Khóa luận So sánh những ưu và nhược điểm của sách giáo khoa vật lý lớp 10 theo chương trình mới và chương trình cũ ( bộ I ban khoa học tự nhiên )

ực thế: “Thế năng là năng lượng dự trữ của một hệ có được do tương tác giữa các phần của hệ (Thí dụ: Trái đất và vật) thông qua lực thế. thế năng phụ thuộc vị trí tương đối của các phần ấy”. Trang 20 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG • Nhận xét: ƒ Khái niệm thế năng được hai sách trình bày đầy đủ. ƒ Cách tìm thế năng của vật chịu tác dụng của trọng trường ở sách mới rõ ràng hơn. ” Các bài mới bổ sung: a/ Va chạm đàn hồi và va chạm không đàn hồi: - Sách mới trình bày bài va chạm như là một vận dụng của định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn cơ năng. Trong sách giáo khoa cũ thì va chạm được nói đến trong hai bài khác nhau, va chạm đàn hồi chỉ nhắc tới trong một thí dụ của định luật bảo toàn động lượng, còn va chạm mềm xét trong ứng dụng định luật bảo toàn cơ năng. Còn sách mới coi va chạm như là một hiện tượng được khảo sát riêng nhờ áp dụng định luất bảo toàn. - Học sinh sẽ hiểu thấu đáo và lĩnh hội tốt ý nghĩa các định luất bảo toàn khi giải các bài toán cơ học quan trọng như các bài về va chạm. Va chạm là một bài toán hay về động lực học, nó giúp việc lĩnh hội các định luật và khái niệm quan trọng của cơ học. Mặt khác còn chuẩn bị cho học sinh lĩnh hội những vấn đề khác của sách giáo khoa Vật lý ở các lớp sau. - Vậy chương trình sách giáo khoa mới đã làm sáng tỏ một cách đầy đủ về sự va chạm giữa các vật và áp dụng vào các định luật bảo toàn. Đặc điểm hay trong sách mới là đã xét những dạng va chạm trong đó học sinh có thể thấy rõ các trường hợp nào có thể áp dụng được cả hai định luật bào toàn (động lượng và cơ năng) và khi nào áp dụng một định luật. b/ Các định luật Keple-Chuyển động của vệ tinh: - Định luật vạn vật hấp dẫn mà học sinh đã được học ở bài 16: Lực hấp dẫn là sự khái quát hoá những dữ kiện thực nghiệm. Định luật này do Niuton phát biểu năm 1687 trên cơ sở khái quát hoá định luật Keple về cơ học thiên thể. Từ những tính chất chuyển động của hành tinh mà định luật Keple nêu ra, người ta có thể suy ra được tính chất các lực chi phối chuyển động của các hành tinh. Bài này giúp học sinh có những kiến thức cơ bản về các định luật mô tả quy luật chuyển động của các hành tinh trong hệ mặt trời. Thông qua đó nâng cao sự hiểu biết thực tế của học sinh đối với các hiện tương thiên thể và vũ trụ. - Tuy sách cũ có tính vận tốc để đưa vệ tinh lên quỹ đạo quanh trái đất mà không rơi trở về trái đất - được gọi là vận tốc vũ trụ cấp một trong bài:”Lực tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều” nhưng không nêu tiếp vận tốc vũ trụ cấp hai, cấp ba để xem qũy đạo mà vệ tinh sẽ chuyển động như thế nào? - Sách mới có nêu lên những qũy đạo của vệ tinh. Đặc biệt trong bài này có phần ghi chú lịch sử bảng số liệu về chín hành tinh của hệ mặt trời và kích thước của chín hành tinh này. Qua đây học sinh sẽ biết được số lượng hành tinh, khoảng cách, thứ tự sắp xếp của các hành tinh. Trang 21 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG c/ Thế năng đàn hồi: - Trong sách giáo khoa cũ thế năng đàn hồi chỉ được nhắc đến trong khái niệm chung về thế năng. Vì sao sách mới lại tách bài thế năng đàn hồi thành một bài riêng biệt? Có hai điểm khác biệt: ¾ Trọng lực là lực không đổi. ¾ Lực đàn hồi là lực biến đổi. - Thế năng đàn hồi có nhiều ứng dụng vì nó là năng lượng dự trữ những vật bị biến dạng đàn hồi. Ví dụ: cánh cung bị uốn sẽ dự trữ năng lượng dưới dạng đàn hồi. - Lực đàn hồi xuất hiện khi lò xo biến dạng. Vì lực đàn hồi thay đổi theo độ biến dạng nên chia nhỏ độ biến dạng toàn phần thành những đoạn biến dạng vô cùng nhỏ ∆x sao cho tương ứng với độ biến dạng này lực đàn hồi xem như không đổi. Sau đó tìm công nguyên tố, công toàn phần bằng tổng tất cả các công nguyên tố hay đó chính là công của lực đàn hồi. 3.3.2 Các định luật bảo toàn: a/ Định luật bảo toàn cơ năng: - Qua định nghĩa thế năng ta đã biết qua lực thế. Khi đi thành lập định luật cả hai sách đều xét hai trường hợp: + Trường hợp trọng lực. + Trường hợp lực đàn hồi. Trong cả hai trường hợp đều dùng hai đẳng thức về độ tăng động năng và độ giảm thế năng để suy ngay ra định luật bảo toàn cơ năng. Nhưng sách mới có bổ sung những hình vẽ phân tích về quá trình chuyển động (dao động) vật cũng như đồ thị biểu diễn định luật bảo toàn cơ năng trong cả hai trường hợp. Như vậy sẽ làm tăng hiệu quả diễn đạt của sách mới. + Sách cũ: “Trong hệ kín không có lực ma sát thì có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng, nhưng tổng của chúng, tức là cơ năng, được bảo toàn. Định luật bảo toàn cơ năng chỉ đúng trong hệ kín và không có ma sát. + Sách mới: “Cơ năng của một vật chỉ chịu tác dụng của những lực thế luôn được bảo toàn”. • Nhận xét: ƒ Do đưa vào lực thế mà phát biểu định luật bảo toàn cơ năng ngắn gon hơn sách so với sách cũ. ƒ Trong sách giáo viên mới: “ Định luật bảo toàn cơ năng đối với hệ vật - trái đất cuối cùng cũng thống nhất với định luật bảo toàn cơ năng của vật trong trường hợp trọng lực. Đó là hai cách diễn đạt cùng một vấn đề. Nhưng phát biểu theo sách cũ sẽ rõ hơn do ở bài trước học sinh học rất kỹ về hệ kín vì thế hiểu dễ dàng hơn so với phát biểu trong sách mới. Trang 22 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG b/ Định luật bảo toàn năng lượng: Sách cũ Sách mới Quan sát dao động của con lắc đơn và dao động của một vật được móc vào lò xo.Dùng lí luận phân tích rồi phát biểu định luật trong trường hợp kín. “Trong một hệ kín có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác nhưng năng lượng tổng cộng được bảo toàn”. Thực nghiệm cho thấy năng lượng còn có thể chuyển đổI sang một số dạng khác như điện năng, nhiệt năng. Nhận định goài lực thế còn có công âm của lực ma sát và các loại lực cản khác.Dùng một số thí dụ để chứng tỏ những nhận định trên và cuốI cùng là phát biểu định luật với hai quan điểm khác nhau. “Nếu một hệ đã mất (hoặc nhận) một phần năng lượng, dù dưới dạng sinh công hay các dạng khác, thì nhất định có một hay nhiều hệ khác nhau đã nhận (hoặc mất) cùng một năng lượng đó, sao cho năng lượng tổng cộng được bảo toàn. • Nhận xét: ƒ Phát biểu định luật bảo toàn năng lượng trong sách cũ ngắn gọn hơn. ƒ Nêu ra năng lượng còn có thể biến đổI thành các dạnh như sách cũ học sinh có thể hiểu sâu sắc hơn. 3.3 Nhận xét: - Số lượng kiến thức mới đưa vào chương III nhiều. - Cách trình bày trong sách mới có trình tự sắp xếp rất logic, học sinh có thể nắm được bài học một cách dễ dàng. Đó là quan sát, nhận xét, phân tích các hiện tượng, sự việc rồi sau đó mới định nghĩa hay khái niệm một đại lượng vật lý nào đó nhất là có hình vẽ kèm theo khi quan sát. - Sau mỗi bài học đều có một hay hai bài tập vận dụng vừa giúp học sinh thuộc công thức, vừa giúp học sinh cách làm bài tập để hiểu được bài học mà mình đã được học. Do đó khả năng trả lời câu hỏi cũng như làm bài tập có tính khả thi hơn. Trang 23 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG 4. Chương IV: CƠ HỌC CHẤT LỎNG 4.1 Cấu trúc: Sách mới trình bày nội dung phần cơ học chất lỏng trong chương IV gồm 3 bài được dạy trong 4 tiết thay thế cho Phần III chương VII: “Cân bằng của vật rắn” (Sách cũ dạy trong 10 tiết). Như vậy xét về thời lượng có sự chênh lệch rất lớn, sách mới giảm được 6 tiết. 4.2 Nội dung: - Phần nội dung này được sách mới đưa vào thay thế hoàn toàn cho phần tĩnh học – Cân bằng vật rắn. - Ở chương này sách mới trình bày hợp lí như: “cơ học chất lỏng học” sau “các định luật bảo toàn (trong chương III)”. - Sách mới có sự nâng cao kiến thức hơn so với sách cũ, vì phần này chưa được trình bày trong các SGK lớp 10, 11 và cả 12 trước đó. Sự nâng cao kiến thức này chỉ phù hợp với học sinh khá giỏi. Mặc dù các phần bài tập cũng như lý thuyết, được đưa ra sát hợp với thực tế như: máy ép dùng chất lỏng, máy nâng vật có trọng lực lớn, xác định số mao mạch của người… nhưng nó đòi hỏi các em học sinh phải đầu tư nghiên cứu nhiều mới đạt được kết quả cao. 4.3 Nhận xét: - Chương VII: Cân bằng vật rắn được thay thế bởi chương IV: Cơ học chất lỏng. - Vị trí sắp xếp của chương trong sach mới hợp lí. B. PHẦN NHIỆT HỌC: I. Hình thức: - Sách mới nhiều hình ảnh sinh động hơn sách cũ. - Có những phần in đậm, in nghiêng cho học sinh dễ dàng nhận ra những từ chính cần nắm. - Về cách trình bày của sách cũ có phần hợp lí hơn so với sách mới ở chỗ: - Mỗi ý chính đều được gạch đầu dòng giúp cho các em dễ quan sát và biết được bao nhiêu ý chính trong lý thuyết, còn sách mới thì trình bày giống như đoạn văn làm cho các em gặp khó khăn đề nhận biết được ý chính trong các ý chính cần nắm. - Tựa bài ngắn gọn hơn so với sách cũ. Ví dụ như trong tựa bài của bài 53 (sách cũ) là “Hệ thức giữa thể tích và áp suất của chất khí khi nhiệt độ không đổi.Vì thực chất của hệ thức giữa thể tích và nhiệt độ của chất khí khi nhiệt độ không đổi chính là nội dung của định luật Bôilơ - Mariot cho nên chỉ cần tựa đề Định luật Bôilơ-Mariot là đủ. Trang 24 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG II Nội dung: 5. Chương V: CHẤT KHÍ (Thuyết động học phân tử của chất khí chương X - SGK cũ) 5.1 Cấu trúc: Nội dung trọng tâm ở sách mới. Đó là: ¾ Hiểu được sơ bộ cấu trúc phân tử của chất khí. ¾ Nắm được định luật Boilơ - Mariôt, Saclơ, Gay Luyxac về chất khí, phương trình Clapêron-Menđêlêep và biết vận dụng. ¾ Có khái niệm về khí lý tưởng, về nhiệt độ tuyệt đối. 5.2 Nội dung: 5.2.1 Cấu trúc phân tử của chất khí: Có sự khác biệt trong nội dung ở một số ý sau đây: - Sách mới xây dựng nên thuyết động học phân tử về cấu tạo chất cuối cùng, trên cơ sở cấu trúc của chất khí và thuyết động học phân tử của chất khí. - Trong sách mới thuyết động học phân tử của vật chất có phần được trình bày như sau: “ Trong chất khí, các phân tử gần như chuyển động tự do (không tương tác với nhau) ngoài lúc va chạm”. Trong khi đó sách cũ trình bày: “ Các phân tử tương tác với nhau bằng lực hút và lực đẩy”. ∗ Nhận xét: Sách cũ trình bày hợp lý hơn so với sách mới vì trong điều kiện bình thường các phân tử tương tác với nhau bằng lực hút và lực đẩy. Còn nếu nói chúng không tương tác với nhau trừ lúc va chạm thì trong điều kiện bình thường nhờ vào cái gì để chuyển động và va chạm với nhau? ∗ Trong cách trình bày phần lượng chất và mol - Số Avôgadrô cũng có sự khác biệt: Ở sách mới phần này trình bày khá kỹ hơn so với sách cũ: Š Đã đưa ra được cách xác định lượng chất trong một vật. Š Khái niệm về mol cũng tương đối rõ ràng. Š Có thêm phần khối lượng mol của một chất, thể tích mol của một chất từ đó suy ta được công thức tính về khốI lượng mol của một phân tử, số mol, số nguyên tử( hay phân tử), khối lượng m … Trong phần này chúng tôi đề nghị: Š Chú ý tính chính xác của tri thức. Š Trình bày nên rõ ràng, ngắn gọn và chú ý nên gạch đầu dòng đối với những phần có nhiều ý. Trang 25 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG 5.2.2 Các định luật : a. Định luật Bôilơ-Mariot: Sách cũ Sách mới Xây dựng các nội dung của định luật bắt nguồn từ khái niệm các thông số trạng thái, phương trình trạng thái. Bố trí thí nghiệm: nhận xét thí nghiệm trên cơ sở những số liệu đã tính toán. Để rút ra định luật Cách vẽ đường đẳng nhiệt và nhận xét định luật Bôilơ - Mariôt là định luật gần đúng. Dùng câu hỏi làm câu mở đầu cho vấn đề. Bố trí thí nghiệm: Nhận xét thí nghiệm trên số liệu cụ thể. Để rút ra định luật Bài tập vận dụng. ∗ Nhận xét: Cả hai sách đều có ưu và khuyết điểm riêng: Š Sách cũ có hướng dẫn cách vẽ đường đẳng nhiệt, có phần mở rộng của định luật Boilơ-Mariot, trình bày thêm các khái niệm cần thiết. Nhưng ngược lại thí nghiệm không có số liệu rõ ràng để học sinh kiểm chứng, hình vẽ thô sơ thiếu chính xác. Š Sách mới có trình bày các thí nghiệm bằng số liệu cụ thể dễ dàng cho học sinh trong việc kiểm tra tính đúng của định luật qua các tiết học thực hành, có bài tập vận dụng, hình vẽ đẹp giúp các em rèn luyện thêm kỹ năng giải các bài tập định lượng. Nhưng trong sách lại thiếu phần khái niệm cần thiết, phần hướng dẫn cho các em cách vẽ các đường đẳng nhiệt, phần mở rộng định luật để các em tham khảo và tự nghiên cứu ( nếu giáo viên không đủ thời gian trình bày trên lớp). ” Vì vậy chúng