Thiết kế tiến trình dạy học một số bài học phần quang hình học vật lí 11 cơ bản theo định hướng phát triển năng lực học sinh

Xuất phát từ những vấn đề trên, tôi chọn đề tài: “Thiết kế tiến trình dạy học một số bài học phần “Quang hình học” Vật lí 11 cơ bản theo định hướng phát triển năng lực học sinh” nhằm đưa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM – ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

NHÓM NGÀNH: KHOA HỌC GIÁO DỤC

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Giảng viên hướng dẫn: Th.S Nguyễn Thị Mỹ Đức

Đà Nẵng - 2015

Để hoàn thành được luận văn này, tôi đã nhận được sự hỗtrợ, hướng dẫn về mặt chuyên môn, sự góp ý chân thành và nhữnglời động viên quý báu từ quý thầy cô trường Đại học Sư phạm –Đại học Đà Nẵng, bạn bè và người thân.

Trước hết, tôi xin cảm ơn quý thầy cô trường Đại học Sưphạm – Đại học Đà Nẵng, nhất là quý thầy cô trong khoa Vật lí, đãdìu dắt, chỉ dạy cho tôi rất nhiều về kiến thức, kĩ năng quý báu

Xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệutrường THPT Phạm Phú Thứ đã tạo điều kiện và giúp đỡ trong quátrình thực nghiệm sư phạm

Tôi cũng gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Nguyễn Thị MỹĐức và cô Trần Thị Hương Xuân Trong quá trình thực hiện luậnvăn, tôi đã đư ợc cô hướng dẫn tận tình, chỉ bảo nhiều điều bổ ích,giúp tôi nhận ra nhiều vấn đề cần để hoàn thiện hơn trong bài luậnvăn của mình

Và trên hết, con xin cảm ơn công ơn, tình cảm mà ba mẹ đãdành cho con, sự bao bọc, che chở của ba mẹ đã giúp con trên conđường chinh phục kho tàn tri thức nhân loại

Mặc dù đã có sự cố gắng, tâm huyết trong quá trình hoànthành khoá luận nhưng chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếusót Tôi mong nhận được sự thông cảm và tận tình chỉ bảo của quýthầy cô và các bạn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, tháng 04 năm 2015

Sinh viên thực hiện

Trần Thị Anh Thư

MỤC LỤC

PHẦN I MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu đề tài 1

3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 2

4 Nhiệm vụ, phạm vi nghiên cứu, giả thuyết khoa học của đề tài 2

5 Phương pháp nghiên cứu 2

6 Đóng góp đề tài 3

7 Cấu trúc đề tài 3

PHẦN II NỘI DUNG 4

CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỌC SINH 4

1.1 Lý luận về dạy học theo định hướng phát triển năng lực học sinh 4

1.2 Các phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực học sinh 6

1.2.1 Dạy học theo góc (DHTG) 6

1.2.2 Dạy học theo phương pháp LAMAP (Bàn tay nặn bột) 7

1.2.3 Dạy học theo tiến trình nhận thức khoa học 9

1.3 Xây dựng các năng lực theo định hướng phát triển năng lực cho học sinh 11

1.3.1 Xây dựng các năng lực chung 11

1.3.1 Xây dựng các năng lực chuyên biệt trong môn Vật lí 12

CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ BÀI HỌC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC” VẬT LÍ 11 CƠ BẢN THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỌC SINH 14

2.1 Phân tích cấu trúc, nội dung của phần “ Quang hình học” Vật lí lớp 11 cơ bản 14

2.1.1 Cấu trúc của phần “ Quang hình học” Vật lí 11 cơ bản 14

2.1.2 Phân tích nội dung của phần “Quang hình học” Vật lí 11 cơ bản 14

2.1.3 Những khó khăn khi dạy và học phần Quang hình học, Vật lí 11 cơ bản 15

2.2 Thiết kế tiến trình dạy học một số bài học phần “ Quang hình học” Vật lí 11 cơ bản theo định hướng phát triển năng lực học sinh 15

2.2.1 Bài Khúc xạ ánh sáng 15

CHƯƠNG 3.THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 44

3.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 44

3.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 44

3.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 44

3.4 Thời điểm thực nghiệm 44

3.5 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 44

3.6 Kết quả thực nghiệm sư phạm 45

3.6.1 Đánh giá định tính 45

3.6.2 Đánh giá định lượng 46

3.6.2.1 Đánh giá về kiến thức 46

3.6.2.2 Đánh giá về kĩ năng 47

3.6.2.3 Đánh giá về thái độ 47

3.6.3 Đánh giá khách quan của giáo viên trường THPT 48

3.7 Kết luận thực nghiệm sư phạm 49

PHẦN III KẾT LUẬN 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

PHỤ LỤC 1 .THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CỦA MỘT SỐ BÀI HỌC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC” VẬT LÍ 11 CƠ BẢN THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỌC SINH 53

PHỤ LỤC 2 .PHIẾU HỌC TẬP 85

PHỤ LỤC 3 .PHIẾU ĐIỀU TRA 101

PHỤ LỤC 4 .BÀI KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ 106

PHẦN I MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong suốt mấy thập kỷ vừa qua, trong quá trình tổ chức dạy học, GV thườngtiến hành dạy học theo hướng lấy người dạy (giáo viên) làm trung tâm, mà mục tiêuquan trọng nhất là trang bị một trình độ kiến thức vững chắc và phát huy hết năng lực,khả năng sáng tạo ở mỗi học sinh Bên cạnh đó, nội dung dạy học thiên về những kiếnthức lý thuyết, phương pháp giảng dạy chủ yếu là đọc chép, thuyết trình, Học sinhtiếp thu thụ động, nhàm chán và thường xuyên bị áp lực trong giờ học Giáo viên giữvai trò độc quyền trong đánh giá kết quả học tập của học sinh và không đánh giá hếtnăng lực ở mỗi học sinh, dẫn đến sai lệch với mục đích đề ra của giáo dục

Ngày nay, xã hội này càng phát triển với sự bùng nổ của công nghệ thông tin,tất cả các bộ phận trong xã hội bắt buộc phải đổi mới để bắt nhịp với sự phát triển đó

Và giáo dục cũng không nằm ngoài xu hướng trên, điều cần đặt ra là phải đổi mớiphương pháp dạy học tích cực hơn Disterwerg đã viết “ Người thầy giáo tồi truyềnđạt chân lý, người thầy giáo giỏi dạy cách tìm ra chân lý” [1, tr50] Giáo viên khôngchỉ truyền thụ tri thức có sẵn mà cần phải hướng vào việc khơi dậy, rèn luyện khảnăng nghĩ và làm một cách tự chủ, tổ chức cho học sinh tự mình tìm ra tri thức đó,giúp học sinh không chỉ nắm được kiến thức mà còn nắm được phương pháp đi tớikiến thức Người giáo viên cần phải thay đổi linh hoạt hình thức bố trí lớp học, cáchsoạn giáo án, nội dung truyền thụ trong tiết học và phương pháp kiểm tra đánh giáhọc sinh Với phương pháp mới, học sinh đóng vai trò trung tâm, giáo viên chỉ làngười hướng dẫn học sinh lĩnh hội kiến thức, từ đó khuyến khích học sinh phát huytất cả năng lực của bản thân

Mặt khác, nội dung kiến thức phần “Quang hình học” Vật lí 11 cơ bản vừa dàivừa liên hệ nhiều đến thực tiễn Khi giảng dạy phần này, giáo viên thường không đủthời gian, truyền đạt kiến thức theo cách truyền thống thì rất khô khan và khó hiểugây khó khăn cho quá trình nắm nội dung kiến thức của bài ở học sinh

Xuất phát từ những vấn đề trên, tôi chọn đề tài: “Thiết kế tiến trình dạy học

một số bài học phần “Quang hình học” Vật lí 11 cơ bản theo định hướng phát triển năng lực học sinh” nhằm đưa ra một tiến trình dạy học mới có thể khắc phục

những hạn chế của kiểu dạy học truyền thống Phương pháp mới này sẽ góp phầnphát huy tất cả khả năng của học sinh, hỗ trợ giáo viên kiểm tra và đánh giá chính xácnăng lực ở học sinh

2 Mục đích nghiên cứu đề tài

Mục đích chủ yếu của đề tài là thiết kế tiến trình dạy học của một số bài phần

3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

3.1 Khách thể

Học sinh khối 11 trường THPT Phạm Phú Thứ, Thành phố Đà Nẵng

3.2 Đối tượng nghiên cứu

- Nội dung kiến thức phần “Quang hình học” Vật lí lớp 11 cơ bản.

