ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM VẬT LÍ
vectorstock.com/28062424
Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection DẠY KÈM QUY NHƠN EBOOK PHÁT TRIỂN NỘI DUNG
Sáng kiến Tổ chức dạy học theo góc nội dung kiến thức chương “Mắt. Các dụng cụ quang” – Vật lí 11 cơ bản WORD VERSION | 2021 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM
Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN Kính gửi: - Sở Giáo dục và Đào tạo tỉnh Ninh Bình. -Trường THPT Yên Khánh B. - Tên tôi là: Hà Thị Thu Hà. - Ngày sinh: 01 tháng 08 năm 1986. - Đơn vị công tác: Trường THPT Yên Khánh B. - Chức vụ: Giáo viên. - Trình độ chuyên môn: Cử nhân Vật lý – Thạc sĩ . - Điện thoại: 0917486515 I. Tên sáng kiến, lĩnh vực áp dụng Là tác giả đề nghị xét công nhận sáng kiến: Tổ chức dạy học theo góc nội dung kiến thức chương “Mắt. Các dụng cụ quang” – Vật lí 11 cơ bản. Lĩnh vực áp dụng: Sáng kiến được áp dụng trong lĩnh vực giáo dục, dùng cho giảng dạy bộ môn Vật lý cấp Trung học phổ thông. II. Nội dung 1. Giải pháp cũ thường làm: - Chi tiết giải pháp cũ: Vật lí là môn khoa học thực nghiệm gắn liền với các hiện tượng thực tế trong tự nhiên, trong đời sống. Trong chương trình Vật lý 11 cấp trung học phổ thông, phần quang học đóng vai trò rất quan trọng. Nhờ các nghiên cứu về quang hình học, người ta đã chế tạo ra nhiều dụng cụ quang cần thiết cho khoa học và đời sống. Tuy nhiên trong thực tế dạy học ở trường phổ thông, chương “Mắt. Các dụng cụ quang” - Vật lí lớp 11 cơ bản chưa được GV đầu tư thời gian nghiên cứu, đổi mới phương pháp giảng dạy, liên hệ thực tế sao cho bài học đạt hiệu quả cao nhất. GV chưa tận dụng và phát huy được vai trò của các thí nghiệm vào việc phát triển nhận thức của HS vì họ cho rằng nội dung bài học dài, trừu tượng, ít liên quan đến kiến thức thi đại học. Chính vì vậy khi giảng dạy nội dung kiến thức liên quan đến các dụng cụ quang giáo viên thường có 03 giải pháp: * Giải pháp 01: Giáo viên giảng dạy theo phương pháp thuyết trình: soạn hệ thống câu hỏi, chuẩn bị thí nghiệm minh họa để giảng dạy theo lối truyền thụ kiến thức. * Giải pháp 02: Giáo viên phô to phóng to hoặc chụp lại các hình trong sách giáo khoa, các hình ảnh ở ngoài sách giáo khoa nhưng có liên quan đến bài dạy, sau đó trình
1
chiếu hoặc treo lên bảng để học sinh quan sát. * Giải pháp 03: Sử dụng một số phần mềm Vật lý thực hiện thí nghiệm ảo để mô tả cấu tạo của các dụng cụ quang và sự tạo ảnh qua các dụng cụ quang trên máy tính. (Trong phụ lục 01 có các ví dụ và hình ảnh cụ thể cho từng giải pháp ở trên) GV không tổ chức cho HS được lắp ráp mô hình các loại kính, HS không được thao tác, sử dụng trên kính thật để có cơ hội áp dụng những kiến thức các em được học vào việc vận dụng thực tế. Những cố gắng của GV nhìn chung chỉ nhằm truyền đạt đủ các kiến thức trọng tâm mà sách giáo khoa và sách giáo viên đã nhấn mạnh, chú ý cho HS các công thức quan trọng hay dùng khi giải bài tập. - Ưu điểm, nhược điểm và những tồn tại cần khắc phục: * Ưu điểm: Giáo viên có sử dụng đồ dùng, thiết bị dạy học, giờ dạy tương đối sinh động, trực quan. * Nhược điểm: + Giáo viên mất nhiều thời gian trong tiết dạy vào việc diễn giảng, vẽ hình. + Chưa hoàn toàn phù hợp với xu thế giáo dục hiện nay là gắn với thực nghiệm, thực tiễn từ đó giúp học sinh chủ động phát hiện kiến thức. + Một số giáo viên chấp nhận dạy chay do ngại chuẩn bị đồ dùng trước khi dạy. Vậy làm thế nào để các kiến thức chương “Mắt. Các dụng cụ quang” tạo được sự lôi cuốn, gây hứng thú học tập cho HS nhằm phát huy tính tích cực, tự lực, phát triển kĩ năng thực hành, kĩ năng làm việc theo nhóm có hiệu quả để hình thành kiến thức một cách sâu sắc và chắc chắn? 2. Giải pháp mới cải tiến. 2.1 Bản chất của giải pháp mới cải tiến 2.1.1 Khái niệm dạy học theo góc: - Dạy học theo góc là một PPDH theo đó HS thực hiện các nhiệm vụ khác nhau tại các vị trí cụ thể trong không gian lớp học nhưng cùng hướng tới chiếm lĩnh một nội dung học tập theo các phong cách học khác nhau.
2.1.2 Thiết kế tiến trình dạy học theo góc một số nội dung kiến thức chương “Mắt. Các dụng cụ quang”- Vật lí 11 cơ bản 2.1.2.1 Bài “Kính hiển vi” a) Câu hỏi đề xuất vấn đề: Đối với những vật rất nhỏ, dùng kính lúp ta không thể quan sát được rõ vật vì góc trông ảnh tạo bởi kính nhỏ hơn nhiều so với năng suất phân li của mắt. Để nhìn rõ vật ta dùng dụng cụ quang học khác có tên gọi là kính hiển vi. Vấn đề 1: Kính hiển vi có cấu tạo như thế nào? Cách dùng nó ra sao?
2
Vấn đề 2: Khi dùng quang cụ đó thì góc trông thay đổi như thế nào? b) Sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức Đối với những vật rất nhỏ, dùng kính lúp ta không thể quan sát được rõ vật vì góc trông ảnh tạo bởi thấu kính nhỏ hơn nhiều so với năng suất phân li của mắt. Để nhìn rõ vật ta dùng dụng cụ quang học khác có tên gọi là kính hiển vi.
Kính hiển vi có cấu tạo và công dụng như thế nào? Cách dùng nó ra sao? Số bội giác của kính hiển vi trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực phụ thuộc vào yếu tố nào?
Để tìm hiểu cấu tạo và công dụng của kính hiển vi có thể tiến hành theo hai con đường để trả lời cho câu hỏi “Tại sao?” và “Như thế nào?” - Một mặt thông qua việc thao tác trên kính hiển vi thật: dùng kính để quan sát một tiêu bản; tháo các bộ phận ở trong kính ra khỏi lớp vỏ bên ngoài, tìm hiểu đặc điểm của các bộ phận chính của kính. Biểu diễn các bộ phận chính bằng một hình vẽ, kết hợp với điều đã biết về công dụng của kính hiển vi để tìm hiểu sự tạo ảnh qua kính, từ đó giải thích được vai trò của các bộ phận chính và tìm hiểu cách ngắm chừng qua kính. - Để xây dựng công thức tính số bội giác của kính trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực: dựa vào công thức tính số bội giác: G = tanα (với α 0 là góc trông vật trực tiếp khi đặt vật ở điểm cực cận của mắt, α là góc tanα0 trông ảnh của vật qua quang cụ), tính tan α 0 căn cứ vào hình vẽ nhìn vật trực tiếp khi đặt vật ở điểm cực cận của mắt, tính tan α căn cứ vào hình vẽ dựng ảnh của vật qua kính hiển vi trong trường hợp: ảnh cuối cùng nằm ở vô cực. Thay tan α , tan α 0 vào công thức định nghĩa số bội giác sẽ rút ra được công thức tính số bội giác trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực. Dựa vào công thức vừa rút ra, xác định được số bội giác phụ thuộc vào yếu tố nào. - Dùng kính để quan sát một tiêu bản, nhìn thấy ảnh của tiêu bản dưới góc trông lớn hơn rất nhiều so với khi nhìn trực tiếp bằng mắt. - Tháo các bộ phận ở trong kính ra khỏi lớp vỏ bên ngoài, chú ý đến các bộ phận có liên quan đến hiện tượng quang như: thấu kính, gương…; quan sát để nhận biết đặc điểm của những bộ phận trên còn những bộ phận khác như: đế kính, bàn để vật…tạm thời chưa chú ý đến, thấy được: + Kính hiển vi gồm hai thấu kính hội tụ được gắn ở hai đầu một ống hình trụ sao cho trục chính của chúng trùng nhau, khoảng cách 0102 giữa hai kính đó không thay đổi. + Vật kính L1 : là một thấu kính hội tụ có tiêu cự rất ngắn (cỡ vài mm), thị kính L2 : là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (cỡ vài cm). + Ảnh cuối cùng A2 B2 là ảnh ảo, lớn hơn rất nhiều so với vật AB và ngược chiều với AB. Thị kính tạo ra ảnh ảo A2 B2 nên
A1B1 (là vật đối với thị kính và là ảnh của AB qua vật kính) phải là thật, cùng chiều với A2 B2 do vậy A1 B1 phải ngược chiều với AB, và là ảnh thật, từ đó suy ra AB đặt cách quang tâm vật kính
một khoảng lớn hơn tiêu cự nhưng rất gần tiêu điểm vật của vật kính. Biểu diễn các bộ phận chính bằng một hình vẽ, kết hợp với điều đã biết về công dụng của kính hiển vi để tìm hiểu sự tạo ảnh qua kính, từ đó giải thích được vai trò của các bộ phận chính: B F A O F F’ + Vật kính dùng để tạo ra một ảnh thật rất lớn của vật cần quan sát. 2
’ 2
F2 A1 O2
F2’
2
1
A F1
1
O1 B1
+ Đặt mắt sau thị kính nhìn ảnh cuối cùng dưới góc trông lớn hơn rất nhiều so với góc trông vật trực tiếp nên thị kính đóng vai trò như một kính lúp. - Đặt vật AB nằm ngoài khoảng 01 F1 , gần tiêu điểm vật F1 của vật kính. Thay đổi khoảng cách giữa vật và vật kính bằng cách dịch chuyển ống kính lại gần hoặc ra xa vật sao cho ảnh cuối cùng A2 B2 rất lớn, ngược chiều với vật và nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt. - Ngắm chừng ở vô cực: A B F ′F AB tan α = 1 1 mà 1 1 = 1 2 nên G∞ = k1 G2∞ với δ = F1′F2 . f2
AB
f1
B A
F’1 A2 O1
B1
δ
B F’1 A
O1
A1 F2
O2 α
F’2
B1
3
- Kính hiển vi là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt khi nhìn những vật rất nhỏ, có tác dụng tạo ra ảnh với góc trông lớn hơn rất nhiều so với góc trông vật trực tiếp. - Kính hiển vi là một hệ gồm hai thấu kính: Vật kính L1 : là một thấu kính hội tụ có tiêu cự rất ngắn (cỡ vài mm), thị kính
L2 : là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (cỡ vài cm). Hai thấu kính được gắn ở hai đầu một ống hình trụ sao cho trục chính của chúng trùng nhau, khoảng cách 0102 giữa hai kính đó không thay đổi. - Cách ngắm chừng: Đặt vật AB nằm ngoài khoảng 01 F1 , gần tiêu điểm vật F1 của vật kính. Thay đổi khoảng cách giữa vật và vật kính bằng cách dịch chuyển ống kính lại gần hoặc ra xa vật sao cho ảnh cuối cùng A2 B2 rất lớn, ngược chiều với vật và nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt. - Công thức tính số bội giác của kính hiển vi trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực là:
G∞ =
δĐ f1 f 2
, Số bội giác của
kính hiển vi trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực phụ thuộc vào tiêu cự của vật kính và thị kính.
Làm thế nào để có thể chế tạo được kính hiển vi? Cách dùng nó ra sao?
- Dựa vào các kiến thức đã biết: + Điều kiện nhìn rõ của mắt: vật phải nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt và góc trông vật phải lớn hơn năng suất phân li của mắt. + Tác dụng, cấu tạo của kính lúp. + Tính chất của các loại thấu kính, gương đã học. + Kính hiển vi dùng để quan sát rõ các vật rất nhỏ. + Công thức tính số bội giác. Thiết kế được mô hình kính hiển vi và đưa ra được cách ngắm chừng.
- Linh kiện quang học thứ nhất: để tạo ảnh thật
A1B1 (của vật cần quan sát AB) lớn hơn nhiều so với vật. - Linh kiện quang học thứ hai: dùng làm kính lúp để quan sát ảnh A1 B1 . Mắt đặt sau linh kiện quang học thứ hai nhìn ảnh cuối cùng dưới góc trông lớn hơn rất nhiều so với góc trông vật trực tiếp. + Cách giải quyết: - Linh kiện quang học thứ nhất: dùng TKHT L1 . - Linh kiện quang học thứ hai: dùng TKHT
L2 .
Từ công thức tính số bội giác G∞ = δĐ suy ra được tiêu cự của hai thấu kính hội tụ này phải nhỏ và từ
f1 f 2
thực tế tìm hiểu cấu tạo của kính hiển vi thấy được tiêu cự của L1 nhỏ hơn tiêu cự của L2 . Phương án tối ưu là: hệ hai thấu kính hội tụ. - Đặt vật cần quan sát AB ngoài khoảng 01 F1 , gần tiêu điểm vật F1 của vật kính. Thay đổi khoảng cách giữa vật và vật kính sao cho ảnh cuối cùng của mắt.
A2 B2 rất lớn, ngược chiều với vật và nằm trong khoảng nhìn rõ
- Kính hiển vi là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt khi nhìn những vật rất nhỏ, có tác dụng tạo ra ảnh với góc trông lớn hơn rất nhiều so với góc trông vật trực tiếp. - Kính hiển vi là một hệ gồm hai thấu kính: Vật kính L1 : là một thấu kính hội tụ có tiêu cự rất ngắn (cỡ vài mm), thị kính
L2 : là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (cỡ vài cm). Hai thấu kính được gắn ở hai đầu một ống hình trụ sao cho trục chính của chúng trùng nhau, khoảng cách 0102 giữa hai kính đó không thay đổi. - Cách ngắm chừng: Đặt vật AB nằm ngoài khoảng 01 F1 , gần tiêu điểm vật F1 của vật kính. Thay đổi khoảng cách giữa vật và vật kính bằng cách dịch chuyển ống kính lại gần hoặc ra xa vật sao cho ảnh cuối cùng A2 B2 rất lớn, ngược chiều với vật và nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt. - Công thức tính số bội giác của kính hiển vi trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực là:
G∞ =
δĐ f1 f 2
, Số bội giác của
kính hiển vi trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực phụ thuộc vào tiêu cự của vật kính và thị kính.
