Đề tài Nâng cao kỹ năng giải bài tập phần quang hình cho học sinh lớp 9 bằng cách hướng dẫn cho học sinh cách thức điều tra, phân tích

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KHÁNH SƠN TRƯỜNG THCS BA CỤM BẮC Đề tài nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng: “NÂNG CAO KỸ NĂNG GIẢI BÀI TẬP PHẦN QUANG HÌNH CHO HỌC SINH LỚP 9 BẰNG CÁCH HƯỚNG DẪN CHO HỌC SINH CÁCH THỨC ĐIỀU TRA, PHÂN TÍCH” Giáo viên: Lê Thị Thu Phương Năm học: 2011 – 2012 MỤC LỤC I. TÓM TẮT ĐỀ TÀI ....................................................................................................................... 2 II. GIỚI THIỆU ..................................................................................................................................... 3 Hiện trạng .............................................................................................................................. 3 Giải pháp thay thế ............................................................................................................ 4 3. Một số đề tài gần đây ....................................................................................................... 6 4. Vấn đề nghiên cứu .............................................................................................................. 6 5. Giả thuyết nghiên cứu ...................................................................................................... 6 III. PHƯƠNG PHÁP .......................................................................................................................... 6 1. Khách thể nghiên cứu ....................................................................................................... 6 2. Thiết kế ....................................................................................................................................... 7 3. Quy trình nghiên cứu ........................................................................................................ 8 Đo lường ..................................................................................................................................... 17 IV. PHÂN TÍCH DỮ LIỆU VÀ BÀN LUẬN KẾT QUẢ ...................... 19 Phân tích dữ liệu ................................................................................................................. 19 Bàn luận kết quả .................................................................................................................... 20 V. BÀI HỌC KINH NGHIỆM ................................................................................................... 21 VI. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ........................................................................................ 21 VII. TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................... 24 VIII. CÁC PHỤ LỤC CỦA ĐỀ TÀI ....................................................................................... 25 PHỤ LỤC I: Xác định đề tài nghiên cứu .................................................................... 25 PHỤ LỤC II: Kế hoạch nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng ..... 26 PHỤ LỤC III: Bài kiểm tra trước tác động ............................................................... 27 PHỤ LỤC IV: Bài kiểm tra sau tác động .................................................................... 28 PHỤ LỤC V: Phân tích dữ liệu ......................................................................................... 