TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA VẬT LÝ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC BÀI “ QUY TẮC HỢP LỰC SONG SONG ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA LỰC SONG SONG”VÀ BÀI “ ĐỊNH LUẬT SAC – LƠ NHIỆT ĐỘ TUYỆT ĐỐI” – SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÝ 10 NÂNG CAO NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC TỰ CHỦ CỦA HỌC SINH TRONG HỌC TẬP Giáo viên hướng dẫn : TS Ngô Diệu Nga Sinh viên thực : Đỗ Thị Ngọc Anh Đơn vị : K53 - B Hà Ni - 2007 Khóa luận tốt nghiệp Đỗ Thị Ngọc Anh Lời cảm ơn Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Tiến sĩ Ngô Diệu Nga đà hớng dẫn bảo em tận tình suốt trình học tập, nghiên cứu đề tài khóa luận tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn tập thể thầy cô tổ môn Phơng pháp giảng dạy vật lý Ban chủ nhiệm khoa Vật lý trờng Đại học S Phạm Hà Nội đà tạo điều kiện cho em trình thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Gia Phách đà tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em trình thực nghiệm s phạm Đồng thời em bày tỏ lòng cảm ơn tới thầy giáo häc sinh trêng PTTH Ngun TÊt Thµnh vµ trêng PTTH Yên Hòa đà tạo điều kiện giúp em hoàn thiện yêu cầu khóa luận Tôi xin chân thành cảm ơn bạn nhóm chuyên ngành Phơng pháp đà động viên, giúp đỡ trình nghiên cứu Hà Nội, tháng năm 2007 Đỗ Thị Ngọc Anh MỤC LỤC Trang Mở đầu: I Lý chọn đề tài: II Mục tiêu đề tài: III Đối tượng nghiên cứu: V Nhiệm vụ ti: Khóa luận tốt nghiệp Đỗ Thị Ngọc Anh IV Giả thuyết khoa học: VI Phương pháp nghiên cứu: CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Các luận điểm phương pháp luận dạy học khoa học theo hướng phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ, sáng tạo tư khoa học học sinh .7 1.2 Tổ chức hành động chiếm lĩnh tri thức vật lý học sinh theo tiến trình dạy học giải vấn đề nhằm phát triển lực tìm tịi sáng tạo học sinh trình học tập 11 1.3 Con đường hình thành định luật vật lý 16 1.4 Vai trò thí nghiệm dạy học vật lý 17 1.5 Thiết kế tiến trình hoạt động dạy học tri thức cụ thể 20 CHƯƠNG II : THỰC HÀNH THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC BÀI “QUY TẮC HỢP LỰC SONG SONG ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA LỰC SONG SONG” SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÝ 10 NÂNG CAO 2.1 Vị trí nội dung phần kiến thức “ Quy tắc hợp lực song song Điều kiện cân vật rắn tác dụng ba lực song song” “Định luật Sac – lơ Nhiệt độ tuyệt đối” 24 2.2 Thiết kế tiến trình hoạt động dạy học 26 2.2.1 Mục tiêu dạy học: 2.2.2 Câu hỏi kết luận tương ứng với đơn vị kiến thức 2.2.3 Sơ đồ lôgic tiến trình xây dựng kiến thức: 2.2.4 Tiến trình dạy học cụ thể: 2.3 Tổ chức thực nghiệm sư phạm 44 2.3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm: 2.3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm: 2.3.3 Thời gian, đối tượng thực nghim s phm Khóa luận tốt nghiệp Đỗ Thị Ngäc Anh 2.3.4 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm CHƯƠNG III: THỰC HÀNH THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC BÀI “ĐỊNH LUẬT SAC – LƠ NHIỆT ĐỘ TUYỆT ĐỐI” SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÝ 10 NÂNG CAO 3.1 Vị trí nội dung phần kiến thức “Định luật Sac – lơ Nhiệt độ tuyệt đối” 51 3.2 Thiết kế tiến trình hoạt động dạy học 52 3.2.1 Mục tiêu dạy học: 3.2.2 Câu hỏi kết luận tương ứng với đơn vị kiến thức 3.2.3 Sơ đồ lơgic tiến trình xây dựng kiến thức 3.2.4 Tiến trình dạy học cụ thể 3.3 Tổ chức thực nghiệm sư phạm 61 3.3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm: 