Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành Vật lý bằng tiếng Anh

TÀI LIỆU TẬP HUẤN GIẢNG VIÊN DẠY CHUYÊN NGÀNH BẰNG TIẾNG ANH KHOA: VẬT LÍ 2 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh MỤC LỤC BÀI 1: KINH NGHIỆM DẠY TIẾNG ANH CHUYÊN NGÀNH ................... 3 BÀI 2: XÂY DỰNG BÀI GIẢNG VẬT LÍ (LÍ THUYẾT) BẰNG TIẾNG ANH ................................................................................................................. 16 BÀI 3: XÂY DỰNG NỘI DUNG BÀI GIẢNG VẬT LÍ (THỰC HÀNH) BẰNG TIẾNG ANH ........................................................................................ 33 BÀI 4: XÂY DỰNG NỘI DUNG BÀI GIẢNG VẬT LÍ RÈN LUYỆN NGHỀ BẰNG TIẾNG ANH ........................................................................................ 47 3 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh BÀI 1: KINH NGHIỆM DẠY TIẾNG ANH CHUYÊN NGÀNH I. Giới thiệu hoạt động tập huấn Việt Nam là một đất nước giầu tiềm năng về phát triển kinh tế xã hội. Những thế mạnh về truyền thống hiếu học, khả năng tư duy sáng tạo, tình hình chính trị, xã hội ổn định cộng với chính sách mở cửa của Nhà nướcđã thu hút được sự quan tâm đặc biệt của các nhà đầu tư nước ngoài. Chính những chính sách đầu tư vào các hoạt động sản xuất và thương mại này đã đóng vai trò to lớn trong sự phát triển xã hội như ngày nay. Tuy nhiên, nguồn nhân lực chất lượng cao của chúng ta đã chưa đáp ứng được với nhu cầu thực tiễn cho nên chúng ta đã mất đi một nguồn lợi đáng kể. Một trong những nguyên nhân của tình trạng này là do trình độ ngoại ngữ của người lao động Việt Nam còn rất kém, tạo rào cản lớn trong việc tiếp thu công nghệ hiện đại. Nắm bắt được thực trạng trên, trong những năm gầm đây, Nhà nước đã có những chính sách đặc biệt nhằm từng bước nâng cao năng lực ngoại ngữ của giới trẻ. Chính sách này được thể hiện qua “dự án Ngoại Ngữ 2020” trong đó việc giảng dạy các môn khoa học tự nhiên bằng tiếng Anh là một trong những nội dung quan trọng. Trên thực tế, bộ Giáo dục đã tổ chức nhiều khóa tập huấn dạy vật lí bằng tiếng Anh cho các giáo viên vật lí. Tuy nhiên, công việc này gặp không ít khó khăn vì các giáo viên này vốn là các giáo viên Vật lí thuần túy, trình độ ngoại ngữ còn hạn chế. Năm 2014, lần đầu tiên khoa Vật lí Đại học Sư phạm Hà Nội tuyển sinh lớp đào tạo giáo viên dạy và học Vật lí bằng tiếng Anh. Đây là khóa sinh viên được kỳ vọng sẽ trở thành các giáo viên dạy Vật lí giỏi tiếng Anh và có khả năng dạy Vật lí bằng tiếng Anh một cách chuyên nghiệp. Theo chương trình đào tạo, các sinh viên theo học lớp học Vật lí bằng tiếng Anh phải học tất cả các môn Vật lí và Toán bằng tiếng Anh. Để chuẩn bị cho việc tiếp nhận các kiến thức bằng tiếng Anh, trong học kỳ đầu, sinh viên được bồi dưỡng tiếng Anh một cách khá bài bản. Sinh viên được học 3 học phần tiếng Anh cơ bản và nâng cao (do khoa Tiếng Anh 4 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh đảm nhiệm) nhằm luyện các kỹ năng nghe nói đọc viết thông thường và 1 học phần tiếng Anh chuyên ngành Vật lí (do khoa Vật lí đảm nhiệm) nhằm nâng cao kỹ năng sử dụng tiếng Anh trong việc diễn đạt các nội dung vật lí theo đúng chuẩn văn phong khoa học đồng thời cung cấp từ vựng chuyên ngành và kỹ năng giao tiếp trong trường học để chuẩn bị cho nhiệm vụ học tập các môn Toán và Vật lí bằng tiếng Anh. Học phần tiếng Anh cho Vật lí đã được thực hiện một học kỳ, bài viết này nhằm chia sẻ những kinh nghiệm trong dạy và học tiếng Anh chuyên ngành. Nội dung cụ thể sẽ được trình bày ở mục sau. II. Các tài liệu tập huấn 2.1 Chuẩn bị tài liệu học Tiếng Anh cho Vật lí (English for Physics) hướng tới đối tượng sinh viên Vật lí học bằng tiếng Anh. Các bài học được soạn theo các chủ đề vật lí. Mỗi chủ đề đều nhằm rèn các kỹ năng cơ bản cần thiết trong dạy và học vật lí như: Kỹ năng xây dựng khái niệm (defining), kỹ năng mô tả (describing), kỹ năng xây dựng giả thuyết (hypothesizing), kỹ năng so sánh (comparing), kỹ năng xây dụng thí nghiệm (experimenting) Thông thường, mỗi bài học được chia thành các phần bao gồm: 1. bài đọc ngắn (short reading) có nội dung liên quan đến một chủ đề thuộc Vật lí trong đó tác giả có sử các kỹ năng như trình bày ở trên (experimenting, describing, comparing, hypothesizing, defining). Từ bài đọc này, các mẫu câu nhằm diễn đạt các nội dung tư duy Vật lí được liệt kê dưới dạng công thức để sinh viên thực hành viết (nói) để diễn đạt những nội dung tương tự. 2. Bài đọc hiểu và từ vựng (Reading and vocabulary comprehension): phần này được soạn dưới dạng các bài trắc nghiệm điền từ vào chỗ trống hoặc thay thế từ bằng từ có nghĩa tương đương hoặc viết lại câu... 3. Nghe hiểu (listening comprehension) và nói: Sinh viên được nghe người bản xứ đọc một đoạn dài. Sau mỗi đoạn có những câu hỏi hoặc những nhận định mang tính chủ quan. Sinh viên được chia thành từng nhóm để thảo luận và đưa ra quan điểm của mình. Các nhóm có thể có quan điểm khác nhau. Do đó, từng nhóm phải tranh luận để bảo vệ quan điểm của mình. 2.2 Tổ chức lớp học, xây dựng các nhóm học tập 5 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh Một đặc điểm của lớp học này là các sinh viên có trình độ ngoại ngữ khá chênh lệch. Một số em thi đầu vào khối A1 số còn lại thuộc khối A, một số em học ở các thành phố lớn, một số em học ở quê chính là nguyên nhân dẫn đến chất lượng đầu vào khác nhau. Đây vừa là khó khăn nhưng cũng là thuận lợi vì có thể tận dụng khả năng của các sinh viên giỏi giúp các sinh viên còn chưa giỏi. Trên tinh thần lấy hoạt động của học sinh là chính, lớp học được chia làm nhiều nhóm, mỗi nhóm có 4 sinh viên sao cho mỗi nhóm đều có những sinh viên giỏi đóng vai trò dẫn dắt. Các nhóm học tập này sẽ thường xuyên trao đổi nội dung học tập ở nhà cũng như trên lớp học. Khi có bài tập, hoặc câu hỏi gì, các thành viên trong nhóm phải trao đổi với nhau bằng tiếng Anh dưới sự giám sát của giáo viên. Với cách học tập như trên, tất cả các sinh viên đều phải làm việc và đều có cơ hội nói tiếng Anh trong mỗi giời học. 2.3 Xây dựng kịch bản dạy học cho mỗi bài học Trước khi vào bài học chính, sinh viên có khoảng 15 phút khởi động (warm up) bằng bài nói tự do (free talking) về một chủ đề ngẫu hứng nào đó. Sau phần warm up, sinh viên bắt đầu làm việc theo nhóm. Ví dụ dưới là một bài học về kỹ năng xây dựng một khái nệm vật lí (Defining) với chủ đề năng lượng (Energy). Short Reading: Sinh viên sẽ đọc bài đọc ngắn về chủ đề năng lượng. Trong bài đọc, có rất nhiều khái niệm về năng lượng được đề cập tới. Sinh viên phải khái quát thành các cấu trúc câu để dựa vào đó có thể diễn tả các khái niêm vật lí khác. Sinh viên hoạt động theo nhóm để giải quyết các yêu cầu của giáo viên được ghi ở cuối bài đọc. Read the following passage to find definitions for as many types of energy as you can. The Many Forms of Energy Energy is the ability to do work. When a hammer strikes a nail, it exerts a force on the nail that causes it to move. The movement of the hammer has the ability to do work and therefore has a form of energy that we call kinetic energy. Kinetic energy is the energy of motion. An object may have energy not only because of its motion but also 6 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh because of its position or shape. For example, when a watch spring is wound, it is storing energy. When this energy release, it will do the work of moving the hands of the watch. This form of energy is called potential energy. Potential energy is stored energy. Water in a dam is another example of potential energy. There are many types of kinetic and potential energy, including chemical, thermal, mechanical, electrical, and nuclear energy. Chemical energy is potential energy that is stored in gasoline, food, and oil. Just as the watch spring needs to be released to do the work of moving the hands, the energy stored in food molecules needs to be released by enzymes or substances in the body, and the energy stored in gasoline must be released by the spark plug to do its work of propelling the car forward. Thermal energy may be defined as the kinetic energy of molecules. When a substance is heated, the molecules move faster, which causes that substance to feel hot? Mechanical energy is energy related to the movement of objects. Electric energy is energy that is produced by electric charges. Nuclear energy is the energy that is stored in the nucleus of certain kinds of atoms, like uranium. Understanding the reading Task 1. Read out loud the passage Task 2. Underline the sentences that describe an energy concept. How many types of energy are there in the passage? What are they? Task 3. Lear the ways that author defines new concept. NOTE: When defining, remember the following: Definitions require the present simple tense and the verb to be. The definite article, the, is usually not used with the term being defined because definitions are general statements. For example, we would define a giraffe (in general), not the giraffe (a specific giraffe). Sentence Patterns 7 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh Analyzing Definitions: In each of the following definitions, underline the general class once, and the specific characteristic(s) twice. 1. Helium is an inert gas that is light and nonflammable. 2. Protozoa are one-celled organisms. 3. A machine is a device that transforms energy from one form to another. 4. The cerebrum is the part of the brain that is the center of reasoning. 5. An insulator is a substance that does not conduct heat or electricity. 6. Fog is a cloud that forms on the ground. 7. Ecology is the study of the environment. 