Xây dựng và thực hiện chủ đề dạy học STEM về sóng ánh sáng cho học sinh lớp 12

Phần này khảo sát giáo dục STEM như một phương pháp giảng dạy tích hợp khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. 116 trang · Trường THPT Thái Hòa.

• Tác giả: Lê Thị Hồng Nhung
• Trường học: Trường THPT Thái Hòa
• Chuyên ngành: Vật Lý
• Đề tài: Xây Dựng Và Thực Hiện Một Số Chủ Đề Dạy Học STEM Chương V - Sóng Ánh Sáng - Vật Lý 12 THPT
• Loại tài liệu: sáng kiến kinh nghiệm
• Năm xuất bản: 2021 - 2022
• Địa điểm: Nghệ An

Mục lục chi tiết

• PHẦN MỞ ĐẦU
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.3. Phương pháp nghiên cứu
• 1.4. Kế hoạch thời gian thực hiện
• 1.5. Nhiệm vụ nghiên cứu
• 1.6. Đóng góp mới của đề tài
• PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 1. CHƯƠNG I: CƠ SỞ KHOA HỌC
• 1.1. Khái niệm về giáo dục STEM
• 1.2. Chủ đề dạy học STEM trong trường trung học
• 1.3. Quy trình xây dựng chủ đề bài học STEM
• 1.4. Tiến trình tổ chức dạy học STEM trong trường Trung học
• 1.5. Cơ sở thực tiễn
• 1.5.1. Thực trạng của việc tìm hiểu, khai thác, xây dựng và thực hiện các chủ đề giáo dục STEM trong trường THPT
• 1.5.2. Nguyên nhân của những thực trạng
• 1.5.3. Những thuận lợi và khó khăn trong việc sử dụng chủ đề giáo dục STEM trong dạy học tại các trường THPT thị xã Thái Hoà
• 1.5.3.1. Thuận lợi
• 1.5.3.2. Khó khăn
• 2. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ NỘI DUNG VÀ TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM MỘT SỐ CHỦ ĐỀ CHƯƠNG “SÓNG ÁNH SÁNG” VẬT LÍ 12
• 2.1. Nội dung kiến thức chương “Sóng ánh sáng” Vật lí lớp 12
• 2.2. Thiết kế các chủ đề STEM trong chương “Sóng ánh sáng" Vật lí lớp 12
• 2.2.1. Chủ đề “Đèn trang trí phòng học”
• 2.2.1.1. Tên chủ đề: Đèn trang trí phòng học
• 2.2.1.2. Mô tả chủ đề
• 2.2.1.3. Tiến trình dạy học
• 2.2.2. Chủ đề “Máy quang phổ lăng kính”
• 2.2.2.1. Tên chủ đề: Máy quang phổ lăng kính
• 2.2.2.2. Mô tả chủ đề
• 2.2.2.3. Tiến trình dạy học
• 2.2.3. Chủ đề “Máy rửa tay tự động phòng chống COVID-19”
• 2.2.3.1. Tên chủ đề: Máy rửa tay tự động phòng chống COVID-19
• 2.2.3.2. Mô tả chủ đề
• 2.2.3.3. Chuẩn bị, thiết bị
• 2.2.3.4. Tiến trình dạy học
• 3. CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• 3.1. Mục đích thực nghiệm
• 3.2. Nội dung thực nghiệm
• 3.3. Đối tượng thực nghiệm
• 3.4. Phương pháp thực nghiệm và kết quả thực nghiệm
• PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• 3.5. Kiến nghị

Tóm tắt

I. Giáo dục STEM và Vật lý 12 Cơ sở lý thuyết

Phần này khảo sát giáo dục STEM như một phương pháp giảng dạy tích hợp khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Nội dung tập trung vào việc ứng dụng giáo dục STEM trong chương trình Vật lý lớp 12, đặc biệt là chương sóng ánh sáng. Giáo dục STEM nhấn mạnh vào việc học tập dựa trên trải nghiệm thực tiễn, giải quyết vấn đề thực tế và phát triển năng lực tư duy sáng tạo của học sinh. Đề tài nghiên cứu tập trung vào việc xây dựng và thực hiện các chủ đề dạy học STEM liên quan đến sóng ánh sáng, kết hợp kiến thức lý thuyết với các hoạt động thực hành, thí nghiệm khoa học, và việc chế tạo các sản phẩm ứng dụng. Các lớp học STEM khuyến khích sự hợp tác nhóm và học tập dựa trên dự án, giúp học sinh hiểu sâu hơn về các khái niệm vật lý và ứng dụng của chúng trong đời sống.

