Sử dụng bài tập định tính phần vật lí phân tử và nhiệt học để phát triển tư duy logic cho học sinh THPT

1
Trờng đại học vinh
Khoa
lývinh
Trờng
đạivật
học
======
Khoa vật lý
======

sử
sửdụng
dụngbài
bàitập
tậpđịnh
địnhtính
tính
phần vật lý phân tử và nhiệt học
để phát triển t duy logic cho học sinh thpt

Đề
Đềtài
tài: :

Chuyên ngành: Phơng
phápngành:
giảng dạy
Chuyên
Phơng pháp giảng dạy

Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Cảnh Vạn
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Thị Tám
Lớp 40A1 Khoa Vật lý
Giáo viên hớng dẫn:Nguyễn Cảnh Vạn
Sinh viên thực hiện:
Nguyễn Thị Tám
Lớp 40A1 Khoa Vật lý
Vinh, 04/2003

Vinh, 04/2003

Lời cảm ơn

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo Nguyễn Cảnh
Vạn, ngời đã trực tiếp hớng dẫn cho tác giả hoàn thành đề tài của mình. Cảm
ơn cô giáo - Tiến sĩ Phạm Thị Phú, ngời đã hớng cho tác giả lựa chọn đề
tài và đã đóng góp nhiều ý kiến quý báu giúp tôi hoàn thành đề tài này .


2

Chúng tôi xin cảm ơn các thầy cô giáo và các bạn sinh viên đã nhiệt tình
giúp đỡ trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp. Dạy học là cả một quá
trình nghệ thuật và nghiên cứu phơng pháp giảng dạy là một quá trình tìm tòi
và sáng tạo đầy khó khăn; Do lần đầu tiên bản thân làm quen với công tác
nghiên cứu khoa học nên không thể tránh khỏi nhiều thiếu sót. Rất mong đợc
sự đóng góp ý kiến bổ sung của quí thầy cô giáo và các bạn sinh viên để đề tài
đợc hoàn thiện hơn.
Xin cảm ơn!

Nguyễn Thị Tám.


3

Mục lục
Trờng đại học vinh...........................................................................................1
Khoa vật lý........................................................................................................1
Trờng đại học vinh...........................................................................................1
Khoa vật lý........................................................................................................1
Phần mở đầu.........................................................................................................5
I - Lý do chọn đề tài.........................................................................................5
II - Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu............................................................6
1.Mục đích nghiên cứu................................................................................6
2. Nhiệm vụ nghiên cứu...............................................................................6
III - Phơng pháp nghiên cứu............................................................................6
IV - Đối tợng và phạm vi nghiên cứu..............................................................6
V - Giả thuyết khoa học...................................................................................7
VI - Phạm vi ứng dụng của đề tài....................................................................7
VII - Cấu trúc luận văn....................................................................................7
Nội dung...............................................................................................................9
Chơng I: Cơ sở lý luận của đề tài.........................................................................9
I- Đại cơng về bài tập định tính.......................................................................9
1. Bài tập định tính.......................................................................................9
2. ý nghĩa :....................................................................................................9
3. Các phơng pháp giải BTĐT :.................................................................10
II - Bồi dỡng và phát triển t duy logic (TDLG ) cho học sinh......................12
1. Những vấn đề lý luận về các thao tác t duy và suy luận logic.............12
1.1 T duy logic là gì ?............................................................................12
1.2 Các thao tác t duy và phơng pháp suy luận logic...........................13

2. Rèn luyện các thao tác t duy và phơng pháp suy luận logic cho học
sinh.............................................................................................................14
3. Các kiểu suy luận logic..........................................................................17
3.1 Phơng pháp phân tích - tổng hợp.........................................................17
3.2 Phơng pháp suy luận quy nạp..............................................................18
3.3 Phơng pháp suy luận diễn dịch............................................................19
Chơng II: Lựa chọn và hớng dẫn giải một số BTĐT phần Vật lý phân tử và
Nhiệt học ở lớp 10 và 11 THPT........................................................................20
I - Vị trí, yêu cầu và nội dung phần Vật lý phân tử và Nhiệt học trong chơng trình vật lý THPT....................................................................................20
1. Vị trí, yêu cầu.........................................................................................20
2. Nội dung.................................................................................................20
II - Các dạng BTĐT vận dụng các nội dung chính trong phần VLPT & Nh.
........................................................................................................................23
III Lựa chọn và hớng dẫn giải một số BTĐT phần VLPT và nhiệt học ở
lớp 10 và lớp 11 THPT...................................................................................23
1. Bài tập vận dụng các nội dung của thuyết Động học phân tử:.............23
Bài tập vận dụng các định luật chất khí và phơng trình trạng thái...........27
Bài tập về nội năng và sự biến đổi nội năng của vật.................................30
4. Bài tập vận dụng nguyên lý thứ nhất nhiệt động lực học và các máy
nhiệt............................................................................................................32
Bài tập về sự nở vì nhiệt của các chất........................................................34
6. Bài tập liên quan đến các hiện tợng của chất lỏng................................37
7. Bài tập về sự bay hơi và ngng tụ............................................................42
8. Bài tập về hơi khô và hơi bão hoà..........................................................45


4
KÕt LuËn.............................................................................................................48
Tµi liÖu tham kh¶o..............................................................................................49
Phô Lôc...............................................................................................................50

5

Phần mở đầu
I - Lý do chọn đề tài.
Hiện nay trên thế giới và ở Việt Nam đang có những xu hớng đổi mới về
phơng pháp dạy học (PPDH) các môn học ở trờng THPT, trong đó có vật lý
học với quan điểm mới: Chuyển từ kiểu đào tạo lấy thầy và kiến thức làm
trung tâm sang kiểu đào tạo lấy trò và năng lực làm trung tâm.
Tuy nhiên, với bất kỳ PPDH nào thì bài tập vật lý (BTVL) vẫn đóng vai trò
quan trọng trong việc củng cố khắc sâu lý thuyết, rèn luyện kỹ năng kỹ xảo,
phát triển năng lực t duy và năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
Trong hệ thống BTVL, bài tập định tính (BTĐT) có nhiều u điểm và thuận
lợi trong đó có hai u điểm nổi bật:
+ BTĐT làm nổi bật đợc bản chất vật lý của các sự vật hiện tợng mà
không bị các phép tính toán học làm lu mờ. BTĐT có tác dụng to lớn trong
việc củng cố, khắc sâu kiến thức đã học, giúp học sinh nắm đợc bản chất của
các hiện tợng vật lý, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tế, rèn
luyện năng lực quan sát, bối dỡng năng lực TDLG làm nền tảng cho sự phát
triển t duy sáng tạo và làm tăng thêm lòng yêu thích môn vật lý.
+ Việc giải BTĐT buộc học sinh phải sử dụng các thao tác t duy và suy
luận logic. Do đó nó có tác dụng lớn cho việc phát triển t duy và nhất là t duy
logic.
Trong thực tiễn dạy học, BTĐT đợc sử dụng còn rất hạn chế. Từ quá
trình học tập ở phổ thông và cả quá trình nghiên cứu ở đại học, bản thân ngời
làm đề tài này nhận thấy rằng, khối lợng truyền thụ và sử dụng BTĐT còn rất
ít, cha đợc tiếp cận nhiều thông qua các giáo trình, các giờ lên lớp mà chủ yếu
nặng về rèn luyện giải bài tập định lợng, do vậy năng lực TDLG của học sinh
và cả sinh viên còn yếu. Nhất là đối với những phần có lợng bài tập định lợng

