SKKN PHÁT TRIỂN BÀI TẬP VẬT LÍ THEO LÍ THUYẾT PHÁT TRIỂN BÀI TẬP CHƯƠNG “SÓNG ÁNH SÁNG”

Không có giáo án mẫu soạn tiết bài tập, tài liệu tham khảo hạn chế nên Giáo viên gặp lúng túng khi soạn giáo án và dạy tiết bài tập, nên tiết bài tập ở trường PT thường Giáo viên dao bài tập về nhà trước để học sinh chuẩn bị, đến tiết bài tập gọi học sinh lên làm và lấy điểm nên không rèn được tư duy sáng tạo, tư duy giải quyết vấn đề do đó rất nhiều học sinh rất ngại học môn vật lý

Đề tài:

PHÁT TRIỂN BÀI TẬP VẬT LÍ THEO

LÍ THUYẾT PHÁT TRIỂN BÀI TẬP CHƯƠNG “SÓNG ÁNH SÁNG”

CẤU TRÚC ĐỀ TÀI

1 TÊN ĐỀ TÀI

2 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

3 ĐỐI TƯỢNG THỤ HƯỞNG

4 THỜI GIAN THỰC HIỆN

5 NỘI DUNG ĐỀ TÀI

6 PHƯƠNG PHÁP VÀ HÌNH THỨC THỰC HIỆN

7 KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ

1. ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “ SÓNG ÁNH SÁNG” VẬT LÝ 12 CƠ BẢN THEO LÝ THUYẾT PHÁT TRIỂN BÀI TẬP

2 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

- Bài tập là một phần rất quan trọng trong hệ thống vật lý nói chung và đặc biệt

là vật lý phổ thông nói riêng

- Thông qua bài tập học sinh sẽ khắc sâu hơn phần lý thuyết

- Thông qua bài tập rèn luyện và bồi dưỡng cho học sinh tư duy linh hoạt , nhạy bén, mềm dẻo hạn chế lối tư duy áp đặt của học sinh và tư duy tự đặt và

- Với thời gian giành cho tiết luyện tập chiếm khoảng 15 – 20% thời lượng của giáo trình nên để tiết luyện tập có hiệu quả thực sự gặp rất nhiều khó khăn Để giải quyết những khó khăn của thực trạng trên nhóm chúng em đưa ra phương pháp phát triển bài tập theo lý thuyết phát triển bài tập

3 ĐỐI TƯỢNG THỤ HƯỞNG

Giáo viên vật lý

4 THỜI GIAN THỰC HIỆN

3 buổi( 15 tiết)

Buổi 1: Mở đầu và Lý thuyết PTBT

Buổi 2: Các ví dụ minh họa

Buổi 3: Thực hành (Học viên vận dụng lý thuyết phát triển bài tập, xây dựng bài tập và sử dụng bài tập)

5 NỘI DUNG ĐỀ TÀI

5.1 Lý thuyết phát triển bài tập

5.1.1 Khái niệm phát tiển bài tập vật lý

Vấn đề phát triển bài tập vật lý liên quan đến hai khái niệm cơ sở: Bài tập cơ bản và bài tập tổng hợp

Bài tập cơ bản(BTCB): Là bài tập mà khi giải chỉ cần sử dụng một đơn vị kiến

thức cơ bản ( Một khái niệm hoặc một định luật vật lý), có sơ đồ cầu trúc như sau

Sơ đồ 1: Mô tả cấu trúc của BTCB

Bài tập tổng hợp(BTTH): Là bài tập mà khi giải cần sử dụng từ hai đơn vị kiến

thức trở lên Như vậy, bài tập tổng hợp là tổ hợp các bài tập cơ bản Thực chất của việc giải bài tập tổng hợp là việc nhận ra các bài tập cơ bản trong bài tập tổng hợp đó

Phát triển bài tập là biến đổi một bài tập cơ bản thành các bài tập tổng hợp theo các phương án khác nhau