1.1 Khái niệm giáo dục STEM

Giáo dục STEM là sự tích hợp của bốn lĩnh vực: Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật), và Mathematics (Toán học). Phương pháp này tập trung vào việc giải quyết vấn đề thực tiễn thông qua việc ứng dụng kiến thức từ các lĩnh vực trên. Giáo dục STEM không chỉ cung cấp kiến thức lý thuyết mà còn tập trung vào việc rèn luyện kỹ năng thực hành, kỹ năng giải quyết vấn đề, và kỹ năng làm việc nhóm. Chủ đề dạy học STEM thường được thiết kế dựa trên các vấn đề thực tiễn, khuyến khích học sinh tự tìm kiếm thông tin, xây dựng giải pháp và trình bày kết quả. Việc áp dụng giáo dục STEM trong giảng dạy Vật lý lớp 12, đặc biệt là chương sóng ánh sáng, giúp học sinh hiểu rõ hơn về các ứng dụng thực tiễn của kiến thức lý thuyết, ví dụ như trong công nghệ laser, sợi quang, hay holography. STEM education cung cấp một cách tiếp cận toàn diện và hấp dẫn hơn đối với việc học tập vật lý.

1.2 Ứng dụng STEM trong chương Sóng ánh sáng

Chương sóng ánh sáng trong Vật lý lớp 12 cung cấp một nền tảng lý thuyết phong phú về các hiện tượng liên quan đến ánh sáng, bao gồm giao thoa ánh sáng, nhiễu xạ ánh sáng, phân cực ánh sáng, hiệu ứng Doppler, lưỡng tính sóng – hạt của ánh sáng, và các ứng dụng của chúng. Việc tích hợp giáo dục STEM vào chương này mở ra nhiều cơ hội để học sinh tham gia vào các hoạt động thực hành, thí nghiệm và dự án STEM. Học sinh có thể thiết kế và chế tạo các thiết bị đơn giản như máy quang phổ, hay mô phỏng các hiện tượng như thí nghiệm khe Young. Các chủ đề dạy học STEM có thể xoay quanh các ứng dụng thực tiễn của sóng ánh sáng, ví dụ như trong công nghệ laser, sợi quang học, hay các ứng dụng y tế. Việc này giúp học sinh không chỉ hiểu kiến thức lý thuyết mà còn thấy được tầm quan trọng và ứng dụng thực tiễn của chương sóng ánh sáng trong cuộc sống hàng ngày. STEM projects high school liên quan đến chương này có thể bao gồm việc thiết kế và xây dựng các mô hình minh họa cho các hiện tượng quang học.

II. Thiết kế các chủ đề dạy học STEM

Phần này trình bày chi tiết các chủ đề dạy học STEM được thiết kế cho chương sóng ánh sáng của Vật lý lớp 12. Mỗi chủ đề bao gồm một vấn đề thực tiễn cần giải quyết, các kiến thức liên quan, các hoạt động thực hành, và phương pháp đánh giá. Các chủ đề được thiết kế để khuyến khích sự tham gia tích cực của học sinh, phát triển các kỹ năng giải quyết vấn đề, kỹ năng làm việc nhóm, và kỹ năng thuyết trình. Lớp học STEM được tổ chức linh hoạt, kết hợp giữa hoạt động lý thuyết và hoạt động thực hành, giúp học sinh có trải nghiệm học tập toàn diện và hiệu quả. Các hoạt động thực hành bao gồm các thí nghiệm, các dự án, và các hoạt động chế tạo sản phẩm ứng dụng.

2.1 Ví dụ chủ đề STEM Thiết kế đèn trang trí

Một chủ đề dạy học STEM thú vị có thể tập trung vào việc thiết kế và chế tạo một chiếc đèn trang trí sử dụng nguyên lý giao thoa ánh sáng. Học sinh sẽ được tìm hiểu về hiện tượng giao thoa, đo bước sóng ánh sáng, và thiết kế một hệ thống tạo ra các hiệu ứng ánh sáng đẹp mắt. Đây là một dự án STEM kết hợp kiến thức lý thuyết về sóng ánh sáng với kỹ năng thực hành trong việc chế tạo và lắp ráp thiết bị. Học sinh có thể sử dụng các vật liệu đơn giản, dễ tìm kiếm, và được khuyến khích sáng tạo trong thiết kế của mình. Việc đánh giá dự án này không chỉ dựa trên sản phẩm hoàn chỉnh mà còn dựa trên quá trình làm việc nhóm, khả năng giải quyết vấn đề, và khả năng trình bày kết quả của học sinh. Đây là một ví dụ về việc áp dụng giáo dục STEM để tạo ra các lớp học STEM sinh động và hấp dẫn.

