Phát huy tính tích cực và sáng tạo của học sinh qua hoạt động tự thiết kế và tiến hành một số thí nghiệm đơn giản sau

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRƯỜNG THPT YÊN ĐỊNH 3

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC VÀ SÁNG TẠO
CỦA HỌC SINH QUA HOẠT ĐỘNG TỰ THIẾT KẾ
VÀ TIẾN HÀNH MỘT SỐ THÍ NGHIỆM ĐƠN GIẢN
SAU KHI HỌC CHƯƠNG “KHÚC XẠ ÁNH SÁNG”
(SGK VẬT LÍ 11 THPT)

Người thực hiện: Nguyễn Thị Hoàng Thanh
Chức vụ: Giáo viên, tổ trưởng chuyên môn
SKKN thuộc lĩnh vực (môn): Vật lí

THANH HOÁ NĂM 2019


MỤC LỤC
1. MỞ ĐẦU
1.1 Lí do chọn đề tài…………............…...…….…………………
1.2 Mục đích nghiên cứu…………………...................…………
1.3 Đối tượng nghiên cứu…………………………………………
1.4. Phương pháp nghiên cứu…………….….......………………
2. NỘI DUNG
2.1 Cơ sở lí luận ..................................................................................
2.1.1 Chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đơn giản trong dạy
học Vật lí ở trường phổ thông................................................................
2.1.1.1 Các yêu cầu đối với việc chế tạo các dụng cụ thí nghiệm
đơn giản.........................................................................................

2.1.1.2 Sự cần thiết của việc sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đơn
giản trong dạy học Vật lí.......................................................
2.1.1.3 Thí nghiệm Vật lí ở nhà là một loại bài tập mà giáo viên
giao cho từng học sinh hoặc nhóm học sinh thực hiện ở nhà.......
2.1.2 Tính tích cực và năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập ..
2.1.2.1 Tính tích cực trong học tập của học sinh..........................
2.1.2.2. Năng lực sáng tạo của học sinh trong hoạt động học tập
2.2 Thực trạng vấn đề …………………………………..............
2.2.1 Tình hình giảng dạy của giáo viên.................................................
2.2.2 Tình hình học tập của học sinh......................................................
2.2.3 Tình hình thiết bị thí nghiệm..........................................................
2.2.4 Nguyên nhân về thực trạng học tập của học sinh ................................
2.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề............................
2.3.1 Quy trình thực hiện........................................................................
2.3.2 Các nhiệm vụ học tập mà giáo viên đã giao cho học sinh thực hiện
và một số sản phẩm của học sinh....................................................
2.3.2.1 Các nhiệm vụ thí nghiệm về hiện tượng khúc xạ ánh sang và
phản xạ toàn phần.............
2.3.2.2 Các nhiệm vụ xác định chiết suất của các chất rắn, lỏng
trong suốt
2.3.3 Tổ chức cho các nhóm báo cáo sản phẩm, tiến hành thí nghiệm
với thiết bị đã chế tạo............................................................................
2.4 Hiệu quả của giải pháp...................................................................
2.4.1 Đối với học sinh............................................................................
2.4.2 Đối với bản thân giáo viên............................................................
3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Trang
1
1

2
2
2
3
3
3
3
3
4
5
5
5
6
6
6
6
6
7
7
7
7
15
22
22
22
22
23


3.1 Kết luận...........................................................................................

3.2 Kiến nghị.........................................................................................
TÀI LIỆU THAM KHẢO

23
23
24


1. MỞ ĐẦU
1.1 Lí do chọn đề tài
Cùng với sự phát triển nhanh chóng của thế giới trên mọi lĩnh vực và để
đạt được mục tiêu xây dựng thành công Chủ nghĩa Xã hội, Đảng và nhà nước ta
luôn coi “giáo dục là quốc sách hàng đầu” và đang thực hiện quá trình đổi mới
giáo dục một cách toàn diện nhằm mục tiêu“ đào tạo con người Việt Nam phát
triển toàn diện, có đạo đức, tri thức, sức khoẻ, thẩm mỹ và nghề nghiệp, trung
thành với lý tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội; hình thành và bồi dưỡng
nhân cách, phẩm chất và năng lực của công dân, đáp ứng yêu cầu của sự nghiệp
xây dựng và bảo vệ Tổ quốc” [1] .
Luật GD đã nêu “ Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích
cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng
lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo
nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình
cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh.”
Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm vì vậy một trong những khâu quan
trọng của quá trình đổi mới phương pháp dạy học Vật lí là phải tăng cường các
hoạt động thực nghiệm của học sinh trong quá trình học tập. Học sinh không
những cần được làm quen và tiến hành thí nghiệm trong giờ học chính khóa mà
còn ở các giờ học tự chọn, không những trên lớp học mà còn ở ngoài lớp, ở nhà.
Việc đưa thí nghiệm vào dạy học làm cho học sinh tiếp cận với con đường
nghiên cứu khoa học của các nhà khoa học và tiếp thu các kiến thức một cách dễ

dàng và sâu sắc hơn. Thông qua hoạt động thực nghiệm vật lý, học sinh sẽ được
củng cố, mở rộng kiến thức, rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực
tiễn; rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo; giáo dục tổng hợp và tinh thần làm việc tập thể;
kích thích sự hứng thú, phát huy cao độ tính tích cực và phát triển năng lực sáng
tạo.
Đặc biệt, hình thức tố chức cho học sinh tự thiết kế, chế tạo dụng cụ và tiến
hành các thí nghiệm đơn giản sẽ đem lại hiệu quả dạy học rất cao vì nó phù hợp
với đặc thù bộ môn, đáp ứng được yêu cầu đổi mới dạy học hiện nay là lấy
người học làm trung tâm. Lúc này học sinh tiến hành thí nghiệm Vật lí trong
điều kiện không có sự giúp đỡ, kiểm tra trực tiếp của giáo viên vì vậy đòi hỏi
cao độ tính tự giác, tự lực, tích cực của học sinh trong học tập. Cũng khác với
các loại thí nghiệm khác, thí nghiệm Vật lí ở nhà chỉ đòi hỏi học sinh sử dụng
các dụng cụ thông dụng trong đời sống, những vật liệu dễ kiếm, rẻ tiền hoặc các
dụng cụ thí nghiệm đơn giản được học sinh chế tạo từ những vật liệu này. Chính
đặc điểm này tạo nhiều cơ hội phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong
việc thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ nhằm hoàn thành nhiệm vụ được
giao. [3]

1


Qua quá trình dạy học chương “Khúc xạ ánh sáng” (SGK Vật lí 11 THPT),
tôi nhận kiến thức các bài học có sự liên hệ thực tiễn rất phong phú, rất gần gũi và
có nhiều ứng dụng trong đời sống và kĩ thuật. Có thể sử dụng rất nhiều dụng cụ và
thí nghiệm đơn giản, dễ kiếm từ cuộc sống để minh họa cho bài học. Chính vì vậy
tôi đã giao nhiệm vụ về nhà cho học sinh tự thiết kế, chế tạo và tiến hành một số
thí nghiệm đơn giản liên quan đến nội dung bài học và nhận thấy hiệu quả rất tốt
của hoạt động này. Vì vậy tôi xin trao đổi kinh nghiệm với các bạn đồng nghiệp
qua đề tài SKKN năm 2019 của tôi là: “PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC VÀ
SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH QUA HOẠT ĐỘNG TỰ THIẾT KẾ VÀ TIẾN

HÀNH MỘT SỐ THÍ NGHIỆM ĐƠN GIẢN SAU KHI HỌC CHƯƠNG “KHÚC
XẠ ÁNH SÁNG (SGK VẬT LÍ 11 THPT)”.
1.2 Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu việc tổ chức hoạt động cho học sinh thiết kế, chế tạo và tiến
hành các thí nghiệm đơn giản sau khi học chương “Khúc xạ ánh sáng” (SGK
Vật lí 11 THPT) nhằm củng cố, đào sâu, mở rộng các kiến thức đã học, phát huy
tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh.
1.3 Đối tượng nghiên cứu
Hoạt động thiết kế, chế tạo và tiến hành các thí nghiệm đơn giản liên quan
đến nội dung chương “Khúc xạ ánh sáng” (SGK Vật lí 11).
1.4. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết.
Phương pháp thực hành thí nghiệm.
Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