không nhiều nh: Vật lý phân tử và Nhiệt học (VLPT & NH), dao động
sóng,...thì việc sử dụng BTĐT là một phơng pháp tốt cho việc rèn luyện và
phát triển TDLG cho học sinh. Do lòng yêu thích bộ môn vật lý và ham muốn
đi sâu vào tìm hiểu ý nghĩa, vai trò và tác dụng của BTĐT đối với việc học tập


6
của học sinh THPT, chúng tôi đã lựa chọn đề tài nghiên cứu là: Sử dụng
BTĐT phần Vật lý phân tử và Nhiệt học để bồi dỡng và phát triển TDLG cho
học sinh.
II - Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu.

1.Mục đích nghiên cứu.
Vận dụng những quan điểm lý luận dạy học hiện đại về BTVL và cụ thể là
về BTĐT để lựa chọn một hệ thống BTĐT phần Vật lý phân tử và Nhiệt học
và hớng dẫn giải nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức về phần Nhiệt, rèn
luyện các thao tác t duy và phơng pháp suy luận logic.

2. Nhiệm vụ nghiên cứu.
2.1 Nghiên cứu vị trí, vai trò, tác dụng của BTĐT trong hệ thống BTVL
đối với quá trình học tập của học sinh và phơng pháp giải BTĐT.
2.2 Nghiên cứu vai trò của TDLG và phơng pháp rèn luyện cho học
sinh kỹ năng thực hiện các thao tác t duy và phơng pháp suy luận logic
trong quá trình học tập vật lý.
2.3 Nghiên cứu giải các BTĐT phần Nhiệt học.
III - Phơng pháp nghiên cứu.
*Nghiên cứu về lý luận:
Dựa trên các thành tựu của lý luận dạy học về vai trò, tác dụng của
BTĐT và phơng pháp giải để củng cố kiến thức, rèn luyện kỹ năng vận
dụng kiến thức vào thực tế cho học sinh trong quá trình lựa chọn và giải

các bài tập phần VLPT & NH ở THPT


Dựa trên các thành tựu của lý luận về TDLG và ứng dụng BTĐT

phần VLPT & NH để phát triển TDLG cho học sinh.

*Tìm hiểu thực tế: Trao đổi với giáo viên và học sinh THPT trong đợt thực
tập s phạm để nắm bắt đợc thực tế của việc sử dụng BTĐT và phát huy vai trò
của nó trong việc phát triển TDLG cho học sinh ở trờng phổ thông.
IV - Đối tợng và phạm vi nghiên cứu.
1. Đối tợng nghiên cứu:


7
Hoạt động dạy và học của giáo viên và học sinh THPT trong tiến
trình nghiên cứu phần VLPT & NH lớp 10 và 11.
Về tài liệu: Các tài liệu về hoạt động nhận thức và phát triển t duy
cho học sinh.
2. Pham vi nghiên cứu: Đề tài này nghiên cứu bài tập định tính phần VLPT
& NH trong chơng trình vật lý phổ thông.
V - Giả thuyết khoa học.
+ Có thể sử dụng BTĐT để góp phần bồi dỡng năng lực TDLG cho học sinh
trong dạy học phần VLPT & NH ở trung học phổ thông.
+ Nếu lựa chọn đợc hệ thống bài tập định tính và sử dụng một cách
hợp lý trong dạy học phần VLPT & NH ở THPT thì sẽ làm cho học sinh nắm
vững kiến thức phần đó, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức đã học để giải
thích các hiện tợng vật lý, hình thành và bồi dỡng các phơng pháp suy luận
logic, rèn luyện các thao tác t duy, nghĩa là góp phần phát triển t duy logic cho
họ.

VI - Phạm vi ứng dụng của đề tài.
Đề tài này có thể sử dụng làm tài liệu nghiên cứu, tham khảo đối với giáo
viên và học sinh THPT cũng nh với sinh viên hệ s phạm khi nghiên cứu học
phần phơng pháp dạy bài tập.
Nội dung đề tài này tuy chỉ giới hạn trong phần nhiệt học nhng có thể mở
rộng cho các phần khác trong chơng trình vật lý phổ thông.
VII - Cấu trúc luận văn.
* Phần mở đầu:
- Lý do chọn đề tài.
- Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu.
- Phơng pháp nghiên cứu.
- Đối tợng nghiên cứu.
- Giả thuyết khoa học.
- Phạm vi ứng dụng.
*Nội dung:


8
- Chơng I: Cơ sở lý luận của đề tài.
- Chơng II: Lựa chọn và hớng dẫn giải các BTĐT phần VLPT và
Nhiệt học ở lớp 10 và lớp 11 THPT.
* Kết luận.
* Tài liệu tham khảo.
* Phụ lục.


9
Nội dung
Chơng I:

Cơ sở lý luận của đề tài

I- Đại cơng về bài tập định tính

1. Bài tập định tính
Các bài tập định tính là một phần trong hệ thống bài tập vật lý. Có nhiều
cách phân loại bài tập dựa theo các dấu hiệu khác nhau:
hợp

Nếu dựa vào nội dung bài tập thì có : Bài tập cơ, nhiệt, điện, quang
Nếu dựa vào mức độ phức tạp thì có : Bài tập đơn giản, bài tập tổng

- Nếu dựa vào đặc điểm và phơng pháp nghiên cứu vấn đề (Phơng
thức giải bài tập) thì có : bài tập định tính và bài tập định lợng
Có nhiều cách gọi khác nhau về bài tập định tính : câu hỏi thực hành, bài
tập logic, câu hỏi kiểm tra sự đa dạng đó chứng tỏ bài tập định tính có
những u điểm về phơng pháp ở nhiều mặt, vì mỗi tên gọi phản ánh một khía
cạnh nào đó của u điểm. Tất cả các tên gọi trên đều mang tính chất gần đúng.
Trong đề tài này chúng tôi sẽ dùng thuật ngữ bài tập định tính nhằm nhấn
mạnh đặc điểm chủ yếu của tất cả các bài tập loại này chỉ chú ý đến mặt định
tính của hiện tợng vật lý đang khảo sát. Do vậy loại bài tập này thờng đợc giải
bằng suy luận logic dựa trên các khái niệm, các định luật vật lý bằng phơng
pháp đồ thị hoặc phơng pháp thực nghiệm mà không sử dụng đến các phép
tính toán học hoặc chỉ làm những phép tính đơn giản, có thể tính nhẩm đợc.

