SKKN Một số hiểu biết của mình mà tôi rút ra được trong quá trình giảng dạy phần Sóng ánh sáng

Nội dung text: SKKN Một số hiểu biết của mình mà tôi rút ra được trong quá trình giảng dạy phần Sóng ánh sáng

1. Sáng kiến kinh nghiệm Giáo viên: Trương Đình Den A. Mở đầu I. Lý do chọn đề tài. Mục đích nghiên cứu sáng kiến kinh nghiệm Lợi thế lớn nhất của phương pháp trắc nghiệm khách quan cĩ thể khảo sát trên một diện rộng, một cách nhanh chĩng, khách quan, chính xác; nĩ cho phép xử lý kết quả theo nhiều chiều với từng học sinh cũng như tổng thể cả lớp học hoặc một trường học. Nhưng việc biên soạn một hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan là khơng đơn giản, địi hỏi sự quan tâm của nhiều người, đặc biệt là các nhà giáo, phải qua nhiều thử nghiệm mất nhiều thời gian. Mục đích nghiên cứu: Để phù hợp với sự cải cách và đổi mới của Bộ Giáo dục và đào tạo cách kiểm tra, đánh giá chất lượng học sinh. Cũng như phù hợp với sự đổi mới mạnh mẽ của sách giáo khoa và phương pháp dạy và học của giáo viên và học sinh. Sự kiểm tra, đánh giá chuyển từ hình thức tự luận sang trắc nghiệm khách quan đánh giá một cách khách quan năng lực nhận thức của học sinh. Việc đổi mới cách đánh giá yêu cầu người học khơng những cần thơng hiểu và nắm chắc kiến thức mà cịn phải vận dụng kiến thức một cách nhanh nhạy. Làm thế nào chọn được phương án nhanh nhất trong câu hỏi trắc nghiệm khách quan? Qua kinh nghiệm giảng dạy tơi thấy mỗi phần đều cĩ một phương pháp riêng nhất định và dưới đây tơi xin trình bày một số hiểu biết của mình mà tơi rút ra được trong quá trình giảng dạy phần: Sĩng ánh sáng II. Phương pháp và kĩ thuật trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn 1. Phương pháp trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn Một câu hỏi dạng nhiều lựa chọn gồm 2 phần: phần "gốc" và phần "lựa chọn" ✓ Phần gốc: Là một câu hỏi hay một câu bỏ lửng (chưa hồn tất). Yêu cầu phải tạo căn bản cho sự lựa chọn, bằng cách đặt vấn đề hay đưa ra một ý tưởng rõ ràng giúp cho người làm bài hiểu rõ câu hỏi ấy muốn địi hỏi câu hỏi gì để lựa chọn câu trả lời thích hợp. ✓ Phần lựa chọn: Gồm cĩ nhiều giải pháp cĩ thể lựa chọn, trong đĩ cĩ một lựa chọn được dự định là đúng hay đúng nhất, cịn những phần cịn lại là những "mồi nhử". Điều quan trọng là làm sao cho những "mỗi nhử" ấy đều hấp dẫn ngang nhau với những học sinh chưa học kĩ hay chưa hiểu kĩ bài học. Trong đề tài này tơi chọn trắc nghiệm khách quan 4 lựa chọn vì theo chúng tơi nếu ít lựa chọn hơn khơng bao quát được các khả năng sai lầm của học sinh và nhiều lựa chọn hơn sẽ cĩ những "mồi" thiếu căn cứ. Ưu điểm Nhược điểm Phạm vi sử dụng - Độ tin cậy cao - Khĩ soạn câu hỏi - Cĩ thể sử dụng mọi - HS phải xét đốn và phân - Chiếm nhiều trang giấy kiểm loại kiểm tra đánh giá biệt kĩ càng khi trả lời câu hỏi tra - Rất thích hợp cho việc - Tính chất giá trị tốt hơn - Dễ nhắc nhau khi làm bài đánh giá - phân loại. - Cĩ thể phân tích được tính - Thí sinh nào cĩ ĩc sáng tạo chất "mồi" câu hỏi cĩ thể tìm ra câu trả lời hay - Tính khách quan khi chấm hơn phương án đã cho, nên họ cĩ thể khơng thoả mãn. 2. Tiến trình soạn thảo một bài trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn Để làm cơng việc này một cách hiệu quả, người soạn trắc nghiệm cần phải đưa ra một số quyết định trước khi đặt bút viết các câu trắc nghiệm: Cần khảo sát những gì ở học sinh ? Phải trình bày các câu hỏi dưới hình thức nào cho cĩ hiệu quả nhất ? Mức độ khĩ hay dễ của bài trắc nghiệm ? ✓ Nếu bài trắc nghiệm là một bài thi cuối học kỳ nhằm xếp hạng học sinh thì các câu soạn phải đảm bảo điểm số được phân tán rộng, như vậy mới phát hiện ra được học sinh giỏi và học sinh kém. ✓ Nếu là bài trắc nghiệm nhằm kiểm tra những điều hiểu biết tối thiểu về một phần nào đĩ thì ta soạn thảo những câu hỏi sao cho hầu hết học sinh đều đạt được điểm tối đa. Năm học 2008-2009 Trang 1
2. Sáng kiến kinh nghiệm Giáo viên: Trương Đình Den ✓ Nếu bài trắc nghiệm nhằm mục đích chuẩn đốn, tìm ra những chỗ mạnh, yếu của học sinh, giúp cho giáo viên điều chỉnh phương pháp dạy phù hợp, thì các câu trắc nghiệm được soạn thảo sao cho tạo cơ hội cho học sinh phạm tất cả mọi sai lầm về mơn học nếu chưa học kỹ. ✓ Bên cạnh các mục đích nĩi trên ta cĩ thể dùng trắc nghiệm với mục đích tập luyện giúp cho học sinh hiểu thêm bài học và cĩ thể làm quen với lối thi trắc nghiệm. Tĩm lại, trắc nghiệm cĩ thể phục vụ nhiều mục đích; người soạn trắc nghiệm phải biết rõ mục đích của mình thì mới soạn thảo được bài trắc nghiệm giá trị vì mục đích chi phối nội dung, hình thức bài trắc nghệm. 3. Một số nguyên tắc nên theo khi soạn thảo những câu trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn ➢ Đối với phần gốc: Dù là một câu hỏi hay bổ sung tạo cơ sở cho việc lựa chọn của học sinh đưa ra những ý tưởng rõ ràng giúp cho sự lựa chọn được dễ dàng. - Nếu phần gốc là một câu phủ định thì phải in đậm hoặc gạch dưới chữ diễn tả sự phủ định để học sinh khỏi nhầm. - Phần gốc khi kết hợp với phần lựa chọn phải mang lại ý nghĩa chọn vẹn; tuy nhiên nên sắp xếp các ý vào phần gốc sao cho: phần lựa chọn được ngắn gọn và người đọc thấy rõ nội dung cần kiểm tra. ➢ Đối với phần lựa chọn: Nên cĩ 4 đến 5 phương án lựa chọn - Chỉ cĩ một phương án đúng - Nên tránh 2 lần phủ định liên tiếp - Câu lựa chọn khơng nên quá ngây ngơ - Độ dài các câu trả lời nên gần bằng nhau - Các câu trả lời nên cĩ dạng đồng nhất. B. Nội dung: I. Nội dung về kiến thức, kỹ năng học sinh cần cĩ sau khi học: 1. Hiện tượng giao thoa ánh sáng ✓ Giao thoa ánh sáng là sự tổng hợp của hai sĩng kết hợp; đĩ là các sĩng ánh sáng do hai nguồn sáng kết hợp phát ra, cĩ cùng phương dao động, cùng chu kỳ (tần số) dao động (cùng màu sắc) và cĩ hiệu số pha dao động của chúng luơn khơng