Giáo dục luôn là vấn đề mà các quốc gia đều quan tâm.Với một đất nước đang phát triển như Việt Nam – một quốc gia rất chú trọng đến giáo dục cho những mầm non tương lai của đất nước nên luôn sẵn sàng đầu tư cho giáo dục. Đầu tư cho giáo dục là việc đầu tư dài hạn, nhằm mục tiêu phổ cập giáo dục toàn quốc. Nhà nước ta đã có những chính sách đầu tư phát triển giáo dục và có thể nói rằng: “ Chính sách đầu tư cho giáo dục là đầu tư cho phát triển”.
Đảng và nhà nước ta trong những năm qua luôn không ngừng quan tâm đến sự phát triển của giáo dục và đã có sự đầu tư ngày càng sâu rộng cho giáo dục. Với phương châm giáo dục là quốc sách hàng đầu, trong những năm qua giáo dục Việt Nam đã có những bước phát triển không ngừng về chất lượng để đào tạo ra những con người laođộng đáp ứng được những yêu cầu phát triển của xã hội.
Giáo dục Việt Nam đã thực hiện nhiều cuộc cải cách và hiện nay đang thực hiện cải cách giáo dục ở cả ba cấp học ở chương trình giáo dục 2018. Giáo dục Việt Nam đang trong giai đoạn chuyển giao mạnh mẽ cả về nội dung và phương pháp dạy học đề phát triển toàn diện con người Việt Nam có đạo đức, tri thức, văn hóa, sức khỏe, thẩm mỹ và nghề nghiệp; có phẩm chất, năng lực và ý thức công dân; có lòng yêu nước, tinh thần dân tộc, trung thành với lý tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội; phát huy tiềm năng, khả năng sáng tạo của mỗi cá nhân; nâng cao dân trí, phát triển nguồn nhân lực, bồi dưỡng nhân tài, đáp ứng yêu cầu của sự nghiệp xây dựng, bảo vệ Tổ quốc và hội nhập quốc tế.
Thế giới hiện nay đang trong giai đoạn phát triển bùng nổ của thời đại công nghệ 4.0. Sự chuyển mình ở tất cả các lĩnh vực, các ngành nghề ở tất cả các quốc gia trên thế giới là một minh chứng rõ rệt. Điều đó đã làm cho kho tàng kiến thức của nhân loại được bổ sung ngày càng sâu rộng thêm.
Đi kèm với sự phát triển không ngừng của thế giới thì yêu cầu đặt ra đối với con người trong thời đại mới này ngày càng cao để đáp ứng được sự cạnh tranh ngày càng khốc liệt ở tất cả mọi mặt. Người lao động không những giỏi tay nghề mà phải có óc sáng tạo, có năng lực tư duy, có thẩm mỹ, phải biết vận dụng kiến thức đã học để giải quyết linh hoạt các vấn đề nảy sinh trong thực tiễn từ đơn giản đến phức tạp. Để đáp ứng được những yêu cầu đó thì giáo dục đóng một vai trò vô cùng quan trọng và là yếu tố quyết định đến sự phát triển của con người.
Bài tập có nội dung thực tế đóng vai trò quan trọng trong việc vừa là cơ sở giúp học sinh nắm vững những kiến thức, đồng thời, thông qua thực hiện các bài tập có nội dung thực tế, học sinh có thể vận dụng những kiến thức đã học trên lớp vào thực tiễn cuộc sống, lao động và sản xuất. Ngoài ra bài tập có nội dung thực tế còn giúp cho các em hình thành, rèn luyện và phát triển các kĩ năng học tập như: thu thập và xử lí thông tin, vận dụng các kiến thức đã học nhằm xử lí các vấn đề phát sinh trong thực tiễn; kích thích sự tò mò, hứng thú trong quá trình học tập của học sinh, học sinh hào hứng hơn khi được đặt vào bối cảnh thực tế của cuộc sống, từ đó áp dụng kiến thức đã học nhằm giải thích được một số sự vật, hiện tượng trong thiên nhiên, môi trường sống xung quanh con người để có thái độ, hành vi đúng đắn giúp sống hài hòa với thiên nhiên, môi trường.
Trong nhà trường phổ thông, môn vật lí là một môn khoa học gắn liền với thực tiễn sản xuất và đời sống, có vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu giáo dục. Mục tiêu giáo dục đòi hỏi một trong những định hướng đổi mới phương pháp dạy học vật lí là phải làm cho học sinh có ý thức biết vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn đời sống, từ đó hình thành năng lực giải quyết vấn đề. Học sinh tìm tòi và phát hiện các tình huống có thể vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn đời sống nhằm nâng cao chất lượng sống. Từ đó định hướng nghề nghiệp cho những em có năng khiếu, hứng thú và yêu thích môn học.
Có nhiều giải pháp để thực hiện các mục tiêu trên, trong đó có việc khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh đóng một vai trò quan trọng. Mặc dù vậy qua nhiều nghiên cứu các sách giáo khoa và sách bài tập vật lí và thực trạng dạy học vật lí ở một số trường phổ thông, tôi nhận thấy: Nhìn chung trong dạy học giáo viên còn ít chú trọng khai thác và hướng dẫn giải các bài tập có nội dung thực tế. Trong quá trình dạy học, giáo viên còn chưa tạo điều kiện cho học sinh vận dụng những tri thức của mình để giải quyết vấn đề có liên quan đến vật lí trong đời sống và sản xuất mà nhiều khi đi quá sâu vào những bài tập có tính lắt léo, có tính đánh đố, biến học sinh thành những thợ giải bài tập nhưng lại lúng túng khi phải vận dụng hoặc lựa chọn những kiến thức vật lí vào giải quyết một tình huống cụ thể trong thực tiễn đời sống của chính họ. Chính vì vậy, việc học chưa đáp ứng được mục tiêu đã đề ra, sản phẩm của con người chưa đáp ứng được nhu cầu của xã hội và nghiêm trọng hơn là học sinh không xác định được kiến thức học được dùng để làm gì?
Đứng trước những yêu cầu và thách thức như vậy thì một trong những nhiệm vụ của người giáo viên trong quá trình dạy học là bên cạnh việc giúp học sinh nắm bắt được kiến thức còn phải phát triển được cho học sinh năng lực vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Trong bậc THPT thì chương “Mắt và các dụng cụ quang học” trong chương trình vật lí lớp 11 đóng một vai trò rất quan trọng trong việc hình thành cho học sinh các năng lực, phẩm chất và sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn. Chính vì lí do trên tôi chọn đề tài:Phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễncủa học sinh thông qua khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy học phần “Mắt và các dụng cụ quang học” – Vật lý 11để nghiên cứu.
2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Đề xuất được quy trình khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tếvà vận dụng được vào dạy họcphần “Mắt và các dụng cụ quang học” – Vật lí 11để phát triển năng lực giảiquyết vấn đề thực tiễn của học sinh.
Nếu đề xuất được quy trình khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế và vận dụng được vào dạy học phần “Mắt và các dụng cụ quang học” – Vật lí 11thì sẽ phát triển năng lực giảiquyết vấn đề thực tiễn của học sinh.
Để đạt được mục tiêu trên, tôi đề ra các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể như sau:
– Hệ thống hóa cơ sở lý luận về bài tập có nội dung thực tế và năng lực giải quyết vấn đề thực tiễncủa HS trung học phổ thông.
– Đề xuất quy trình khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế để phát triển năng lực giảiquyết vấn đề thực tiễn của học sinh.
– Nghiên cứu xây dựng khung năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh trung học phổ thông thông qua việc sử dụng bài tập có nội dung thực tế.