2. ý nghĩa :
Bài tập định tính khi đợc sử dụng hợp lý sẽ nâng cao hứng thú học tập vật
lý, tạo điều kiện cho học sinh đào sâu, củng cố kiến thức và giúp học sinh phát
huy đợc tính tích cực tiếp thu tài liệu khi lên lớp.
Khi giải các BTĐT đòi hỏi học sinh biết phân tích bản chất vật lý của các

hiện tợng vật lý, tính quy luật của các hiện tợng đó bằng cách dựa vào những
khái niệm, định luật vật lý đã học, từ đó xây dựng suy luận logic để giải thích
các hiện tợng đó giúp họ hiểu sâu sắc hơn các khái niệm vật lý, định luật vật
lý, giải thích các hiện tợng vật lý một cách chặt chẽ, khoa học và dễ hiểu.
Thông qua việc dạy bài tập nói chung và BTĐT nói riêng giáo viên sẽ nhận


10
thấy đợc mức độ lĩnh hội tri thức của học sinh, phát triển t duy logic, rèn
luyện năng lực quan sát và giáo dục cho học sinh lòng yêu khoa học.
Một đặc điểm rất thuận lợi của BTĐT, đó là BTĐT rất phong phú, đa dạng
trong đó có nhiều bài gắn với thực tế đời sống. ứng với một bài học, một kiến
thức vật lý nào đó đều có một số BTĐT nhằm giải thích các hiện tợng vật lý và
ứng dụng các kiến thức đó. Do vậy BTĐT có thể đợc sử dụng một cách thờng
xuyên và liên tục trong quá trình ôn tập củng cố, xây dựng tri thức mới hay
kiểm tra đánh giá,
Nh vậy BTĐT có rất nhiều u điểm và nó có ý nghĩa to lớn trong quá trình
truyền thụ tri thức. ở phạm vi đề tài này, chúng ta sẽ xét đến tác dụng bồi dỡng và phát triển t duy logic cho học sinh của bài tập định tính. Vậy t duy
logic là gì ? Và để bồi dỡng, phát triển t duy logic cho học sinh thì cần phải
làm gì và làm nh thế nào, điều này sẽ đợc đề cập đến ở mục II.

3. Các phơng pháp giải BTĐT :
Để giải các BTĐT, ngời ta thờng dùng các phơng pháp sau:
a. Phơng pháp ơrixtic (hay còn gọi là phơng pháp tìm tòi): Phơng
pháp này bao gồm việc nêu ra và giải đáp nhiều câu hỏi định tính có liên
quan với nhau mà câu trả lời hoặc đã nằm trong giả thiết của bài tập hoặc
trong các định luật vật lý mà các học sinh đã biết.
ở đây học sinh tự lực tìm tòi cách giải quyết vấn đề dới sự gợi mở của giáo
viên. Sự gợi mở đó giúp học sinh vợt qua khó khăn để giải đợc bài tập, đồng
thời vẫn đảm bảo yêu cầu phát triển t duy cho học sinh.

Về mặt phơng pháp : Phơng pháp này luyện cho học sinh biết phân tích các
hiện tợng vật lý đợc mô tả trong bài tập, tổng hợp dự kiện đã cho với nội dung
các định luật đã biết, khái quát hoá các sự kiện để đa ra kết luận khoa học
chính xác.
b.

Phơng pháp đồ thị :

Dùng để giải các bài tập định tính mà giả thiết của chúng đợc diễn đạt
bằng những cách minh hoạ khác nhau. Câu trả lời của bài toán đợc rút ra trong
quá trình nghiên cứu các đồ thị hình vẽ khi đó đối tợng nghiên cứu là đồ thị
biểu diễn sự phụ thuộc giữa các đại lợng vật lý hay biểu diễn quá trình diễn
biến của một hiện tợng, một quá trình vật lý. Có thể đồ thị đó đã đợc cho trong
giả thiết, cũng có thể phải xây dựng từ giả thiết.


11
Phơng pháp đồ thị mang tính trực quan và ngắn gọn, giúp học sinh phát
triển t duy hàm số, tính chính xác và tính cẩn thận.
c.

Phơng pháp thực nghiệm :

Dựa vào các thí nghiệm đợc bố trí và tiến hành theo đúng giả thiết của bài
tập để trả lời câu hỏi của bài tập đó. Loại bài tập này thờng yêu cầu trả lời các
câu hỏi : cái gì xẩy ra ? , làm thế nào ?
Phơng pháp này phát triển cho các em tính tích cực, ham học hỏi, kỹ năng
kỹ xảo sử dụng các dụng cụ thí nghiệm vật lý.
Nhng nếu thí nghiệm không giải thích đợc hiện tợng xẩy ra thì phải chứng
minh bằng lời.

Các phơng pháp trên có thể dùng phối hợp, bổ sung cho nhau. Phơng pháp
phân tích- tổng hợp là cơ sở của bất kì phơng pháp giải bài tập nào.
Quá trình giải một bài toán vật lý thực chất là quá trình tìm hiểu điều kiện
của bài toán, xem xét hiện tợng vật lý, dựa trên các kiến thức đã biết để tìm
mối liên hệ giữa cái đã biết và cái cần tìm một cách trực tiếp hoặc gián tiếp.
Từ đó tìm ra đợc lời giải đáp.
Ta có thể mô hình hoá tiến trình luận giải bằng sơ đồ khái quát
b
a
(1)
(2)
(3)
c
Sơ đồ này có thể diễn tả nh sau: Nhờ mối liên hệ (1) rút ra kết luận a. Dựa trên
kết luận a cùng với mối liên hệ (2) rút ra kết luận b. Dựa trên kết luận b kết
hợp với mối liên hệ (3) rút ra kết luận cuối cùng c.
Tuy nhiên để giải các bài tập định tính, ta có thể tiến hành theo tuần tự các
bớc nh sau:
1.
bài.