đổi (theo thời gian) ✓ Vân giao thoa: Hiện tượng giao thoa thu được trên màn ảnh E cĩ những vạch sáng và những vạch tối xen kẽ nhau. Những vạch sáng tối này được gọi là vân giao thoa. 2- Vị trí của vân sáng và vân tối trong vùng giao thoa + Khoảng cách giữa hai khe : a = S1S2 + Khoảng cách từ màn đến hai khe : D = OI (là đường trung trực của S1S2) + Vị trí của một điểm M trên vùng giao thoa được xác định bởi : x = OM ; d = S M ; d = S M . 1 1 2 2 a.x + Hiệu đường đi:  d d 2 1 D a) Nếu tại M là vân sáng thì : Hai sĩng từ S1 và S2 truyền đến M là hai sĩng cùng pha d2 d1 k. Năm học 2008-2009 Trang 2
3. Sáng kiến kinh nghiệm Giáo viên: Trương Đình Den .D x k. k.i vơí k = 0, 1, 2, S a Trong đĩ: +  : bước sĩng của ánh sáng đơn sắc + k = 0 (x = 0) : vân sáng chính giữa ( vân sáng trung tâm) + k = 1 : vân sáng bậc 1 + k = 2 : vân sáng bậc 2 . b) Nếu tại M là vân tối thì : Hai sĩng từ S1 và S2 truyền đến M là hai sĩng ngược pha 1 d d (k ). 2 1 2 1 .D 1 xT k k .i vơí k = 0, 1, 2, 2 a 2 Trong đĩ: + k = 0, -1 : vân tối thứ 1 + k = 1, -2 : vân tối thứ 2 k=1 + k = 2 , -3 : vân tối thứ 3 k=o O Vân k=-1 sáng k=-2 trung tâm ❖ Chú ý quan trọng: Sách giáo khoa chỉ đưa ra trường hợp vị trí vân sáng và các giá trị bậc k đối với vị trí vân sáng cịn vân tối khơng cĩ bậc nên học sinh dễ gặp khĩ khăn trong việc xác định giá trị của k đối với vị trí vân tối. Nên theo thiển nghỉ của tơi vấn đề này giải thích như sau: • Về mặt vật lý học: Các vân tối là hồn tồn tương đương nhau, nơi đĩ cường độ sáng bằng 0, nên khơng cần phân biệt vân tối này với vân tối khác. • Về mặt tốn học: Nếu lấy phương trình tọa độ xtối = (k + 0,5)i thì tính từ gĩc tọa độ các vân tối thứ tự là 1, 2, 3, ứng với các bộ số k tương ứng là (0, -1); (1, -2); (2, -3); như vậy nếu gọi vân tối bậc n chẳng hạn thì k cĩ hai giá trị khơng đối xứng (k-1, -k) do đĩ, dễ nhầm lần và khơng cĩ ý nghĩa biểu thị (về mặt con số). • Tuy nhiên để xác định vị trí của vân tối ta vẫn cần xác định thứ của nĩ. 3. Khoảng vân i: là khoảng cách giữa hai vân sáng (hay hai vân tối) liên tiếp nằm cạnh nhau. Kí .D .D hiệu: i i x x (k 1). k. (k 1) k a a .D i a ❖ Chú ý quan trọng: • Bề rộng của khoảng vân i phụ thuộc vào bước sĩng ánh sáng • Số vân sáng và vân tối ở phần nửa trên và nửa dưới vân sáng trung tâm hồn tồn giống hệt nhau , đối xứng nhau và xen kẻ nhau một cách đều đặn. Năm học 2008-2009 Trang 3
4. Sáng kiến kinh nghiệm Giáo viên: Trương Đình Den • Khi thực hiện thí nghiệm giao thoa đồng thời với hai hay nhiều nguồn sáng đơn sắc cĩ bước sĩng 1,2 và khoảng vân i1,i2 khác nhau thì trên màn quan sát E ta sẽ thu được số hệ vân giao thoa tương ứng. Kết quả một số vân sáng hoặc vân tối của các hệ vân trên sẽ cĩ vị trí trùng nhau trên màn. Khi đĩ: x1 x2 x3 Hay :k1.i1 k2 .i2 k3 .i3 • Nếu dùng ánh sáng trắng thì hệ thống vân giao thoa của các ánh sáng đơn sắc khác nhau sẽ khơng trùng khít nhau. Ở chính giữa cĩ một vân sáng trắng, gọi là vân trắng chính giữa (vân trung tâm). Ở hai bên vân trắng chính giữa cĩ những dãi màu cầu vồng ( quang phổ của ánh sáng trắng), • Độ rộng của quang phổ liên tục bậc k được xác định bởi cơng thức sau: D x x x k.