tôi đề nghị trình bày lại phần này như sau: I. Các khái niệm cần biết: ¾ Trạng thái nhiệt của một lượng khí được xác định bằng thể tích, áp suất và nhiệt độ của nó. Những đại lượng này được gọi là các thông số trạng thái. ¾ Phương trình thiết lập mối liên hệ giữa các thông số trạng thái của chất khí được gọi là phương trình trạng thái. Để đơn giản ta lần lượt cho một trong ba thông số trên không đổi để tìm mối liên hệ giữa hai thông số còn lại, từ đó thiết lập phương trình trạng thái của chất khí. Chất khí có tính chịu nén. Ở bài này ta sẽ khảo sát định lượng tính chịu nén của chất khí thông qua nhận xét sự biến đổi của thể tích khi giữ nguyên nhiệt độ và thay đổi áp suất tác dụng lên khí đó. Trang 26 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG II. Bố trí thí nghiệm: III. Định luật Boilơ – Mariôt: IV. Cách vẽ đường đẳng nhiệt. p p 1t 2t 0 V 0 V Lấy hai trục vuông góc để biểu diễn thể tích và áp suất của chất khí. Đường biều diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi gọi là đường đẳng nhiệt. Ứng với các nhiệt độ khác nhau của cùng một lượng khí có các đường đẳng nhiệt khác nhau. Các đường đẳng nhiệt ở trên ứng với các nhiệt độ cao hơn các đường đẳng nhiệt ở dưới ( ) 12 tt > V. Định luật Boilơ-Mariot là định luật gần đúng: Các thí nghiệm chính xác cho thấy các khí thực chỉ tuân theo gần đúng Định luật Boilơ-Mariot. Đồ thị hàm số hình dưới đây cho thấy giá trị của tích p.V thay đổi như thế nào theo áp suất và bản chất của chất khí. Ở những áp suất không quá lớn thì định luật Boilơ-Mariot còn đúng. Ở những áp suất rất cao ( hàng trăm atmotphe) thì định luật này không áp dụng được. VI. Bài tập ứng dụng: (Trình bày như trong sách mới) b. Định luật Saclơ. Nhiệt độ tuyệt đối. Sách cũ Sách mới Xuất phát từ thực nghiệm để xây dựng định luật. Xây dựng trên trường hợp tổng quát. Nội dung định luật: Khi thể tích không đổi áp suất của một khối khí xác định biến thiên theo hàm bậc nhất đối với toạ độ: pt = po(1+γt) Xuất phát từ thực nghiệm để xây dựng định luật. Bố trí thí nghiệm; bằng các số liệu cụ thể mới suy ra trường hợp tổng quát. Nội dung định luật: Áp suất p của một lượng khí có thể tích không đổi thì phụ thuộc vào nhiệt độ của khí như sau: p = po(1+γt) Trang 27 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG Trong đó: γ: có giá trị như nhau đối với mọi khí, với mọi nhiệt độ và bằng 273 1 ” Sách mới giảm tải một số nội dung: Đường đẳng tích. Hệ thức giữa áp suất và nhiệt độ tuyệt đối. Định luật Saclơ là định luật gần đúng. ªThay thế vào đó một số nộ dung: Khí lý tưởng. Nhiệt độ tuyệt đối. Định nghĩa nhiệt độ. ∗ Nhận xét: + Về nội dung: - Về cách phát biểu nội dung định luật Saclơ thì theo chúng tôi nên trình bày theo sách cũ. Vì nó chỉ rõ cho ta thấy rằng áp suất p chỉ phụ thuộc bậc nhất đối với nhiệt độ nên nó cụ thể và rõ ràng hơn. Sách cũ Sách mới Khí lí tưởng là khí tuân theo đúng định luật Bôilơ- Mariôt. Khí lí tưởng là khí tuân theo đúng định luật Bôilơ-Mariôt và định luật Saclơ. - Trong phần nhiệt độ tuyệt đối thì hai sách gọi khác nhau: ¾ Sách cũ: -273°C : độ không tuyệt đối. ¾ Sách mới: -273°C : không độ tuyệt đối. Việc thay đổi cách gọi không quan trọng, mà quan trọng là làm sao cho các em thấy được là không thể thực hiện được nhiệt độ dưới -273°C. - Nhiệt độ T trong nhiệt giai Kelvin: ¾ Sách cũ: Nhà bác học người Anh Kelvin(1824-1907) đã đưa ra một nhiệt giai bắt đầu từ độ 0 tuyệt đối. Các nhiệt độ trong nhiệt giai này đều là tương đương và mỗi độ cũng bằng 1° của nhiệt giai Cenciut. Nhiệt giai này được gọi là nhiệt giai tuyệt đối hay nhiệt giai kelvin. ¾ Sách mới: Nhiệt độ T là đại lượng tỉ lệ thuận với áp suất p của một lượng khí có thể tích không đổi ở áp suất thấp. Ö Sách cũ trình bày không kỹ bằng sách mới. + Về cách trình bày bài học này thì chúng tôi đề nghị nên trình bày như sau: Sách mới nên trình bày thêm phần đường đẳng tích để đầy đủ hơn: Trang 28 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG Đường đẳng tích: Lấy trục hoành để biểu diễn nhiệt độ. Trục tung để biểu diễn áp suất chất khí. Đường biểu diễn định luật saclơ là đường thẳng cắt trục tung tại điểm p0 và cắt trục hoành tạo điểm -273° C. Đường này gọi là đường đẳng tích (hình a) Với những thể tích khác nhau của cùng một khối lượng khí ta có những đường đẳng tích khác nhau. Các đường đẳng tích ở hình b ứng với thể tích nhỏ hơn các đường ở dưới (V1<V2) p V p V1 V2 p0 -273° C 0 t° C -273° C 0 t° C (hình a) (hình b) c. Định luật Gay Luyxac : Nội dung: - Cả hai sách đều trình bày định luật Gay Luyxac sau phần phương trình trạng thái khí lý tưởng. Hai sách trình bày theo cùng một hướng (đều xuất phát từ thực nghiệm để chuyển từ trạng thái (1) sang trạng thái (2) rồi dùng các quá trình đẳng tích, đẳng nhiệt để suy ra phương trình của khí lý tưởng), nhưng sách cũ trình bày đơn giản, gọn hơn so với sách mới. Ở cuối bài của sách cũ còn có phần tóm tắt các quá trình và phương trình trạng thái. - Cuối chương này, sách mới có trình bày thêm phương trình Mendeleep-Claperon. ∗ Nhận xét: - Cuối chương này trong phần tóm tắt, sách mới nên trình bày thêm phần hình ảnh minh học cho các quá trình đẳng nhiệt (định luật Boilơ-Mariot), quá trình đẳng tích (định luật Saclơ), quá trình đẳng áp (định luật Gay Luyxac) thì sẽ đầy đủ hơn. - Trong chương này, sách mới có phần bài tập cuối chương, trong đó là những bài tập cơ bản mà các em cần phải nắm được. Và mỗi bài đều có bài giải cụ thể nên tạo điều kiện cho học sinh tham khảo, tự tìm hiểu để giải và phân tích các bài tập khác mà không cần đến sự hướng dẫn của giáo viên (Nếu thắc mắc thì trong tiết bài tập giáo viên chỉ việc giải quyết thắc mắc mà không cần trình bày lại toàn bộ bài giảng). Trang 29 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG 6. Chương VI: CÁC TRẠNG THÁI CƠ BẢN CỦA CHẤT Chúng tôi so sánh những ưu và khuyết điểm của sách giáo khoa Vật Lý gói gọn trong chương trình lớp 10 giữa hai bộ sách Lý lớp 10 bộ mới và bộ cũ. Mặc dù, nội dung chương này được trình bày trong sách giáo khoa lớp 11 bộ cũ, nhưng mục tiêu của chúng tôi là muốn hoàn thiện chương trình sách giáo khoa vật lý lớp 10 