8. A satellite is a celestial body that orbits another celestial body. Relative Clauses 8 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh A clause is a part of a sentence that contains a noun and a verb. A relative clause is one that begins with which, that, where, or who, which and that are most commonly used in science definitions; who is used when referring to people. Science definitions often include relative clauses containing the characteristics that distinguish an item from others in the class. Using Relative Clauses: Combine each of the following pairs of sentences to produce a one sentence definition with a relative clause. 1. Protons are positively charged particles. They are contained in the nucleus of an atom. Protons are positively charged particles that are contained in the nucleus of an atom. 2. A black hole is an area in space. It has a gravitational pull so powerful that nothing, not even light, can escape. 3. Marine biologists are scientists. They study animals and plants that live in the sea, 4. The stratosphere is a portion of the atmosphere. It is over seven miles high. 5. Insulin is used in the treatment of diabetes. It is a hormone produced by the pancreas. 6. The most abundant form of life on earth are bacteria. They are simple forms of plant life. 7. Oxidation is a chemical reaction. It involves the loss of one or more electrons by an atom or ion 8. Nitrogen makes up 80 percent of the air. It is a colorless, odorless gas. Creating Definitions: A good way to see if a definition is complete is to reverse it. For example, if we reverse an elephant is an animal, we get an animal is an elephant, and it is obvious that the definition is inadequate. Formulate a definition for each 9 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh of the following words and test each one by reversing it. If you need help, use a dictionary Alternative current Amperemeter Amplify circuit Caliper Capacitor Circuit Diode Direct current Electric wire Force Led Lens Mirror Motor Multimeter Ohmmeter Resistor Ruler Speed Velocity Voltage Voltmeter Speaking: Sinh viên được cung cấp một số danh từ thường thường gặp, họ có thể sử dụng từ điển nếu họ muốn. Tiếp theo các nhóm sẽ thảo luận với nhau để tìm cách định nghĩa các từ đó bằng tiếng Anh. Cuối cùng, các nhóm sẽ kiểm tra chéo lên nhau bằng cách nhóm này đọc khái niệm, nhóm kia phải nói xem cái đó là cái gì. Quá trình được thực hiện đến khi nào hai bên hiểu đúng ý của nhau. Separate class in to 4 groups. Group 1 choses five words in the table above and define them. The others groups have to name the works. Example: Group 1 says: This is an electric tool that used to measure electric current. Answer: this is an amperemeter. Do the same activities with the other groups Listening: Bài nghe được gửi trước cho sinh viên nghiên cứu ở nhà. Trước khi nghe, sinh viên được cung cấp các từ được nhắc nhiều trong bài nghe. Sinh viên sẽ sử dụng từ điển nói (talking dictionary) chuẩn để nghe những từ này. Phần này sinh viên phải học ở nhà 10 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh trước khi lên lớp Listen and answer the questions. Note: Before listening, look up talking dictionary and try to study the new words Tape 1 New works Ability, brain, categories, change, chemical, comfortable, contracts, energy, forms, heat, illuminates, kinetic, lights, motion, muscles, object, planet, position, potential, scientists, signals, sound, surface, transmits Tape 2 New works Amount, assuming, calculate, contains, dependent, directly, equation, explore, important, mass, object, pretty, proportional, relationship, rest, speed, twice, upon, variables, variables, velocity Tape 3 New works Absorbers, arrangement, automobiles, balls, beams, bonds, broken, buildings, burned, catches, chemicals, construct, contain, contains, couple, devices, distance, existing, explored, force, gasoline, hold, individual, likewise, look, metal, mouse, obviously, original, perhaps, released, resting, result, resumes, shape, shock, something, specifically, spring, stored, system, tires, trap, tripped, work, wrecking. Tape 4 New works Alone, bicycle, bike, contract, converted, dependent, discuss, exist, food, formerly, hill, order, relationship, ride, roll, tightly Listen and answer the questions: Nội dung này được cung cấp tại lớp học (sinh viên không được biết trước câu hỏi ở nhà). Các nhóm sẽ cùng thảo luận với nhau bằng tiếng Anh dưới sự giám sát của giáo viên để 11 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh phán đoán câu trả lời. Tiếp theo, sinh viên sẽ được nghe lại bài nghe, từng nhóm sẽ trả lời câu hỏi và giả thích tại sao họ lại lựa chọn câu trả lời như vậy. Các nhóm sẽ cùng góp ý với nhau về các câu trả lời của từng nhóm Tape 1 1. What is the best title of the lecture? A) How to change energy from one form into another B) Relationship in Different Energy Types C) Energy illuminates the lights in our homes and moves cars down the road D) The different forms of energy 2. Energy warms surface of A) The earth B) The stars C) The solar D) The streams E) The sea 3. According to lecture, which of the following is not true? A) Energy can do work B) Energy moves the cars from our home to road C) Energy blows the wind through our hair D) Energy illuminates the lights in our homes 4. What have scientists learned A) The way to save energy B) The way to change energy to the light C) The way to change energy from one form into another 12 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh D) How to use energy right way to make our lives more comfortable 5. According to lecture, how many forms of energy existing in different forms are there? A) 2 B) 3 C) 4 D) 5 Tape 2 1. When does kinetic energy occur? A) When an object is at rest B) When an object is in motion C) When an object receives heat D) When an object releases energy 2. How many variables do the amount of kinetic energy of an object depend on? What are there? A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 3. How do you calculate kinetic energy? 4. Which of the following is true? A) Smaller change in speed, larger changes in kinetic energy B) Smaller change in mass, larger changes in kinetic energy C) Kinetic energy is directly proportional to the mass of the object or the square of its speed 13 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh D) If a car moves twice as fast as another, it will contain tow times as much kinetic energy Tape 3 1. What is lecture about? A) Explore kinetic energy B) Explore potential energy C) How to store energy D) How to do work on an object 2. According to the lecture, what type of energy is stored in an object when you finish doing work on it? A) Kinetic energy B) Potential energy C) Heat energy D) Mechanical energy 3. According to the lecture, when is the trap-stored potential energy? A) The spring does work B) The trap catches a mouse C) The lever is in the set position D) The trap is tripped 4. Apart from the trap, how many devices are there mentioned in the lecture can be store potential energy? A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 5. How is potential energy stored in chemicals 14 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh A) The chemical potential energy is related to the arrangement of the chemicals B) Reaction between to chemical elements C) The energy existing within a chemical system D) The different chemicals are mixed together 6. What happen when gasoline is burned? A) The bonds within the gasoline are broken resulting in releasing potential energy B) The bonds within the gasoline are broken resulting in storing potential energy C) To provide food for our bodies D) To break down food chemicals Tape 4 1. What is the best title of the lecture? A) The Relationship between Kinetic and Potential Energy B) Difference between Kinetic and Potential Energy C) Difference ways to store energy D) To convert energy from food into kinetic energy 2. According to lecture, why do we have a difficulty to discuss kinetic or potential energy alone? A) Because they are quite different B) Because they are so tightly related and even dependent upon each other C) Because they do not happen at the same time D) Because they do not happen at the same position 3. How does the way any kinetic energy exist? A) An object is stored energy 15 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh B) It is released from potential energy C) The kinetic energy is used store potential energy in any system D) To store potential energy in food to contract muscle 4. The person rides the bike to the top of a hill. What type energy is formed when he (or she) stays in the top of a hill A) The energy is used to roll the bike down the hill B) The potential energy C) The kinetic energy of motion D) The heat energy 16 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh BÀI 2: XÂY DỰNG BÀI GIẢNG VẬT LÍ (LÍ THUYẾT) BẰNG TIẾNG ANH 1. Giới thiệu Dạy học Vật lí là một trong những phần quan trọng nhất, quyết định chất lượng giáo viên Vật lí được đào tạo ở các trường Đại học Sư phạm. Các học phần Vật lí (lí thuyết) vừa có vai trò củng cố sâu sắc thêm kiến thức Vật lí cần cho người học khi dạy ở trường phổ thông, vừa có vai trò hình thành và xây dựng nội dung kiến thức mới cần thiết trong cả giảng dạy và nghiên cứu. Gần đây, việc đào tạo chương trình cử nhân bằng tiếng nước ngoài đã được đưa vào thực hiện tại một số trường đại học trong nước, đáp ứng phần nào nhu cầu du học tại chỗ. Từ năm 2014, Trường ĐHSP HN đã tổ chức tuyển sinh hệ Cử nhân Sư phạm Vật lí dạy bằng tiếng Anh khóa đầu tiên. Trên cơ sở đó, báo cáo này đưa ra một số điểm lưu ý trong việc xây dựng một bài giảng lí thuyết Vật lí bằng tiếng Anh ở Khoa Vật lí, Đại học Sư phạm Hà Nội. Các vấn đề được trình bày trong báo cáo: + Chuẩn bị nội dung (kiến thức); + Các bước xây dựng một bài giảng. 