- Tiến trình dạy và học một số bài học phần “Quang hình học” Vật lí 11 cơ bản

theo định hướng phát triển năng lực học sinh

4 Nhiệm vụ, phạm vi nghiên cứu, giả thuyết khoa học của đề tài

- Thiết kế tiến trình hoạt động dạy học theo đúng định hướng đề ra.

- Xây dựng hệ thống câu hỏi kiểm tra và đánh giá học sinh theo hướng phát triển

năng lực học sinh

4.2 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu và tổ chức hoạt động học tập phần “Quang hình học” Vật lí 11 cơbản theo định hướng phát triển năng lực học sinh

4.3 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được tiến trình dạy học phần “ Quang hình học” một cách phùhợp, trên cơ sở vận dụng sáng tạo các biện pháp phát huy tính tích cực, tự lực học tập

và rèn luyện kĩ năng liên hệ thực tế, thì sẽ phát huy toàn bộ năng lực của học sinh

5 Phương pháp nghiên cứu

5.1 Nghiên cứu lý luận

- Nghiên cứu nội dung sách giáo khoa, các tài liệu liên quan để xác định kiếnthức, kĩ năng, thái độ của phần “ Quang hình học” cần đạt được

- Nghiên cứu lý luận của các phương pháp dạy học theo định hướng phát triểnnăng lực học sinh

5.2 Phương pháp điều tra

- Tiến hành dạy tiết mẫu theo tiến trình soạn thảo sau đó phát phiếu điều tra, bàikiểm tra, tiến hành xử lí phân tích, rút ra nhận xét về tính khả thi của đề tài

5.3 Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia

- Tham khảo ý kiến của các GV có kinh nghiệm giảng dạy phổ thông về tiếntrình dạy học đã thiết kế thông qua các hình thức vấn đáp, sử dụng phiếu điều tra

Phần II Nội dung

Chương 1 Cơ sở lý luận tổ chức hoạt động dạy học theo định hướng phát triểnnăng lực học sinh

Chương 2 Thiết kế tiến trình dạy học một số bài học phần “Quang hình học”Vật lí 11 cơ bản theo định hướng phát triển năng lực học sinh

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

Phần III Kết luận

PHẦN II NỘI DUNG

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC THEO ĐỊNH

HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỌC SINH1.1 Lý luận về dạy học theo định hướng phát triển năng lực học sinh

Chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực (định hướng phát triểnnăng lực) nay còn gọi là dạy học định hướng kết quả đầu ra được bàn đến nhiều từnhững năm 90 của thế kỷ XX và ngày nay đã trở thành xu hướng giáo dục quốc tế.Giáo dục định hướng phát triển năng lực nhằm mục tiêu phát triển năng lực người học

Giáo dục định hướng năng lực nhằm đảm bảo chất lượng đầu ra của việc dạyhọc, thực hiện mục tiêu phát triển toàn diện các phẩm chất nhân cách, chú trọng nănglực vận dụng tri thức trong những tình huống thực tiễn nhằm chuẩn bị cho con ngườinăng lực giải quyết các tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp Chương trình nàynhấn mạnh vai trò của người học với tư cách chủ thể của quá trình nhận thức

Khác với chương trình đ ịnh hướng nội dung, chương trình dạy học định hướngphát triển năng lực tập trung vào việc mô tả chất lượng đầu ra, có thể coi là “sản phẩmcuối cùng” của quá trình dạy học Việc quản lý chất lượng dạy học chuyển từ việc điềukhiển “đầu vào” sang điều khiển “đầu ra”, tức là kết quả học tập của HS

Chương trình dạy học định hướng phát triển năng lực không quy định nhữngnội dung dạy học chi tiết mà quy định những kết quả đầu ra mong muốn của quá trìnhgiáo dục, trên cở sở đó đưa ra những hướng dẫn chung về việc lựa chọn nội dung,phương pháp, tổ chức và đánh giá kết quả dạy học nhằm đảm bảo thực hiện được mụctiêu dạy học tức là đạt được kết quả đầu ra mong muốn Trong chương trình đ ịnhhướng phát triển năng lực, mục tiêu học tập, tức là kết quả học tập mong muốn thường

được mô tả thông qua hệ thống các năng lực (Competency) Kết quả học tập mong

muốn được mô tả chi tiết và có thể quan sát, đánh giá được HS cần đạt được nhữngkết quả yêu cầu đã quy định trong chương trình Việc đưa ra các chuẩn đào tạo cũng lànhằm đảm bảo quản lý chất lượng giáo dục theo định hướng kết quả đầu ra

Ưu điểm của chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực là tạo điềukiện quản lý chất lượng theo kết quả đầu ra đã quy định, nhấn mạnh năng lực vận dụngcủa HS Tuy nhiên nếu vận dụng một cách thiên lệch, không chú ý đầy đủ đến nộidung dạy học thì có thể dẫn đến các lỗ hổng tri thức cơ bản và tính hệ thống của trithức Ngoài ra chất lượng giáo dục không chỉ thể hiện ở kết quả đầu ra mà còn phụthuộc quá trình thực hiện

Trong phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực, khái niệmnăng lực được sử dụng như sau:

- Năng lực liên quan đến bình diện mục tiêu của dạy học: mục tiêu dạy học được

mô tả thông qua các năng lực cần hình thành

- Trong các môn học, những nội dung và hoạt động cơ bản được liên kết với

nhau nhằm hình thành các năng lực

- Năng lực là sự kết nối tri thức, hiểu biết, khả năng, mong muốn,

- Mục tiêu hình thành năng lực định hướng cho việc lựa chọn, đánh giá mức độ

quan trọng và cấu trúc hóa các nội dung và hoạt động và hành động dạy học về mặtphương pháp

- Năng lực mô tả việc giải quyết những đòi hỏi về nội dung trong các tình huống,

ví dụ như đọc một văn bản cụ thể, Nắm vững và vận dụng được các phép tính cơbản

- Các năng lực chung cùng với các năng lực chuyên môn tạo thành nền tảng

chung cho công việc giáo dục và dạy học

- Mức độ đối với sự phát triển năng lực có thể được xác định trong các chuẩn:

Đến một thời điểm nhất định nào đó, HS có thể/phải đạt được những gì?

Sau đây là bảng so sánh một số đặc trưng cơ bản của chương trình định hướngnội dung (dạy học truyền thống) và chương trình định hướng phát triển năng lực

Mục tiêu dạy học được mô tả

không chi tiết và không nhất

thiết phải quan sát, đánh giá

được

Kết quả học tập cần đạt được mô tả chitiết và có thể quan sát, đánh giá được; thểhiện được mức độ tiến bộ của HS mộtcách liên tục

Nội dung

giáo dục

Việc lựa chọn nội dung dựa

vào các khoa học chuyên

môn, không gắn với các tình

huống thực tiễn Nội dung

được quy định chi tiết trong

chương trình

Lựa chọn những nội dung nhằm đạt đượckết quả đầu ra đã quy định, gắn với cáctình huống thực tiễn Chương trình chỉquy định những nội dung chính, khôngquy định chi tiết

Phương

pháp

dạy học

GV là người truyền thụ tri

thức, là trung tâm của quá

trình dạy học HS tiếp thu thụ

động những tri thức được quy

- GV chủ yếu là người tổ chức, hỗ trợ HS

tự lực và tích cực lĩnh hội tri thức Chútrọng sự phát triển khả năng giải quyếtvấn đề, khả năng giao tiếp,

Hình 1 Các góc học tập trong DHTG

Phân tích

Quan sát Trải nghiệm

Đánh giá

kết quả

học tập

của HS

Tiêu chí đánh giá được xây

dựng chủ yếu dựa trên sự ghi

nhớ và tái hiện nội dung đã

học

Tiêu chí đánh giá dựa vào năng lực đầu

ra, có tính đến sự tiến bộ trong quá trìnhhọc tập, chú trọng khả năng vận dụngtrong các tình huống thực tiễn

