Së gi¸o dôc vµ ®µo t¹o NINH B×NH
Trêng THPT CHUY£N L¦¥NG V¡N TôY
------฀฀ ฀ ฀฀-----
S¸NG KIÕN
XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP
TÁN SẮC VÀ GIAO THOA ÁNH SÁNG
(DÙNG CHO HỌC SINH CHUYÊN LÝ VÀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI)
TÁC GIẢ: Th.S NGUYỄN THỊ PHƯƠNG DUNG
TỔ VẬT LÍ – TRƯỜNG THPT CHUYÊN LƯƠNG VĂN TỤY
Ninh B×nh, th¸ng 9 n¨m 2017
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN
Kính gửi: HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN CẤP TỈNH
Tôi ghi tên dưới đây:
TT Họ và tên Ngày
tháng năm
sinh
Nơi công tác
Chức
vụ
Trình độ
chuyên môn
Tỷ lệ (%) đóng
góp vào việc tạo
ra sáng kiến
1 Nguyễn Thị Phương Dung
16/1/1983
THPTchuyên
Lương Văn
Tụy
Tổ phó
Thạc sĩ 100%
I. Tên sáng kiến, lĩnh vực áp dụng:
XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TÁN SẮC VÀ GIAO THOA ÁNH SÁNG
(DÙNG CHO HỌC SINH CHUYÊN LÝ VÀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI)
Lĩnh vực áp dụng: Dạy và học môn Vật lý (dùng cho học sinh chuyên Lý và bồi dưỡng học
sinh giỏi)
II. Nội dung sáng kiến
1. Giải pháp cũ thường làm
a) Mô tả giải pháp cũ
Hiện tượng tán sắc ánh sáng bắt đầu được đưa vào từ chương trình vật lý lớp 9, nhưng
học sinh được học sâu hơn cùng với kiến thức về giao thoa ánh sáng trong chương Sóng ánh
sáng của Vật lí lớp 12.
• Trong các sách giáo khoa, thậm chí cả trong tài liệu giáo khoa chuyên Lý và sách bài
tập Vật lí, lý thuyết và bài tập về tán sắc và giao thoa ánh sáng chưa nhiểu, chưa sâu, mới
dừng lại ở mức độ giới thiệu phục vụ ôn luyện thi đại học (chỉ giao thoa với khe Y-âng), ít
kiến thức được vận dụng. Trong khi đây là nội dung có trong các đề thi HSG cấp tỉnh, cấp
Quốc gia và cả các đề thi khu vực và quốc tế. Trong các tài liệu tham khảo môn vật lý THPT
hiện nay, những bài tập nâng cao về tán sắc và giao thoa ánh sáng cũng chỉ rời rạc, vụn vặt,
chưa có tài liệu nào xây dựng hệ thống bài tập này một cách đầy đủ.
• Bài tập vật lý liên quan tới tán sắc và giao thoa ánh sáng trong các đề thi học sinh
giỏi cấp tỉnh, cấp khu vực, cấp Quốc gia thường đa dạng và khó. Để có tài liệu dạy đội
tuyển, giáo viên thường phải dày công tìm tòi từ nhiều nguồn tư liệu.
• Nhiều bài tập về tán sắc và giao thoa ánh sáng trong sách giáo khoa và sách bài tập
vật lí ở cả hai chương trình cơ bản và nâng cao đều không có hình vẽ minh họa. Trong các
tài liệu tham khảo, hình vẽ minh họa cũng rất ít.
b) Nhược điểm của giải pháp cũ
• Mảng kiến thức và bài tập Vật lí hiện đại nói chung trong đó có bài tập về tính chất
sóng của ánh sáng ngày càng được đưa vào nhiều trong các đề thi HSG các cấp. Để giải
được các dạng bài tập này, học sinh cần hiểu được sâu sắc lý thuyết về sóng ánh sáng, cần
được rèn luyện làm bài tập về sóng ánh sáng đầy đủ và sâu hơn. Nhưng sách bài tập giáo
khoa và các sách bồi dưỡng học sinh giỏi hiện hành chưa đáp ứng được yêu cầu này.
• Nhiều năm qua việc ôn luyện và giải các bài tập về tán sắc và giao thoa ánh sáng của
học sinh chuyên và học sinh trong các đội tuyển ôn thi HSG thường là các bài toán đơn lẻ
không mang tính khái quát và đầy đủ. Bởi bài tập nâng cao phần này nằm rải rác ở các sách
tham khảo khác nhau chứ chưa có một hệ thống chỉnh thể đầy đủ các dạng để học sinh tự
đọc tự học được.
Đối với giáo viên, khi tham gia bồi dưỡng HSG phần này bắt buộc phải tham khảo rất
nhiều tài liệu từ nhiều phương tiện, phải tự mày mò, chắt lọc bài tập ở các tài liệu
khác nhau và sắp xếp theo kinh nghiệm của bản thân để dạy cho học sinh, nhất là
HSG quốc gia, do đó mất rất nhiều thời gian và công sức, tốn kém nhiều tiền bạc.
• Do bài tập thiếu tính hệ thống còn học sinh chưa đủ kĩ năng và kinh nghiệm để hệ
thống và phân loại kiến thức nên các em khó có thể hiểu được một cách bao quát, đầy đủ các
dạng bài tập về tán sắc và giao thoa ánh sáng.
• Bài tập về sóng ánh sáng là một trong các dạng bài khó và trừu tượng đối với học
sinh THPT, thiếu hình minh họa trong các đề bài tập càng làm các em khó hình dung hiện
tượng, gây cảm giác ngại làm bài tập, lười suy nghĩ cho HS, nhất là đối với các học sinh kém
tư duy trừu tượng.