2.2 Ví dụ chủ đề STEM Máy quang phổ lăng kính

Một chủ đề dạy học STEM khác có thể tập trung vào việc thiết kế và chế tạo một máy quang phổ lăng kính đơn giản. Học sinh sẽ được tìm hiểu về phân tích phổ ánh sáng, khúc xạ ánh sáng, và cách sử dụng lăng kính để phân tách ánh sáng trắng thành các thành phần đơn sắc. Đây là một dự án STEM kết hợp kiến thức lý thuyết với kỹ năng thực hành trong việc chế tạo và lắp ráp thiết bị. Học sinh cần tìm hiểu về các thuộc tính của ánh sáng, và ứng dụng của máy quang phổ trong các lĩnh vực khoa học khác nhau. Việc đánh giá dự án này sẽ dựa trên sự hiểu biết lý thuyết của học sinh, khả năng thiết kế và chế tạo máy quang phổ, và khả năng phân tích kết quả thí nghiệm. Classroom activities STEM liên quan đến việc sử dụng máy quang phổ sẽ giúp học sinh hiểu sâu hơn về các hiện tượng quang học.

III. Thực nghiệm sư phạm và đánh giá

Phần này trình bày quá trình thực nghiệm sư phạm các chủ đề dạy học STEM đã thiết kế. Quá trình thực nghiệm bao gồm việc thu thập dữ liệu, phân tích dữ liệu, và đánh giá hiệu quả của các chủ đề. Các phương pháp đánh giá bao gồm cả đánh giá định tính và đánh giá định lượng, nhằm mục đích xác định tác động của giáo dục STEM đến việc học tập và phát triển năng lực của học sinh. Kết quả thực nghiệm sẽ được phân tích và đưa ra những khuyến nghị cho việc ứng dụng giáo dục STEM trong giảng dạy Vật lý lớp 12.

3.1 Phương pháp nghiên cứu

Để đánh giá hiệu quả của các chủ đề dạy học STEM, đề tài sử dụng phương pháp nghiên cứu kết hợp, bao gồm cả phương pháp định tính và định lượng. Phương pháp định tính bao gồm quan sát trực tiếp quá trình học tập của học sinh, phỏng vấn giáo viên và học sinh để thu thập ý kiến phản hồi. Phương pháp định lượng bao gồm sử dụng các bài kiểm tra, thang điểm để đánh giá sự hiểu biết của học sinh về kiến thức lý thuyết và kỹ năng thực hành. Dữ liệu thu thập được sẽ được phân tích thống kê để xác định mối quan hệ giữa việc áp dụng giáo dục STEM và hiệu quả học tập của học sinh. Việc sử dụng phương pháp nghiên cứu kết hợp sẽ giúp đảm bảo tính khách quan và toàn diện của kết quả nghiên cứu. Assessment STEM trong trường hợp này là đa chiều và bao hàm cả quá trình học tập.

3.2 Kết quả và phân tích

Kết quả thực nghiệm cho thấy việc áp dụng giáo dục STEM trong giảng dạy chương sóng ánh sáng giúp nâng cao hiệu quả học tập của học sinh. Học sinh có sự tham gia tích cực hơn, hiểu sâu hơn về kiến thức lý thuyết, và phát triển được các kỹ năng thực hành, kỹ năng giải quyết vấn đề, và kỹ năng làm việc nhóm. Các chủ đề dạy học STEM đã được thiết kế phù hợp với đặc điểm nhận thức của học sinh lớp 12 và góp phần tạo ra một môi trường học tập năng động, sáng tạo. Tuy nhiên, việc áp dụng giáo dục STEM cũng gặp một số khó khăn như thiếu thời gian, thiếu thiết bị, và cần sự chuẩn bị kỹ lưỡng từ phía giáo viên. Science experiments for high school trong chương trình này đã chứng minh hiệu quả của việc học tập dựa trên trải nghiệm thực tế. Những kết quả này sẽ được sử dụng để đưa ra những khuyến nghị cho việc phổ cập giáo dục STEM trong các trường học.

Nội dung chính

Xây Dựng Và Thực Hiện Chủ Đề Dạy Học STEM Chương Sóng Ánh Sáng – Vật Lí 12 THPT

Tổng quan nghiên cứu

Chương trình Giáo dục phổ thông mới đặt trọng tâm vào việc phát triển phẩm chất và năng lực của học sinh. Môn Vật lí giữ vai trò then chốt trong việc hình thành tư duy thực nghiệm và năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn. Tuy nhiên, các nội dung quang học trừu tượng như sóng ánh sáng thường bị giảng dạy thuần túy theo lối truyền thụ lý thuyết một chiều. Điều này làm giảm sự hứng thú học tập cũng như hạn chế khả năng ứng dụng tri thức vào đời sống của học sinh.

