BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH LÊ PHƯỚC THÔNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP DẠY HỌC CHƯƠNG “HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ” – VẬT LÍ 12 THPT NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỌC TẬP CỦA HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Chuyên ngành: Lý luận Phương pháp dạy học mơn Vật Lí Mã số: 60.14.10 Cán hướng dẫnkhoa học: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THƯỚC Nghệ An – 2012 i LI CM N Hoàn thành luận văn này, tác giả xin cảm ơn sâu sắc đến cán hớng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Đình Thớc trờng Đại học Vinh, đà giúp đỡ hớng dẫn tận tình Xin chân thành cảm ơn đến gia đình ngời thân đà tạo điều kiện vật chất tinh thần cho tác giả trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn quí thầy, cô chuyên ngành Lý luận Phơng pháp dạy học môn Vật lý - Khoa Vật lý trờng Đại học Vinh đà tạo ®iỊu kiƯn, gióp ®ì st thêi gian häc tËp Xin chân thành cảm ơn quí đồng nghiệp quan, Ban giám hiệu, thầy cô học sinh trờng THPT Tân An, Long An đà tạo điều kiện cho thực nghiệm s phạm kiểm chứng kết nghiên cøu Long An, ngày 25 tháng năm 2012 Tác giả Lê Phước Thơng ii BẢNG CÁC KÍ TỰ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN BTVL CĐ DHVL ĐC ĐH GV HS KHGD KHTN LL NXB NXBGD NXBKHKT PGS PP SGK SGV TB THCS THPT TN TNSP VN Bài tập vật lí Cao đẳng Dạy học vật lí Đối chứng Đại học Giáo viên Học sinh Khoa học giáo dục Khoa học kĩ thuật Lí luận Nhà xuất Nhà xuất giáo dục Nhà xuất khoa học kĩ thuật Phó giáo sư Phương pháp Sách giáo khoa Sách giáo viên Trung bình Trung học sở Trung học phổ thông Thực nghiệm Thực nghiệm sư phạm Về nhà iii MỤC LỤC Nội dung MỞ ĐẦU 1.1 1.1.1 1.1.2 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.3 1.3.1 1.3.2 1.4 1.4.1 1.4.2 1.5 1.6 1.6.1 1.6.2 2.1 2.1.1 2.1.2 2.2 2.2.1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Dự kiến đóng góp đề tài Cấu trúc luận văn Chương : CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN DẠY HỌC BÀI TẬP VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THƠNG Bài tập vật lítrong q trình dạy học Khái niệm tập vật lí (BTVL) Sử dụng tập vào mục đích trình dạy học Phân loại tập Phân loại theo nội dung Phân loại tập theo phương thức cho điều kiện phương thức giải Phân loại tập theo mức độ nhận thức Bài tập trắc nghiệm tự luận tập trắc nghiệm khách quan Bài tập trắc nghiệm tự luận Bài tập trắc nghiệm khách quan Hướng dẫn HS giải BTVL Hoạt động giải BTVL Cơ sở định hướng việc hướng dẫn HS giải BTVL Thực trạng sử dụng BTVLhiện Xây dựng hệ thống tập Xây dựng hệ thống tập Sử dụng hệ thống tập vào dạy học chương “Hạt nhân nguyên tử” Kết luận chương Chương 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP DẠY HỌC CHƯƠNG “HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ” – VẬT LÍ 12 THPT Mục tiêu dạy học chương “Hạt nhân nguyên tử” Mục tiêu chương “Hạt nhân nguyên tử” Những nội dung kiến thức HS cần phải nắm vững chương “Hạt nhân nguyên tử” Hệ thống tập chương “Hạt nhân nguyên tử” Phần I: Hệ thống tập câu hỏi: dạng tập định tính iv Tr 1 1 2 4 6 12 13 13 13 14 14 14 16 17 17 19 20 21 21 21 21 22 22 2.2.2 2.2.3 2.3 2.3.1 2.3.2 3.1 3.