29 PHỤ LỤC VI: Kế hoạch bài học ..................................................................................... 30 PHỤ LỤC VII: Hệ thống kiến thức ôn tập ................................................................ 49 Đề tài nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng: “ NÂNG CAO KỸ NĂNG GIẢI BÀI TẬP PHẦN QUANG HÌNH CHO HỌC SINH LỚP 9 BẰNG CÁCH HƯỚNG DẪN CHO HỌC SINH CÁCH THỨC ĐIỀU TRA, PHÂN TÍCH” Giáo viên nghiên cứu: Lê Thị Thu Phương Đơn vị: Trường THCS Ba Cụm Bắc, Khánh Sơn, Khánh Hòa I. TÓM TẮT ĐỀ TÀI Trước xu thế phát triển và hội nhập trong khu vực và trên phạm vi toàn cầu đã đòi hỏi ngành giáo dục phải đổi mới một cách mạnh mẽ, đồng bộ cả mục tiêu, nội dung, phương pháp và phương tiện dạy học, cũng như phương pháp kiểm tra đánh giá học sinh để có thể đào tạo ra những lớp người lao động mới mà xã hội đang cần. Trong đó, việc đổi mới phương pháp và phương tiện dạy học phải được đặc biệt chú ý. Đối với môn vật lí, đòi hỏi tính tự chủ và tính sáng tạo của học sinh cao, việc giải bài tập vật lí đòi hỏi học sinh phải tóm tắt được dữ liệu của đề bài (Cho gì? hỏi gì? cần tìm gì?). Trong đề bài ẩn chứa các hiện tượng, nội dung, bản chất vật lí nào? Kế hoạch giải ra sao? Chọn công thức, cách giải nào phù hợp? Trên cơ sở đó sẽ giúp học sinh củng cố lại những kiến thức đã học, hiểu sâu sắc bản chất của các hiện tượng vật lí, từ đó giúp học sinh nhớ lâu các kiến thức và biết cách vận dụng vào thực tế. Ta đã biết ở giai đoạn 1 ( lớp 6 và lớp 7 ) vì khả năng tư duy của học sinh còn hạn chế, vốn kiến thức toán học chưa nhiều nên SGK chỉ đề cập đến những khái niệm, những hiện tượng vật lí quen thuộc thường gặp hàng ngày. Ở giai đoạn 2 ( lớp 8 và lớp 9 ) khả năng tư duy của các em đã phát triển, đã có một số hiểu biết ban đầu về khái niệm cũng như hiện tượng vật lí hằng ngày. Do đó việc học tập môn vật lí ở lớp 9 đòi hỏi cao hơn nhất là một số bài toán về điện, quang, yêu cầu học sinh phải nâng cao năng lực lên một mức cao hơn và đặt ra các yêu cầu cao hơn. Đó là các yêu cầu về khả năng điều tra, phân tích, tổng hợp các thông tin và dự liệu thu thập được. Như vậy, để nâng cao kỹ năng giải bài tập phần Quang hình cho học sinh lớp 9, để phát huy vai trò học tập của học sinh, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo, kích thích tính tò mò, ham hiểu biết, ham học hỏi, nhằm tạo hứng thú cho học sinh khi học môn vật lí; giải pháp của tôi là hướng dẫn cho học sinh cách thức điều tra, phân tích khi giải bài tập định lượng vật lí. Nghiên cứu được tiến hành trên học sinh lớp 9 Trường THCS Ba Cụm Bắc. Kết quả cho thấy tác động đã có ảnh hưởng rõ rệt đến kỹ năng làm bài tập của học sinh. Học sinh phần lớn cũng nắm bắt được quy trình, cách thức giải bài tập quang hình, giải được một số bài tập tương đối khó. Điều đó chứng minh rằng việc hướng dẫn cho học sinh cách thức điều tra, phân tích khi giải bài tập định lượng vật lí làm nâng cao kĩ năng giải bài tập vật lí 9 của học sinh trường THCS Ba Cụm Bắc. Nghiên cứu được tiến hành trên hai nhóm tương đương: hai lớp 9 trường THCS Ba Cụm Bắc: lớp 9A (15 học sinh) làm lớp thực nghiệm; lớp 9B ( 15 học sinh) làm lớp đối chứng. Lớp thực nghiệm được hướng dẫn cho học sinh cách thức điều tra, phân tích khi giải bài tập định lượng vật lí. Kết quả cho thấy tác động đã có ảnh hưởng rõ rệt đến kỹ năng làm bài tập của học sinh. Điểm trung bình (giá trị trung bình) bài kiểm tra