3.3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 3.3.3 Thời gian, đối tượng thực nghiệm sư phạm 3.3.4 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm Kết luận chung .65 Tài liệu tham khảo .66 MỞ ĐẦU I Lý chọn đề tài: Đất nước ta bước vào thời kỳ cơng nghiệp hóa, đại hóa Viễn cảnh sơi động, tươi đẹp nhiều thách thức địi hỏi ngành Giáo dục – đào tạo phải có đổi bản, mạnh mẽ đồng mặt Trong đặc biệt trọng đổi phương pháp dạy học phương tiện dạy học Theo nghị TW khóa VIII rõ “Đổi mnh m phng phỏp Khóa luận tốt nghiệp Đỗ ThÞ Ngäc Anh giáo dục – đào tạo, khắc phục lối truyền thụ chiều, rèn luyện thành nếp tư sáng tạo người học, bước áp dụng phương pháp tiên tiến phương tiện đại vào trình dạy học, đảm bảo điều kiện thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh…” Trước yêu cầu đó, năm gần ngành GD&ĐT liên tục thực nhiều sách đổi cải cách Ví dụ như: thay đổi sách giáo khoa nội dung phương pháp giảng dạy, thay đổi chế độ, quy định kiểm tra đánh giá, thực “2 khơng”… Đó việc mang tầm vĩ mô Thiết nghĩ muốn thực chủ trương đổi giáo viên phải thấm nhuần tư tưởng đổi Đặc biệt với hệ giáo viên trẻ Đó nghĩa vụ trách nhiệm người giáo viên nói riêng ngành giáo dục nói chung Mặt khác, lý quan trọng việc nghiên cứu thực đề tài mà em nhận thấy Đó là: phần kiến thức định luật vật lý quan trọng hệ thống kiến thức trường phổ thông Bởi lẽ, nhiệm vụ khoa học nói chung vật lí học nói riêng phải nghiên cứu vật tượng vận động chúng, qua phụ thuộc lẫn để tìm mối liên hệ khách quan Chính tìm quy luật, định luật Để học sinh tự chủ linh hoạt tiếp thu kiến thức cách sâu sắc vững phát huy khả tư duy, sáng tạo học sinh học định luật vật lí, em thấy cần phải thiết kế tổ chức hoạt động dạy học hợp lí, theo tư tưởng đổi phương pháp dạy học lấy học sinh làm trung tâm học dạy Bên cạnh qua nghiên cứu chương trình sách giáo khoa, em thấy “Quy tắc hợp lực song song”, đường hình thành, xây dựng quy tắc thực theo đường hình thành định luật vật lí Nhờ vậy, dạy này, vận dụng lý luận, phát huy khả tư sáng tạo, tính tích cực chủ động học sinh cách hiệu Còn với “Định luật Sác lơ” ba định luật chất khí Trước đây, dạy có yếu tố kiến thức giáo viên phải thông báo Tuy nhiên, để hạn chế việc giáo viên phải truyền thụ kiến thức theo kiểu truyền thống, em Khóa luận tốt nghiệp Đỗ Thị Ngọc Anh mạnh dạn đưa phương án dạy học tránh thơng báo, tìm kiến thức sở công cụ phương tiện hỗ trợ Với lý khách quan chủ quan nêu em chọn đề tài: “Thiết kế hoạt động dạy học “Quy tắc hợp lực song song Điều kiện cân vật rắn tác dụng ba lực song song” “Định luật Sác lơ Nhiệt độ tuyệt đối” Sách giáo khoa vật lý 10 nâng cao nhằm phát huy tính tích cực tự chủ học sinh học tập” với mong muốn góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lý trường THPT II Mục tiêu đề tài: Nghiên cứu, xây dựng tiến trình dạy học nhằm phát huy hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ, sáng tạo học sinh trình xây dựng kiến thức bài: “Quy tắc hợp lực song song Điều kiện cân vật rắn tác dụng ba lực song song” “Định luật Sác lơ Nhiệt độ tuyệt đối” III Đối tượng nghiên cứu: - Hoạt động học tập, nhận thức học sinh hoạt động dạy học giáo viên việc tổ chức nhận thức, định hướng hoạt động học sinh - Nội dung kiến thức bài: “Quy tắc hợp lực song song Điều kiện cân vật rắn tác dụng ba lực song song” “Định luật Sác lơ Nhiệt độ tuyệt đối” IV Giả thuyết khoa học: Trên sở vận dụng quan điểm lý luận dạy học đại tổ chức hoạt động học sinh nhằm tạo điều kiện cho học sinh tham gia cách tích cực, tự chủ, sáng tạo trình xây dựng “Quy tắc hợp lực song song Điều kiện cân vật