Xây Dựng Tiến Trình Dạy Học Theo Hướng Bồi Dưỡng Năng Lực Thực Hành Trong

5. Thực hiện điều tra để tìm hiểu về thực trạng NLTH của HS và công tác bồi dưỡng NLTH cho HS hiện nay. Kết quả cho thấy NLTH của HS phổ thông hiện nay vẫn còn yếu và công tác bồi dưỡng NLTH cho HS vẫn chưa được GV quan tâm đúng mức.

6. Đề tài cǜng đã đề xuất được 4 biện pháp góp phần bồi dưỡng NLTH cho

HS gồm:

- Biện pháp 1: Tăng cường sử dụng TN trong dạy học;

- Biện pháp 2: Tổ chức cho HS chế tạo dụng cụ hoạt động dựa trên các nguyên tắc vật lí;

- Biện pháp 3: Thường xuyên sử dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học;

- Biện pháp 4: Đổi mới cách thức kiểm tra đánh giá theo hướng chú trọng

NLTH.

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 127 trang tài liệu này.

7. Đề tài đã xây dựng được quy trình bồi dưỡng các kĩ năng thực hành cho HS

với 5 bước là:

Bước 1: Xác định hình thức tổ chức bồi dưỡng;

Bước 2: Xác định kĩ năng và mục tiêu cần đạt của kĩ năng; Bước 3: Lập kế hoạch tổ chức bồi dưỡng;

Bước 4: Tổ chức bồi dưỡng theo kế hoạch; Bước 5: Tổ chức kiểm tra, đánh giá; Bước 6: Bổ sung và cải tiến.

Với những cơ sở lí luận và thực tiễn đã thu được, đề tài sẽ tiến hành áp dụng cụ thể trong chương 2.

CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC THEO HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC THỰC HÀNH TRONG DẠY HỌC PHẦN QUANG HÌNH HỌC VẬT LÍ 11 THPT

2.1. Đặc điểm phần Quang hình học

Quang hình học là một phần của Quang học. Quang hình học không giải thích bản chất của các hiện tượng mà sử dụng phương pháp hình học để nghiên cứu các hiện tượng liên quan tới ánh sáng. Nó được xây dựng dựa trên 4 định luật là định luật truyền thẳng của ánh sáng, định luật về tính độc lập của chùm tia sáng, định luật phản xạ và định luật khúc xạ ánh sáng. Phần Quang hình học trong chương trình lớp 11 THPT được chia làm hai chương Khúc xạ ánh sáng và Mắt và các dụng cụ quang.

Chương Khúc xạ ánh sáng đề cập đến các khái niệm như hiện tượng khúc xạ, khái niệm chiết suất (chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối), khái niệm về tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng, khái niệm về hiện tượng phản xạ toàn phần và góc giới hạn phản xạ toàn phần. Trong số các khái niệm này, có một số khái niệm GV có thể hình thành cho HS bằng cách làm TN như khái niệm về hiện tượng khúc xạ, khái niệm về tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng hay khái niệm về hiện tượng phản xạ toàn phần.

Ngoài ra, chương này còn trình bày một định luật quan trọng của Quang hình học đó là định luật khúc xạ ánh sáng. Mặc dù định luật này HS đã được học trong chương trình Vật lí lớp 8. Tuy nhiên, những hiểu biết của các em về định luật này chỉ mang tính định tính, chưa nghiên cứu sâu về định lượng. Trong chương trình vật lí 11, HS sẽ được tìm hiểu định luật này một cách đầy đủ. Sách giáo khoa Vật lí 11 THPT trình bày định luật này dưới dạng giới thiệu nội dung của định luật và chỉ đưa ra bảng các số liệu về góc tới và góc khúc xạ. Tuy nhiên, khi tổ chức dạy học, để HS có thể nắm được kiến thức, GV cần tổ chức cho HS tìm ra định luật bằng phương pháp thực nghiệm. Bởi đây cǜng là một định luật được rút ra từ thực nghiệm và nếu tổ chức dạy học bằng phương pháp này tức là GV đang thực hiện

