hãy kể tên và nêu vai trò của

các dụng cụ, thiết bị cần có trong thí nghiệm.

b) Mô tả lại thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng sơ đồ hình vẽ. Em hãy dự

đoán kết quả thí nghiệm thu được trên màn.

c) Sau đây là bộ thí nghiệm do công ty thiết bị trường học chế tạo dựa trên thí

nghiệm giao thoa của Thomas Yong. Em hãy tiến hành thí nghiệm và nhận xét kết

quả thu được.

Hình 2.6. Bộ thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Young

Trả lời

Dụng cụ Vai trò trong thí nghiệm

Nguồn phát tia laze Tạo ra ánh sáng đơn sắc

Màn chắn có hai khe hẹp song song Tạo ra hai nguồn sáng kết hợp

Màn quan sát Kết quả thí nghiệm hiện lên trên màn

Giá thí nghiệm Đỡ các dụng cụ

Sơ đồ hình vẽ:

Hình 2.7. Mô phỏng hiện tượng giao thoa khe Young

Dự đoán kết quả: Nếu ánh sáng có bản chất là sóng thì hình ảnh thu được trên

màn có thể xuất hiện các cực đại, cực tiểu giao thoa xen kẽ nhau. Ta sẽ thấy có chỗ

sáng, chỗ tối trên màn.

- HS tiến hành thí nghiệm theo nhóm và nhận xét kết quả thu được: trên màn

quan sát xuất hiện các vạch sáng, vạch tối xen kẽ nhau một cách đều đặn. Vậy ánh

sáng có bản chất là sóng

Tiêu chí đánh giá từng chỉ số hành vi

Thành Đáp án dự kiến ứng với từng chỉ số hành vi Chỉ số

tố hành vi Mức 1 Mức 2 Mức 3

Đề Thu thập Không - Hiện tượng giao - Liệt kê được đầy đủ

xuất và thông tin phân tích thoa xảy ra với hai các dụng cụ trong thí

lựa liên quan được nguồn là hai nguồn nghiệm

chọn đến vấn đề kết hợp - Hiện tượng giao thoa

giải - Hiện tượng giao xảy ra với hai nguồn là

pháp thoa làm xuất hiện hai nguồn kết hợp

các vân sáng, vân - Hiện tượng giao thoa

tối xen kẽ nhau làm xuất hiện các vân

sáng, vân tối xen kẽ

nhau.

xuất Không đề - Nêu vai trò của các - Nêu được chính xác Đề

giải xuất được dụng cụ trong thí vai trò của các dụng cụ các

pháp nghiệm nhưng chưa trong thí nghiệm

chính xác - Biểu diễn được các

- Biểu diễn được các dụng cụ thí nghiệm bằng

dụng cụ thí nghiệm hình vẽ một cách chính

bằng hình vẽ nhưng xác

chưa chính xác - Dự đoán kết quả thí

- Dự đoán kết quả nghiệm một cách logic

thí nghiệm nhưng

chưa đúng

Lựa chọn Chưa sắp Sắp xếp các dụng cụ Sắp xếp các dụng cụ

giải pháp xếp được theo trình tự trong theo đúng trình tự trong

phù hợp thí nghiệm nhưng thí nghiệm

chưa chính xác

Thực Thực hiện Không Vẽ sơ đồ thí nghiệm Vẽ được chính xác sơ đồ

hiện và giải pháp thực hiện chưa chính xác thí nghiệm

đánh được - Thực hiện thí - Thực hiện thí nghiệm

nghiệm nhưng chưa và quan sát, mô tả được giá

mô tả được kết quả. kết quả thu được. giải

pháp Đánh giá Không Nhận xét được Nhận xét được những sai

giải pháp nhận xét những sai sót trong sót (nếu có) trong quá

được quá trình thực hiện trình thực hiện thí

thí nghiệm nhưng nghiệm và kịp thời khắc

chưa khắc phục phục

được

Bài 4: Trong y học, đèn hồng ngoại được coi là một phương pháp Vật lí trị

liệu dùng để hỗ trợ điều trị viêm đa khớp, đau nhức toàn thân, thoát vị đĩa đệm, ...

Nguyên lý hoạt động của đèn hồng ngoại là sử dụng phương pháp nhiệt đơn sắc

dùng để kích thích chuyển hóa và tăng cường sự trao đổi chất cũng như chống lại

một số nấm và vi khuẩn có hại cho da, tăng cường lưu thông máu cho cơ thể.

Hình 2.8. Đèn hồng ngoại

a) Em hãy cho biết đèn hồng ngoại phát ra loại bức xạ gì. Bản chất của bức xạ

đó là gì?

b) Em hãy nêu một số tính chất của loại bức xạ này

c) Em hãy cho biết những nguồn nào phát ra loại bức xạ này

d) Đèn hồng ngoại sử dụng tính chất gì của loại bức xạ này? Em hãy cho biết

một số dụng cụ hay thiết bị sử dụng tính chất đó.

e) Em hãy nêu một số ứng dụng khác của loại bức xạ này và cho biết ứng dụng

đó sử dụng tính chất gì.

Trả lời

- Đèn hồng ngoại phát ra bức xạ hồng ngoại. Bản chất là sóng điện từ có bước

sóng từ 0,76.10-6 m đến khoảng vài mm

- Tất cả mọi vật có nhiệt độ lớn hơn 0 K đều là nguồn phát tia hồng ngoại.

- Một số tính chất của tia hồng ngoại: tỏa nhiệt, có thể gây ra một số phản ứng

hóa học, làm đen kính ảnh, có thể biến điệu, ...

- Đèn hồng ngoại sử dụng tính chất tác dụng nhiệt của bức xạ hồng ngoại. Một

số dụng cụ hay thiết bị sử dụng tính chất này là bếp hồng ngoại, bếp than, ....

- Ứng dụng: camera hồng ngoại (nhiệt), chụp ảnh vào ban đêm (nhiệt), điều

khiển từ xa (biến điệu như sóng điện từ), ...

Tiêu chí đánh giá từng chỉ số hành vi

Thành Đáp án dự kiến ứng với từng chỉ số hành vi Chỉ số

tố hành vi Mức 1 Mức 2 Mức 3

Đề Thu thập Không thu Thu thập các thông Thu thập các thông tin

xuất và thông tin thập được tin về tia hồng ngoại về tia hồng ngoại trong

lựa liên quan thông tin trong SGK SGK, tài liệu, Internet,

chọn đến vấn đề ...

giải

pháp

Thực Thực hiện Không tìm Sử dụng sách giáo Sử dụng sách giáo khoa,

hiện và giải pháp kiếm được khoa, tài liệu tham tài liệu tham khảo hay

đánh thông tin khảo hay mạng mạng Internet để tìm

giá về ý a, b, c Internet để tìm hiểu hiểu thông tin về ý a, b,

giải bài thông tin về ý a, b, c c của bài tập. của

pháp của bài tập. Trả lời chính xác ý d của tập.

Không trả Trả lời chưa chính bài tập

lời được ý xác ý d của bài tập

Đánh giá Không Nhận xét được Nhận xét được những sai

giải pháp nhận xét những sai sót nhưng sót và khắc phục được

được chưa khắc phục

được

Vận dụng Không trả Trả lời được ý e của Trả lời chính xác ý e của

giải pháp lời được ý bài tập nhưng còn bài tập

vào tình e của bài sai sót

huống mới tập

Bài 5: Máy tiệt trùng sấy khô khử mùi bằng tia UV hiện nay được các hộ gia

đình sử dụng phổ biến để tiệt trùng các vật dụng khác nhau như: Bình sữa, núm ty,

gặm nướu, bát đĩa ăn dặm, đồ chơi, hay thậm chí đồ dùng điện tử như điện thoại,

Ipad, Iphone,...

Hình 2.9. Máy khử trùng bằng tia UV

a) Trong loại máy tiệt trùng trên, người ta sử dụng loại bức xạ nào để tiệt

trùng? Bản chất của loại bức xạ đó là gì?

b) Em hãy cho biết những nguồn nào có thể phát ra loại bức xạ này.

c) Em hãy nêu một số tính chất của loại bức xạ này.

d) Em hãy cho biết một số dụng cụ hay thiết bị là ứng dụng của loại bức xạ

này trong cuộc sống.

e) Em hãy nêu một số ứng dụng khác của loại bức xạ này và cho biết ứng dụng

đó sử dụng tính chất gì.

Trả lời

- Người ta sử dụng loại bức xạ UV hay còn gọi là tia tử ngoại để tiệt trùng.

Bản chất là sóng điện từ có bước sóng từ 0,38.10-6 m đến khoảng 10-9 m

- Những nguồn có nhiệt độ cao trên 20000C có thể phát ra tia tử ngoại

- Tia tử ngoại có thể tác dụng mạnh lên phim ảnh, làm ion hóa không khí, ...;

kích thích sự phát quang của nhiều chất, gây ra một số phản ứng hóa học, bị thủy

tinh và nước hấp thụ mạnh nhưng truyền qua được thạch anh; có tác dụng hủy diệt

tế bào, diệt khuẩn, ...; gây ra hiện tượng quang điện

- đèn UV dùng cho khử trùng nước, khử trùng không khí, máy sấy thực phẩm

dùng tia UV

- Tia tử ngoại có ứng dụng tiệt trùng dụng cụ y tế (diệt khuẩn), tìm vết nứt trên

bề mặt kim loại (làm phát quang một số chất), ...

Tiêu chí đánh giá từng chỉ số hành vi

Đáp án dự kiến ứng với từng chỉ số hành vi

Thành tố Chỉ số hành vi Mức 1 Mức 2 Mức 3

Không thu thập được

Thu thập các thông tin về tia tử ngoại trong SGK.

thập Thu tin thông liên quan đến vấn đề Thu thập các thông tin về tia tử ngoại trong SGK, tài liệu, Internet, ...

Để xuất và lựa chọn giải pháp

Thực hiện giải pháp

Thực hiện và đánh giá giải pháp

Sử dụng sách giáo khoa, tài liệu tham khảo hay mạng Internet để tìm hiểu thông tin về ý a, b, c của bài tập. Trả lời chính xác ý d của bài tập

Không tìm được thông tin về ý a, b, c Không trả lời được ý d của bài tập Sử dụng sách giáo khoa, tài liệu tham khảo hay mạng Internet để tìm hiểu thông tin về ý a, b, c của bài tập. Trả lời chưa chính xác ý d của bài tập

Đánh giá giải pháp xét Nhận xét được những sai sót và khắc phục được

Không nhận được

được xét Nhận những sai sót nhưng phục khắc chưa được

Trả lời chính xác ý e của bài tập Không trả lời được

Trả lời ý e của bài tập nhưng còn sai sót Vận dụng tình vào huống mới

Bài 6: Hiện nay, phương pháp chụp ảnh X – quang đã trở nên rất phổ biến

trong y học. Phương pháp này giúp chụp được hình ảnh bộ xương trong cơ thể

người; hỗ trợ bác sĩ trong việc chẩn đoán bệnh, điều trị gãy xương, ...

Hình 2.10. Xương bàn tay chụp bằng tia X

a) Người ta sử dụng loại bức xạ nào trong phương pháp này? Bản chất của bức

xạ đó là gì?

b) Em hãy cho biết cách tạo ra loại bức xạ này.

c) Em hãy nêu một số tính chất của loại bức xạ này.

d) Phương pháp chụp ảnh X – quang trong y học sử dụng tính chất gì của bức

xạ này?

e) Em hãy nêu một số ứng dụng khác của loại bức xạ này và cho biết ứng dụng

đó sử dụng tính chất gì.

Trả lời

- Người ta sử dụng tia X trong phương pháp này. Bản chất tia X là sóng điện

từ có bước sóng từ 10-8 m đến 10-11 m.

- Người ta dùng ống Cu – lit – giơ để tạo ra tia X

- Một số tính chất của tia X: tính đâm xuyên (xuyên qua tấm nhôm vài cm,

nhưng không qua tấm chì vài mm), làm đen kính ảnh, hủy diệt tế bào, phát quang 1

số chất, ion hóa không khí, ...

- Phương pháp chụp ảnh X – quang trong y học sử dụng khả năng đâm xuyên

của tia X.

- Ứng dụng: tìm vết nứt trong lòng vật đúc (tính chất đâm xuyên và làm phát

quang một số chất), chữa bệnh ung thư (diệt tế bào)

Tiêu chí đánh giá từng chỉ số hành vi

Thành Đáp án dự kiến ứng với từng chỉ số hành vi Chỉ số

tố hành vi Mức 1 Mức 2 Mức 3

Để Thu thập Không thu Thu thập các thông Thu thập các thông tin

xuất và thông tin thập được tin về tia X trong về tia X trong SGK, tài

lựa liên quan SGK. liệu, Internet, ...

chọn đến vấn đề

giải

pháp

Thực Thực hiện Không tìm Sử dụng sách giáo Sử dụng sách giáo khoa,

hiện và giải pháp kiếm được khoa, tài liệu tham tài liệu tham khảo hay

đánh thông tin khảo hay mạng mạng Internet để tìm

giá về ý a, b, c Internet để tìm hiểu hiểu thông tin về ý a, b,

giải của bài thông tin về ý a, b, c c của bài tập.

pháp tập. của bài tập. Trả lời chính xác ý d của

Không trả Trả lời chưa chính bài tập

lời được ý xác ý d của bài tập

d của bài

tập

Đánh giá Không Nhận xét được Nhận xét được những sai

giải pháp nhận xét những sai sót nhưng sót và khắc phục được

được chưa khắc phục

được

Vận dụng Không nêu Trả lời được ý e của Trả lời chính xác ý e của

vào tình được bài tập nhưng còn bài tập

huống mới sai sót

2.2.3. Bài tập Vật lí thực tiễn củng cố, vận dụng

Bài 1: Bạn Minh Phi học rất giỏi môn Vật lí. Vào ngày nghỉ cuối tuần, bạn

Phi đi bơi và thấy ánh sáng Mặt trời rọi xuống đáy bể bơi tạo thành một dải màu sắc

rất đẹp như dải màu cầu vồng. Bạn thắc mắc không biết ánh sáng Mặt trời đã rọi

xuống bể bơi dưới một góc bao nhiêu nên đã tìm cách tính góc đó. Bạn Phi đo được

độ dài vệt sáng dưới đáy bể là 1,5 cm, chiều cao bể nước là 1,2m chứa đầy nước.

Bạn tìm được thông tin chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ và tím lần lượt là

1,328 và 1,343. Em hãy cho biết bạn đã tính như thế nào?

Trả lời

Ta có:

) = 𝑛1𝑠𝑖𝑛𝑖 = 𝑛2đ𝑠𝑖𝑛𝑟đ ⇒ 𝑠𝑖𝑛𝑟đ = ⇒ 𝑟đ = 𝑠𝑖𝑛−1( 𝑠𝑖𝑛𝑖 1,328

) = 𝑛1𝑠𝑖𝑛𝑖 = 𝑛2𝑡𝑠𝑖𝑛𝑟𝑡 ⇒ 𝑠𝑖𝑛𝑟𝑡 = ⇒ 𝑟𝑡 = 𝑠𝑖𝑛−1( 𝑠𝑖𝑛𝑖 1,343 𝑠𝑖𝑛𝑖 𝑛2đ 𝑠𝑖𝑛𝑖 𝑛2𝑡 𝑠𝑖𝑛𝑖 𝑛2đ 𝑠𝑖𝑛𝑖 𝑛2𝑡

Mà 𝑑1 = ℎ𝑡𝑎𝑛𝑟đ 𝑑2 = ℎ𝑡𝑎𝑛𝑟𝑡

⇒ Δ𝑑 = 𝑑1 − 𝑑2 = ℎ(𝑡𝑎𝑛𝑟đ − 𝑡𝑎𝑛𝑟𝑡)

= ℎ (tan ( 𝑠𝑖𝑛−1 ( )) − tan (𝑠𝑖𝑛−1 ( ))) 𝑠𝑖𝑛𝑖 𝑛2đ 𝑠𝑖𝑛𝑖 𝑛2𝑡

Thế số: ℎ = 1,2 𝑚, ∆𝑑 = 0,015𝑚 ⟹ 𝑖 = 51,780

Tiêu chí đánh giá từng chỉ số hành vi

Thành Đáp án dự kiến ứng với từng chỉ số hành vi Chỉ số

tố hành vi Mức 1 Mức 2 Mức 3

Phát Phân tích Không - Ánh sáng Mặt trời - Ánh sáng Mặt trời bị

hiện và tình huống phân tích bị tán sắc ra thành tán sắc ra thành một dải

làm rõ được một dải màu cầu màu cầu vồng.

vấn đề vồng. - Hiểu được các số liệu

- Chưa hiểu hết các đề bài cho.

số liệu đề bài cho.

Phát hiện Không Ánh sáng Mặt trời Ánh sáng Mặt trời bị tán

vấn đề phát hiện bị tán sắc sẽ tạo sắc sẽ tạo thành một vệt

được thành một vệt sáng sáng từ đỏ đến tím dưới

rộng dưới đáy bể đáy bể

Biểu đạt Không Ta sẽ tính được độ Ta sẽ tính được độ dài

vấn đề biểu đạt dài vết sáng dưới vết sáng từ đỏ đến tím

được đáy bể bơi như thế dưới đáy bể bơi như thế

nào? nào?

Để Thu thập Không vẽ - Tia sáng truyền từ - Tia sáng truyền từ môi

xuất và thông tin được hình môi trường này sang trường này sang môi

lựa liên quan Không thu môi trường khác sẽ trường khác sẽ xảy ra

chọn đến vấn đề thập được xảy ra hiện tượng hiện tượng khúc xạ ánh

giải thông tin khúc xạ ánh sáng sáng

pháp - Vẽ hình chưa - Vẽ đúng hình vẽ

chính xác

Đề xuất Không đề Đề xuất được một Đề xuất được một số

các giải xuất được số cách giải nhưng cách giải chính xác.

pháp chưa chính xác

Lựa chọn Không giải Sử dụng công thức Sử dụng công thức định

giải pháp thích được định luật khúc xạ luật khúc xạ ánh sáng và

phù hợp ánh sáng để giải công thức lượng giác

trong tam giác để giải

Áp dụng cho tia đỏ và

tia tím rồi thực hiện

phép toán trừ để tìm ra

độ dài vết sáng

Thực Thực hiện Không làm Áp dụng được các Áp dụng được các công

hiện và giải pháp được công thức nhưng thức và tính toán chính

tính toán chính xác xác đánh

giá Đánh giá Không Nhận xét được Nhận xét được những sai

giải giải pháp nhận xét những sai sót nhưng sót và khắc phục được

pháp được chưa khắc phục

được

Vận dụng Không vận Ta có thể áp dụng Ta có thể áp dụng tương

vào bối dụng được tương tự cho các bài tự cho các bài toán khác

cảnh mới toán khác. yêu cầu tính độ dài vệt

sáng sau khi bị tán sắc

Bài 2: Bạn Tuấn và Lộc thực hiện thí nghiệm giao thoa ánh sáng đơn sắc.

Bạn Tuấn dùng hai đèn laze đơn sắc làm hai nguồn sáng. Bạn Lộc chỉ dùng một đèn

laze nhưng chiếu vào hai khe hẹp, hai khe ấy trở thành hai nguồn sáng.

a) Theo em, bạn Tuấn hay bạn Lộc sẽ quan sát được hiện tượng giao thoa?

b) Em hãy giải thích vì sao?

Trả lời

Điều kiện xảy ra hiện tượng giao thoa là hai nguồn sáng phải là hai nguồn

kết hợp. Dùng hai bóng đèn làm nguồn sáng thì ta không có được hai nguồn kết

hợp. Nếu chỉ dùng một đèn chiếu vào hai khe hẹp, hai khe ấy trở thành hai nguồn

kết hợp

Tiêu chí đánh giá từng chỉ số hành vi

Thành Đáp án dự kiến ứng với từng chỉ số hành vi Chỉ số

tố hành vi Mức 1 Mức 2 Mức 3

Phát Phân tích Không Phân tích chưa đầy Thực hiện thí nghiệm

hiện và tình huống phân tích đủ tình huống giao thoa ánh sáng đơn

làm rõ được sắc bằng 2 cách: hai đèn

vấn đề laze đơn sắc làm hai

nguồn sáng; dùng một

đèn laze chiếu vào hai

khe hẹp, hai khe ấy trở

thành hai nguồn sáng

Phát hiện Không Có thể cả hai cách Chỉ có một cách làm

vấn đề phát hiện đều quan sát được xuất hiện hiện tượng

được hiện tượng giao thoa giao thoa ánh sáng

Biểu đạt Không Có phải cả hai cách Cách nào có thể gây ra

vấn đề biểu đạt đều gây ra hiện hiện tượng giao thoa ánh

được tượng giao thoa? sáng

Để Thu thập Không thu Nêu điều kiện của Nêu chính xác điều kiện

xuất và thông tin thập được hai nguồn sóng để của hai nguồn sóng để

lựa liên quan thông tin gây hiện tượng giao gây hiện tượng giao thoa

chọn đến vấn đề thoa cơ nhưng chưa cơ

giải chính xác

pháp Đề xuất Không đề Đề xuất một số cách Đề xuất được một số

các giải xuất được giải thích nhưng cách giải thích hợp lý

pháp chưa chính xác

Lựa chọn Không giải Chọn được cách Muốn gây ra hiện tượng

giải pháp thích được dùng một đèn chiếu giao thoa ánh sáng thì

phù hợp vào hai khe hẹp hai nguồn phải là hai

nhưng giải thích nguồn kết hợp. Vậy phải

chưa chính xác dùng một đèn chiếu vào

hai khe hẹp tạo thành hai

nguồn kết hợp

Thực Thực hiện Không làm Chọn cách của bạn Chọn cách của bạn Lộc

hiện và giải pháp được Lộc nhưng giải và giải thích chính xác

thích chưa chính xác đánh

giá Đánh giá Không Nhận xét được Nhận xét được những sai

giải giải pháp nhận xét những sai sót nhưng sót và khắc phục được

pháp được chưa khắc phục

được

Vận dụng Không rút Vận dụng được cách Vận dụng được cách giải

giải pháp ra được giải thích vào tình thích vào tình huống

vào tình huống mới nhưng mới: điều kiện của hiện

huống mới còn sai sót: tượng giao thoa là hai

nguồn sáng phải là hai

nguồn kết hợp

Bài 3: Các nhà khoa học tiến hành thí nghiệm giao thoa khe Young để đo

bước sóng ánh sáng. Hình ảnh hệ vân giao thoa thu được như sau:

Hình 2.11. Hình ảnh giao thoa ánh sáng bằng khe Young

a) Với hình ảnh thu được như trên và độ chia nhỏ nhất của dụng cụ thí nghiệm

là 0,5mm, ta chỉ có thể đo được khoảng cách của từ 10 vân sáng liên tiếp trở lên.

Làm thế nào để đo được bước sóng ánh sáng?

b) Hãy xác định bước sóng ánh sáng nếu khoảng cách từ nguồn đến màn là

1m, khoảng cách giữa hai khe sáng là 1 mm và khoảng cách giữa 12 vân sáng liên

tiếp đo được trong thí nghiệm là 5,5 mm.

Trả lời

a) Ta đo khoảng cách L giữa n vân sáng (tối) liên tiếp, từ đó tính được khoảng

để tính bước sóng ánh sáng. vân: 𝑖 = 𝐿 𝑛−1 Sau đó ta áp dụng công thức: 𝑖 = 𝜆𝐷 𝑎

= 0,5𝑚𝑚

= 0,5𝜇𝑚 b) Khoảng vân: 𝑖 = 5,5 11 ⇒ 𝜆 = 𝑖𝑎 𝐷 Ta có: 𝑖 = 𝜆𝐷 𝑎

Tiêu chí đánh giá từng chỉ số hành vi

Thành Đáp án dự kiến ứng với từng chỉ số hành vi Chỉ số

tố hành vi Mức 1 Mức 2 Mức 3

Phát Phân tích Không Quan sát hình ảnh Quan sát hình ảnh hệ

hiện và tình huống phân tích hệ vân giao thoa ánh vân giao thoa ánh sáng,

làm rõ được sáng và chưa phân với độ chia nhỏ nhất của

vấn đề tích đầy đủ tình dụng cụ thí nghiệm là

huống 0,5mm, ta chỉ có thể đo

được khoảng cách của từ

10 vân sáng liên tiếp trở

lên.

Phát hiện Không Ta phải đo bước Ta phải đo bước sóng

vấn đề phát hiện sóng ánh sáng ánh sáng từ những dụng

được cụ thí nghiệm có thông

số giới hạn như trên.