rắn tác dụng ba lực song song” “Định luật Sác lơ Nhiệt độ tuyệt đối” V Nhiệm vụ đề tài: Để đạt mục tiêu đề ra, đề tài có nhiệm vụ chủ yếu sau đây: Khóa luận tốt nghiệp Đỗ Thị Ngọc Anh - Nghiờn cứu sở lý luận đề tài việc thiết kế hoạt động dạy học nhằm phát huy tính tích cực tự chủ học sinh - Thiết kế phương án dạy học “Quy tắc hợp lực song song Điều kiện cân vật rắn tác dụng ba lực song song” “Định luật Sác lơ Nhiệt độ tuyệt đối” - Cải tiến thí nghiệm nhằm đổi phương pháp dạy học “Định luật Sác lơ” - Thực nghiệm sư phạm nhằm hoàn thiện tiến trình dạy học soạn thảo VI Phương pháp nghiên cứu: - Nghiên cứu tài liệu lý luận dạy học để tìm hiểu quan điểm dạy học đại - Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa, sách giáo viên để xác định mức độ nội dung, cấu trúc logic kiến thức mà học sinh cần nắm vững hai bài: “Quy tắc hợp lực song song Điều kiện cân vật rắn tác dụng ba lực song song” “Định luật Sác lơ Nhiệt độ tuyệt đối” - Dạy thực nghiệm, phân tích dạy qua băng hình CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1 Các luận điểm phương pháp luận dạy học khoa học theo hướng phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ, sáng tạo tư khoa học học sinh Khãa luận tốt nghiệp Đỗ Thị Ngọc Anh Dy hc cỏc môn khoa học nhà trường không đơn nhằm mục tiêu giúp học sinh có số cụ thể Điều quan trọng trình dạy học tri thức cụ thể đó, rèn luyện cho học sinh tiềm lực để trường họ tiếp tục tự học tập, có khả nghiên cứu tìm tịi giải vấn đề, đáp ứng đa dạng hoạt động thực tiễn không ngừng phát triển Cũng điều kiện dạy học đảm bảo cho kiến thức thực có chất lượng, sâu sắc, vững chắc, vận dụng được… Quán triệt quan điểm mục tiêu dạy học môn khoa học, với việc quán triệt quan điểm hoạt động chất học dạy, quan điểm đại phương pháp luận khoa học, GS – TS Phạm Hữu Tòng luận điểm quan trọng làm tảng chiến lược dạy học phát triển hoạt động tự chủ chiếm lĩnh tri thức, bồi dưỡng tư khoa học công nghệ lực giải vấn đề Nội dung luận điểm sau: Luận điểm 1: Về vai trò quan trọng dạy thực việc tổ chức kiểm tra, định hướng hữu hiệu hoạt động học: Sự học thích ứng người học với tình thích đáng, làm nảy sinh phát triển người học dạng thức hoạt động xác định, lực thể chất, tinh thần nhân cách cá nhân Nói đơn giản hơn, học thích ứng người học với tình thích đáng nhằm góp phần làm phát triển lực nhận thức, thực tiễn nhân cách người học Bởi vậy, vai trò quan trọng giáo viên dạy học môn khoa học tổ chức tình học tập thực kiểm tra, định hướng hoạt động hữu hiệu cho phép gợi học sinh hoạt động học tập tự chủ, tích cực dẫn tới chiếm lĩnh kiến thức khoa học, theo cách tiếp cận tương tự nhà khoa học Luận điểm 2: Về cần thiết tổ chức tình vấn đề dạy học: Tri thức khoa học xây dựng nhà khoa học có động giải vấn đề tìm lời giải đáp cho câu hỏi đặt việc làm thực chất Khãa luËn tèt nghiệp Đỗ Thị Ngọc Anh chớnh l tỡm mt không đơn việc tái hiện, lặp lại kiến thức Do vậy, dạy học môn khoa học, giáo viên cần tổ chức tình vấn đề Đó việc tổ chức tình xuất vấn đề cần giải mà học sinh tự thấy có khả tham gia giải quyết, suy nghĩ đưa giải pháp riêng mình, tự tìm tịi cách giải thích hợp Luận điểm 3: Sự cần thiết lập sơ đồ biểu đạt lơgíc tiến trình nhận thức khoa học tri thức cần dạy Tiến trình nhận thức khoa học kiến thức vật lý thực chất tiến trình giải vấn đề xây dựng kiến thức Cụ thể hơn, tiến trình từ đề xuất vấn đề nghiên cứu đến suy đoán giải pháp, khảo sát lý thuyết, thực nghiệm xem xét đánh giá khả chấp nhận kết tìm sở vận dụng chúng để giải thích, tiên đốn kiện xem xét phù hợp lý thuyết thực nghiệm Bởi vậy, dạy