Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Tổ chức dạy học dự án chương Khúc xạ ánh sáng - Vật lý 11 góp phần bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh THPT

Chia sẻ: Buctranhdo Buctranhdo | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:63

Thêm vào BST

Báo xấu

55
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của sáng kiến là vận dụng dạy học dự án ở chương “Khúc xạ ánh sáng” – Vật lý 11 THPT nhằm góp phần bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho HS, nâng cao chất lượng dạy học. Mời các bạn cùng tham khảo bài viết dưới đây để nắm nội dung của sáng kiến kinh nghiệm!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Tổ chức dạy học dự án chương Khúc xạ ánh sáng - Vật lý 11 góp phần bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh THPT

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN =====*===== SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Tên đề tài: TỔ CHỨC DẠY HỌC DỰ ÁN CHƯƠNG “KHÚC XẠ ÁNH SÁNG”- VẬT LÝ 11 GÓP PHẦN BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THPT LĨNH VỰC: VẬT LÝ THÁNG 12/2020
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN =====*===== SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Tên đề tài: TỔ CHỨC DẠY HỌC DỰ ÁN CHƯƠNG “KHÚC XẠ ÁNH SÁNG”- VẬT LÝ 11 GÓP PHẦN BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THPT LĨNH VỰC: VẬT LÝ TÁC GIẢ : VŨ HOÀNG NGUYÊN ĐIỆN THOẠI: 0968 581 396 ĐƠN VỊ : THPT LÊ VIẾT THUẬT THÁNG 12/2020
MỤC LỤC PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................ 1 PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .............................................................. 3 I. Cơ sở lí luận của dạy học dự án nhằm bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh. ......................................................................................................................... 3 1. Tổng quan về dạy học dự án. .............................................................................. 3 1.1. Khái niệm dạy học dự án.................................................................................. 3 1.2. Hồ sơ bài học trong DHDA ............................................................................. 3 1.3. Bộ công cụ đánh giá ........................................................................................ 4 2. Cơ sở lí luận của dạy học dự án trong môn vật lý .............................................. 5 2.1. Ưu thế vận dụng dạy học dự án vào môn Vật lý ............................................. 5 2.2. Phạm vi áp dụng dạy học dự án ....................................................................... 5 3. Vấn đề bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh THPT bằng dạy học dự án ..................................................................................................................... 6 3.1. Năng lực sáng tạo ............................................................................................. 6 3.2. Các biểu hiện của sự sáng tạo trong học tập Vật lý ......................................... 6 3.3. Bồi dưỡng năng lực sáng tạo trong dạy học Vật lý ......................................... 7 II. Thiết kế tiến trình dạy học dự án một số kiến thức chương “Khúc xạ ánh sáng”- vật lý 11 THPT. ..................................................................... 7 1. Yêu cầu cần đạt, đặc điểm nội dung của chương Khúc xạ ánh sáng ................................................................................................................................. 7 2. Thiết kế tiến trình dạy học dự án một số kiến thức thuộc chương “Khúc xạ ánh sáng” Vật lý 11 Trung học phổ thông ........................................................ 8 2.1. Dự án Kính tiềm vọng ...................................................................................... 9 2.2. Dự án Máy chiếu Hologram ........................................................................... 15 3. Căn cứ đánh giá ................................................................................................. 20 III. Thực nghiệm sư phạm ..................................................................................... 32 1. Mục đích thực nghiệm sư phạm. ....................................................................... 32 2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ....................................................................... 32 3. Đối tượng và thời gian thực nghiệm sư phạm................................................... 32 4. Kết quả và xử lí số liệu thực nghiệm sư phạm .................................................. 32
