Sử dụng bài tập vật lý nhằm phát hiện và khắc phục quan niệm sai lầm của học sinh ( áp dụng dạy học chương mắt các dụng cụ quang học vật lý 11 thpt )

Có quan điểm cho rằng: “Dạy học là xây dựng cái mới trên nền cái cũ” theo đó trong dạy học vật lý, việc khắc phục các quan niệm sai lệch của học sinh nhằm hình thành cho học sinh những k

MỞ ĐẨU

1 Lý do chọn đề tài

Công nghiệp hóa, hiện đại hoá đất nước là mục tiêu hàng đầu trong đường lối xây dựng và phát triển của nước ta Để thực hiện thành công sự nghiệp này chúng ta phải thấy rõ nhân tố quyết định thắng lợi chính là nguồn

nhân lực con người Việt Nam Đảng ta xác định: “lấy việc phát triển nguồn lực con người làm yếu tố cơ bản cho sự phát triển nhanh và bền vững” Nền

giáo dục nước ta không chỉ tập trung đào tạo cho đủ về mặt số lượng mà còn quan tâm đặc biệt đến chất lượng đào tạo

Trước tình hình đó, nhiệm vụ quan trọng đề ra cho các môn học trong trường phổ thông là phải làm sao khi vào đời, bắt tay tham gia vào lao động

HS có thể nhanh chóng tiếp thu được cái mới, mau chóng thích ứng với trình

độ hiện đại của khoa học kỹ thuật Vật lý là cơ sở của nhiều ngành khoa học

kỹ thuật, những ứng dụng của nó là vô cùng to lớn đặc biệt là trong các lĩnh vực hiện đại Nó còn là một phương tiện quan trọng để con người chinh phục

vũ trụ khám phá thế giới Nhận thức được tầm quan trọng của khoa học vật lý, yêu cầu cấp bách của xã hội, những con người đóng vai trò là nhà giáo dục cần đưa thế hệ trẻ đến với khoa học vật lý bằng cả sự say mê đến từng bạn trẻ, từng học sinh của mình

Có quan điểm cho rằng: “Dạy học là xây dựng cái mới trên nền cái cũ” theo đó trong dạy học vật lý, việc khắc phục các quan niệm sai lệch của học sinh nhằm hình thành cho học sinh những kiến thức vật lý vững chắc là rất cần thiết Quan niệm của HS về những vấn đề, hiện tượng, khái niệm và quá trình vật lí sắp được nghiên cứu trong giờ học luôn luôn tồn tại Quan niệm của HS được hình thành dần theo thời gian và bởi nhiều nguyên nhân khác nhau nhưng đều có những đặc điểm giống nhau: đó là có tính phổ biến, bền vững và đa số quan niệm đều sai lệch với bản chất vật lí của khái niệm, hiện tượng và quá trình vật lí diễn ra, điều này gây nhiều khó khăn, trở lực trong dạy học vật lí Việc khắc phục, sửa đổi những quan niệm đó là hết sức cần

thiết, nhưng không thể “phủ nhận quan niệm”, “khẳng định sự thật” như phần lớn giáo viên hiện nay đang áp dụng

Theo lí luận dạy học hiện đại thì một trong những nhiệm vụ quan trọng của quá trình dạy học là nhằm chuyển những quan niệm sai lệch của học sinh thành những quan niệm khoa học Chính vì vậy hiểu rõ những quan niệm sai lệch của học sinh và tìm ra phương pháp phù hợp để khắc phục những quan niệm đó là việc cần làm của người giáo viên

Để khắc phục quan niệm sai lệch của HS, người thầy phải lựa chọn phương pháp sao cho phù hợp với bộ môn, vừa phải phù hợp với quĩ thời gian của tiết học Việc sử dụng các bài tập sẽ tạo hứng thú học tập cho HS, giúp các em tiếp nhận kiến thức môt cách dễ dàng và sẵn sàng gạt bỏ những sai lầm trước

đó, đồng thời các em có ấn tượng và ghi nhớ lâu hơn các kiến thức vừa học Xuất phát từ cơ sở lý luận và thực tiễn nói trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu thử nghiệm đề tài:

“ Sử dụng bài tập vật lý nhằm phát hiện và khắc phục quan niệm sai lầm của học sinh Áp dụng dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lý 11 THPT”

2 Mục đích nghiên cứu

Góp phần nâng cao chất lượng dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang” thông qua việc sử dụng bài tập để phát hiện và khắc phục quan niệm sai lầm của học sinh

3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

 Đối tƣợng:

+ Nội dung, phương pháp giảng dạy Vật lý THPT

+ Hoạt động dạy và học vật lý ở trường phổ thông

+ Các kiến thức thuộc chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lý 11 THPT

 Phạm vi nghiên cứu:

Nghiên cứu phát hiện và khắc phục những quan niệm sai lầm của học sinh

về các hiện tượng, khái niệm thuộc chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lý

11 THPT ở một số trường thuộc huyện Diễn Châu

4 Giả thuyết khoa học

Nếu trong quá trình dạy học giáo viên biết cách sử dụng và khai thác vai trò, chức năng của BTVL như là một phương tiện giúp phát hiện và khắc phục những quan niệm sai lầm của HS thì sẽ góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lý ở trường phổ thông

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

5.1 Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của việc phát hiện và khắc

phục những quan niệm sai lầm của học sinh trong dạy học vật lý ở trường phổ thông

5.2 Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa vật lý 11 THPT

5.3 Điều tra phát hiện quan niệm sai lầm của học sinh về các khái niệm,

hiện tượng thuộc chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lý 11 THPT

5.4 Nghiên cứu sử dụng các bài tập trong dạy học nhằm khắc phục

những quan niệm sai lầm của học sinh

5.5 Soạn một số giáo án dạy học theo hướng khắc phục quan niệm sai

lầm của học sinh thuộc chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lý 11 THPT

5.6 Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra tính khả thi của đề tài

6 Phương pháp nghiên cứu

 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:

+ Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, chính sách của nhà nước, các chỉ thị của

Bộ giáo dục và Đào tạo về vấn đề đổi mới phương pháp dạy học ở THPT hiện

niệm của họ về các khái niệm và hiện tượng thuộc chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lý 11

7 Đóng góp của luận văn

- Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lý luận của việc khắc phục những QNSL của HS

- Tập hợp được những QNSL phổ biến của học sinh khi học chương

“Mắt Các dụng cụ quang” vật lý 11 THPT và xây dựng các BTVL khắc phục những quan niệm sai lầm đó

- Xây dựng một số giáo án dạy học thuộc chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lý 11 có sử dụng BTVL nhằm khắc phục QNSL của HS từ đó nâng cao chất lượng dạy học

8 Cấu trúc luận văn

Mở đầu

Chương I: Cơ sở lý luận của đề tài

Chương II: Phát hiện và khắc phục QNSL của HS khi dạy học một số kiến thức chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lý 11

Chương III: Thực nghiệm sư phạm

Kết luận

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

Chương I: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Quan niệm của học sinh và ảnh hưởng của nó đối với quá trình dạy học

1.1.1 Quan niệm và quan niệm của học sinh

Một số tác giả đã đưa ra định nghĩa về quan niệm như sau: “ Quan niệm

là sự nhận thức như thế nào đó về một vấn đề, một sự kiện” ( Theo từ điển tiếng Việt) Trong từ điển Petit, Paul Robert đã đưa ra định nghĩa về quan niệm :

“ Quan niệm là sự hình thành một sự kiện, một ý nghĩa khái quát trong óc con người, quan niệm là kết quả của hoạt động trí tuệ”

Mặt khác “Quan niệm là một hệ thống cấu trúc nhận thức, nhờ nó những thuộc tính còn lại của những kinh nghiệm đã trải qua có thể tái hiện nhờ những kích thích hiện tại” (Vinacke)

Như vậy, quan niệm là những nhận thức của con người về các sự vật, hiện

tượng và các quá trình trong giới tự nhiên và trong xã hội thông qua cuộc sống và lao động sản xuất hàng ngày Những quan niệm này tiềm ẩn trong

não và được tái hiện khi bị kích thích hay có nhu cầu bộc lộ Mỗi cá nhân có

sự nhận thức nhất định, sự nhận thức của những người khác nhau là khác nhau về cùng một vấn đề Vì thế nó được gọi là quan niệm riêng Những quan niệm riêng này được hình thành và tồn tại chủ quan trong từng người Do vậy

mà những quan niệm riêng này có thể không phù hợp, hoặc chưa đầy đủ so với khái niệm khoa học nên gọi là QNSL

Từ những năm 70 của thế kỷ XX, nhiều nhà nghiên cứu giáo dục ở các nước đều đưa ra nhận định chung: “đã đến lúc chúng ta không được phép xem