các biện pháp nhằm bồi dưỡng các kĩ năng thực hành cho HS. Ngoài ra, khi tìm hiểu về điều kiện phản xạ toàn phần, nhất thiết GV cǜng phải tổ chức cho HS các hoạt động làm TN. Có vậy HS mới thấy rò hiện tượng, đồng thời rút ra được những kết luận về điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần một cách hợp lí và không bị gượng ép. Cả hai phần kiến thức quan trọng về hiện tượng khúc xạ và phản xạ toàn phần là hai phần kiến thức đòi hỏi GV sử dụng TN. GV có thể sử dụng bộ dụng cụ TN có sẵn hoặc GV có thể hướng dẫn HS tự chế tạo các dụng cụ. Ngoài ra, có rất nhiều các TN đơn giản mà HS có thể tự tiến hành ở nhà sau khi học xong bài Khúc xạ ánh sáng và Phản xạ toàn phần như TN quan sát đồng xu trong nước, TN sự biến mất của đầu đinh, TN chiếu ánh sáng qua bản mặt song song GV có thể khai thác chúng dưới hình thức các bài tập TN ở nhà để HS luyện tập các kĩ năng thực hành.

Chương Mắt và các dụng cụ quang về thực chất đi nghiên cứu những ứng dụng của các định luật phản xạ, khúc xạ, nguyên l thuận nghịch, hiện tượng PXTP Chương này đề cập đến các dụng cụ quang học từ đơn giản đến phức tạp, đường đi của ánh sáng qua các dụng cụ quang học và sự tạo ảnh qua các dụng cụ quang đó. Rất nhiều các ứng dụng trong đời sống như máy ảnh, kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn, kính tiềm vọng được giới thiệu trong chương này. Những ứng dụng này rất gần với thực tế cuộc sống, có thể khơi gợi cho HS niềm đam mê vật lí và cǜng là cơ hội tốt để GV dễ dàng tổ chức các hoạt động rèn luyện kĩ năng chế tạo dụng cụ. Đây cǜng là cách GV giúp HS đưa lí thuyết vào thực tiễn.

Ngoài ra, TN xác định tiêu cự của thấu kính phân kì thuộc bài TN thực hành ở cuối chương Mắt và các dụng cụ quang. TN này được thực hiện sau khi HS đã được cung cấp đầy đủ các kiến thức cần thiết về quang học. Do đó, đây là cơ hội tốt cho phép GV rèn luyện được các kĩ năng thực hành cho HS.

Tóm lại, nội dung kiến thức phần Quang hình học Vật lí 11 THPT không quá khó, và có rất nhiều các nội dung học tập phù hợp để GV có thể sử dụng để tổ chức

các hoạt động bồi dưỡng các kĩ năng thực hành cho HS. Do đó, GV cần khai thác tối đa và sử dụng hiệu quả các biện pháp nhằm phát triển NLTH cho các em.

2.2. Xây dựng quy trình tổ chức bồi dưỡng NLTH cho HS trong dạy học phần Quang hình học Vật lí 11 THPT

Quy trình tổ chức bồi dưỡng NLTH cho HS trong dạy học phần Quang hình học Vật lí 11 THPT là sự cụ thể hóa quy trình tổ chức bồi dưỡng NLTH cho HS trong dạy học vật lí dựa trên những đặc điểm của phần Quang hình học. Do đó, quy trình này phải tuân theo các bước của quy trình tổ chức bồi dưỡng NLTH cho HS trong dạy học vật lí và phù hợp đặc điểm đặc thù của phần Quang hình học.

Sau khi xem xét đến những nội dung trọng tâm và mục tiêu kĩ năng cần hướng đến cho HS trong dạy học phần này, đề tài tập trung vào các nội dung sau đây để thực hiện việc bồi dưỡng các kĩ năng:

- Khúc xạ ánh sáng;

- Phản xạ toàn phần và lăng kính;

- Thấu kính mỏng.

2.2.1. Quy trình bồi dưỡng NLTH cho HS trong dạy học bài Khúc xạ ánh sáng

Bước 1. Xác định hình thức tổ chức bồi dưỡng

GV sử dụng hình thức tổ chức dạy học theo bài lên lớp với loại bài nghiên cứu kiến thức mới.

Bước 2. Xác định kĩ năng và mục tiêu cần đạt của kĩ năng

Trong bài Khúc xạ ánh sáng, TN về định luật khúc xạ ánh sáng là TN quan trọng nhằm giúp HS nghiên cứu kiến thức mới và thường được GV tổ chức tại lớp. Do thời gian hạn chế nên kĩ năng lập kế hoạch có thể được đơn giản hóa sao cho phù hợp với yêu cầu về mặt thời gian và các hoạt động học tập của HS. Các kĩ năng thực hành cần bồi dưỡng và mức độ hình thành kĩ năng mà HS cần đạt trong bài này là:

- Bố trí được TN với các dụng cụ cho trước (bản thủy tinh hình bán nguyệt, đèn chiếu, bảng chia độ, nguồn điện, dây nối) theo sự hướng dẫn của GV;

- Lựa chọn đúng thang đo, điều chỉnh được dụng cụ (các thao tác có thể còn chậm) và đo đạc, thu thập được số liệu;

- Xử lí được các số liệu để rút ra định luật khúc xạ ánh sáng và đưa ra được các nhận xét về quá trình làm TN. Kết quả thực nghiệm phù hợp với thực tế, sai số nằm trong phạm vi cho phép ( 5%) .

