BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH LƯƠNG THANH HẢI XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH PHẦN “NHIỆT HỌC” VẬT LÝ LỚP 10 THPT NHẰM BỒI DƯỠNG TƯ DUY LOGIC CHO HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGHỆ AN - 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH *** LƯƠNG THANH HẢI XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH PHẦN “NHIỆT HỌC” VẬT LÝ LỚP 10 THPT NHẰM BỒI DƯỠNG TƯ DUY LOGIC CHO HỌC SINH Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học môn Vật lý Mã số: 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC GIÁO DỤC Cán hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN THỊ NHỊ NGHỆ AN - 8/2015 iii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Vinh, Khoa Đào tạo Sau Đại học trường Đại học Vinh; Khoa Vật lý Bộ môn Phương pháp giảng dạy Vật lý Trường Đại học Vinh tạo điều kiện thuận lợi để hoàn thành luận văn Tôi xin chân cảm ơn Ban Giám Hiệu Giáo viên Vật lý trường THPT Nguyễn Sỹ Sách, Giáo viên Vật lý trường THPT địa bàn huyện Thanh Chương nhiệt tình giúp đỡ trình điều tra khảo sát thực nghiệm sư phạm để thực luận văn Đặc biệt, xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Cô TS Nguyễn Thị Nhị, người tận tình dạy dỗ, hướng dẫn bảo cho ý kiến đóng góp chân tình, quý báu Cô suốt trình học tập, nghiên cứu hoàn thiện luận văn Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn giúp đỡ, động viên bạn bè, đồng nghiệp, đặc biệt ủng hộ mặt gia đình giúp cho tác giả vượt qua khó khăn để hoàn thành luận văn Nghệ An, tháng năm 2015 Tác giả Lương Thanh Hải iv MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC VIẾT TẮT .viii MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Đóng góp luận văn Cấu trúc luận văn Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƯỠNG TƯ DUY LOGIC CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.1 Tư lo gic Bồi dưỡng tư logic dạy học Vật lý 1.1.1 Tư Tư logic Tư Vật lý 1.1.2 Một số kiến thức logic học (Xem phụ lục 2) 1.1.3 Bồi dưỡng tư logic dạy học Vật lý .6 1.2 Bài tập định tính dạy học Vật lý .14 1.2.1 Khái niệm tập định tính 14 1.2.2 Tác dụng tập định tính dạy học Vật lý trường phổ thông 14 1.2.3 Phân loại tập định tính 17 1.2.4 Các bước giải tập định tính 18 1.2.5 Một số phương pháp giải tập định tính .20 1.3 Bài tập định tính với việc bồi dưỡng tư logic cho học sinh 21 1.3.1 Bài tập định tính góp phần bồi dưỡng ngôn ngữ cho học sinh 21 v 1.3.2 Bài tập định tính góp phần bồi dưỡng phát triển thao tác tư cho học sinh 23 1.3.3 Bài tập định tính góp phần bồi dưỡng kỹ suy luận logic cho HS .23 1.3.4 Bài tập định tính góp phần bồi dưỡng kỹ phân tích chất Vật lý 25 1.4 Thực trạng dạy học tập định tính số trường THPT địa bàn huyện Thanh Chương, Tỉnh Nghệ An .26 Kết luận chương 28 Chương 29 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH .29 PHẦN “NHIỆT HỌC” VẬT LÝ LỚP 10 THPT THEO HƯỚNG .29 BỒI DƯỠNG TƯ DUY LOGIC CHO HỌC SINH 29 2.1 Mục tiêu, nội dung dạy học phần “Nhiệt học” Vật lý lớp 10 THPT .29 2.1.2 Chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ .29 2.1.2 Cấu trúc logic nội dung phần “Nhiệt học” Vật lý 10 THPT .32 2.1.3 Các nội dung phần “Nhiệt học” Vật lý lớp 10 THPT .33 2.2 Xây dựng hệ thống tập định tính phần “Nhiệt học” Vật lý lớp 10 THPT theo hướng bồi dưỡng tư logic cho học sinh 41 2.2.1 Nguyên tắc xây dựng hệ thống tập định tính 41 2.2.2 Xây dựng tuyển chọn hệ thống tập định tính phần “Nhiệt học” Vật lý lớp 10 THPT theo hướng bồi dưỡng tư logic cho học sinh 43 2.2.2.1 Hệ thống tập định tính góp phần bồi dưỡng ngôn ngữ (20 bài).43 2.2.2.2 Hệ thống tập định tính góp phần bồi dưỡng phát triển thao tác tư (20 bài) .45 2.3 Thiết kế tiến trình dạy học có sử dụng hệ thống tập định tính theo hướng bồi dưỡng tư logic cho học sinh 50 2.3.1 Sử dụng tập định tính học xây dựng kiến thức theo hướng bồi dưỡng tư logic cho học sinh .51 vi 2.3.2 Sử dụng tập định tính học tập Vật lý theo hướng bồi dưỡng tư logic cho học sinh 57 2.3.3 Sử dụng tập định tính tiết học ôn tập tổng kết chương theo hướng bồi dưỡng tư logic cho học sinh .64 2.3.4 Sử dụng tập định tính hoạt động tự học nhà theo hướng bồi dưỡng tư logic cho học sinh 70 2.3.5 Sử dụng tập định tính hoạt động ngoại khóa theo hướng bồi dưỡng tư logic cho học sinh 73 2.3.6 Sử dụng tập định tính kiểm tra đánh giá theo hướng bồi dưỡng tư logic cho học sinh 78 Kết luận chương 81 Chương 82 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 82 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 82 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm .83 3.