Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Tổ chức dạy học theo trạm bài Tia hồng ngoại và tia tử ngoại Vật lí 12 nhằm phát triển phẩm chất, năng lực của học sinh

SỞ GD & ĐT NGHỆ AN

TRƯỜNG THPT QUỲNH LƯU 2



SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đề Tài:

“ TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO TRẠM BÀI “TIA HỒNG NGOẠI

VÀ TIA TỬ NGOẠI” VẬT LÍ 12 NHẰM PHÁT TRIỂN

PHẨM CHẤT, NĂNG LỰC CỦA HỌC SINH

Lĩnh vực: Vật lý

Nhóm tác giả: Lê Thị Thao - 0969803535 Nguyến Tất Phương- 0984.925.494

Năm học: 2022 - 2023

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................. 1

1. Lí do chọn đề tài ........................................................................................... 2

2. Mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu ..................................................................... 4

3. Đối tượng nghiên cứu .................................................................................. 4

4. Phạm vi nghiên cứu ...................................................................................... 4

5. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 4

6. Những đóng góp của đề tài ............................................................................ 3

NỘI DUNG ......................................................................................... ... 3

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn ................................................................. 3

1.1. Cơ sở lí luận ............................................................................................. 3

1.1.1. Phương pháp dạy học tích cực ................................................................. 5

1.1.2. Khái niệm về phương pháp tổ chức dạy học theo trạm .......................... ... 5

1.1.3. Phân loại các trạm học tập ................................................................... ... 6

1.1.4. Nguyên tắc dạy học theo phương pháp trạm…………………… ........... ... 4

1.1.5. Quy trình tổ chức dạy học theo trạm …………………………………... .. 5

1.2. Cơ sở thực tiễn .......................................................................................... 5 1.2.1. Thực trạng sử dụng phương pháp dạy học theo trạm trong dạy học ở trường THPT………………………………………………………………………. ........ 7 1.2.2. Khảo sát học sinh về thực trạng dạy học môn Vật lí tại trường THPT….. .. 8 1.2.3. Thuận lợi và khó khăn của việc áp dụng đề tài………………………… .... 9

Chương 2. Thiết kế tiến trình dạy học theo trạm bài “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại” Vật lý 12................... ............................................................................. 10

2.1. Kiến thức cần xây dựng…………………………………… ..................... ... 10

2.2. Tổng quan về hệ thống các trạm học tập.................................................. ... 12 2.3. Thiết kế nhiệm vụ ở các trạm ...................................................................... 10

2.4. Khảo sát tính cấp thiết và khả thi của các biện pháp đã đề xuất ................ ... 35

Chương 3. Thực nghiệm sư phạm ..................... ...........................…….. 39

3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm .................................................................. 42

3.2. Đối tượng, phương pháp thực nghiệm sư phạm ........................................... 42

3.3. Diễn biến Thực nghiệm sư phạm ................................................................ 41

KẾT LUẬN ......................................................................................... ... 43

TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................. ... 48

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ

1. Lí do chọn đề tài

1. Định hướng đổi mới phương pháp dạy và học đã được xác định trong Nghị quyết TW 4 khóa VII (1/1993), Nghị quyết TW 2 khóa VIII (12/1996), được thể chế hóa trong luật giáo dục (12/1998). Tại Nghị quyết số 88/2014/QH13 của Quốc hội quy định: “Đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông nhằm tạo chuyển biến căn bản, toàn diện về giáo dục phổ thông; kết hợp dạy chữ, dạy người và định hướng nghề nghiệp; góp phần chuyển nền giáo dục nặng về kiến thức sang nền giáo dục phát triển toàn diện cả về phẩm chất và năng lực, hài hòa đức, trí, thể, mĩ và phát huy tốt nhất tiềm năng của mỗi học sinh”. Vì vậy hiện nay, toàn nghành giáo dục đang hướng tới công cuộc đổi mới căn bản, toàn diện về chất lượng và hiệu quả của giáo dục phổ thông. Định hướng cơ bản của việc đổi mới giáo dục là chuyển từ nền giáo dục nặng về truyền thụ kiến thức sang nền giáo dục phát triển toàn diện cả về phẩm chất và năng lực của mỗi học sinh. Trong bối cảnh đó, việc tiếp cận, học hỏi, thể nghiệm và áp dụng các phương pháp dạy học tích cực của mỗi giáo viên để thực hiện được mục tiêu giáo dục là việc có tính chất quyết định đối với sự thành công của công cuộc đổi mới.

2. Đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực của người học đã được ngành giáo dục thực hiện và triển khai đến từng cấp học. Nhận thức được tầm quan trọng của vấn đề đó, chúng tôi cũng từng bước thay đổi phương pháp theo hướng xây dựng các chủ đề dạy học, tìm tòi và vận dụng các phương pháp dạy học tích cực theo hướng tiếp cận năng lực của học sinh.

Dạy học theo trạm là một phương pháp dạy học mở, trong đó học sinh được tự lực, sáng tạo, tích cực hoạt động, tham gia giải quyết các nhiệm vụ học tập; có cơ hội nâng cao năng lực làm việc cá nhân, làm việc theo nhóm, phát triển các năng lực chung và năng lực riêng… đặc biệt phương pháp này còn kích thích hứng thú, say mê học tập của người học qua đó phát triển các năng lực của học sinh, nâng cao ý thức học tập suốt đời. Tuy nhiên, việc áp và tổ chức dạy học chủ đề theo phương pháp dạy học này ở trường phổ thông ở Việt Nam chưa nhiều, ở trường tôi cũng ít người áp dụng.

3. Chương Sóng ánh sáng Vật lý 12 là một phần quan trọng trong Chương trình Vật lý phổ thông. Kiến thức về Sóng ánh sáng rất đa dạng và phong phú với nhiều hiện tượng tự nhiên có liên quan, có nhiều ứng dụng trong thực tiễn cuộc sống với nhiều kiến thức thực tế nhưng cũng có kiến thức lại trừu tượng khó tiếp thu đối với học sinh. Vì vậy, học sinh phải nghiên cứu để hiểu rõ hơn và giải thích một số hiện tượng thực tế trong đời sống.

Xuất phát từ các lí do trên, tôi xét thấy cần thiết phải phát triển phương pháp tổ chức dạy học theo trạm và tiến hành nghiên cứu đề tài: Tổ chức dạy học theo 3

trạm bài “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại” Vật lí 12 nhằm phát triển phẩm chất, năng lực của học sinh.

2. Mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu các quan điểm dạy học tích cực và làm rõ cơ sở lí luận của dạy

học theo trạm.

- Nghiên cứu chương trình SGK hiện hành, sách GV và các tài liệu tham khảo có liên quan đến nội dung kiến thức bài “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại” Vật lí 12.

- Soạn thảo tiến trình dạy học theo phương pháp tổ chức dạy học theo góc bài “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại” đáp ứng yêu cầu phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của HS.

- Tiến hành TN sư phạm theo tiến trình đã soạn thảo để đánh giá hiệu quả của nó đối với việc lĩnh hội kiến thức mới và việc phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của HS trong quá trình học tập, từ đó bổ sung sửa đổi tiến trình dạy học đã soạn thảo cho phù hợp cũng như vận dụng linh hoạt mô hình này vào thực tiễn dạy học một số bài khác thuộc chương trình Vật lí phổ thông.

3. Đối tượng nghiên cứu

- Nội dung kiến thức bài “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại” Vật lí 12

- Hoạt động dạy và học bài “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại” Vật lí 12.

4. Phạm vi nghiên cứu

- Nội dung kiến thức bài “Tia hồng ngoại và tia. Tia tử ngoại” Vật lý 12

- Các hoạt động dạy và học của GV và HS ở trường THPT.

5. Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện đề tài nghiên cứu này, chúng tôi đã phối hợp 2 nhóm phương pháp nghiên cứu lý thuyết và nghiên cứu thực tiễn. Bao gồm: phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết, phân loại và tổng hợp lý thuyết, phương pháp quan sát và điều tra, phương pháp so sánh đối chiếu, phương pháp thực nghiệm.

6. Những đóng góp của đề tài

Về mặt lý luận: Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lí luận về thiết kế và tổ chức dạy

học theo trạm ở trường THPT nói chung và Vật lí lớp 12 nói riêng.

Về mặt thực tiễn: Cung cấp những giái trị cụ thể về mức độ thành công của việc dạy học theo trạm trong giảng dạy Vật lí THPT góp phần nâng cao chất lượng dạy học. Đây cũng là những yêu cầu của chương trình Giáo dục phổ thông 2018.

PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài

1.1. Cơ sở lý luận

1.1.1. Phương pháp dạy học tích cực

Bản chất của dạy học tích cực là đề cao chủ thể nhận thức, chính là phát huy tính tự giác, chủ động của người học, lấy người học làm trung tâm. Khai thác động lực của người học để để phát triển chính họ, coi trọng lợi ích nhu cầu của cá nhân người học, đảm bảo cho họ được thích ứng với đời sống xã hội. Dạy học tích cực tập trung vào giáo dục con người như một tổng thể. Trong dạy học tích cực, GV giúp HS tự khám phá trên cơ sở tự giác và được tự do suy nghĩ, tranh luận, đề xuất giải quyết vấn đề. GV trở thành người thiết kế và tạo môi trường cho phương pháp học tích cực, khuyến khích, ủng hộ, hướng dẫn hoạt động của HS, thử thách và tạo động cơ cho HS, khuyến khích đặt câu hỏi và đặt ra vấn đề cần giải quyết. HS trở thành người khám phá, khai thác, tư duy, liên hệ, người thực hiện, chủ động trao đổi, xây dựng kiến thức và cao hơn nữa là “người nghiên cứu”. Qua kiểu dạy học này, HS được tập dượt giải quyết những tình huống vấn đề sẽ gặp trong đời sống xã hội. Thông qua đó, HS vừa lĩnh hội được kiến thức, vừa có những thái độ và hành vi ứng xử thích hợp cũng như HS đã tự lực hình thành và phát triển dần nhân cách của một con người hành động, con người thực tiễn “tự chủ, năng động, sáng tạo, biết lựa chọn các vấn đề để đi đến quyết định đúng, có năng lực giải quyết vấn đề, có năng lực tự học, biết cộng tác làm việc, có năng lực tự điều chỉnh”, đáp ứng mục tiêu giáo dục thời kì đổi mới.

1.1.2. Khái niệm về phương pháp tổ chức dạy học theo trạm

Dạy học theo trạm là một phương pháp tổ chức hoạt động học tập trong đó HS tự lực, chủ động thực hiện lần lượt những nhiệm vụ độc lập khác nhau tại các vị trí xác định trong hoặc ngoài không gian lớp học (gọi là các trạm). Trong phương pháp tổ chức dạy học theo trạm, HS làm việc cá nhân, theo cặp hoặc theo nhóm để thực hiện các nhiệm vụ khác nhau ở các trạm về một nội dung kiến thức xác định. Các nhiệm vụ nhận thức ở mỗi trạm cần có tính tương đối độc lập với nhau, sao cho HS có thể bắt đầu từ một trạm bất kì. Sau khi hoàn thành trạm đó HS sẽ chuyển sang một trạm bất kì còn lại. Ta cũng có thể tổ chức các trạm này theo một vòng tròn để đảm bảo trật tự của tiết học, vì vậy phương pháp tổ chức dạy học này còn có tên là phương pháp tổ chức dạy học theo vòng tròn.

Cho đến nay, việc phát triển phương pháp tổ chức dạy học theo trạm cũng như các trạm học tập vẫn còn đang được nghiên cứu, các nghiên cứu này thường được đưa lên mạng và mọi trường phổ thông đều có thể sử dụng. Và trường hợp lí tưởng là khi người học đã được huấn luyện tốt có thể tự lấy thông tin trên mạng, tự tìm thấy các trạm học tập cần thiết và hứng thú để tự thực hiện. Khi đó, dạy học theo trạm sẽ trở thành một hình thức dạy học mở thực sự.

1.1.3. Phân loại trạm học tập

Có rất nhiều cách phân loại các trạm học tập như: phân loại theo vị trí, phân loại theo các pha xây dựng kiến thức, phân loại theo mức độ yêu cầu của nhiệm vụ, phân loại theo phương tiện, phân loại theo vai trò các trạm, theo hình thức làm việc. Mặc dù có nhiều tiêu chí để phân loại nhưng các trạm dù phân loại theo cách nào cũng xếp thành 2 nhóm chính:

+ Nhóm 1: Trạm bắt buộc là hệ thống các trạm có nội dung kiến thức bắt buộc, trọng tâm của bài học. Sau khi hoàn thành các trạm này sẽ hình thành cho học sinh những kiến thức và kĩ năng cơ bản mà bài học yêu cầu.

+ Nhóm 2: Trạm tự chọn là nhóm trạm học sinh có thể lựa chọn các trạm có mức độ khó – dễ khác nhau để làm hoặc có thể làm hết tất cả các trạm tự chọn nếu có đủ thời gian và trình độ, tuy nhiên người dạy cần phải quy định cho người học thực hiện đủ số lượng trạm theo quy định. Các trạm này thường có nội dung mở, vui để tạo hứng thú cho người học.

Trong phương pháp tổ chức dạy học theo trạm, học sinh làm việc cá nhân, theo cặp hoặc theo nhóm để thực hiện các nhiệm vụ khác nhau ở các trạm về một nội dung kiến thức xác định. Các nhiệm vụ nhận thức ở mỗi trạm cần có tính tương đối độc lập với nhau, sao cho người học có thể bắt đầu từ một trạm bất kì. Sau khi hoàn thành trạm đó học sinh sẽ chuyển sang một trạm bất kì còn lại. Ngoài ra, cũng có thể tổ chức các trạm học tập theo 1 vòng tròn để đảm bảo trật tự tiết học, vì vậy phương pháp này còn gọi là dạy học theo vòng tròn (Circuit training) (Hình 1.1)

Hình 1. 1. Sơ đồ vòng tròn học tập

Hình 1.2. Sơ đồ vòng tròn học tập có các trạm tự chọn

1.1.4. Nguyên tắc dạy học theo phương pháp trạm

Để tạo được sự hứng thú, say mê học tập, từ đó thu được kết quả cao trong quá trình khi tổ chức dạy học theo trạm thì việc thiết kế nội dung các trạm học tập sao cho thu hút được sự chú ý của học sinh là điều vô cùng quan trọng. Vì vậy, khi xây dựng hệ thống các trạm học tập cần phải tuân theo các quy tắc sau:

- Nhiệm vụ học tập ở các trạm phải tương đối độc lập với nhau sao cho từng nhóm học sinh có thể chọn nhiệm vụ ở một trạm bất kì làm trạm xuất phát và sau khi hoàn thành nhiệm vụ ở trạm này, các nhóm học sinh vào bất kì trạm nào theo sở thích nếu trạm đó hiện tại chưa có nhóm khác thực hiện. Nếu một bài có nhiều nội dung, ta có thể chia thành nhiều trạm học tập, sao cho mỗi trạm có các nhiệm vụ học tập là độc lập với nhau. Chúng ta cũng có thể tổ chức dạy học theo trạm cho nhiều bài cùng một lúc trong nhiều tiết học.