2


2. NỘI DUNG
2.1 Cơ sở lí luận
2.1.1 Chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đơn giản trong dạy học
Vật lí ở trường phổ thông
2.1.1.1 Các yêu cầu đối với việc chế tạo các dụng cụ thí nghiệm đơn giản
- Việc chế tạo dụng cụ thí nghiệm đòi hỏi ít vật liệu. Các vật liệu này đơn giản,
rẻ tiền, dễ kiếm. [2]
- Dễ chế tạo dụng cụ thí nghiệm từ việc gia công các vật liệu bằng các công cụ
thông thường như kìm, buá, kéo, cưa, giũa. Chính nhờ đặc điểm này của các
dụng cụ thí nghiệm đơn giản, trong một số trường hợp, ta có thể làm được một
số thí nghiệm mà không thể tiến hành được với các dụng cụ có sẵn trong phòng
thí nghiệm. [2]

- Dễ lắp ráp, tháo rời các bộ phận của dụng cụ thí nghiệm. Vì vậy, với cùng
một dụng cụ thí nghiệm, trong nhiều trường hợp ta chỉ cần thay thế các chi tiết
phụ trợ là có thể làm được thí nghiệm khác. [2]
- Dễ bảo quản, vận chuyển và an toàn trong chế tạo cũng như trong quá trình
bố trí, tiến hành thí nghiệm. [2]
- Việc bố trí và tiến hành thí nghiệm với những dụng cụ thí nghiệm cũng đơn
giản, không tốn nhiều thời gian. [2]
- Hiện tượng Vật lí diễn ra trong thí nghiệm với dụng cụ thí nghiệm đơn giản
phải rõ ràng, dễ quan sát. [2]
2.1.1.2 Sự cần thiết của việc sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đơn giản trong
dạy học Vật lí
- Việc giao cho học sinh nhiệm vụ thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí
nghiệm đơn giản để tiến hành các thí nghiệm Vật lí có tác dụng trên nhiều mặt
góp phần nâng cao chất lượng kiến thức, phát triển năng lực hoạt động trí tuệ thực tiễn độc lập và sáng tạo của học sinh. [2]
- Do được tự tay chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm để tiến hành các
thí nghiệm, học sinh nắm vững kiến thức hơn, chính xác và bền vững hơn.
Trong nhiều trường hợp, việc tiến hành thí nghiệm, giải thích hoặc tiên đoán kết
quả thí nghiệm đòi hỏi học sinh phải huy động các kiến thức đã học ở nhiều
phần khác nhau của Vật lí. Thông qua đó, các kiến thức mà học sinh lĩnh hội
được củng cố, đào sâu, mở rộng và hệ thống hóa. [2]
- Việc sử dụng các thí nghiệm đơn giản trong dạy học Vật lí ở trường phổ
thông còn cần thiết, bởi vì với các thiết bị có sẵn trong phòng thí nghiệm, trong
nhiều trường hợp, “cái hiện đại” của các thiết bị này che lấp mất bản chất Vật lí
của hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm mà học sinh cần nhận thức rõ. [2]
- Lịch sử phát triển của Vật lí cho thấy: Những phát minh cơ bản thường gắn
với các dụng cụ thí nghiệm đơn giản để nghiên cứu nguyên tắc của những thí
nghiệm do các nhà bác học đã tiến hành (thí nghiệm của Ga-li-lê về chuyển
động nhanh dần đều trên máng nghiêng, thí nghiệm con lắc Huy-gen xác định
gia tốc trọng trường, thí nghiệm của Tô-ri-xe-li xác định áp suất khí quyển, các
thí nghiệm lịch sử về các định luật chất khí, các thí nghiệm của Fa-ra-đây về

cảm ứng điện từ...) góp phần chỉ ra cho học sinh thấy con đường hình thành và
3


phát triển các kiến thức Vật lí, bồi dưỡng cho học sinh các phương pháp nhận
thức Vật lí, đặc biệt là phương pháp thực nghiệm. [2]
- Nhiệm vụ thiết kế, chế tạo các dụng cụ thí nghiệm đơn giản và tiến hành các
thí nghiệm với chúng làm tăng hứng thú học tập, tạo niềm vui vủa sự thành công
trong học tập, phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học
sinh. [2]
- Ngoài ra, dụng cụ thí nghiệm đơn giản tự làm còn có ưu điểm là phục vụ rất
kịp thời và đắc lực cho việc đổi mới nội dung và phương pháp dạy học, nâng cao
hiệu quả dạy học, thậm chí của từng giờ học. [2]
2.1.1.3 Thí nghiệm Vật lí ở nhà là một loại bài tập mà giáo viên giao cho từng
học sinh hoặc nhóm học sinh thực hiện ở nhà
- Khác với các loại thí nghiệm khác, học sinh tiến hành thí nghiệm Vật lí
trong điều kiện không có sự giúp đỡ, kiểm tra trực tiếp của giáo viên.Vì vậy, loại
thí nghiệm này đòi hỏi cao độ tự giác, tự lực của học sinh trong học tập. [3]
- Cũng khác với các loại thí nghiệm khác, thí nghiệm Vật lí ở nhà chỉ đòi hỏi
học sinh sử dụng các dung cụ thông dụng trong đời sống, những vật liệu dễ
kiếm, rẻ tiền hoặc các dụng cụ thí nghiệm đơn giản được học sinh chế tạo từ
những vật liệu này. Chính đặc điểm này tạo nhiều cơ hội phát triển năng lực
sáng tạo của học sinh trong việc thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ nhằm
hoàn thành nhiệm vụ được giao. [3]
- Loại thí nghiệm này khác với các loại bài làm khác của học sinh ở nhà ở chỗ:
đòi hỏi sự kết hợp giữa hoạt động trí óc và hoạt động chân tay của học sinh. [3]
- Với những đặc điểm trên, thí nghiệm Vật lí ở nhà có tác dụng trên nhiều mặt
đối với việc phát triển nhân cách của học sinh: Quá trình tự lực thiết kế phương
án thí nghiệm, lập kế hoạch thí nghiệm, chế tạo hoặc lựa chọn dụng cụ, bố trí
tiến hành thí nghiệm, xử lí kết quả thí nghiệm thu thập được góp phần vào việc

phát triển năng lực hoạt động trí tuệ - thực tiễn của học sinh. Việc thực hiện và
hoàn thành các công việc trên sẽ làm tăng rõ rệt hứng thú học tập, tạo niềm vui
của sự thành công trong học tập của học sinh. Việc thiết kế phương án thí
nghiệm, tiên đoán hoặc giải thích các kết quả thí nghiệm đòi hỏi học sinh phải
huy động các kiến thức đã học, mà nhiều khi ở các phần khác nhau của Vật lí.
Nhờ vậy, chất lượng kiến thức của học sinh được nâng cao. Thí nghiệm Vật lí ở
nhà có tác dụng làm phát triển những kĩ năng, kĩ xảo thí nghiệm, các thói quen
của người làm thực nghiệm mà học sinh đã thu được trong các loại thí nghiệm
khác. [3]
- Loại thí nghiệm này cũng tạo điều kiện cho giáo viên cá thể hóa quá trình
học tập của học sinh bằng cách giao cho các đối tượng học sinh khác nhau
nhiệm vụ chế tạo dụng cụ thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm với mức độ khó dễ
khác nhau, nông sâu khác nhau và mức độ hướng dẫn khác nhau về cách chế
tạo, lựa chọn dụng cụ, tiến hành thí nghiệm... được thể hiện trong đề bài. [3]
- Khi sử dụng loại thí nghiệm này trong dạy học Vật lí, giáo viên cần bố trí
thời gian để học sinh báo cáo trước toàn lớp các kết quả đã đạt được, giới thiệu
những sản phẩm của mình, nhận được sự đánh giá của giáo viên và tập thể cũng
như động viên và khen thưởng kịp thời. [3]
4


