Chế tạo và sử dụng bộ thí nghiệm quang học trong dạy học vật lý (03/12/2021)
Đây là giải pháp của nhóm tác giả Nguyễn Văn Nghĩa, Ngô Thị Như Quỳnh - Trường Đại học Đồng Nai đạt giải Ba Hội thi Sáng tạo Kỹ thuật lần thứ IX (2019-2021)
Hiện nay, trong danh mục đồ dùng thí nghiệm Vật lí ở trường phổ thông đã có một số bộ thí nghiệm về quang học, tuy nhiên qua thời gian sử dụng đã bộc lộ nhiều thiếu sót, hạn chế.
Nguồn sáng sử dụng bằng đèn pin, bằng bóng đèn dây tóc, tính đơn sắc không có, do đó việc tạo ra một dải sáng hẹp để coi như tia sáng là rất khó, bên cạnh đó nếu thí nghiệm vào những tiết học buổi trưa có ánh sáng ngoài mạnh dẫn đến quan sát không rõ, nên quá trình khảo sát các hiện tượng quang học là rất khó đối với học sinh, nhất là đối với thí nghiệm định lượng. Cũng có một vài nguồn laze nhưng phải sử dụng với nguồn điện lấy ra từ các máy biến thế, gây phiền phức cho giáo viên khi dạy học ở từng lớp học.
Các bài dạy mở đầu về phần Quang hình ở lớp 7 có một số khái niệm mà học sinh rất khó hình dung như: tia sáng, đường đi của tia sáng, các loại chùm sáng…Nhưng khi sử dụng đèn pin thì HS không thể hình dung, quan sát được, do đó các khái niệm, hiện tượng cung cấp cho HS một cách gượng ép, làm giảm hứng thú học tập của các em.
Các dụng cụ quang có sẵn rất khó để hướng dẫn cho HS về khái niệm và đặc điểm của thấu kính như quang tâm, tiêu cự, trục chính…do đó trong các tiết dạy về thấu kính, chủ yếu là GV áp đặt các khái niệm này cho HS, điều đó ảnh hưởng đến chất lượng của việc chiếm lĩnh và ghi nhớ, vận dụng kiến thức của các em.
Nội dung triển khai
Cấu tạo chính của Bộ thí nghiệm Quang học tự tạo gồm: hộp mica chứa khói, 5 đèn laser, chân đế, nguồn điện.
|
|
|
Cấu tạo tổng thể của bộ thí nghiệm
|
|
|
|
|
Chân đế
|
Các đèn Laser
|
+ Hộp chưa khói: Được ghép lại từ 3 tấm mica, 1 tấm mica đen. Trên tấm mica đen được khắc thước để HS có thể xác định được các khoảng cách. Kích thước hộp 300x100x150mm.
+ 5 đèn laser: Là loại laser phát ánh sáng đỏ bước sóng 650nm, điện áp 3V, công suất nhỏ 5mW. Các đèn này được gắn trên một tấm mica nhỏ, nối qua các công tắc đến nguồn điện. Trong đó 3 đèn ở giữa được cố định tạo ra 3 chùm tia sáng nhỏ (coi như là tia sáng) song song nhau, 2 đèn phía ngoài có thể xoay để thay đổi hướng đi của tia sáng tùy theo yêu cầu thực hiện.
+ Chân đế: Mặt dưới được làm bằng gỗ, mặt trên là tấm mica có khoét lỗ ở giữa để có thể di chuyển thấu kính dễ dàng.
+ Nguồn điện: Sử dụng 02 bộ nguồn, mỗi bộ nguồn gồm 2 pin tiểu 1,5V ghép nối tiếp.
Bộ thí nghiệm Quang học không nhằm thay thế hoàn toàn các dụng cụ thí nghiệm có sẵn, mà có thể dùng kết hợp với một số thiết bị có sẵn để phục vụ trong quá trình dạy học.
|
|
|
|
Tia sáng truyền thẳng trong không khí
|
Thí nghiệm với TKPK
|
|
|
|
|
Các loại chùm sáng
|
|
|