SKKN Phương pháp giải bài tập theo chủ đề Lượng tử ánh sáng góp phần phát triển năng lực học sinh trong dạy học Vật lý

Nội dung text: SKKN Phương pháp giải bài tập theo chủ đề Lượng tử ánh sáng góp phần phát triển năng lực học sinh trong dạy học Vật lý

1. Trường THPT Dương Háo Học Tổ Vật lí Sáng kiến kinh nghiệm A. MỞ ĐẦU I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI - Qua nhiều năm giảng dạy mơn Vật Lý ở lớp12 Ban Cơ bản của trường THPT Dương Háo Học. Tơi nhận thấy nội dung mà SGK cơ bản viết quá ngắn gọn,cĩ nhiều kiến thức cịn áp đặt học sinh,phần mở rộng kiến thức trong sách đáp ứng yêu cầu thi THPT Quốc gia cịn hạn chế. Học sinh trường mình học rất yếu,nhất là kĩ năng vận dụng và tính tốn, do các em một phần bị hỏng kiến thức ở lớp dưới, chây lười trong học tập, chưa xác định rõ mục đích học tập của mình,củng như định hướng nghề nghiệp tương lai nên kết quả thi khơng cao. - Đại đa số giáo viên cịn tư tưởng dạy bám sát SGK,dạy theo tiết mà PPCT qui định khơng phát huy được phẩm chất năng lực của người học. - Chủ đề “Phương pháp giải bài tập theo chủ đề lượng tử ánh sáng gĩp phần phát triển năng lực học sinh trong dạy học vật lý” là phần tương đối quan trọng của chương trình vật lý 12,việc vận dụng các kiến thức đã học để tính tốn và vận dụng trong cuộc sống rất cĩ ý nghĩa, tuy nhiên “Phương pháp giải bài tập theo chủ đề lượng tử ánh sáng gĩp phần phát triển năng lực học sinh trong dạy học vật lý ” đối với lớp 12 Ban Cơ bản của trường THPT Dương Háo Học là khĩ,vì khả năng tiếp thu và vận dụng của các em rất yếu. - Việc định hướng cho các em giải bài tập là điều rất cần thiết, giúp các em làm quen với việc giải bài tập, cảm thấy thích thú khi học “Phương pháp giải bài tập theo chủ đề lượng tử ánh sáng gĩp phần phát triển năng lực học sinh trong dạy học vật lý ”. - Vì thế tơi đã tìm hiểu và đưa ra một số “Phương pháp giải bài tập theo chủ đề lượng tử ánh sáng gĩp phần phát triển năng lực học sinh trong dạy học vật lý ” chủ đề này học sinh cĩ thể học trong 2 tiết,tùy thuộc vào đối tượng học sinh mà giáo viên cĩ thể áp dụng cho phù hợp. -Là tài liệu trao đổi với đồng nghiệp về thiết kế,xây dựng các chuyên đề học tập gĩp phần phát triển năng lực học sinh trong giai đoạn đổi mới hiện nay. II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU: “Phương pháp giải bài tập theo chủ đề lượng tử ánh sáng gĩp phần phát triển năng lực học sinh trong dạy học vật lý ” nhằm giúp các em nhớ được các kiến thức, các cơng thức đã học, rèn luyện cho các em kỹ năng vận dụng kiến thức để giải quyết nhanh các vấn đề cĩ liên quan đến bài tốn, từ đĩ các em cĩ thể làm tốt bài thi trắc nghiệm trong kỳ thi THPT Quốc gia. III. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI : 1/Về nội dung chỉ bao quanh các dạng bài tốn “Phương pháp giải bài tập theo chủ đề lượng tử ánh sáng gĩp phần phát triển năng lực học sinh trong dạy học vật lý ”. 2/ Về kỹ năng thì rèn luyện cho các em vận dụng cơng thức, suy luận và khả năng tính tốn, giải quyết nhanh các bài tốn trắc nghiệm.Khuyến khích học sinh giải các dạng tốn mở rộng mà SGK lớp 12 cơ bản cịn thiếu,các đề thi CĐ-ĐH các năm trước nhằm đáp ứng yêu cầu đổi mới của Bộ Giáo Dục hiện nay. 3/ Đối tượng: học sinh lớp 12 Trường THPT Dương Háo Học. IV. CÁI MỚI CỦA ĐỀ TÀI: 1/ Phân loại được các dạng bài tập từ cơ bản đến nâng cao.Bám sát các đề luyện tập và các đề thi CĐ-ĐH các năm trước. 2/ Học sinh nắm được các cách giải cơ bản, để từ đĩ cĩ thể vận dụng giải những bài tập trắc nghiệm nhanh trong các kì thi THPT Quốc gia. 3/Giáo viên tập thĩi quen soạn dạy học theo chủ đề khơng phải bĩ buộc vào thời gian,vào PPCT quy định. Giáo viên thực hiện : Phan Văn Thơng Trang 1