(  ). k kđỏ ktím đỏ tím a Trong đĩ: + đỏ 0,76m là bước sĩng của ánh sáng đơn sắc màu đỏ. + tím 0,4m là bước sĩng của ánh sáng đơn sắc • Hiện tượng giao thoa ánh sáng là một bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng cĩ tính chất sĩng và đồng thời giúp ta xác định được bước sĩng ánh sáng; ánh sáng đơn sắc là ánh sáng cĩ một bước sĩng xác định. II. Phân loại bài tập. 1. Dạng 1. Xác định các đại lượng đặc trưng của hiện tượng giao thoa ánh sáng đơn sắc: Vị trí vân sáng, tối, khoảng vân, bước sĩng ánh sáng, số vân quan sát được 1.1) Tính khoảng cách giữa vân sáng thứ n và vân sáng thứ m: (n > m) • Khi chúng ở cùng phía so với vân trung tâm: x x x x (n m).i i n m (n m) • Khi chúng ở khác phía so với vân trung tâm: x x x x (n m).i i n m (n m) 1.2) Tính khoảng cách giữa vân sáng thứ n và vân tối thứ m: (n > m) • Khi chúng ở cùng phía so với vân trung tâm: 1 x x x ni (m ).i n m 2 • Khi chúng ở khác phía so với vân trung tâm 1 x x x ni (m ).i n m 2 Năm học 2008-2009 Trang 4
5. Sáng kiến kinh nghiệm Giáo viên: Trương Đình Den 1.3) Cho biết vị trí M của vân giao thoa(Biết xM). Xác định tính chất của vân giao thoa( sáng hay tối). Bậc bao nhiêu? Lập tỉ số: k M là vân sáng bậc n = k x M 1 i k M là vân tối bậc n = k+1 2 1.4) Tính số vân sáng và vân tối quan sát được trong bề rộng L của vùng giao thoa: • Số khoảng vân ở một phía của vùng giao thoa cĩ bề rộng là L Lập tỉ số: L N  2.i Trong đĩ: + N là phần nguyên +  là phần lẻ( phần thập phân) 2 . N 1 • Số vân sáng ( luơn là số lẻ): 2.N nếu  0,5. • Số vân tối ( luơn là số chẵn): 2.N 1 nếu  0,5 1.5) Thực hiện một thí nghiệm giao thoa với một ánh sáng đơn sắc cĩ bước sĩng  trong hai mơi trường trong suốt cĩ chiết suất n1,n2 . Sử dụng các cơng thức sau: n v   n  i 1 2 ; v 1  . f ; v 2  . f 1 2 2 1 T 1 2 T 2 n2 v1 n2 1 i1 Bài tập ví dụ: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Young: ánh sáng cĩ bước sĩng  0,5(m) , khoảng cách hai khe là a=1mm, khoảng cách 10 vân sáng liên tiếp là 4,5mm. a.Tìm khoảng cách từ S1S2 đến màn. b. tìm khoảng cách từ vân sáng bậc 3 đến vân tối bậc 8. c. Tại M cách vân trung tâm 4,75mm là vân sáng hay vân tối bậc mấy. d. Biết bề rộng của trường giao thoa là 1,5 cm hãy tìm số vân sáng và số vân tối quan sát được. e. Tính khoảng vân i khi đưa thí nghiệm trên từ khơng khí vào nước. Biết chiết suất tuyệt đối của nước là n’=4/3 Hướng dẫn giải: 4,5 a. -Xác định khoảng vân i= 0,5mm 9 D ai -Từ cơng thức: i D 1m a  b. Nếu hai vân ở cùng phía so với vân trung tâm: D D x x x (2.7 1) 3 2,25mm s8 t3 2a a Nếu hai vân sáng ở hai phía so với vân trung tâm. Năm học 2008-2009 Trang 5