4
c) Mục tiêu bài học * Về kiến thức: + Nêu được cấu tạo và công dụng của kính hiển vi. + Phân biệt được vật kính và thị kính thông qua các đặc điểm của chúng. + Trình bày được sự tạo ảnh qua kính hiển vi. + Nêu được cách ngắm chừng và cách sử dụng kính. * Về kĩ năng: - Xây dựng được biểu thức số bội giác của kính hiển vi trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực. - Vẽ được ảnh của vật qua kính hiển vi và kỹ năng tính toán xác định các đại lượng liên quan đến việc sử dụng kính. - Vận dụng kiến thức vừa học để giải một số bài tập có liên quan. - Bố trí, tiến hành thí nghiệm để thiết kế mô hình một chiếc kính hiển vi và tìm hiểu một cách trực quan các cách ngắm chừng qua kính. - Quan sát, thu thập và xử lí số liệu, rút ra kết luận. - Diễn đạt chính xác các thuật ngữ vật lí, viết đúng kí hiệu các chữ trong biểu thức. - Phân tích, tổng hợp, khái quát. Đọc, hiểu các tài liệu; SGK; các nhiệm vụ; các bảng hướng dẫn của giáo viên ở mỗi góc. - Hợp tác và làm việc theo nhóm, trình bày báo cáo. * Về thái độ: - Tự tin đưa ra các ý kiến cá nhân khi thực hiện các nhiệm vụ ở lớp, ở nhà. - Chủ động trao đổi, thảo luận với các HS khác và với GV. - Hợp tác chặt chẽ với các bạn khi thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu, thí nghiệm ở nhà. * Định hướng phát triển năng lực: - Phát triển ngôn ngữ nói và viết. - Phân tích, tổng hợp và xử lí các thông tin thu được để rút ra kết luận - Tư duy vật lý kĩ thuật: vận dụng kiến thức lý thuyết đã học để đề xuất ra nguyên tắc chế tạo dụng cụ và từ đó đưa ra các dụng cụ hay cách giải quyết cụ thể. - Suy luận lôgíc để trình bày được cách ngắm chừng, làm thế nào để ngắm chừng ở vô cực. d) Nhiệm vụ, đồ dùng và hoạt động ở các góc
5
Góc 1: GÓC “TRẢI NGHIỆM THỨ NHẤT”-Thời gian thực hiện tối đa 10 phút 1. Mục tiêu - Biết cách xây dựng các bước nghiên cứu công dụng, cấu tạo của kính hiển vi quang học trong thực tế. - Tiến hành thực hiện được các bước đã đề ra. - Từ kết quả nghiên cứu, nêu được kết luận về cấu tạo, tác dụng của kính hiển vi, giải thích được vai trò của các bộ phận cấu tạo nên kính và nguyên tắc hoạt động của kính. - Biết cách sử dụng kính và điều chỉnh cách ngắm chừng. 2. Nhiệm vụ của học sinh * Xây dựng các bước để nghiên cứu công dụng và cấu tạo của kính hiển vi quang học: - Thao tác trên kính hiển vi thật: dùng kính để quan sát một tiêu bản, từ đó cho biết công dụng của kính. - Tháo các bộ phận trên kính để tìm hiểu cấu tạo của kính hiển vi và trả lời câu hỏi ghi trong phiếu học tập. - Giải thích được vai trò của các bộ phận chính. - Điều chỉnh cách ngắm chừng qua kính. 3. Sản phẩm - Lập được sơ đồ nguyên lí cấu tạo của kính. - Nêu được đặc điểm của các bộ phận và giải thích được vai trò của các bộ phận đó qua hình vẽ. - Rút ra được kết luận về nguyên tắc cấu tạo và công dụng của kính. - Trình bày được các bước để quan sát vật nhỏ qua kính và điều chỉnh cách ngắm chừng. 4. Trợ giúp của giáo viên - Giáo viên gợi ý để học sinh nêu được các bước nghiên cứu công dụng và cấu tạo của kính hiển vi: + Bước 1: Sử dụng kính hiển vi quan sát vật rất nhỏ (tiêu bản) để tìm hiểu công dụng của kính (xác định tác động đầu vào và kết quả thu được ở đầu ra). + Bước 2: Tháo các bộ phận trên kính để tìm hiểu cấu tạo của kính (xác định bộ phận quang học chính). + Bước 3: Giải thích nguyên tắc cấu tạo của kính hiển vi. + Bước 4: Vẽ hình để giải thích nguyên tắc hoạt động và vai trò của các bộ phận chính. + Bước 5: Thao tác trên kính để tìm hiểu cách sử dụng và điều chỉnh cách ngắm chừng.
6
- Hướng dẫn học sinh tập trung tìm hiểu các bộ phận chính và đặc điểm của chúng: + Nhận định được rằng: hiện tượng vật nhỏ khi nhìn qua kính hiển vi thấy ảnh của vật dưới góc trông lớn hơn rất nhiều so với khi nhìn trực tiếp bằng mắt là một hiện tượng quang học do vậy tập trung nghiên cứu các bộ phận trên kính có liên quan đến hiện tượng quang học như : thấu kính, gương…còn các bộ phận khác như: đế, bàn để vật…tạm thời chưa chú ý đến. + Dựa vào kiến thức đã biết về sự tạo ảnh qua thấu kính, gương… đã học để tiến hành làm một số thí nghiệm đơn giản với các bộ phận chính của kính từ đó biết được đặc điểm của chúng (là thấu kính hay gương, thấu kính loại gì hay gương loại gì, tiêu cự ra sao…). - Yêu cầu học sinh lập sơ đồ nguyên lí cấu tạo và lí giải tại sao với cấu tạo như vậy thì kính có công dụng đó: + Dựa vào kiến thức về sự tạo ảnh qua hệ quang học đồng trục, biểu diễn các bộ phận chính bằng một hình vẽ, kết hợp với điều đã biết về công dụng của kính hiển vi để tìm hiểu sự tạo ảnh qua kính, từ đó giải thích được vai trò của các bộ phận chính. 5. Thiết bị, đồ dùng dạy học - Kính hiển vi, tiêu bản. - Phiếu học tập 1, các dụng cụ cần thiết khác. Góc 2: GÓC “PHÂN TÍCH” - Thời gian thực hiện tối đa 10 phút 1. Mục tiêu - Nghiên cứu nội dung kiến thức trong SGK, tài liệu tham khảo để thu nhận kiến thức. Phân tích và làm sâu sắc nội dung kiến thức cần lĩnh hội. - Rèn kĩ năng đọc hiểu tài liệu, phân tích, khái quát. 2. Nhiệm vụ của học sinh - Đọc bài 33: Mục I, II, III - SGK Vật lí 11 cơ bản và tham khảo thêm tài liệu có nội dung liên quan để trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập 2. 3. Sản phẩm - Hoàn thành được phiếu học tập: + Nêu được cấu tạo, công dụng của kính hiển vi, cách ngắm chừng qua kính. + Vẽ hình, xây dựng được công thức tính số bội giác của kính trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực. 4. Trợ giúp của giáo viên
7
- Hướng dẫn học sinh tìm hiểu sách giáo khoa, tài liệu tham khảo để trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập. 5. Thiết bị, đồ dùng dạy học - SGK Vật lí 11cơ bản. - Tài liệu tham khảo có nội dung liên quan. - Phiếu học tập 2. Góc 3: GÓC “TRẢI NGHIỆM THỨ HAI” - Thời gian thực hiện tối đa 10 phút 1. Mục tiêu - Biết cách vận dụng kiến thức đã học để lắp đặt mô hình kính hiển vi. - Sử dụng được mô hình vừa lắp đặt, biết điều chỉnh cách ngắm chừng. 2. Nhiệm vụ của HS - Đọc bảng hỗ trợ kiến thức và từ các dụng cụ thí nghiệm có sẵn, vận dụng kiến thức đã học để lắp đặt mô hình kính hiển vi sau đó sử dụng mô hình, quan sát các vật nhỏ và điều chỉnh cách ngắm chừng. 3. Sản phẩm - Mô hình kính hiển vi. - Trình bày được cách lắp đặt và ngắm chừng. 4. Trợ giúp của giáo viên - Hướng dẫn HS tìm hiểu sự tạo ảnh qua các thấu kính để lựa chọn được thấu kính có tiêu cự phù hợp làm vật kính, thị kính đáp ứng yêu cầu về công dụng của kính hiển vi. - Hướng dẫn học sinh điều chỉnh khoảng cách giữa vật kính và thị kính để có được mô hình một chiếc kính hiển vi. - Yêu cầu học sinh cho biết vị trí đặt vật nhỏ để có thể nhìn thấy rõ ảnh của vật qua kính. 5. Thiết bị, đồ dùng dạy học - Một số thấu kính hội tụ có tiêu cự khác nhau. - Vật nhỏ. - Trục quang học. - Màn hứng ảnh. * Phiếu học tập các góc và bảng hỗ trợ kiến thức (trình bày ở phụ lục 02) e) Tổ chức các hoạt động dạy học theo góc (trình bày ở phụ lục 02) 2.1.3.2 Bài “Kính thiên văn” (trình bày ở phụ lục 03) 2.2 Tính mới, tính sáng tạo của giải pháp.
8
+ Là phương pháp dạy học mới: phương pháp dạy học tích cực này được nghiên cứu và áp dụng thành công ở nhiều nước trên thế giới, ở Việt Nam cũng đang từng bước triển khai áp dụng, hiện đang còn tương đối mới ở Việt Nam. + Dạy học theo góc có ưu thế khác biệt với các PPDH truyền thống như tăng cường sự tham gia, nâng cao hứng thú và cảm giác thoải mái của HS, tạo nhiều không gian hơn cho những thời điểm học tập mang tính tích cực, HS được học sâu và hiệu quả bền vững, GV có nhiều thời gian hơn để hỗ trợ cá nhân do đó tạo ra sự tương tác tích cực giữa GV với HS, giữa HS với HS. + Giúp giáo viên giảng dạy đạt hiệu quả cao hơn, tiết kiệm được thời gian cung cấp kiến thức lí thuyết cho học sinh, học sinh lĩnh hội kiến thức trực quan, sinh động, hiểu đúng bản chất vật lý, không bị ngộ nhận. + Phù hợp với xu thế giáo dục hiện nay là gắn với thực nghiệm, thực tiễn từ đó giúp học sinh chủ động phát hiện kiến thức. + Phù hợp với sự chỉ đạo của Bộ GD &ĐT, của Sở GD & ĐT trong việc tích cực đổi mới phương pháp dạy học, áp dụng các phương pháp dạy học tích cực, sử dụng thiết bị thí nghiệm. III. Hiệu quả kinh tế, xã hội dự kiến đạt được 1. Hiệu quả kinh tế. - Giúp nhà trường tiết kiệm được kinh phí mua các dụng cụ quang, mỗi bài dạy giáo viên có thể tiết kiệm được từ 20.000 đến 30.000 đồng trong việc mua giấy khổ to để vẽ hoặc phô tô các hình mô tả cấu tạo các dụng cụ quang. 2. Hiệu quả xã hội. - Thúc đẩy phong trào đổi mới phương pháp dạy học, nâng cao tỉ lệ giờ dạy có thực hành, thí nghiệm từ đó góp phần nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện của trường. - Được các đồng nghiệp đánh giá tích cực và sử dụng trong các giờ dạy. - Đối với học sinh, phương pháp dạy học này tạo được sự hứng thú giúp các em chủ động hơn trong lĩnh hội kiến thức, hiểu bài hơn trong giờ học (Kết quả khảo sát ở phụ lục 04). 4. Điều kiện và khả năng áp dụng - Điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến: Tất cả các giáo viên giảng dạy vật lý hoặc một số bộ môn khác cấp THPT có thể nghiên cứu, xem xét phương pháp dạy học này để sử dụng trong giảng dạy. - Khả năng áp dụng của sáng kiến: Sáng kiến được sử dụng trong nhiều bài dạy (có thể sử dụng trong 03 bài của chương trình Vật lý 11) cụ thể: * Bài “Kính lúp” (Bài 32 – sách Vật lý 11 ban Cơ bản). * Bài “Kính hiển vi” (Bài 33- sách Vật lý 11 ban Cơ bản). * Bài “Kính thiên văn” (Bài 34 – sách Vật lý 11 ban Cơ bản).
9
* Ngoài ra những kiến thức vật lí cơ bản sau có thể áp dụng dạy học theo góc: + Kiến thức về các định luật vật lí (vừa rút ra được từ con đường thực nghiệm, vừa xây dựng được theo con đường suy luận lí thuyết). + Một số kiến thức trong chương trình vật lí có sự hỗ trợ đắc lực của công nghệ thông tin (như các phần mềm dạy học). Ví dụ: Chuyển động của vật bị ném (xiên, ngang),... + Kiến thức về những ứng dụng kĩ thuật của vật lí. * Một số môn Khoa học tự nhiên khác như Hóa học, Sinh học, môn Khoa học ở tiểu học có thể thiết kế góc theo phong cách học. - Danh sách những người đã tham gia áp dụng sáng kiến lần đầu: Số TT
Họ và tên
Nơi công tác
Chức danh
Trình độ chuyên môn
1
Đinh Xuân Phúc
Trường THPT Yên Khánh B
Giáo viên
2
Phạm Thị Kim Trường THPT Thoa Yên Khánh B
Giáo viên
3
Nguyễn Thị Vân Trường THPT Anh Yên Khánh B
Giáo viên
4
Nguyễn
THPT Chu Trường Yên Khánh B
Giáo viên
Cử nhân Dạy có sử dụng Vật lý phương pháp dạy học theo góc Thạc sĩ Dạy có sử dụng vật lý phương pháp dạy học theo góc Cử nhân Dạy có sử dụng Vật lý phương pháp dạy học theo góc Thạc sĩ Dạy có sử dụng Hóa học phương pháp dạy học theo góc
Hoàng Minh
Nội dung công việc
Yên Khánh, ngày 2 tháng 5 năm 2019 Người nộp đơn
Hà Thị Thu Hà
10
PHỤ LỤC 01 MỘT SỐ HÌNH ẢNH MINH HỌA SỬ DỤNG CÁC GIẢI PHÁP CŨ THƯỜNG LÀM
* Giải pháp 01: Giáo viên giảng dạy theo phương pháp thuyết trình: soạn hệ thống câu hỏi, chuẩn bị thí nghiệm minh họa để giảng dạy theo lối truyền thụ kiến thức. Ví dụ 01: Khi dạy bài 33 “Kính hiển vi” – Vật lý 11 cơ bản mục I: Công dụng và cấu tạo của kính hiển vi. GV giới thiệu cho HS thí nghiệm minh họa về kính hiển vi đã chuẩn bị trước, GV tiến hành thí nghiệm: dùng mô hình kính hiển vi để quan sát vật rất nhỏ, rồi thông báo cho HS kết quả quan sát được: hình ảnh của vật qua kính lớn hơn rất nhiều lần so với vật cần quan sát. GV đặt câu hỏi: Kính hiển vi có công dụng gì? Sau đó GV giới thiệu cho HS biết cấu tạo kính hiển vi trên mô hình: gồm hai thấu kính hội tụ có tiêu cự khác nhau, thấu kính đặt trước vật cần quan sát gọi là vật kính, thấu kính thứ hai mà mắt đặt sau nó gọi là thị kính.