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.4 Phần II: Hệ thống tập tự luận Phần III Hệ thống tập câu hỏi trắc nghiệm khách quan (MCQ) ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN TRẢ LỜI Phần II Hệ thống tập câu hỏi trắc nghiệm khách quan (MCQ) Xây dựng tiến trình dạy học số tiết tập Giáo án tiết 64: Bài tập “Năng lượng liên kết hạt nhân Phản ứng hạt nhân” Giáo án tiết 67: Bài tập “Phóng xạ” Kết luận chương Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM Mục đích nhiệm vụ thực tập sư phạm Đối tượng thực nghiệm sư phạm Tiến trình nội dung thực nghiệm sư phạm Chuẩn bị thực nghiệm sư phạm Tiến hành thực nghiệm sư phạm Kết thực nghiệm sư phạm Xử lí kết thực tập sư phạm Những nhận xét kết luận rút từ thực nghiệm sư phạm Kết luận chương KẾT LUẬN Tài liệu tham khảo Phụ lục v 28 40 46 50 50 57 68 69 69 69 69 70 71 72 74 76 77 78 P1-5 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Vật lí mơn học có tập đa dạng phong phú GV sử dụng tập vật lí dạy học để thực tốt nhiệm vụ quan trọng dạy học vật lí nhà trường là: giáo dưỡng, giáo dục, phát triển trí tuệ giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho HS, đổi giáo dục Thực tiễn dạy học vật lí trường phổ thơng, GV chưa khai thác, sử dụng tập vật lí dạy học cách có hiệu đổi phương pháp dạy học Việc nâng cao chất lượng giáo dục phải gắn liền với việc đổi mục tiêu, nội dung chương trình phương pháp giảng dạy để đảm bảo HS đáp ứng yêu cầu định Với lí trên, tơi chọn nghiên cứu đề tài “Xây dựng sử dụng hệ thống tập dạy học chương “Hạt nhân nguyên tử” – Vật lí 12 THPT nhằm nâng cao chất lượng học tập HS.” Mục đích nghiên cứu Xây dựng hệ thống tập dạy học chương “Hạt nhân nguyên tử” – Vật lí 12 THPT dựa vào chuẩn kiến thức để nâng cao chất lượng học tập HS Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu - Q trình dạy học vật lí trường THPT - Sử dụng tập vật lí dạy học THPT 3.2 Phạm vi nghiên cứu Bài tập dùng để dạy học chương “Hạt nhân nguyên tử” – Vật lí 12 THPT chương trình Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng sử dụng hệ thống tập dạy học chương “Hạt nhân nguyên tử” – Vật lí 12 THPT đảm bảo tính khoa học nâng cao chất lượng học tập HS Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1 Nghiên cứu phương pháp dạy học vật lí trường phổ thơng; phương pháp dạy tập vật lí vi 5.2 Nghiên cứu mục tiêu, nội dung chương “Hạt nhân nguyên tử” – Vật lí 12 THPT 5.3 Tìm hiểu thực trạng sử dụng tập vật lí lớp 12 THPT 5.4 Xây dựng hệ thống tập dạy học chương “Hạt nhân nguyên tử” – Vật lí 12 THPT 5.5 Soạn thảo số giáo án dạy tập vật lí, chương “Hạt nhân nguyên tử” – Vật lí 12 THPT 5.6 Đề xuất tiến trình sử dụng hệ thống tập xây dựng 5.7 Thực nghiệm sư phạm trường THPT Phương pháp nghiên cứu 6.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu tư liệu phương pháp dạy học vật lí phương pháp dạy tập vật lí trường phổ thơng - Nghiên cứu chương trình, nội dung sách giáo khoa, tập vật lí chương “Hạt nhân nguyên tử” - Vật lí 12 THPT - Nghiên cứu lý luận xây dựng hệ thống tập sử dụng dạy học chương “Hạt nhân nguyên tử” - Vật lí 12 THPT, nhằm nâng cao chất lượng học tập HS 6.2 Phương pháp điều tra phương pháp thực nghiệm sư phạm Điều tra thực trạng dạy học tập chương “Hạt nhân nguyên tử” - Vật lí 12 THPT 6.3 Phương pháp thực nghiệm: thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng kết nghiên cứu 6.4 Phương pháp thống kê toán học Xử lý số liệu điều tra kết thực nghiệm sư phạm Đóng góp đề tài - Xây dựng hệ thống