4.1. Kết quả định tính ............................................................................................ 32 4.2. Kết quả định lượng ......................................................................................... 34 4.3. Kiểm định thống kê ........................................................................................ 38 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................ 40 PHỤ LỤC ........................................................................................................... Pl-1 Phụ lục 1. Các phiếu đánh giá ............................................................................. Pl-1 Phụ lục 2. Các đại lượng thống kê ....................................................................Pl-11 Phụ lục 3. Một số hình ảnh thực nghiệm sư phạm ............................................Pl-12 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT VIẾT TẮT GIẢI NGHĨA 1 DHDA Dạy học dự án 2 DA Dự án 3 ĐG Đánh giá 4 ĐC Đối chứng 5 GQVĐ Giải quyết vấn đề 6 GV Giáo viên 7 HS Học sinh 8 NL Năng lực 9 NLST Năng lực sáng tạo 10 PPDH Phương pháp dạy học 11 SP Sản phẩm 12 SGK Sách giáo khoa 13 TN Thực nghiệm 14 TNSP Thực nghiệm sư phạm 15 THPT Trung học phổ thông 16 TDST Tư duy sáng tạo 17 VĐ Vấn đề 18 VL Vật lý
PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Lý do chọn đề tài: Những chủ trương của Đảng và Nhà nước ta trong những năm gần đây thể hiện quyết tâm đổi mới trong toàn ngành giáo dục, với tiêu chí đào tạo ra những HS có năng lực tự học, tự nghiên cứu, tự sáng tạo. Dạy học dựa trên dự án ( thuật ngữ tiếng Anh: Project Based Learning), gọi tắt là Dạy học dự án (DHDA) là phương pháp dạy học được xây dựng nhằm khắc phục nhược điểm của dạy học truyền thống, HS được rèn luyện và trải nghiệm, sáng tạo, được tham gia giải quyết vấn đề nảy sinh mang ý nghĩa thực tiễn và tạo hứng thú, tránh được sự nhàm chán, hàn lâm trong học tập. Dạy học dự án hoàn toàn phù hợp để thực hiện nhiệm vụ quan trọng của giáo dục đó là phát triển cá nhân một cách tổng thể, ngoài việc trang bị cho học sinh những kiến thức tối thiểu, các môn học cần tạo ra cho học sinh các năng lực nhất định để thích nghi được với sự tiến bộ nhanh chóng của khoa học kĩ thuật và yêu cầu của xã hội. Chương “ Khúc xạ ánh sáng” – Vật lý 11 THPT là chương có nhiều vấn đề liên quan đến thực tế, nhiều ứng dụng thực tiễn, trong khi đó việc tổ chức hoạt động theo tiến trình SGK hay theo phương pháp dạy học truyền thống không thể làm nổi bật mảng ứng dụng này. Xuất phát từ những lý do nói trên, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: Tổ chức dạy học dự án chương “Khúc xạ ánh sáng”- Vật lý 11 góp phần bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh THPT. 2. Mục đích nghiên cứu: Vận dụng dạy học dự án ở chương “Khúc xạ ánh sáng” – Vật lý 11 THPT nhằm góp phần bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho HS, nâng cao chất lượng dạy học. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu: - Nghiên cứu đường lối giáo dục và chủ trương đổi mới giáo dục trong giai đoạn hiện nay. - Nghiên cứu lí luận về dạy học dự án. - Phân tích đặc điểm nội dung kiến thức chương “ Khúc xạ ánh sáng”, từ đó đề xuất một số dự án cần xây dựng. - Vận dụng mô hình dạy học dự án vào thiết kế các tiến trình dạy học cho một số kiến thức thuộc chương “Khúc xạ ánh sáng”- Vật lý 11 THPT. - Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài và tính khả thi của dạy học dự án trong dạy học vật lý ở trường THPT. 4. Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp nghiên cứu lí luận - Phương pháp thực nghiệm sư phạm 1