– Nghiên cứu thực trạng khai thác vàsử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy học vật lí ở trường phổ thông theo hướng tiếp cận năng lực nói chung và năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh nói riêng.
– Nghiên cứu nội dung, chương trình phần“Mắt và các dụng cụ quang học” – Vật lí 11 để tìm hiểu những thuận lợi, khó khăn trong việc khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế làm cơ sở vận dụng tổ chức dạy học để phát triển triển năng lực giảiquyết vấn đề thực tiễn của học sinh.
– Thiết kế tiến trình dạy học có khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế phần “Mắt và các dụng cụ quang học” – Vật lí 11 theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh.
– Thực nghiệm sư phạm (TNSP) để kiểm chứng giả thuyết khoa học và đánh giá tính khả thi của đề tài.
6. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
– Đối tượng nghiên cứu: Quá trình sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy học phần “Mắt và các dụng cụ quang học” – Vật lí 11 theo hướng phát triển năng lực giảiquyết vấn đề thực tiễn của học sinh.
– Phạm vi nghiên cứu: đề tài tập trung nghiên cứu khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế phần “Mắt và các dụng cụ quang học” – Vật lí 11, thực nghiệm sư phạm ở một số lớp 11 thuộc trường THPT Trần Quốc Tuấn tỉnh Quảng Ngãi trong năm học 2022-2023.
– Nghiên cứu cơ sở lí luận của quá trình khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh.
– Nghiên cứu nội dung các công trình nghiên cứu, sách, báo, tạp chí chuyên ngành về quá trình khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh.
7.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
– Phương pháp điều tra: Sử dụng phiếu hỏi để khảo sát thực trạng năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh ở môn vật lí của học sinh với mẫu phiếu đánh giá cho GV(giáo viên) giảng dạy môn vật lí và HS(học sinh) trung học phổ thông; tìm hiểu về thực trạng khai thác sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong việc dạy học vật lí theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của giáo viên và học sinh.
– Phương pháp quan sát: Tiến hành quan sát một số giờ dạy của giáo viên Vật lí và học sinh trung học phồ thông để lấy thông tin phục vụ cho đánh giá thực trạng và bổ sung cho kết quả nghiên cứu thực nghiệm.
– Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở một số lớp 11 trường THPT Trần Quốc Tuấn tỉnh Quảng Ngãi để đánh giá tính hiệu quả và tính khả thi của đề tài.
– Phương pháp nghiên cứu trường hợp: Nghiên cứu một số học sinh trong lớp thực nghiệm sau khi tham gia vào quá trình phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn.
7.3. Phương pháp thống kê toán học
Sử dụng thống kê mô tả và thống kê kiểm định để đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm.
– Hệ thống hóa được cơ sở lí luận của quá trình khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh.
– Khai thác được 22 bài tập có nội dung thực tế ở các bài mắt, thấu kính, kính lúp để thiết kế vào 3 kế hoạch bài dạy mới nhằm sử dụng vào dạy học chương “Mắt và các dụng cụ quang học” để phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh.
– Đánh giá được hiệu quả của việc khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh.
Những kết quả ở trên sẽ cung cấp số liệu và thông tin khoa học làm phong phú thêm tài liệu tham khảo, phục vụ giảng dạy, học tập và nghiên cứu khoa học, góp phần đổi mới phương pháp dạy học môn vật lí ở trường THPT.
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn được trình bày trong 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế để phát triển năng lực giải quyết vấn thực tiễn của học sinh trong dạy học vật lí
Chương 2: Khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế phần “Mắt và các dụng cụ quang học” theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH TRONG
Năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn
Năng lực là một vấn đề phức tạp, cho đến nay vẫn chưa có sự thống nhất trong quan niệm về vấn đề năng lực. Ngay trong tâm lý học cũng có rất nhiều định nghĩa khác nhau về vấn đề năng lực. Xem xét một cách khái quát trong tâm lý học có hai khái niện khác nhau khi bàn về khái niệm năng lực.
Khuynh hướng thứ nhất xem năng lực như một điều kiện tâm lí của cá nhân để hoàn thành có kết quả một hoạt động nào đó.[7]
Theo N.X. Laytex và A.A. Xmiecnov: những thuộc tính tâm lí nào của cá nhân là điều kiện để hoàn thành tốt những hoạt động nhất định gọi là năng lực.
Theo X.L. Rubinsten: năng lực là toàn bộ những thuộc tính tâm lí làm cho con người thích hợp với một loại hoạt động nhất định.
Theo A.V.Petropxki: năng lực là những đặc điểm tâm lí của cá nhân mà nhờ đó sự tích lũy kĩ năng, kĩ xảo được dễ dàng và nhanh chóng…
Theo Phạm Minh Hạc: năng lực là những đặc điểm tâm lí của cá nhân đáp ứng được những đòi hỏi của hoạt động nhất định nào đó và là điều kiện để thực hiện có hiệu quả hoạt động đó.
Khuynh hướng thứ hai, xem năng lực là những thuộc tính của cá nhân, bao gồm những thuộc tính tâm lí và cả những thuộc tính giải phẫu sinh lí.[27]
Theo A.V.Covaliov: năng lực là tổ hợp những thuộc tính của cá nhân đáp ứng những yêu cầu của hoạt động và đảm bảo cho hoạt động đạt được kết quả cao.
Theo K.K.Platonov: năng lực là thuộc tính của nhân cách được xem xét trong mối quan hệ của chúng với những hoạt động xác định.
Theo Trần Trọng Thủy: năng lực là sự phù hợp giữa một tổ hợp những thuộc tính nào đó của cá nhân với những yêu cầu của một hoạt động nhất định được thể hiện ở sự hoàn thành tốt đẹp hoạt động ấy.
Theo Phạm Tất Dong: năng lực là tổ hợp những đặc điểm tâm lí và sinh lí của cá nhân đang là những điều kiện chủ quan để cá nhân đó thực hiện có kết quả một hoạt động.
Từ những quan niệm trên đây chúng ta có thể định nghĩa khái niệm năng lực như sau: năng lực là tổ hợp các thuộc tính độc đáo của cá nhân phù hợp với những yêu cầu của một hoạt động nhất định, đảm bảo cho hoạt động có kết quả.
Năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn[40]
Theo quan niệm trong CTGDPT của Quebec – Canada, năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn là sự kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức kiến thức, kỹ năng với thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân,… nhằm đáp ứng hiệu quả một yêu cầu phức hợp của hoạt động trong bối cảnh nhất định. Vấn đề được hiểu như một tình huống, một bài toán, bao gồm các dữ kiện và các yêu cầu có tính thực tiễn. Trong dạy học HS tìm tòi kiến thức mới thì vấn đề phải có tính thách thức – nhưng không quá khó đối với HS. Lúc này nảy sinh mâu thuẫn giữa một bên chủ thể có nhu cầu GQVĐ với một bên là những tri thức, kĩ năng, phương pháp hiện có của chủ thể chưa đủ để giải quyết. Từ đó chủ thể muốn giải quyết, phải khám phá để tạo ra cho mình hiểu biết về nó và hiểu cách giải quyết tình huống đó. Một vấn đề có thể có nhiều hơn một giải pháp. GQVĐ là quá trình gồm các hoạt động của người GQVĐ để vượt qua các trở ngại giữa tình trạng đã có với tình trạng đích mong muốn. Trong quá trình GQVĐ, các kiến thức, kĩ năng, thái độ, … được “huy động tham gia”. Năng lực GQVĐ thực tiễn bao gồm: Phát hiện/ xác định rõ vấn đề cần giải quyết; chuyển vấn đề thực tiễn thành dạng có thể khám phá, giải quyết (bài toán khoa học); Thu thập thông tin và phân tích; Đưa ra (các) phương án giải quyết; Chọn phương án tối ưu và đưa ra ý kiến cá nhân về phương án lựa chọn; Hành động theo phương án đã chọn để giải quyết vấn đề; Khám phá các giải pháp mới mà có thể thực hiện được và điều chỉnh hành động của mình; Đánh giá cách làm của mình và đề xuất những cải tiến mong muốn. Việc quan tâm phát triển năng lực GQVĐ thực tiễn của HS trong dạy học có ý nghĩa hết sức quan trọng. Điều này giúp HS: Nắm vững kiến thức, có khả năng liên hệ, liên kết giữa các kiến thức bởi những vấn đề thực tiễn thường liên quan tới không chỉ một kiến thức khoa học; Có khả năng vận dụng các kiến thức, kĩ năng vào cuộc sống, công việc – giúp các em thực hiện “Học đi đôi với hành”; giúp các em có ý thức trách nhiệm đối với gia đình, xã hội cũng như ý thức nâng cao chất lượng, hiệu quả công việc trong cuộc sống lao động sau này của các em. Mong muốn vận dụng kiến thức vào cuộc sống hàng ngày, vào công việc như vậy cũng sẽ là động lực cho việc tự học, học tập suốt đời.
Tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn
Có nhiều phương pháp đánh giá NLGQVĐTT, các phương pháp càng đa dạng thì mức độ chính xác càng cao Vì vậy, trong đánh giá NL nói chung và NLGQVĐTT nói riêng, ngoài phương pháp đánh giá truyền thống như đánh giá chuyên gia (giáo viên (GV) đánh giá HS), đánh giá định kì bằng bài kiểm tra, GV cần chú ý các hình thức đánh giá không truyền thống như: – Đánh giá bằng quan sát, phỏng vấn sâu (vấn đáp). – Đánh giá bằng sản phẩm học tập (PowerPoint, dự án,…). – Đánh giá bằng phiếu hỏi HS. – Sử dụng tự đánh giá (HS tự đánh giá quá trình học tập của mình) và đánh giá đồng đẳng (HS đánh giá lẫn nhau). Tuy nhiên, các phương pháp đánh giá nêu trên đều chú trọng đánh giá khả năng vận dụng kiến thức để giải quyết các tình huống học tập (hoặc tình huống thực tiễn), đánh giá việc giải quyết vấn đề của HS.
Theo tác giả Nguyễn Thị Hoa [18] đã đề xuất ra công cụ đánh giá sự phát triển NLVDKT của HS trong quá trình dạy học và kiểm tra đánh giá đồng thời kèm sự phát triển ta có đề xuất các tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh như sau
Bảng 1.1. Mô tả các tiêu chí và chỉ báo mức độ đánh giá NLGQVĐTT
| NL thành phần | Tiêu chí | Mức độ | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Mức 1 | Mức 2 | Mức 3 | Mức 4 | ||
| Tìm hiểu vấn đề | 1. Phân tích tình huống thực tiễn trong bài tập | Chưa phân tích được nhiệm vụ thực tiễn cần giải quyết hoặc tình huống thực tiễn có trong bài tập đã cho | Phân tích được một số yếu tố của nhiệm vụ thực tiễn cần giải quyết hoặc tình huống thực tiễn đã cho nhưng phải nhờ sự hướng dẫn của giáo viên | Phân tích được một số yếu tố của nhiệm vụ thực tiễn cần giải quyết hoặc tình huống thực tiễn đã cho nhưng chưa đầy đủ | Phân tích được nhiệm vụ thực tiễn hoặc tình huống thực tiễn trong học tập một cách logic và đầy đủ |
| 2. Phát hiện vấn đề thực tiễn cần giải quyết | Chưa phát hiện ra vấn đề thực tiễn cần giải quyết | Phát hiện ra vấn đề thực tiễn cần giải quyết nhưng cần đến sự gợi ý từ giáo viên hoặc trao đổi với bạn bè. | Tự phát hiện ra vấn đề thực tiễn cần giải quyết nhưng chưa đầy đủ | Phát hiện ra vấn đề thực tiễn cần giải quyết một cách đầy đủ và chính xác | |
| 3. Phát biểu vấn đề thực tiễn cần giải quyết | Chưa phát biểu được vấn đề thực tiễn | Phát biểu vấn đề thực tiễn nhưng chưa đúng trọng tâm. | Phát biểu được vấn đề thực tiễn với một số thông tin rời rạc, chưa đầy đủ | Phát biểu vấn đề thực tiễn phù hợp với nhiệm vụ, hoặc tình huống đã cho một cách logic và đầy đủ | |
| 4. Xác định thông tin liên quan đến vấn đề thực tiễn cần giải quyết và mối liên hệ giữa các thông tin | Không chỉ ra được các thông tin liên quan đến vấn đề thực tiễn cần giải quyết | Đưa ra một số thông tin phù hợp với mục tiêu của nhiệm vụ, hoặc tình huống đã đặt ra nhưng chưa xác định được mối liên hệ giữa các thông tin đó | Đưa ra một số thông tin phù hợp với mục tiêu của nhiệm vụ, hoặc tình huống đã đặt ra nhưng xác định mối liên hệ giữa các thông tin đó còn rời rạc chưa chặt chẽ. | Đưa ra đầy đủ thông tin phù hợp với mục tiêu của nhiệm vụ, hoặc tình huống đã đặt ra và phát hiện được mối liên hệ giữa các thông tin đó để giải quyết được vấn đề | |
| Đề xuất giải pháp | 5. Đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề thực tiễn | Chưa đề xuất được giải pháp giải quyết vấn đề thực tiễn | Đề xuất được giải pháp giải quyết vấn đề thực tiễn nhưng cần sự giúp đỡ của giáo viên hoặc trao đổi với bạn bè. | Tự đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề thực tiễn nhưng chưa hợp lí | Tự đề xuất được giải pháp giải quyết vấn đề thực tiễn một cách logic, hợp lí, chặt chẽ |
| Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp | 6. Lập kế hoạch giải quyết vấn đề thực tiễn | Chưa lập được kế hoạch giải quyết vấn đề thực tiễn | Lập được kế hoạch giải quyết vấn đề nhưng cần đến sự giúp đỡ của giáo viên hoặc bạn bè thực tiễn | Tự lập được kế hoạch giải quyết vấn đề thực tiễn nhưng chưa đầy đủ, hợp lí | Tự lập được kế hoạch giải quyết vấn đề thực tiễn một cách khoa học, chặt chẽ, logic. |
| 7. Thực hiện kế hoạch giải quyết vấn đề thực tiễn | Chưa thực hiện được kế hoạch giải quyết vấn đề thực tiễn | Thực hiện chưa tốt kế hoạch giải quyết vấn đề thực tiễn | Tự thực hiện tốt kế hoạch giải quyết vấn đề thực tiễn nhưng chưa hoàn thành hết tất cả nhiệm vụ | Tự thực hiện tốt kế hoạch giải quyết vấn đề thực tiễn (sáng tạo, hợp lí) | |
| Đánh giá và phản ánh giải pháp | 8. Tự đánh giá kết quả và rút ra kết luận | Chưa biết tự đánh giá giải pháp giải quyết vấn đề thực tiễn và rút ra kết luận, phải cần đến sự giúp đỡ từ giáo viên | Biết đánh giá giải pháp giải quyết vấn đề thực tiễn nhưng chưa rút ra được kết luận | Biết đánh giá giải pháp giải quyết vấn đề thực tiễn và rút ra kết luận nhưng chưa đầy đủ | Biết đánh giá giải pháp giải quyết vấn đề thực tiễn và rút ra kết luận đầy đủ |
| 9. Vận dụng vào tình huống mới | Chưa biết vận dụng vào những tình huống mới trong thực tiễn | Vận dụng được vào tình huống mới trong thực tiễn nhưng cần sự giúp đỡ từ người khác | Tự vận dụng vào tình huống mới trong thực tiễn nhưng chưa linh hoạt. | Tự vận dụng tốt linh hoạt, độc lập vào tình huống mới trong thực tiễn. | |
Dạy học vật lí phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn
Dạy học vật lí phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn có một vai trò vô cùng quan trọng trong việc hình thành và phát triển các phẩm chất và năng lực của học sinh. Trong quá trình dạy học vật lí việc sử dụng bài tập vật lí có nội dung thực tế đề phát triển năng lực giải quyết vấn đề có thể được thực hiện trong tất cả các bước của quá trình dạy học: xây dựng kiến thức mới, hình thành kiến thức mới, vận dụng và củng cố, kiểm tra đánh giá. Tùy theo nội dung bài học và mục đích của giáo viên khi dạy học mà giáo viên lựa chọn thời điểm, hình thức, dạng bài tập vật lí có nội dung thực tế để vận dụng vào các giai đoạn của quá trình tổ chức dạy học nhằm phát triển tối đa năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh như:
Liên kết các nội dung kiến thức giữa các bài học.