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm .83 3.4 Phương pháp tiến hành thực nghiệm sư phạm 84 3.5 Nội dung thực nghiệm sư phạm .84 3.5.1 Chọn lớp đối chứng lớp thực nghiệm 84 3.5.2 Các bước chuẩn bị cho việc thực nghiệm sư phạm 85 3.6 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 85 3.6.1 Đánh giá định tính .85 3.6.2 Đánh giá định lượng 86 Kết luận chương 91 KẾT LUẬN 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 94 CÁC PHỤ LỤC .96 Phụ lục 1a .96 Phụ lục .99 vii 1.1.2 Một số kiến thức logic học .99 Phụ lục .108 Đáp án: Mật độ phân tử thể lỏng lớn nhiều (khoảng 1000 lần) so với mật độ phân tử thể khí Lực liên kết phân tử thể lỏng lớn nhiều so với thể khí Do chuyển động nhiệt thể khí hỗn loạn nên khuếch tán diễn nhanh hơn, thể lỏng chuyển động nhiệt phân tử không phân tán xa thể khí nên khuếch tán xa phân tử chất lỏng diễn chậm Ngoài phân tử va chạm nhiều lần so với với phân tử khác so với khuếch tán chất khí Mặt khác liên kết phân tử thể lỏng cản trở khuếch tán .115 Các phụ lục viii DANH MỤC VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ GV Giáo viên HS Học sinh BTVL BTĐT BTĐL THPT TDLG ĐC Bài tập Vật lý Bài tập định tính Bài tập định lượng Trung học phổ thông Tư logic Đối chứng TN Thực nghiệm SGK Sách giáo khoa BT Bài tập TL Trả lời MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Cùng với xu phát triển chung giáo dục giới kỉ XXI, giáo dục Việt Nam thời gian qua chuyển mạnh trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện lực phẩm chất người học Học đôi với hành; lý luận gắn với thực tiễn [21], đào tạo nên người lao động trẻ có tư sáng tạo, có lực giải vấn đề xã hội, để thích ứng với thực tiễn sống, phù hợp với xu hội nhập phát triển thời đại Để có tư sáng tạo phải rèn luyện cho HS biết tư duy, biết suy luận cách logic Như vậy, việc bồi dưỡng rèn luyện TDLG cho HS từ ngồi ghế nhà trường nhiệm vụ quan trọng cần thiết Điều Đảng đưa vào Nghị Hội nghị lần thứ tám (11-2013), Ban Chấp hành Trung ương Đảng khóa XI (Nghị số 29-NQ/TW) đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, đại hóa điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa hội nhập quốc tế Trong thực tế dạy học Vật lý, đa số GV trọng đến BTĐL mà chưa trọng đến BTĐT BTĐT có ưu điểm vượt trội việc bồi dưỡng TDLG cho HS Việc giải BTĐT giúp HS hiểu sâu chất Vật lý, bồi dưỡng ngôn ngữ nói, viết HS, kỹ lập luận, kỹ trình bày thuyết phục … mà tất bồi dưỡng TDLG cho HS Ngoài kiểm tra đánh giá, thi cử hình thức chủ yếu trắc nghiệm khách quan Mặc dù có ưu điểm tính khách quan kiểm tra đánh giá; ngăn ngừa tình trạng học tủ, học lệch đề thi phủ kín toàn chương trình; áp dụng công nghệ việc nâng cao chất lượng kỳ thi, viết câu trả lời nên kiểu kiểm tra, đánh giá dẫn đến tình trạng hạn chế kỹ lập luận logic, ngôn ngữ nói, viết HS Vấn đề đặt cần thiết phải xây dựng hệ thống BTĐT quan tâm bên cạnh hệ thống BTĐL, tập trắc nghiệm khách quan … vốn phong phú, đa dạng Phần “Nhiệt học” Vật lý lớp 10 THPT đề cập đến kiến thức tương đối trừu tượng, gần gũi với sống nên nhu cầu giải thích thắc mắc, tò mò HS giới xung quanh cần thiết Quá trình giải thích đòi hỏi HS phải có lập luận chặt chẽ, ngôn ngữ khoa học Vật lý xác có trình bày hợp lí HS không vận dụng lý thuyết suông mà phải phân tích, tổng hợp, trừu tượng hóa, khái quát hóa… phù hợp logic Như vậy, BTĐT phương tiện tốt để bồi dưỡng TDLG cho HS Từ lí trình bày trên, khuôn khổ luận văn, chọn đề tài “Xây dựng sử dụng hệ thống tập định tính phần “Nhiệt học” Vật lý lớp 10 THPT nhằm bồi dưỡng tư logic cho học sinh” Mục đích nghiên cứu Bồi dưỡng TDLG cho HS thông qua việc xây dựng sử dụng hệ thống BTĐT phần “Nhiệt học” Vật lý 10 THPT Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu - TDLG, tư Vật lý - BTĐT dạy học Vật lý 3.2 