- Thí nghiệm Vật lí ở nhà không những nhằm đào sâu, mở rộng các kiến thức
đã học mà trong nhiều trường hợp các kết quả mà học sinh thu được sẽ là cứ liệu
thực nghiệm cho việc nghiên cứu kiến thức mới ở các bài học sau trên lớp. Nội
dung của các thí nghiệm Vật lí ở nhà không phải là sự lặp lại nguyên xi các thí
nghiệm đã làm ở trên lớp mà phải có nét mới, không đơn thuần chỉ là sự tiến
hành thí nghiệm với những hướng dẫn chi tiết. [3]
- Nội dung các loại bài làm ở nhà này rất phong phú, có thể ra nhiều dạng khác
nhau: Mô tả phương án thí nghiệm, yêu cầu học sinh tiến hành thí nghiệm, tiên
đoán hoặc giải thích kết quả thí nghiệm; cho trước các dụng cụ, yêu cầu học sinh

thiết kế phương án thí nghiệm để đạt được một mục đích nhất định (quan sát
thấy một hiện tượng, xác định được một đại lượng Vật lí); yêu cầu học sinh chế
tạo một dụng cụ thí nghiệm đơn giản từ các vật liệu cần thiết cho trước, rồi tiến
hành thí nghiệm với những dụng cụ này nhằm đạt được một mục đích nào đó...
Nội dung của các thí nghiệm Vật lí ở nhà có thể mang tính chất định tính hoặc
định lượng. [3]
2.1.2 Tính tích cực và năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập
2.1.2.1 Tính tích cực trong học tập của học sinh
a) Khái niệm tính tích cực trong học tập
Tính tích cực trong học tập là một hiện tượng sư phạm biểu hiện ở sự cố
gắng cao về nhiều mặt trong học tập. Học tập là một trường hợp riêng của nhận
thức “một sự nhận thức làm cho dễ dàng đi và được thực hiện dưới sự chỉ đạo
của giáo viên” (P.N.Erddơniev, 1974). Vì vậy, nói tới tích cực học tập thực chất
là nói đến tích cực nhận thức. Tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt động
nhận thức của học sinh, đặc trưng ở khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị
lực cao trong quá trình nắm vững kiến thức. [7]
b) Các biểu hiện của tính tích cực trong học tập
Tính tích cực của học sinh trong học tập biểu hiện qua các hành động cụ
thể như: tự nguyện tham gia vào các hoạt động học tập; sẵn sàng, hồ hởi đón
nhận các nhiệm vụ; tự giác thực hiện các nhiệm vụ; mong muốn được đóng góp
ý kiến với giáo viên, với bạn bè; cố gắng hoàn thành công việc bằng mọi cách;
thường xuyên trao đổi với bạn bè;…
2.1.2.2. Năng lực sáng tạo của học sinh trong hoạt động học tập
a) Khái niệm năng lực sáng tạo
Năng lực sáng tạo có thể hiểu là khả năng tạo ra những giá trị mới về vật
chất hoặc tinh thần, tìm ra các mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành
công những hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới. [7]
b) Các biểu hiện của sự sáng tạo trong nghiên cứu vật lí
Những hành động của học sinh trong học tập có mang tính sáng tạo như:
đưa ra được các phương án thiết kế, chế tạo dụng cụ; đề xuất được những sáng

kiến kĩ thuật để thí nghiệm chính xác hơn, dụng cụ bền đẹp hơn; đưa ra dự đoán
kết quả các thí nghiệm; so sánh được các phương án thí nghiệm; vận dụng kiến
thức để giải thích hiện tượng vật lí, kết quả thí nghiệm hoặc các ứng dụng trong
kĩ thuật;...
2.2 Thực trạng vấn đề
5


Trên cơ sở thực tế dạy học bộ môn Vật lí ở trường THPT Yên Định 3,
huyện Yên Định, tỉnh Thanh Hóa, tôi nhận thấy một số thực trạng sau:
2.2.1 Tình hình giảng dạy của giáo viên
- Ở nhiều bài học, giáo viên vẫn mang nặng phương pháp truyền thụ,
thuyết trình, thông báo.
- Giáo viên gần như chỉ tiến hành thí nghiệm biểu diễn trong các bài có
yêu cầu sử dụng thí nghiệm tối thiểu; ít chế tạo thêm các dụng cụ thí nghiệm;
- Các giáo viên rất ít tổ chức hướng dẫn cho học sinh tự thiết kế, chế tạo
và tiến hành các thí nghiệm vật lí.
- Đối với chương “Khúc xạ ánh sáng” (SGK Vật lí 11) có thí nghiệm
được cấp vì vậy giáo viên giảng dạy chủ yếu sử dụng các dụng cụ thí nghiệm
này, chưa có giáo viên nào tổ chức hoạt động cho học sinh tự thiết kế, chế tạo và
tiến hành các thí nghiệm đơn giản liên quan đến nội dung các bài học.
2.2.2 Tình hình học tập của học sinh
- Kết quả học tập của rất nhiều học sinh chỉ ở mức độ nhớ các khái niệm,
hiện tượng, công thức và vận dụng được các công thức để giải các bài tập.
- HS chưa vận dụng được kiến thức để giải thích các hiện tượng vật lí
trong thực tế, không biết về các ứng dụng của kiến thức vật lí trong đời sống và
kĩ thuật.
- Học sinh chưa hứng thú, chưa phát huy được tính tích cực trong học tập.
- Các kĩ năng thực nghiệm còn rất yếu.
- Học sinh chưa từng được thiết kế, chế tạo các thí nghiệm đơn giản;

- Khả năng diễn đạt, thuyết trình của học sinh về một vấn đề còn rất kém,
thường lúng túng khi diễn đạt ý tưởng của mình hoặc điều muốn hỏi.
2.2.3 Tình hình thiết bị thí nghiệm của nhà trường
- Nhà trường được trang bị khá đầy đủ các dụng cụ thí nghiệm tối thiểu
cho dạy học nội khóa theo yêu cầu SGK và các thiết bị thí nghiệm sử dụng tốt
và hiệu quả.
- Các thiết bị thí nghiệm đơn giản tự làm rất ít.
2.2.4 Nguyên nhân về thực trạng học tập của học sinh
Việc dạy và học theo chương trình nội khoá vẫn còn rất nặng nề do điều
kiện thời gian hạn hẹp, trang thiết bị thí nghiệm chưa đầy đủ để tất cả các học
sinh đều được tham gia tiến hành thí nghiệm, việc dạy học trên lớp chưa tăng
cường hoạt động, phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học
sinh; các em ít được trực tiếp tiến hành các thí nghiệm và ít có điều kiện để vận
dụng kiến thức vào thực tiễn, nhiều em còn cảm thấy chưa yêu thích môn học và
không tích cực trong học tập.
Trong dạy học nội khóa đã được trang bị một số thiết bị thí nghiệm tối
thiểu tuy nhiên những thiết bị chế tạo sẵn đó đôi khi không gần gũi và quen
thuộc với thực tiễn nên các em khó liên hệ và vận dụng vào cuộc sống. Đa số
các dụng cụ thí nghiệm được cấp đều là thí nghiệm định lượng phục vụ mục
đích nghiên cứu khảo sát các định luật vật lí, ít thí nghiệm định tính về các hiện
tượng vật lí.
6


Giáo viên đã có nhiều cố gắng trong việc thay đổi phương pháp dạy học
nhưng vẫn chưa thực sự hiệu quả đối với mọi đối tượng học sinh và tất cả các
nội dung kiến thức.
2.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề
Trước thực trạng đó, tôi thấy một trong những giải pháp để khắc phục là
đối với những bài học, những chương trong SGK có nội dung phù hợp, giáo