1.2 Các phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực học sinh 1.2.1 Dạy học theo góc (DHTG)

Học theo góc là một hình thức tổ chức hoạt động học tập theo đó người họcthực hiện các nhiệm vụ khác nhau tại vị trí cụ thể trong không gian lớp học, đáp ứngnhiều phong cách học khác nhau Học theo góc người học được lựa chọn hoạt động vàphong cách học: Cơ hội “Khám phá”, ‘Thực hành”; Cơ hội mở rộng, phát triển, sángtạo; Cơ hội đọc hiểu các nhiệm vụ và hướng dẫn bằng văn bản của người dạy; Cơ hội

cá nhân tự áp dụng và trải nghiệm Do vậy, học theo góc kích thích người học tích cựcthông qua hoạt động; Mở rộng sự tham gia, nâng cao hứng thú và cảm giác thoải mái,đảm bảo học sâu, hiệu quả bền vững, tương tác mang tính cá nhân cao giữa thầy vàtrò, tránh tình trạng người học phải chờ đợi Tương ứng với nó là 4 loại góc học tậptrong DHTG là: góc Phân tích, góc Quan sát, góc Trải nghiệm và góc Áp dụng

Dạy học theo góc có những điểm tương đồng với dạy học theo nhóm, theo cặp

và một số phương pháp, kĩ thuật, thủ thuật dạy học khác Ưu điểm của học theo góc

trong dạy học nói chung và Mỹ thuật nói riêng là người dạy có thể giao nhiều nhiệm

vụ với các mức độ và năng lực khác nhau theo từng nội dung học tập, mỗi cá nhân tựhoàn thành nhiệm vụ với sự tương tác của người dạy và thành viên trong nhóm Mỗigóc phải chuẩn bị đầy đủ các phương tiện đáp ứng nội dung học tập và nhiệm vụ cácgóc cùng hướng tới mục tiêu bài học Dạy học theo góc có thể áp dụng ở hầu hết cácdạng bài học và các bài tập tích hợp kiến thức nhiều môn học

1.2.2 Dạy học theo phương pháp LAMAP (Bàn tay nặn bột)

Phương pháp LAMAP là một phương pháp dạy học tích cực dựa trên thínghiệm nghiên cứu, áp dụng cho việc giảng dạy các môn khoa học tự nhiên

Chương trình LAMAP là sự quy trình hóa một cách logic phương pháp dạyhọc, dẫn dắt học sinh đi từ chưa biết đến biết theo một phương pháp mới mẻ là để họcsinh tự đặt mình vào tình huống thực tế, tiếp xúc với hiện tượng, sau đó giúp các emkhám phá bản chất vấn đề bằng cách tự mình tiến hành quan sát qua thực nghiệm

Phương pháp này giúp các em không chỉ nhớ lâu, mà còn hiểu rõ câu trả lờimình tìm được Qua đó, học sinh sẽ hình thành khả năng suy luận theo phương phápnghiên cứu từ nhỏ và hình thành tác phong, phương pháp làm việc khi trưởng thành

Đặc điểm cơ bản của phương pháp LAMAP :

- HS quan sát một sự vật hay một hiện tượng của thế giới thực tại gần gũi với đời

sống, dễ cảm nhận và các em sẽ thực hành trên những cái đó

- Trong quá trình tìm hiểu, HS lập luận, bảo vệ ý kiến mình, đưa ra tập thể thảo

luận những ý nghĩ và nh ững kết luận cá nhân, từ đó có những hiểu biết mà chỉ vớinhững hoạt động, thao tác riêng lẻ không đủ tạo nên

- Những hoạt động do giáo viên đề xuất cho HS được tổ chức theo tiến trình sư

phạm nhằm nâng cao dần mức độ học tập Các hoạt động này làm cho các chươngtrình học tập được nâng cao lên và dành cho học sinh một phần tự chủ khá lớn

Bảng 2 Sơ đồ thiết kế tiến trình theo phương pháp LAMAP

- Quan sát, suy nghĩ - GV chủ động đưa ra một tình huống

mở có liên quan đến vấn đề khoa họcđặt ra

- Câu hỏi nêu vấn đề đảm bảo ngắn

gọn, gần gũi, dễ hiểu, phù hợp với trình

độ, gây mâu thuẫn nhận thức và kíchthích tính tò mò, thích tìm tòi, nghiêncứu,…

Đây là bước quan trọngđặc trưng của PP BTNB.

phú về biểu tượng ban đầu,

HS đề xuất câu hỏi liên quanđến nội dung bài học

- GV giúp học sinh đề xuất câu hỏi liên

quan đến nội dung bài học

- Kiểm soát lời nói, cấu trúc câu hỏi,

chính xác hoá từ vựng của học sinh

b, Đề xuất phương án thực nghiệm

- Bắt đầu từ những vấn đề

khoa học được xác định, HSxây dựng giả thuyết

- HS trình bày các ý tưởng

của mình, đối chiếu nó vớinhững bạn khác

- GV đặt câu hỏi đề nghị HS đề xuất

thực nghiệm tìm tòi nghiên cứu để trảlời cho câu hỏi đó

- GV ghi lại các cách đề xuất của học

sinh (không lặp lại)

- GV nhận xét chung và quyết định tiến

hành phương pháp thí nghiệm đã chuẩn

bị sẵn (Nếu HS chưa đề xuất được GV

có thể gợi ý hay đề xuất phương án cụthể) (chú ý làm rõ và quan tâm đến sựkhác biệt giữa các ý kiến)

…quan sát,

…điều tra

…nghiên cứu tài liệu

- HS sinh ghi chép lại vật liệu

thí nghiệm, cách bố trí, và

- Nêu rõ yêu cầu, mục đích thí nghiệm

sau đó mới phát các dụng cụ và vật liệuthí nghiệm

- GV bao quát và nhắc nhở các nhóm

chưa thực hiện, hoặc thực hiện sai

- GV tổ chức việc đối chiếu các ý kiến

sau một thời gian tạm đủ mà HS có thểsuy nghĩ

thực hiện thí nghiệm (mô tảbằng lời hay hình vẽ),

- HS kiểm chứng các giả

thuyết của mình bằng mộthoặc các phương pháp đãhình dung ở trên (thí nghiệm,quan sát, điều tra, nghiên cứutài liệu)

- GV tập hợp các điều kiện thí nghiệm

nhằm kiểm chứng các ý tưởng nghiêncứu được đề xuất

Thu nhận các kết quả và ghichép lại để trình bày

- GV giúp HS phương pháp trình bày

* Nếu giả thuyết sai: thìquay lại bước 3

* Nếu giả thuyết đúng: thì kếtluận và ghi nhận chúng

- GV động viên HS và yêu cầu bắt đầu

lại tiến trình nghiên cứu

- GV giúp HS lựa chọn các lý luận và

hình thành kết luận

- Sau khi thực hiện nghiên cứu, các câu

hỏi dần dần được giả quyết, các giảithuyết dần dần được kiểm chứng tuynhiên vẫn chưa có hệ thống hoặc chưachính xác một cách khoa học

- GV có trách nhiệm tóm tắt, kết luận

và hệ thống lại để học sinh ghi vào vởcoi như là kiến thức bài học

- GV khắc sâu kiến thức bằng cách đối

chiếu ý tưởng ban đầu

1.2.3 Dạy học theo tiến trình nhận thức khoa học

Phương pháp dạy học theo tiến trình nhận thức khoa học là quá trình hoạt độnghọc tập của học sinh cần có sự định hướng của giáo viên Phương pháp định hướngcủa giáo viên cho học sinh trong quá trình tổ chức hoạt động học tập đóng vai trò rấtquan trọng Trong quá trình học tập, học sinh phải tự lực hoạt động để giải quyết vấn

đề, giáo viên phải theo dõi, kiểm soát được hoạt động học, để có thể định hướng hoạtđộng học một cách thích hợp Giáo viên không đơn thuần mô tả, giảng giải tri thứcmới như đã có sẵn, mà phải giúp đỡ như thế nào để học sinh có thể tự chủ suy nghĩ,hành động nhằm bổ sung vào vốn hiểu biết của riêng mình Giáo viên chỉ cung cấp cácthông tin bổ sung lúc cần thiết để chuẩn xác hoá kiến thức và định hướng cho học sinh

tự hoàn thiện tiếp tri thức của mình Sơ đồ thiết kế tiến trình dạy học theo phươngpháp nhận thức khoa học được trình bày như sau:

1.3 Xây dựng các năng lực theo định hướng phát triển năng lực cho học sinh 1.3.1 Xây dựng các năng lực chung

Để hình thành và phát triển năng lực cần xác định các thành phần và cấu trúccủa chúng Có nhiều loại năng lực khác nhau Việc mô tả cấu trúc và các thành phầnnăng lực cũng khác nhau Cấu trúc chung của năng lực hành động được mô tả là sự kếthợp của 4 năng lực thành phần: Năng lực chuyên môn, năng lực phương pháp, nănglực xã hội, năng lực cá thể