tập dạy học chương “Hạt nhân ngun tử”, theo chương trình vật lí lớp 12, THPT; bao gồm 17 tập định tính, 17 tập định lượng 47 tập trắc nghiệm khách quan nội dung chương “Hạt nhân nguyên tử” vii - Ngồi hệ thống tập định lượng có phần định hướng tư giúp cho HS tìm kết toán nhằm bồi dưỡng phát triển tư lực sáng tạo học sinh Cấu trúc đề tài: Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, đề cương luận văn gồm ba chương chính: Chương Cơ sở lý luận thực tiễn dạy học tập vật lí trường phổ thông Chương Xây dựng sử dụng hệ thống tập dạy học chương “Hạt nhân nguyên tử” - Vật lí 12 THPT Chương 3: Thực nghiệm sư phạm - Tài liệu tham khảo - Phụ lục viii NỘI DUNG Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN DẠY HỌC BÀI TẬP VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THƠNG 1.1 Bài tập vật lí q trình dạy học [14] 1.1.1 Khái niệm tập vật lí (BTVL): Trong thực tế dạy học, người ta thường gọi vấn đề không lớn, giải nhờ suy lí logic, phép tốn thí nghiệm dựa sở định luật phương pháp vật lí, vấn đề gọi BTVL Hiểu theo nghĩa rộng vấn đề xuất nghiên cứu tài liệu giáo khoa tập HS Sự tư định hướng cách tích cực việc ln ln giải tập 1.1.2 Sử dụng tập vào mục đích q trình dạy học 1.1.2.1 BTVL sử dụng phương tiện nghiên cứu tài liệu mới: - Bài tập tạo tình có vấn đề để bước vào dạy học mới: ví dụ để dạy Phản xạ tồn phần, ta dùng tập sau: “ Chiếu tia sáng từ nước ngồi khơng khí Tính góc khúc xạ, biết góc tới bằng: a/ 30° ; b/ 45°; c/ 60° Chiết suất nước 4/3” Trong trường hợp a/ b/ HS tính góc khúc xạ cịn trường hợp c/ áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng lúc xuất mâu thuẫn, “tình có vấn đề” xuất - Bài tập điểm khởi đầu dẫn dắt đến kiến thức Khi có trình độ tốn học, nhiều tập sử dụng khéo léo dẫn HS đến suy nghĩ tượng xây dựng khái niệm để giải thích tượng tập phát ix Ví dụ: vận dụng định luật thứ hai Newton để giải tốn hai vật tương tác, thấy đại lượng ln khơng đổi tích mv hai vật tương tác Kết việc giải tập dẫn đến việc cần thiết phải xây dựng khái niệm động lượng định luật bảo toàn động lượng 1.1.2.2 BTVL phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức: cách sinh động có hiệu Khi giải tập đòi hỏi HS phải ghi nhớ lại công thức, định luật, kiến thức học, có địi hỏi phải vận dụng cách tổng hợp kiến thức học chương, phần phần nhờ HS hiểu rõ hơn, ghi nhớ vững kiến thức học 1.1.2.3 BTVL phương tiện rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát: Có thể xây dựng nhiều tập có nội dung thực tiễn, giải tập khơng làm cho HS nắm vững kiến thức học, mà tập cho HS quen với việc liên hệ lí thuyết với thực tế vận dụng kiến thức học giải vấn đề đặt sống giải thích tượng cụ thể thực tiễn, dự đoán tượng xảy thực tiễn điều kiện cho trước 1.1.2.4 Bài tập phương tiện (cơng cụ) có tầm quan trọng đặc biệt việc rèn luyện tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho HS: Giải BTVL hình thức làm việc tự lực HS Trong giải tập HS phải phân tích điều kiện đề bài, tự xây dựng lập luận, phải huy động thao tác tư để xây dựng lập luận, thực việc tính tốn, có phải tiến hành thí nghiệm, thực phép đo, xác định phụ thuộc hàm số đại lượng, kiểm tra kết luận (đánh giá kết giải quyết), điều kiện tư lôgic, tư sáng tạo HS phát triển, lực giải vấn đề lực làm việc độc lập HS nâng cao x vào dạy học lớp giao cho HS tự giải nhà, dùng để ôn tập luyện tập chương