bộ mới nên chúng tôi vẫn tiến hành so sánh hai chương trình ở phần chương này của sách giáo khoa lớp 10 bộ mới và chương I của sách giáo khoa lớp 11 bộ cũ. 6.1 CẤU TRÚC: Các trạng thái cơ bản của chất được sách cũ chia thành ba chương. Đó là các chương: Chương I: Chất rắn. Chương II: Chất lỏng. Chương III: Hơi khô và hơi bão hòa. Sách mới trình bày phần nội dung chỉ trong một chương. Trong đó, chất rắn được trình bày qua ba bài: §45, §46, §47. Chất lỏng được trình bày qua hai bài §48, §49. Còn chất khí được trình bày qua ba bài §50, §51, §52, tổng cộng là 8 bài, được dạy trong 13 tiết bao gồm 8 tiết lý thuyết, 1 tiết bài tập, 2 tiết thực hành, 1 tiết ôn tập và 1 tiết kiểm tra học kỳ. ∗ Nhận xét: Đối với sách mới: - Tên chương là “Các trạng thái cơ bản của chất” nhưng chỉ nói đến trạng thái rắn và trạng thái lỏng vì trạng thái khí đã được đề cập đến trong chươngV. - Cả ba chương chất rắn, chất lỏng, hơi khô và hơi bão hòa được thu gọn trong một chương với những thay đổi như sau: + Các kiến thức về chất rắn được thu gọn lại dạy trong một tiết. Không đi sâu vào cơ chế các loại biến dạng. + Các kiến thức về biến đổi trạng thái thì chú ý đến sự hoá hơi và sự ngưng tụ, sự chuyển trạng thái, hơi khô và hơi bão hòa. + Nội dung phần “độ ẩm của không khí “ không đề cập đến ẩm kế vì ít dùng trên thực tế. 6.2 Nội dung: Các nội dung chính của chương này là: - Khái niệm về cấu trúc, chuyển động nhiệt và một số tính chất của trạng thái rắn,lỏng. - Các hiện tượng liên quan đến sự chuyển trạng thái. 6.2.1 Khái niệm về cấu trúc, chuyển động nhiệt và một số tính chất của trạng thái rắn, lỏng. Trang 30 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG 6.2.1.1 Trạng thái rắn: a. Cấu trúc: + Chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình: Sách cũ Sách mới Chất rắn kết tinh được đưa ra qua các tính chất của tinh thể; sự phân biệt giữa chất đa tinh thể và đơn tinh thể (thông qua tính dị hướng và tính đẳng hướng) Khái niệm chất rắn vô định hình: Chất rắn vô định hình là những chất rắn không có cấu tạo tinh thể. Quan sát các hình ảnh: muối ăn, thạch anh, nhựa thông và hắc ín; rút ra nhận xét.Từ đó đưa ra được cách nhận biết chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình. + Mạng tinh thể: - Được khái niệm thông qua nút (sách cũ) - Được khái niệm thông qua khái niệm tinh thể (sách mới) Nhận xét: Sách mới trình bày ngắn gọn hơn sách cũ đã bỏ qua những phần quá thiêng về mặt lý thuyết. Điển hình là sách mới đã bỏ phần mạnh tinh thể lý tưởng và chỗ hỏng. Kiến nghị: Sách mới sẽ hoàn chỉnh hơn nếu ta thêm vào phần nội dung mạnh tinh thể lý tưởng và chỗ hỏng dưới dạng chú thích. Đây chỉ là phần tham khảo, nó sẽ giúp cho các em học sinh nắm được vấn đề một cách trọn vẹn mà không cần phải học thuộc. b. Chuyển động nhiệt: Sách cũ Sách mới Xây dựng khái niệm nút. Lập luận: Các hạt không đứng yên mà luôn dao động hỗn loạn quanh các nút Đưa ra hình ảnh chuyển động nhiệt của chất kết tinh. Lập luận: Các hạt cấu tạo nên tinh thể không đứng yên mà luôn dao động quanh một vị trí cân bằng được xác định trong mạng tinh thể. Đưa ra khái niệm chuyển động nhiệt của chất rắn kết tinh. Nhận xét: Sách mới trình bày dễ hiểu hơn sách cũ ở chỗ là không cần đưa ra khái niệm trung gian nút để xây dựng nên chuyển động nhiệt của chất kết tinh. Ngoài sách mới còn đưa thêm vào nhận xét sự phụ thuộc của các dao động vào nhiệt độ để hoàn chỉnh kiến thức. Trang 31 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG c. Một số tính chất của trạng thái rắn: + Biến dạng của vật rắn: Sách cũ Sách mới Biến dạng cắt có ví dụ về quyển sách bị kéo lệch đi hoặc các vật bị cắt bằng kéo Dựa trên những lập luận để xác định biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo. “Nếu khi ngoại lực thôi tác dụng vật lấy lại hình dạng và kích thước ban đầu thì biến dạng của vật được gọi là biến dạng đàn hồi”. Biến dạng kéo và biến dạng nén: Dưới tác dụng của hai lực trực đối này thanh AB bị biến dạng: chiều dài tăng lên, chiều ngang giảm. Biến dạng này là biến dạng kéo. Lực đàn hồi: Sách cũ chỉ nhắc lại định luật Hook. Biến dạng lệch: Trình bày thông qua ví dụ về các mành và các hình chữ nhật. Đi từ nhận xét thực tế, phân tích các hình vẽ của các thí nghiệm để rút ra các khái niệm biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo. Biến dạng kéo và biến dạng nén: “Giữ cố định phần trên và tác dụng vào đầu dưới một lực kéo F bằng cách treo vào một vật nặng, dây sẽ dài thêm ra. Đó là biến dạng kéo”. Sách mới xác định biểu thức rồi mới phát biểu định luật Hook. Nhận xét: - Khái niệm biến dạng kéo và biến dạng nén được sách cũ trình bày hoàn chỉnh hơn. - Sách mới xây dựng lạibiểu thức của định luật Hook giúp cho học sinh hiểu rõ được vấn đề hơn. + Sự nở vì nhiệt của chất rắn: Sách cũ Sách mới Sự nở dài: Xét sự tăng kích thước của vật rắn theo một hướng đã chọn gọi là sự nở dài. Sự nở dài là sự tăng kích thước của vật rắn theo một phương đã chọn. Nhận xét: - Hai sách trình bày khái niệm sự nở dài giống nhau. - Sách mới cần định nghĩa thêm đại lượng α (hệ số nở dài) + Sự nở thể tích: (Sự nở khối) Trang 32 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG Sách cũ Sách mới Thiết lập công thức: V= )1( tVo β+ lại từ đầu như sự nở dài. Công thức β=3α được chứng minh bằng cách tính toán. Công thức V= )1( tVo β+ không trình bày lại từ đầu mà được trình bày một cách vắn tắt. Sách mới không chứng minh. Nhận xét: Sách mới trình bày cách thiết lập công thức V= )1( tVo β+ một cách tóm lược có nét thuận Iợi là: Học sinh phải đầu tư thời gian đẻ thiết lập biểu thức một cách hoàn chỉnh nếu muốn hiểu rõ vấn đề. 6.2.1.2. Trạng thái lỏng: a. Cấu trúc phân tử của chất lỏng: Sách cũ Sách mới Bao gồm: Sự sắp xếp phân tử và chuyển động nhiệt. Thể hiện thông qua mật độ phân tử ở chất lỏng và tính chất dao động hỗn độn của các phân tử khi dao động xung quanh vị trí cân bằng xác định. - Khái niệm thời gian cư trú. - Sự tương quan giữa chất lỏng và chất vô định hình. Bao gồm: Mật độ phân tử. Cấu trúc trật tự gần. Chuyển động nhiệt ở chất lỏng (có bao gồm khái niêm thời gian cư trú) b. Chuyển động nhiệt ở chất