Biểu đạt Không Làm thế nào để tính Làm thế nào để tính

vấn đề biểu đạt được bước sóng ánh được bước sóng ánh

được sáng? sáng khi thông số dụng

cụ có giới hạn?

Để Thu thập Không thu Nêu được công thức Nêu được công thức tính

xuất và thông tin thập được tính khoảng vân khoảng vân

Quan sát các vân giao lựa liên quan thông tin

thoa và nhận thấy chúng chọn đến vấn đề

cách đều nhau giải

pháp Đề xuất Không đề Đề xuất được một Đề xuất được một hay

các giải xuất được hay một số cách giải một số cách giải chính

pháp nhưng chưa chính xác

xác

Lựa chọn Không giải Nêu cách tính bước Muốn đo bước sóng ánh

giải pháp thích được sóng nhưng chưa sáng, ta đo khoảng cách

phù hợp chính xác của 10 vân sáng liên

tiếp. Vì các vân cách đều

nhau nên ta lấy khoảng

cách đó chia cho 9 sẽ

được khoảng vân. Từ đó

tính bước sóng

Thực Thực hiện Không làm Trình bày cách tính Trình bày cách tính bước

hiện và giải pháp được bước sóng và tính sóng và tính toán chính

đánh toán nhưng chưa xác

giá chính xác

giải Đánh giá Không Nhận xét được Nhận xét được những sai

pháp giải pháp nhận xét những sai sót nhưng sót và khắc phục được

được chưa khắc phục

được

Vận dụng Không vận Có thể áp dụng cách Có thể áp dụng cách giải

vào bối dụng được giải này với các bài này với các bài tập cho

cảnh mới tập khác khoảng cách giữa n vân

sáng (tối) liên tiếp

𝐿 = (𝑛 − 1)𝑖

Bài 4:

Thí nghiệm khe Young, được thực hiện lần đầu bởi Thomas Young vào

khoảng năm 1805, là một thí nghiệm quang học cho thấy ánh sáng lan truyền như

các sóng. Do đó thí nghiệm này đã chứng tỏ tính chất sóng của ánh sáng, củng cố lý

thuyết sóng ánh sáng Huygens.

a) Em hãy mô tả thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Young (sơ đồ thí

nghiệm, kết quả thí nghiệm thu được trên màn)

b) Thực hiện thí nghiệm Young với ánh sáng có bước sóng . Khoảng vân đo

được là 0,4 mm. Xác định vị trí vân sáng bậc 4 và vân tối thứ 3 kể từ vân trung tâm.

c) Khi thực hiện thí nghiệm giao thoa khe Young với ánh sáng trắng, ta thu

được một dải màu sắc rực rỡ ở hai bên vân trung tâm. Em hãy giải thích vì sao ta lại

thu được dải màu rực rỡ? Khi đó, ở ngay vị trí vân trung tâm, ta sẽ thu được màu

sắc gì?

Hình 2.12. Hình ảnh giao thoa ánh sáng trắng

d) Làm sao để tính khoảng cách từ vân sáng tím bậc 3 đến vân sáng đỏ bậc 3

(bề rộng quang phổ bậc 3)? Áp dụng bằng số liệu: ánh sáng trắng có bước sóng từ

0,38 μm đến 0,76 μm, hai khe sáng có khoảng cách ℓà 3mm và khoảng cách từ hai

khe đến màn quan sát là 2m.

e) Em hãy tính vị trí vân sáng màu lục bậc 4. Biết rằng bước sóng của bức xạ

màu lục là 0,575𝜇𝑚.

f) Tuy nhiên, khi quan sát trên màn, tại vị trí đó ta không thấy màu lục. Hỏi tại

vị trí đó còn có bức xạ nào cho vân sáng tại đó nữa không?

Trả lời

a) Sơ đồ thí nghiệm:

Kết quả thí nghiệm: trên màn hứng ảnh, ta thu được các vân sáng xen kẽ với

các vân tối và cách đều nhau. Vân sáng là cực đại giao thoa, vân tối là cực tiểu giao

thoa.

b) Vị trí vân sáng bậc 4: 𝑥𝑠 = 𝑘𝑖 = ±4.0,4 = ±1,6𝑚𝑚

Vị trí vân tối thứ 3: 𝑥𝑡 = (𝑘 + 0,5)𝑖 = [ (2 + 0,5). 0,4 = 1𝑚𝑚 (−3 + 0,5). 0,4 = −1𝑚𝑚

c) Ánh sáng trắng là tổng hợp của vô số ánh sáng đơn sắc. Mỗi ánh sáng đơn

sắc sẽ cho hệ vân giao thoa riêng: bao gồm các vân sáng và vân tối xen kẽ nhau.

Vân sáng bậc 1 trải dài từ màu tím đến màu đỏ (tím trong, đỏ ngoài), gọi là quang

phổ bậc 1. Tương tự cho vân sáng bậc 2, bậc 3, ... gọi là quang phổ bậc 2, bậc 3, ...

Các quang phổ có thể chồng chập lên nhau. Vì thế, ta quan sát được dải màu sắc rực

rỡ. Ở vị trí vân trung tâm, tất cả các bức xạ đều cho vân sáng tại đó nên ta được vân

sáng trắng.

d) Ta tính vị trí vân sáng màu tím bậc 3 và vân sáng đỏ bậc 3. Sau đó trừ ra ta

𝑎

= 0,76𝑚𝑚 sẽ ra khoảng cách bề rộng quang phổ bậc 3 Vị trí vân sáng tím bậc 3: 𝑥𝑡 = 𝑘 𝜆𝑡𝐷

𝑎

= 1,52𝑚𝑚 Vị trí vân sáng đỏ bậc 3: 𝑥đ = 𝑘 𝜆đ𝐷

𝑎

= 1,533𝑚𝑚 Bề rộng quang phổ bậc 3: Δ𝑥 = 𝑥đ − 𝑥𝑡 = 0,76𝑚𝑚 e) Vị trí vân sáng màu lục bậc 4: 𝑥𝑙 = 𝑘 𝜆𝑙𝐷

⇒ 3,02 < 𝑘 < 6,05 ⟹ 𝑘 = 4, 5, 6. f) Ta có: 𝑥 = 𝑘 𝜆𝐷 𝑎 ⇒ 𝑥𝑎 𝜆đ𝐷 < 𝑘 < 𝑥𝑎 𝜆𝑡𝐷

Có 3 bức xạ nữa cho vân sáng tại đó. Vì vậy, tại vị trí vân sáng màu lục bậc 4

là tổng hợp của 4 bức xạ cho vân sáng nên ta không thấy màu lục

Tiêu chí đánh giá từng chỉ số hành vi

Thành Đáp án dự kiến ứng với từng chỉ số hành vi Chỉ số

tố hành vi Mức 1 Mức 2 Mức 3

Phát Phân tích Không Thí nghiệm khe Thí nghiệm khe Young,

hiện và tình huống phân tích Young, được thực được thực hiện lần đầu

được hiện vào khoảng vào khoảng năm 1805, làm rõ

vấn đề năm 1805. cho thấy ánh sáng lan

Khi thực hiện thí truyền như các sóng.

nghiệm giao thoa Khi thực hiện thí nghiệm

khe Young ánh sáng giao thoa khe Young với

trắng, ta thu được ánh sáng trắng, ta thu

một dải màu sắc rực được một dải màu sắc

rỡ ở hai bên vân rực rỡ như cầu vồng ở

trung tâm hai bên vân trung tâm

(hình ảnh)

Phát hiện Không Mô tả thí nghiệm Mô tả thí nghiệm giao

vấn đề phát hiện giao thoa ánh sáng thoa ánh sáng bằng khe

được bằng khe Young. Young. Các màu trên

Các màu trên màn màn nhiều màu sắc như

nhiều màu sắc và cầu vồng. Hai bên đối

đối xứng nhau qua xứng nhau qua vân trung

vân trung tâm. tâm. Càng ra xa, các vân

bị trùng lên nhau tạo

thành nhiều màu khác

nhau

Biểu đạt Không Vì sao ta lại thu Vì sao ta lại thu được dải

vấn đề biểu đạt được dải màu rực màu rực rỡ? Ở ngay vị

được rỡ? Ở ngay vị trí trí vân trung tâm, ta sẽ

vân trung tâm, ta sẽ thu được màu sắc gì?

thu được màu sắc Làm sao để tính khoảng

gì? Làm sao để tính cách từ vân sáng tím bậc

khoảng cách từ vân 3 đến vân sáng đỏ bậc 3?

sáng tím bậc 3 đến Làm thế nào để tìm các

vân sáng đỏ bậc 3? bức xạ khác ngoài vân

sáng bậc 4 màu lục?

Để Thu thập Không thu Nêu được công thức Ánh sáng trắng là hỗn

xuất và thông tin thập được tính khoảng vân hợp của vô số các màu

lựa liên quan thông tin biến thiên liên tục từ đỏ

chọn đến vấn đề đến tím

giải Đề xuất Không đề Đề xuất được một Đề xuất được một hoặc

pháp các giải xuất được hay một số cách một số cách giải bài toán

pháp chưa chính xác chính xác

Lựa chọn Không giải Không giải thích Mỗi màu đều gây ra hiện

giải pháp thích được được tại sao có dải tượng giao thoa ánh

phù hợp màu rực rỡ, vân sáng, các vân sáng liên

trung tâm là vân tiếp nhau nên ta thu

sáng trắng. được dải màu rực rỡ. Tại

- Đề xuất cách tính trung tâm, tất cả các màu

bề rộng quang phổ đều cho vân sáng nên ta

bậc 3 nhưng chưa thu được vân sáng trắng

chính xác - Đề xuất cách tính bề

- Phân tích được tại rộng quang phổ bậc 3:

vị trí vân sáng màu lấy vị trí vân sáng bậc 3

lục, có nhiều bức xạ của màu đỏ trừ vị trí vân

cũng cho vân sáng sáng bậc 3 màu tím

tại đó nhưng không - Phân tích được tại vị trí

đề xuất được cách vân sáng màu lục, có

tìm các bức xạ khác nhiều bức xạ cũng cho

vân sáng tại đó và đề

xuất được cách tìm các

bức xạ khác.

Thực Thực hiện Không tính Vận dụng được các Vận dụng được các suy

hiện và giải pháp toán được suy luận trên để trả luận trên để trả lời và

đánh lời và tính toán các tính toán chính xác các

giá câu a,b,c,d,e,f câu a,b,c,d,e,f

giải nhưng còn sai sót

pháp Đánh giá Không Nhận xét được Nhận xét được những sai

giải pháp nhận xét những sai sót nhưng sót và khắc phục được

được chưa khắc phục

được

Vận dụng Không vận Có thể áp dụng cách Có thể áp dụng cách giải

vào bối dụng được giải này với các bài này với các bài tập

cảnh mới tập khác tương tự như tìm bề

rộng quang phổ bậc k,

tìm số bức xạ cho vân

sáng (tối) tại 1 điểm

Bài 5

Khi bạn Vũ và Thư vào phòng thí nghiệm Lý thì phát hiện ra bộ thí nghiệm

giao thoa khe Young bị mất số liệu khoảng cách giữa hai khe hẹp. Hai bạn phát hiện

ra một nguồn sáng phát ra ánh sáng là hỗn hợp của hai ánh sáng đơn sắc có bước

sóng 0,4 μm và 0,6 μm.

a) Nếu em là hai bạn, làm cách nào để em có thể tìm lại được số liệu cho bộ

thí nghiệm giao thoa khe Young?

b) Tính toán cụ thể số liệu, biết rằng khoảng cách giữa hai vân sáng trùng nhau

liên tiếp là 3,6mm, khoảng cách giữa hai khe đến màn quan sát là 1,5m

Trả lời

a) Nếu em là bạn, em sẽ tiến hành thí nghiệm giao thoa khe Young với nguồn

sáng trên. Khi đó, hai bức xạ sẽ cho hai hệ vân giao thoa trên màn, sẽ có những vị

trí hai vân sáng trùng nhau. Em đo khoảng cách ∆𝑥 giữa hai vân sáng của hai bức

xạ trùng nhau. Em áp dụng:

𝑘1𝜆1 = 𝑘2𝜆2 ⇒ 𝑘1 = 𝑘2 ⇒ 𝑘1 = 3, 𝑘2 = 2 3 2

𝜆1𝐷 𝑎

, suy ra giá trị của a. Từ đó áp dụng ∆𝑥 = 𝑘1

𝜆1𝐷 𝑎

, ta được a = 0,5 mm b) Thế số vào công thức ∆𝑥 = 𝑘1

Tiêu chí đánh giá từng chỉ số hành vi

Thành Đáp án dự kiến ứng với từng chỉ số hành vi Chỉ số

tố hành vi Mức 1 Mức 2 Mức 3

Phát Phân tích Không Bộ thí nghiệm giao Bộ thí nghiệm giao thoa

hiện và tình huống phân tích thoa khe Young bị khe Young bị mất số

được mất số liệu, nguồn liệu khoảng cách giữa làm rõ

vấn đề sáng phát ra ánh hai khe hẹp, nguồn sáng

sáng có bước sóng phát ra ánh sáng là hỗn

0,4 μm và 0,6 μm hợp của hai ánh sáng có

bước sóng 0,4 μm và 0,6

μm

Phát hiện Không Ta phải tìm lại số Bằng thí nghiệm, ta phải

vấn đề phát hiện liệu khoảng cách hai tìm lại số liệu khoảng

được khe cho bộ thí cách hai khe cho bộ thí

nghiệm nghiệm

Biểu đạt Không Làm cách nào để có Ta thực hiện thí nghiệm

vấn đề biểu đạt thể tìm lại được số như thế nào để có thể

được liệu cho bộ thí tìm lại được số liệu cho

nghiệm giao thoa bộ thí nghiệm giao thoa

khe Young? khe Young?

Để Thu thập Không thu Thí nghiệm giao Giao thoa hai ánh sáng

xuất và thông tin thập được thoa ánh sáng cho đơn sắc thì trên màn có

lựa liên quan thông tin trên màn các vân xuất hiện các vân trùng

chọn đến vấn đề sáng, vân tối xen kẽ nhau, có màu giống vân

và cách đều nhau. trung tâm giải

pháp

Đề xuất Không đề Đề xuất được một Đề xuất được một hay

các giải xuất được hay một số cách giải một số cách giải chính

pháp nhưng chưa đúng xác

Lựa chọn Không giải Thực hiện thí Thực hiện thí nghiệm

giải pháp thích được nghiệm giao thoa giao thoa ánh sáng với

phù hợp ánh sáng. Quan sát nguồn sáng trên. Quan

trên màn, đo khoảng sát trên màn, đo khoảng

cách giữa vân trung cách ∆𝑥 giữa vân trung

tâm với vân sáng tâm với vân gần nhất

gần nhất. trùng màu với nó. Áp

Từ đó áp dụng 𝑖 = dụng 𝑘1𝜆1 = 𝑘2𝜆2 để

𝜆1𝐷 𝑎

tìm k1. , để tìm a

Từ đó áp dụng ∆𝑥 =

𝜆1𝐷 𝑎

, suy ra giá trị của 𝑘1

Thực Thực hiện Không tính Vận dụng được các Vận dụng được các suy

hiện và giải pháp toán được suy luận trên để trả luận trên để trả lời và

lời và tính toán tính toán chính xác đánh

nhưng còn sai sót giá

giải Đánh giá Không Nhận xét được Nhận xét được những sai

pháp giải pháp nhận xét những sai sót nhưng sót và khắc phục được

được chưa khắc phục

được

Vận dụng Không vận Có thể áp dụng cách Có thể áp dụng cách giải

vào bối dụng được giải này với các bài này với các bài tập

cảnh mới tập khác tương tự như giao thoa

ánh sáng đơn sắc, tìm

vân trùng, ...

Bài 6: Bạn Minh Phi được cô giáo tặng một cái đèn phát ra ánh sáng màu rất

lạ. Bạn ấy tò mò muốn biết ánh sáng đó là hỗn hợp của những thành phần đơn sắc

nào. Trong tay bạn có một lăng kính thủy tinh trong suốt.

a) Em khuyên bạn nên làm gì để có thể phân tích ánh sáng phát ra từ đèn ấy?

b) Giả sử ánh sáng phát ra từ đèn là hỗn hợp của hai màu đơn sắc đỏ và tím.

Lăng kính có góc chiết quang A = 9°. Chiếu một tia sáng phát ra từ đèn trên tới mặt

bên của ℓăng kính với góc tới nhỏ. Chiết suất của ℓăng kính đối với ánh sáng đỏ ℓà

1,5 và đối với ánh sáng tím ℓà 1,54. Góc hợp bởi tia ℓó màu đỏ và màu tím ℓà bao

nhiêu?

Trả lời

a) Nếu em là bạn, em sẽ tiến hành thí nghiệm tán sắc ánh sáng bằng lăng kính.

Cho chùm sáng phát ra từ đèn đi qua lăng kính rồi dùng màn hứng ánh sáng sau khi

đi qua lăng kính. Từ đó, em quan sát được các thành phần đơn sắc phát ra từ đèn.

b) Sử dụng công thức:

𝐷đ = (𝑛đ − 1)𝐴 = 4,50 𝐷𝑡 = (𝑛𝑡 − 1)𝐴 = 4,86

Góc hợp bởi tia ló đỏ và tím là ∆𝐷 = 𝐷đ − 𝐷𝑡 = 0,360 Tiêu chí đánh giá từng chỉ số hành vi

Thành Đáp án dự kiến ứng với từng chỉ số hành vi Chỉ số

tố hành vi Mức 1 Mức 2 Mức 3

Phát Phân tích Không Đèn phát ra ánh Đèn phát ra ánh sáng

hiện và tình huống phân tích sáng, một lăng kính màu rất lạ, một lăng kính

làm rõ được thủy tinh thủy tinh trong suốt.

vấn đề Phát hiện Không Ta phải tìm ra ánh Bằng thí nghiệm, ta phải

vấn đề phát hiện sáng từ đèn là hỗn tìm ra ánh sáng từ đèn là

được hợp của các ánh hỗn hợp của các ánh

sáng đơn sắc nào. sáng đơn sắc nào. Ta

Ta tính toán góc tính toán góc hợp bởi tia

hợp bởi tia ℓó màu ℓó màu đỏ và màu tím.

đỏ và màu tím.

Biểu đạt Không Làm cách nào để có Ta thực hiện thí nghiệm

vấn đề biểu đạt thể tìm ra các ánh như thế nào để có thể

được sáng đơn sắc phát ra tìm ra các ánh sáng đơn

từ đèn? Làm thế nào sắc phát ra từ đèn?

để tìm góc hợp bởi Làm thế nào để tìm góc

tia ℓó màu đỏ và hợp bởi tia ℓó màu đỏ và

màu tím? màu tím?

Để Thu thập Không thu Lăng kính làm tán Lăng kính làm tán sắc

xuất và thông tin thập được sắc ánh sáng. ánh sáng.

lựa liên quan thông tin Sau khi đi qua lăng Sau khi đi qua lăng kính,

chọn đến vấn đề kính, tia sáng bị tia sáng bị lệch về phía

giải lệch về phía đáy. đáy. Công thức tính góc

pháp lệch: D=(n – 1)A

Đề xuất Không đề Đề xuất được một Đề xuất được một hay

các giải xuất được hay một số cách giải một số cách giải chính

pháp nhưng chưa đúng xác

Lựa chọn Không giải Thực hiện thí Biết cách bố trí và tiến

giải pháp thích được nghiệm giao thoa hành thí nghiệm, quan

phù hợp ánh sáng. Quan sát sát các màu sắc ló ra

trên màn, đo khoảng khỏi lăng kính và hiện

cách giữa vân trung trên màn.

tâm với vân sáng Phân tích vận dụng công

gần nhất. thức góc lệch để tìm góc

hợp bởi hai màu đỏ và Từ đó áp dụng 𝑖 =

𝜆1𝐷 𝑎

tím , để tìm a.

Thực Thực hiện Không tính Trình bày cách tiến Trình bày được cách tiến

hiện và giải pháp toán được hành thí nghiệm hành thí nghiệm

đánh nhưng chưa chính Vận dụng công thức và

giá xác. Vận dụng công tính toán chính xác góc

giải thức và tính toán lệch hợp bởi hai tia đỏ

pháp chính xác góc lệch và tím.

hợp bởi hai tia đỏ và

tím nhưng còn sai

sót

Đánh giá Không Nhận xét được Nhận xét được những sai

giải pháp nhận xét những sai sót nhưng sót và khắc phục được

được chưa khắc phục

được

Vận dụng Không vận Có thể áp dụng cách Có thể áp dụng cách giải

vào bối dụng được giải này với các bài này với các bài tập

cảnh mới tập khác tương tự như tìm góc

lệch các tia sáng khi đi

qua lăng kính, tìm độ

rộng vệt sáng trên màn,

...

Bài 7: Tối ngày 8/11/1895, Wilhem Cornad Rontgen đang kiểm tra xem liệu

tia catốt (chùm electron có năng lượng lớn) có thể đi xuyên qua kính hay không thì

bất ngờ nhận thấy ông một ánh sáng phát ra từ một tấm được phủ hóa chất gần đó.

Với đầu óc nhạy bén, đầy kinh nghiệm của một nhà Vật lí học, việc này đã lôi cuốn

ông và 49 ngày sau ông liên tục ở lỳ trong phòng thí nghiệm, mỗi ngày ông chỉ

ngừng công việc nghiên cứu ít phút để ăn uống, vệ sinh và chợp mắt nghỉ ngơi vài

giờ. Nhờ thế, ông đã tìm ra tính chất của thứ ánh sáng bí mật và mang lại cho ông

giải Nobel Vật lí đầu tiên năm 1901.

Hình 2.13. Wilhem Cornad Rontgen

a) Loại bức xạ mà ông đã tìm ra là gì? Hãy nêu cách tạo ra loại bức xạ đó.

b) Em hãy nêu một số tính chất nổi bật của loại tia bức xạ này.

c) Bức xạ này có những tác hại hay những ứng dụng nào trong cuộc sống con

người?

Trả lời

a) Loại bức xạ mà ông tìm ra là tia X. Tia X có bản chất là sóng điện từ có

bước sóng từ 10-8 m đến 10-11 m. Bằng cách cho chùm electron có năng lượng lớn

đập vào miếng kim loại có nguyên tử lượng lớn thì từ miếng kim loại sẽ phát ra tia

b) Tính chất của tia X:

 Khả năng đâm xuyên: xuyên qua giấy, vải, gỗ, tấm nhôm dày vài cm, ...

 Tác dụng mạnh lên phim ảnh, ion hóa không khí

 Làm phát quang nhiều chất

 Gây ra hiện tượng quang điện

 Hủy diệt tế bào, diệt khuẩn, ...

b) Tác hại của tia X: hủy diệt tế bào sống

Ứng dụng: diệt khuẩn, chụp X – quang chẩn đoán bệnh, kiểm tra chất lượng

của các vật đúc, tìm vết nứt, kiểm tra hành lý của hành khách đi máy bay, ...

Tiêu chí đánh giá từng chỉ số hành vi

Thành Đáp án dự kiến ứng với từng chỉ số hành vi Chỉ số

tố hành vi Mức 1 Mức 2 Mức 3

Phát Phân tích Không Câu chuyện của nhà Câu chuyện tìm ra loại

hiện và tình huống phân tích khoa học Wilhem bức xạ mới của nhà khoa

được Cornad Rontgen học Wilhem Cornad làm rõ

vấn đề Rontgen

Phát hiện Không Loại bức xạ chỉ phát Loại bức xạ mà ông vô

vấn đề phát hiện ra trong phòng thí tình tìm được trong

được nghiệm phòng thí nghiệm khi có

chùm e năng lượng lớn

Biểu đạt Không Bức xạ phát ra trong Liệu bức xạ phát ra khi

vấn đề biểu đạt phòng thí nghiệm là có chùm e năng lượng

được gì? Cách tạo ra loại lớn đập vào tấm kính có

tia đó như thế nào? phải tia X hay không?

Tính chất, tác hại, Cách tạo ra tia X như thế

tác dụng của loại nào?

bức xạ trong cuộc Tính chất, tác hại, tác

sống? dụng của tia X trong

cuộc sống là gì?