Hình 1.1: Thí nghiệm minh họa: Mô hình kính hiển vi Mặc dù GV có chuẩn bị đồ dùng dạy học cho tiết dạy nhưng lại giảng dạy cho HS theo lối truyền thụ kiến thức một chiều, không để HS tự tìm tòi, chủ động phát hiện kiến thức do vậy không tạo được sự hứng thú cho HS. * Giải pháp 02: Giáo viên phô tô phóng to hoặc chụp lại các hình trong sách giáo khoa có liên quan đến bài dạy, sau đó trình chiếu hoặc treo lên bảng để học sinh quan sát. Ví dụ 01: Khi dạy bài 33 “Kính hiển vi” – Vật lý 11 cơ bản mục I: Công dụng và cấu tạo của kính hiển vi. Hình ảnh kính hiển vi thô sơ và hiện đại trong sách giáo khoa được GV phô tô phóng to hoặc chụp lại rồi trình chiếu hoặc treo lên bảng để học sinh quan sát. Làm như vậy HS chỉ quan sát được hình ảnh bề ngoài của kính, hoàn toàn không nhìn thấy các bộ phận bên trong kính nên HS chỉ thụ động tiếp nhận thông tin về cấu tạo của kính hiển vi. Một số GV lựa chọn cách chụp lại mô hình mô phỏng cấu tạo kính hiển vi,
11
chụp lại hình ảnh vật kính và thị kính trong thực tế sau đó trình chiếu cho HS quan sát. Tuy nhiên vì HS không được thao tác trên một kính hiển vi thật (để trả lời cho câu hỏi “Tại sao”), không được thực hiện lắp ráp các mô hình của các quang cụ ( để trả lời cho câu hỏi “Như thế nào”) do vậy sẽ không tạo được niềm tin tuyệt đối của HS vào kiến thức thu được.
Hình 1.2: Hình ảnh kính hiển vi - Hình chụp từ Trang 209 - Sách giáo khoa Vật lý 11 cơ bản
Hình 1.3: Cấu tạo kính hiển vi - Hình chụp từ Trang 261 - Sách giáo khoa Vật lý 11 nâng cao
12
Ví dụ 02: Khi dạy bài 34 “Kính thiên văn” – Vật lý 11 cơ bản mục II: Sự tạo ảnh qua kính thiên văn. GV vẽ hoặc yêu cầu HS vẽ đường truyền của chùm tia sáng qua kính thiên văn, sau đó diễn giảng cách ngắm chừng qua kính thiên văn bằng cách dời thị kính sao cho ảnh sau cùng nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt với mắt đặt sát sau thị kính. Điều này là quá trừu tượng với đại đa số học sinh, các em phải tưởng tượng xem dời thị kính bằng cách nào, tưởng tượng một loạt sự tạo ảnh qua hệ thấu kính: ảnh của vật qua vật kính nằm ở vị trí nào, rồi ảnh này đóng vai trò trung gian: vừa là ảnh đối với vật kính, vừa là vật đối với thị kính, ảnh này qua thị kính cho ảnh cuối cùng, mắt sẽ quan sát ảnh cuối cùng này; các em không được trực tiếp trải nghiệm muốn mắt quan sát trong thời gian dài mà không bị mỏi ta phải ngắm chừng ở vô cực... Điều này sẽ trở nên dễ hiểu, trực quan hơn nếu các em được thao tác trên kính thật, được lắp đặt mô hình của kính.
Hình 1.4: Hình 34.3 - Đường truyền của tia sáng qua kính thiên văn ngắm chừng ở vô cực - Hình chụp từ Trang 214 - Sách giáo khoa Vật lý 11 cơ bản * Giải pháp 02: Sử dụng một số phần mềm Vật lý thực hiện thí nghiệm ảo để mô tả cấu tạo của các dụng cụ quang và sự tạo ảnh qua các dụng cụ quang trên máy tính: Cách này đòi hỏi giáo viên phải có trình độ tin học nhất định và do chỉ là thí nghiệm ảo nên tính thực tiễn không cao, học sinh dễ bị ngộ nhận kiến thức, không nên lạm dụng nhiều trong giảng dạy. Trong ví dụ 01 ở trên, thay việc chụp lại hình ảnh cấu tạo kính hiển vi, giáo viên có thể dùng máy tính để vẽ, lựa chọn cặp vật kính – thị kính:
13
Hình 1.5: Hình chụp từ thí nghiệm ảo, mô hình cấu tạo kính thiên văn và sự tạo ảnh qua kính
14
PHỤ LỤC 02 * Phiếu học tập các góc PHIẾU HỌC TẬP 1 Góc 1: Góc “Trải nghiệm thứ nhất” - Nhóm:… Thời gian tối đa: 10 phút I. Kiến thức xuất phát (bảng đính kèm) II.
Xây dựng các bước nghiên cứu
Từ một kính hiển vi thật, có thể tháo lắp được hãy đưa ra các bước cần thực hiện để có thể biết được cấu tạo của nó? Bước 1: Quan sát ảnh của một vật nhỏ qua kính hiển vi để thấy được từ một vật rất nhỏ khi nhìn qua kính cho ảnh có kích thước lớn hơn vật rất nhiều lần. Bước 2: ........................................................................................................................................ Bước 3: ........................................................................................................................................ ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... II. Trả lời câu hỏi nghiên cứu 1. Kính hiển vi có công dụng gì? ...................................................................................................................................................... 2. Kính hiển vi gồm những dụng cụ quang học nào? Đặc điểm của các dụng cụ đó ra sao? (Là thấu kính hay gương? Thấu kính loại gì hay gương loại gì? Nhận xét về tiêu cự của các dụng cụ đó). ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 3. Giải thích vai trò của các bộ phận chính? ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 4. Vẽ hình để giải thích nguyên tắc hoạt động của kính?
5. Các bước sử dụng kính và cách ngắm chừng?
15 ...................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................
PHIẾU HỌC TẬP 2 Góc 2: Góc “Phân tích” – Nhóm:… Thời gian tối đa: 10 phút I. Kiến thức xuất phát - Công thức tính số bội giác: G = tanα
tanα0
α 0 là góc trông vật trực tiếp khi đặt vật ở điểm cực cận của mắt. α là góc trông ảnh của vật qua quang cụ.
II. Trả lời câu hỏi nghiên cứu: 1. Trình bày cách ngắm chừng đối với kính hiển vi? Tại sao muốn mắt đỡ mỏi cần điều chỉnh để ngắm chừng ở vô cực? ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 2. Vẽ sơ đồ tạo ảnh qua kính trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực để từ đó xây dựng công thức tính số bội giác của kính hiển vi trong trường hợp này?
........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ ........................................................................................................................................ 3. Vì sao phải chọn những thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn làm vật kính và thị kính trong kính hiển vi? ……………………………………………................................................................... ………………………………………………………………………………………... 4. Các bước thực hiện khi quan sát vật nhỏ bằng kính hiển vi? Cần chú ý điều gì trong quá trình điều chỉnh để quan sát vật? ………………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………………...
16
PHIẾU HỌC TẬP 3 Góc 3: Góc “Trải nghiệm thứ hai” – Nhóm:… Thời gian tối đa: 10 phút I. Kiến thức xuất phát (bảng đính kèm) II. Dụng cụ thí nghiệm: - Một số thấu kính hội tụ có tiêu cự khác nhau: f1 = 10cm , f 2 = 7cm , f3 = 5cm . - Vật nhỏ, trục quang học, màn hứng ảnh.
Tiêu cự
Vật kính
III. Thiết kế mô hình kính hiển vi Tiến hành lắp đặt kính theo hướng dẫn sau: Từ ba thấu kính đã cho, chọn một thấu kính L1 làm vật kính và chọn một thấu kính L2 làm thị kính (kính lúp). Đánh dấu sự lựa
Thị kính (kính lúp)
f1 = 10cm
f 2 = 7cm f 3 = 5cm
chọn trên vào bảng bên: Lưu ý: Đối với kính hiển vi thì vật kính có tiêu cự nhỏ hơn thị kính. 1. Dùng màn hứng ảnh, quan sát ảnh A1B1 của vật nhỏ AB qua thấu kính L1 (vật kính) sao cho A1B1 >AB. 2. Nêu tính chất của ảnh A1B1 ? Ảnh này cùng chiều hay ngược chiều với vật AB? .................................................................................................................................................... 3. Từ vị trí ảnh A1B1 tạo ra qua vật kính, đặt thấu kính L2 làm thị kính (kính lúp): + Quan sát ảnh A2 B2 tạo ra qua thị kính, nêu tính chất của ảnh A2 B2 ? .................................................................................................................................................... + So sánh ảnh A2 B2 với ảnh A1B1 ? Ảnh A2 B2 cùng chiều hay ngược chiều với vật AB, kích thước của nó như thế nào so với vật? .................................................................................................................................................... 4. Từ các giá trị tiêu cự của các thấu kính đã cho kết hợp tính chất, kích thước của ảnh quan sát được hãy vẽ sơ đồ và giải thích điều quan sát đó. (Lưu ý: Sử dụng đúng tỉ xích) Vẽ hình
Giải thích
IV. Cách ngắm chừng qua kính Nêu cách sử dụng kính, cách ngắm chừng (vị trí đặt vật, đặt mắt) để thu được ảnh cuối cùng lớn hơn vật nhiều lần. .................................................................................................................................................... 17
* Bảng hỗ trợ kiến thức Góc “Trải nghiệm 1” Kiến thức xuất phát - Kính lúp: + Định nghĩa: là một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt, có tác dụng làm tăng góc trông bằng cách tạo ra một ảnh ảo, cùng chiều, lớn hơn vật. + Cấu tạo: là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (cỡ vài cm). Góc “Trải nghiệm 2” Kiến thức xuất phát - Kính lúp: + Định nghĩa: là một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt, có tác dụng làm tăng góc trông bằng cách tạo ra một ảnh ảo, cùng chiều, lớn hơn vật. + Cấu tạo: là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (cỡ vài cm). - Cấu tạo của kính hiển vi: gồm hai thấu kính hội tụ đặt đồng trục: + Vật kính L1 : là một thấu kính hội tụ dùng để tạo ra một ảnh thật rất lớn của vật cần quan sát. + Thị kính L2 : là một thấu kính hội tụ có vai trò như kính lúp. Tiêu cự của vật kính nhỏ hơn so với tiêu cự của thị kính. *Tổ chức các hoạt động dạy học theo góc - Tổ chức thực hiện theo góc + Giáo viên chia lớp thành 3 nhóm, mỗi nhóm tự chọn cho mình một góc thích hợp và thực hiện các nhiệm vụ trong mỗi góc đó dưới sự hướng dẫn của giáo viên. + Học sinh có thể lựa chọn các góc theo thứ tự bất kì. + Sau khi học sinh thực hiện xong nhiệm vụ ở một góc thì chuyển sang góc tiếp theo theo thứ tự: 1 → 2 → 3 → 1 , yêu cầu học sinh phải qua đủ các góc để đạt được mục tiêu bài học. + Tiến hành hoạt động ở mỗi góc trong thời gian tối đa quy định với sự trợ giúp của giáo viên nếu cần. - Tổ chức trao đổi, chia sẻ và thể chế hóa kiến thức + Sau khi các nhóm qua đủ các góc, một thành viên được chỉ định bất kì đại diện cho nhóm trình bày sản phẩm góc mà nhóm hoạt động cuối cùng. + Các nhóm còn lại lắng nghe, bổ sung ý kiến.
18
+ Giáo viên nhận xét, đánh giá và thể chế hóa kiến thức. Tiến trình dạy học cụ thể Chuỗi hoạt động học Các bước
Hoạt động
Tên hoạt động
Thời lượng dự kiến
Khởi động
Hoạt động 1
Tạo tình huống
4 phút
Hình thành kiến thức
Hoạt động 2
Tìm hiểu về cấu tạo, công dụng, sự 35 phút tạo ảnh và số bội giác của kính hiển vi
Luyện tập
Hoạt động 3
Làm các bài tập
4 phút
Vận dụng
Hoạt động 4
Củng cố
2 phút
A. HOẠT ĐỘNG TẠO TÌNH HUỐNG HỌC TẬP 1. Mục tiêu: Cho học sinh biết được không phải vật nào cứ đặt trong khoảng nhìn rõ của mắt cũng đều nhìn thất được. Muốn quan sát nó ta phải dùng dụng cụ quang học là kính hiển vi, dù trước đó ta đã quan sát bằng kính lúp nhưng ta vẫn không nhìn thấy. 2. Phương thức: - Chuyển giao nhiệm vụ: Phân công và chia nhóm - GV giao nhiệm vụ cho HS: Hãy quan sát những vật rất nhỏ (tiêu bản) bằng mắt và bằng kính lúp và thảo luận một số vấn đề dưới đây: + Quan sát vật rất nhỏ bằng mắt và qua kính lúp có nhìn thấy rõ vật không? + Muốn quan sát vật rất nhỏ ta phải dùng dụng cụ quang học nào? - Tiếp nhận và thực hiện nhiệm vụ - Báo cáo kết quả: Từng nhóm báo cáo kết quả thu được - Đánh giá, nhận xét 3. Sản phẩm hoạt động: Mỗi HS có thể trình bày sản phẩm với các mức độ khác nhau, GV lựa chọn 01 sản phẩm nào đó của HS để làm tình huống kết nối vào bài mới. - Đề xuất vấn đề nghiên cứu: + Vấn đề 1: Kính hiển vi có cấu tạo như thế nào? Cách dùng nó ra sao? + Vấn đề 2: Khi dùng quang cụ đó thì góc trông thay đổi như thế nào? (Hay số bội giác phụ thuộc vào yếu tố nào?) B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC 1. Mục tiêu:
19
+ Biết được kính hiển có cấu tạo như thế nào? + Biết được công dụng của kính hiển vi. + Biết cách ngắm ảnh qua kính hiển vi + Xây dựng công thức về số bội giác của kính hiển vi khi ngắm chừng ở vô cực. 2. Phương thức: - Chuyển giao nhiệm vụ: + Thông báo: Để giải quyết vấn đề chúng ta tiến hành học theo PP dạy học theo góc. + Nêu mục tiêu, nhiệm vụ, giới hạn thời gian (chiếu trên màn hình và dán ở các góc) và yêu cầu phải qua đủ các góc để đạt được mục tiêu bài học bằng cách luân chuyển theo quy định (trình chiếu trên màn hình). + Cho và hướng dẫn HS lựa chọn góc xuất phát (thành 3 nhóm). + Yêu cầu HS về các góc bắt đầu. Chuyển giao nhiệm vụ tại góc. - Tiếp nhận và thực hiện nhiệm vụ + Các nhóm thực hiện nhiệm vụ tại góc + Quan sát hoạt động của học sinh tại các góc để: giúp đỡ kịp thời nếu học sinh gặp khó khăn; kiểm tra xem các thành viên trong nhóm có cùng hoạt động không?; kiểm tra xem thư kí viết được những gì? + Thu phiếu học tập trên giấy A4. + Nhắc nhở và yêu cầu HS thực hiện việc luân chuyển góc theo quy định và thực hiện nhiệm vụ đủ ở cả 3 góc. - Báo cáo kết quả: + Yêu cầu mỗi nhóm dán kết quả ở góc cuối cùng lên bảng và trả lại các phiếu học tập đã thu. + Yêu cầu các nhóm cử đại diện báo cáo kết quả. - Đánh giá, nhận xét: + Cho HS nhóm khác nêu nhận xét, bổ sung. + Chiếu kết quả ở các phiếu lên để so sánh với kết quả các nhóm làm ứng với mỗi góc. + Giáo viên thể chế hóa kiến thức. C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP 1. Mục tiêu: Nhằm củng cố, hệ thống hóa, hoàn thiện kiến thức mà học sinh vừa có được qua tiết học về kính hiển vi.