Đọc kỹ đầu bài bài tập, tìm hiểu tất cả các thuật ngữ có trong đầu

2. Phân tích nội dung bài tập, tìm hiểu các hiện tợng vật lý và mối liên
hệ giữa chúng. Nếu cần thiết thì xây dựng sơ đồ và hình vẽ, đa vào những
điều kiện bổ sung để làm sáng tỏ giả thiết.
3. Xây dựng chuỗi lý luận phân tích tổng hợp :


12

- Lập kế hoạch giải : Xây dựng chuỗi lý luận phân tích. Bắt đầu từ
câu hỏi của bài toán và kết thúc bằng những kiến thức đã biết (giả thiết,
khái niệm - định luật đã học ).
- Thực hiện bớc giải : Xây dựng chuỗi lý luận tổng hợp. Bắt đầu từ
những kiến thức đã biết và kết thúc bằng việc trả lời câu hỏi của bài tập.
4. Phân tích kết quả thu đợc có phù hợp với giả thiết và thực tế (nếu
có) hay không? Nếu không phù hợp thì phải xem xét lại toàn bộ các bớc
giải.
II - Bồi dỡng và phát triển t duy logic (TDLG ) cho học
sinh

1. Những vấn đề lý luận về các thao tác t duy và suy luận logic
1.1 T duy logic là gì ?
Thuật ngữ logic bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp : Logos có nghĩa là t tởng, trí tuệ. Nó đợc sử dụng để biểu thị tổng hợp các quy luật bắt buộc quá
trình t duy phải tuân theo nhằm phản ánh đúng đắn hiện thực, cũng nh để biểu
thị các quy tắc lập luận khoa học, biểu thị tính quy luật của thế giới khách
quan.
T duy logic là quá trình phản ánh hiện thực khách quan của con ngời theo
một quy luật chặt chẽ nhằm khám phá các mối liên hệ bản chất và những quy
luật vận động tất yếu của sự vật hiện tợng nhằm nhận thức đúng đắn hiện thực
khách quan.
T duy logic là t duy chính xác theo quy luật. Nó xuất hiện và luôn đóng vai
trò quan trọng trong tất cả các khâu của quá trình nhận thức. Do đó, cần thiết
phải phát triển t duy logic cho học sinh trong quá trình học tập ở trờng phổ
thông.
Quy luật nhận thức thế giới đã đợc Lê-nin tổng quát : Từ trực quan sinh
động đến t duy trừu tợng rồi từ t duy trừu tợng đến thực tiễn. Đó là con đờng
biện chứng của nhận thức chân lý, nhận thức thực tế khách quan.
Vật lý là một môn khoa học thực nghiệm, đời sống con ngời luôn gắn liền
và chịu sự chi phối của các hiện tợng trong tự nhiên, trong đó có các hiện tợng

vật lý và quy luật vận động của chúng. T duy logic đóng một vai trò quan


13
trọng, to lớn trong quá trình khám phá quy luật tự nhiên của con ngời. Bằng
các thao tác t duy : So sánh, phân tích, tổng hợp, trừu tợng hoá, khái quát hoá,
cụ thể hoá và bằng các phơng pháp suy luận logic : Phân tích Tổng hợp,
quy nạp và diễn dịch; con ngời dần dần xây dựng và lĩnh hội tri thức, khám
phá đợc các quy luật vận động của thế giới.
Nh vậy, bồi dỡng và phát triển t duy logic chính là quá trình rèn luyện, bồi
dỡng và phát triển các thao tác của quá trình t duy và các phơng pháp suy luận
logic nh đã nêu trên.
1.2 Các thao tác t duy và phơng pháp suy luận logic.
Quá trình nhận thức khách quan nói chung và quá trình nhận thức vật lý nói
riêng đều chia thành hai trình độ : Trình độ nhận thức cảm tính và trình độ
nhận thức lý tính :
- Trình độ nhận thức cảm tính : Đó là sự thiết lập mối liên hệ trực tiếp giữa
nhận thức của con ngời với thế giới bên ngoài, trong đó đã xuất hiện các yếu
tố của khái quát hoá nhng sự hiểu biết còn mang tính trực quan và cụ thể.
- Trình độ nhận thức lý tính còn gọi là trình độ logic hay đơn giản gọi là t
duy: Là sự nhận thức khái quát và gián tiếp của con ngời về các sự vật hiện tợng của thực tế khách quan trong những tính chất, những mối liên hệ bản chất
của chúng. Khi đó, học sinh khái quát hoá các dữ kiện mà họ đã tiếp thu đợc ở
trình độ nhận thức cảm tính bằng cách hệ thống hoá chúng, thiết lập mối liên
hệ giữa chúng. Từ đó hiểu đợc mối quan hệ bản chất giữa các hiện tợng cần
nghiên cứu, thiết lập các định luật, xây dựng các thuyết vật lý và rút ra các hệ
quả. Tính đúng đắn của các tri thức vật lý đó đợc kiểm tra bằng thực nghiệm
và sự vận dụng để giải thích các hiện tợng, các quy luật vật lý trong tự nhiên.
Trong quá trình hình thành một khái niệm vật lý mới ở học sinh, sự trừu tợng hoá, khái quát hoá, cụ thể hoá là các thao tác t duy giữ vai trò chủ yếu
nhất. Quá trình trừu tợng hoá diễn ra trên cơ sở phân tích các dữ kiện, so sánh
với các hiện tợng hoặc các khái niệm đã biết. Sự trừu tợng hoá cho phép rút ra

các tính chất bản chất của sự vật hiện tợng cần nhận thức và bỏ qua các tính
chất không cơ bản khác của nó. Việc tổng hợp tất cả các dấu hiệu bản chất của
sự vật hiện tợng để đa ra đợc kết luận chung nhất, khái quát nhất về sự vật
hiện tợng đó chính là sự khái quát hoá. Và sự cụ thể hoá cho phép chúng ta
tìm hiểu, phát hiện ra các biểu hiện các ứng dụng của tri thức khoa học vật lý
vào trong thực tế.


14
Cũng trong quá trình đó, luôn cần thiết phải sử dụng các phơng pháp suy
luận : Phân tích- tổng hợp, quy nạp và diễn dịch.
Suy luận quy nạp đợc sử dụng khi học sinh bớc đầu học tập, xây dựng các
tri thức vật lý (các khái niệm, định luật,). Từ những kiến thức cảm tính cụ
thể của các sự vật hiện tợng, bằng phép quy nạp để đi đến quy luật tổng quát
của tự nhiên, nghĩa là đi từ cụ thể đến trừu tợng. Và từ những quy luật tổng
quát đó chuyển về những ứng dụng cụ thể làm cho các tri thức trừu tợng đó có
ý nghĩa thực tiễn - đó là phép suy luận diễn dịch.
Thế giới tự nhiên phong phú và phức tạp muốn nghiên cứu một hiện tợng
có tính quy luật nào đó cần phải tách ra các mặt riêng biệt của nó để nghiên
cứu nghĩa là thực hiện phép phân tích. Sau đó để có cái nhìn chung, khái
quát về sự vật hiện tợng cần nghiên cứu thì cần phải thực hiện phép tổng hợp.
Nh vậy phép phân tích tổng hợp - đợc sử dụng khi nghiên cứu một hiện tợng vật lý cụ thể nào đó. Suy luận quy nạp và diễn dịch đợc sử dụng trong quá
trình lĩnh hội, xây dựng tri thức vật lý. Các phơng pháp này có mối quan hệ
hữu cơ với nhau, kết hợp và bổ sung cho nhau trong quá trình hình thành khái
niệm, xây dựng các định luật và các thuyết vật lý, đồng thời để sử dụng các
phơng pháp suy luận đó thì cần phải vận dụng một cách hợp lý các thao tác t
duy.
Tuy nhiên bài tập định tính mới chỉ dừng lại ở chỗ hình thành, củng cố và
phát triển cho học sinh khả năng vận dụng các khái niệm, các định luật và các
thuyết vật lý đã học để giải thích một cách định tính các hiện tợng vật lý hay

các quá trình vật lý trong tự nhiên và trong đời sống. Đề tài này chúng tôi sẽ
đề cập đến vai trò và tác dụng của bài tập định tính trong việc bồi dỡng và
phát triển các thao tác t duy và suy luận logic với mục đích giúp học sinh nắm
vững và biết vận dụng kiến thức vật lý vào việc giải thích bản chất, tính quy
luật của các hiện tợng vật lý, các quá trình vật lý một cách linh hoạt.