HS là những “tờ giấy trắng” mà thầy giáo là những người đầu tiên vẽ lên đó những tri thức khoa học Trái lại, khi đến trường học sinh đã mang theo mình một “ tài sản riêng”, đó là những quan niệm của HS đã có trước giờ học về những hiện tượng, khái niệm vật lý… mà các em đã được nghiên cứu trong giờ học” Trước khi đến trường thì bản thân học sinh đã có những hiểu biết ít

nhiều về vấn đề cần nghiên cứu Vốn kiến thức mà học sinh có được trước khi nghiên cứu một vấn đề nào đó chính là tài sản riêng của HS Đó cũng chính là quan niệm riêng của HS Theo lời nhận xét của tác giả Nguyễn Đức Thâm : “

HS khi bắt đầu học vật lý do kinh nghiệm đời sống đã có một số hiểu biết nhất định về các hiện tượng vật lý…”

Như vậy, những hiểu biết ban đầu của HS về một hiện tượng vật lý nào

đó có trước giờ học được gọi là quan niệm của HS Nó được hình thành do cách nghĩ chủ quan của con người Chính vì thế, quan niệm HS rất đa dạng nhưng chúng đều có những đặc điểm chung

1.1.2 Đặc điểm của quan niệm học sinh

Đa số những quan niệm HS rất bền vững và khó thay đổi Nó khắc sâu vào sự nhận thức của HS Những quan niệm này được hình thành nhờ sự tích luỹ dần dần trong cuộc sống hằng ngày và đã trở thành vốn hiểu biết riêng của mỗi cá nhân Vì thế cũng như quan niệm nói chung, quan niệm của HS cũng mang tính bảo thủ, cố hữu và mang tính cá biệt cao

“Đa số những quan niệm của HS đều sai lệch so với những cái mà HS phải học Về mặt bản chất chúng không phù hợp với những quan niệm khoa học của những cái được học” Chính vì quan niệm HS được hình thành theo cách hiểu của mỗi cá nhân nên những tri thức mà học sinh có được chỉ mang tính chủ quan và không chính xác Bên cạnh những QNSL, học sinh còn có những quan niệm không sai lệch hoặc tính chính xác chưa cao, chưa hoàn chỉnh,…Những quan niệm này có tác dụng tích cực trong dạy học vật lý, nó giúp HS dễ dàng tiếp nhận tri thức một cách nhanh chóng

Như vậy, “đa số quan niệm của HS là sai lệch so với bản chất vật lý, mặt khác chúng có đặc điểm rất bền vững”, điều này đã gây ra những khó khăn cho GV và HS trong QTDH Chính bản thân HS cũng rất khó từ bỏ nếu không có cách giải thích hoặc chứng minh một cách thuyết phục Nếu chỉ dựa vào những lời thuyết giảng của thầy giáo thì việc làm cho HS tự giác từ bỏ quan niệm sai, đồng thời thay vào đó là những tri thức có bản chất hoàn toàn

trái ngược với cái mình đã có là rất khó khăn Chính vì thế, những trở ngại lớn trong QTDH vật lý là GV phải biết được HS mắc phải những sai lầm gì, đồng thời phải liệt kê, phân loại những sai lầm đó Sau đó, GV tìm giải pháp

để HS từ bỏ những QNSL, tạo niềm tin cho HS khi nhận thức về vấn đề cần lĩnh hội

1.1.3 Nguồn gốc quan niệm của học sinh

Quan niệm của học sinh được hình thành do những nguyên nhân chủ yếu sau:

–Thực tiễn trong đời sống hàng ngày, đây chính là nguồn gốc chủ yếu hình

thành quan niệm của học sinh

– Sự phong phú của ngôn ngữ

– Ngoài ra, những kiến thức có được từ những môn học khác, hoặc từ những giờ học trước đó cũng có thể đưa đến cho học sinh những hiểu biết không đầy

đủ về một khái niệm mới nào đó và chính đó cũng là một trong những nguyên nhân hình thành quan niệm của học sinh

1.1.4 Những ảnh hưởng của quan niệm học sinh trong dạy học vật lý

Một số quan niệm HS không sai lệch, hoặc chưa hoàn chỉnh về bản chất vật lý, nó có vai trò tích cực trong dạy học Trong trường hợp này GV chỉ cần giúp đỡ HS bằng những câu gợi ý hoặc câu hỏi định hướng để HS đi đến vấn đề cần tiếp nhận

Những QNSL của HS về các khái niệm, hiện tượng sẽ được nghiên cứu trong giờ học là một trở ngại lớn cho QTDH “ Một trong những trở ngại khoa học cho hoạt động nhận thức của HS chính là những QNSL mà họ có đựơc do đời sống hằng ngày đem lại” Những hiểu biết mà chính bản thân họ rút ra được qua sự tích luỹ dần dần trong cuộc sống thì không thể coi là cơ sở để nghiên cứu vật lý, sự hiểu biết đó sẽ khác nhau đối với những HS khác nhau, mỗi HS đều có cách nghĩ, cách hiểu riêng của mình Kết quả mà HS nắm bắt, thu nhận được thông qua những kinh nghiệm của cuộc sống không thể đủ để tiếp tục cho việc nghiên cứu chương trình vật lý phổ thông

1.2 Sự cần thiết phải khắc phục quan niệm sai lầm của học sinh

Mục tiêu của việc dạy học là làm cho HS phát triển toàn diện, tiếp thu một cách đúng đắn những tri thức mà nhân loại tìm ra Đồng thời những tri thức đó phải ứng dụng được vào đời sống, lao động sản xuất và trong kỹ thuật

Dạy học là sự xây dựng cái mới trên nền cái cũ Nhưng cái cũ phải được sửa chữa đúng đắn để làm nền tảng cho cái mới phát triển Để mang lại hiệu quả khả quan cho việc dạy học, GV cần nắm rõ tình hình HS, biết được những tri thức trước đó của HS (những kiến thức mà HS có được trước khi nghiên cứu một vấn đề) Từ đó, GV phải đưa ra phương pháp sư phạm hợp lý cho việc dạy học, sao cho những QNSL thường gặp ở HS phải được khắc phục, giúp HS hiểu đúng, vận dụng đúng những vấn đề đã được nghiên cứu

Vì vậy, trong QTDH việc phát hiện và khắc phục QNSL của HS là rất cấn thiết, giúp HS thu nhận tri thức có hệ thống, có chọn lọc và đúng đắn theo quan điểm khoa học Bản thân HS học không chỉ học ở trường phổ thông mà sau này còn học lên cao hơn nữa, những kiến thức mà HS thu nhận được ở trường phổ thông là nền tảng cho việc nghiên cứu sau này

1.3 Biện pháp phát hiện và khắc phục quan niệm sai lầm của học sinh

1.3.1 Xây dựng tiến trình nhận thức vật lý theo hướng phát hiện và khắc phục quan niệm sai lầm của học sinh

Trong QTDH GV cần hoạch định từng bước và mục tiêu của từng bước đó với những hoạt động đi kèm Thông thường trước khi đi vào nghiên cứu một vấn đề, một hiện tượng vật lý, GV cần có cách thăm dò hoặc dự đoán những kiến thức liên quan đến vấn đề cần nghiên cứu mà HS đã có trước đó Từ đó

sự kiện khởi đầu được đưa ra là những tình huống có liên quan đến vấn đề nghiên cứu Tình huống này có thể mô tả là một hiện tượng vật lý, một câu hỏi, một đoạn phim hoặc một bức tranh, Những tình huống cho thấy hiện

tượng xẩy ra gần gũi với HS, giúp HS nhanh chóng nắm bắt được vấn đề đồng thời tiết kiệm được thời gian Quá trình này sẽ làm xuất hiện quan niệm của HS về vấn đề cần nghiên cứu

Những biểu hiện của HS

trong bước khởi đầu

chính là điều kiện để GV

nắm bắt được tình hình

HS ( Có những quan

niệm đúng, sai hoặc

quan niệm chưa hoàn

là không đơn giản Để

làm được điều này, GV

cần lựa chọn nhiều hiện

tượng có liên quan,

nhiều ứng dụng của vấn

đề vừa nghiên cứu để

cung cấp thêm thông tin

Tình huống khởi đầu

Thảo luận Tranh luận

Bộc lộ QNHS

Sử dụng các phương pháp dạy học

Bác bỏ QNHS hoặc bổ sung hoặc chỉnh sửa

HS thảo luận, nhận xét tự rút ra kết luận

Kiến thức mới

Khắc sâu kiến thức mới

Liên hệ, vận dụng

Sơ đồ 1.1 Tiến trình phát hiện và khắc

phục QNSL của HS

1.3.2 Các bước tiến hành phát hiện và khắc phục quan niệm sai lầm của học sinh trong dạy học vật lý ở trường THPT

Bước 1: Tạo môi trường thuận lợi trong giờ học cho HS hoạt động học

tập

Trong QTDH, để việc tổ chức hoạt động nhận thức cho HS diễn ra thuận lợi thì người thầy cần phải coi trọng đến yếu tố tâm lý của HS Nó có ảnh hưởng rất lớn đến kết quả nhận thức của HS Lớp học diễn ra trong không khí sôi nổi, HS tích cực trong hoạt động nhận thức tự mình tìm ra những kiến thức mà mình cần lĩnh hội, GV chỉ là người tổ chức, hướng dẫn Trong suốt thời gian giờ học diễn ra, HS hoạt động là chủ yếu, đồng thời luôn có sự trao đổi, cởi mở chân thành giữa HS và HS, giữa GV với HS, không bị yếu tố tâm

lý ràng buộc bởi sợ thầy giáo, sợ trả lời sai hoặc sợ điểm kém Để thực hiện được những điều này người GV cần tạo ra và duy trì được những yếu tố sau:

+ Không khí dạy học giúp cho HS thoải mái trong hoạt động nhận thức

và cảm thấy mọi người đều bình đẳng trong quá trình thảo luận, tranh luận

HS sẽ không ngại bộc lộ những năng lực cá nhân và những hiểu biết riêng của mình

+ Động cơ, hứng thú học tập làm kích thích sự hưng phấn của HS với nhu cầu cần giải quyết vấn đề đặt ra trong học tập Tự bản thân HS nghiên cứu, tư duy, sáng tạo tìm ra lời giải đáp cho vấn đề và kết quả đó cũng chính

tự tin và sẵn sàng cho mọi hoạt động trong việc đi tìm cách giải quyết vấn đề

Bước 2: Làm cho HS bộc lộ quan niệm riêng của mình

Trước khi nghiên cứu về một khái niệm, hiện tượng vật lý, những quan niệm về các vấn đề này HS đã có sẵn Chính vì thế trong QTDH GV cần phát hiện ra những quan niệm đó và dựa vào vai trò của các quan niệm đó trong dạy học để lựa chọn ra những phương pháp, phương tiện dạy học, cách tổ chức hoạt động nhận thức cho phù hợp với mục đích khắc phục QNSL, bổ sung những quan niệm chưa đầy đủ hoặc khắc phục những quan niệm chưa đúng

Để thành công

trong QTDH, người GV

không thể không biết

đến quan niệm riêng của

Trên nền tảng của môi

trường thuận lợi đã được

+ “Tiếp tục duy trì và phát triển không khí dạy học trong lớp”

Tạo ra không khí dạy học

Quan niệm HS được bộc lộ

Làm cho HS thấy sự vô lý của các quan niệm sai lệch

Thảo luận đi đến kiến thức

mới Liên hệ và vận dụng

Đối chiếu với những quan niệm của HS

Sơ đồ 1.2 Tiến trình khắc phục quan

niệm sai lầm của HS

+ Tổ chức các tình huống học tập phù hợp nhằm kích thích hoạt động nhận thức đồng thời phát huy vai trò tích cực của HS trong học tập làm cho

HS sẵn sàng bộc lộ quan niệm riêng

+ Cần có sự khích lệ của GV bằng sự nhận xét, đánh giá có hàm ý động viên và giúp đỡ

+ Những ý kiến của HS đưa ra cần được thảo luận nhóm Qua sự tranh luận của HS, GV nắm bắt được những quan niệm mà HS đã có được trước đó

về vấn đề cần nghiên cứu

Bước 3: Giúp đỡ HS tự nhận ra quan niệm sai lệch đồng thời tự khắc

phục, bổ sung quan niệm riêng

+ Dựa vào những quan niệm HS, GV sử dụng những tình huống học tập phù hợp cho từng bài dạy: những bài toán, những thí nghiệm (thường là thí nghiệm đơn giản) hoặc những đoạn phim Những tình huống này phải tạo

ra được sự mâu thuẫn giữa kiến thức hiện có của HS và hiện tương vật lý thực

tế Điều này sẽ kích thích sự tò mò, cần giải quyết vấn đề của HS Đó là điều kiện để HS tích cực trong học tập

Từ sự mâu thuẫn giữa kiến thức có của HS và hiện tượng vật lý, HS sẽ tin chắc rằng những suy nghĩ của mình về khái niệm, hiện tượng vật lý đó là sai hoặc chưa hoàn toàn đầy đủ nên không thể giải quyết vấn đề đặt ra mà phải đi tìm cái mới chính xác và đầy đủ hơn

+ Cần xác định rõ mục tiêu của từng hoạt động (chủ yếu là hoạt động của HS), từ đó đi xây dựng tiến trình dạy học cho toàn bài GV chỉ việc dựa trên cơ sở của mục tiêu đã định trước hướng dẫn HS hoạt động học tập Mọi vấn đề HS tự nhìn nhận, tự rút ra nhận xét và kết luận GV chỉ việc định hướng HS hoạt động tránh để lệch sang vấn đề khác Đồng thời, những kiến thức mời mà HS phải lĩnh hội cần có sự khẳng định lại của GV về tính chính xác của nó

+ GV cần chuẩn bị trước hệ thống câu hỏi nhằm khai thác vào sự mâu thuẫn giữa kiến thức HS và hiện tượng vật lý thực tế để kích thích tính tò mò, sáng tạo của HS Kết hợp đàm thoại giữa thầy - trò, giữa trò - trò để HS chủ động trong việc phát hiện QNSL của mình

Bước 4: Giúp HS khắc phục quan niệm và tìm ra kiến thức mới

Câu trả lời cho vấn đề đặt ra chính là kiến thức HS cần thu nhận Trong QTDH GV cần tổ chức cho HS thảo luận để đưa ra kiến thức mới Chính nhờ vào sự thảo luận, HS sẽ tự chỉnh sửa, tự bổ sung kiến thức cho mình

Trong quá trình HS thảo luận, GV cần đưa ra những câu hỏi gợi ý để định hướng HS hoạt động, đồng thời giúp HS bổ sung thêm những kiến thức chưa đầy đủ “Một trong những tác dụng rất quan trọng trong các giờ chữa bài tập và các giờ giảng bài và vai trò các câu hỏi gợi ý Vai trò quan trọng của các câu hỏi gợi ý không phải ở chỗ giúp HS trả lời hoặc giải bài tập, mà ở chỗ luyện cho họ cách suy nghĩ, cách tập hợp kiến thức để giải quyết vấn đề Cho nên cần coi trọng gợi ý và gợi ý sao cho khéo, có tác dụng gợi mở thực sự”

GV giúp HS giải thích các thuật ngữ chuyên môn, các từ viết tắt có liên quan đến nội dung kiến thức vừa tìm ra

Ý nghĩa của các đại lượng vật lý, các hằng số vật lý và mối quan hệ giữa các đại lượng trong công thức đồng thời phạm vi vận dụng của những đơn vị kiến thức vừa tìm ra cũng cần phải được làm rõ

Bước 5: Biến kiến thức mới thành quan niệm đúng của HS

Đây là nước liên hệ và vận dụng kiến thức mà HS vừa thu nhận được vào đời sống và trong khoa học kỹ thuật, tạo thành kỹ năng vận dụng kiến thức cho HS Có thể nói đây cũng là một bước quan trọng trong việc khắc phục QNSL của HS, khắc phục đến nơi đến chốn chứ không thực hiện nửa vời rồi lại để các em tiếp tục mắc phải quan niệm sai Bước này GV cần sử dụng nhiều bài tập định tính và câu hỏi thực tế GV cần cung cấp nhiều thông tin về lĩnh vực ứng dụng của kiến thức vừa tìm ra

1.4 Vai trò của BTVL trong việc khắc phục QNSL của HS

1.4.1 Vai trò, chức năng của bài tập trong dạy học vật lý:

Việc giảng dạy BTVL trong nhà trường không chỉ giúp HS hiểu được một cách sâu sắc và đầy đủ những kiến thức quy định trong chương trình mà còn giúp các em vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những nhiệm vụ của học tập và những vấn đề mà thực tiễn đã đặt ra Muốn đạt được diều đó, phải thường xuyên rèn luyện cho HS những kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức vào cuộc sống hằng ngày Kỹ năng vận dụng kiến thức trong khi giải bài tập

và trong thực tiễn đời sống chính là thước do mức độ sâu sắc và vững vàng của những kiến thức mà HS đã thu nhận được Nhiều tài liệu lý luận dạy học coi BTVL là một trong những phương tiện thực hành Có tài liệu coi BTVL như là một phương pháp dạy học vật lý Đề tài này đề cập đến BTVL với sự kết hợp cả hai cách hiểu trên