20
2. Phương thức: Trả lời các câu hỏi trắc nghiệm sau: Câu 1: Điều nào sau đây là đúng khi nói về kính hiển vi: A. Là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt làm tăng góc trông ảnh của vật rất nhỏ, với độ bội giác lớn hơn rất nhiều so với độ bội giác của kính lúp. B. Khi sử dụng người ta điều chỉnh kính bằng cách thay đổi khoảng cách từ vật kính đến thị kính. C. Để khi quan sát đỡ mỏi mắt người ta thường ngắm chừng ở điểm cực cận. D. Cả A, B và C đều đúng. Câu 2: Điều nào sau đây là đúng khi nói về cấu tạo của kính hiển vi: A. Là hệ hai thấu kính có cùng trục chính. B. Vật kính là một thấu kính hội tụ có tiêu cự dài, thị kính là một kính lúp. C. Khoảng cách giữa vật kính và thị kính có thể thay đổi khi ngắm chừng. D. Cả A, B và C đều sai. Câu 3: Vật kính và thị kính của một kính hiển vi có tiêu cự lần lượt là f1 = 0,5 cm và f2 = 5cm. Khoảng cách giữa hai kính là 18,5 cm. Một người có mắt bình thường đặt mắt sát sau thị kính quan sát một vật nhỏ AB mà không điều tiết. Độ bội giác của kính G khi đó bằng: A. 130.
B. 90.
C. 175.
D. 150.
Câu 4: Vật kính và thị kính của một kính hiển vi có tiêu cự lần lượt là f1 = 1 cm và f2 = 4cm. Một người có mắt bình thường đặt mắt sát sau thị kính quan sát một vật nhỏ AB mà không điều tiết. Độ bội giác của kính khi đó là G = 90. Khoảng cách giữa vật kính và thị kính bằng: A. 17 cm.
B. 20 cm.
C. 22 cm.
D. 19,4 cm.
- Giáo viên giao nhiệm vụ cho học sinh: GV giao nhiệm vụ cho HS và chủ yếu cho làm việc cá nhân, trong quá trình làm việc HS có thể trao đổi với bạn hoặc thầy, cô giáo: 3. Sản phẩm hoạt động: Học sinh làm và đưa ra các đáp án cho mỗi câu hỏi D. VẬN DỤNG VÀ MỞ RỘNG 1. Mục tiêu: Nhằm vận dụng kiến thức mới mà học sinh đã được lĩnh hội để giải quyết những vấn đề mới trong học tập và thực tiễn về các làm tăng góc trông ảnh, làm số bội giác của kính tăng lên, làm tăng độ nét ảnh của kính hiển vi 2. Phương thức: + Về nhà có thể chế tạo ra một kính hiển vi từ những vật dụng sẵn có, có thể là những vật dụng bỏ đi (tái chế) + Có thể cải tiến về cách điều chỉnh kính hiển vi sao cho dễ quan sát ảnh.
21
+ Học sinh về nhà làm bài tập trong sách giáo khoa và sách bài tập. 3. Sản phẩm hoạt động: bài làm của học sinh
22
PHỤ LỤC 03 THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC THEO GÓC BÀI “KÍNH THIÊN VĂN” 1. Câu hỏi đề xuất vấn đề Mắt nhìn các vật kích thước rất lớn nhưng ở rất xa (ví dụ: ngôi sao, thiên thể..) không trông thấy vì góc trông vật nhỏ hơn rất nhiều so với năng suất phân li của mắt. Để nhìn rõ vật ta phải dùng một dụng cụ quang học có tên là kính thiên văn. Vấn đề 1: Kính thiên văn có cấu tạo như thế nào? Cách dùng nó ra sao? Vấn đề 2: Khi dùng quang cụ đó thì góc trông thay đổi như thế nào? (Hay số bội giác phụ thuộc vào yếu tố nào?) 2. Sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức
23
Mắt nhìn các vật kích thước to nhưng ở xa (ví dụ: ngôi sao, thiên thể..) không thấy vì góc trông vật nhỏ hơn rất nhiều so với năng suất phân li của mắt. Để nhìn rõ vật ta phải dùng một dụng cụ quang học có tên là kính thiên văn.
Kính thiên văn có cấu tạo và công dụng như thế nào? Cách dùng nó ra sao? Số bội giác của kính thiên văn trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực phụ thuộc vào yếu tố nào?
Để tìm hiểu cấu tạo và công dụng của kính thiên văn có thể tiến hành theo hai con đường để trả lời cho câu hỏi “Tại sao?” và “Như thế nào?” - Một mặt thông qua việc thao tác trên kính thiên văn khúc xạ thật: dùng kính để quan sát các vật ở rất xa; tháo các bộ phận ở trong kính ra khỏi lớp vỏ bên ngoài, tìm hiểu đặc điểm của các bộ phận chính. Biểu diễn các bộ phận chính bằng một hình vẽ, kết hợp với điều đã biết về công dụng của kính thiên văn để tìm hiểu sự tạo ảnh qua kính, từ đó giải thích được vai trò của các bộ phận chính. - Để xây dựng công thức tính số bội giác của kính trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực: dựa vào công thức tính số bội giác: G = tanα (với α 0 là góc trông vật trực tiếp khi nhìn vật ở xa, α là góc trông ảnh của vật tanα0 qua quang cụ), tính tan α 0 căn cứ vào hình vẽ nhìn vật trực tiếp, tính tan α căn cứ vào hình vẽ dựng ảnh của vật qua kính thiên văn khúc xạ trong trường hợp ảnh cuối cùng nằm ở vô cực. Thay tan α 0 , tan α vào công thức định nghĩa số bội giác sẽ rút ra được công thức tính số bội giác trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực. Dựa vào công thức tính số bội giác của kính trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực, xác định được số bội giác phụ thuộc vào yếu tố nào. - Dùng kính để quan sát một vật ở rất xa, nhìn thấy ảnh của vật dưới góc trông lớn hơn rất nhiều so với khi nhìn trực tiếp bằng mắt. - Tháo các bộ phận ở trong kính ra khỏi lớp vỏ bên ngoài, chú ý đến các bộ phận có liên quan đến hiện tượng quang như: thấu kính, gương…; quan sát để nhận biết đặc điểm của những bộ phận trên còn những bộ phận khác như: giá đỡ, chân kính…tạm thời chưa chú ý đến, thấy được: + Kính thiên văn khúc xạ gồm hai thấu kính hội tụ được gắn ở hai đầu một ống hình trụ sao cho trục chính của chúng trùng nhau, khoảng cách 010 2 giữa hai kính đó thay đổi được. + Vật kính
L1 : là một thấu kính hội tụ có tiêu cự dài, thị kính L2 : là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn.
+ Ảnh cuối cùng A2 B2 là ảnh ảo, ngược chiều với AB, góc trông ảnh lớn hơn rất nhiều so với góc trông trực tiếp vật. Thị kính tạo ra ảnh ảo A2 B2 nên A1 B 1 (là vật đối với thị kính và là ảnh của AB qua vật kính) phải nằm trong khoảng tiêu cự 02 F2 của thị kính. Mặt khác vật cần quan sát AB ở rất xa (coi như ở xa vô cùng), khi qua vật kính sẽ cho ảnh A1B1 hiện lên tại tiêu diện của vật kính, do vậy tiêu điểm ảnh F1' của vật kính phải nằm trong khoảng 02 F2 . Biểu diễn các bộ phận chính bằng một hình vẽ, kết hợp với điều đã biết về công dụng của kính thiên văn để tìm hiểu sự tạo ảnh qua kính, từ đó giải thích được vai trò của các bộ phận chính: + Vật cần quan sát AB ở rất xa (coi như ở xa vô cùng), khi qua B vật kính sẽ cho ảnh hiện lên tại tiêu diện của vật kính. Ảnh đó là F’ F2 A A O F’ O ảnh thật, ngược chiều với vật. Như vậy ta đã tạo được ảnh A1 B1 B của vật AB về gần mắt. + Đặt mắt sau thị kính nhìn ảnh cuối cùng dưới góc trông lớn hơn rất nhiều so với góc trông vật trực tiếp nên thị kính đóng vai trò như một kính lúp. 2
1
2
1
1
1
B
F2
A
A2
A1
F’2
O2
F1’
O1
B1
- Để nhìn rõ ảnh ta phải thay đổi khoảng cách giữa vật kính và thị kính bằng cách dịch chuyển thị kính lại gần hoặc ra xa vật kính sao cho ảnh cuối cùng A2 B2 nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt. - Ngắm chừng ở vô cực: A1 B1 do đó f AB G∞ = 1 . tan α = 1 1 ; tan α 0 = f1 f2 f2
B2
B F2 A
α0 α0
F’2
O2
A1 O1
F1 ’
α
B1
A2 B2
24
- Kính thiên văn là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt khi nhìn những vật ở rất xa, có tác dụng tạo ra ảnh có góc trông lớn hơn rất nhiều so với góc trông vật trực tiếp. - Cấu tạo kính thiên văn khúc xạ: vật kính là TKHT, thị kính là TKHT. Hai thấu kính được gắn đồng trục, khoảng cách giữa chúng thay đổi được. - Cách ngắm chừng: Thay đổi khoảng cách giữa vật kính và thị kính bằng cách dịch chuyển thị kính lại gần hoặc ra xa vật kính sao cho ảnh cuối cùng A2 B2 nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt. - Công thức tính số bội giác của kính thiên văn khúc xạ trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực là: G∞ =
f1 f2
Số bội giác của kính trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực phụ thuộc vào tiêu cự của vật kính và thị kính.
Làm thế nào để có thể chế tạo được kính thiên văn? Cách dùng nó ra sao?
- Dựa vào các kiến thức đã biết: + Điều kiện nhìn rõ của mắt: vật phải nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt và góc trông vật phải lớn hơn năng suất phân li của mắt. + Tác dụng, cấu tạo của kính lúp. + Tính chất của các loại thấu kính, gương đã học. + Kính thiên văn dùng để quan sát rõ các vật rất xa. + Công thức tính số bội giác. Thiết kế được mô hình kính thiên văn và đưa ra được cách ngắm chừng. - Linh kiện quang học thứ nhất: để tạo ảnh thật
A1B1 (của vật cần quan sát AB) về gần mắt. - Linh kiện quang học thứ hai: để quan sát ảnh A1 B1 nhằm mục đích thấy ảnh cuối cùng dưới góc trông lớn hơn rất nhiều so với góc trông vật trực tiếp. + Cách giải quyết: - Linh kiện quang học thứ nhất: dùng TKHT. - Linh kiện quang học thứ hai: dùng TKHT. Tiêu cự của thấu kính L1 phải lớn hơn tiêu cự của thấu kính L2 . - Để nhìn rõ ảnh ta phải thay đổi khoảng cách giữa vật kính và thị kính bằng cách dịch chuyển thị kính lại gần hoặc ra xa vật kính saocho ảnh cuối cùng A2 B2 nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt. - Ngắm chừng ở vô cực: A1 B1 do đó f AB G∞ = 1 . tan α = 1 1 ; tan α 0 = f1 f2 f2 B
F2
A
α0
α0
F’2
O2
A1
O1
F1 ’
α
B1
A2 B2
- Kính thiên văn là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt khi nhìn những vật ở rất xa, có tác dụng tạo ra ảnh có góc trông lớn hơn rất nhiều so với góc trông vật trực tiếp. - Cấu tạo kính thiên văn khúc xạ: vật kính là TKHT, thị kính là TKHT. Hai thấu kính được gắn đồng trục, khoảng cách giữa chúng thay đổi được. - Cách ngắm chừng: Thay đổi khoảng cách giữa vật kính và thị kính bằng cách dịch chuyển thị kính lại gần hoặc ra xa vật kính sao cho ảnh cuối cùng A2 B2 nằm trong khoảng nhìn rõ của mắt. - Công thức tính số bội giác của kính thiên văn khúc xạ trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực là: G∞ =
f1 . f2
Số bội giác của kính trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực phụ thuộc vào tiêu cự của vật kính và thị kính.