2. Rèn luyện các thao tác t duy và phơng pháp suy luận logic cho học
sinh.
Những phân tích ở trên cho thấy, những thao tác t duy và những suy luận
logic đợc sử dụng thờng xuyên trong quá trình học tập vật lý. Các thao tác t
duy diễn ra trong đầu óc của giáo viên và học sinh. Học sinh không thể quan
sát thấy giáo viên thực hiện chúng nh thế nào để học tập, bắt chớc mà giáo
viên cũng không thể biết học sinh thực hiện nh thế nào để uốn nắn giúp đỡ.


15
Vậy làm thế nào để bồi dỡng, rèn luyện cho học sinh thực hiện các thao tác t
duy đó một cách có hiệu quả?
B. G. Razynobski cho rằng : Để dạy cho học sinh quan sát và khái quát
hoá, phân tích và tổng hợp, sử dụng phép quy nạp và diễn dịch, áp dụng phép
so sánh và phép loại tỉ, định nghĩa khái niệm và chứng minh định luật, cần
hàng ngày bắt học sinh sử dụng các thao tác t duy đó. Việc đó cần phải làm cả
khi nghiên cứu tài liệu mới, khi cũng cố tài liệu, khi ôn tập kiểm tra, khi tiến
hành các thí nghiệm biểu diễn và thí nghiệm thực tập, khi giải các bài toán vật
lý cũng nh khi đi tham quan.
Nh vậy theo quan điểm của B. G. Razynobski và một số nhà giáo dục khác
thì việc rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo thực hiện các thao tác t duy và suy luận
logic hoàn toàn theo con đờng tích luỹ kinh nghiệm, bắt buộc học sinh phải
thực hiện nhiều lần trong các bài học và trong mọi hình thức lên lớp chữa bài
tập. Do vậy, bài tập định tính chiếm một u thế lớn trong việc bồi dỡng và rèn

luyện các thao tác t duy và phơng pháp suy luận logic, nghĩa là phát triển t
duy logic trong học sinh. BTĐT có rất nhiều u điểm và thuận lợi, có thể sử
dụng ở bất kỳ hình thức lên lớp nào và giai đoạn nào của quá trình nhận thức.
Giáo viên có thể thực hiện điều đó theo các cách sau:
Lựa chọn con đờng hình thành những kiến thức vật lý phù hợp với các quy
luật của logic học và tổ chức quá trình học tập sao cho trong từng giai đoạn
xuất hiện tình huống bắt buộc học sinh phải thực hiện các thao tác t duy và
suy luận logic mới có thể giải quyết đợc vấn đề.
Đó không phải đơn giản chỉ là thông báo kiến thức đã sẵn có mà bắt buộc
học sinh phải tích cực, tự lực hoạt động để xây dựng và củng cố tri thức. Các
tình huống bắt buộc học sinh phải thực hiện các thao tác t duy, ví dụ nh :
- Dự đoán diễn biến của hiện tợng.
- Giải thích một hiện tợng.
- Tìm những yếu tố ảnh hởng đến diễn biến của hiện tợng hoặc gây ra
một biến đổi trong tính chất của sự vật hiện tợng.
- Xác định yếu tố quan trọng nhất tác động đến diễn biến của hiện tợng,
của tính chất sự vật...,


16
ứng với mỗi tình huống cụ thể, giáo viên cần đa ra những câu hỏi để định
hớng cho học sinh tiến hành các thao tác t duy và suy luận logic một cách
thích hợp. Ví dụ :
- Quan sát thấy hiện tợng diễn biễn nh thế nào ?
- Trong những điều kiện cụ thể đã cho có thể dự đoán hiện tợng sẽ xẩy ra
nh thế nào, căn cứ vào đâu để dự đoán?
- Hiện tợng đang xét tuân theo định luật nào ? quy tắc nào ?
- Giải thích vì sao hiện tợng lại xẩy ra nh vậy ?
- Đại lợng A và B có mối quan hệ nh thế nào trong hiện tợng này
Về mặt suy luận, giải toán, giáo viên cần giúp học sinh khái quát hoá

kinh nghiệm, thực hiện những suy luận logic dới dạng một số quy tắc đơn giản
và lặp lại nhiều lần. Trong học tập vật lý, có những hình thức suy luận phổ
biến sau đây :
- Quy nạp tìm nguyên nhân của hiện tợng : Khi có hiện tợng A thì luôn
luôn có hiện tợng B, khi không có A thì không có B ; Vậy A là nguyên nhân
của hiện tợng B.
- Quy nạp tìm mối quan hệ hàm số giữa hai đại lợng vật lý : Cho một đại
lợng tăng một số lần, xem đại lợng kia biến đổi nh thế nào ?
- Diễn dịch dự đoán hiện tợng : Theo định luật hay qui tắc đã biết: Nếu
có điều kiện A thì có hiện tợng B; ở đây có điều kiện A, vì vậy sẽ có hiện tợng
B.
Rút gọn: Vì có điều kiện A nên có hiện tợng B.
- Diễn dịch giải thích hiện tợng: Giải thích một hiện tợng nào đó là nói rõ
hiện tợng trên xảy ra theo định luật nào, do tính chất nào của sự vật - hiện tợng chi phối.
Theo định luật (hay tính chất) C đã biết: A là nguyên nhân duy nhất sinh ra
hiện tợng B. Vậy nguyên nhân của hiện tợng B là do có A.
Thông thờng, một hiện tợng vật lý trong thực tế có thể do nhiều nguyên
nhân đồng thời tác động hoặc là lần lợt tác động rất nhanh mà ta chỉ quan sát
đợc kết quả cuối cùng. Do đó, muốn giải thích hoặc dự đoán hiện tợng phức
tạp đó cần phải thực hiện một chuỗi nhiều phép suy luận logic hay một suy