2. Giải pháp mới cải tiến
Tính mới của giải pháp là:
Chứng minh làm rõ một số vấn đề lí thuyết về giao thoa với bản mỏng và nêm không
khí (vấn đề SGK chưa đề cập đến nhưng các bài tập nâng cao thì phải sử dụng đến
phần lí thuyết này)
Biên soạn hệ thống bài tập về tán sắc và giao thoa ánh sáng một cách khoa học, đầy
đủ, bao chùm được tất cả các kiến thức và có hình vẽ minh họa cho mỗi bài.
- Tác giả sử dụng phương pháp bản đồ tư duy để hệ thống kiến thức và phân loại bài
tập. Do đó hệ thống bài tập về tán sắc và giao thoa ánh sáng được xây dựng là rất logic, đa
dạng, phong phú, thể hiện kiến thức bao chùm từ cơ bản đến phức tạp, từ dễ đến khó, phù
hợp với trình độ nhận thức của học sinh, có thể dành cho nhiều đối tượng học sinh mới học
đến những học sinh dự thi HSG quốc gia.
- Hệ thống bài tập lựa chọn đưa vào trong đề tài là bài tập tính toán, được phân loại
theo mức độ nhận thức: từ bài tập dành cho HS chuyên Lý mới học, đến bài tập nâng cao
dành cho học sinh khá, giỏi; bài tập hay và khó dành cho học sinh giỏi ôn luyện thi học sinh
giỏi Quốc gia, quốc tế.
- Mỗi chủ đề đều có những bài tập điển hình được chọn làm ví dụ để hướng dẫn học
sinh phương pháp tư tuy, phân tích hiện tượng. Từ đó giúp HS hiểu được phương pháp làm
các bài tập khác. Đây là tính sáng tạo hiệu quả của đề tài.
• Vật lí là môn khoa học của thực nghiệm và các hiện tượng tự nhiên. Muốn giải tốt
các bài toán Vật lí, đòi hỏi người học phải hiểu và phân tích đúng hiện tượng bài ra. Hình vẽ
minh họa cho đề bài cũng như hình vẽ chi tiết cho lời giải là một cách mô tả hiệu quả nhất
cho hiện tượng và nội dung của đề bài; nó có sức thuyết phục lôi cuốn người đọc và làm cho
người đọc dễ hiểu đề bài hơn rất nhiều lời giải thích. Hiểu được tầm quan trọng đó, các tác
giả đã rất cố gắng để vẽ các hình minh họa kèm theo mỗi bài tập. Các hình vẽ có mầu sắc
sinh động giúp người đọc cảm nhận sự tươi mới, nhẹ nhàng, tạo hứng thú, bớt sự căng thẳng
khi gặp bài khó.
• Đề tài sáng kiến này được tác giả biên soạn và giới thiệu 65 bài tập bao chùm toàn
bộ kiến thức nâng cao về tán sắc và giao thoa ánh sáng. Trong đó có 50 bài tập điển hình
được chọn làm ví dụ, đều có lời giải rõ ràng, phân tích chi tiết để có thể sử dụng sử dụng tài
liệu làm giáo trình giảng dạy, giáo trình tự học, tự nghiên cứu và 15 bài tập tự giải dành cho
học sinh tự ôn luyện.
III. Hiệu quả kinh tế và xã hội đạt được
1. Hiệu quả kinh tế:
a) Đánh giá lợi ích thu được:
Nội dung sáng kiến là tài liệu tham khảo hữu ích cho giáo viên, học sinh khi nghiên
cứu Vật lý. Giúp cho việc học tập phần Quang học sóng môn Vật lí được dễ dàng, hiệu quả;
không cần mất thời gian, sức lực, trí óc để tìm và tổng hợp kiến thức. Giúp học sinh rèn kỹ
năng tự học tự nghiên cứu, có khái niệm cơ bản về tính chất sóng ánh sáng. Rút ngắn khoảng
cách giữa chương trình Vật lí phổ thông chuyên hiện nay với nội dung thi môn Vật lí trong
các kỳ thi học sinh giỏi quốc gia, quốc tế.
Nếu phổ biến đề tài này, những giáo viên và học sinh cần nghiên cứu về tính chất sóng
ánh sáng, cần sưu tập hệ thống bài tập về sóng ánh sáng đầy đủ các chuyên đề từ cơ bản đến
nâng cao bồi dưỡng HSG, sẽ không mất chi phí mua sách hoặc download những tài liệu cần
bản quyền.
b) Ước tính:
Chi phí in và đóng bìa 1 cuốn tài liệu (100 trang A4) là 30.000 đồng.
Chi phí mua các giáo trình để có nội dung kiến thức về phần này là 260.000 đồng
(gồm giáo trình Quang học- Tác giả Đặng Thị Mai- NXB GD, giá bìa 17.000 đồng;
giáo trình Vật lí đại cương các nguyên lí và ứng dụng) - Tác giả Trần Ngọc Hợi -
Phạm Văn Thiều, giá bìa 101.000 đồng; Bài tập vật lí nâng cao THPT- tập 5, Tác giả
Ngô Quốc Quýnh, giá bìa 25.000 đồng; giáo trình Bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí
THPT- tác giả Vũ Thanh Khiết, giá bìa 45.000đồng; Giáo trình Bồi dưỡng HSG Vật lí
THPT Quang học 2- tác giả Vũ Quang, giá bìa 25.000; Giáo trình Quang học1 - sách
hợp tác Pháp, NXB GD, giá bìa 47.000).
Như vậy chi phí tiết kiệm được cho mỗi học sinh là: 290.000 đồng.