trình ơn thi tốt nghiệp THPT bồi dưỡng ơn thi vào ĐH – CĐ lxxiii Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực tập sư phạm Thực nghiệm sư phạm tiến hành nhằm kiểm tra giả thuyết khoa học đề tài Cụ thể trình thực nghiệm phải xem xét: - Hệ thống tập xây dựng có hợp lí không? Phương pháp giải cho dạng tập nêu có tác dụng q trình giải tập HS? - Khi vận dụng hệ thống tập chương “Hạt nhân nguyên tử” xây dựng vào dạy học hiệu chất lượng dạy học nâng cao nào? Để đạt mục đích thực nghiệm sư phạm có nhiệm vụ sau: +Soạn thảo hệ thống câu hỏi tập kiểm tra để định hướng HS dạng tập cần nắm tiết dạy lí thuyết +Xây dựng số phương án dạy tập sở dạng toán phân loại +Tiến hành dạy thực nghiệm giáo án soạn thảo +Đánh giá tính khả thi dạng tập đưa đề xuất hướng dạy tập phần Hạt nhân nguyên tử 3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm HS lớp 12 theo học chương trình mơn Vật lí – trường trường THPT Tân An tỉnh Long An học qua chương “Hạt nhân nguyên tử” năm học 2011-2012 3.3 Tiến trình nội dung thực nghiệm sư phạm 3.3.1 Chuẩn bị thực nghiệm sư phạm Trên sở HS khối 12 trường THPT Tân An năm học 2011-2012, vào điểm kiểm tra vật lí HS năm học 2010-2011, chúng tơi lựa chọn 06 lớp có chất lượng ngang để làm lớp thực nghiệm (125 HS), lớp đối chứng (130 HS) Trường Nhóm TN Nhóm ĐC 12B1 (40 HS) 12B4 (42 HS) THPT Tân An 12B2 (42 HS) 12B5 (44 HS) 12B3 (43 HS) 12B6 (44 HS) Để đánh giá chất lượng hai lớp thực nghiệm đối chứng cách xác trước tiến hành thực nghiệm sư phạm kiểm tra kiểm tra tiết Qua kết kiểm tra chúng tơi hồn tồn n tâm với nhận định chất lượng hai lớp 3.3.2 Tiến hành thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm sư phạm tiến hành vào đầu năm học 2011-2012 trường THPT Tân An Bản thân công tác phịng Khảo thí kiểm định chất lượng giáo dục – Sở Giáo dục Đào tạo tỉnh Long An, không trực tiếp giảng dạy, thống Ban giám hiệu nhà trường GV mơn Vật lí trực tiếp giảng dạy sáu lớp trên, thân nhờ GV mơn Vật lí phân cơng giảng dạy nội dung giáo án lý thuyết tập chương VII: “Hạt nhân nguyên tử” - Sách giáo khoa Vật lí 12 – để giảng dạy khảo sát lớp thực nghiệm lớp đối chứng Đồng thời, thân dự tiết lý thuyết tập chương VII: “Hạt nhân nguyên tử” lớp khảo sát Quan điểm giảng dạy lớp thực nghiệm lớp đối chứng sau: 3.3.2.1 Các tiết lý thuyết: Phương pháp dạy lớp thực nghiệm lớp đối chứng giống Nhưng lớp thực nghiệm: có soạn thảo trước hệ thống câu hỏi tập kiểm tra để định hướng HS dạng tập cần nắm tiết học giao nhiệm vụ nhà để HS suy nghĩ phân dạng tập giải tập nhà 3.3.2.2 Các tiết tập: - Ở lớp đối chứng chúng tơi thực dạy theo tiến trình: chọn tập tiêu biểu, có sẵn SGK sách tập để sửa, nhận xét lời giải - Ở lớp thực nghiệm: để thực tiết dạy tập, chúng tơi thực theo tiến trình giáo án soạn chương Gồm bước sau: + Chuẩn bị: GV phân loại tập thực giải, tìm sai sót mà HS dễ nhầm lẫn; lựa chọn dạng tập sửa lớp, tập giao cho HS tìm hiểu nhà + Soạn tiến trình dạy học lớp, nguyên tắc tạo điều kiện tối đa để HS tự lực nắm vững kiến thức + Thực sửa tập lớp: • Thơng qua hỏi cũ GV tóm tắt kiến thức liên quan lên bảng (ghi thành cột) • Phát phiếu học tập cho nhóm HS yêu cầu nhóm thực cơng việc • Các đại diện nhóm lên trình bày lời giải • Các nhóm nhận xét rút kết luận phương pháp giải chung cho toán thuộc dạng sửa • GV nhận xét cơng việc nhóm tổng hợp ý kiến HS Trên sở đó, nêu