- Nhiệm vụ ở các trạm phải hấp dẫn, rõ ràng, phù hợp với năng lực của học sinh. Đồng thời, các nhiệm vụ này cũng có tác dụng phân hóa được học sinh. Thời gian dành cho mỗi trạm phụ thuộc vào nội dung công việc ở từng trạm nhưng phải đảm bảo được thời gian của tiết học.

- Các trạm có thí nghiệm hoặc các thiết bị hỗ trợ thì thí nghiệm hoặc các thiết bị hỗ trợ phải đơn giản, dễ thao tác phù hợp với thí nghiệm của học sinh, giải thích được hiện tượng tự nhiên hoặc tìm hiểu được ứng dụng để tạo được sự hứng thú và sự say mê học tập của học sinh.

- Số lượng các trạm không nên quá nhiều có thể tạo ra sự nhàm chán và mệt mỏi cho học sinh. Vì vậy, khi tổ chức dạy học theo trạm, cần thiết kế một hệ thống các trạm học tập với số lượng vừa phải thì mới tạo ra được sự thích thú cho học sinh, có như vậy kết quả học tập mới khả quan.

- Ngoài các nhiệm vụ bắt buộc, ta cần phải xây dựng các trạm với các nhiệm vụ tự chọn với mức độ khó – dễ khác nhau để cá biệt hóa năng lực của học sinh, đồng thời tránh được sự ùn tắc trong quá trình thực hiện nhiệm ở các trạm, tạo hứng thú cho các em trong học tập.

- Giáo viên nên cung cấp đáp án hoặc hệ thống trợ giúp tương ứng với các nhiệm vụ mà từng nhóm đang thực hiện để học sinh tự kiểm tra và đánh giá kết quả của bản thân và của nhóm.

- Các học sinh phải được phát phiếu học tập tương ứng với trạm mà nhóm

đang thực hiện để tối ưu hóa thời gian làm việc của từng cá nhân và từng nhóm.

- Trước khi tổ chức dạy học, giáo viên cần phải sinh hoạt để thống nhất với học sinh nội quy làm việc, hình thức đánh giá kết quả hoàn thành nhiệm vụ của cá nhân cũng như của nhóm.

1.1.5. Quy trình tổ chức dạy học theo trạm

Để tổ chức một chủ đề dạy học áp dụng dạy học theo trạm, giáo viên cần

thực hiện theo các vấn đề sau:

Giai đoạn 1: Chọn nội dung, xác định sơ bộ các trạm, tên trạm

Giai đoạn 2: Thiết kế kế hoạch bài học

Thiết kế kế hoạch bài học gồm các bước cụ thể sau: - Bước 1. Xác định mục tiêu bài học

- Bước 2. Chuẩn bị các phương tiện dạy học

- Bước 3. Thiết kế nhiệm vụ các trạm

Đây là bước rất quan trọng trong dạy học theo trạm. Nhiệm vụ ở mỗi trạm được thiết kế dạng phiếu học tập với các nội dung cụ thể: mục tiêu của trạm; phương tiện, đồ dùng; phương pháp và hình thức làm việc; thời gian tối đa; các nhiệm vụ cụ thể; yêu cầu kết quả và trình bày.

- Bước 4: Thiết kế hỗ trợ các trạm

- Bước 5: Thiết kế tiến trình dạy học cụ thể

Bao gồm các hoạt động cụ thể là: Bố trí sơ đồ không gian các góc học tập, dẫn nhập, giao nhiệm vụ học tập, lập các nhóm học tập, tổ chức học tập tại các góc, hoạt động đánh giá và xác nhận kiến thức, vận dụng kiến thức

Giai đoạn 3. Thực hiện dạy học (tổ chức dạy học trên lớp).

Bước 1. Thống nhất nội quy học tập theo trạm

Giáo viên giới thiệu khái quát nội dung chủ đề và nội dung học tập ở các trạm, số lượng các trạm. Giới thiệu phiếu học tập – phiếu hỗ trợ và cách làm việc trên các phiếu học tập,..

Bước 2. Chia nhóm

Đây là công việc đơn giản nhưng lại rất quan trọng, nó ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả của quá trình học tập. Tùy thuộc vào mức độ khó – dễ, của kiến thức, thời gian, mà giáo viên có thể cho học sinh tự chia nhóm theo sở thích hoặc giáo viên tự chia nhóm để việc học được thuận lợi và tránh mất nhiều thời gian.

Bước 3. Tổ chức cho các cá nhân, các nhóm làm việc

Học sinh có thể làm việc cá nhân, theo cặp hay theo nhóm tùy theo yêu cầu nhiệm vụ học tập ở mỗi trạm. Bước này giáo viên quan sát và trợ giúp cho học sinh khi gặp phải khó khăn trong quá trình giải quyết các nhiệm vụ học tập.

Bước 4. Tổng kết kết quả học tập

Sau khi các nhóm đã hoàn thành nhiệm vụ các trạm theo thời gian quy định, từng nhóm cử đại diện trình bày kết quả trạm cuối cùng mà nhóm vừa hoàn thành trước lớp. Thứ tự trình bày là bắt đầu từ trạm 1. Khi các nhóm đã báo cáo xong, giáo viên trình chiếu đáp án cho từng trạm, các nhóm trao đổi phiếu học tập cho nhau để đánh giá kết quả hoàn thành nhiệm vụ của các nhóm ở từng trạm, trên cơ sở đó các đánh giá – cho điểm các nhóm khác đối với tiêu chí: đánh giá phiếu học tập. Yêu cầu học sinh thu dọn các trạm học tập sau khi hoàn thành công việc. Không được làm hư hỏng thiết bị và mất trật tự trong khi đang học tập.

1.2. Cơ sở thực tiễn

1.2.1. Thực trạng sử dụng phương pháp dạy học theo trạm trong dạy học ở trường THPT

- Thực tiễn dạy học các môn Vật lí ở trường THPT nói chung, môn Vật lí ở trường THPT Quỳnh Lưu 2 nói riêng, việc hình thành năng lực cho học sinh chủ yếu thông qua tiến hành các tiết lên lớp. Trong quá trình dạy học, giáo viên kết hợp nhiều phương pháp, sử dụng các thiết bị dạy học hiện có hoặc tự làm, vận dụng công nghệ thông tin để làm phong phú cho bài giảng. Để hoàn thành nhiệm vụ, các nhóm học sinh chủ yếu dựa vào sách giáo khoa, sách tham khảo, truy cập internet để tìm kiếm thông tin lí thuyết, hình ảnh,…rồi làm và trình bày báo cáo dưới dạng powerpoint hoặc word… Những cách thức tổ chức đó đã góp phần giúp học sinh rèn luyện được nhiều kỹ năng là tiền đề cho việc hình thành những năng lực chung và năng lực chuyên biệt của học sinh. Tuy nhiên, thực trạng việc dạy và học Vật lí trong nhà trường phổ thông nói chung, trường THPT Quỳnh Lưu 2 nói riêng vẫn còn những tồn tại là: nội dung bài học khô khan, kiến thức trừu tượng, nặng về lí thuyết, nhưng sự gắn liền với thực tiễn còn ít, các giáo viên áp dụng phương pháp dạy học tích cực vào dạy đại trà còn chưa nhiều.

- Dạy học chủ đề theo phương pháp trạm trong môn Vật lí là phương pháp dạy học để người học chủ động làm việc với các trạm kiến thức độc lập, học sinh có thể làm việc cá nhân hoặc theo cặp hoặc theo nhóm. Như vậy, học sinh không chỉ tự mình lĩnh hội các kiến thức mà còn rèn luyện cho học sinh các kĩ năng, hình thành các năng lực chuyên biệt cần thiết để phát triển bản thân trong tương lai.

- Phương pháp dạy học theo trạm xuất hiện từ đầu thế kỉ XX dưới dạng sơ khai. Nó chính thức được sử dụng như một hình thức dạy học bởi hai người Anh là Morgan và Adamson trong giờ học thể dục. Tại đó hai ông đã xây dựng một vòng tròn luyện tập giúp học sinh nâng cao thể lực và thành tích cá nhân khi thi đấu.

- Ở Việt Nam, dạy học theo trạm đã được nghiên cứu và ứng dụng trong dạy học Vật lí từ năm 2009 tại Đại học Sư phạm Hà Nội. Từ đó đến nay, đã có một số luận văn và bài viết nhỏ của một số tác giả vận dụng dạy học theo trạm ở chương trình trung học cơ sở và THPT như sau:

+ Trần Văn Nghiên (2010), Tổ chức dạy học theo trạm một số kiến thức chương “Mắt – các dụng cụ quang học” – Vật lý 11 nâng cao. Luận văn thạc sỹ giáo dục. Đại học Sư phạm Hà Nội.

+ Trần Văn Thái (2012), Tổ chức dạy học theo trạm một số kiến thức của chương “ Chất khí” – Vật lí 10 cơ bản. Luận văn thạc sỹ giáo dục học. Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh.

+ Phùng Việt Hải, Phùng Thị Tố Loan và Lê Thị Diệu (2013), Ứng dụng PPDH theo trạm trong dạy học chương “Chất khí” – Vật lí 10. Tạp chí khoa học số 01. Trường Đại học An Giang.

Kết quả nghiên cứu của các tác giả đã chứng minh được kiểu dạy học theo trạm là khả thi và mang lại hiệu quả cao trong dạy học các chủ đề theo hướng phát triển năng lực cho học sinh.

Tuy nhiên, phương pháp này vẫn chưa được nhiều giáo viên phổ thông vận

dụng để dạy ở trường THPT.

1.2.2. Khảo sát học sinh về thực trạng dạy học môn Vật lí tại trường THPT

Chúng tôi tiến hành khảo sát ý kiến của 120 HS tại 3 lớp tại trường THPT

Quỳnh Lưu 2. Kết quả thu được như sau:

TT Câu hỏi Kết quả khảo sát

1 Em có thích học môn Vật lí không? Thích: 40/120 (33,33%)

Không thích: 80/120 (66,67%)

2 Rồi: 40/120 (33,33%)

Em đã được học phương pháp dạy học theo trạm chưa? Chưa: 80/120 (66,67%)

3 Thường xuyên: 10/120 (8,33%)

Thỉnh thoảng: 30/120 (25%)

Trong giờ học Vật lí các em có hay được GV trao quyền tự chủ, tự học, tự tìm tòi, xây dựng kiến thức dưới sự hướng dẫn của GV không? Không bao giờ: 80/120(66,67%)

4 Có: 20/120 (16,67%)

Không: 100/120 (83,33%)

Trong giờ học Vật lí các em có hay được tự làm thí nghiệm để thu thập số liệu, tự xử lí số liệu nhằm để kiểm chứng các định luật Vật lí không?

5 Có: 100/120 (83,33%)

Không: 20/120 (16,67%)

Trong giờ học Vật lí các em có thích được trao đổi, hợp tác nhóm, tự làm thí nghiệm để hình thành kiến thức mới không?

Qua số liệu thu thập được, tôi thấy rằng tỉ lệ HS thích học môn Vật lí ít. Đây là vấn đề đáng lo ngại đối với môn Vật lí của nhà trường. Trong quá trình dạy học, GV chưa thực quan tâm đến vấn đề phát triển năng lực cho HS, phần lớn chỉ quan tâm đến việc truyền thụ kiến thức một chiều, thụ động. Điều này chứng tỏ vai trò của GV trong dạy học chưa kích thích được hứng thú học tập ở HS.

Đa số các em thích được chủ động, tự làm thí nghiệm, tự tìm tòi để hình thành kiến thức mới. Các em thích được thảo luận, trao đổi, hoạt động nhóm, học hỏi nhau để phát triển năng lực của bản thân. Vì vậy việc thay đổi phương pháp dạy học là việc làm cấp bách và cần thiết.

1.2.3. Thuận lợi và khó khăn trong việc áp dụng đề tài

1.2.4.1. Thuận lợi

Mục tiêu giáo dục phổ thông hiện nay trong chiến lược đổi mới căn bản và toàn diện đã có sự thay đổi, chú trọng đến việc phát triển toàn diện năng lực cho HS trong đó nhấn mạnh đến năng lực hợp tác. Sự thay đổi này đã có tác động to lớn thúc đẩy các tổ chức giáo dục, nhà trường và GV chú trọng hơn đến những hoạt động nhằm phát triển năng lực hợp tác cho HS.

Dự thảo chương trình GDPT 2018 cùng với các bộ sách tham khảo, chương trình tập huấn các modun là kim chỉ nam chỉ đường cho các GV tiếp cận phương pháp dạy học phát triển năng lực cho HS.

Các GV luôn quan tâm đến vấn đề tích cực hóa trong dạy học, cũng như nghiên cứu các biện pháp, kỹ thuật dạy học để nâng cao hiệu quả dạy học. Các GV đều nhận thức đúng đắn về sự cần thiết của việc xây dựng và sử dụng các trạm trong dạy học môn Vật lí.

Cơ sở vật chất phục vụ đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) những năm qua đã được đặc biệt chú trọng. Nhiều dự án của Bộ Giáo dục và Đào tạo đã và đang được triển khai thực hiện trên phạm vi cả nước đã từng bước cải thiện điều kiện dạy học và áp dụng công nghệthông tin - truyền thông ở các trường trung học, tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động đổi mới PPDH. Cơ sở vật chất, thiết bị dạy học của nhà trường phổ thông ngày được trang bị ngày càng đầy đủ, đáp ứng được yêu cầu giảng dạy cho GV.

1.2.4.2. Khó khăn

Đa số GV hiện nay khi dạy học vẫn còn áp dụng theo hình thức cũ chưa phát huy được năng lực hợp tác của HS. Số GV thường xuyên chủ động, sáng tạo trong việc phối hợp các PPDH cũng như sử dụng các PPDH phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của HS còn chưa nhiều. Dạy học vẫn nặng về truyền thụ kiến thức lí thuyết. Việc rèn luyện kỹ năng sống, kỹ năng giải quyết các tình huống thực tiễn cho HS thông qua khả năng vận dụng tri thức tổng hợp chưa thực sự được quan tâm. Việc ứng dụng công nghệ thông tin - truyền thông, sử dụng các phương tiện dạy học chưa được thực hiện rộng rãi.