1.1 Chuẩn bị nội dung kiến thức + Chuẩn bị nội dung kiến thức Vật lí (bằng tiếng Việt): các giảng viên dạy lí thuyết hệ cử nhân Sư phạm Vật lí bằng tiếng Anh (nên) là những giảng viên có kinh nghiệm giảng dạy nhiều năm, do đó đã nắm vững nội dung kiến thức Vật lí. Trong trường hợp các trợ giảng lần đầu, giảng viên cần tham khảo các giáo trình Vật lí bằng tiếng Việt trước để nắm vững nội dung cần thiết. Trong phần này cần xác định được phần kiến thức nào sẽ được kiểm tra, củng cố trong bài, chú ý đến các khối kiến thức Vật lí phổ thông, khối kiến thức hay dùng trong cuộc sống; xác định phần kiến thức mới trong bài. Hai phần kiến thức này sẽ hỗ trợ nhau nâng cao hiệu quả của bài giảng. 17 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh + Chuẩn bị nội dung kiến thức Vật lí (bằng tiếng Anh): việc chuẩn bị nội dung kiến thức bằng tiếng Anh có thể tiến hành bằng cách dịch tài liệu tiếng việt. Tuy nhiên không nên làm như vậy, mà nên tham khảo trực tiếp giáo trình bằng tiếng Anh do các trường đại học lớn trên thế giới biên soạn. Thông thường khi tham khảo các tài liệu này, một số kiến thức Vật lí trong giáo trình tiếng Việt cũng được cập nhật, chuẩn hóa lại. Cách tốt nhất là xem các bài giảng của các Giáo sư trên mạng, tham gia các lớp học mở trực tuyến như trong một số trang mạng ở dưới đây:          VideoLecs/index.html      1.2 Các bước xây dựng một bài lí thuyết Vật lí + Xác định mục đích, yêu cầu của bài giảng: Đọc kỹ giáo trình (xem mục Chuẩn bị nội dung kiến thức ở trên), kết hợp với các tài liệu liên quan để tìm hiểu kĩ nội dung của của bài học và cái đích cần đạt tới của bài. Sau đó giảng viên xác định cái đích cần đạt tới (khi giảng xong, học viên thu nhận được cái gì) về cả 3 mặt kiến thức, kỹ năng và tình cảm-thái độ. Qua đó giảng viên có thể định ra các yêu cầu trong quá trình giảng dạy của mình để đạt cái đích đã đề ra ở trên (giảng như thế nào). + Lựa chọn những kiến thức cơ bản, trọng tâm để đưa vào các slide: 18 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh Đây là bước quan trọng thể hiện toàn bộ nội dung của bài giảng. Các nội dung đưa vào các slide phải thật sự chắt lọc từ những kiến thức cơ bản của từng chương, mục, tiết, đoạn. Dung lượng thông tin chứa đựng trong một slide không nên dài dòng, đòi hỏi giảng viên phải có tư duy tổng hợp, khái quát để có thể chọn lựa, chắt lọc kiến thức cơ bản nhất đưa vào các slide. Tuy nhiên, cũng cần tương đối chi tiết để khi sinh viên có thể hiểu và nhớ lại được những gì đã học khi xem lại handout bài giảng (quan trọng đối với sinh viên khi nghe giảng bằng tiếng Anh). + Thu thập bổ sung tài liệu liên quan đến nội dung, xây dựng kho tư liệu để làm phong phú bài giảng: Thu thập chính từ Internet: ví dụ các trang ở mục 2.1.1. Lưu ý các kĩ năng khi search với google để đạt hiệu quả cao nhất. + Xây dựng kịch bản cho bài giảng: Đây là khâu quan trọng trong việc thiết kế bài giảng. Kịch bản xây dựng phải bảo đảm các nguyên tắc sư phạm, nội dung kiến thức cơ bản của bài giảng, đáp ứng mục đích, yêu cầu đã đặt ra. Kịch bản xây dựng còn phụ thuộc vào các sản phẩm có được trong kho tư liệu. Giảng viên cần phải biết lựa chọn phù hợp để xây dựng kịch bản có chất lượng. + Xây dựng giáo án điện tử: Trong Microsoft Office, PowerPoint là một trong những chương trình trình diễn cho phép thực hiện hầu hết các yêu cầu trong giảng dạy theo phương pháp hiện đại; là một chương trình có nhiều tiện ích đối với việc thiết kế, trình bày bài giảng với nhiều tính năng đa dạng và phong phú. Để thiết kế một giáo án điện tử theo chương trình PowerPoint đảm bảo các yêu cầu đúng về nội dung và đẹp về hình thức, giảng viên nên quan tâm đến năm bước của quy trình đã nêu trên. 2. Tài liệu tập huấn Bài minh họa “Blackbody radiation” (Bức xạ của vật đen). 19 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh Blackbody radiation Our Goals • To consider the fundamental constituent of light, the photon • To study the removal of an electron by an incident photon, the photoelectric effect • To understand how the photon concept explains x-ray production, x-ray scattering, and pair production • To interpret light diffraction and interference in the photon picture • To introduce the Heisenberg uncertainty principle • To study the photon gas • To study blackbody radiation • .. 20 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh Introduction • Until the late 19th and early 20th centuries, light was well understood as an electromagnetic wave. • In the same year (1905) that Einstein published his famous paper on Special Relativity, he also published a paper on the photoelectric effect. He won the Nobel Prize for the later, but remarkably no prize was ever given for Relativity! • When Einstein and others published work on the photoelectric effect, scientists began to understand light also as a discrete unit, the photon. The photoelectric effect • Blue light striking a cesium target causes the cesium to emit electrons. Red light does not, no matter how intense. This violates the wave- description of light. • Einstein’s explanation: Light comes in photons. To emit an electron, the cesium atom must absorb a single photon whose energy exceeds the ionization energy of the outermost electron in cesium. A blue photon has enough energy; a red photon does not. 0eV hf   21 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh Einstein’s explanation of the photoelectric effect • A photon contains a discrete amount of energy. For light of frequency f and wavelength , this energy is E = hf or E = (hc)/, where h is Planck’s constant 6.626
10−34 J-s = 4.136
10−15 eV-s. • 1 eV = 1.602
10−19 J-s • This explains how the energy of an emitted electron in the photoelectric effect depends on the frequency of light used. • Different materials can have a different threshold frequency, but once that threshold is exceeded, the dependence is the same. • The momentum of a photon of wavelength  is p = E/c = h/. Can write it in terms of wavenumber k = 2p/, or wave- vector , where E h   0eV hf   p k p k 34= 1.055 10 J-s 2 h p   The photoelectric effect—examples • Example 1—Laser-pointer photons. Let’s explore this idea of photons and get an idea of the numbers of photons in a typical laser pointer. Say a red laser pointer (wavelength  = 650 nm) has 0.5 mW of output power. Each photon has an energy E = hc/ , = 6.63
10-34*3
108/6.50
10-7 = 3.06
10-19 J. Since 0.5 mW = 5
10-3 J/s, this is 5
10-3 J/s / 3.06
10-19 J/photon = 1.63
1016 photons/s. • Example 2—Determining  and h experimentally. In a photoelectric experiment you measure stopping potentials V0 for light of three different wavelengths, 1.0 V for 600 nm, 2.0 V for 400 nm, and 3.0 V for 300 nm. Determine the work function  and Planck’s constant h. To do this, we need the frequencies Any two of these is enough for a straight line. 0eV hf   8 14 14 15 7 3 10 5 10 ;7.5 10 ;10 Hz 6, 4,3 10 c f          2 1 2 1 1 1 1 1 2 1 2 1 ( ) ( ) ; e V V e V V h hf eV f eV f f f f           22 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh X-ray production • The reverse process of the photoelectric effect—instead of a photon being absorbed on interaction with matter and emitting an electron, we have an electron interacting with matter and emitting a photon. • An experiments show that the greater the kinetic energy of the electrons that strike the anode, the shorter the minimum wavelength of the x rays emitted by the anode. • The photon model explains this behavior: Higher-energy electrons can convert their energy into higher-energy photons, which have a shorter wavelength. max min min max hc hc E eV      max minFor 50 kV, 24.8 pmV   X-ray scattering: The Compton experiment • In the Compton experiment, x rays are scattered from electrons. The scattered x rays have a longer wavelength than the incident x rays, and the scattered wavelength depends on the scattering angle . • Explanation: When an incident photon collides with an electron, it transfers some of its energy to the electron. The scattered photon has less energy and a longer wavelength than the incident photon. These are elastic collisions, so both momentum and energy are conserved. (1 cos ) h mc       2 (cons. of energy) (cons. of momentum) e e pc mc p c E    p p P 23 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh X-ray scattering: The Compton experiment •Example 3—Compton Scattering: You use 0.124-nm x-ray photons in a Compton-scattering experiment. (a) At what angle is the wavelength of the scattered photons 1.0% longer than the incident x-rays? (b) How much energy went into the scattering particle? X-ray scattering: The Compton experiment • Example 3—Compton Scattering: You use 0.124-nm x-ray photons in a Compton-scattering experiment. (a) At what angle is the wavelength of the scattered photons 1.0% longer than the incident x-rays? (b) How much energy went into the scattering particle? (a) Since ′ is 1% longer, ′ –  = 0.01, so solving for , (b) The photon energy lost in the scattering is That is the same energy gained by the particle. Note max change in wavelength is for “head-on” collision ( = 180), (1 cos ) h mc       0.01 (1 cos ) arccos 1 0.01 60 .7o mc mc h h                0.01 ( ) 1.01 hc hc hc hc E                  34 8 15 10 6.63 10 J-s 3 10 m/s 0.01 1.59 10 J 991eV 1.24 10 m E            2h mc    24 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh Pair production • When gamma rays of sufficiently short wavelength are fired into a metal plate, they can convert into an electron and a positron (positively-charged electron, or anti-matter electron), each of mass m and rest energy mc2. • The photon model explains this: The photon wavelength must be so short that the photon energy is at least 2mc2. Note that the particles have to have exactly the same energy and angle in order to conserve momentum. • The reverse process can occur—the positron and electron can come together and annihilate to produce a photon (or more than one photon) • Example 4: An electron and positron, initially far apart, move toward each other at the same speed. They collide head-on, annihilating each other and producing two photons. Find the energies, wavelengths and frequencies of the two photons if the initial kinetic energies of the two are (a) negligible, or (b) both 5.00 MeV. (a) In this case, the energies of the particles are each just their rest masses mc2, so each photon has that energy. Diffraction and uncertainty • When a photon passes through a narrow slit, its momentum becomes uncertain and the photon can deflect to either side. By limiting the size vertical space to the slit width a, the vertical (y) momentum becomes uncertain according to the Heisenberg Uncertainty Principle: • Each photon lands with some uncertainty, but a diffraction pattern is the result of many photons hitting the screen. The pattern appears even if only one photon is present at a time in the experiment.Tthe pattern is not a consequence of interference between two photons. Each photon interferes with itself. 