Tài liệu sáng kiến kinh nghiệm "Xây dựng và thực hiện một số chủ đề dạy học STEM chương V – Sóng ánh sáng – Vật lí 12 THPT" do giáo viên Lê Thị Hồng Nhung (Trường THPT Thái Hòa, Nghệ An) thực hiện đã giải quyết triệt để bài toán này. Đề tài tập trung chuẩn hóa quy trình 5 hoạt động học STEM theo định hướng của Bộ Giáo dục và Đào tạo. Phương pháp tiếp cận kết hợp hài hòa giữa kiến thức liên môn (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học) và kỹ năng chế tạo sản phẩm từ vật liệu tái chế, sẵn có.

---

Nội dung chi tiết

1. Cơ sở khoa học và thực tiễn của giáo dục STEM trong môn Vật lí 12

Giáo dục STEM là phương thức giáo dục tích hợp liên ngành nhằm trang bị cho người học kiến thức và kỹ năng thực hành để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Trong chương trình trung học phổ thông, các chủ đề STEM được chia thành hai nhóm chính: chủ đề cơ bản bám sát chuẩn kiến thức sách giáo khoa và chủ đề mở rộng đòi hỏi nghiên cứu chuyên sâu.

Khảo sát thực tiễn tại 3 trường THPT trên địa bàn thị xã Thái Hòa (gồm 40 giáo viên tự nhiên và 160 học sinh) cho thấy nhiều rào cản cụ thể:

• Tài liệu tham khảo tiếng Việt về thiết kế bài học STEM còn hạn chế.
• Giáo viên gặp khó khăn khi phân bổ thời lượng 45 phút cho hoạt động trải nghiệm kỹ thuật.
• Cơ sở vật chất phòng thí nghiệm chưa đồng bộ và thiếu thiết bị chuyên dụng.
• Học sinh quen với lối học thụ động, còn e ngại khi thuyết trình và làm việc nhóm.

Những khó khăn trên đặt ra yêu cầu cấp thiết phải xây dựng các bài học STEM linh hoạt. Việc tận dụng nguồn vật liệu tái chế giá thành thấp giúp mô hình dễ dàng nhân rộng ở các trường phổ thông khu vực miền núi.

2. Quy trình thiết kế và tiến trình 5 bước tổ chức chủ đề dạy học STEM

Tài liệu xác lập quy trình 4 bước chặt chẽ để thiết kế một chủ đề bài học STEM chuẩn mực:

1. Lựa chọn chủ đề bài học: Căn cứ vào hiện tượng tự nhiên và ứng dụng kỹ thuật thuộc chương Sóng ánh sáng.
2. Xác định vấn đề cần giải quyết: Giao nhiệm vụ chế tạo sản phẩm cụ thể để dẫn dắt học sinh tiếp nhận kiến thức mới.
3. Xây dựng tiêu chí đánh giá: Thiết lập bảng rubric đo lường cả sản phẩm vật chất lẫn quá trình vận dụng kiến thức nền.
4. Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động: Cấu trúc chi tiết chuỗi 5 hoạt động học tích cực.

Tiến trình 5 hoạt động được phân bổ khoa học giữa không gian lớp học và thời gian tự học:

• Hoạt động 1 (Xác định vấn đề): Giáo viên giao nhiệm vụ qua tình huống thực tế hoặc video clip; học sinh thành lập nhóm, phân công vai trò và thống nhất tiêu chí đánh giá.
• Hoạt động 2 (Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp): Học sinh tự nghiên cứu sách giáo khoa, thực hiện thí nghiệm khảo sát, vẽ sơ đồ tư duy và phác thảo bản vẽ kỹ thuật.
• Hoạt động 3 (Lựa chọn và bảo vệ giải pháp): Các nhóm thuyết trình bản thiết kế qua PowerPoint, phản biện trước tập thể và hoàn thiện phương án tối ưu.
• Hoạt động 4 (Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá): Học sinh gia công, lắp ráp mô hình tại lớp hoặc tại nhà theo quy chuẩn an toàn.
• Hoạt động 5 (Chia sẻ, thảo luận và điều chỉnh): Trưng bày sản phẩm hoàn thiện, vận hành thử nghiệm, trả lời câu hỏi chuyên sâu và nộp hồ sơ học tập.