Số lượng HS thụ động trong học tập còn rất nhiều, không khí học tập chưa tốt,

bên cạnh đó vẫn còn hiện tượng HS học “đối phó”.

Hiện nay sĩ số HS trong lớp khá đông, không gian hoạt động chật hẹp dẫn đến việc tổ chức dạy học theo trạmbị hạn chế, dễ dẫn tới lớp ồn ào ảnh hưởng đến các lớp khác, việc bao quát lớp của GV là rất khó nên số lượng dạy học theo trạm được tổ chức còn rất ít.

Ngoài ra, việc tổ chức dạy học theo trạm có thu hút được HS hay không? Có tạo nên hứng thú cho HS không? Điều này còn phụ thuộc vào trình độ, năng lực tổ chức xây dựng các trạm học tập của GV.

Chương 2. Thiết kế tiến trình dạy học theo trạm bài “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại” Vật lý 12

2.1. Kiến thức cần xây dựng:

- Phát hiện sự tồn tại của tia hồng ngoại, tia tử ngoại

- Tìm hiểu một số tính chất, ứng dụng của tia hồng ngoại và tia tử ngoại

2.2. Tổng quan về hệ thống các trạm học tập

TRẠM NỘI DUNG MỤC TIÊU

Phát hiện sự tồn tại của tia hồng ngoại và tia tử ngoại bằng quang điện trở Phát hiện sự tồn tại của tia hồng ngoại và tia tử ngoại bằng quang điện trở bằng bộ thí nghiệm thật

Phát hiện sự tồn tại của tia hồng ngoại và tia tử ngoại bằng quang điện trở Phát hiện sự tồn tại của tia hồng ngoại và tia tử ngoại thông qua thí nghiệm mô phỏng trên máy vi tính.

Phát hiện sự tồn tại của tia hồng ngoại thông qua tác dụng nhiệt

Phát hiện sự tồn tại tia của hồng ngoại, tia tử ngoại

Tái hiện lại thí nghiệm lịch sử phát hiện sự tồn tại của tia hồng ngoại của Herschel thông qua tác dụng nhiệt của tia hồng ngoại.

Phát hiện sự tồn tại của tia tử ngoại bằng bạc clorua 3

Tái hiện lại thí nghiệm lịch sử phát hiện sự tồn tại của tia tử ngoại của Ritter bằng bạc clorua.

Tìm hiểu ứng dụng của tia hồng ngoại trong bếp hồng ngoại Tìm hiểu nguyên tắc cấu tạo của bếp hồng ngoại, ưu và nhược điểm của bếp hồng ngoại.

Tìm hiểu ứng dụng của tia hồng ngoại trong thiết bị điều khiển từ xa. Khảo sát tính chất phản xạ, khúc xạ của tia hồng ngoại.

6 Tìm hiểu ứng dụng tia hồng ngoại trong nhiệt kế hồng ngoại

Tìm hiểu cấu tạo nhiệt kế hồng ngoại và ưu điểm của nhiệt kế hồng ngoại so với nhiệt kế thủy ngân.

Tính chất, ứng dụng của tia hồng ngoại, tia tử ngoại

Tìm hiểu ứng dụng của tia trong công hồng ngoại nghệ chụp ảnh hồng ngoại

Thông qua một số ảnh hồng ngoại, tìm hiểu ứng dụng của công nghệ chụp ảnh hồng ngoại trong trong nghiên cứu động vật, dò tìm dấu vết, dò tìm thân nhiệt để kiểm soát dịch bệnh, trong thiên văn học, tìm kiếm cứu nạn, chữa cháy,...

Tính chất gây phát quang của tia tử ngoại – Thí nghiệm với nước Tonic Khảo sát tính chất gây phát quang của tia tử ngoại thông qua thí nghiệm với nước Tonic.

Giải thích nguyên tắc hoạt động của bút thử tiền, bút tàng hình. 9

Tìm hiểu ứng dụng của tia tử ngoại trong bút thử tiền, bút tàng hình

Tìm hiểu ứng dụng của tia tử ngoại trong đèn huỳnh quang Tìm hiểu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của đèn huỳnh quang, ưu và nhược điểm của đèn huỳnh quang so với đèn sợi đốt.

Hình 2.1. Sơ đồ tổng quan các trạm bài “Tia hồng ngoại. Tia tử ngoại”

2.3. Thiết kế nhiệm vụ ở các trạm

2.3.1. Trạm 1: Phát hiện sự tồn tại của tia hồng ngoại và tia tử ngoại bằng quang điện trở

a. Mục tiêu

- Xây dựng được phương án thí nghiệm và biết cách thí nghiệm phát hiện sự

tồn tại của tia hồng ngoại và tia tử ngoại.

- Rèn luyện kĩ năng TN, quan sát và khái quát hóa kiến thức.

b. Dụng cụ thí nghiệm

* Trạm 1A: Phát hiện sự tồn tại của tia hồng ngoại và tia tử ngoại bằng đầu thu quang điện trở

- Bảng quang học bằng thép kích thước 80cm x 45cm có chân đế

- Đèn phát ánh sáng trắng 12V – 12W có đế nam châm

- Nguồn 12V

- Lăng kính tam giác đều có đế nam châm - Màn quan sát

- Đầu thu bức xạ là một quang điện trở được mắc nối tiếp với một pin 1,5V

có đế nam châm

- Điện kế

* Trạm 1B: Phát hiện sự tồn tại của tia hồng ngoại và tia tử ngoại bằng thí nghiệm mô phỏng

- Máy vi tính có phần mềm thí nghiệm mô phỏng thí nghiệm phát hiện tia hồng

ngoại và tia tử ngoại của PGS.TS Nguyễn Xuân Thành - trường ĐHSP Hà Nội c. Phiếu học tập

Họ và tên:....................................... Lớp:.......... ...... Nhóm...............

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 1

PHÁT HIỆN SỰ TỒN TẠI CỦA TIA HỒNG NGOẠI VÀ TIA TỬ NGOẠI BẰNG QUANG ĐIỆN TRỞ

Dải quang phổ thu được khi chiếu ánh sáng trắng qua lăng kính:

Ngoài những bức xạ quan sát được, còn có thể tồn tại bức xạ nào khác không? ....................................................................................................................... .......................................................................................................................

Thiết kế thí nghiệm để kiểm tra dự đoán

Dụng cụ thí nghiệm cần có

.....................................................................................................................................

Bố trí thí nghiệm

Nhận xét về hiện tượng quan sát được

.................................................................................................................................. ..................................................................................................................................

.................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. ..................................................................................................................................

d. Hệ thống phiếu trợ giúp

Có thể vẫn còn những bức xạ nào đó ngoài vùng này.

Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng giới hạn trong phạm vi hẹp từ 0,4μm đến 0,76μm.

PHIẾU 1

PHIẾU 2

Phương án thí nghiệm: Tiến hành thí nghiệm tán sắc ánh sáng. Hứng dải quang phổ của ánh sáng trắng lên đầu thu bức xạ làm bằng quang điện trở đã được nối với một điện kế chứng minh. Dịch chuyển đầu thu trong, ngoài miền ánh sáng nhìn thấy và quan sát độ lệch của kim điện kế.

Quang điện trở là một điện trở làm bằng chất quang dẫn. Điện trở của quang điện trở có thể bị giảm nhanh khi được chiếu ánh sáng thích hợp.

PHIẾU 3A Bố trí thí nghiệm:

PHIẾU 3B Bố trí thí nghiệm:

2.3.2. Trạm 2: Phát hiện sự tồn tại của a hồng ngoi thông qua tác dụng nhiệt

a. Mục tiêu

- Xây dựng được phương án thí nghiệm và biết cách tiến hành thí nghiệm

phát hiện sự tồn tại của tia hồng ngoại thông qua tác dụng nhiệt.

- Rèn luyện kĩ năng TN, quan sát và khái quát hóa kiến thức.

b. Dụng cụ thí nghiệm

- Lăng kính

- Ánh sáng trắng: ánh sáng mặt trời

- Nhiệt kế

- Hộp giấy

- Tấm kim loại để gắn lăng kính vào hộp giấy

c. Phiếu học tập

Họ và tên:............................................. Lớp:.................. Nhóm.......................

PHÁT HIỆN SỰ TỒN TẠI CỦA TIA HỒNG NGOẠI THÔNG QUA TÁC DỤNG NHIỆT

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 2

Dải quang phổ thu được khi chiếu ánh sáng trắng qua lăng kính:

Thiết kế thí nghiệm để kiểm tra dự đoán

Dụng cụ thí nghiệm cần có ..................................................................................................................................... .....................................................................................................................................

Bố trí thí nghiệm

Các bước tiến hành ............................................................................. ............................................................................. ............................................................................. ............................................................................. .............................................................................

Nhận xét về hiện tượng quan sát được .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. ..................................................................................................................................

d. Hệ thống phiếu trợ giúp

Có thể vẫn còn những bức xạ nào đó ngoài vùng này.

Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng giới hạn trong phạm vi hẹp từ 0,4μm đến 0,76μm.

Bức xạ không nhìn thấy cũng có thể có tính tác dụng chất nhiệt.

Ánh sáng nhìn thấy có tính tác chất dụng nhiệt

PHIẾU 1

PHIẾU 2

Phương án TN: - Cho ánh mặt trời đi qua lăng kính. Điều chỉnh lăng kính sao cho dải quang phổ hiện lên rõ nét. - Đo nhiệt độ ở trong và ngoài vùng quang phổ.

PHIẾU 3

Lịch sử phát hiện ra tia hồng ngoại:

- Frederick Herschel sinh năm 1738, là một nhà thiên văn học ở Đức.

- Cuối năm 1799, Herschel bắt đầu nghiên cứu ánh sáng mặt trời. Ông đã chế tạo ra một chiếc lăng kính lớn. Trong một căn phòng tối, ông chiếu quang phổ đủ mọi màu sắc qua lăng kính lên một vách tường xa, sau đó ông cẩn thận tiến hành đo nhiệt độ của mỗi chùm ánh sáng có màu riêng biệt.

- Kết quả thu được khiến cho Herschel vô cùng bất ngờ: nhiệt độ tăng dần theo thứ tự thấp nhất là màu tím và cao nhất là màu đỏ. Trong lúc bất ngờ đó ông đã đặt nhiệt kế vào chỗ tối bên cạnh ánh sáng màu đỏ và cũng là phía ngoài của quang phổ. Theo lý thuyết, thông thường thì nhiệt kế phải giữ nguyên mức nhiệt độ bởi vì nó không đặt trong luồng ánh sáng chiếu thẳng. Nhưng hoàn toàn ngược lại, trên bề mặt nhiệt kế lại cho hiển thị mức nhiệt độ cao nhất.

- Sau đó, Herschel đã phát hiện ra loại tia sáng phát nhiệt này có khả năng sinh ra chiếu xạ và phản xạ giống như ánh sáng. Bởi vì loại tia sáng này xuất hiện ở ngoài ánh sáng màu đỏ và thế là Herschel đã đặt tên cho nó là tia hồng ngoại.

2.3.3. Trạm 3: Phát hiện sự tồn tại của tia tử ngoại bằng bạc clorua

a. Mục tiêu

- Xây dựng được phương án thí nghiệm và biết cách tiến hành thí nghiệm

phát hiện sự tồn tại của tử ngoại bằng bạc clorua AgCl.

- Rèn luyện kĩ năng TN, quan sát và khái quát hóa kiến thức.

- Lăng kính - Ánh sáng trắng: ánh sáng mặt trời - Bạc clorua AgCl - Hộp giấy - Tấm kim loại để gắn lăng kính vào hộp giấy

b. Dụng cụ thí nghiệm c. Phiếu học tập

Họ và tên:............................................. Lớp:................... Nhóm......................

PHÁT HIỆN SỰ TỒN TẠI CỦA TIA TỬ NGOẠI BẰNG BẠC CLORUA

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 3

Dải quang phổ thu được khi chiếu ánh sáng trắng qua lăng kính:

.................................................................................................................

Thiết kế thí nghiệm để kiểm tra dự đoán

Dụng cụ thí nghiệm cần có

.Bố trí thí nghiệm

Các bước tiến hành ......................................................................... ......................................................................... ......................................................................... .........................................................................

Nhận xét về hiện tượng quan sát được

.................................................................................................................................. .................................................................................................................................. ..................................................................................................................................

d. Hệ thống phiếu trợ giúp

Có thể vẫn còn những bức xạ nào đó ngoài vùng này.

Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng giới hạn trong phạm vi hẹp từ 0,4μm đến 0,76μm.

PHIẾU 1

Bạc Clorua AgCl là hợp chất hóa học trắng. Dưới màu tác dụng của ánh sáng thấy, nhìn AgCl sẽ bị chuyển sang màu đen.

PHIẾU 2

Phương án TN: - Cho ánh mặt trời đi qua lăng kính. Điều chỉnh lăng kính sao cho dải quang phổ hiện lên rõ nét. - Đặt AgCl ở trong và ngoài vùng quang phổ. Quan sát tốc độ thay đổi màu của AgCl.

Bức xạ không nhìn thấy cũng có thể làm AgCl chuyển sang màu đen.

PHIẾU 3

Lịch sử phát hiện ra tia tử ngoại:

- Jonhann Ritter sinh ra ở Đức vào năm 1776, ông là một nhà triết học tự nhiên.

- Ritter đã từng nghiên cứu về ảnh hưởng của ánh sáng mặt trời đối với phản ứng hóa học tìm ra tác dụng của ánh sáng đối với AgCl, khi có ánh sáng chiếu vào thì AgCl sẽ tự động chuyển sang màu đen.

- Năm 1801, ông tiến hành thí nghiệm quan sát xem tốc độ làm cho bạc clorua AgCl chuyển màu của tất cả các ánh sáng có giống nhau hay không. Ông chế tạo một chiếc lăng kính lớn. Trong một căn phòng tối, ông chiếu quang phổ đủ mọi màu sắc qua lăng kính lên một vách tường xa. Ông phết dung dịch AgCl lên một miếng giấy, đo xem mỗi loại màu ánh sáng phải mất bao nhiêu thời gian để làm cho miếng giấy quét AgCl chuyển sang màu đen.

- Ritter phát hiện ra ánh sáng đỏ làm cho giấy chuyển màu không đáng kể và ánh sáng màu tím làm cho giấy chuyển màu với tốc độ nhanh nhất. Ông đặt miếng giấy AgCl ra bên ngoài dải ánh sáng màu tím, miếng giấy lập tức chuyển màu, tốc độ của nó mới là nhanh nhất. Mặc dù nó không bị ánh sáng nhìn thấy được chiếu vào, nhưng một loại bức xạ nào đó đã tác động lên chất hóa học trên đó và làm nó chuyển sang màu đen. Ritter gọi đó là tia hóa chất, sau này được gọi là tia cực tím hay tia tử ngoại.