- Phương pháp thống kê toán học 5. Đóng góp của đề tài: (*) Về mặt lí luận: - Góp phần làm sáng tỏ lý luận về ứng dụng phương pháp dạy học dự án trong dạy học vật lý ở trường THPT, đổi mới phương pháp dạy học nhằm phát huy tính tích cực, tự học; góp phần bồi dưỡng năng lực sáng tạo và khả năng làm việc nhóm của HS. - Đề xuất một số biện pháp tổ chức dạy học dự án theo hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức, năng lực giải quyết vấn đề và năng lực sáng tạo cho HS, qua đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học bộ môn Vật lý ở trường THPT. (*) Về mặt thực tiễn: - Xây dựng ý tưởng, thiết kế hồ sơ dạy học và tiến hành dạy học dự án một số kiến thức thuộc chương “Khúc xạ ánh sáng” Vật lý 11 Trung học phổ thông: + Dự án chế tạo Kính tiềm vọng + Dự án chế tạo Máy chiếu Hologram - Đề xuất công cụ đánh giá có tác dụng kép (đánh giá định tính và đánh giá định lượng) và là đòn bẩy thúc đẩy quá trình học tập của HS. - Khẳng định lợi ích từ việc triển khai rộng rãi mô hình dạy học dự án ở các môn học, các lớp học ở trường THPT, không phải như một phương pháp thay thế toàn diện mà là một mô hình tổ chức linh hoạt, phù hợp với điều kiện môn học tạo cơ hội học tập công bằng cho học sinh, vừa đảm bảo yêu cầu hướng đến học sinh là trung tâm quá trình dạy học vừa hướng đến mục tiêu cá thể hóa trong dạy học. 2
PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU I. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA DẠY HỌC DỰ ÁN NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH. 1. Tổng quan về dạy học dự án 1.1. Khái niệm dạy học dự án Dạy học dự án (DHDA) là một hình thức (mô hình) dạy học, trong đó người học thực hiện một nhiệm vụ học tập phức hợp, có sự kết hợp giữa lý thuyết và thực hành, có thể tạo ra các sản phẩm thực tế. Nhiệm vụ này được người học thực hiện với tính tự lực cao trong toàn bộ quá trình học tập, từ việc xác định mục đích, lập kế hoạch, đến việc thực hiện dự án, kiểm tra, điều chỉnh, đánh giá quá trình và kết quả thực hiện. Làm việc nhóm là hình thức cơ bản của dạy học dự án. 1.2. Hồ sơ bài học trong dạy học dự án (*) Mục tiêu dạy học Mục tiêu phải dựa trên Chuẩn kiến thức, kĩ năng, năng lực được Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành, kết hợp với mục tiêu giáo dục địa phương; (*) Ý tưởng dự án, tên dự án Từ mục tiêu dạy học và nội dung bài học ( thường là những bài học có nhiều ứng dụng trong thực tiễn) giáo viên hình thành ý đồ tổ chức bài học thành dự án và suy nghĩ về ý tưởng dự án : - Giáo viên luôn cần phải nhìn thấy, phải tìm thấy những vấn đề thực tiễn đang diễn biến trong cuộc sống xung quanh có liên quan đến nội dung bài học. - Giáo viên phải nhìn thấy những vấn đề lớn mà thế giới đang phải đối mặt. - Lựa chọn các nội dung thích hợp và chỉnh sửa chúng cho phù hợp với mục tiêu của dự án đề ra. (*) Sản phẩm của dự án, phiếu đánh giá sản phẩm Sản phẩm dự án là kết quả thực hiện dự án của học sinh, gồm hai dạng: - Bài thuyết trình (văn bản Word hoặc bài trình bày PowerPoint) - Sản phẩm vật chất: Bản vẽ, mô hình vật chất, thiết bị, vật liệu. (*) Bộ câu hỏi định hướng: Để xây dựng được câu hỏi định hướng GV cần trả lời những vấn đề sau: Câu hỏi khái quát Câu hỏi bài học Câu hỏi nội dung Tại sao HS phải quan Tại sao nội dung + HS cần trả lời được câu tâm đến môn học này? này trong bài học hỏi ngắn nào sau khi học Giá trị của môn học nằm lại quan trọng? Tại xong bài; ở đâu? Làm gì để nội sao HS cần phải 3
dung chương trình học quan tâm nội dung + Phải chắc chắn là thật sự có ý nghĩa đối với này? Giá trị của bài những câu hỏi không quá HS? Điều gì HS có thể học này nằm ở đâu? rộng, chúng cần có duy nhớ được từ môn học HS cần ghi nhớ gì từ nhất một câu trả lời đúng trong năm năm tới hay bài này? Những hoặc một câu trả lời đúng trong cả một đời người? điều nào cần được không thể tranh cãi được; Làm thế nào để kiến thức rút ra từ bài học + Tập trung vào các sự môn học trở thành niềm này? HS cần liên kiện nào mà HS trả lời tin, hướng dẫn hành kết, mở rộng và kết được và hiểu được để có động và cách sử xự của luận gì từ nội dung thể trả lời những câu hỏi HS? mà các em đang lớn hơn của bài học. học? (*) Giáo án triển khai dự án Là kế hoạch bài học để giao nhiệm vụ đến các nhóm học sinh. Bản kế hoạch phải đạt được các yêu cầu [11] : - Tạo nhóm, học sinh xác định được nhiệm vụ của nhóm và lập kế hoạch hoạt động nhóm, phân công nhiệm vụ cá nhân