Khóa luận nghiệp K29B Vật Lý
1
Tích cực hoá hoạt động nhận thức
của học sinh lớp 10 THPT
trong dạy học một số bài thuộc
chơng V chất khí.
Khóa luận nghiệp K29B Vật Lý
2
Mục lục
Trang
Mở Đầu
3
Nội dung
6
Chơng 1
Cơ sở lý luận của việc tích cực hoá hoạt động của học sinh 6
1.1
Bản chất hoạt động của sự học và chức năng của giáo viên
trong tổ chức kiểm tra định hớng và hoạt động
6
1.1.1
Quan điểm hiện đại về dạy học 6
1.1.2
Bản chất của việc dạy và học 8
1.1.3
Tình huống học tập trong dạy học Vật lý 9
1.2
Phơng pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lý 12
1.2.1
Nội dung của phơng pháp thực nghiệm 12
1.2.2
Các giai đoạn của phơng pháp thực nghiệm trong dạy học
Vật lý
13
1.3
Thí nghiệm trong dạy học Vật lý 14
1.3.1
Theo quan điểm của lý luận nhận thức 14
1.3.2
Theo quan điểm của lý luận dạy học 14
1.3.3
Các loại thí nghiệm sử dụng trong dạy học Vật lý 15
1.3.4
Lựa chọn thí nghiệm phù hợp trong giảng dạy chơng Chất khí
16
Chơng 2
Tích cực hóa hoạt động học tập của học sinh lớp 10 THPT trong
quá trính dạy học, một số bài thuộc chơng V Chất khí
17
2.1
Nội dung kiến thức cơ bản thuộc chơng V 17
2.1.1
Mục tiêu của chơng 17
2.1.2
Nội dung của chơng 18
2.1.3
Cấu tạo của chơng 18
2.1.4
Phơng pháp nghiên cứu chơng V Chất khí 18
Khóa luận nghiệp K29B Vật Lý
3
2.2
Tiến trình giảng dạy một số bài thuộc chơng V Chất khí 18
Bài 29
Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi - lơ- Ma ri - ốt 19
Bài 30
Đờng đẳng nhiệt. Định luật Sác- lơ 25
Bài 31
Phơng trình trạng thái của khí lý tởng 31
Chơng 3
Thử nghiệm s phạm 40
3.1
Mục đích thử nghiệm 40
3.2
Đối tợng thử nghiệm 40
3.3
Phơng pháp thử nghiệm 40
3.4
Kết quả thử nghiệm 40
kết luận
41
tài liệu tham khảo
42
Khóa luận nghiệp K29B Vật Lý
4
Mở đầu
I. Lý do chọn đề tài
Trong dạy học cổ truyền trớc đây giáo viên là ngời quyết định điều
khiển toàn bộ các hoạt động của quá trình dạy học từ đặt vấn đề mở đầu, giải
quyết vấn đề, đánh giá, kết luận còn học sinh thụ động tiếp thu ghi nhớ nhắc
lại theo khuân mẫu.
Hiện nay Viêt Nam đang bớc vào thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại
hoá, đòi hỏi thế hệ trẻ phải là những ngời lao động năng động sáng tạo tiếp
thu những tinh hoa văn minh nhân loại một cách có chọn lọc, để sáng tạo ra
những giá trị mới có hiệu quả phù hợp với tình hình nớc ta hiện nay.
Để giải quyết vấn đề này Đảng và Nhà nớc ta đã đặc biệt quan tâm
đến sự nghiệp Giáo dục và Đào tạo. Nghị quyết hội nghị BCH TW ĐCS Việt
Nam lần thứ IV khóa VII Đổi mới phơng pháp dạy học ở tất cả các cấp học,
bậc học với lao động sản xuất, thực nghiệm với nghiên cứu gắn nhà trờng với
xã hội, áp dụng những phơng pháp giáo dục hiện đại để bồi dỡng cho học
sinh năng lực t duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề. Phơng pháp giáo
dục một mặt phải đảm bảo cho thế hệ trẻ tiếp thu những tinh hoa của nền văn
hoá nhân loại, mặt khác phải hớng vào việc khơi dậy, rèn luyện và phát triển
khả năng t duy của học sinh một cách tự chủ, tự lực, tích cực, sáng tạo và học
tập ở nhà trờng phổ thông.
Khắc phục lối truyền thụ một chiều. Thực hiên phơng pháp dạy học
dạy học bằng hoạt động, thông qua hoạt động của học sinh. Học sinh bằng
hoạt động tích cực tự lực mà chiếm lĩnh kiến thức, hình thành kỹ năng, phát
triển năng lực t duy sáng tạo, bồi dỡng tình cảm thái độ cho mình. Vai trò
của giáo viên trong dạy học là tổ chức các tình huống học tập để kích thích
tính tích cực t duy của học sinh. Phơng pháp dạy học mới này đòi hỏi giáo
viên phải có kiến thức sâu rộng và nghiệp vụ s phạm vững vàng, khả năng am
Khóa luận nghiệp K29B Vật Lý
5
hiểu, biết cách tổ chức hớng dẫn học sinh hoạt động nhận thức có hiệu qủa,
biết khơi dậy hứng thú, say mê của học sinh trong hoạt động nhận thức.
Qua việc nghiên cứu nội dung chơng trình Vật lý lớp 10 THPT sách
dùng cho ban cơ bản, đặc biệt là chơng Chất khí, chơng này là chơng
mở đầu cho phần nhiệt do vậy việc sử dụng phơng pháp mới trong quá trình
day học là rất quan trọng để phát triển tính đúng đắn trong quá trình nhận thức
của học sinh, giúp hoc sinh nắm vững và t duy đúng chính xác nội dung kiến
thức trong chơng mới, bên canh đó chơng Chất khí đa phần sử dụng thí
nghiệm để tìm ra các định luật về chât khí, do đó có nhiều thuận lợi để dạy
học theo phơng pháp giải quyết vấn đề tích cực hoá hoạt động của học sinh.