2.3.4. Trạm 4: Tìm hiểu ứng dụng của tia hồng ngoại trong bếp hồng ngoại a. Mục tiêu

- Nắm được tính chất nổi bật của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt.

- Hiểu được ứng dụng của tia hồng ngoại trong bếp hồng ngoại.

b. Dụng cụ thí nghiệm

- Bếp hồng ngoại

c. Phiếu học tập Họ và tên:............................................... Lớp:.................. Nhóm....................

TÌM HIỂU ỨNG DỤNG CỦA TIA HỒNG NGOẠI TRONG BẾP HỒNG NGOẠI

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 4

Quan sát và sử dụng bếp hồng ngoại Nguyên tắc cấu tạo của bếp hồng ngoại .............................................................................................. .............................................................................................. .............................................................................................. ..................................................................................................................................... .................................................................................................................................... ..................................................................... ..................................................................... ...................................................................... ...................................................................... ...................................................................... d. Hệ thống phiếu trợ giúp

PHIẾU 1 Cấu tạo của bếp hồng ngoại: Bếp hồng ngoại ứng dụng nguyên lí bức xạ nhiệt của tia hồng ngoại. Bếp hồng ngoại sử dụng hai bóng đèn halogen công suất cao (thực tế giống bóng đèn sợi đốt nhưng trong đó có bơm đầy khí halogen) để tạo ra bức xạ nhiệt. Mặt bếp được cấu tạo bởi chất liệu thủy tinh hữu cơ được tích hợp nhiều thấu kính hội tụ (16 thấu kính/cm2) có tác dụng hắt ánh sáng hồng ngoại (được tạo ra từ bóng đèn halogen) gia nhiệt lên mặt kính bên trên. Như vậy nhiệt lượng sẽ được tạo ra trên mặt kính của bếp.

2.3.5. Trạm 5: Tìm hiểu ứng dụng của tia hồng ngoại trong thiết bị điều khiển

từ xa. Khảo sát tính chất phản xạ, khúc xạ của tia hồng ngoại.

a. Mục tiêu - Nắm được ứng dụng của tia hồng ngoại trong thiết bị điều khiển từ xa. - Thiết kế được phương án thí nghiệm để quan sát tia hồng ngoại trong thiết bị điều khiển từ xa, xây dựng được phương án thí nghiệm và biết cách tiến hành thí nghiệm khảo sát tính chất phản xạ, khúc xạ của tia hồng ngoại.

- Điều khiển từ xa của ti vi - Máy ảnh hoặc điện thoại có chức năng chụp ảnh - Gương phẳng. Lăng kính

b. Dụng cụ thí nghiệm c. Phiếu học tập

Họ và tên:..........................................Lớp:......................Nhóm.......................

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 5

TÌM HIỂU ỨNG DỤNG CỦA TIA HỒNG NGOẠI TRONG THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA. KHẢO SÁT TÍNH CHẤT PHẢN XẠ, KHÚC XẠ CỦA TIA HỒNG NGOẠI

Nguyên lý cơ bản của thiết bị điều khiển từ xa ở ti vi, quạt,...là sử dụng ánh sáng hồng ngoại để chuyển tín hiệu đến thiết bị cần điều khiển.

Hãy thiết kế phương án thí nghiệm để có thể quan sát được ánh sáng hồng ngoại ở đèn Led của điều khiển từ xa ti vi

..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... Từ đèn hồng ngoại quan sát được ở điều khiển từ xa ti vi, thiết kế phương án thí nghiệm khảo sát tính chất phản xạ, khúc xạ của tia hồng ngoại Dụng cụ thí nghiệm cần có ..................................................................................................................................... .....................................................................................................................................

Bố trí thí nghiệm

Các bước tiến hành ........................................................................ ........................................................................ ........................................................................ ........................................................................

Nhận xét về hiện tượng quan sát được .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. ..................................................................................................................................

d. Hệ thống phiếu trợ giúp

Ánh sáng hồng ngoại vô hình đối với mắt người nhạy nhưng cảm với các thiết bị máy ảnh kĩ thuật số.

Dùng máy ảnh kĩ thuật số (hoặc điện thoại có chức năng chụp ảnh) để quan sát đèn Led hồng ngoại ở thiết bị điều khiển từ xa. của ti vi

PHIẾU 1

PHIẾU 2 Phương án thí nghiệm để có thể quan sát được ánh sáng hồng ngoại ở đèn Led của điều khiển từ xa ti vi - Bật chế độ chụp ảnh của một máy ảnh kĩ thuật số (hoặc điện thoại có chức năng chụp ảnh). - Đặt ống kính của máy ảnh trước đèn Led của điều khiển từ xa. - Nhấn nút bất kì trên điều khiển từ xa. Quan sát tín hiệu của đèn Led thông qua màn hình của máy ảnh.

PHIẾU 3 Khảo sát tính chất phản xạ của tia hồng ngoại:

PHIẾU 4 Khảo sát tính chất khúc xạ của tia hồng ngoại:

2.3.6. Trạm 6: Tìm hiểu ứng dụng tia hồng ngoại trong nhiệt kế hồng ngoại

a. Mục tiêu

- Tìm hiểu cấu tạo của nhiệt kế hồng ngoại.

- Nắm được ưu điểm nổi bật của nhiệt kế hồng ngoại so với nhiệt kế thủy

ngân khi đo nhiệt độ cơ thể.

b. Dụng cụ thí nghiệm

- Nhiệt kế hồng ngoại

c. Phiếu học tập

Họ và tên:.............................................. Lớp:............... Nhóm.........................

TÌM HIỂU ỨNG DỤNG CỦA TIA HỒNG NGOẠI TRONG NHIỆT KẾ HỒNG NGOẠI

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 6

Cấu tạo của nhiệt kế hồng ngoại? .....................................................................................................................................

..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... .....................................................................................................................................

.....................................................................................................................................

d. Hệ thống phiếu trợ giúp

PHIẾU 1 Cấu tạo nhiệt kế hồng ngoại: Nhiệt kế hồng ngoại gồm có bốn thành phần cơ bản: - Ống dẫn sóng: để thu nhận năng lượng hồng ngoại phát ra từ vật thể. - Cảm biến nhiệt điện: có tác dụng chuyển đổi năng lượng sang tín hiệu điện. - Bộ điều chỉnh độ nhạy: để phối hợp phép đo của thiết bị hồng ngoại với chỉ số bức xạ hồng ngoại của vật thể được đo. - Mạch cảm biến bù nhiệt: nhiệt kế hồng ngoại thường bị nhiễu bởi nhiệt độ môi trường bên ngoài nên bên trong nhiệt kế hồng ngoại thường sử dụng một mạch bù nhiệt để bù đắp cho sự thay đổi nhiệt độ của môi trường.

Đo nhiệt độ trong động cơ với nhiệt kế hồng ngoại

Đo nhiệt độ bằng nhiệt kế hồng ngoại đối với đối tượng có nhiệt độ cao

Đo nhiệt độ cơ thể bằng nhiệt kế hồng ngoại, thường đo từ bức xạ hồng ngoại ở màng nhĩ của tai vì đây là bộ phận phản ánh nhiệt độ cơ thể với độ tin tưởng lâm sàng cao

PHIẾU 2 Ứng dụng của nhiệt kế hồng ngoại Nhiệt kế hồng ngoại có thể đo nhiệt độ từ xa mà không cần tiếp xúc trực tiếp với vật thể. Do đó, nhiệt kế hồng ngoại đặc biệt hữu ích đối với các trường hợp cặp nhiệt điện hoặc các đầu dò cảm biến không thể sử dụng được, ví dụ như đối tượng đo là nhỏ, di chuyển hoặc không thể tiếp cận, đối với quá trình năng động, đòi hỏi phản ứng nhanh, hoặc nhiệt độ lớn hơn 10000C,...

2.3.7. Trạm 7: Tìm hiểu ứng dụng của tia hồng ngoại trong công nghệ chụp ảnh hồng ngoại

a. Mục tiêu

- Hiểu được ứng dụng của ảnh hồng ngoại trong nghiên cứu động vật, dò tìm dấu vết, dò tìm thân nhiệt để kiểm soát dịch bệnh, trong thiên văn học, tìm kiếm cứu nạn, chữa cháy,...

b. Dụng cụ thí nghiệm: Một số ảnh hồng ngoại c. Phiếu học tập

Họ và tên:................................................ Lớp:................ Nhóm....................

TÌM HIỂU ỨNG DỤNG TIA HỒNG NGOẠI TRONG CÔNG NGHỆ CHỤP ẢNH HỒNG NGOẠI

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 7

Công nghệ hồng ngoại cho ta thấy cái mà mắt thường chúng ta không nhìn thấy

được. Chụp ảnh hồng ngoại là kỹ thuật tạo ra bức ảnh để mắt người thấy được từ

việc phát xạ ánh sáng hồng ngoại của vật thể đối với trạng thái nhiệt của chúng.

Quan sát một số ảnh chụp bằng máy ghi hồng ngoại và nêu một số ứng dụng nhờ công nghệ chụp ảnh hồng ngoại: ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... Các ảnh hồng ngoại

Hình 2.3. Các ảnh hồng ngoại trong nghiên cứu động vật

Hình 2.4. Các ảnh hồng ngoại trong việc dò tìm dấu vết

Hình 2.5 Các ảnh hồng ngoại trong việc dò tìm thân nhiệt để kiểm soát dịch bệnh

Hình 2.6. Các ảnh hồng ngoại trong thiên văn học

Hình 2.7. Các ảnh hồng ngoại trong trong tìm kiếm cứu nạn, chữa cháy

d. Hệ thống phiếu trợ giúp

PHIẾU 1

Hầu hết các loại động vật có vú và loài chim là động vật máu nóng, và tất cả các loài bò sát, côn trùng, nhện, động vật lưỡng cư và cá là máu lạnh. Nhiệt độ máu của động vật liên quan đến nhiệt độ cơ thể của nó.

Động vật máu nóng giữ cho nhiệt độ bên trong cơ thể không đổi. Chúng làm điều này bằng cách tạo ra nhiệt độ của riêng chúng khi ở trong môi trường mát và làm lạnh mình khi đang ở trong môi trường nóng. Động vật máu lạnh có nhiệt độ cơ thể là nhiệt độ của môi trường xung quanh. Chúng nóng khi môi trường của chúng là nóng và lạnh khi môi trường xung quanh chúng là lạnh.

Những hình ảnh hồng ngoại nhiệt của động vật máu nóng cho thấy các loài chim và động vật có vú duy trì nhiệt độ cơ thể cao hơn khi nhiệt độ không khí xung quanh thấp.

Hình ảnh hồng ngoại cho thấy động vật máu lạnh có cùng nhiệt độ cơ thể với nhiệt độ môi trường. Cả hai con tắc kè và bọ cạp đều có nhiệt độ giống nhiệt độ không khí xung quanh chúng. Chú ý sự khác biệt giữa động vật máu lạnh và con người máu nóng đang cầm chúng.

Những hình ảnh hồng ngoại trên cho thấy một số cách thức mà động vật máu nóng để duy trì nhiệt độ cơ thể ổn định. Khi trời nóng, chó tỏa bớt nhiệt ra ở lưỡi .Loài chim được bao phủ bởi lông giúp giữ cho chúng ấm áp khi trời lạnh.

PHIẾU 2 Camera hồng ngoại được sử dụng phổ biến trong việc dò tìm dấu vết tội phạm, trong nghiên cứu pháp y,...

Đối với mắt bình thường, không tìm được manh mối gì ở nạn nhân này.

Từ hình ảnh hồng ngoại nhiệt của nạn nhân, có thể nhìn thấy các đối tượng trong túi quần của nạn nhân mà vẫn giữ nguyên hiện trường, không đụng chạm vào nạn nhân.

Từ lượng nhiệt hồng ngoại nạn nhân để lại trên sàn nhà có thể xác định được thời gian tử vong.

Sau khi đi qua, dấu chân hồng ngoại vẫn còn lưu lại do hơi ấm của cơ thể

PHIẾU 3 Triệu chứng của hầu hết các bệnh nhiễm virus (cúm A H1N1, SAR,...) gần như giống nhau: cảm giác khó chịu, đau họng, ho và tất nhiên là kèm theo sốt; do đó, rất dễ dàng phát hiện ban đầu các đối tượng nguy cơ nhiễm bệnh do virus bằng cách đo thân nhiệt của họ. Việc sử dụng các camera hồng ngoại có chức năng báo động bằng màu sắc và âm thanh tại các cửa khẩu, nơi tập trung nhiều sự đi lại sẽ phát hiện ra đối tượng có thân nhiệt cao hơn bình thường, nghi nhiễm virus để cách ly cho các biện pháp khám và xét nghiệm chuyên sâu.

Như vậy, các hệ thống tìm bệnh nhân nghi dò nhiễm virus sử dụng camera hồng ngoại thực chất là thiết bị dò tìm thân nhiệt cao hơn mức bình thường, đối tượng có mức thân nhiệt cao được phát hiện bởi camera hồng ngoại sẽ được cách ly, khám và làm các xét nghiệm y tế chuyên sâu để phát hiện sự có mặt của virus bệnh. Thiết bị này nhằm kiểm soát và ngăn ngừa nguy cơ các đại dịch toàn cầu trong tình hình phát triển giao thương quốc tế, du lịch và di cư của nhân loại.

PHIẾU 4

Công nghệ chụp ảnh hồng ngoại được sử dụng rộng rãi trong thiên văn học. Kính thiên văn hồng ngoại có thể phát hiện các đối tượng quá lạnh - và do đó quá mờ nhạt - để được quan sát trong ánh sáng nhìn thấy được, chẳng hạn như hành tinh, tinh vân và một số ngôi sao lùn nâu. Ngoài ra, bức xạ hồng ngoại có bước sóng dài hơn ánh sáng nhìn thấy được, có nghĩa là nó có thể đi qua khí và bụi thiên văn mà không bị phân tán. Vì vậy, các đối tượng và các khu vực che khuất khỏi tầm nhìn trong quang phổ nhìn thấy được có thể được quan sát trong vùng hồng ngoại. Qua ánh sáng khả kiến, ta không thể phát hiện ra các ngôi sao do lớp bụi dày đặc, nhưng qua tia hồng ngoại thì có thể.