Vận dụng thường xuyên cái đã học, giải quyết các vấn đề trong thực tiễn cuộc sống chứ không đơn thuần học lí thuyết suông.
Phát triển khả năng hợp tác, làm việc nhóm để đi đến một kết quả thống nhất cho vấn đề thực tiễn cần giải quyết.
Kết nối kinh nghiệm đời sống với tri thức được lĩnh hội, phát triển khả năng tư duy, tìm tòi, khám phá kiến thức mới liên quan đến các lĩnh vực khác trong đời sồng.
Khái niệm, đặc điểm bài tập có nội dungthực tế
Bài tập vật lí có nội dung thực tế là bài tập liên quan trực tiếp tới các vấn đề thực tế đời sống của học sinh, nội dung bài tập có thể xuất phát từ các hiện tượng thiên nhiên, các kĩ thuật sản xuất, lao động và sinh hoạt hàng ngày xung quanh học sinh.
Đối với các bài tập có nội dung thực tế, học sinh không những phải vận dụng linh hoạt các kiến thức vật lí về khái niệm, đại lượng, quy luật, định luật vật lí một cách nhuần nhuyễn, mà còn phải biết vận dụng tốt những kiến thức đó vào giải quyết những vấn đề vật lí đặt ra trong thực tế cuộc sống. Các bài tập có nội dung thực tế tạo nhiều cơ hội cho học sinh trong việc vận dụng khả năng phân tích, tổng hợp, suy luận logic để tìm ra các phương án, dự đoán, giải thích cho các hiện tượng, quy luật trong thực tế, từ đó rèn luyện kĩ năng giải quyết các tình huống thực tế.
Phân loại bài tập có nội dung thực tế
Bài tập vật lí có thể phân thành nhiều dạng khác nhau như sau:
Theo cách giải: bài tập trắc nghiệm, bài tập tự luận.
Theo phương tiện giải: bài tập định tính, bài tập định lượng, bài tập thí nghiệm, bài tập thực hành.
Theo độ khó: bài tập cơ bản, bài tập nâng cao.
Theo đặc điểm của hoạt động nhận thức: bài tập tái hiện, bài tập sáng tạo.
Theo mục đích sử dụng: bài tập xây dựng kiến thức mới, bài tập giải thích, bài tập vận dụng, bài tập củng cổ.
Theo thể hiện kết quả đáp án: bài tập đóng, bài tập mở.
Tuy nhiên căn cứ vào mức độ nhận thức của HS trong giải bài tập và các nghiên cứu tôi đề xuất các dạng bài tập có nội dung thực tế được sử dụng linh hoạt trong cùng một bài học để giải quyết các mức độ yêu cầu sau:
Mức độ 1: Bài tập có nội dung thực tế tạo tình huống vào bài. Bài tập này liên quan tới một vấn đề trong thực tiễn dùng để tạo ra vấn đề vào bài học cho học sinh.
Mức độ 2: Bài tập có nội dung thực tế được sử dụng trong phần luyện tập. HS Vận dụng các kiến thức để tính toán các đại lượng trong tình huống thực tiễn cụ thể.
Mức độ 3: Bài tập có nội dung thực tế được sử dụng trong phần vận dụng Kiểm chứng hiện tượng tự nhiên, nguyên tắc hoạt động của các ứng dụng kỹ thuật của vật lí liên quan (các thiết bị). Đề xuất, lựa chọn giải pháp để giải quyết một vấn đề thực tiễn.
Mức độ 4: Bài tập có nội dung thực tế được sử dụng để giao nhiệm vụ về nhà cho HS. Thiết kế/chế tạo một giải pháp kỹ thuật đáp ứng một yêu cầu thực tiễn cụ thể
Vai trò của bài tập có nội dung thực tế
Bài tập Vật lí có nội dung thực tế là những bài tập mà nội dung của chúng là các tình huống cụ thể hoặc mô phỏng các tình huống có thể nảy sinh trong thực tế của cuộc sống xung quanh chúng ta. Những bài tập này thể hiện được mối liên hệ giữa các kiến thức, định luật vật lí mà học sinh đã được học với các thành tựu và ứng dụng của những tri thức đó trong khoa học và kỹ thuật. Bài tập Vật lí có nội dung thực tế là một trong những phương tiện để hình thành kiến thức lý thuyết và phát triển kỹ năng thực hành cho học sinh. Các bài tập Vật lí có nội dung thực tế giúp chúng ta hiểu rõ bản chất Vật lí của các khách thể trong tự nhiên, sản xuất và cuộc sống hàng ngày mà con người tương tác trong quá trình hoạt động thực tiễn của mình. Chức năng dạy học của các bài tập có nội dung thực tế là khi giải chúng sẽ góp phần cụ thể hóa và hệ thống hóa kiến thức của học sinh; xây dựng hệ thống tri thức mới, về các ngành sản xuất chủ yếu và hướng chính phát triển công nghiệp, về sự vận dụng các định luật vật lí trong cuộc sống hàng ngày của con người; hiểu biết sâu sắc các quy luật Vật lí; làm giàu nội dung và khối lượng kiến thức; hình thành các khái niệm kỹ thuật và kỹ thuật tổng hợp; thiết lập mối liên hệ giữa các loại khái niệm khác nhau; nắm vững cách diễn đạt của các định luật và các định nghĩa; hình thành cho học sinh các hoạt động liên quan đến việc vận dụng kiến thức vào các tình huống cụ thể trong cuộc sống và kinh nghiệm hoạt động thực tiễn. Trong quá trình giải các bài tập với nội dung thực tế cho thấy sự thống nhất của kiến thức trong các phương diện lý thuyết và thực tiễn (kiến thức và kỹ năng có được là cơ sở để hình thành kinh nghiệm cuộc sống cá nhân của học sinh), đảm bảo sự liên kết kiến thức với các lĩnh vực khoa học và thực tiễn. Bài tập với nội dung thực tế cho phép thực hiện việc kiểm tra cơ sở kiến thức và kỹ năng của học sinh, thiết lập mối liên hệ ngược giữa mức độ nhất định của kiến thức lý thuyết đã lĩnh hội được và sự phát triển kỹ năng thực hành trong thực tế, xác định mức độ sẵn sàng của học sinh để thực hiện các hoạt động thực tiễn.
Thực trạng khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy học vật lí theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh ở trường THPT hiện nay
Để tìm hiểu về thực trạng việc tổ chức dạy học sử dụng bài tập có nội dung thực tế nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS ở trường THPT hiện nay, chúng tôi đã tiến hành khảo sát GV và HS ở một số trường THPT trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi. Hình thức khảo sát bằng bảng hỏi.
Để khảo sát thực trạng, chúng tôi đã tiến hành khảo sát bằng phiếu đối với 25 GV đang giảng dạy Vật lí và 640 HS tại một số trường THPT (THPT Trần Quốc Tuấn, THPT Võ Nguyên Giáp, THPT Thu Xà) trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi.
Việc điều tra được tiến hành như sau:
– Điều tra GV: Trao đổi trực tiếp, tham khảo giáo án, dùng phiếu điều tra.
– Điều tra HS: Trao đổi trực tiếp, bảng hỏi.
– Dự giờ một số GV
Bảng 1.2. Thực trạng giáo viên sử dụng bài tập Vật lí có nội dung thực tế trong quá trình giảng dạy ở một số trường THPT
Bảng 1.3. Thực trạng học Vật lí của học sinh tại một số trường THPT trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi
Khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế để phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn
Vai trò của việc khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế để phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn
Xuất phát từ đặc điểm của bài tập có nội dung thực tế là có những sự vật, hiện tượng vật lí rất quen thuộc, gần gũi với thực tế lao động, sinh hoạt hàng ngày mà HS thường gặp. Khi giải các bài tập này, đặc biệt là khi giải quyết các tình huống có vấn đề, HS sẽ có nhu cầu tìm tòi, khám phá về cuộc sống thực tế, làm tăng thêm tính tò mò, tạo động cơ, hứng thú học tập bộ môn. Từ đó giúp HS vận dụng được lý thuyết vào thực tiễn và cảm nhận được sự cần thiết khi học bộ môn này. HS phải thực hiện các thao tác tư duy và các thao tác vật chất để hoạt động nhận thức của mình đạt hiệu quả cao. GV cần phải có thời gian để rèn luyện cho HS các thao tác tư duy nên GV thường xuyên sử dụng những bài tập có nội dung thực tế ở những mức độ khác nhau, từ đó giúp nâng cao tốc độ và độ chính xác của các thao tác tư duy. Thông qua việc giải bài tập có nội dung thực tế, học sinh có thể thấy được những gì mình học được không chỉ giới hạn trong sách vở mà còn mở rộng ra cuộc sống bên ngoài qua đó nâng cao được kĩ năng sống của mình trong thế giới xung quanh
Nguyên tắc khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế để phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn
Việc khai thác và sử dụng bài tập có nội dungthực tế để phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn phải đảm bảo những nguyên tắc sau:
– Xuất phát từ thực tiễn cuộc sống.
– Dữ kiện phải thực tế
– Giúp HS kết nối được các kiến thức đã học với kinh nghiệm thực tế
Qua nghiên cứu, điều này được lý giải thông qua việc đáp ứng cho HS nhận được gì từ bài tập vật lí có nội dung thực tiễn
+ HS nhận ra rằng, trong đời sống hằng ngày, kiến thức đang học sẽ vận dụng vào thực tiễn như thế nào? Ứng dụng vào nghề gì, ngành gì? Từ yêu cầu đó, bắt buộc HS phải có khả năng phát hiện, phân tích, liên hệ thực tiễn, xử lý tình huống thực tiễn để phát triển được năng lực vận dụng kiễn thức vào thực tiễn.
+ HS hệ thống hóa kiến thức đã học và liên hệ với các bộ môn khác để nắm sâu hơn ý nghĩa kiến thức mình học được.
+ HS có thể vận dụng kiến thức liên môn nhằm phát triển tư duy sáng tạo chế tạo những máy móc đơn giản dựa trên kiến thức chiếm lĩnh được.
Quy trình khai thác và sử dụng bài tập có nội dung thực tế theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn
Xuất phát từ vai trò và nguyên tắc xây dựng bài tập có nội dung thực tế theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn, việc xây dựng các bài tập có nội dung thực tế cho một giờ lên lớp có thể thực hiện theo các bước sau:
Phân tích chương trình, yêu cầu cần đạt cúa các bài học trong sách giáo khoa
Xây dựng hệ thống bài tập có nội dung thực tế theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn.
Phát hiện vấn đề thực tiễn có liên quan đến kiến thức bài học cần phát triển
Sắp xếp hoàn thiện hệ thống bài tập phù hợp với từng giai đoạn của quá trình tổ chức dạy học.
Chỉnh sửa hoàn thiện hệ thống bài tập
Bước 1: Phân tích chương trình, yêu cầu cần đạt của các bài học trong sách giáo khoa.
Căn cứ vào nội dung chương trình và sách giáo khoa để phân tích nội dung kiến thức vật lí của bài học, yêu cầu cần đạt về kiến thức và kĩ năng của học sinh để từ đó xây dựng đơn vị kiến thức cụ thể, những kiến thức nào là trọng tâm, chúng có mối liên hệ gì với những kiến thức bài học trước và những bài học kế tiếp thường là kiến thức của cả một chương học.
Bước 2: Phát hiện các vấn đề thực tiễn có liên quan đến kiến thức bài học cần phát triển cho học sinh.
Trên cơ sở phân tích nội dung chương trình sách giáo khoa, giáo viên phát hiện các vấn đề thực tiễn có liên quan đến nội dung bài học cần phát triển cho học sinh để từ đó xây dựng được ý tưởng bài tập
Bước 3: Xây dựng hệ thống bài tập có nội dung thực tế theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh theo 4 mức độ.
Giáo viên tham khảo tài liệu, sách, báo… để lựa chọn, phân tích, tổng hợp các bài tập liên quan đến nội dung kiến thức từ đó xây dựng được hệ thống bài tập và đáp án có nội dung thực tế theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh.
Bước 4: Sắp xếp hoàn thiện hệ thống bài tập phù hợp với từng giai đoạn của quá trình tổ chức dạy học.
Rà soát lại hệ thống các bài tập có nội dung thực tế đảm bảo sự cân đối giữa các loại bài tập phù hợp với trình độ phát triển nhận thức của học sinh và phù hợp với từng giai đoạn của quá trình tổ chức dạy học
Bước 5: Chỉnh sửa hoàn thiện hệ thống bài tập.
Giáo viên xem xét chỉnh sửa hệ thống bài tập và đáp án một cách chính xác và khoa học. Lưu ý cách đặt câu hỏi phải rõ ràng, tường minh tránh rườm rà gây ra sự khó hiểu đối với học sinh. Bước này GV cần tham khảo sự góp ý của đồng nghiệp có kinh nghiệm để hoàn chỉnh bài tập.
1.4.3.1. Các bước dạy học sử dụng bài tập có nội dung thực tế để tạo tình huống vào bài.
Sơ đồ các bước:
Vật lí là một môn khoa học gần gũi và gắn liền với thực tiễn đời sống của con người. Vì vậy trong quá trình dạy học, ở hoạt động đầu tiên tạo tình huống vào bài GV phải thực sự khéo léo trong việc tổ chức hoạt động nhằm gây hứng thú học tập, tạo mâu thuẫn nhận thức cho HS . GV có thể tiến hành các bước như sau:
– Phân tích kĩ nội dung bài học, các yếu tố thực tiễn có liên quan đến bài học.
– Lựa chọn các bài tập có nội dung thực tế liên quan đến bài học trên cơ sở hệ thống bài tập đã được xây dựng để tạo tình huống vào bài học. Các bài tập có nội dung thực tế để tạo hình huống có vấn đề cần ngắn gọn,mang yếu tố tình huống và chứa đựng những mâu thuẫn giữa cái đã biết và cái cần tìm. Những mâu thuẫn đó phải có tính vừa sức, gây được cho HS những hứng thú nhận thức và niềm tin có thể nhận thức được. Các bài tập được sử dụng trong giai đoạn này có thể là các bài tập định tính hoặc bài tập thí nghiệm có nội dung thực tế liên hệ chặt chẽ với kiến thức tiết học, được mô tả một cách ngắn gọn, súc tích để HS nhanh chóng, dễ dàng nhận ra mâu thuẫn giữa sự kiện đưa ra và hiểu biết sẵn có..
– GV sử dụng những bài tập đã được lựa chọn để tạo tình huống có vấn đề vào bài mới. Bởi vì kiến thức mới chủ yếu được hình thành từ sự kế thừa và phát triển các kiến thức mà HS đã học hoặc dựa vào các quan niệm được hình thành từ cuộc sống.
1.4.3.2. Các bước dạy học sử dụng bài tập có nội dung thực tế phần luyện tập
Sơ đồ các bước
Sau khi học sinh đã được tìm hiểu và lĩnh hội kiến thức mới, trong giai đoạn luyện tập, GV có thể sử dụng các bài tập có nội dung thực tế để tổ chức cho học sinh luyện tập củng cố kiến thức vừa học vào thực tiễn.
GV lựa chọn bài tập có nội dung thực tế có thể dưới dạng trắc nghiệm, tự luận, định tính, định lượng một cách hợp lí.
GV tổ chức cho HS giải quyết các bài tập đã đưa ra. Cách làm này sẽ giúp cho HS khắc sâu được những kiến thức đã học, vận dụng linh hoạt được những kiến thức đã biết vào việc giải quyết các yêu cầu của GV, cũng như thấy được sự liên hệ chặt chẽ giữa lí thuyết và thực tiễn đời sống.
GV tổ chức cho HS nhận xét đánh giá sản phẩm học tập, rút ra những kinh nghiệm cho HS trong quá trình giải quyết các bài tập đó.
1.4.3.3. Các bước dạy học sử dụng bài tập có nội dung thực tế phần vận dụng
Sơ đồ các bước
Trong giai đoạn vận dụng, GV lựa chọn những bài tập có nội dung thực tế có thể dưới dạng bài tập định lượng, bài tập thí nghiệm… liên quan đến bài học.
GV tổ chức giao nhiệm vụ cho HS. HS có thể giải quyết các bài tập này trên lớp hoặc ở nhà.
Bài tập được lựa chọn phải rõ ràng, súc tích, phù hợp với điều kiện, năng lực của các đối tượng học sinh
1.4.3.4. Các bước dạy học sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong kiểm tra đánh giá kết quả học tập của HS.
Sơ đồ các bước
Khi bước sang giai đoạn này, HS đã được học xong kiến thức và nắm vững các kiến thức đã học. Để đánh giá chất lượng tiếp thu và nắm kiến thức của HS ở mức độ như thế nào thì cần phải được kiểm tra, đánh giá.
GV lựa chọn những bài tập có nội dung thực tế cơ bản, tiêu biểu trong các dạng bài tập có thể dưới dạng trắc nghiệm, tự luận…có nội dung thực tế giao cho HS và yêu cầu HS làm tại lớp hoặc ở nhà sau đó nộp lại bài làm của mình cho GV.
GV nhận xét đánh giá sản phẩm của HS. Sản phẩm thu được có thể là những câu trả lời chính xác hoặc là sáng kiến, giải pháp mang tính khả thi.
Công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn trong dạy học có sử dụng bài tập có nội dung thực tế
Căn cứ Bảng 1.1, chúng tôi đề xuất phiếu đánh giá năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của HS cho từng nội dung dạy học có sử dụng BTTT như sau:
Trường:………………………………………………. Tỉnh:………………………………
Họ tên GV:………………………………………….
Tên bài học………………………………………………………………………….
Đối tượng quan sát: ……………………. Lớp:…………….. Nhóm:………………………….
Ngày …………. tháng ……….. năm ………….
| TT | Tiêu chí thể hiện năng lực giải quyết vấn đề thực tiễnTT của HS | Đánh giá mức độ phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễnTT/điểm đạt được | Nhận xét | |||
| Tốt:8-10 | Khá:6,5-8 | Đạt:5-6,5 | Chưa đạt:0-4 | |||
| 1 | Phân tích tình huống thực tiễn trong bài tập | |||||
| 2 | Phát hiện vấn đề thực tiễn cần giải quyết | |||||
| 3 | Phát biểu vấn đề thực tiễn cần giải quyết | |||||
| 4 | Xác định thông tin liên quan đến cấn đề thực tiễn cần giải quyết và mối liên hệ giữa các thông tin | |||||
| 5 | Đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề thực tiễn | |||||
| 6 | Lập kế hoạch giải quyết vấn đề thực tiễn | |||||
| 7 | Thực hiện kế hoạch giải quyết vấn đề thực tiễn | |||||
| 8 | Tự đánh giá kết quả và rút ra kết luận | |||||
| 9 | Vận dụng vào tình huống mới | |||||
– Thông qua việc nghiên cứu cơ sở lí luận, làm rõ về cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn, làm rõ về bài tập có nội dung thực tế và vai trò của nó trong việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của HS, đồng thời tiến hành điều tra tìm hiểu những thuận lợi và khó khăn trong quá trình dạy học Vật lí ở một số trường trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi. Chúng tôi nhận thấy việc nghiên cứu phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn trong học tập sẽ góp phần đổi mới phương pháp dạy học của GV đồng thời tăng cường khả năng hứng thú học tập và tiếp thu bài của HS, qua đó là cơ sở để có thể phát triển được năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của HS.
Trên cơ sở nghiên cứu lí luận và thực tiễn, chúng tôi đã đề xuất biện pháp sử dụng bài tập có nội dung thực tế và quy trình tổ chức dạy học, nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của HS.
– Chúng tôi cho rằng, để phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn trong dạy học, người GV phải khai thác các tình huống thực tế một cách hợp lý, sáng tạo. Mặt khác, tình huống thực tiễn ấy phải tác động phù hợp với các cơ quan cảm giác của HS. Đồng thời, người GV phải xây dựng quy trình phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễnsao cho đạt được hiệu quả dạy học tối đa.
KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ PHẦN “MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC”THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH
2.1. Phân tích cấu trúc,đặc điểm và yêu cầu cần đạt phần “Mắt và các dụng cụ quang học”.
2.1.1. Cấu trúc phần “Mắt và các dụng cụ quang học”
“Mắt và các dụng cụ quang học” là chương thứ VII trong chương trình vật lí 11 hiện hành, nó được đặt sau chương “khúc xạ ánh sáng”. Trên cơ sở các kiến thức của chương trước, mục tiêu của chương này là nghiên cứu cụ thể về lăng kính, thấu kính, mắt, các dụng cụ quang học như kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn. Thời lượng dành cho việc dạy chương này là 16 tiết (trong đó có 8 tiết lý thuyết, 6 tiết bài tập và 2 tiết thực hành thí nghiệm). Cấu trúc của chương “Mắt và các dụng cụ quang học” được thể hiện qua bảng sau
MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC
LĂNG KÍNH
THẤU KÍNH
MẮT
KÍNH LÚP
KÍNH HIỂN VI
KÍNH THIÊN VĂN
2.1.2. Đặc điểm và yêu cầu cần đạt phần “Mắt và các dụng cụ quang học”
Nội dung cơ bản của chương này có thể chia làm bốn nhóm:
- Nhóm kiến thức về lăng kính.
- Nhóm kiến thức về thấu kính mỏng.
- Nhóm kiến thức về mắt và các tất của mắt.
- Nhóm kiến thức về các dụng cụ quang học bao gồm các kiến thức về kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn.
| Chủ đề | Mức độ cần đạt | Ghi chú |
| a) Lăng kính b) Thấu kính mỏng c) Mắt. Các tật của mắt. Hiện tượng lưu ảnh trên màng lưới d) Kính lúp. Kính hiển vi. Kính thiên vă | Kiến thức – Nêu được tính chất của lăng kính làm lệch tia sáng truyền qua nó. – Nêu được tiêu điểm chính, tiêu điểm phụ, tiêu diện, tiêu cự của thấu kính là gì. – Phát biểu được định nghĩa độ tụ của thấu kính và nêu được đơn vị đo độ tụ. – Nêu được số phóng đại của ảnh tạo bởi thấu kính là gì. – Nêu được sự điều tiết của mắt khi nhìn vật ở điểm cực cận và ở điểm cực viễn. – Nêu được góc trông và năng suất phân li là gì. – Trình bày các đặc điểm của mắt cận, mắt viễn, mắt lão về mặt quang học và nêu tác dụng của kính cần đeo để khắc phục các tật này. – Nêu được sự lưu ảnh trên màng lưới là gì và nêu được ví dụ thực tế ứng dụng hiện tượng này. – Nêu được nguyên tắc cấu tạo và công dụng của kính lúp, kính hiển vi và kính thiên văn. – Trình bày được số bội giác của ảnh tạo bởi kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn là gì. Kĩ năng – Vẽ được tia ló khỏi thấu kính hội tụ, phân kì và hệ hai thấu kính đồng trục. – Dựng được ảnh của một vật thật tạo bởi thấu kính. – Vận dụng các công thức về thấu kính để giải được các bài tập đơn giản. – Vẽ được ảnh của vật thật tạo bởi kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn và giải thích tác dụng tăng góc trông ảnh của mỗi loại kính. – Xác định được tiêu cự của thấu kính phân kì bằng thí nghiệm. |
2.2. Khai thác bài tập có nội dung thực tế phần “Mắt và các dụng cụ quang học”
Bài tập 1:Thấu kính.
Bài1.1. Hãy quan sát một chiếc kính cận và cho biết đó là thấu kính hội tụ hay phân kì? Căn cứ vào đâu để biết được đều đó?(N1,N2)
Trả lời: Kính cận là thấu kính phân kì . Đường rìa của kính sẽ dày hơn so với khoảng cách giữa hai mặt bên của kính.
Bài 1.2: Một thấu kính đã được lắp vào một dụng cụ quang học, không quan sát được rìa thấu kính, cũng không sờ được vào các mặt của thấu kính. Có thể xác định được đó là thấu kính hội tụ hay phân kì hay không?(N1, T1,T2,T3, T4,V1)
Trả lời:Tạo một chùm sáng song song chiếu vào thấu kính và quan sát chùm tia ló ra khỏi thấu kính:
-Nếu chùm sáng là hội tụ thì thấu kính đó là thấu kính hội tụ.
-Nếu chùm sáng là phân kì, thì thấu kính là thấu kính phân kì.
Để xác định chùm sáng là hội tụ hay phân kì, có thể đặt sau thấu kính một tấm bìa nhỏ để dễ quan sát.
Bài1.3. Có thể dùng một thấu kính hội tụ để soi mặt được không? Tại sao? So với gương phẳng thì sự soi này có gì khác biệt không? (N1, T1,T2,T3, T4,V1).
Trả lời: Có thể. Vì đối với thấu kính hội tụ vật thật đặt trong khoảng từ quang tâm O đến tiêu điểm F sẽ cho ảnh ảo, mắt người nhìn qua thấu kính sẽ có thể quan sát được ảnh ảo này. Như vậy người ta có thể nhìn thấy ảnh của mặt mình qua thấu kính. Tuy nhiên, do có độ phóng đại mà ảnh này to nhỏ khác nhau so với vật, đây chính là điểm khác biệt về sự soi giữa thấu kính và gương phẳng
Bài 1.4: Nhà vật lí học Frexnen do thiếu thấu kính hội tụ, Ông đã nghĩ ra một cách là nhỏ một giọt mật ong vào một lỗ nhỏ trên một tấm bìa. Hãy giải thích tại sao bằng cách như vậy Frexnen lại tạo ra được một thấu kính hội tụ?( N1,N5, T1,T2,T3, T4,V1)
Trả lời: Khi nhỏ mật ong vào một lỗ nhỏ trên tấm bìa, lực căng mặt ngoài giúp cho mật ong trám đầy vào lỗ. Mặt khác, khi đặt tấm bìa nằm ngang, chính trọng lượng của giọt mật ong làm cho hai mặt bên trở thành hai mặt cong và khoảng cách giữa hai mặt cong này luôn dày hơn so với rìa (Rìa rất mỏng, chỉ đủ dính với mép lỗ). Mật ong là một chất trong suốt, như vậy bản thân nó trong trường hợp này đã là một thấu kính hội tụ.
Bài 1.5. Một người muốn dùng một thấu kính hội tụ để thu ảnh của một ngọn nến trên màn, sao cho ảnh và vật (tức nến) có kích thước bằng nhau. Hãy lựa chọn những cách có thể được trong những cách sau đây:
a.Màn và nến đặt cùng phía so với thấu kính và nến đặt ngoài khoảng OF của thấu kính.
b. Màn và nến đặt về hai phía của thấu kính.
c. Màn và nến đặt về hai phía so với thấu kính và nến đặt ngoài khoảng OF của thấu kính.
d. Màn và nến đặt đối xứng nhau qua thấu kính và nến đặt cách thấu kính một khoảng d=2f.( N1, N4, N5, T1,T2,T3, T4,T5, V1,V3).
Trả lời: cách d.
Ảnh và vật có kích thước bằng nhau khi: d=d’.
Kết hợp với công thức thấu kính:
Suy ra d=2f
Bài 1.6. Khi làm thí nghiệm sự tạo ảnh qua thấu kính, một học sinh đã thu được những kết quả sau:
a.Vật thật cho ảnh thật
b. Vật thật cho ảnh ảo lớn hơn vật
c. Vật thật luôn cho ảnh ảo.
d. Vật thật cho ảnh ảo nhỏ hơn vật.
Hãy cho biết trong từng trường hợp trên học sinh ấy đã dùng loại thấu kính gì? (N1, N4, N5, T1, T2, T3, T4, T5,V1)
Trả lời: Các loại thấu kính đã dùng:
a và b: thấu kính hội tụ.
c và d: thấu kính phân kì
Bài 1.7: Trong tay có hai thấu kính: Một thấu kính hội tụ và một thấu kính phân kì mà độ tụ của chúng có độ lớn khác nhau. Nêu một phương án đơn giản có thể so sánh độ lớn của các độ tụ của hai thấu kính. (N1, N4, N5, T1, T2, T3, T4, T5,V1, V3)
Trả lời: đặt cho hai thấu kính ghép sát với nhau, độ tụ của thấu kính tương đương bằng tổng đại số các độ tụ của các thấu kính. Kiểm tra độ tụ của thấu kính tương đương bằng cách chiếu một chum sáng song song vào hệ hai thấu kính và quan sát chum tia ló là chùm tia hội tụ hay phân kì. Nếu chùm tia ló là chùm tia hội tụ thì hệ là hội tụ, độ tụ của thấu kính hội tụ lớn hơn giá trị tuyệt đối của độ tụ của thấu kính phân kì. Ngược lại, nếu chùm tia ló là chùm tia phân kì, độ tụ của thấu kính hội tụ nhỏ hơn giá trị tuyệt đối của độ tụ của thấu kính phân kì.