viên có thể tổ chức hoạt động cho HS tự thiết kế, chế tạo các dụng cụ thí nghiệm
đơn giản và sử dụng các dụng cụ đó để tiến hành các thí nghiệm để HS được vận
dụng kiến thức bài học giải thích các hiện tượng Vật lí có liên quan nhằm củng
cố, mở rộng các kiến thức trong chương trình nội khóa; rèn luyện khả năng vận
dụng kiến thức để giải thích các hiện tượng Vật lí trong thực tiễn; rèn luyện kĩ
năng thực hành; kích thích sự hứng thú, tính tích cực và phát triển năng lực sáng
tạo của HS.
Và chương “Khúc xạ ánh sáng” (SGK Vật lí 11) là một chương rất phù
hợp để áp dụng hình thức tổ chức trên vì có thể sử dụng rất nhiều dụng cụ và thí
nghiệm đơn giản, dễ kiếm từ cuộc sống để minh họa cho bài học.
2.3.1 Quy trình thực hiện
- Bước thứ nhất: giáo viên giao nhiệm vụ cho các nhóm học sinh. Giáo
viên định hướng và giúp đỡ trong quá trình học sinh tham gia thiết kế, chế tạo
các dụng cụ thí nghiệm và tiến hành các thí nghiệm về “Khúc xạ ánh sáng”
- Bước thứ hai: Tổ chức cho học sinh một tiết để các nhóm ra mắt sản
phẩm, trình bày và thuyết trình về các thí nghiệm mà nhóm mình đã chế tạo.
2.3.2 Các nhiệm vụ học tập mà giáo viên đã giao cho học sinh thực hiện và
một số sản phẩm của học sinh
Tôi sẽ giao cho học sinh các nhiệm vụ học tập gồm: 10 nhiệm vụ chế tạo
dụng cụ và tiến hành thí nghiệm về hiện tượng khúc xạ và phản xạ toàn phần;
4 nhiệm vụ chế tạo dụng cụ thí nghiệm để xác định chiết suất của các chất rắn,
lỏng trong suốt (nước, thủy tinh, nhựa ...). Hệ thống những nhiệm vụ này yêu
cầu học sinh phải hoạt động cả trí óc và chân tay, nhằm củng cố, mở rộng kiến
thức, rèn luyện khả vận dụng kiến thức vào thực tiễn và kĩ năng thực nghiệm,
phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh.
2.3.2.1 Các nhiệm vụ thí nghiệm về hiện tượng khúc xạ ánh sang và phản xạ
toàn phần.
Nhiệm vụ 1: Nhúng một chiếc đũa vào cốc nước. Quan sát chiếc đũa
theo hướng từ trên mặt thoáng xuống và từ bên thành cốc vào trong hai trường
hợp: chiếc đũa cắm thẳng đứng và chiếc đũa cắm nghiêng. Nêu và giải thích

hiện tượng quan sát được.
*Mục đích thí nghiệm: Nghiên cứu hiện tượng khúc xạ ánh sáng và các
đặc điểm của ảnh của một vật được tạo bởi sự khúc xạ ánh sáng.
*Dụng cụ: Một chiếc đũa, một cốc đựng nước.

7


*Tiến hành thí nghiệm: Nhúng chiếc đũa vào
cốc nước. Quan sát chiếc đũa theo hướng từ trên
mặt thoáng xuống và ngang từ bên thành cốc vào
trong 2 trường hợp: chiếc đũa cắm thẳng đứng và
chiếc đũa cắm nghiêng (hình 1).
*Hiện tượng:
Đũa cắm thẳng: Nhìn từ trên xuống thấy đũa
vẫn thẳng và ngắn hơn. Nhìn ngang từ thành bình
vào thấy đũa vẫn thẳng và phần đũa trong nước to
hơn.
Hình 1
Đũa cắm nghiêng: Nhìn từ trên xuống thấy
đũa gãy khúc ở mặt phân cách (nhưng rất khó phát hiện). Nhìn ngang từ thành
bình vào thấy đũa gãy khúc ở mặt phân cách và phần đũa trong nước to hơn.
*Giải thích:
Nguyên nhân của các hiện tượng trên là do ánh sáng truyền từ chiếc đũa ở
trong nước ra không khí bị khúc xạ.
Khi nhìn ngang từ thành bình vào, bình nước giống như một thấu kính hội
tụ nên ta thấy được ảnh ảo của chiếc đũa to hơn chiếc đũa thật.
Ảnh của phần đũa ở trong nước không trùng với vị trí đũa thật nên ta thấy
đũa ngắn hơn hoặc bị gãy khúc ở mặt phân cách.
Nhiệm vụ 2: Hãy sử dụng một chiếc bình trong suốt đựng nước và đèn

laze để làm thí nghiệm kiểm nghiệm lại điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ
toàn phần .
*Mục đích thí nghiệm: Kiểm nghiệm lại rằng hiện tượng phản xạ toàn
phần xảy ra khi thỏa mãn hai điều kiện:
- Ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường kém
chiết quang hơn.
- Góc tới lớn hơn hoặc bằng igh
*Dụng cụ: Đèn laze, bình nhựa (dạng hình hộp
chữ nhật) đựng nước trà, miếng xốp phẳng, thước chia
độ hình tròn.
*Tiến hành thí nghiệm:
Dán thước chia độ hình tròn lên miếng xốp, dán
miếng xốp vào thành bình rồi đổ nước vào bình sao
cho đường kính chính giữa thước trùng với mặt phân
cách giữa nước và không khí.
Bước 1: Dùng đèn laze chiếu từ trên cao xuống Hình 2. Nhiệm vụ 2
mặt thoáng của nước. Thay đổi hướng chiếu để tăng
dần góc tới.
Kết quả: Dù với giá trị góc tới nào cũng vẫn thấy có tia sáng khúc xạ
trong nước.

8


Bước 2: Dùng đèn laze chiếu từ bên thành cốc lên mặt thoáng của nước
sao cho tia sáng chiếu vào tâm thước đo góc và đi là là mặt miếng xốp. Thay đổi
hướng chiếu để tăng dần góc tới. Quan sát tia khúc xạ.
Kết quả: Khi góc tới nhỏ, tia sáng đi qua nước, bị khúc xạ và chiếu lên
trần nhà. Đến khi góc tới lớn hơn hoặc bằng 48 0 thì ta thấy hiện tượng phản xạ
toàn phần xảy ra. Tia sáng laze bị hất xuống mặt bàn rất rõ nét.

Vậy ta đã kiểm nghiệm được điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn
phần.
*Lưu ý:
Dùng nước trà để có thể quan sát được đường đi của tia sáng trong nước.
Rung mặt nước sẽ thấy vết sáng hất xuống mặt bàn cũng rung rinh chứng
tỏ ánh sáng phản xạ toàn phần tại mặt nước.
Nhiệm vụ 3: Dự đoán hiện tượng sẽ xảy ra khi quan sát một đồng xu
được đặt bên dưới một chiếc cốc trong suốt, đựng đầy nước theo hai hướng:
nhìn từ trên mặt thoáng xuống và nhìn từ bên thành của cốc nước vào. Làm thí
nghiệm để kiểm tra dự đoán và giải thích hiện tượng quan sát được.
*Mục đích thí nghiệm: Nhận biết hiện tượng có
nguyên nhân do sự khúc xạ, phản xạ toàn phần khi ánh sáng
từ một đồng xu truyền đến một chiếc bình đựng nước và vận
dụng kiến thức để giải thích hiện tượng.
*Dụng cụ: Một đồng xu bằng nhôm, một cốc trong
suốt đựng nước.
*Tiến hành thí nghiệm:
Dùng một chiếc cốc trong suốt đựng nước đặt lên trên
một đồng xu, quan sát đồng xu theo hai hướng: nhìn từ thành
của bình nước vào và nhìn từ trên mặt thoáng xuống.
*Hiện tượng:
Nhìn từ trên mặt thoáng xuống ta thấy: đồng xu ở đáy
cốc như được nâng lên cao hơn và có một đồng xu ở trên
thành bình (Hình 3).
Hình 3. TN quan
Nhìn từ thành cốc vào ta không thể thấy đồng xu.
sát đồng xu
*Giải thích:
1
2

Ánh sáng từ đồng xu truyền qua đáy cốc vào nước, đi
đến thành bình và đi lên mặt thoáng của nước.
Các tia đi đến mặt thoáng của nước có góc tới nhỏ
nên bị khúc xạ và đi ra ngoài không khí. Các tia đến thành
3
cốc có góc tới khá lớn và bị phản xạ toàn phần tại thành cốc
(Hình 4).
Đặt mắt theo hướng nhìn từ trên mặt thoáng xuống,
mắt nhận được các tia sáng khúc xạ (1) nên thấy đồng xu ở
đáy cốc như được nâng lên cao hơn. Mắt cũng nhận được các
tia sáng phản xạ toàn phần trên thành bình (2) nên thấy có
một đồng xu ở trên thành bình.
Hình 4