2 x p   25 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh The Heisenberg Uncertainty Principle • You cannot simultaneously know the position and momentum of a photon with arbitrarily great precision. The better you know the value of one quantity, the less well you know the value of the other. • In addition, the better you know the energy of a photon, the less well you know when you will observe it. 2 x p   2 E t   No localization in space Precise knowledge of wavelength (momentum) Better localization in space Worse knowledge of wavelength (momentum) Blackbody Radiation Two types of bosons: (a) Composite particles which contain an even number of fermions. These number of these particles is conserved if the energy does not exceed the dissociation energy (~ MeV in the case of the nucleus). (b) particles associated with a field, of which the most important example is the photon. These particles are not conserved: if the total energy of the field changes, particles appear and disappear. We’ll see that the chemical potential of such particles is zero in equilibrium, regardless of density. 26 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh Ultraviolet Catastrophe (classical E&M) Normal modes (standing waves) of EM wave in a box: , 1, 2,3,i i i L p    Each mode has degeneracy 2 degrees of freedom (polarization). From equipartition theorem: 1 2 2 i B Bk T k T    Total energy of the EM standing waves: 1 !i B i U k T       Catastrophe! Solution: Light consist of quantized energy units, called photons with energy  and momentum p: 2 , hc h pc p k k p          And equipartition theorem is only applicable when i Bk T The partition function of photon gas in a box:    0 1 exp 1 exp i i j i Z j                  expln ln 1 exp 1 exp exp 1 i ii i i i i i Z E                        Average photon energy on ith level:   1 Since mean occupancy of photon: exp 1 i i i i i E n n      Chemical Potential of Photons = 0   1 exp 1 n        1 exp 1 BEn          Recall Bose-Einstein distribution: For photon: Photons are bosons with =0. Why ph=0? Photons are not conserved because they can be emitted or absorbed by matters. Therefore, free energy cannot depends on total number (Nph) of photons, i.e. ph matter ph matter ph ph , 0 or + = =0 T P G N              27 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh The Planck spectrum (photon gas) The total energy of photon gas at temperature T:      3 0 using continuum approx. exp 1 D i i ph i U n g d                  3 2 3 3 2 32 2 4 2 D D ph ph dk L dk V g g k k d d c   p  p  p           Spin (polarization) ck                2 3 3 320 0 3 3 4 3 34 0 0 8 exp 1 exp 1 8 1 8 1 1 Bx x V V U d d c hc V x V x dx k T dx e ehc hc   p    p   p p                     x  The energy density per unit photon energy : (Planck spectrum)      3 3 8 exp 1 V u hc p      The Planck spectrum (photon gas)       3 3 8 , exp 1 V u T hc p      0 2 4 6 8 10 0.0 0.5 1.0 1.5 x 3 /( ex -1 ) x =  peak 2.82 Bk T Wien’s law Planck spectrum Numerous applications (e.g., non-contact radiation thermometry)   3 4 0 Pr. B19 1 15x x dx e p       Total energy of photo gas (T, V)     5 4 3 8 15 B V U k T hc p  Heat capacity     5 3 3 32 15 V B B V U V C k T k T hc p       Entropy       5 3 30 ' 32 ' ' 45 T V B B C T V S dT k T k T hc p       5 4 3 8 15 B U k T V hc p  energy density (unit volume) 28 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh max  max         1exp 18 1exp 8 ,,, 52 3 32                                Tk hc hchc Tk hc c h hc Tu hc d d dTudTu BB   p   p     8.2max  Tk h B  - does this mean that 8.2 max  Tk hc B ? max max No!              0 1/1exp /1exp 1/1exp 5 1/1exp 1 25 2 65                    xx xx xx const xxdx d const df du     xxx /1exp1/1exp5   Tk hc B5 max  “night vision” devices T = 300 K  max  10 m  Tu ,  Tu , Solar Radiation The surface temperature of the Sun - 5,800K. As a function of energy, the spectrum of sunlight peaks at a photon energy of m 5.0 5 max   Tk hc B eVTkhu B 4.18.2maxmax   Spectral sensitivity of human eye: - close to the energy gap in Si, ~1.1 eV, which has been so far the best material for solar cells 29 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh Blackbody radiation (photons escape from a hole) Blackbody: absorb all EM radiation falls on it. Blackbody also emits photons with Planck spectrum. (Blackbody could be very bright, e.g. Sun) The photons that come out of the hole (i.e. emitted by a blackbody with area A) come from the photon gas inside the box that is in thermal equilibrium of the wall of box at temperature T. A A physical mode of a blackbody with surface area A  a hole of area A of a very large box (so that incoming photo get absorbed before escape). Blackbody radiation = photon flux (EM energy) of a photon gas at temperature T through surface area A (the hole). Blackbody radiation (photons escape from a hole) A power energy flux unit area  c  1s energy density u 1m2    2 2 cos , , 4 U A dE d dt A cdt R d V R  p        1 sin cos 4 4 dU U d d cU c A dt V V     p       d Blackbody radiation (Stefan’s law )   5 4 4 3 2 1 2 15 B dE k T T A dt h c p   Stefan-Boltzmann constant 5 4 3 2 2 15 Bk h c p    8 2 45.67 10 W/ m K    Real materials 4power e AT Emissivity: e Reflectivity: 1-e 30 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh Sun’s Mass Loss The spectrum of the Sun radiation is close to the black body spectrum with the maximum at a wavelength  = 0.5 m. Find temperature of the sun and the mass loss for the Sun in one second. How long it takes for the Sun to loose 1% of its mass due to radiation? Radius of the Sun: 7·108 m, mass - 2 ·1030 kg. max = 0.5 m              KK k hc T Tk hc BB 740,5 105.01038.15 103106.6 55 623 834 max max   This result is consistent with the flux of the solar radiation energy received by the Earth (1370 W/m2) being multiplied by the area of a sphere with radius 1.5·1011 m (Sun-Earth distance). 42 8 23 45 Km W 107.5 15 2  ch kBp  424sphere aby emittedpower TRP p       4 22 48 8 26 2 4 max W 4 4 7 10 m 5.7 10 5,740K 3.8 10 W 5 m K Sun B hc P R k p  p                kg/s 102.4 m 103 W108.3 9 28 26 2     c P dt dm the mass loss per one second 1% of Sun’s mass will be lost in yr 101.5s 107.4 kg/s 102.4 kg 102 / 01.0 1118 9 28     dtdm M t Radiative Energy Transfer Dewar Liquid nitrogen and helium are stored in a vacuum or Dewar flask, a container surrounded by a thin evacuated jacket. While the thermal conductivity of gas at very low pressure is small, energy can still be transferred by radiation. Both surfaces, cold and warm, radiate at a rate:   24 /1 mWTrJ irad  The net ingoing flux:     rJTrJJrTrJ ba  44 11  Let the total ingoing flux be J, and the total outgoing flux be J’: i=a for the outer (hot) wall, i=b for the inner (cold) wall, r – the coefficient of reflection, (1-r) – the coefficient of emission  44 1 1 ba TT r r JJ      If r=0.98 (walls are covered with silver mirror), the net flux is reduced to 1% of the value it would have if the surfaces were black bodies (r=0). 