học, hoạt động nhận thức khoa học học sinh cần định hướng phù hợp với tiến trình xây dựng tri thức tương ứng Việc địi hỏi phân tích sâu sắc cấu trúc nội dung tri thức cần dạy xác lập sơ đồ biểu đạt lơgíc tiến trình xây dựng, kiểm tra tri thức phù hợp với trình độ học sinh Sơ đồ lơgíc phải thể đường hình thành kiến thức từ tình xuất phát nào, nảy sinh vấn đề gì, tìm tịi giải vấn đề tới kết Từ xác định điều kiện cần thiết câu hỏi định hướng hữu hiệu cho hành động tìm tòi giải vấn đề cách phù hợp với phương pháp nhận thức khoa học Luận điểm 4: Về cần thiết sử dụng quan niệm vốn có học sinh việc tổ chức tình định hướng hành động giải vấn đề học sinh trình xây dựng kiến thức Tri thức xây dựng dựa tri thức có đồng thời phải đối chọi lại quan niệm tồn trước lại trở lc i vi s Khóa luận tốt nghiệp Đỗ ThÞ Ngäc Anh hình thành tri thức Bởi trình dạy học cần sử dụng quan điểm vốn có học sinh vào việc xây dựng tình có vấn đề định hướng hoạt động giải vấn đề cách hữu hiệu Sao cho tạo điều kiện cho quan niệm học sinh vận dụng, thử thách trính kiểm tra hợp thức hóa, khiến cho học sinh tự nhận thấy chỗ sai lầm, thấy cần phải thay đổi quan niệm, khắc phục sai lầm để xây dựng tri thức phù hợp Luận điểm 5: Về cần thiết phát huy tác dụng trao đổi tranh luận học sinh trình chiếm lĩnh tri thức Sự xây dựng tri thức khoa học q trình mang tính xã hội Nhận thức cá nhân, thành viên xã hội, tiên tiến tương tác xã hội xung đột xã hội, nhận thức Trong nghiên cứu khoa học, kết nghiên cứu nhà khoa học có đóng góp cộng đồng nhà khoa học Kết nghiên cứu cá nhân nhà khoa học có hỗ trợ người khác Kết trình bày, thông báo trải qua tranh luận, phản bác, bảo vệ cộng đồng nhà khoa học Nhờ kết nghiên cứu lý, bổ sung hồn thiện, cộng địng khoa học chấp nhận Khi có tri thức khoa học đầy đủ giá trị Sự học tập, xây dựng tri thức học sinh tạo thuận lợi hiệu nhờ trao đổi tranh luận với người ngang hàng Từ phát huy ảnh hưởng hỗ trợ người cộng đồng cá nhân qua vùng phát triển gần Luận điểm 6: Về cần thiết tổ chức tiến trình nghiên cứu xây dựng, bảo vệ tri thức khoa học Để phát huy tổng hợp nhân tố tác động như: vai trò học sinh tự chủ hành động xây dựng kiến thức, vai trò giáo viên tổ chức tình học tập tình định hướng hành động tìm tịi xây dựng tri thức học sinh, vai trò tương tác xã hội (của tập thể học sinh trình nhận thức học sinh) đồng thời cho học 10 Khãa luËn tốt nghiệp Đỗ Thị Ngọc Anh - nh lut Sỏc – lơ xây dựng theo phương pháp thực ngiệm: Từ số liệu thu từ thí nghiệm, khái quát phép suy luận công cụ toán học rút biểu thức định luật - Nhiệt độ tuyệt đối xây dựng cách suy luận biến đổi toán học 3.2 Thiết kế tiến trình hoạt động dạy học “Định luật Sác – lơ Nhiệt độ tuyệt đối” 3.2.1 Mục tiêu dạy học: 3.2.1.1 Về kiến thức: • Trong học: - Học sinh xây dựng phương án thí nghiệm để xây dựng định luật - Suy luận logic sử dụng phương pháp đồ thị, biến đổi toán học xây dựng biểu thức định luật - Viết biểu thức dạng khác định luật • Sau học: - Phát biểu định luật - Phát biểu khái niệm nhiệt độ tuyệt đối 3.2.1.2 Về kỹ năng: - Quan sát thí nghiệm, vẽ đồ thị - Vận dụng làm số tập trình đẳng tích 3.2.1.3 Về thái độ hành vi: - Hăng hái phát biểu xây dựng - Tích cực giải nhiệm vụ giáo viên nêu 3.2.1.4 Phương án kiểm tra đánh giá - Giáo viên soạn thành phiếu học tập phát cho học sinh vào cuối - Mu phiu nh sau: 56 Khóa luận tốt nghiệp Đỗ ThÞ Ngäc Anh PHIẾU KIỂM TRA Bài “Định luật Sác – lơ Nhiệt độ tuyệt đối” Họ tên:……………………………… Đồ thị vẽ đường đẳng tích: V P P t O O V O T V P O T O T 3.2.2 Câu hỏi kết luận tương ứng với đơn vị kiến thức 