9


Đặt mắt nhìn đồng xu theo hướng từ thành cốc vào (hướng 3), không có
tia sáng đến mắt nên ta không thể thấy đồng xu.
Nhiệm vụ 4: Hãy đặt 1 ngọn nến bên cạnh
bình thủy tinh đựng nước và quan sát nến theo ba
hướng: nhìn từ phía trên xuống mặt thoáng của
nước, nhìn ngang qua thành bình; nhìn từ phía
dưới lên mặt thoáng của nước. Dự đoán hiện tượng
quan sát được. Làm thí nghiệm để kiểm tra dự đoán
đã đưa ra và giải thích hiện tượng (Hình 5).
*Mục đích thí nghiệm: Quan sát hiện tượng
mà nguyên nhân là do sự khúc xạ, phản xạ toàn
phần khi ánh sáng từ một cây nến truyền đến bình
Hình 5

nước và vận dụng kiến thức để giải thích hiện
tượng.
*Dụng cụ: Một bình thủy tinh đựng nước, một ngọn nến đang cháy.
*Tiến hành thí nghiệm:
Đặt ngọn nến bên cạnh bình thủy tinh đựng nước. Quan sát ngọn nến theo
ba hướng: hướng nhìn ngang qua thành bình; hướng nhìn từ phía trên xuống mặt
thoáng, hướng nhìn từ phía dưới lên mặt thoáng của nước (hình 5).
*Hiện tượng:
- Nhìn ngang qua thành bình: ta thấy một ngọn
nến to hơn ngọn nến thật.
- Nhìn từ trên xuống mặt thoáng của nước: ta
không nhìn thấy ngọn nến.
- Nhìn từ bên ngoài thành bình theo hướng từ
dưới lên mặt thoáng của nước: ta thấy ảnh một ngọn
nến lộn ngược lơ lửng trong không khí (Hình 6).
*Giải thích:
Ánh sáng từ ngọn nến đi tới bình nước: có Hình 6. Ảnh của ngọn nến
những tia bị khúc xạ và ló ra ở thành bình bên kia tại mặt thoáng của nước
(1); các đi đến mặt thoáng của nước có góc tới lớn
nên bị phản xạ toàn phần tại mặt thoáng của
nước (2) (Hình 7).
1
Nhìn ngang qua thành bình: Mắt nhận
được các tia khúc xạ (1). Do bình nước có
dạng hình cầu nên nó có tác dụng giống một
thấu kính hội tụ, vì vậy ta thấy ảnh của ngọn
nến to hơn ngọn nến thật.
Nhìn từ trên xuống mặt thoáng của 2
N
nước: Do không có ánh sáng truyền qua được

Hình 7
mặt nước ra ngoài không khí nên ta không
nhìn thấy ngọn nến.
10


Nhìn từ bên ngoài thành bình theo hướng từ dưới lên mặt thoáng của
nước: Mắt nhận được các tia sáng bị phản xạ toàn phần (2), mặt thoáng giống
như một gương phẳng và ngọn nến soi gương qua đó nên ta thấy một ảnh ngọn
nến lộn ngược lơ lửng trong không khí.
*Lưu ý: Đường kính của cốc càng rộng thì càng dễ quan sát.
Nhiệm vụ 5: Cho một miếng nắp nhựa tròn, băng dính hai mặt, một vật
nhỏ và một bình nước. Thiết kế và tiến hành thí nghiệm minh họa khả năng
phản xạ toàn phần của mặt phân cách nước – không khí.
*Mục đích thí nghiệm: Minh họa khả năng phản xạ toàn phần của mặt
phân cách nước – không khí khi các điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn
phần được thỏa mãn.
*Dụng cụ: Một chiếc nắp nhựa tròn, băng dính hai mặt, một vật (con lợn
đất nhỏ màu đỏ) và một bình nước.
*Tiến hành thí nghiệm:
Dùng băng dính hai mặt dán vật lên mặt
trên của nắp nhựa.
Lật nắp nhựa lên và thả nổi nắp nhựa trên
mặt nước sao cho vật chìm vào trong nước.
Quan sát từ phía ngoài thành bình lên mặt
thoáng của nước.
*Hiện tượng:
Ta thấy có vật khác đang nằm trên chiếc
Hình 8.
nắp nhựa phía trên mặt nước. Mặt nước nhìn rất

sáng như được mạ bạc (Hình 8).
*Giải thích:
Do ánh sáng từ vật (ở trong nước) truyền đến mặt thoáng của nước thì bị
phản xạ toàn phần rồi khúc xạ qua thành bình truyền đến mắt nên ta thấy ảnh
của vật nằm phía trên mặt nước.
Nhiệm vụ 6: Dự đoán hiện tượng sẽ xảy ra khi bỏ một vật vào một túi
nilon trong suốt, thổi khí vào túi và buộc kín miệng túi rồi nhúng chìm vào bình
nước. Làm thí nghiệm để kiểm tra dự đoán và giải thích hiện tượng.
*Mục đích thí nghiệm: Tạo ra và quan sát
hiện tượng phản xạ toàn phần khi ánh sáng truyền từ
nước vào không khí trong một túi nilon.
*Dụng cụ: Một vật (con lợn đất màu đỏ), một
quả cân, một túi nilon trong suốt, một chiếc bình
đựng nước.
*Tiến hành thí nghiệm: Bỏ vật và quả cân vào
túi nilon. Thổi khí vào túi và buộc kín miệng túi rồi
nhúng chìm vào bình nước và quan sát túi.
Hình 9
11


*Hiện tượng: Có những phần của túi nilon sáng lên như mạ bạc và ta
không nhìn thấy được vật và quả cân ở bên trong túi (Hình 9).
*Giải thích: Có một lượng không khí ở trong túi bóng, khi ánh sáng
truyền từ nước vào lớp không khí này bị phản xạ toàn phần tại mặt phân cách
nước – không khí nên ta thấy túi sáng lên.
Nhiệm vụ 7: Dự đoán hiện tượng quan sát được khi lấy tay bịt kín cuống
phễu của một chiếc phễu thủy tinh và nhúng chìm phễu vào bình nước. Làm thí
nghiệm để kiểm tra dự đoán và giải thích hiện tượng.
*Mục đích thí nghiệm: Tạo ra hiện tượng phản xạ toàn phần khi ánh sáng

truyền từ nước vào không khí trong một chiếc phễu.
*Dụng cụ: Một chiếc bình trong suốt đựng nước, một chiếc phễu thủy tinh
trong suốt (đường kính nhỏ hơn đường kính của cốc)
*Tiến hành thí nghiệm: Dùng ngón tay bịt kín cuống phễu và từ từ nhúng
phễu vào cốc nước. Quan sát phần phễu ngập trong nước.
*Hiện tượng: Phần phễu ngập trong nước chia thành 2 lớp: lớp phía dưới
có nước ngập vào vẫn trong suốt, lớp phía trên chỉ có không khí bên trong thì
sáng lên như được mạ bạc (Hình 10).
Cầm cốc đưa lên cao, nhìn thành trong của hình nón từ phía dưới đáy cốc.
Ta thấy vẫn xuất hiện hình nón màu sáng bạc nhưng không đều và sáng như khi
nhìn từ phía trên.
Đường kính mép dưới của hình nón lớn hơn rất
nhiều khi chưa nhúng phễu vào trong nước.
Bỏ ngón tay cái ra, khi ấy nước vào toàn bộ
phần trong thành hình nón, màu sáng bạc biến mất.
*Giải thích:
Do cuống phễu ở phía trên được bịt chặt nên
phần bên trong hình nón là không khí. Các tia sáng
tới gặp mặt ngoài hình nón đi vào không khí thỏa
Hình 10
mãn điều kiện phản xạ toàn phần nên bị đổi phương
tại mặt nón. Khi nhìn phần hình nón từ phía trên, mắt
người đón nhận được các tia phản xạ toàn phần nhiều
và đều khắp mặt nón, ta có cảm giác toàn bộ phần hình nón có màu sáng bạc.
Nếu nhìn thành trong hình nón từ phía dưới, do số các tia sáng thỏa mãn
hiện tượng phản xạ toàn phần ít nên màu sáng bạc giảm đi.
Ta nhìn thấy đường kính hình nón to hơn là do hiện tượng khúc xạ.
Bỏ ngón tay cái ra, khi ấy nước vào toàn bộ phần trong thành hình nón,
không còn hiện tượng phản xạ toàn phần, màu sáng bạc biến mất.
*Lưu ý: Để dễ quan sát hiện tượng hơn, ta đặt cốc trên một cuốn sổ màu

đen, bao bọc xung quanh thành cốc một tờ giấy trắng.
Nhiệm vụ 8: Hãy lấy một chiếc vòng tròn nhựa đặt vào giữa hai tấm thủy
tinh hình chữ nhật và dùng vòng cao su buộc nẹp hai tấm thủy tinh chặt vào
nhau rồi nhúng vào nước. Xoay xoay tấm thủy tinh và quan sát vòng tròn. Dự
12