31 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh Superinsulation Two parallel black planes are at the temperatures T1 and T2 respectively. The energy flux between these planes in vacuum is due to the blackbody radiation. A third black plane is inserted between the other two and is allowed to come to an equilibrium temperature T3. Find T3 , and show that the energy flux between planes 1 and 2 is cut in half because of the presence of the third plane. T1 T2T3  42410 TTJ Without the third plane, the energy flux per unit area is: The equilibrium temperature of the third plane can be found from the energy balance:     4/1 4 2 4 1 3 4 3 4 2 4 1 4 2 4 3 4 3 4 1 2 2           TT TTTTTTTT  The energy flux between the 1st and 2nd planes in the presence of the third plane:     04241 4 2 4 14 1 4 3 4 1 2 1 2 1 2 JTT TT TTTJ            - cut in half Superinsulation: many layers of aluminized Mylar foil loosely wrapped around the helium bath (in a vacuum space between the walls of a LHe cryostat). The energy flux reduction for N heat shields: 1 0   N J J N The Greenhouse Effect Transmittance of the Earth atmosphere Absorption: Emission: 42 4outPower EE TR p the flux of the solar radiation energy received by the Earth ~ 1370 W/m2     2 42 ower in SunE Sun orbit R P e R T R p         1/ 4 2 4 Sun E Sun orbit Re T T R            e = 1: TEarth = 280K Rorbit = 1.5·10 11 m RSun = 7·10 8 m In reality e = 0.7: TEarth = 256K To maintain a comfortable temperature on the Earth, we need the Greenhouse Effect ! However, too much of the greenhouse effect leads to global warming: 32 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh Thermodynamic Functions of Blackbody Radiation 444 3 4 3 164 VT c VT c VT c TSUF    NPVFPVTSUG  0 Now we can derive all thermodynamic functions of blackbody radiation: the Helmholtz free energy: the Gibbs free energy: The heat capacity of a photon gas at constant volume:   316 VT cT Tu c V V           This equation holds for all T (it agrees with the Nernst theorem), and we can integrate it to get the entropy of a photon gas:     3 0 2 0 3 1616 VT c TdT c V Td T Tc TS TT V       the pressure of a photon gas (radiation pressure) uT cV F P NT 3 1 3 4 4 ,           UPV 3 1  For comparison, for a non-relativistic monatomic gas – PV = (2/3)U. The difference – because the energy-momentum relationship for photons is ultra-relativistic, and the number of photon depends on T. Problem (blackbody radiation) The cosmic microwave background radiation (CMBR) has a temperature of approximately 2.7 K. (a) (5) What wavelength λmax (in m) corresponds to the maximum spectral density u(λ,T) of the cosmic background radiation? (b) (5) What frequency max (in Hz) corresponds to the maximum spectral density u(,T) of the cosmic background radiation? (c) (5) Do the maxima u(λ,T) and u(,T) correspond to the same photon energy? If not, why? mmm Tk hc B 1.1101.1 7.21038.15 103106.6 5 3 23 834 max        (a) (b) (c) Hz h TkB 11 34 23 max 1058.1 106.6 7.21038.18.2 8.2        meVh 65.0max  meV hc 1.1 max   the maxima u(λ,T) and u(,T) do not correspond to the same photon energy. The reason of that is       1exp 18 ,,, 52              Tk hc hc Tu c d d dTudTu B  p     33 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh BÀI 3: XÂY DỰNG NỘI DUNG BÀI GIẢNG VẬT LÍ (THỰC HÀNH) BẰNG TIẾNG ANH 1. Giới thiệu chung Thực hành Vật lí là một học phần quan trọng trong chương trình đào tạo giáo viên Vật lí ở các trường Đại học Sư phạm. Các học phần Thực hành Vật lí vừa có vai trò kiểm tra, củng cố kiến thức lí thuyết vừa đóng vai trò hình thành và xây dựng nội dung kiến thức mới. Do đó, việc đào tạo Thực hành Vật lí cho sinh viên là cần thiết. Gần đây, việc đào tạo chương trình đai học bằng tiếng Anh đã được đưa vào thực hiện tại nhiều trường đại học trong nước. Trên cơ sở đó, báo cáo này đưa ra một số kinh nghiệm trong việc xây dựng một bài giảng thực hành Vật lí bằng tiếng Anh ở Khoa Vật lí, Đại học Sư phạm Hà Nội. Các vấn đề được trình bày trong báo cáo: + Cơ sở để lựa chọn chương trình Thực hành Vật lí; + Các bước xây dựng một bài Thực hành Vật lí; + Quy trình tiến hành một bài Thực hành Vật lí; + Hoạt động của giảng viên trong quá trình hướng dẫn thực hành; + Yêu cầu đối với sinh viên cho một bài Thực hành Vật lí. 1.1 Cơ sở lựa chọn chương trình Thực hành Vật lí Với mục đích chính là củng cố và kiểm tra kiến thức lí thuyết đã học và xây dựng, hình thành một số kiến thức mới, các bài thực hành Vật lí được xây dựng trên hai cơ sở chính: + Nội dung chương trình Cơ sở Vật lí đang được giảng dạy; + Cơ sở vật chất của các phòng thí nghiệm Vật lí của cơ sở đào tạo; 1.2 Các bước xây dựng một bài Thực hành Vật lí Để xây dựng một bài thực hành Vật lí, các bước cơ bản gồm: + Xác định phần kiến thức cơ bản sẽ được kiểm tra, củng cố trong bài thực hành tương ứng; + Xác định phần kiến thức được bổ sung hoặc xây dựng mới trong bài thực hành; 34 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh + Định hướng các bước thực hành; + Dự kiến các kết quả cần đo; + Dự kiến các kết quả cần báo cáo; + Đề xuất các vấn đề cần giải quyết khi thực hành; Trên cơ sở đó, một bài Thực hành Vật lí được xây dựng gồm các mục cơ bản sau: 1. RELATED TOPICS Phần này trình bày các mục tiêu cơ bản của bài thực hành hoặc danh sách các kiến thức liên quan đến bài thực hành. 2. THEORY Phần này trình bày chi tiết nội dung lí thuyết của các nội dung cơ bản trong bài thực hành. 3. EXPERIMENTAL TASKS Phần này liệt kê các nhiệm vụ cụ thể của bài thực hành, các bước cần tiến hành đề thực hiện các nhiệm vụ đó. 4. EXPERIMENTAL DATA Phần này trình bày các bảng số liệu cần đo, các công thức cần tính toán và các đồ thị cần vẽ cho báo cáo thực hành. 5. QUESTIONS Phần này trình bày các câu hỏi cơ bản cần trả lời sau khi đã hoàn thành bài thực hành. 1.3 Quy trình tiến hành một bài Thực hành Vật lí Một bài Thực hành Vật lí hoàn chỉnh là sự kết hợp các hoạt động của sinh viên và giảng viên, cả hoạt động trên lớp và ở nhà. Các hoạt động của sinh viên và giảng viên kết hợp lại sẽ cho một quy trình tiến hành bài Thực hành Vật lí hoàn chỉnh. Bước 1. Sinh viên đọc trước tài liệu hướng dẫn Thực hành ở nhà và chuẩn bị các công việc cần thiết được yêu cầu. Bước 2. Khi bắt đầu giờ thực hành, giảng viên kiểm tra quá trình chuẩn bị ở nhà của sinh viên. Bước 3. Sinh viên tiến hành các bước thực hành, giảng viên hỗ trợ quá trình thực hành của sinh viên. Bước 4. Sinh viên viết báo cáo ở nhà và nộp lại cho giảng viên vào buổi thực hành tiếp theo. 35 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh Bước 5. Giảng viên đọc báo cáo thực hành, cho nhận xét và đánh giá báo cáo vào buổi thực hành tiếp theo. 1.4 Hoạt động của giảng viên trong quá trình hướng dẫn thực hành Trong quá trình thực hành, giảng viên cần hỗ trợ sinh viên để bài thực hành được hoàn thành với các yêu cầu sau: + Kiểm tra quá trình tìm hiểu kiến thức lí thuyết của sinh viên trước khi thực hành, đảm bảo sinh viên hiểu được mục đích bài thực hành; + Kiểm tra sự chuẩn bị về các bước thực hành của sinh viên, đảm bảo sinh viên hiểu được các bước tiến hành trong bài thực hành; + Theo dõi và điều chỉnh thao tác thực hành của sinh viên, đảm bảo quá trình thực hành diễn ra chính xác, các số liệu cần thiết được thu thập đầy đủ; + Hướng dẫn sinh viên giải quyết các vấn đề lí thuyết và thực hành chưa rõ ràng. + Kiểm tra báo cáo (bài thực hành trước) của sinh viên, đánh giá và nhận xét các báo cáo đó. 1.5 Yêu cầu đối với sinh viên cho một bài Thực hành Vật lí Thực hành Vật lí là học phần kết hợp cả lí thuyết và thực hành, bao gồm các phần cơ bản: kiến thức lí thuyết, kĩ năng thực hành, xử lí số liệu và đánh giá sai số, kĩ năng phân tích và tổng hợp kiến thức để trả lời câu hỏi. Các yêu cầu đối với sinh viên cho một bài thực hành: 1. Tìm hiểu kiến thức lí thuyết liên quan đến bài thực hành trong giáo trình đã học. 2. Hình dung các nhiệm vụ cần thực hiện và các bước để thực hiện các nhiệm vụ đó. 3. Kiểm tra các bảng số liệu cần đo trong tài liệu thực hành, bổ sung các thông tin cần thiết và chuẩn bị trước các bảng số liệu. 4. Lập các công thức và biểu thức sai số cho các đại lượng cần đo, chuẩn bị sẵn vào báo cáo thực hành. 5. Tìm hiểu các câu hỏi để tìm phương án trả lời trong và sau khi thực hành. 2. Tài liệu tập huấn 36 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh Bài thực hành mẫu “Các định luật thấu kính và quang cụ” (Laws of lenses and optical instruments). LAWS OF LENSES AND OPTICAL INSTRUMENTS I. RELATED TOPICS + Law of lenses: the thin lenses formula; + Path of a ray through a system; + Focal length, object distance, real image and virtual image. + Measuring the focal length of convex and concave lens; + Simple models of optical instruments: slides projector, microscope and telescope. II. THEORY The relationship between the focal length of a lens, the object distance and the image distance is obtained from geometrical optics. Three particular rays, the focal ray, the parallel ray and the central ray, are used to construct the image (Fig. 1). Figure 1. Image construction with three principal rays. From the laws of similar triangles, we have (1) 37 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh (2) where is the image size and is the object size. By transforming we obtain the lens formula (3) (4) 1. From the values of and measured in Task 1 we calculate , the average value of and its average deviation. 2. Since (the object distance in case I = image distance in case II) and since , then (5) (6) (see Fig. 3). If we solve the equations for and we obtain (7) (8) Substituting (7) and (8) into the lens formula (4) gives (9) 38 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh The focal length of the convex lens can therefore be determined from the measured values of and . If we now use a lens system of focal length . Consisting of the convex lens already measured (focal length ) and a concave lens, and carry out the measurement in the same way, we obtain the following for the focal length of the concave lens : (10) (11) Here we assume that (12) as otherwise no real images would be produced. 3.1 The magnification is obtained from the relationship between object size and image size as follow (13) 3.2 The overall magnification is obtained by multiplying the magnification due to the objective (Fig. 5) (14) by the angular magnification of the eyepice. 39 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh 3.3 The objective L1 provides a real, inverted image of size of a very distant object, and this image is observed through the eyepiece L2. The angular magnification (for small angles) is (15) 3.4 A concave lens is placed in the path of the ray in front of the real first image produced by objective L1 so that the focal points F1 and F2 coincide. The eye then sees a virtual, upright image. The magnification is once again (15) Note The markings on the lenses used to measure focal length should be removed and replaced by a code, e.g. coloured dots or etched lines, known only to the instructor. III. EXPERIMENT TASKS 1. To determine the focal length of two unknown convex lenses by measuring the distances of image and object. 