I. MỤC TIÊU HỌC TẬP
1. Kiến thức, kỹ năng, và thái độ
a) Kiến thức cần đạt
- Diễn giải hiện tượng giao thoa giữa hai sóng trên mặt nước.
- Liệt kê các điều kiện cần thiết để hiện tượng giao thoa của hai sóng xảy ra.
- Xác định công thức để tính toán vị trí của các cực đại và cực tiểu trong hiện tượng giao thoa.
b) Kỹ năng cần có
- Giải thích sự hình thành các vân giao thoa cực đại và cực tiểu.
- Áp dụng thành thạo các công thức 8.2 và 8.3 trong sách giáo khoa để giải các bài toán cơ bản về hiện tượng giao thoa.
- Quan sát và nắm vững quy trình thực hiện thí nghiệm giao thoa sóng.
c) Thái độ
- Chú ý đến các sự kiện và hiện tượng liên quan đến sóng cơ và giao thoa sóng cơ.
- Đam mê học tập và khám phá các vấn đề khoa học.
2. Khả năng định hướng phát triển và hình thành cho học sinh
Phát triển năng lực tự chủ và tự học, giao tiếp và hợp tác, giải quyết vấn đề và sáng tạo, khả năng ngôn ngữ, toán học, khám phá tự nhiên và xã hội, công nghệ và tin học, thẩm mỹ, thể chất. Cụ thể như sau:
- Năng lực tự học và đọc hiểu: Nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu, phiếu học tập, ghi chép…
- Năng lực hợp tác nhóm: Thảo luận, trao đổi, và trình bày kết quả thảo luận.
- Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: Quan sát hình ảnh, phân tích sự hình thành của chúng như thế nào?
- Khả năng tính toán và thực hành thí nghiệm: Các bước lý thuyết để xác định phương trình sóng tại điểm M,…
II. CHUẨN BỊ
1. Đối với giáo viên
- Thí nghiệm về hiện tượng giao thoa sóng nước.
- Video và hình ảnh về thí nghiệm giao thoa sóng nước.
- Các thiết bị và tài liệu học tập cần thiết cho buổi học…
2. Đối với học sinh
- Sách giáo khoa, vở ghi chép, giấy nháp...
- Các nhiệm vụ khác được giáo viên giao liên quan đến bài học…
- Ôn tập nội dung tổng hợp về dao động.
III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC CỦA HỌC SINH
1. Hướng dẫn chung
Yêu cầu học sinh quan sát video thí nghiệm về sự truyền sóng trên mặt nước và nhắc lại hiện tượng truyền sóng (hình 7.1). Sau đó, yêu cầu học sinh dự đoán kết quả nếu thực hiện thí nghiệm tương tự với hai nguồn sóng giống nhau.
Dựa trên thí nghiệm quan sát, hướng dẫn học sinh giải thích hiện tượng giao thoa bằng thực nghiệm và lý thuyết, đồng thời nêu rõ điều kiện để xảy ra giao thoa sóng.
Học sinh thực hiện các nhiệm vụ như tìm tòi, tự học, thảo luận nhóm, báo cáo kết quả, ghi chép thông tin, và tương tác với giáo viên, bạn bè, thiết bị, và tài liệu học tập trong môi trường học tập.
Bài học được thiết kế theo các bước hoạt động học: Tình huống khởi đầu/Nhiệm vụ mở đầu – Xây dựng kiến thức – Hệ thống hóa và luyện tập – Ứng dụng thực tiễn – Khám phá mở rộng.
Dự kiến các bước hoạt động học như sau:
- Tình huống khởi đầu/Nhiệm vụ mở đầu: Đưa ra tình huống và vấn đề liên quan đến giao thoa sóng nước.
- Xây dựng kiến thức:
+ Hiện tượng giao thoa giữa hai sóng trên mặt nước.
+ Các điểm cực đại và cực tiểu trong hiện tượng giao thoa.
+ Điều kiện để xảy ra giao thoa và sóng kết hợp
- Tổng hợp kiến thức và thực hành
+ Tổng hợp các kiến thức đã học.
+ Bài tập liên quan đến vị trí cực đại và cực tiểu trong giao thoa.
- Áp dụng kiến thức vào thực tiễn: Sử dụng các kiến thức về giao thoa và điều kiện giao thoa để giải các bài tập thực tiễn.
- Khám phá mở rộng: Sử dụng phương pháp khảo sát chuyển động của vật bị ném để phân tích chuyển động của các vật ném xiên. Nghiên cứu các điều kiện để các vận động viên trong các môn nhảy xa, ném tạ, ném lao... đạt được thành tích tốt nhất.
2. Tổ chức các hoạt động
Hoạt động 1: (Khởi đầu tình huống/Nhiệm vụ mở đầu)
a) Mục tiêu
- Ôn lại kiến thức đã học về sóng cơ và sự truyền sóng cơ.
- Khám phá hình ảnh giao thoa sóng trên mặt nước.
b) Nội dung
+ Kiểm tra kiến thức cũ qua hình thức hỏi đáp.