đoán hiện tượng xảy ra. Làm thí nghiệm kiểm tra dự đoán và giải thích hiện
tượng.
*Mục đích thí nghiệm: Tạo ra hiện tượng có thể quan sát được bước
chuyển từ sự khúc xạ sang phản xạ toàn phần.
*Dụng cụ: Hai tấm thủy tinh trong, một vòng tròn nhựa, hai chiếc vòng
cao su, một chiếc bình trong suốt đựng nước.
*Tiến hành thí nghiệm:
Đặt vòng tròn nhựa vào giữa hai tấm thủy tinh. Dùng hai chiếc vòng cao
su buộc nẹp hai tấm thủy tinh chặt vào nhau. Nhúng tấm thủy tinh vào nước,
xoay xoay và quan sát vào vòng tròn nhựa.
*Hiện tượng: (Hình 11)
Một ít nước sẽ chui vào vòng tròn (phần
dưới). Khi xoay tấm thủy tinh ta sẽ thấy phần nửa
trên của vòng tròn có lúc thì trong suốt, có lúc bề
mặt sáng lóa lên như mạ bạc. Hiện tượng quan sát
rất rõ vì ta có thể so sánh giữa phần nửa trên của
vòng tròn là không khí và phần nửa dưới của vòng
tròn có nước lọt vào.
*Giải thích:
Khi ánh sáng từ nước truyền vào lớp không
Hình 11
khí được nhốt bên trong vòng tròn sẽ có tia bị khúc
xạ và có tia bị phản xạ toàn phần.

Khi nhìn gần trực diện vào vòng tròn, mắt không nhận được các tia sáng
bị phản xạ toàn phần nên thấy vòng tròn trong suốt. Khi nhìn nghiêng, mắt nhận
được các tia sáng bị phản xạ toàn phần nên thấy vòng tròn sáng lóa lên.
Nhiệm vụ 9: Quan sát theo hướng từ trên xuống một ống nghiệm chứa 1
chiếc bút chì được nhúng nghiêng trong cốc nước, dự đoán hiện tượng trong
các trường hợp sau:
- Không có nước trong ống.
-Đổ nước vào trong ống cho tới nửa chiều cao của mực nước trong cốc
thủy tinh.
-Đổ nước vào trong ống cho tới khi mặt nước trong ống ngang với mặt
nước trong cốc.
Tiến hành thí nghiệm để kiểm tra các dự đoán nêu ra và giải thích kết
quả.
*Mục đích thí nghiệm: Tạo ra hiện tượng phản xạ toàn phần khi ánh sáng
truyền từ nước vào không khí bên trong một ống
nghiệm.
*Dụng cụ: Ống nghiệm, bút chì, bình đựng
nước.
*Tiến hành thí nghiệm:

13
Hình 13


Bỏ vào ống nghiệm một cây bút chì và nhúng nghiêng ống nghiệm vào
cốc nước, quan sát dọc theo thành ống từ phía trên xuống trong các trường hợp:
- Không có nước trong ống nghiệm.
- Đổ nước vào trong ống cho tới nửa chiều cao của mực nước trong bình.
- Đổ nước vào trong ống cho tới khi mặt nước
trong ống ngang với mặt nước trong bình.

*Hiện tượng:
- Khi không có nước trong ống nghiệm: ta thấy
phần ống ngập trong nước sáng lên như mạ bạc. Không
nhìn thấy được đoạn bút chì ở trong (Hình 13).
- Khi đổ nước vào trong ống nghiệm cho tới nửa
chiều cao của mực nước trong bình đựng nước thì phần
đáy ống nghiệm chứa nước không sáng lên như mạ bạc
Hình 14
nữa và thấy được phần bút chì bị nhúng trong nước
(Hình 14).
- Khi đổ nước vào trong ống cho tới khi mặt nước trong ống ngang với
mặt nước trong bình thì toàn bộ ống nghiệm trong suốt, ta nhìn thấy được toàn
bộ chiếc bút chì ở trong ống.
*Giải thích:
Do ánh sáng truyền từ nước, qua lớp thủy tinh vào không khí (bên trong
ống nghiệm) thì bị phản xạ toàn phần nên thành ống sáng lên như mạ bạc.
Nếu bên trong ống nghiệm có nước thì ánh sáng bị khúc xạ chứ không bị
phản xạ toàn phần trên thành ống nên ống trong suốt.
Nhiệm vụ 10: Chế tạo mô hình mô phỏng cấu tạo và công dụng của sợi
quang.
*Mục đích thí nghiệm: Chế tạo
mô hình của sợi quang.
Minh họa hiện tượng phản xạ
toàn phần của ánh sáng truyền trong
sợi quang.
*Dụng cụ: một đoạn ống nhựa
trong suốt, dài 1m, đường kính 1.5
cm, một đèn laze, nước.
*Cách chế tạo:
Cố định hai nhánh của ống

nhựa thành hình chữ U bằng một
Hinh 15. Mô hình sợi quang
chiếc giá.
Đổ đầy nước vào ống chữ U
(có thể pha thêm một vài giọt sữa để có thể quan sát được đường đi của tia sáng
dễ hơn).
*Tiến hành thí nghiệm: Chiếu tia laze vào lỗ mở với góc chiếu đủ lớn.

14


*Hiện tượng: (Hình 15) Ta thấy mặc dù ống được uốn cong nhưng ánh
sáng không xuyên qua thành ống mà chỉ truyền trong ống và đi đến lỗ mở ở
nhánh bên.
*Giải thích:
Nước có chiết suất lớn hơn không khí. Khi chiếu ánh sáng vào thành ống
với góc tới lớn hơn giới hạn phản xạ toàn phần, ánh sáng sẽ bị phản xạ toàn
phần liên tục trên thành ống và không bị ló ra ngoài không khí. Ống chứa nước
có tác dụng giống như 1 sợi quang.
2.3.2.2 Các nhiệm vụ xác định chiết suất của các chất rắn, lỏng trong suốt
Nhiệm vụ 11: Hãy xác định chiết suất của chất làm bản mặt song song
bằng một tấm xốp (mỏng, phẳng, hình chữ nhật), các que tăm nhọn, thước kẻ,
bút, thước đo góc và com pa.
*Mục đích thí nghiệm:
- Minh họa định luật khúc xạ ánh sáng.
- Xác định chiết suất của nhựa.
- Biết phương án để xác định chiết suất của chất làm bản mặt song song.
Phương án 1: Dùng phương pháp che khuất (sử dụng các que tăm)
*Dụng cụ thí nghiệm: Bản mặt song song làm bằng nhựa, một tấm xốp
(mỏng, phẳng, hình chữ nhật), các chiếc tăm nhọn, thước kẻ, bút, compa, thước

đo góc.
*Tiến hành thí nghiệm: (Hình 16)
Trên tấm xốp vẽ 2 đường thẳng vuông góc
(d) và (e).
Đặt bản mặt song song lên tấm xốp sao
cho cạnh dài của nó trùng với đường thẳng (d) đã
kẻ. Cắm tăm 1 ngay sát mép bản mặt song song
(chỗ giao nhau của hai đường thẳng vuông góc).
Cắm tiếp tăm 2 ngay trên bản mặt về phía phải
hoặc phía trái của đường thẳng (e) và sát thành
bản mặt.
Hình 16
Đặt mắt ngang bề mặt tấm xốp từ bên phía
A sao cho thấy tăm 1 che khuất ảnh của tăm 2.
Cắm tăm 3 sao cho nhìn thấy tăm 3 che khuất
tăm 1 và ảnh của tăm 2.
Đặt mắt sang phía B và ngắm để kiểm tra
lại rằng: cũng thấy tăm 2 che khuất ảnh của tăm
1 và ảnh của tăm 3.
Nâng bản mặt ra, nối các điểm cắm tăm 1
với tăm 2; tăm 1 với tăm 3.
Với cách tiến hành thí nghiệm như đã nêu
ta xác định được:
Hình 17
15


Một tia sáng tới có chiều từ tăm 2 đến tăm 1 truyền trong bản mặt song
song sẽ cho tia khúc xạ ra ngoài không khí có chiều từ tăm 1 đến tăm 3.
Góc hợp bởi đường nối tăm 1, 2 và đường thẳng (e) là góc tới i. Góc hợp

bởi đường nối tăm 1,3 và đường thẳng (e) là góc khúc xạ r.
n = sinr/sini = b/a
(e)
B