lỏng: Sách cũ Sách mới Lập luận về sự khó khăn trong chuyển động của các phân tử chất lỏng. Các phân tử chất lỏng luôn dao động xung quanh một vị trí cân bằng xác định. Sau một thời gian nào đó do tương tác với các phân tử ở gần, nó nhảy sang một vị trí xác định khác và lại dao động hỗn độn xung quanh vị trí này một thời gian rồi lại nhảy sang vị trí mới… Chuyển động nhiệt của các phân tử. Trong phân tử mỗi phân tử tương tác với các phân tử khác ở gần. Nó dao động xung quanh một vị trí cân bằng tạm thời và từng lúc. Do tương tác nó nhảy sang một vị trí mới rồi lại dao động xung quanh vị trí cân bằng mới này và cứ thế tiếp tục. Chuyển động nhiệt của các phân tử. Trang 33 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG Nhận xét: Cùng một nội dung, nhưng sách mới trình bày đơn giản, ngắn gọn hơn sách cũ. Bên cạnh đó các phần của cùng một ý được tách ra riêng biệt và in đậm giúp cho học sinh dễ quan sát và học bài. c. Một số tính chất của trạng thái lỏng: + Hiện tượng căng mặt ngoài: - Cách nêu hiện tượng của hai sách khác nhau: + Sách cũ: con nhện đứng trên mặt nước không bị chìm, giọt nước trên lá sen thì có dạng hình cầu. + Sách mới: Một cái kim đinh ghim nhờn mỡ có thể nổi trên mặt nước, giọt nước có dạng hình cầu. Nhận xét: - Sách mới trình bày rõ ràng và dễ hiểu hơn sách cũ. - Hình minh họa cách đo lực căng mặt ngoài của sách mới giúp học sinh dễ hình dung hơn tính chất của lực này. Sách cũ trình bày ngắn, nhưng không giải thích đầy đủ. * Kiến nghị: Sách mới cần chia ra đề mục chi tiết hơn khi trình bày lực căng mặt ngoài. Nên chia phần lực căng mặt ngoài thành hai hoặc ba đề mục nhỏ để học sinh nắm trọng tâm của bài. + Sự dính ướt và không dính ướt Thí nghiệm của hai sách giống nhau ở hiện tượng dính ướt và phần giải thích, khác nhau ở hiện tượng không dính ướt : + Sách cũ : Nhỏ một giọt nước lên lá sen thì giọt nước không chảy lan ra mà có dạng hình cầu, hơi dẹp do tác dung của trong lực. + Sách mới: Nhỏ giọt thuỷ ngân lên mặt thủy tinh thì nó thu lại về dạng hình cầu (do tác dụng của trọng lực) Nhận xét: Cách nêu hiện tượng của sách cũ cụ thể và dễ gặp trong đời sống hàng ngày còn hiện tượng của sách mới chỉ thấy được trong phòng thí nghiệm. * Kiến nghị: Nên đưa thí dụ hiện tượng dính ướt ở sách cũ vào sách mới thì nội dung sẽ hoàn chỉnh hơn. + Hiện tượng mao dẫn: - Cả hai sách đều nêu hiện tương giống nhau : ống thuỷ tinh hở hai đầu bán kính rất nhỏ, nhúng thẳng đứng vào chậu nước. Nước trong ống dâng cao hơn trong chậu, ống thuỷ tinh có đường kính càng nhỏ thì mực nước trong ống càng cao. Thay nước bằng thuỷ ngân ta lại thấy mực thủy ngân trong ống hạ xuống. Trang 34 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG Nhận xét: Sách cũ Sách mới Hiện tượng mao dẫn là hiện tượng chất lỏng trong các ống có tiết diện nhỏ được dâng lên hoặc hạ xuống so với mực chất lỏng trong bình. Hiện tượng mao dẫn là hiện tượng dâng lên hay tụt xuống của mực chất lỏng ở bên trong các ống có bán kính trong nhỏ, trong các vách hẹp, khe hẹp, các vật xốp so với mực chất lỏng ở bình rộng. - Trình bày như sách mới học sinh sẽ dễ hiểu hơn so với cách trình bày của sách cũ. - Sách mới có thêm phần giải thích hiện tượng mao dẫn trên cơ sở lực căng mặt ngoài và sự dính ướt (hay không dính ướt) - Phần công thức tính độ chênh lệch mực chất lỏng ở hiện tượng mao dẫn của sách cũ có phần ứng dụng để giải thích và xây dựng công thức tính: gd h ρ σ4= Kiến nghị: Sách mới nên có thêm phần bài toán ứng dụng để giúp học sinh xây dựng công thức tính độ lệch mực chất lỏng thay vì chỉ đưa ra công thức vắn tắt, học sinh sẽ không biết ứng dụng công thức như thế nào cho phù hợp để giải bài tập. 6.2.2. Sự hóa hơi và sự ngưng tụ: a. Sự hoá hơi: Sách cũ Sách mới Trong cách giải thích sự hoá hơi: Một số phân tử ngẫu nhiên có vận tốc lớn hơn vận tốc trung bình và đủ lớn để thắng được lực hút tác dụng lên nó, hướng về phía trong chất lỏng. Do vận tốc lớn và hướng ra ngoài, những phân tử ấy sẽ đi qua mặt thoáng ra ngoài chất lỏng và trở thành phân tử hơi của chất ấy. Đó là quá trình bay hơi. Giải thích sự hoá hơi theo cách khác: Nếu phân tử có động năng đủ lớn, thắng được lực tương tác giữa các phân tử chất lỏng với nhau thì chúng có thể thoát ra ngoài khối lỏng. Ta nói chất lỏng bay hơi. Trang 35 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG Nhận xét: +Cách giải thích theo sách mới sẽ tổng quát hơn. b. Sự ngưng tụ: Sách cũ Sách mới Thí nghiệm dùng hai ống Torixenli A,B đặt trong thuỷ tinh có bơm ete vào miệng ống B ở phía dưới. Mỗi giai đoạn chỉ miêu tả hiện tượng. Lần lượt làm ba thí nghiệm để nghiên cứu tính chất của áp suất hơi bão hòa: Áp suất hơi bão hòa không phụ thuộc vào thể tích của hơi. Áp suất hơi bão hoà ở một nhiệt độ đã cho phụ thuộc bản chất của chất lỏng. Áp suất hơi bão hòa của một chất đã cho phụ thuộc vào nhiệt độ. Thí nghiệm về đường đẳng nhiệt thực nghiệm. Mỗi giai đoạn thí nghiệm về đường đẳng nhiệt tức là mỗi khi đẩy pittong để nén khí CO2 trong xilanh đều ứng với đường đẳng nhiệt thực nghiệm. Dùng thí nghiệm về đường đẳng nhiệt thực nghiệm để làm rõ tính chất đầu. Còn hai tính chất còn lại chỉ khảo sát đường đẳng nhiệt thực nghiệm với nhiệt độ khác nhau. Nhận xét: + Sách mới trình bày sự ngưng tụ vừa dễ hiểu vừa đảm bảo tính chính xác. + Sách mới bổ sung thêm nhiệt độ tuyệt đối, sự sôi. 6.3 Nhận xét: - Các nội dung trong chương phần lớn trình bày ngắn gọn và dễ hiểu hơn so với sách cũ. - Nhiều kiến thức đã được sách mới bổ sung vào: sự chuyển trạng thái, nhiệt độ tuyệt đối, sự sôi, các nhận xét về sự phụ thuộc của dao động vào nhiệt độ, xây dựng biểu thức của định luật Hook. Như vậy, lượng kiến thức mới bổ sung vào nhiều hơn nội dung được trình bày ngắn gọn và lượt bớt nên khi học sách mới sẽ thấy mức độ nâng cao của sách. Trang 36 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG 7. Chương 7: CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC (chương XI: Nội năng khí lý tưởng – SGK cũ) 7.1Cấu trúc: So với chương trình cũ thì nội dung của chương trình này có những thay đổi sau đây: ¾ Tỉnh giảng phần động cơ nhiệt, chỉ trình bày nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt. ¾ Đưa thêm vào nguyên tắc hoạt động của máy lạnh và nguyên lý thứ hai của nhiệt động lực học. 7.2. Nội dung: Mục tiêu của chương này: bao gồm 5 phần: ¾ Hiểu các khái niệm nội năng, công và nhiệt lượng. ¾ Hiểu được nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học. ¾ Có khái niệm về nguyên lý thứ hai của nhiệt động lực học. ¾ Có kỹ năng tính nội năng, công và nhiệt lượng của một số quá trình của khí lý tưởng. ¾ Có thể nhận biết được nguồn nóng, nguồn lạnh, tác nhân công sinh ra hay công nhận vào ở một vài động cơ nhiệt hay máy làm lạnh thông dụng. 7.2.1 Nội năng, công, nhiệt lượng: a. Nội năng: ” Nội dung: + Định nghĩa nội năng: Sách cũ Sách mới Nội năng của một vật là dạng năng lượng bao gồm động năng của chuyển động hỗn độn của các phân tử cấu tạo nên vật và thế năng tương tác giữa chúng. Nội năng là một dạng năng lượng bên trong của hệ, nó chỉ phụ thuộc trạng thái của hệ. Nội năng bao gồm: tổng động năng chuyển động nhiệt của các phân tử cấu tạo nên hệ và thế năng tương tác giữa các phân tử đó. Nhận xét: - Ở phần này sách mới trình bày tương đối đầy đủ hơn so với sách cũ. Trong khi sách cũ chỉ trình bày định nghĩa trực tiếp, kế tiếp là sự phụ thuộc của nhiệt năng vào nhiệt độ và thể tích, sách mới đi từ việc quan sát thực nghiệm mới đi đến định nghĩa rồi lại tiếp tục phân ra thêm một phần riêng biệt nữa là sự phụ thuộc của nội năng. Trang 37 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG - Ở định nghĩa nội năng sách mới trình bày đầy đủ và có bổ sung thêm ý so với sách cũ. Sách cũ phần định nghĩa nội năng phụ thuộc trạng thái được trình bày trong sách giáo viên, trong quá trình giảng dạy, giáo viên có đề cập đến, nhấn mạnh sẽ bổ sung thêm phần thiếu sót này. + Các cách làm biến đổi nội năng: có hai cách ¾ Thực hiện công. ¾ Sự truyền nhiệt. Hai sách trình bày theo hai cách khác nhau, chủ yếu là từ thực nghiệm để đưa đến kết luận. Sách mới có bổ sung thêm phần nhận xét về sự tương quan giữa công và nhiệt lượng. ”Nhận xét - Sách mới trình bày một số phần tương đối đầy đủ hơn so với sách cũ. Điển hình là khi xây dưng khái niệm nội năng từ thực nghiệm. Đây là một điểm hay của sách mới mà sách cũ không có. - Ở một số phần sách mới trình bày ngắn gọn làm cho học sinh khó hiểu. Thí dụ: Về hai cách làm biến đổi nội năng: Nội năng bị biến đổi do thực hiện công hay nội năng của không khí hay miếng kim loại tăng lên không do thực hiện công mà do truyền nhiệt lượng. Mặc dù học sinh đã được học về công hay nhiệt lượng trong chương trình vật lý lớp 8 nhưng liệu các em có còn nhớ hay không? Vì thế trong quá trình giảng bài giáo viên có đủ thời gian để nhắc lại những kiến thức cơ bản ấy hay không? Do đó chúng tôi đề nghị là trong phần này sách mới nên thêm vào các nhận xét về công, sự truyền nhiệt và công thức tính công như sau: — Công: là quá trình biến đổi nội năng liên quan đến sự chuyển dời của các vật khác tác dụng lực lên vật đang xét. — Công thức tính công là: A = F.S ( J = N. m) Trong đó: F là lực làm vật dịch chuyển một quãng đường S theo hướng của nó. — Khái niệm sự truyền nhiệt: Sự truyền nhiệt là sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác không bằng cách thực hiện công. — Khái niệm nhiệt lượng: Nhiệt lượng là phần năng lượng mà vật nhận được hay mất đi trong sự truyền nhiệt. — Công thức tính nhiệt lượng: Trang 38 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG Q = mc.(t2 - t1) Trong đó: m : là khối lượng của vật. C : là nhiệt dung riêng của chất cấu tạo nên vật. t1, t2:là nhiệt độ ban đầu và cuối cùng của quá trình truyền nhiệt Q: là nhiệt lượng của quá trình truyền 7.2.2 Nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học: ” Nội dung: + Định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng: Sách cũ Sách mới Năng lượng không mất đi và cũng không tự sinh ra. Nó chỉ chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác hoặc chuyển từ vật này sang vật khác. Nếu một hệ mất (hoặc nhận) một phần năng lượng dù dưới dạng sinh công hay các dạng khác thì nhất định có một hay nhiều hệ khác nhận (hoặc mất) cùng một năng lượng đó, sau cho năng lượng tổng được bảo toàn. + Nội dung của nguyên lý thứ nhất của nhiệt đông lực học: Sách cũ Sách mới Nhiệt lượng truyền cho vật làm biến thiên nội năng của vật biến thành công mà vật thực hiện lên các vật khác. Nhiệt lượng truyền cho hệ làm tăng nội năng của hệ và biến thành công mà hệ sinh ra. Nhận xét: - Sách cũ trình bày phần thí nghiệm của Jun và định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng rồi mới xây dựng nội dung của nguyên lý thứ nhất. Trong phần này sách mới trình bày khó hiểu hơn sách cũ. Nên trình bày nội dung của nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học theo sách cũ tức là nhiệt lượng truyền cho vật làm biến đổi nội năng của vật (chứ không phải làm tăng nội năng của hệ như sách mới đã trình bày) Vì nếu nói truyền nhiệt lượng làm tăng nội năng của hệ làm cho học sinh dễ hiểu lầm rằng ∆U lúc nào cũng dương, mà trong quy ước dấu ∆U0 gây khó khăn cho các em trong việc giải toán và phân tích các hiện tượng vật lý. Nên ta chỉ ghi là truyền nhiệt lượng làm biến đổi nội năng, sự biến đổi có thể làm tăng hoặc giảm nội năng tức là ∆U>0 hoặc ∆U<0 làm cho học sinh dễ hiểu vấn đề hơn. - Từ sự khác nhau và sai lệch trong cách trình bày, chúng tôi đề nghị nên trình bày phần nội dung này như sau: Trang 39 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG a/ Định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng: Bố trí thí nghiệm của Jun và định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng. ⇒ Từ đó rút ra nội dung của định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng như sau: “ Năng lượng không tự nhiên mất đi mà cũng không tự nhiên sinh ra. Nó chỉ chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác hoặc chuyển từ vật này sang vật khác. Hay nói cách khác là năng lượng được bảo toàn”. b/ Nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học nên trình như sau: Nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học là sự vận dụng của