BTVL được hiểu là một vấn đề được đặt ra đòi hỏi được giải quyết nhờ vận dụng những suy luận logic, những phép toán và những thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phương pháp vật lý Theo nghĩa rộng thì một vấn đề xuất hiện khi nghiên cứu tài liệu sách giáo khoa cũng được xem là một bài tập đối với HS

BTVL với chức năng là một phương pháp dạy học có một vị trí đặc biệt trong dạy học vật lý ở trường phổ thông Trước hết, vật lý là một môn khoa học giúp HS nắm dược qui luật vận động của thế giới vật chất và BTVL giúp

HS hiểu rõ những qui luật ấy, biết phân tích và vận dụng những qui luật ấy vào thực tiễn Trong nhiều trường hợp mặc dù người GV có trình bày tài liệu một cách mạch lạc, hợp lôgic, phát biểu định luật chính xác, làm thí nghiệm đúng yêu cầu, qui tắc và có kết quả chính xác thì đó chỉ là điều kiện cần chứ chưa đủ để HS hiểu và nắm sâu sắc kiến thức Chỉ thông qua việc giải các BTVL dưới hình thức này hay hình thức khác nhằm tạo điều kiện cho HS vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các tình huống cụ thể thì kiến thức đó mới trở nên sâu sắc và hoàn thiện Trong quá trình giải quyết các tình huống

cụ thể do các BTVL đặt ra, HS phải sử dụng các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa …để giải quyết vấn đề,

do đó tư duy của HS có điều kiện để phát triển Vì vậy có thể nói BTVL là một phương tiện rất tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng, khả năng độc lập trong suy nghĩ và hành động, tính kiên trì trong việc khắc phục những khó khăn trong cuộc sống của học sinh BTVL là cơ hội để GV đề cập đến những kiến thức mà trong giờ học lý thuyết chưa có điều kiện để đề cập qua đó nhằm

bổ sung kiến thức cho HS Đặc biệt, để giải được các BTVL dưới hình thức trắc nghiệm khách quan HS ngoài việc nhớ lại các kiến thức một cách tổng hợp, chính xác ở nhiều phần, nhiều chương, nhiều cấp học thì HS cần phải rèn luyện cho mình tính phản ứng nhanh trong từng tình huống cụ thể, bên cạnh

đó HS phải giải thật nhiều các dạng bài tập khác nhau để có được kiến thức tổng hợp, chính xác và khoa học

Bài tập giúp cho việc ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức.Trong giai đoạn xây dựng kiến thức, HS đã nắm được cái chung, cái khái quát của các khái niệm, định luật và cũng là cái trừu tượng Trong bài tập, học sinh phải vận dụng những kiến thức khái quát, trừu tượng đó vào những trường hợp cụ thể rất đa dạng, nhờ thế mà HS nắm được những biểu hiện cụ thể của chúng trong thực

tế Ngoài những ứng dụng quan trọng trong kĩ thuật, BTVL sẽ giúp HS thấy được những ứng dụng muôn hình, muôn vẻ trong thực tiễn của các kiến thức

đã học Các khái niệm, định luật vật lý thì rất đơn giản, còn biểu hiện của chúng trong tự nhiên thì rất phức tạp, bởi vì các sự vật, hiện tượng có thể bị chi phối bởi nhiều định luật, nhiều nguyên nhân đồng thời hay liên tiếp chồng chéo lên nhau Bài tập sẽ giúp luyện tập cho HS phân tích để nhận biết được những trường hợp phức tạp đó Như vậy bằng cách giao cho HS giải những bài tập có nội dung và phương pháp gắn với nội dung và phương pháp vấn đề sắp được nghiên cứu, GV có thể giúp HS nhớ lại, củng cố kiến thức đã học một cách vững chắc, do đó họ sẽ vững vàng hơn khi tiếp thu bài mới, có hứng

thú xây dựng bài mới Vì một mặt họ thấy tính hữu ích của tri thức đã học mặt khác họ vững tin hơn vào khả năng của mình BTVL là một phương tiện củng

cố, ôn tập kiến thức sinh động Khi giải bài tập, HS phải nhớ lại các kiến thức

đã học, có khi phải sử dụng tổng hợp các kiến thức thuộc nhiều chương, nhiều phần của chương trình

1.4.1.1 Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới

Các bài tập nếu được sử dụng khéo léo có thể dẫn HS đến những suy nghĩ về một hiện tượng mới hoặc xây dựng một khái niệm mới để giải thích hiện tượng mới do bài tập phát hiện ra Nhiều loại bài tập thực hiện chức năng này rất tốt như: bài tập nghịch lý, bài tập thí nghiệm, bài tập – câu hỏi thực tế…Trước khi vào bài học, nghiên cứu một vấn đề mới, GV

có thể đặt ra cho HS các bài tập có dạng trên và đồng thời có nội dung liên quan đến hiện tượng, quá trình vật lý sắp được nghiên cứu, vừa tạo cho các

em cảm giác hưng phấn, kích thích tính tò mò, vừa định hướng cho các em cái đích mà các em cần đạt được sau khi nghiên cứu vấn đề đó Khi đã định hướng được thì sự quan sát, chú ý có chủ định sẽ được nâng cao mà không bị “loãng”, khắc phục được tình trạng GV giảng bài, HS không biết thầy cô đang làm gì? tại sao lại làm như thế? Bài học này có mục đích gì?

1.4.1.2 BTVL rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát

BTVL là một trong những phương tiện rất quý báu để rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát đã thu nhận được để giải quyết các vấn đề của thực tiễn Có thể xây dựng nhiều bài tập có nội dung thực tiễn, trong đó

HS phải biết vận dụng lý thuyết để giải thích hoặc dự đoán các hiện tượng xảy ra trong thực tiễn ở những điều kiện cho trước

1.4.1.3 Bài tập là một trong những hình thức tạo tính tự lực làm việc cho HS

Trong khi làm bài tập, do phải tự mình phân tích các điều kiện của

đầu bài, tự xây dựng những lập luận, kiểm tra và phê phán những kết luận

mà HS rút ra được nên tư duy học sinh được phát triển, năng lực làm việc

tự lực của họ được nâng cao, tính kiên trì được phát triển

1.4.1.4 BTVL góp phần làm phát triển tư duy sáng tạo của học sinh

Việc giải BTVL đòi hỏi phải phân tích bài toán để tìm bản chất vật lý với mức độ khó được nâng dần lên giúp học sinh phát triển tư duy

Có nhiều BTVL không chỉ dừng lại trong phạm vi vận dụng những kiến thức đã học mà còn giúp bồi dưỡng cho HS tư duy sáng tạo Đặc biệt

là những bài tập giải thích hiện tượng, bài tập thí nghiệm, bài tập thiết kế dụng cụ rất có ích về mặt này

1.4.1.5 BTVL để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của HS

BTVL cũng là một phương tiện có hiệu quả để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh Tùy theo cách đặt câu hỏi kiểm tra, ta có thể phân loại được các mức độ nắm vững kiến thức của HS, khiến cho việc đánh giá chất lượng kiến thức của HS được chính xác

1.4.2 BTVL trong việc phát hiện và khắc phục quan niệm sai lầm của HS

Sử dụng BTVL để phát hiện và khắc phục những QNSL của HS được xem là một biện pháp quan trọng để nâng cao chất lượng và hiệu quả của dạy học vật lý

Đối với tác dụng này của BTVL, chúng ta sẽ lưu ý những loại bài tập

có nội dung gắn liền với thực tế, thí nghiệm, mang tính nghịch lý - nguỵ biện bởi những bài tập này sẽ phát huy hiệu quả tác dụng của BTVL trong việc phát hiện và xử lý quan niệm của HS Cụ thể tác dụng đó như sau:

- Phát hiện ra quan niệm nói chung và quan niệm sai lệch nói riêng Khi đưa ra một vấn đề nào đó của vật lý ( Nhất là các hiện tượng gần gũi trong cuộc sống), HS có thể đưa ra ngay câu trả lời theo hiểu biết sẵn có của bản thân và hiểu biết này thường không phải là câu trả lời đúng, khi đó

GV có thể giải thích và đưa ra kết quả Song nếu chỉ dừng lại ở đấy thì với bài tập tương tự HS lại mắc sai lầm Cũng hiện tượng và quá trình ấy, ta đưa ra dưới dạng một bài tập có nội dung sát với sinh hoạt thực tế, thí nghiệm hay nghịch lý- nguỵ biện thì lại khác Những bài tập này đã cho kết quả trái với những gì HS đang nghĩ, buộc họ phải đi tìm lời giải thích cho sự vô lý đó