25
3. Mục tiêu bài học * Về kiến thức: + Phát biểu được nguyên tắc cấu tạo của kính thiên văn. + Trình bày được tác dụng, cấu tạo của kính thiên văn. + Nêu được đặc điểm của vật kính, thị kính và giải thích được vai trò của các bộ phận đó. + Trình bày được sự tạo ảnh qua kính thiên văn. + Nêu được cách ngắm chừng và cách sử dụng kính thiên văn khúc xạ. * Về kĩ năng: - Xây dựng được biểu thức số bội giác của kính thiên văn khúc xạ trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực. - Vẽ được ảnh của vật qua kính thiên văn và kỹ năng tính toán xác định các đại lượng liên quan đến việc sử dụng kính thiên văn khúc xạ. - Vận dụng kiến thức vừa học để giải một số bài tập có liên quan. - Bố trí, tiến hành thí nghiệm để thiết kế mô hình một chiếc kính thiên văn và tìm hiểu một cách trực quan các cách ngắm chừng qua kính. - Quan sát, thu thập và xử lí số liệu, rút ra kết luận. - Diễn đạt chính xác các thuật ngữ vật lí, viết đúng kí hiệu các chữ trong biểu thức. - Phân tích, tổng hợp, khái quát. Đọc, hiểu các tài liệu; SGK các nhiệm vụ; các bảng hướng dẫn của giáo viên ở mỗi góc. - Hợp tác và làm việc theo nhóm, trình bày báo cáo. * Về thái độ: - Tự tin đưa ra các ý kiến cá nhân khi thực hiện các nhiệm vụ ở lớp, ở nhà. - Chủ động trao đổi, thảo luận với các HS khác và với GV. - Hợp tác chặt chẽ với các bạn khi thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu, thí nghiệm ở nhà. * Định hướng phát triển năng lực: - Phát triển ngôn ngữ nói và viết. - Phân tích, tổng hợp và xử lí các thông tin thu được để rút ra kết luận - Tư duy vật lý kĩ thuật: vận dụng kiến thức lý thuyết đã học để đề xuất ra nguyên tắc chế tạo dụng cụ và từ đó đưa ra các dụng cụ hay cách giải quyết cụ thể. - Suy luận lôgíc để trình bày được cách ngắm chừng, làm thế nào để ngắm chừng ở vô cực.
26
4. Nhiệm vụ, đồ dùng và hoạt động ở các góc Góc 1: GÓC “TRẢI NGHIỆM THỨ NHẤT”-Thời gian thực hiện tối đa 10 phút 1. Mục tiêu - Biết cách xây dựng các bước nghiên cứu công dụng, cấu tạo của kính thiên văn khúc xạ trong thực tế. - Tiến hành thực hiện được các bước đã đề ra. - Từ kết quả nghiên cứu, nêu được kết luận về cấu tạo, tác dụng của kính giải thích được vai trò của các bộ phận cấu tạo nên kính và rút ra được nguyên tắc cấu tạo của kính. - Biết cách sử dụng kính và điều chỉnh cách ngắm chừng. 2. Nhiệm vụ của học sinh - Xây dựng phương án nghiên cứu công dụng và cấu tạo của kính thiên văn khúc xạ. - Thao tác trên kính thiên văn khúc xạ: dùng kính để quan sát vật ở rất xa, từ đó cho biết công dụng của kính. - Tháo các bộ phận trên kính để tìm hiểu cấu tạo của kính và trả lời câu hỏi ghi trong phiếu học tập. - Giải thích được vai trò của các bộ phận chính. - Điều chỉnh cách ngắm chừng qua kính. 3. Sản phẩm - Lập được sơ đồ nguyên lí cấu tạo của kính. - Nêu được đặc điểm của các bộ phận và giải thích được vai trò của các bộ phận đó qua hình vẽ. - Rút ra được kết luận về nguyên tắc cấu tạo và công dụng của kính. - Trình bày được các bước để quan sát vật ở rất xa qua kính và điều chỉnh cách ngắm chừng. 4. Trợ giúp của giáo viên - Giáo viên gợi ý để học sinh nêu được các bước nghiên cứu công dụng và cấu tạo của kính thiên văn khúc xạ: + Bước 1: Sử dụng kính quan sát vật ở xa để tìm hiểu công dụng của kính (Xác định tác động đầu vào và kết quả thu được ở đầu ra). + Bước 2: Tháo các bộ phận trên kính để tìm hiểu cấu tạo của kính (Xác định bộ phận quang học chính). + Bước 3: Giải thích nguyên tắc cấu tạo của kính thiên văn khúc xạ.
27
+ Bước 4: Vẽ hình để giải thích nguyên tắc hoạt động và vai trò của các bộ phận chính. + Bước 5: Thao tác trên kính để tìm hiểu cách sử dụng và điều chỉnh cách ngắm chừng. - Hướng dẫn học sinh tập trung tìm hiểu các bộ phận chính và đặc điểm của chúng: + Nhận định được rằng: hiện tượng khi nhìn vật ở rất xa qua kính thiên văn, thấy ảnh của vật dưới góc trông lớn hơn rất nhiều so với khi nhìn trực tiếp bằng là một hiện tượng quang học do vậy tập trung nghiên cứu các bộ phận trên kính có liên quan đến hiện tượng quang học như: thấu kính, gương…còn các bộ phận khác như: giá đỡ, chân kính…tạm thời chưa chú ý đến. + Dựa vào kiến thức đã biết về sự tạo ảnh qua thấu kính, gương… đã học để tiến hành làm một số thí nghiệm đơn giản với các bộ phận chính của kính từ đó biết được đặc điểm của chúng (là thấu kính hay gương, thấu kính loại gì hay gương loại gì, tiêu cự ra sao…). - Yêu cầu học sinh lập sơ đồ nguyên lí cấu tạo và lí giải tại sao với cấu tạo như vậy thì kính có công dụng đó: + Biểu diễn các bộ phận chính bằng một hình vẽ, kết hợp với điều đã biết về công dụng của kính thiên văn khúc xạ để tìm hiểu sự tạo ảnh qua kính, từ đó giải thích được vai trò của các bộ phận chính. 5. Thiết bị, đồ dùng dạy học - Kính thiên văn khúc xạ. - Phiếu học tập1, các dụng cụ cần thiết khác. Góc 2: GÓC “PHÂN TÍCH” - Thời gian thực hiện tối đa 10 phút 1. Mục tiêu - HS nghiên cứu nội dung kiến thức trong SGK, tài liệu tham khảo để thu nhận kiến thức. Phân tích và làm sâu sắc nội dung kiến thức cần lĩnh hội. - Rèn kĩ năng đọc hiểu tài liệu, phân tích, khái quát. 2. Nhiệm vụ của học sinh - Đọc bài 34: Mục I, II, III - SGK Vật lí 11 cơ bản và tham khảo thêm tài liệu có nội dung liên quan để trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập 2. 3. Sản phẩm - Hoàn thành được phiếu học tập: + Nêu được công dụng, cấu tạo của kính thiên văn, cách ngắm chừng qua kính. + Vẽ hình, xây dựng được công thức tính số bội giác của kính thiên văn khúc xạ trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực.
28
4. Trợ giúp của giáo viên - Hướng dẫn học sinh tìm hiểu sách giáo khoa, tài liệu tham khảo để trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập. 5. Thiết bị, đồ dùng dạy học - SGK Vật lí 11 cơ bản. - Tài liệu tham khảo có nội dung liên quan. - Phiếu học tập 2. Góc 3: GÓC “TRẢI NGHIỆM THỨ HAI” - Thời gian thực hiện tối đa 10 phút 1. Mục tiêu - Biết cách vận dụng kiến thức đã học để lắp đặt mô hình kính thiên văn khúc xạ. - Sử dụng được mô hình vừa lắp đặt, biết điều chỉnh cách ngắm chừng. 2. Nhiệm vụ của học sinh - Đọc bảng hỗ trợ kiến thức và từ các dụng cụ thí nghiệm có sẵn, vận dụng kiến thức đã học để lắp đặt mô hình kính thiên văn khúc xạ sau đó sử dụng mô hình, quan sát các vật nhỏ và điều chỉnh cách ngắm chừng. 3. Sản phẩm - Mô hình kính thiên văn khúc xạ. - Trình bày được cách lắp đặt và ngắm chừng. 4. Trợ giúp của giáo viên - Hướng dẫn HS tìm hiểu sự tạo ảnh qua các thấu kính để lựa chọn được thấu kính có tiêu cự phù hợp làm vật kính, thị kính đáp ứng yêu cầu về công dụng của kính thiên văn. - Hướng dẫn HS điều chỉnh khoảng cách giữa vật kính và thị kính để có được mô hình một kính thiên văn khúc xạ. - Yêu cầu học sinh cho biết vị trí đặt mắt để có thể nhìn thấy rõ ảnh của vật ở rất xa qua kính. 5. Thiết bị, đồ dùng dạy học - Trục quang học. - Một số thấu kính hội tụ có tiêu cự khác nhau. * Phiếu học tập các góc
29
PHIẾU HỌC TẬP 1 Góc 1: Góc “Trải nghiệm thứ nhất” - Nhóm:… Thời gian tối đa: 10 phút I. Kiến thức xuất phát (bảng đính kèm) II.
Xây dựng các bước nghiên cứu
Từ một kính thiên văn khúc xạ thật, có thể tháo lắp được hãy đưa ra các bước cần thực hiện để có thể biết được cấu tạo của nó? Bước 1: Quan sát ảnh của một vật rất lớn nhưng ở rất xa qua kính thiên văn để thấy được từ một vật ở rất xa khi nhìn qua kính cho ảnh dưới góc trông lớn hơn rất nhiều so với góc trông trực tiếp vật. Bước 2: ........................................................................................................................................ Bước 3: ........................................................................................................................................ ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... II. Trả lời câu hỏi nghiên cứu 1. Kính thiên văn có công dụng gì? ...................................................................................................................................................... 2. Kính thiên văn khúc xạ gồm những dụng cụ quang học nào? Đặc điểm của các dụng cụ đó ra sao? (Là thấu kính hay gương? Thấu kính loại gì hay gương loại gì? Nhận xét về tiêu cự của các dụng cụ đó). ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 3. Giải thích vai trò của các bộ phận chính? ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... 4. Vẽ hình để giải thích nguyên tắc hoạt động của kính?
5. Các bước sử dụng kính và cách ngắm chừng? ...................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................
30
PHIẾU HỌC TẬP 2 Góc 2: Góc “Phân tích” – Nhóm:… Thời gian tối đa: 10 phút I. Kiến thức xuât phát - Công thức tính số bội giác: G = tanα
tanα 0
α 0 là góc trông vật trực tiếp khi nhìn vật ở xa. α là góc trông ảnh của vật qua quang cụ.
II. Trả lời câu hỏi nghiên cứu: 1. So sánh cấu tạo của kính thiên văn khúc xạ và kính hiển vi? ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 2. Trình bày cách ngắm chừng đối với kính thiên văn khúc xạ? Tại sao muốn mắt đỡ mỏi cần điều chỉnh để ngắm chừng ở vô cực? ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 3. Vẽ sơ đồ tạo ảnh qua kính trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực để từ đó xây dựng công thức tính số bội giác của kính thiên văn trong trường hợp này?
............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. 4. Vì sao phải chọn thấu kính hội tụ có tiêu cự dài làm vật kính và thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn làm thị kính trong kính thiên văn khúc xạ? ............................................................................................................................................. .............................................................................................................................................
31
PHIẾU HỌC TẬP 3 Góc 3: Góc “Trải nghiệm thứ hai” – Nhóm:… Thời gian tối đa: 10 phút I. Kiến thức xuất phát (bảng đính kèm) II. Dụng cụ thí nghiệm - Một số thấu kính hội tụ có tiêu cự khác nhau: f1 = 30cm , f 2 = 10cm , f 3 = 5cm . - Trục quang học, màn hứng ảnh. III. Thiết kế mô hình kính thiên văn khúc xạ Tiến hành lắp đặt kính theo hướng dẫn sau: Từ ba thấu kính đã cho, chọn một thấu kính
Tiêu cự
Vật kính
Thị kính (kính lúp)
L1 làm vật kính và chọn một thấu kính L2
làm thị kính (kính lúp). Đánh dấu sự lựa
f1 = 30cm
chọn trên vào bảng sau đây:
f 2 = 10cm
Lưu ý: Đối với kính thiên văn khúc xạ
f 3 = 5cm
thì vật kính có tiêu cự lớn hơn thị kính. 1. Dùng màn hứng ảnh, quan sát ảnh A1B1 của vật AB ở rất xa qua thấu kính L1 (vật kính). 2. Nêu vị trí, tính chất của ảnh A1B1 ? Ảnh này cùng chiều hay ngược chiều với vật AB? ...................................................................................................................................................... 3. Từ vị trí ảnh A1B1 tạo ra qua vật kính, đặt thấu kính L2 làm thị kính (kính lúp): + Quan sát ảnh A2 B2 tạo ra qua thị kính, nêu tính chất của ảnh A2 B2 ? ...................................................................................................................................................... + So sánh ảnh A2 B2 với ảnh A1B1 ? Ảnh A2 B2 cùng chiều hay ngược chiều với vật AB? ...................................................................................................................................................... 4. Từ các giá trị tiêu cự của các thấu kính đã cho kết hợp tính chất, kích thước của ảnh quan sát được hãy vẽ sơ đồ và giải thích điều quan sát đó. (Lưu ý: Sử dụng đúng tỉ xích) Vẽ hình
Giải thích
IV. Cách ngắm chừng qua kính Nêu cách sử dụng kính, cách ngắm chừng (vị trí đặt vật, đặt mắt) để quan sát rõ được các vật ở xa? ...................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................
32
* Bảng hỗ trợ kiến thức Góc “Trải nghiệm 1” Kiến thức xuất phát - Kính lúp: + Định nghĩa: là một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt, có tác dụng làm tăng góc trông bằng cách tạo ra một ảnh ảo, cùng chiều, lớn hơn vật. + Cấu tạo: là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (cỡ vài cm). Góc “Trải nghiệm 2” Kiến thức xuất phát - Kính lúp: + Định nghĩa: là một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt, có tác dụng làm tăng góc trông bằng cách tạo ra một ảnh ảo, cùng chiều, lớn hơn vật. + Cấu tạo: là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn (cỡ vài cm). - Cấu tạo của kính thiên văn khúc xạ: gồm hai thấu kính hội tụ: + Vật kính L1 : là một thấu kính hội tụ dùng để tạo ra một ảnh thật của vật cần quan sát về gần mắt. + Thị kính L2 : là một thấu kính hội tụ có vai trò như kính lúp. Tiêu cự của vật kính lớn hơn so với tiêu cự của thị kính. 5. Tổ chức các hoạt động dạy học theo góc * Tổ chức thực hiện theo góc - Giáo viên chia lớp thành 3 nhóm, mỗi nhóm tự chọn cho mình một góc thích hợp và thực hiện các nhiệm vụ trong mỗi góc đó dưới sự hướng dẫn của giáo viên. - Học sinh có thể lựa chọn các góc theo thứ tự bất kì. - Sau khi học sinh thực hiện xong nhiệm vụ ở một góc thì chuyển sang góc tiếp theo theo thứ tự: 1 → 2 → 3 → 1 , yêu cầu học sinh phải qua đủ các góc để đạt được mục tiêu bài học. - Tiến hành hoạt động ở mỗi góc trong thời gian tối đa quy định với sự trợ giúp của giáo viên nếu cần. * Tổ chức trao đổi, chia sẻ và thể chế hóa kiến thức - Sau khi các nhóm qua đủ các góc, một thành viên được chỉ định bất kì đại diện cho nhóm trình bày sản phẩm góc mà nhóm hoạt động cuối cùng. - Các nhóm còn lại lắng nghe, bổ sung ý kiến.