2
a

N

i
(d)
M

r

1

b
Hình 18

A
3

Đến đây ta có thể xác định chiết suất n theo hai cách:
- Đo trực tiếp các góc i, r .
- Đo các khoảng cách a,b.
* Nếu có dùng một chiếc thước đo góc hình
tròn (có sẵn hoặc tự tạo), ta có thể tiến hành thí
nghiệm như trên và đọc được ngay kết quả góc tới

và góc khúc xạ tương ứng (Hình 19). Cách này rất
đơn giản và độ chính xác cao.
Phương án 2: Ngắm đường thẳng
*Tiến hành thí nghiệm: (Hình 20, 21)
-Đặt bản mặt song song lên tờ giấy trên mặt
Hình 19
bàn.
-Dùng bút vẽ một đoạn thẳng SO tới mặt trên
của bản mặt song song, đánh dấu điểm O.
-Dùng thước thẳng ngắm từ bên kia bản mặt
song song sao cho thước có phương PQ trùng với
phương SO. Vẽ đoạn thẳng PQ, đánh dấu điểm P.
-Cất bản song song, nối OP.
-Dùng compa vẽ đường tròn tâm O cắt tia tới
Hình 20
và tia ló tại M và N.
-Vẽ pháp tuyến tại O, gọi khoảng cách từ M, N tới pháp tuyến là a,b.
16


-Tính được chiết suất của bản mặt song song: n = sini : sinr = a : b
S
M

a
i

O
r
b N

P

Hình 21
Q

Nhiệm vụ 12: Cho một tấm xốp (mỏng, phẳng, hình chữ nhật), các que
tăm nhọn, thước kẻ, bút, com pa, thước đo góc. Hãy thiết kế phương án và tiến
hành thí nghiệm xác định chiết suất của chất làm một bản mặt hình bán nguyệt
trong suốt.
Sau khi xác định được chiết suất hãy tính toán xem nếu ta chiếu thẳng
góc một tia sáng SI tới mặt phẳng của miếng bán nguyệt thì điểm tới I nằm
trong vùng nào sẽ không có tia sáng đi qua mặt cong của nó. Đánh dấu lại vùng
đó và dùng 1 đèn laze để kiểm nghiệm lại xem vùng mà ta vừa xác định có chính
xác không.
*Mục đích thí nghiệm:
- Minh họa định luật khúc xạ ánh sáng.
- Xác định chiết suất của chất làm bản mặt hình bán nguyệt.
- Xây dựng phương án thí nghiệm để xác định chiết suất của chất làm bản
mặt hình bán nguyệt.
- Xác định bằng lí thuyết vùng trên mặt phẳng
của hình bán nguyệt mà khi chiếu thẳng góc 1 tia sáng
SI tới sẽ không có tia sáng đi qua mặt cong của nó và
kiểm nghiệm lại kết quả tính toán bằng lí thuyết.
Phương án 1: Sử dụng phương pháp che
khuất
*Dụng cụ: Một tấm xốp (mỏng, phẳng, hình chữ
nhật), giấy trắng, các chiếc tăm, thước kẻ, bút, com pa,
thước đo góc.
*Tiến hành thí nghiệm: (Hình 22,23)
Hình 22

Trên tờ giấy vẽ 2 đường thẳng vuông góc (d) và
(e). Đặt giấy lên trên tấm xốp.
Đặt bản mặt hình bán nguyệt lên tờ giấy sao cho cạnh dài của nó trùng với
đường thẳng (d) đã kẻ.
17


Dùng cây tăm 1 cắm vào tâm của hình bán nguyệt (O). Dùng cây tăm 2
cắm vào 1 điểm trên vành của hình bán nguyệt.
Đặt mắt nhìn sao cho cây tăm 1 ở tâm O của hình bán nguyệt che khuất
ảnh của cây tăm 2 cắm tại vành của hình
bán nguyệt.
(e
)
Cắm cây tăm 3 sao cho tăm 3, tăm
A
1 và ảnh của tăm 2 thẳng hàng.
a
Nhấc hình bán nguyệt ra, nối tăm 1
với tăm 2, tăm 1 với tăm 3.
i
Dùng compa vẽ đường tròn tâm O. (d
O
Đường tròn cắt đường nối hai tăm 1-2 tại )
r
A, cắt đường nối hai tăm 1- 3 tại B.
b
Gọi a, b lần lượt là khoảng cách từ
B
A và B đến đường thẳng (e).

sin r b
n

sin i a
Hình 23
Dùng thước đo a, b ta xác định
được chiết suất n.
Phương án 2: Sử dụng phương pháp che
khuất nhưng dùng thước đo góc và khe hẹp.
*Dụng cụ:
Một tấm xốp (mỏng, phẳng, hình chữ nhật),
băng dính đen, các chiếc tăm, thước đo góc.
*Tiến hành thí nghiệm: (Hình 24)
Dùng băng dính đen dán kín phần cạnh thẳng
của bản mặt hình bán nguyệt chỉ để lại một khe hẹp
Hình 24
ở chính giữa.
Cách tiến hành giống phương án 1, chỉ khác
là que tăm cắm ở tâm bản mặt hình bán nguyệt
được thay bằng một khe hẹp.
B
Ta đọc được ngay giá trị góc tới i và góc
J1
khúc xạ r trên thước đo góc.
I
i
1

*So sánh hai phương án thí nghiệm:
- Phương án 2 có ưu điểm hơn phương án

1 đó là: có thể đọc trực tiếp giá trị các góc i, r;
không cần phải qua quá trình trung gian là vẽ
hình và đo khoảng cách nên giảm được sai số.
*Xác định vùng I bằng lí thuyết: (Hình 25)
R = 45mm; n = 1,518
Khi tia tới càng xa tâm góc tới i càng tăng.
Gọi I1 là vị trí chiếu tia sáng để i = igh khi
đó tia sáng bị phản xạ toàn phần tại J1 và tới J2,

gh

O
I2

J2

A
Hình 25

18


lúc này cũng có: i = igh, tia sáng tiếp tục phản xạ toàn phần tại J2 và ló ra ngoài
không khí tại điểm I2 trên mặt phẳng của hình bán nguyệt.
Nếu điểm tới I nằm ngoài khoảng I1I2 thì sẽ
không có tia ló ra khỏi mặt cong của hình bán
nguyệt.
OI1 = OI2 = R.sinigh=R/n = 45/1,518 ≈ 29,6 mm
*Kiểm nghiệm:
Bước 1: Dùng băng dính đen dán kín khoảng

I1I2 = 59 mm. Đặt phía sau mặt cong của hình bán
nguyệt một tờ giấy tối màu. Chiếu ánh sáng laze
thẳng góc vào phần chưa dán đen trên mặt phẳng của
Hình 26
hình bán nguyệt (khoảng I1B và I2A).
Kết quả: (Hình 26) Ta thấy rất rõ ánh sáng bị phản xạ toàn phần trong bản
mặt hình bán nguyệt, trên tờ giấy đen hứng phía sau
không thấy có vết sáng của ánh sáng ló ra.
Bước 2: Dùng băng dính đen dán kín ngoài
khoảng I1I2 = 59 mm, chiếu ánh sáng laze thẳng góc
vào phần
chưa dán đen trên mặt phẳng của hình bán
nguyệt (khoảng I1I2).
Kết quả: (Hình 27) Ta thấy trên tờ giấy luôn có
vết sáng do ánh sáng bị khúc xạ và ló ra khỏi mặt cầu
Hình 27
của bản mặt hình bán nguyệt.
*Kết luận: Kết quả xác định chiết suất của bản
mặt hình bán nguyệt ở thí nghiệm trên (theo phương án 2) là khá chính xác.
Nhiệm vụ 13: Sử dụng một chiếc nắp nhựa tròn (có thể nổi được trong
nước), một chiếc đũa, một chiếc thước (chia đến mm), một bình nước (miệng
rộng). Hãy xác định chiết suất của nước.
*Mục đích thí nghiệm:
- Xác định chiết suất của nước.
- Kiểm nghiệm lại điều kiện xảy ra hiện tượng
phản xạ toàn phần.
*Dụng cụ: một bình thủy tinh đựng nước, nắp
nhựa tròn có bán kính R (đã được khoét lỗ ở giữa),
một chiếc đũa, một chiếc thước chia đến mm.
*Tiến hành thí nghiệm: (Hình 28)