Xuất phát từ lý do trên và với mong muốn góp một phần nhỏ vào việc
nâng cao hiệu quả dạy học Vật lý ở trờng phổ thông, tôi chọn đề tài tích cực
hoá hoạt động nhận thức của học sinh lớp 10 THPT trong dạy học một số
bài thuộc chơng V chất khí.
II. Mục đích nghiên cứu
Thông qua mảng kiến thức phần nhiệt học Chất khí soạn giảng một
số bài trong chơng V Chất khí SGK vât lý 10 dùng cho ban cơ bản đáp ứng
yêu cầu phát huy tính tích cực, t duy sáng tạo của học sinh.
III. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu cơ sở lý luận của tổ chức tình huống theo thớng: Tổ chức
tình huống học tập và định hớng hoạt động nhận thức tích cực của học sinh
trong day học.
Nghiên cứu nội dung cơ bản và cấu trúc chơng trình một số bài thuộc
chơng V Chất khí, từ đó soạn giảng một số bài thuộc chơng này theo
hớng tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh.
Khóa luận nghiệp K29B Vật Lý
6
IV. Đối tợng nghiên cứu
Nghiên cứu lý luận chung về phơng pháp giảng dạy trong quá trình
hớng dẫn học sinh chiếm lĩnh kiến thức và đa ra những tình huống có vấn
đề, hớng dẫn học sinh giải quyết vấn đề về các kiến thức trong chơng V.
V. Phơng pháp nghiên cứu
Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc tích cực hoá hoạt động học tập của
học sinh thông qua tài liệu và SGK Vật lý lớp 10 dùng cho ban cơ bản.
Tìm hiểu chính xác nội dung vị trí yêu cầu kiến thức liên quan, kiến
thức cơ bản của chơng, soạn giảng một số bài thuộc chơng V
VI. Giả thiết khoa học
Trong quá trình giảng dạy chơng V, nếu giáo viên thực hiện tốt việc
Tích cực hoá hoạt động học tập của học sinh thì sẽ nâng cao hiệu quả, chất
lợng nắm vững phần kiến thức cơ bản trong phần nhiêt và góp phần nâng cao
khả năng phát triển t duy, tự giải quyết vấn đề cho học sinh, đáp ứng đợc
yêu cầu dạy học hiện nay.
Khóa luận nghiệp K29B Vật Lý
7
Nội dung
Chơng 1: cơ sở lý luận của việc tích cực hoá hoạt
động của học sinh
1.1. Bản chất hoạt động của sự học và chức năng của giáo viên trong tổ
chức kiểm tra định hớng và hoạt động.
1.1.1. Quan điểm hiện đại về dạy học.
Dạy học là một dạng hoạt động đặc trng của loài ngời nhằm truyền
lại cho thế hệ sau những kinh nghiệm xã hội mà loài ngời đã tích luỹ đợc
biến chúng thành vốn liếng, kinh nghiệm, phâm chất và năng lực cá nhân của
ngời học, hoạt động dạy và hoạt động học bao gồm hai hoạt động liên quan
với nhau, tác động qua lại với nhau. Hoạt động dạy của giáo viên và hoạt động
học của học sinh đều có chung một mụch đích cuối cùng là làm cho học sinh
lĩnh hội đợc nội dung học, đồng thời phát hiện đợc năng lực của mình, qua
trình dạy học diễn ra phức tạp và đa dạng do đó sự phối hợp giữa giáo viên và
học sinh có ý nghĩa quyết định.
Quan điểm hiện đại cho rằng quá trình dạy học các tri thức khoa học
đợc hiểu là quá trình hoạt động của giáo viên và học sinh trong sự tơng tác
và thống nhất biện chứng của 3 thành phần trong hệ dạy học: giáo viên, hoc
sinh, t liệu hoạt động dạy, có thể mô tả tơng tác hệ dạy học theo sơ đồ sau:
Định hớng
GV
HS
T liệu hoạt động dạy học
(Môi trờng)
Liên hệ ngợc
L
hn
Tổ chức
Cung cấp t liệu
tạo tình huống
T
hích
ứng
Khóa luận nghiệp K29B Vật Lý
8
Từ mô hình này chúng ta có thể thấy:
giáo viên (chủ thể của hoạt động dạy).
* Giáo viên - t liệu hoạt động dạy học.
+ Tổ chức t liệu, cung cấp t liệu.
+ Tạo tinh huống cho hoạt động học của học sinh.
*Giáo viên - học sinh: tác động trực tiếp giáo viên với hoc sinh.
+ Đinh hớng cho hoạt động của học sinh với t liệu.
+ Định hớng sự tơng tác của học sinh với học sinh.
+ Định hớng cho sự liên hệ ngợc từ học sinh đến giáo viên.
*Học sinh (chủ thể của hoạt động học, đối tợng của hoạt động dạy)
+ Tơng tác với t liệu hoạt động dạy.
+ Thích ứng với tình huống học tập.
+ Chiếm lĩnh, xây dựng tri thức cho bản thân.
+ Tơng tác với giáo viên.
+ Tơng tác vơi học sinh.
Vậy qua phân tích quan điểm hiện đại của quá trình dạy học ta đa ra
so sánh phơng pháp dạy học truyền thống và phơng pháp tích cực hiện nay.
Phơng pháp dạy hoc truyền thống
Phơng pháp day học tích cực
1. Thầy truyền đạt kiến thức
2. Thầy độc thoại - phát vấn
3. Thầy áp đặt kiến
4. Trò học thuộc lòng
5. Thầy độc quyền đánh giá cho
điểm cố định.
1. Trò tự tìm ra kiến thức bằng hành
động của chính mình
2. Đối thoại - trò, thầy - trò
3. Hợp tác với thầy, khẳng định kiến
thức do trò tìm ra.
4. Học cách học, cách giải quyết
vấn đề.
5. Tự đánh giá, tự điều chỉnh làm cơ
sở để thầy cho điểm.
