SKKN Bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh qua dạy học bài tập thí nghiệm quang hình lớp 11 THPT

SKKN Bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh qua dạy học bài tập thí nghiệm quang hình lớp 11 THPT

 Nghị quyết số 29 NQ/TW của hội nghị 9 khóa 11, về đổi mới căn bản

toàn diện giáo dục, chỉ rõ: giáo dục Việt Nam sau năm 2015 chuyển từ nền giáo dục theo tiếp cận nội dung (chủ yếu trang bị kiến thức) sang nền giáo dục theo tiếp cận năng lực (hướng tới phát triển cho người học các năng lực để đáp ứng yêu cầu thực tiễn).

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

 Trong dạy học Vật lý, bài tập là một phương tiện, phương pháp dạy học tích cực, có tác dụng to lớn trong việc thực hiện nhiệm vụ: giáo dưỡng; phát triển năng lực tư duy; giáo dục nhân cách đạo đức; giáo dục kĩ thuật tổng hợp.

 Bài tập thí nghiệm Vật lý là dạng bài tập mà khi giải phải sử dụng thí nghiệm Vật lý. Vì vậy BTTN vừa phát huy chức năng của BT, vừa phát huy chức năng của thí nghiệm. Do đó BTTN có khả năng to lớn trong việc bồi dưỡng năng lực thí nghiệm cho HS.

Quang hình là một phần quan trọng trong chương trình vật lý THPT, đây cũng là một phần có nhiều thuận lợi cho dạy học bài tập thí nghiệm, vì các thiết bị thí nghiệm đơn giản, dễ tìm, thuận lợi cho việc đo đạc, thu thập và xử lý số liệu. Với những lý do trên tôi chọn đề tài: “ Bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh qua dạy học bài tập thí nghiệm quang hình lớp 11 THPT”

 

doc 20 trang thuychi01 7321
Bạn đang xem tài liệu "SKKN Bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh qua dạy học bài tập thí nghiệm quang hình lớp 11 THPT", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ 
TRƯỜNG THPT LƯƠNG ĐẮC BẰNG
---˜&œ™---
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM 
CHO HỌC SINH QUA DẠY HỌC BÀI TẬP THÍ NGHIỆM QUANG HÌNH LỚP 11 THPT
Người thực hiện: Chu Đình Đức
Chức vụ: Giáo viên
Đơn vị công tác: Trường THPT Lương Đắc Bằng
SKKN thuộc môn: Vật Lý
THANH HÓA NĂM 2017
MỤC LỤC
 Bảng viết tắt.......i
1. MỞ ĐẦU .1
1.1. Lí do chọn tài.....1
1.2. Mục đích nghiên cứu....1
1.3. Đối tượng và phạm vi cứu.....1
1.4. Phương pháp nghiên cứu...2
2. Nội dung..2
2.1. Cơ sở lý luận 2
2.1.1.Năng lực thực nghiệm của học sinh trong học tập Vật Lý.....2
Bài tập thí nghiệm trong dạy học Vật lý...4
2.2.Thực trạng dạy học phần quang hình ở các trường THPT ...7
2.2.1. Về giảng dạy của giáo viên...8
2.2.2. Về học tập của học sinh....8
2.3. Bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh thông qua hệ thống
 bài tập thí nghiệm vật lý....8
2.3.1. Bồi dưỡng năng lực thiết kế phương án thí nghiệm. ...8
2.3.2. Bồi dưỡng năng lực thực hành thí nghiệm...8
2.4. Hệ thống bài tập thí nghiệm quang hình.....9
2.5. Kết quả đạt được từ thực tế giảng dạy...15
3.KẾT LUẬN..16
TÀI LIỆU THAM KHẢO...17
Danh mục các đề tài SKKN18
1. MỞ ĐẦU
1.1. Lý do chọn đề tài
 Nghị quyết số 29 NQ/TW của hội nghị 9 khóa 11, về đổi mới căn bản
toàn diện giáo dục, chỉ rõ: giáo dục Việt Nam sau năm 2015 chuyển từ nền giáo dục theo tiếp cận nội dung (chủ yếu trang bị kiến thức) sang nền giáo dục theo tiếp cận năng lực (hướng tới phát triển cho người học các năng lực để đáp ứng yêu cầu thực tiễn).