Cắm đũa vào tâm hình tròn.
Hình 28
Đặt mắt là là mặt thoáng của nước và quan sát.
Đẩy dần đũa vào nước cho đến khi bắt đầu thấy
đầu A của đũa thì dừng lại. Đánh dấu vị trí mặt thoáng nước lúc đó lên đũa và
rút đũa ra, đo chiều dài phần đũa OA ngập trong nước.
*Giải thích cách tiến hành: (Hình 29)
19


Ban đầu, khi đũa chưa ngập sâu, dù đặt mắt là là mặt nước ta cũng không
thể nhìn thấy được đầu đũa A vì tất cả các tia sáng từ đầu đũa A đến mặt nước
(phần không bị che bởi nắp nhựa) đều có góc tới lớn hơn góc giới hạn phản xạ
toàn phần, toàn bộ ánh sáng bị phản xạ toàn phần, không có tia khúc xạ đi ra
khỏi mặt nước.
Khi bắt đầu thấy đầu
đũa A là lúc tia sáng từ A tới
mép của nắp nhựa là tia giới
Không khí
hạn phản xạ toàn phần. Từ đó
ta xác định được góc giới hạn
O
R
phản xạ toàn phần của nước.
Chiết suất n = 1/ sinigh
igh
Nước
với cot igh= OA/R
A
Hình 29

=> n =

1  cot 2 i gh

2
= 1  (OA / R)

Nhiệm vụ 14: Sử dụng các dụng cụ sau: một chiếc cốc thuỷ tinh tròn
(thành mỏng), nước, một ngọn nến, băng dính sẫm màu, thước, bút, kéo, com
pa. Hãy xác định chiết suất của nước.
*Mục đích thí nghiệm:
- Xác định chiết suất của nước.
- Xây dựng một phương án thí nghiệm để xác định chiết suất của nước
đựng trong cốc tròn.
*Dụng cụ: Một cốc thủy tinh hình trụ thành
mỏng, băng dính sẫm màu, dao có lưỡi mỏng, nến
và diêm, thước chia đến milimet, bút chì và giấy
trắng.
*Tiến hành thí nghiệm: (Hình 30)
Dán băng dính sẫm màu bao quanh thành
ngoài của cốc và rạch trên băng dính một khe hẹp
rộng khoảng 2 mm, dọc theo đường sinh của cốc.
Đổ nước vào chừng nửa cốc.
Hình 30
Đặt ngọn nến đang cháy và cốc nước lên trên
tờ giấy ở mặt bàn, cách nhau 20 cm. Vẽ đường viền chu vi đáy cốc lên tờ giấy.
Xoay cốc nước sao cho chỉ có một vết sáng trên băng dính đối diện với
khe hẹp. Gọi hình chiếu của khe hẹp và vết sáng trên thành cốc lên chu vi đáy
cốc lần lượt là I và M.

Xoay nến đi một góc nào đó, trên thành cốc sẽ xuất hiện hai vết sáng.
Đánh dấu các hình chiếu của hai vết sáng đó lên đường viền chu vi đáy cốc ở tờ
giấy ta được hai điểm S’, I’.
20


Xoay nến đi ba vị trí để đánh dấu 3 vị trí của 3 vạch sáng phía trên và 3
vạch sáng phía dưới tương ứng. Bỏ cốc nước và ngọn nến ra.
*Giải thích cách làm: (Hình 31)
Lúc chỉ có một vết sáng trên băng dính đối diện với khe hẹp tức là do tia
sáng tới SI chiếu vuông góc với thành cốc và truyền thẳng trong nước. Vậy IM
chính là một đường kính của cốc.
Ta xoay nến chứ không xoay cốc để vị trí giữa cốc và đường vẽ chu vi
đáy cốc không bị thay đổi.

S1
S’
i
S2

I

r

I’
O
M

Hình 31

Trên thành cốc xuất hiện 2 vết sáng là do tia sáng chiếu từ nến đến khe
hẹp, phần truyền trong không khí tiếp tục truyền thẳng, phần truyền trong nước
bị khúc xạ và đổi hướng.
Tia IS’ là tia truyền thẳng trong không khí.
Tia I I’ là tia khúc xạ trong nước.
Từ hình vẽ ta xác định được góc tới i và góc khúc xạ r.
n = sini/sinr = S’M/I’M
Đến đây ta có thể xác định n theo 2 cách:
Cách 1: Dùng thước đo góc để đo i,r. Cách này có thể đo được trực tiếp
góc tới và góc khúc xạ nhưng tiến hành phức tạp.
Cách 2: Dùng thước để đo S’M, I’M. Cách này ta chỉ phải đo khoảng cách
nên cách tiến hành đơn giản hơn.
Ta tính chiết suất n theo cách đo từng cặp các đoạn S’M, I’M tương ứng
và ghi vào bảng số liệu.
n = S’M : I’M
*Lưu ý:
- Khe sáng tạo ra phải hẹp (1mm).
- Mực nước trong cốc cao ngang khoảng nửa cốc nước.
- Di chuyển vị trí của nến một cách từ từ để thấy được sự thay đổi vị trí
của các vạch sáng tương ứng.
- Thí nghiệm tiến hành nơi góc tối.
21


2.3.3 Tổ chức cho các nhóm báo cáo sản phẩm, tiến hành thí nghiệm với
thiết bị đã chế tạo
Thời gian: có thể sử dụng tiết học tự chọn hoặc tiết bài tập
Các nhóm báo cáo sản phẩm, tiến hành thí nghiệm với thiết bị đã chế tạo
và trả lời các chất vấn và thắc mắc của giáo viên và các bạn học sinh khác.
Khi báo cáo kết quả trước các thầy cô giáo một số em đại diện cho các

nhóm lúc đầu còn tỏ ra chưa tự tin về khả năng thuyết trình của mình trước đông
người, nhưng sau đó các em đã tỏ ra rất tự tin và báo cáo rất lưu loát kết quả mà
nhóm của mình đã làm được.
2.4 Hiệu quả của giải pháp
2.4.1 Đối với học sinh
a, Những biểu hiện của tính tích cực trong hoạt động của học sinh
- Các em đều tự nguyện tham gia vào các hoạt động một cách tích cực,
thoải mái, nhiệt tình. Các thành viên của mỗi nhóm đều thực hiện nghiêm túc và
hiệu quả nhiệm vụ của nhóm mình.
- Học sinh đều tích cực hoàn thành nhiệm vụ của mình.
- Khi có vấn đề chưa hiểu hoặc khó khăn không giải quyết được thì các
em đã mạnh dạn nhờ giáo viên giúp đỡ.
- Khi giáo viên hướng dẫn, các em rất chăm chú lắng nghe và suy nghĩ rất
tích cực theo hướng giáo viên gợi mở. Sau đó, đa số các nhóm đều có thể tự tìm
ra cách giải quyết cho mình.
- Có nhiều em nghĩ ra phương án thí nghiệm để giải quyết nhiệm vụ được
giao, các em đã mạnh dạn trình bày ý tưởng với GV và các bạn cùng nhóm.
- Có nhiều thí nghiệm khó thành công, các em biểu diễn thí nghiệm nhiều
lần, tìm hiểu nguyên nhân và cách để thí nghiệm thành công hơn.
- Tất cả các nhóm đều cố gắng để hoàn thành nhiệm vụ được giao. Ngoài
ra, các em còn cố gắng để có sản phẩm đẹp, bền và có thể sử dụng trong giờ học
của các em khóa sau.
- Các em đều rất háo hức mong đợi đến buổi tổng kết để được ra mắt các
sản phẩm mà các em đã chế tạo được và giao lưu với nhóm khác.
b, Một số biểu hiện của tính sáng tạo của học sinh
- Hầu hết các nhóm đều đưa ra được cách chế tạo dụng cụ thí nghiệm.
- Trong khi chế tạo dụng cụ thí nghiệm các nhóm đều đề xuất được sáng
kiến để dụng cụ đẹp và dễ quan sát hơn.
- Trong thí nghiệm có nhiều phương án, học sinh có thể so sánh được các
phương án.

- Học sinh có thể vận dụng kiến thức thu được một cách linh hoạt trong
việc giải thích các hiện tượng thực tế.
2.4.2 Đối với bản thân giáo viên
Quy trình đã lập có nội dung và phương pháp phù hợp đối với học sinh,
có tính khả thi và đạt được hiệu quả, mục đích dạy học. Đây là một bài học kinh
nghiệm và nguồn tham khảo để bản thân và đồng nghiệp áp dụng vào giảng dạy
cũng như tiếp tục nghiên cứu, phát triển về nội dung và phương pháp hơn nữa.
22