Phạm vi nghiên cứu - BTĐT phần “Nhiệt học” Vật lý 10 THPT Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng hệ thống BTĐT phần “Nhiệt học” theo hướng bồi dưỡng TDLG cho HS sử dụng chúng dạy học phương án đề xuất cách phù hợp góp phần bồi dưỡng TDLG cho HS, từ nâng cao chất lượng dạy học phần nói riêng chất lượng dạy học trường THPT nói chung 117 Đáp án: Vì động búa đập vào miếng kim loại hai trường hợp coi nhau, đập búa vào miếng chì búa nảy thấp đập vào miếng thép Do động truyền cho miếng chì nhiều miếng thép, tức miếng chì truyền lượng lớn BT 29: Gợi ý: Muốn so sánh T1 với T2 ta cần thêm thông tin nữa? Đáp án: Từ đồ thị dễ dàng thấy ứng với thể tích V ta có p2 > p1 Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng ta có: p1V0 p2V0 p = ⇒ T2 = T1 > T1 chứng tỏ T2 > T1 T1 T2 p1 BT 30: Gợi ý: Muốn so sánh V1 với V2 ta cần thêm thông tin nữa? Đáp án: Kẻ đường song song với trục OT cắt p p2 đường đẳng tích V1 V2 điểm M N p1 (Hình 6.3) Từ M N kẻ đường song song với O trụ Op, cắt trục OT điểm có hoành độ T T2 T V1 p V p 6.1 M Hình T2 Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng ta có: pV1 pV2 T = ⇒ V2 = V1 > V1 nên V1 < V2 T1 T2 T1 T2 > T1 1V N V O T1 T2 Hình 6.3 BT 31: Gợi ý: Cấu trúc tinh thể chúng nào? Giải: Kim cương than chì cấu tạo loại hạt (cacbon), cấu trúc mạng tinh thể chúng khác (Hình vẽ), nên tính chất vật lí chúng khác Trong Cấu trúc tinh thể kim cương Cấu trúc tinh thể than chì mạng tinh thể kim cương, liên kết nguyên tử cacbon theo hướng giống nhau; mạng tinh thể than chì, liên kết nguyên tử T(K) 118 cacbon nằm mặt phẳng bền vững nhiều so với liên kết nguyên tử cacbon nằm phẳng khác BT 32: Gợi ý: Khung xe đạp hay cột thép thường có xu hướng bị biến dạng gì? Với loại thép đường kính ống thép có độ dày thích hợp chịu biến dạng so với ống thép đặc? Nhưng ống thép rỗng lại có ưu điểm gì? Đáp án: Khung xe đạp hay cột thép chịu tác dụng lực có xu hướng làm khung hay cột thép bị uốn cong Với loại thép đường kính ngoài, ống thép có độ dày thích hợp (cỡ vài milimét) chịu biến dạng uốn bền ống thép đặc Nhưng ống thép rỗng lại nhẹ tốn vật liệu ống thép đặc, làm giảm khối lượng xe cột, tiết kiệm thép BT 33: Gợi ý: Khi nóng lên để ngắt mạch điện băng kép phải cong phía nào? Đồng thép, chất có hệ số nở nhiệt lớn hơn? Đáp án: Để ngắt mạch điện băng kép phải cong A B phía A Ta biết, bị nung nóng, băng kép cong phía kim loại nở nhiệt hơn; thép nở nhiệt đồng Vậy, A thép B đồng BT 34: Gợi ý: Độ dẫn nhiệt thủy ngân so với ête rượu? Nhiệt dung riêng thủy ngân so với ête rượu? Từ suy chất giãn nở nhiệt nhanh hơn? Đáp án: Độ dẫn nhiệt lớn nhiệt dung riêng nhỏ thủy ngân so với ête rượu làm cho thời gian đo nhiệt độ người ốm rút ngắn lại BT 35: Gợi ý: Thủy tinh dẫn nhiệt nào? Kim loại dẫn nhiệt nào? Khi rót nước sôi vào cốc có tượng gì? Từ suy cố mỏng cốc dày nào? để thìa nhôm (hoặc inôc) vào cốc có tác dụng gì? Đáp án: Kim loại dẫn nhiệt tốt, thủy tinh dẫn nhiệt Nếu chọn cốc có thành đáy dày rót nước sôi vào cốc, mặt thành 119 đáy cốc tiếp xúc trực tiếp với nước sôi bị nóng nhanh nên dãn nở mạnh, mặt thành chưa kịp nóng lên Sự dãn nở nhiệt đột ngột không mặt mặt thành cốc làm cốc bị nứt vỡ Nếu đáy thành cốc dày độ chênh lệch nhiệt độ mặt mặt thành cốc lớn dễ nứt vỡ đổ nước sôi vào cốc Khi rót nước sôi vào cốc, ta thường bỏ thìa nhôm (hoặc inôc) vào cốc, kim loại dẫn nhiệt tốt, nhiệt truyền qua thìa không khí Do làm giảm chênh lệch nhiệt độ mặt mặt thành cốc, nên cốc không bị vỡ BT 36: Gợi ý: Khi lớp cát bên chân khít lại có tạo thành ống mao quản không? Đáp án Những vết chân làm cho lớp cát bên khít lại với tạo thành mao quản Nước bị hút lên từ mao quản đọng lại Những chỗ khác lớp cát xa nên nước đọng BT 37: Gợi ý: Hệ số căng mặt khối lượng riêng nước có liên quan đến nhiệt độ nước? Đáp án Mức nước ống mao quản dâng cao nhiệt độ giảm, hệ số căng mặt nước tăng nhanh so với tăng khối lượng riêng BT 38: Gợi ý: Nước nước biển có thành phần khác với bình thường? Đáp án Trong nước biển có chứa lượng muối đáng kể, nhiệt độ đông đặc nước mặn 00C BT 39: Gợi ý: So sánh nhiệt độ nước không khí ngày nóng nực Khi khỏi nước, giọt nước thể nào? Đáp án: Nhiệt dung riêng nước