định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng vào các hiện tượng nhiệt. Xét trường hợp đơn giản sau đây. Khi truyền nhiệt cho chất khí trong xilanh, chất khí nóng lên nở ra, thực hiện công. Nếu gọi Q là nhiệt lượng truyền cho chất khí, ∆U là độ tăng nội năng của chất khí; A là công chất khí thực hiện lên pittông thì theo định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng ta có: Q = ∆U + A với ∆U = U2 – U1 : độ tăng nội năng của hệ. Rất nhiều hiện tượng khác cũng chứng tỏ nhiệt lượng truyền cho vật một phần tăng nội năng của vật, một phần chuyển hoá thành công thực hiện lên các vật khác. Ví dụ như: động cơ nhiệt (Động cơ nhiệt là một thiết bị biến đổi nhiệt lượng thành công). Thiết bị này dùng để nâng vật nặng M lên cao nhờ biến đổi nhiệt lượng thành công. Nhận xét trên đã được phát biểu thành nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học: “Nhiệt lượng truyền cho vật làm biến thiên nội năng của vật và biến thành công mà vật thực hiện lên vật khác.” Q = ∆U + A (∗) Với quy ước về dấu thích hợp thì biểu thức (∗) vẫn đúng trong các trường hợp khác như vật truyền nhiệt cho các vật khác, vật nhận công từ các vật khác … Qui ước về dấu của các đại lượng trong biểu thức của nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học như sau: ∆U > 0 : Nội năng của vật tăng. ∆U < 0 : Nội năng của vật giảm. Q > 0 : Vật nhận nhiệt lượng của vật khác. Q < 0 : Vật truyền nhiệt lượng cho vật khác. A > 0 : Vật thực hiện công. A < 0 : Vật nhận công từ vật khác. Trang 40 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG 7.2.3 Khái niệm về nguyên lý thứ hai của nhiệt động lực học. Trong phần này nội dung của nguyên lý thứ hai của nhiệt động lực học tương đối dễ hiểu, nhưng nên bổ sung thêm từ “lạnh” vào cách phát biểu thứ nhất như sau: — Nhiệt không thể tự động truyền từ vật lạnh sang vật nóng hơn (Phát biểu của Claodiut) — Không thể chế tạo được động cơ vĩnh cửu loại hai (Phát biểu của Tomxon) Trong cách trình bày để dẫn đến nguyên lý thứ hai thì chúng tôi đề nghị nên chỉnh sửa lại như sau: - Trong tự nhiên, các quá trình diễn biến tuân theo định luật bảo toàn năng lượng. Tuy vậy, không phải tất cả các quá trình đều có năng lượng được bảo toàn. - Các quá trình trong tự nhiên đều diễn biến theo chiều xác định (quá trình không thuận nghịch), hoặc theo hai chiều (quá trình thuận nghịch). - Rồi sau đó nêu ví dụ, trình bày nội dung nguyên lý thứ hai, nêu ứng dụng. 7.2.4 Về kỹ năng tính nội năng, công, nhiệt lượng của một số quá trình của khí lý tưởng: Thông qua các công thức tính nội năng, công, nhiệt lượng được trình bày trong sách giáo khoa, giáo viên nên nhấn mạnh những công thức trong yếu giúp cho học sinh làm bài tập, phân tích hiện tượng. Đó là các công thức: - Tính nội năng ∆U = Q – A Trong đó: ∆U : là độ tăng nội năng của hệ. Q : nhiệt lượng mà hệ nhận được. A : công mà hệ sinh ra. - Công thức tính công: A = F.S Với F là lực tác dụng lên vật làm vật dịch chuyển một quãng đường S theo hướng của nó. - Công thức tính nhiệt lượng: Q = mC.∆t = mC (t2 – t1) m: là khốI lượng của vật. C : nhiệt dung riêng của chất cấu tạo nên vật. t1,t2 : nhiệt độ ban đầu và cuối cùng của quà trình truyền nhiệt. - Và kết hợp bảng công thức trình bày trong sách giáo viên như sau: Trang 41 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG Quá trình Dữ kiện Biểu thức Nl1 Tính ∆U Tính A Tính Q Đẳng tích V = const A = 0 Q = ∆U ∆U = Q (do truyền nhiệt) A = 0 Q = mC∆t Q = ∆U Đẳng áp P = const A ≠ 0 Q ≠ 0 Q= ∆U + A ∆U = Q - A A = P(V2-V1) Q = mC∆t Q = mL Q = ∆U + A Đẳng nhiệt T = const U = const A≠0, Q≠0 Q = A ∆U = 0 Chưa học công thức, đoán biết qua diện tích ở đồ thi P_V Q = A (nếu cho biết A) Chu trình Trạng thái cuối cùng với trạng thái đầu Q = A (của cả chu trình) ∆U = 0 Áp dụng cách tính A và Q của mỗi quá trình trên. Tính A theo diện tích giới hạn bởi đường cong kín, vẽ chu trình 7.2.5 Kỹ năng nhận biết nguồn nóng, nguồn lạnh, tác nhân công sinh ra hay nhận vào ở một vài động cơ nhiệt hay máy làm lạnh thông dụng. Giáo viên cần nhấn mạnh các khái niệm nguồn nóng, nguồn lạnh đã được trình bày trong sách giáo khoa như sau: — Nguồn nóng để cung cấp nhiệt lượng. — Nguồn lạnh để thu nhiệt lượng mà động cơ toả ra. — Một vật trung gian đóng vai trò nhận nhiệt, sinh công và toả nhiệt gọi là tác nhân. Trang 42 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG PHẦN IV KẾT LUẬN và KIẾN NGHỊ Trong tình hình giáo dục hiện nay việc đổi mới chương trình SGK là hoàn toàn phù hợp, phù hợp với thực tiễn của đất nước – đang thực hiện phong trào công nghiệp hoá, hiện đại hoá, phù hợp với xu thế phát triển trong khu vực và trên thế giới. Tuy nhiên việc đổi mới chương trình giảng dạy, thông qua việc đổi mới SGK thì phải dựa trên tình hình thực tế của đất nước ta mà xây dựng cho phù hợp bằng cách so sánh nội dung chương trình SGK bộ môn Lý bộ mới do Ban khoa học tự nhiên biên soạn so với chương trình SGK cũ. Từ đó chúng tôi rút ra nhận xét như sau: A. Kết luận: I. Ưu điểm của sách mới: Trong sách mới có nhiều hình ảnh thực tế, sinh động, có thêm hình của các nhà khoa học làm cho quyển sách thêm sống động, kích thích tinh thần cũng như thái độ học tập của các em. Có trình bày mục tiêu trước từng chương, giúp cho các em dễ dàng xác định những kiến thức trọng tâm, từ đó lập được kế hoạch học tập cho phù hợp, để các em có thể ghi nhớ, củng cố kiến thức, vận dụng các kiến thức đã học một cách linh hoạt, sáng tạo, vận dụng vào trong cuộc sống góp phần vào sự nghiệp phát triển của đất nước. Sử dụng nhiều kiểu chữ, to rõ làm nổi bật những kiến thức trọng tâm, những từ ngữ quan trọng mà học sinh cần phải nhớ trong quá trình học tập. Qua đó cũng góp phần thu hút sự chú ý của học sinh. Bên cạnh các bài tập định tính, định lượng của sách giáo khoa mới còn có thêm phần câu hỏi trắc nghiệm cho học sinh tự rèn luyện, tự kiểm tra kiến thức, tuy số lượng câu trắc nghiệm không nhiều (mỗi bài trung bình có một câu) nhưng nó là cơ sở cho học sinh làm quen với phương pháp trắc nghiệm. Các thí nghiệm được thực hiện dưới dạng thực, bằng những công cụ hiện đại, cụ thể, vấn đề nghiên cứu được coi