33
- Giáo viên nhận xét, đánh giá và thể chế hóa kiến thức. * Tiến trình dạy học cụ thể Chuỗi hoạt động học Các bước
Hoạt động
Tên hoạt động
Thời lượng dự kiến
Khởi động
Hoạt động 1
Tạo tình huống
4 phút
Hình thành kiến thức
Hoạt động 2
Tìm hiểu về cấu tạo và công dụng của kính thiên văn
35 phút
Luyện tập
Hoạt động 3
Làm các bài tập
4 phút
Vận dụng
Hoạt động 4
Củng cố
2 phút
A. HOẠT ĐỘNG TẠO TÌNH HUỐNG HỌC TẬP 1. Mục tiêu: Cho học sinh biết được mắt nhìn các vật kích thước rất lớn nhưng ở rất xa (ví dụ: ngôi sao, thiên thể..) không trông thấy vì góc trông vật nhỏ hơn rất nhiều so với năng suất phân li của mắt. Để nhìn rõ vật ta phải dùng một dụng cụ quang học có tên là kính thiên văn. 2. Phương thức: - Chuyển giao nhiệm vụ: Phân công và chia nhóm - GV giao nhiệm vụ cho HS: Hãy quan sát những vật các vật kích thước lớn nhưng ở xa lớp học (ví dụ: cây phượng ở góc sân trường, ngôi nhà...) và thảo luận một số vấn đề dưới đây: + Quan sát vật kích thước lớn nhưng ở xa bằng mắt có nhìn thấy rõ không? + Để nhìn rõ vật đó ta phải dùng một dụng cụ quang học nào? - Tiếp nhận và thực hiện nhiệm vụ - Báo cáo kết quả: Từng nhóm báo cáo kết quả thu được qua cách quan sát vật - Đánh giá, nhận xét 3. Sản phẩm hoạt động: Mỗi HS có thể trình bày sản phẩm với các mức độ khác nhau, GV lựa chọn 01 sản phẩm nào đó của HS để làm tình huống kết nối vào bài mới. - Đề xuất vấn đề nghiên cứu: + Vấn đề 1: Kính thiên văn có cấu tạo như thế nào? Cách dùng nó ra sao?
34
+ Vấn đề 2: Khi dùng quang cụ đó thì góc trông thay đổi như thế nào? (Hay số bội giác phụ thuộc vào yếu tố nào?) B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC 1. Mục tiêu: + Biết được kính hiển có cấu tạo như thế nào? + Biết được công dụng của kính hiển vi. + Biết cách ngắm ảnh qua kính hiển vi + Xây dựng công thức về số bội giác của kính hiển vi khi ngắm chừng ở vô cực. 2. Phương thức: - Chuyển giao nhiệm vụ: + Thông báo: Để giải quyết vấn đề chúng ta tiến hành học theo PP dạy học theo góc. + Nêu mục tiêu, nhiệm vụ, giới hạn thời gian (chiếu trên màn hình và dán ở các góc) và yêu cầu phải qua đủ các góc để đạt được mục tiêu bài học bằng cách luân chuyển theo quy định (trình chiếu trên màn hình). + Cho và hướng dẫn HS lựa chọn góc xuất phát (thành 3 nhóm). + Yêu cầu HS về các góc bắt đầu. Chuyển giao nhiệm vụ tại góc. - Tiếp nhận và thực hiện nhiệm vụ + Các nhóm thực hiện nhiệm vụ tại góc + Quan sát hoạt động của học sinh tại các góc để: giúp đỡ kịp thời nếu học sinh gặp khó khăn; kiểm tra xem các thành viên trong nhóm có cùng hoạt động không?; kiểm tra xem thư kí viết được những gì? + Thu phiếu học tập trên giấy A4. + Nhắc nhở và yêu cầu HS thực hiện việc luân chuyển góc theo quy định và thực hiện nhiệm vụ đủ ở cả 3 góc. - Báo cáo kết quả: + Yêu cầu mỗi nhóm dán kết quả ở góc cuối cùng lên bảng và trả lại các phiếu học tập đã thu. + Yêu cầu các nhóm cử đại diện báo cáo kết quả. - Đánh giá, nhận xét: + Cho HS nhóm khác nêu nhận xét, bổ sung. + Chiếu kết quả ở các phiếu lên để so sánh với kết quả các nhóm làm ứng với mỗi góc.
35
+ Giáo viên thể chế hóa kiến thức. C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP 1. Mục tiêu: Nhằm củng cố, hệ thống hóa, hoàn thiện kiến thức mà học sinh vừa có được qua tiết học. 2. Phương thức: giải các bài tập cuối SGK - GV giao nhiệm vụ cho HS: GV giao nhiệm vụ cho HS và chủ yếu cho làm việc cá nhân, trong quá trình làm việc HS có thể trao đổi với bạn hoặc thầy, cô giáo: 3. Sản phẩm hoạt động: Câu 5 – B Câu 6- A Câu 7: - Khoảng cách giữa hai kính khi ngắm chừng ở vô cực là : l = f1 + f2 = 1,24m - Số bội giác khi ngắm chừng ở vô cực là : = 30 D. VẬN DỤNG VÀ MỞ RỘNG 1. Mục tiêu: Nhằm vận dụng kiến thức mới mà HS đã được lĩnh hội để giải quyết những vấn đề mới trong học tập và thực tiễn 2. Phương thức: + Về nhà có thể chế tạo ra một kính thiên văn từ những vật dụng sẵn có, có thể là những vật dụng bỏ đi (tái chế) + Hướng dẫn làm kính thiên văn: 1. Tròng kính viễn 1 Diop làm vật kính: giá 15 – 20 nghìn, có bán ở các tiệm kính mắt. 2. Kính lúp tiêu cự 2.5cm: giá 33-35 nghìn, 3. Ống PVC phi 60mm làm thân kính 4. Ống PVC phi 27mm làm ống thị kính 5. Ống PVC phi 21mm: 3cm 6. Chuyển bậc 60-34 (hoặc 60-42): 1 cái 7. Đầu nối ống 60mm: 1 cái 8. Giấy bìa rô-ki 9. Băng keo trong bản nhỏ 10. Băng keo xốp 11. Băng keo hai mặt 1. Ống kính: – Vật kính: sử dụng là kính mắt viễn 1 độ (f1 = 100 cm đường kính 6cm) giá khoảng 10 ngàn đồng. Có thể mua dễ dàng ở các cửa hàng kính mắt. Lưu ý độ (diop) là nghịch đảo của tiêu cự ví dụ: 1 độ kính sẽ có tiêu cự 100 cm, 2 độ tiêu cự là 50 cm.
36
– Thị kính: sử dụng kính lúp gấp (còn gọi là kính soi vải) mua ở nhà sách (f2 khoảng 2cm đường kính hơn 1 cm) giá 30 ngàn đồng. Kính lúp thường có chất lượng thấp và gây ra hiện tượng sắc sai, nên có thể thay bằng các thấu kính trong các thiết bị quang học như: máy ảnh cũ, máy quay phim, kính hiển vi… Kính lúp gấp • Phần ống chính của thân ống gồm 2 phần: đoạn Φ60 dài khoảng 90cm và co giảm bậc từ Φ60 xuống 34 (hoặc 42) với mục đích để dễ dàng gắn ống chỉnh tiêu cự vào. – Một ống nối thẳng Φ60, dùng để giữ vật kính. Ống chính Φ60 và băng keo xốp hoặc bìa cứng lót ở trong sẽ chặn và giữ vật kính nằm ở giữa. 3. Sản phẩm hoạt động: kính thiên văn của học sinh
37
PHỤ LỤC 04 KẾT QUẢ KHẢO SÁT SO SÁNH MỨC ĐỘ HIỂU BÀI VÀ MỨC ĐỘ HỨNG THÚ GIỮA HAI GIẢI PHÁP CŨ VÀ MỚI
- Tác giả đã trực tiếp đánh giá hiệu quả của việc sử dụng dụng cụ bằng cách dạy tại 02 lớp 11B1 và 11B2 năm học 2018 - 2019 có sĩ số và lực học tương đương nhau với bài dạy là bài 33 “Kính hiển vi” – Vật lý 11 ban Cơ bản và bài 34 “Kính thiên văn” – Vật lý 11 ban Cơ bản. Lớp 11B1 dạy bằng giải pháp cũ giáo viên trình chiếu các hình ảnh có liên quan cho HS quan sát. Lớp 11B2 giảng dạy bằng giải pháp mới sử dụng phương pháp dạy học theo góc. 1. Xây dựng tiêu chí để đánh giá Tiêu chí đánh giá
Những chỉ dẫn
Tính khả thi Đánh giá định tính (qua diễn biến của quá trình thực nghiệm)
của phương án thiết kế bài học
Căn cứ vào mục tiêu đạt được ở mỗi góc và toàn bài, vào số câu trả lời đúng trong các PHT. Căn cứ vào thời gian thực hiện nhiệm vụ tại các góc.
Sự phát triển tư duy của học sinh
Căn cứ vào cách trình bày, diễn đạt của học sinh. Căn cứ vào kỹ năng đề xuất các bước nghiên cứu đối tượng kĩ thuật đã có sẵn, kỹ năng đề xuất phương án thí nghiệm, thiết kế và tiến hành thí nghiệm. Căn cứ vào kỹ năng quan sát, phân tích, khái quát hóa để giải quyết vấn đề của học sinh.
Tính tích cực, Hứng thú, tự giác, sáng tạo, tích cực tham gia vào tự chủ, sáng
các hoạt động: Suy nghĩ, thực hành, thao tác với
tạo của học
đồ dùng HT, phân công công việc và cách thức
sinh
thảo luận trong nhóm. Tích cực vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề, câu hỏi đặt ra trong PHT. Kết quả làm việc của nhóm, trình bày báo cáo, hăng hái tham gia trả lời các câu hỏi của GV và các thành viên khác trong lớp.
Đánh giá
Đánh giá kết
Kết quả học tập của HS trong quá trình học.
38
định lượng
quả học tập
(qua kết quả quá trình thực
của HS
Bài kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của HS sau mỗi giờ học.
nghiệm)
* PP đánh giá: Quan sát, ghi chép trong quá trình học; sản phẩm học tập (phiếu học tập); kiểm tra viết. 2. Đánh giá định tính Qua phân tích diễn biến của quá trình thực nghiệm sư phạm, chúng tôi rút ra được một số đánh giá cụ thể như sau: 2.1. Tính khả thi của phương án thiết kế bài học 2.1.1. Bài “Kính hiển vi” Nhìn chung các mục tiêu đặt ra ở mỗi góc và cho toàn bài HS đều đã thực hiện được. * Ở góc trải nghiệm thứ nhất: HS tỏ ra rất hào hứng, thích thú với việc được thao tác trên một kính hiển vi thật. HS đã mạnh dạn đề xuất các bước cần thực hiện để tìm hiểu công dụng và cấu tạo của kính. Khi được yêu cầu trình bày cụ thể nhiệm vụ cần làm ở bước tìm hiểu cấu tạo của kính, ban đầu HS tỏ ra lúng túng không biết nghiên cứu bộ phận nào trước, bộ phận nào là quan trọng nhất. Dưới sự hướng dẫn của giáo viên, một số HS trong nhóm đã đưa ra được câu trả lời. Tất cả hào hứng bắt tay vào làm: tháo nhẹ nhàng và cẩn thận các bộ phận trên kính, tập trung tìm hiểu các bộ phận chính và đặc điểm của chúng. Các HS đều thống nhất được cấu tạo của kính hiển vi gồm hai bộ phận chính là hai thấu kính hội tụ được gắn đồng trục, để biết được đặc điểm của hai thấu kính hội tụ này có tiêu cự ra sao, HS đã đề xuất được các phương án thí nghiệm xác định tiêu cự của thấu kính trong đó có hai em đề xuất được cách xác định gần đúng giá trị tiêu cự của thấu kính. Các nhóm đều trả lời được các câu hỏi trong PHT và rút ra được kết luận về công dụng, cấu tạo của kính hiển vi, vẽ được sơ đồ giải thích nguyên tắc hoạt động của kính.
Hình 3.1: Sản phẩm của HS – Đường đi của tia sáng qua kính hiển vi
39
* Góc phân tích: HS các nhóm đều tự giác, tập trung nghiên cứu sách giáo khoa một cách độc lập, sau đó tích cực thảo luận đi đến thống nhất trả lời cho các câu hỏi nêu ra trong PHT. * Góc trải nghiệm thứ hai: Từ các dụng cụ thí nghiệm cho trước, kết hợp với bảng hỗ trợ kiến thức, một số em đã nhanh chóng đề xuất được cặp giá trị tiêu cự của vật kính và thị kính nên chọn: Cặp 5cm-7cm. Tất cả hào hứng bắt tay vào làm: lắp vật kính lên trục quang học, suy nghĩ lựa chọn vị trí đặt vật để thu được ảnh thật qua vật kính, lớn hơn vật. Các em dùng màn để hứng ảnh, dịch chuyển màn tới vị trí cho ảnh rõ nét nhất. Từ vị trí của màn,
Hình 3.2: Lựa chọn cặp giá trị tiêu cự của vật kính, thị kính
HS đã đưa ra được vị trí cần đặt thị kính (kính lúp) để thu được ảnh cuối cùng lớn hơn vật rất nhiều lần. Sau khi lắp đặt thành công mô hình kính hiển vi, HS sử dụng mô hình để quan sát vật nhỏ, các em đã biết cách điều chỉnh vị trí đặt vật để thu được ảnh cuối cùng lớn, rõ nét và ngắm chừng qua kính. Dưới đây là một số hình ảnh cụ thể hoạt động của HS tại các góc và việc thực hiện luân chuyển góc.
40
Hình 3.3: HS làm việc tại 3 góc và thực hiện việc luân chuyển góc * Tổ chức trao đổi, chia sẻ và đánh giá: Sau khi các nhóm qua đủ các góc, một thành viên được chỉ định bất kì đại diện cho nhóm trình bày sản phẩm góc. Ban đầu các em còn rụt rè, chưa tự tin nhưng được sự động viên của GV các em đã mạnh dạn trình bày sản phẩm của nhóm. Các nhóm còn lại đều chú ý lắng nghe, tích cực phát biểu ý kiến, bổ sung, thảo luận trong toàn lớp, không khí học tập rất sôi nổi. Sau khi các nhóm thực hiện báo cáo và trao đổi xong, GV chiếu kết quả đã chuẩn bị sẵn để các nhóm HS tự đánh giá kết quả làm việc của nhóm mình. Kết quả cho thấy: nhóm 1 đạt 98% yêu cầu, nhóm 2 đạt 95% yêu cầu còn nhóm 3 đạt 90% yêu cầu.
