ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC VƢƠNG THỊ HUẾ XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƢỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC CHƢƠNG “CHẤT KHÍ" VẬT LÍ LỚP 10 CƠ BẢN NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ HÀ NỘI - 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC VƢƠNG THỊ HUẾ XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƢỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC CHƢƠNG “CHẤT KHÍ" VẬT LÍ LỚP 10 CƠ BẢN NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ Chuyên ngành: Lý luận phƣơng pháp dạy học (Bộ mơn Vật lí) Mã số: 8140111 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS Nguyễn Huy Sinh HÀ NỘI - 2017 LỜI CẢM ƠN Trong suốt q trình học tập hồn thành luận văn này, nhận ủng hộ, giúp đỡ quý báu thầy cô giáo, cán phụ trách gia đình, bạn bè tơi Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới: Các thầy cô giáo Ban giám hiệu, Phòng đào tạo sau đại học, Trƣờng Đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội toàn thể thầy cô giáo tham gia giảng dạy, giúp đỡ tơi trưởng thành suốt q trình học tập trường, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tơi hồn thành luận văn GS TS Nguyễn Huy Sinh, người thầy đáng kính hết lịng giúp đỡ, hướng dẫn, động viên bảo cho tận tình suốt trình thực luận văn Ban giám hiệu, thầy cô giáo giảng dạy mơn vật lí em học sinh trƣờng THPT Lƣơng Tài 2, Bắc Ninh nhiệt tình cộng tác, giúp đỡ tơi q trình thực nghiệm sư phạm Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình bạn bè tơi bên động viên, giúp đỡ tạo điều kiện tốt giúp tơi suốt q trình học tập hoàn thành luận văn Hà Nội, ngày 2017 Tác giả Vƣơng Thị Huế I tháng năm Viết tắt GD: GQVĐ: GV: HS: NLTH: Nxb: PPDH: SGK: SBT: TH: THPT: B-M: II MỤC LỤC Lời cảm ơn i Danh mục chữ viết tắt ii Mục lục iii Danh mục bảng vi Danh mục đồ thị vii MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Phương pháp nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Đóng góp luận văn Cấu trúc luận văn Chƣơng CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Vài nét lịch nghiên cứu vấn đề tự học 1.1.1 Những nghiên cứu nước 1.1.2 Những nghiên cứu nước 1.2 Dạy học xu hướng đổi phương pháp dạy học 1.2.1 Những quan điểm dạy học 1.2.2.Một số khái niệm tự học 1.2.3 Quá trình tự học 1.2.4 Vai trò tự học hoạt động học tập 12 1.2.5 Các hình thức tự học HS 13 1.2.6 Tự học có hướng dẫn 14 1.3 Hướng dẫn tự học nhằm phát triển lực tự học HS THPT 14 1.3.1 Năng lực tự học vật lí HS THPT 14 1.3.2 Phát triển lực tự học Vật lí học sinh THPT thông qua hệ thống tập III 18 1.3.3 Phương pháp chung để giải tập vật lí 20 1.3.4 Phương pháp giải tập định tính 22 1.3.5 Phương pháp giải tập định lượng 24 1.4 Thực trạngvề vấn đề tự học học sinh mơn Vật lí học trường THPT 25 1.4.1 Thực trạng hoạt động tự học học sinh THPT 25 1.4.2 Thực trạng sử dụng hệ thống tập Vật lí trường THPT Lương Tài – Bắc Ninh 26 1.4.3 Thực trạng dạy học chương “chất khí” trường THPT Lương Tài – Bắc Ninh 29 1.5 Tiểu kết chương 31 Chƣơng 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƢỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC CHƢƠNG "CHẤT KHÍ", VẬT LÍ 10 CƠ BẢN NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 32 2.1 Vài nét tổng quan dạy học chương "Chất khí" trường THPT 32 2.1.1 Vai trị, vị trí chương "Chất khí", Vật lí 10 chương trình mơn Vật lí lớp 10 32 2.1.2 Nội dung kiến thức chương "Chất khí", Vật lí 10cơ .33 2.1.3 Mục tiêu cần đạt sau học chương “Chất khí” 34 2.1.3 Một số khó khăn dạy học tập chương "Chất khí", Vật lí 10 bảncho học sinh THPT 36 2.2 Xây dựng hệ thống tập hỗ trợ học sinh tự học chương "Chất khí", Vật lí 10 nhằm phát triển lực tự học 37 2.2.1 Nguyên tắc xây dựng hệ thống tập 37 2.2.2 Nguyên tắc sử dụng hệ thống tập 38 2.2.3 Hệ thống tập hỗ trợ học sinh tự học chương "Chất khí", Vật lí 10 38 2.3 Hướng dẫn học sinh tự học chương "Chất khí", Vật lí lớp 10 bảnnhằm phát triển lực tự học cho học sinh 56 IV 2.4 Tiểu kết chương 56 Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 56 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm 56 3.2 Đối tượng thực nghiệm 57 3.3 Tổ chức thực nghiệm 57 3.4.Phân tích đánh giá kết thực nghiệm 60 3.4.1 Phân tích định tính q trình TNSP 60 3.4.2 Phân tích định lượng 61 3.4.3 Kết TNSP 62 3.5 Hiệu hệ thống tập soạn thảo 67 3.6 Kết luận chương 69 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 PHỤ LỤC 74 V DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1a Phiếu điều tra GV trường 27 Bảng 1.1b Phiếu điều tra HS khối 10 trường THPT Lương Tài (Bắc Ninh) 28 Bảng 1.2a Phiếu điều tra GV dạy Vật lí trường THPT Lương Tài – Bắc Ninh 29 Bảng 1.2b Phiếu điều tra 440 HS khối 10 trường THPT Lương Tài – Bắc Ninh 30 Bảng 3.1 Tiêu chí đánh giá mức độ đạt lực tự học vật lí HS THPT .58 Bảng 3.2a Bảng thống kê điểm số kiểm tra trước TNSP 62 Bảng 3.2b Bảng thống kê điểm số kiểm tra sau TNSP 63 Bảng 3.3a Bảng thống kê số % kiểm tra đạt điểm Xi trước TNSP 64 Bảng 3.3b Bảng thống kê số % kiểm tra đạt điểm Xi sau TNSP 65 Bảng 3.4 Bảng tổng hợp tham số nhóm TN nhóm ĐC kiểm tra sau TNSP 66 VI DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ Hình 1.1 Chu trình tự học 12 Hình 1.2 Sơ đồ phát triển lực tự học học sinh THPT 18 Hình 1.3 Sơ đồ hệ thống tập vật lí 25 Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Chất khí” 36 Hình 3.1 Biểu đồ phân bố điểm kiểm tra trước TNSP 63 Hình 3.2 Biểu đồ phân bố điểm kiểm tra sau TNSP 64 Hình 3.3 Biểu đồ phân bố tần suất kiểm tra lớp TN ĐC trước TNSP 65 Hình 3.4 Biểu đồ phân bố tần suất kiểm tra lớp TN ĐC sau TNSP 66 VII VIII PHỤ LỤC 1:HƢỚNG DẪN HS TỰ HỌC BÀI TẬP VỀ THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ A Mục tiêu + Kiến thức: Củng cố kiến thức chất khí, thuyết động học phân tử chất khí + Kĩ năng: Vận dụng thuyết động học phân tử chất khí để giải thích tượng liên quan đến chất khí B Chuẩn bị Hệ thống tập chương “Chất khí” C Tiến trình giảng dạy Kiểm tra cũ: Phiếu học tập Câu 1: Hãy ghép nội dung cột bên trái với nội dung phù hợp cộtphải Khi so sánh lực tương tác phân tử lực Khi phân tử gần b) tương tác phân tử chất khí nhỏ Các phân tử chất khí chuyển động Các phân tử chất rắn Chất khí lí tưởng tích riêng phân tử Một lượng