của lớp thực nghiệm là 6; của lớp đối chứng là 5,13. Kết quả kiểm chứng T-Test cho thấy p =0,0011 < 0,05 có nghĩa là có sự khác biệt lớn giữa điểm trung bình của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng. Điều đó chứng minh rằng việc hướng dẫn cho học sinh cách thức điều tra, phân tích khi giải bài tập định lượng vật lí làm nâng cao khả năng làm bài tập phần Quang hình Vật lí 9 của học sinh trường THCS Ba Cụm Bắc II. GIỚI THIỆU Hiện trạng: Thực tế qua quá trình giảng dạy chương trình Vật lí 9 bản thân tôi nhận thấy: Các bài toán quang hình học lớp 9 mặc dù chiếm một phần nhỏ trong chương trình nhưng đây là loại toán các em hay lúng túng, đối với học sinh vấn đề giải và sửa các bài tập vật lí gặp không ít khó khăn vì học sinh thường không nắm vững lý thuyết, tiết bài tập rất ít, chưa có kỹ năng vận dụng kiến thức vật lí. Vì vậy các em giải bài tập một cách mò mẫm, không có định hướng rõ ràng, áp dụng công thức máy móc và nhiều khi không giải được, có nhiều nguyên nhân: - Học sinh chưa biết phương pháp để giải bài tập vật lí. - Chưa có những kỹ năng toán học cần thiết để giải bài tập vật lí. - Chưa xác định được mục đích của việc giải bài tập và tìm ra từ câu hỏi điều kiện của bài toán, xem xét các hiện tượng vật lí nêu trong đề bài tập để từ đó nắm vững bản chất vật lí, tiếp theo là xác định mối liên hệ giữa cái đã cho và cái phải tìm. - Học sinh còn sợ sệt khi cho bài tập về nhà, chưa tự giải bài tập ở nhà làm bài tập ở nhà còn mang tính đối phó với việc kiểm tra của giáo viên. - Tài liệu tham khảo bộ môn vật lí ở trường chưa phong phú. - Do tư duy của học sinh còn hạn chế nên khả năng tiếp thu bài còn chậm, lúng túng từ đó không nắm chắc các kiến thức, kĩ năng cơ bản, định lý, các hệ quả do đó khó mà vẽ hình và hoàn thiện được một bài toán quang hình học lớp 9. - Do phòng thí nghiệm, phòng thực hành còn thiếu nên các tiết dạy chất lượng chưa cao, dẫn đến học sinh tiếp thu các định luật, hệ quả còn hời hợt. - Do chương trình học còn nặng về lí thuyết, còn ít các tiết bài tập để luyện tập. - Do phương pháp dạy học của giáo viên còn mang nặng tính chất giáo viên hướng dẫn, làm mẫu, học sinh làm theo. - Do kỹ năng giải bài tập phần Quang hình của học sinh còn yếu . . . . Như vậy, để khắc phục những khó khăn trước mắt và giúp học sinh có những kĩ năng giải bài tập định lượng một cách dễ dàng, tôi chọn nguyên nhân “Kỹ năng giải bài tập phần quang hình còn yếu” để tìm cách khắc phục hiện trạng này. Giải pháp thay thế: Để khắc phục nguyên nhân đã nêu ở trên, tôi có rất nhiều giải pháp như: Phát huy vai trò thảo luận nhóm trong quá trình học tập. Tăng cường làm các bài tập tại lớp. Giáo viên tiến hành làm mẫu nhiều lần cho học sinh quan sát. Tăng cường một số bài tập ở nhà để học sinh làm. Tạo những câu hỏi có tính vấn đề để học sinh tìm hiểu và trả lời. Giáo viên hướng dẫn cho học sinh cách thức điều tra, phân tích. Như vậy có rất nhiều giải pháp để khắc phục được hiện trạng trên, tuy nhiên mỗi giải pháp đều có những ưu điểm cũng như những hạn chế nhất định. Trong tất cả các giải pháp đó tôi chọn giải pháp “Hướng dẫn cho học sinh cách thức điều tra, phân tích khi giải bài tập định lượng vật lí”. Giúp cho học sinh bước đầu có một phương pháp cơ bản để giải loại bài toán quang hình lớp 9 được tốt hơn. Với những lý luận trên, muốn giải bài tập vật lí ta cần thực hiện các bước sau: Các bước cơ bản: Bước 1: Viết tóm tắt các dữ kiện: - Đọc kỹ đề bài (khác với thuộc đề