Để Thu thập Không thu Thu thập các thông Thu thập các thông tin

xuất và thông tin thập được tin về tia X trong về tia X trong SGK,

lựa liên quan thông tin SGK Internet, tài liệu tham

chọn đến vấn đề khảo, ...

giải

pháp

Thực Thực hiện Không Trả lời được bản Trả lời được chính xác

hiện và giải pháp trình bày chất, một số tính bản chất, một số tính

đánh được chất nổi bật, cách chất nổi bật, cách tạo ra,

giá tạo ra, tác dụng có tác dụng có lợi, có hại

giải lợi, có hại của tia X của tia X

pháp nhưng còn sai sót

Đánh giá Không Nhận xét được Nhận xét được những sai

giải pháp nhận xét những sai sót nhưng sót và khắc phục được

được chưa khắc phục

được

Vận dụng Không vận Có thể áp dụng các Có thể áp dụng các

vào bối dụng được thông tin trên để trả thông tin trên để trả lời

cảnh mới lời các câu hỏi khác các câu hỏi tương tự về

tia X

Bài 8: Hiện nay, có một loại bếp đang dần được thay thế bếp gas trong các hộ

gia đình vì độ an toàn, tiết kiệm nhiên liệu và tiện dụng của nó. Loại bếp này sử

dụng hai loại bóng HALOGEN và cuộn sợi cacbon xếp thành các mâm nhiệt. Dòng

điện đi qua sẽ làm các sợi cacbon hoặc bóng halogen sáng và phát ra ánh sáng với

mức độ cao. Bên trên mặt bếp sử dụng một mặt kính (tấm tinh thể) có khả năng hội

tụ và tập trung năng lượng của ánh sáng.

Hình 2.14. Bếp hồng ngoại và sơ đồ cấu tạo của bếp hồng ngoại

a) Loại bức xạ mà bếp phát ra là gì? Em hãy cho biết các nguồn phát ra loại

bức xạ này?

b) Em hãy cho biết loại bếp trên sử dụng tính chất gì để có thể nấu chín thức

ăn.

c) Ngoài ứng dụng trên, loại bức xạ này còn có những tính chất và ứng dụng

nào trong cuộc sống?

Trả lời

a) Loại bức xạ mà bếp phát ra là hồng ngoại. Bức xạ hồng ngoại có bản chất là

sóng điện từ có bước sóng từ 0,76𝜇𝑚 đến vài mm. Tất cả các vật có nhiệt độ trên 0

K đều phát ra tia hồng ngoại.

b) Loại bếp trên sử dụng tính chất tác dụng nhiệt của tia hồng ngoại để nấu

chín thức ăn.

c) Tính chất tia hồng ngoại:

 Gây ra một số phản ứng hóa học

 Có thể biến điệu như sóng điện từ

 Gây ra hiện tượng quang điện ở một số chất bán dẫn ...

Ứng dụng tia hồng ngoại: sưởi ấm, sấy khô, điều khiển thiết bị từ xa, camera

hồng ngoại sử dụng trong quân sự chụp ảnh, quay phim vào ban đêm, ...

Tiêu chí đánh giá từng chỉ số hành vi

Thành Đáp án dự kiến ứng với từng chỉ số hành vi Chỉ số

tố hành vi Mức 1 Mức 2 Mức 3

Phát Phân tích Không Có một loại bếp tạo Có một loại bếp dùng

hiện và tình huống phân tích ra ánh sáng để nấu năng lượng nhiệt của

được thức ăn ánh sáng để nấu chín làm rõ

vấn đề thức ăn

Phát hiện Không Ánh sáng này có Loại ánh sáng này phải

vấn đề phát hiện khả năng làm nóng có năng lượng nhiệt lớn

được vật.

Biểu đạt Không Bản chất, nguồn Ánh sáng mà bếp phát ra

vấn đề biểu đạt phát, tính chất, tác có phải là tia hồng

được động của bức xạ này ngoại? Bản chất của tia

trong cuộc sống là hồng ngoại là gì? Nguồn

gì? phát tia hồng ngoại là

gì?

Tính chất, tác dụng của

tia hồng ngoại trong

cuộc sống là gì?

Để Thu thập Không thu Tìm kiếm thông tin Tìm kiếm thông tin về

xuất và thông tin thập được về tia hồng ngoại tia hồng ngoại trong

lựa liên quan thông tin trong SGK SGK, Internet

chọn đến vấn đề

giải

pháp

Thực Thực hiện Không Nêu được bản chất, Nêu được chính xác bản

hiện và giải pháp trình bày tính chất nổi bật, chất, tính chất nổi bật,

đánh được nguồn phát, tác nguồn phát, tác dụng có

giá dụng có lợi của tia lợi của tia hồng ngoại

giải hồng ngoại nhưng

pháp còn sai sót

Đánh giá Không Nhận xét được Nhận xét được những sai

giải pháp nhận xét những sai sót nhưng sót và khắc phục được

được chưa khắc phục

được

Vận dụng Không vận Có thể áp dụng các Có thể áp dụng các

vào bối dụng được thông tin trên để trả thông tin trên để trả lời

cảnh mới lời các câu hỏi khác các câu hỏi về tia hồng

ngoại

Bài 9: Có một loại bức xạ trong ánh sáng mặt trời có hại đối với sức khỏe của

con người. Chúng là nguyên nhân gây nên một số bệnh về da hay mắt như da sạm

nắng, thoái hóa da, đục nhân, thoái hóa hoàng điểm, hạt kết giác mạc, ... dẫn đến

tình trạng suy giảm thị lực. Loại bức xạ này kích thích quá trình chuyển hóa

Melanin (một loại sắc tố da), nguyên nhân làm cho da trở nên tối đi, tạo ra sự rám

nắng. Nếu với cường độ cao, loại bức xạ này sẽ gây nên hiện tượng cháy nắng, làm

tăng các nguy cơ bị ung thư da.

Hình 2.15. Tác động của ánh sáng Mặt trời lên da

a) Loại bức xạ trên là gì?

b) Em hãy nêu một số tính chất của loại bức xạ này.

c) Làm cách nào để ta có thể giảm tác hại của ánh sáng Mặt trời?

d) Ngoài tác hại nói trên, loại bức xạ trên cũng có một số ứng dụng có ích. Em

hãy nêu một số ứng dụng của nó.

e) Khi làm việc, tại sao người thợ hàn phải cầm dụng cụ che mắt và mặt?

f) Liệu da có bị sạm đen khi đứng gần đèn dây tóc bật sáng không?

Trả lời

a) Bức xạ trên là bức xạ tử ngoại (còn gọi là bức xạ UV) . Bức xạ tử ngoại có

bản chất là sóng điện từ có bước sóng từ 0,38𝜇𝑚 đến cỡ 10-9 m. Tất cả các vật có

nhiệt độ cao trên 20000C đều phát ra tia tử ngoại (đèn hơi thủy ngân, hồ quang điện,

Mặt trời, ...)

b) Tính chất tia tử ngoại:

 Tác dụng mạnh lên phim ảnh, ion hóa không khí

 Kích thích sự phát quang của nhiều chất

 Bị nước và thủy tinh hấp thụ mạnh nhưng truyền qua được thạch anh

 Gây ra một số tác dụng sinh lý: hủy diệt tế bào, làm da rám nắng, ...

 Gây ra hiện tượng quang điện

c) Khi ra đường, ta cần phải bôi kem chống nắng, đội mũ nón rộng vành, đeo

kính râm, mặc áo khoác để chống lại tác hại của tia tủ ngoại. Ngoài ra, tránh ra

ngoài đường từ 10h đến 16h.

d) Ứng dụng tia tử ngoại: khử trùng nước, thực phẩm và dụng cụ y tế, chữa

bệnh còi xương, tìm vết nứt trên bề mặt kim loại, ...

e) Khi làm việc, người thợ hàn phải dùng dụng cụ che chắn mặt vì để tránh tia

tử ngoại chiếu thẳng vào mắt, giảm thị lực, ...

f) Đèn dây tóc không phát ra tia tử ngoại vì bức xạ tử ngoại chỉ phát ra ở các

vật có nhiệt độ trên 20000C.

Tiêu chí đánh giá từng chỉ số hành vi

Thành Đáp án dự kiến ứng với từng chỉ số hành vi Chỉ số

tố hành vi Mức 1 Mức 2 Mức 3

Phát Phân tích Không Ánh sáng mặt trời Có 1 loại bức xạ trong

hiện và tình huống phân tích có hại đối với sức ánh sáng mặt trời có hại

được khỏe của con người. đối với sức khỏe của con làm rõ

vấn đề người: gây nên một số

bệnh về da hay mắt.

Phát hiện Không Loại bức xạ này làm Loại bức xạ này làm cho

vấn đề phát hiện cho da rám nắng. da rám nắng. Nếu với

được cường độ cao, loại bức

xạ này sẽ gây nên hiện

tượng cháy nắng, làm

tăng nguy cơ ung thư da

Biểu đạt Không Bản chất của loại tia Bản chất của loại tia này

vấn đề biểu đạt này là gì? Tính chất, có phải là tia tử ngoại

được tác dụng, tác hại và không? Tính chất, tác

cách phòng tránh dụng, tác hại và cách

của tia tử ngoại phòng tránh của tia tử

trong cuộc sống là ngoại trong cuộc sống là

gì? gì?

Để Thu thập Không thu Tìm kiếm thông tin Tìm kiếm thông tin về

xuất và thông tin thập được về tia tử ngoại trong tia tử ngoại trong SGK,

lựa liên quan thông tin SGK Internet

chọn đến vấn đề

giải

pháp

Thực Thực hiện Không Nêu được bản chất, Nêu được chính xác bản

hiện và giải pháp trình bày tính chất, tác dụng, chất, tính chất, tác dụng,

được tác hại và cách tác hại và cách phòng đánh

phòng tránh của tia tránh của tia tử ngoại giá

tử ngoại nhưng còn giải

sai sót pháp

Đánh giá Không Nhận xét được Nhận xét được những sai

giải pháp nhận xét những sai sót nhưng sót và khắc phục được

được chưa khắc phục

được

Vận dụng Không vận Có thể áp dụng các Có thể áp dụng các

vào tình dụng được thông tin trên để trả thông tin trên để trả lời

huống mới lời các câu hỏi khác các câu hỏi tương tự về

tia tử ngoại

Bài 10:

a) Em hãy giải thích tại sao trên bầu trời sau mưa lại xuất hiện cầu vồng?

b) Chỉ với một chậu nước và một cái gương, bạn An có thể tạo ra những sắc

màu cầu vồng. Em hãy hình dung bạn đã làm như thế nào và giải thích tại sao bạn

có thể làm được như vậy.

Trả lời

a) Cầu vồng bản chất là sự tán sắc ánh sáng

Mặt trời khi khúc xạ và phản xạ qua các giọt nước

mưa. Ánh sáng Mặt Trời là một hỗn hợp các màu

sắc hòa trộn vào nhau, gồm 7 màu chính: đỏ, cam,

vàng, lục, lam, chàm, tím. Các giọt nước cũng có thể thay thế vai trò của một lăng

kính. Khi ánh sáng Mặt Trời đi qua giọt nước, các tia sáng bị bẻ cong và sau đó bị

phản xạ lại và đi ra ngoài giọt nước theo một góc 420.

Màn

Bố trí gương đặt xiên góc vào chậu nước, hướng ánh sáng từ Mặt trời (hoặc đèn

huỳnh quang) thẳng góc vào mặt nước tới gương. Khi đó, gương sẽ phản xạ tia sáng

đó lên mặt nước (như hình vẽ). Lúc này, gương và mặt nước tạo thành một lăng

kính. Tia sáng sau khi đi qua khỏi lăng kính sẽ bị tán sắc. Dùng màn hứng ta sẽ thu

được dải sáng như dải màu cầu vồng.

Tiêu chí đánh giá từng chỉ số hành vi

Đáp án dự kiến ứng với từng chỉ số hành vi

Thành tố Chỉ số hành vi Mức 1 Mức 2 Mức 3

tích Phân tình huống tích

Không phân được Bạn An có thể tạo ra những sắc màu cầu vồng.

Phát hiện và làm rõ vấn đề Chỉ với một chậu nước và một cái gương, bạn An có thể tạo ra những sắc màu cầu vồng.

Phát hiện vấn đề

Không phát hiện được

Phân tích xem bạn An đã tạo ra sắc màu cầu vồng như thế nào. Phân tích xem bạn An đã tạo ra sắc màu cầu vồng từ gương và chậu nước như thế nào.

đạt

Biểu vấn đề đạt

Không biểu được Bạn An đã tạo ra sắc màu cầu vồng như thế nào.

Bạn An đã tạo ra sắc màu cầu vồng từ gương và chậu nước như thế nào?

Để xuất và lựa thập Thu tin thông liên quan Không thu thập được thông tin Chiết suất của môi trong suốt trường đối với ánh sáng Chiết suất của môi trường trong suốt đối với ánh sáng đơn sắc khác

đến vấn đề

đơn sắc khác nhau thì khác nhau.

chọn giải pháp nhau thì khác nhau. Gương có tác dụng phản xạ ánh sáng.

xuất giải Không đề xuất được Đề xuất được một cách bố trí hợp lý Đề xuất được một hay một số cách bố trí hợp lý

Đề các pháp

Không giải thích được

Lựa chọn giải pháp phù hợp

- Đề xuất được dùng chậu nước và gương đóng vai trò như lăng kính tán sắc ánh sáng - Đề xuất được cách bố trí thí nghiệm hợp lý

- Đề xuất được dùng chậu nước và gương đóng vai trò như lăng kính tán sắc ánh sáng nhưng còn sai sót - Chưa đề xuất được cách bố thí trí nghiệm hợp lý

Thực hiện giải pháp

Không thực hiện được

Thực hiện và đánh giá giải pháp

Thực hiện được thí nghiệm tán sắc ánh sáng với chậu nước và gương. - Mô tả được thí nghiệm bằng hình vẽ và giải thích chính xác cách tiến hành thí nghiệm

- Thực hiện được thí nghiệm tán sắc ánh sáng với chậu nước và gương. - Chưa mô tả được thí nghiệm bằng hình vẽ và chưa giải thích chính xác cách tiến hành thí nghiệm

Nhận xét được những sai sót và khắc phục được Đánh giá giải pháp xét

Không nhận được

Nhận được xét những sai sót nhưng chưa phục khắc được

Không vận dụng được

Có thể áp dụng cách làm này với các môi trường khác Vận dụng vào bối cảnh mới

Có thể áp dụng cách làm tương tự với các môi trường khác, cách bố trí khác.

2.2.4. Bài tập Vật lí tìm hiểu thực tiễn

Bài 1: Đèn huỳnh quang là một thiết bị phát sáng sử dụng điện không thể

thiếu trong mỗi hộ gia đình. Thế nhưng em có biết thực chất điện không làm phát

sáng bóng đèn mà chỉ có tác dụng phóng điện giữa hai điện cực ở hai đầu bóng đèn

làm phát ra một loại tia.

- Em hãy nêu những ưu điểm của đèn huỳnh quang so với các loại đèn khác.

- Em hãy cho biết loại tia đó có tính chất gì và tìm hiểu người ta sử dụng

những tính chất đó để giúp ích gì trong cuộc sống con người?

Hình 2.16. Đèn huỳnh quang

Trả lời Đèn huỳnh quang gồm điện cực (vonfram), vỏ đèn và lớp vỏ được phủ một

lớp bột huỳnh quang bên trong (hợp chất chủ yếu là Phốtpho). Ngoài ra, người ta

còn bơm vào đèn một ít hơi thủy ngân và khí trơ (neon, argon…) để làm tăng độ

bền của điện cực và tạo ánh sáng màu. Nguyên lí làm việc của đèn: Khi đóng điện,

hiện tượng phóng điện giữa hai điện cực làm phát ra tia tử ngoại. Tia tử ngoại tác

dụng vào lớp bột huỳnh quang làm đèn phát sáng.

Ưu điểm của đèn huỳnh quang: ít tỏa nhiệt ra môi trường, cho hiệu suất phát

sáng cao hơn nhiều so với đèn sợi đốt và lại có tuổi thọ cao hơn, tiết kiệm điện hơn,

...

Tính chất và ứng dụng của tia tử ngoại:

- Tác dụng mạnh lên phim ảnh, làm ion hóa không khí và nhiều chất khí khác

→ xử lý hóa chất, ...

- Kích thích sự phát quang của nhiều chất → tìm vết nứt trên bề mặt kim loại,

chế tạo đèn huỳnh quang, ...

- Bị thủy tinh, nước, ... hấp thụ mạnh → dùng thủy tinh để chắn tia tử ngoại

làm hại mắt, ...

- Có một số tác dụng sinh lý → khử trùng nước, thực phẩm, dụng cụ y tế, chữa

trị ung thư...

- Có thể gây ra hiện tượng quang điện → máy đo cường độ tia tử ngoại

Bài 2: Xông hơi là một phương pháp hữu hiệu giúp cơ thể thư giãn, giảm bớt

căng thẳng, mệt mỏi sau ngày làm việc mệt mỏi, đặc biệt là xông hơi hồng ngoại.

- Xông hơi hồng ngoại có những lợi ích gì cho sức khỏe?

- Em hãy cho biết tia hồng ngoại có tính chất gì và người ta sử dụng những

tính chất ấy như thế nào để giúp ích trong cuộc sống con người?

Hình 2.17. Phòng xông hơi hồng ngoại

Trả lời

Phòng xông hơi hồng ngoại được áp dụng công nghệ tiên tiến hiện đại nhất là

phương pháp xông hơi bằng cách sử dụng nhiệt của ánh sáng hồng ngoại để làm

nóng cơ thể nó cung cấp vitamin D làm đẹp da, giúp thư giãn tinh thần cho cho

người sử dụng. Phòng xông hơi tia hồng ngoại có vai trò như tia nắng mặt trời

nhưng không phải tia tử ngoại, khác với sức nóng thông thường chỉ tác dụng bên

ngoài da, tia hồng ngoại tác động sâu vào các mô mỡ bên trong giúp tẩy độc cơ thể,

đốt cháy mỡ thừa, làm sạch lỗ chân lông, giảm mụn trứng cá, làm sạch máu, tốt cho

hệ tim mạch. Ngoài ra, tia hồng ngoại còn giúp cơ thể tổng hợp vitamin D, tăng

cường canxi, tái tạo sụn, chống thoái hóa khớp. Những người xông hơi bằng tia

hồng ngoại thường xuyên khoảng 2-3 lần một tuần có thể giảm nguy cơ đột quỵ ở

mức tối đa.

Tính chất và ứng dụng của tia hồng ngoại:

- Tính chất nổi bật của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt → sưởi ấm, sấy khô, ...

- Có thể gây ra một số phản ứng hóa học → chế tạo phim ảnh để chụp ảnh vào

ban đêm, chụp ảnh bề mặt Trái Đất từ vệ tinh, ...

- Tia hồng ngoại có thể biến điệu → chế tạo điều khiển từ xa, ...

- Có thể gây ra hiện tượng quang điện trong → thiết bị đóng mở tự động, ...

Bài 3: Nếu đã từng đi máy bay, chắc chắn bạn sẽ phải đi qua khu vực quét an

ninh. Ở bước này nhân viên sân bay sẽ quét hành lý để đảm bảo không có vật dụng

kim loại nào được mang lên máy bay. Nhờ có máy quét tia X, người ta thấy được

bên trong hành lý mà không cần mở để đảm bảo riêng tư. Tại sao tia X có thể làm

được như thế? Em hãy cho biết tia X có tính chất gì và người ta sử dụng những tính

chất ấy như thế nào để giúp ích trong cuộc sống con người?

Hình 2.18. Máy kiểm tra an ninh

Trả lời

Tia X có khả năng đâm xuyên, có thể xuyên qua giấy, vải, gỗ thậm chí cả kim

loại. Chính vì thế, người ta dùng tia X để kiểm tra hành lý của hành khách mà vẫn

đảm bảo tính riêng tư.

Tính chất và ứng dụng của tia X:

- Tính chất nổi bật của tia X là khả năng đâm xuyên → kiểm tra an ninh ở máy

bay, nghiên cứu cấu trúc vật rắn, chụp ảnh xương người, ...

- Tác dụng lên phim ảnh, ion hóa không khí → chiếu điện, chụp điện, ...

- Tia hồng ngoại có thể làm phát quang nhiều chất → kiểm tra chất lượng vật

đúc, tìm các vết nứt, các bọt khí bên trong các vật kim loại, ...

- Có tác dụng sinh lý mạnh → chữa bệnh ung thư, diệt khuẩn, hủy diệt tế bào,

...

Bài 4: Những công nhân làm việc ở lò luyện kim, lò luyện thủy tinh phải đeo

một loại kính đặc biệt để chống tia hồng ngoại. Em hãy giải thích vì sao những

người công nhân đó phải đeo loại kính này. Nêu một vài ví dụ trong thực tiễn tia

hồng ngoại gây hại cho con người và cách chúng ta khắc phục nó.

Hình 2.19. Lò luyện kim

Trả lời

Lò luyện kim, lò luyện thủy tinh có nhiệt độ cao. Cường độ tia hồng ngoại

phát ra ở các lò luyện kim hay luyện thủy tinh rất mạnh. Tia hồng ngoại có thể làm

khô mắt. Chính vì vậy, những công nhân làm việc trong các lò ấy phải đeo loại kính

chống tia hồng ngoại để bảo vệ mắt.

Tác hại của tia hồng ngoại và cách khắc phục:

- Mặt trời là nguồn phát ra tia hồng ngoại rất lớn → nếu nhìn thẳng vào Mặt trời có

thể gây ra bệnh khô mắt, đục thủy tinh thể, viêm giác mạc, ...

- Dùng đèn hồng ngoại chữa bệnh mang lại những lợi ích như cải thiện lưu thông

máu. Nhiệt từ đèn hồng ngoại giúp giãn các mạch máu dẫn đến lưu thông máu tốt

hơn, giảm căng thẳng và thư giãn cơ. Tuy nhiên, nếu sử dụng quá lâu cũng gây các

nguy cơ tiềm ẩn và các phản ứng phụ như chấn thương mắt có thể xảy ra khi nhìn

vào ánh sáng hồng ngoại trực tiếp. Ngoài ra, có thể đổ mồ hôi do nhiệt. Điều này

không gây quá nhiều nguy hiểm, nhưng gây mất nước hoặc các phản ứng khó chịu

cho da quá nhạy cảm, có thể gây kích ứng da. Khoảng cách giữa đèn và việc sử

dụng kéo dài (hơn 10-15 phút) có thể làm nóng da quá mức và làm cho da trở nên

đỏ, kích thích, viêm. → Vì vậy, ta tránh chiếu đèn quá lâu. Ngoài ra, khi chiếu đèn

ta nên nhắm mắt hoặc đeo mặt nạ ... Người lao động gần nguồn bức xạ hồng ngoại

phải có bảo hộ lao động như: mặc quần áo bằng sợi bông (cotton), đeo kính lọc khi

hàn điện hay hàn bằng khí đất đèn, người quan sát lò nóng chảy dùng thêm kính hấp

thụ nhiệt

Bài 5: Để quan sát thấy ánh sáng giao thoa, nhà bác học Thomas Young đã

phải tạo ra hai khe sáng sát nhau rất tinh vi và thiết kế các dụng cụ thí nghiệm một

cách rất cẩn thận, chi tiết. Thí nghiệm giao thoa ấy gọi là giao thoa ánh sáng với hai

khe hẹp. Thực tế, hiện tượng giao thoa ánh sáng có thể được quan sát rất nhiều

trong tự nhiên (không chỉ qua hai khe sáng hẹp). Em hãy tìm một số ví dụ về hiện

tượng giao thoa ánh sáng trong tự nhiên và giải thích.

Trả lời

Màu sắc rực rỡ trên bong bóng xà phòng, đĩa CD, ... là những hiện tượng giao

thoa ánh sáng trong tự nhiên.