chất thể khí Các phân tử khí lí tưởng chất khí Khoảng cách phân tử Hoạt động 2: Vận dụng thuyết động học phân tử chất khí để giải tập Hoạt Nội dung động thầy trò - Thuyết động học phân tử chất khí: Nhắc lại nội + Các chất có cấu tạo gián đoạn gồ dung Các phân tử lạiđượccấutạotừcácnguy thuyết + Các phân tử chuyển động hỗn loạn động nhiệt) Các phân tử chuyển động học cao phân tử + Kích thước phân tử nhỏ (khoảng chúng chất + Số phân tử thể tích đ khí trường hợp bỏ qua kích thước tử chất điểm + Các phân tử không tương tác với nh phân tử phân tử với luật va chạm đàn hồi học N với chất khí cịn giả thuyết c, Ápsuất: p = - Áp suất: Lực phân tử chất khí tích thành bình áp suất c Đơn vị ápsuất: Trong hệ SI, đơn vị áp suất N/m Ngồi ra, áp suất cịn đo bằng: Atmôtp 75 1at = 0,981.10 N/m = 736 mmHg Atmôtphe vật lý, ký hiệu atm: 1atm = 1,013.10 N/m = 760 mmHg = 1,033 at - Thế áp suất ? đơn 76 vị áp suất - Phát Bài 1: Dùng thuyết động học phân tử giải thích định luật Boyle – cho Mariotte (B –M)? HS hệ thốn g tập định tính xây dựn g - Yêu cầu HS, tập mẫu tiến hành trao 77 đổi, thảo luận để giải tập Bài - Trao Vìsaokhiphanướcchanhngườitathường đổi, đá lạnhvào? thảo luận để giải tập Bài tập nhà: Hoàn thành tập nâng cao tài liệu xây dựng HƢỚNG DẪN HS TỰ HỌC BÀI TẬP VỀ CÁC ĐỊNH LUẬT CHẤT KHÍ VÀ PHƢƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƢỞNG A Mục tiêu học + Kiến thức: 78 Củng cố kiến thức cho HS đẳng q trình, định luật chất khí phương trình trạng thái khí lí tưởng Hệ thống tập định luật chất khí lí tưởng phương trình trạng thái khí lí tưởng + Kĩ năng: Giải tập định luật chất khí lí tưởng phương trình trạng thái khí lí tưởng B Chuẩn bị: Hệ thống tập định luật chất khí lí tưởng phương trình trạng thái khí lí tưởng C Tiến trình dạy học: Hoạt động 1: Kiểm tra cũ Câu 1: Vận dụng thuyết động học phân tử để giải thích định luật Sác – lơ Hoạt động 2: Vận dụng để giải tập định luật chất khí phương trình trạng thái khí lí tưởng q trình đẳng nhiệt luật B – M chất khí lí tưởng 79 (nếu có) - Xác định q trình biến đổi trạng thái thơng số giữ khơng đổi từ xác định đẳng q trình định luật chất khí áp dụng Tóm tắt? - Xác định thông số biết chưa biết trạng trạng thái hay không? - Xác định trình biến đổi trạng thái đẳng q trình nào? - Áp dụng định luật chất khí để tìm thơng số chưa biết? - Tóm tắt? trạng trạng thái hay khơng? q trình nào? biết? q trình đẳng tích luật Sác- lơ lí tưởng Tóm tắt? biết trạng thái 81 hay không? trình nào? biết? Tóm tắt trạng hay khơng? q trình nào? trình đẳng áp 82 định lượng định luật Gay Luy – xác Tóm tắt? - - Xác định thông số biết chưa biết trạng trạng thái trung hay không? - Xác định trình biến đổi trạng thái đẳng trình nào? - Áp dụng định luật chất khí để tìm thơng số chưa biết? Tóm tắt? - Xác định thông số biết chưa biết trạng thái trung gín hay khơng? - Xác định trình biến đổi trạng thái đẳng trạng trình nào? - Áp dụng định để 83 tìm thơng số chưa biết? - Nhắc lại phương trình trạng thái tưởng từ hướng dẫn HS tìm phương pháp giải Tóm tắt? - Xác định thơng số biết chưa biết trạng hay khơng? - Xác định q trình biến đổi trạng thái đẳng q