3.2.2.1 Câu 1: Một lượng khí có khối lượng xác định chuyển trạng thái mà thể tích khơng đổi áp suất phụ thuộc vào nhiệt độ Một lượng khí có khối lượng xác định chuyển trạng thái mà thể tích khơng đổi áp suất phụ thuộc vào Kết luận tương ứng: Với nhiệt lượng khí xác định tích khơng thay đổi độ nào? nào? áp suất p phụ thuộc vào nhiệt độ t khí sau: p = p0 (1 + γ t) - Tiến hànhhệ số tăng áp đẳng tích ln khơng đổi 1/273 thể tích γ thí nghiệm đo áp suất nhiệt độ khối lượng khí có khơng Câu 2: Nếu biết nhiệt 3.2.2.2 đổi chuyển trạng thái độ nhiệt giai Kenvil (T) tìm - Vẽ đồ thị giá trị đo được, suy luận logic, biến đổi toán học kết hợp với để nhiệt độ nhiệt giai xen-xi-ut không? rút biểu thức định luật Kết luận tương ứng: T = t + 273 3.2.3 Sơ đồ lôgic tiến trình xây dựng kiến thức: - Quan sát nhiệt kế, áp kế, đọc giá trị p, t 3.2.3.1 thị p, t rút nhận xét đồ thức “ Địnhthẳng Sac – lơ”t có mối - Vẽ đồ Sơ đồ logic xây dựng kiến thị đường luật nên p quan hệ bậc nhất: p = at + b (1) ( a hệ số góc đường thẳng, b áp suất p0 khí 00C số) - Cách 1: từ đồ thị t0 (nhiệt độ khí p = 0) có độ lớn 2730 Xác định a, b theo p0 t0: , b = p0 Thay vào (1) suy p = p0(1 + 1/273 t) - Cách 2: biến đổi tốn học tính a = , mà nên tính p Thay vào rút t0 = 273 độ lớn Thay vào (1) rút định luật Với lượng khí xác định tích khơng thay đổi áp suất p phụ 57 thuộc vào nhiệt độ t khí sau: p = p0 (1 + γ t) γ hệ số tăng áp đẳng tích ln khụng i u bng 1/273 Khóa luận tốt nghiệp Đỗ ThÞ Ngäc Anh DIỄN GIẢI Học sinh biết lượng khí xác định nhiệt độ khơng đổi áp suất tỷ lệ nghịch với thể tích Vậy đặt câu hỏi thể tích khơng đổi áp suất nhiệt độ có mối quan hệ nào? Từ thuyết động học chất khí dễ dàng giải thích áp suất tỷ lệ với nhiệt độ Khi nhiệt độ tăng áp suất tăng ngược lại Tuy nhiên ta quy luật tỷ lệ Vậy đặt nhiệm vụ phải tìm quy luật hay nói cách khác tìm biểu thức định tính diễn tả quan hệ p t Để thực ta tiến hành thí nghiệm khảo sát trực tiếp đo p t Từ kết thu ta nhận thấy p tỷ lệ với t Và để xác định quy luật ta sử dụng phương pháp đồ thị Tiến hành vẽ đồ thị p – t từ kết thí nghiệm Nhận thấy đồ thị có dạng đường thẳng Mà đường thẳng đồ thị hàm bậc y = ax + b Do p t có mối quan hệ bậc 58 Khóa luận tốt nghiệp Đỗ Thị Ngọc Anh nht với nhau: p = at + b (1) Vậy cần phải tìm a, b theo p t0 Có cách để xác định: - Cách 1: Từ đồ thị suy ra: t0 ≈ 2730C độ lớn, p p   t mà a = t nên thay vào (1) ta có p = t + p0 = p0 1 + 273  273  - Cách 2: Biến đổi toán học để xác định p0 t0 a= ∆p p − p1 p − p0 = = tính p0, a ∆t t − t1 t2 p mà a = t nên thay p0 a tính t0 ≈ 2730C độ lớn b = p0 Thay a, b vào (1) rút định luật p= 3.2.3.2 p0   t + p0 = p0 1 + t 273  273  Sơ đồ logíc xây dựng kiến thức “Nhiệt độ tuyệt đối” 59 Khãa luËn tốt nghiệp Đỗ Thị Ngọc Anh T kt qu thớ nghiệm mô tả đồ thị p(t) suy t = - 2730C p = Suy t = - 2730C nhiệt độ thấp Kenvil đề xuất thang nhiệt độ đó: Chọn - 2730C độ không tuyệt đối ứng với 00C Khoảng cách nhiệt độ 1K khảng cách 10C Nếu biết nhiệt độ nhiệt giai Kenvil (T) tìm nhiệt độ nhiệt giai xen-xi-ut khơng? Suy luận: t0 = - 2730C ứng với 00K kết hợp với đặc điểm thang nhiệt giai Kenvil, suy T = t + 273 - Nhiệt độ đo nhiệt giai Ken vil gọi nhiệt độ tuyệt đối T = t + 273 DIỄN GIẢI Từ biểu thức định luật Sác – lơ ta thấy t = - 2730C áp suất Điều khơng tồn thực tế phân tử ln chuyển động khơng ngừng Vì muốn nhiệt xuất phát từ độ Ken vil nghĩ đến lập thang nhiệt giai mang tên Nhiệt giai Ken vil, ký hiệu độ K Trong thang nhiệt độ mới, Kenvil chọn -273 0C độ không tuyệt đối ứng với 00C khoảng cách 1độ K khoảng cách độ C Vậy câu hỏi