3. Thiết kế và triển khai 3 chủ đề STEM chương Sóng ánh sáng

Tác giả đã cụ thể hóa nội dung chương V Vật lí 12 thành chuỗi 3 chủ đề dạy học trực quan và giàu tính ứng dụng:

Chủ đề 1: Đèn trang trí phòng học (Bài 25: Giao thoa ánh sáng)

• Tích hợp STEM: Khám phá hiện tượng giao thoa ánh sáng trên rãnh đĩa CD (S), sử dụng súng bắn keo và mạch điện (T), lập bản vẽ bố trí tán sắc (E), tính toán kích thước chai nhựa và số lượng đĩa CD (M).
• Quy trình chế tạo: Tận dụng 4–5 đĩa CD cũ, vỏ chai nhựa cắt khúc 3–4 cm, đế gỗ cách điện và bóng đèn sáng trắng để tạo hiệu ứng tán sắc đa sắc màu sinh động.

Chủ đề 2: Máy quang phổ lăng kính (Bài 24 & Bài 26)

• Tích hợp STEM: Vận dụng định luật tán sắc ánh sáng (S), kỹ thuật gia công bìa cứng và keo dán (T), thiết kế 3 bộ phận: ống chuẩn trực, hệ tán sắc và buồng ảnh (E), đo tiêu cự thấu kính hội tụ $L_1, L_2$ và xác định vị trí tiêu diện (M).
• Hiệu quả thực nghiệm: Thiết bị phân tích rõ nét dải màu liên tục của ánh sáng trắng và quang phổ vạch phát xạ, thay thế hiệu quả cho bộ dụng cụ quang học đắt tiền.

Chủ đề 3: Máy rửa tay tự động phòng chống dịch (Bài 27: Tia hồng ngoại)

• Tích hợp STEM: Nghiên cứu bản chất, tác dụng nhiệt và nguyên lý phát hiện bức xạ của cảm biến hồng ngoại IR Sensor (S), đấu nối module rơ-le và máy bơm mini 5V (T), gia công vỏ hộp tiện dụng (E), tính toán dung tích bình chứa dung dịch sát khuẩn (M).
• Hình thức tổ chức: Triển khai linh hoạt dưới mô hình Câu lạc bộ STEM ngoại khóa (thời lượng 120 phút kết hợp 1 tuần tự làm ở nhà), tạo sản phẩm phục vụ công tác vệ sinh trường học.

---

Ai nên đọc tài liệu này?

Tài liệu là cẩm nang thực hành sư phạm giá trị dành cho các nhóm đối tượng sau:

• Giáo viên Vật lí và cán bộ quản lý tổ chuyên môn THPT: Tham khảo khung giáo án chuẩn mực 5 hoạt động học, bảng rubric chấm điểm chi tiết và phương pháp quản lý dự án học tập theo định hướng chương trình GDPT mới.
• Sinh viên, học viên cao học chuyên ngành Lý luận và Phương pháp dạy học Vật lí: Nguồn tư liệu thực chứng phong phú phục vụ nghiên cứu thực nghiệm sư phạm và thiết kế giáo án liên môn.
• Học sinh THPT đam mê nghiên cứu khoa học kỹ thuật: Hướng dẫn chi tiết từng bước chế tạo thiết bị quang học và mạch cảm biến từ vật liệu tái chế dễ tìm.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Dạy học STEM chương Sóng ánh sáng Vật lí 12 là gì?

Đây là phương thức tổ chức dạy học tích hợp kiến thức giao thoa, tán sắc và tia hồng ngoại với kỹ thuật chế tạo mô hình thực tế. Học sinh đóng vai trò trung tâm, trực tiếp thiết kế các sản phẩm ứng dụng như đèn trang trí quang học, máy quang phổ tự chế hoặc máy rửa tay cảm biến.

2. Tiến trình 5 bước tổ chức bài học STEM gồm những giai đoạn nào?

Tiến trình chuẩn gồm 5 giai đoạn nối tiếp: (1) Xác định vấn đề và tiêu chí sản phẩm; (2) Nghiên cứu kiến thức nền và lập giải pháp; (3) Báo cáo, phản biện bản thiết kế; (4) Gia công chế tạo, thử nghiệm mẫu; (5) Triển lãm, đánh giá và đề xuất hướng cải tiến.

3. Tại sao nên sử dụng vật liệu tái chế khi tổ chức dạy học STEM?

Sử dụng vật liệu tái chế (vỏ chai nhựa, đĩa CD cũ, bìa carton) giúp tiết kiệm tối đa kinh phí thực hiện, bảo vệ môi trường, đồng thời rèn luyện cho học sinh tư duy giải quyết vấn đề linh hoạt trong điều kiện cơ sở vật chất còn thiếu thốn.

4. Khi nào nên triển khai bài học STEM dưới hình thức sinh hoạt câu lạc bộ?

Hình thức sinh hoạt CLB STEM nên áp dụng đối với các dự án có độ phức tạp cao, đòi hỏi kỹ thuật hàn mạch, lập trình cảm biến hoặc cần nhiều thời gian chế tạo liên tục (như máy rửa tay tự động), vượt quá khung thời lượng của tiết học chính khóa 45 phút.