17
luận kép. Lúc đó cần phải hớng dẫn học sinh phân tích hiện tợng phức tạp
thành các hiện tợng đơn giản và thực hiện các phép suy luận đơn giản. Sau đó
tổng hợp lại để đợc câu trả lời khái quát nhất. Nếu khi đã quen thì có thể làm
tắt, thực hiện các bớc suy luận rút gọn hoặc hiểu ngầm một số giai đoạn của
suy luận đó.
Mục đích đặt ra của đề tài này là: Sử dụng BTĐT để phát triển TDLG cho
học sinh.Tuy nhiên do đặc điểm của loại bài tập này, chúng ta không thể đa ra

một phơng pháp, một algôrit nào đó cho việc giải tất cả các BTĐT để rèn
luyện và phát triển các thao tác t duy và các cách suy luận logic mà chỉ có thể
xét với mỗi bài tập điển hình cho một nội dung kiến thức nào đó. Do vậy, đối
với mỗi bài tập đó, yêu cầu đặt ra là cần nêu bật đợc các vấn đề sau:
+ Nội dung tri thức vật lý nào chứa đựng trong bài tập đó.
+ TDLG trong bài tập đó là gì? Hình thức suy luận logic của bài tập đó là
gì?
+ Phát triển TDLG đó cho học sinh THPT nh thế nào?
ở đây TDLG trong mỗi bài tập chính là việc xây dựng chuỗi lý luận phân
tích - tổng hợp, và việc phát triển TDLG cho học sinh chính là việc giúp học
sinh định hớng và xây dựng chuỗi lý luận phân tích - tổng hợp, kết hợp phơng
pháp quy nạp hay diễn dịch, dựa vào những kiến thức đã biết để tiến tới giải
bài tập đó và các bài tập tơng tự.
Thông qua những BTĐT có hệ thống về kiến thức và mức độ khó khăn, và
trong mỗi bài toán sử dụng hệ thống câu hỏi gợi mở hớng dẫn có phần mở
rộng thì có thể phát huy đợc tác dụng phát triển TDLG cho học sinh của
BTĐT.

3. Các kiểu suy luận logic.
3.1 Phơng pháp phân tích - tổng hợp.
Là phơng pháp nhận thức chứa đựng hai thao tác t duy đặc trng là phân tích
và tổng hợp.
Phân tích là sự phân chia cái toàn bộ (các sự vật - hiện tợng vật lý phức
tạp) thành các yếu tố riêng lẻ (các bộ phận, các tính chất, các mối liên hệ)
nhằm nhận thức bản chất của các yếu tố riêng lẻ, xác định vị trí, vai trò chức
năng của các yếu tố riêng lẻ trong cái toàn bộ.


18
Tổng hợp là sự kết hợp các yếu tố riêng lẻ thành cái toàn bộ với sự nhận

thức mới về nó, trong đó các yếu tố, các mối liên hệ giữa chúng thống nhất
trong một chỉnh thể có sự đổi mới về chất.
Phân tích và tổng hợp là hai mặt của một quá trình t duy thống nhất, phân
tích là cơ sở của tổng hợp, chúng có thể xen kẽ lẫn nhau. Quá trình phân tích
càng sâu thì sự tổng hợp càng đầy đủ, tri thức về sự vật hiện tợng càng phong
phú.

3.2 Phơng pháp suy luận quy nạp.
Là suy luận trong đó kết luận là tri thức chung, tổng quát, đợc khái quát từ
những tri thức riêng lẻ, ít chung hơn. Hay nói cách khác là đi từ cái riêng đến
cái chung.
Việc thừa nhận sự tồn tại quy luật của một thế giới khách quan cho phép
phát hiện cái riêng, bản chất trong mỗi sự vật hiện tợng. Từ đó rút ra cái riêng
giống nhau đối với một nhóm sự vật hiện tợng nào đó và trở thành cái chung
của chúng. Cái riêng tồn tại trong cái chung, cái chung tồn tại qua cái riêng
nghĩa là biểu hiện trong các sự vật cụ thể.
Tiến trình t tởng trong suy luận quy nạp diễn ra nh sau:
A,B,C,D, có thuộc tính P.
A,B,C,D, thuộc lớp S.
tất cả S có thuộc tính P.
Để thực hiện vững chắc suy luận quy nạp, cần tuân theo các điều kiện sau:
- Kết luận của suy luận quy nạp là tin cậy, khi nó đợc khái quát hoá từ các
dấu hiệu bản chất.
- Suy luận quy nạp chỉ đợc sử dụng khi các đối tợng là cùng loại, tơng tự.
Phơng pháp quy nạp kết hợp chặt chẽ giữa thực nghiệm và lý luận để đi
đến chân lý: Đi từ những sự kiện thực nghiệm cụ thể, lẻ tẻ dẫn đến những quy
luật tổng quát. Tuy nhiên, phơng pháp quy nạp không chỉ ra đợc con đờng để
đi từ những quy luật tổng quát đến những quy luật bộ phận, cụ thể, những hệ
quả có thể kiểm tra đợc bằng thực nghiệm và có thể ứng dụng đợc trong đời
sống và sản xuất.

19

3.3 Phơng pháp suy luận diễn dịch.
Trong quá trình nhận thức vật lý, bằng quy nạp ngời ta rút ra đợc một số tri
thức chung về đặc tính bản chất của các sự vật hiện tợng, về mối quan hệ có
tính quy luật tổng quát. Những tri thức đó rất trừu tợng và muốn ứng dụng đợc
nó thì phải thấy đợc những biểu hiện cụ thể trong thực tế. Suy luận quy nạp
không cho phép làm đợc điều này. Để khắc phục nhợc điểm đó, ngời ta xây
dựng phơng pháp suy luận diễn dịch: Lập luận đi từ cái chung đến cái riêng, từ
cái tổng quát đến các trờng hợp cụ thể. Trong đó cái chung là những định
nghĩa, định luật, quy tắc, thuyết mà ta thu đợc bằng con đờng quy nạp. Cái
riêng là những sự vật hiện tợng cụ thể có những dấu hiệu cụ thể mà ta có thể
quan sát đợc trong thực tế. Nh vậy, suy luận diễn dịch thờng sử dụng để giải
quyết hai vấn đề chính trong giai đoạn vận dụng kiến thức: giải thích một hiện
tợng cụ thể đã biết và dự đoán sự diễn biến của hiện tợng trong những điều
kiện cho trớc.


20

Chơng II: Lựa chọn và hớng dẫn giải một số BTĐT
phần Vật lý phân tử và Nhiệt học ở lớp 10 và 11 THPT.
I - Vị trí, yêu cầu và nội dung phần Vật lý phân tử và
Nhiệt học trong chơng trình vật lý THPT

1. Vị trí, yêu cầu.
Phần VLPT & NH đợc đa vào chơng trình vật lý THPT sau khi học sinh
đã nghiên cứu phần cơ học và trớc khi bớc sang nghiên cứu phần điện học.