lớn nên nóng lên chậm Vì nước lạnh không khí Khi khỏi nước, giọt nước thể bị bay lấy phần nhiệt thể nên ta cảm thấy không khí lạnh nước BT 40: Gợi ý: Khi độ ẩm tuyệt đối không đổi độ ẩm tỉ đối lớn độ ẩm cực đại có giá trị nào? Độ ẩm cực đại có giá trị vào thời điểm 120 nào? Đáp án: Độ ẩm tỉ đối không khí lớn độ ẩm cực đại có giá trị nhỏ Khi đó, nhiệt độ không khí thấp nhất, tức vào sáng sớm BT 41: Gợi ý: Ta biết ống lạc đầy nhận thêm vừng; So sánh tương tự tượng trên? Cốc nước đầy tràn, đổ thêm thìa muối ăn, nước không bị tràn ra, thể tích tăng thêm không? Vậy hạt muối đâu? Nước muối cấu tạo nào? Đáp án: Nước có cấu tạo từ phân tử, chúng có khoảng cách Các phân tử muối (đường) len lỏi vào khoảng trống phân tử nước Đó nguyên nhân tượng BT 42: Gợi ý: Trong chai nước giải khát có gas đóng kín, hoà tan lượng khí CO2 áp suất cao, tương xẩy nhiệt độ tăng lên? Đáp án: Khi khí cacbonic chứa sẵn nước bị nóng lên áp suất tăng lên Áp lực lên nút chai tăng lên Khi áp lực lớn lực ma sát nút chai mặt thủy tinh miệng chai nút bật BT 43: Gợi ý: Trong chai bia đóng kín, hoà tan lượng khí CO áp suất cao, tương xẩy mở nút chai? Đáp án: Trong chai bia đóng kín, hoà tan lượng khí CO nén áp suất cao Khi mở nút chai bia, áp suất mặt thoáng chai bia giảm đến áp suất khí Do chênh lệch áp suất, lượng khí thoát khỏi lòng chất lỏng dạng bọt khí kết ta thấy chai bia bị sủi bọt BT 44: Gợi ý: Nồi áp suất thường kín Nếu đun nóng nồi xẩy tượng nồi? Nếu van bảo hiểm tượng xẩy ra? Đáp án: Các van bảo hiểm nồi súp de, nồi áp suất có tác dụng thoát bớt ngoài, giữ an toàn cho nồi không bị nổ tung áp suất tăng lên mức cho phép BT 45: Gợi ý: Nhiệt dung riêng lưỡi cưa so gỗ? Từ suy nóng nhanh hơn? 121 Đáp án: Khi cưa gỗ, lưỡi cưa kéo qua, lại hai lớp gỗ Do ma sát làm hai nóng lên Nhưng nhiệt dung lưỡi cưa nhỏ gỗ nên lưỡi cưa nóng lên nhanh BT 46: Gợi ý: Không khí bị đốt nóng có khác với không khí thường? Do có tượng xẩy ra? Tương tự vậy, không khí bị làm lạnh nào? Từ kết luận cho toán Đáp án: Không khí dẫn nhiệt kém, hình thức truyền nhiệt chủ yếu đối lưu Lò sưởi đặt thấp, làm lớp không khí nóng lên, giãn nở ra, nhẹ nên di chuyển lên Không khí phía lạnh hơn, nặng nên chuyển xuống phía Lớp không khí lại lò sưởi làm nóng lên, nở bị đẩy lên Cứ thế, không khí chuyển động liên tục tạo thành dòng khép kín không khí ấm khắp phòng Với máy điều hòa nhiệt độ làm lạnh lớp không khí phía trên, làm lớp không khí co lại, nặng nên di chuyển xuống phía đẩy lớp không khí nóng lên phía Lớp không khí lại máy làm mát di chuyển xuống Cứ làm mát cho khắp phòng Với hình thức truyền nhiệt ta đặt máy điều hòa nhiệt độ thấp, lò sưởi đặt cao BT 47: Gợi ý: Khi mở cửa tủ lạnh đâu nguồn nóng, đâu nguồn lạnh Từ xác định xem phòng nóng lên hay lạnh Đáp án: Khi tủ lạnh hoạt động phòng trở thành nguồn nóng, buồng lạnh tủ nguồn lạnh Bộ phận làm lạnh tủ lạnh phải làm việc tải, nhân lượng từ nguồn điện biến thành nội Do đóng cửa kín mít nên nội tụ lại làm cho nhiệt độ phòng tăng lên BT 48: Gợi ý: Hãy vận dụng truyền nhiệt bay nước Đáp án Làm ướt bi đông lớp nước mỏng, sau làm nóng bi đông theo dõi bay lớp nước Ta thấy phần bi đông phía khô trước, phần phía khô chậm Nhờ khô chậm 122 phần mà ta chừng lượng dầu hỏa chứa bi đông Hiện tượng giải thích sau: Phần bi đông có không khí dầu, có khối lượng nhỏ nhiều so với phần dầu phía nên nung nóng (cung cấp nhiệt lượng nhau) phần phía bay nhanh phần phía BT 49: Gợi ý: Khi lắp đai sắt vào bánh xe gỗ đai sắt phải siết chặt vào bánh xe gỗ Muốn kích thước đai sắt chưa nung nóng phải so với kích thước bánh xe gỗ? Khi nung nóng nguội lại đai sắt bị gì? Đáp án: Để đảm bảo đai sắt siết chặt vào bánh xe gỗ nhiệt độ bình thường đai sắt phải có chu vi nhỏ chu vi bánh xe Và lắp đai sắt vào bánh xe Do đó, muốn lắp đai sắt vào bánh xe, người ta phải nung nóng đai sắt để làm cho đai sắt nở nhiệt, chu vi đai sắt lớn chu vi bánh xe Sau đó, đai sắt nguội đi, co lại siết chặt vào bánh xe BT 50: Gợi ý: Khi có nước nóng hay khí nóng qua ống dẫn bị gì? Nếu đoạn uốn cong gây tượng ống dẫn? Đáp án: Khi có nước hay khí nóng chạy qua đường ống đường ống dãn ra, mà đường ống lại giữ cố định hai đầu nên gây cản trở dãn ống