- Bong bóng xà phòng: cơ chế tác động qua lại của màu sắc ở bọt xà phòng do

sự phản xạ đồng thời ánh sáng từ cả mặt bên trong lẫn mặt bên ngoài của màng xà

phòng cực kì mỏng. Hai bề mặt lại rất gần nhau (cách nhau chỉ vài µm) và ánh sáng

phản xạ từ mặt bên trong vừa giao thoa tăng cường vừa giao thoa triệt tiêu với ánh

sáng phản xạ từ mặt bên ngoài. Hiệu ứng giao thoa quan sát thấy là do ánh sáng

phản xạ từ mặt bên trong của bọt phải truyền đi quãng đường xa hơn ánh sáng phản

xạ từ mặt bên ngoài, và chiều dày khác nhau của màng xà phòng tạo ra sự chênh

lệch tương ứng về khoảng cách mà các sóng ánh sáng phải truyền để tới được mắt

người. Khi các sóng phản xạ từ mặt bên trong và mặt bên ngoài của màng xà phòng

tái kết hợp, chúng sẽ giao thoa với nhau để hoặc là triệt tiêu hoặc là tăng cường một

số bước sóng của ánh sáng trắng bằng sự giao thoa triệt tiêu hoặc giao thoa tăng

cường. Kết quả là sự biểu hiện màu sắc rực rỡ có vẻ xoay chuyển theo bề mặt của

bọt khi nó giãn ra hoặc co lại theo luồng gió thổi. Thật dễ dàng điểu chỉnh bọt xà

phòng, hoặc đưa nó lại gần hoặc ra xa, làm cho màu sắc thay đổi, hay thậm chí làm

biến mất hoàn toàn màu sắc. Nếu như khoảng cách tăng thêm truyền đi bởi sóng

ánh sáng phản xạ từ mặt bên trong chính xác bằng với bước sóng của sóng phản xạ

từ mặt bên ngoài, thì các sóng ánh sáng sẽ tái kết hợp tăng cường nhau, hình thành

nên màu sáng. Trong những khu vực mà sóng không đồng bộ với nhau, cả chỉ một

số phần nhỏ bước sóng, hiệu ứng giao thoa triệt tiêu sẽ xảy ra, làm suy yếu hoặc

hủy mất ánh sáng phản xạ.

- Đĩa CD: Các rãnh ghi xoắn trôn ốc rất gần nhau trên đĩa compact hoặc đĩa

video kĩ thuật số gồm một loạt hố và phần phẳng được sử dụng để mã hóa hiện

trạng dạng số của chuỗi audio và/hoặc video ở trên đĩa. Sự định vị rất gần nhau của

các rãnh ghi này bắt chước các đường siêu tinh tế có mặt trên cách tử nhiễu xạ

nhằm tạo ra hiệu ứng màu sắc đẹp mắt giống như cầu vồng khi ánh sáng trắng thông

thường bị phản xạ bởi bề mặt đó. Giống như bọt xà phòng, màu sắc tuyệt đẹp có

nguyên nhân do sự giao thoa giữa các sóng ánh sáng phản xạ bật khỏi các rãnh lân

cận nhau trên đĩa.

Bài 6: Nhìn vào hình ảnh sau đây và cho biết sự khác nhau giữa ba loại quang

phổ: quang phổ liên tục, quang phổ vạch phát xạ, quang phổ vạch hấp thụ. Em hãy

tìm hiểu về các nguồn có thể phát ra và ứng dụng của từng loại quang phổ trong

nghiên cứu khoa học và cuộc sống.

Hình 2.20. Các loại quang phổ

Trả lời

Sự khác nhau của ba loại quang phổ:

- Quang phổ liên tục: dải màu từ đỏ đến tím, nối liền nhau một cách liên tục

- Quang phổ vạch phát xạ: gồm các vạch màu riêng lẻ, ngăn cách nhau bằng

những khoảng tối

- Quang phổ vạch hấp thụ: trên nền quang phổ liên tục thiếu một số vạch màu

và thay vào đó là những vạch tối.

Nguồn phát và ứng dụng của từng loại quang phổ trong nghiên cứu và cuộc

sống:

- Quang phổ liên tục:

+ Nguồn phát: các chất rắn, lỏng, khí ở áp suất cao khi bị nung nóng

+ Ứng dụng: đo nhiệt độ của các vật ở xa như Mặt trời, các thiên thể, ... hoặc

đo nhiệt độ của các lò luyện kim, ...

- Quang phổ vạch phát xạ:

+ Nguồn phát: các chất khí hoặc hơi ở áp suất thấp phát ra khi bị kích thích

(khi nóng sáng hoặc khi có dòng điện phóng qua)

+ Ứng dụng: xác định cấu tạo hóa học, mẫu chất, tốc độ của các vật ở xa (xác

định thiên thể ở xa được cấu tạo từ những loại nguyên tố nào, ...). Ứng dụng của

quang phổ vạch phát xạ trong y học là đo phổ phát xạ của nguyên tử. Ba nguyên tố

được y học sử dụng để đo sự phát xạ của nguyên tử đó là Natri, Kali và Liti. Người

ta cũng dùng Natri, Kali và Liti cùng với cặp điện cực nhằm xác định bức xạ mà

nhiệt độ thường không thể xảy ra sự phát xạ. Sự phát xạ của nguyên tử là cơ sở

quan trọng để phân tích những tế bào kích thước 1mg/l. Ngoài ra, bằng các thiết bị

phân tích, ta có thể xác định thành phần của một số nguyên tố có trong cơ thể như

Lưu huỳnh, Sắt hay Photpho,… Sự phát triển của các thiết bị phân tích hiện đại hơn

có thể cho biết các nguyên tố như Đồng, Kẽm, Nhôm hay Sắt trong máu. Điều này

rất quan trọng trong việc theo dõi các đặc tính của hemoclialialyis hỗ trợ trong điều

trị.

- Quang phổ vạch hấp thụ:

+ Nguồn phát: trên đường đi của nguồn phát quang phổ liên tục đặt một đám

khí hay hơi có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ nguồn phát quang phổ liên tục

+ Ứng dụng: nhận biết sự có mặt hay xuất hiện của một nguyên tố hóa học nào

đó trong hỗn hợp hay hợp chất. Ngoài ra, quang phổ hấp thụ nguyên tử được biết

đến là một trong những phương pháp quang phổ hay được dùng để định tính và định

lượng trong hóa phân tích. Phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) là một

loại phương pháp phân tích phổ hấp thụ nguyên tử được dùng để phân tích lượng

nhỏ (lượng vết) các kim loại trong các loại vật mẫu khác nhau của các chất hữu cơ

và vô cơ

Bài 7: “Ánh sáng phức tạp chiếu vào bề mặt môi trường trong suốt thì sẽ bị

tán sắc thành các ánh sáng đơn sắc” – đây là hiện tượng tán sắc ánh sáng. Nghe thì

có vẻ đơn giản nhưng hiện tượng này lại có nhiều ứng dụng trong cuộc sống lắm

đấy! Em hãy nêu nguyên nhân, một số ứng dụng của hiện tượng này và giải thích.

Trả lời

Nguyên nhân: ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc, có màu

biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. Chiết suất của các môi trường là khác nhau đối với

các màu khác nhau, nhỏ nhất đối với màu đỏ và lớn nhất đối với màu tím.

Ứng dụng của hiện tượng tán sắc: máy phân tích quang phổ để phân tích một

chùm ánh sáng đa sắc thành các thành phần đơn sắc. Cấu tạo của máy gồm 3 bộ

phận chính: ống chuẩn trực, hệ tán sắc, buồng ảnh. Trong đó, hệ tán sắc gồm một

hay nhiều lăng kính dùng để phân tích chùm sáng ra thành nhiều thành phần đơn sắc

khác nhau. Ngoài ra, nhiều hiện tượng quang học trong khí quyển như cầu vồng, ...

là ứng dụng của hiện tượng tán sắc ánh sáng.

2.2.5. Một số thuận lợi – khó khăn trong việc sử dụng BTVLTT nhằm

phát triển năng lực GQVĐ của HS

- Thuận lợi

 Dễ dàng sử dụng các bài tập Vật lí mở đầu để đưa ra tình huống thực tiễn

giúp HS phát hiện và làm rõ vấn đề cần giải quyết. Từ đó, đề xuất giả

thuyết để giải quyết vấn đề.

 Một số bài tập Vật lí thực tiễn xây dựng kiến thức mới có sử dụng thí

nghiệm khá đơn giản hoặc được thiết kế sẵn, HS có thể đề xuất và tiến hành

được.

 Các bài tập Vật lí thực tiễn củng cố - vận dụng hoặc bài tập Vật lí tìm hiểu

thực tiễn được sử dụng khá dễ dàng, giúp HS phát triển các thành tố của

năng lực GQVĐ.

 Có thể kết hợp dạy chung bài tập xây dựng kiến thức của bài “tia hồng

ngoại – tia tử ngoại” với bài tập xây dựng kiến thức bài “Tia X” vì cả hai

đều mang tính chất tìm hiểu thông tin.

- Khó khăn

 HS khó hình dung được ánh sáng là sóng

 Một số thí nghiệm tuy dụng cụ khá đơn giản hoặc được thiết kế sẵn nhưng

thao tác khó thực hiện.

 Một số bài học kiến thức mới chủ yếu dưới dạng thông tin tìm hiểu (tia

hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X, các loại quang phổ) nên khó phát triển thành

tố đề xuất và lựa chọn giải pháp, khó phát triển hành vi vận dụng giải pháp

vào tình huống mới.

2.3. Tiến trình dạy học một số bài thuộc chương “Sóng ánh sáng” có sử dụng

bài tập Vật lí thực tiễn

2.3.1. Tiến trình dạy học bài “Tán sắc ánh sáng” có sử dụng bài tập Vật lí

thực tiễn

Thời lượng: 2 tiết trên lớp

Phương pháp dạy học: dạy học giải quyết vấn đề

a. Mục tiêu dạy học

 Kiến thức, kỹ năng

- HS hiểu được hiện tượng tán sắc ánh sáng và nguyên nhân của nó.

- HS biết được một số ứng dụng của hiện tượng tán sắc ánh sáng trong cuộc

sống

- HS hiểu được thế nào là ánh sáng đơn sắc, ánh sáng trắng

 Năng lực

- Phát hiện vấn đề: ánh sáng trắng bị đổi thành nhiều màu khác nhau khi chiếu

vào kim cương.

- Đề xuất và lựa chọn giải pháp:

+ Đề xuất được giả thuyết:

Giả thuyết 1: ánh sáng trắng gồm nhiều màu sắc khác nhau.

Giả thuyết 2: lăng kính không làm đổi màu ánh sáng chiếu qua nó.

+ Thiết kế được phương án thí nghiệm (mô tả dụng cụ, cách tiến hành) kiểm

tra tính đúng đắn của 2 giả thuyết trên.

- Thực hiện và đánh giá giải pháp: thực hiện được thí nghiệm, nêu kết quả thu

được từ thí nghiệm, giải thích được nguyên nhân của hiện tượng tán sắc ánh sáng và

vận dụng để giải một số bài tập liên quan.

b. Hoạt động dạy học

Hoạt động 1: Phát hiện và làm rõ vấn đề

Hoạt động của GV Hoạt động của HS

Yêu cầu HS thực hiện bài tập mở đầu

Bài 1: Quan sát hình ảnh ánh sáng rọi - HS thảo luận nhóm và trả lời:

qua kim cương: - Ánh sáng ban đầu màu trắng, chiếu qua

kim cương thấy xuất hiện nhiều màu rực

rỡ.

- Tại sao ánh sáng trắng lại bị đổi màu - Quan sát hình ảnh trên, em có nhận xét sau khi chiếu qua kim cương như vậy? gì về màu sắc của ánh sáng trước và sau

khi chiếu qua kim cương?

- Em hãy phát biểu vấn đề phát hiện

được?

Gợi ý: ánh sáng trước khi chiếu vào kim

cương có màu gì? Ánh sáng sau khi đi ra

khỏi kim cương có màu gì? Vấn đề phát

hiện được ở đây là gì?

Hoạt động 2: Đề xuất giải pháp và giải quyết vấn đề, rút ra kiến thức mới

Hoạt động của GV Hoạt động của HS

- Các em hãy đề xuất giả thuyết (câu trả HS thảo luận nhóm và trả lời:

lời dự kiến) cho vấn đề trên. Giả thuyết: ánh sáng trắng gồm nhiều

- Làm thế nào để có thể kiểm tra được ánh sáng có màu khác nhau tạo thành.

tính đúng đắn của giả thuyết trên. Ta cần tiến hành thí nghiệm để kiểm tra

- Chúng ta sẽ kiểm tra tính đúng đắn của được tính đúng đắn của giả thuyết trên.

giả thuyết trên bằng cách thực hiện bài

tập sau (bài tập xây dựng kiến thức số 1)

Bài 2A: Từ hình ảnh nhiều màu sắc rực

rỡ sau khi chiếu qua kim cương..., em + Dụng cụ: gương hứng ánh sáng Mặt

hãy mô tả và sau đó tiến hành thí nghiệm trời, lăng kính thủy tinh, màn hứng ảnh,

để kiểm tra giả thuyết ánh sáng trắng màn hứng có lỗ hẹp

gồm nhiều ánh sáng khác nhau tạo thành + Tiến hành: dùng gương hứng ánh sáng

(dụng cụ, cách tiến hành, kết quả). Em Mặt trời qua một màn có lỗ hẹp sao cho

hãy nhận xét kết quả thu được. có 1 tia sáng Mặt trời đi qua lăng kính.

Sau đó dùng màn hứng ảnh và quan sát Gợi ý: cần nguồn ánh sáng trắng, môi

hình ảnh thu được trên màn. trường trong suốt, màn quan sát. Nguồn

+ Kết quả: trên màn quan sát, ta thu sáng trắng đơn giản nhất là Mặt trời,

được dải màu như dải màu cầu vồng, môi trường trong suốt có thể là nước,

gồm 7 màu chính: đỏ, cam, vàng, lục, lăng kính thủy tinh, ... Màn hứng ảnh là

lam, chàm, tím. tờ giấy trắng, ... Chọn lăng kính thủy

+ Rút ra kết luận: ánh sáng trắng hay ánh tinh vì dùng lăng kính có thể quan sát rõ

sáng Mặt trời là tổng hợp của các màu các góc tới, góc ló, đường đi tia sáng, ...

hiện ra trên màn Hứng một tia sáng Mặt trời vào lăng

kính và quan sát tia ló bằng cách hứng

tờ giấy phía sau.

- GV nhận xét câu trả lời và cách tiến

hành thí nghiệm của các nhóm

- GV đưa ra vấn đề: Vô số các màu xuất

hiện là do lăng kính phân tích tia sáng

Mặt trời hay lăng kính làm đổi màu ánh

sáng?

- Hãy đề xuất giả thuyết để giải quyết - Giả thuyết: Lăng kính làm đổi màu ánh

vấn đề trên. sáng Mặt trời.

- Em hãy: (bài tập xây dựng kiến thức số - Ta tiến hành một thí nghiệm khác để

kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết. 2)

Bài 3A:

a) Em hãy mô tả và tiến hành thí nghiệm

để kiểm tra giả thuyết lăng kính có làm

đổi màu ánh sáng Mặt trời hay không? a) + Dụng cụ: gương hứng tia sáng Mặt

(dụng cụ, cách tiến hành, kết quả). Em trời, 2 lăng kính, màn hứng ảnh, 2 màn

hãy rút ra kết luận về kết quả thu được. hứng có một lỗ hẹp.

+ Tiến hành: dùng gương hứng ánh sáng Gợi ý: cần một tia sáng chỉ có một màu

Mặt trời qua một màn có lỗ hẹp sao cho cho đi qua lăng kính, màn hứng ảnh

có 1 tia sáng Mặt trời đi qua lăng kính số quan sát. Có thể sử dụng đèn tạo ra ánh

1. Sau đó dùng màn hứng khác có lỗ hẹp sáng một màu hay tách ra một tia sáng

nhỏ đặt ngay vị trí màu vàng, như vậy từ vô số ánh sáng sau khi đi qua lăng

màu vàng không bị chắn lại mà truyền kính. Màn hứng ảnh là tờ giấy trắng, ...

qua lỗ hẹp đó. Tiếp theo, dùng lăng kính Chọn cách tách ra một tia sáng một màu

2 đặt sau, ngược chiều với lăng kính 1 và từ chùm sáng ló ra khỏi lăng kính vì

quan sát tia sáng ra khỏi 2 lăng kính trên chưa chắc có đèn tạo ra ánh sáng một

màn hứng ảnh sau cùng. màu

b) Em hãy giải thích vì sao ánh sáng Mặt + Kết quả: trên màn quan sát, ta thu

trời đi qua kính màu được một màu vàng.

đỏ thì ánh sáng ló ra + Rút ra kết luận: giả thuyết đặt ra là

có màu đỏ? Còn khi đi chưa chính xác: lăng kính không làm đổi

qua kính xanh thì ánh sáng ló ra có màu màu tia sáng mà chỉ phân tích ánh sáng

xanh? Mặt trời ra thành các thành phần ánh

- GV nhận xét cách tiến hành thí nghiệm sáng khác nhau. Các ánh sáng thu được

và câu trả lời của các nhóm, rút ra kết trên màn là thành phần của ánh sáng Mặt

luận: lăng kính không làm đổi màu ánh trời

sáng trắng. Ánh sáng trắng gồm nhiều b) Vì kính đỏ có tác dụng hấp thụ hết tia

ánh sáng có màu khác nhau tạo thành. sáng màu khác, chỉ cho màu đỏ đi qua

nên ánh sáng ló ra có màu đỏ. Kính xanh

cũng vậy, chỉ cho màu xanh đi qua nên

- GV tổng kết: ánh sáng ló ra có màu xanh

+ Ánh sáng có một màu nhất định và

không bị tán sắc khi truyền qua lăng

kính được gọi là ánh sáng đơn sắc. Hiện

tượng phân tách một chùm ánh sáng

phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc

gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng. Ánh

sáng trắng (ánh sáng Mặt trời) là hỗn

hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu

biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.

Sau đây, chúng ta sẽ tìm hiểu nguyên

nhân của hiện tượng tán sắc ánh sáng:

a) Em hãy giải thích tại sao chùm sáng

trắng khi đi qua lăng kính bị phân tách ra - HS thảo luận nhóm và trả lời:

thành nhiều màu khác nhau, màu đỏ ở a) Góc lệch của tia sáng là: D = (n – 1)A

phía trên, trải dài tới màu tím ở phía Do chiết suất của thủy tinh đối với các

dưới. màu khác nhau thì khác nhau. Vì vậy,

các góc lệch của các tia sáng qua lăng Gợi ý: Ở lớp 11 ta đã học góc lệch của

kính khác nhau nên ta thấy một chùm tia sáng khi đi qua lăng kính có góc

sáng trắng giống như bị phân tách ra chiết quang A nhỏ được tính bởi công

thành nhiều màu khác nhau. Tia đỏ lệch thức gì

ít nhất vì chiết suất n đối với màu đỏ bé D = (n – 1)A.

nhất. Tia tím lệch ít nhất vì chiết suất n Các ánh sáng màu khác nhau có góc

đối với màu tím bé nhất lệch khác nhau không?

Dựa vào công thức, cho biết nguyên

nhân nào làm cho các góc lệch của các

tia sáng khác nhau?

b) Khi xảy ra hiện tượng khúc xạ ở mặt Chiết suất của lăng kính thủy tinh đối

nước, tia sáng tím lệch nhiều nhất, góc với màu nào lớn nhất, bé nhất?

khúc xạ của tia đỏ lớn nhất vì nđỏ < ntím b) Tia sáng Mặt trời chiếu vào nước sẽ

nên rđỏ > rtím. xảy ra hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Em

hãy cho biết tia sáng nào lệch nhiều nhất

và góc khúc xạ của tia sáng màu nào là

lớn nhất.

GV tổng kết: chiết suất của thủy tinh đối

với các màu khác nhau thì khác nhau.

Chiết suất của lăng kính thủy tinh đối

với màu đỏ bé nhất và lớn nhất đối với

màu tím. Chiết suất tăng dần từ đỏ tới

tím.

Hoạt động 3: Vận dụng kiến thức để giải quyết tình huống mới

Hoạt động của GV Hoạt động của HS

GV giao hai bài tập củng cố - vận dụng

sau và yêu cầu HS thảo luận nhóm và trả

lời:

Bài 4A: Bạn Minh Phi học rất giỏi môn - HS thảo luận nhóm và trả lời

Vật lí. Vào ngày nghỉ cuối tuần, bạn Phi : Trả lời:

đi bơi và thấy ánh sáng Mặt trời rọi

xuống đáy bể bơi tạo thành một dải màu

sắc rất đẹp như dải màu cầu vồng. Bạn

thắc mắc không biết ánh sáng Mặt trời

đã rọi xuống bể bơi dưới một góc bao

nhiêu nên đã tìm cách tính góc đó. Bạn

Phi đo được độ dài vệt sáng dưới đáy bể Ta có:

là 1,5 cm, chiều cao bể nước là 1,2m 𝑛1𝑠𝑖𝑛𝑖 = 𝑛2đ𝑠𝑖𝑛𝑟đ ⇒ 𝑠𝑖𝑛𝑟đ = 𝑠𝑖𝑛𝑖 𝑛2đ chứa đầy nước. Bạn tìm được thông tin

chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ = ⇒ 𝑟đ 𝑠𝑖𝑛𝑖 1,328 và tím lần lượt là 1,328 và 1,343. Em

= 𝑠𝑖𝑛−1( ) hãy cho biết bạn đã tính như thế nào? 𝑠𝑖𝑛𝑖 𝑛2đ

Gợi ý: - có thể vẽ hình cho HS xem

- Nhắc lại công thức định luật khúc xạ

ánh sáng 𝑛1𝑠𝑖𝑛𝑖 = 𝑛2𝑡𝑠𝑖𝑛𝑟𝑡 ⇒ 𝑠𝑖𝑛𝑟𝑡 = 𝑠𝑖𝑛𝑖 𝑛2𝑡 - Áp dụng công thức lượng giác trong

tam giác vuông = ⇒ 𝑟𝑡 𝑠𝑖𝑛𝑖 1,343

= 𝑠𝑖𝑛−1( ) 𝑠𝑖𝑛𝑖 𝑛2𝑡

Mà 𝑑1 = ℎ𝑡𝑎𝑛𝑟đ 𝑑2 = ℎ𝑡𝑎𝑛𝑟𝑡 ⇒ Δ𝑑 = 𝑑1 − 𝑑2 = ℎ(𝑡𝑎𝑛𝑟đ − 𝑡𝑎𝑛𝑟𝑡)

Bài 5A: a) Em hãy giải thích tại sao trên

bầu trời sau mưa lại xuất hiện cầu vồng? = ℎ (tan ( 𝑠𝑖𝑛−1 ( )) 𝑠𝑖𝑛𝑖 𝑛2đ b) Chỉ với một chậu nước và một cái

gương, bạn An có thể tạo ra những sắc − tan (𝑠𝑖𝑛−1 ( ))) 𝑠𝑖𝑛𝑖 𝑛2𝑡 màu cầu vồng. Em hãy hình dung bạn đã

làm như thế nào và giải thích tại sao bạn Thế số: ℎ = 1,2 𝑚, ∆𝑑 = 0,015𝑚 ⟹

có thể làm được như vậy. 𝑖 = 51,780

a) Cầu vồng bản

Gợi ý: chất là sự tán sắc

a) Trên bầu trời sau mưa có vô số các ánh sáng Mặt trời

giọt nước nhỏ. Giọt nước cũng có thể khi khúc xạ và phản

đóng vai trò như một lăng kính làm tán xạ qua các giọt nước mưa. Ánh sáng Mặt

sắc ánh sáng Mặt trời. Trời là một hỗn hợp các màu sắc hòa

b) Gương có tác dụng phản xạ ánh sáng. trộn vào nhau, gồm 7 màu chính: đỏ,

Bố trí thí nghiệm sao cho chậu nước và cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Các giọt

gương đóng vai trò như lăng kính tán nước cũng có thể thay thế vai trò của

sắc ánh sáng một lăng kính. Khi ánh sáng Mặt Trời đi

qua giọt nước, các tia sáng bị bẻ cong và

sau đó bị phản xạ lại và đi ra ngoài giọt

nước theo một góc 420.

HS thảo luận nhóm và trả lời: Bố trí

gương đặt xiên góc vào chậu nước,

hướng ánh sáng từ Mặt trời (hoặc đèn

huỳnh quang) thẳng góc vào mặt nước

tới gương. Khi đó, gương sẽ phản xạ tia

sáng đó lên mặt nước (như hình vẽ). Lúc

này, gương và mặt nước tạo thành một

lăng kính. Tia sáng sau khi đi qua khỏi

lăng kính sẽ bị tán sắc. Dùng màn hứng

ta sẽ thu được dải sáng như dải màu cầu

Màn

vồng.

2.3.2. Tiến trình dạy học bài “Giao thoa ánh sáng” có sử dụng bài tập Vật

lí thực tiễn

Thời lượng: 2 tiết trên lớp

Phương pháp dạy học: dạy học giải quyết vấn đề

a. Mục tiêu dạy học

 Kiến thức, kỹ năng

- HS biết được hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng.