 Giáo dục định hướng năng lực nhằm đảm bảo chất lượng đầu ra của việc dạy học, thực hiện mục tiêu phát triển toàn diện các phẩm chất nhân cách, chú trọng năng lực vận dụng tri thức trong những tình huống thực tiễn nhằm chuẩn bị cho con người năng lực giải quyết các tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp. Chương trình này nhấn mạnh vai trò của người học với tư cách chủ thể của quá trình nhận thức.
 Trong dạy học Vật lý, bài tập là một phương tiện, phương pháp dạy học tích cực, có tác dụng to lớn trong việc thực hiện nhiệm vụ: giáo dưỡng; phát triển năng lực tư duy; giáo dục nhân cách đạo đức; giáo dục kĩ thuật tổng hợp.
 Bài tập thí nghiệm Vật lý là dạng bài tập mà khi giải phải sử dụng thí nghiệm Vật lý. Vì vậy BTTN vừa phát huy chức năng của BT, vừa phát huy chức năng của thí nghiệm. Do đó BTTN có khả năng to lớn trong việc bồi dưỡng năng lực thí nghiệm cho HS.
Quang hình là một phần quan trọng trong chương trình vật lý THPT, đây cũng là một phần có nhiều thuận lợi cho dạy học bài tập thí nghiệm, vì các thiết bị thí nghiệm đơn giản, dễ tìm, thuận lợi cho việc đo đạc, thu thập và xử lý số liệu. Với những lý do trên tôi chọn đề tài: “ Bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh qua dạy học bài tập thí nghiệm quang hình lớp 11 THPT” 
1.2. Mục đích nghiên cứu
 Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm quang hình Vật lý 11 trong quá trình dạy học để bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh.
1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
 Đối tượng nghiên cứu của đề tài
- Năng lực thực nghiệm
- Bài tập thí nghiệm
- Quá trình dạy học vật lý
Phạm vi nghiên cứu
Bài tập thí nghiệm thuộc phần quang hình lớp 11 THPT.
1.4. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Nghiên cứu các tài liệu lý luận về phương pháp thực nghiệm khoa học;
- Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa, sách bài tập và các tài liệu liên quan;
Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
- Thực nghiệm Vật lý
- Thực nghiệm sư phạm
- Điều tra, quan sát
2. NỘI DUNG 
2.1. Cơ sở lý luận
2.1.1. Năng lực thực nghiệm của học sinh trong học tập vật lý
Khái niệm về năng lực thực nghiệm
Năng lực là một tập hợp hoặc tổng hợp những thuộc tính của cá nhân con người, đáp ứng những nhu cầu lao động, đảm bảo cho hoạt động và đạt được kết quả cao; năng lực là sự kết nối tri thức, hiểu biết, khả năng, mong muốn...; năng lực mô tả việc giải quyết những đòi hỏi về nội dung trong các tình huống.
 Theo từ điển tâm lý học “Năng lực là tập hợp các tính chất hay phẩm chất tâm lý của cá nhân, đóng vai trò là điều kiện bên trong tạo thuận lợi cho việc thực hiện tốt một dạng hoạt động nhất định” 
 Năng lực gắn liền với kiến thức, kĩ năng, thái độ trong một lĩnh vực hoạt động tương ứng, năng lực có nhiều mức độ khác nhau.
 Năng lực thực nghiệm là tổ hợp kĩ năng, kiến thức và thái độ của chủ thể, cho phép chủ thể xử lý được tình huống gặp phải bằng phương pháp thực nghiệm.
Biểu hiện của năng lực thực nghiệm 
Đặt được những câu hỏi về hiện tượng tự nhiên: Hiện tượng diễn ra như thế
nào? Điều kiện diễn ra hiện tượng là gì? Những đại lượng nào mô tả được hiện tượng? đo lường đại lượng đó như thế nào? Các đại lượng trong hiện tượng tự nhiên có mối quan hệ với nhau như thế nào?
- Đưa ra được các phương án tìm ra câu trả lời cho các câu hỏi đã đặt ra:
+ Nêu được dự đoán (giả thuyết)
 + Xây dựng phương án thí nghiệm
 + Mô hình hóa phương án thí nghiệm
 + Dự đoán kết quả thí nghiệm.