Bức ảnh chụp tinh vân SH 2 – 235 bằng kính thiên hồng ngoại WISE của Mỹ

PHIẾU 5

Dập tắt đám cháy dựa trên công nghệ chụp ảnh hồng ngoại sẽ làm cho công việc chữa cháy dễ dàng hơn nhiều. Máy ảnh hồng ngoại sẽ cho ta biết vị trí nào là nóng nhất và tập trung vào đó. Đặc biệt, sử dụng máy ảnh hồng ngoại sẽ giúp lính cứu hỏa phát hiện ra nạn nhân lẫn trong khói bụi dựa vào bức xạ hồng ngoại của họ.

2.3.8. Trạm 8: Tính chất gây phát quang của tia tử ngoại – thí nghiệm với nước

Tonic

a. Mục tiêu

- Xây dựng được phương án thí nghiệm và biết cách tiến hành thí nghiệm về

tính chất gây phát quang của tia tử ngoại.

- Rèn luyện kĩ năng TN.

b. Dụng cụ thí nghiệm

- Nước máy

- Nước Tonic

- Hai cái ly bằng thủy tinh trong suốt

- Nguồn phát tia tử ngoại: ánh sáng mặt trời, đèn phát ánh sáng trắng,...

c. Phiếu học tập Họ và tên:.............................................. Lớp:............... Nhóm......................

TÍNH CHẤT GÂY PHÁT QUANG CỦA TIA TỬ NGOẠI - THÍ NGHIỆM VỚI NƯỚC TONIC

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 8

Tia tử ngoại có tính chất nổi bật là kích thích sự phát quang của nhiều chất Hãy thiết kế phương án thí nghiệm để minh họa tính chất này Dụng cụ thí nghiệm cần có ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... .....................................................................................................................................

Bố trí thí nghiệm

Nhận xét về hiện tượng quan sát được .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. ..................................................................................................................................

d. Hệ thống phiếu trợ giúp

PHIẾU 1 - Nước Tonic là một loại nước giải khát trong suốt có chứa quinine để gây vị đắng (quinine còn gọi là chất kí ninh, là một loại thuốc để chữa bệnh sốt rét). - Chất quinine trong nước Tonic có khả năng phát quang dưới ánh sáng tử ngoại.

PHIẾU 2 Phương án thí nghiệm: Để hai ly nước máy và nước Tonic ngoài trời nắng (hoặc chiếu hai ly nước bằng đèn phát ánh sáng trắng). Quan sát màu của hai ly nước trước và sau khi đặt ngoài trời nắng (hoặc trước và sau khi được chiếu sáng). e. Đáp án của phiếu học tập

Họ và tên:...............................................Lớp:......................Nhóm...........................

TÍNH CHẤT GÂY PHÁT QUANG CỦA TIA TỬ NGOẠI - THÍ NGHIỆM VỚI NƯỚC TONIC

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 8

Tia tử ngoại có tính chất nổi bật là kích thích sự phát quang của nhiều chất Hãy thiết kế phương án thí nghiệm để minh họa tính chất này Dụng cụ thí nghiệm cần có

Bố trí thí nghiệm

Các bước tiến hành - Đổ đầy nước máy và nước Tonic vào hai

cái ly.

- Đặt hai ly nước ngoài trời nắng.

- Quan sát màu của hai ly nước trước và

sau khi đặt ngoài trời nắng.

Nhận xét về hiện tượng quan sát được - Trước khi đặt ngoài trời nắng, cả hai ly nước đều có màu trong suốt.

- Sau khi đặt ngoài trời nắng, ly nước máy vẫn giữ màu trong suốt trong khi ly

nước Tonic đã chuyển sang màu xanh do chất quinine trong nước Tonic đã phát

quang dưới tác dụng của tia tử ngoại có trong ánh sáng mặt trời.

2.3.9. Trạm 9: Tìm hiểu ứng dụng của tia tử ngoại trong bút thử tiền, bút tàng hình

a. Mục tiêu

- Nắm được ứng dụng của tia tử ngoại trong bút thử tiền, bút tàng hình.

b. Dụng cụ thí nghiệm

- Bút thử tiền, bút tàng hình

- Một số tờ tiền polymer mệnh giá 100.000 đồng, 200.000 đồng,...

c. Phiếu học tập Họ và tên:....................................... Lớp:.................. Nhóm..........................

TÌM HIỂU ỨNG DỤNG CỦA TIA TỬ NGOẠI TRONG BÚT THỬ TIỀN, BÚT TÀNG HÌNH

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 9

Dùng bút thử tiền soi tờ tiền polymer, dùng bút tàng hình ghi lên tờ giấy trắng và dùng đèn tử ngoại ở đầu bút soi vào chữ vừa ghi. Trình bày hiện tượng quan sát được: ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... Giải thích: .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... .....................................................................................................................................

d. Hệ thống phiếu trợ giúp

PHIẾU 1

Một số đặc điểm kĩ thuật bảo an của giấy bạc polymer

- Mực không màu phát quang: Ở vị trí giữa tờ bạc có cụm số chỉ giá trị tờ bac (500.000, 200.000,...) nhìn thấy khi soi dưới ánh sáng cực tím.

- Dòng số sêry ngang màu đen: phát quang màu xanh lơ khi soi dưới tia cực tím.

- Dòng số sêry dọc màu đỏ: phát quang màu da cam khi soi dưới ánh sáng cực tím.

- Mực màu hồng phát quang: Màu hồng xung quanh chân dung Chủ tịch Hồ Chí Minh (mặt trước) và màu hồng sau phong cảnh (mặt sau) phát quang màu vàng khi soi dưới ánh sáng cực tím. (Đối với giấy bạc 500.000 đồng)

- Mực màu vàng phát quang màu vàng da cam: Màu vàng xung quanh chân dung Chủ tịch Hồ Chí Minh (mặt trước) và màu vàng giữa phong cảnh (mặt sau) phát quang màu vàng cam khi soi dưới ánh sáng cực tím. (Đối với giấy bạc 100.000 đồng) - Mực màu vàng cam phát quang màu vàng: Màu vàng cam xung quanh chân dung Chủ tịch Hồ Chí Minh (mặt trước) và màu vàng cam ở hình định vị (mặt sau) phát quang màu vàng khi soi dưới ánh sáng cực tím. (Đối với giấy bạc 50.000 đồng)

PHIẾU 2 Bút tàng hình:

Bút tàng hình là một loại bút có mực là chất phát quang fluorexein. Ở nắp bút có gắn một đèn phát tia cực tím. Trong điều kiện bình thường, ta không thể nhìn thấy chữ viết bằng loại mực này vì nó không có màu. Nhưng khi được chiếu sáng bằng tia cực tím thì fluorexein sẽ phát ánh sáng màu lục làm chữ viết hiện lên.

2.3.10. Trạm 10: Tìm hiểu ứng dụng của tia tử ngoại trong đèn huỳnh quang

a. Mục tiêu

- Nắm được ứng dụng của tia tử ngoại trong đèn huỳnh quang

b. Dụng cụ thí nghiệm

- Đèn huỳnh quang

c. Phiếu học tập

Họ và tên:............................................. Lớp:.................. Nhóm.......................

TÌM HIỂU ỨNG DỤNG CỦA TIA TỬ NGOẠI TRONG ĐÈN HUỲNH QUANG

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 10

Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của đèn huỳnh quang ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ............................................................................................................................... Ưu, nhược điểm của bóng đèn huỳnh quang so với bóng đèn sợi đốt: .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. .................................................................................................................................. d. Hệ thống phiếu trợ giúp

PHIẾU 1 Đèn huỳnh quang:

- Đèn huỳnh quang hay gọi đơn giản là đèn típ gồm điện cực (vonfam), vỏ đèn và lớp bột huỳnh quang. 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.

- 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. Vì vậy, trong quá trình phát sáng của đèn huỳnh quang, nhiệt lượng sinh ra rất ít, ánh sáng mà nó phát ra là một dạng ánh sáng lạnh. Điều này làm cho hiệu suất phát sáng của đèn huỳnh quang được nâng cao rõ rệt và sẽ tiết kiệm điện hơn đèn sợi đốt. PHIẾU 2

Đèn sợi đốt: Đèn sợi đốt có dây tóc là bộ phận chính để phát ra ánh sáng. Các dây tóc được bảo vệ bên ngoài bằng một lớp thủy tinh trong suốt hoặc mờ đã được rút hết không khí và bơm vào các khí trơ. Kích cỡ bóng phải đủ lớn để không bị hơi nóng của nhiệt tỏa ra làm nổ. Dòng điện sẽ đi qua đui đèn, qua đuôi đèn kim loại, vào đến dây tóc làm nó nóng lên và đến mức phát ra ánh sáng. Đèn sợi đốt thường ít được dùng hơn vì công suất quá lớn (thường là 60W), hiệu suất phát quang rất thấp (chỉ khoảng 5% điện năng được biến thành quang năng, phần còn lại tỏa nhiệt nên bóng đèn khi sờ vào có cảm giác nóng và có thể bị bỏng).

Đáp án phiếu học tập của các trạm ở phần phụ lục 1

2.4. Khảo sát sự cấp thiết và tính khả thi của các biện pháp đề xuất

2.4.1. Mục đích khảo sát:

Thông qua khảo sát nhằm khẳng định sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp tổ chức dạy học theo trạm bài “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại” đã đề xuất, để từ đó hoàn thiện các giải pháp cho phù hợp với thực tiễn.

2.4.2. Đối tượng khảo sát:

Chúng tôi đã tiến hành trưng cầu ý kiến của 152 người gồm 53 giáo viên

và 99 học sinh.

2.4.3.Nội dung và quy trình khảo sát:

Để tiến hành khảo sát sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đề

xuất, chúng tôi xây dựng link khảo sát sau:

https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSfpJx6yYlFBx0dCfK3A9Ww

4UDx1GGDZA4QYVGJEiLZlSq3sTQ/viewform?usp=sf_link để trưng cầu ý kiến theo hai tiêu chí: sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp tổ chức dạy học theo trạm bài “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại” nhằm phát triển năng lực, phẩm chất của học sinh. Thực hiện đánh giá các tiêu chí theo 4 mức độ từ cao đến thấp và được lượng hoá bằng điểm số:

- Sự cấp thiết: Rất cấp thiết (4 điểm); Cấp thiết (3 điểm); Ít cấp thiết (2

điểm); Không cấp thiết (1 điểm).

- Tính khả thi: Rất khả thi (4 điểm); Khả thi (3 điểm); Ít khả thi (2 điểm);

Không khả thi (1 điểm).

Với các câu hỏi khảo sát:

- Giải pháp 1: Xây dựng quy trình tổ chức dạy học theo trạm

- Giải pháp 2: Thiết kế các trạm học tập phát hiện sự tồn tại tia hồng ngoại,

tia tư ngoại bằng quang điện trở

- Giải pháp 3: Thiết kế trạm học tập sự tồn tại của tia hồng ngoại thông qua

tác dụng nhiệt

- Giải pháp 4: Thiết kế trạm học tập Phát hiện sự tồn tại của tia tử ngoại

bằng bạc clorua

- Giải pháp 5: Thiết kế trạm học tập tìm hiểu ứng dụng của tia hồng ngoại

trong bếp hồng ngoại

- Giải pháp 6: Thiết kế trạm học tập tìm hiểu ứng dụng của tia hồng ngoại trong thiết bị điều khiển từ xa. Khảo sát tính chất phản xạ, khúc xạ của tia hồng ngoại.

- Giải pháp 7: Thiết kế trạm học tập tìm hiểu ứng dụng của tia hồng ngoại

trong nhiệt kế hồng ngoại.

- Giải pháp 8: Thiết kế trạm học tập tìm hiểu ứng dụng của tia hồng ngoại

trong công nghệ chụp ảnh hồng ngoại.

- Giải pháp 9: Thiết kế trạm học tập tìm hiểu tính chất gây phát quang của tia tử ngoại – Thí nghiệm với nước Tonic.

- Giải pháp 10: Thiết kế trạm học tập tìm hiểu ứng dụng của tia tử ngoại

trong bút thử tiền, bút tàng hình

- Giải pháp 11: Thiết kế trạm học tập tìm hiểu ứng dụng của tia tử ngoại

trong đèn huỳnh quang

Sau khi nhận kết quả thu được, chúng tôi tiến hành phân tích, xử lý số liệu ) của các giải pháp

trên bảng thống kê, tính tổng điểm (∑) và điểm trung bình ( đã được khảo sát, sau đó nhận xét, đánh giá và rút ra kết luận.

- Thời gian tiến hành khảo sát: tháng 04/2023.

2.4.4. Kết quả khảo sát

a) Đánh giá về sự cấp thiết

Kết quả khảo sát sự cấp thiết của các giải pháp vận dụng dạy học theo

trạm trong bài Tia hồng ngoại, tia tử ngoại được thể hiện ở bảng

Bảng 1: Kết quả khảo sát sự cấp thiết của các giải pháp tổ chức dạy học

Mức độ đánh giá

Cấp thiết

Ít cấp thiết

Rất cấp thiết

Không cấp thiết

Thứ bậc

Giải pháp

SL Điểm SL Điểm SL Điểm SL Điểm

328

491 3,23

392

507 3,34

360

503 3,31

392

507 3,34

360

503 3.31

392

507 3,34

312

479 3.15 11

328

491 3.23

392

507 3,34

Giải pháp 1 Giải pháp 2 Giải pháp 3 Giải pháp 4 Giải pháp 5 Giải pháp 6 Giải pháp 7 Giải pháp 8 Giải pháp 9

theo trạm bài “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại”.

328

491 3.23

376

507 3,34

Giải pháp 10 Giải pháp 11

990 2960 249

747 353 706

5493 3.29

Trung bình chung

Kết quả khảo sát ở Bảng 1 cho thấy, các nhóm đối tượng được khảo sát đã đánh giá sự cấp thiết của các giải pháp tổ chức dạy học theo trạm bài “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại” nhằm phát triển phẩm chất, năng lực của HS là cấp thiết, với điểm trung bình chung của cả 11 giải pháp là 3,29. Mặc dù các đối tượng khảo sát có cách đánh giá khác nhau nhưng theo quy luật số lớn, có thể nói đa số lượt ý kiến đánh giá đều thống nhất cho rằng cả 11 giải pháp đề xuất là có tính cấp thiết. Mức độ cấp thiết của các giải pháp đề xuất tương đối đồng đều, khoảng cách giữa các giá trị điểm trung bình không quá xa nhau. Từ bảng số liệu trên, có thể biểu đạt qua biểu đồ 1.

Biểu đồ: Mức độ cấp thiết của các giải pháp tổ chức dạy học bài tia hồng

ngoại, tia tử ngoại

b) Đánh giá về tính khả thi

Kết quả khảo sát tính khả thi của các giải pháp vận dụng dạy học theo trạm

trong bài Tia hồng ngoại, tia tử ngoại được thể hiện ở bảng

Bảng 2: Kết quả khảo sát sự cấp thiết của các giải pháp tổ chức dạy học

theo trạm bài “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại”.