5. Tiêu chí đánh giá sản phẩm STEM được xây dựng dựa trên nguyên tắc nào?

Bảng tiêu chí đánh giá tập trung vào mức độ vận dụng đúng nguyên lý khoa học nền tảng, tính sáng tạo, độ bền cơ học, độ chính xác khi vận hành và kỹ năng thuyết trình, phản biện của học sinh thay vì chỉ đánh giá hình thức bên ngoài của sản phẩm.

---

Kết luận

Sáng kiến kinh nghiệm về chủ đề dạy học STEM chương Sóng ánh sáng mang lại những đóng góp sư phạm thiết thực:

• Chuẩn hóa quy trình 5 hoạt động học tích cực, giải quyết triệt để rào cản thời lượng và thiết bị tại các trường THPT địa phương.
• Cung cấp 3 kịch bản giảng dạy chi tiết gắn liền với các sản phẩm ứng dụng: Đèn giao thoa đĩa CD, Máy quang phổ lăng kính và Máy rửa tay cảm biến hồng ngoại.
• Nâng cao rõ rệt năng lực tự học, kỹ năng thực hành kỹ thuật và niềm yêu thích môn Vật lí của học sinh lớp 12.

Trong thời gian tới, mô hình này có thể mở rộng sang các phân môn Điện xoay chiều, Hạt nhân nguyên tử hoặc tích hợp sâu hơn với vi điều khiển Arduino. Quý thầy cô hãy tải và áp dụng ngay khung kế hoạch bài dạy này để đổi mới phương pháp giảng dạy Vật lí tại đơn vị!

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề - những mô hình đèn làm đèn trang trí phòng https://www.yo Giao nhiệm trang trí phòng học học để học sinh thiết kế utube vụ học tập và tìm hiểu đèn này đèn trang trí phòng học In.com/watch? (5 phút) hoạt động theo sáng tạo thì giáo viên v=m9zMPkJ80 nguyên tắc cũng cho học sinh xem clip Ts như có những yêu video và yêu cầu học cầu thiết kế như thế sinh quan sát kĩ xem nào. những hệ thống này hoạt động theo nguyên tắc cũng như có những yêu cầu thiết kế như thế nào? Ghi nhận thông tin -Nếu sử dụng đĩa CD và tìm hiểu các kiến làm đèn trang trí phòng thức về hiện tượng học thì vận dụng kiến ánh sáng nhiều màu thức nào để giải thích Sách giáo khoa trên đĩa CD là hiện hoạt động của nó? Vật lí 12, tượng gì bằng cách Internet đọc các tài liệu trên Internet, sách báo có liên quan. Nhiệm vụ 3: -HS nêu tiến trình - Để hoàn thành hiệu Tiến trình dự Thống nhất dự án theo bảng mà quả nhiệm vụ dự án án (phụ lục tiến trình dự giáo viên hướng học tập này cần thực 05 đính kèm) án (3 phút) dẫn hiện theo tiến trình như - HS thống nhất thế nào ? cùng GV kế hoạch - GV thống nhất cùng dự án. HS kế hoạch dự án.

Nhiệm vụ 4: - Để đánh giá dự án - Làm thế nào để đánh Bảng tiêu chí Thống nhất đèn trang trí phòng giá dự án đèn trang trí đánh giá (phụ tiêu chí đánh học cần phải có phòng học sáng tạo ? lục 05 đính giá (5 phút) bảng tiêu chí đánh - Giáo viên nhấn mạnh kèm) giá cần phải có bảng tiêu 14 skkn chí đánh giá để định hướng cũng như đánh giá công bằng. - HS và GV thống - GV và HS thống nhất nhất các tiêu chí các tiêu chí đánh giá và đánh giá và tỉ lệ tỉ lệ điểm điểm Nhiệm vụ 5: Ghi nhận nhiệm vụ - GV thông báo cho các - Phiếu hướng Giao nhiệm nhóm về nhà thực hiện dẫn tìm hiểu vụ về nhà tìm hiểu kiến thức nền kiến thức nền tìm hiểu thông qua phiếu hướng (phụ lục 05 kiến thức dẫn tìm hiểu kiến thức đính kèm) nền và đề nền về giao thoa ánh xuất giải sáng. pháp/bản - GV thông báo cho học thiết kế đèn sinh vẽ bản vẽ thiết kế trang trí sản phẩm và mô tả phòng học nguyên lí và quá trình ứng dụng làm việc của đèn trang kiến thức trí phòng học. Khi tìm nền hiểu kiến thức nền ( 4 phút) nhóm trưởng phân chia cho các thành viên và triển khai họp nhóm để phổ biến về kiến thức nền cho tất cả thành viên, khi báo cáo phương án thiết kế sản phẩm học sinh phải vận dụng kiến thức nền để giải thích, trình bày nguyên tắc hoạt động của sản phẩm.

Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất phương án thiết kế đèn trang trí phòng học (25 phút) a. Mục đích - Trình bày khái niệm hiện tượng giao thoa ánh sáng. - Phân tích điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng. - Mô tả những ứng dụng của hiện tượng giao thoa ánh sáng.

15 skkn - Vận dụng được hiện tượng giao thoa ánh sáng vào trong thực tế. - Hiểu rõ những ứng dụng của hiện tượng giao thoa ánh sáng trong thực tế như đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa, làm đèn trang trí phòng học,. - Lựa chọn những kiến thức liên quan đến hiện tượng giao thoa ánh sáng và quá trình làm đèn trang trí phòng học và các điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng để thực hiện nhiệm vụ vẽ bản vẽ thiết kế sản phẩm và mô tả nguyên tắc hoạt động của đèn trang trí phòng học. Nội dung: - HS nghiên cứu tài liệu về các kiến thức trọng tâm sau: + Giao thoa ánh sáng (Bài 25- Vật lí 12).

+ Nghiên cứu cấu tạo của đĩa CD và hiện tượng giao thoa ánh sáng trên đĩa CD(HS xem video https://www.com/watch/?v=831034334358892) + Nghiên cứu cách lắp ráp mạch điện đơn giản. - HS thảo luận về thiết kế đèn trang trí phòng học. Gợi ý: + Khái niệm hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng. + Khái niệm về hiện tượng giao thoa ánh sáng? Điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng? + Ánh sáng trắng là gì? Ánh sáng đơn sắc là gì? + Khái niệm hiện tượng tán sắc ánh sáng? + Mô tả hiện tượng giao thoa ánh sáng trên đĩa CD? - HS xây dựng bản kế hoạch bao gồm chuẩn bị nguyên liệu và quy trình thực hành, hoàn thành bản kế hoạch và nạp cho GV.

Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: - HS xác định và ghi chép thông tin, kiến thức về giao thoa ánh sáng. - HS xây dựng bản kế hoạch, lựa chọn các nguyên vật liệu, đối tượng, thời gian, địa điểm để làm đèn trang trí phòng học. Cách thức tổ chức hoạt động Nội dung Hoạt động của Hoạt động của GV Công cụ hỗ HS trợ Quan sát phân -Nhóm HS quan Cho học sinh quan sát Video thí tích video hiện sát video, thảo video về hiện tượng nhiễu nghiệm về tượng nhiễu xạ luận nhóm, mô tả xạ ánh sáng hiện tượng ánh sáng. hiện tượng nhiễu - Mô tả hiện tượng nhiễu nhiễu xạ ánh (3 phút) xạ ánh sáng.

xạ ánh sáng sáng - Nếu ánh sáng truyền (https://www.y thẳng thì tại sao lại có outube.com/wa hiện tượng như trên? tch?v=SWPG UQQLzcU) 16 skkn  gọi đó là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng. - Quan sát video, - GV chiếu video về thí Video thí thảo luận nhóm nghiệm Y – Âng về giao nghiệm về và cho biết thoa ánh sáng và yêu cầu hiện tượng - Kết quả thí HS giải thích tại sao lại giao thoa ánh nghiệm có thể xuất hiện những vân sáng, sáng Hoạt động giải thích bằng tối trên M? (https://www.y nhóm tìm hiểu giao thoa của hai outube.com/wa kiến thức về sóng: tch?v=6vKSjb hiện tượng giao + Hai sóng phát ZjeM0) thoa ánh sáng. ra từ F1, F2 là hai - GV giới thiệu bộ thí Bộ thí nghiệm (8 phút) sóng kết hợp. nghiệm về đo bước sóng đo bước sóng + Gặp nhau trên ánh sáng bằng phương ánh sáng bằng M đã giao thoa pháp giao thoa.

Sau đó phương pháp với nhau. giáo viên cho học sinh giao thoa. - Học sinh tiến tiến hành làm thí nghiệm hành làm thí để quan sát hiện tượng nghiệm để quan giao thoa ánh sáng. TiVi sát hiện tượng SGK giao thoa ánh Tài liệu tham sáng - GV yêu cầu HS đọc khảo.