lên dạng tập phương pháp giải dạng tập • GV giao nhiệm vụ HS thực công việc nhà 3.3.3 Kết thực nghiệm sư phạm Đánh giá định tính Trong tiết vật lí tơi dự GV môn thao giảng lớp thực nghiệm lớp đối chứng thân nhận thấy HS lớp thực nghiệm hẳn lớp đối chứng mặt sau đây: - Các nhóm HS hào hứng vào công việc tham gia phân dạng tập nêu phương pháp giải tập - Khi thực cơng việc tự giải tập HS nhận dạng nhanh giải hiệu - Trong hợp tác nhóm để phân loại tập, HS biết vận dụng linh hoạt kiến thức học để đề xuất dạng tập, phương pháp giải nên phát triển tư sáng tạo - Trong lí thuyết, GV yêu cầu nêu tập ví dụ để yêu cầu HS nhận dạng giải em thực tốt - Sau xem tập trao đổi với HS thấy HS lớp thực nghiệm nắm dạng toán chương VII: “Hạt nhân nguyên tử” chắn Những HS lớp thực nghiệm tỏ hào hứng thực công việc phân loại tập nhà GV bổ sung, hoàn chỉnh dạng tập - Theo dõi q trình làm kiểm tra HS, đặc biệt trắc nghiệm (chứa nhiều dạng tốn) chúng tơi nhận thấy HS lớp thực nghiệm làm hiệu Đánh giá định lượng qua kết kiểm tra: Để đánh giá kết thực nghiệm sư phạm yêu cầu HS làm kiểm tra (một tiết) kiểm tra 15 phút; Với quan điểm đề cách thức tiến hành kiểm tra trình bày chúng tơi thu kết kiểm tra lớp đối chứng lớp thực nghiệm Số kiểm tra đạt điểm Xi Nhóm Số HS 10 TN 125 12 20 22 31 12 ĐC 130 13 18 28 30 16 Bảng Bảng thống kê điểm số (Xi) kiểm tra 3.4 Xử lí kết thực tập sư phạm Số % kiểm tra đạt điểm Xi Nhóm Số HS TN 125 0,0 4,0 5,6 9,6 ĐC 130 3,1 10,0 13,9 16,0 17,6 21,5 23,1 12,3 10 24,8 9,6 7,2 5,6 6,9 1,5 5,4 2,3 Bảng Bảng phân phối tần suất (ωi) Số % kiể m tra đạt điể m Xi 30 25 20 TN 15 ĐC 10 5 10 Điểm Biểu đồ phân phối tần suất hai nhóm Nhóm Số HS TN ĐC 125 130 Số % kiểm tra đạt điểm Xi trở xuống 0,0 4,0 9,6 19,2 35,2 52,8 77,6 87,2 94,4 3,1 13,1 26,9 48,5 71,6 83,9 90,8 96,2 98,5 Bảng Bảng phân phối tần suất lũy tích (fi) 10 100 100 Số % kiểm 100 tra đạt 80 điể m Xi 60 trở xuố 40 ng TN ĐC 20 Điểm 10 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích hai nhóm Nhóm Tổng HS TN ĐC số 125 130 Kém (0-2) 4,0 13,1 Yếu (3-4) 15,2 35,4 Số % HS TB (56) 33,6 35,4 Khá (7-8) 34,4 12,3 Giỏi (9-10) 12,8 3,8 Bảng4 Phân loại theo học lực 35 30 Số % 25 học 20 sinh TN ĐC 15 10 Xế p loại Giỏ i Kh Tru ng bìn h Yế u Ké m Biểu đồ phân loại theo học lực Kết tổng hợp hai kiểm tra thực tập sư phạm xử lí phương pháp thống kê tốn học theo trình tự sau: - Tính tham số thống kê k •Điểm trung bình (TB): ∑f X i X= i i=1 n với Xi điểm số; fi số HS đạt điểm Xi; n số HS dự kiểm tra ∑ f ( X -X ) k •Phương sai: S2 = i i i=1 n-1 k •Độ lệch chuẩn: ∑ f (X -X) i i i=1 S= n-1 •Hệ số biến thiên : S V = 100% x •Sai số tiêu chuẩn: m = S n Bảng tổng hợp tham số Tổng Lớp số HS X S2 S V% m X = X ±m TN 125 6,20 3,85 1,96 32 0,01 6,20 ± 0,01 ĐC 130 4,82 3,77 1,94 40 0,01 4,82 ± 0,01 3.5 Những nhận xét kết luận rút từ thực nghiệm sư phạm Căn vào kết thực nghiệm sư phạm biện pháp khác (trao đổi với HS, nghiên cứu tập ) rút số nhận xét sau: - Chất lượng nắm kiến thức phần “Hạt nhân nguyên tử” HS lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng, thể chỗ: + Điểm trung bình HS lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng + Hệ số biến thiên lớp thực nghiệm nhỏ lớp đối chứng Nghĩa độ phân tán quanh điểm trung bình cộng lớp thực nghiệm nhỏ + Đường tích luỹ lớp thực nghiệm nằm bên phải phía đường tích luỹ lớp