trình nào? - Áp dụng cơng thức để tìm thơng số chưa biết? trạng thái Tóm tắt? - Xác định thông số biết chưa biết trạng 84 trạng thái trung gian hay khơng? suất khí tăng lên tới 3,5 at, thể tích giảm cịn 12 lít Nhiệt độ khí nén? - Xác định trình biến đổi trạng thái đẳng q trình nào? - Áp dụng cơng thức để tìm thơng số chưa biết? Bài tập nhà: Hoàn thành tập nâng cao phần định lượng PHỤ LỤC 2: ĐỀ KIỂM TRA TRƢỚC KHI THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 85 Câu1 (2 điểm): Viết biểu thức định luật bảo toàn trường hợp vật chịu tác dụng trọng lực (Giải thích nêu đơn vị đại lượng công thức) Câu (3 điểm):Một vật có khối lượng m = 50g trượt khơng vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng xuống mặt phẳng nằm ngang Ma sát mặt phẳng nghiêng không đáng kể Chiều dài mặt phẳng nghiêng l = 10cm, góc tạo mặt phẳng nghiêng mặt phẳng nằm ngang 30º Lấy g = 10 m/s a Tính vận tốc chân mặt phẳng nghiêng b Tính cơng trọng lực Câu (3 điểm): Thả rơi tự vật khối lượng 200 g từ độ cao 10 m xuống đất, lấy g = 10 m/s Vận tốc vật vừa chạm đất bao nhiêu? Vật lún sâu vào đất đoạn bao nhiêu? Biết lực cản đất F = 400N Câu (2 điểm):Một viên đạn có khối lượng m = 50 g bay theo phương ngang với vận tốc 200 găm vào bao cát treo dây dài 1m, bao cát có khối lượng 4950g đứng yên.( Coi va chạm vật hệ kín) Tính vận tốc hệ sau va chạm ? Góc lệch tối đa dây treo bao cát so với phương thẳng đứng ? PHỤ LỤC 3: ĐỀ KIỂM TRA SAU KHI THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM Bài 1(2 điểm): Trình bày nội dung thuyết động học phân tử chất khí? 86 Hãy giải thích chất khí gây áp suất lên thànhbình? Bài (3 điểm): Thế trình đẳng nhiệt ? Quan hệ áp suất thể tích lượng khí lí tưởng q trình biến đổi đẳng nhiệt tuân theo định luật nào? Hãy phát biểu viết biểu thức định luật Áp dụng: Nén khí đẳng nhiệt từ thể tích 10 lít áp suất atm đến thể tích lít áp suất bao nhiêu? Bài (3 điểm): Một khối khí lí tưởng tích 10 lít, nhiệt độ 27 ºC, áp suất atm biến đổi qua q trình : Q trình 1: đẳng tích, áp suất tăng gấp lần Quá trình 2: đẳng áp, thể tích sau 15 lít a Tìm thể tích sau khí b Vẽ đồ thị biểu diễn q trình biến đổi khí hệ tọa độ (V,T) Bài (2 điểm): Một bọt khí tích 1mm đáy hồ nước có độ sâu h, nhiệt độ đáy hồ ºC, sát mặt hồ 27 ºC Khi lên sát mặt hồ thể tích bọt khí tăng 3 lên lần Lấy g = 10 m/s , khối lượng riêng nước D = 10 kg/m , áp suất mặt thoáng 10 Pa Xác định h 87 ... hướng dẫn học sinh tự học chương "Chất khí" Vật lí lớp 10 nhằm phát triển lực tự học học sinh trung học phổ thơng" Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu sở lí luận tự học để xây dựng hệ thống tập hướng dẫn. .. để xây dựng hệ thống tập hướng dẫn HS tự học chương ? ?Chất khí? ?? vật lí 10 nhằm phát triển lực tự học HS THPT Lương tài 2- Bắc Ninh 31 CHƢƠNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƢỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC... Xây dựng hệ thống tập hỗ trợ dạy học chương ? ?Chất khí? ?? Vật lí 10 THPT + Hướng dẫn học sinh sử dụng tập tự học chương "Chất khí" , Vật lí 10 THPT Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng hệ thống tập hướng