Mức độ đánh giá

Rất khả thi

Khả thi

Ít khả thi Không khả

thi

Thứ bậc

Giải pháp

SL Điểm SL Điểm SL Điểm SL Điểm

328

491 3.23

1 Giải

pháp 1

376

511 3.36

2 Giải

pháp 2

360

503 3.31

3 Giải

pháp 3

4 Giải

312

479 3.15

pháp 4

5 Giải

360

503 3.31

pháp 5

6 Giải

376

501 3.30

pháp 6

7 Giải

312

479 3.15

pháp 7

8 Giải

328

491 3.23

pháp 8

9 Giải

376

511 3.36

pháp 9

10 Giải

328

491 3.23

pháp 10

11 Giải

376

507 3.30

958 3832 254 7623 413

826

5467 3.28

pháp 11 Trung bình chung

Kết quả khảo sát tính khả thi ở bảng 2 cho thấy, đối tượng tham gia khảo sát đã đánh giá tính khả thi của các giải pháp tổ chức dạy học theo trạm bài Tia hồng ngoại, tia tử ngoại tương đối đồng đều. Điểm trung bình chung của 11 giải pháp là 3,27. Giải pháp, “Thiết kế trạm học tập phát hiện tia hồng ngoại, tia tử ngoại bằng quang điện trở”, “Thiết kế trạm học tập tìm hiểu tính chất gây phát quang của tia tử ngoại- Thí nghiệm với nước Tonic” là giải pháp có mức độ khả thi cao nhất với = 3,36. Mức độ đánh giá tính khả thi của các giải pháp đã đề xuất thể hiện ở biểu đồ 2.

Biểu đồ 2: Mức độ khả thi của các giải pháp tổ chức dạy học theo trạm bài tia hồng ngoại, tia tử ngoại

c) Đánh giá về sự tương quan giữa sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp

Kết quả nghiên cứu ở trên khẳng định sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp tổ chức dạy học theo trạm bài Tia hồng ngoại, tia tử ngoại. Mối quan hệ giữa các mức độ cầp thiết và mức độ khả thi của các giải pháp được thể hiện trong biểu đồ 3.

Biểu đồ 3: Mối tương quan giữa sự cấp thiết và tính khả thi của các giải

pháp đề xuất

Biểu đồ 3 cho thấy các giải pháp có sự cấp thiết và tính khả thi cao. Giải pháp có sự cấp thiết và tính khả thi thấp nhất vẫn có điểm trung bình lớn hơn 3 điểm (tương ứng với mức cấp thiết và khả thi). Điều này chứng tỏ các giải pháp của chúng tôi đề xuất bước đầu được đa số đối tượng khảo sát đồng tình ủng hộ.

Tóm lại, từ bảng kết quả khảo sát cho thấy, các giải pháp tổ chức dạy học theo trạm được đề xuất trong đề tài đều được các đối tượng khảo sát đánh giá mức độ cần thiết và khả thi cao. Các giải pháp đưa ra đạt điểm trung bình = 3,29 về sự cấp thiết và bình = 3,27 về tính khả thi. Việc thực hiện có hiệu quả các giải pháp này sẽ góp phần nâng cao năng lực tự học cho học sinh, nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học môn Vật lí

Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm

Trên cơ sở tiến trình dạy học đã soạn thảo trên, chúng tôi tiến hành TN

nhằm đánh giá giả thuyết khoa học của đề tài, cụ thể:

- Đánh giá xem tiến trình dạy học được thiết kế trên cơ sở vận dụng phương pháp tổ chức dạy học theo trạm có giúp HS phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự lực, sáng tạo hay không? Có giúp HS đào sâu kiến thức bài học hay không? Có góp phần rèn luyện và phát triển năng lực cho HS hay không?

- Đánh giá tính khả thi của tiến trình dạy học đã xây dựng, trên cơ sở đó bổ sung, sửa đổi tiến trình dạy học đã soạn thảo cho phù hợp và nhân rộng phương pháp tổ chức dạy học theo trạm cho các nội dung kiến thức khác trong chương trình Vật lí THPT.

3.2. Đối tượng, phương pháp thực nghiệm sư phạm

Chúng tôi tiến hành TN sư phạm trên đối tượng HS hai lớp 12 trình độ HS

của hai lớp nhìn chung là tương đương nhau.

Lớp ĐC là lớp 12A6 được dạy bình thường theo chương trình

Lớp TN là lớp 12A7 được dạy theo phương pháp tổ chức dạy học theo trạm.

Sau tiết học, chúng tôi cho HS lớp ĐC và lớp TN làm cùng một bài kiểm tra trắc nghiệm khách quan. Sau đó, chúng tôi phân tích các sản phẩm học tập của HS và những câu trả lời có được trong quá trình TN thông qua phiếu học tập, bài kiểm tra và qua trao đổi với HS

3.3. Diễn biến và kết quả thực nghiệm sư phạm 3.3.1. Xây dựng tiêu chí để đánh giá

Tiêu chí đánh giá

Tính khả thi của phương án thiết kế bài học

Đánh giá định tính (qua diễn biến của quá trình TN)

Những chỉ dẫn Căn cứ vào số câu trả lời đúng trong các phiếu học tập Căn cứ vào thời gian thực hiện nhiệm vụ tại các trạm Căn cứ vào cách phân công công việc trong nhóm Căn cứ vào sự hứng thú, chủ động, tích cực, tự giác, sáng tạo của mỗi HS khi thực hiện nhiệm vụ. Căn cứ vào cách thức thảo luận nhóm

Tính tích cực, tự lực, sáng tạo của HS khi tham gia hoạt động tại các trạn như cũng trình bày, báo cáo, thảo luận, trao đổi

Căn cứ vào kết quả làm được của nhóm

Đánh giá kết quả học tập của HS

Đánh giá định lượng (qua kết quả quá trình TN) Phân tích các tham số đặc trưng So sánh kết quả từ đồ thị phân bố tần suất và tần suất lũy tích hội tụ lùi

3.3.2. Diễn biến thực nghiệm sư phạm

3.3.2.1. Chuẩn bị cho buổi thực nghiệm sư phạm

a. Giới thiệu về dạy học theo trạm

Trước khi bắt đầu tiết dạy TN, chúng tôi đã giới thiệu cho HS về hình thức học tập theo trạm. Tất cả các em HS đều chưa biết đến hình thức học tập này. Đa số các em đều tò mò song chưa mấy hứng thú với hình thức làm việc mới.

b. Chia nhóm HS

Chúng tôi yêu cầu HS chia làm 8 nhóm (lớp có 48 HS), các nhóm tự bầu ra nhóm trưởng và thư kí. Theo quan sát, các nhóm trưởng đều là những HS yêu thích môn Vật lí, nhiệt tình và có tinh thần trách nhiệm cao.

3.3.2.2. Tổ chức dạy học bằng phương pháp dạy học theo trạm bài “Tia hồng ngoại. Tia tử ngoại”

Hoạt động 1: Xây dựng tình huống có vấn đề

GV nêu câu hỏi đề xuất vấn đề “Khi chiếu ánh sáng trắng qua lăng kính, ta thu được dải quang phổ có màu biến thiên liên tục từ đỏ tới tím. Vậy ngoài những ánh sáng nhìn thấy đó, liệu có còn tồn tại bức xạ nào khác mà mắt thường ta không thể quan sát được hay không?”. Với câu hỏi này HS sẽ nhận thức đ ược vấn đề cần nghiên cứu

Hoạt động 2: Giới thiệu nội dung kiến thức cần học và hệ thống các trạm học tập

GV giới thiệu nội dung bài học, số lượng các trạm, nội dung học tập tại các trạm, các trạm bắt buộc và các trạm tự chọn, thời gian thực hiện nhiệm vụ ở các trạm. Các nhóm lên nhận tài liệu gồm bảng theo dõi hoạt động nhóm và 11 phiếu học tập cho 11 trạm.

Hoạt động 3: Thực hiện nhiệm vụ tại các trạm bắt buộc

Các nhóm luân phiên nhau hoàn thành nhiệm vụ ở 3 trạm bắt buộc theo thứ tự tùy ý. Vì đã là tiết thứ 2 nên HS không còn lúng túng, bỡ ngỡ như ban đầu, không khí lớp học khá sôi nổi và thoải mái. Các nhóm đều đã hoàn thành đủ 3 trạm bắt buộc theo thời gian qui định.

Học sinh làm việc ở các trạm bắt buộc

Hoạt động 4: Tổ chức báo cáo, trao đổi, đánh giá và rút ra kiến thức cần xây dựng

Sau khi hết thời gian làm việc ở các trạm bắt buộc, một số nhóm lên báo cáo kết quả thu được ở các trạm. Việc trình bày của HS đã tự tin, mạnh dạn hơn. Kết quả trên phiếu học tập cũng được trình bày rõ ràng. Tất cả các nhóm đều nhận xét rằng ngoài dải quang phổ quan sát được khi chiếu ánh sáng trắng qua lăng kính, còn tồn tại những bức xạ mà mắt thường chúng ta không thể quan sát được. GV tổng hợp, đưa ra khái niệm tia hồng ngoại, tia tử ngoại.

Học sinh làm việc ở các trạm tự chọn

Hoạt động 5: Thực hiện nhiệm vụ tại các trạm tự chọn

Các nhóm phải lựa chọn và hoàn thành ít nhất 2 trong số 4 trạm về tính chất , ứng dụng của tia hồng ngoại và ít nhất 2 trong số 3 trạm về tính chất, ứng dụng của tia tử ngoại. Vì đây là những ứng dụng quen thuộc, gần gũi trong cuộc sống hàng ngày nên HS tham gia rất tích cực, sôi nổi. Các hoạt động diễn ra nhộn nhịp, lớp học rất tự do và thoải mái.

Hoạt động 6: Tổng kết bài học

GV tổng hợp, giới thiệu những tính chất, ứng dụng của tia hồng ngoại và tia tử ngoại.

* Kết quả đạt được sau khi học

Sau khi trải qua các trạm và báo cáo, trao đổi, bổ sung, chúng tôi nhận thấy HS đã đạt được những mục tiêu mà tiến trình soạn thảo đã nêu ra. Cụ thể với mục tiêu về kiến thức, HS đã nắm được các khái niệm về tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tính chất và một số ứng dụng của tia hồng ngoại và tia tử ngoại. Ngoài ra, HS đã có kĩ năng trong việc đề xuất phương án thí nghiệm, kĩ năng TN, hợp tác và làm việc theo nhóm. Học theo phương pháp này còn giúp HS rèn luyện kĩ năng trình bày, báo cáo, phát triển ngôn ngữ nói, viết,...

* Một số nhận xét sau giờ thực nghiệm sư phạm

Tiến trình dạy học đã soạn thảo phù hợp, HS tham gia tích cực, không khí lớp học sôi nổi, thoải mái, các nhiệm vụ đặt ra đa dạng, vừa sức, hấp dẫn đối với HS, thời gian giành cho các trạm phù hợp.

3.3.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm

3.3.3.1. Đánh giá định tính: Sơ bộ đánh giá hiệu quả của tiến trình dạy học đã soạn thảo với việc phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của HS

Căn cứ vào các tiêu chí đánh giá đã xây dựng ở trên, chúng tôi nhận thấy:

* Tình hình ở lớp TN

Chúng tôi tiến hành TN sư phạm trên đối tượng là HS chưa bao giờ được học được học theo phương pháp mới nhưng khi được làm việc theo phương pháp này thì chúng tôi thấy HS rất vui vẻ và hứng thú. Tuy ban đầu HS còn lúng túng, bỡ ngỡ, không tự tin nhưng vì được tổ chức trong một môi trường học tập thoải mái, HS được khám phá các nhiệm vụ vừa sức, phù hợp khác nhau nên dần dần bắt nhịp được và làm việc đầy tự tin, tích cực, hứng thú. HS tranh luận, trao đổi sôi nổi với nhau và với GV, biết hợp tác và làm việc theo nhóm. Thông qua việc giải quyết nhiệm vụ trong phiếu học tập ở các trạm, HS đã bị lôi cuốn vào hoạt động tích cực, tự lực giải quyết vấn đề nên chất lượng kiến thức và năng lực nhận thức của HS được nâng cao. Tính chủ động, tự lưc của HS còn thể hiện trong việc lựa chọn các trạm học tập, phân bổ thời gian ở mỗi trạm cho phù hợp, HS tự biết ghi chép những kiến thức trọng tâm và chỉnh sửa những sai sót. Tính sáng tạo của HS thể hiện thông qua việc tự thiết kế các phương án thí nghiệm và sơ đồ thí nghiệm nhằm kiểm tra các dự đoán khoa học. Vì thường xuyên trao đổi, thảo luận trong nhóm, báo cáo công việc nên HS đã biết cách sử dụng ngôn ngữ Vật lí để mô tả, giải thích hiện tượng. HS tự tin hơn trong giao tiếp và ứng xử.

Từ kết quả thu được ở mỗi giờ học, chúng tôi thấy rằng học tập theo hình thức này HS tiến bộ nhanh, các em ham học hơn, say mê, thích thú khi học môn Vật lí và các tiến trình soạn thảo đã tạo được hứng thú và phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo trong nhận thức của HS và đáp ứng được mục đích của đề tài.

* Tình hình ở lớp ĐC: Không khí học tập không sôi nổi, HS chỉ thụ động ngồi nghe, ghi chép, trả lời câu hỏi khi GV yêu cầu. Kiến thức thu được không sâu.

3.3.3.2. Đánh giá định lượng

Để đánh giá hiệu quả của tiến trình đã soạn thảo với việc nắm vững kiến thức của HS, sau mỗi bài học chúng tôi cho hai lớp ĐC và TN cùng làm một đề kiểm tra trong 45 phút (phụ lục 5)

Sau khi tổ chức cho HS làm bài kiểm tra, chúng tôi tiến hành chấm bài và xử

lý kết quả thu được từ bài kiểm tra theo phương pháp thống kê toán học.

Kết quả bài kiểm tra được thể hiện ở bảng sau:

TN 43 1 2,32% 6 13,95% 60,46% 10 23,25% 26

ĐC 43 5 11,62% 12 27,90% 48,83% 5 11,62% 21

Bảng: Tổng hợp điểm bài kiểm tra cuối đợt TN

Đánh giá kết quả

Qua kết quả phân tích cả bằng định tính và định lượng, chúng tôi nhận thấy rằng kết quả học tập của HS lớp TN cao hơn lớp ĐC. Qua đó có thể khẳng định rằng những HS được học tập theo tiến trình mà chúng tôi đã soạn thảo có khả năng tiếp thu kiến thức tốt hơn, chất lượng kiến thức bền vững hơn.

PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. Kết luận - Về tính mới: Sáng kiến làm rõ được cơ sở lý thuyết của phương pháp dạy học phát triển năng lực, dạy học theo trạm, cách thiết kế các trạm học tập. Thông qua các trạm học tập HS hiểu rõ được nội dung bài học một cách sâu sắc hơn, từ đó giải thích một số hiện tượng trong thực tế. Sáng kiến xây dựng được quy trình dạy học theo trạm bài “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại”. Chúng tôi hi vọng rằng với đề tài này sẽ là nguồn tài liệu tham khảo để thực hiện nhiệm vụ dạy học phát triển năng lực nhằm đáp ứng đổi mới phương pháp dạy học, nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông hiện nay.

- Về tính sáng tạo: Đây là đề tài được nghiên cứu và đúc rút từ bản thân, có tính thực tiễn cao. Quá trình thực nghiệm cho thấy phương pháp dạy học này p hát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo, học sinh hứng thú học tập, góp phần đổi mới giáo dục phổ thông theo định hướng phát triển năng lực của người học. Vận dụng kiến thức vật lí giải thích các vấn đề thực tiễn và thấy được sự gần gũi của các kiến thức vật lí với cuộc sống đời thường. - Về tính hiệu quả: Đề tài có giá trị lớn, góp phần giúp học sinh hiểu sâu và giải quyết các vấn đề quan trọng trong thực tiễn cuộc sống. Có giá trị trong việc giáo dục ý thức, phát triển được nhiều năng lực cho HS. Chúng tôi đã tiến hành thực nghiệm ở trường THPT và kết quả thực nghiệm cho thấy tính khả quan của đề tài. Đề tài có khả năng ứng dụng rộng rãi trong các trường THPT.

2. Ý nghĩa của đề tài Qua quá trình TN sư phạm đã cho phép rút ra những kết luận về tính khả thi của việc áp dụng dạy học theo trạm vào thực tế dạy học ở phổ thông, cũng như tính khả thi và hiệu quả của phương án dạy học đã tổ chức. Tiến trình soạn thảo không những giúp HS nắm vững kiến thức mà còn nhằm kích thích hứng thú học tập, tính tích cực, ý thức tự chủ chiếm lĩnh kiến thức, phát triển tư duy sáng tạo, rèn luyện kĩ năng làm việc độc lập, kết hợp với hợp tác theo cặp, theo nhóm. 3. Hướng phát triển của đề tài Mở rộng phạm vi nghiên cứu của đề tài cho các chủ đề khác trong chương trình dạy học Vật lí ở THPT cũng như vận dụng cho các chủ đề của môn học khác.

4. Một số kiến nghị

Qua điều tra thực tế và qua quá trình dạy học TN ở trường phổ thông chúng

tôi có một số kiến nghị sau:

- Để có giờ học hiệu quả thì người GV phải đầu tư hơn nữa trong khâu chuẩn

bị giáo án theo PPDH mới nhằm phát huy tính tích cực, tự lực của người học.

- Cần đổi mới nội dung các đề thi có thêm các bài tập định tính và bài tập thí nghiệm để GV và HS chú ý hơn đến việc làm thí nghiệm. Có như vậy mới rèn luyện được cho HS tư duy logic và kỹ năng thực hành.

- Đổi mới hình thức kiểm tra đánh giá đối với HS, đổi mới việc đánh giá giờ

dạy của GV theo hướng tích cực.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Nguyễn Lăng Bình, Đỗ Hương Trà, Nguyễn Phương Hồng, Cao Thị Thặng (2010),

Dạy và học tích cực, NXB Đại học sư phạm.

2. Bùi Quang Hân (1997), Vật lí - Quang lí và Vật lí hạt nhân, NXB Thành phố Hồ

Chí Minh.

3. Nguyễn Thế Khôi, Vũ Thanh Khiết, Nguyễn Đức Hiệp, Nguyễn Ngọc Hưng,

Nguyễn Đức Thâm, Vũ Đình Túy, Phạm Quý Tư (2008), Sách giáo khoa Vật lí 12

nâng cao, NXB Giáo dục.

4. Vũ Thanh Khiết (2000), Vật lí sơ cấp tập 3, NXB Giáo dục.

5. Vũ Thanh Khiết (2011), Tuyển tập các bài toán cơ bản và nâng cao Vật lí 12 tập

3, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội.

6. Nguyễn Thế Khôi, Vũ Thanh Khiết, Nguyễn Đức Hiệp, Nguyễn Ngọc Hưng,

Nguyễn Đức Thâm, Vũ Đình Túy, Phạm Quý Tư (2008), Sách giáo viên Vật lí 12

nâng cao, NXB Giáo dục.

7. Lương Duyên Bình, Vũ Quang, Nguyễn Thượng Chung, Tô Giang, Trần Chí

Minh, Ngô Quốc Quýnh (2008), Sách giáo khoa Vật lí 12, NXB Giáo dục.

8. Lương Duyên Bình, Vũ Quang, Nguyễn Thượng Chung, Tô Giang, Trần Chí

Minh, Ngô Quốc Quýnh (2008), Sách giáo viên Vật lí 12, NXB Giáo dục.

PHỤ LỤC 1: ĐÁP ÁN CÁC PHIẾU HỌC TẬP

1. Trạm 1a, 1b Họ và tên:........................................... Lớp:................. Nhóm.......................

PHÁT HIỆN SỰ TỒN TẠI CỦA TIA HỒNG NGOẠI VÀ TIA TỬ NGOẠI BẰNG QUANG ĐIỆN TRỞ

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 1A

Dải quang phổ thu được khi chiếu ánh sáng trắng qua lăng kính:

Ngoài những bức xạ quan sát được, còn có thể tồn tại bức xạ nào khác không?

Có thể còn tồn tại những bức xạ mà mắt thường không quan sát được

Thiết kế thí nghiệm để kiểm tra dự đoán

Dụng cụ thí nghiệm cần có

Bố trí thí nghiệm

Các bước tiến hành - Gắn đèn lên bảng quang học và nối đèn với nguồn 12V. - Gắn lăng kính lên bảng quang học phía trước đèn, cách đèn khoảng 5cm. - Hứng dải quang phổ của ánh sáng trắng lên đầu thu bức xạ đã được nối với điện kế chứng minh. - Dịch chuyển đầu thu trong miền ánh sáng nhìn thấy, ngoài miền ánh sáng nhìn thấy và quan sát độ lệch của kim điện kế.

Nhận xét về hiện tượng quan sát được - Khi dịch đầu thu ra ngoài miền ánh sáng đỏ, kim điện kế vẫn lệch khá lớn so với khi dịch đầu thu trong miền ánh sáng nhìn thấy. Điều này chứng tỏ có bức xạ không nhìn thấy nằm gần ánh sáng đỏ. - Khi dịch đầu thu ra ngoài ánh sáng tím, góc lệch của kim điện kế giảm đi nhiều, nhưng vẫn lớn hơn khi không bật đèn. Điều này chứng tỏ có bức xạ không nhìn thấy nằm gần ánh sáng tím.

Họ và tên:........................................................ Lớp:............... Nhóm..............

PHÁT HIỆN SỰ TỒN TẠI CỦA TIA HỒNG NGOẠI VÀ TIA TỬ NGOẠI BẰNG QUANG ĐIỆN TRỞ

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 1B

Dải quang phổ thu được khi chiếu ánh sáng trắng qua lăng kính:

Ngoài những bức xạ quan sát được, còn có thể tồn tại bức xạ nào khác không?

Có thể còn tồn tại những bức xạ mà mắt thường không quan sát được

Thiết kế thí nghiệm để kiểm tra dự đoán

Dụng cụ thí nghiệm cần có

Bố trí thí nghiệm

Các bước tiến hành - Kích chuột vào công tắc ON/OFF trên nguồn để bật nguồn điện. - Thay đổi điện áp trên nguồn bằng cách kích lên số tương ứng (0V, 3V, 6V, 9V, 12V). - Kích chuột vào lăng kính để đặt lăng kính. - Kích chuột vào đầu thu để dịch chuyển đầu thu trong miền ánh sáng nhìn thấy và ngoài miền ánh sáng nhìn thấy. - Quan sát độ lệch của kim điện kế.

Nhận xét về hiện tượng quan sát được - Khi dịch đầu thu ra ngoài miền ánh sáng đỏ, kim điện kế vẫn lệch khá lớn so với khi dịch đầu thu trong miền ánh sáng nhìn thấy. Điều này chứng tỏ có bức xạ không nhìn thấy nằm gần ánh sáng đỏ. - Khi dịch đầu thu ra ngoài ánh sáng tím, góc lệch của kim điện kế giảm đi nhiều, nhưng vẫn lớn hơn khi không bật đèn. Điều này chứng tỏ có bức xạ không nhìn thấy nằm gần ánh sáng tím.

2. Trạm 2

Họ và tên:.............................................. Lớp:.............. Nhóm....................

PHÁT HIỆN SỰ TỒN TẠI CỦA TIA HỒNG NGOẠI THÔNG QUA TÁC DỤNG NHIỆT

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 2

Dải quang phổ thu được khi chiếu ánh sáng trắng qua lăng kính:

Ngoài những bức xạ quan sát được, còn có thể tồn tại bức xạ nào khác không? Có thể còn tồn tại những bức xạ mà mắt thường không quan sát được

Thiết kế thí nghiệm để kiểm tra dự đoán

Dụng cụ thí nghiệm cần có

Bố trí thí nghiệm

Các bước tiến hành

- Gắn lăng kính vào hộp giấy.

- Cho ánh sáng mặt trời đi qua lăng kính. Điều

chỉnh lăng kính sao cho dải quang phổ hiện rõ

nét ở đáy hộp.

- Đo nhiệt độ ở trong và ngoài vùng quang phổ.

Nhận xét về hiện tượng quan sát được

Thí nghiệm trên đã tái hiện lại thí nghiệm lịch sử do William Herschel thực hiện. Trong điều kiện nhiệt kế không đủ nhạy và cường độ của nguồn sáng không đủ mạnh nên ta không quan sát được sự thay đổi nhiệt độ ở trong và ngoài vùng quang phổ. Nhưng với thí nghiệm tương tự như vậy, Herschel đã phát hiện ra ở phía trên ánh sáng đỏ, nhiệt kế chỉ nhiệt độ cao nhất. Chứng tỏ phải tồn tại một ánh sáng ngoài vùng đỏ mà ta không thể quan sát được

3. Trạm 3

Họ và tên:.............................................. Lớp:................. Nhóm......................

PHÁT HIỆN SỰ TỒN TẠI CỦA TIA TỬ NGOẠI BẰNG BẠC CLORUA

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 3

Dải quang phổ thu được khi chiếu ánh sáng trắng qua lăng kính:

Ngoài những bức xạ quan sát được, còn có thể tồn tại bức xạ nào khác không? Có thể còn tồn tại những bức xạ mà mắt thường không quan sát được

Thiết kế thí nghiệm để kiểm tra dự đoán

Dụng cụ thí nghiệm cần có

Bố trí thí nghiệm

Các bước tiến hành

- Gắn lăng kính lên hộp giấy.

- Cho ánh sáng trắng đi qua lăng kính.

- Cho AgCl vào mỗi màu của quang phổ

và ở bên ngoài vùng quang phổ.

- Quan sát tốc độ đổi màu của AgCl.

Nhận xét về hiện tượng quan sát được

Thí nghiệm trên đã tái hiện lại thí nghiệm lịch sử do Jonhann Ritter thực hiện. Trong điều kiện thường và cường độ của nguồn sáng không đủ mạnh nên ta không quan sát được tốc độ đổi màu của AgCl ở trong và ngoài vùng quang phổ. Nhưng với thí nghiệm tương tự như vậy, Ritter đã phát hiện ra ở ngoài vùng ánh sáng tím, tốc độ chuyển màu của AgCl là nhanh nhất. Chứng tỏ phải tồn tại một ánh sáng ngoài vùng tím mà ta không thể quan sát được.

4. Trạm 4

Họ và tên:........................................ Lớp:...................... Nhóm......................

TÌM HIỂU ỨNG DỤNG CỦA TIA HỒNG NGOẠI TRONG BẾP HỒNG NGOẠI

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 4

Quan sát và sử dụng bếp hồng ngoại Nguyên tắc cấu tạo của bếp hồng ngoại Bếp hồng ngoại sử dụng hai bóng đèn halogen công suất

cao để tạo ra bức xạ hồng ngoại. Mặt bếp được cấu tạo bởi

chất liệu thủy tinh hữu cơ được tích hợp nhiều thấu kính hội tụ có tác

dụng hắt ánh sáng hồng ngoại gia nhiệt lên

mặt kính bên trên.

Ưu điểm: .

- An toàn, ít rủi ro cháy nổ hơn so với bếp

gas.

- Dùng được với tất cả các nồi thông dụng

trong gia đình, không kén nồi như bếp điện từ.

- Nấu nhanh hơn bếp gas và bếp điện .

- Bếp sử dụng mặt kính nên có thể nướng thức ăn ngay trên mặt bếp.

Nhược điểm:

- So với bếp từ, bếp hồng ngoại có nhiệt phát ra cả môi trường xung quanh nên gây tốn hao nhiệt, tốn điện, có khả năng gây bỏng nếu chạm tay vào mặt bếp.

- Khi nấu bếp phát ánh sáng đỏ rất chói mắt. - Mặt bếp bằng thủy tinh nên nếu không cẩn thận dễ bị trầy, xước, vỡ.

5. Trạm 5

Họ và tên:.......................................... Lớp:...................... Nhóm...............

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 5

TÌM HIỂU ỨNG DỤNG CỦA TIA HỒNG NGOẠI TRONG THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA. KHẢO SÁT TÍNH CHẤT PHẢN XẠ, KHÚC XẠ CỦA TIA HỒNG NGOẠI

Nguyên lý cơ bản của thiết bị điều khiển từ xa ở ti vi, quạt,...là sử dụng ánh sáng hồng ngoại để chuyển tín hiệu đến thiết bị cần điều khiển.

Hãy thiết kế phương án thí nghiệm để có thể quan sát được ánh sáng hồng ngoại ở đèn Led của điều khiển từ xa ti vi - Bật chế độ chụp ảnh của điện thoại có chức năng chụp ảnh.