đặt là: Nếu biết nhiệt độ nhiệt giai Kenvil (T) tìm nhiệt độ nhiệt giai xen-xi-ut không? Ta suy luận: 0K ứng với – 2730C khoảng cách độ K khoảng cách 0C Do độ K so với độ C chênh lệch 273 Suy T = t + 273 Và nhiệt độ đo nhiệt giai ta gọi nhiệt độ tuyệt đối 3.2.4 Tiến trình dạy học cụ thể: 60 Khãa luËn tốt nghiệp 3.2.4.1 Đỗ Thị Ngọc Anh Vn 1: Định luật Sác – lơ 3.2.4.1.1 Định hướng mục tiêu hành động: Δ: Một lượng khí xác định nhiệt độ khơng đổi áp suất thể tích có mối quan hệ nào? HS: p V tỷ lệ nghịch với theo định luật Bôi lơ – Mariot Ο: Bài học hôm ta tiếp tục nghiên cứu mối quan hệ áp suất nhiệt độ chất khí thể tích khơng đổi Bài 46: “ Định luật Sác – lơ Nhiệt độ tuyệt đối” Δ: Một lượng khí có khối lượng xác định thể tích khơng đổi áp suất phụ thuộc vào nhiệt độ nào? 3.2.4.1.2 Định hướng giải nhiệm vụ a Xác định giải pháp: Δ: Để trả lời câu hỏi cách nào? Suy luận hay làm thí nghiệm? HS: Suy luận thí nghiệm Δ: Ta suy luận nào? HS: Theo thuyết động học chất khí, tăng nhiệt độ chuyển động phân tử, nguyên tử chuyển động nhanh hơn, số phân tử đơn vị diện tích va đập vào thành bình nhanh hơn, nhiều Dẫn đến áp suất tăng Δ: Nếu dùng suy luận liệu ta xác định mối quan hệ định tính lẫn định lượng khơng? HS: Ta phải làm thí nghiệm để xác định quan hệ mặt định lượng p t Ο: Nói cách khác ta phải xác định biểu thức toán học diễn tả mối quan hệ p t lượng khí V khơng đổi thí nghiệm b Thực giải pháp: 61 Khóa luận tốt nghiệp Đỗ Thị Ngọc Anh : làm thí nghiệm cần dụng cụ gì? HS: - Cần bình kín để chứa khí cho khí khơng lọt ngồi Bình khơng giãn nở để đảm bảo thể tích khơng thay đổi tăng nhiệt độ - Áp kế đo áp suất, nhiệt kế đo nhiệt độ - Để làm thay đổi nhiệt độ dùng cách đun nóng trực tiếp lửa, cho vào bình nước đun nóng (Nếu học sinh khơng trả lời giáo viên gợi ý câu hỏi sau: - Để chứa khí cần dụng cụ Dụng cụ phải có điều kiện để đảm bảo m V không đổi? - Muốn đo p, t dùng dụng cụ nào? - Làm để thay đổi nhiệt độ khí?) Giáo viên đưa dụng cụ lên bàn cho học sinh quan sát ( Sơ đồ mơ dụng cụ thí nghiệm cải tiến): 1.75 • 68o C 1.25 54o C atm 40 o C 27 o C Ο: Ngoài phương án thí nghiệm sách giáo khoa cịn đưa phương án khác Điểm khác sách giáo khoa sử dụng áp kế nước đo Δp theo Δt Cịn ta sử dụng áp kế kim loại có th o giỏ tr 62 Khóa luận tốt nghiệp Đỗ ThÞ Ngäc Anh áp suất p ứng với nhiệt độ t cụ thể Ngồi theo thí nghiệm sách giáo khoa, để làm cho thể tích khí khơng đổi ta phải di chuyển ống chứa chất lỏng nối bình thơng cho mực nước ống bên trái ln giữ vị trí ban đầu Δ: Với dụng cụ ta tiến hành nào? HS: Đun nóng nước bình, sau khoảng thời gian đọc giá trị p t tương ứng Ο: Giáo viên phối hợp với học sinh tiến hành thí nghiệm, yêu cầu học sinh đọc ghi giá trị áp suất, nhiệt độ vào bảng HS: Theo dõi, kết hợp tiến hành thí nghiệm, ghi số liệu kết vào bảng t (0C) p (mmHg) Δ: Dựa vào bảng kết ta rút nhận xét khơng? HS: Ta thấy t tăng dần p tăng theo Δ: Có phải p tỷ lệ thuận với t khơng? (Có phải t tăng lần p tăng gấp nhiêu lần khơng?) HS: Khơng Ο: Để tìm biểu thức liên hệ áp suất (p) nhiệt độ (t0C) trường hợp ta sử dụng phương pháp biểu diễn kết thí nghiệm hệ tọa độ p – t Sau dựa vào đồ thị để tìm biểu thức toán học liên hệ p t Δ: Dựa vào kết thí nghiệm em vẽ đồ thị p – t cho nhận xét HS: Tiến hành vẽ đồ thị p – t Đồ thị p – t giống đường thẳng Δ: Vậy rút quy luật p – t? HS: p, t tuân theo quy luật hàm bậc toán học Biểu thức là: p = at + b (1) Trong a hệ số góc đồ thị, b áp suất khí lúc t = 00C, b = p0 63 Khóa luận tốt nghiệp Đỗ Thị Ngọc Anh Ο: Gọi t0: nhiệt độ khí áp suất Đến việc tìm quy luật p – t xác định