Bài 1.8: Trong phòng được chiếu sáng bằng một bóng đèn sợi đốt. Nếu có hai thấu kính hội tụ, làm thế nào có thể xác định được cái nào có độ tụ lớn hơn mà không phải dùng bất kì một dụng cụ nào khác. Hãy nêu rõ phương án thực hiện. (N1, N4, N5, T1, T2, T3,T4,T5, V1, V3).
Trả lời: Dựa theo công thức thấu kính có tiêu cự lớn hơn sẽ có độ tụ nhỏ hơn. Có thể thực hiện theo phương án như sau: theo phương truyền của ánh sáng đưa dần từng thấu kính ra xa tường, thấu kính nào cho một điểm sáng rõ ở khoảng cách gần tường hơn thì thấu kính đó có tiêu cự nhỏ hơn nghĩa là có độ tụ lớn hơn.
Bài tập 2: Mắt
Bài 2.1 Mắt người là một bộ phận được cấu tạo rất phức tạp và tinh vi. Trong quang hình học,hệ quang học của mắt được coi tương đương như một thấu kính hội tụ gọi là thấu kính mắt, tiêu cự của thấu kính mắt thường được gọi là tiêu cự của mắt.
2.1.1 Hãy trả lời các câu hỏi dưới đây bằng cách đánh dấu vào ô “Đúng” hoặc “Sai”. (N1, T1,T2,T3,T5, T4)
| Câu hỏi | Đúng | Sai |
| 1.Mắt có thể nhìn thấy rõ vật ở các vị trí khác nhau | ||
| 2. Tiêu cự của thấu kính mắt không phụ thuộc vào bán kính thể thủy tinh | ||
| 3. Mắt có các cơ vòng có thể co bóp làm thể thủy tinh phồng lên hoặc dẹp xuống | ||
| 4. Khoảng cách từ quang tâm của thấu kính mắt đến màng lưới được coi là không đổi | ||
| 5. Trong quang hình học mắt được coi như một thấu kính hội tụ |
Trả lời: 1-S; 2-S; 3:Đ; 4-Đ; 5-Đ
2.1.2 Mắt người trong quang hình học xem như một thấu kính hội tụ, vậy thấu kính mắt cũng có một tiêu cự xác định. Nhận định đó có đúng hay không? Vì sao? (N1, T1, T2, T3, T5, T4,V1)
Trả lời: không. Áp dụng công thức vật lí:
Trong đó: d là khoảng cách từ vật đến mắt; d’ là khoảng cách từ ảnh đến mắt là một giá trị xác định.
Nếu f xác định thì d xác định mắt chỉ nhìn rõ vật ở một vị trí xác định. Trái với thực tế, mắt nhìn rõ trong một khoảng cách xác định.
Trong quang hình học, thủy tinh thể đóng vai trò như một thấu kính hội tụ, có thể phồng lên hoặc dẹp xuống làm cho tiêu cự của mắt thay đổi.
Như vậy tiêu cự của thấu kính mắt có thể nhìn rõ vật trong một khoảng giá trị nào đó.
Bài 2.2 Một người có thể nhìn rõ vật ở xa vô cực không cần điều tiết và nhìn vật cách mắt 25cm khi điều tiết tối đa. Độ tụ của mắt thay đổi trong khoảng nào? Cho biết khoảng cách từ quang tâm đến võng mạc là 15mm. (N1, N2, T5, V1)
Trả lời:
Ta có:
Độ tụ của mắt biến thiên trong khoảng 66,67dp đến 70,67dp
Bài 2.3 Trên một tờ giấy vẽ hai vạch cách nhau 1mm. Đưa tờ giấy xa mắt dần cho đến khi thấy hai vạch đó như nằm trên một đường thẳng. Xác định gần đúng khoảng cách khoảng cách từ mắt đến tờ giấy. Biết năng suất phân li của của mắt người này là αmin = 3.10-4rad. (N1, N2, T5, V1)
Trả lời: Góc trông vật của mắt:
Khi mắt thấy 2 vạch đó trên một đường thẳng thì αmin.
Ta có:
Bài 2.4 Mắt một người có điểm cực cận cách mắt 14cm, điểm cực viễn cách mắt 100cm. Mắt này bị tật gì? Tìm độ tụ của kính phải đeo. (N1, N2, T5, V1)
Trả lời: Vì OCv hữu hạn nên mắt người này bị tật cận thị.
Khi đeo kính ta có:
Vậy người này phải đeo kính phân kì có độ tụ 10dp
Bài 2.5 Người cận thị khi đọc sách nên cứ đeo kính hay bỏ kính ra? (N1, N3, T1, T2, T5, V1)
Trả lời: Khi đọc, viết, thường phải để sách, vở cách mắt chừng 25-30cm để đỡ mỏi và để nhìn bao quát được cả trang sách, vở. Người cận thị khi không đeo kính chỉ nhìn rõ những vật ở trong giới hạn nhìn rõ của mắt, tức là những vật trong khoảng từ điểm cực cận Cc đến điểm cực viễn Cv. người cận thị đeo kính số 5 có điểm cực viễn Cv cách mắt chỉ 0,2m hay 20cm. những người cận thị nặng hơn có điểm cực viễn còn ở gần mắt hơn nữa. muốn đọc được trang sách đặt cách mắt 30cm, họ nhất thiết phải đeo kính. Khi đeo kính đúng số, điểm cực viễn được đưa ra xa vô cùng, và mắt lại phải điều tiết mới thấy rõ các chữ trên trang sách.
Đối với người cận thị nhẹ hơn, đeo kính số nhỏ hơn 4, điểm cực viễn ở cách mắt trên 25cm, nên không cần đeo kính, họ cũng đọc được chữ trên quyển sách ở xa 25cm, mà không phải điều tiết hoặc chỉ cần điều tiết ít.
Khi mắt không điều tiết, hoặc điều tiết ít, các cơ giữ thủy tinh thể làm việc không quá căng, nên lâu mỏi và khi mắt không điều tết nữa, thủy tinh thể dễ trở lại bình thường, nên tật mắt không nặng thêm. Nếu đeo kính để đưa điểm cực viễn ra vô cực, thì lúc đọc sách mắt phải điều tiết nhiều, thủy tinh thể ở trạng thái căng quá lâu, có thể bị giảm hoặc mất tính đàn hồi, khó trở lại trạng thái bình thường, và tật mắt có xu hướng ngày càng nặng thêm. Vì vậy người ta thường khuyên người cận thị bỏ kính ra, hoặc đeo kính số nhở hơn, khi đọc, viết để giữ cho khỏi cận nặng thêm. Tuy nhiên, nếu cứ giữ cho mắt luôn luôn không phải điều tiết thì cơ mắt ít hoạt động sẽ chóng suy yếu, mắt chóng mất khả năng điều tiết và chóng trở thành mắt lão. Vì vậy thỉnh thoảng nên cho cơ mắt hoạt động, tức là cứ đeo kính mà đọc sách, để mắt phải điều tiết. việc này cần làm một cách điều độ, để vừa giữ cho mắt không cận nặng thêm, vừa giữ cho mắt trẻ lâu.
D:\DỮ LIỆU MỚI CẦN ĐỔI TÊN VÀ ĐĂNG 2025\TAI LIEU C YEN-2024\DE CUONG CHI TIET\PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH THÔNG QUA KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ TRONG DẠY HỌC PHẦN “MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ\SAU BAO VE