- HS hiểu được ánh sáng có bản chất là sóng, mỗi ánh sáng đơn sắc là một

sóng có bước sóng xác định.

- HS hiểu được công thức tính khoảng vân, vị trí vân sáng, vị trí vân tối trong

giao thoa khe Young.

 Năng lực

- Phát hiện vấn đề: ánh sáng gây ra hiện tượng nhiễu xạ như sóng cơ.

- Đề xuất và lựa chọn giải pháp:

+ Đề xuất được giả thuyết: ánh sáng có bản chất là sóng.

+ Đề xuất được giải pháp kiểm tra giả thuyết bằng cách tiến hành thí nghiệm

giao thoa ánh sáng (mô tả dụng cụ, cách tiến hành, dự đoán kết quả thí nghiệm

trước khi tiến hành)

- Thực hiện và đánh giá giải pháp: thực hiện được thí nghiệm, nêu kết quả thu

được từ thí nghiệm và vận dụng các công thức để giải một số bài tập liên quan.

b. Hoạt động dạy học

Hoạt động 1: Phát hiện và làm rõ vấn đề

Hoạt động của GV Hoạt động của HS

GV đặt vấn đề bằng cách đưa ra bài tập

mở đầu sau:

Bài 1B: Nhiễu xạ sóng là hiện tượng - HS thảo luận nhóm và trả lời:

sóng bị bẻ cong khỏi phương truyền a) Khi đi qua một khe hẹp, đường truyền

thẳng khi đi qua gần mép vật cản. tia sáng không truyền theo đường thẳng

mà dường như bị lệch, cụ thể là được

mở rộng ra.

b) Hiện tượng đó giống với hiện tượng

nhiễu xạ sóng Hãy quan sát những hình ảnh sau: tia

c) Vấn đề: có phải bản chất của ánh sáng sáng truyền qua một khe hẹp

giống như sóng cơ không?

a) Nhận xét đường truyền tia sáng khi đi

qua một khe hẹp.

b) Hiện tượng đó có giống với hiện

tượng nhiễu xạ sóng không?

c) Em hãy phát biểu vấn đề phát hiện

được?

100

Gợi ý: ánh sáng chiếu qua một khe hẹp

và dường như đường truyền tia sáng

được mở rộng ra. Tia sáng có truyền

thẳng nữa không? Vì sao ánh sáng có

thể gây ra được hiện tượng đó?

- Hiện tượng truyền sai lệch so với sự

truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản

được gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh

sáng

Hoạt động 2: Đề xuất giải pháp và giải quyết vấn đề, rút ra kiến thức mới

Hoạt động của GV Hoạt động của HS

- Em hãy đề xuất giả thuyết để giải - Giả thuyết: ánh sáng có bản chất là

quyết vấn đề được đặt ra ở trên. sóng

- Để kiểm chứng giả thuyết trên, chúng - Sóng có tính chất đặc trưng là giao

ta cần tiến hành kiểm tra ánh sáng có thoa. Để kiểm tra ánh sáng có phải là

tính chất của sóng hay không? Theo em, sóng hay không, ta cần kiểm tra ánh sáng

chúng ta cần kiểm tra tính chất gì? có giao thoa được không.

Gợi ý: Sóng có tính chất gì đặc trưng

mà chúng ta đã được học ở HK1?

- GV giới thiệu dụng cụ thí nghiệm

Young: nguồn phát tia laze đơn sắc, khe

Young (màn chắn có hai khe hẹp song

song), màn quan sát.

- GV yêu cầu các nhóm kiểm tra tính

đúng đắn của giả thuyết bằng cách thực

101

hiện bài tập sau (bài tập xây dựng kiến

thức)

- HS thảo luận nhóm và trả lời:

Bài 2B: (Tìm hiểu thí nghiệm Young về

giao thoa ánh sáng) a) a) Em hãy nêu vai trò của các dụng cụ Dụng cụ Vai trò trong thí và cách bố trí các dụng cụ trong thí nghiệm nghiệm. Nguồn phát tia Tạo ra ánh sáng b) Mô tả lại thí nghiệm giao thoa ánh laze đơn sắc sáng bằng sơ đồ hình vẽ. Em hãy dự Màn chắn có hai Tạo ra hai nguồn đoán kết quả thí nghiệm thu được trên khe hẹp song sáng kết hợp màn. song c) Em hãy tiến hành thí nghiệm và nhận Màn quan sát Kết quả thí xét kết quả thu được nghiệm hiện lên Gợi ý: thí nghiệm gồm những dụng cụ trên màn nào? Những dụng cụ đó đóng vai trò gì Giá thí nghiệm Đỡ các dụng cụ trong thí nghiệm? Biểu diễn các dụng cụ Sơ đồ hình vẽ: đó theo thứ tự bằng hình vẽ. (có thể

tham khảo SGK). Giao thoa sóng có thể

tạo ra các cực đại, cực tiểu xen kẽ nhau.

Nếu ánh sáng có bản chất sóng thì hình

ảnh thu được trên màn sẽ như thế nào? Dự đoán kết quả: Nếu ánh sáng có bản

chất là sóng thì hình ảnh thu được trên

màn có thể xuất hiện các cực đại, cực

tiểu giao thoa xen kẽ nhau. Ta sẽ thấy có

chỗ sáng, chỗ tối trên màn.

- HS tiến hành thí nghiệm theo nhóm và - GV quan sát, nhận xét các nhóm và rút nhận xét kết quả thu được: trên màn ra kết luận: hiện tượng trong vùng hai quan sát xuất hiện các vạch sáng, vạch chùm sáng gặp nhau có những vạch tối xen kẽ nhau một cách đều đặn. Vậy sáng, vạch tối xen kẽ nhau buộc ta thừa

102

nhận ánh sáng có tính chất sóng. Vạch ánh sáng có bản chất là sóng

tối là do hai sóng triệt tiêu nhau, vạch

sáng là do hai sóng tăng cường lẫn nhau.

Đây chính là hệ vân giao thoa của hai

sóng ánh sáng

- GV thông báo các công thức vị trí vân - HS tiếp thu kiến thức. sáng, vân tối, khoảng vân như sau: Vì

các vân phân bố một cách đều đặn nên ta

có công thức

tính được vị

trí các vân

sáng, vân tối

trên màn

bằng cách quan sát sơ đồ rút gọn của thí

nghiệm:

Đặt khoảng cách hai khe hẹp S1S2 = a, I

là trung điểm S1S2, A là một điểm trên

màn, S1A = d1, S2A = d2, O là giao điểm

của đường trung trực của S1S2 với màn,

OA = x, khoảng cách từ hai khe đến

màn là D, λ là bước sóng ánh sáng. Ta

có công thức:

+ Khoảng vân: 𝑖 = 𝜆𝐷 𝑎

𝑎

= 𝑘𝑖 + Vị trí vân sáng: 𝑥𝑠 = 𝑘 𝜆𝐷

+ Vị trí vân tối:

= (𝑘 + 0,5)𝑖 𝑥𝑡 = (𝑘 + 0,5) 𝜆𝐷 𝑎

- Như vậy, ta đã biết ánh sáng là sóng.

GV đặt câu hỏi:

103

- Các ánh sáng nhìn thấy: đỏ - cam - + Mỗi ánh sáng đơn sắc có bước sóng

vàng - lục - lam - chàm - tím có bước trong chân không xác định

sóng tương ứng trong khoảng nào? Ánh Màu Bước sóng (µm)

sáng Mặt trời có bước sóng như thế nào? Đỏ 0,64 – 0,76

- Theo em, thí nghiệm giao thoa ánh Cam 0,59 – 0,65

sáng khe Young có ứng dụng gì? Vàng 0,57 – 0,6

- Điều kiện của hiện tượng giao thoa ánh Lục 0,5 – 0,575

sáng là gì? Lam 0,45 – 0,51

Chàm 0,43 – 0,46

Tím 0,38 – 0,44

+ Ánh sáng trắng của Mặt trời là hỗn

hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có bước

sóng biến thiên từ 0 đến ∞.

b) Thí nghiệm giao thoa ánh sáng khe

Young có ứng dụng chứng minh ánh

sáng có bản chất là sóng và dùng để đo

bước sóng ánh sáng

c) Điều kiện của hiện tượng giao thoa

ánh sáng: hai nguồn phải là hai nguồn

kết hợp (cùng tần số và độ lệch pha

không đổi theo thời gian)

Hoạt động 3: Vận dụng kiến thức để giải quyết tình huống mới

Hoạt động của GV Hoạt động của HS

GV giúp HS củng cố - vận dụng kiến

thức mới học bằng cách yêu cầu HS thực

hiện 2 bài tập sau:

Bài 3B: Bạn Tuấn và Lộc thực hiện thí - Thảo luận nhóm và trả lời: Điều kiện

nghiệm giao thoa ánh sáng đơn sắc. Bạn xảy ra hiện tượng giao thoa là hai nguồn

Tuấn dùng hai đèn laze đơn sắc làm hai sáng phải là hai nguồn kết hợp. Dùng

104

nguồn sáng. Bạn Lộc chỉ dùng một đèn hai bóng đèn làm nguồn sáng thì ta

laze nhưng chiếu vào hai khe hẹp, hai không có được hai nguồn kết hợp. Nếu

khe ấy trở thành hai nguồn sáng. chỉ dùng một đèn chiếu vào hai khe hẹp,

a) Theo em, bạn Tuấn hay bạn Lộc sẽ hai khe ấy trở thành hai nguồn kết hợp

quan sát được hiện tượng giao thoa?

b) Em hãy giải thích vì sao?

Gợi ý: Điều kiện để gây hiện tượng giao

thoa là gì?

- Thảo luận nhóm và trả lời: Bài 4B: Các nhà

a) Ta đo khoảng cách L giữa n vân sáng khoa học tiến

hành thí nghiệm

giao thoa khe Sau đó ta áp dụng công

Young để đo bước sóng ánh sáng. Hình để tính bước sóng ánh (tối) liên tiếp, từ đó tính được khoảng vân: 𝑖 = 𝐿 𝑛−1 thức: 𝑖 = 𝜆𝐷 𝑎 ảnh hệ vân giao thoa thu được như sau:

a) Với hình ảnh thu được như trên và độ

= 0,5𝑚𝑚 chia nhỏ nhất của dụng cụ thí nghiệm là

0,5mm, ta chỉ có thể đo được khoảng = 0,5𝜇𝑚 sáng. b) Khoảng vân: 𝑖 = 5,5 11 ⇒ 𝜆 = 𝑖𝑎 𝐷 Ta có: 𝑖 = 𝜆𝐷 𝑎 cách của từ 10 vân sáng liên tiếp trở lên.

Làm thế nào để đo được bước sóng ánh

sáng?

b) Hãy xác định bước sóng ánh sáng nếu

khoảng cách từ nguồn đến màn là 1m,

khoảng cách giữa hai khe sáng là 1 mm

và khoảng cách giữa 12 vân sáng liên

tiếp đo được trong thí nghiệm là 5,5 mm.

Gợi ý: các vân giao thoa và nhận thấy

chúng cách đều nhau. Nếu không đo trực

tiếp khoảng cách hai vân thì ta sẽ

khoảng cách giữa các vân liên tiếp vì

giới hạn thông số của dụng cụ đo

105

2.3.3. Tiến trình dạy học bài “Tia hồng ngoại – tia tử ngoại – tia X” có sử

dụng bài tập Vật lí thực tiễn

Thời lượng: 2 tiết trên lớp + 1 tuần tìm hiểu ở nhà

Phương pháp dạy học: dạy học hợp đồng

a. Mục tiêu dạy học

 Kiến thức, kỹ năng

- HS biết được bản chất của tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X

- HS biết được nguồn phát tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X

- HS biết được tính chất của tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X

- HS biết được thang sóng điện từ.

- HS biết được một số ứng dụng của tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X

 Năng lực

- Phát hiện vấn đề: phát hiện ra sự tồn tại của các loại ánh sáng mà mắt không

nhìn thấy

- Thực hiện và đánh giá giải pháp: trả lời được các câu hỏi về tia hồng ngoại,

tia tử ngoại, tia X và các nhiệm vụ về nhà

b. Tiến trình dạy học

Hoạt động 1: Phát hiện và làm rõ vấn đề

Hoạt động của GV Hoạt động của HS

GV đặt vấn đề bằng bài tập mở đầu sau:

Bài 1C: Khi tiến hành thí nghiệm tán HS thảo luận nhóm và trả lời:

sắc ánh sáng Mặt trời bằng lăng kính, - Kim điện kế bị lệch khi nhiệt độ giữa

người ta đặt một mối hàn H của một cặp hai mối hàn chênh lệch nhau.

nhiệt điện vào chỗ một màu nào đó trên - Khi đưa mối hàn H ra khỏi vùng màu

màn, còn mối hàn kia nhúng vào cốc đỏ hay vùng màu tím thì kim điện kế vẫn

nước đá đang tan. bị lệch. Chứng tỏ tại hai vùng đó có bức

a) Khi nào thì kim điện kế của cặp nhiệt xạ nhưng không nhìn thấy

điện bị lệch?

b) Từ từ đưa mối hàn H từ đầu đỏ đến

106

đầu tím, ta thấy kim điện kế bị lệch. Đưa

mối hàn H lệch ra ngoài phía trên màu

đỏ hoặc phía dưới màu tím, ta thấy kim

điện kế vẫn bị lệch. Điều đó chứng tỏ

điều gì?

Gợi ý: kim nhiệt điện bị lệch nếu nhiệt

độ hai mối hàn lệch nhau, lệch càng

- Vấn đề: có phải tồn tại loại ánh sáng nhiều thì nhiệt độ càng chênh lệch

mà mắt thường không nhìn thấy được? nhiều.

- Em hãy phát biểu vấn đề cần giải

quyết.

Hoạt động 2: Giải quyết vấn đề, rút ra kiến thức mới

- GV giới thiệu hợp đồng:

Ở bài học trước, chúng ta đã biết ánh sáng ta thấy hằng ngày có thể coi như là

các sóng có bước sóng xác định nằm trong khoảng 0,38μm ≤ λ ≤ 0,76μm. Để giải

quyết vấn đề đặt ra ở đầu bài, các em hãy điền vào hai dấu chấm hỏi ở hình dưới

tím-chàm-lam-lục-vàng-cam-đỏ

đây bằng cách thực hiện hợp đồng sau:

?

0,76𝜇𝑚

0,38𝜇𝑚

𝝀

Hợp đồng này gồm 2 điều khoản cần thực hiện, điều khoản 1 thực hiện trên

lớp và điều khoản 2 thực hiện ở nhà. Các nhóm cam kết làm việc và hoàn thành các

nhiệm vụ học tập được ghi trong 2 điều khoản dưới đây và sẽ nộp lại cho bên A vào

ngày 15/03/2019.

HỢP ĐỒNG: TÌM HIỂU ÁNH SÁNG MUÔN MÀU

Họ tên: ..........................................................................

Nhóm thực hiện: ...........................................................

107

Điều khoản 1: các nhiệm vụ bắt buộc. HS tìm hiểu và trả lời các bài tập sau:

Bài 2C: Trong y học, đèn hồng ngoại được coi là một

phương pháp Vật lí trị liệu dùng để hỗ trợ điều trị viêm đa

khớp, đau nhức toàn thân, thoát vị đĩa đệm, ... Nguyên lý

hoạt động của đèn hồng ngoại là sử dụng phương pháp nhiệt đơn sắc

dùng để kích thích chuyển hóa và tăng cường sự trao đổi chất cũng như chống lại

một số nấm và vi khuẩn có hại cho da, tăng cường lưu thông máu cho cơ thể.

a) Em hãy cho biết đèn hồng ngoại phát ra loại bức xạ gì. Bản chất của bức xạ đó là

gì?

b) Em hãy nêu một số tính chất của loại bức xạ này

c) Em hãy cho biết những nguồn nào phát ra loại bức xạ này

d) Đèn hồng ngoại sử dụng tính chất gì của loại bức xạ này? Em hãy cho biết một

số dụng cụ hay thiết bị sử dụng tính chất đó.

e) Em hãy nêu một số ứng dụng khác của loại bức xạ này và cho biết ứng dụng đó

sử dụng tính chất gì

Bài 3C: Máy tiệt trùng sấy khô khử mùi bằng tia UV hiện nay được

các hộ gia đình sử dụng phổ biến để tiệt trùng các vật dụng khác

nhau như: Bình sữa, núm ty, gặm nướu, bát đĩa ăn dặm, đồ chơi, hay

thậm chí đồ dùng điện tử như điện thoại, Ipad, Iphone,...

a) Trong loại máy tiệt trùng trên, người ta sử dụng loại bức xạ nào để tiệt trùng?

Bản chất của loại bức xạ đó là gì?

b) Em hãy cho biết những nguồn nào có thể phát ra loại bức xạ này.

c) Em hãy nêu một số tính chất của loại bức xạ này.

d) Em hãy cho biết một số dụng cụ hay thiết bị là ứng dụng của loại bức xạ này

trong cuộc sống.

e) Em hãy nêu một số ứng dụng khác của loại bức xạ này và cho biết ứng dụng đó

sử dụng tính chất gì

Bài 4C: Hiện nay, phương pháp chụp ảnh X – quang đã trở nên

rất phổ biến trong y học. Phương pháp này giúp chụp được hình

ảnh bộ xương trong cơ thể người; hỗ trợ bác sĩ trong việc chẩn

đoán bệnh, điều trị gãy xương, ...

a) Người ta sử dụng loại bức xạ nào trong phương pháp này? Bản chất của bức xạ

108

đó là gì?

b) Em hãy cho biết cách tạo ra loại bức xạ này.

c) Em hãy nêu một số tính chất của loại bức xạ này.

d) Phương pháp chụp ảnh X – quang trong y học sử dụng tính chất gì của bức xạ

này?

e) Em hãy nêu một số ứng dụng khác của loại bức xạ này và cho biết ứng dụng đó

sử dụng tính chất gì.

Bài 5C: Hãy tìm hiểu và trả lời các câu hỏi:

- Các ánh sáng nhìn thấy và không nhìn thấy đồng nhất với nhau như thế nào?

- Sắp xếp các sóng: tia tử ngoại, tia hồng ngoại, sóng vô tuyến điện, tia X, ánh sáng

nhìn thấy theo thứ tự giảm dần của bước sóng.

- Theo thứ tự giảm dần của bước sóng, tính chất của các loại sóng ấy thay đổi như

thế nào về tần số, năng lượng?

Gợi ý: Thu thập các thông tin về tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X trong SGK,

tài liệu, Internet, ... và trả lời các câu hỏi

Hoạt động 3: Vận dụng kiến thức vào giải quyết tình huống mới (thực hiện ở

nhà)

Điều khoản 2: các nhiệm vụ tự chọn. Mỗi nhóm đăng ký 1 đề tài và thực hiện (các

đề tài không được trùng nhau)

Đề tài 1: Đèn huỳnh quang là một thiết bị phát sáng sử dụng

điện không thể thiếu trong mỗi hộ gia đình. Thế nhưng em có

biết thực chất điện không làm phát sáng bóng đèn mà chỉ có tác

dụng phóng điện giữa hai điện cực ở hai đầu bóng đèn làm

phát ra một loại tia.

- Em hãy nêu những ưu điểm của đèn huỳnh quang so với các loại đèn khác.

- Em hãy cho biết loại tia đó có tính chất gì và tìm hiểu người ta sử dụng những tính

chất đó để giúp ích gì trong cuộc sống con người?

Đề tài 2: Xông hơi là một phương pháp hữu hiệu giúp cơ thể

thư giãn, giảm bớt căng thẳng, mệt mỏi sau ngày làm việc mệt

mỏi, đặc biệt là xông hơi hồng ngoại.

109

- Xông hơi hồng ngoại có những lợi ích gì cho sức khỏe?

- Em hãy cho biết tia hồng ngoại có tính chất gì và người ta sử dụng những tính chất

ấy như thế nào để giúp ích trong cuộc sống con người?

Đề tài 3: Nếu đã từng đi máy bay, chắc chắn bạn sẽ phải đi

qua khu vực quét an ninh. Ở bước này nhân viên sân bay sẽ

quét hành lý để đảm bảo không có vật dụng kim loại nào

được mang lên máy bay. Nhờ có máy quét tia X, người ta

thấy được bên trong hành lý mà không cần mở để đảm bảo riêng tư. Tại sao tia X có

thể làm được như thế? Em hãy cho biết tia X có tính chất gì và người ta sử dụng

những tính chất ấy như thế nào để giúp ích trong cuộc sống con người?

Đề tài 4: Những công nhân làm việc ở lò luyện kim, lò

luyện thủy tinh phải đeo một loại kính đặc biệt để chống

tia hồng ngoại. Em hãy giải thích vì sao những người

công nhân đó phải đeo loại kính này. Nêu một vài ví dụ

trong thực tiễn tia hồng ngoại gây hại cho con người và cách chúng ta khắc phục nó.

Đề tài 5: Để quan sát thấy ánh sáng giao thoa, nhà bác học Thomas Young đã phải

tạo ra hai khe sáng sát nhau rất tinh vi và thiết kế các dụng cụ thí nghiệm cẩn thận,

chi tiết. Thực tế, hiện tượng giao thoa ánh sáng có thể được quan sát rất nhiều trong

tự nhiên. Em hãy tìm một số ví dụ về hiện tượng giao thoa ánh sáng trong tự nhiên

và giải thích.

Đề tài 6: Nhìn vào hình ảnh sau đây và cho biết sự khác nhau

giữa ba loại quang phổ: quang phổ liên tục, quang phổ vạch

phát xạ, quang phổ vạch hấp thụ. Em hãy tìm hiểu về các

nguồn có thể phát ra và ứng dụng của từng loại quang phổ

trong nghiên cứu khoa học và cuộc sống.

Đề tài 7: “Ánh sáng phức tạp chiếu vào bề mặt môi trường trong suốt thì sẽ bị tán

sắc thành các ánh sáng đơn sắc” – đây là hiện tượng tán sắc ánh sáng. Nghe thì có

vẻ đơn giản nhưng hiện tượng này lại có nhiều ứng dụng trong cuộc sống lắm đấy!

Em hãy nêu nguyên nhân, một số ứng dụng của hiện tượng này và giải thích.

110

Kết luận chương 2

Kết thúc chương 2, chúng tôi đã thu được các kết quả sau:

 Tìm hiểu và làm rõ mục tiêu dạy học về kiến thức, kỹ năng, năng lực chương

“Sóng ánh sáng”

 Tìm hiểu và làm rõ nội dung dạy học chương “Sóng ánh sáng”.

 Phân tích được một số thuận lợi, khó khăn trong việc xây dựng các BTVLTT

chương “Sóng ánh sáng”.

 Thiết kế một số bài tập Vật lí thực tiễn chương “Sóng ánh sáng” và xây dựng

các tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ cho từng bài tập đó, bao gồm: 3 bài tập Vật lí

thực tiễn mở đầu, 6 bài tập Vật lí thực tiễn xây dựng kiến thức mới, 10 bài tập Vật lí

thực tiễn củng cố - vận dụng và 7 bài tập Vật lí tìm hiểu thực tiễn.

 Phân tích được một số thuận lợi, khó khăn trong việc sử dụng các BTVLTT

trong dạy học chương “Sóng ánh sáng” nhằm phát triển năng lực GQVĐ của HS

 Xây dựng ba tiến trình dạy học có sử dụng bài tập Vật lí thực tiễn chương

“Sóng ánh sáng” có tính khả thi và có tác dụng phát triển năng lực GQVĐ của HS:

tiến trình dạy học bài “Tán sắc ánh sáng”, tiến trình dạy học bài “Giao thoa ánh

sáng”, tiến trình dạy học bài “Tia hồng ngoại – tia tử ngoại – tia X”. Trong đó, tiến

trình dạy học bài “Tán sắc ánh sáng” sử dụng 1 bài tập Vật lí thực tiễn mở đầu, 2

bài tập Vật lí thực tiễn xây dựng kiến thức mới và 2 bài tập Vật lí thực tiễn củng cố

- vận dụng. Tiến trình dạy học bài “Giao thoa ánh sáng” sử dụng 1 bài tập Vật lí

thực tiễn mở đầu, 1 bài tập Vật lí thực tiễn xây dựng kiến thức mới và 2 bài tập Vật

lí thực tiễn củng cố - vận dụng. Tiến trình dạy học bài “Tia hồng ngoại – tia tử

ngoại – tia X” sử dụng 1 bài tập Vật lí thực tiễn mở đầu, 3 bài tập Vật lí thực tiễn

xây dựng kiến thức mới và 7 bài tập Vật lí tìm hiểu thực tiễn.