- Óc tò mò quan sát, sự khéo léo, niềm say mê thực hành thí nghiệm
- Thực hiện được các phương án tìm câu trả lời bằng thực nghiệm:
+ Có kĩ năng sử dụng các thiết bị đo
+ Có kĩ năng lựa chọn lắp ráp dụng cụ thí nghiệm theo sơ đồ TN
+ Có kĩ năng quan sát đo đạc, thu thập sắp xếp dữ liệu quan sát.
- Khái quát hóa rút ra kết luận từ kết quả thu được;
- Đánh giá độ tin cậy của kết quả thu được
+ Kĩ năng xác định sai số phép đo
+ Đối chiếu kết quả với giả thuyết đã xây dựng.
+ Kiến thức vật lí liên quan đến quá trình cần khảo sát 
+ Kiến thức về thiết bị, về an toàn
+ Kiến thức về xử lí số liệu, kiến thức về sai số
+ Kiến thức về biểu diễn số liệu dưới dạng bảng biểu, đồ thị
+ Thái độ kiên nhẫn
+ Thái độ trung thực
+ Thái độ tỉ mỉ
+ Thái độ hợp tác
+ Thái độ tích cực
Năng lực thực nghiệm
Kĩ năng 
+ thiết kế phương án thí nghiệm
+ chế tạo dụng cụ
+ lựa chọn dụng cụ
+ lắp ráp dụng cụ thí nghiệm
+ thay đổi các đại lượng
+ sử dụng dụng cụ đo: hiệu chỉnh dụng cụ đo, đọc số liệu
+ sửa chưa các sai hỏng thông thường
+ quan sát diễn biến hiện tượng
+ ghi lại kết quả 
+ biểu diễn kết quả bằng bảng biểu, đồ thị
+ tính toán sai số
+ biện luận, trình bày kết quả 
+ tự đánh giá cải tiến phép đo
 Cấu trúc của năng lực thực nghiệm
Sơ đồ 1.1: Cấu trúc năng lực thực nghiệm
2.1.2 Bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lý
 Khái niệm bài tập thí nghiệm Vật lý (BTTN)
 Bài tập thí nghiệm là những bài tập mà việc giải nó đòi hỏi phải làm thí nghiệm để xác định một đại lượng Vật lý nào đó, hoặc nghiên cứu sự phụ thuộc giữa các thông số Vật lý hoặc kiểm tra tính chân thực của lời giải lý thuyết. Bài tập thí nghiệm vừa mang tính lý thuyết vừa mang tính thực nghiệm, nó có tác dụng lớn trong việc bồi dưỡng cho học sinh PPTN của nhận thức Vật lý. Có thể thấy rõ qua việc so sánh các giai đoạn của PPTN với các bước tiến hành khi giải một bài tập thí nghiệm như sau[8]:
Các yếu tố của PPTN
Các bước trong quá trình giải BTTNVL
1. Đặt vấn đề trên cơ sở các sự kiện và quan sát. Phân tích vấn đề
2. Hình thành giả thuyết.
3. Nghiên cứu lý thuyết (suy ra hệ quả logic từ giả thuyết). Lập phương án thí nghiệm kiểm tra.
4. Nghiên cứu thực nghiệm: Tiến hành thí nghiệm, xử lý kết quả.
5. Rút ra kết luận về vấn đề nghiên cứu
1.Đọc đề bài, hiểu rõ câu hỏi của bài toán phân tích bản chất Vật lý của bài toán.
2. Xây dựng phương án giải (phương án thí nghiệm, lập luận, tính toán)
3. Thực hiện giải: Tính toán, lập luận, trình bày lời giải, (nếu có thể giải bằng lý thuyết). Hoặc lập phương án thí nghiệm, quan sát thu thập số liệu.
4. Tiến hành thí nghiệm, quan sát hiện tượng, ghi nhận số liệu và xử lý kết quả.
5. Đánh giá kết quả và trả lời câu hỏi của bài toán.