trong nhóm. - Hướng dẫn triển khai thực hiện nhiệm vụ qua bộ câu hỏi định hướng và bộ tiêu chí đánh giá sản phẩm dự án. - Cung cấp địa chỉ thông tin cần tra cứu, đọc hiểu, tham khảo và tài liệu phát tay (nếu cần). - Cung cấp địa chỉ trao đổi thông tin với giáo viên và nhận phản hồi trong quá trình kiến tạo sản phẩm dự án. (*) Giáo án nghiệm thu dự án Giáo án nghiệm thu dự án là kế hoạch bài học nghiệm thu các sản phẩm dự án của học sinh. Giáo viên và học sinh đánh giá quá trình thực hiện và kết quả cũng như kinh nghiệm đạt được cần phải trả lời các câu hỏi: - Dự án vừa thực hiện có cho phép một sự học tập tích cực hay không? - Trong tương lai dự án có thể thực hiện khác được không? - Hướng phát triển tiếp theo của dự án là gì? (*) Minh chứng sản phẩm dự án: Ảnh, clip quá trình tạo, giới thiệu sản phẩm của học sinh; Ảnh chụp các sản phẩm ( mô hình , thiết bị,…); Sản phẩm vật chất hoặc bài thuyết trình, bài trình chiếu PowerPoint, tờ rơi, bức tranh, bản vẽ,… 1.3. Bộ công cụ đánh giá trong dạy học dự án a) Phiếu quan sát: Phiếu quan sát là một công cụ ĐG căn cứ các nội dung quan sát để liệt kê các tiêu chí cần ĐG. 4
b) Sổ theo dõi dự án: là căn cứ để ĐG quá trình thực hiện DA, gồm: tên nhóm, tên DA, danh sách các thành viên, các ý tưởng ban đầu, kế hoạch DA, bảng phân công nhiệm vụ, tổng hợp dữ liệu, ghi biên bản thảo luận, nhìn lại DA, thông tin phản hồi của GV. c) Phiếu đánh giá (hay bảng kiểm đánh giá): là một công cụ căn cứ liệt kê danh sách các tiêu chí đánh giá một SP của DA: như mô hình vật chất, bài trình bày Power Point, …(phụ lục 1). d. Phiếu thăm dò thái độ học sinh (thang đo Likert): Thang đo Likert là bảng liệt kê các phát biểu yêu cầu HS chỉ ra mức độ họ tán thành với mỗi phát biểu. Thường có 5 mức độ: “rất không đồng ý”, “không đồng ý ”, “trung tính”, “đồng ý”, “rất đồng ý”. Những phản ứng cá nhân từ các mức độ tán thành được gán điểm số từ 1 đến 5. Bộ công cụ ĐG được GV và HS sử dụng vào tất cả các giai đoạn của DHDA (phụ lục 1). 2. Cơ sở lí luận của dạy học dự án trong môn Vật lý 2.1. Ưu thế vận dụng dạy học dự án vào môn Vật lý Vật lý là một môn khoa học thực nghiệm, những kiến thức vật lý gắn kết một cách chặt chẽ với thực tế đời sống. Tuy nhiên, hiện nay còn một số tồn tại trong việc dạy và học đó là: - Việc dạy của giáo viên nặng về lí thuyết chưa chú ý đến việc hướng dẫn học sinh vận dụng vào thực tiễn cuộc sống hàng ngày. - Đối với đại đa số học sinh, việc vận dụng kiến thức vật lý vào đời sống còn rất mơ hồ và yếu kém. Trong khi đó, dạy học dự án tạo điều kiện tốt nhất góp phần đảm bảo các mục tiêu chung của môn Vật lý, đặc biệt là việc đảm bảo bốn năng lực cơ bản trong dạy học Vật lý đó là: - Năng lực hành động hiệu quả trên cơ sở những kiến thức, kĩ năng, phẩm chất đã được hình thành trong quá trình học tập, rèn luyện và giao tiếp. - Năng lực hợp tác, phối hợp hoạt động trong đời sống và học tập - Năng lực sáng tạo, có thể thích ứng với những thay đổi trong cuộc sống. - Năng lực tự khẳng định bản thân. Như vậy, dạy học dự án là hình thức dạy và học thích hợp đối với các môn khoa học có ứng dụng như Vật lý. 2.2. Phạm vi áp dụng dạy học dự án Sau đây, là một số nội dung trong chương trình Vật lý phổ thông mà giáo viên có thể áp dụng dạy học theo phương pháp dạy học dự án: 5
- Các dự án liên quan đến việc khai thác, sử dụng các nguồn năng lượng sạch như năng lượng mặt trời, sức nước, sức gió,… - Các dự án liên quan đến các ứng dụng của nội dung học trong kĩ thuật và đời sống (động cơ, máy phát điện, thiết bị điện gia dụng, các máy móc, công cụ lao động,…) - Các dự án có tính chất tạo mối liên hệ liên môn như sử dụng vật liệu, các phương tiện kỹ thuật dùng trong ngành y học, sinh học, môi trường,… - Các dự án có tầm vóc thời đại mang tính liên môn cao có thể thực hiện chung với các môn học khác theo hướng như: an toàn phóng xạ, chế ngự thiên tai, ngăn ngừa thảm họa, xử lí môi trường… 3. Vấn đề bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh THPT bằng dạy học dự án 3.1. Năng lực sáng tạo Năng lực sáng tạo có thể hiểu là khả năng tạo ra những giá trị mới về vật chất hoặc tinh thần, tìm ra cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành công những hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới [12]. Năng lực sáng tạo gắn liền với kĩ năng, kĩ xảo và vốn hiểu biết của chủ thể. Trong bất cứ lĩnh vực hoạt động nào, nếu chủ thể hoạt động càng thành thạo và có vốn hiểu biết sâu rộng thì càng nhạy bén trong dự đoán, đề ra được nhiều dự đoán, nhiều phương án để lựa chọn, càng tạo điều kiện cho trực giác phát triển. Bởi vậy, muốn rèn luyện năng lực sáng tạo thì nhất thiết không thể tách rời, độc lập với học tập kiến thức về một lĩnh vực nào đó. 3.2. Các biểu hiện sáng tạo của học sinh trong học tập Vật lý Những hành động của học sinh trong học tập có mang tính sáng tạo cụ thể như sau : - Từ những kinh nghiệm thực tế, từ các kiến thức đã có, học sinh nêu được giả thuyết. Đề xuất được những phương án thiết kế, chế tạo dụng cụ, sáng kiến kĩ thuật để thí nghiệm chính xác hơn, dụng cụ bền đẹp hơn,…. - Học sinh đưa ra dự đoán kết quả các thí nghiệm, dự đoán được phương án nào chính xác nhất, phương án nào mắc sai số, vì sao ? - Đề xuất được những phương án dùng những dụng cụ thí nghiệm đã chế tạo để làm thí nghiệm để kiểm tra dự đoán và kiểm nghiệm lại lí thuyết đã học. - Vận dụng kiến thức lí thuyết đã học vào thực tế một cách linh hoạt như giải thích một số hiện tượng vật lí, giải thích kết quả thí nghiệm hoặc các ứng dụng của vật lí trong kĩ thuật có liên quan. 6
3.3. Bồi dưỡng năng lực sáng tạo trong dạy học vật lý Dạy học sáng tạo được hiểu là dạy học nhằm bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh. Trong khoa học, nếu phân loại theo sản phẩm sáng tạo, hoạt động sáng tạo được chia thành phát minh và sáng chế. Áp dụng vào dạy học Vật lý ở trường phổ thông tôi chia thành hai dạng: Dạy HS phát minh lại định luật, thuyết vật lý và dạy HS sáng chế lại các thiết bị kỹ thuật. Việc dạy học những ứng dụng kỹ thuật của vật lí ở trường phổ thông có thể diễn ra theo hai con đường [14]. - Con đường thứ nhất là quan sát cấu tạo của đối tượng kỹ thuật có sẵn, vận dụng kiến thức vật lý đã học để giải thích nguyên tắc hoạt động của nó. - Con đường thứ hai là dựa trên những định luật vật lý, những đặc tính vật lý của sự vật, hiện tượng, thiết kế và chế tạo một thiết bị nhằm giải quyết một yêu cầu kỹ thuật nào đó. Xét riêng trong quá trình thực hiện dự án, học sinh được toàn quyền quyết định phương tiện và cách thức hoạt động, phải hợp tác cao độ trong sự hiểu biết điểm mạnh của từng thành viên trong nhóm, phải biết tranh luận và biết lắng nghe, phải biết tự kiểm tra, đánh giá và tự điều chỉnh hoạt động, phải huy động tối đa khả năng tích hợp công nghệ vào sản phẩm học tập của nhóm. Vận dụng DHDA trong bộ môn vật lý có thể đồng thời thực hiện cả hai con đường nói trên đối với các kiến thức có ứng dụng kĩ thuật của bộ môn. II. THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC DỰ ÁN MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “KHÚC XẠ ÁNH SÁNG”- VẬT LÝ 11 THPT. 1. Yêu cầu cần đạt, đặc điểm nội dung của chương Khúc xạ ánh sáng (*) Yêu cầu cần đạt ❖ Kiến thức - Phát biểu được định luật khúc xạ ánh sáng và viết được hệ thức của định luật này. - Nêu được chiết suất tuyệt đối, chiết suất tỉ đối là gì; tính chất thuận nghịch của sự truyền ánh sáng và chỉ ra sự thể hiện tính chất này ở định luật khúc xạ ánh sáng. - Mô tả được hiện tượng phản xạ toàn phần và nêu được điều kiện xảy ra hiện tượng này; - Nêu được ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần, sự truyền ánh sáng trong cáp quang và nêu được ví dụ về ứng dụng của cáp quang. ❖ Kĩ năng Vận dụng được hệ thức của định luật khúc xạ ánh sáng, điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần để giải bài tập. 7