5.1.2 Các phương án phát triển bài tập vật lý

Theo tác giả Phạm Thị Phú [9], việc phát triển bài tập vật lý cần trải qua các hành động: Chọn bài tập cơ bản, phân tích cấu trúc bài tập cơ bản, mô hình hóa bài tập cơ bản theo các phương án khác nhau

Việc Chọn bài tập cơ bản là hành động có tính quyết định cho việc cũng cố kiếnthức , kĩ năng nào Hành động này bao gồm việc:

+ Xác định mục tiêu: Cần cũng cố kiến thức cơ bản nào? Nội dung của kiến thức đó? Phương trình liên hệ các đại lượng, công thức biểu diễn?

+ Chọn hoặc đặt đề bài tập

+ Xác định dữ kiện, ẩn số

+ Mô hình hóa đề bài và hướng giải

Từ bài tập cơ bản, có thể phát triển thành những bài tập tổng hợp muôn hình muôn vẻ Về mặt lý luận có thể khái quát thành 5 phương án phát triển bài tập như sau:

PA1: Hoán vị giả thuyết và kết luận của BTCB để được bài toán khác có độ khó tương đương

PA3: Phát triển kết luận bài tập cơ bản

Sơ đồ 4: phát triển kết luận BTCB

- PA4: Đồng thời phát triển giả thiết và kết luận (kết hợp PA2, PA3)

Sơ đồ 5: Đồng thời phát triển giả thiết và kết luận của BTCB

PA5: Đồng thời phát triển giả thiết, kết luận và hoán vị giả thiết, kết luận ( kết hợp PA1, PA2, PA3 và PA4)

Sơ đồ 6: Đồng thời phát triển giả thiết, kết luận và hoán vị giả thiết và kết luận

5.1.3 Phát triển BTVL trong dạy học BTVL

Việc phát triển bài tập phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Mục tiêu giáo dưỡng: Cần cũng cố khắc sâu kiến thức nào?

- Nội dung kiến thức của bài tập

- Trình độ, năng lực, tư duy, khả năng làm việc tích cực, độc lập của học sinh

và mục tiêu phát triển tương ứng

- Thời gian tiết học

5.1.4 Qui trình xây dựng BTVL một chương theo lý thuyết phát triển

BTVL[9]

5.1.4.1 Giáo viên xác định hệ thống BTCB của chương

- Xác định nội dụng kiến thức cơ bant của chương

- Các phương trình biểu diễn

- Lựa chọn số BTCB có thể có trong chương

- Mô hình hóa bài tập để phát triển theo các phương án khác nhau

5.1.4.2 Học sinh giải BTCB (tập dượt để hiểu rõ và ghi nhớ kiến thức cơ bản) 5.1.4.3 Giáo viên khái quát hóa phương án giải BTCB và phân tích bài tập Các

cơ bản và bồi dưỡng năng lực diễn đạt bằng ngôn ngữ nói cho học sinh

5.1.4.6 Giáo viên phát triển BTCB theo hướng phát triển giả thiết hoặc phát triển kết luận, giáo viên có thể phân tích : Nếu trong BTCB không cho a mà cho

a1, a2, a3 (a liên hệ với a1, a2, a3 bằng những kiến thức cơ bản mà học sinh đã học) thì các em có thể giải được không? từ đó hãy đặt lại vấn đề bài tập đã cho, các em học sinh có học lực khá có thể tham gia xây dựng bài mới

5.1.4.7 Giáo viên hướng dẫn phát triển bài tập theo cách phát triển đồng thời giả thiết, kết luận hoặc phát triển kết luận và hoán vị chúng Ở giai đoạn này tính tự lực của học sinh đã được nâng lên về chất: Học sinh vừa là người đặt vấn

đề, vừa là người giải quyết vấn đề

5.2 Sử dụng bài tập trong dạy học vật lý theo lý thuyết phát triển bài tập 5.2.1 Giáo viên xây dựng bài tập mới từ BTCB theo mục tiêu dạy học

Từ BTCB ban đầu tuy theo cách phát triển theo các phương án khác nhau mà cóđược bài tập mới (BTTH) có độ khó, độ phức tạp khác nhau Căn cứ mục tiêu dạy học của bài tập để xây dựng bài tập mới theo cấu trúc qui trình sau:

- Xác định mục tiêu dạy học của bài tập

- Xác định độ khó của bài tập

- Lựa chọn phương án phát triển BTCB.