 Như vậy các hành động nhận thức diễn ra khi thực hiện giải một bài tập thí nghiệm có tính chất tương tự với những hành động diễn ra khi nghiên cứu bằng phương pháp thực nghiệm. Đây chính là cơ sở tâm lý và lý luận dạy học của dạy học PPTN bằng biện pháp sử dụng các BTTN; việc HS tiến hành giải BTTN sẽ làm cho tư duy phân tích, tổng hợp, phán đoán, trừu tượng hóa, khái quát hóa và cả trực giác khoa học được bồi dưỡng và rèn luyện. Việc giải các BTTN, đó là những nghiên cứu nhỏ - tạo điều kiện tốt để phát triển tư duy và khả năng nhận thức cho học sinh.
 Phân loại bài tập thí nghiệm Vật lý[8]: Căn cứ vào mức độ khó khăn khi tiến hành giải bài tập và phương thức giải, chúng tôi chia BTTN thành hai loại:
* Các bài tập thí nghiệm định tính: Những bài tập này không có các phép đo đạc, tính toán định lượng. Công cụ để giải là những suy luận logic trên cơ sở các định luật, khái niệm Vật lý và những quan sát định tính.
 a. Bài tập thí nghiệm, quan sát và giải thích hiện tượng - Đó là những bài tập yêu cầu HS:
 - Làm thí nghiệm theo chỉ dẫn
 - Quan sát theo mục tiêu đã chỉ sẵn
 - Mô tả hiện tượng bằng kiến thức đã có.
 Câu hỏi của loại bài tập này thường là: (Cái gì xảy ra nếu....? và tại sao lại xảy ra như vậy?)
 Với câu hỏi thứ nhất HS phải làm thí nghiệm để qua sát, mô tả. Đó là quá trình tích lũy sự kiện.
 Với câu hỏi thứ hai, HS buộc phải liên hệ sự kiện quan sát xảy ra trong thí nghiệm với những định nghĩa, khái niệm, hiện tượng Vật lý đã học. Các hành động tư duy và thực hành nêu ra ở trên rõ ràng là có tác dụng tốt để bồi dưỡng cho HS các thao tác tư duy: phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, các kĩ năng kĩ xảo thực hành khi tiến hành thí nghiệm, kĩ năng quan sát có mục đích, khả năng lập luận, diễn đạt bằng ngôn ngữ nói, viết.
 b. Bài tập thiết kế phương án thí nghiệm: Đây là loại bài tập phổ biến nhất trong các BTTN ở trường THPT bởi thí nghiệm được tiến hành trong tư duy; Vì vậy nó hoàn toàn khả thi trong điều kiện thiếu thốn trang thiết bị như hiện nay ở các trường phổ thông Việt Nam; Các bài tập này là bước đệm để HS giải các bài tập định lượng.
 Nội dung của loại bài tập này là HS căn cứ vào yêu cầu của bài toán, vận dụng các định luật một cách hợp lý, thiết kế phương án thí nghiệm để:
- Đo đạc một đại lượng Vật lý nào đó.
- Xác định sự phụ thuộc giữa các thông số Vật lý. Chúng có tác dụng bồi dưỡng năng lực thiết kế, hình thành trực giác khoa học, phát triển tư duy sáng tạo cho HS.
 Câu hỏi của loại bài tập này thường là:
- Làm thế nào để đo đạc được.... với các thiết bị...?
- Hãy tìm cách xác định các đại lượng...với các thiết bị...?
- Nêu phương án đo...với các dụng cụ...?
- Nêu các phương án đo...?
* Bài tập thí nghiệm định lượng
 Những bài tập này yêu cầu HS:
- Đo đạc đại lượng Vật lý với các thiết bị nào đó.
- Tìm quy luật về mối liên hệ phụ thuộc giữa các đại lượng Vật lý (với các 
thiết bị nhất định).
 Có thể chia làm 3 mức độ (căn cứ vào tính chất khó khăn, phức tạp của bài toán).
 Mức độ 1. Cho thiết bị. Hướng dẫn cách làm thí nghiệm.
 Yêu cầu. HS làm thí nghiệm tìm quy luật, đo đạc đại lượng.
Những bài toán thí nghiệm thực hành của HS ở phòng thí nghiệm được biên soạn ở SGK là những ví dụ về BTTN ở mức độ 1.
 Mức độ 2. Cho thiết bị.
 Yêu cầu. HS thiết kế phương án thí nghiệm, làm thí nghiệm tìm qui luật hoặc đo đạc.
 Mức độ 3. Yêu cầu HS.
- Tự lựa chọn thiết bị.