Khóa luận nghiệp K29B Vật Lý
9
1.1.2. Bản chất của việc dạy và học
1.1.2.1. Cấu trúc của hoạt động học
Theo quan điểm vê dạy học, theo lý thuyết hoạt động thì hoạt động học
cũng nh các hoạt động lao động lao động sáng tạo khác. Cấu trúc gồm nhiều
thành phần có quan hệ và tác động lẫn nhau biểu thị qua sơ đồ:
1.1.2.2. Bản chất của hoạt động dạy học Vật lý
Theo hiện đại, dạy học Vật lý là tổ chức, hớng dẫn học sinh thực hiện
các hoạt động nhận thức Vật lý để học sinh tái tạo đợc kiến thức, kinh nghiệm
xã hội và biến chúng thành kiến thức của mình đồng thời làm biến đổi bản thân
học sinh, hình thành và phát triển những năng lực phẩm chất của học sinh.
Khi nói đến cấu trúc chung của t duy, các thao tác trí tuệ là nền tảng
cho việc học thì giáo viên đóng vai trò trung gian, là ngời tổ chức kiểm tra
định hớng hành động tự lực của học sinh theo chiến lợc hợp lý giúp cho học
sinh tự chủ chiếm lĩnh tri thức cho mình đồng thời năng lực trí tuệ và nhân
cách toàn diện của học sinh cũng từng bớc phát triển.
1.1.2.3. Bản chất của hoạt động học
Hoạt động học là hoạt động hớng vào làm thay đổi chính mình. Hoạt
động học làm cho chính chủ thể của hoạt động này thay đổi và phát triển.
Hoạt động học là hoạt động đợc điều khiển có ý thức, tiếp thu tri thức,
kỹ năng, kỹ xảo hơn nữa còn thu đợc tri thức của chính bản thân. Vậy bản
Động cơ
Hoạt động
Mục Đích
Phơng tiện Điều chỉnh
Hành động
Thao Tác
Khóa luận nghiệp K29B Vật Lý
10
chất của quá trình học tập là quá trình hoạt động nhận thức mang tính tích
cực, tự lực.
1.1.3. Tình huống học tập trong dạy học Vật lý
Trong dạy học khi học sinh đợc lôi cuốn vào hoạt động tích cực, thực
hiện nhiệm vụ mà học sinh đảm nhận, học sinh nhanh chóng nhận thấy sự bất
ổn của tri thức đã có của mình, vấn đề xuất hiện. Trong dạy học Vật lý hay
gặp các kiểu tình huống điển hình sau: Tình huống phát triển, hoàn chỉnh, tình
huống lự chọn, tình huống bế tắc, tình huống tại sao, tình huống ngạc nhiên,
bất ngờ, tình huống lạ.
1.1.3.1. Tình huống có vấn đề
- Vấn đề trong dạy học: Dùng để chỉ một khó khắn lớn, một nhiệm vụ
nhân thức mà ngời học không giải quyết đợc bằng nhận thức, kinh nghiệm
có sẵn, theo một khuôn mẫu có sẵn.
- Tình huống có vấn đề trong dạy học Vật lý: Là tình huống khi học sinh
tham gia thì gặp khó khăn sẽ tự ý thức đợc vấn đề, từ đó mong muốn giải quyết
đợc vấn đề đó và cảm thấy với khả năng của mình hy vọng sẽ giải quyết đợc,
từ đó bắt tay giải quyết vấn đề. Nghĩa là tình huống đó kích thích hoạt động nhận
thức tích cực của học sinh. Đề xuất vấn đề và giải quyết vấn đề.
1.1.3.2. Đặc điểm tình huống có vấn đề
- Chứa đựng vấn đề mà việc đi tìm lời giải chính là đi tìm kiến thức, kỹ
năng, phơng pháp mới.
- Gây sự chú ý ban đầu, kích thích sự hứng thú, hình thành quá trình
nhận thức của học sinh. Học sinh chấp nhận mẫu thuẫn khách quan và mâu
thuận chủ quan.
- Vấn đề vừa giải quyết phát biểu một cách rõ ràng gồm cả những điều kiện
đã cho và mục đích cần đạt đợc cho học sinh có khả năng giải quyết vấn đề.
Khóa luận nghiệp K29B Vật Lý
11
1.1.3.3. Tổ chức tình huống có vấn đề
- Tổ chức tình huống có vấn đề thực chất là tạo ra hoàn cảnh để cho học
sinh tự ý thức đợc vấn đề cần giải quyết, có nhu cầu và hứng thú giải quyết vấn
đề, biết đợc cần phải làm gì và sơ bộ xác định đợc làm nh thế nào.
- Mỗi bài học cần thiết kế thành một chuỗi có vấn đề liên tiếp, sắp đặt
theo một trình tự hợp lý của sự phát triển vấn đề nghiên cứu, nhằm đa học
sinh tiến dần từ chỗ cha biết đến biết, từ biết không đầy đủ đến biết đầy đủ,
từ đó nâng cao dần năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.
*Các giai đoạn chính trong quy trình tổ chức tình huống có vấn đề
- Giáo viên mô tả một hoàn cảnh cụ thể mà học sinh có thể nhận biết
bằng kinh nghiệm thực tế, biểu diễn một thí nghiệm hoặc yêu cầu học sinh
làm một thí nghiệm đơn giản, để làm xuất hiện vấn đề cần nghiên cứu.
- Giáo viên yêu cầu học sinh mô tả một hoàn cảnh hoặc một hiện tợng
bằng lời lẽ của mình bằng ngôn ngữ Vật lý .
- Giáo viên yêu cầu học sinh dự đoán sơ bộ hiện tợng xảy ra trong
hoàn cảnh đã mô tả hoặc giải quyết hiện tợng quan sát đợc dựa trên những
kiến thức và phơng pháp đã có từ trớc.
- Giáo viên giúp học sinh phát hiện những chỗ cha đầy đủ trong kiến
thức, trong cách giải quyết vấn đề, từ đó đề xuất nhiệm vụ mới cần giải quyết.