111

Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

3.1. Mục đích, đối tượng, thời gian và phương pháp thực nghiệm

3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm

Mục đích của quá trình thực nghiệm sư phạm là nhằm kiểm tra tính đúng đắn

của giả thuyết đặt ra trong luận văn: Nếu xây dựng và sử dụng bài tập Vật lí thực

tiễn vào tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Sóng ánh sáng” trong chương

trình THPT thì sẽ giúp học sinh phát triển năng lực giải quyết vấn đề.

Đồng thời, thông qua quá trình thực nghiệm sư phạm, chúng tôi có thể vận

dụng các bài tập và tiến trình dạy học đã xây dựng vào thực tiễn. Từ đó, điều chỉnh

và có thêm kinh nghiệm để xây dựng các bài tập và tiến trình dạy học các chương

khác được hiệu quả hơn.

3.1.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm

Để tiến hành thực nghiệm sư phạm, chúng tôi chọn lớp 12A5 của trường

THPT Võ Văn Kiệt, phường 13, quận 8, TPHCM do chính bản thân giảng dạy làm

đối tượng thực nghiệm.

3.1.3. Thời gian thực nghiệm sư phạm

Quá trình thực nghiệm sư phạm được diễn ra từ ngày 11 tháng 2 năm 2019

đến ngày 28 tháng 02 năm 2019, theo đúng phân phối chương trình Vật lí lớp 12

THPT chương “Sóng ánh sáng”.

3.1.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Khi tiến hành thực nghiệm sư phạm, chúng tôi đã thực hiện những công việc

 Nghiên cứu điểm kiểm tra học kỳ II môn Vật lí của các lớp 12A1, 12A4,

12A5 để làm cơ sở cho việc chọn lớp làm thực nghiệm. Sau khi nghiên cứu, chúng

tôi quyết định chọn lớp 12A5 làm đối tượng thực nghiệm sư phạm.

 Trao đổi với Ban giám hiệu nhà trường để xin phép được tiến hành thực

nghiệm sư phạm trên lớp 12A5 và được sự đồng ý của Ban giám hiệu.

 Trao đổi với học sinh lớp 12A5 về mục đích, thời gian, phương pháp của

các tiết thực nghiệm sư phạm và nhận được sự hợp tác của các em. Chúng tôi tiến

hành chia lớp thành 7 nhóm.

112

 Tiến hành tổ chức dạy học các kiến thức thuộc chương “Sóng ánh sáng”

theo các tiến trình đã xây dựng ở chương 2. Trong quá trình dạy học, chúng tôi

đồng thời thu thập các dữ liệu thông qua phiếu học tập, bài thu hoạch, bài hậu kiểm

để làm căn cứ cho đánh giá năng lực GQVĐ của học sinh.

 Tiến hành đánh giá sự phát triển năng lực GQVĐ của học sinh cũng như

đánh giá tính khả thi của các tiến trình dạy học thông qua các phiếu học tập, bài tập

về nhà, bài thuyết trình nhóm và bài hậu kiểm

3.2. Tiến trình thực nghiệm sư phạm

Chúng tôi thực hiện thực nghiệm sư phạm bằng cách tổ chức dạy học một số

kiến thức chương “Sóng ánh sáng” ở lớp 12A5 với thời lượng 7 tiết.

Tiết 1 – 2: Tiến trình dạy học bài “Tán sắc ánh sáng”

GV ổn định lớp và cho HS ngồi theo nhóm đã phân chia. GV phát phiếu học

tập cho mỗi HS; yêu cầu HS vừa nghe giảng vừa trả lời vào phiếu học tập.

GV đưa ra bài tập Vật lí thực tiễn mở đầu mà GV đã xây dựng ở chương 2

bằng hình ảnh ánh sáng Mặt trời rọi qua kim cương và cho các nhóm thảo luận, trả

lời. GV lần lượt đặt các câu hỏi để dẫn dắt HS theo các bước của năng lực GQVĐ.

HS ghi ý kiến cá nhân của mình sau khi thảo luận vào phiếu học tập. GV nhận xét

câu trả lời của một nhóm bất kỳ. Ở bài tập Vật lí thực tiễn mở đầu, HS còn chưa

quen với phương pháp học mới nên có nhiều HS không ghi kịp ý kiến của mình.

Sau khi kết thúc bài tập Vật lí thực tiễn mở đầu, GV tiếp tục đưa ra bài tập Vật

lí thực tiễn xây dựng kiến thức số 1 và tiếp tục đặt câu hỏi để dẫn dắt HS theo các

bước của năng lực GQVĐ. HS tiếp tục thảo luận nhóm để trả lời các câu hỏi và ghi

vào phiếu học tập. Ở bài tập này, vẫn còn nhiều HS chưa ghi kịp ý kiến của mình.

Tiếp theo, GV lần lượt dẫn dắt HS trả lời các bài tập Vật lí thực tiễn xây dựng

kiến thức số 2, số 3 theo các bước của năng lực GQVĐ. Sau khi đặt câu hỏi và cho

thời gian để HS thảo luận, trả lời, GV đưa ra đáp án và tổng kết lại kiến thức cho

HS.

Cuối cùng, GV tổng kết lại kiến thức rút ra được từ những bài tập Vật lí thực

tiễn xây dựng kiến thức. Sau đó, GV đưa ra hai bài tập Vật lí thực tiễn củng cố, vận

dụng. Yêu cầu HS suy nghĩ và trả lời hai bài tập đó.

113

Nhận xét tiết học: HS chưa quen với phương pháp dạy học phát hiện và

GQVĐ nên còn nhiều bỡ ngỡ, chưa ghi kịp ý kiến của mình vào phiếu học tập nên

GV phải dừng thời gian nhiều hơn đối với mỗi hoạt động cho HS ghi và thảo luận.

Tuy nhiên, đa số HS khá hứng thú với tiết học này vì HS được đóng vai trò như một

nhà khoa học: phát hiện ra vấn đề rồi giải quyết vấn đề để tìm ra kiến thức mới.

Tiết 3 – 4: Tiến trình dạy học bài “Giao thoa ánh sáng”

Sau khi ổn định lớp học, GV đưa ra bài tập mở đầu đã xây dựng ở chương 2.

GV dẫn dắt HS phát hiện và giải quyết vấn đề bằng cách đặt các câu hỏi và yêu cầu

HS trả lời trong phiếu học tập. Sau đó, GV đưa ra đáp án và dẫn dắt HS qua hoạt

động tiếp theo.

Ở hoạt động 2, GV giới thiệu bộ dụng cụ thí nghiệm giao thoa ánh sáng và yêu

cầu HS làm việc nhóm, trả lời các câu hỏi GV nêu ra trong phiếu học tập. Sau đó,

các nhóm HS thảo luận tiến hành thí nghiệm giao thoa ánh sáng, quan sát hiện

tượng thu được trên màn và nêu ra kết luận về thí nghiệm. GV kiểm tra câu trả lời

của 1 nhóm bất kỳ và đưa ra đáp án đúng. Tiếp theo, GV tiếp tục dẫn dắt HS qua

hoạt động 3.

Ở hoạt động 3, GV thông báo công thức tìm vị trí vân sáng, vân tối trên màn

và công thức tính khoảng vân.

Ở hoạt động 4, GV cho HS tìm hiểu về các bước sóng của ánh sáng đơn sắc từ

đỏ tới tím, ứng dụng của thí nghiệm giao thoa ánh sáng và điều kiện của hiện tượng

giao thoa ánh sáng. GV tổng kết các kiến thức thu được sau buổi học.

Ở hoạt động 5, GV đưa ra hai bài tập Vật lí thực tiễn củng cố kiến thức và yêu

cầu HS thảo luận nhóm: phát hiện vấn đề và tìm cách giải quyết vấn đề để trả lời hai

bài tập đó.

Nhận xét tiết học: HS đã quen với phương pháp học phát hiện và GQVĐ. HS

biết cách suy luận, tìm hiểu thông tin để trả lời các câu hỏi mà GV đặt ra nhưng một

số HS chưa biết cách diễn đạt ý kiến vào phiếu học tập nên câu trả lời của các em

còn khá lủng củng. Bên cạnh đó, kiến thức bài này khó hơn bài trước nên gây ra cho

HS nhiều khó khăn trong quá trình suy luận. Mặc dù vậy, đa số HS đều hoàn thành

được các nhiệm vụ mà GV đặt ra.

114

Tiết 5 – 6: Tiến trình dạy học bài “Tia hồng ngoại – tia tử ngoại – tia X”

Sau khi ổn định lớp học, GV đưa ra bài tập Vật lí thực tiễn mở đầu là một thí

nghiệm phát hiện ra tia hồng ngoại, tia tử ngoại nhờ cặp nhiệt điện. HS phát hiện và

phát biểu vấn đề bằng cách trả lời các câu hỏi của GV đặt ra và ghi vào phiếu học

tập. Sau đó, GV đưa ra đáp án và dẫn dắt HS vào hoạt động 2.

Ở hoạt động 2, GV đưa ra bản hợp đồng “Tìm hiểu ánh sáng muôn màu” gồm

2 điều khoản. Trong đó, điều khoản 1 gồm 4 bài tập tìm hiểu tia hồng ngoại, tia tử

ngoại, tia X và thang sóng điện từ.

Ở bài tập 2 về đèn hồng ngoại. HS thảo luận nhóm, tìm kiếm thông tin và trả

lời các câu hỏi trong phiếu học tập.

Ở bài tập 3 về máy tiệt trùng bằng tia UV. HS thảo luận nhóm, tìm kiếm thông

tin và trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập.

Ở bài tập 4 về phương pháp chụp X – quang trong y học. HS thảo luận nhóm,

tìm kiếm thông tin và trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập.

Ở hoạt động 5, GV đưa ra bài tập yêu cầu HS nhận xét về tính đồng nhất của

ánh sáng nhìn thấy và không nhìn thấy. Nhận xét về bước sóng, tần số, năng lượng

của các loại sóng điện từ.

Cuối buổi học, GV nêu nội dung 7 đề tài trong điều khoản 2 của hợp đồng và

yêu cầu các nhóm về nhà tìm hiểu.

Nhận xét tiết học: HS đã quen với phương pháp học phát hiện và GQVĐ. HS

biết cách suy luận, tìm hiểu thông tin để trả lời các câu hỏi mà GV đặt ra. Ở bài này,

các kiến thức thuộc dạng thông tin. Các thông tin có trong SGK, Internet, ... khá

nhiều nên các em phải biết cách đọc và chọn lựa thông tin cho chính xác. Em nào

biết đọc và ghi nhận thông tin chính xác vào phiếu học tập sẽ được đánh giá nổi trội

hơn các em khác.

Tiết 7: Tiến trình buổi báo cáo bài thuyết trình

Sau khi ổn định lớp học, GV cho đại diện các nhóm lên báo cáo bài thu hoạch

về các đề tài đã giao trong tiết học trước. Các nhóm lần lượt lên báo cáo bài thuyết

trình của mình:

115

Nhận xét tiết học: HS mạnh dạn thuyết trình phần nội dung mà mình chuẩn bị.

Nội dung các em chuẩn bị cũng khá đầy đủ và đúng yêu cầu của GV đặt ra. Tuy

nhiên, đến phần phản biện thì chỉ có 3 nhóm (nhóm 4, nhóm 5, nhóm 6, nhóm 7) là

trả lời tự tin và chính xác các câu hỏi do các bạn nhóm khác và GV đặt ra. Các

nhóm còn lại còn khá lúng túng hoặc trả lời chưa chính xác các câu hỏi phản biện.

3.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm

Để đánh giá mức độ phát triển năng lực GQVĐ của HS qua ba tiến trình dạy

học sử dụng BTVLTT, chúng tôi tiến hành phân tích các phiếu học tập, bài thuyết

trình và bài hậu kiểm. Vì năng lực GQVĐ có 3 thành tố, mỗi thành tố có 3 chỉ số

hành vi, mỗi hành vi có 3 mức độ đánh giá nên quá trình phân tích biểu hiện năng

lực GQVĐ khá khó khăn. Chính vì vậy, chúng tôi đã chọn ra 20 HS thuộc các nhóm

khác nhau sao cho trong mỗi nhóm đều có HS giỏi, khá, trung bình để phân tích và

đánh giá. Ngoài ra, để thuận tiện trong việc vẽ biểu đồ, chúng tôi kí hiệu các bài tập

như trong bảng: (Phụ lục 6).

Sau khi phân tích các phiếu học tập thu được khi dạy xong các tiến trình dạy

học, chúng tôi thống kê số HS đạt các mức độ khác nhau ở các thành tố của năng

lực GQVĐ được thể hiện trong ba bảng 3.1, bảng 3.2 và bảng 3.3.

Bảng 3.1. Bảng thống kê số lượng HS đạt các mức độ tương ứng các thành tố

năng lực GQVĐ của tiến trình dạy học “Tán sắc ánh sáng”

Bài

Thành tố Mở đầu Xây dựng kiến thức 1 Xây dựng kiến thức 2 Củng cố - vận dụng 1 Củng cố - vận dụng 2

Mức độ

12 7 1 6 10 5 9 0 8 12 3 6 0 5 15 2 6

1 2 3 1 2 3 4 6 11 12

6 10 3 10 3 6 2 6

1 2 3 4 7 11 12 Phát hiện và làm rõ vấn đề Đề xuất và lựa chọn giải pháp Thực hiện và đánh giá giải pháp

116

Bảng 3.2. Bảng thống kê số lượng HS đạt các mức độ tương ứng của các thành

tố năng lực GQVĐ của tiến trình dạy học “Giao thoa ánh sáng”

Bài

Xây dựng Củng cố - Củng cố - Thành tố Mở đầu kiến thức vận dụng 1 vận dụng 2

Mức độ

1 Phát hiện và 8 2 1

làm rõ vấn đề 2 7 3 3

3 5 15 16

1 Đề xuất và 5 2 2

lựa chọn giải 2 7 3 4

pháp 3 8 15 14

1 Thực hiện và 5 1 1

đánh giá giải 2 7 4 4

pháp 3 8 15 15

Bảng 3.3. Bảng thống kê số lượng HS đạt các mức độ tương ứng của các thành

tố năng lực GQVĐ của tiến trình dạy học “Tia hồng ngoại – tia tử ngoại – tia

X”

Bài

Thành tố Mở đầu

Mức độ

Xây dựng kiến thức tia tử ngoại Xây dựng kiến thức tia X Xây dựng kiến thức tia hồng ngoại

1 2

Phát hiện và làm rõ vấn đề 2 8

3 10

1 2 2 2

Đề xuất và lựa chọn giải pháp 2 5 5 3

3 13 13 15

1 2 2 2

2 5 5 3

Thực hiện và đánh giá giải pháp 3 13 13 15

117

Để có cái nhìn trực quan hơn về các số liệu trên, chúng tôi đã thể hiện chúng

bằng các biểu đồ 3.1, biểu đồ 3.2, biểu đồ 3.3. Mỗi biểu đồ thể hiện số HS đạt được

các mức độ 1, 2, 3 ở mỗi thành tố của năng lực GQVĐ thông qua 13 bài tập trong

ba tiến trình dạy học trên. Như vậy, tổng cộng có 3 biểu đồ thể hiện 3 thành tố của

năng lực GQVĐ. Trong đó, thành tố “phát hiện và làm rõ vấn đề” được thể hiện qua

các bài tập Vật lí thực tiễn mở đầu và các bài tập Vật lí thực tiễn củng cố - vận

dụng. Hai thành tố “đề xuất - lựa chọn giải pháp” và thành tố “thực hiện - đánh giá

giải pháp” được thể hiện ở bài tập Vật lí thực tiễn xây dựng kiến thức mới và bài tập

S H ố S

0 4A

0 5A

1B Bài tập

Mức độ 1 Mức độ 2 Mức độ 3

Vật lí thực tiễn củng cố - vận dụng.

Biểu đồ 3.1. Kết quả đánh giá thành tố “Phát hiện và làm rõ vấn đề”

Ở biểu đồ 3.1 thể hiện thành tố “Phát hiện và làm rõ vấn đề”, chúng tôi phân

tích thấy số HS đạt mức độ 3 tăng từ 1 HS (bài 1A) lên đến 15 HS (bài 5A) ở tiến

trình dạy học “Tán sắc ánh sáng”; tăng từ 5 HS (bài 1B) lên đến 16 HS (bài 4B) ở

tiến trình dạy học “Giao thoa ánh sáng” và đạt 10 HS (bài 1C) ở tiến trình dạy học

“Tia hồng ngoại – tia tử ngoại – tia X”. Như vậy, có thể nhận thấy số HS đạt mức

độ 3 ở thành tố “Phát hiện và làm rõ vấn đề” tăng lên sau mỗi tiến trình dạy học.

Hay nói cách khác, năng lực thành tố “Phát hiện và làm rõ vấn đề” của HS được

118

phát triển qua từng tiến trình dạy học sử dụng BTVLTT. Tuy nhiên, chúng tôi nhận

thấy HS phát hiện và làm rõ vấn đề có phần khó khăn hơn ở bài tập mở đầu, còn ở

bài tập củng cố - vận dụng có phần dễ hơn vì ở bài tập mở đầu, HS phải nhìn ra

được vấn đề mới mà sau đó phải tìm giải pháp để GQVĐ. Còn ở BT củng cố - vận

dụng, HS chỉ cần nhìn ra vấn đề có liên quan đến kiến thức đã học. Chính vì vậy,

chúng tôi đánh giá bài tập mở đầu giúp phát triển thành tố “Phát hiện và làm rõ vấn

đề” ở mức cao hơn so với bài tập củng cố - vận dụng.

Ở biểu đồ 3.2 thể hiện hành vi “Đề xuất và lựa chọn giải pháp”, chúng tôi

nhận thấy số HS đạt mức độ 3 tăng từ 4 HS (bài 2A) lên đến 12 HS (bài 5A) ở tiến

trình dạy học “Tán sắc ánh sáng”; tăng từ 8 HS (bài 2B) lên đến 14 HS (bài 4B) ở

tiến trình dạy học “Giao thoa ánh sáng” và tăng từ 13 HS (bài 2C) lên đến 15 HS

(bài 4C) ở tiến trình dạy học “Tia hồng ngoại – tia tử ngoại – tia X”. Như vậy, có

thể nhận thấy số HS đạt mức độ 3 ở thành tố trên tăng lên sau mỗi tiến trình dạy

học. Hay nói cách khác, năng lực thành tố “Đề xuất và lựa chọn giải pháp” của HS

được phát triển qua từng tiến trình dạy học sử dụng BTVLTT. Tuy nhiên, chúng tôi

nhận thấy HS đề xuất giải pháp GQVĐ có phần khó khăn hơn ở bài tập xây dựng

kiến thức, còn ở bài tập củng cố - vận dụng có phần dễ hơn vì ở bài tập xây dựng

kiến thức, các giải pháp đôi khi rất khó để nghĩ ra trong thời gian 1 tiết học, nên cần

nhiều thời gian để suy nghĩ hoặc phải có sự hướng dẫn của GV. Còn ở BT củng cố -

vận dụng, HS chỉ cần nhìn ra vận dụng các kiến thức, kĩ năng mới vừa được học.

Chính vì vậy, chúng tôi đánh giá bài tập thực tiễn xây dựng kiến thức sẽ giúp HS

phát triển thành tố “Đề xuất và lựa chọn giải pháp” ở mức cao hơn so với bài tập

củng cố - vận dụng. Những HS có thể tự đề xuất và lựa chọn giải pháp mà không

cần đến sự hướng dẫn của GV sẽ được đánh giá cao.

S H ố S

Bài tập

Mức độ 1 Mức độ 2 Mức độ 3

119

Biểu đồ 3.2. Kết quả đánh giá chỉ số hành vi “Đề xuất và lựa chọn giải pháp”

Ở biểu đồ 3.3 thể hiện hành vi “Thực hiện và đánh giá giải pháp”, chúng tôi

nhận thấy số HS đạt mức độ 3 tăng từ 4 HS (bài 2A) lên đến 12 HS (bài 5A) ở tiến

trình dạy học “Tán sắc ánh sáng”; tăng từ 8 HS (bài 2B) lên đến 15 HS (bài 4B) ở

tiến trình dạy học “Giao thoa ánh sáng” và tăng từ 13 HS (bài 2C) lên đến 15 HS

(bài 4C) ở tiến trình dạy học “Tia hồng ngoại – tia tử ngoại – tia X”. Như vậy, có

thể nhận thấy số HS đạt mức độ 3 ở thành tố trên tăng lên theo mỗi bài tập trong

từng tiến trình và tăng lên sau mỗi tiến trình. Hay nói cách khác, năng lực thành tố

“Thực hiện và đánh giá giải pháp” của HS được phát triển qua từng tiến trình dạy

học sử dụng BTVLTT. Tuy nhiên, chúng tôi nhận thấy các HS thực hiện giải pháp

GQVĐ có phần khó khăn hơn ở bài tập xây dựng kiến thức, còn ở bài tập củng cố -

vận dụng có phần dễ hơn vì ở bài tập xây dựng kiến thức, các bước thực hiện giải

pháp cần nhiều thời gian để suy nghĩ và thực hiện hoặc phải có sự hướng dẫn của

GV. Còn ở BT củng cố - vận dụng, HS chỉ cần vận dụng các kiến thức, kĩ năng mới

vừa được học. Ngoài ra, những bài tập yêu cầu thực hiện thí nghiệm cũng gây ra

nhiều khó khăn vì các em ít có cơ hội để được học thực hành hay làm thí nghiệm.

Chính vì vậy, chúng tôi đánh giá bài tập thực tiễn xây dựng kiến thức sẽ giúp HS

120

phát triển thành tố “Thực hiện giải pháp” ở mức cao hơn so với bài tập củng cố -

vận dụng. Những HS có thể tự thực hiện giải pháp mà không cần đến sự hướng dẫn

S H ố S

20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

1 3B

1 4B

Bài tập

Mức độ 1 Mức độ 2 Mức độ 3

của GV sẽ được đánh giá cao.

Ngoài ra, chúng tôi nhận thấy sự tiến bộ của HS ở thành tố “Phát hiện và làm

Biểu đồ 3.3. Kết quả đánh giá chỉ số hành vi “Thực hiện và đánh giá giải pháp”

rõ vấn đề” thể hiện rõ rệt hơn hai thành tố còn lại (số lượng HS đạt mức độ 3 tăng

lên nhiều hơn và số HS đạt mức độ 1 giảm xuống rõ rệt hơn). Là người trực tiếp tổ

chức các tiến trình dạy học này, chúng tôi giải thích điều này có thể do hai nguyên

nhân. Thứ nhất, HS đã quen với kiểu học truyền thống, nhất là HS lớp 12, thầy cô

truyền đạt các kiến thức, công thức để chuẩn bị cho các kỳ thi cử chứ không đưa ra

các tình huống có vấn đề cho HS suy luận, xây dựng kiến thức. Thứ hai, thành tố

“Đề xuất và lựa chọn giải pháp” và thành tố “Thực hiện giải pháp” khó hơn so với

thành tố “Phát hiện và làm rõ vấn đề”. HS chưa quen với việc đề xuất giả thuyết

giải quyết vấn đề. HS ngại suy nghĩ và đề ra các giải pháp để kiểm tra tính đúng đắn

của giả thuyết. HS cũng không tự tin trong việc thực hiện giải pháp do chính mình

đề ra. Nguyên nhân thứ ba là do các kiến thức phần “Tán sắc ánh sáng”, “Giao thoa

ánh sáng” khá phức tạp đối với HS vì các em sẽ không thể tự đề xuất được giả

121

thuyết hay giải pháp chính xác như các nhà khoa học được. Chính vì lý do đó nên 2

thành tố sau phát triển chưa rõ rệt bằng thành tố đầu.

Bên cạnh đó, chúng tôi nhận thấy các BTTT mở đầu, BTTT xây dựng kiến

thức của tiến trình dạy học “Tia hồng ngoại –tia tử ngoại – tia X” có số lượng HS

đạt mức độ 3 cao hơn các BT tương tự ở hai tiến trình còn lại. Chúng tôi giải thích

điều này là do các bài tập thuộc tiến trình “Tia hồng ngoại – tia tử ngoại – tia X”

dưới dạng thông tin tìm hiểu, không phải thực hiện thí nghiệm nên HS dễ dàng thực

hiện hơn. Chính vì vậy, chúng tôi đánh giá các BTVLTT thuộc tiến trình “Tán sắc

ánh sáng” và “Giao thoa ánh sáng” sẽ có tác dụng phát triển năng lực GQVĐ hơn

các BTVLTT của tiến trình “Tia hồng ngoại – tia tử ngoại – tia X”.