Thời gian dành cho phần này khoảng 30 tiết với 21 tiết lý thuyết, 7 tiết bài tập
và 2 tiết kiểm tra.
Nội dung của phần này đợc chia thành 5 chơng, phân bố ở cả 2 lớp 10 và
11 gồm: 2 chơng cuối SGK lớp 10 và 3 chơng đầu tiên của SGK lớp 11.
Trong đó: * ở lớp 10 gồm:
- Chơng 10: Thuyết động học phân tử và chất khí lý tởng; gồm 5 tiết lý
thuyết và 2 tiết bài tập
- Chơng 11: Nội năng của khí lý tởng; gồm 6 tiết lý thuyết và 2 tiết bài tập.
* ở lớp 11 gồm:
- Chơng 1: Chất rắn; gồm 4 tiết lý thuyết và 2 tiết bài tập.
- Chơng 2: Chất lỏng; gồm 3 tiết lý thuyết và 1 tiết bài tập.
- Chơng 3: Hơi khô và hơi bão hoà; gồm 3 tiết lý thuyết.

2. Nội dung.
Xét một cách tơng đối, có thể nói rằng nội dung phần VLPT & NH bao
gồm hai nhóm vấn đề chính:
Nhóm thứ nhất bao gồm các hiện tợng và các quá trình nhiệt xét theo
quan điểm vĩ mô (hiện tợng luận) và theo quan điểm vi mô (đi vào cấu trúc
phân tử và giải thích bản chất các hiện tợng) mà cốt lõi là thuyết động học
phân tử. Sử dụng thuyết này để nghiên cứu các trạng thái vật chất, để giải
thích những hiện tợng nhiệt trong các trạng thái khí, lỏng rắn và sự biến đổi
trạng thái của chúng nh: sự thay đổi kích thớc dài, thể tích, áp suất theo nhiệt


21
độ,... có nhiều ứng dụng trong xây dựng, trong công nghệ và trong đời sống
hàng ngày.
Nhóm thứ hai bao gồm các quá trình biến đổi năng lợng trong lĩnh vực
nhiệt động lực: Nguyên lý I nhiệt động lực học là nội dung cơ bản, đó là sự
thể hiện của định luật bảo toàn năng lợng trong các quá trình nhiệt. Và quan

điểm năng lợng đợc vận dụng để nghiên cứu nguyên lý hoạt động của các máy
nhiệt.
Cụ thể, phần VLPT & NH có những nội dung cơ bản sau:
2.1 Thuyết động học phân tử:
Gồm có 4 nội dung cơ bản sau:
a.

Vật chất đợc cấu tạo từ các phân tử riêng biệt.

b.

Các phân tử chuyển động hỗn độn không ngừng.

c. Các phân tử tơng tác với nhau bằng các lực hút và lực đẩy
phân tử. Đó là lực liên kết phân tử.
d. Vận tốc trung bình của chuyển động hỗn độn của các
phân tử cấu tạo nên vật càng lớn thì nhiệt độ của vật càng cao.
2.2 Các định luật chất khí.
Các định luật này phản ánh các quy luật của khí lý tởng - mô hình lý thuyết
về cấu trúc của khí thực (lý tởng hoá). Các định luật chất khí xác lập mối liên
hệ giữa ba yếu tố: P, V và T - là các thông số trạng thái:
- Định luật Bôilơ_ Mariốt (quá trình đẳng nhiệt : T = const) : PV = const.
- Định luật Saclơ ( quá trình đẳng tích : V = const): P/T = const.
- Định luật Gay-luy-xăc ( quá trình đẳng áp : P = const ) : V/T = const.
- Tổng quát : Phơng trình trạng thái của khí lý tởng: PV/T = const.
2.3 Nhiệt động lực học.
2.3.1 Nội năng và sự biến đổi nội năng.
a. Nội năng: Nội năng của một vật là dạng năng lợng gồm động năng của
chuyển động hỗn độn của các phân tử cấu tạo nên vật và thế năng tơng tác
giữa chúng.

22
b. Nội năng của vật có thể biến đổi theo hai cách: Thực hiện công và
truyền nhiệt.
2.3.2 Nguyên lý thứ nhất của Nhiệt động lực học.
Nhiệt lợng truyền cho vật làm biến thiên nội năng của vật và biến thành
công mà vật thực hiện lên các vật khác: Q = U + A
2.3.3 Vận dụng nguyên lý I cho hệ khí lý tởng trong quá trình khép
kín - chu trình, thì U = 0 nên A = Q. Do đó về lý thuyết ta thấy rằng
nếu truyền cho hệ khí lý tởng một nhiệt lợng Q > 0, tạo một cơ chế kỹ
thuật nào đó cho hệ biến đổi trạng thái và sinh công A > 0 trong quá
trình kín thì ta đợc một động cơ nhiệt. Hiệu suất của động cơ nhiệt
chính là hệ số biến đổi nhiệt thành công của nó.
2.4 Chất rắn.
Gồm ba nhóm vấn đề:
a. Cấu trúc phân tử của chất rắn: Dựa vào cấu trúc đó ngời ta
phân loại chất rắn - chất kết tinh và chất vô định hình.
b. Các tính chất cơ học của chất rắn : Cơ bản nhất là tính đàn
hồi, biểu hiện của nó là các loại biến dạng : kéo, nén,...
c. Các tính chất nhiệt của vật rắn: Sự thay đổi về kích thớc
dài, thể tích,... (Sự giãn nở vì nhiệt ).
2.5 Chất lỏng.
Gồm hai nhóm vấn đề:
a. Các tính chất chung của chất lỏng: Chất lỏng có những tích chất
trung gian giữa chất rắn và chất khí.
1. Các hiện tợng liên quan đến chất lỏng: Hiện tợng căng mặt
ngoài, hiện tợng dính ớt và không dính ớt, hiện tợng mao dẫn.
2.6 Hơi khô và hơi bão hoà.
Các hiện tợng, quá trình nhiệt trong tự nhiên: bay hơi, ngng tụ,... của chất

lỏng. Liên quan đến nó có khái niệm độ ẩm không khí khi hai quá trình đó
cân bằng nhau và khái niệm hơi bão hoà khi chúng đạt trạng thái cân bằng
động.


23
II - Các dạng BTĐT vận dụng các nội dung chính trong
phần VLPT & Nh.
1. Bài tập vận dụng các nội dung của thuyết động học phân tử.
2. Bài tập vận dụng các định luật chất khí và phơng trình trạng thái.
3. Bài tập về nội năng và sự biến đổi nội năng của vật.
4. Bài tập vận dụng nguyên lý I nhiệt động lực học và các máy nhiệt.
5. Bài tập về sự nở vì nhiệt của các chất rắn, lỏng, khí.
6. Bài tập liên quan đến các hiện tợng của chất lỏng: Hiện tợng căng mặt
ngoài; hiện tợng dính ớt và không dính ớt; hiện tợng mao dẫn.
7. Bài tập về sự bay hơi và ngng tụ.
8. Bài tập về hơi bão hoà và độ ẩm không khí.
III Lựa chọn và hớng dẫn giải một số BTĐT phần VLPT
và nhiệt học ở lớp 10 và lớp 11 THPT
Trong đề mục này, chúng tôi trình bày nội dung các bài tập đã lựa chọn
(22 bài tập) và phần hớng dẫn giải cho mỗi bài. Trong phần hớng dẫn giải,
chúng tôi cố gắng trình bày sao cho trong mỗi bài toán làm xuất hiện các tình
huống có vấn đề bắt buộc học sinh phải thực hiện các thao tác t duy và suy
luận lôgic mới có thể giải quyết đợc vấn đề và hoàn thành đợc nhiệm vụ học
tập.