2. Trường THPT Dương Háo Học Tổ Vật lí Sáng kiến kinh nghiệm B. NỘI DUNG : I)CƠ SỞ LÍ LUẬN: -Mục tiêu của chương trình Vật lý phổ thông là làm sau khi tốt nghiệp bậc THPT học sinh tối thiểu phải nắm được các kiến thức cơ bản theo chuẩn kiến thức kỹ năng mà BGD đã quy định, cần thiết để đi vào các nhành nghề thuộc lĩnh vực KHTN,kỹ thuật và công nghệ.Đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa,hiện đại hóa trong giai đoạn hiện nay. -Vật lý là khoa học thực nghiệm, cách tiếp cận với môn học, đòi hỏi phải có nhiều tư duy ( bao gồm cả tư duy thực tế lẫn tư duy trừu tượng). Nhìn vào một bài tập vật lí học sinh không biết nên bắt đầu từ đâu,đưa ra phương pháp giải như thế nào để có phương án thích hợp tìm ra kết quả. -Hơn nữa,trong các tài liệu thiết kế giáo án, bài soạn của một tiết bài tập hầu như không có và không được chú trọng. Đa số giáo viên khi đến tiết bài tập, gọi học sinh lên giải một vài bài tập trong sách giáo khoa, nhận xét sữa chữa,ghi điểm. -Như thế khả năng giải bài tập vật lí của học sinh bị hạn hẹp, việc hình thành phương pháp giải bài tập vật lí với từng loại chủ đề sẽ khó đối với học sinh. -“Phương pháp giải bài tập theo chủ đề lượng tử ánh sáng gĩp phần phát triển năng lực học sinh trong dạy học vật lý ” nhằm giúp học sinh củng cố lý thuyết, khắc sâu kiến thức; qua đó hình thành sự hứng thú học tập,óc sáng tạo của học sinh trong môn vật lý.Đáp ứng được yêu cầu đổi mới của Bộ Giáo Dục & Đào Tạo trong giai đoạn hiện nay. II) CƠ SỞ THỰC TIỄN: - Trong các kỳ thi, môn Vật lý được tổ chức thi trắc nghiệm nên việc hình thành phương pháp giải cho từng loại đơn vị kiến thức là rất cần thiết. - Một số ít giáo viên còn xem nhẹ tiết bài tập, chỉ giải vài bài tập ở SGK là xong.Hoặc một số giáo viên giải bài tập quá nhiều không phân dạng được cho học sinh,thì chắc lẻ rằng học sinh sẽ không nhớ lâu và làm bài tốt trong các kì thi tốt nghiệp,CĐ-ĐH được. - Chính vì vậy, việc đưa ra“Phương pháp giải bài tập theo chủ đề lượng tử ánh sáng gĩp phần phát triển năng lực học sinh trong dạy học vật lý” thể hiện đúng mục tiêu môn học ,sẽ góp phần không nhỏ trong việc nâng cao chất lượng học môn Vật lý. III) THỰC TRẠNG CỦA ĐỀ TÀI : 1/ Dùng cơng thức đã học để giải bài tập phải mất nhiều thời gian vì khả năng học sinh vận dụng yếu, chuyển vế khơng đúng. 2/ Học sinh tính tốn và suy luận rất chậm, đổi đơn vị khơng đúng. 3/ Đa số học sinh “sợ” làm bài tập phần lượng tử ánh sáng.Học sinh cho rằng tính tốn nhiều số mũ,căn bậc hai,phần trăm là rất khĩ. 4/Qua nhiều năm giảng dạy khối 12, học sinh sau khi được hướng dẫn giải bài tập theo đề tài này, thì đa số học sinh (khoảng 80%) lớp 12 của trường THPT Dương Háo Học làm tốt phần bài tập dạng này. 5/Giáo viên chưa quen soạn chủ đề học tập để phát triển năng lực học sinh.Cịn phụ thuộc nhiều vào SGK,vào tiết PPCT nên chưa phát huy được năng lực học tập của học sinh. IV) CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN 1) Phương pháp chung để thực hiện giảng dạy một chủ đề bài tập: Có thể tiến hành theo các hoạt động chính sau đây: Giáo viên thực hiện : Phan Văn Thơng Trang 2