SGK và tài liệu cho biết - Đọc SGK, tài để tại M là vân sáng thì liệu, hoạt động hai sóng gặp nhau tại M nhóm và trả lời phải thoả mãn điều kiện các câu hỏi của gì? GV. Làm thế nào để xác định - Ghi nhận định vị trí vân tối? nghĩa - GV nêu định nghĩa khoảng vân và viết công thức xác định khoảng vân. Đọc SGK và tài GV yêu cầu HS đọc SGK liệu, kể tên một và tài liệu, kể tên một số số ứng dụng của ứng dụng của hiện tượng hiện tượng giao giao thoa ánh sáng. thoa ánh sáng Báo cáo kết -Trình bày kiến -Mời các nhóm HS lên - Sơ đồ tư duy quả tìm hiểu thức vừa tìm hiểu trình bày kiến thức vừa về hiện tượng kiến thức nền.

về hiện tượng tìm hiểu về hiện tượng giao thoa ánh (9 phút) giao thoa ánh giao thoa ánh sáng thông sáng sáng thông qua qua sơ đồ tư duy và trả lời 17 skkn sơ đồ tư duy và các câu hỏi trong bảng - Bảng hướng trả lời các câu hướng dẫn tìm hiểu kiến dẫn tìm hiểu hỏi. kiến thức nền( - Tiếp nhận và trả -Mời các HS khác đặt câu phụ lục 05 lời câu hỏi của hỏi, tìm hiểu kiến thức. đính kèm) các nhóm khác. - Chính xác hóa lại kiến -Bảng tiêu chí - Ghi chép kiến thức nền cho HS ghi chép.

đánh giá chủ thức đã được GV đề( phụ lục 05 chính xác hóa đính kèm) sau cùng. Thông báo -Tiếp nhận -Thông báo nhiệm vụ hoạt Bản yêu cầu nhiệm vụ hoạt nhiệm vụ hoạt động ở nhà: cần đạt của động ở nhà là động ở nhà: thiết kế của đề xuất phương Nhóm trưởng và + Tìm hiểu hiện tượng các nhóm. án quy trình thư kí ghi lại giao thoa ánh sáng, tìm làm đèn trang cách liên lạc với hiểu bước sóng và màu trí phòng học(5 GV. sắc ánh sáng phút) + Tìm hiểu hiện + Thiết kế bản vẽ quy tượng giao thoa trình làm đèn trang trí bàn ánh sáng, tìm học hiểu bước sóng - Nêu các yêu cầu cần đạt và màu sắc ánh của bản thiết kế.

sáng - Thống nhất các tiêu chí + Đề xuất một số và thang điểm đánh giá phương án quy đối với HS. trình làm đèn trang trí phòng học Hoạt động 3: Trình bày và bảo vệ phương án thiết kế mô hình đèn trang trí phòng học (25 phút) a. Mục đích - Mô tả được bản thiết kế, nguyên lí hoạt động của đèn trang trí phòng học. - Vận dụng kiến thức nền đã chuẩn bị để lí giải và bảo vệ cơ sở khoa học và nguyên tắc hoạt động đã lựa chọn trong phương án thiết kế.

- Lựa chọn phương án thiết kế tối ưu để thực hiện chế tạo sản phẩm. Nội dung - GV tổ chức cho HS từng nhóm trình bày bài báo cáo của nhóm - GV tổ chức hoạt động thảo luận cho từng thiết kế, các nhóm khác và GV nêu câu hỏi làm rõ, phản biện và góp ý cho bản thiết kế; nhóm trình bày trả lời câu hỏi, lập luận, bảo vệ quan điểm hoặc ghi nhận ý kiến góp ý phù hợp để hoàn thiện bản thiết kế. 18 skkn - GV chuẩn hóa các kiến thức liên quan trong kiến thức nền cho học sinh, yêu cầu học sinh ghi lại các kiến thức này vào vở và chỉnh sửa phương án thiết kế. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: - Bản kiến thức ghi chép những kiến thức nền trên bảng của giáo viên.

- Bản thiết kế hoàn chỉnh cho việc thiết kế đèn trang trí phòng học dựa trên ứng dụng hiện tượng giao thoa ánh sáng. Cách thức tổ chức hoạt động Nội dung Hoạt động của HS Hoạt động của GV Công cụ hỗ trợ. Báo cáo bản vẽ - HS trình chiếu - GV lần lượt cho các -Máy tính thiết kế quy PowerPoit nhóm HS trình chiếu - Bảng tiêu trình làm đèn -Trình bày nội dung PowerPoit trên máy để chí đánh trang trí phòng bản thiết kế theo tiêu trình bày và bảo vệ giá (phụ học. chí đã thống nhất với phương án thiết kế đèn lục 05 đính (20 phút) GV.

trang trí phòng học của kèm) - Lắng nghe đánh giá, nhóm mình.