giá trị a b theo p 0, t0 Trong xác định giá trị t0 Δ: Ta phải làm nào? HS: Suy nghĩ thực hiện: - Cách 1: Từ đồ thị t có độ lớn xấp xỉ 273 Ta có: a= p0 , t0 b = p0 Thay vào (1) suy p = p0   t + p = p 1 + t 273  273  - Cách 2: Biến đổi toán học để xác định p0 t0 a= ∆p p − p1 p − p0 = = tính p0, a ∆t t − t1 t2 p mà a = t nên thay p0 a tính t0 ≈ 2730C độ lớn b = p0 Thay a, b vào (1) rút định luật p = p0   t + p = p 1 + t 273  273  3.2.4.1.3 Khái quát củng cố kết quả: Ο: Ta tính t0 = 2730C, Sác – lơ tiến hành nhiều thí nghiệm cho thấy giá trị với chất khí Và người ta ký hiệu: γ = hệ số tăng áp đẳng tích 273 Δ: Vậy bạn phát biểu định luật Sac – lơ 3.2.4.2 Vấn đề 2: Nhiệt độ tuyệt đối 3.2.4.2.1 Định hướng mục tiêu hành động: Δ: Từ định luật Sac – lơ cho biết: Nhiệt độ thấp chất khí bao nhiêu? Nhiệt độ có tồn thực tế khơng? HS: t = - 2730C Trong thực tế tồn nhiệt độ tồn có nghĩa tồn áp suất chất khí Mà phân tử, nguyên tử chuyển động hỗn lon, khụng ngng 64 Khóa luận tốt nghiệp Đỗ Thị Ngäc Anh Ο: Như theo lý thuyết nhiệt độ thấp chất khí – 2730C Nhà bác học Ken vil thấy nhiệt độ thấp nên số Vì ơng đề xuất nhiệt giai mang tên Nhiệt giai Ken vil, ký hiệu độ K Trong thang nhiệt độ mới, Kenvil chọn 0K ứng với - 273 0C độ không tuyệt đối khoảng cách 1độ K khoảng cách độ C Δ: Nếu biết nhiệt độ nhiệt giai Kenvil (T) tìm nhiệt độ nhiệt giai xen-xi-ut không? 3.2.4.2.2 Định hướng giải nhiệm vụ Xác định giải pháp thực giải pháp: HS: có, suy luận 00K ứng với – 2730C khoảng cách độ K khoảng cách độ C Suy T = t + 273 Ο: Và nhiệt độ đo nhiệt giai ta gọi nhiệt độ tuyệt đối 3.2.4.2.3 Khái quát củng cố kết quả: Δ: Một em định nghĩa nhiệt độ tuyệt đối Δ: Áp dụng công thức nhiệt độ tuyệt đối biểu diễn định luật Sac – lơ nhiệt giai Ken vil HS: Thay t = T – 273 vào biểu thức: p = p0 (1 + γ t) suy p  T − 273  p = p 1 +  = p 0T → = h / s 273  T  Ο: Đây dạng khác định luật Sac – lơ Theo cách viết rõ ràng ta thấy áp suất p nhiệt độ tuyệt đối T tỷ lệ thuận với Đối với khí thực (khơng phải khí lý tưởng) định luật định luật Bôi lơ – Mariot gần (Giáo viên phát phiếu kiểm tra yêu cầu học sinh làm tập vận dụng) Ο: Giáo viên tổng kết 3.3 Tổ chức thực nghiệm sư phạm 65 Khãa luËn tèt nghiệp Đỗ Thị Ngọc Anh 3.3.1 Mc ớch ca thc nghiệm sư phạm: Dựa sở tiến trình dạy học soạn thảo chương II, em tổ chức thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra giả thuyết khoa học đề tài từ bổ xung hồn thiện tiến trình dạy học nhằm đạt mục tiêu đề tài 3.3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm - Tổ chức dạy học theo tiến trình soạn, ghi hình dạy - Phân tích băng hình, tách pha thể trình dạy học - Nhận xét, đánh giá ưu khuyết điểm thực nghiệm - Hồn thiện bổ sung tiến trình dạy học 3.3.3 Thời gian, đối tượng thực nghiệm sư phạm - Thời gian tổ chức dạy học: ngày 29 tháng năm 2007 bám sát theo chương trình học học sinh trường phổ thông - Đối tượng: Học sinh lớp 10 TN1 trường PTTH Yên Hòa Đối tượng học sinh giỏi trường, khả tư duy, kiến thức tốt 3.3.4 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 3.3.4.1 Khuyết điểm: Về phần tổ chức hoạt động dạy học thực tế lớp: - Do thời gian có hạn nên chưa chuẩn bị kịp thí nghiệm Vì giáo viên dùng thí nghiệm mơ phần mềm Power poin Việc số liệu thí nghiệm dùng để khảo sát giáo viên đưa dựa vào số liệu tính tốn lý thuyết nên khơng có tính thuyết phục kết thí nghiệm - Tiết học chưa thực theo tiến trình số chỗ:  Khơng tổ chức cho học sinh tự tiến hành vẽ đồ thị mà giáo viên làm thay  Chưa làm phiếu học tập nên giai đoạn củng cố học sinh tham gia làm trực tiếp bảng 66 Khãa luËn tèt nghiÖp 3.3.4.2 Đỗ Thị Ngọc Anh u im Bờn cnh nhng khuyt điểm trên, giảng đạt số ưu điểm sau: - Tiết dạy bước đầu thực giai đoạn trình xây dựng định luật vật lý theo đường thực nghiệm - Đa số em trả lời câu hỏi chuẩn bị điều kiện xuất phát - Về giáo viên thể bước sơ đồ logic tiến trình xây dựng kiến thức Ví dụ: Giáo viên tiến hành đủ bước tiến trình dạy học, nêu câu hỏi chính:  Câu hỏi chuẩn bị điều kiện xuất phát cho học sinh: “Một lượng khí xác định nhiệt độ khơng đổi áp suất thể tích có mối quan hệ nào?”  