Hình 3.4: HS báo cáo kết quả và thảo luận
41
* Kết quả đạt được sau khi học: - Từ những kết quả thu được trong các PHT khi hoạt động ở các góc, dưới sự thể chế hóa kiến thức của GV, HS đã biết nguyên tắc cấu tạo của kính hiển vi, giải thích được vai trò của vật kính và thị kính, trình bày được sự tạo ảnh qua kính. - HS vận dụng được kiến thức thu nhận được lắp ráp thành công mô hình một chiếc kính hiển vi và biết cách điều chỉnh kính để ngắm chừng. Nhìn chung HS đã đảm bảo được thời gian hoạt động trong các góc HT cũng như thời gian trong toàn bộ tiết học. 2.1.2 Bài “Kính thiên văn” HS đã thực hiện được mục tiêu đặt ra cho các góc và cho toàn bài cụ thể: * Ở góc trải nghiệm thứ nhất: Ở bài trước HS đã được nghiên cứu trên kính hiển vi nên khi được giao nhiệm vụ với kính thiên văn khúc xạ HS đã bớt bỡ ngỡ, các em rất hào hứng và tự tin đề xuất các bước cần thực hiện để tìm hiểu công dụng và cấu tạo của kính. Các HS đều thống nhất được cấu tạo của kính thiên văn khúc xạ gồm hai bộ phận chính là hai thấu kính hội tụ được gắn đồng trục, để biết được đặc điểm của hai thấu kính hội tụ này có tiêu cự ra sao, HS đã đề xuất phương án thí nghiệm xác định nhanh chóng giá trị gần đúng tiêu cự của thấu kính. Các nhóm đều trả lời được các câu hỏi trong PHT và rút ra được kết luận về công dụng, cấu tạo của kính thiên văn khúc xạ, vẽ được sơ đồ giải thích nguyên tắc hoạt động của kính.
Hình 3.5: Sản phẩm của HS – Đường đi của tia sáng qua kính thiên văn khúc xạ * Góc phân tích: HS các nhóm đều tự giác, tập trung nghiên cứu sách giáo khoa một cách độc lập, sau đó tích cực thảo luận đi đến thống nhất trả lời cho các câu hỏi nêu ra trong PHT.
42
* Góc trải nghiệm thứ hai: Từ các dụng cụ thí nghiệm cho trước, kết hợp với bảng hỗ trợ kiến thức, một số em đã nhanh chóng đề xuất được hai cặp giá trị tiêu cự của vật kính và thị kính nên chọn: Cặp 30cm-5cm và cặp 10cm-5cm. Tất cả hào hứng bắt tay vào làm: chia thành hai nhóm nhỏ, mỗi nhóm làm với một cặp giá trị đã chọn. Các em lắp vật kính lên trục quang học, lựa chọn vị trí đặt trục quang học để thu được ảnh thật của vật ở rất xa qua vật kính. Các em dùng màn để hứng ảnh, đặt màn ở tiêu diện ảnh của vật kính, thu được ảnh thật, ngược chiều với vật. Từ vị trí của màn,
Hình 3.6: Lựa chọn cặp giá trị tiêu cự của vật kính, thị kính
HS đã đưa ra được vị trí cần đặt thị kính (kính lúp) để thu được ảnh cuối cùng dưới góc trông lớn hơn rất nhiều lần góc trông trực tiếp vật. Sau khi lắp đặt thành công mô hình kính thiên văn khúc xạ, HS sử dụng hai mô hình vừa lắp đặt để quan sát vật ở rất xa. Dựa trên việc quan sát tính chất, kích thước ảnh, các em đã biết so sánh, nhận xét, rút ra được cặp giá trị tiêu cự của vật kính và tiêu cự của thị kính cho ảnh cuối cùng dưới góc trông lớn hơn, đó là cặp (30cm-5cm) và biết cách điều chỉnh cách ngắm chừng. * Tổ chức trao đổi, chia sẻ và đánh giá: Sau khi các nhóm qua đủ các góc, một thành viên được chỉ định bất kì đại diện cho nhóm trình bày sản phẩm góc. Đây là tiết thực nghiệm thứ hai nên HS đã quen khi trình bày trước lớp, HS đã mạnh dạn, tự tin trình bày sản phẩm của nhóm. Các nhóm còn lại đều chú ý lắng nghe, tích cực phát biểu ý kiến, bổ sung, đưa ra vấn đề lựa chọn cặp giá trị tiêu cự của vật kính và thị kính để thảo luận trong toàn lớp, không khí học tập rất sôi nổi. Sau khi các nhóm thực hiện báo cáo và trao đổi xong, GV chiếu kết quả đã chuẩn bị sẵn để các nhóm HS tự đánh giá kết qủa làm việc của nhóm mình. Kết quả cho thấy: Nhóm 1 đạt 100% yêu cầu, nhóm 2 đạt 98% yêu cầu còn nhóm 3 đạt 95% yêu cầu. * Kết quả đạt được sau khi học: - Từ những kết quả thu được trong các PHT khi hoạt động ở các góc, dưới sự thể chế hóa kiến thức của GV, HS đã biết nguyên tắc cấu tạo của kính thiên văn, giải thích được vai trò của vật kính và thị kính, trình bày được sự tạo ảnh qua kính. - HS vận dụng được kiến thức thu nhận được lắp ráp thành công mô hình một chiếc kính thiên văn khúc xạ và biết cách điều chỉnh kính để ngắm chừng.
43
Nhìn chung HS đã đảm bảo được thời gian hoạt động trong các góc HT cũng như thời gian trong toàn bộ tiết học. Một số hình ảnh hoạt động của HS trong giờ học:
Hình 3.7: HS làm việc tại 3 góc và đại diện nhóm lên báo cáo kết quả 2.2. Tiến trình dạy học đối với việc phát triển tư duy của HS 2.2.1. Phát triển ngôn ngữ nói và viết Học tập theo tiến trình dạy học đã soạn thảo đã giúp HS phát triển ngôn ngữ nói thể hiện qua cách trình bày, diễn đạt của HS cụ thể:
44
- Thông qua việc thường xuyên trao đổi, thảo luận trong nhóm, trong lớp HS đã tự tin, bạo dạn khi giao tiếp, dám nói ra và bảo vệ ý kiến của mình trước đám đông đồng thời cũng rèn luyện được khả năng suy nghĩ, phản xạ nhanh nhạy khi xử lí tình huống. - Khi thảo luận hay khi trình bày bảo vệ ý kiến HS cũng học được các kĩ năng giao tiếp, ứng xử như là biết lựa chọn từ ngữ để diễn đạt khi muốn bác bỏ ý kiến của người khác, biết lắng nghe, có thái độ làm việc hợp tác… để giữ cho không khí trong nhóm hoặc trong lớp được ôn hòa, tránh những tranh luận căng thẳng. - Rèn luyện cho HS biết cách sử dụng ngôn ngữ vật lí thay vì ngôn ngữ đời thường. Thông qua việc tự khám phá kiến thức và tự điều chỉnh cách diễn đạt của mình sẽ tạo cho HS sự hứng thú và say mê trong học tập đồng thời kiến thức đó được biến thành kiến thức của chính bản thân HS giúp cho việc khắc sâu kiến thức được bền vững hơn. Ví dụ: Khi bắt đầu ở góc trải nghiệm thứ nhất để tìm hiểu cấu tạo của kính hiển vi, ban đầu HS diễn đạt như sau: “Kính hiển vi gồm hai thấu kính hội tụ, một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn đặt ngay trước vật cần quan sát, còn thấu kính hội tụ kia có tiêu cự lớn hơn đặt ngay trước mắt, hai thấu kính này được đặt trên cùng một ống kính nên khoảng cách giữa chúng không thay đổi”. Sau khi trải qua đủ các góc, HS đã biết mô tả cấu tạo của kính một cách ngắn gọn, chính xác bằng các thuật ngữ vật lí: “Kính hiển vi là một hệ gồm hai thấu kính: Vật kính là một thấu kính hội tụ có tiêu cự rất ngắn, thị kính là một thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn, hai thấu kính được gắn đồng trục, khoảng cách giữa hai kính đó không thay đổi”. Mặt khác việc tổ chức dạy học theo tiến trình này còn giúp HS phát triển ngôn ngữ viết thể hiện như: HS biết cách lựa chọn ghi chép những kiến thức nào là cần thiết, quan trọng, biết vẽ sơ đồ tạo ảnh, biết lựa chọn từ ngữ, diễn đạt câu một cách cô đọng, trình bày lôgic và biết tự chỉnh sửa những sai sót; qua các câu trả lời trong PHT và bài kiểm tra thấy HS đã tiến bộ hơn rất nhiều trong việc diễn đạt điều mình hiểu. 2.2.2. Rèn luyện cho HS các kỹ năng thực hiện các thao tác tư duy, những hành động nhận thức trong học tập vật lí - Trong quá trình học tập theo tiến trình này, buộc HS phải thực hiện các thao tác chân tay (như bố trí dụng cụ thí nghiệm, sử dụng các dụng cụ đo, thực hiện các phép đo), các thao tác tư duy (như phân tích, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa, cụ thể hóa), các hành động nhận thức (như xác định đặc tính bản chất của sự vật, hiện tượng, tìm nguyên nhân, xác định mối quan hệ) cụ thể:
45
+ HS đã được làm quen với những phép suy luận lí thuyết phức tạp. + HS đã biết cách tìm hiểu tác động của từng yếu tố một lên hiện tượng khi có nhiều yếu tố tác động cùng một lúc. Ví dụ: HS biết cách khảo sát sự biến đổi phụ thuộc của các đặc tính của ảnh trung gian (qua linh kiện quang học thứ nhất), của ảnh cuối cùng (qua toàn bộ kính) vào các thông số của vật, của kính. + HS biết so sánh, đánh giá để rút ra cái phù hợp, cái khả thi với thực tế. Ví dụ: Thông qua làm thí nghiệm, quan sát tính chất, kích thước ảnh cuối cùng thu được, HS biết đánh giá để lựa chọn cặp giá trị tiêu cự của vật kính và thị kính từ một số thấu kính cho trước. + HS đã thực hiện được các hành động nhận thức (như xác định đặc tính bản chất của sự vật, hiện tượng, tìm nguyên nhân, xác định mối quan hệ) Ví dụ: Khi học tập ở góc trải nghiệm bài Kính thiên văn, thông qua các câu hỏi cần nghiên cứu của GV đưa ra để định hướng cho HS, các em đã xác đinh được mối quan hệ giữa các bộ phận, giải thích được vai trò của chúng, vẽ sơ đồ tạo ảnh qua kính để giải thích nguyên tắc hoạt động của kính. + HS bước đầu đã có kĩ năng trong việc đề xuất các bước nghiên cứu một đối tượng kĩ thuật đã có sẵn; kĩ năng đề xuất phương án thí nghiệm, thiết kế thí nghiệm đơn giản và tiến hành thí nghiệm. 2.3. Hiệu quả của tiến trình dạy học đối với việc phát huy tính tích cực, tự chủ, sáng tạo của HS Chúng tôi tiến hành thực nghiệm sư phạm trên đối tượng là HS chưa quen với các PPDH tích cực, hầu như các em đã quen với việc học tập thu động, lười suy nghĩ, ỉ lại vào GV nhưng khi được tiếp xúc, làm quen với PPDH của chúng tôi thì HS rất vui vẻ và hứng thú. Với tiến trình dạy học đã soạn thảo phù hợp với trình độ, năng lực của HS đã góp phần giúp các em phát huy được tính tích cực, tự lực trong học tập. Ban đầu một số HS còn bỡ ngỡ, rụt rè song các em đã hòa nhập rất nhanh vì được học tập trong môi trường thân thiện, cùng một nội dung kiến thức HS được trải qua các phong cách học khác nhau với cách thức khác nhau đã kích thích hứng thú học tập của HS, không gây nhàm chán, HS bị lôi cuốn vào hoạt đông tự lực giải quyết vấn đề nên chất lượng kiến thức và năng lực nhận thức của HS được nâng cao. Việc giải quyết nhiệm vụ ở các góc học tập đa dạng, vừa sức đã giúp các em rèn luyện và nâng cao khả năng làm việc độc
46
lập, tích cực, mặt khác thông qua việc trao đổi, thảo luận trong nhóm tạo cơ hội cho HS được giúp đỡ nhau, sửa chữa những sai lầm bị mắc phải từ đó nâng cao tinh thần đoàn kết, trách nhiệm và hiệu quả học tập. 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, một số HS đã thay đổi cách nhìn, thái độ đối với môn học, trước đó các em cho rằng môn vật lí là môn học khó, khô khan và trừu tượng, các em học tập mang tính chất đối phó cốt để qua được các bài kiểm tra và thi cử nhưng khi được học tập theo PPDH hiện đại này của chúng tôi, HS đã cảm thấy hứng thú, yêu thích môn học hơn, tích cực thực hiện nhiệm vụ, kết quả học tập ở các bài kiểm tra đã có tiến bộ đáng kể, đồng thời các em cũng đã bộc lộ được sự sáng tạo thể hiện qua việc đề xuất giải pháp khi thiết kế (ví dụ như: lựa chọn được giá trị tiêu cự phù hợp của các thấu kính), trả lời câu hỏi trong PHT mà nội dung câu trả lời không có sẵn trong SGK (ví dụ như câu hỏi: “Vì sao phải chọn TKHT có tiêu cự dài làm vật kính và TKHT có tiêu cự ngắn làm thị kính trong kính thiên văn khúc xạ?” ). Với tiến trình dạy học đã soạn thảo chúng tôi thấy rằng đã tạo được hứng thú và phát huy được tính tích cực, tự chủ, sáng tạo trong nhận thức của HS và đáp ứng được mục đích của đề tài. 3. Đánh giá định lượng Để đánh giá định lượng hiệu quả của tiến trình dạy học đã soạn thảo, chúng tôi đã dựa trên kết quả học tập của HS trong quá trình học kết hợp với bài kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của HS sau mỗi giờ học. Bài kiểm tra viết được tiến hành đồng thời trên hai đối tượng HS (HS lớp đối chứng và HS lớp thực nghiệm). Nội dung bài kiểm tra được chia làm hai phần: trắc nghiệm và tự luận, điểm số được chia đều cho mỗi phần. Phần trắc nghiệm gồm một số câu hỏi ở mức độ nhận biết, đó là những câu hỏi chỉ yêu cầu HS tái hiện lại kiến thức đã học là có thể làm được và một số câu ở mức độ thông hiểu, yêu cầu HS phải hiểu bài chứ không chỉ đơn thuần là học thuộc lòng, học vẹt. Phần tự luận tập trung vào những câu hỏi ở mức độ thông hiểu, vận dụng (ở các cấp độ: bắt chước, tìm tòi, sáng tạo). Dưới đây là bảng phân bố số lượng câu hỏi ở các mức độ khác nhau và số điểm cho mỗi câu:
47
Bài “Kính hiển vi” Mức độ
Nhận biết
Thông hiểu
Vận dụng Tổng
Điểm
Điểm
Số
Số
Điểm
Điểm
Số
kiến thức
câu
câu
câu
câu
câu
câu
TN
TL
TN
TL
TN
TL
1. Cấu tạo, công
Số
Điểm
Đơn vị
Số
Số
Điểm
điểm
2
1
0
0
1
0,5
0
0
0
0
0
0
1,5
0
0
0
0
2
1
1ý
0,5
0
0
0
0
1,5
3. Cách ngắm chừng
2
1
0
0
1
0,5
1ý
0,5
0
0
1ý
1,5
2,5
4. Số bội giác
0
0
0
0
2
1
2ý
1
0
0
1
1
3,5
1ý
0,5
dụng của kính 2. Tính chất của ảnh tạo được qua kính
Tổng điểm
2
5
3
10
Bài “Kính thiên văn” Mức độ
Nhận biết
Thông hiểu
Vận dụng Tổng
Điểm
Điểm
Số
Số
Điểm
Số
Điểm
Số
kiến thức
câu
câu
câu
câu
câu
câu
TN
TL
TN
TL
TN
TL
1. Cấu tạo, công
Số
Điểm
Đơn vị
Số
Điểm
điểm
2
1
0
0
2
1
0
0
0
0
1ý
1
3
0
0
0
0
1
1
1ý
0,5
0
0
0
0
1,5
1
0,5
0
0
2
1
1ý
0,5
0
0
1ý
1
3
1
0,5
0
0
0
0
2ý
1
0
0
1
1
2,5
dụng của kính 2. Tính chất của ảnh tạo được qua kính 3.
