Module 3.4 · Waves: sound and light (Sóng: âm và ánh sáng)
Thuộc Package 3 · Explain with Models.
Tôi nhận ra âm thanh và ánh sáng tuân theo cùng một kiểu quy luật, dù chúng khác nhau hoàn toàn ở bề ngoài.
| Unit | 4 |
| Mastery level | 3 tới 12 |
| Lớp (VN) | 4 tới 12 |
| Key concept chính | Models (Mô hình) · Interaction (Tương tác) |
Trong sách giáo khoa, Âm học và Quang học là hai chương tách rời. Module này đặt chúng cạnh nhau có chủ ý, vì điểm học được lớn nhất chính là chỗ chúng giống nhau.
Unit 1 · Sound needs something to travel through (Âm cần môi trường)
Tôi sẽ làm được giải thích âm thanh là dao động lan truyền, và nói được nó cần gì để truyền đi.
Mastery level 3-7 · Lớp 4-8 · Models (Mô hình) · Movement (Chuyển động)
| Bậc | Learner làm được gì |
|---|---|
| Đang hình thành | Coi âm thanh là một thứ bay từ nguồn tới tai |
| Đạt | Giải thích âm là dao động truyền qua môi trường |
| Vững | Dự đoán đúng âm truyền nhanh chậm khác nhau trong rắn, lỏng, khí, và giải thích |
Bằng chứng đạt. Learner dự đoán đúng rằng chuông trong bình hút chân không sẽ không nghe thấy, và nói được lý do trước khi xem thí nghiệm.
Hiểu lầm thường gặp. Âm truyền nhanh nhất trong không khí vì không khí loãng, dễ đi. Ngược lại: âm truyền nhanh nhất trong chất rắn, vì các hạt gần nhau nên truyền dao động nhanh hơn.
Knowledge node. Nguồn âm · Dao động · Môi trường truyền âm · Tốc độ truyền âm
Unit 2 · Light travels and bounces (Ánh sáng truyền và phản xạ)
Tôi sẽ làm được dự đoán đường đi của ánh sáng khi nó gặp gương hay vật cản.
Mastery level 3-8 · Lớp 4-9 · Models (Mô hình)
| Bậc | Learner làm được gì |
|---|---|
| Đang hình thành | Vẽ tia sáng tuỳ ý, không theo quy luật |
| Đạt | Dùng định luật phản xạ để dựng ảnh qua gương phẳng |
| Vững | Giải thích được vì sao ta nhìn thấy vật không tự phát sáng |
Bằng chứng đạt. Learner giải thích được ta nhìn thấy quyển sách vì ánh sáng bật từ sách vào mắt, không phải vì mắt phát ra tia gì.
Hiểu lầm thường gặp. Mắt nhìn bằng cách phóng ra thứ gì đó tới vật. Hiểu lầm này rất phổ biến và tồn tại đến tận người lớn; nó ngăn learner hiểu vì sao trong phòng tối hoàn toàn thì không thể nhìn thấy gì.
Knowledge node. Nguồn sáng · Truyền thẳng ánh sáng · Định luật phản xạ · Ảnh qua gương
Unit 3 · Refraction, colour, and lenses (Khúc xạ, màu sắc, thấu kính)
Tôi sẽ làm được giải thích vì sao ánh sáng bẻ hướng khi đổi môi trường, và vì sao ta thấy màu.
Mastery level 6-11 · Lớp 7-12 · Interaction (Tương tác)
| Bậc | Learner làm được gì |
|---|---|
| Đang hình thành | Biết hiện tượng nhưng không nối được với nguyên nhân |
| Đạt | Giải thích khúc xạ, tán sắc; dựng được ảnh qua thấu kính |
| Vững | Giải thích màu của vật bằng ánh sáng nó hấp thụ và phản xạ |
Bằng chứng đạt. Learner dự đoán đúng một vật đỏ trông thế nào dưới ánh sáng xanh lục, và giải thích được.
Hiểu lầm thường gặp. Vật màu đỏ thì chứa màu đỏ trong nó. Thực ra nó hấp thụ mọi màu khác và trả lại màu đỏ, nên trong ánh sáng không có thành phần đỏ thì nó trông đen.
Knowledge node. Khúc xạ · Tán sắc · Thấu kính · Màu sắc vật thể · Hấp thụ và phản xạ
Unit 4 · One wave model for both (Một mô hình sóng cho cả hai)
Tôi sẽ làm được dùng cùng bộ khái niệm sóng để mô tả cả âm thanh lẫn ánh sáng.
Mastery level 9-12 · Lớp 10-12 · Models (Mô hình) · Patterns (Quy luật)
| Bậc | Learner làm được gì |
|---|---|
| Đang hình thành | Coi âm và ánh sáng là hai chuyện không liên quan |
| Đạt | Dùng bước sóng, tần số, biên độ cho cả hai |
| Vững | Chỉ ra chỗ mô hình sóng hết giải thích được, và vì sao cần mô hình khác |
Bằng chứng đạt. Learner lập được bảng đối chiếu âm và ánh sáng, nêu đúng chỗ giống và chỗ khác căn bản.
Hiểu lầm thường gặp. Nếu cả hai là sóng thì chúng giống nhau hoàn toàn. Nhưng âm cần môi trường còn ánh sáng thì không, và chính chỗ khác đó dẫn tới một trong những cuộc khủng hoảng lớn nhất của vật lý cuối thế kỷ 19.
Knowledge node. Bước sóng · Tần số · Biên độ · Sóng cơ và sóng điện từ · Giới hạn của mô hình sóng
Dạy module này theo kiểu IB
Concept-based. Khái niệm dẫn dắt là Models: cùng một mô hình toán học mô tả được những hiện tượng trông chẳng liên quan gì nhau.
Inquiry. Khuôn bảng đối chiếu, dành cho unit 4:
Kẻ bảng hai cột: ÂM và ÁNH SÁNG
↓
Với mỗi tính chất (phản xạ, khúc xạ, cần môi trường, tốc độ, ...),
learner tự điền cả hai cột từ những gì đã học ở unit 1 tới 3
↓
"Dòng nào hai cột giống nhau? Dòng nào khác hẳn?"
↓
"Vậy gọi cả hai là SÓNG thì có hợp lý không?"Learner tự phát hiện ra mô hình sóng phủ được phần lớn bảng, và tự tìm thấy đúng dòng làm nó gãy. Đó là trải nghiệm gần nhất với công việc thật của nhà vật lý mà chương trình phổ thông có thể tạo ra, và nó chuẩn bị thẳng cho Module 4.4 về giới hạn của mô hình.