Hậu ống bị gãy, vỡ Để hạn chế hậu trên, đường ống có đoạn ống uốn cong (có khả đàn hồi tốt hơn) để giúp ống dãn dễ dàng có nước khí nóng chạy qua ống BT 51: Gợi ý: nhiệt độ tăng, chiều dài sợi dây thay đổi nào? Khi tăng đến nhiệt độ, hai sợi dây có chiều dài không? Đáp án: Ta chập hai sợi dây lại, giữ hai đầu hai sợi dây vị trí dùng đèn cồn để đốt hai sợi dây Sau đốt, cầm hai dây kéo căng ra, sợi chùng có hệ số nở nhiệt lớn BT 52: Gợi ý: Khi bỏ vào nước nóng, vật bị gì? Chất rắn đơn tinh thể chất rắn vô định hình có tính chất khác biệt gì? 123 Đáp án: Khi bỏ vật vào nước nóng, vật làm từ chất đơn tinh thể thay đổi hình dạng có tính dị hướng; vật làm từ thủy tinh không thay đổi hình dạng thủy tính chất vô định hình, có tính đẳng hướng BT 53: Gợi ý: Khi cân đòn trạng thái cân bằng? Khi nung nóng chiều dài cánh tay đòn bị nung nào? Khi mômen lực tác dụng lên đòn cân thay đổi nào? Đáp án: Khi nung nóng chiều dài cánh tay đòn bị nung tăng lên, mômen lực tác dụng lên đòn cân tăng Do cân bị lệch bên cánh tay đòn nung nóng lên BT 54: Gợi ý: Giấy lọc có thấm nước không? Đặc điểm ống mao dẫn gì? Đáp án Sau cắt từ loại giấy dải nhỏ, ta nhúng đầu chúng vào nước Nước hút lên dải giấy cao hơn, dải giấy có lỗ nhỏ BT 55: Trên thực tế, việc bôi dầu mỡ lên bề mặt làm việc chi tiết máy có tác dụng làm giảm ma sát Em giải thích bổ củi, việc giữ cán rìu tay khô lại khó tay ướt? Gợi ý: Cán rìu thường làm chất liệu gì? Khi tay ướt cầm vào cán rìu có tượng gì? Do tăng hay giảm ma sát? Đáp án: Khi gỗ (cán rìu) bị dính ướt, thớ gỗ nhỏ bề mặt nở ra, phồng lên chút (có ta không cảm giác được) kết ma sát tay cán rìu tăng lên Ở nước không đóng vai trò dầu mỡ bôi trơn mà có tác dụng làm thay đổi hệ số ma sát tay cán rìu BT 56: Gợi ý: nhiệt độ độ ẩm nơi có nhiều đầm lầy nơi khô ráo, nơi cao hơn? Độ ẩm tỉ đối ảnh hưởng đến việc điều tiết mồ hôi nào? Đáp án: Nơi có nhiều đầm lầy độ ẩm tỉ đối lớn, mồ hôi bay chậm làm cho người thấy oi bức, khó chịu 124 BT 57: Gợi ý: Trên bề mặt da có nước, khay nước có nhiệt độ 0C Nếu chạm tay vào nước tay bị gì? Đáp án: Trên bề mặt da tay có nước Kim loại chất dẫn nhiệt tốt Khay nước đá có nhiệt độ 0C, ta chạm tay vào khay nhôm, nước da bị nhiệt đông thành đá làm tay dính vào khay BT 58: Gợi ý: Khi bay máy bay nhả gì? Những hạt khói đóng vai trò ngưng tụ nước? Giải: Khi máy bay bay, nhả dòng khói Những hạt trở thành tâm ngưng tụ áp suất mật độ nước thích hợp làm cho nước ngưng tụ lại tạo thành vệt mây trắng kéo dài sau máy bay BT 59: Gợi ý: Nước có tính chất đặc biệt gì? Khi khối nước tĩnh bị làm lạnh phân bố lớp nước theo nhiệt độ nào? Đáp án: Nguyên nhân nước 40C có khối lượng riêng lớn bị làm lạnh tới 00C nước đông cứng thành nước đá giãn nở (thể tích tăng) nên khối lượng riêng nước đá giảm Như nước đá 0C nhẹ nước đá 40C mặt Điều cho phép giải thích nước đóng băng mặt đại dương, Bắc Cực Nam Cực phía đáy tảng băng nước nên loại động vật sinh sống hoạt động bình thường BT 60: Gợi ý: Hãy vận dụng co giãn nhiệt không khí Đáp án: Cho nước vào vỏ lon, dùng kẹp đưa vỏ lon lên nung nóng lửa đèn cồn khoảng 30 giây, sau nhanh chóng úp miệng vỏ lon vào khay nước Ta thấy vỏ lon bị bẹp dúm lại giống ta dùng tay để bóp BT 61: Gợi ý: Khi rót nước khỏi phích (bình thủy) phần sau chứa gì? Nước nóng phích làm ảnh hưởng đến lượng khí đó? Đáp án: Khi rót nước nóng khỏi phích, có không khí bên tràn vào phích Nếu đậy nút phích lại lượng khí nở 125 (do gặp khí nóng có sẵn bên trong) tạo áp suất mạnh, đẩy bật nút Để tránh tượng này, sau rót nước song không nên đậy nút phích mà nên chờ khoảng vài giây, thời gian đủ để không khí bên tràn vào bên phích nóng lên, lúc ta đậy nút phích vào không bị bật BT 62: Gợi ý: Khi chưa rót chất lỏng vào, chai chứa gì? Khi dùng phễu để rót chất lỏng vào chai, lượng không khí chai bị gì? Trong rót chất lỏng vào chai, tác dụng sọc gân cuống phễu gì? Đáp án: Việc rót chất lỏng vào chai thực điều kiện thông thường, thời gian thao tác ngắn, nhiệt độ không đổi Trường hợp phễu sọc gân, cuống phễu áp sát vào cổ chai, chất lỏng lòng phễu đóng vai trò “cái nút” nhốt không khí chai Khi lượng chất lỏng chảy vào chai tăng dần, làm cho thể tích khí chai giảm dần, nên