 Năng lực chuyên môn (Professional competency): Là khả năng thực hiện các

nhiệm vụ chuyên môn cũng như khả năng đánh giá kết quả chuyên môn một cách độclập, có phương pháp và chính xác về mặt chuyên môn Nó được tiếp nhận qua việc họcnội dung – chuyên môn và chủ yếu gắn với khả năng nhận thức và tâm lý vận động

 Năng lực phương pháp (Methodical competency): Là khả năng đối với những

hành động có kế hoạch, định hướng mục đích trong việc giải quyết các nhiệm vụ vàvấn đề Năng lực phương pháp bao gồm năng lực phương pháp chung và phương phápchuyên môn Trung tâm của phương pháp nhận thức là những khả năng tiếp nhận, xử

lý, đánh giá, truyền thụ và trình bày tri thức Nó được tiếp nhận qua việc học phươngpháp luận – giải quyết vấn đề

 Năng lực xã hội (Social competency): Là khả năng đạt được mục đích trong

những tình huống giao tiếp ứng xử xã hội cũng như trong nh ững nhiệm vụ khác nhautrong sự phối hợp chặt chẽ với những thành viên khác Nó được tiếp nhận qua việc họcgiao tiếp

 Năng lực cá thể (Induvidual competency): Là khả năng xác định, đánh giá được

những cơ hội phát triển cũng như nh ững giới hạn của cá nhân, phát triển năng khiếu,xây dựng và thực hiện kế hoạch phát triển cá nhân, những quan điểm, chuẩn giá trị đạođức và động cơ chi phối các thái độ và hành vi ứng xử Nó được tiếp nhận qua việchọc cảm xúc – đạo đức và liên quan đến tư duy và hành động tự chịu trách nhiệm

Khái niệm năng lực trên đây có thể cụ thể hoá trong từng lĩnh vực chuyên môn,nghề nghiệp khác nhau Mặt khác, trong mỗi lĩnh vực nghề nghiệp người ta cũng mô tảcác loại năng lực khác nhau Ví dụ năng lực của GV bao gồm những nhóm cơ bản sau:năng lực dạy học, năng lực giáo dục, năng lực chẩn đoán và tư vấn, năng lực phát triểnnghề nghiệp và phát triển trường học

Từ cấu trúc của khái niệm năng lực cho thấy giáo dục định hướng phát triểnnăng lực không chỉ nhằm mục tiêu phát triển năng lực chuyên môn bao gồm tri thức,

kĩ năng chuyên môn mà còn phát triển năng lực phương pháp, năng lực xã hội và nănglực cá thể Những năng lực này không tách rời nhau mà có mối quan hệ chặt chẽ Năng

Nội dung dạy học theo quan điểm phát triển năng lực không chỉ giới hạn trongtri thức và kĩ năng chuyên môn mà gồm những nhóm nội dung nhằm phát triển cáclĩnh vực năng lực.

1.3.1 Xây dựng các năng lực chuyên biệt trong môn Vật lí

Dựa trên cơ sở những năng lực chung, người ta sẽ phát triển thành những năng lựcchuyên biệt phù hợp với yêu cầu mục tiêu, nội dung kiến thức của từng môn học khác nhau.Với đặc điểm là môn khoa học thực nghiệm, môn Vật lí sẽ có những năng lực như sau

Bảng 3 Năng lực chuyên biệt môn Vật lí

- K2: Trình bày được mối quan hệ giữa các kiến thức Vật lí

- K3: Sử dụng được kiến thức Vật lí để thực hiện các nhiệm vụ họctập

- K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, đánhgiá giải pháp, ) kiến thức Vật lí vào các tình huống thực tiễn

- P1: Đặt ra những câu hỏi về một sự kiện Vật lí

- P2: Mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ Vật lí vàchỉ ra các quy luật Vật lí trong hiện tượng đó

- P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin từ các nguồnkhác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập Vật lí

- P4: Vận dụng sự tương tự và các mô hình để xây dựng kiến thứcVật lí

- P5: Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp trong họctập Vật lí

- P6: Chỉ ra được điều kiện lí tưởng của hiện tượng Vật lí

- P7: Đề xuất được giả thuyết; suy ra các hệ quả có thể kiểm trađược

- P8: Xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử líkết quả thí nghiệm và rút ra nhận xét

- P9: Biện luận tính đúng đắn của kết quả thí nghiệm và tính đúngđắn các kết luận được khái quát hóa từ kết quả thí nghiệm này

tin - X2: Phân biệt được những mô tả các hiện tượng tự nhiên bằng

ngôn ngữ đời sống và ngôn ngữ Vật lí (chuyên ngành)

- X3: Lựa chọn, đánh giá được các nguồn thông tin khác nhau

- X4: Mô tả được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị kĩthuật, công nghệ

- X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập Vật lí củamình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm, )

- X6: Trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập Vật lí của mình(nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm , ) mộtcách phù hợp

- X7: Thảo luận được kết quả công việc của mình và những vấn đềliên quan dưới góc nhìn Vật lí

- X8: Tham gia hoạt động nhóm trong học tập Vật lí

- C3: Chỉ ra được vai trò (cơ hội) và hạn chế của các quan điểm Vật

lí đối trong các trường hợp cụ thể trong môn Vật lí và ngoài môn Vậtlí

- C4: So sánh và đánh giá được - dưới khía cạnh Vật lí - các giảipháp kĩ thuật khác nhau về mặt kinh tế, xã hội và môi trường

- C5: Sử dụng được kiến thức Vật lí để đánh giá và cảnh báo mức độ

an toàn của thí nghiệm, của các vấn đề trong cuộc sống và của cáccông nghệ hiện đại

- C6: Nhận ra được ảnh hưởng Vật lí lên các mối quan hệ xã hội vàlịch sử

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ BÀI HỌC

PHẦN “QUANG HÌNH HỌC” VẬT LÍ 11 CƠ BẢN THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỌC SINH

2.1 Phân tích cấu trúc, nội dung của phần “ Quang hình học” Vật lí lớp 11 cơ bản 2.1.1 Cấu trúc của phần “ Quang hình học” Vật lí 11 cơ bản

Phần “Quang hình học” Vật lí 11 cơ bản, bao gồm 2 chương:

2.1.2 Phân tích nội dung của phần “Quang hình học” Vật lí 11 cơ bản

Cấu trúc nội dung phần “Quang hình học” Vật lí 11 cơ bản, được xây dựng dựatrên nguyên tắc tính kế thừa những kiến thức mà học sinh đã học ở cấp THCS, đồngthời bổ sung, mở rộng và nâng cao những kiến thức ấy bằng cách tìm hiểu sâu hơnnhững khái niệm, hiện tượng, định luật cũng như nh ững ứng dụng của nó trong cuộcsống và khoa học kĩ thuật

Quang hình học là cơ sở của quang kĩ thuật, được xây dựng dựa vào 4 định luật:định luật truyền thẳng của ánh sáng, định luật về tính độc lập của chùm tia sáng, địnhluật phản xạ và khúc xạ ánh sáng Quang hình học không giải thích bản chất của cáchiện tượng quang học mà chỉ dựa trên các quan niệm hình học để nghiên cứu Vì vậycác vấn đề nêu ra ý nghĩa hình học nhiều hơn ý nghĩa Vật lí Cho nên khi giảng dạyphần này, giáo viên cần phải có biện pháp giúp học sinh nắm vững các khái niệm vàcác định luật cơ bản Phần “Quang hình học” trong chương trình Vật lí 11 đã đượcchỉnh sửa nhiều so với chương trình ở lớp 12 trước đây, ngay cả chương trình cơ bản

và nâng cao cũng có một vài khác biệt Một số kiến thức cơ bản như sự truyền thẳng,phản xạ ánh sáng qua gương phẳng và gương cầu không nhắc lại ở THPT Trọng tâmcủa Quang hình học ở THPT là định luật khúc xạ ánh sáng và điều kiện xảy ra phản xạtoàn phần, qua đó học sinh có thể tự xây dựng các kiến thức của phần các dụng cụquang

Ngoài ra, bài thực hành theo yêu cầu của chương trình và nhằm đổi mới cácphương pháp dạy học, nhiều nội dung được trình bày kết hợp với thí nghiệm nhằm rènluyện cho học sinh năng lực tư duy, sáng tạo bằng nhiều hình thức: làm thí nghiệm, xử

lý kết quả, rút ra kết luận hay từ thí nghiệm đã có cần phải xử lý để rút ra kết luận

Đặc điểm của chương trình mới này là kiến thức nhấn mạnh nhiều hơn về ứngdụng trong kĩ thuật và trong đời sống, các bài tập định lượng cũng như định tính cũngthường gặp trong thực tế giúp học sinh cảm thấy gần gũi và d ễ dàng tiếp nhận vấn đềhơn Mặc khác khi giảng dạy phần này, giáo viên cần lưu ý đến việc giáo dục kĩ năngtổng hợp cho học sinh

2.1.3 Những khó khăn khi dạy và học phần “Quang hình học” Vật lí 11 cơ bản

- Do không có tiết kiểm tra 1 tiết nên lượng kiến thức khá nhiều chỉ làm một bài

15 phút nhưng chiếm khoảng 50% nội dung bài kiểm tra học kì II thì khó có thể kiểmtra được mức độ lĩnh hội kiến thức của học sinh về nội dung phần này

2.2 Thiết kế tiến trình dạy học một số bài học phần “ Quang hình học” Vật lí 11

cơ bản theo định hướng phát triển năng lực học sinh

2.2.1 Bài Khúc xạ ánh sáng

Bài 26 KHÚC XẠ ÁNH SÁNG

1 Các kết luận cần xây dựng đáp ứng yêu cầu tổ chức hoạt động dạy học theo

định hướng phát triển năng lực học sinh

1.1 Kết luận 1:

Khái niệm hiện tượng khúc xạ ánh sáng và nội dung định luật khúc xạ ánh sáng

1.2 Kết luận 2:

1.3 Kết luận 3:

Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng

2 Bảng mục tiêu chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ của chủ đề theo định hướng phát triển năng lực học sinh

Bảng 4 Bảng mục tiêu chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ và định hướng năng lực STT Chuẩn

KT, KN

Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN

Các năng lực thành phần liên quan được đánh giá

Các hoạt động học tập trong QTDHCĐ

Các công cụ đánh giá

bị đổi phươngđột ngột khi điqua mặt phâncách hai môitrường truyềnánh sáng

Định luật:

- Tia khúc xạnằm trong mặtphẳng tới

- Tia tới và tiakhúc xạ nằm ởhai bên pháptuyến tại điểmtới

- Đối với haimôi trườngtrong suốt nhấtđịnh, tỉ số giữasin của góc tới

- Phát biểu định luật khúc xạ

ánh sáng

- Trình bày đặc điểm của tia

tới và tia khúc xạ khi chiếutrong các môi trường

- Hiểu được bản chất của

hằng số n

- Nêu được các khái niệm

chiết suất tỉ đối, chiết suấttuyệt đối

K2: Trình bày được mối liên

hệ giữa góc tới i, góc khúc

Nội dung 1:

GV chialớp họcthành 3nhóm

HĐ1:

Nhóm 1tiến hànhthí

nghiệm

và rút rahiệntượngkhúc xạánh sáng

HĐ2:

Nhóm 2quan sátthí

nghiệm

ảo hoặcvideo môphỏng vànhận xét

Xembêndướivớiquytắcđánh

số thứtự:

Số đầutiên:

K 1.P 2.X 3.C4

Số thứ

2 trùngvới sốtrongnănglựcthànhphầnCáccâu

i r

[Vận dụng]

Biết tính chiếtsuất, góc tới,góc khúc xạ vàcác đại lượngtrong các côngthức của địnhluật khúc xạ

1 (chứa tia tới)

21

sin sin

i n

r 

- Nếu n21 >1thì sini > sinrhay i > r, môitrường khúc xạchiết quang

trường tới

Nếu n21 < 1 thìsini < sinr hay

i < r, môi trườngkhúc xạ chiếtquang kém môitrường tới

Chiết suất tuyệt

xạ r và chiết suất n

K3:

- Vận dụng tính toán tìmchiết suất trong các môitrường khác nhau

- Giải thích được các hiệntượng liên quan đến khúc xạánh sáng trong thực tế

- Giải thích được chiết suấtcủa môi trường phụ thuộcvào ánh sáng đơn sắc đi qua

- Vận dụng tính toán và đề ra

các phương án khắc phục sựảnh hưởng của hiện tượngkhúc xạ ánh sáng trong đờisống

- Nêu vài ví dụ về sự tạo

HĐ3:

Nhóm 3nghiêncứu nộidungSGK vàhoànthành cáccâu hỏitrongphiếu họctập

Nội dụng 2:

GVtruyềnđạt nộidung vàhướngdẫn họcsinh tìmhiểu kiếnthứcbằngphươngphápLAMAP

Nội

đánhgiáK1 1.1TươngtựK41.4P42.4

Số thứ3:

số thứ

tự cáccâuđánhgiá

Ví dụđánhgiá K1gồm 3câu thìsẽđượcđánh

số là:Câu 1

1.1-1Câu 2

1.1-2Câu 3

1.1-3

[Thông hiểu]

- Ánh sángtruyền đi theođường nào thìcũng truyền lạiđược theođường đó

- Theo địnhluật khúc xạánh sáng, nếuánh sángtruyền từ môitrường 1 sangmôi trường 2với góc i vàgóc khúc xạ rthì khi ánhsáng truyền từmôi trường 2sang môitrường 1 vớigóc tới r thìgóc khúc xạ sẽbằng i

đèn Natri được không?

P5: Dựa vào số liệu thu

được từ thí nghiệm, tính toántìm mối liên hệ giữa góc tới

và góc khúc xạ

P7: Suy ra được hệ quả của

chiết suất n bằng thí nghiệmtrong môi trường chiếtquang hơn và chiết quangkém

P7 + P8: Đề xuất được giả

thuyết và trình bày phương

án thí nghiệm, rút ra hệ quảcủa mối liên hệ giữa góc tới

- Phân biệt chiết suất tỉ đối

và chiết suất tuyệt đối

X2: Phân biệt được những

mô tả hiện tượng khúc xạánh sáng bằng ngôn ngữ Vật

lí với cách giải thích bằngngôn ngữ đời sống

X8: Thảo luận nhóm tiến

hành tính toán khoảng cáchảnh và xác định vị trí chínhxác của vật trên thực tế

C3: Vai trò của việc xác

định vị trí ảnh và vị trí thựccủa vật trong xây dựng vàkhảo sát đại dương

dung 3:

GVhướngdẫn HStìm hiểukiến thứcbằngphươngpháp địnhhướngnội dung

Danh mục các công cụ được sử dụng để đánh giá (bao gồm câu hỏi, bài tập, )

liên quan đến chủ đề

K1.

1.1-1 Trình bày hiện tượng khúc xạ ánh sáng

1.1-2 Nhận biết được thế nào là lưỡng chất phẳng, mặt lưỡng chất

1.3-1 Nước có chiết suất là 4

3 Chiết suất của không khí đối với nước là bao nhiêu?1.3-2 Tia sáng truyền từ nước và khúc xạ ra không khí Tia khúc xạ và tia phản xạ ởmặt nước vuông góc với nhau Nước có chiết suất là 4

3 Góc tới của tia sáng là baonhiêu (tính tròn số)?

A 370 B 420 C 530 D Một giá trị khác

1.3-3 Hãy vẽ ảnh của vật qua mặt phân cách hai môi trường sau:

1.3-4 Vẽ được đường truyền của ánh sáng theo tính thuận nghịc

1.4-1 Hãy nêu các ví dụ về hiện tượng khúc xạ ánh sáng trong đời sống

1.4-2 Hãy giải thích hiện tượng xảy ra và cách khắc phục ảnh hưởng của hiện tượngtrong săn bắt cá hoặc khi đi bơi dưới nước

1.4-3 Một bản mặt song song có bề dày 6 cm, chiết suất n= 1,5, được đặt trong khôngkhí

P7+P8: Đề xuất giả thuyết và trình bày phương án thí nghiệm

 Mục đích thí nghiệm: Xây dựng mối quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ khi

chiếu tia sáng từ môi trường không khí sang môi trường thuỷ tinh Dụng cụ thí nghiệmgồm có: một vòng tròn chia độ, một bản thuỷ tinh, nguồn sáng laser

 Thông tin: Để tìm quy luật về mối quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ, thì cần

khảo sát độ lớn của góc khúc xạ với các góc tới khác nhau Bố trí thí nghiệm như hìnhdưới và đo lần lượt góc khúc xạ tương ứng với góc tới thay đổi

 Nhiệm vụ: Dưới đây là 6 nhận xét được đặt ra, trong đó có nhận xét đúng và

nhận xét sai Với mỗi nhận xét hãy làm thí nghiêm để kiểm tra nhận xét này và rút rakết luận nhận định xét này là đúng hay sai

 Nhận xét 1: Góc tới gần bằng góc khúc xạ.