Bước 3. Lập kế hoạch tổ chức bồi dưỡng

a. Xác định các điều kiện về phương tiện, thiết bị, không gian, thời gian

Phương tiện, thiết bị dạy học cần sử dụng là bộ TN gồm: bản thủy tinh hình bán nguyệt, đèn chiếu, bảng chia độ, nguồn điện, dây nối. Không gian dạy học là lớp học truyền thống.

Thời gian dự kiến bồi dưỡng kĩ năng thực hành khi làm TN về định luật khúc xạ ánh sáng là 25 phút.

b. Dự kiến cách thức tổ chức bồi dưỡng

Giáo viên chia lớp thành nhiều nhóm và đưa ra yêu cầu cụ thể cho các nhóm. Dưới sự hướng dẫn của GV, các nhóm tiến hành làm TN, rèn luyện các kĩ năng. Sau khi các nhóm báo cáo kết quả, GV hướng dẫn HS rút ra kiến thức mới.

c. Xây dựng kế hoạch tổ chức kiểm tra, đánh giá

Dựa vào mục tiêu ban đầu đã đặt ra để GV tiến hành kiểm tra, đánh giá các kĩ năng của HS. Các kĩ năng này có thể được đánh giá thông qua việc theo dòi, quan sát HS trong quá trình làm TN.

Bước 4. Tổ chức bồi dưỡng theo kế hoạch

Sau khi tìm hiểu về hiện tượng khúc xạ ánh sáng và giới thiệu về các khái niệm tia tới, tia khúc xạ, điểm tới, pháp tuyến với mặt phân cách, góc tới và góc khúc xạ, GV phát bộ TN (gồm bản thủy tinh hình bán nguyệt, đèn chiếu, bản chắn

sáng có 1 khe hẹp, bản chắn sáng có 2 khe hẹp, bảng chia độ, nguồn điện, dây nối) cho mỗi nhóm. Các hoạt động GV cần tổ chức để giúp HS khám phá kiến thức là:

Hoạt động 1: Hướng dẫn HS tìm hiểu dụng cụ

Bài Khúc xạ ánh sáng là bài học đầu tiên trong phần Quang hình học, do đó, hầu hết các dụng cụ HS được tiếp xúc lần đầu. Do đó, việc hướng dẫn HS tìm hiểu dụng cụ là rất cần thiết. Do các dụng cụ này không phải là quá phức tạp về nguyên tắc hoạt động và cách sử dụng, vì thế, thay vì trình bày về các dụng cụ này, GV có thể hướng dẫn HS tự tìm hiểu dụng cụ bằng cách đưa ra hệ thống các câu hỏi nhằm định hướng HS cách tìm hiểu dụng cụ như:

Câu hỏi 1. Hãy liệt kê và mô tả các dụng cụ trong bộ TN?

HS dựa vào việc quan sát bên ngoài các dụng cụ để trả lời: bản hình bán nguyệt bằng thủy tinh trong suốt có thể cho ánh sáng truyền qua, bản mỏng phẳng có chia độ, bảng từ để gắn các dụng cụ, 2 bản chắn sáng loại có 1 khe hẹp và 2 khe hẹp, nguồn điện 3-9-12V, đèn chiếu sáng loại 12V-21W để tạo chùm sáng, dây nối.

Câu hỏi 2. Các điện áp định mức mà nguồn cung cấp là bao nhiêu?

HS: 3-9-12V.

Câu hỏi 3. Nên chọn điện áp cung cấp cho đèn bao nhiêu để đèn sáng bình thường?

HS: Chọn đúng định mức là 12V.

Hoạt động 2: Định hướng HS cách bố trí TN

Để HS bố trí được TN, GV hướng dẫn HS bằng các câu hỏi định hướng sau:

Câu hỏi 1. Làm thế nào để tạo ra chùm sáng hẹp (có thể xem là tia sáng) trong khi đèn chiếu chỉ có thể tạo ra một chùm sáng rộng?