- Đặt ống kính của máy ảnh trước đèn Led của điều khiển từ xa. - Nhấn nút bất kì trên điều khiển từ xa. Quan sát tín hiệu của đèn Led thông qua màn hình của máy ảnh. Từ đèn hồng ngoại quan sát được ở điều khiển từ xa ti vi, thiết kế phương án thí nghiệm khảo sát tính chất phản xạ, khúc xạ của tia hồng ngoại Dụng cụ thí nghiệm cần có

Các bước tiến hành

Bố trí thí nghiệm Khảo sát tính chất phản xạ của tia hồng ngoại Khảo sát tính chất khúc xạ của tia hồng ngoại - Đặt một gương phẳng trước đèn Led hồng ngoại của điều khiển từ xa. - Bật chế độ chụp ảnh của điện thoại, nhấn nút bất kì trên điều khiển từ xa. Quan sát đèn Led hồng ngoại phản xạ trong gương phẳng thông qua màn hình chụp ảnh của điện thoại. - Đặt một lăng kính trước đèn Led hồng ngoại của điều khiển từ xa. - Bật chế độ chụp ảnh của điện thoại, nhấn nút bất kì trên điều khiển từ xa. Quan sát đèn Led hồng ngoại khúc xạ trong lăng kính thông qua màn hình chụp ảnh của điện thoại.

Nhận xét về hiện tượng quan sát được - Khi quan sát đèn Led hồng ngoại phản xạ trong gương phẳng bằng thiết bị chụp ảnh, ta thấy đèn Led sáng nhấp nháy chứng tỏ tia hồng ngoại cũng có tính chất phản xạ. - Khi quan sát đèn Led hồng ngoại khúc xạ trong lăng kính bằng thiết bị chụp ảnh, ta thấy đèn Led sáng nhấp nháy chứng tỏ tia hồng ngoại cũng có tính chất khúc xạ.

6. Trạm 6

Họ và tên:............................................ Lớp:.............. Nhóm......................

TÌM HIỂU ỨNG DỤNG CỦA TIA HỒNG NGOẠI TRONG NHIỆT KẾ HỒNG NGOẠI

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 6

Cấu tạo của nhiệt kế hồng ngoại - Ống dẫn sóng: để thu nhận năng lượng

hồng ngoại phát ra từ vật thể.

- Cảm biến nhiệt điện: có tác dụng chuyển đổi

năng lượng sang tín hiệu điện.

- Bộ điều chỉnh độ nhạy: để phối hợp phép đo của thiết bị hồng ngoại với chỉ số

bức xạ hồng ngoại của vật thể được đo.

- Mạch cảm biến bù nhiệt: để bù đắp cho sự thay đổi nhiệt độ của môi trường.

Ưu điểm nổi bật của nhiệt kế hồng ngoại so với nhiệt kế thủy ngân khi đo nhiệt độ cơ thể: - Nhiệt kế hồng ngoại an toàn vì không bị dễ vỡ như nhiệt kế thủy ngân.

- Nhiệt kế hồng ngoại đo trực tiếp nhiệt độ từ màng nhĩ của tai, do đó nó sẽ phản

ánh trung thực hơn nhiệt độ của cơ thể.

- Nhiệt kế hồng ngoại có thể cho kết quả trong vòng 2 đến 3 giây, nhanh hơn nhiều

so với nhiệt kế thủy ngân.

- Việc đo nhiệt độ nhanh chóng và đơn giản, đặc biệt phù hợp khi đo nhiệt độ của trẻ em và người bệnh khó di chuyển.

7. Trạm 7

Họ và tên:......................................... Lớp:...................... Nhóm....................

TÌM HIỂU ỨNG DỤNG TIA HỒNG NGOẠI TRONG CÔNG NGHỆ CHỤP ẢNH HỒNG NGOẠI

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 7

Công nghệ hồng ngoại cho ta thấy cái mà mắt thường chúng ta không nhìn thấy được. Chụp ảnh hồng ngoại là kỹ thuật tạo ra bức ảnh để mắt người thấy được từ việc phát xạ ánh sáng hồng ngoại của vật thể đối với trạng thái nhiệt của chúng. Quan sát một số ảnh chụp bằng máy ghi hồng ngoại và nêu một số ứng dụng nhờ công nghệ chụp ảnh hồng ngoại

1. Trong nghiên cứu động vật: chụp ảnh hồng ngoại giúp xác định nhiệt độ động vật máu nóng và động vật máu lạnh so với môi trường xung quanh, phát hiện cách thức mà động vật máu nóng thực hiện để duy trì nhiệt độ cơ thể ổn định.

2. Trong dò tìm dấu vết: chụp ảnh hồng ngoại giúp dò tìm dấu vết tội phạm, nghiên cứu pháp y,...thông qua bức xạ hồng ngoại đối tượng để lại trên hiện trường.

3. Trong dò tìm thân nhiệt để kiểm soát dịch bệnh: Camera hồng ngoại ở nơi công cộng, cửa khẩu, sân bay,...có thể phát hiện những đối tượng có thân nhiệt cao hơn bình thường để xét nghiệm virus khi đang có dịch bệnh.

4. Trong thiên văn học: Kính thiên văn hồng ngoại có thể chụp được những đối tượng khó quan sát hoặc bị che khuất khỏi tầm nhìn ở vùng quang phổ nhìn thấy.

5. Trong tìm kiếm cứu nạn, chữa cháy: Máy ảnh hồng ngoại giúp lính cứu hỏa xác định vị trí nguồn nóng, nạn nhân,...

8. Trạm 8

Họ và tên:...............................................Lớp:......................Nhóm...........................

TÍNH CHẤT GÂY PHÁT QUANG CỦA TIA TỬ NGOẠI - THÍ NGHIỆM VỚI NƯỚC TONIC

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 8

Bố trí thí nghiệm

Các bước tiến hành - Đổ đầy nước máy và nước Tonic vào hai

cái ly.

- Đặt hai ly nước ngoài trời nắng.

- Quan sát màu của hai ly nước trước và

sau khi đặt ngoài trời nắng.

Nhận xét về hiện tượng quan sát được - Trước khi đặt ngoài trời nắng, cả hai ly nước đều có màu trong suốt.

- Sau khi đặt ngoài trời nắng, ly nước máy vẫn giữ màu trong suốt trong khi ly

nước Tonic đã chuyển sang màu xanh do chất quinine trong nước Tonic đã phát

quang dưới tác dụng của tia tử ngoại có trong ánh sáng mặt trời.

9. Trạm 9

Họ và tên:.......................................... Lớp:................ Nhóm......................

TÌM HIỂU ỨNG DỤNG CỦA TIA TỬ NGOẠI TRONG BÚT THỬ TIỀN, BÚT TÀNG HÌNH

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 9

Dùng bút thử tiền soi tờ tiền polymer, dùng bút tàng hình ghi lên tờ giấy trắng và dùng đèn tử ngoại ở đầu bút soi vào chữ vừa ghi.

Trình bày hiện tượng quan sát được:

- Khi dùng bút thử tiền soi vào tờ tiền polymer 100.000 đồng, thấy ở vị trí giữa tờ bạc hiện lên số 100.000, dòng số sêry ngang màu đen phát quang màu xanh, dòng số sêry dọc màu đỏ phát quang màu da cam, màu vàng xung quanh chân dung Chủ tịch Hồ Chí Minh (mặt trước) và màu vàng giữa phong cảnh (mặt sau) phát quang màu vàng cam.

- Khi dùng bút tàng hình ghi lên giấy, ta không đọc được chữ nhưng khi dùng đèn cực tím ở nắp bút rọi vào thì thấy dòng chữ màu lục hiện lên. Giải thích:

- Bút thử tiền thực chất là một đèn phát tia cực tím. Một số chi tiết trong tiền polymer được làm bằng chất có khả năng phát quang dưới ánh sáng cực tím. Do đó khi chiếu tia cực tím vào tờ tiền polymer, ta thấy một số chi tiết trên tờ tiền phát quang. Đây là đặc điểm nổi bật để phân biệt tiền thật với tiền giả.

- Bút tàng hình hoạt động gần giống bút thử tiền. Khi viết, ta không thể đọc được chữ do mực fluorexein là không màu đối với mắt thường. Nhưng khi dùng đèn cực tím ở nắp bút rọi vào thì fluorexein sẽ phát quang màu lục làm chữ viết hiện lên.

10. Trạm 10

Họ và tên:................................................. Lớp:............... Nhóm.................

TÌM HIỂU ỨNG DỤNG CỦA TIA TỬ NGOẠI TRONG ĐÈN HUỲNH QUANG

PHIẾU HỌC TẬP TRẠM 10

Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của đèn huỳnh quang

- Đèn huỳnh quang gồm điện cực, vỏ đèn và lớp bột huỳnh quang. Ngoài ra, người ta còn bơm vào đèn một ít hơi thủy ngân và khí trơ để làm tăng độ bền của điện cực và tạo ánh sáng màu.

- 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, nhược điểm của bóng đèn huỳnh quang so với bóng đèn sợi đốt:

Ưu điểm: Đèn huỳnh quang có hiệu suất phát quang cao hơn (tiết kiệm điện

năng), ít phát nhiệt ra môi trường và tuổi thọ cao hơn so với bóng đèn sợi đốt.

Nhược điểm:

- Đèn huỳnh quang có giá thành cao hơn so với bóng đèn sợi đốt.

- Đèn huỳnh quang chớp tắt 50 lần/1s, sự nhấp nháy này không tốt cho mắt,

trong khi ánh sáng của bóng đèn sợi đốt là liên tục.

PHỤ LỤC 2: ĐỀ KIỂM TRA

Câu 1: Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Tia hồng ngoại là một bức xạ đơn sắc có màu hồng.

B. Tia hồng ngoại là sóng điện từ có bước sóng nhỏ hơn 0,4µm .

C. Tia hồng ngoại do các vật có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ môi trường xung quanh phát ra.

D. Tia hồng ngoại bị lệch trong điện trường và từ trường.

Câu 2: Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. Tia hồng ngoại do các vật bị nung nóng phát ra.

B. Tia hồng ngoại có tác dụng lên mọi kính ảnh.

C. Tia hồng ngoại là sóng điện từ có bước sóng lớn hơn 0,76µm .

D. Tia hồng ngoại có tác dụng nhiệt rất mạnh.

Câu 3: Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Tia hồng ngoại có khả năng đâm xuyên rất mạnh.

B. Tia hồng ngoại có thể kích thích cho một số chất phát quang.

C. Tia hồng ngoại chỉ được phát ra từ các vật bị nung nóng có nhiệt độ trên 5000C.

D. Tia hồng ngoại mắt người không nhìn thấy được.

Câu 4: Có thể nhận biết tia hồng ngoại bằng

A. Màn huỳnh quang B. Máy quang phổ C. Mắt người D. Pin nhiệt điện

Câu 5: Tia hồng ngoại không có tính chất hoặc tác dụng nào sau đây? A. Làm một số chất phát quang B. Tác dụng lên một loại kính ảnh đặc biệt gọi là kính ảnh hồng ngoại C. Tác dụng nổi bật là tác dụng nhiệt D. Gây ra hiệu ứng quang điện ở một số chất bán dẫn Câu 6: Tia hồng ngoại có bước sóng

A. Nhỏ hơn so với ánh sáng vàng B. Lớn hơn so với ánh sáng đỏ

C. Nhỏ hơn so với ánh sáng tím

D. Có thể lớn hơn, hoặc nhỏ hơn tia sáng vàng của natri

Câu 7: Bức xạ tử ngoại là bức xạ điện từ

B. Có bước sóng lớn hơn bức xạ màu tím

A. Mắt không nhìn thấy, ở ngoài miền tím của quang phổ

C. Không làm đen phim ảnh

D. Có tần số thấp hơn, so với bức xạ hồng ngoại

Câu 8: Tia tử ngoại không có tác dụng nào sau đây?

A. Quang điện B. Chiếu sáng D. Sinh lí

C. Kích thích sự phát quang

Câu 9: Tia tử ngoại được phát ra rất mạnh từ nguồn nào sau đây?

A. Lò sưởi điện B. Lò vi sóng C. Hồ quang điện D. Màn hình vô tuyến

Câu 10: Nguồn sáng nào sau đây không phát ra tia tử ngoại

A. Mặt Trời B. Đèn thủy ngân C. Hồ quang điện D. Đèn dây tốc có

công suất 100 W

Câu 11: Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Vật có nhiệt độ trên 30000C phát ra tia tử ngoại rất mạnh. B. Tia tử ngoại không bị thuỷ tinh hấp thụ. C. Tia tử ngoại là sóng điện từ có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng đỏ. D. Tia tử ngoại có tác dụng nhiệt. Câu 12: Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. Tia tử ngoại có tác dụng sinh lí.

B. Tia tử ngoại có thể kích thích cho một số chất phát quang.

C. Tia tử ngoại có tác dụng mạnh lên kính ảnh. D. Tia tử ngoại có không khả năng đâm xuyên.

Câu 13: Phát biểu nào sau đây đúng? A. Tia hồng ngoại có tần số cao hơn tần số của tia sáng vàng. B. Tia tử ngoại có bước sóng lớn hơn bước sóng của tia sáng đỏ C. Bức xạ tử ngoại có tần số cao hơn tần số của bức xạ hồng ngoại D. Bức xạ tử ngoại có chu kì lớn hơn chu kì của bức xạ hồng ngoại Câu 14: Phát biểu nào sau đây là đúng? A.Tia tử ngoại là bức xạ do vật có khối lượng riêng lớn bị kích thích phát ra. B. Tia tử ngoại là một trong những bức xạ mà mắt người có thể thấy được. C. Tia tử ngoại không bị thạch anh hấp thụ. D. Tia tử ngoại không có tác dụng diệt khuẩn. Câu 15: Tia X được tạo ra bằng cách nào sau đây? A. Cho một chùm êlectron nhanh bắn vào một kim loại khó nóng chảy có nguyên tử lượng lớn. B. Cho một chùm êlectron chậm bắn vào một kim loại. C. Chiếu tia tử ngoại vào kim loại có nguyên tử lượng lớn. D. Chiếu tia hồng ngoại vào một kim loại.

PHỤ LỤC 3: ĐÁP ÁN ĐỀ KIỂM TRA

Câu 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Đáp án C B D D A B A D C D B D C C A

PHỤ LỤC 4: BẢNG THEO DÕI HOẠT ĐỘNG NHÓM………….

Đã hoàn Thời gian Số phiếu trợ Mức độ hoàn thành

thành hoàn thành giúp đã sử trạm

dụng TB Khá Tốt

TRẠM 1A

TRẠM 1B

TRẠM 1C

TRẠM 2A

TRẠM 2B

TRẠM 2C

………….

PHỤ LỤC 5: ẢNH HOẠT ĐỘNG Ở CÁC TRẠM