- Thiết kế phương án thí nghiệm.
- Làm thí nghiệm đo đạc hoặc tìm quy luật.
 Có thể tóm tắt sự phân loại BTTNVL trong trường phổ thông bằng sơ đồ sau:
 Sơ đồ 1.3: Phân loại hệ thống bài tập thí nghiệm Vật lý[8].
Bài tập thí nghiệm
BTTN định tính
BTTN định lượng
Làm TN, quan sát, mô tả, giải tích
Thiết kế
PATN
Đo lường đại lượng VL
Thiết kế, minh họa quy luật VL
1. Điều gì xãy ra nếu?
2. Tại sao lại xãy ra như vậy?
1. Làm thế nào để đovới các thiết bị?
2. Nêu phương án đovới các thiết bị
Ba mức độ
MĐ1: Cho các thiết bị hướng dẫn cách làm thí nghiệm, yêu cầu đo đạc, tìm quy luật.
MĐ2: Cho thiết bị
Yêu cầu: Lập PATN, làm thí nghiệm đo đạc tìm quy luật.
MĐ3: Lựa chọn thiết bị, lập PATN, làm thí nghiệm
2.2. Thực trạng dạy học phần Quang hình tại các trường THPT 
 2.2.1. Về giảng dạy của giáo viên
 - Tuy nhiều GV đã có cải tiến trong phương pháp dạy học, để nhằm mục đính tạo ra không khí hoạt động tích cực cho sinh trong giờ học, nhưng các phương pháp mà giáo viên sử dụng vẫn còn nặng về diễn giải, giải thích hơn là kích thích tự tìm tòi. Do vậy kết quả đạt được không như mong muốn. Học sinh mặc dù hăng hái tham gia nhưng chưa thực sự được kích thích tự tìm tòi để phát triển tư duy.
 - Giáo viên chưa tìm cách tạo cho học sinh làm việc ở nhà như trên lớp học hay tổ chức các nhóm cùng nghiên cứu chủ đề nào đó mà giáo viên ra cho các em về nhà.
 - Những năm gần đây GV đã đựơc đi học chuyên đề, và đã đựơc tiếp thu về phương pháp giảng dạy mới nhưng không nhiều giáo viên áp dụng triệt để.
 2.2.2. Về học tập của học sinh
 - Đối với học sinh thì với mỗi bài mới rất ít học sinh tìm hiểu trước kiến thức. HS luôn thụ động trong cách tiếp thu bài mới.
 - Các em ít có dịp được thao tác các thí nghiệm để nâng cao kĩ năng thực hành.
 - Nhiều HS chưa biết cách đi sâu tìm hiểu bản chất Vật lí của các các hiện tượng. Đặc biệt là liên hệ các quá trình trạng thái với tiễn còn hạn chế.
2.3. Bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh thông qua hệ thống bài tập thí nghiệm Vật lý.
2.3.1Bồi dưỡng năng lực thiết kế phương án thí nghiệm 
 Bài tập thiết kế phương án thí nghiệm là bài tập yêu cầu HS xây dựng phương án thí nghiệm nghĩa là: nêu được cách xác định một đại lượng Vật lý, hoặc xác định một quy luật Vật lý nào đó. Huy động kiến thức có liên quan, suy luận logic và suy luận toán học bằng các thao tác tư duy: phân tích, tổng hợp, khái quát hóa, trừu tượng hóa.
 Để xây dựng cơ sở lý thuyết của phép đo HS phải hình dung được cần phải có dụng cụ đo nào? Bố trí dụng cụ, tiến hành thí nghiệm như thế nào?, để do đạc xử lý số liệunghĩa là HS phải làm thí nghiệm tư duy (tiền thí nghiệm). Đây là một kĩ năng rất quan trọng trong năng lực thực nghiệm. Trước năm 2012 kỳ thi HSG Quốc Gia của Việt Nam, các bài tập thi ở vòng thực nghiệm là các bài tập nêu phương án thí nghiệm. Bài tập nêu phương án thí nghiệm rất khả thi trong dạy học vì giải bài tập nêu phương án thí nghiệm không cần thiết bị, do đó có thể thực hiện ngay trong phòng học, phòng thi chứ không nhất thiết ở phàng thí nghiệm hay ở nhà.