HS: Dùng một khe hẹp chắn trước nguồn sáng.

Câu hỏi 2. Nêu tên hai môi trường phân cách trong TN này? HS: Môi trường không khí và thủy tinh.

Sau khi HS nêu được tên hai môi trường phân cách, GV hướng dẫn HS chọn mặt phẳng phân cách là mặt phẳng (đối diện với mặt cong của bản bán nguyệt).

Câu hỏi 3. Cần bố trí bảng chia độ và bản bán nguyệt như thế nào để có thể dễ dàng đọc được số chỉ góc tới và góc khúc xạ?

HS: Cần bố trí sao cho tâm bảng chia độ cần đặt trùng với tâm đường tròn tạo ra hình bán nguyệt.

Câu hỏi 4. Nêu các bước khởi động nguồn sáng để đảm bảo an toàn về điện?

HS: Cắm dây nối lấy điện của đèn chiếu vào nguồn cấp điện; Vặn núm xoay của nguồn điện đến vị trí 12V; Cắm phích lấy điện của nguồn vào mạng điện 220V; Bật công tắc nguồn để đèn chiếu phát sáng.

Các bước này có thể được thay đổi nhưng GV cần lưu HS các an toàn về điện và tránh trường hợp hư hại dụng cụ do không chọn thang đo phù hợp.

Hình 2.1 Đường truyền của hai tia sáng

Câu hỏi 5. Đặt trước nguồn sáng tấm chắn sáng có 2 khe hẹp song song để tạo hai chùm sáng hẹp song song. Làm TN chiếu 2 chùm sáng hẹp này (từ không khí) tới mặt phân cách đã chọn ở 2 điểm tới trong đó có 1

điểm tới là tâm hình bán nguyệt (Hình 2.1). Nhận xét xem trường hợp nào dễ đo được góc khúc xạ hơn? Vì sao? Từ đó hãy cho biết cách chọn điểm tới phù hợp trong TN này?

HS: Thực hiện TN theo như GV yêu cầu và nhận thấy rằng trường hợp tia tới được chiếu tới tâm bán nguyệt thì tia khúc xạ ló ra khỏi bản thủy tinh theo đường thẳng. Trường hợp còn lại, tia sáng bị bẻ cong

thêm 1 lần nữa tại mặt phân cách thủy tinh và không khí nên sẽ khó xác định được góc khúc xạ hơn. Do đó khi làm TN cần chiếu tia tới đến tâm hình bán nguyệt.

Câu hỏi này GV đặt ra nhằm mục đích để hướng dẫn HS biết cách chọn điểm tới phù hợp khi bố trí TN.

Hoạt động 3: Định hướng HS cách đo đạc và thu thập số liệu

hu Thủy

Trước khi thực hiện các thao tác đo đạc và thu thập số liệu, GV hướng dẫn HS cách lập bảng số liệu bằng cách yêu cầu HS cho biết: Các đại lượng nào có thể được đo trong TN này? Cần tìm mối liên hệ giữa các đại lượng nào? Cần thực hiện bao nhiêu lần đo? Từ đó GV yêu cầu HS lập bảng số liệu để dễ dàng ghi chép số liệu. Để tìm ra biểu thức của định luật khúc xạ ánh sáng, các nhà khoa học đã phải tốn rất nhiều thời gian và làm rất nhiều các TN. Tuy nhiên, HS chỉ học định luật này trong 1 tiết học, do đó, các em không thể tìm ra được định luật này. Do đó, khi lập bảng số liệu, GV gợi cho HS lập thêm các cột số liệu về sin góc tới, sin góc khúc xạ và tỉ số sin góc tới và sin góc khúc xạ. Bảng số liệu được lập có thể như Bảng 2.1.

Bảng 2.1 Kết quả TN khúc xạ ánh sáng

Để hướng dẫn HS thực hiện các thao tác đo đạc, quan sát và thu thập số liệu

GV đặt ra các câu hỏi để HS tự trả lời như:

Câu hỏi 1. Làm thế nào để điều chỉnh góc tới i?

HS: Có thể điều chỉnh góc tới bằng cách di chuyển vị trí của đèn chiếu.

Câu hỏi 2. Lựa chọn hướng quan sát như thế nào là hợp lí nhất?

HS: Quan sát thẳng góc với mặt phẳng bảng (mặt bảng có gắn các dụng cụ).

Câu hỏi 3. Độ chia nhỏ nhất của bảng chia độ là bao nhiêu? Từ đó suy ra sai số của dụng cụ này là bao nhiêu?