2. To determine the focal length of a convex lens and of a combination of a convex and a concave lens using Bessel’s method. 3. To construct the following optical instruments: 1. Slide projector; image scale to be determined; 2. Microscope; magnification to be determined; 3. Kepler-type telescope; 4. Galileo’s telescope (opera glasses). 40 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh Figure 2. Experimental setup (for microscope). The experiment is set up as shown in Fig. 2. A parallel light beam is produced with the lamp and the double condenser. 1. The object (screen with arrow slit) is directly behind the condenser, and a clear image is projected on to the screen with a lens. The distances of image and object from the lens are measured (assume that the lenses are thin). The measurement of distances of image and object is repeated, using both lenses and with the lens and the screen in different positions. 2. If, at a fixed distance between object and image (case I), we alter the position of the lens so that the image and object distances are transposed (case II), we still obtain a clear image of the object. In case I the image is magnified, in case II it is reduced (Fig. 3). Figure 3. Determination of focal length after Bessel. 41 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh Using a convex lens of focal length +100 mm, for instance, measure the distance at which a sharp image is obtained for both possible lens positions (repeat the measurement and calculate the average value . Now take a measurement in the same way but using the convex lens from the first measurement and a concave lens (-200 mm for example). Make the distance as large as possible, and measure at least four times the combined forcal length. 3.1. Slide projector Figure 4. Path of a ray in a slide projector. Place the slide – Emperor Maximilian – immediately behind the condenser and project an image on the screen with the lens L2 ( ). To obtain the best image illumination set the condenser so that the image of the lamp coil is in the plane of objective lens L2 (Fig. 4). Determine the magnification V of the image (15) 3.2 Microscope 42 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh A magnifield image of a small object (stage micrometer and micro- slide of a dog flea) is produced with a lens L1 of short focal length . The real intermediate image is observed through an eyepiece L2 ( ) (Fig. 5). The ground glass and the object holder with the object are fixed in the swinging arm. L1 is brought as close to the object as possible. The object is illuminated through a ground glass screen. The size of the image and thence the overall magnification are roughly determined by comparing it with a scale at the least distance of distinct vision (approximately 25 cm). To do this we look through the microscope with the right eye and at the scale with the left. With practice the two images can be superimposed. Figure 5. Path of a ray in the microscope. 3.3 Telescope after Kepler A convex lens of long focal length (+300 mm, for example), and one of short focal length (e.g. +50 mm) are secured to the optical bench at a distance of (Fig. 6). 43 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh Figure 6. Path of a ray in a Kepler telescope. If we look through the lens of short focal length, we can see an inverted, magnified image of a distant object. 3.4 Galileo telescope (opera glasses) A convex lens of long focal length (+300 mm, for example) and a concave lens of short focal length (e. g. -50 mm) are set up at a distance of (Fig. 7). Through the concave lens we can see distant object magnifiedand the right way up. Figure 7. Path of a ray in Galileo telescope. IV. EXPERIMENTAL DATA 4.1 Focal length of a convex lens using thin lens formula Measuring 44 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh 1 2 3 Average Value Table 4.1. Focal length of a convex lens using thin lens formula. Show the result as whereas 4.2 Focal length of a convex lens using Bessel formula Me asu rin g 1 2 3 Av era ge 45 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh Val ue Table 4.2. Focal length of a convex lens using Bessel formula. Show the result as Whereas Me asu rin g 1 2 3 Av era ge Val ue Table 4.3. Focal length of a concave lens using Bessel formula. Show the result as Whereas 46 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh 4.3 Slide Projector Me asu rin g Av era ge Val ue Show the result as Whereas V. QUESTION 1. Which method give better results for measuring the focal length of a convex lens: using thin lens formula or using Bessel formula? 2. Role of ground glass in measuring focal length of convex lens using Bessel formula? 47 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh BÀI 4: XÂY DỰNG NỘI DUNG BÀI GIẢNG VẬT LÍ RÈN LUYỆN NGHỀ BẰNG TIẾNG ANH 1. Mục tiêu tập huấn - Xác định các năng lực cần có của giáo viên vật lí - Xác định được các hoạt động cần rèn luyện cho sinh viên sư phạm vật lí 2. Hoạt động tập huấn Hoạt động 1: Giáo viên vật lí cần có những khả năng gì? Đọc tài liệu 01 về chuẩn giáo viên khoa học để xác định những năng lực cần có của một giáo viên vật lí Hoạt động 2: Các bước chuẩn bị một bài dạy vật lí ở trường phổ thông Đọc các tài liệu: 02: Lưu ý trong viết mục tiêu; 03 Sử dụng thí nghiệm trong dạy học, , 03- mẫu giáo án; 04 Loại hình đánh giá lớp học; 05 –Ví dụ về dạy học tìm tòi khám phá. Trả lời các câu hỏi sau: - Sinh viên cần phải làm gì để xây dựng một bài dạy - Những khó khăn sinh viên gặp phải và đề xuất biện pháp hỗ trợ nào giảng viên cần thực hiện để sinh viên vượt qua các khó khăn này TÀI LIỆU 1: SCIENCE TEACHING STANDARDS [1] Teaching Standard A Teachers of science plan an inquiry-based science program for their students. In doing this, teachers  Develop a framework of yearlong and short-term goals for students.  Select science content and adapt and design curricula to meet the interests, knowledge, understanding, abilities, and experiences of students. 48 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh  Select teaching and assessment strategies that support the development of student understanding and nurture a community of science learners.  Work together as colleagues within and across disciplines and grade levels. Teaching Standard B Teachers of science guide and facilitate learning. In doing this, teachers  Focus and support inquiries while interacting with students.  Orchestrate discourse among students about scientific ideas.  Challenge students to accept and share responsibility for their own learning.  Recognize and respond to student diversity and encourage all students to participate fully in science learning.  Encourage and model the skills of scientific inquiry, as well as the curiosity, openness to new ideas and data, and skepticism that characterize science. Teaching Standard C Teachers of science engage in ongoing assessment of their teaching and of student learning. In doing this, teachers  Use multiple methods and systematically gather data about student understanding and ability.  Analyze assessment data to guide teaching.  Guide students in self-assessment.  Use student data, observations of teaching, and interactions with colleagues to reflect on and improve teaching practice.  Use student data, observations of teaching, and interactions with colleagues to report student achievement and opportunities to 49 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh learn to students, teachers, parents, policy makers, and the general public. Teaching Standard D Teachers of science design and manage learning environments that provide students with the time, space, and resources needed for learning science. In doing this, teachers  Structure the time available so that students are able to engage in extended investigations.  Create a setting for student work that is flexible and supportive of science inquiry.  Ensure a safe working environment.  Make the available science tools, materials, media, and technological resources accessible to students.  Identify and use resources outside the school.  Engage students in designing the learning environment. Teaching Standard E Teachers of science develop communities of science learners that reflect the intellectual rigor of scientific inquiry and the attitudes and social values conducive to science learning. In doing this, teachers  Display and demand respect for the diverse ideas, skills, and experiences of all students.  Enable students to have a significant voice in decisions about the content and context of their work and require students to take responsibility for the learning of all members of the community.  Nurture collaboration among students.  Structure and facilitate ongoing formal and informal discussion based on a shared understanding of rules of scientific discourse. 50 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh  Model and emphasize the skills, attitudes, and values of scientific inquiry. Teaching Standard F Teachers of science actively participate in the ongoing planning and development of the school science program. In doing this, teachers  Plan and develop the school science program.  Participate in decisions concerning the allocation of time and other resources to the science program.  