2.3.2.Bồi dưỡng năng lực thực hiện thí nghiệm
 Năng lực thực hiện thí nghiệm biểu hiện qua các kĩ năng sau:
- Kĩ năng sử dụng dụng cụ đo lường
- Kĩ năng bố trí thí nghiệm theo phương án hoặc theo sơ đồ
- Kĩ năng quan sát, đo đạc;
- Kĩ năng thu thập số liệu.
- Kĩ năng tính sai số của phép đo.
 Bài tập thí nghiệm đo lường đại lượng Vật lý hoặc xác định bằng thí nghiệm qui luật Vật lý ngoài việc bồi dưỡng năng lực xây dựng PATN. Còn có khả năng rèn luyện tất cả các kĩ năng trên.
Ngoài ra có thể xây dựng BTTN dành riêng cho việc rèn luyện những kĩ 
thành tố của năng lực thực nghiệm:
- Bài tập thí nghiệm bồi dưỡng kĩ năng quan sát, mô tả, giải thích hiện tượng
- Bài tập yêu cầu làm theo hướng dẫn, quan sát mô tả, giải thích
- Bài tập rèn luyện kĩ năng xử lý số liệu thí nghiệm
- Bài tập rèn luyện kĩ năng đánh giá đánh giá độ chính xác của phép đo. 
Từ những cơ sở trên đây chúng tôi nhận thấy:
Dạy học tất cả các môn học trong nhà trường đều phải hướng tới phát triển
người học. Vật lý ở trường THPT chủ yếu là Vật lý thực nghiệm. Vì thế, ngoài việc hướng tới hình thành các năng lực cho HS, môn Vật lý còn phải hình thành cho HS năng lực thực nghiệm như là một năng lực chuyên biệt. 
 - Phần quang hình được dạy ở lớp 11 THPT, sau khi HS đã học xong chương trình Cơ, Nhiệt, Điện, Điện – Từ. Quang hình là một phần quan trọng hình thành cho học sinh những kến thức tổng quan về các hiện tượng khúc xạ ánh sáng, đường đi của các tia sáng qua các dụng cụ quang học, các hiện tượng khoa học diễn ra trong tự nhiên do khúc xạ và phản xạ ánh sáng gây ra. Đây là phần dễ dạy và dễ học bởi hiện tượng truyền ánh sáng gần gũi với cuộc sống thường nhật, là sự nối tiếp các kiến thức phần quang ở THCS; thí nghiệm ở phần này dễ thành công ; đây là điều kiện thuận lợi để thực hiện dạy học BTTN nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho HS.
 Với những lý do trên tôi nhận thấy có thể: “ Bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh qua dạy học bài tập thí nghiệm quang hình lớp 11 THPT”
2.4. Hệ thống bài tập thí nghiệm quang hình
Dạng 1 : Bài tập thí nghiệm quan sát và giải thích hiện tượng (bồi dưỡng kĩ năng làm thí nghiệm).
Bài 1: Đổ gần đầy nước vào một cốc nhựa trong suốt hình trụ có đường kính khoảng 8cm đến 10cm. Cát một tấm bìa có chiều cao khoảng 2/3 chiều cao của
cốc nước, rồi đặt sát thành cốc nước. Đặt một ngọn nến nhỏ đang cháy ở gần thành đối diện với cốc nước. Toàn bộ hệ thống được đặt trên mặt bàn nằm ngang (Hình 2.1) Đặt mắt trên bàn và nhìn cốc nước phía trên tấm bìa từ dưới lên. Hãy mô tả hiện tượng quan sát được và giải thích hiện tượng?
 Câu hỏi hướng dẫn
C1: Tia sáng từ ngọn nến đến thành cốc sẽ đi như thế nào?
C2: Tia sáng khúc xạ trong nước gặp 
mặt thoáng môi trường nước – không khí
có thể phản xạ toàn phần không?
C3: Nếu các tia khúc xạ trong nước 
bị phản xạ toàn phần thì mắt nhìn thấy
ảnh như thế nào?
 Hình 3.1
Bài 2: khi rời vật từ gần ra xa thấu kính hội tụ, thì ảnh của vật thay đổi
như thế nào? 
Câu hỏi hướng dẫn
C1: Nêu tính chất ảnh của vật thật qua TKHT?