 Nhận xét 2: Góc khúc xạ tỉ lệ nghịch với góc tới.

 Nhận xét 3: Tỉ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ là một hằng số.

 Nhận xét 4: Góc tới và góc khúc xạ không phụ thuộc nhau.

X1 3.1-1 Phân biệt được chùm tia tới, chùm tia khúc xạ.

3.1-2 Phân biệt môi trường chiết quang hơn và chiết quang kém

3.1-3 Phân biệt chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối

4 Sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức

4.1 Kết luận 1

Khi quan sát chiếc thìa đặt vào cốc thủy tinh chứa nước thì thấy chiếc thìa

như bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa nước và không khí

Suy luận logic

Theo định luật truyền thẳng của ánh sáng:

Trong một môi trường trong suốt, đồng tính,ánh sáng truyền đi theo đường thẳng

Vì vậy, khi tia sáng truyền từ môi trường

không khí sang môi trường của bản bán trụ

thuỷ tinh, tức môi trường không đồng chất thìtia sáng sẽ không truyền đi theo đường thẳng.Biểu diễn sự truyền ánh sáng đó bằng hình

vẽ, rồi gọi tên tia tới, góc tới, tia khúc xạ, góckhúc xạ

 Tia tới nằm trong mặt phẳng tới (tức là mặt

phẳng chứa tia tới và tia pháp tuyến) thì tiakhúc xạ cũng sẽ nằm trong mặt phẳng tới đó

vì mặt dù tia tới và tia khúc xạ không cùng

phương nhưng nó lại cùng nằm trên một mặt

Kết luận: Tia sáng bị lệch phương so với

phương truyền ban đầu

sin sin

trong suốt bằng thủy tinh, vòng tròn chia độ

C, tia laser tạo nguồn sáng được bố trí như

hình 26.3 SGK Thí nghiệm nhằm nhận xét

đường truyền của tia sáng đồng thời khảo sát

sự phụ thuộc và mối liên hệ của góc khúc xạ

so với góc tới như thế nào?

Tia sáng bị lệch phương so với phương

truyền ban đầu

sin sin

i

r  hằng số

Sự lệch phương của ánh sáng khi truyền qua mặt phân cáchgiữa hai môi trường là hiện tượng gì? Có tuân theo qui luật gìkhông? Nếu có, định luật đó được phát biểu như thế nào?

 Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ

(sinr) luôn không đổi sin

sin

i

r = Hằng số

Tình huống xuất phát:

Theo định luật khúc xạ ánh sáng, thì khi chiếu tia sáng truyền từ không khí vào bản thuỷ

tinh thì ta rút ra mối liên hệ giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ được biểu diễn bằng công

sin

i n

r 

Hình thành câu hỏi cho học sinh:

- Hằng số n đó được gọi tên là gì?

- Liệu hằng số này có phụ thuộc vào bản chất hai môi trườnghay phụ thuộc vào cách chiếu chùm ánh sáng tới không?

- Cách xác định giá trị của hằng số n này như thế nào?

Giả thuyết: Hằng số n phụ thuộc vào góc chiếu tia sáng hoặc n phụ thuộc vào bản chất

hai môi trường mà tia sáng đi qua

Thiết kế các phương án thực nghiệm : Chiếu tia sáng đi từ không khí lần lượt vào

các môi trường:

- Nước

- Rượu Etylic

v

Tiến hành thực nghiệm tìm tòi nghiên cứu:

Các nhóm tiến hành thí nghiệm theo phương án đưa ra, rút ra nhận xét

Kết luận, hợp thức hóa kiến thức:

 sinsin

i

r = n21; n21là chiết suất tỉ đối.

 Chiết suất tuyệt đối (thường gọi tắt là chiết suất) củamột môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đóvới chân không

4.3 Kết luận 3

Trong trường hợp phản xạ ánh sáng và sự truyền thẳng của

ánh sáng thì tia sáng có tính thuận nghịch về đường truyền

Trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng, khi truyềntia sáng từ không khí vào nước thì tia sáng bị lệch

phương, nếu truyền ánh sáng đó ngược lại từ nước ra

không khí thì tia sáng đi theo phương nào? Đườngtruyền của tia sáng liệu có tính thuận nghịch không?

Thực nghiệm

Tiến hành thí nghiệm với dụng cụ thí

nghiệm tương tự như thí nghiệm phần hiện

tượng khúc xạ ánh sáng

So sánh đường truyền trong trường hợp

chiếu tia sáng từ không khí vào bán cầu

nhựa và từ bán cầu nhựa ra không khí, từ

đó rút ra kết luận

Kết luận:

Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì

cũng truyền ngược lại theo đường đó

Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó

Đó là tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng

Suy luận logic

 i , r lần lượt là góc tới, góc khúc xạ khi đi

từ môi trường (1) sang môi trường (2)

 i’, r’ lần lượt là là góc tới, góc khúc xạ khi

đi từ môi trường (2) sang môi trường (1)

Có n21= 2

1

n

n = 1 2

1

n n

sin '

i

i r

r

 =sin '

sin '

r i

Nếu i’ = r thì r’ = i

Kết luận: Sự truyền ánh sáng có tính thuận

nghịch

 Thu thập, ghi kết quả vào bảng số liệu và xử lý kết quả thí nghiệm.

1 Phiếu học tập Góc Trải nghiệm (1.1)

2 Phiếu học tập Góc Quan sát – Phân tích (1.2)

3 Phiếu học tập Góc Áp dụng (1.3)

5.1.3 Hoạt động dạy và học

- HS tuân theo phân chia của GV xếp

thành 3 góc học tập

- HS nhận nhiệm vụ theo từng góc khác

nhau

- HS lắng nghe hướng dẫn của GV

- GV phân chia HS cả lớp vào 3 góc họctập với số lượng đều nhau và bố trí bànphù hợp với không gian lớp học

- GV chuẩn bị đầy đủ thiết bị, dụng cụ,

và phiếu học tập, phân chia hợp lí chotừng nhóm

- GV hướng dẫn HS cách thực hiện cách

- Các nhóm nhận phiếu học tập từ GV

và tìm hiểu nhiệm vụ của nhóm mình

- Các nhóm tiến hành làm việc theo

đúng yêu cầu của phiếu học tập

+ Góc Trải nghiệm (Phiếu 1.1): Bố trí

thí nghiệm theo sơ đồ, tiến hành thí

nghiệm đo theo yêu cầu của phiếu học

tập, thảo luận nhóm nhận xét kết quả

thu được

+ Góc Quan sát – Phân tích (Phiếu 1.2):

Quan sát thí nghiệm ảo, rút ra hiện

tượng, sau đó đọc nội dung trong SGK,

tiến hành nhận xét và phân tích kết quả

thu được

+ Góc Áp dụng (Phiếu 1.3): Dựa vào

yêu cầu của phiếu học tập, nhóm thảo

luận và trả lời

- Các nhóm làm việc nghiêm túc, nếu

có vấn đề xảy ra có thể hỏi trực tiếp GV

để được hướng dẫn giải quyết

- Các nhóm nhanh chóng di chuyển vị

trí và nắm bắt nhanh nhiệm vụ mới

- Các nhóm tuân thủ theo chỉ đạo của

GV

- Sau khi kết thúc vòng tròn di chuyển,

các nhóm tiến hành của đại diện lên

trình bày kết quả Các nhóm còn lại trao

đổi, tranh luận, bổ sung ý kiến

- HS nắm kiến thức được rút ra và ghi

- Sau thời gian 10 phút, GV yêu cầu cácnhóm di chuyển vị trí và tiếp tục nhậnnhiệm vụ mới theo nội dung góc đượcgiao

- Tiếp tục như vậy, sau 10 phút tiến hànhthay đổi góc theo vòng tròn, GV điềukhiển các nhóm hợp lí và đảm bảo trật tựlớp học

- GV yêu cầu các nhóm dừng làm việc,báo cáo kết quả

- GV nhận xét chung và rút ra kết luận vềkiến thức

5.2 Hoạt động 2: Xây dựng kết luận 2 theo phương pháp dạy học LAMAP

Pha 1: Tình huống xuất phát và câu hỏi nêu vấn đề

sin sin

i

r = Hằng số (n)

- GV nêu câu hỏi: Hằng số n được gọi tên là gì? n phụthuộc vào đại lượng nào? Cách xác định giá trị n như thếnào?