Participate fully in planning and implementing professional growth and development strategies for themselves and their colleagues. Tài liệu 02: Establishing Science Learning Objectives Science teachers should write learning objectives that communicate and describe intended learning outcomes. Objectives should be stated in terms of what the student will be able to do when the lesson is completed. Objectives should include verbs such as listed in table 1 to define specific, observable, and measurable student behavior. A learning objective contains: (1) a statement of what students will be able to do when a lesson is completed, (2) the conditions under which the students will be able to perform the task, and (3) the criteria for evaluating student performance. While goals describe global learning outcomes, learning objectives are statements of specific performances that contribute to the attainment of goals. Learning objectives should help guide curriculum development, instructional strategies, selection of instructional materials, and development of assessments. 51 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh Table 1 Verbs for use in writing learning objectives Kno wled ge Compr ehensio n Appl icatio n Anal ysis Synt hesis Eval uatio n cite associa te admi nister analy ze adapt appra ise colle ct classify apply arran ge asse mble argue copy convert calcu late break down colla borat e asses s defin e describ e chan ge categ orize com bine concl ude desc ribe differen tiate chart classi fy com pile convi nce dupl icate discuss choo se comp are com pose critic ize enu mer ate disting uish colle ct conn ect conc oct decid e ident ify estimat e comp ute contr ast const ruct dedu ce label explain const ruct corre late contr ive defen d 52 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh list express demo nstrat e detec t creat e deter mine matc h extend deter mine diagr am desig n discri minat e mem orize group devel op differ entiat e devel op infer nam e identify disco ver discri minat e devis e inter pret orde r indicate empl oy disse ct form ulate judge quot e order estab lish distin guish gene raliz e justif y recal l paraphr ase exam ine divid e gene rate persu ade reco gniz e predict exhib it exam ine hypo thesi ze priori tize reco rd report illust rate exper iment imag ine rate reco unt restate inter view grou p incor porat rank 53 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh e relat e retell mani pulat e identi fy integ rate reco mme nd repe at review modi fy illust rate inve nt relate repr oduc e select opera te inspe ct modi fy revis e show summa rize pract ice inter pret orga nize score speci fy translat e predi cts inves tigate origi nate supp ort state underst and prepa re order plan value tabu late prod uce organ ize predi ct valid ate tell relate outli ne prod uce whe n repor t probe prop ose what sche dule quest ion reco nstru ct wher show relate reorg 54 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh e anize who sketc h select revis e solve separ ate spec ulate trans fer surve y syste mati ze use test Example: By the end of this unit, students: • understand how the kinetic particle model and thermodynamics concepts describe and explain heating processes • understand how the nuclear model of the atom explains radioactivity, fission, fusion and the properties of radioactive nuclides • understand how charge is involved in the transfer and transformation of energy in electrical circuits • understand how scientific models and theories have developed and are applied to improve existing, and develop new, technologies • use science inquiry skills to design, conduct and analyse safe and effective investigations into heating processes, nuclear physics and electrical circuits, and to communicate methods and findings • use algebraic and graphical representations to calculate, analyse and predict measurable quantities associated with heating processes, nuclear reactions and electrical circuits • evaluate, with reference to empirical evidence, claims about heating processes, nuclear reactions and electrical technologies 55 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh • communicate physics understanding using qualitative and quantitative representations in appropriate modes and genres. TÀI LIỆU 2 LABS: CONDUCTING LABORATORIES WITH LIMITED RESOURCES [2] Introduction: One of the frustrations of teaching physics is trying to conduct meaningful laboratories within the constraints of your departmental budget. You may desire to have your students using computers, oscilloscopes, spectrophotometers and other expensive laboratory equipment but simply can't afford to supply each laboratory group with the necessary equipment. Due to financial constraints many instructors resort to the demonstration approach whereby they merely illustrate the principles to be studied from the front of the room. Unfortunately, this deprives students of the "hands-on" experiences which are so essential in any laboratory science class. Fortunately, there is a method whereby you can provide "hands-on" experiences for every student and simultaneously enhance laboratory performance. The Traditional Approach: Traditionally, most instructors schedule laboratory experiments once a week immediately following the time when the relevant material has been presented in class. This approach has a particular appeal because students can immediately apply the principles that they have just learned from lecture, discussion and the text. Unfortunately, if you have just talked about a fascinating topic such as the method for calculating the wavelength of light using diffraction gratings and lasers, it will be virtually impossible to have your students verify what you have just discussed simply due to the fact that you don't have the necessary financial resources. The Rotating Assignment Approach: Using this approach the instructor saves up all of the laboratories which would be conducted during a normal quarter or semester and then gives the students 5 or 6 weeks of time that is to be entirely devoted to laboratory work. Each individual is assigned to a laboratory group of two or three students 56 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh which remains together throughout the 5 or 6 weeks. Each group has a unique schedule so that no two groups will require the same station simultaneously. Each day the groups rotate from one station to the next. At the end of this period a couple of make-up days are provided so that students can go back and complete unfinished laboratories or rework some in an effort to obtain better data. The specific instructions which are given to the students are provided for your reference so that you can get a better understanding of the structure of this system. Student Instructions (1) Carefully read the instructions associated with each experiment prior to class. (2) Come to class with the appropriate data sheets. (3) Write up your experimental findings in the standard fashion being careful to always include your introduction, data, analysis, conclusion and recommendations for improvement. (4) Each group will compose the write-up as a joint effort. Every member of the group will receive the same grade. (5) During periods of slack time observe the group which is performing the experiment which is next on your list and take notes on experimental set-up and technique. (6) Explain to the group which follows you the concepts and pitfalls of your experiment. 57 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh Rotating Laboratory Schedule 58 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh TEAM CAPTAIN TEACHER SCOUT SCHEDULE A JOHN JUNG SERGIO 1,2,3,4,5 B STEPHEN ALFREDO MARK 2,3,4,5,1 C TRAN ALISA KATIE 3,4,5,1,2 D ALISON ROBERT MARIA 4,5,1,2,3 E MARY EDWARD GREG 5,1,2,3,4 Benefits of the Rotating Assignment Approach: (1) Students have the opportunity to perform experiments with expensive, sophisticated equipment that they would otherwise couldn't. (2) Much time is saved in terms of explaining experiments as students observe the group in front of them in the sequence to see how the experiment is set up. (3) Inter-student cooperation is increased as students share with each other the techniques that they found to be successful. (4) "Hanging experiments" can be finished without wasting time. If a group has not completed an experiment they can have one member from their group complete it the next day while they move on to the next one. (5) Student interest is increased as students see a wide range of experiments in progress at any particular time. (6) There is no confusion about what is expected since students have an explicit schedule to follow with detailed instructions and since there are no other interfering distractions since every day is devoted to laboratory. (7) Experimental technique is greatly enhanced as students have repeated, uninterrupted exposure to experimentation. We found that this 59 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh method invariably resulted in better experimental results and greater student satisfaction due to improved results. (8) It provides greater interest for the instructor because of the variety of tasks being conducted simultaneously. (9) Postponing the labs to the end of the semester provides for a natural review period prior to final exams as students must review and apply concepts previously learned during the quarter. (10) The cooperative atmosphere more closely resembles true scientific research. Disadvantages to the Rotating Laboratory Approach: (1) Students are not able to immediately apply concepts learned in class in the laboratory. (2) The first few days are rather chaotic as students have not had previous groups to observe. (3) This method requires extensive instructor preparation prior to execution. (4) The instructor is grading a variety of lab reports at any one time rather than everybody's report on the same experiment. TÀI LIỆU 3: GENERALIZED LESSON PLAN FORMAT [2] (A) Major Concepts  Cite the major concepts/topics to be addressed. These concepts should be listed in your semester plan.  (CSP participants only ) Cite CSP workshop from which this lesson was derived. (B) Performance Objective / Content Standards  What will students be able to do when the lesson is complete?  What levels of reasoning will be developed or used? 60 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh  Copy and paste the specific state or district content standards addressed. (California State Science Content Standards)  What are your cognitive goals for the students? (C) Materials and Equipment  List the equipment necessary to conduct the lesson and how you will obtain it if necessary.  Identify the scientific supply companies that you will order materials from, if necessary. (D) Independent Practice/Assignments (handouts, readings, problems) (E) Outline of Lesson (provide a general time frame) (1) Warm-up/Dispatch Activity (activity for students to work on while you are taking role) (2) Introduction. How does today's lesson relate to past lessons? (3) Lecture/discussion (explanation of concepts; direct instruction). It is suggested that you develop a separate notebook of lecture notes that is organized by the major concepts taught throughout the semester.  lecture notes: refer to page numbers in your lecture note book.  diagrams (overhead transparencies)  handouts  reference pages in text  reference time in video or frame numbers in laser discs (4) Activities  group work  laboratory experiments  demonstrations  videos  guest speakers 61 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh  field trips (5) Summary (provide closure for the lesson) (F) Homework (textbooks, readings, problems, projects, etc.)  Handouts or problem sets.  Readings: Specify the name and edition of the text. The California State Department of Education does not adopt textbooks for grades 9-12, leaving such decisions to local educational authorities.  When possible, post your homework assignments online with a service such as Yourhomework.com (G) References Reference relevant websites used in the development of lesson. You can find lesson plan ideas by referring to lesson plan sites or by performing a Boolean search on an advanced search engine such as AltaVista using the key content terms and the modifier term "lesson plan". TÀI LIỆU 4: FORMATIVE & SUMMATIVE ASSESSMENT [2] 1 – Formative assessment Madeline Hunter, an influential American educator and author of numerous works on curriculum and instruction, said “To say that you have taught when students haven't learned is to say you have sold when no one has bought. But how can you know that students have learned without spending hours correcting tests and papers? . . . check students understanding while you are teaching (not at 10 o'clock at night when you're correcting papers) so you don't move on with unlearned material that can accumulate like a snowball and eventually engulf the student in confusion and despair.
” Hunter was speaking of the need for formative assessment – feedback from learning activities that is used by the instructor to adapt teaching to meet the immediate needs of learners. The following are techniques for formative assessment. 62 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh Audience response systems - Audience response systems (personal response systems) can be used to collect and analyze student responses to multiple choice and true/false questions. Such devices provide immediate feedback to specific prompts, but do not allow full text entry as is needed for free response questions. Electronic groups – If your have classroom access to the Internet, use an electronic chat or newsgroup to elicit student response to your questions [www.sciencesourcebook.com]. Think/Pair/Share – Provide students with time to write a response to a thought provoking question, then additional time to discuss it with their neighbor before sharing their conclusion with the class. Interview - Interview students about their thinking as they solve problems. This metacognitive strategy works well during guided practice or in the laboratory when using rotating labs Whiteboards – Prepare student whiteboards by cutting white shower board into small rectangles. Many home improvement stores will cut it for you. Provide students with dry erase markers and ask them to write, draw, or diagram answers to questions you pose. When asked, all students should hold up their boards simultaneously, providing the teacher with a quick assessment of what students understand. Voting – Provide several possible answers to a question, then ask students to vote for by raising their hands. Quick-writes – Throughout your lesson, ask students to demonstrate their understanding by answering prompts in their science notebooks . Teachers can scan student responses as they move through the class. If few are writing, then it is likely that few understand. 2 – Summative Assessment Summative assessments are provided at end of a unit to determine how much students have learned. Summative assessments provide information for determining grades and giving students feedback on their performance. Summative assessments may come in the form of papers, 63 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh homework problems, lab reports, projects, quizzes, and tests, and can include objective or subjective tasks. Objective tasks have clear right and wrong answers, examples of which include mathematical solutions, multiple choice, true/false, and fill in the blank questions. Subjective tasks are more open-ended, do not have obvious right and wrong answers, and must be evaluated by professionals who truly understand the material. Criterion-referenced assessments are based on content- based expectations, while norm-referenced assessments compare students to others who have taken the same test. Students pass criterion- referenced tests by obtaining a score in excess of a predetermined cutscore, while they pass norm-referenced tests by performing better than a given percentage of others who took the same test. TÀI LIỆU 5: INQUIRY LESSON: MOTION [3] By Carl J. Wenning Title: Accelerated Motion Overview: This 50-minute inquiry lesson is designed to get students started working in the area of rectilinear (straight-line) accelerated motion. It is assumed that the students have a working knowledge of the following: • constant velocity motion • Graphical Analysis • graphical methods • dimensional analysis Central Focus Question(s): What is the relationship between distance, acceleration, and time for a uniformly accelerating body? Performance Objectives: Students will: • describe real-world situations where rectilinear accelerated motion is taking place • orally provide an operational definition of rectilinear accelerated motion, and contrast this with constant 64 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh velocity (non-accelerated) motion • predict the nature of a position-time graph for an accelerated object starting from rest • predict the nature of a velocity-time graph for an accelerated object starting from rest • experimentally but qualitatively determine what factors affect the distance of an accelerating object (rate of acceleration and time) • use the above information and the process of dimensional analysis to predict the form of the relationship d=f(a,t) to show that d=kat 2 • students will design an experiment for a given acceleration (a fixed inclined plane – using a video demonstration in this case) to determine the relationship between distance, acceleration, and time Anticipatory Set: This lesson will be linked to constant velocity motion by conducting a quick review of what students know and then asking how things would change for things not moving at a constant velocity. I would ask for a number of examples of accelerated motion. I’d also attempt to solicit known misconceptions about accelerated motion (see below). Process: Once the students are engaged in the project through the activities of the anticipatory set, I’ll pursue the following steps: 1. students operationally define accelerated motion 2. predict the nature of a position-time graph for an accelerated object 3. predict the nature of a velocity-time graph for an accelerated object 4. determine which factors affect the distance of an accelerating object 5. conduct dimensional analysis to predict the form of the relationship! d=f(a,t) 65 Tài liệu tập huấn giảng viên dạy chuyên ngành bằng tiếng Anh 6. design and conduct an experiment for determine the function d=f(a,t) 7. find d=f(a,t) Closure: Summarized findings from discussion and experiment for relating distance to acceleration and time. Assessment: This will only be information and will consist of a constant flow of questions to the students to get them to think about physical phenomena and make their thinking transparent. Preconceptions: I’ll attempt to elicit the following alternative conceptions during the anticipatory set: • Acceleration always means that an object is speeding up. • Acceleration always occurs in the same direction that an object is moving. • If an object has a speed of zero (even instantaneously), it has no acceleration. Materials: investigation video (or inclined plane, ball bearing, 6 stopwatches, meter stick, masking tape, etc.) 3.TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. National Committee on Science Education Standards and Assessment, National Research Council: National Science Education Standards, 1996 2. Norman Herr: The Sourcebook for Teaching Science – Strategies, Activities, and Instructional Resources, John Wiley 2007 3. Carl J. Wenning INQUIRY LESSON: MOTION .