C2: Khi nào có sự thay đổi tính chất ảnh của vật qua TKHT? 
Bài 3: Khi pha nước đường trong cốc, quan sát khối chất lỏng có gì khác so với trước khi pha? Giải thích sự khác biệt đó. 
 Câu hỏi hướng dẫn
C1: Nước và đường môi trường nào có chiết suất lớn hơn?
C2: Khi ánh sáng đi từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường kém triết quang hơn có thể xảy ra hiện tượng gì?
Bài 4: Nhúng nghiêng một ống thủy
tinh rỗng vào một cốc thủy tinh chứa A
gần đầy nước sao cho đáy ống chạm
vào đáy cốc và miệng ống nằm ở phía
trên (Hình 2.2). Cốc nước được đặt trên
mặt bàn.
 Nhìn dọc theo thành ống thủy tinh
từ phía trên A. Mô tả và giải thích
hiện tượng quan sát được. 
 Hình 3.2 
 Câu hỏi hướng dẫn
C1: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng, làm cho ảnh của đầu ống thủy tinh trong nước như thế nào?
C2: Hiện tượng phản xạ toàn phần ở thành ống thủy tinh đi vào mắt sẽ như thế nào?
Bài 5: Tiến hành thí nghiệm (Hình 2.4):
giữ một vật nhỏ (đầu bút bi, nắp bút máy)
nằm ngang ngay trước một cốc thủy
tinh hình trụ thành mỏng, chứa gần đầy
nước. Đặt mắt quan sát vật nhỏ ở phía
bên kia cốc nước. Mô tả và giải thích hiện
tượng quan sát được.
 Câu hỏi hướng dẫn Hình 3.4
C1: Cốc thủy tinh tương đương với thiết bị quang học nào?
C2: Khi vật ở gần TKHT (trong tiêu cự) thì ảnh gì chiều như thết nào?
C3: Khi di chuyển vật lúc nào tính chất ảnh thay đổi?
C4: Chiều di chuyển của vật và ảnh qua TKHT như thế nào?
Dạng 2: Bài tập thí nghiệm bồi dưỡng năng lực thiết kế PATN
Bài 6: Làm thế nào để chế tạo được một cái kính lúp trong khi chỉ có: Một cái đinh, một ít nước và một tấm nhôm mỏng?
 Câu hỏi hướng dẫn
C1: Kính lúp đơn giản giống thiết bị quang học nào?
C2: Làm thế nào để chế tạo được một cái kính lúp từ các dụng cụ đã cho?
Bài 7: Có một TKHT và một TKPK, mà độ tụ của chúng có độ lớn khác nhau. Chỉ dùng một khe sáng hẹp, làm thế nào để so sánh độ lớn độ tụ của hai thấu kính đó mà không dùng thêm bất cứ một thiết nị nào khác?
 Câu hỏi hướng dẫn
C1: Độ tụ tương đương của hai thấu kính ghép sát tính như thế nào?
C2: Tia sáng đến TKHT ( TKPK) thì tia khúc sẽ thế nào?
C3: Từ những thiết bị đã cho làm thế nào để xác định định tính tiêu cự của thấu kính?
Bài 8: Có một người cận thị có điểm cách mắt 40cm, khi đi vào rừng có biển báo ở cách người này 1,2m mà không được lại gần thêm. Trong tay người ấy có một TKPK tiêu cự f = -30cm. Nếu dùng 2 thấu kính này người ấy có đọc được thông báo mà không phải điều tiết không? Nêu một phương án để thực hiện.
 Câu hỏi hướng dẫn
C1: Cách sữa tật cận thị là gì?
C2:Cách ngắm chừng là gì?
C3: Phương pháp ngắm chừng ở cực viễn là gì?
Bài 9: trong phòng thí nghiện được chiếu sáng bằng một bóng đèn sợi đốt. Nếu có hai TKHT, làm thế nào để xác định được cái nào có độ tụ lớn hơn mà không phải dùng thêm bất cứ một dụng cụ nào khác. Nêu phương án thực hiện.
 Câu hỏi hướng dẫn
C1 Quan hệ giữa độ tụ và tiêu 

Tài liệu đính kèm:

  • docskkn_boi_duong_nang_luc_thuc_nghiem_cho_hoc_sinh_qua_day_hoc.doc