- Xây dựng bài tập mới

- Sử dụng bài tập mới

- Sử dụng bài tập mới theo mục tiêu đã định

5.2.2 Hướng dẫn học sinh tự lực xây dựng bài tập mới

Căn cứ vào qui trình xây dựng BTVL theo lý thuyết phát triển BTVL Trong quátrình giải bài tập, Giáo viên hướng dẫn học sinh tự lực xây dựng bài tập mới theo yêu cầu sau:

- Xác định nội dung kiến thức cơ bản của bài tập

- Xác định các kiến thức cần thiết để giải bài tập

- Khái quát hóa phương pháp giải bài tập và phân tích bài tập các dự kiện a, b,c, liên hệ với x bằng những phương trình kiến thức cơ bản là f(a,b,c,x)=f

Mô hình hóa các mối liên hệ giữa cái đã cho, cái phải tìm và cái chưa biết

- Lựa chọn phương án phát triển BTCB

- Xây dựng bài tập mới theo phương an phát triển BTCB đã lựa chọn như sau:+ Hoán vị giả thiết, kết luận để bài tập có độ khó tương đương

+ Phát triển giả thiết hoặc phát triển kết luận

+ Phát triển đồng thời giả thiết, kết luận

+ Đồng thời phát triển giả thiết, kết luận và hoán vị chúng

5.2.3 Bài học bài tập vật lý theo lý thuyết phát triển bài tập

Mục tiêu:

- Học sinh nắm vững kiến thức cơ bản cần cũng cố

- Kỹ năng giải bài tập từ đơn giản đến phức tạp

- Làm quen với việc phát triển bài tập của giáo viên

- Bước đầu xây dựng bài tập mới theo một số phương án phát triển BTCB

Cấu trúc bài học về BTVL có thể:

- BT1: BTCB

- BT2: + Học sinh đặt đề bài tập mới từ BTCB theo phương án 1

+ Học sinh giải bài tập mới

- BT3: + Học sinh đặt đề bài tập mới từ BTCB theo phương án 2

+ Học sinh giải bài tập mới

- BT4: + Giáo viên đặt đề bài tập mới từ BTCB theo phương án 4

+ Học sinh về nhà giải, biện luận, tự giải và giải bài tập mới theo

phương án 4

5.3 Bài tập minh họa

GIAO THOA ÁNH SÁNG

I Mục tiêu:

A kiến thức:

- Nắm được hiện tượng giao thoa ánh sáng

- Nhớ được các công thức : khoảng vân, bước sóng, vị trí vân sáng, vân tối

B.Kỹ năng :

- Giải được các bài tập tính khoảng vân, tìm số vân sáng, số vân tối

- Giải được các bài tập về vạch vân sáng (tối) trùng nhau

-Làm quen với việc phát triển bài tập và tự phát triển bài tập

-Nhận ra các bài tập cơ bản trong một bài toán tổng hợp tức là giải được bài toán đó

C Thái độ :

-Bồi dưỡng tư duy linh hoạt, nhay bén,mềm dẻo,hạn chế lối tư duy áp đặt quen dần lối tư duy hai chiều thuận nghịch.