❖ Thái độ, phẩm chất - Yêu thích nghiên cứu khoa học. - Yêu thích bộ môn vật lí. - Có ý thức đánh giá điểm mạnh, điểm yếu của bản thân, thuận lợi, khó khăn trong học tập để xây dựng kế hoạch học tập. - Tích cực tìm tòi và sáng tạo trong học tập; có ý chí vượt qua khó khăn để đạt kết quả tốt trong học tập. - Có trách nhiệm trong hoạt động và tính trung thực trong báo cáo kết quả của nhóm. ❖ Năng lực hướng tới: Năng lực giao tiếp và hợp tác; năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo (*) Đặc điểm nội dung: Qua nghiên cứu tôi thấy kiến thức trong chương là kiến thức cơ bản nhất để HS học tốt phần quang hình và giải thích các hiện tượng thực tế về sự truyền của tia sáng qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau. Chương có định luật khúc xạ ánh sáng, là một trong những định luật được xây dựng từ thực nghiệm; hiện tượng khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần xảy ra phổ biến và có ứng dụng trong việc chế tạo kính tiềm vọng, chế tạo máy chiếu mini, chế tạo sợi quang học và ứng dụng để giải thích hiện tượng cầu vồng, ảo ảnh trên sa mạc (cũng liên quan đến hiện tượng phản xạ toàn phần) v.v.. Từ sự phân tích đặc điểm nội dung của chương “Khúc xạ ánh sáng”, tôi thấy các kiến thức thuộc chương này liên quan trực tiếp đến hoạt động của nhiều cơ chế trong thực tế. Vì vậy dạy và học phần kiến thức này xuất phát từ những ứng dụng thực tế như mô hình dạy học dự án sẽ giúp HS có cơ hội được thấy được vị trí của các kiến thức trong đời sống hằng ngày, qua đó khắc sâu kiến thức và hơn thế nữa là góp phần thúc đẩy sự tìm tòi sáng tạo của HS. 2. Thiết kế tiến trình dạy học dự án một số kiến thức thuộc chương “Khúc xạ ánh sáng” Vật lý 11 Trung học phổ thông. Mở đầu tiết học, giáo viên đặt vấn đề: Có rất nhiều thiết bị quang học được chúng ta sử dụng trong đời sống được ứng dụng từ hiện tượng khúc xạ ánh sáng, phản xạ toàn phần và có vai trò vô cùng to lớn trong lịch sử phát triển của nhân loại. Kính tiềm vọng là các công cụ quan trọng trong quân sự, nó là đôi mắt của các thủy thủ, chiến sĩ trên các tàu ngầm, tàu tuần dương và các tàu chiến bọc thép. Hay ứng dụng trong công nghệ trình chiếu Hologram tạo ra một ảnh 3 chiều lơ lửng trong không khí mà không cần đến màn chiếu, giúp người xem quan sát hình ảnh nổi 360 độ mà không cần sử dụng đến bất kỳ loại kính đeo chuyên dụng nào,… Vì sao kính tiềm vọng có thể là đôi mắt của những người chiến sĩ, giúp họ quan sát được hình ảnh xung quanh tàu chiến, xe tăng? Kính tiềm vọng được chế tạo như thế nào? Cách sử dụng nó ra sao? Hình ảnh 3D từ công nghệ 8
Hologram được tạo ra như thế nào? Là thế hệ tiếp nhận những tri thức của thế giới để vận dụng vào thời đại công nghệ thông tin 4.0 hiện nay, các bạn hãy trả lời những câu hỏi trên bằng cách thực hiện hai dự án nghiên cứu sau: - DA chế tạo kính tiềm vọng - DA chế tạo máy chiếu Hologram Học sinh lựa chọn nhóm tham gia, tối đa 6 học sinh/nhóm và phân phối vào việc thực hiện hai bài học dự án nói trên. Dự án được thực hiện trong 2 tuần, trong đó có 3 tiết học hoạt động tại lớp ( 1 tiết triển khai dự án và 2 tiết nghiệm thu dự án). 2.1. Bài học dự án 1 : Chế tạo Kính tiềm vọng I. Mục tiêu của dự án 1. Kiến thức: - Phát biểu được định luật khúc xạ ánh sáng và viết được hệ thức của định luật này. - Nêu được chiết suất tuyệt đối, chiết suất tỉ đối là gì. - Nêu được tính chất thuận nghịch của sự truyền ánh sáng và chỉ ra sự thể hiện tính chất này ở định luật khúc xạ ánh sáng. - Nêu được khái niệm hiện tượng phản xạ toàn phần. - Nêu được điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần. - Trình bày cấu tạo của kính tiềm vọng 2. Kĩ năng: - Vận dụng được hệ thức của định luật khúc xạ ánh sáng. - Vận dụng được công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần và các đại lượng trong công thức tính góc giới hạn. - Vận dụng kiến thức về hiện tượng phản xạ toàn phần để thiết kế hệ gương cho KÍNH TIỀM VỌNG trên giấy. - Kết hợp kỹ năng khác để thực tế hóa mô hình KÍNH TIỀM VỌNG đã thiết kế. 3. Thái độ - Ý thức tổ chức kỉ luật, an toàn lao động; - Hứng thú, tích cực, tự lực, hợp tác với bạn; - Lễ phép, cởi mở, thân thiện với người lớn; - Ham học hỏi, trung thực, có trách nhiệm; 9
- Sử dụng kính tiềm vọng một cách đúng đắn, phục vụ những mục đích chính đáng và vai trò của kính tiềm vọng trong hoạt động quân sự của đất nước. II. Sản phẩm: Kính tiềm vọng III. Bộ câu hỏi định hướng. Bảng 2.1. Bộ câu hỏi định hướng cho bài học dự án: Chế tạo Kính tiềm vọng CH1.Nếu không có ánh sáng, vạn vật sẽ như thế nào? CH2. Điều gì đã tạo nên vẻ đẹp rực rỡ của viên kim cương? Câu hỏi Khái CH3. Trong thời đại 4.0 hiện nay việc phát triển và ứng dụng quát công nghệ kĩ thuật có vai trò như thế nào đối với xã hội? CH4. Các thiết bị quang học có vai trò như thế nào trong đời sống, sản xuất và sinh hoạt của con người? CH1. Hiện tượng phản xạ toàn phần được thể hiện qua sản phẩm Câu hỏi cụ thể nào trong đời sống? Bài học CH2. Các thiết bị quang học hoạt động dựa trên hiện tượng gì? CH1. Thế nào là hiện tượng khúc xạ ánh sáng? CH2. Thế nào là hiện tượng phản xạ toàn phần? CH3. Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần? CH4. Phản xạ toàn phần có ứng dụng gì trong đời sống? CH5. Kể tên các dụng cụ quang mà em biết. Nêu đặc điểm, cấu tạo của các dụng cụ quang đó. CH6. Làm sao để có thể quan sát trên mặt biển khi bạn đang ở Câu hỏi trên tàu ngầm, quan sát những mục tiêu khuất tầm nhìn? Nội dung CH7. Nêu cấu tạo, kích thước các bộ phận của kính tiềm vọng? Biểu diễn bằng hình vẽ/ sơ đồ và giải thích. CH8. Đưa ra các vật liệu, thiết bị cần có để chế tạo dụng cụ ( Ưu tiên đồ tái chế, giá thành thấp nhưng vẫn đảm bảo chất lượng sản phẩm). CH9. Các bước chế tạo và lắp ghép kính tiềm vọng? CH10. Đề xuất một số phương án vận hành, bảo dưỡng để nâng cao hiệu quả sử dụng của thiết bị? IV. GIÁO ÁN TRIỂN KHAI DỰ ÁN: 1 tiết 1. Mục đích: - Hình thành ý tưởng dự án cho HS, tạo hứng thú và kích thích sự tò mò, muốn tìm hiểu của HS. - Thống nhất sản phẩm thu cần thu được, xác định nhiệm vụ của nhóm 10
cần thực hiện, các tiêu chí đánh giá và các mốc thời gian quan trọng. - Phân chia nhóm học tập và hướng dẫn HS phân công nhiệm vụ thực hiện. - Lên kế hoạch thực hiện chi tiết: Phân công nhóm trưởng, thư kí tổng hợp, phụ trách máy quay phim, xác định nhiệm vụ cho mỗi thành viên trong nhóm, xây dựng kế hoạch cá nhân và nêu được các yêu cầu hỗ trợ của GV. - Hứng thú tích cực bắt tay vào dự án. 2. Chuẩn bị - Giáo viên: Chuẩn bị giáo án, bài giảng điện tử, phòng học có tv, máy chiếu… - Học sinh: SGK Vật lý 11 3. Tổ chức hoạt động: Thời Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Ghi chú gian 10’ Yêu cầu HS nhắc lại nội Xem lại nội dung đã học dung kiến thức về hiện tượng khúc xạ ánh sáng, phản xạ toàn phần, điều kiện để xảy ra hiện tượng toàn phần. 5’ - GV dùng tình huống - Tham gia thảo luận tình GV dùng các thảo luận và bộ câu hỏi huống và bộ câu hỏi định phương tiện định hướng để làm xuất hướng. Đề xuất các hướng trình chiếu tạo hiện vấn đề cần nghiên nghiên cứu để làm nổi rõ sự sôi động. cứu. vấn đề cần tìm hiểu. 5’ - GV đề xuất các sản - HS thảo luận và thống Hướng đến phẩm dự kiến. nhất. các kiến thức - Cùng học sinh thống trọng tâm và nhất ý tưởng thực hiện dự việc trả lời bộ án chế tạo kính tiềm câu hỏi định vọng. hướng. 5’ - GV đề xuất các mốc - HS thảo luận và thống Chú trọng ý thời gian quan trọng: nộp nhất các mốc thời gian kiến thảo luận báo cáo lần 1, tổ chức báo quan trọng. của HS. cáo, đánh giá dự án, sản phẩm dự án. 20’ - GV tổ chức cho HS - Thảo luận, thống nhất GV cần nhanh 11
phân nhóm một cách hợp hình thức phân nhóm. chóng và lý (4 nhóm), bầu nhóm - Tổ chức bầu nhóm thường xuyên trưởng. trưởng. hỗ trợ các - GV hướng dẫn các - Dưới sự chỉ đạo của nhóm, tránh nhóm ngồi chung lại, thảo nhóm trưởng, các nhóm trường hợp luận các công việc cần ngồi theo vị trí GV chỉ các nhóm mất làm, phân công nhiệm vụ, định, xuất phát từ mục trật tự, thiếu định các mức thời gian. hiệu quả. đích, tổ chức phân công nhiệm vụ, vạch kế hoạch thời gian chi tiết. -Thảo luận các phương pháp thực hiện dự án V. GIÁO ÁN NGHIỆM THU DỰ ÁN: 2 tiết 1. Mục đích: - Nghiệm thu sản phẩm KÍNH TIỀM VỌNG làm căn cứ đánh giá sự tìm hiểu và kết quả tìm hiểu của HS về dự án. - HS nắm vững thêm các kiến thức trọng tâm, thảo luận để có được các kiến thức chính thức. - Giúp HS hoàn thiện dự án một cách hoàn hảo, đúng kế hoạch. - Thảo luận, hợp thức hóa và khắc sâu các kiến thức trọng tâm. - Tạo không khí sôi nổi, hăng hái trong các dự án sau. - Đúc rút các kinh nghiệm thu được cho cả HS lẫn GV. 2. Chuẩn bị Giáo viên: - Giáo án, bài giảng, phòng học có máy chiếu, máy quay phim, chụp ảnh - Phiếu đánh giá Học sinh: - Bài trình bày Powerpoint - Các video, clip hoặc đoạn ghi âm; các hình ảnh minh họa - Sản phẩm Kính tiềm vọng do nhóm chế tạo 3. Tiến trình dạy học: Hoạt động 1. Tổ chức báo cáo, trình bày sản phẩm, nhóm còn lại theo dõi, đặt câu hỏi cho nhóm trình bày. Thời Hoạt động của giáo viên Hoạt động của Ghi chú 12