1.1.3.4. Các kiểu hớng giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lý
1. Hớng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, phơng pháp đ biết.
Khi tiếp xúc một vấn đề cần giải quyết thờng không thấy ngay mối
quan hệ của nó với những cái đã biết, không thể áp dụng ngay một quy tắc,
một định luật hay một cách làm đã biết, mà cần phải tìm tòi một phơng pháp
phân tích, tổng hợp, so sánh để tìm ra sự tơng tự với cái đã biết. Kiểu hớng
dẫn này thờng gặp khi học sinh vận dụng kiến thức đã biết, nhng cha có
phơng pháp, quy trình hữu hiệu.
Khóa luận nghiệp K29B Vật Lý
12
- Có ba trờng hợp phổ biến:
+ Hớng dẫn học sinh diễn đạt vấn đề cần giải quyết bằng ngôn
ngữ Vật lý.
+ Hớng dẫn học sinh phân tích một hiện tợng Vật lý phức tạp
bị chi phối bởi nhiều nguyên nhân thành những hiện tợng đơn giản, chỉ
bị chi phối bởi một nguyên nhân một định luật đã biết.
+ Hớng dẫn học sinh phân chia quá trình diễn biến của hiện
tợng thành nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn đó tuân theo một qui luật
xác định đã biết.
2. Hớng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần
Khi nghiên cứu tài liệu mới áp dụng kiểu hớng dẫn này học sinh đợc
giao nhiệm vụ phát hiện những cái mới trong mối liên hệ mới có tính qui luật
mà trớc đây học sinh cha biết hoặc biết cha đầy đủ. Khi đó đòi hỏi học
sinh có sự sáng tạo, một bớc nhảy vọt trong nhận thức và trực giác đóng vai
trò quan trọng. Giáo viên tạo điều kiện thuận lợi cho học sinh tập dợt những
bớc nhảy đó bằng cách phân chia bớc nhảy vọt lớn thành bớc nhảy nhỏ, từ
đó học sinh quen rèn luyện nhiều lần sẽ tích luỹ đợc kinh nghiệm, có đợc sự
nhạy cảm phát hiện, đề xuất đợc giải pháp mới để vợt qua khó khăn.
3. Hớng dẫn học sinh tìm tòi sáng tạo khái quát
Giao viên hớng dẫn học sinh xây dựng phơng pháp chung giải quyết
vấn đề, còn việc vạch kế hoạch chi tiết và thực hiện kế hoạch đó học sinh tự
làm. Đòi hỏi học sinh có tính tự lực cao đồng thời cần có vốn kiến thức, kỹ
năng kỹ xảo vững vàng và một số kinh nghiệm hoạt động sáng tạo. Kiểu
hớng dẫn này chỉ áp dụng cho học sinh khá giỏi tuy nhiên vẫn có thể áp
dụng kiểu hớng dẫn từng phần cụ thể của vấn đề đó.
Khóa luận nghiệp K29B Vật Lý
13
1.2. Phơng pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lý
Phơng pháp nhận thức Vật lý chính là làm quen với phơng pháp tìm
tòi sáng tạo trong Vật lý học. Vật lý ở trờng phổ thông hiện nay chủ yếu là
Vật lý thực nghiệm. Vì vậy phơng pháp thực nghiệm đợc sử dụng phổ biến,
phơng pháp thực nghiệm không chỉ đơn thuần là làm thí nghiệm mà là sự
phối hợp giữa quan sát thí nghiệm với sự suy nghĩ lý thuyết để rút ra những
định luật có tính khái quát, phổ biến, vợt ra khỏi những thí nghiệm riêng biệt.
1.2.1. Nội dung của phơng pháp thực nghiệm
Spasky đã nêu lên thực chất của phơng pháp thực nghiệm của Galilê
nh sau: Xuất phát từ quan sát thí nghiệm, nhà khoa học đã xây dựng một giả
thuyết. Giả thuyết đó không chỉ đơn giản là sự tổng quát hoá các thí nghiệm
đã làm, nó chứa đựng một cái gì mới mẻ, không có sẵn trong thí nghiệm cụ
thể, từ giả thuyết đó mà rút ra một hệ quả, tiên đoán, một sự kiện mới mà
trớc đó cha hề biết đến. Những hệ quả và sự kiện mới lại có thể dùng thí
nghiệm mà kiểm tra lại đợc. Nếu sự kiểm tra đó thành công, nó khẳng định
tính đúng đắn giả thuyết và khi đó giả thuyết đợc coi là một định luật Vật lý
chính xác
Nội dung của phơng pháp thực nghiệm trong dạy hoac Vật lý chính là
sự vận dụng phơng pháp thực nghiệm trong nghiên cứu khoa học Vật lý vào
quá trình dạy học Vật lý. Giáo viên là ngời tổ chức định hớng hoạt động của
học sinh theo các giai đoạn của phơng pháp thực nghiệm để xây dựng và
chiếm lĩnh kiến thức, kỹ năng Vật lý.
Phơng pháp thực nghiệm là một trong những phơng pháp thực
nghiệm khoa học. Kiến thức về phơng pháp thực nghiệm là một trong những
kiến thức cơ bản cần cung cấp cho hoc sinh. Theo quan điểm dạy hoc hiện đại
phơng pháp dạy học tốt nhất là phơng pháp vừa giúp học sinh nắm vững,
sâu sắc các kiến thức mới, phơng pháp mới và cách giải quyết mới phù hợp
với hoàn cảnh cụ thể. Mặt khác phơng pháp thực nghiệm còn đợc dùng làm
Khóa luận nghiệp K29B Vật Lý
14
công cụ để tiếp thu các kiên thức Vật lý. Nhờ đó học sinh có thể tự lực hành
động giành lấy kiến thức, phát triển t duy và năng lực sáng tạo của mình.
Do vậy, cần đa phơng pháp thực nghiệm vào dạy học, thực chất là sự
tổ chức hoạt động tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh.