+ Nhắc lại hình ảnh thí nghiệm trong hình 7.1 của sách giáo khoa. Đưa ra câu hỏi để gợi ý vấn đề: Hiện tượng sóng trên mặt nước sẽ thay đổi thế nào khi sử dụng hai nguồn sóng giống hệt nhau?
c) Tổ chức hoạt động
- Giáo viên kiểm tra bài cũ.
- Giáo viên cho học sinh xem một đoạn video thí nghiệm như hình 7.1 trong sách giáo khoa. Học sinh phải mô tả lại những gì nhìn thấy.
- Học sinh được yêu cầu dự đoán những hình ảnh có thể xuất hiện nếu sử dụng hai nguồn giống hệt nhau.
- Học sinh thảo luận để xác định vấn đề nghiên cứu. Các em mô tả hình dạng sóng quan sát được và giải thích những hình ảnh thấy được.
- Học sinh báo cáo kết quả trước lớp và giáo viên hướng dẫn các em giải quyết vấn đề cần làm rõ.
d) Sản phẩm: Ý kiến của các nhóm và nội dung ghi chép của học sinh.
e) Đánh giá
- Giáo viên theo dõi sự tiến bộ của từng học sinh và nhóm, kiểm tra vở ghi để phát hiện khó khăn trong quá trình học và ghi chú các trường hợp cần chú ý (nếu có).
- Giáo viên có thể cho học sinh đánh giá lẫn nhau dựa trên các tiêu chí trong báo cáo kết quả hoạt động (thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, ghi chép).
- Dựa vào sản phẩm học tập và thái độ của học sinh, giáo viên có thể đánh giá sự tiến bộ của học sinh cũng như khả năng áp dụng vào tình huống thực tế.
Hoạt động 2 (Phát triển kiến thức)
I. Hiện tượng giao thoa giữa hai sóng trên mặt nước
a) Mục tiêu
+ Giải thích được hiện tượng giao thoa của sóng.
+ Giải thích được hiện tượng giao thoa của sóng.
b) Nội dung
- Giáo viên thực hiện thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước bằng cách sử dụng hai nguồn sóng giống hệt nhau. (Trình chiếu video và hình ảnh vân giao thoa).
- Học sinh quan sát thí nghiệm và được hướng dẫn để mô tả và giải thích hiện tượng giao thoa sóng.
- Dưới sự hướng dẫn của giáo viên, các nhóm học sinh thực hiện các nhiệm vụ sau:
+ Mô tả hiện tượng giao thoa sóng quan sát được từ thí nghiệm.
+ Giải thích nguyên nhân dẫn đến hiện tượng quan sát được.
+ Đưa ra định nghĩa về hiện tượng giao thoa sóng.
c) Tổ chức hoạt động
- Học sinh quan sát thí nghiệm (video và hình ảnh vân giao thoa) về giao thoa sóng và mô tả lại những gì quan sát được.
- Giáo viên hướng dẫn các nhóm thảo luận để giải thích cách hình thành các vân giao thoa quan sát được, từ đó định nghĩa hiện tượng giao thoa sóng.
- Giáo viên phân công nhiệm vụ: Giải thích hiện tượng đã quan sát.
- Trong quá trình hoạt động nhóm, giáo viên theo dõi học sinh tự học và thảo luận, hỗ trợ kịp thời khi cần. Ghi nhận kết quả của từng cá nhân hoặc nhóm học sinh.
- Tổ chức báo cáo kết quả từ các nhóm và thảo luận để hoàn thành nhiệm vụ học tập.
d) Sản phẩm: Báo cáo kết quả hoạt động nhóm và nội dung vở ghi của học sinh.
+ Trên mặt nước xuất hiện các loạt gợn sóng cố định hình các đường hyperbol, với hai tiêu điểm S1 và S2. Trong đó:
* Có những điểm hoàn toàn đứng yên, không có dao động.
* Có những điểm đứng yên nhưng dao động rất mạnh.
+ Hiện tượng giao thoa xảy ra khi hai sóng gặp nhau, tạo ra những điểm mà sóng luôn tăng cường lẫn nhau và những điểm mà sóng luôn triệt tiêu lẫn nhau. Đây là một đặc trưng của sóng.
e) Đánh giá
- Giáo viên theo dõi từng cá nhân và nhóm học sinh, quan sát vở ghi để phát hiện khó khăn trong học tập, ghi chú vào sổ theo dõi các trường hợp cần lưu ý (nếu có).
- Giáo viên có thể tổ chức đánh giá lẫn nhau cho học sinh dựa trên các tiêu chí khi báo cáo kết quả hoạt động (như thời gian thực hiện, số lượng ý kiến, mức độ hoàn thành, và ghi chép).
- Dựa vào sản phẩm học tập và thái độ học của học sinh, giáo viên đánh giá sự tiến bộ và khả năng ứng dụng giải quyết tình huống thực tế của học sinh.
II. Cực đại và cực tiểu
a) Mục tiêu
+ Xác định phương trình giao thoa sóng tại điểm M.
......