Đối với bài kiểm tra hậu kiểm, chúng tôi đánh giá năng lực GQVĐ của HS

bằng điểm số dựa trên việc xây dựng các tiêu chí đánh giá. Bài kiểm tra hậu kiểm

có 4 BTVLTT, mỗi bài tập tương ứng 2,5 điểm, tổng điểm của bài kiểm tra hậu

kiểm là 10 điểm. Đối với mỗi BTVLTT, chúng tôi xây dựng tiêu chí đánh giá các

thành tố của năng lực GQVĐ được thể hiện trên bảng 3.4.

Bảng 3.4. Tiêu chí đánh giá BTVLTT trong bài hậu kiểm

STT Năng lực thành tố Tiêu chí đánh giá Điểm

Phát hiện và làm rõ - HS xác định đúng vấn đề trọng tâm trong 1 0,5 vấn đề câu hỏi, không lạc đề, thừa hoặc thiếu ý.

Đề xuất và lựa - HS đưa ra hướng giải quyết phù hợp với

chọn giải pháp vấn đề mà đề bài đặt ra. 2 1 - Cách giải hoặc câu trả lời của HS ngắn gọn,

là tốt nhất đối với vấn đề mà đề bài đưa ra

Thực hiện và đánh - HS giải quyết được vấn đề (giải chính xác

3 giá giải pháp các bài tập tính toán hay trả lời đúng các câu 1

hỏi).

2,5 Tổng điểm

Sau khi xây dựng tiêu chí đánh giá, chúng tôi tiến hành phân tích và tính điểm

năng lực GQVĐ cho bài kiểm tra hậu kiểm. Chúng tôi thống kê số điểm đạt được ở

từng bài tập của 20 HS thể hiện trong bảng: (Phụ lục). Sau đó, chúng tôi chia số

122

điểm thành 3 mức độ: mức tốt, mức khá và mức trung bình thể hiện trên bảng 3.5.

Bảng 3.5. Thống kê số HS đạt các mức độ của bài hậu kiểm

Mức độ Số điểm tương ứng Số HS đạt được

Trung bình 0 – 4 điểm 1

Khá 4,5 – 7 điểm 5

Tốt 7,5 – 10 điểm 14

Dựa trên bảng thống kê, có thể thấy số HS đạt mức độ tốt là 14 HS, chiếm

70% mẫu được chọn. Số HS đạt mức khá là 5 HS, chiếm 25% mẫu được chọn và số

HS đạt mức trung bình là 1 HS, chỉ chiếm 5%. Bên cạnh đó, 100% HS đều đạt số

điểm tối đa ở thành tố “Phát hiện và làm rõ vấn đề” ở bài hậu kiểm (so với buổi học

đầu tiên “Tán sắc ánh sáng” có tới 12 HS đạt mức độ 1). Như vậy, có thể nói năng

lực GQVĐ của HS được phát triển sau khi trải qua các buổi học có sử dụng

BTVLTT.

Để đánh giá năng lực GQVĐ của HS thông qua bài thu hoạch giao về nhà,

chúng tôi đưa ra các tiêu chí đánh giá bài thu hoạch thể hiện trong bảng 3.6.

Bảng 3.6. Tiêu chí đánh giá bài thu hoạch

Tiêu chí đánh giá Điểm

2 1) Hình thức (2 điểm)

2 2) Nội dung (8 điểm)

Trình bày đẹp, rõ ràng, hợp lý. Bài thu hoạch có các hình ảnh minh họa phù hợp với nội dung a) Phát hiện và làm rõ vấn đề: nội dung bài thu hoạch đúng với đề tài được giao, không lạc đề, thiếu hoặc dư nội dung. Đề xuất và lựa chọn giải pháp b) Chọn ra và trả lời bằng những nội dung trọng tâm, quan trọng. c) Nội dung mang tính mới lạ, khác SGK 1

Thực hiện và đánh giá giải pháp

1 d) Nội dung của bài thu hoạch chính xác, khoa học, không sai kiến thức. e) Giải đáp được các thắc mắc do nhóm khác đặt ra hay đặt ra được các câu hỏi hay cho nhóm khác

123

Sau khi xây dựng tiêu chí đánh giá, chúng tôi tiến hành phân tích và tính điểm

năng lực GQVĐ cho bài thu hoạch về nhà của các nhóm HS. Chúng tôi thống kê số

điểm đạt được của các nhóm thể hiện trên bảng 3.7.

Bảng 3.7. Bảng điểm của bài thu hoạch

Số điểm đạt được ở từng tiêu chí Tổng Nhóm điểm 1 (2đ) 2a (2đ) 2b (2đ) 2c (1đ) 2d (2đ) 2e (1đ)

2 1 0 1,5 0 5,5 1 1

2 2 1 2 0,5 9,5 2 2

1 2 0 2 0 6 1 3

2 2 1 2 1 10 2 4

2 1 0 2 1 8 2 5

2 1 0,5 1 1 7,5 2 6

1,5 2 0,5 1 1 8 2 7

Dựa trên bảng thống kê, có thể thấy các bài thu hoạch của các nhóm HS đều

đạt trên 5 điểm. Như vậy, có thể nói bằng cách giao các đề tài về nhà tìm hiểu các

vấn đề thực tiễn cũng góp phần rèn luyện năng lực GQVĐ của HS. Tuy nhiên, để

kết luận một cách chính xác rằng năng lực GQVĐ của HS có phát triển thông qua

các bài tập Vật lí tìm hiểu thực tiễn hay không thì cần phải giao các bài tập này qua

nhiều tiến trình dạy học và cho mỗi cá nhân HS thực hiện. Ở đây, chúng tôi chưa

giao bài tập này vào cuối mỗi buổi học và lại giao cho các nhóm thực hiện, không

phải cá nhân HS nên chưa thể kết luận chắc chắn rằng bài tập Vật lí tìm hiểu thực

tiễn giúp phát triển năng lực GQVĐ của HS.

124

Kết luận chương 3

Qua việc tổ chức, quan sát, phân tích diễn biến các tiết dạy thực nghiệm và xử

lý kết quả thực nghiệm, chúng tôi thu được một số nhận xét sau:

 Việc sử dụng BTVLTT trong dạy học một số bài thuộc chương “Sóng ánh

sáng” giúp HS rèn luyện và phát triển năng lực GQVĐ.

 Các BTVLTT đã xây dựng ở chương 2 chứa các tình huống “có vấn đề” và

đặt ra các yêu cầu HS phải suy nghĩ, tìm ra các giải pháp giải quyết vấn đề. Từ đó

giúp phát triền năng lực GQVĐ cho HS.

 Các tiến trình dạy học đã xây dựng ở chương 2 có tính khả thi trong việc

giúp HS rèn luyện và phát triển năng lực GQVĐ của HS. Tuy nhiên, các tiến trình

này cần được chỉnh sửa và bổ sung để hoàn thiện hơn.

 BTVL tìm hiểu thực tiễn cần được giao vào cuối mỗi buổi học và giao cho cá

nhân HS thực hiện thì mới đánh giá chắc chắn rằng dạng bài tập này giúp phát triển

năng lực GQVĐ cho HS

 Các tiến trình dạy học sử dụng BTVLTT thường diễn ra trong ít nhất là 90

phút. Trong thực tế, mỗi tiết học là 45 phút nên sẽ có nhiều khó khăn cho GV khi sử

dụng các tiến trình này.

125

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. Kết luận

Từ kết quả thu được của luận văn “Xây dựng và sử dụng bài tập thực tiễn

chương “Sóng ánh sáng” Vật lí 12 THPT”, đối chiếu với mục đích ban đầu đề ra,

chúng tôi đã thu được một số kết quả sau:

 Tìm hiểu và làm rõ được khái niệm năng lực, khái niệm năng lực giải quyết

vấn đề Vật lí của HS, các thành tố và chỉ số hành vi tương ứng của năng lực GQVĐ.

 Làm rõ được đặc điểm của các phương pháp dạy học giúp phát triển năng lực

GQVĐ của HS và nêu một số các phương pháp dạy học tích cực giúp phát triển

năng lực GQVĐ của HS: phương pháp dạy học GQVĐ, phương pháp dạy học hợp

đồng, phương pháp dạy học dự án.

 Đề xuất được quy trình đánh giá năng lực GQVĐ của HS. Từ đó xây dựng

các tiêu chí đánh giá và đề xuất một số loại công cụ để đánh giá năng lực GQVĐ

của HS.

 Tìm hiểu và làm rõ khái niệm bài tập Vật lí , nêu vai trò của bài tập Vật lí

trong dạy học; tìm hiểu và làm rõ khái niệm và vai trò của bài tập Vật lí thực tiễn

trong dạy học phát triển GQVĐ của HS

 Làm rõ nguyên tắc xây dựng BTVLTT và từ đó đề xuất quy trình xây dựng

BTVLTT.

 Tìm hiểu việc phân loại bài tập Vật lí và đề xuất cách phân loại BTVLTT

dựa trên mục đích sử dụng: BTVL thực tiễn mở đầu, BTVL thực tiễn xây dựng kiến

thức mới, BTVL thực tiễn củng cố - vận dụng, BTVL tìm hiểu thực tiễn.

 Nêu một số nguyên tắc sử dụng BTVLTT vào dạy học phát triển năng lực

GQVĐ của HS.

 Đề xuất quy trình sử dụng BTVLTT vào dạy học phát triển năng lực GQVĐ

của HS

 Tìm hiểu thực trạng việc sử dụng BTVLTT vào dạy học phát triển năng lực

GQVĐ của HS

 Tìm hiểu và làm rõ mục tiêu dạy học về kiến thức, kỹ năng, năng lực chương

126

“Sóng ánh sáng”

 Tìm hiểu và làm rõ nội dung dạy học chương “Sóng ánh sáng”.

 Phân tích được một số thuận lợi, khó khăn trong việc xây dựng các BTVLTT

chương “Sóng ánh sáng”.

 Thiết kế một số BTVL thực tiễn chương “Sóng ánh sáng” và xây dựng các

tiêu chí đánh giá năng lực GQVĐ cho từng bài tập đó, bao gồm: 3 BTVL thực tiễn

mở đầu, 6 BTVL thực tiễn xây dựng kiến thức mới, 10 BTVL thực tiễn củng cố -

vận dụng và 7 BTVL tìm hiểu thực tiễn.

 Phân tích được một số thuận lợi, khó khăn trong việc sử dụng các BTVLTT

trong dạy học chương “Sóng ánh sáng” nhằm phát triển năng lực GQVĐ của HS

 Xây dựng ba tiến trình dạy học có sử dụng bài tập Vật lí thực tiễn chương

“Sóng ánh sáng” có tính khả thi và có tác dụng phát triển năng lực GQVĐ của HS:

tiến trình dạy học bài “Tán sắc ánh sáng”, tiến trình dạy học bài “Giao thoa ánh

sáng”, tiến trình dạy học bài “Tia hồng ngoại – tia tử ngoại – tia X”. Trong đó, tiến

trình dạy học bài “Tán sắc ánh sáng” sử dụng 1 BTVL mở đầu, 2 BTVL xây dựng

kiến thức mới và 2 BTVL củng cố - vận dụng. Tiến trình dạy học bài “Giao thoa

ánh sáng” sử dụng 1 BTVL mở đầu, 1 BTVL xây dựng kiến thức mới và 2 BTVL

củng cố - vận dụng. Tiến trình dạy học bài “Tia hồng ngoại – tia tử ngoại – tia X”

sử dụng 1 BTVL mở đầu, 3 BTVL xây dựng kiến thức mới và 7 BTVL tìm hiểu

thực tiễn.

 Tiến hành thực nghiệm sư phạm ba tiến trình dạy học sử dụng các BTVL

thực tiễn đã xây dựng tại trường THPT Võ Văn Kiệt, quận 8, TPHCM. Sau đó, tiến

hành phân tích dữ liệu thu được (phiếu học tập, bài hậu kiểm, bài thu hoạch). Từ đó,

chúng tôi rút ra kết luận giả thuyết đặt ra ở đầu luận văn là chính xác: Nếu xây dựng

và sử dụng BTVL thực tiễn vào tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Sóng

ánh sáng” trong chương trình THPT thì sẽ giúp học sinh phát triển năng lực giải

quyết vấn đề.

2. Kiến nghị

Qua điều tra, thực nghiệm và thực tế giảng dạy tại trường THPT trong địa bàn

127

thành phố, chúng tôi đưa ra những kiến nghị sau:

- Cần xây dựng thêm các BTVLTT cho các chương khác của chương trình Vật

lí các khối 10, 11, 12.

- Cần sử dụng BTVLTT lồng ghép với các phương pháp và kĩ thuật dạy học

tích cực nhằm phát triển năng lực GQVĐ của HS.

- Cần xây dựng và sử dụng nhiều BTVL tìm hiểu thực tiễn vì dạng bài tập này

giúp HS tự tìm hiểu nhiều vấn đề trong cuộc sống, rút ra kinh nghiệm sống cho bản

thân.

- Cần đổi mới phương pháp kiểm tra – đánh giá HS: đánh giá quá trình học

chứ không phải đánh giá kết quả kiểm tra cuối cùng. Bên cạnh đó, cần tăng cường

các BTVLTT vào các bài kiểm tra để đánh giá toàn diện hơn về năng lực GQVĐ

128

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Bộ Giáo dục và Đào tạo. (2017). Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể.

Bộ Giáo dục và Đào tạo. (2010). Hướng dẫn thực hiện chuẩn kiến thức kĩ năng môn

Vật lí 12.

Bùi Quang Hân, Trần Văn Bồi, Nguyễn Văn Minh, Phạm Ngọc Tiến. (1998). Giải

toán Vật lí 12, tập 3: Quang lí và vật lí hạt nhân. Nhà xuất bản Giáo dục.

Đỗ Hương Trà, Nguyễn Văn Biên, Trần Khánh Ngọc, Trần Trung Ninh, Trần Thị

Thanh Thủy, Nguyễn Công Khanh, Nguyễn Vũ Bích Hiền. (2016). Dạy học

tích hợp phát triển năng lực học sinh, Quyển 1 - Khoa học tự nhiên. Nhà xuất

bản Đại học Sư phạm.

Đỗ Hương Trà, Nguyễn Văn Biên, Tường Duy Hải, Phạm Xuân Quế, Dương Xuân

Quý (2019). Dạy học phát triển năng lực môn Vật lí trung học phổ thông. Nhà

xuất bản Đại học Sư phạm.

Đỗ Hương Trà, Phạm Gia Phách. (2016). Dạy học bài tập Vật lí ở trường phổ

thông. Nhà xuất bản Đại học Sư phạm.

Kogure, Y. (2012). PISA 2012 Assessment and Analytical Framework.

Echinoderms: Durham.

Lê Đình Trung, Phan Thị Thanh Hội. (2018). Dạy học theo định hướng hình thành

và phát triển năng lực người học ở trường phổ thông. Nhà xuất bản Đại học

Sư phạm.

Lê Thanh Huy. (2016). Vận dụng phương pháp dạy học theo trạm vào tổ chức dạy

học chủ đề tích hợp “Nhiệt độ và sự sống” (Vật lí 10) theo hướng bồi dưỡng

năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh. Tạp Chí Giáo Dục.

Lê Thị Thu Hiền, Lê Hoàng Phước Hiền (2017). Xây dựng và sử dụng bài tập gắn

với thực tiễn trong dạy học Vật lí nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức

của học sinh trung học phổ thông. Tạp Chí Giáo Dục, 53–56.

Lương Duyên Bình, Vũ Quang, Nguyễn Thượng Chung, Tô Giang, Trần Chí Minh,

Ngô Quốc Quýnh (2006). SGK Vật lí 12. Nhà xuất bản Giáo dục.

Nguyễn Hồng Quyên. (2018). Phát triển năng lực giải quyết vấn đề bằng bài tập

tình huống trong dạy học “Sinh thái học” (Sinh học 12) ở trường trung học

129

phổ thông. Tạp Chí Giáo Dục.

Nguyễn Thị Thủy, Đỗ Hương Trà. (2015). Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề

qua vận dụng tiến trình dạy học của LAMAP trong dạy học Vật lí. Tạp Chí

Giáo Dục.

Võ Văn Thông. (2016). Dạy học tìm tòi - nghiên cứu giải bài tập Vật lí ở trường

trung học cơ sở theo định hướng phát triển năng lực học sinh. Tạp Chí Giáo

Dục, 264–267.

PL1

PHỤ LỤC 1

BÀI KIỂM TRA HẬU KIỂM

Bài 1

Thí nghiệm khe Young, được thực hiện lần đầu bởi Thomas Young vào khoảng

năm 1805, là một thí nghiệm quang học cho thấy ánh sáng lan truyền như các sóng.

Do đó thí nghiệm này đã chứng tỏ tính chất sóng của ánh sáng, củng cố lý thuyết

sóng ánh sáng Huygens.

a) Em hãy mô tả thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Young (sơ đồ thí

nghiệm, kết quả thí nghiệm thu được trên màn)

b) Thực hiện thí nghiệm Young với ánh sáng có bước sóng . Khoảng vân đo

được là 0,4 mm. Xác định vị trí vân sáng bậc 4 và vân tối thứ 3 kể từ vân trung tâm.

c) Khi thực hiện thí nghiệm giao thoa khe Young với ánh sáng trắng, ta thu

được một dải màu sắc rực rỡ ở hai bên vân trung tâm. Em hãy giải thích vì sao ta lại

thu được dải màu rực rỡ? Khi đó, ở ngay vị trí vân trung tâm, ta sẽ thu được màu sắc

gì?

d) Làm sao để tính khoảng cách từ vân sáng tím bậc 3 đến vân sáng đỏ bậc 3

(bề rộng quang phổ bậc 3)? Áp dụng bằng số liệu: ánh sáng trắng có bước sóng từ

0,38 μm đến 0,76 μm, hai khe sáng có khoảng cách ℓà 3mm và khoảng cách từ hai

khe đến màn quan sát là 2m.

e) Em hãy tính vị trí vân sáng màu lục bậc 4. Biết rằng bước sóng của bức xạ

màu lục là 0,575𝜇𝑚.

f) Tuy nhiên, khi quan sát trên màn, tại vị trí đó ta không thấy màu lục. Hỏi tại

vị trí đó còn có bức xạ nào cho vân sáng tại đó nữa không?

Bài 2: Tối ngày 8/11/1895, Wilhem Cornad Rontgen đang kiểm tra xem liệu tia

catốt (chùm electron có năng lượng lớn) có thể đi xuyên qua kính hay không thì bất

ngờ nhận thấy ông một ánh sáng phát ra từ một tấm được phủ hóa chất gần đó. Với

PL2

đầu óc nhạy bén, đầy kinh nghiệm của một nhà vật lý học, việc này

đã lôi cuốn ông và 49 ngày sau ông liên tục ở lỳ trong phòng thí

nghiệm, mỗi ngày ông chỉ ngừng công việc nghiên cứu ít phút để ăn

uống, vệ sinh và chợp mắt nghỉ ngơi vài giờ. Nhờ thế, ông đã tìm ra

tính chất của thứ ánh sáng bí mật và mang lại cho ông giải Nobel Vật

lý đầu tiên năm 1901.

a) Loại bức xạ mà ông đã tìm ra là gì? Hãy nêu cách tạo ra loại bức xạ đó.

b) Em hãy nêu một số tính chất nổi bật của loại tia bức xạ này.

c) Bức xạ này có những tác hại hay những ứng dụng nào trong cuộc sống con

người?

Bài 3: Hiện nay, có một loại bếp đang dần được thay thế bếp gas trong các hộ

gia đình vì độ an toàn, tiết kiệm nhiên liệu và tiện dụng của nó. Loại bếp này sử dụng

hai loại bóng HALOGEN và cuộn sợi cacbon xếp thành các mâm nhiệt. Dòng điện đi

qua sẽ làm các sợi cacbon hoặc bóng halogen sáng và phát ra ánh sáng với mức độ

cao. Bên trên mặt bếp sử dụng một mặt kính (tấm tinh thể) có khả năng hội tụ và tập

trung năng lượng của ánh sáng.

a) Loại bức xạ mà bếp phát ra là gì? Em hãy cho biết các nguồn phát ra loại bức

xạ này?

b) Em hãy cho biết loại bếp trên sử dụng tính chất gì để có thể nấu chín thức ăn.

c) Ngoài ứng dụng trên, loại bức xạ này còn có những tính chất và ứng dụng

nào trong cuộc sống?

PL3

Bài 4: Có một loại bức xạ trong

ánh sáng mặt trời có hại đối với sức khỏe

của con người. Chúng là nguyên nhân

gây nên một số bệnh về da hay mắt như

da sạm nắng, thoái hóa da, đục nhân,

thoái hóa hoàng điểm, hạt kết giác mạc,

... dẫn đến tình trạng suy giảm thị lực.

Loại bức xạ này kích thích quá trình chuyển hóa Melanin (một loại sắc tố da),

nguyên nhân làm cho da trở nên tối đi, tạo ra sự rám nắng. Nếu với cường độ cao,

loại bức xạ này sẽ gây nên hiện tượng cháy nắng, làm tăng các nguy cơ bị ung thư

da.

a) Loại bức xạ trên là gì?

b) Em hãy nêu một số tính chất của loại bức xạ này.

c) Làm cách nào để ta có thể giảm tác hại của ánh sáng Mặt trời?

d) Ngoài tác hại nói trên, loại bức xạ trên cũng có một số ứng dụng có ích. Em

hãy nêu một số ứng dụng của nó.

e) Khi làm việc, tại sao người thợ hàn phải cầm dụng cụ che mắt và mặt?

f) Liệu da có bị sạm đen khi đứng gần đèn dây tóc bật sáng không?

PL4

PHỤ LỤC 2

KẾT QUẢ BÀI HẬU KIỂM

Số điểm đạt được ở từng năng lực thành tố TỔNG Họ và tên Bài 1 Bài 2 Bài 3 Bài 4 ĐIỂM 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3

Lê Chí 0,5 1 0,5 0,5 1 1 0,5 1 1 0,5 1 0 8,5 Thành

Triều Quốc 0 0 0 0,5 1 0,5 0,5 1 0 0,5 1 0 5 Đạt

Trần

Nguyễn Thu 0 0 0 0,5 0,5 0 0,5 0,5 0 0,5 0,5 0 3

Uyên

Phạm Minh 0,5 1 0 0,5 1 1 0,5 1 1 0,5 1 0 8 Quang

Trầm Khôi 0,5 0,5 0 0,5 1 0,5 0,5 1 0,5 0,5 1 0 6,5 Vĩ

Trần Thanh 0,5 1 0 0,5 1 0 0,5 1 0,5 0,5 1 1 7,5 Ngân

Trần

Nguyễn 0,5 1 0 0,5 1 0,5 0,5 1 0,5 0,5 1 0 7

Tuyết Nhi

Phạm Hồng 0,5 1 0 0,5 1 0,5 0,5 1 0,5 0,5 1 0,5 7,5 Hạnh

Trần Ngọc

Trúc 0,5 0,5 0 0,5 1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 1 0 6

Phương

Nguyễn Thị 0,5 1 0,5 0,5 1 0,5 0,5 1 0,5 0,5 1 0,5 8 Kim Nhàn

PL5

Cam Gia 0,5 1 0,5 0,5 1 1 0,5 1 0,5 0,5 1 0,5 8,5 Hân

Nguyễn 0,5 1 0,5 0,5 1 1 0,5 1 1 0,5 1 0,5 9 Hoàng Yến

Trần Ngọc 0,5 1 0 0,5 1 0,5 0,5 1 0,5 0,5 1 0,5 7,5 Hà My

Nguyễn Thị 0,5 1 0 0,5 1 0,5 0,5 1 1 0,5 1 1 8,5 Thu Trang

Nguyễn Thị 0,5 1 0 0,5 1 0,5 0,5 1 0,5 0,5 1 1 8 Hoàng Nhi

Hoàng Yến 0,5 1 0,5 0,5 1 0,5 0,5 1 0,5 0,5 1 1 8,5 Nhi

Phạm Tôn 0,5 1 1 0,5 1 1 0,5 1 1 0,5 1 0,5 9,5 Bảo

Dương Mỹ 0,5 1 0 0,5 1 1 0,5 1 0,5 0,5 1 0,5 8 Duyên

Đào Phương 0,5 1 0,5 0,5 1 1 0,5 1 0,5 0,5 1 0,5 8,5 Trinh

Đỗ Trung 0,5 0,5 0 0,5 1 0 0,5 1 0 0,5 1 0 5,5 Vinh

PL6

PHỤ LỤC 3

KẾT QUẢ ĐIỀU TRA GIÁO VIÊN

Câu 1: Trong chương trình giáo dục phổ thông tổng thể được Bộ GD - ĐT ban

hành vào tháng 7/ 2017 có đề cập đến định hướng hình thành và phát triển năng lực

người học. Quý thầy cô đã cập nhật và tiến hành đổi mới dạy học chưa?