3. Trường THPT Dương Háo Học Tổ Vật lí Sáng kiến kinh nghiệm Hoạt động 1: Ôn tập hệ thống kiến thức. - Giáo viên yêu cầu học sinh tóm tắt các vấn đề chính của tiết học hôm đó,lưu cách đổi đơn vị khi tính toán và yêu cầu học sinh nêu lại các dạng bài tập đã trình bày ở các tiết trước. - Giáo viên giải thích thêm một số vấn đề mà học sinh thắc mắc (nếu cần). Hoạt động 2: Phân loại các dạng bài tập : - Giáo viên đưa ra các dạng bài tập phù hợp với từng loại bài học. - Học sinh nhận diện bài tập và dựa vào những điều đã biết để thảo luận,vận dụng. - Các nhóm cử đại diện trình bày - Cả lớp quan sát,nhận xét. - Giáo viên chỉnh sửa các sai sót , thắc mắc, kết luận lại vấn đề. Hoạt động 3 : Củng cố , đánh giá. - Cho bài tập trắc nghiệm hay phiếu học tập kiểm tra sự tiếp thu của học sinh. - Tuỳ theo nội dung của kiến thức có thể mở rộng thêm cho học sinh khá- giỏi. - Nhận xét tiết học, hướng dẫn soạn bài mới. Lưu ý: Khi thực hiện cụ thể một tiết giải bài tập ta cĩ thể lịng ghép hoạt động 1,2 lại với nhau,giáo viên yêu cầu học sinh nêu lại các bài tập của ngày học lý thuyết và đưa thêm các dạng bài tập khác.Mỗi dạng giáo viên yêu cầu học sinh giải từ một đến hai bài tập,bài tập tương tự học sinh về nhà giải. 2) Phương pháp cụ thể để thực hiện giảng dạy một chủ đề bài tập: 2.1) Phân loại các dạng bài tập: dạng bài tập từ dễ đên khĩ 2.1.1 Dạng 1: Tính lượng tử năng lượng, tần số ánh sáng,bước sóng ánh sáng. hc   hf f  h hc   Với :  :năng lượng (J) h = 6,625.10 34 (J.s): gọi là hằng số Plăng. c=3.108 m/s : Vận tốc ánh sáng Các đơn vị cĩ liên quan: 1eV 1,6.10 19 J và 1MeV 1,6.10 13 J 1mm 10 3 m;1m 10 6 m 1nm 10 9 m;1pm 10 12 m Lưu ý : Khi làm bài tập học sinh nên đọc kỷ đề bài,xác định các đại lượng đã cho,nhận dạng bài tốn,lưu ý đơn vị đáp án đã cho mà tính tốn và áp dụng cơng thức cho phù hợp. Bài tập 1. Phơtơn cĩ bước sĩng trong chân khơng là 0,5 μm thì sẽ cĩ năng lượng là A. 2,5.1024 J . B. 3,975.10 19 J . C. 3,975.10 25 J . D. 4,42.10 26 J . Giải Giáo viên thực hiện : Phan Văn Thơng Trang 3
4. Trường THPT Dương Háo Học Tổ Vật lí Sáng kiến kinh nghiệm hc 6,625.10 34.3.108  hf 3,975.10 19 J Chọn B  0,5.10 6 Bài tập 2. Bước sĩng của ánh sáng đơn sắc mà một phơ tơn cĩ năng lượng 2eV là bao nhiêu? A. 0,250 μm. B. 0,295 μm. C. 0,375 μm. D. 0,621μm. Giải hc hc 6,625.10 34.3.108  hf  0,621μm. Chọn D   3,2.10 19 *Các bài tập rèn luyên: Bài tập . Năng lượng của phơtơn ứng với ánh sáng cĩ bước sĩng 768 nm là A. 1,62 eV. B. 16,2 eV. C.1.62.10-2 eV . D. 2,6 eV. Giải hc 6,625.10 34.3.108  hf 2,6 eV Chọn D  0,768.10 6 2.1.2)Dạng 2: Điều kiện để cĩ hiện tượng quang điện.Tính giới hạn quang điện 0 khi biết cơng thốt A và ngược lại. - Điều kiện để cĩ hiện tượng quang điện:  0 h.c - Giới hạn quang điện:  0 A hc - Cơng thốt của electrion : A= 0 Lưu ý : Khi làm bài tập học sinh nên đọc kỷ đề bài,xác định các đại lượng đã cho,lưu ý đơn vị đáp án đã cho mà tính tốn và áp dụng cơng thức cho phù hợp. Bài tập 1. Chiếu một ánh sáng đơn sắc vào mặt một tấm đồng.Hiện tượng quang điện sẽ khơng xảy ra đối với ánh sáng cĩ bước sĩng? A. 0,1μm . B. 0,2m . C. 0,3 m . D. 0,4 μm . Giải Ta cĩ  0 mà  0 đ= 0,3 m Chọn D Bài tập 2.Cơng thốt của êlectron ra khỏi natri là 2,5 eV. Giới hạn quang điện của natri là: A. 0,497 μm . B. 0,497 mm . C. 0,497 nm . D. 4,97 μm . Giải hc 6,625.10 34.3.108  0,497 μm Chon A 0 A 2,5.1,6.10 19 Bài tập 3. Kim loại kẻm cĩ giới hạn quang điện là 0,35 m . Cơng thốt của êlectrơn ra khỏi kim loại đĩ là bao nhiêu eV? A. 3,55eV B. 6,625.10 25 J C. 2,55eV D. 5,9625.10 32 J Giải 34 8 hc 6,625.10 .3.10 -19 A 6 5,68.10 J= 3,55 eV Chọn A 0 0,35.10 *Các bài tập rèn luyên: Giáo viên thực hiện : Phan Văn Thơng Trang 4