áp suất khí chai tăng dần, đến lúc áp suất khí chai lớn áp suất khí chất lỏng bị “kẹt” cuống phễu mà không chảy xuống chai Trường hợp phễu có sọc gân, cuống phễu không áp sát vào cổ chai, sọc gân tạo khe hở nhỏ “nối thông” không khí bên bên chai làm cho áp suất không khí bên bên chai có cân bằng, chất lỏng dễ dàng chảy qua phễu đầy chai Đây “điểm nút” câu trả lời Cái phễu có sọc gân tiện dụng nhất, rót nước vào chai không cần phải nhấc phễu lên không khí chai thoát BT 63: Gợi ý: Ruột phích có cấu tạo nào? Cấu tạo có tác dụng gì? Đáp án: Ruột phích nước nóng có cấu tạo đặc biệt: hai lớp thủy tinh mỏng tạo nên, hai lớp thủy tinh rút hết không khí, mặt phía tráng lớp bạc mỏng, miệng ruột phích nhỏ nhiều so với thân 126 đóng chặt nút mềm Chính cấu tạo phích làm cho phích giữ nhiệt - Sau đổ nước sôi vào phích, đóng kín miệng phích nút mềm, không khí phích bị nóng lên Không khí nóng bên thoát không khí lạnh bên vào phích, đối lưu nhiệt hoàn toàn bị cắt đứt - Khoảng hai lớp thủy tinh chân không, phân tử khí nào, chuyển động va chạm phân tử nên truyền động từ phân tử có nhiệt độ cao đến phân tử có nhiệt độ thấp hơn, tức tượng truyền nhiệt chất khí khoảng không diễn - Mặt ruột phích tráng lớp bạc mỏng nên xạ nhiệt bị phản xạ lớp bạc bị chặn lại bên ruột phích Như vậy, đường xạ nhiệt bị cắt đứt Do ba cách truyền nhiệt không thực nên nước phích giữ nóng Cần lưu ý, thực tế, hiệu cách nhiệt phích đến giới hạn định Do đó, phích giữ nước nóng BT 64: Gợi ý: Khi bơm thao tác nào? Như thực công học nào? Công có tác dụng gì? Đáp án: Khi bơm xe, pittông chuyển động xuống nén ép không khí ống bơm, đồng thời với việc sinh công thắng lực ma sát với ống bơm, pittông phải sinh công khắc phục áp lực không khí Do pittông sinh công không khí, nội không khí tăng lên, nhiệt độ tăng lên Chính nhiệt độ không khí nén tăng cao nên nhiệt độ phần ống bơm tăng cao nhanh Cũng dễ dàng thấy bơm không, tốc độ tăng nhiệt độ ống bơm không nhanh, bơm không, không khí không cần vào xăm xe đạp, nên bớt công biến đổi thành nhiệt để thắng 127 áp lực không khí, ống bơm nóng lên chậm BT 65: Gợi ý: Bình thường nhiệt độ không khí so với nhiệt độ thể? Lớp không khí trực tiếp dính sát vào da sau thời gian nào? Khi quạt, lớp không khí nào? Đáp án: Lớp không khí trực tiếp dính sát vào da nóng lên trở thành “cái chụp” không khí vô hình úp vào thể chúng ta, "ủ nóng" thể chúng ta, nghĩa làm trì hoãn tiếp tục nhiệt Nếu lớp không khí không lưu động bị không khí lạnh xung quanh (và nặng hơn) đẩy lên cách chậm chạp Nhưng lấy quạt xua "cái chụp" da tiếp xúc với lớp không khí chưa nóng lên, truyền nhiệt sang lớp không khí Từ đó, thân thể lạnh cảm thấy mát mẻ BT 66: Gợi ý: Tốc độ bay cồn nào? Khi bay nhận nhiệt hay tỏa nhiệt? Đáp án: Khi xoa cồn vào da, cồn bay nhanh lấy nhiệt từ da nên ta có cảm giác lạnh chỗ da BT 67: Gợi ý: Nêu khác bề mặt hai loại Nước không dính ướt loại nào? Đáp án: Nước không làm dính ướt số loại (như sen chẳng hạn), nước đọng lại có dạng hình cầu Các loại mà nước dính ướt làm "ướt" theo ý nghĩa thông thường nó, tức làm mặt có lớp nước mỏng BT 68: Gợi ý: Thanh ray đường sắt thường có xu hướng bị biến dạng gì? Thanh ray có tiết diện ngang hình chữ I có ưu điểm gì? Đáp án: Các ray đường sắt thường chịu biến dạng nén, kéo, uốn xoắn Người ta chứng minh rằng, với biến dạng ray thép có tiết diện ngang hình chữ I có giới hạn bền lớn nhiều so với ray có tiết diện ngang hình khác (vuông, chữ nhật, tam giác, ) làm 128 chất liệu có tiết diện ngang BT 69: Gợi ý: Khi vật rắn dãn nở nhiệt bị cản trở gây tượng gì? Đáp án: Vào mùa hè, nhiệt độ ray tăng lên, làm ray dãn nở Nếu khoảng trống hai đầu ray dài ray bị cản trở xuất lực lớn làm ray biến dạng, nguy hiểm cho đoàn tàu qua đoạn biến dạng Vì vậy, chỗ tiếp nối đầu ray có khoảng hở đủ lớn BT 70: Gợi ý: So sánh nở nhiệt đồng thép? Đáp án: Vì hệ số dãn nở nhiệt đồng lớn thép Khi hơ nóng, đai ốc đồng nở nhiệt nhiều đinh ốc thép nên đinh ốc dễ vặn vào đai ốc đồng Khi nguội đi, đai ốc co lại nhiều đinh ốc, nên siết chặt vào đinh ốc cho đinh ốc khó tháo BT 71: Gợi ý: Khi thời tiết thay đổi tôn bị gì? Nếu dạng hình gợn sóng mà làm tôn phẳng gây tượng chổ bắt vít? Đáp án: Sở dĩ người ta thường chế tạo tôn lợp mái nhà có dạng hình gợn sóng mà không làm tôn phẳng thời tiết nóng thời tiết lạnh tôn có dạng gợn sóng dãn nở co lại dễ dàng tôn phẳng dãn nở làm cho mặt tôn bị vênh bung khỏi chỗ bắt vít BT 72: Gợi ý: Khi nung nóng nguội lại kích thước đinh tán thay đổi nào? Đáp án: Khi đinh tán nguội đi, co lại Do đó, siết chặt hai sắt lại với BT 73: Gợi ý: Xăng, dầu hỏa có dính ướt vải không? Nút vải có vai trò ống mao dẫn không? Sự bay xăng, dầu hỏa nào? Đáp án Xăng, dầu hỏa làm dính ướt vải nên xăng dầu hoả bị hút theo thớ vải (hiện tượng mao dẫn) xăng, dầu hỏa dễ bay nên xăng, dầu hỏa bị hao hụt BT 74: Gợi ý: mặt nước có tượng gì? Khi bay nhận nhiệt hay 129 tỏa nhiệt? Giải: Do tượng bay nước mặt hồ, ao Hơi nước mang theo nhiệt bay lên, làm cho nhiệt độ mặt nước hồ giảm làm tăng nhiệt độ lớp không khí phía mặt nước BT 75: Gợi ý: Viên phấn bọt biển nén chặt hơn? Suy mao quản có đường kính nhỏ hơn? Nên tượng mao dẫn diễn mạnh hơn? Giải: Vì viên phấn nén chặt bọt biển nên mao quản viên phấn có đường kính nhỏ bọt biển Do tượng mao dẫn viên phấn diễn mạnh so với bọt biển Chính điều mà đặt viên phấn khô mẩu bọt biển ướt viên phấn bị ướt Nhưng dặt mẩu bọt biển khô lên viên phấn ướt mẩu bọt biển khô BT 76: Gợi ý: Khi ống mao dẫn chạm mặt nước lực căng mặt tác dụng lên ống có chiều nào? Đáp án: Nước làm dính ướt thủy tinh nên lực căng bề mặt tác dụng lên ống có chiều hướng xuống, làm đòn cân lệch phía ống mao dẫn chạm mặt nước BT 77: Gợi ý: Lớp nước mỏng chỗ tiếp xúc với sắt nóng (15000C) nào? Hơi nước nóng có xu hướng chuyển động làm cho giọt nước chuyển động sao? Nếu vẩy nước lên sắt nóng 1000C giọt nước có chuyển động không? Nhiệt độ sắt truyền cho giọt nước trường hợp chậm hơn? Đáp án: Khi giọt nước chạm vào sắt 15000C phần giọt nước hóa hơi, tạo màng ngăn cách giọt nước với sắt, khiến giọt nước không tiếp xúc với sắt Hơi nước dẫn nhiệt nên nhiệt độ sắt thông qua nước truyền tới giọt nước chậm Trong thời gian đó, nước nóng bốc lên cao tạo áp lực đẩy giọt nước lên, giọt nước “nhảy” sắt, làm cho giọt nước chậm bay Đối với sắt 1000C, giọt nước không bị nước 130 đẩy lên cao, không bị ngăn cản tiếp xúc với sắt, nên bay nhanh BT 78: Gợi ý: Chiều lực căng bề mặt có đặc điểm gì? Đáp án: Khi màng xà phòng bên A bị thủng, sợi chịu tác dụng lực căng bề mặt màng xà phòng bên B Lực có tác dụng làm A B giảm diện tích mặt thoáng màng xà phòng bên B Do đó, sợi có dạng cung tròn BT 79: Gợi ý: Khi ta nhúng mẫu xà phòng vào mặt nước hai que diêm lực căng bề mặt tác dụng lên hai que diêm thay nào? Lực căng bề mặt nước tác dụng lên que diêm so với lực căng bề mặt xà phòng tác dụng lên que diêm nào? Và ngược lại bỏ đường vào hai que diêm? Đáp án: Khi ta nhúng mẫu xà phòng vào mặt nước hai que diêm xà phòng làm giảm lực căng bề mặt phần nước hai que diêm Một bên que diêm chịu tác dụng lực căng bề mặt nước, bên chịu tác dụng lực căng bề mặt xà phòng Do suất căng bề mặt nước lớn nước xà phòng nên lực căng bề mặt nước tác dụng lên que diêm lớn lực căng bề mặt xà phòng tác dụng lên que diêm Vì vậy, hai que diêm di chuyển xa Còn bỏ đường vào mặt nước đường làm tăng lực căng bề mặt nên ta thấy hai que diêm xích lại gần BT 80: Gợi ý: nhiệt độ sôi nước phụ thuộc áp suất nào? Áp suất bão hòa phụ thuộc nhiệt độ nào? Đáp án: sau tắt đèn cồn, ta dùng nút bấc đậy kín miệng bình, lật ngược bình lại để tăng diện tích tiếp xúc Dùng nước lạnh đổ lên đáy bình, làm cho nước bình ngưng tụ nhanh, làm giảm áp suất bình, làm nhiệt độ sôi nước bình giảm Khi nhiệt độ sôi nước nhỏ nhiệt độ nước nước bình sôi trở lại 131 [...]