đối chứng, chứng tỏ chất lượng học tập HS lớp thực nghiệm tốt Đồng thời tỷ lệ HS giỏi lớp thực nghiệm cao - Để khẳng định kết thực tập sư phạm dạy tập theo tiến trình đề ra, ngẫu nhiên; tiến hành kiểm định giả thiết thống kế sau: + Ta đề giả thiết H0 là: X TN = X DC : “sự khác giá trị trung bình điểm số lớp thực nghiệm lớp đối chứng khơng có nghĩa” + Đối giả thiết H1 là: X TN > X DC : “Điểm trung bình lớp thực nghiệm lớp điểm trung bình lớp đối chứng có ý nghĩa” Để kiểm định giả thiết H0 giả thiết H1 sử dụng đại lượng ngẫu nhiên: t= X TNĐC -X SP n TNĐC n n TNĐC +n (1); (n TN -1).STNĐC +(n -1).S2 ĐC với SP = n TNĐC -2 +n (2) Sau tính t, tiến hành so sánh với giá trị tới hạn t α tra bảng Student ứng với mức ý nghĩa α bậc tự do: f = nTN + nĐC - Để rút kết luận: - Nếu t ≥ tα khác X TN X ĐC có ý nghĩa - Nếu t < tα khác X TN X ĐC khơng có ý nghĩa Sử dụng công thức (1), (2) với số liệu: X TN = 6,20; X ĐC = 4,82; nTN = 125; nĐC = 130; STN = 1,96; SĐC = 1,94 ⇒ thu kết quả: SP = 1,95; t = 5,63 Tra bảng phân phối Student với mức ý nghĩa α = 0,05 bậc tự f: f = nTN + nĐC – = 253, ta có tα = 1,96 Qua tính tốn kết TN, nhận thấy điều kiện t ≥ tα thỏa mãn nghĩa giả thuyết Ho bị bác bỏ, tức khác X TN X ĐC có ý nghĩa, với mức ý nghĩa α = 0,05 Từ kết cho thấy: điểm trung bình kiểm tra nhóm TN cao so với điểm trung bình kiểm tra nhóm ĐC Điều có nghĩa tiến trình dạy học theo phương pháp TN mang lại hiệu cao tiến trình dạy học thơng thường Kết luận chương Sau xử lý kết thu trình TNSP phương pháp thống kê tốn học, chúng tơi khẳng định: - Việc nghiên cứu sử dụng BTVL dạy học chương “Hạt nhân nguyên tử” theo hướng nhằm nâng cao chất lượng học tập HS tạo điều kiện giúp giảm thời gian truyền giảng, tăng thời gian trao đổi GV HS, tăng thời gian cho hoạt động nhóm HS - Từ kết thống kê phân tích số liệu điều tra thu cho thấy kết học tập nhóm TN cao kết học tập nhóm ĐC Cụ thể điểm trung bình nhóm TN cao nhóm ĐC Như vậy, việc sử dụng hệ thống BTVL dạy học chương “Hạt nhân nguyên tử” theo hướng nhằm nâng cao chất lượng học tập HS phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo HS học, góp phần nâng cao chất lượng dạy học chương “Hạt nhân nguyên tử” Vật lí 12 THPT KẾT LUẬN Qua kết nghiên cứu trình thực đề tài: “Xây dựng sử dụng hệ thống tập dạy học chương “Hạt nhân nguyên tử” – Vật lí 12 THPT nhằm nâng cao chất lượng học tập HS.”, thân tác giả thực hiện: - Nghiên cứu lí luận DHVL, BTVL; sở đưa nguyên tắc phân loại BTVL, tiến trình dạy BTVL tiết học: lí thuyết, ơn tập, tập - Trình bày phương pháp giải BTVL tổng quát tập phần Hạt nhân nguyên tử nói riêng - Xây dựng hệ thống tập phần Hạt nhân nguyên tử phương pháp giải tập đó; nguồn tài liệu hữu ích cho HS việc nắm bắt kiến thức Hạt nhân nguyên tử nói riêng tài liệu dùng cho HS ôn tập nói chung - Xây dựng số giáo án để dạy tập sở tập phân loại tiến hành dạy thực nghiệm số lớp HS 12 - Kết thực tập sư phạm nói lên vai trị hệ thống tập tiến trình áp dụng vào dạy học có tính khả thi hiệu Trên sở đóng góp đề tài mong muốn, phần lý luận chung minh hoạ nêu góp phần bổ sung vào lý luận dạy học BTVL Các dạng tập phần Hạt nhân nguyên tử phương pháp giải mà đề tài xây dựng ứng dụng dạy học thân đồng nghiệp để khơng ngừng nâng cao hiệu q trình dạy học TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lương Duyên Bình (Chủ biên) - Vật lí đại