bài), tìm hiểu ý nghĩa của thuật ngữ, có thể phát biểu tóm tắt ngắn gọn chính xác. - Dùng ký hiệu tóm tắt đề bài cho gì? Hỏi gì? Thống nhất đơn vị. Dùng hình vẽ để mô tả lại tình huống, minh họa nếu cần. Bước 2: Phân tích nội dung làm sáng tỏ bản chất vật lí, xác lập mối liên hệ của các dữ kiện có liên quan tới công thức nào của các dữ kiện xuất phát và rút ra cái cần tìm xác định phương hướng và vạch kế hoạch giải. Bước 3: Chọn công thức thích hợp, kế hoạch giải, thành lập các phương trình nếu cần, chú ý có bao nhiêu ẩn số thì có bấy nhiêu phương trình. Bước 4: Lựa chọn cách giải cho phù hợp, tôn trọng trình tự, phải theo để thực hiện các chi tiết của dự kiến, nhất là khi gặp những bài tập phức tạp. Thực hiện cẩn thận các phép tính. Để tránh sai số (nếu có) nên thay bằng chữ đến biểu thức cuối cùng mới thay bằng số. Bước 5: Kiểm tra, xác nhận kết quả và biện luận: - Kiểm tra lại xem trị số của kết quả có đúng không, có phù hợp với thực tế không? Kiểm tra lại các phép tính. - Nếu có điều kiện, xem thử còn có cách giải nào khác ngắn gọn hơn, hay hơn không ? 3. Một số đề tài gần đây: Về vấn đề nâng cao kĩ năng giải bài tập quang hình cho học sinh lớp 9 đã có nhiều bài viết được trình bày. Ví dụ: - Kế hoạch đổi mới phương pháp dạy học Vật lí của giáo viên Trương Lí Khanh, Trường THCS Hải Khê, Hải Lăng. - Sáng kiến kinh nghiệm: “Phương pháp giải bài toán quang hình học lớp 9” của giáo viên Lương Văn Thành, Trường THCS Hương Phong, Hương Trà. - Sáng kiến kinh nghiệm: “Phương pháp giải bài toán quang hình học lớp 9’’ của Nguyễn Thị Thùy Linh, giáo viên Trường THCS Thạnh Phú Đông. Các đề tài này đều đề cập đến những định hướng, tác dụng, kết quả của việc giải bài tập định lượng vật lí 9 phần Quang hình. Bản thân tôi muốn có một nghiên cứu cụ thể hơn và đánh giá được hiệu quả của việc nâng cao kĩ năng giải bài tập phần Quang hình trong vật lí 9 nhằm hỗ trợ cho giáo viên trong quá trình dạy học tại địa bàn Huyện Khánh Sơn. Qua nguồn cung cấp thông tin sinh động đó, học sinh tự khám phá ra kiến thức khoa học. Từ đó, truyền cho các em lòng tin vào khoa học, say mê tìm hiểu khoa học cùng các ứng dụng của nó trong đời sống. 4. Vấn đề nghiên cứu: Việc hướng dẫn cho học sinh cách thức điều tra, phân tích khi giải bài tập định lượng vật lí có làm nâng cao kĩ năng giải bài tập cho học sinh không? 5. Giả thuyết nghiên cứu: Có. Việc hướng dẫn cho học sinh cách thức điều tra, phân tích khi giải bài tập định lượng vật lí có làm nâng cao kĩ năng giải bài tập cho học sinh. III. PHƯƠNG PHÁP 1. Khách thể nghiên cứu 1.1. Khách thể nghiên cứu: Kĩ năng giải bài tập phần Quang hình học của học sinh đối với môn vật lí. Đối tượng nghiên cứu: Một số phương pháp nâng cao kỹ năng giải bài tập phần quang hình học cho học sinh lớp 9 của học sinh trên địa bàn trường THCS Ba Cụm Bắc. Hai lớp được chọn tham gia nghiên cứu có nhiều điểm tương đồng nhau về tỉ lệ giới tính, dân tộc. Cụ thể như sau: Bảng 1. Giới tính và thành phần dân tộc của HS lớp 9 trường THCS Ba Cụm Bắc: Số HS các nhóm Dân tộc Tổng số Nam Nữ Kinh Raclay Lớp 9A 15 6 9 1 14 Lớp 9B 15 2 13 0 15 Về thành tích học tập của năm học trước, hai lớp tương đương nhau về điểm số của tất cả các môn học. 2. Thiết kế Chọn hai nhóm của 2 lớp: nhóm học sinh lớp 9A là nhóm thực nghiệm và nhóm học sinh lớp 9B là nhóm đối chứng. Tôi dùng bài kiểm tra để kiểm tra kỹ năng làm bài tập Quang hình của học sinh trước tác động. Kết quả kiểm tra cho thấy điểm trung bình