như chưa biết cho học sinh đoán nguyên nhân, bản chất, diễn biến...của hiện tượng, từ đó đề xuất phương án thí nghiệm. Do đó, nó mang tính chất khám phá kiến thức mới. Số tiết học thực hành thí nghiệm nhiều hơn so với trước đây (30% tổng số tiết học) để học sinh thực hành phát huy được tính năng động sáng tạo của học sinh (thông qua cách trình bày, bố cục, nội dung của sách). Các bảng số liệu thực tế để minh họa cho các đề mục nhiều hơn sách cũ. Trang 43 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG ™ Trong sách giáo viên được chia thành ba phần: + Mục tiêu : Nêu mục tiêu của tiết học mà học sinh cần đạt được. + Có những kiến thức bổ sung, mở rộng để giáo viên tham khảo. + Hướng dẫn câu hỏi và bài tập thông qua việc trình bày câu trả lời, đáp số và hướng dẫn giải bài tập ở cuối tiết học. Nhìn chung : Sách giáo khoa mới mang tính khoa học, trình bày những kiến thức thực tế hơn so với chương trình cũ, tạo điều kiện cải tiến phương pháp giảng dạy để chuyển mục tiêu học sinh trở thành chủ thể của quá trình dạy học. II. Nhược điểm của sách giáo khoa mới: Nhược điểm lớn nhất của SGK mới là nội dung cần truyền đạt thì nhiều nhưng thời gian truyền đạt thì ít. Môn Lý ở chương trình cũ có 3 tiết/tuần thì chương trình mới còn 2,5 tiết/tuần. Cho nên muốn hoàn chỉnh được khối lượng kiến thức theo qui định (đúng bài – đúng giờ) thì giáo viên phải dồn nén nội dung, giảng thật nhanh và với điều kiện là học sinh phải chuẩn bị từ trước. Cách trình bày bài học cho học sinh cũng như cách giảng dạy của giáo viên chỉ phù hợp với học sinh khá, giỏi và những học sinh có năng lực tự học, biết sử dụng SGK ở nhà là chính, vào lớp ít ghi chép bởi nội dung khá nặng so với đại đa số học sinh, có yếu tố giảm tải, nhưng không đáng kể, ngược lại yêu cầu lại nặng hơn, nhiều kiến thức từ lớp 11,12 đưa xuống (như phần chất lỏng, hiện tượng mao dẫn, căng mặt ngoài, góc nhị diện,…) . Nhưng thực tế theo các giáo viên, cũng như đa số học sinh hiện nay đều quen với kiểu học thụ động (đọc – chép) không có thói quen chuẩn bị bài trước, chưa kể việc chuẩn bị bài cũ đã tốn hết thời gian ở nhà của học sinh, (mà không phải các học sinh chỉ học có một môn học). Do đó, nếu vẫn giữ nguyên nội dung trong chương trình SGK mới thì phải tăng thêm thời gian học để giáo viên có thể chuyển tải hết nội dung cần truyền đạt và học sinh có thể lĩnh hội được những kiến thức theo yêu cầu. Ngoài những nhược điểm trên còn có những nhược điểm khác như là sách mới trình bày một số phần quá gọn, đến mức làm cho câu văn rời rạc, lủng củng, không mang tính logic, một số chỗ chưa hợp lý vận dụng trong các thuyết chưa chia từng ý một cách cụ thể, riêng biệt làm cho học sinh khó hiểu. Một số nội dung sách mới đã không làm rõ như : + Đặc trưng của trọng lực. + Khái niệm về biến dạng kéo và nén. + Chưa nêu thí nghiệm chứng tỏ lực ma sát trượt không phụ thuộc vào diện tích mặt tiếp xúc. B. Kiến nghị: Vẫn giữ nguyên những nội dung cần truyền tải nhưng phải gia tăng thời gian học, bên cạnh đó cần phải sữa chữa lại một số nội dung mà chúng tôi đã trình bày trong phần nhận xét của các nội dung cần sữa chữa đó. Hoặc giảm tải nội dung, cắt bớt những phấn ít liên quan (do mục tiêu của sách mới là giảm tải nhưng vẫn chưa thực hiện được) Trang 44 SVTH:NGUYỄN THỊ KIM THOA SVTH: LÝ THỊ THANH DUNG Trong sách giáo khoa thì không nhất thiết phải trình bày theo hai cột (một bên là lý thuyết, một bên còn lại là hình vẽ hoặc chú thích). Mặc dù nhìn bề ngoài thấy có sự thống nhất trong cách trình bày nhưng không phải nội dung nào cũng phù hợp khi trình bày như vậy. Điển hình như các thuyết, các tính chất vật lý của một số chất thì cần phải trình bày theo chiều ngang tối đa bình thường của sách, phân thành từng ý rõ ràng cho học sinh dễ quan sát và tiết kiệm khoảng không gian của sách. Câu cú trong sách cũng nên được xem xét lại kỹ càng, để giữa các câu có sự liên kết chặt chẽ hơn, từ ngữ dễ hiểu hơn. Mặc dù là tập cho học sinh làm quen dần với các từ ngữ khoa học nhưng chỉ nên xen vào thỉnh thoảng, vừa dễ hiểu vừa có sự logic, chứ không nên trình bày toàn bộ nội dung bằng từ ngữ khoa học . Ở bìa sách cũng nên trang trí lại để thể hiện được một phần nội dung môn học ( các hình ảnh của môn lý). Ngoài việc chỉnh lý tài liệu học tập thì trong phương pháp giảng dạy, người giáo viên cũng phải lưu ý các điểm sau : + Phải có kiến thức sâu rộng về chuyên môn, nắm vững các phương pháp lĩnh hội những kiến thức. Từ đó xây dựng cho học sinh phương pháp khoa học để tự lực học tập và nghiên cứu tài liệu. + Vận dụng linh hoạt các phương pháp giảng dạy. Vì vật lý là một bộ môn học hết sức phong phú, vận dụng linh hoạt cho từng bài dạy, từng đối tượng học sinh. Việc lựa chọn các phương pháp dạy học trước hết phải xuất phát từ mục đích bài dạy. Ví dụ nếu mục đích của bài học là làm cho học sinh lĩnh hội những tri thức mới thì phải lựa chọn các phương pháp như kể chuyện, giảng giải, đàm thoại. Còn nếu mục đích bài học là nhằm củng cố tri thức, kỹ năng, kỹ xảo thì dùng các phương pháp ôn tập, hệ thống hóa. + Phải phát huy được tính sáng tạo của học sinh, mà yếu tố quan trọng để sáng tạo là hứng thú. Muốn rèn luyện cho học sinh tính sáng tạo thì giáo viên phải giảng dạy và ra bài tập làm cho học sinh hứng thú. Ví dụ khi giải thích các cơ sở vật lý học theo điểm duy vật biện chứng từ đó dẫn cho học sinh đến những khái quát có tính triết học và dẫn đến những quan điểm cơ bản về bức tranh vật lý của thế giới. + Trong quá trình dạy học phải làm cho học sinh thấy được con đường đi đến tri thức từ đó có những hiểu biết sâu sắc hơn về các sự vật hiện tượng giúp cho học sinh thấy được mối liên hệ và phụ thuộc lẫn nhau giữa các hiện tượng đồng thời hình thành cho học sinh ngôn ngữ vật lý học . + Bên cạnh đó khuyến khích học sinh tự học, tự rèn luyện nhằm phát huy tính độc lập của học sinh có tác dụng rất tốt trong việc rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo. Với những đề nghị trên chúng tôi hy vọng có thể phần nào chỉnh sửa những sai sót từ đó hoàn thiện chương trình mới, đáp ứng được mục tiêu giáo dục mà Đảng và Nhà nước đã đề ra. Trang 45