1.2.2. Các giai đoạn của phơng pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lý
Giai đoạn 1: Nhận biết các sự kiện khởi đầu, phát hiện vấn đề (nêu câu hỏi)
Trong giai đoạn này thờng giáo viên mô tả lại một hoàn cảnh thực
tiễn, biểu diễn một thí nghiệm hoặc yêu cầu học sinh quan sát, làm thí nghiệm
để phát hiện ra một hiện tợng lạ không thể giải thích đợc bằng những hiểu
biệt đã có của mình. Đề xuất môt câu hỏi mà cha thể trả lời đợc.
Giai đoạn 2: Xây dựng giả thuyết (Câu trả lời dự đoán)
Giáo viên hớng dẫn, gợi ý cho học sinh xây dựng một câu trả lời dự
đoán ban đầu, dựa vào sự quan sát tỷ mỷ, kỹ lỡng, vào kinh nghiệm bản thân,
vào những kiến thức đã có. Những dự đoán này có thể còn thô sơ, có vẻ hợp lý
nhng cha chắc chắn.
Giai đoạn 3: Từ giả thuyết suy ra hệ quả
Giả thuyết là sự dự đoán trừu tợng ở trong đầu, muốn kiểm tra nó chỉ
có một cách là phải tìm ra những biểu hiện của nó ở trong thực tiến. Cho nên
về nguyên tắc phải tiến hành một suy luận suy ra hệ quả mà nó có thể kiểm tra
trong thức tế (có thể quan sát hay đo đặc đợc).
Giai đoạn 4: Lập phơng án và tiến hành thí nghiệm kiểm tra
Xây dựng và thực hiện một phơng án thí nghiệm để kiểm tra hệ quả dự
đoán ở trên lớp có phù hợp với kết quả thí nghiệm không, nếu phù hợp thì giả
thuyết trở thành chân lý, nếu không phù hợp thì phải xây dựng giả thuyết mới.
Giai đoạn 5: ứng dụng kiến thức
Giáo viên hớng dẫn học sinh vận dụng kiến thức để giải thích hay dự
đoán một số hiện thợng trong thực tiễn để nghiêm cứu các thiế bị kỹ thuật.
Khóa luận nghiệp K29B Vật Lý
15
Thông qua đó trong một số trờng hợp sẽ đi tới giới hạn áp dụng kiển thức và
xuất hiện mâu thuẫn nhận thức mới cần giải quyết.
Trong cả 5 giai đoạn của phơng pháp thực nghiệm nêu trên đợc vận
dụng trong dạy học Vật lý có hai giai đoạn đòi hỏi sự sáng tạo là:
- Xây dựng giả thuyết.
- Lập phơng án thí nghiệm, kiểm tra.
Tuỳ theo mức độ đơn giản, phức tạp của từng thị nghiệm trong từng bài
và trình độ, năng lực của học sinh mà giáo viên cần tăng cờng tối đa tổ chức
cho học sinh hoạt động thực hiện các giai đoạn của phơng pháp thực nghiệm
trong học tập để đạt hiệu quả cao.
1.3. Thí nghiệm trong dạy học Vật lý
1.3.1. Theo quan điểm của lý luận nhận thức
- Thí nghiệm là phơng tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã
thu đợc.
- Thí nghiệm là phơng tiện của việc vận dụng tri thức đã thu đợc vào
thực tiễn.
-Thí nghiệm là bộ phận của các phơng pháp nhận thức Vật lý.
1.3.2. Theo quan điểm của lý luận dạy học
- Thí nghiệm có thể sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của quá
trình dạy học.
- Thí nghiệm là phơng tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện
của học sinh.
+ Thí nghiệm là phơng tiện để nâng cao kiến thức và rèn luyện
kỹ năng kỹ xảo của học sinh.
+ Thí nghiệm là phơng tiện kích thích, hứng thú học tập Vật lý,
tổ chức quá trình học tập tích cực tự lực và sáng tạo của học sinh.
- Thí nghiệm là phơng tiện đơn giản hóa và trực quan dạy học Vật lý,
những điều kiện có thể khống chế đợc, thay đổi đợc, có thể quan sát đo đạc
Khóa luận nghiệp K29B Vật Lý
16
đơn giản hơn, dễ dàng hơn để đi tới nhận thức đợc nguyên nhân của hiện
tợng và mối quan hệ có tính quy luật giữa chúng với nhau.
+ Thí nghiệm là phơng tiện trực quan giúp học sinh nhanh
chóng thu đợc những thông tin chân thực về các hiện tợng quá trình
Vật lý.
1.3.3. Các loại thí nghiệm sử dụng trong dạy học Vật lý
1.3.3.1. Thí nghiệm biểu diễn
1. Thí nghiệm mở đầu
Nhằm giới thiệu cho học sinh biết biết qua về hiện tợng sắp nghiên
cứu, để tạo tình huống có vấn đề, tạo hứng thú học tập cho học sinh, lôi cuốn
học sinh vào hoạt động nhận thức.
2. Thí nghiệm nghiên cứu hiện tợng
Nhằm xây dựng lên hoặc kiểm chứng lại kiến thức mới, đợc sử dụng
trong giai đoạn nghiên cứu kiến thức mới. Thí nghiệm nghiên cứu hiện tợng
bao gồm:
- Thí nghiệm nghiên cứu khảo sát.
- Thí nghiệm nghiên cứu minh họa.
3. Thí nghiệm củng cố
Nêu lên những biểu hiện của kiến thức đã học trong tự nhiên, đề cập các
ứng dụng của kiến thức này trong sản xuất và đời sống. Thông qua khả năng giải
thích hiện tợng hay cơ chế hoạt động của các thiết bị, dụng cụ, kỹ thuật của học
sinh, giáo viên có thể kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh.
1.3.3.2. Thí nghiệm thực tập
Là thí nghiệm do học sinh tự tiến hành trên lớp, trong phòng thi
nghiệm, ngoài lớp, ngoài nhà trờng hoặc ở nhà với mức độ tự lực khác nhau.