Câu hỏi nêu vấn đề là: Một lượng khí có khối lượng xác định thể tích khơng đổi áp suất phụ thuộc vào nhiệt độ nào?  Câu hỏi xác định giải pháp: “Để trả lời câu hỏi cách suy luận hay làm thí nghiệm? Nếu dùng suy luận liệu ta xác định mối quan hệ định tính lẫn định lượng khơng?”  Các câu hỏi tiến hành giải pháp: - Học sinh đưa nhiều ý kiến dự đoán ban đầu mối quan hệ p, t lượng khí xác định tích khơng đổi 67 Khãa luận tốt nghiệp Đỗ Thị Ngọc Anh - Hc sinh tham gia tích cực việc đề xuất phương án thí nghiệm vận dụng 68 Khãa ln tèt nghiƯp Đỗ Thị Ngọc Anh - a s cỏc em u trả lời câu hỏi chuẩn bị điều kiện xuất phát - Giáo viên biết cách khắc phục khó khăn mặt thí nghiệm, sử dụng phương tiện đại hỗ trợ cho việc giảng dạy hoạt động tư học sinh KẾT LUẬN CHUNG 69 Khóa luận tốt nghiệp Đỗ Thị Ngọc Anh Thc hin mục đích luận văn, đối chiếu với nhiệm vụ đề tài, em thấy giải vấn đề sau: Dựa sở lý luận việc thiết kế hoạt động dạy học nhằm phát huy tính tích cực tự chủ học sinh, đề tài xây dựng tiến trình dạy học cụ thể “ Quy tắc hợp lực song song Điều kiện cân vật rắn tác dụng ba lực song song” “ Định luật Sac – lơ Nhiệt độ tuyệt đơi” Các tiến trình soạn thảo theo tiến trình dạy học giải vấn đề có tác dụng thúc đẩy hoạt động nhận thức tự chủ, tích cực học sinh Sử dụng phương tiện đại kết hợp với dụng cụ thí nghiệm việc tổ chức hoạt động dạy học Tiến trình soạn thảo dạy thực nghiệm ghi hình dạy nhìn chung thực tế dạy học diễn phù hợp với tiến trình soạn Từ việc phân tích băng hình thực nghiệm sư phạm em đưa bổ sung sửa chữa để hồn thiện tiến trình soạn thảo Tiến hành tách pha trình dạy học theo trình tự dạy học giải vấn đề dạng đĩa CD làm tài liệu phục vụ nghiên cứu giảng dạy Bên cạnh khóa luận cịn số hạn chế như: Chưa chế tạo thành cơng thí nghiệm nghiên cứu định luật Sac – lơ Thời gian thực khóa luận khơng đủ để tiến hành thực nghiệm nhiều vịng Hướng nghiên cứu đề tài: Trong thời gian tới, tiến hành giảng dạy thực nghiệm để tiến trình dạy học bổ sung hoàn thiện Đồng thời em tiếp tục cải tiến chế tạo thí nghiệm xây dựng Định luật Sac – lơ dựa theo ý tưởng đề tài Những kết luận rút từ đề tài tạo điều kiện cho em mở rộng nghiên cứu sang phần khác chương trình vật lý phổ thơng cho đảm bảo tính kế thừa kết đề tài góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lý trường phổ thông TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 ... thi? ?t kế ho? ?t động dạy học nhằm ph? ?t huy t? ?nh t? ?ch cực t? ?? chủ học sinh - Thi? ?t kế phương án dạy học “Quy t? ??c hợp lực song song Điều kiện cân v? ?t rắn t? ?c dụng ba lực song song” “Định lu? ?t Sác lơ Nhi? ?t. .. chủ quan nêu em chọn đề t? ?i: ? ?Thi? ?t kế ho? ?t động dạy học “Quy t? ??c hợp lực song song Điều kiện cân v? ?t rắn t? ?c dụng ba lực song song” “Định lu? ?t Sác lơ Nhi? ?t độ tuy? ?t đối” Sách giáo khoa v? ?t lý. .. dạy học nhằm ph? ?t huy ho? ?t động nhận thức t? ?ch cực, t? ?? chủ, sáng t? ??o học sinh trình xây dựng kiến thức bài: “Quy t? ??c hợp lực song song Điều kiện cân v? ?t rắn t? ?c dụng ba lực song song” “Định luật