1. Bài tập vận dụng các nội dung của thuyết Động học phân tử:
BT1: Tại sao một cốc nớc đã đầy tràn vẫn nhận thêm đợc một thìa con
muối ăn?
Hớng dẫn giải:

áp dụng sơ đồ khái quát của tiến trình luận giải, ta có sơ đồ tiến trình luận
giải của bài tập này nh sau:
Kích thớc phân
tử trong không
gian chiếm chỗ
củavật chất

Giữa các phân tử
đó có khoảng
cách

(1)

(a)

Các phân tử cấu
tạo nên vật chất
chuyển động
không ngừng

Các phân tử có thể
len lỏi vào trong
các khoảng trống
của các phân tử
chất khác

(2)

+) Thuật ngữ cần chú ý: Nhận thêm.
+) Tình huống t duy của bài toán là: Giải thích một hiện tợng vật lý?

(b)


24
Tình huống đó thể hiện ngay trong yêu cầu của bài toán: Một cốc nớc đã
đầy nhng khi đổ thêm một thìa con muối ăn vào thì nớc không bị tràn ra,
nghĩa là thể tích muối không làm tăng thêm thể tích của hỗn hợp. Vậy các hạt
muối đó mất đi đâu?
Có thể dẫn ra một số ví dụ tơng tự nh vậy trong cuộc sống: một ống gạo đã
đầy tràn vẫn nhận thêm đợc một ít nớc; một ống lạc đầy vẫn nhận thêm đợc
một ít vừng;...
So sánh sự tơng tự giữa các hiện tợng trên?
Ta nhận thấy rằng, gạo và lạc trong hai trờng hợp sau đóng vai trò nh nớc
trong trờng hợp đầu; nớc và vừng trong hai trờng hợp sau đóng vai trò nh muối
trong trờng hợp đầu.
Sự tơng tự đó nói lên điều gì?
Quan sát hai hiện tợng sau ta thấy: gạo và lạc nhận thêm đợc nớc và vừng vì
nớc và vừng len lỏi vào trong các khoảng trống của các hạt gạo và các hạt lạc.
Từ đó dự đoán rằng hiện tợng nớc nhận thêm muối ăn cũng vì lý do tơng tự:
Nớc có cấu tạo hạt, sắp xếp tơng tự nh sự sắp xếp của các hạt gạo, hạt lạc và
các phân tử muối cũng len lỏi trong các khoảng trống giữa các hạt đó .
Những kết luận trên có thể liên tởng đến những kiến thức vật lý nào? - Đó
là thuyết động học phân tử, là cơ sở vật lý của hiện tợng trên.
+) Xây dựng chuỗi lý luận phân tích - tổng hợp: Khi có thêm các phân tử
muối mà thể tích của hỗn hợp vẫn không đổi, chứng tỏ giữa các phân tử nớc
phải có một khoảng trống nào đó để có thể chứa đợc các phân tử muối. Điều
đó đợc khẳng định bởi thuyết động học phân tử: Mọi chất đều đợc cấu tạo bởi
các hạt vô cùng nhỏ bé (cỡ 10 -10 m), các phân tử này lại ở cách nhau một
khoảng nào đó cũng vô cùng nhỏ nhng lớn hơn rất nhiều kích thớc phân tử

( xấp xỉ 10-9m). Các phân tử của các chất khác nhau có cấu tạo khác nhau
và chúng luôn luôn chuyển động. Do vậy, các phân tử muối có thể len lỏi vào
trong các khoảng trống của các phân tử nớc. Đó là nguyên nhân của hiện tợng
trên.
2Mặt khác, khi tan vào nớc, phân tử muối ăn sẽ bị phân ly :
NaCl Na+ + Cl-.
làm cho sự tan vào nớc của muối càng dễ dàng hơn.

+

O

+

H

H
+
Na+

-

Cl-


25
Nh vậy trong bài tập này, cần sử dụng các thao tác t duy : So sánh, phân
tích, trừu tợng hóa, tổng hợp,.. Trong đó so sánh là thao tác đóng vai trò chủ
yếu, quan trọng nhất. Từ phép so sánh hiện tợng cần giải thích với các hiện tợng tơng tự có thể quan sát đợc trong thực tế về diễn biến của nó giúp học
sinh phân tích và liên tởng đến kiến thức vật lý tơng ứng - Đó là sự trừu tợng

hoá, làm cơ sở cho sự tổng hợp.
BT2: Các phân tử khí luôn luôn tơng tác với thành bình gây ra áp suất chất
khí. áp suất này tác dụng lên thành bình gây ra một áp
A
lực. Xét bình có dạng hình nón cụt đặt trên một xe nhỏ
D

v
(hình vẽ). Các tiết diện đáy SAB > SCD nên áp lực của chất
khí tác dụng lên chúng cũng khác nhau. Và vì vậy, xe sẽ
C
B
chuyển động về bên trái. Nhng thực tế, xe đứng yên. Sai
lầm trong suy luận là ở chỗ nào?
Hớng dẫn giải:
Sơ đồ logic:
Mối liên hệ giữa diện
tích hai đáy AB, CD
và áp lực chất khí tác
dụng lên chúng khi
áp suất khí là nh
nhau về mọi phơng

(1)

áp lực tác
dụng lên AB
và CD là khác
nhau

Mối liên hệ
giữa hình
dạng bình với
áp lực của khí
lên thành
bình

(a)

(2)

Lực tổng hợp
tác dụng lên
bình theo ph
ơng ngang
bằng 0
(b)

+) Tình huống t duy trong bài tập này là: Kết quả thực tế của một hiện tợng
trái với dự đoán ban đầu về diễn biến của hiện tợng đó, dẫn đến làm xuất hiện
mâu thuẫn trong nhận thức: Chuyển động nhiệt của các phân tử khí là bình
đẳng nh nhau về mọi hớng, do đó áp suất gây ra là nh nhau trên mọi diện tích
của thành bình. Theo bài toán, diện tích thành bình bên trái lớn hơn thành bên
phải cho nên sẽ gây ra áp lực về bên trái lớn hơn, nghĩa là xe phải chuyển
động về bên trái, nhng thực tế xe đứng yên. Suy luận mà bài toán đặt ra xét về
mặt logic còn chỗ hổng cha đợc quan tâm đến. Giải quyết mâu thuẫn này
nh thế nào? Ta có thể định hớng cho học sinh nh sau:
Để giải quyết đợc mâu thuẫn đó, trớc hết cần nắm đợc các khái niệm: áp
suất chất khí? áp lực?