cương tập 3, Quang học – Vật lí nguyên tử hạt nhân NXBGD 2000 [2] Lương Duyên Bình (Chủ biên) – Bài tập Vật lí đại cương tập 3, Quang học – Vật lí nguyên tử hạt nhân NXBGD 2000 [3] X.E Camenetxki – V.P Ơrêkhơp – Phương pháp giải tập Vật lí, tập NXBGD [4] Nguyễn Quang Lạc Những tiếp cận đại lý luận phương pháp dạy học Vật lí ĐH Vinh 2010 [5] IA.I Pê-ren-man Vật lí vui, NXB Giáo dục, 1977 [6] Phạm Thị Phú Phát triển tập vật lí nhằm củng cố kiến thức bồi dưỡng tư linh hoạt, sáng tạo cho HS Tạp chí Giáo dục, số 138, 5/2006 [7] Phạm Thị Phú - Nguyễn Đình Thước Logic học dạy học Vật lí ĐH Vinh, 2001 [8] Vũ Quang (Chủ biên) Vật lí 12 NXB Giáo dục, 2008 [9] Vũ Quang (Chủ biên) Bài tập Vật lí 12 NXB Giáo dục, 2008 [10] Vũ Quang (Chủ biên) Vật lí 12 Sách GV NXB Giáo dục, 2008 [11] Nguyễn Đức Thâm (Chủ biên) Phương pháp dạy học vật lí trường phổ thơng NXB ĐHSP, 2002 [12] Nguyễn Đình Thước Phát triển tư HS dạy học vật lí ĐH Vinh, 2010 [13] Phạm Viết Vượng Phương pháp luận nghiên cứu khoa học NXB ĐHQG Hà Nội 2004 [14] Phạm Hữu Tòng Phương pháp dạy tập vật lí - NXBGD 1989 [15] Nguyễn Đình Nỗn – Phạm Thị Phú – Nguyễn Đình Thước Bài tập trắc nghiệm vật lí 12 NXB ĐHSP, 2009 [16] David Halliday – Robert Resnick – Jearl Walker Cơ sở Vật lí, tập NXBGD 1999 10 PHỤ LỤC Các đề kiểm tra Đề số (kiểm tra 15 phút) Câu 1: Hạt nhân nguyên tử cấu tạo bởi: A prôton, nơtron electron B nơtron electron C prôton, nơtron D Prôton, electron Câu 2: Đồng vị nguyên tử mà hạt nhân: A có khối lượng B Cùng số Z, khác số A C số Z, số A D số A A Câu 3: Độ hụt khối hạt nhân Z X với N = A – Z: A ∆m = Nmn − Z m p B ∆m = m − N m p − Zm p C ∆m = ( Nmo − Z m p ) − m D ∆m = Z m p + Nmn Câu 4: Một mẫu chất phóng xạ rađơn chứa 1010 ngun tử phóng xạ Biết chu kỳ bán rã rađôn T = 3,8 ngày Hỏi có nguyên tử phân rã sau ngày? A 1,70.109 hạt/ngày B 1,50.109 hạt/ngày C 1,67.109 hạt/ngày D 1,87.109 hạt/ngày Câu 5: Hạt nhân Đơtơri D biết mD = 2,0136u; mn =1,0087u; mp =1,0073u Năng lượng liên kết hạt nhân D là: A 0,67 MeV B 1,86 MeV C 2,02 MeV D 2,23 MeV Câu 6: Phát biểu sau khơng A Tia α dịng hạt nhân nguyên tử Hêli Li B Khi qua điện trường hai tụ điện tia α bị lệch phía âm C Tia α ion hóa khơng khí mạnh D Tia α có khả đâm xuyên mạnh nên sử dụng để chữa bệnh ung thư Câu 7: Một lượng chất phóng xạ có khối lượng mo Sau chu kỳ bán rã khối lượng chất phóng xạ cịn lại A mo/5 B mo/25 C mo/32 P.1 D mo/50 Câu 8: Chất phóng xạ Iốt 131 53 I có chu kỳ bán rã ngày đêm Ban đầu có 1,00g chất sau ngày đêm cịn lại A 0,92g Câu 9: 24 11 B 0,87g C 0,78g D 0,69 Na chất phóng xạ β- với chu kỳ bán rã 15 Ban đầu có lượng chất sau khoảng thời gian lương chất phóng xạ bị phân rã 75%? A 7h30min B 15h00min Câu 10: Đồng vị C 22h30min D 30h00min 60 27 Co chất phóng xạ β- với chu kỳ bán rã T = 5,33 năm, ban đầu có lượng Co có khối lượng mo Sau năm lượng Co bị phân rã phần trăm? A 12,2% Câu Đáp án B 27,8% C B C 30,2% Đáp án đề số C C D D D 42,7% C A D 10 A Đề kiểm tra số (kiểm tra tiết) Câu 1: (1,0 điểm) Nêu khái niệm lượng liên kết lượng liên kết riêng hạt nhân Hãy viết biểu thức chúng Mức độ bền vững hạt nhân phụ thuộc vào đại lượng nào? Trắc nghiệm (mỗi câu 0,5 điểm): Câu 2: Trong phản ứng hạt nhân đại lượng sau bảo toàn : - Tổng khối lượng hệ - Tổng điện tích hệ - Tổng lượng nghỉ hệ - Động lượng hệ - Tổng số nuclôn A 1, B 2, C 3, Câu 2: Nếu khối