... tiễn của việc bồi dưỡng TDLG cho học sinh thông qua dạy học BTĐT ở trường phổ thông (24 trang) Chương 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống BTĐT phần Nhiệt học Vật lý 10 THPT theo hướng bồi dưỡng TDLG cho HS (54 trang) Chương 3: Thực nghiệm sư phạm (9 trang) - Kết luận - Các phụ lục 5 Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƯỠNG TƯ DUY LOGIC CHO HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH Ở TRƯỜNG... học Vật lý ở trường phổ thông 5.4 Nghiên cứu mục tiêu, cấu trúc, nội dung phần Nhiệt học Vật lý 10 THPT 5.5 Xây dựng và tuyển chọn hệ thống BTĐT phần Nhiệt học Vật lý 10 THPT theo hướng bồi dưỡng TDLG cho HS 5.6 Thiết kế các tiến trình dạy học một số kiến thức phần Nhiệt học Vật lý 10 THPT có sử dụng hệ thống BTĐT đã xây dựng 5.7 Thực nghiệm sư phạm, đánh giá kết quả nghiên cứu 6 Phương pháp nghiên... văn này, dựa vào việc sử dụng BTĐT để bồi dưỡng TDLG cho HS, chúng tôi đã chia BTĐT thành các dạng: BTĐT bồi dưỡng ngôn ngữ cho HS, BTĐT bồi dưỡng và phát triển các thao tác tư duy cho HS, BTĐT bồi dưỡng kỹ năng suy luận logic cho HS và BTĐT bồi dưỡng kỹ năng phân tích bản chất Vật lý cho HS 1.2.4 Các bước giải bài tập định tính Bước 1 Tìm hiểu đề bài Đọc kĩ bài tập để xác định ý nghĩa Vật lý của các... đánh giá và rút ra kết luận 7 Đóng góp của luận văn 7.1 Về lý luận - Hệ thống hóa cơ sở lý luận về dạy học BTĐT, về TDLG và bồi dưỡng TDLG cho học sinh - Đề xuất được 4 phương án sử dụng BTĐT trong việc bồi dưỡng TDLG cho HS trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông 7.2 Về thực tiễn - Xây dựng và tuyển chọn được một hệ thống gồm 80 BTĐT phần Nhiệt học Vật lý 10 THPT theo hướng bồi dưỡng TDLG cho HS,... HỌC PHỔ THÔNG 1.1 Tư duy lo gic Bồi dưỡng tư duy logic trong dạy học Vật lý 1.1.1 Tư duy Tư duy logic Tư duy Vật lý 1.1.1.1 Tư duy Tư duy là một quá trình nhận thức khái quát và gián tiếp những sự vật và hiện tư ng trong những dấu hiệu, những thuộc tính bản chất của chúng, những mối quan hệ khách quan, phổ biến của chúng, đồng thời cũng là sự vận dụng sáng tạo những kết luận khái quát đã thu được vào... 20 BTĐT bồi dưỡng ngôn ngữ cho HS, 20 BTĐT bồi dưỡng và phát triển các thao tác tư duy cho HS, 20 BTĐT bồi dưỡng kỹ năng suy luận logic cho HS và 20 BTĐT bồi dưỡng kỹ năng phân tích bản chất Vật lý cho HS - Thiết kế được 6 tiến trình dạy học sử dụng hệ thống BTĐT đã xây dựng theo hướng bồi dưỡng TDLG cho HS 8 Cấu trúc của luận văn - Mở đầu - Nội dung (gồm 3 chương) Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn... của TDLG và việc bồi dưỡng TDLG trong dạy học BTĐT trong dạy học Vật lý, mối quan hệ giữa hoạt động giải BTĐT và việc thực hành các thao tác tư duy, suy luận logic 5.2 Tìm hiểu thực trạng sử dụng BTĐT và việc bồi dưỡng TDLG cho HS trong dạy học Vật lý ở một số trường THPT trên địa bàn huyện Thanh Chương tỉnh Nghệ An 5.3 Đề xuất các phương án sử dụng BTĐT nhằm bồi dưỡng TDLG cho HS trong dạy học Vật lý... xác và quan trọng hơn là câu trả lời tìm được có sức thuyết phục cao, không gây nghi ngờ cho HS Ưu điểm nổi bật của phương pháp này là đưa HS vào vị trí tựa như các nhà nghiên cứu, phát huy tính tích cực, tính ham học hỏi, rèn luyện kĩ năng kĩ xảo trong việc sử dụng các dụng cụ thí nghiệm Vật lý 1.3 Bài tập định tính với việc bồi dưỡng tư duy logic cho học sinh 1.3.1 Bài tập định tính góp phần bồi dưỡng. .. Như vậy, bồi dưỡng và phát triển TDLG chính là quá trình rèn luyện, bồi dưỡng và phát triển các thao tác của quá trình tư duy và các phương pháp suy luận logic như đã nêu trên 1.1.2 Một số kiến thức cơ bản của logic học (Xem phụ lục 2) 1.1.3 Bồi dưỡng tư duy logic trong dạy học Vật lý Học tập Vật lý nhằm nhận thức được những đặc tính của sự vật, hiện tư ng, những mối quan hệ khách quan có tính quy... có HS thích loại bài tập định tính 50,0% GV cho rằng trong các bài kiểm tra Vật lý khối 10 ở học kì II thì BTĐT nên chiếm khoảng từ 2 đến 3 điểm 60,0% GV nhận xét BTĐT rất ít khi được sử dụng ra đề thi HS giỏi Vật lí 33,3% GV cho rằng để bồi dưỡng TDLG cho HS thông qua giải BTĐT trong phần Nhiệt học vật lí lớp 10 THPT thì biện pháp hữu hiệu là phải thường xuyên yêu cầu HS giải bài tập trong SGK, SBT, ... trình dạy học có sử dụng hệ thống tập định tính theo hướng bồi dưỡng tư logic cho học sinh 50 2.3.1 Sử dụng tập định tính học xây dựng kiến thức theo hướng bồi dưỡng tư logic cho học sinh ... định tính .20 1.3 Bài tập định tính với việc bồi dưỡng tư logic cho học sinh 21 1.3.1 Bài tập định tính góp phần bồi dưỡng ngôn ngữ cho học sinh 21 v 1.3.2 Bài tập định tính góp phần bồi dưỡng. .. bồi dưỡng tư logic cho học sinh 41 2.2.1 Nguyên tắc xây dựng hệ thống tập định tính 41 2.2.2 Xây dựng tuyển chọn hệ thống tập định tính phần Nhiệt học Vật lý lớp 10 THPT theo hướng bồi