Tài liệu Skkn tổ chức dạy học theo góc nội dung kiến thức chương “mắt. các dụng cụ quang” – vật lí 11 cơ bản

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 = tan  (với  0 là góc trông vật trực tiếp khi đặt vật ở điểm cực cận của mắt,  là góc tan  0 trông ảnh của vật qua quang cụ), tính tan  0 căn cứ vào hình vẽ nhìn vật trực tiếp khi đặt vật ở điểm cực cận của mắt, tính tan  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  , tan  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 A1B1 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 1 O1 A F1 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  = 1 1 mà 1 1 = 1 2 nên G = k1 G2 với  = F1F2 . AB f1 f2 B A F’1 A2 O1 B1 B2  B F’1 A O1 A1 F2 O2  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 = Đ 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 = Đ 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 = Đ 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 Nội dung công việc 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 THPT Nguyễn Chu Trường Yên Khánh B Hoàng Minh 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 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 = tan  tan  0  0 là góc trông vật trực tiếp khi đặt vật ở điểm cực cận của mắt.  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 f3 = 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