- Khắc phục QNSL của HS

Sau khi các em bộc lộ quan niệm về vấn đề nghiên cứu thì GV hướng dẫn bằng những câu hỏi như vấn đề, gợi ý cho các em suy nghĩ để tìm câu trả lời đúng Nhận thức được tính đúng đắn của vấn đề các em sẽ dần dần bỏ được QNSL trước đây Qua các bài tập HS được suy nghĩ thấu đáo, có sự so sánh đối chiếu các kiến thức mới và kiến thức cũ một cách kỹ càng Do đó d ễ dàng giúp HS thấy được sự vô lý của những QNSL và việc tiếp thu kiến thức mới của HS tốt hơn

- Củng cố và khắc sâu kiến thức đã học:

Trong khi làm bài tập, do phải tự mình phân tích các điều kiện của đầu bài, tự

xây dựng những lập luận, kiểm tra và phê phán những kết luận mà HS rút ra được nên tư duy học sinh được phát triển, năng lực làm việc tự lực của họ được nâng cao, tính kiên trì được phát triển

Giờ học có sử dụng các dạng bài tập như thế này sẽ giúp các em đào sâu kiến thức về mọi khía cạnh trong đời sống, kỹ thuật Các em nhận thấy được phạm vi sử dụng kiến thức vật lý, liên hệ, ứng dụng trong thực tế Từ đó

HS luôn có niềm tin vào tri thức khoa học và yêu thích môn học vật lý hơn

Do được giải các bài tập nhằm khắc phục các QNSL, nên các em hiểu và vận dụng các kiến thức một cách sâu sắc hơn Mặt khác sau khi học xong các em

có khả năng ghi nhớ kiến thức lâu hơn và ít bị nhầm lẫn khi giải các bài tập tương tự Các em có khả năng vận dụng những kiến thức trong những tình huống khác nhau trong quá trình dạy học

Về thái độ học sinh trong giờ học: bằng việc sử dụng những bài tập trong dạy học tạo niềm tin và hứng thú cho các em khi tiếp nhận tri thức Chính vì vậy trong những tiết học có sử dụng bài tập để khắc phục những QNSL các em luôn có thái độ học tập một cách nghiêm túc, và có những ý kiến sắc sảo, từ

đó mà GV có thể phát hiện những học sinh có khả năng tư duy tốt

1.5 Giải pháp của đề tài

Tuỳ điều kiện và đối tượng HS mà người giáo viên lựa chọn một hoặc một số phương tiện, biện pháp thích hợp để đạt được mục đích của mình một cách có hiệu quả Từ đặc thù của những quan niệm sai lầm của HS về kiến thức thuộc chương “Mắt Các dụng cụ quang” và vai trò của BTVL trong việc khắc phục QNSL của HS, đối tượng HS chúng tôi đưa ra giải pháp của đề tài

là sử dụng BTVL để phát hiện và xử lý quan niệm sai lầm của HS Đề tài quan tâm đặc biệt đến các bài tập có nội dung liên quan đến đời sống, bài tập

có tính nghịch lý nguỵ biện, bài tập trắc nghiệm khách quan

Kết luận chương 1

Trong chương này, chúng tôi chủ yếu tập trung vào nghiên cứu cơ sở

lý luận và thực tiễn có liên quan đến quan niệm HS và cách khắc phục QLSL của HS Chúng tôi đã nghiên cứu những ảnh hưởng của quan niệm HS QTDH; đồng thời đề xuất tiến trình điều tra phát hiện một số quan niệm của

HS, chúng tôi đã đưa ra được ưu điểm của BTVL trong việc khắc phục QNSL của HS

Nhìn chung, những vấn đề mà chúng tôi nghiên cứu trong chương trình này được trình bày tóm tắt như sau:

Bản thân HS trước khi đến trường họ đã có một số hiểu biết về các hiện tượng, khái niệm vật lý Những hiểu biết của họ được hình thành từ nhiều khía cạnh khác nhau, nhưng chủ yếu là do kinh nghiệm cuộc sống mang lại và chúng được gọi là quan niệm của HS Những quan niệm của HS

không thể xem là những kiến thức vật lý, không thể sử dụng được trong việc nghiên cứu chương trình THPT Đồng thời quan điểm này rất bền vững, khó thay đổi và chủ yếu là những QNSL, sai về bản chất vật lý, sai theo quan điểm khoa học Chính vì vậy, những QNSL này đã trở thành chướng ngại vật trên con đường nhận thức của HS Chúng làm cho HS thu nhận kiến thức một cách lệch lạc, méo mó nếu chúng ta không chế ngự, chỉnh sửa hoặc khác phục

nó

Từ việc phát hiện và khắc phục QNSL của HS cho đến việc khắc sâu kiến thức mà HS vừa thu nhận được, tất cả là một tổng thể về con đường nhận thức vật lý của HS mà tự HS phải tích cực tư duy, tìm tòi, sáng tạo mới tìm ra những kiến thức với sự hỗ trợ , giúp đỡ và định hướng của GV

Việc khắc phục QNSL của HS trong dạy học vật lý là điều không dễ Phải để tự HS nhận thức được những kiến thức mà HS có được trước đó là sai

và phải tự mình chủ động tìm ra kiến thức mới đầy đủ, đúng đắn để chỉnh sửa hoặc thay thế cái có sẵn

Như vậy để dạy học đạt hiệu quả, GV cần phải nắm bắt được những quan niệm HS, đồng thời sử dụng phương pháp, phương tiện dạy học hợp lý nhằm vào việc khắc phục những suy nghĩ sai lầm, lệch lạc, giúp HS khắc sâu những kiến thức đúng đắn vừa thu nhận và vận dụng chúng một cách chính xác vào thực tiễn

Qua nghiên cứu chúng tôi thấy có nhiều biện pháp để khắc phục QNSL của HS, mỗi biện pháp đều có ưu điểm riêng của nó Tuy nhiên, để phù hợp với đặc điểm của những QNSL mà HS gặp phải trong chương “Mắt Các dụng quang” chúng tôi đã lựa chọn phương pháp sử dụng BTVL để phát hiện và khắc phục những QNSL của HS Trong chương 2 chúng tôi sẽ trình bày rõ những QNSL đã được phát hiện, đề xuất những nguyên nhân và cách khắc phục những QNSL của HS thông qua các BTVL cụ thể

Chương 2 PHÁT HIỆN VÀ KHẮC PHỤC QUAN NIỆM SAI LẦM CỦA HỌC SINH KHI DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “MẮT CÁC

DỤNG CỤ QUANG” VẬT LÝ 11 2.1 Vị trí, tầm quan trọng kiến thức của chương “Mắt - Các dụng cụ quang” Vật lý 11 THPT

Chương “Mắt Các dụng cụ quang” nằm trong phần “Quang hình học” lớp 11 của chương trình vật lý phổ thông Chương này cung cấp cho HS kiến thức

cơ bản từ các dụng cụ quang học đơn giản ( lăng kính, thấu kính mỏng) đến các dụng cụ quang học phức tạp hơn ( kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn)

và nghiên cứu về mắt, các tật của mắt và cách khắc phục Kiến thức trong chương chiếm một vị trí vô cùng quan trọng vì tại đây HS được học thêm nhiều khái niệm mới và được bổ sung những kiến thức sâu hơn, định lượng hơn so với chương trình THCS Cụ thể:

- Lăng kính: HS được nghiên cứu về cấu tạo của lăng kính, giải thích đường truyền của ánh sáng qua lăng kính, xây dựng được các công thức lăng kính, tìm hiểu về lăng kính phản xạ toàn phần và các ứng dụng của nó trong đời sống

- Thấu kính: HS đã được học ở THCS các khái niệm: trục chính, quang tâm, tiêu điểm, tiêu cự, tìm hiểu đường truyền của ba tia sáng đặc biệt qua thấu kính, cách dựng ảnh, đặc điểm của ảnh tạo bởi thấu kính Các bài học về thấu kính ở cấp THPT sẽ bổ sung thêm nhiều thông tin mới cho HS: Khái niệm vật, ảnh, tính chất thật ảo được khái quát hoá, thiết lập công thức thấu kính , các công dụng quan trọng của thấu kính

- Mắt: HS biết khái niệm góc trông, khái niệm điểm cực cận, điểm cực viễn của mắt, điều kiện để mắt nhìn rõ một vật, khái niệm giới hạn nhìn rõ của mắt, năng suất phân li , hiện tượng lưu ảnh của mắt và ứng dụng của nó trong

kĩ thuật, đặc điểm của mắt cận, mắt viễn và cách khắc phục các tật đó

- Các dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt: Ở cấp THCS HS đã được tìm hiểu

sơ bộ về kính lúp tuy nhiên chưa được tìm hiểu về kính hiển vi, kính thiên văn Lên đến cấp THPT HS sẽ được cung cấp thêm nhiều kiến thức mới, khái niệm mới để có được hiểu biết khá đầy đủ và sâu sắc về các loại kính này Cụ thể:

+ Tác dụng và cấu tạo của các dụng cụ quang học

+ Giải thích được quá trình tạo ảnh qua kính

+ Ngắm chừng qua kính: cách ngắm chừng, ngắm chừng ở điểm cực cận, cực viễn, ở vô cực qua một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt

+ Khái niệm số bội giác, số phóng đại

+ Xây dựng công thức tính số bội giác của kính trong trường hợp ngắm chừng

ở vô cực

Kết thúc chương này HS sẽ có một bức tranh toàn cảnh về phần quang học lớp 11, tạo cơ sở để tiếp tục nghiên cứu và mở rộng đối với các phần khác trong chương trình vật lý phổ thông

2.2 Mục tiêu dạy học của chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lý 11 THPT

 Về kiến thức

Trong phần này HS cần nắm được một số vấn đề cơ bản sau đây:

- Phát biểu được định nghĩa lăng kính, nêu được đường đi của tia sáng qua lăng kính Viết được các công thức lăng kính

- Phát biểu được các khái niệm quang tâm, trục chính, trục phụ, tiêu điểm chính, tiêu điểm phụ, tiêu diện, tiêu cự, độ tụ của thấu kính, nêu được khái niệm ảnh thật, ảnh ảo và cách phân biệt các ảnh này

- Nêu được sự tạo ảnh qua thấu kính hội tụ và phân kỳ Viết được công thức xác định vị trí của ảnh, công thức tính độ phóng đại, viết được công thức tính độ tụ theo bán kính các mặt và chiết suất

- Viết được công thức về hệ thấu kính đồng trục ghép cách quãng, hệ thấu kính đồng trục ghép sát

- Nêu được cấu tạo của mắt, nêu được các khái niệm sự điều tiết của mắt, điểm cực cận, điểm cực viễn, giới hạn nhìn rõ, góc trông, năng suất phân

li, sự lưu ảnh trên võng mạc

- Nêu được đặc điểm của mắt cận, mắt viễn, mắt lão và cách khắc phục

- Nêu được cấu tạo và công dụng của các dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt (kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn)

- Nêu được cách ngắm chừng qua các dụng cụ quang học

- Viết được công thức số bội giác của các dụng cụ quang học khi ngắm chừng ở vô cực

Về kỹ năng

Khi học xong phần này HS cần có những kỹ năng sau đây:

- Giải các bài toán về đường truyền tia sáng qua thấu kính, lăng kính

và dựng được ảnh của một vật bằng cách vẽ tia sáng

- Giải được các bài toán về sự tạo ảnh của vật qua thấu kính và hệ thấu kính

- Vẽ được sự tạo ảnh của các vật qua dụng cụ quang học: Kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn

- Thiết lập được các công thức xác định số bội giác của các dụng cụ quang

- Vận dụng được công thức đã học để giải bài tập và giải thích một số hiện tượng quang học đơn giản

- Các kĩ năng thực nghiệm: Quan sát và tiến hành được thí nghiệm, thu thập và xử lý số liệu từ thí nghiệm

Về mặt thái độ

- Có thái độ nghiêm túc, tinh thần tự giác, tích cực trong học tập

- Có ý thức vận dụng những hiểu biết Vật lý vào đời sống, học tập

- Yêu thích phương pháp thực nghiệm, bảo quản tốt các dụng cụ thí nghiệm

2.3 Sơ đồ lôgic cấu trúc nội dung chương “ Mắt Các dụng cụ quang”vật

lý 11

* Sơ đồ lôgic các nội dung kiến thức chương “ Mắt Các dụng cụ quang”

Lăng kính

Thấu kính

hệ thấu kính

Các tật của mắt

và cách khắc phục

Mắt

Các dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt

Kính lúp

Kính hiển

vi

Kính thiên văn

2.4 Nội dung kiến thức cơ bản của chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lý 11 THPT

2 Phân loại trong không khí :

+ Thấu kính hội tụ : thấu kính rìa mỏng, thấu kính lồi

+ Thấu kính phân kỳ : thấu kính rìa dày, thấu kính lõm

f k

Mắt hoạt động như là một máy ảnh, trong đó có hai bộ phận chính :

+ Thấu kính mắt đóng vai trò như là vật kính

+ Màng lưới có vai trò như phim

Mắt không có tật: khi không điều tiết có tiêu điểm nằm trên võng mạc

1 Mắt cận thị

* Điểm cực viễn cách mắt khoảng không lớn ( cỡ 2m trở lại)

* điểm CC gần hơn mắt bình thường

* fmax<OV ( không điều tiết F’ ở trước màng lười)

Cách khắc phục: Mắt cận thị phải đeo thấu kính phân kỳ (coi như đặt sát mắt) sao cho ảnh của các vật ở vô cực qua thấu kính hiện lên trong khoảng nhìn rõ của mắt ( tốt nhất ở CV) ( hoặc phẫu thuật thay đổi độ cong)

f k = - OC v

2 Mắt viễn thị

* Nhìn vật ở vô cùng phải điều tiết

* Điểm CC xa hơn mắt bình thường

* fmax>OV (không điều tiết F’ ở sau màng lưới)

Khi lớn tuổi mắt không tật có điểm CC dời xa mắt do:

- Tính đàn hồi của thể thuỷ tinh giảm

- Cơ vòng không làm phồng thể thuỷ tinh được nhiều

Cách khắc phục:

- phẫu thuật giác mạc

- phải đeo kính hội tụ có độ tụ thích hợp (Người cận thị lớn tuổi thường đeo kính hai tròng: phần trên phân kỳ, phần dưới hội tụ.)

IV KÍNH LÚP:

“Kính lúp là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt trong việc quan sát các vật nhỏ Nó có tác dụng làm tăng góc trông ảnh bằng cách tạo ra 1 ảnh ảo lớn hơn vật và nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt”

+ Cấu tạo : Một thấu kính hội tụ có tiêu cự nhỏ ( vài cm)

+ Để tạo được ảnh quan sát qua kính kúp thì phải đặt vật từ quang tâm O của kính đến tiêu điểm F và ảnh nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt

+ Công dụng: quan sát những vật rất nhỏ ( các vi rút, mô tế bào )

VI: KÍNH THIÊN VĂN:

“Kính thiên văn là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt làm tăng góc trông ảnh của những vật rất xa (các thiên thể)”

+ Cấu tạo : gồm 2 bộ phận chính

- Vật kính hội tụ L1 có tiêu cự rất lớn ( có thể hàng chục m)

- Thị kính là kính lúp L2

Vật kính và thị kính được ghép đồng trục, O1O2=l thay đổi được

+Điều chỉnh kính thiên văn : đưa ảnh sau cùng của vật hiện ra trong khoảng CCCV của mắt

2.5 Tìm hiểu thực tế dạy học trong chương “Mắt Các dụng cụ quang”- Sách giáo khoa Vật lý 11 ở trường phổ thông

2.5.1 Mục đích điều tra

Tìm hiểu thực tế dạy học kiến thức một số bài học thuộc chương

“Mắt Các dụng cụ quang” nhằm thu được một số thông tin về:

- HS gặp khó khăn, mắc phải sai lầm gì khi hình thành kiến thức cũng như rèn luyện các kỹ năng khi học Vật lý

- GV thuận lợi, khó khăn gì trong quá trình dạy học

- Những phương pháp dạy học mà GV đã sử dụng, cách thức tổ chức dạy học của GV, việc soạn giảng của GV

- Hoạt động tích cực của HS trong giờ học, thời gian HS hoạt động và các hình thức hoạt động

Từ đó đề xuất những nguyên nhân của những QNSL nói trên cũng như biện pháp khắc phục Đồng thời đưa ra những nhận xét về sự tiếp thu tri thức và hoạt động tự chủ của HS trong giờ học để làm cơ sở dạy học các bài tập nhằm khắc phục những QNSL của HS

2.5.2 Phương pháp điều tra

Để đạt được mục đích trên, chúng tôi sử dụng một số phương pháp điều tra sau:

- Điều tra GV: Dùng phiếu điều tra (xem phụ lục 1), trao đổi trực tiếp với GV, nghiên cứu giáo án và dự giờ dạy của một số GV

- Điều tra HS: Trao đổi trực tiếp, cho làm bài kiểm tra (xem phụ lục 2)

- Phân tích kết quả điều tra

2.5.3 Kết quả điều tra

Tháng 4 năm 2011 chúng tôi tiến hành điều tra trường THPT Ngô Trí Hoà, trường THPT Nguyễn Xuân Ôn thị trấn Diễn Châu

Số phiếu điều tra GV: Số phiếu phát tra: 13, số phiếu thu vào 13

Qua tìm hiểu thực tế việc dạy và học một số nội dung kiến thức chương “Mắt Các dụng cụ quang”- ở hai trường trên chúng tôi rút ra một số kết luận sau đây:

2.5.3.1 Sự chú ý của GV tới việc phát hiện và xử lý QNSL của HS

Qua điều tra tôi nhận thấy rất ít GV chú ý đến QNSL của HS Trong giờ học ít để HS thể hiện, trình bày quan niệm của mình và cách xử lý chưa rõ ràng, chưa có biện pháp cụ thể Hầu hết chỉ là 1 câu phủ định quan niệm của

HS hoặc sự giải thích qua loa thậm chí thờ ơ

Nhiều GV không nắm được HS khi đến lớp đã mang theo những “tài sản gì”, những “quan niệm như thế nào” về các hoạt động, khái niệm và quá trình vật lý sắp nghiệm cứu trong giờ học

Thực tế việc áp dụng các phương pháp mới vào dạy học vẫn chưa đạt kết quả cao, HS vẫn chưa thực sự chủ động trong giờ học Sự liên hệ thực tế, các ví dụ dẫn dắt vào bài học còn ít, ít đặt HS vào tình huống có vấn đề

Thực tiễn đã cho thấy không thể coi QTDH là sự truyền thông tin từ thầy giáo sang HS, là thao tác “rót” kiến thức vào đầu HS, trái lại dạy học phải là một quá trình thống nhất biện chứng giữa hoạt động chỉ đạo của thầy

và hoạt động nhận thức chủ động của trò Trong đó, thầy giáo phải là người tổ chức, điều khiển, hướng dẫn và giúp đỡ HS trong quá trình nhận thức và HS phải tích cực tham gia vào quá trình tìm kiến và nhận kiến thức một cách tự giác, chủ động và sáng tạo Ngoài ra, trong giờ học thầy giáo phải chú ý phát hiện và tìm kiếm những biện pháp để khắc phục những quan niệm sau lệch của HS, nhằm cung cấp cho người học những kiến thức chính xác, khoa học Bởi vậy, cách dạy có thể coi là tốt nếu nó khuyến khích được tính tự giác tích cực và chủ động của HS trong quá trình nhận thức nhằm tạo ra sự phát triển tốt nhất cho người học

Hầu hết các GV vẫn sử dụng phương pháp truyền thụ, thuyết trình, thông báo Các giáo án của giáo viên chủ yếu là tóm tắt kiến thức SGK, không thể hiện rõ các hoạt động của GV và HS trong mỗi giờ học Vai trò tổ

chức, định hướng của GV chưa được thể hiện rõ Quá trình thực hiện bài dạy nhiều GV vẫn chủ yếu diễn đạt thành lời: Mô tả, giải thích hoạt động, giảng giải, nhấn mạnh cho HS những kiến thức cơ bản hay nội dung quan trọng (GV chưa phát huy được vai trò của đồ dùng dạy học vào vịêc phát triển nhận thức

- Một số HS còn rất thiếu tự tin: Các em không tự tin vào kiến thức mình đã có, không biết kiến thức đó đúng hay sai, nhớ chính xác hay chưa nên không mạnh dạn tham gia phát biểu ý kiến xây dựng bài, trả lời các câu hỏi của GV một cách dè dặt, lúng túng

Mặt khác chúng tôi tiến hành cho HS làm bài kiểm tra (xem phụ lục 2) Nội dung bài kiểm tra được chia làm hai phần: trắc nghiệm khách quan, và

tự luận, điểm số được chia đều cho mỗi phần Phần trắc nghiệm khách quan gồm một số câu hỏi ở mức độ nhận biết (4 câu), đó là những câu hỏi chỉ yêu cầu HS tái hiện lại kiến thức đã học và một số câu ở mức độ thông hiểu (6 câu), yêu cầu HS phải hiểu bài chứ không chỉ là đơn thuần là học thuộc lòng, học vẹt Phần tự luận đòi hỏi HS phải có kỹ năng tư duy bậc cao: Phân tích, tổng hợp, so sánh Phần này tập trung chủ yếu vào các câu hỏi ở mức độ thông hiểu và vận dụng trong những tình huống đòi hỏi sự tìm tòi sáng tạo Thông qua kết quả bài kiểm tra chúng tôi nhận thấy:

- 80% HS đạt điểm cao trong phần trắc nghiệm khách quan, 25% HS đạt điểm cao trong phần tự luận Nhìn chung HS ít có khả năng vận dụng sáng tạo và linh hoạt các kiến thức đã học, HS chỉ quen áp dụng các kiến thức đó một cách máy móc vào các tình huống quen thuộc đã học để giải thích hiện tượng trong thực tế

- Kỹ năng tư duy bậc cao (phân tích, tổng hợp, đánh giá), kỹ năng thu thập và xử lý thông tin, kỹ năng hợp tác và làm việc nhóm, kỹ năng làm thí nghiệm và sử dụng các phương tiện học tập hiện đại còn rất hạn chế, khả năng diễn đạt yếu

2.6 Những khó khăn, sai lầm HS gặp phải khi học một số kiến thức chương “Mắt Các dụng quang”

Qua phân tích 168 bài kiểm tra của HS và phiếu điều tra GV, chúng tôi rút ra được một số khó khăn, sai lầm mà HS mắc phải khi học một số kiến thức thuộc chương “Mắt Các dụng quang” như sau:

- Một số HS nhầm mắt cận thị phải đeo thấu kính hội tụ, mắt viễn thị phải đeo thấu kính phân kỳ

- HS thường nhầm tật viễn thị khi về già trở thành tật lão thị

- Mắt người bị cận thị khi về già kết hợp với tật lão thị mắt sẽ được trung hoà và không bị tật nữa ( khi về già sẽ hết cận thị không cần phải đeo kính nữa)

- Mắt lão thị khi nhìn vật ở vô cực thì không phải điều tiết

- HS thường mắc sai lầm là số phóng đại k chỉ nhận một giá trị dương

- HS thường gặp phải khó khăn khi dựng ảnh qua hệ quang học, các

em rất lúng túng trong việc xác định vai trò của ảnh trung gian (vừa là ảnh của vật cần quan sát qua quang cụ thứ nhất, vừa là vật đối với quang cụ thứ hai) một số em không nắm được quy ước về dấu của vật thật, ảnh thật, ảnh ảo dẫn tới giải bài tập bị sai

- Đa số HS mắc sai lầm khi cho rằng kính thiên văn có tác dụng phóng đại ảnh của vật cần quan sát

- HS không phân biệt được sự khác nhau của góc trông 0 (là góc trông trực tiếp vật khi vật đặt ở điểm cực cận của mắt đối với kính lúp, kính hiển vi, và là góc trông vật trực tiếp khi nhìn vật ở xa đối với kính thiên văn)

mà luôn quan niệm rằng  0 là góc trông trực tiếp vật khi vật đặt ở điểm cực cận của mắt, các em không nhận thấy được kính thiên văn khi quan sát các vật

ở xa thì không thể đưa vật về điểm cực cận của mắt

- HS không nắm được cách xây dựng công thức tính số bội giác, do vậy HS nhầm công thức tính số bội giác ở các vị trí khác nhau là như nhau nên giải các bài tập bị sai

- Khi giải những bài tập về kính hiển vi, kính thiên văn kết hợp với ngắm chừng của các mắt bị tật, HS rất lúng túng trong viếc thiết lập mối quan

hệ giữa vị trí của ảnh cuối cùng qua kính với khoảng cực cận, cực viễn của mắt

2.7 Nguyên nhân chung dẫn tới những khó khăn sai lầm của HS

* Về nội dung kiến thức:

- Trong phần này có nhiều công thức cần ghi nhớ, và một đại lượng có nhiều công thức tính, ví dụ: công thức tính số bôị giác (ứng với từng loại kính

việc dạy học phần kiến thức này trong việc phát triển tư duy, phát triển năng lực giải quyết vấn đề

- Hầu hết các GV đã được tập huấn, tìm hiểu về các PPDH tích cực tuy nhiên rất ít GV vận dụng vào thực tế giảng dạy ở trường phổ thông Một mặt do tâm lý ngại thay đổi, sợ mất thời gian, không có đủ phương tiện, đồ dùng, dụng cụ thí nghiệm; mặt khác do nhiều GV chưa biết cách khai thác kiến thức và tổ chức giờ học tích cực 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

- HS chưa có kỹ năng dựng ảnh qua hệ quang học

- Khả năng diễn đạt, khái quát hóa vấn đề của HS yếu

- HS chưa có nhiều kỹ năng làm việc theo nhóm, kỹ năng thực hành nên GV mất nhiều thời gian trong việc tổ chức cho HS thảo luận, làm thí nghiệm

2.8 Đề xuất biện pháp khắc phục khó khăn, hạn chế thực trạng trên

QN1: Mắt cận thị phải đeo TKHT, mắt viễn thị phải đeo TKPK Bài tập 1: Hãy cho biết mắt cận thị phải đeo kính gì? Mắt viễn thị phải đeo

kính gì?

Giải thích của HS: Do HS cho rằng mắt cận có độ tụ nhỏ hơn mắt

thường nên đeo TKHT nghĩa là để tăng độ tụ Và ngược lại mắt viễn thị có độ

tụ lớn hơn mắt thường nên phải đeo TKPK để giảm bớt độ tụ

Nguyên nhân sai: Do HS chưa hiểu về tác dụng của kính khi đeo ứng

với từng loại mắt tật, chưa nắm rõ đặc điểm khắc phục: Khi đeo kính để chữa các tật của mắt thì kính có tác dụng tạo ra ảnh của vật sao cho mắt nhìn rõ ảnh

đó (ảnh cuối cùng hiện ra trên màng lưới)

Khi đeo kính thì mắt và kính tạo thành một hệ quang học gồm 2 TK ghép sát

Ở đây HS đã suy nghĩ nhầm về nghĩa của các từ “hội tụ”: làm tăng độ tụ,

“phân kỳ”: làm giảm độ tụ

Câu hỏi gợi ý:

- Chùm tia sáng song song truyền đến mắt cận sẽ cho chùm tia ló hội tụ trước hay sau màng lưới?

- Chùm tia sáng song song truyền đến mắt viễn sẽ cho chùm tia ló hội tụ trước hay sau màng lưới?

- Vật ở vô cực sẽ cho ảnh ở vị trí nào của thấu kính? Đối với mắt cận ta đeo kính để có tác dụng nhìn vật ở đâu mà không phải điều tiết? Khi đó ảnh của vật phải hiện lên ở vị trí nào của mắt? Vậy ta phải sử dụng thấu kính loại nào?

- Đối với mắt viễn ta đeo kính để có tác dụng nhìn vật ở đâu mà không phải điều tiết? Khi đó ảnh của vật phải hiện lên ở vị trí nào của mắt? Vậy ta phải

sử dụng thấu kính loại nào?

Lời giải đúng: mắt cận đeo TKPK, mắt viễn đeo TKHT

Có thể sử dụng thêm hai bài tập sau để kiểm tra kiến thức của HS

Bài tập 2: Tại sao đeo kính cận lại có thể giúp mắt cận nhìn xa rõ như mắt

thường? Hãy sờ vào chiếc kính cận để xem đó là kính gì?

Tại sao đeo kính viễn thị lại có thể giúp cho mắt viễn nhìn gần rõ như mắt bình thường? Hãy sờ vào chiếc kính viễn để xem đó là kính gì?

Bài tập 3:

Điều nào sau đây là sai khi nói về mắt bị tật cận thị ?

A Khi không điều tiết, mắt cận thị có tiêu điểm nằm trước võng mạc

B Điểm cực viễn và điểm cực cận của mắt cận thị đều gần hơn so với mắt bình thường

C Để sửa tật cận thị phải đeo kính phân kì có độ tụ thích hợp

D Để sửa tật cận thị phải đeo kính hội tụ có độ tụ thích hợp

Nhiều HS cho rằng đáp án đúng là B

Nguyên nhân: chưa nắm rõ đặc điểm của mắt cận thị

Đáp án đúng: D

Bài tập 4: Một mắt có tật trong không khí nhưng khi lặn xuống nước và

nhìn trong nước thì trở thành mắt bình thường, không tật Trong không khí mắt này bị tật gì?

Nguyên nhân: HS cho rằng mắt đã có tật thì khi lặn trong nước cũng là

mắt có tật không thể trở thành mắt bình thường, không tật được

Lời giải đúng:

Áp dụng công thức độ tụ theo chiết suất:

R n

n f

Trong không khí: n’=1, trong nước n’>1

Như vậy khi đi từ không khí vào nước độ tụ của mắt giảm trở thành mắt bình thường, nghĩa là tật của mắt khi ở trong không khí là tật cận thị

QN2: Mắt cận thị khi về già kết hợp với tật lão thị mắt sẽ đƣợc trung hoà

và không bị tật nữa

Khắc phục: Mắt người bị cận thị khi về giá bị thêm tật lão thị Nên phải đeo kính 2 tròng, nửa trên để nhìn xa, nửa dưới nhìn gần (chỉ có thể giảm cận thị, do cơ mắt hoạt động yếu, thuỷ tinh thể ít căng phồng)

Bài tập 5:

1 Một mắt cận về già có điểm cực cận cách mắt 0,4m và điểm cực viễn cách mắt 1m

a, Phải đeo kính L1 loại gì có độ tụ bao nhiêu để có thể nhìn thấy vật ở

xa vô cực mà mắt không phải điều tiết? Kính đeo cách mắt 1cm

b, Để có thể đọc sách cách mắt 20cm khi mắt điều tiết tối đa, người ta phải gắn thêm vào phần phía dưới của L1 một kính hội tụ sao cho mắt nhìn qua cả L1 và L2 Tính độ tụ của kính L2

Lời giải của HS:

a, Để mắt nhìn xa vô cực mà không phải điều tiết thì kính phải đeo cho ảnh hiện lên ở điểm cực viễn của mắt

Nguyên nhân: HS đã không nhận ra ảnh ở trước mắt thì d’ < 0 và quên tính khoảng cách từ mắt đến kính

b, Để có thể nhìn rõ chữ trên sách cách mắt 20cm thì phải đeo L2 sao cho A cách mắt 20cm (tức cách kính 20 – 1 = 19cm) sẽ cho ảnh A1 tại điểm cực cận của mắt trước mắt 0,4m = 40cm (tức trước kính 39cm)

d d f

Nguyên nhân sai: HS chưa nắm được khi đeo thêm kính L 2 thì hệ ghép sát L 1 , L 2 phải tạo thành 1 thấu kính L và nhìn chữ trên trang sách (hay nhìn gần) thì mắt nhìn qua thấu kính L tức tiêu cự ta tính ở trên là của L

Câu hỏi gợi ý:

a) - Đối với kính đeo: vật ở vô cùng sẽ cho ảnh ở đâu?

- Để mắt nhìn xa vô cực không phải điều tiết thì ảnh của kính đeo tạo ra phải hiện lên ở điểm nào trước mắt?

Vậy tiêu điểm ảnh của kính đeo và điểm cực viễn của mắt có vị trí như thế nào?

- Ảnh của kính đeo tạo ra là ảnh thật hay ảnh ảo? d’ có giá trị dương hay âm?

- Kính đeo cách mắt 1cm vậy ảnh tạo ra cách kính như thế nào?

b) - Khi ghép vào phần phía dưới của L1 một thấu kính L2 có phải là chỉ gắn hai thấu kính này thành một thấu kính có hai nửa là L1 và L2 không?

- Vậy khi ta nhìn rõ dòng chữ trên sách có nghĩa là nhìn qua hệ thấu kính nào?

Lời giải đúng:

a, Kính L1 phải đeo sao cho ảnh A1 của vật A ở xa vô cực nằm ở điểm cực viễn của mắt Vậy F1’ của kính trùng với điểm cực viễn trước mắt 1m = 100cm, hay trước kính 100cm – 1cm = 99cm Vì tiêu điểm ảnh trước kính nên kính là phân kỳ

b, Để có thể nhìn rõ vật A (chữ trên sách) thì phải đeo kính L sao cho

A cách mắt 20m (tức trước kính 20cm – 1cm = 19cm) sẽ cho ảnh A1 tại điểm cực cận của mắt, trước mắt 0,4m = 40cm (tức trước kính 39cm)

Sơ đồ tạo ảnh

A L A1

d do

Tiêu cự của L là

' '

dd f

Bài tập 6: Một người phải dùng hai cái kính Muốn đọc sách cách mắt gần

nhất là 25cm, người đó phải đeo kính có độ tụ D1=+1,25dp Muốn nhìn rất xa

mà không phải điều tiết, người đó phải đeo kính có độ tụ D2= -1,25dp ( coi là kính đặt sát mắt)

a) Khi không đeo kính, người đó nhìn được những vật đặt trong khoảng nào trước mắt? Thường trong trường hợp nào mắt có đặc điểm như vậy?

b) Làm thế nào để chỉ cần dùng một chiếc kính cho đỡ bất tiện?

( tương tự bài tập 4)

QN3: Mắt lão thị khi nhìn vật ở vô cực không phải điều tiết

Bài tập 7: Một mắt lão thị Có thể kết luận như thế nào khi mắt này nhìn một

vật ở vô cực?

A mắt này nhìn thấy vật ở vô cực mà không phải điều tiết

B mắt này phải điều tiết thì mới nhìn thấy vật ở vô cực

C mắt này không thể nhìn thấy vật ở vô cực dù có điều tiết

D A,B,C đều có thể đúng

Lời giải HS:

Chọn đáp án A