gian học sinh 3’ GV nêu yêu cầu trình bày của - Chuẩn bị để có Chú trọng các mỗi nhóm về thời gian và cách phần trình bày hình thức trình thức trình bày sao cho mạch lạc hiệu quả nhất. bày sáng tạo. và nổi rõ trọng tâm. 40’ - GV tổ chức cho các nhóm lần - Đại diện nhóm Yếu tố tập trung lượt lên báo cáo. thực hiện báo được quan tâm - Yêu cầu các HS đồng thời cáo. hàng đầu. với việc theo dõi, cần hoàn - Các thành viên 10 phút/nhóm chỉnh phiếu học tập và phiếu còn lại tập trung đánh giá do GV phát. Không theo dõi được gây nhiễu trong quá trình - Ghi nhận lại các các nhóm báo cáo. thắc mắc, thảo luận và nhận xét. 2’ Kết thúc buổi báo cáo, các thành viên và các nhóm lưu lại bài thuyết trình, nộp phiếu học tập các câu hỏi thảo luận. Hoạt động 2. Trao đổi, thảo luận về sản phẩm. Tổ chức đánh giá - hợp thức hóa kiến thức Thời Hoạt động của Hoạt động của giáo viên Ghi chú gian học sinh 25’ - Giáo viên cùng các học sinh - HS cùng nhìn - Chú ý hướng trong lớp đánh giá dựa trên nhận lại quá trình HS trả lời bộ câu bảng tiêu chí của giáo viên, thực hiện dự án. hỏi định hướng. đồng thời các bạn học sinh sẽ - HS đưa ra các - GV cần có bản có cơ hội để thảo luận, góp ý câu hỏi thảo luận thuyết trình. và phản biện với nhau. mà GV đã yêu cầu - Tránh các nhận - Tóm tắt lại quá trình thực chuẩn bị từ các xét cảm tính, cá hiện dự án. Các kết quả thu hoạt động trước, nhân. được. thảo luận và hỏi - Yêu cầu HS thảo luận xung đáp. quanh các kiến thức và kết quả - HS ghi nhận các đạt được. kiến thức trọng - GV tổng kết các câu hỏi thảo tâm. luận, hợp thức hóa và khắc sâu lại kiến thức trọng tâm cho HS. 13
- GV tổng kết các ý kiến nhận - HS cùng ghi xét của HS, của các nhóm nhận các nhận xét. trưởng và của GV. 15’ Nhắc lại các tiêu chí đánh giá HS có thể đề xuất đã được thống nhất. Bổ sung các tiêu chí đánh một số tiêu chí cần thiết (nếu giá phù hợp có). 5’ - Thống nhất phương thức đánh - HS thảo luận giá. thống nhất phương - Tập hợp kết quả đánh giá và thức đánh giá. tiến hành đánh giá. - Hoàn thiện phiếu - GV phát biểu tổng kết dự án, đánh giá và nộp lại khen thưởng (nếu có). cho GV. VI. Nguồn công nghệ và tài liệu 1. Công nghệ- Phần cứng Máy tính; Kết nối Internet; Máy ảnh kỹ thuật số; Máy chiếu; Máy in;… 2. Công nghệ - Phần mềm Ấn phẩm; Hệ soạn thảo văn bản (MS Word); Phần mềm giao lưu trực tuyến (Skype,…); Phần mềm xử lý ảnh (MS Picture Manager); Trình duyệt Web (Google Chrome,…); Phần mềm trình chiếu (MS PowerPoint) 3. Tài liệu tham khảo - Tài liệu in: [1] Bộ Giáo dục và Đào tạo. Sách giáo khoa Vật lý 11 Nâng cao.Tái bản lần thứ 6. Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam. [2] David Halliday và cộng sự,1994. Cơ sở vật lý-Tập 6: Quang học và vật lý lượng tử. Tái bản lần thứ bảy. Dịch từ tiếng Anh. Người dịch Hoàng Hữu Thư và cộng sự. Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam. [3] Bùi Quang Hân và các cộng sự. Giải toán Vật lý 11 Tập hai. Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam. - Nguồn internet: [4] Wikipedia Tiếng Việt. Phản xạ toàn phần. . [5] Lăng kính và bộ tách chùm tia. 14
. [6] Các phát minh sáng chế từ năm 1901 đến 1910. [7] Cách làm kính tiềm vọng tàu ngầm. 2.2. Bài học dự án 2: Chế tạo Máy chiếu Hologram. I. Mục tiêu của dự án 1. Kiến thức: - Phát biểu được định luật khúc xạ ánh sáng và viết được hệ thức của định luật này. - Nêu được chiết suất tuyệt đối, chiết suất tỉ đối là gì. - Nêu được tính chất thuận nghịch của sự truyền ánh sáng và chỉ ra sự thể hiện tính chất này ở định luật khúc xạ ánh sáng. - Trình bày được cấu tạo của máy chiếu Hologram 2. Kĩ năng - Vận dụng được hệ thức của định luật khúc xạ ánh sáng. - Vận dụng được công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần và các đại lượng trong công thức tính góc giới hạn. - Vận dụng kiến thức về hiện tượng khúc xạ ánh sáng để thiết kế hệ bộ phận khúc xạ của máy chiếu. - Kết hợp các kỹ năng khác để thực tế hóa mô hình “MÁY CHIẾU MINI HOLOGRAM” đã thiết kế. 3. Thái độ - Ý thức tổ chức kỉ luật, an toàn lao động - Hứng thú, tích cực, tự lực, hợp tác với bạn - Lễ phép, cởi mở, thân thiện với người lớn - Ham học hỏi, trung thực, có trách nhiệm - Sử dụng máy chiếu Hologram một các đúng đắn, có ý thức cải tiến, nâng cao chất lượng công nghệ Hologram. II. Sản phẩm: Máy chiếu Hologram III. Bộ câu hỏi định hướng. 15