Cách
ngắm
chừng 4. Số bội giác Tổng điểm
2
5
3
10
* Đề kiểm tra: ĐỀ KIỂM TRA (Sau giờ học: Kính hiển vi) Thời gian làm bài: 45 phút Phần 1: Trắc nghiệm (5 điểm) Câu 1. Chọn câu đúng. Kính hiển vi gồm vật kính và thị kính là các thấu kính hội tụ có đặc điểm: A. Vật kính và thị kính có tiêu cự nhỏ, khoảng cách giữa chúng có thể thay đổi được. B. Vật kính và thị kính có tiêu cự nhỏ, khoảng cách giữa chúng không đổi.
48
C. Vật kính có tiêu cự lớn, thị kính có tiêu cự nhỏ, khoảng cách giữa chúng có thể thay đổi được. D. Vật kính có tiêu cự nhỏ, thị kính có tiêu cự lớn, khoảng cách giữa chúng không đổi. Câu 2. Chọn câu đúng. Để điều chỉnh kính hiển vi khi ngắm chừng phải A. thay đổi khoảng cách giữa vật và vật kính bằng cách đưa toàn bộ ống kính lên hay xuống sao cho nhìn thấy ảnh của vật to và rõ nhất. B. thay đổi khoảng cách giữa vật và vật kính bằng cách giữ nguyên toàn bộ ống kính, đưa vật lại gần vật kính sao cho nhìn thấy ảnh của vật to và rõ nhất. C. thay đổi khoảng cách giữa vật kính và thị kính sao cho nhìn thấy ảnh của vật to và rõ nhất. D. thay đổi khoảng cách giữa vật và thị kính sao cho nhìn thấy ảnh của vật to và rõ nhất. Câu 3. Để quan sát ảnh của vật rất nhỏ qua kính hiển vi, người ta phải đặt vật A. ngoài và rất gần tiêu điểm vật chính của vật kính. B. trong khoảng từ tiêu điểm vật đến quang tâm của vật kính. C. tại tiêu điểm vật của vật kính. D. cách vật kính một đoạn bằng hai lần tiêu cự. Câu 4. Vật kính của kính hiển vi tạo ảnh có các tính chất nào? A.Thật, cùng chiều với vật.
B. Ảo, ngược chiều với vật.
C.Thật, ngược chiều với vật, lớn hơn vật.
D. Ảo, ngược chiều với vật, lớn hơn vật.
Câu 5. Ảnh cuối cùng của vật qua kính hiển vi là: A. Ảnh ảo, cùng chiều với vật và lớn hơn vật nhiều lần. B. Ảnh ảo, ngược chiều với vật và lớn hơn vật nhiều lần. C. Ảnh thật cùng chiều với vật và lớn hơn vật nhiều lần. D. Ảnh thật, ngược chiều với vật và lớn hơn vật nhiều lần. Câu 6. Trong trường hợp nào thì góc trông ảnh của vật qua kính hiển vi có trị số không phụ thuộc vị trí đặt mắt sau thị kính? A. Ngắm chừng ở điểm cực cận. B. Ngắm chừng ở điểm cực viễn nói chung. C. Ngắm chừng ở vô cực. D. Không có (góc trông ảnh luôn phụ thuộc vị trí đặt mắt).
49
Câu 7. Số bội giác của kính hiển vi khi ngắm chừng ở vô cực có (các) tính chất nào kể sau? A. Tỉ lệ thuận với tiêu cự vật kính. B. Tỉ lệ thuận với tiêu cự thị kính. C. Tỉ lệ thuận với độ dài quang học của kính. D. Các kết luận A, B, C đều đúng. Câu 8. Vật kính và thị kính trong kính hiển vi có vai trò: A. thị kính tạo ra ảnh thật rất lớn của vật cần quan sát, vật kính dùng như một kính lúp để quan sát ảnh nói trên. B. vật kính tạo ra ảnh thật rất lớn của vật cần quan sát, thị kính dùng như một kính lúp để quan sát ảnh nói trên. C. vật kính tạo ra ảnh ảo rất lớn của vật cần quan sát và thị kính dùng như một kính lúp để quan sát ảnh ảo nói trên. D. thị kính tạo ra ảnh ảo rất lớn của vật cần quan sát, vật kính dùng như một kính lúp để quan sát ảnh nói trên. Câu 9. Trên vành đỡ của kính hiển vi có ghi x10 và x50. Hãy xác định cặp giá trị: Tiêu cự của thị kính và số bội giác của kính khi ngắm chừng ở vô cực? A. 2,5 cm; 60.
B. 0,5 cm; 50.
C. 0,5 cm; 500.
D. 2,5 cm; 500.
Câu 10. Độ dài quang học của kính hiển vi A. là khoảng cách giữa vật kính và thị kính. B. là khoảng cách giữa hai tiêu điểm vật chính của vật kính và thị kính. C. được tính bằng công thức: δ = 010 2 − ( f1 + f 2 ) . D. không thay đổi được trong quá trình sử dụng quan sát vật. Phần 2: Tự luận (5 điểm) Câu 1 (1đ). Vì sao đối với kính hiển vi tiêu cự của vật kính và thi kính phải nhỏ và tiêu cự của vật kính phải nhỏ hơn tiêu cự của thị kính? Câu 2 (1đ). Khi lắp đặt mô hình một chiếc kính hiển vi, từ 3 thấu kính hội tụ có tiêu cự lần lượt là: f1 = 10cm ; f 2 = 7cm ; f3 = 5cm , tại sao ta nên chọn cặp giá trị tiêu cự của vật kính và thị kính là (5cm;7cm) mà không nên chọn cặp (7cm;10cm) hay cặp (5cm;10cm)? Câu 3 (1đ). Vẽ sơ đồ tạo ảnh qua kính hiển vi khi ngắm chừng ở vô cực? Từ đó xây dựng công thức tính số bội giác trong trường hợp ngắm chừng này?
50
Câu 4 (2đ). Một kính hiển vi có vật kính với tiêu cự f1 = 2,4cm và thị kính với tiêu cự f 2 = 4cm . Hai thấu kính cách nhau 16 cm. Một vật nhỏ AB đặt trước vật kính. Người
quan sát có mắt không tật và có khoảng cực cận bằng 24 cm. Mắt người này quan sát ảnh của vật AB ở trạng thái không điều tiết. a. Tính khoảng cách từ vật AB đến vật kính? b. Tính số bội giác của ảnh? ĐỀ KIỂM TRA (Sau giờ học: Kính thiên văn) Thời gian làm bài: 45 phút Phần 1: Trắc nghiệm (5 điểm) Câu 1. Phát biểu nào đúng khi nói về kính thiên văn? A. Kính thiên văn là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt có tác dụng làm tăng độ phóng đại của những vật ở rất xa. B. Kính thiên văn là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt có tác dụng làm tăng góc trông ảnh của những vật ở rất xa. C. Thị kính là thấu kính hội tụ có tiêu cự dài. D. Khoảng cách giữa vật kính và thị kính không thể thay đổi được. Câu 2. Khi điều chỉnh kính thiên văn để chuyển từ ngắm chừng ở vô cực thành ngắm chừng ở cực cận thì khoảng cách giữa vật kính và thị kính A. không thay đổi. B. tăng lên. C. giảm đi. D. không đủ cơ sở để xác định. Câu 3. Chức năng của thị kính ở kính thiên văn là A. dùng để quan sát vật với vai trò như kính lúp. B. dùng để quan sát ảnh tạo bởi vật kính với vai trò như một kính lúp. C. chiếu sáng cho vật cần quan sát. D. tạo ra một ảnh thật của vật tại tiêu điểm của nó. Câu 4. Khi ngắm chừng ở vô cực qua kính thiên văn, số bội giác phụ thuộc vào
51
A. tiêu cự của hai kính và khoảng cách từ tiêu điểm ảnh của vật kính và tiêu điểm vật của thị kính. B. tiêu cự của vật kính và khoảng cách giữa hai kính. C. tiêu cự của thị kính và khoảng cách giữa hai kính. D. tiêu cự của vật kính và thị kính. Câu 5. Chọn phương án đúng. Công thức số bội giác của kính thiên văn khúc xạ trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực là A. G∞ = f1 f 2 .
B. G∞ =
Đf1 . f2
C. G∞ =
Đ . f1 f 2
D. G∞ =
f1 . f2
Câu 6. Chọn câu đúng. Kính thiên văn khúc xạ gồm hai thấu kính hội tụ: A. Vật kính có tiêu cự nhỏ, thị kính có tiêu cự lớn, khoảng cách giữa chúng là cố định. B. Vật kính có tiêu cự nhỏ, thị kính có tiêu cự lớn, khoảng cách giữa chúng có thể thay đổi được. C. Vật kính có tiêu cự lớn, thị kính có tiêu cự nhỏ, khoảng cách giữa chúng có thể thay đổi được. D. Vật kính và thị kính có tiêu cự bằng nhau, khoảng cách giữa chúng cố định. Câu 7. Trong các trường hợp sau, trường hợp nào sử dụng kính thiên văn khúc xạ để quan sát rõ vật là đúng? A. Thay đổi khoảng cách giữa vật kính và thị kính bằng cách giữ nguyên vật kính, dịch chuyển thị kính sao cho nhìn thấy ảnh của vật to và rõ nhất. B. Thay đổi khoảng cách giữa vật và vật kính bằng cách dịch chuyển kính so với vật sao cho nhìn thấy ảnh của vật to và rõ nhất. C. Thay đổi khoảng cách giữa vật kính và thị kính bằng cách giữ nguyên thị kính, dịch chuyển vật kính sao cho nhìn thấy ảnh của vật to và rõ nhất. D. Dịch chuyển thích hợp cả vật kính và thị kính sao cho nhìn thấy ảnh của vật to và rõ nhất. Câu 8. Vật ở xa vô cùng khi qua vật kính của kính thiên văn khúc xạ cho ảnh A. ảo.
52
B. thật, hiện lên ở tiêu diện vật của vật kính. C. thật, hiện lên ngoài khoảng tiêu cự của vật kính. D. thật, hiện lên ở tiêu diện ảnh của vật kính. Câu 9. Ảnh cuối cùng của vật qua kính thiên văn là: A. Ảnh ảo, cùng chiều với vật. B. Ảnh ảo, ngược chiều với vật. C. Ảnh thật cùng chiều với vật. D. Ảnh thật, ngược chiều với vật. Câu 10. Bộ phận có vai trò giống nhau ở kính hiển vi và kính thiên văn là A. Vật kính. B. Thị kính. C. Vật kính của kính hiển vi và thị kính của kính thiên văn. D. Vật kính của kính thiên văn và thị kính của kính hiển vi. Phần 2: Tự luận (5 điểm) Câu 1 (1đ). Giải thích tại sao tiêu cự của vật kính của kính thiên văn phải lớn? Câu 2 (1đ). Khi lắp đặt mô hình một chiếc kính thiên văn khúc xạ, từ 3 thấu kính hội tụ có tiêu cự lần lượt là: f1 = 30cm ; f 2 = 10cm ; f 3 = 5cm , tại sao ta nên chọn cặp giá trị tiêu cự của vật kính và thị kính là (30cm;5cm) mà không nên chọn cặp (10cm;5cm) hay cặp (30cm;10cm)? Câu 3 (1đ). Vẽ sơ đồ tạo ảnh qua kính thiên văn khúc xạ trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực? Từ đó xây dựng công thức tính số bội giác trong trường hợp ngắm chừng này? Câu 4 (2đ). Hãy so sánh kính thiên văn khúc xạ và kính hiển vi về mặt cấu tạo, công dụng, cách điều chỉnh khi ngắm chừng? Tại sao lại có sự khác nhau đó? * Kết quả kiểm tra: Kết quả cho thấy các lớp 11B1 và 11B2 có sự khác nhau rõ rệt. Cụ thể: Kết quả kiểm tra Lớp
Giỏi
Khá
TB
Yếu
Kém
11B1
20%
35%
40%
5%
0%
11B2
35%
45%
20%
0%
0%
53
Tóm lại, qua kết quả phân tích cả bằng định tính và định lượng, chúng tôi nhận thấy rằng kết quả học tập của HS lớp 11B2 khá hơn lớp 11B1. Điều đó chứng tỏ chất lượng nắm kiến thức của HS lớp 11B2 cao hơn lớp 11B1. Qua đó có thể khẳng định HS học theo tiến trình đã soạn thảo có khả năng tiếp thu kiến thức tốt hơn, chất lượng kiến thức bền vững hơn. HS được học sâu, học thoải mái, do đó hiệu quả cao hơn.
54