Câu trả lời Số người Tỉ lệ %

chọn

Đã cập nhật và đã tiến hành đổi mới trong đa số 1 6,7

các tiết học

Đã cập nhật và đã tiến hành đổi mới trong một 6 40

vài tiết học

Đã cập nhật nhưng chưa tiến hành đổi mới dạy 7 46,7

học

Chưa cập nhật và cũng chưa tiến hành đổi mới 1 6,7

dạy học

Câu trả lời khác: ... 0 0

Câu 2: Theo quý thầy cô, lý do khiến giáo viên chưa cập nhật và chưa đổi mới

dạy học theo định hướng phát triển năng lực người học là gì?

Câu trả lời Số người chọn Tỉ lệ %

Vì chưa hiểu dạy học định hướng phát triển 5 33,3

năng lực người học là như thế nào

Vì chưa biết cách tổ chức dạy học theo định 8 53,3

hướng phát triển năng lực người học

Vì chưa biết đánh giá sự phát triển năng lực 9 60

người học như thế nào

Vì ngại đổi mới, dạy học theo cách cũ đã quen 6 40

Vì dạy học theo định hướng phát triển năng lực 11 73,3

chưa phù hợp với các kỳ thi cử

PL7

Câu 3: Năng lực giải quyết vấn đề là một trong những năng lực được Bộ GD-

ĐT đề cập đến. Theo quý thầy cô, năng lực này đóng vai trò quan trọng như thế nào

trong việc học tập và cuộc sống sau này của học sinh?

Số người chọn Tỉ lệ % Câu trả lời

Rất quan trọng 15 100

Bình thường 0 0

Ít quan trọng 0 0

Không quan trọng 0 0

Câu 4: Theo quý thầy cô, việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học

sinh sẽ đạt hiệu quả cao trong tiết học nào?

Câu trả lời Số người Tỉ lệ %

chọn

Tiết xây dựng kiến thức mới 11 73,3

Tiết sửa bài tập 7 46,7

Tiết ngoại khóa 8 53,3

Tiết thực hành thí nghiệm 11 73,3

Khác: ... 0 0

Câu 5: Vật lý là một môn học có nhiều ứng dụng trong thực tế cuộc sống. Quý

thầy cô có thường xuyên sử dụng các bài tập gắn với thực tiễn trong dạy học không?

Câu trả lời Số người Tỉ lệ %

chọn

Thường xuyên 3 20

Thỉnh thoảng 8 53,3

Hiếm khi 4 26,7

Không bao giờ 0 0

PL8

Câu 6: Theo quý thầy cô, việc sử dụng các BTVL thực tiễn trong việc dạy học

có giúp phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh không? Có nên sử dụng

trong dạy học không?

Câu trả lời người Tỉ lệ %

Số chọn

Có, rất hiệu quả, nên sử dụng thường xuyên 6 40

Có hiệu quả, nên sử dụng 9 60

Có, nhưng không hiệu quả lắm, không cần thiết 0 0

sử dụng

Không hiệu quả, không nên sử dụng 0 0

Câu 7: Việc xây dựng và sử dụng BTVL thực tiễn sẽ phù hợp với phần nào

trong chương trình Vật lý lớp 12 nhằm phát triển năng lực GQVĐ của HS?

Số người Tỉ lệ % Câu trả lời

chọn

Chương Dao động điều hòa 9 60

Chương Sóng cơ - sóng âm 9 60

Chương Dòng điện xoay chiều 8 53,3

Chương Dao động điện từ 5 33,3

Chương Sóng ánh sáng 7 46,7

Chương Lượng tử ánh sáng 3 20

Chương Hạt nhân nguyên tử 6 40

Câu 8: Quý thầy cô chưa sử dụng BTVL thực tiễn trong dạy học vì lý do gì?

Câu trả lời người Tỉ lệ %

Số chọn

Vì chưa có nhiều BTVL thực tiễn và bản thân 10 66,7

chưa xây dựng thêm

Vì BTVL thực tiễn chưa phù hợp với các kỳ thi 8 53,3

cử

Vì ngại sử dụng, cho học sinh làm các BTVL cũ 3 20

đã quen

Vì ít nguồn tư liệu tham khảo 7 46,7

PL9

Câu 9: Trong thời gian tới, quý thầy cô có muốn sử dụng BTVL thực tiễn trong

quá trình dạy học của mình không?

Câu trả lời Số người chọn Tỉ lệ %

Có 15 100

Không 0 0

PL10

PHỤ LỤC 4

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1

Họ tên: ............................................................................................. Lớp: ......................................

Bài 1: Quan sát hình ảnh ánh sáng rọi qua kim cương:

Kim cương

- Quan sát hình ảnh trên, em có nhận xét gì về màu sắc của ánh sáng trước và sau

khi chiếu qua kim cương?

- Em hãy phát biểu vấn đề phát hiện được?

Bài 2: Từ hình ảnh nhiều màu sắc rực rỡ sau khi chiếu qua kim cương, ... em hãy

mô tả và tiến hành thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết ánh sáng trắng có phải gồm nhiều

ánh sáng có màu khác nhau không? (dụng cụ, cách tiến hành, kết quả). Em hãy nhận

xét kết quả thu được.

Ánh sáng trắng rọi qua kim cương

Bài 3:

a) Em hãy mô tả và tiến hành thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết lăng kính có làm

đổi màu ánh sáng Mặt trời hay không? (dụng cụ, cách tiến hành, kết quả). Em hãy nhận

xét kết quả thu được.

b) Em hãy giải thích vì sao ánh sáng Mặt trời đi qua kính màu đỏ thì ánh sáng ló

ra có màu đỏ? Còn khi đi qua kính xanh thì ánh sáng ló ra có màu xanh?

PL11

Bài 4: Bạn Minh Phi học rất giỏi môn Vật Lý. Vào ngày nghỉ cuối tuần, bạn Phi

đi bơi và thấy ánh sáng Mặt trời rọi xuống đáy bể bơi tạo thành một dải màu sắc rất đẹp

như dải màu cầu vồng. Bạn thắc mắc không biết ánh sáng Mặt trời đã rọi xuống bể bơi

dưới một góc bao nhiêu nên đã tìm cách tính góc đó. Bạn Phi đo được độ dài vệt sáng

dưới đáy bể là 1,5 cm, chiều cao bể nước là 1,2m chứa đầy nước. Bạn tìm được thông

tin chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ và tím lần lượt là 1,328 và 1,343. Em hãy

cho biết bạn đã tính như thế nào?

Bài 5:

a) Em hãy giải thích tại sao trên bầu trời sau mưa lại xuất hiện cầu vồng?

b) Chỉ với một chậu nước và một cái gương, bạn An có thể tạo ra những sắc màu

cầu vồng. Em hãy hình dung bạn đã làm như thế nào và giải thích tại sao bạn có thể

làm được như vậy.

PL12

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2

Họ tên: ............................................................................................. Lớp: ......................................

Bài 1: Nhiễu xạ sóng là hiện tượng sóng bị bẻ cong khỏi phương truyền thẳng khi đi

qua gần mép vật cản.

Hãy quan sát những hình ảnh sau: tia sáng truyền qua một khe hẹp

a) Nhận xét đường truyền tia sáng khi đi qua một khe hẹp.

b) Hiện tượng đó có giống với hiện tượng nhiễu xạ sóng không?

c) Em hãy phát biểu vấn đề phát hiện được?

Bài 2: Người ta thực hiện thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng bộ thí nghiệm sau:

a) Em hãy kể tên và nêu vai trò của các dụng cụ trong thí nghiệm.

b) Mô tả lại thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng sơ đồ hình vẽ. Em hãy dự đoán kết

quả thí nghiệm thu được trên màn.

c) Em hãy tiến hành thí nghiệm và nhận xét kết quả thu được

Bài 3: Bạn Tuấn và Lộc thực hiện thí nghiệm giao thoa ánh sáng đơn sắc. Bạn

Tuấn dùng hai đèn laze đơn sắc làm hai nguồn sáng. Bạn Lộc chỉ dùng một đèn laze

PL13

nhưng chiếu vào hai khe hẹp, hai khe ấy trở thành hai nguồn sáng.

a) Theo em, bạn Tuấn hay bạn Lộc sẽ quan sát được hiện tượng giao thoa?

b) Em hãy giải thích vì sao?

Bài 4: Các nhà khoa học tiến hành thí nghiệm giao thoa khe Young để đo bước

sóng ánh sáng. Hình ảnh hệ vân giao thoa thu được như sau:

a) Với hình ảnh thu được như trên và độ chia nhỏ nhất của dụng cụ thí nghiệm là

0,5mm, ta chỉ có thể đo được khoảng cách của từ 10 vân sáng liên tiếp trở lên. Làm

thế nào để đo được bước sóng ánh sáng?

b) Hãy xác định bước sóng ánh sáng nếu khoảng cách từ nguồn đến màn là 1m,

khoảng cách giữa hai khe sáng là 1 mm và khoảng cách giữa 12 vân sáng liên tiếp đo

được trong thí nghiệm là 5,5 mm.

PL14

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3

Họ tên: ............................................................................................. Lớp: ...............................

Khi tiến hành thí nghiệm tán sắc ánh sáng Mặt trời bằng lăng kính, người ta đặt

một mối hàn H của một cặp nhiệt điện nhạy vào chỗ một màu nào đó trên màn, còn

Nước đá

mối hàn kia nhúng vào cốc nước đá đang tan.

a) Khi nào thì kim điện kế của cặp nhiệt điện bị lệch?

b) Từ từ đưa mối hàn H từ đầu đỏ đến đầu tím, ta thấy kim điện kế bị lệch. Đưa

mối hàn H lệch ra ngoài phía trên màu đỏ hoặc phía dưới màu tím, ta thấy kim điện

kế vẫn bị lệch. Điều đó chứng tỏ điều gì?

c) Em hãy phát biểu vấn đề cần giải quyết.

HỢP ĐỒNG: TÌM HIỂU ÁNH SÁNG MUÔN MÀU

Bên A: cô Lê Nguyễn Minh Phương – giáo viên bộ môn Vật lý

Bên B: ................................................... là thành viên nhóm ......................

Bên B cam kết làm việc theo nhóm và hoàn thành các nhiệm vụ học tập được ghi

trong 2 điều khoản dưới đây và sẽ nộp lại cho bên A vào ngày 15/03/2019.

Điều khoản 1: các nhiệm vụ bắt buộc. HS tìm hiểu và trả

lời các bài tập sau:

Bài 1: Trong y học, đèn hồng ngoại được coi là một

phương pháp vật lý trị liệu dùng để hỗ trợ điều trị viêm đa

khớp, đau nhức toàn thân, thoát vị đĩa đệm, ... Nguyên lý hoạt động của đèn hồng

ngoại là sử dụng phương pháp nhiệt đơn sắc dùng để kích thích chuyển hóa và tăng

cường sự trao đổi chất cũng như chống lại một số nấm và vi khuẩn có hại cho da,

tăng cường lưu thông máu cho cơ thể.

a) Em hãy cho biết đèn hồng ngoại phát ra loại bức xạ gì. Bản chất của bức xạ đó là

gì?

PL15

b) Em hãy nêu một số tính chất của loại bức xạ này

c) Em hãy cho biết những nguồn nào phát ra loại bức xạ này

d) Đèn hồng ngoại sử dụng tính chất gì của loại bức xạ này? Em hãy cho biết một số

dụng cụ hay thiết bị sử dụng tính chất đó.

e) Em hãy nêu một số ứng dụng khác của loại bức xạ này và cho biết ứng dụng đó sử

dụng tính chất gì

Bài 2: Máy tiệt trùng sấy khô khử mùi bằng tia UV hiện nay được các

hộ gia đình sử dụng phổ biến để tiệt trùng các vật dụng khác nhau

như: Bình sữa, núm ty, gặm nướu, bát đĩa ăn dặm, đồ chơi, hay thậm

chí đồ dùng điện tử như điện thoại, Ipad, Iphone,...

a) Trong loại máy tiệt trùng trên, người ta sử dụng loại bức xạ nào để tiệt trùng? Bản

chất của loại bức xạ đó là gì?

b) Em hãy cho biết những nguồn nào có thể phát ra loại bức xạ này.

c) Em hãy nêu một số tính chất của loại bức xạ này.

d) Em hãy cho biết một số dụng cụ hay thiết bị là ứng dụng của loại bức xạ này trong

cuộc sống.

e) Em hãy nêu một số ứng dụng khác của loại bức xạ này và cho biết ứng dụng đó sử

dụng tính chất gì

Bài 3: Hiện nay, phương pháp chụp ảnh X – quang đã trở nên rất

phổ biến trong y học. Phương pháp này giúp chụp được hình ảnh

bộ xương trong cơ thể người; hỗ trợ bác sĩ trong việc chẩn đoán

bệnh, điều trị gãy xương, ...

a) Người ta sử dụng loại bức xạ nào trong phương pháp này? Bản chất của bức xạ đó

là gì?

b) Em hãy cho biết cách tạo ra loại bức xạ này.

c) Em hãy nêu một số tính chất của loại bức xạ này.

d) Phương pháp chụp ảnh X – quang trong y học sử dụng tính chất gì của bức xạ

này?

e) Em hãy nêu một số ứng dụng khác của loại bức xạ này và cho biết ứng dụng đó sử

dụng tính chất gì.

PL16

Bài 4: Hãy tìm hiểu và trả lời các câu hỏi:

- Các ánh sáng nhìn thấy và không nhìn thấy đồng nhất với nhau như thế nào?

- Sắp xếp các sóng: tia tử ngoại, tia hồng ngoại, sóng vô tuyến điện, tia X, ánh sáng

nhìn thấy theo thứ tự giảm dần của bước sóng.

- Theo thứ tự giảm dần của bước sóng, tính chất của các loại sóng ấy thay đổi như

tím-chàm-lam-lục-vàng-cam-đỏ

thế nào về tần số, năng lượng?

?

0,76𝜇𝑚

0,38𝜇𝑚

𝝀

Điều khoản 2: các nhiệm vụ tự chọn. Mỗi nhóm đăng ký 1 đề tài và thực hiện (các đề

tài không được trùng nhau)

Đề tài 1: Đèn huỳnh quang là một thiết bị phát sáng sử dụng

điện không thể thiếu trong mỗi hộ gia đình. Thế nhưng em có

biết thực chất điện không làm phát sáng bóng đèn mà chỉ có tác

dụng phóng điện giữa hai điện cực ở hai đầu bóng đèn làm

phát ra một loại tia.

- Em hãy nêu những ưu điểm của đèn huỳnh quang so với các loại đèn khác.

- Em hãy cho biết loại tia đó có tính chất gì và tìm hiểu người ta sử dụng những tính

chất đó để giúp ích gì trong cuộc sống con người?

Đề tài 2: Xông hơi là một phương pháp hữu hiệu giúp cơ thể

thư giãn, giảm bớt căng thẳng, mệt mỏi sau ngày làm việc mệt

mỏi, đặc biệt là xông hơi hồng ngoại.

- Xông hơi hồng ngoại có những lợi ích gì cho sức khỏe?

- Em hãy cho biết tia hồng ngoại có tính chất gì và người ta sử dụng những tính chất

ấy như thế nào để giúp ích trong cuộc sống con người?

Đề tài 3: Nếu đã từng đi máy bay, chắc chắn bạn sẽ phải đi

qua khu vực quét an ninh. Ở bước này nhân viên sân bay sẽ

quét hành lý để đảm bảo không có vật dụng kim loại nào

được mang lên máy bay. Nhờ có máy quét tia X, người ta

PL17

thấy được bên trong hành lý mà không cần mở để đảm bảo riêng tư. Tại sao tia X có

thể làm được như thế? Em hãy cho biết tia X có tính chất gì và người ta sử dụng

những tính chất ấy như thế nào để giúp ích trong cuộc sống con người?

Đề tài 4: Những công nhân làm việc ở lò luyện kim, lò

luyện thủy tinh phải đeo một loại kính đặc biệt để chống

tia hồng ngoại. Em hãy giải thích vì sao những người

công nhân đó phải đeo loại kính này. Nêu một vài ví dụ

trong thực tiễn tia hồng ngoại gây hại cho con người và cách chúng ta khắc phục nó.

Đề tài 5: Để quan sát thấy ánh sáng giao thoa, nhà bác học Thomas Young đã phải

tạo ra hai khe sáng sát nhau rất tinh vi và thiết kế các dụng cụ thí nghiệm cẩn thận,

chi tiết. Thực tế, hiện tượng giao thoa ánh sáng có thể được quan sát rất nhiều trong

tự nhiên. Em hãy tìm một số ví dụ về hiện tượng giao thoa ánh sáng trong tự nhiên

và giải thích.

Đề tài 6: Nhìn vào hình ảnh sau đây và cho biết sự khác

nhau giữa ba loại quang phổ: quang phổ liên tục, quang phổ

vạch phát xạ, quang phổ vạch hấp thụ. Em hãy tìm hiểu về

các nguồn có thể phát ra và ứng dụng của từng loại quang

phổ trong nghiên cứu khoa học và cuộc sống.

Đề tài 7: “Ánh sáng phức tạp chiếu vào bề mặt môi trường trong suốt thì sẽ bị tán

sắc thành các ánh sáng đơn sắc” – đây là hiện tượng tán sắc ánh sáng. Nghe thì có vẻ

đơn giản nhưng hiện tượng này lại có nhiều ứng dụng trong cuộc sống lắm đấy! Em

hãy nêu nguyên nhân, một số ứng dụng của hiện tượng này và giải thích.

Bên B cam kết thực hiện các điều khoản được ghi ở trong hợp đồng

Ngày ... tháng ... năm ............

Bên B Bên A

PL18

PHỤ LỤC 5

MỘT SỐ CÁC HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM

PL19

Hình: Học sinh thảo luận và làm việc nhóm trong các buổi thực nghiệm

PL20

Hình: Học sinh thuyết trình các đề tài

Hình: Bài kiễm tra hậu kiểm của học sinh Phạm Minh Quang

PL21

Hình: Phiếu học tập của học sinh Phạm Hồng Hạnh

PL22

PHỤ LỤC 6

BẢNG THỂ HIỆN KÍ HIỆU CÁC BÀI TẬP

Tiến trình dạy học Tên bài Kí hiệu

Tán sắc ánh sáng BTTT mở đầu 1A

BTTT xây dựng kiến thức mới 1 2A

BTTT xây dựng kiến thức mới 2 3A

BTTT củng cố - vận dụng 1 4A

BTTT củng cố - vận dụng 2 5A

Giao thoa ánh sáng BTTT mở đầu 1B

BTTT xây dựng kiến thức 2B

BTTT củng cố - vận dụng 1 3B

BTTT củng cố - vận dụng 2 4B

Tia hồng ngoại – tia BTTT mở đầu 1C

tử ngoại – tia X BTTT xây dựng kiến thức “Tia hồng ngoại” 2C

BTTT xây dựng kiến thức “Tia tử ngoại” 3C

BTTT xây dựng kiến thức “Tia X” 4C

Luận văn Thạc sĩ Khoa học giáo dục: Xây dựng và sử dụng bài tập thực tiễn trong dạy học chương “Sóng ánh sáng” Vật lí 12 THPT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Lê Nguyễn Minh Phương

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP

THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG

“SÓNG ÁNH SÁNG” VẬT LÍ 12 THPT

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Thành phố Hồ Chí Minh – 2019

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Lê Nguyễn Minh Phương

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP

THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG

“SÓNG ÁNH SÁNG” VẬT LÍ 12 THPT

Chuyên ngành : Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí

Mã số

: 8140111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS. NGUYỄN MẠNH HÙNG

Thành phố Hồ Chí Minh – 2019

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ

MỞ ĐẦU

Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ

SỬ DỤNG BÀI TẬP VẬT LÍ THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC

Ở TRƯỜNG THPT NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH

Kết luận chương 1

Chương 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CÁC BÀI TẬP VẬT LÍ

THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG

“SÓNG ÁNH SÁNG”

Bài 7: Tối ngày 8/11/1895, Wilhem Cornad Rontgen đang kiểm tra xem liệu

Bài 5A: a) Em hãy giải thích tại sao trên

?

?

Kết luận chương 2

Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

Bài

Mức độ

Bài

Mức độ

Bài

Mức độ

Kết luận chương 3

Câu 7: Việc xây dựng và sử dụng BTVL thực tiễn sẽ phù hợp với phần nào

Câu 8: Quý thầy cô chưa sử dụng BTVL thực tiễn trong dạy học vì lý do gì?

Họ tên: ............................................................................................. Lớp: ......................................

Họ tên: ............................................................................................. Lớp: ......................................

Họ tên: ............................................................................................. Lớp: ...............................

?

?

Có thể bạn quan tâm

Luận văn Thạc sĩ: Chế tạo và nghiên cứu tính chất điện, từ của vật liệu multiferroic Ba₀.₇Ca₀.₃TiO₃/ NiFe₂O₄

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu vật liệu biến hóa dạng chuỗi một chiều chế tạo từ kim loại đồng trên đế FR-4 hoạt động tại tần số MHz ứng dụng trong truyền năng lượng không dây

Luận văn Thạc sĩ: Đánh giá khả năng tác động tới môi trường biển của việc xả nước thải từ sự cố nhà máy điện hạt nhân Fukushima sử dụng công cụ ERICA

Luận văn Thạc sĩ: Xây dựng mô hình đầu dò nơtron và gamma sử dụng nhấp nháy EJ-276 ghép nối với mảng nhân quang silicon

Luận văn Thạc sĩ: Đánh giá khả năng ảnh hưởng của bức xạ ion hóa đến sức khỏe cư dân khu vực mỏ đất hiếm Đông Pao, xã Bản Hon, huyện Tam Đường, tỉnh Lai Châu

Luận văn Thạc sĩ: Sử dụng phương pháp nhiễu xạ neutron khảo sát cấu trúc tinh thể và pha trật tự từ trong vật liệu Pr2FeCrO6

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu phân lập, xác định cấu trúc và hoạt tính ức chế NO của các hợp chất thứ cấp từ chủng vi nấm biển Aspergillus sp. CL251

Luận văn Thạc sĩ: Phân tích một số hợp chất bisphenol thôi nhiễm từ bao bì nhựa lên một số mẫu thực phẩm nền tinh bột

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu thành phần hóa học và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm của loài hoa mộc (Osmanthus fragrans (Thunb.) Lour.) ở Việt Nam

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu thành phần hóa học và đánh giá tác dụng kháng viêm của loài côi Turpinia montana (Blume) Kurz

Luận văn Thạc sĩ: Tổng hợp và đặc trưng tính chất vật liệu composite có cấu trúc nano chitosan–cyclodextrin/TiO₂–Ag

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu chế tạo và khảo sát một số tính chất của màng phủ trên cơ sở nhựa epoxy gốc nước và khung cơ kim - ZIF

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất napthoquinone chứa nguyên tố flo bằng phản ứng đa thành phần

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu điều chế vật liệu Bioglass và tổ hợp lai với polymer ALG-F127 định hướng ứng dụng trong điều trị nội nha

Luận văn Thạc sĩ: Khảo sát thành phần hóa học và hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase trên một số hợp chất phân lập từ thịt quả bình bát nước (Annona glabra L.).

Luận văn Thạc sĩ: Tổng hợp và đánh giá hoạt tính chống ung thư của hợp chất lai chứa khung tetrahydro-β-carboline và imidazo[1,5-a]pyridine

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất của benzazole

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu chiết tách lignin từ vỏ sầu riêng Ri6 (Durio zibethinus Murr.) và tổng hợp vật liệu biocomposite định hướng ứng dụng trong bảo quản sau thu hoạch

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu tổng hợp hạt nano bạc phủ acid hyaluronic mang doxorubicin định hướng ứng dụng trong điều trị ung thư

Luận văn Thạc sĩ: Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính kháng viêm của loài rau dừa nước (Ludwigia adscendens)