- Học sinh hứng thú, say mê giải bài tập vật lý và phát triển bài tâp

BÀI TẬP CƠ BẢN 1

SƠ ĐỒ HÀNH ĐỘNG PHÁT TRIỂN BÀI TẬP THEO PA 2

SƠ ĐỒ HÀNH ĐỘNG PHÁT TRIỂN BÀI TẬP THEO PA 3

SƠ ĐỒ HÀNH ĐỘNG PHÁT TRIỂN BÀI TẬP THEO PA 4

BÀI TẬP VỀ LĂNG KÍNH

I Mục tiêu:

A Kiến thức:

Trình bày được :

-Cấu tạo của lăng kính

-Đường đi của tia sáng qua lăng kính

-Các công thức của lăng kính

-Sự biến thiên của góc lệch của tia sáng qua lăng kính khi góc tới biến thiên

-Góc lệch cực tiểu và đương đi của tia sáng trong trường hợp này

B.Kỹ năng :

-Làm quen với việc phát triển bài tập và tự phát triển bài tập

-Nhận ra các bài tập cơ bản trong một bài toán tổng hợp tức là giải được bài toán đó

Bài toán cơ bản 2: Cho một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A= 600 có chiết

suất đối với ánh đỏ là nđ= 2 Chiếu ánh sáng đỏ vào mặt bên của lăng kính với

góc tới 450.Tính góc của tia ló đỏ ra khỏi lăng kính?

Bài toán 1: (phương án 1)

Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A= 600 ,có chiết suất đối với ánh sáng

đỏ là nđ = 2 Chiếu chùm tia sáng đỏ vào mặt bên của lăng kính dưới góc tới i.Biết góc của tia ló đỏ ra khỏi lăng kính là 600 Tính góc tới i?

A,n,i

i’

ABCđều A

HD:

Bài toán 2: (Phương án 2)

Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A =600 , có chiết suất đối với ánh sáng

đỏ và ánh sáng tím lần lượt là n đ = 2 , n t = 3 Chiếu hai tia vào mặt bên của lăng kính dưới góc tới 700 Chùm tia ló rọi vuông góc vào mặt một màn đặt cách lăng kính một khoảng L=1(m) Biết khoảng cách giữa vệt sáng đỏ và vệt sáng tím thu đươc trên màn là 70(mm).Tính góc của tia ló đỏ ra khỏi lăng kính ?.A

Hd:

Bai toán 3: (Phương án 3)

Một lăng kính có góc chiết quang A= 600 và làm bằng thủy tinh mà chiết suất đốivới ánh sáng đỏ 2 Chiếu vào mặt bên của lăng kính chùm tia sáng màu đỏ sao cho tia đỏ có góc lệch cực tiểu.Tính góc tới của chùm tia tới ?

HD:

Bài toán 4: (phương án 4)

Một lăng kính có tiết diện thẳng là tam giác đều ABC,có chiết suất đối với ánh sáng đỏ là 2.Chiếu vào mặt bên của lăng kính một chùm tia sáng trắng hẹp.Góc tới i của tia sáng SI trên mặt AB phải thỏa mãn điều kiện gì để không có tia nào trong chùm ánh sáng trắng trên ló ra khỏi mặt AC ?

Hd:

đều A

Bài toán 5: (phương án 5)

Một lăng kính có tiết diện thẳng là một tam giác đều ABC đặt trong không

khí.Chiếu chùm tia sáng đơn sắc song song hẹp màu đỏ theo phương vuông góc mặt bên AB cho tia ló ra khỏi lăng kính sát mặt bên AC.Tính chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng màu đỏ và góc lệch D của tia ló so với tia tới ?

HD:

BÀI TẬP VỀ DI CHUYỂN NGUỒN

I Mục tiêu:

A kiến thức:

- Nắm được hiện tượng giao thoa ánh sáng

- Nhớ được các công thức : khoảng vân, , vị trí vân sáng,

B.Kỹ năng :

- Giải được các bài tập về độ dịch chyển của nguồn, hệ vân, tìm số vân sáng, số vântối

-Làm quen với việc phát triển bài tập và tự phát triển bài tập

-Nhận ra các bài tập cơ bản trong một bài toán tổng hợp tức là giải được bài toán đó

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Iâng Biết khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát D = 1m, khoảng cách từ nguồn S đến hai khe S1, S2 là d = 20cm Lúcđầu S cách đều hai khe S1, S2 Nếu dịch chuyển nguồn S một đoạn 2mm theo phương song song mặt phẳng chứa hai khe về phía S1 thì hệ vân di chuyển như thế nào?