Thí nghiệm thực tập gồm có 3 loại:
+Thí nghiệm trực diện.
+Thí nghiệm thực hành.
Khóa luận nghiệp K29B Vật Lý
17
+Thí nghiệm và quan sát Vật lý ở nhà.
1.3.4. Lựa chọn thí nghiệm phù hợp trong giảng dạy chơng Chất khí
Chơng Chất khí có thể sử dụng nhiều loại thí nghiệm để nghiên cứu.
Vì chơng này nghiên cứu nhiều kiến thức mới, khái niệm mới mở đầu cho
phần Nhiệt hoc nên có thể sử dụng thí nghiệm trực diện vì
- Có tác dụng rèn luyện kỹ năng thí nghiệm, bồi dỡng phơng pháp
nghiên cứu, giáo dục thái độ tác phong phơng pháp làm việc tập thể.
- Các kết luận đợc rút ra trên cơ sở một số lợng nhiều hơn các dữ liệu
thực nghiệm, các dữ liệu thực nghiệm này đã đợc các nhóm học sinh so sánh.
bổ sung, qua đó học sinh thấy tính khách quan của các quy luật đang nghiên
cứu. Vì trong thí nghiệm này có thể tổ chức đồng loạt, giáo viên chia học sinh
trong lớp thành các nhóm, tất cả các nhóm học sinh cùng lúc làm thí nghiệm
nh nhau với dụng cụ giống nhau để giải quyết cùng một nhiệm vụ. Hoặc
cũng có thể dới hình thức thí nghiệm cá thể.
1.3.4.1. Yêu cầu chuẩn bị thí nghiệm trực diện
1. Đối với giáo viên
- Chuẩn bị phơng án thí nghiệm trong khi soạn bài.
- Chia nhóm học sinh để nâng cao tác dụng của việc học tập theo nhóm
trong việc rèn luyện phơng pháp làm việc tập thể.
- Soạn bài để hớng dẫn học sinh, chỉ rõ những hành động trí óc và
hành động chân tay chủ yếu cần thực hiện, những số liệu cần thu thập, các câu
hỏi cần giải đáp với những chỗ trống để học sinh điền vào sau khi cá nhân làm
việc, đã thảo luận trong nhóm và thảo luận toàn lớp.
2. Đối với học sinh .
Thực hiện nhiệm vụ mà giáo viên giao cho.
1.3.4.2. Yêu cầu trong việc tổ chức và hớng dẫn hoạt động tự lực của học
sinh trong thí nghiệm trực diện
Khóa luận nghiệp K29B Vật Lý
18
- Đảm bảo cho mọi học sinh trong tất cả các nhóm tích cực, tự lực hoạt
động trong giờ học.
- Phối hợp làm việc cá nhân, làm việc theo nhóm và làm việc chung của
lớp dới sự hớng dẫn của giáo viên, giúp cho học sinh phát huy tính tích cực
chủ động, tự lực, vừa tạo điều kiện cho sự giúp đỡ lẫn nhau trong phân công,
phối hợp công việc.
- Giáo viên giữ vai trò là ngời tổ chức, hớng dẫn và trọng tài. sự
hớng dẫn của giáo viên cần đúng lúc, đúng chỗ, với mức độ cần thiết. cần
quan sát hoạt động của học sinh, giúp đỡ kịp thời khi học sinh gặp khó khăn
vớng mắc.
Chơng 2 : tích cực hóa hoạt động học tập của học
sinh lớp 10 THPT trong quá trính dạy học,
một số bàI tHuộc chơng v chất khí
2.1. Nội dung kiến thức cơ bản thuộc chơng V
2.1.1. Mục tiêu của chơng
- Giúp học sinh nắm đợc thuyết động học phân tử về cấu tạo chất,
dùng thuyết này để tìm hiểu các tính chất của chất khí lý tởng dựa vào cơ sở
học thuyết học sinh vận dụng để giải thích một số hiện tợng thờng gặp
trong đời sống.
- Các định luật thực nghiệm của khí lý tởng có thể biểu diễn đợc
bằng thí nghiệm. Khi tiến hành thí nghiệm cần rèn luyện cho học sinh tính tự
lực chủ động và đặc biệt chú trọng rèn luyện cho học sinh khả năng dự đoán
và đề xuất phơng án thí nghiệm kiểm tra dự đoán nhằm phát triển năng lực
sáng tạo của học sinh.
Khóa luận nghiệp K29B Vật Lý
19
2.1.2. Nội dung của chơng
1.Thuyết động học phân tử chất khí
- Chất khí đợc cấu tạo từ các phân tử có kích thớc rất nhỏ so với
khoảng cách giữa chúng.
- Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng, chuyển động
ngày càng nhanh thì nhiệt độ chất khí càng cao.
- Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào thành bình
gây áp suất lên thành bình.
2. Các định luật thực nghiệm của chất khí lý tởng
- Định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt.
- Định luật Sác-lơ.
- Phơng trình trang thái của khí lý tỏng.
2.1.3. Cấu tạo của chơng
- Chơng V nằm sau chơng Các định luật bảo toàn và nằm trớc
chơng Cơ sơ của nhiệt động lực học.
Trong chơng Chất khí gồm có bốn bài :
Bài 28. Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí.
Bài 29. Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi-lơ-Ma- ri-ôt.
Bài30. Quá trình đẳng tích. Định luật Sác-lơ.
Bài 31. Phơng trình trạng thái của khí lý tởng.
2.1.4. Phơng pháp nghiên cứu chơng V Chất khí
Sử dụng phơng pháp nghiên cứu theo con đờng qui nạp. Nghiên cứu
lần lợt các định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt, định luật Sác-lơ rồi khái quát thu đợc
phơng trình Cla-pê-rôn, từ đó rút ra định luật Gay-luy-xac. Các định luật
đợc nghiên cứu trên cơ sở thực nghiệm.