Pha 2: Hình thành câu hỏi cho học sinh

Làm việc cá nhân:

- Các em sẽ có những quan điểm ban đầu cho

riêng bản thân và thảo luận chung cho cả nhóm

(thông qua phát biểu cá nhân hay viết, vẽ để

biểu hiện suy nghĩ), các quan điểm mà các em

có thể hình thành đó là: (những quan niệm này

- Hằng số n phụ thuộc vào bản chất của hai môi

trường mà tia sáng truyền qua

Câu hỏi mà học sinh có thể đặt ra là:

- Hằng số n được gọi tên là gì?

- Hằng số n phụ thuộc vào đại lượng nào?

- Công thức tính n như thế nào?

Làm việc theo nhóm:

Các nhóm tiến hành tổng hợp các câu hỏi mà

các thành viên nêu ra từ đó chuẩn bị thiết kế các

phương án thí nghiệm để trả lời câu hỏi

- Làm bộc lộ quan điểm ban đầucho học sinh, giúp học sinh hìnhthành các câu hỏi

- Giáo viên khéo léo lựa chọn cácquan niệm ban đầu khác biệttrong lớp để giúp học sinh sosánh, từ đó giúp học sinh đặt câuhỏi liên quan đến bài học

Pha 3: Xây dựng giả thuyết và thiết kế phương án thực nghiệm

- HS lắng nghe hướng dẫn của GV rồi xây

dựng giả thuyết cho bản thân sau đó thảo

luận nhóm để đưa ra giả thuyết cuối cùng

* Cá nhân đề xuất các phương án thí

nghiệm:

Phương án 1: Truyền tia sáng từ không khí

vào môi trường nước

Phương án này ta thay đổi lần lượt độ lớn

của góc tới, quan sát độ lớn của góc khúc

xạ, tìm mối liên hệ giữa chúng

Phương án 2: Truyền tia sáng từ môi trường

nước ra ngoài không khí

Phương án này thay đổi môi trường tới

cũng như môi trư ờng khúc xạ, xét xem sự

truyền ánh sáng trong trường hợp này và

xác định độ lớn của hằng số

Phương án 3: Truyền tia sáng từ không khí

vào môi trường chứa rượu Etylic

Khi truyền tia sáng từ không khí vào

rượu thì xảy ra hiện tượng khúc xạ ánh

sáng, nếu thay đổi độ lớn của góc tới ta sẽ

thu được các góc khúc xạ tương ứng Tìm

mối liên hệ giữa góc tới và góc khúc xạ, ta

xác định được hằng số cần tìm

- Học sinh trả lời bằng lời hoặc ghi vào vở

thực hành:

TL1: 1 thước tròn đo góc, tia laser, bình

chứa môi trường nước

TL2: Xác định giá trị của hằng số n.

- Từ các câu hỏi được đề xuất GV nêucâu hỏi cho HS đề nghị các em đề xuấtcác giả thuyết và thiết kế phương ánthực nghiệm tìm tòi nghiên cứu đểkiểm chứng giả thuyết và tìm ra câu trảlời cho các câu hỏi ở trên

- GV lưu ý cho HS nên phân loại cáccách đã nêu để trong một phương phápthực hiện một cách đặc trưng tránhmất nhiều thời gian

- Giáo viên đưa ra các câu hỏi:

H1: Với phương án thí nghiệm thứ

nhất các em đã dùng những dụng cụgì? (chú ý là dụng cụ không đượcchuẩn bị sẵn để tránh hạn chế sự pháttriển tư duy của học sinh)

H2: Mục đích thí nghiệm?

TL3: Dựa vào góc chia độ, quan sát bằng

mắt vị trí tia khúc xạ

TL4: 1 thước tròn đo góc, tia laser, bình

chứa môi trường nước

TL5: 1 thước tròn đo góc, tia laser, bình

chứa môi trường rượu Etylic

TL6: Thay đổi môi trường khúc xạ, xét

xem sự phụ thuộc của hằng số vào bản chất

môi trường khúc xạ hay không

TL7: Phụ thuộc vào bản chất hai môi

trường ánh sáng đi qua

Pha 4: Tiến hành thực nghiệm tìm tòi – nghiên cứu

 Học sinh tiến hành làm thí nghiệm theo 3

nhóm:

+ Nhóm 1: Xác định giá trị của hằng số n, vị trí

của tia khúc xạ so với tia pháp tuyến

- Một thước tròn chia độ được đặt trước bình

đựng nước, mặt phân cách trùng với đường

kính của thước tròn chia độ Chiếu tia laser từ

không khí vào bình đựng nước

- Thay đổi góc tới i, xác định góc khúc xạ dựa

vào quan sát thước chia độ Nhận xét vị trí của

tia khúc xạ so với tia pháp tuyến

Kết quả học sinh ghi vào bảng sau:

+ Nhóm 2: Xác định hằng số n khi thay đổi

môi trường tới và môi trường khúc xạ

- Một thước tròn chia độ được đặt trước bình

đựng nước mặt phân cách trùng với đường kính

của thước tròn chia độ Chiếu tia laser từ đáy

- Phát các dụng cụ thí nghiệm chohọc sinh làm, 3 nhóm thực hiệnvới các dụng cụ thí nghiệm khácnhau

+ Dụng cụ thí nghiệm cho phương

án 1: Thước tròn chia độ, bìnhđựng nước, tia laser

+ Dụng cụ thí nghiệm cho phương

án 2: Thước tròn chia độ, bìnhđựng nước, tia laser

bình lên trên, xét tia sáng truyền từ nước ra

ngoài không khí

- Thay đổi góc tới i, xác định góc khúc xạ dựa

vào quan sát thước chia độ Nhận xét vị trí của

tia khúc xạ so với tia pháp tuyến

- Nhận xét chung

+ Nhóm 3: Xác định giá trị hằng số n khi

truyền tia sáng từ không khí vào bình chứa

rượu Etylic

- Một thước tròn chia độ được đặt trước bình

đựng rượu Etylic, mặt phân cách trùng với

đường kính của thước tròn chia độ Chiếu tia

laser từ không khí vào bình đựng rượu

- Thay đổi góc tới i, xác định góc khúc xạ dựa

vào quan sát thước chia độ Nhận xét vị trí của

tia khúc xạ so với tia pháp tuyến

Kết quả học sinh ghi vào bảng sau:

 Nhiệm vụ của các nhóm khi tiến hành

thí nghiệm là kiểm tra xem hằng số n phụ thuộc

vào yếu tố nào, được xác định bằng công thức

gì?

 Học sinh ghi kết quả vào vở thực hành

+ Dụng cụ thí nghiệm cho phương

án 3: Thước tròn chia độ, bìnhđựng rượu Etylic, tia laser

- Yêu cầu học sinh ghi dụng cụ,cách tiến hành thí nghiệm, kết quả

và kết luận vào vở

Pha 5: Kết luận và hợp thức hóa kiến thức.

- Các nhóm trình bày kết quả của nhóm mình:

Nhận xét: Khi tăng góc tới thì góc khúc xạ

cũng tăng theo nhưng luôn nhỏ hơn góc tới,

hằng số n ứng với mỗi giá trị góc tới thì gần

bằng nhau, có thể xem như không thay đổi

nhiều

Tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến hơn

+ Nhóm 2:

Nhận xét: Khi tăng góc tới thì góc khúc xạ

cũng tăng theo và góc khúc xạ luôn lớn hơn góc

tới, hằng số n có thể xem như nhau Tia khúc

Nhận xét: Khi tăng góc tới thì góc khúc xạ

cũng tăng và i > r Hằng số n trong trường hợp

này khác với giá trị n trong phương án thí

nghiệm 1 Tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến

hơn

- Hằng số n chỉ phụ thuộc vào bản chất của hai

môi trường Tỉ số sin

sin

i

r= n21 được gọi là chiếtsuất tỉ đối của hai môi trường

+ Nếu n21 >1: Tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến

hơn, ta nói môi trường (2) chiết quang hơn (1)

+ Nếu n21 <1: Tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến

hơn, ta nói môi trường (2) chiết quang kém hơn

(1)

- HS ghi chép kiến thức vào vở

- Tóm tắt, kết luận và hệ thốnghóa kiến thức:

Chiết suất tuyệt đối của một môitrường là chiết suất tỉ đối của môitrường đó đối với chân không

c n v



Hệ thức liên hệ giữa chiết suất tỉđối và tuyệt đối là:

2 21 1

n n n



5.3 Hoạt động 3: Xây dựng kết luận 3 theo phương pháp định hướng nội dung

- HS chú ý thí nghiệm

- HS nhận xét:

+ Tia sáng truyền từ không khí vào bản

thuỷ tinh theo đường SIR

+ Khi đảo chiều, cho ánh sáng truyền từ

bản thuỷ tinh ra không khí theo tia RI thì

nó khúc xạ vào không khí theo tia IS

- HS chú ý kiến thức GV thông báo

- HS chứng minh:

 Gọi i , r lần lượt là góc tới, góc

khúc xạ khi đi từ môi trường (1) sang

môi trường (2)

 Gọi i’, r’ lần lượt là là góc tới,

góc khúc xạ khi đi từ môi trường (2)

sang môi trường (1)

1

n n

sin '

i

i r

r

 =sin '

sin '

r i

Nếu i’ = r thì r’ = i

- HS ghi kiến thức nhận được vào vở

- GV tiến hành thí nghiệm với dụng cụthí nghiệm tương tự như thí nghiệm phầnhiện tượng khúc xạ ánh sáng

- GV yêu cầu HS so sánh đường truyềntrong trường hợp chiếu tia sáng từ khôngkhí vào bản thuỷ tinh và từ bản thuỷ tinh

2.2.2 Bài Phản xạ toàn phần

BÀI 27 PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

1 Các kết luận cần xây dựng đáp ứng yêu cầu tổ chức hoạt động dạy học theo

định hướng phát triển năng lực học sinh

1.1 Kết luận 1:

Định nghĩa hiện tượng phản xạ toàn phần và cách xác định giá trị góc tới giới hạn

1.2 Kết luận 2:

Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần

2 Bảng mục tiêu chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ của chủ đề theo định hướng phát triển năng lực học sinh

Bảng 5 Bảng mục tiêu chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ và định hướng năng lực STT Chuẩn

KT, KN

Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN

Các năng lực thành phần liên quan được đánh giá

Các hoạt động học tập trong QTDHCĐ

Các công cụ đánh giá

- Xét tia sáng đi từ môitrường có chiết suất n1sang môi trường có chiếtsuất n2 nhỏ hơn ( r > i)

- Cho góc tới i tăng dầnthì góc khúc xạ r cũngtăng dần và luôn cho lớnhơn i

- Khi r đạt giá trị lớnnhất là 900 thì góc tới icũng có giá trị lớn nhất

là igh, với

2 1

sini gh n

n



- Khi ii gh , toàn bộ tia

K1: Nêu được hiện

tượng phản xạ toànphần

K1: Trình bày thế

nào là góc khúc xạgiới hạn?

K1: Nêu được tính

chất của sự phản xạtoàn phần

K1: Mô tả đường đi

của tia sáng tronghiện tượng phản xạtoàn phần

K1: Nêu được cấu

tạo của sợi quang,cáp quang

K1: Trình bày các

ưu điểm của cápquang so với cáp

Nội dung 1:

Thông hiểu: GV

chia lớphọcthành 3nhóm

HĐ1:

Nhóm 1tiến hànhthí nghiệm

và rút rahiện tượngphản xạtoàn phần

là gì

HĐ2:

Nhóm 2

Xembêndướivớiquy tắcđánh

số thứtự: Sốđầutiên:K1.P 2.X3.C4

Số thứ

2 trùngvới sốtrongnăng

là hiện tượng phản xạtoàn phần

Hiện tượng phản xạ toànphần là hiện tượng phản

xạ của toàn bộ ánh sángtới, xảy ra ở mặt phâncách giữa hai môi trườngtrong suốt

 Điều kiện xảy rahiện tượng phản xạ toànphần:

- Ánh sáng đi từ môitrường có chiết suất lớnhơn sang môi trường cóchiết suất nhỏ hơn

- Góc tới i lớn hơn hoặcbằng góc giới hạn igh.(ii gh)

[Vận dụng]

* Biết nhận dạng cáctrường hợp xảy ra hiệntượng phản xạ toàn phầncủa tia sáng khi qua mặtphân cách

* Biết cách tính góc giớihạn phản xạ toàn phần

và đại lượng trong côngthức tính góc giới hạn

P6: Điều kiện xảy

ra hiện tượng phản

xạ toàn phần

P7+P8: Đề xuất giả

thuyết, phương ánthí nghiệm kiểmnghiệm lại hiệntượng phản xạ toànphần

P1: Khi xảy ra hiện

tượng phản xạ toànphần thì có xuấthiện tia khúc xạkhông? Chúng cóthể tồn tại đồngthời được không?

P2: Mô tả hiệntượng phản xạ toànphần bằng ngônngữ Vật lí và tìm raquy luật Vật lítrong hiện tượngphản xạ toàn phần

X1: Phân biệt góc

khúc xạ giới hạn và

quan sátthí

nghiệm

ảo hoặcvideo môphỏng vànhận xéthiệntượngxảy ra

HĐ3:

Nhóm 3nghiêmcứu nộidung SGK

và hoànthành cáccâu hỏitrongphiếu họctập

Vận dụng:

GV chialớp thành

2 nhóm

HĐ4:

Nhóm 1đọc SGK

và phântích điềukiện xảy

ra hiệntượngphản xạ

lựcthànhphầnCáccâuđánhgiáK1

 1.1TươngtựK4

 1.4P42.4

Số thứ3: sốthứ tựcác câuđánhgiá

Ví dụđánhgiá K1gồm 3câu thìsẽđượcđánh

số là:Câu 1

1.1-1Câu 2



hoặc chất dẻo trong suốt

có chiết suất n1, đượcbao quanh bằng một lớp

vỏ có chiết suất n2 nhỏhơn n1

Một tia sáng truyền vàođầu sợi quang Trong sợiquang, tia sáng bị phản

xạ toàn phần nhiều lầntại mặt tiếp xúc giữa lõi

và vỏ, ló ra đầu kia Saunhiều lần phản xạ nhưvậy, tia sáng được dẫnqua sợi quang mà cường

độ sáng bị giảm khôngđáng kể

Nhiều sợi quang ghépvới nhau thành bó Các

bó được ghép và hàn nốivới nhau tạo thành cápquang

* Ứng dụng của cápquang:

Trong công nghệ thôngtin, cáp quang đượcdùng để truyền thông tin(dữ liệu) dưới dạng tínhiệu ánh sáng

Cáp quang có ưu điểmhơn so với cáp kim loại

là truyền được dữ liệurất lớn, không bị nhiễubởi trường điện từ bênngoài

góc tới giới hạn

X8: Tham gia hoạt

động nhóm thiết lậpcông thức tính gócgiới hạn

X3: Tìm hiểu thông

tin trên mạng, diễnđàn Vật lí về ứngdụng cáp quang, sợiquang

X2: Mô tả nguyên

tắc hoạt động củasợi quang bằngngôn ngữ Vật lí vàngôn ngữ đời sống

C1: Cá nhân vận

dụng kiến thức tiếpthu được tự đánhgiá mức độ kiếnthức, từ đó hìnhthành thái độ họctập tích cực để hoànthiện kiến thức vềhiện tượng phản xạtoàn phần

C3: Chỉ ra vai trò

của hiện tượngphản xạ toàn phầntrong sợi quang

C4: Đánh giá ưu

điểm của giải pháp

sử dụng sợi quangtrong ngành kĩthuật

toàn phần

HĐ5:

Nhóm 2

áp dụngcác kiếnthức vàhoànthànhphiếu họctập

Nội dung 2:

GV truyềnđạt theophươngpháp địnhhướng nộidung

1.1-2Câu 3

1.1-3

Danh mục các công cụ được sử dụng để đánh giá (bao gồm câu hỏi, bài tập, nhiệm

vụ thực hành, dự án, ) liên quan đến chủ đề.

K1.

1.1-1 Nêu được hiện tượng phản xạ toàn phần

1.1-2 Nêu được tính chất của sự phản xạ toàn phần

1.1-3 Mô tả đường đi của tia sáng trong hiện tượng phản xạ toàn phần

K3.

1.3-1 Có ba môi trường trong suốt Với cùng góc tới:

- Nếu tia sáng truyền từ (1) đến (2) thì góc khúc xạ là 300

- Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ là 450

Góc giới hạn phản xạ toàn phần ở mặt phân cách (2) và (3) có giá trị như thế nào?(tính tròn số)

2.6-1 Hãy trình bày điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần

3.1-2 Một khối bán trụ trong suốt có chiết suất n =1,41 Một chùm tia sáng hẹp nằmtrong một mặt phẳng của tiết diện vuông góc, chiếu tới khối bán trụ Xác định đường

đi của chùm tia sáng với các giá trị sau đây của góc tới α

a) α = 600

b) α = 450

c) α = 300