của hai nhóm có sự khác nhau, do đó chúng tôi dùng phép kiểm chứng T-Test để kiểm chứng sự chênh lệch giữa điểm số trung bình của 2 nhóm trước khi tác động. Kết quả: Bảng 2. Kiểm chứng để xác định các nhóm tương đương Đối chứng Thực nghiệm Giá trị trung bình 5,1 5,2 p 0,2408 p = 0,2408 > 0,05, từ đó kết luận sự chênh lệch điểm số trung bình của hai nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng là không có ý nghĩa, hai nhóm được coi là tương đương. Sử dụng thiết kế 2: Kiểm tra trước và sau tác động đối với các nhóm tương đương (được mô tả ở bảng 3): Bảng 3. Thiết kế nghiên cứu Nhóm KT trước TĐ Tác động KT sau TĐ Thực nghiệm (9A) O1 Hướng dẫn cho học sinh cách thức điều tra, phân tích khi giải bài tập định lượng vật lí. O3 Đối chứng (9B) O2 Không O4 3. Quy trình nghiên cứu 3. 1. Giáo viên cho HS đọc kỹ đề từ 2 đến 3 lần cho đến khi hiểu. Sau đó hướng dẫn HS phân tích đề: Hỏi: * Bài toán cho biết gì? * Cần tìm gì? Yêu cầu gì? * Vẽ hình như thế nào? Ghi tóm tắt. * Vài học sinh đọc lại đề ( dựa vào tóm tắt để đọc ). Ví dụ 1: Một người dùng một kính lúp có số bội giác 2,5X để quan sát một vật nhỏ AB được đặt vuông góc với trục chính của kính và cách kính 8cm. a) Tính tiêu cự của kính? Vật phải đặt trong khoảng nào trước kính? b) Dựng ảnh của vật AB qua kính (không cần đúng tỉ lệ), ảnh là ảnh thật hay ảo? c) Ảnh lớn hay nhỏ hơn vật bao nhiêu lần? Giáo viên cho học sinh đọc vài lần. Hỏi: * Bài toán cho biết gì? - Kính gì ? Kính lúp là loại thấu kính gì? Số bội giác G? - Vật AB được đặt như thế nào với trục chính của thấu kính? Cách kính bao nhiêu? - Vật AB dược đặt ở vị trí nào so với tiêu cự? * Bài toán cần tìm gì? Yêu cầu gì? - Tìm tiêu cự ? Để tính tiêu cự của kính lúp cần sử dụng công thức nào? - Để nhìn rõ ảnh qua kính lúp vật phải đặt trong khoảng nào trước kính? - Dựng ảnh của vật AB qua kính ta phải sử dụng các tia sáng đặt biệt nào? - Xác định ảnh thật hay ảo? - So sánh ảnh và vật? * Một HS lên bảng ghi tóm tắt sau đó vẽ hình. (cả lớp cùng làm ) Cho biết Kính lúp G = 2,5X OA = 8cm a) f = ? Vật đặt khoảng nào? b) Dựng ảnh của AB. Ảnh gì? c) * Cho 2 học sinh dựa vào tóm tắt đọc lại đề. (có như vậy HS mới hiểu sâu đề ). * Để giải đúng bài toán cần chú ý cho HS đổi về cùng một đơn vị hoặc đơn vị của số bội giác phải được tính bằng cm. 3.2. Để học sinh dựng ảnh, hoặc xác định vị trí của vật chính xác qua kính, mắt hay máy ảnh GV phải luôn kiểm tra, khắc sâu HS: * Các sơ đồ ký hiệu quen thuộc như: - Thấu kính hội tụ thấu kính phân kì: - Vật đặt vuông góc với trục chính: hoặc • F' O • F - Trục chính, tiêu điểm F và F', quang tâm O: Màng lưới - Phim ở máy ảnh hoặc màng lưới ở mắt: - Ảnh thật: hoặc ; -Ảnh ảo: hoặc * Các định luật, qui tắc, qui ước, hệ quả như: - Định luật truyền thẳng của ánh sáng, định luật phản xạ ánh sáng, định luật khúc xạ ánh sáng. - Đường thẳng nối tâm mặt cầu gọi là trục chính. - O gọi là quang tâm của thấu kính. - F và F' đối xứng nhau qua O, gọi là các tiêu điểm. - Đường truyền các tia sáng đặt biệt như: Thấu kính hội tụ: + Tia tới song song với trục chính cho tia ló đi qua tiêu điểm F. + Tia tới đi qua tiêu điểm F, cho tia ló song song với trục chính. + Tia tới đi qua quang tâm O, truyền thẳng. Thấu kính phân kì: + Tia tới song song với trục chính, cho tia ló kéo dài đi qua tiêu điểm F. + Tia tới đi qua tiêu điểm F, cho tia ló song song với trục chính. + Tia tới đi qua quang tâm O, truyền thẳng. - Máy ảnh: + Vật kính máy ảnh là một thấu kính