2.2. Tiến trình giảng dạy một số bài thuộc chơng V Chất khí
Khóa luận nghiệp K29B Vật Lý
20
Bài 29: Quá trình đẳng nhiệt,
định luật BÔI-Lơ- Ma-ri-ốt
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
- Nắm đợc các khái niệm trạng thái, quá trình.
- Nắm đợc định nghĩa quá trình đẳng nhiệt.
- Biết cách hình thành định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt và phát biểu định luật
viết biểu thức.
- Vẽ dạng của đờng đẳng nhiệt trong hệ toạ độ (P,V).
2. Kỹ năng
- Phát triển t duy, rèn luyện kỹ năng thực hành, xử lý số liệu thí
nghiệm.
- Vận dụng định luật để giải bài tập và thích hiện tợng Vật lý liên quan
trong đời sống.
3. T tởng
- Xây dựng tinh thần đoàn kết giúp đỡ nhau trong học tập.
- Tạo hứng thú trong nghiên cứu bài mới và áp dụng kiến thức đã học vào
đời sống hàng ngày.
II. Chuẩn bị
1. Giáo viên
- Dụng cụ làm thí nghiệm nh hình vẽ H29.1và H29.2.
- Giấy khổ lớn có vẽ khung của bảng Kết quả thí nghiệm.
2. Học sinh
- Giấy kẻ ô ly.
- Ôn bài cũ Cấu tạo chất thuyết động học phân tử chất khí
III. Tiến trình giảng dạy
1. ổn định lớp, kiểm tra sỹ số (1 phút)
Khóa luận nghiệp K29B Vật Lý
21
2. Kiểm tra bài cũ: (4 phút)
GV: Nêu nội dung của Thuyết động học phân tử chất khí.
HS : Chất khí đợc cấu tạo từ các phân tử có kích thớc rất nhỏ so với
khoảng cách giữa chúng.
Các phân tử chất khí chuyển động hỗn loại không ngừng, chuyển động
này càng nhanh thì nhiệt độ chất khí càng cao.
Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào thành bình gây
áp suất lên thành bình.
3. Tiến trình bài mới
Nội dung Hoạt động của thầy Hoạt động của trò
Hoạt động 1:(2 phút)
Đề xuất vấn đề nghiêncứu
- Nhốt một lợng khí vào
một chiếc bơm bằng cách
dùng đầu ngón tay bịt đầu
bơm. Khi ấn pit-tông của
bơm xuống thì tay ta có
cảm giác tức. Khi nâng
pit-tông của bơm lên thì
tay ta có giác đỡ tức hơn,
tại sao xảy ra hiện tợng
này? ta nghiên cứu bài học
hôm nay.
- Nhận thức vấn đề
cần nghiên cứu.
I. Trạng thái và quá trình
biến đổi trạng thái.
- Trạng thái :
- Thí nghiệm mở đầu:
+Dụng cụ thí nghiệm:
Hoạt động 2:( 5 phút)
Tìm hiểu khái niệm mới
- Trạng thái của một
lợng khí đựơc xác định
bằng thể tích V, áp suất P
và nhiệt độ tuyết đối T,
những đại lơng này gọi là
thông số trạng thái của
một lợng khí.
- Giới thiệu bộ thí nghiệm
gồm có 1 xi lanh, 1 pit-
tông, quả nặng, một giá đỡ
nh hình 29.1.
- Nghe, ghi nhớ.
- Nhận biết dụng
cụ
Khóa luận nghiệp K29B Vật Lý
22
+Bố trí thí nghiệm: nh
hình vẽ 29.1(SGK)
(H29.1)
+Tiến hành thí nghiệm
+ Kết quả thí nghiệm: Khi
giữ nhiệt độ của lợng khí
không thay đổi, thể tích của
lơng khí đó giảm thì áp
suất của khí tăng và ngợc
lại.
- Quá trình biến đổi trạng
thái (Quá trình)
- Đẳng quá trình:
II. Quá trình đẳng nhiệt
- Quá trình biến đổi trạng
thái trong đó nhiệt độ đợc
giữ không đổi gọi là quá
trình đẳng nhiệt.
+ Trạng thái 1: P
1
,V
1
,T
+ Trạng thái 2: P
2
,V
2
,T
- Hãy dự đoán sự thay đổi
áp suất khí trong bình khi
tăng, (giảm) thể tích của
lơng khí đó?
- Làm thí nghiệm cho học
sinh Quan sát và cho biết
mối liên hệ giữa thể tích
và áp suất của cùng một
lơng khí khi nhiệt độ
không đổi nh thế nào?
- Vậy giữa các thông số
trạng thái có một mối liên
hệ xác định, lợng khí có
thể chuyển từ trạng thái
này sang trạng thái khác
bằng quá trình biến đổi
trạng thái gọi tắt là qúa
trình
- Nếu trong một quá trình
nào đó chỉ có hai thông số
thay đổi, một thông số còn
lại thay đổi thì đó gọi là
đẳng quá trình.
- Thông báo quá trình
đẳng nhiệt.
- Viết các thông số trạng
thái của cùng một lơng
khí trong quá trình đẳng
nhiệt.
- Dự đoán:
+ P khí tăng khi
thể tích giảm và
ngợc lại.
+ P khí tăng khi
thể tích tăng và
ngợc lại
- Quan sát,áp suất
tăng khi thể tích
giảm và nghợc
lại.
- Ghi nhớ.
+ Trạng thái 1:
P
1
,V
1
,T
+ Trạng thái 2:
P
2
,V
2
,T
Khóa luận nghiệp K29B Vật Lý
23
III. Định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt
1. Đặt vấn đề
2.Thí nghiệm
+ Dụng cụ thí nghiệm:
gồm có: 1xilanh, 1pit-
tông, 1áp kế, 1giá đỡ hình
vẽ 29.2 SGK
+Bố trí thí nghiêm nh
hình vẽ
(H29.2)
+Tiến hành thí nghiệm:
+Bảng kết quả thí nghiệm.