Bài toán cơ bản 3:

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Iâng Biết khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát D = 1m, khoảng cách từ nguồn S đến hai khe S1, S2 là d = 20cm Lúcđầu S cách đều hai khe S1, S2 Nếu dịch chuyển nguồn S một đoạn 2mm theo phương song song mặt phẳng chứa hai khe về phía S1 thì hệ vân di chuyển như thế nào?

ay d d d d d

, 1 2

PA1: Hoán vị giả thiết và kết luận của bài tập cơ bản:

Bài 1: : Hoán vị giả thiết và kết luận của bài tập cơ bản để được bài tập cơ bản có

độ khó tương đương

Trong thí nghiệm I âng về giao thoa ánh sáng khoảng cách từ màn quan sát đến hai khe D = 1m, khoảng cách từ nguồn sáng S đến hai khe d = 10cm Biết lúc đầu S cách đều hai khe S1S2 Phải dịch chuyển S một bằng bao nhiêu theo phương song song mặt phẳng chứa hai khe để hệ vân di chuyển đoạn 5 (mm)

Mô hình hóa:

PA2: phát triển giả thiết của bài tập cơ bản:

Bài 2: Trong thí nghiệm I âng về giao thoa ánh sáng , nguồn S phát ra ánh sáng đơn

sắc có bước sóng 0,4 μm cách đều hai khe S1, S2 và cách mặt phẳng chứa hai khe đoạn d = 20cm Biết khoảng cách giữa hai khe là 0,4mm Khoảng vân đo được trên màn i = 1mm Sau đó di chuyển nguồn sáng S theo phương song song mặt phẳng chứa hai khe đoạn y = 1mm về phía S1 thì hệ vân di chuyển như thế nào?

Mô hình hóa:

PA3: Phát triển kết luận của bài tập cơ bản:

Bài 3:

Trong thí nghiệm I âng về giao thoa ánh sáng, Nguồn S phát ra ánh sáng đơn sắc

có bước sóng 0,5 μm, khoảng cách từ khe S đến hai khe S1,S2 là d = 20cm

Giả thiết

D,y,x

Kết luận y

x=

Khoảng cách giữa hai khe S1S2 là a = 0,5mm Khoảng cách từ hai khe đến màn là

D = 2m O là vị trí tâm của màn, cho khe S di chuyển xuống dưới một đoạn 2 mm Tìm khoảng cách từ vân sáng bậc 5 đến O

Gọi x là độ dịch chuyển của hệ vân trên màn khi ta dịch chuyển nguồn S thì:

12 ) 1

 Khoảng cách từ vân sáng bậc 4 đến O:x4=16+4.i với i=0,2mm

PA5: Đồng thời phát triển giả thiết, kết luận và hoán vị giả thiết , kết luận của bài tập cơ bản:

Bài 5:

Một nguồn sáng S là một khe hẹp phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ=0,5μm, chiếu sáng hai khe hẹp S1, S2 Mặt phẳng chứa hai khe cách S một đoạn d = 0,5m,khoảng cách giữa hai khe a = 0,5mm, màn quan sát đặt cách mặt chứa hai khe đoạn

D = 1m Trên màn ảnh thu được hệ vân giao thoa Bề rộng khe S bằng bao nhiêu đểkhông nhìn thấy hệ vân sáng tối xen kẽ nữa?

2

=

 Xét khe S’ cách khe S một đoạn y Vân trung tâm của hệ vân tạo bởi S’ dịch chuyển ngược chiều đoạn

Dy

=

6 PHƯƠNG PHÁP VÀ HÌNH THỨC THỰC HIỆN

Trình chiếu và chất vấn và giảng giải

7 KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ

Tài liệu tham khảo