hội tụ. P Q O A + Ảnh của vật phải ở ngay vị trí của phim cho nên muốn vẽ ảnh phải xác định vị trí đặt phim. B - Mắt, mắt cận và mắt lão: + Thể thuỷ tinh ở mắt là một thấu kính hội tụ. Màng lưới như phim ở máy ảnh. + Điểm cực viễn: điểm xa mắt nhất mà ta có thẻ nhìn rõ được khi không điều tiết. + Điểm cực cận: điểm gần mắt nhất mà ta có thể nhìn rõ được. Kính cận là thấu kính phân kì. • F, CV A B Kinh cận Mắt + Mắt lão nhìn rõ những vật ở xa, nhưng không nhìn rõ những vật ở gần. Kính lão là thấu kính hội tụ. Mắt lão phải đeo kính hội tụ để nhìn rõ các vật ở gần. F CC A B • • Mắt Kinh lão - Kính lúp: + Kính lúp là thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn. + Để dựng ảnh, hoặc xác định vị trí một vật qua kính lúp cần phải đặt vật trong khoảng tiêu cự của kính. Ảnh qua kính lúp phải là ảnh ảo lớn hơn vật. F A B O • * Ở Ví dụ1: - Dựng ảnh của vật AB qua kính lúp: + Ta phải đặt vật AB trong khoảng tiêu cự của kính lúp. + Dùng hai tia đặt biệt để vẽ ảnh A'B'. 3.3. Để trả lời phần câu hỏi định tính học sinh cần thu thập thông tin có liên quan đến nội dung, yêu cầu bài toán từ đó vận dụng để trả lời. Ở ví dụ 1: Câu a) Vật đặt trong khoảng nào? Câu b) Ảnh gì ? Ở đây vật kính là một kính lúp cho nên vật phải đặt trong khoảng tiêu cự mới nhìn rõ được vật. Ảnh của vật qua thấu kính sẽ là ảnh ảo và lớn hơn vật. *Các thông tin: - Thấu kính hội tụ: + Vật đặt ngoài tiêu cự cho ảnh thật, ngược chiều. + Vật đặt rất xa thấu kính cho ảnh thật có vị trí cách thấu kính một khoảng bằng tiêu cự. + Vật đặt trong khoảng tiêu cự cho ảnh ảo, lớn hơn vật, cùng chiều với vật - Thấu kính phân kỳ: + Vật đặt ở mọi vị trí trước thấu kính phân kì luôn cho ảnh ảo, cùng chiều, nhỏ hơn vật và luôn nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính. + Vật đặt rất xa thấu kính, ảnh ảo của vật có vị trí cách thấu kính một khoảng bằng tiêu cự. - Máy ảnh: + Ảnh trên phim là ảnh thật, nhỏ hơn vật và ngược chiều với vật. - Mắt cận: + Mắt cận nhìn rõ những vật ở gần, nhưng không nhìn rõ những vật ở xa. + Mắt cận phải đeo kính phân kì. - Mắt lão: . + Mắt lão nhìn rõ những vật ở xa, nhưng không nhìn rõ những vật ở gần. + Mắt lão phải đeo kính hội tụ để nhìn rõ các vật ở gần. - Kính lúp: + Vật cần quan sát phải đặt trong khoảng tiêu cự của kính để cho một ảnh ảo lớn hơn vật. Mắt nhìn thấy ảnh ảo đó. 3.4. Nắm chắc các công thức vật lí, các hệ thức của tam giác đồng dạng, dùng các phép toán để biến đổi các hệ thức, biểu thức : * Công thức tính số bội giác: G = - Trở lại ví dụ 1 : G = = * Hệ thức tam giác đồng dạng, và các phép toán biến đổi: ž ž A B' B A/'',''''''' F F' Ta trở lại câu c) ví dụ1: I o * OA'B' ~ OAB , nên ta có : (1) * F'A'B' ~ F'OI, nên ta có: (2) Vì : AB = OI nên : Từ (1) và (2) ta có: (3) Thay (3) vào (1) ta có : * Vậy ảnh lớn gấp 5 lần vật * Chú ý: Phần này là phần cốt lõi để giải được một bài toán quang hình học, nên đối với một số HS yếu toán hình học thì GV thường xuyên nhắc nhở về nhà rèn luyện thêm phần này: - Một số HS mặc dù đã nêu được các tam giác đồng dạng, nêu được một số hệ thức nhưng không thể biến đổi suy ra các đại lượng cần tìm. - Trường hợp trên GV phải nắm cụ thể tùng HS. Sau đó giao nhiệm vụ cho một số em khá trong tổ, nhóm giảng giải, giúp đỡ để cùng nhau tiến bộ. 3. 5. Hướng dẫn HS phân tích đề bài toán quang hình học một cách lôgic, có hệ thống: Ví dụ 2: Đặt vật AB cao 12cm vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ (A nằm trên trục chính) và cách thấu kính 24cm thì thu được một ảnh thật cao 4cm. Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và tính tiêu cự của thấu kính. *Hướng dẫn học sinh phân tích bài toán, sau đó tổng hợp lại rồi giải: F A O • • F' A' B' I B - Để hướng dẫn HS phân tích, tìm hiểu bài toán phải cho HS đọc kỹ đề, ghi tóm tắt sau đó vẽ hình. Cho biết: TK hội tụ AB = 12cm; OA = 24cm A'B' = 4cm(ảnh thật) OA' = ? OF = OF' = ? - Hướng dẫn học sinh phân tích bài toán: * Muốn tính OA' ta cần xét các yếu tố nào? (OAB ~ OA'B') OA' =...... * Muốn tính OF' = f ta phải xét hai tam giác nào đồng dạng với nhau? (OIF' ~ A'B'F') * OI như thế nào với AB; F'A' = ? - Hướng dẫn HS giải theo cách tổng hợp lại: Tìm OA' F'A' OI OF' ; Giải: * Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính hội tụ là: OAB ~ OA'B' suy ra * Tiêu cự của thấu kính: OIF' ~ A'B'F' Do OI = AB nên: ĐS: OA = 8cm OF = 6cm Ví dụ 3: Một vật sáng AB có dạng mũi tên được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kì, điểm A nằm trên trục chính, cách thấu kính 15 cm. Thấu kính có tiêu cự 10cm. a. Hãy vẽ ảnh của vật AB cho bởi thấu kính và nêu đặc điểm của ảnh. b. Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính. c. Chiều cao của ảnh bằng bao nhiêu lần vật? - Hướng dẫn học sinh phân tích bài toán: * Để vẽ được ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kỳ thì ta vẽ như thế nào? Đặt vật như thế nào cho đúng tỉ lệ? Dùng những tia sáng đặt biệt nào? Để nêu được đặc điểm của ảnh ta dựa vào yếu tố nào? * Muốn tính OA' ta cần xét các yếu tố nào? (OAB ~ OA'B') ........ (OIF' ~ A'B'F') ........ * OI như thế nào với AB; F'A' = ? - Hướng dẫn HS giải theo cách tổng hợp lại: Tìm OA' F'A' OI OF' ; * Để so sánh chiều cao của ảnh so với vật ta áp dụng công thức nào? Giải: a. Vẽ ảnh và nêu đặc điểm của ảnh: I B F B’ O A’ A * Đặc điểm ảnh: Ảnh ảo, cùng chiều và nhỏ hơn vật b. Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính. * OA'B' ~OAB , nên ta có : (1) * FA'B' ~ FOI, nên ta có: (2) Vì : AB = OI nên : Từ (1) và (2) ta có: c. Chiều cao của ảnh bằng bao nhiêu lần vật? Thay (3) vào (1), ta có: * Vậy ảnh nhỏ hơn vật lần. ĐS: OA’ = 40cm 3.6. Chọn đối tượng thực hiện: Chọn nhóm: Nhóm thử nghiệm và nhóm đối chứng thuộc khối lớp 9 trường THCS Ba Cụm Bắc - Khánh Sơn - Khánh Hòa. Quá trình thử nghiệm đã được tổ chức ở hai nhóm của hai lớp 9A và 9B. - Nhóm của lớp 9B là nhóm đối chứng, gồm 15 học sinh. Đối với nhóm này tôi không hướng dẫn cho học sinh cách thức điều tra, phân tích khi giải bài tập định lượng vật lí. - Nhóm của lớp 9A là nhóm thực nghiệm: gồm 15 học sinh. Đối với nhóm này tôi hướng dẫn cho học sinh cách thức điều tra, phân tích khi giải bài tập định lượng vật lí. 3.7. Tiến hành thực nghiệm: Thời gian tiến hành thực nghiệm vẫn tuân theo kế hoạch dạy học của nhà trường và theo thời khóa biểu để đảm bảo tính khách quan. 4. Đo lường: * Tiến hành kiểm tra và chấm bài 4.1. Tôi tiến hành bài kiểm tra 1 tiết trước khi tác động (nội dung đáp án trình bày ở phần phụ lục 3). ĐỀ : Một vật sáng AB có dạng mũi tên được đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ, điểm A nằm trên trục chính, cách thấu kính 8cm.Thấu kính có tiêu cự 10cm. a. Vẽ ảnh A’B’ của vật qua thấu kính hội tụ. Nêu đặc điểm của ảnh. ( không cần đúng tỷ lệ ) b. Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính. c. Chiều cao của ảnh bằng bao nhiêu lần vật? Kết quả khảo sát: LỚP 9A LỚP 9B Stt Họ và tên Điểm Stt Họ và tên Điểm 01 Cao Minh Anh 4 01