V P PV
20 1 20
10 2 20
40 0,5 20
30 0,67 20
(Bảng 1)
Hoạt động 3:(18 phút)
Xây dựng định luật Bôi-
lơ-Ma-ri-ốt
-Thí nghiệm mở đầu chỉ
cho ta biết một cách định
tính mối liên hệ giữa thể
tích và áp suất khi nhiệt độ
của một lơng khí không
đổi. Để nghiên cứu một
cách định lợng về mối
liên hệ này ta sử dụng bộ
thí nghiệm sau
- Giới thiệu bộ thí nghiệm
gồm có: 1xilanh, 1pit-
tông, 1áp kế, 1giá đỡ hình
vẽ 29.2 SGK
- Nêu tác dụng của từng
dụng cụ?
- Tiến hành thí nghiệm:
Cho học sinh qua sát và
ghi kết quả . (chú ý Quan
sát áp kế đo áp suất khí
trong xilanh ở điều kiện
tơng ứng về thể tích).
- Lớp chia làm 2 nhóm xử
lý số liệu và nhận xét kết
quả thu đợc?
Chú ý: +Nếu
YX
= const
thì
Y
~
X
1
(
Y
tỉ lệ nghịch
với
X
)
+Nếu
X
Y
= const thì
Y
~
X
(
Y
tỉ lệ thuận với
X
)
-Nhà Vật lý ngời Anh
Bôi-lơ và nhà Vật lý ngời
Pháp Ma-ri-ốt cùng tìm ra
một cách độc lập vào năm
1676 và gọi là định luật
- Nhận biết dụng
cụ
- Xi lanh có chia
độ để đo thể tích
khối khí trong xi
lanh, áp kế dùng
để đo áp suất.
- Quan sát thí
nghiệm
- Kết quả:
+ N
1
:Thơng
số
V
P
thay đổi
+N
2
: Tích số
PV =const,
vậy
P
tỷ lệ nghịch
với
V
.
Khóa luận nghiệp K29B Vật Lý
24
+ Kết luận: áp suất tăng tỷ
lệ nghịch với thể tích.
3. Định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt
Nội dung định luật:
Trong quá trình đẳng nhiệt
của một lợng khí nhất
định, áp suất tỷ lệ nghịch
với thể tích.
P
~
V
1
hay
PV
=const (*)
- Dạng khác của định luật:
2211
VPVP
=
Bôi- lơ Ma-ri-ốt
- Phát biểu nội dung định
luật? chú ý nhấn mạnh:
+ Khối khí nhất định
+ Nhiệt độ không đổi
-Viết biểu thức của định
luật cho quá trình đẳng
nhiệt từ trạng thái 1 sang
trạng thái 2 ?
- Trở lại hiện tợng ban
đầu giải thích tại sao khi
dùng tay ấn pit-tông của
bơm xuống thì tay ta có
cảm thấy tức . Khi ta nâng
pit-tông của bơm lên thì
tay ta có giác đỡ tức?
- Khi nhiệt độ
không đổi, áp suất
tỷ lệ nghịch với
thể tích.
- Ta có
2211
VPVP
=
- khi ấn pit-tông
xuống tay ta có
cảm giác tức vì lúc
này áp suất của khí
tăng, thể tích khí
giẩm. Khi nâng
pit-tông lên tay ta
có cảm giác đỡ tức
hơn vì áp suất của
khí lúc này giảm ,
thể tích khí tăng.
IV. Đờng đẳng nhiệt
.
(Hình 29.3a)
- Đờng biểu diễn sự biến
Hoạt động 4:(7 phút)
Vẽ và nhận dạng đờng
đẳng nhiệt.
- Từ số liệu thu đợc của
bảng kết quả thí nghiệm
vẽ đờng biểu diễn sự biến
thiên của P theo V trong
hệ toạ độ (P,V) và có nhận
xét gì? lu ý trục tung P,
1cm ứng với
5
10.25,0
Pa
trục hoành V, 1cm ứng với
3
30Cm
.
(Gọi một học sinh lên
bảng vẽ. Cả lớp vẽ ra giấy
đã chuẩn bị sẵn)
- Thế nào là đờng đẳng
nhiệt?
- Vẽ đồ thị.
Đờng biểu diễn
có dạng là đờng
hypebol.
- Học sinh trả lời
V
P
2
1
0.5
1
2
40
0
Khóa luận nghiệp K29B Vật Lý
25
thiên của áp suất theo thể
tích khi nhiệt độ không đổi
gọi là đờng đẳng nhiệt.
(H 29.3)
-Trong hệ toạ độ (P,V), kẻ 1
đờng thẳng song song với
trục OV, đờng này cắt
đờng đẳng nhiệt T
1
ở điểm
ứng với thể tích V
1
, cặt
đờng đẳng nhiệt T
2
ứng
với thể tích V
2
. Vì P không
đổi mà V
2
> V
1
T
2
> T
1
- ứng với nhiệt độ khác
nhau của cùng một lợng
khí có các đờng đẳng
nhiệt khác nhau (H29.3)
- Chứng minh rằngT
2
>T
1
?
- Nhận xét bài làm của học
sinh
- Lên bảng chứng
minh
Bài tập vận dụng
Tóm tắt:
Trạng thái 1:
PaP
5
1
10=
lV 10
1
=
Trạng thái 2:
PaP
5
2
10.25,1=
?
2
=
V
Bài Làm:
Vì nhiệt độ không đổi, áp
dụng định luật Bôi-lơ-Ma-
ri-ốt ta có:
2211
VPVP
=
Hoạt động 5: ( 8 phút)
Bài tập vận dụng, củng cố
bài học và nhiệm vụ học tập
- Bài toán: Dới áp suất
Pa
5
10
một lợng khí có
thể tích là 10 lít. Tính thể
tích của lợng khí nàykhí
áp suất là
Pa
5
10.25,1
. Biết
nhiệt độ đợc giữ không
đổi.
- Lên bảng làm bài
tập
P
V
V
1
0
T
2
T
1
V
2
P
0
(2)
(1)