lượng tính D 2, MeV động lượng hạt c2 tính đơn vị sau : c2 A MeV B c MeV C MeV c Câu 3: Số lượng hạt mang điện nguyên tử Rađi A 314 B 176 C 138 D c MeV 226 88 Ra : D 157 Câu 4: Số nơtron hạt nhân Na23, Al27 P31 lần lượt: P.2 A 13, 15 16 B 12, 13 15 C 12, 14 16 D 14, 15 17 Câu 5: Hạt tạo phản ứng hạt nhân sau : He + Be → 12C + ? A Nơtron B Prôton C Êlectron D Hạt  Câu 6: Một hạt nhân có 231 nuclơn, 140 nơtron Hạt nhân đó: A 234 90 Th B 231 91 Pa C 91 40 Zr D 140 58 Ce Câu 7: Tính lượng liên kết riêng hạt nhân liti Li , biết khối lượng hạt nhân m = 7,0l60u; mp = 1,007276u; mn = 1,008665u A 6, 43 MeV nuclon B 4, 21 MeV nuclon C 5,38 MeV nuclon D 7,94 MeV nuclon Câu 8: Tổng khối lượng hạt trước phản ứng hạt nhân nhỏ tổng khối lượng hạt sau phản ứng 0,02u Phản ứng thu hay tỏa lượng ? A Tỏa lượng nhỏ 10 MeV B Tỏa lượng lớn 15 MeV C Thu lượng nhỏ 10 Me V D Thu lượng lớn 15 MeV Câu 9: Tính lượng liên kết riêng hạt nhân đơteri D , biết khối lượng mD = 2,0136u; mp = l,0073u; mn=1,0087u A 3,2013 MeV B 1,1172 MeV C 2,2344 MeV D 4,1046 MeV Câu 10: Năng lượng tối thiểu cần thiết để chia hạt nhân C 12 thành ba hạt  ? Biết mC = 11,9967u ; m= =4,0015u A 7,2618 MeV B 0,0078 MeV C 5,2783 MeV D 7,9952 MeV Tự luận (4,0 điểm) Câu 11: (2,0 điểm) Cho phương trình phản ứng : H + Be + → He + Li Một hạt prôtôn gia tốc đến động Wp = 5,45 MeV cho bắn vào hạt beri đứng yên để thực phản ứng Hạt α sinh bay vng góc với prơtơn P.3 có động Wα = MeV Xác định động hạt Li tạo thành Lấy gần khối lượng hạt : mp= u; mBe = 9u ; mα = 4u ; mLi = 6u Câu 12: (2,0 điểm) Khi bom hiđrô nổ, phản ứng nhiệt hạch xảy heli tạo thành từ đơteri triti Hãy viết phương trình phản ứng tính lượng sinh g heli hình thành Biết mH2 = 2,01410u ; mH3 = 3,01605u; mHe =4,00260u; mn = l,00866u Đáp án, biểu điểm đề kiểm tra số Câu 1: (1,0 điểm) Nêu khái niệm lượng liên kết hạt nhân đúng: (0,25 điểm); Nêu khái niệm lượng liên kết riêng hạt nhân đúng: (0,25 điểm); Viết biểu thức lượng liên kết lượng liên kết riêng hạt nhân đúng: (0,25 điểm); Mức độ bền vững hạt nhân phụ thuộc vào đại lượng: lượng liên kết riêng: (0,25 điểm) Trắc nghiệm (mỗi câu 0,5 điểm) Câu Đáp án D C B C Tự luận (4,0 điểm) Câu 11: (2,0 điểm) A u r B u r C D u r Theo định luật bảo tồn động lượng : p p = pα + p Li B 10 A (0,25đ) Do hạt a bay vng góc với hướng bay hạt prơtơn (hình vẽ) nên áp dụng định lí Pi-ta-go ta có 2 2 2 pLi = pα + p ⇔ mLi vLi = mα vα + m v p p p (0,5đ) Giữa động lượng động có quan hệ với : W= mv ⇒ p = m v = 2mW (0,25đ) Thay biểu thức vào phương trình trên, ta có : 2m Li WLiα = 2m W p + 2m W α p (0,5đ) Từ ta rút biểu thức để xác định động hạt Li: WLi = m α Wα + m p Wp m Li = 3,575(MeV) P.4 (0,5đ) ... trạng sử dụng BTVLhiện Xây dựng hệ thống tập Xây dựng hệ thống tập Sử dụng hệ thống tập vào dạy học chương ? ?Hạt nhân nguyên tử? ?? Kết luận chương Chương 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP DẠY HỌC... Xây dựng hệ thống tập dạy học chương ? ?Hạt nhân nguyên tử? ?? – Vật lí 12 THPT 5.5 Soạn thảo số giáo án dạy tập vật lí, chương ? ?Hạt nhân nguyên tử? ?? – Vật lí 12 THPT 5.6 Đề xuất tiến trình sử dụng hệ. .. hiệu dạy học nâng lên Những tiêu chí để xây dựng hệ thống tập cở sở định hướng cho việc xây dựng hệ thống tập sử dụng hệ thống tập vào dạy học trình bày chương xxv Chương XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG