Luận văn Bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm vật lý cho học sinh khi dạy học một số kiến thức chương Chất Khí vật lý 10, chương trình chuẩn

ng cụ trên bàn (tương tự như ở bài định luật Sác - lơ) để tiến hành thí nghiệm để kiểm tra hệ thức trên, đồng thời phát phiếu học tập cho các nhóm. Và yêu cầu các nhóm tiến hành thí nghiệm theo phương án đã thống nhất. Sau hơn 10 phút, chúng tôi nhận thấy các nhóm đã hầu như hoàn thành nhiệm vụ được giao, chúng tôi mời 1 nhóm đại diện trình bày kết quả thí nghiệm, ghi nhận kết quả của các nhóm khác để đối chiếu. Và kết quả cho thấy đa số các nhóm thu được kết quả khá tốt, tuy nhiên vẫn có 1 nhóm kết quả chưa được chính xác lắm ( sai số phép đo  5%). Qua tìm hiểu, chúng tôi nhận thấy nguyên nhân là do khi thay đổi cả nhiệt độ và thể tích làm áp suất thay đổi khá lớn gây ra áp lực đẩy pittông lên trong khi các em giữ pittông không được cố định hoàn toàn tại vị trí đang xét. Cuối cùng chúng tôi thu bản báo cáo kết quả của các nhóm để đánh giá và yêu cầu các nhóm thu dọn các dụng cụ thí nghiệm. Nhận xét sau giờ học: Đây là một tiết học không có trong phân phối chương trình, nhưng với mục đích nhằm bồi dưỡng cho các em các thao tác để tự xây dựng được các phương án làm thí nghiệm và các thao tác trong quá trình làm thí nghiệm nên chúng tôi manh dạn đưa thêm tiết học này vào giảng dạy. Qua tiết học này, chúng tôi nhận thấy khả năng nhận biết vấn đề và khả năng đề xuất, xây dựng phương án thí nghiệm của học sinh là khá tốt. Khi làm thí nghiệm, các em đã biết phân công công việc một cách hợp lí để hoàn thành nhiệm vụ được giao một cách tốt nhất. Tuy nhiên, thí nghiệm phần nhiệt là một trong những thí nghiệm khá khó thực hiện nên một số học sinh thao tác chưa cẩn thận dẫn đến kết quả không được như mong muốn. 3.3.3. Nhận xét chung về hiệu quả của tiến trình dạy học đối với việc bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh. Chúng tôi tiến hành thực nghiệm sư phạm trên đối tượng là học sinh vẫn quen với cách học cũ nên khi được làm việc theo phương pháp học này thì học sinh tỏ ra khá hứng thú. Tuy nhiên, do đã quen với cách học cũ là chờ đợi thầy cô giáo, nghe và ghi chép nên lần đầu làm quen với phương pháp mới nhiều học sinh ban đầu còn nhiều bỡ ngỡ, rụt rè, chưa dám phát biểu ý kiến, trao đổi tranh luận với bạn bè. Trong lần thực nghiệm thứ nhất (ở lớp 10 A9): chỉ một số học sinh khá là hoạt động tích cực, còn các học sinh khác vẫn còn tỏ ra khá nhút nhát, thụ động và do học sinh chưa quen với cách học mới nên diễn biến tiết học thứ nhất không diễn ra như đúng dự kiến của chúng tôi và do đó thời gian bị quá 5 phút. Còn tiết học thứ hai diễn ra đúng như dự kiến. Trong lần thực nghiệm thứ hai (ở lớp 10A8): rút kinh nghiệm lần thức nghiệm thứ nhất chúng tôi đã tìm cách động viên, khuyến khích như: tạo không khí thoải mái cho lớp học, khen ngợi học sinh đúng lúc…đơn giản hóa các câu hỏi. Và kết quả là lớp học đã trở nên sôi nổi hơn. Và qua tiết học thứ hai, thì các em đã quen với cách học nên tiết học diễn ra khá nhẹ nhàng, đúng như kế hoạch dự kiến. Sang tiết thứ ba là tiết bài tập, tuy đây là lần đầu tiên với bài tập thí nghiệm nhưng do được thường xuyên trao đổi thảo luận ở hai bài học trước nên đã hình thành thói quen dám nói ra và bảo vệ ý kiến của mình trước người khác, đồng thời cũng phát triển ở học sinh khả năng suy nghĩ, xử lý tình huống một cách nhanh nhạy hơn nên học sinh lại tranh luận rất sôi nổi, tạo cho tiết học một không khí thoải mái. Đến tiết thứ tư thì các thao tác của các em đã khá thành thạo vì các em đã nắm được cách nhận biết và xây dựng phương án giải quyết vấn đề nên tiết học diễn ra đúng dự kiến. Qua 4 tiết học, tuy không phải là nhiều với mục đích bồi dưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm – một phương pháp nghiên cứu của các nhà khoa học nhưng phần nào học sinh cũng có những chuyển biến khá tích cực: biết cách hình thành một kiến thức vật lí theo con đường nhận thức khoa học, biết cách tự mình nhận biết và giải quyết những vấn đề đơn giản, mạnh dạn tranh luận, trình bày ý kiến của mình trước tập thể…. 3.3.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm Chúng tôi xác định rằng cách đánh giá tốt nhất là theo dõi, đánh giá hoạt động của học sinh trong giờ học và trong việc thực hiện các nhiệm vụ về nhà. Bên cạnh đó, chúng tôi đã soạn thảo một bài kiểm tra viết để nắm vững mức độ nắm vững kiến thức của học sinh về các mặt sau: + Tri thức cơ bản theo chuẩn kiến thức: hiểu được các kiến thức đã học, vận dụng kiến thức vào các tình huống khác nhau. + Thực hành kỹ năng về phương pháp thực nghiệm: có rất nhiều kỹ năng nhưng trong giới hạn của luận văn chúng tôi kiểm tra học sinh ở một số kỹ năng cơ bản: xử lý số liệu, nhận xét được kết quả, vẽ đồ thị. Nội dung bài kiểm tra: (thời gian 45 phút) (Phụ lục 3). Sơ bộ đánh giá kết quả thực nghiệm như sau: Về thái độ của học sinh trong việc tiếp thu các tri thức về phương pháp nhận thức khoa học: + Khả năng làm việc theo nhóm: các em đã có sự phân chia công việc một cách hợp lý, mỗi em có trách nhiệm với nhiệm vụ mà mình được giao. Do đó đã tạo nên một không khí làm việc tích cực và có hiệu quả. + Về sự hoàn thành các nhiệm vụ học tập về nhà: đa số các em đều có sự nỗ lực để hoàn tất nhiệm vụ được giao ( vẽ đường đẳng nhiệt bằng kết quả thí nghiệm của nhóm mình, chuẩn bị các bài tập trong tiết bài tập, đặc biệt là bài tập thí nghiệm với các dụng cụ thí nghiệm mà nhóm phải tự thực hiện, hoặc thiết kế phương án thí nghiệm…) (xem phụ lục 3). Qua đó đã góp phần phát huy được tính tự lực, sáng tạo của học sinh. + Về không khí lớp học: với cơ sở vật chất của một trường huyện còn thiếu thốn trang thiết bị, nên hầu như các em chưa được tham gia một tiết học có làm thí nghiệm Vật lý, được trải qua các giai đoạn để xây dựng một định luật Vật lý như các nhà khoa học đã tiến hành nên khi được tham gia vào các tiết thực nghiệm, các em đã hoạt động khá tích cực, sôi động, hăng hái phát biểu ý kiến…tạo nên một không khí lớp học rất sôi nổi. Về tính khả thi của các tiến trình dạy học đã soạn thảo. + Số câu trả lời đúng: ở tiết học thứ nhất, tuy đã làm quen với PPTN Vật lý ở phần Cơ học nhưng một số em đã quên nên các em còn thụ động, số học sinh tham gia phát biểu ý kiến còn chưa nhiều và các câu trả lời của các em có liên quan đến việc xây dựng định luật theo PPTN còn khá lúng túng. Nhưng sang tiết học thứ hai, các em đã mạnh dạn hơn và các câu trả lời đã rõ ràng và logic hơn. + Do trình độ học sinh còn yếu, chưa đồng đều nên việc suy luận ra các hệ quả logic và xây dựng các phương án thí nghiệm đều được giáo viên định hướng một cách cụ thể. Nhưng các em cũng đã thể hiện sự chủ động của mình bằng việc tham gia khá tích cực trả lời các câu hỏi định hướng của giáo viên. Về kết quả các bài kiểm tra cho thấy: + Ở bài số 1: Là một bài vận dụng kiến thức khá đơn giản nên hầu hết các học sinh đều trả lời đúng quá trình nào là đẳng quá trình nhưng vẫn còn một số em cách giải tích chưa rõ ràng hoặc không biết giải thích. + Ở bài số 2: Là một bài tập kiểm tra các kỹ năng về phương pháp thực nghiệm, ở các lớp thực nghiệm do đã được bồi dưỡng khá nhiều qua các tiết học nên thao tác làm của các em khá tốt tuy một số học sinh trung bình và yếu còn lúng túng khi vẽ đồ thị, còn đối với các lớp đối chứng ở câu a một số em khá vẫn có thể hoàn thành, còn ở câu vẽ đồ thị thì một số học sinh khá đã tìm được các giao điểm nhưng lại không biết cách thể hiện dạng của đồ thị nên đồ thị không chính xác. + Ở bài số 3: Là một bài tập vận dụng với những số liệu cụ thể. Ở các lớp thực nghiệm, các em do đã nắm được phương pháp chung khi giải một bài tập về biến đổi trạng thái của chất khí nên hoàn thành khá tốt. Còn ở các lớp đối chứng thì các em vẫn còn lúng túng khi xác định các trạng thái khí trong quá trình biến đổi trạng thái. Bảng 3.1 và 3.2: Thống kê kết quả kiểm tra của các lớp Nhóm lớp thực nghiệm ( TN) Nhóm lớp đối chứng ( ĐC) Điểm 10 A9 10A8 10A7 10A10 1 0 0 0 1 2 0 0 4 7 3 3 3 5 7 4 4 2 7 6 5 8 6 12 8 6 10 12 9 8 7 12 11 6 4 8 6 7 3 3 9 3 2 1 1 10 0 2 0 0 Tổng 46 45 47 45 Điểm Nhóm lớp thực nghiệm (TN) Nhóm lớp đối chứng (ĐC) 0 0 0 1 0 1 2 0 11 3 6 12 4 6 13 5 14 20 6 22 17 7 23 10 8 13 6 9 5 2 10 2 0 Tổng 91 92 Để so sánh chất lượng kiến thức của học sinh thông qua so sánh điểm kiểm tra, chúng tôi sử dụng các đại lượng sau: 2, , ,X S S V Trong đó: - X : là trung bình cộng điểm số, đặc trưng cho sự tập trung của các điểm số. 1 1 N i i i X f X N    với Xi là điểm số, fi là tần số, N là học sinh. -Phương sai S và độ lệch chuẩn S2 là các tham số đo mức phân tán của các số liệu quanh giá trị trung bình cộng, S càng nhỏ chứng tỏ số liệu càng ít phân tán.  22 2 1 1 ; 1 N i i i S f X X S N     S . -V là hệ số biến thiên mức độ phân tán: .100%SV X  . Bảng 3.3: Tổng hợp các tham số. X S2 S V(%) Nhóm lớp ĐC 4,88 3,49 1,87 38,32 Nhóm lớp TN 6,31 2,62 1,62 25,67 Tham số Đối tượng Bảng 3. 4: Bảng phân phối tần suất điểm kiểm tra Điểm Nhóm lớp thực nghiệm (TN) Nhóm lớp đối chứng (ĐC) 0 0 0 1 0 1.1 2 0 12 3 6.6 13 4 6.6 14.1 5 15.4 21.7 6 24.2 18.5 7 25.2 10.9 8 14.3 6.5 9 5.5 2.2 10 2.2 0 Từ bảng số liệu trên chúng tôi tiến hành vẽ đồ thị đường phân phối tần suất. 0 5 10 15 20 25 30 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Điểm Số % h ọc s in h đạ t đ iểm X i Nhóm lớp thực nghiệm (TN) Nhóm lớp đối chứng (ĐC) Biểu đồ 3.1. Biểu đồ phân phối tần suất điểm kiểm tra Bảng 3.5: Bảng phân phối tần suất lũy tích điểm kiểm tra Điểm Nhóm lớp thực nghiệm (TN) Nhóm lớp đối chứng (ĐC) 0 0 0 1 0 1.1 2 0 13.1 3 6.6 26.1 4 13.2 40.2 5 28.6 61.9 6 52.8 80.4 7 78 91.3 8 92.3 97.8 9 97.8 100 10 100 Từ bảng số liệu trên chúng tôi tiến hành vẽ đồ thị đường phân phối tần suất lũy tích. 0 20 40 60 80 100 120 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Nhóm lớp thực nghiệm (TN) Nhóm lớp đối chứng (ĐC) Biểu đồ 3.2. Biểu đồ phân phối tần suất lũy tích điểm kiểm tra. Đánh giá định lượng kết quả: - Điểm trung bình của các lớp thực nghiệm cao hơn các lớp đối chứng. - Hệ số biến thiên của các lớp thực nghiệm nhỏ hơn so với các lớp đối chứng nghĩa là độ phân tán về điểm số quanh điểm trung bình của các lớp thực nghiệm là nhỏ. - Đồ thị đường phân bố tần suất và tần suất lũy tích của các lớp thực nghiệm nằm ở bên phải và phía dưới của đường phân bố tần suất và tần suất lũy tích của các lớp đối chứng, chứng tỏ chất nắm vững và vận dụng kiến thức của học sinh lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng. - Qua kết quả phân tích cả bằng định tính và định lượng, chúng tôi nhận thấy rằng kết quả học tập của học sinh lớp thực nghiệm khá hơn lớp đối chứng. Điều đó chứng tỏ chất lượng nắm kiến thức của học sinh lớp thực nghiệm cao hơn học sinh lớp đối chứng. Qua đó có thể khẳng định rằng những học sinh được học theo tiến trình dạy học mà chúng tôi thiết kế có khả năng tiếp thu kiến thức tốt hơn. - Để đánh giá sự khác nhau giữa các giá trị trung bình của các lớp thực nghiệm và các lớp đối chứng là có ý nghĩa về mặt phương pháp dạy học hay không ( sự khác nhau này do tác động của nội dung và biện pháp dạy học mới hay chỉ là sự ngẫu nhiên) chúng tôi đã xử lý như sau: Chọn xác suất sai lầm  = 0.05 Giả thiết: H0: sự khác nhau giữa 2 giá trị trung bình 1 4.88X  và 2 6.31X  là không có ý nghĩa. Giả thiết : H1: sự khác nhau giữa 2 giá trị trung bình 1 4.88X  và 2 6.31X  là có ý nghĩa. Số thống kê kiểm nghiệm t được tính theo phương trình dưới đây: 1 2 1 2 'X X X Xt S   Trong đó: 1, 2X X là những trung bình. 1 2 'X XS  : là số phỏng định sai số tiêu chuẩn của hiệu số được tính theo công thức (1)     1 2 2 2 1 1 2 2 1 2 1 2 1 ' 1 ' 1 1' 2X X N S N S S N N N N           Thay các giá trị vào, ta có: 1 2 91.3, 49. 90.2,62 1 1' 0, 259 181 92 91X X S         Và: 6,31 4,88 5,52 0,259 t   Theo bảng phân phối t với  = 0.05 thì t = 1.96 Vì t > t nên ta bác bỏ giả thiết H0, chấp nhận giả thiết H1: sự khác nhau giữa 2 giá trị trung bình là có ý nghĩa. Điều đó chứng tỏ: kết quả thu được ở lớp thực nghiệm thực sự tốt hơn kết quả ở lớp đối chứng với độ tin cậy 95%. Kết luận chương 3 Qua việc tổ chức, theo dõ ủa các giờ thực nghiệm, kết hợp trao đổi với giáo viênn và h ệc xử lý kết quả bài kiểm tra như trên, chúng tôi có nhận xét sau: đã làm cho các em hứng thú, tích cự, hức của mình, đồng thời giúp giáo viên kiểm soát được phân tích thực nghiệm về mặt định tính và định lượng đã cho thấy: t lý học. ở i và phân tích diễn biến c ọc sinh. Đồng thời thông qua vi Nhìn chung phương án dạy học đã soạn thảo là có tính khả thi. Các em do được đặt vào vị trí của người nghiên cứu để xây dựng một định luật Vật lý theo các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm nên tự giác hơn trong học tập. Qua hình thức học này, học sinh đã thể hiện được suy nghĩ của mình, được trao đổi, tranh luận với bạn bè, thầy cô. Điều này giúp cho học sinh nhận ra được những sai lầm trong kiến t những hoạt động nhận thức của học sinh để kịp thời sửa chữa những sai lầm của học sinh. Sau tiết học đầu còn bỡ ngỡ thì đến các tiết sau các em đã nhanh chóng thích nghi và tự lực thực hiện các hành động theo định hướng của giáo viên. Các phương án dạy học do chúng tôi soạn thảo đã bước đầu bồi dưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm – một phương pháp nhận thức đặc thù của Vậ Tuy nhiên, dạy học theo phương án chúng tôi soạn thảo mất nhiều thời gian hơn so với cách dạy truyền thống do phải tiến hành các thí nghiệm nên sự chuẩn bị cho tiết học phải chu đáo hơn. Ngoài ra, đối tượng thực nghiệm còn ít cần phải m rộng hơn. KẾT LUẬN CHUNG Thực hiện mục đích m vụ của đề tài, chúng tôi có một số kết luận ch Về mặt lý luận trong mục tiêu dạy học vật lý THPT và các để bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm vật lý cho học sinh, ết bị phục vụ cho việc dạy học để làm động học tập của học sinh theo tiến trình PPTN t động nhóm của học sinh. đầu đã cho thấy tính khả thi và hiệu quả của nghiên cứu và đối chiếu với các nhiệ ung như sau: 1. Đã tìm hiểu cơ sở lý luận của phương pháp thực nghiệm trong nghiên cứu vật lý, vị trí của phương pháp thực nghiệm hình thức, biện pháp khẳng định trong dạy học Vật lý THPT cần thiết phải bồi dưỡng cho học sinh PPTN của Vật lý học – một phương pháp nhận thức đặc thù của Vật lý, từ đó trang bị cho học sinh phương pháp nhận thức, phương pháp tự học để họ có thể tự lực học tập suốt đời. Bồi dưỡng PPTN Vật lý cho học sinh có thể thực hiện qua các bài học truyền thống: Bài học xây dựng kiến thức mới – dùng để xây dựng các định luật thực nghiệm Vật lý, bài học luyện tập giải bài tập Vật lý – sử dụng các bài tập thí nghiệm Vật lý, bài học thực hành thí nghiệm Vật lý – biến thí nghiệm thực hành truyền thống thành bài tập thí nghiệm Vật lý. 2. Về mặt nghiên cứu ứng dụng - Chúng tôi đã tìm hiểu tình hình dạy học chương: “Chất khí” lớp 10 chương trình chuẩn, điều kiện cơ sở vật chất, trang thi cơ sở cho việc định hướng các hành Vật lý. - Đã chế tạo 6 bộ thí nghiệm để khảo sát định lượng các định lụât chất khí: Định luật Bôilơ – Mariốt, định luật Sác – lơ, phương trình trạng thái chất khí dùng cho hoạ - Soạn thảo 4 tiến trình dạy học các định luật chất khí nhằm bồi dưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm – một phương pháp nhận thức đặc thù của Vật lý học. Thực nghiệm sư phạm bước chúng, khẳng định giả thuyết nghiên cứu là: Trong điều kiện hiện nay của trường THPT, trong môn Vật lý có thể dạy học theo định hướng tăng cường bồi dưỡng cho học sinh PPTN Vật lý thông qua các bài học truyền thống, từ đó góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức và bồi dưỡng nhận thức cho học sinh. 3. Kiến nghị Để thực hiện dạy học theo định hướng tăng cường bồi dưỡng phương pháp nhận thức, đặc biệt là phương pháp thực nghiệm Vật lý thì cần có các điều kiện sau: bị dạy học: thí nghiệm thực tập là không thể thiếu để học sinh trực kiện về được phát triển đề tài không chỉ cho phần này mà sang các phần khác c hy vọng rằng luận văn có tác dụng góp phần nhỏ bé vào việc đổ + Thiết tiếp tiến hành. Vì vậy cần trang bị thí nghiệm thực tập cho dạy học các định luật thực nghiệm trong chương trình THPT. Nếu giáo viên tự chế tạo thì cần tạo điều kinh phí. + Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm là việc rất cần thiết cho dạy học PPTN trong các tiết bài tập và tự học ở nhà. Đây là vấn đề cần được tiếp tục nghiên cứu nếu chúng tôi ủa chương trình. + Cơ cấu lớp học không quá 50 học sinh mới có thể tổ chức dạy học theo định hướng nghiên cứu. Cuối cùng, chúng tôi i mới phương pháp dạy học ở trường THPT. TÀI LIỆU THAM KHẢO . Ban chấp hành Trung ương Đảng khóa 8 (1997), Văn kiện hội nghị lần thứ 2, Nxb Chính trị Quốc gia, Hà Nội. 2. Lương Duyên b Minh, Vũ Quang, 3. Lươn , Tô Giang, Trần Chí Minh, Vũ Quang, 4. Lươn inh, Vũ Quang, 5. Bộ G ểu 6. Bộ G n chương 7. Đậu t thống kê lý thuyết và bài tập, Nxb Giáo dục. ình 10. Vũ C , Phương pháp luận nghiên cứu khoa học, Nxb Khoa học 11. Đại inh (2001), Giáo trình thực hành thí nghiệm vật 12. Nguy Bồi dưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm HCS, Luận án tiến sĩ Giáo dục học, Đại 13. Nguy tâm, Nxb Giáo dục, Hà Nội. 1 ình, Nguyễn Xuân Chi, Tô Giang, Trần Chí Bùi Gia Thịnh (2006), Vật lí 10, Nxb Giáo dục, Hà Nội. g Duyên bình, Nguyễn Xuân Chi Bùi Gia Thịnh (2006), Sách giáo viên Vật lí 10, Nxb Giáo dục, Hà Nội. g Duyên bình, Nguyễn Xuân Chi, Tô Giang, Trần Chí M Bùi Gia Thịnh (2006), Bài tập Vật lí 10, Nxb Giáo dục, Hà Nội. iáo dục và Đào tạo (2006), Hướng dẫn sử dụng thiết bị dạy học tối thi lớp 10, Nxb Giáo dục. iáo dục và Đào tạo (2006), Tài liệu bồi dưỡng giáo viên thục hiệ trình, sách giáo khoa lớp 10 THPT môn Vật lý, Nxb Giáo dục. Thế Cấp (2006), Xác suấ 8. Phạm Đình Cương (2005), Thí nghiệm vật lý ở trường Trung học phổ thông, Nxb Giáo dục. 9. Nguyễn Hữu Châu (2006), Những vấn đề cơ bản về chương trình và quá tr dạy học, Nxb Giáo dục. ao Đàm (1997) và Kỹ thuật, Hà Nội. học sư phạm TP.Hồ Chí M lý phổ thông, TP. Hồ Chí Minh. ễn Văn Hòa (2002), nhằm nâng cao chất lượng học tập và góp phần phát triển năng lực sáng tạo trong dạy học vật lý lớp 6 - T học sư phạm Hà Nội, Hà Nội. ễn Kỳ (1995), Phương pháp giáo dục tích cực lấy người học làm trung 14. Nguy Bùi Trọng Tuân, Lê Trọng Tường (2006). 15. Vũ T ải (2001), Bài tập định tính và câu hỏi thực 16. Lê N Nxb Giáo dục, TP. Hồ Chí Minh. ục, Hà Nội. 20. Phan hà trường, 21. Phan u Hoa, Nguyễn Thị Mùi (2000), Tâm lí học hoạt y học cơ học lớp 10 phổ thông trung học, Luận án 23. Phạm - 24. Đào 25. Đào ương pháp Vật lý , Nxb Giáo dục, 26. Vũ Q ường ọc, Nxb Giáo dục, Hà Nội. ễn Thế Khôi, Phạm Quý Tư, Lương Tất Đạt, Lê Chân Hùng, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Đình Thiết, Vật lí 10 nâng cao, Nxb Giáo dục, Hà Nội. hanh Khiết, Nguyễn Thanh H tế Vật lý 10, Nxb Giáo dục. guyên Long (2000), Thử đi tìm những phương pháp dạy học hiệu quả, Nxb Giáo dục. 17. Lê Nguyên Long, An Văn Chiêu, Nguyễn Khắc Mão (2003), Giải toán Vật lý THPT một số phương pháp, 18. Muravier.A.V (1974), Dạy thế nào cho học sinh tự lực nắm kiến thức Vật lí, Nxb Giáo d 19. Ngô Diệu Nga, Chiến lược dạy học Vật lý ở trường phổ thông, ĐHSP Hà Nội. Trọng Ngọ (2005), Dạy học và phương pháp dạy học trong n Nxb ĐHSP, Hà Nội. Trọng Ngọ, Dương Diệ động và khả năng ứng dụng vào lĩnh vực dạy học, Nxb ĐHQG, Hà Nội. 22. Phạm Thị Phú (1998), Bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh nhằm nâng cao hiệu quả dạ Tiến sĩ, Trường đại học sư phạm Vinh. Thị Phú (2007), “Chế tạo bộ thí nghiệm dạy học các định luật chất khí Vật lý 10 phân ban”, Tạp chí Vật lý và Tuổi trẻ, (số 45/2007). Văn Phúc ( 1986), Lịch sử vật lý, Nxb Giáo dục, Hà Nội. Văn Phúc ( 1983), Tư tưởng Vật lý và ph Hà Nội. uang, Những phương pháp nhận thức trong bộ môn vật lí ở nhà tr phổ thông, Viện khoa học giáo dục, tư liệu vật lí. 27. Nguyễn Cảnh Toàn, Nguyễn Kỳ, Vũ Văn Tảo, Bùi Tường (1997), Quá trình dạy – tự h tạo và tư duy khoa học, 29. Dươn g dụng trong nghiên cứu khoa học 30. Lê T n thực tiễn), Đại học sư phạm TP. Hồ Chí Minh. HQG, Hà Nội. 28. Phạm Hữu Tòng (2004), Dạy học Vật lí ở trường phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng Nxb ĐHSP. g Thiệu Tống ( 2001), Thống kê ứn giáo dục, Nxb Đại học quốc gia Hà Nội. hị Thanh Thảo (2005), Bài giảng một số cơ sở của dạy học Vật lý hiện đại ( từ lý luận đế 31. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (2001), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh ở trường phổ thông, Nxb Đ 32. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2002), Phương pháp dạy học Vật lí ở trường phổ thông, Nxb ĐHSP, Hà Nội. 33. Lê Minh Triết (1978), Các nhà Vật lý đi tiên phong, Nxb Khoa học và Kỹ Thuật, Hà Nội. 34. V.Langúe (2006), Những bài tập hay về thí nghiệm Vật lý, Nxb Giáo dục. - PL 1 - PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1. Điều tra thực trạng dạy học 1. Phiếu điều tra (dành cho học sinh) PHIẾU TÌM HIỂU THÁI ĐỘ CỦA HỌC SINH KHI HỌC VẬT LÍ. Các em hãy cố gắng hoàn thành các yêu cầu sau vì đây là 1 cơ sở giúp cho giáo viên có được những định hướng giúp cho các em học tập hiệu quả hơn. I. Những thông tin chung về đối tượng được điều tra. 1. Họ và Tên:………………………………………….Nam/Nữ:………… 2. Địa chỉ: Lớp………….Trường…………………………………………………….. 3. Email:…………………………………………………………………………. II. ( Đánh dấu  vào ô bạn chọn ). Câu 1: Bạn có thích học môn Vật lý không?  Rất thích………………………………………………  Xem Vật lý như một môn học bình thường………….  Không thích môn Vật lý……………………………...  Ghét môn Vật lý……………………………………… Câu 2: Theo bạn, lượng kiến thức vật lý trong một tiết học vật lý theo chương trình sách giáo khoa mới như thế nào? Nhiều. Đủ. ít. Câu 3: Phần kiến thức nào trong chương trình Vật lí THPT thường gây khó khăn cho bạn? a. Lý thuyết……………………………………………………… b. Bài tập định lượng……………………………………………. c. Bài tập định tính……………………………………………. d. Tiến hành thí nghiệm………………………………………. e. Xử lí các kết quả thí nghiệm……………………………….............................. f. Ý kiến riêng của bạn: …………………………………………………………. - PL 2 - ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………. Câu 4: Bạn có hài lòng với phương pháp giảng dạy của giáo viên Vật lý hiện nay của bạn không? Có Không Câu 5: Bạn hãy đưa ra một vài nhận xét về phương pháp giảng dạy vật lý trong trường phổ thông hiện nay: ……………………………………………………….. ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………… Câu 6: Giáo viên vật lý của bạn có thường xuyên sử dụng thí nghiệm trong quá trình giảng dạy không? Thường xuyên. Thỉnh thoảng. Chưa bao giờ. Câu 7: Trong một học kỳ, bạn được học thí nghiệm thực hành bao nhiêu lần? ……lần/ học kỳ Câu 8: Vậy theo ý kiến của bạn, những khó khăn nào bạn thường gặp khi học vật lý? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………….. Câu 9: Những lý do gì khiến bạn thích ( không thích) học môn vật lý? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… - PL 3 - ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………….. Câu 10: Theo bạn, học vật lý như thế nào mới đúng phương pháp?( hay bạn thích được học môn Vật lí ở trường THPT như thế nào?) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………….. Câu 11: Bạn hãy nêu một vài ý chính của nội dung của thuyết động học phân tử chất khí: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …….. Cảm ơn sự hợp tác của các em, hy vọng các bạn sẽ tìm được cách học thích hợp để trở nên yêu thích môn Vật lí! - PL 4 - 2. Phiếu điều tra (dành cho giáo viên) PHIẾU TRAO ĐỔI Ý KIẾN VỚI GIÁO VIÊN (về việc dạy học chương “Chất khí”, chương trình chuẩn) Xin đồng chí vui lòng cho biết một số ý kiến sau đây và đánh dấu x vào ô trống nếu câu trả lời là có hoặc đồng ý. 1. Khi giảng dạy kiến thức trong chương “Chất khí”, các đồng chí gặp những thuận lợi và khó khăn gì? a. Thuận lợi: …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ………… b. Khó khăn: …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… c.Ý kiến khác: …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………… 2. Khi dạy học chương “Chất khí” (lớp 10, chương trình chuẩn), đồng chí đã sử dụng thí nghiệm trong bài học nào? a. Quá trình đẳng nhiệt.Định luật Bôilơ – Mariốt…………………………… b. Quá trình đẳng tích. Định luật Saclơ……………………………………… c. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng………………………………… - PL 5 - 3. Đồng chí có nhận xét gì về thiết bị thí nghiệm được cung cấp để giảng dạy chương “Chất khí”? a. Thiết bị tốt, gọn nhẹ, có độ chính xác cao, ít hỏng………………………… b. Dễ làm, dễ thành công…………………………………………………… c. Thiết bị có độ chính xác không cao, chỉ làm được vài lần đầu…………… d. Khó làm, xác suất thành công không cao………………………………… e. Ý kiến khác. …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ……………………… 5. Khi giảng dạy chương “Chất khí”, đồng ý thường sử dụng phương pháp giảng dạy nào đối với từng bài cụ thể? a. Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí.………………………… ………………………………………………………………………… b. Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôilơ – Mariốt.………………………….. ………………………………………………………………………… c. Quá trình đẳng tích. Định luật Sác – lơ. ………………………………… ……………………………………………………………………… d. Phương trình trang thái của khí lí tưởng. ……………………………… ……………………………………………………………………… 6. Trong tiết bài tập của chương “Chất khí”, đồng chí thường sử dụng loại bài tập nào? a. Bài tập định lượng…………………………………………………… b. Bài tập định tính…………………………………………………….. c. Bài tập thí nghiệm…………………………………………………… d. Ý kiến riêng của đồng chí. - PL 6 - …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ………………………………………………… 7. Đồng chí hiểu như thế nào về bài tập thí nghiệm Vật lí? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ………………………… 8. Đồng chí có nhận xét như thế nào về tác dụng của bài tập thí nghiệm với việc phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh? a. Tạo ra ở học sinh động cơ học tập, hăng say tò mò xây dựng kiến thức mới…………………………………………………………………………. b. Tạo tính tự giác tư duy, độc lập, tích cực sáng tạo ……………………… c. Tạo cho học sinh khả năng tổng hợp kiến thức lý thuyết và thực nghiệm…………………………………………………………………….. d. Rèn luyện các kỹ năng hoạt động trí óc và thực hành……………………… e. Nâng cao vốn hiểu biết về Vật lí, kỹ thuật và thực tế đời sống…………… f. Tạo không khí tranh luận sôi nổi trong lớp học…………………………… g. Ý kiến riêng. …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… ………………………………………………. Xin chân thành cảm ơn các đồng chí! - PL 7 - PHIẾU TRAO ĐỔI Ý KIẾN VỚI GIÁO VIÊN ( về việc bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh khi dạy học Vật lí ở THPT). Xin đồng chí vui lòng cho biết một số ý kiến sau đây và đánh dấu x vào ô trống nếu câu trả lời là có hoặc đồng ý. 1. Theo đồng chí, phương pháp thực nghiệm Vật lí là gì? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………. 2. Trong các yêu tố sau đây, theo các đồng chí yếu tố nào nằm trong nội dung của phương pháp thực nghiệm Vật lí? a. Đặt vấn đề……………………………………………………………… b. Nêu giả thuyết và suy luận ra hệ quả………………………………….. c. Đề xuất phương án thí nghiệm………………………………………… d. Tiến hành thí nghiệm, thu thập số liệu………………………………… e. Xử lí số liệu…………………………………………………………… f. Khái quát, rút ra kết luận……………………………………………… 3. Hịện nay đồng chí đã có những thông tin về phương pháp thực nghiệm Vật lí chưa? Nếu có, những hiểu biết đó đồng chí có được từ đâu? a. Từ trường đại học…………………………………………………….. b. Từ các đợt bồi dưỡng thường xuyên, bồi dưỡng thay sách………….. c. Từ việc tham khảo sách báo, mạng internet………………………… d. Từ việc trao đổi chuyên môn với các đồng nghiệp khác…………… e. Từ nguồn khác…………………………………………………………. 4. Theo các đồng chí, việc bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh có thể tiến hành trong những tiết học nào? - PL 8 - a. Tiết dạy bài mới……………………………………………………… b. Tiết bài tập…………………………………………………………… c. Tiết thực hành………………………………………………………… d. Tiết ngoại khóa………………………………………………………… e. Tiết tổng kết, ôn tập…………………………………………………… 5. Theo đồng chí, việc bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh hiện nay sẽ gặp những khó khăn gì? a. Giáo viên chưa nắm rõ nội dung của việc bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh là làm những gì? Và làm như thế nào?......................... b. Do cơ sở vật chất, thiết bị thí nghiệm chưa đầy đủ, chưa chính xác…… c. Do quỹ thời gian không có……………………………………………… d. Vì lý do khác ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ..................................... 6. Theo đồng chí, để giải quyết những khó khăn trên, cần những giải pháp nào? a. Phân bố lại nội dung sách giáo khoa…………………………………… b. Giáo viên phải được bồi dưỡng về phương pháp thực nghiệm Vật lí…… c. Có các bài soạn mẫu về việc bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh để định hướng cho giáo viên về phương pháp dạy học………………… d. Trang bị thêm các thiết bị cần thiết hỗ trợ cho việc tiến hành các thí nghiệm……….................................................................................................. e. Những giải pháp khác: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………… 7. Theo các đồng chí, nếu bồi dưỡng được cho học sinh phương pháp thực nghiệm Vật lí sẽ giúp ích những gì cho học sinh ? - PL 9 - a. Nâng cao tính tích cực, tự lực, sáng tạo trong học tập của học sinh……… b. Gây hứng thú học tập cho học sinh……………………………………….. c. Học sinh được xây dựng một phương pháp đặc thù để có thể giải quyết những vấn đề tương tự không nằm trong nội dung chương trình học, từ đó có khả năng tự chiếm lĩnh kiến thức………………………………………………………….. d. Những lợi ích khác: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………….. Xin chân thành cảm ơn sự hợp tác của đồng chí! - PL 10 - PHỤ LỤC 2. Các giáo án thực nghiệm và phiếu học tập 1. Giáo án bài: “Quá trình đẳng tích. Định luật Sáclơ” I. Ý tưởng sư phạm Định luật Sáclơ cũng là một định luật được xây dựng theo con đường thực nghiệm vì vậy, thông qua bài học này ta hoàn toàn có thể bồi dưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm vật lý. Do đã được làm quen với cách học này ở phần cơ học và thông qua bài: “Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôilơ – Mariốt”, nên trong bài học này giáo viên chỉ đóng vai trò hướng dẫn, định hướng. II. Mục tiêu 1. Kiến thức - Nêu được định nghĩa quá trình đẳng tích. - Phát biểu và nêu được hệ thức về mối quan hệ giữa p và T trong quá trình đẳng tích. - Nhận biết được dạng đường đằng tích trong hệ tọa độ (p, T). - Phát biểu được định luật Saclơ. 2. Kỹ năng - Hoạt động theo nhóm để tiến hành các công việc nhằm xây dựng định luật Sáclơ dựa theo các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm vật lý ( đề xuất dự đoán, nêu phương án thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm kiểm tra dự đoán, xử lý số liệu thí nghiệm, rút ra kết luận). - Vẽ được đồ thị biểu diễn quá trình đẳng tích trên hệ trục ( P, T). 3. Thái độ - Hăng hái tham gia phát biểu xây dựng bài học. - Tích cực, tự giác giải quyết các nhiệm vụ giáo viên nêu ra. - Có tinh thần hợp tác trong quá trình hoạt động nhóm. III. Chuẩn bị 1. Giáo viên - Đoạn phim quay họat động của nồi áp suất. - PL 11 - - Sáu bộ dụng cụ thí nghiệm cho các nhóm học sinh, gồm các thiết bị đã nêu ở 4.2 ( hình 2.2 ) - Bài giảng điện tử hỗ trợ. 2. Học sinh - Ôn lại thuyết động học phân tử và định luật Bôilơ – Mariốt. - Kiểm tra lại các dụng cụ thí nghiệm trong bài: “Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôilơ – Mariốt”. - Ôn lại nhiệt độ tuyệt đối. Công thức chuyển đổi từ độ Kenvil sang độ Celcius (Vật lý lớp 6). IV. Phương pháp giảng dạy Xây dựng định luật Vật lý theo tiến trình của phương pháp thực nghiệm Vật lý. V. Sơ đồ logic tiến trình phát triển nội dung bài học - Trạng thái của một lượng khí nhất định được xác định bởi các thông số: V, P, T. - Ở nhiệt độ không đổi, áp suất và thể tích của một lượng khí xác định tỉ lệ nghịch với nhau. Quá trình đẳng tích: là quá trình biến đổi trạng thái trong đó thể tích được giữ không đổi. Vấn đề: Khi thể tích của một lượng khí nhất định không đổi thì áp suất và nhiệt độ tuyệt đối có mối liên hệ như thế nào? Giả thuyết: Khi thể tích của một lượng khí nhất định không đổi thì áp suất và nhiệt độ tuyệt đối tỉ lệ thuận với nhau. - PL 12 - Kết luận: Khi m = hằng số, V = hằng số: P T  hằng số. Định luật Sáclơ: Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. Áp dụng định luật vào thực tiễn. Đường đẳng tích: là đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ khi thể tích không thay đổi. Thí nghiệm kiểm tra: Giữ V = hằng số. Thay đổi nhiệt độ của một khối lượng khí trong xi lanh, xác định áp suất tương ứng. Hệ quả: Khi P tỉ lệ thuận với T thì P  T = hằng số. Kết quả thí nghiệm: (Bảng 2.2) Lần đo pNhiệt độ (t0C) Nhiệt độ tuyệt đối (K)  ( ) 273T K t  Giá trị đọc ( p ) Áp suất (p =  +760) (mmHg) p T 1 30 303 0 760 2.508 2 44 317 28 788 2.486 3 51 324 38 798 2.463 4 59 332 48 808 2.434 5 64 337 49 809 2.401 +Nhận xét: Với sai số tương đối 1.34%p T       suy ra: 51 2 1 2 5 .... PP P T T T    - PL 13 - VI. Tiến trình dạy học 1. Ôn định lớp. Kiểm tra sĩ số 2. Nội dung bài mới Thời gian Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cần đạt 5 phút  Hoạt động 1. Tìm hiểu quá trình đẳng tích và đặt vấn đề (kết hợp kiểm tra bài cũ) Quá trình đẳng nhiệt là gì? Từ đó rút ra khái niệm về quá trình đẳng tích. Một lượng khí xác định, khi nhiệt độ không đổi thì áp suất và thể tích có mối quan hệ như thế nào? Ta biết một trạng thái khí được xác định bởi 3 thông số: p, V, T.  Bài học hôm nay ta tiếp tục nghiên cứu về mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ tuyệt đối của một lượng khí khi thể tích không đổi Quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ được giữ không đổi gọi là quá trình đẳng nhiệt. Rút ra khái niệm quá trình đẳng tích. Theo định luật Bôilơ – Mariốt, p và V của một lượng khí tỉ lệ nghịch với nhau khi nhiệt độ không đổi. 1 .p hay pV const V  .Hay: 1 1 2 2p V p V I.Quá trình đẳng tích Quá trình đẳng tích là quá trình biến đổi trạng thái của một lượng khí khi thể tích không đổi. - PL 14 - dựa theo các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm. Phương pháp thực nghiệm gồm những giai đoạn nào? Yêu cầu học sinh nêu lại vấn đề của bài học? Gồm các giai đoạn: Thực tiễn  Vấn đề  Giả thuyết  Hệ quả logic  Thí nghiệm kiểm tra  Định luật  Thực tiễn.  Vấn đề: Một lượng khí có khối lượng xác định khi thể tích không đổi thì áp suất phụ thuộc vào nhiệt độ tuyệt đối như thế nào? 18 phút  Hoạt động 2. Vận dụng phương pháp thực nghiệm Vật lý giải quyết vấn đề Yêu cầu học sinh đưa ra các dự đoán? Giáo viên có thể gợi ý thêm để cho tất cả các học sinh có thể đưa ra được những dự đoán bằng cách trình chiếu clip hoạt động của nồi áp suất. Yêu cầu học sinh quan sát nêu dự đoán về mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ của khối khí? Học sinh có thể suy luận dựa theo thuyết động học phân tử chất khí: khi nhiệt độ tăng thì các phân tử chuyển động nhanh hơn, số phân tử trên một đơn vị diện tích va đập vào thành bình nhanh hơn, nhiều hơn dẫn đến áp suất tăng. Hoặc dựa vào quan sát hoạt động của nồi áp suất: khi nồi sôi tiếp tục đun II. Định luật Sác – lơ 1. Đặt vấn đề. Một lượng khí có khối lượng xác định khi thể tích không đổi thì áp suất phụ thuộc vào nhiệt độ tuyệt đối như thế nào? - PL 15 - Chú ý lại cho học sinh: mỗi độ trong nhiệt giai Kenvin (1K) bằng một độ trong nhiệt giai Celsius (10C). Và yêu cầu học sinh nhắc lại công thức đổi từ nhiệt độ theo nhiệt giai Celsius sang nhiệt độ tuyệt đối Vậy trong PPTN Vật lý để kiểm tra dự đoán trên, ta làm thế nào? Hướng dẫn học sinh suy luận ra hệ quả logic: Tỉ lệ thuận là gì? Trạng thái 1 khí có áp suất p1, nhiệt độ tuyệt nóng thì van của nồi sẽ xì hơi ra ngoài, chứng tỏ rằng khi nhiệt độ tăng thì áp suất hơi sẽ tăng. Tổng kết: học sinh sẽ đưa ra dự đoán: áp suất có thể tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối khi thể tích không đổi. Nhiệt độ tuyệt đối (T) là nhiệt độ theo nhiệt giai Ken – vin, có đơn vị là Ken-vin (K). Công thức đổi từ nhiệt độ theo nhiệt giai Celsius sang nhiệt độ tuyệt đối: T(K) = 273 + t Học sinh trả lời: Ta dùng thí nghiệm để kiểm tra hệ quả của dự đoán trên. Tỉ lệ thuận là khi đại lượng này tăng hoặc giảm bao nhiêu lần thì đại lượng kia cũng tăng hoặc giảm bấy nhiêu lần. 2. Dự đoán. Khi thể tích của một lượng khí không đổi, áp suất có thể tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. 3. Hệ quả logic. Nếu p const T  thì p tỉ lệ thuận với T. - PL 16 - đối T1. Biến đổi đẳng tích sang trạng thái 2 có áp suất p2, nhiệt độ tuyệt đối T2. Giả sử p tỉ lệ thuận với T, ta có biểu thức liên hệ giữa T1, T2, p1, p2 như thế nào? Vậy ta sẽ làm thí nghiệm kiểm tra biểu thức hệ quả (*) .  Hệ quả logic: Nếu p const T  thì p tỉ lệ thuận với T.  Xây dựng phương án thí nghiệm: Vậy để làm thí nghiệm kiểm tra sự phụ thuộc của p vào T ta cần làm như thế nào? Ta có thể dùng bộ thí nghiệm khảo sát định luật Bôilơ – Mariốt để tìm mối quan hệ định lượng giữa P và T không? 1 2 2 1p T p T  hay 1 1 2 2p p T T  (*) Học sinh phân tích, so sánh để trả lời câu hỏi của giáo viên: ta có thể sử dụng bộ thí nghiệm khảo sát định luật Bôilơ – Mariốt nhưng cần thay đổi và bổ sung thêm các chi tiết: ta sẽ cố định thể tích, thay đổi nhiệt độ. Do đó, phải có thêm dụng cụ đo nhiệt độ là nhiệt kế. 4. Thí nghiệm a. Mục đích thí nghiệm: kiểm tra hệ quả. b. Tiến hành thí nghiệm - Chứa 1 lượng khí trong xi lanh và điều chỉnh pittông để lấy thể tích của khí là 20 cm3. - Dùng ống cao su nối xi lanh với đồng hồ đo áp suất. Nhúng xi lanh vào bình chứa nước. lần lượt thay đổi nhiệt độ nước trong bình để thay đổi nhiệt độ khí trong xi lanh. - Tương ứng với mỗi lần tăng nhiệt độ, ghi nhận các - PL 17 - Vậy làm thế nào để thay đổi nhiệt độ của khối khí? (Chú ý cho học sinh khi dùng nước nóng để thay đổi nhiệt độ khí thì cần chờ khoảng 1- 2 phút để nhiệt độ nước cân bằng với nhiệt độ khí trong xi lanh). Nhấn mạnh lại phương án thí nghiệm.  Tiến hành thí nghiệm: Giáo viên phát dụng cụ thí nghiệm cho các nhóm. Yêu cầu các nhóm tiến hành thí nghiệm đo đạc, thu thập các số liệu như phương án trên để hoàn thành phiếu học tập số 3 (Phụ lục 2). Theo dõi, hướng dẫn, sửa chữa kịp thời các sai sót của học sinh. Yêu cầu 2 nhóm học Học sinh có thể tham khảo thí nghiệm trong SGK để trả lời: để thay đổi nhiệt độ của khối khí trong xi lanh ta có thể dùng nước nóng. Các nhóm tiến hành thí nghiệm theo sự phân công của nhóm trưởng và sự hướng dẫn của giáo viên để hoàn thành phiếu học tập số 3 (Phụ lục 2) 2 nhóm được phân công cử đại diện lên bảng giá trị của áp suất. Hoàn thành bảng 2.2. c. Kết quả thí nghiệm. (Bảng 2.2). d. Xử lý kết quả và kết luận - Giá trị trung bình: 2, 458p T      - Sai số tuyệt đối: 0,033p T      - Sai số tương đối: 1,34%p T       - Nhận xét: Với sai số tương đối trên , ta có thể coi p const T  - PL 18 - sinh cử học sinh đại diện lên báo cáo kết quả thí nghiệm. Yêu cầu các nhóm còn lại nhận xét kết quả. Giáo viên tổng kết: với những sai lệch nhỏ do quá trình thí nghiệm chưa được thực hiện trong điều kiện hoàn toàn lí tưởng thì ta có thể coi thương số p const T  . Qua thí nghiệm trên ta có thể kết luận gì về sự phụ thuộc của p vào T của một lượng khí khi thể tích không đổi? p const T  báo cáo kết quả dựa trên bảng phụ. Các nhóm khác nhận xét kết quả. Các thương số p T xấp xỉ bằng nhau.  Kết luận: Khi thể tích không đổi, thương số giữa áp suất và nhiệt độ tuyệt đối của một lượng khí là một hằng số ( hay áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối). 7 phút  Hoạt động 3. Hợp thức hóa kiến thức, phát biểu định luật Sác – lơ Các em đã khảo sát mối quan hệ giữa P, T của một lượng khí xác định ở thể tích không Lắng nghe. 5. Nội dung định luật Trong quá trình đẳng tích của một - PL 19 - đổi V = 20 cm3. Nếu còn thời gian ta di chuyển vị trí pittông để có thể tích khí V’ = 30 cm3 và lặp lại thí nghiệm như trên ta cũng có kết luận: p const T  . Sác – lơ, nhà Vật lý người Pháp đã tiến hành thí nghiệm với các chất khí khác nhau và cũng thu được kết quả như trên. Ông khái quát hóa nêu thành định luật - Định luật Sác – lơ. Vậy định luật Sác – lơ phát biểu thế nào? Giáo viên lưu ý cho học sinh: - Khối lượng khí xác định ( bản chất khí và khối lượng khí không thay đổi trong quá trình biến đổi trạng thái). - Nhiệt độ phát biểu Lần lượt hai học sinh phát biểu định luật. Ghi chép. lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. Biếu thức: p const T  hay 1 2 1 2 p p T T  6. Bài tập vận dụng  Trạng thái 1 p1 = 5 atm T1 = 273 K  Trạng thái 2 T2 = 540 K p2 = ? Vì thể tích không đổi nên: 1 1 2 2p p T T   1 2 2 1 . 5.540 273 9,89 p Tp T atm    - PL 20 - trong định luật là nhiệt độ tuyệt đối. Yêu cầu học sinh làm bài tập sau: Biết thể tích của một lượng khí không đổi. Chất khí ở 00C có áp suất 5 atm. Tính áp suất của lượng khí ở 2670C. Vận dụng định luật làm bài tập. 5 phút  Hoạt động 4. Biểu diễn mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ tuyệt đối của lượng khí xác định khi thể tích không thay đổi bằng đồ thị Nhắc lại khái niệm đường đẳng nhiệt? Từ đó, đưa ra khái niệm đường đẳng tích? Nếu chọn hệ trục tọa độ gồm: trục tung biểu diễn áp suất, trục hoành biểu diễn nhiệt độ tuyệt đối (giáo viên biểu diễn lên bảng). Dựa vào mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ tuyệt đối là p const T  . hãy nhận xét dạng của đồ thị? Là đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi. Là đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ khi thể tích không đổi. Dựa vào kiến thức toán học và sự hướng dẫn của giáo viên trả lời: đồ thị có III. Đường đẳng tích a. Định nghĩa Đường đẳng tích là đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ khi thể tích không đổi. - PL 21 - (hướng dẫn rõ hơn cho học sinh: cho hằng số = a, ta có biểu thức .p a p a T T    , biếu thức đó tương đương với biểu thức y = ax trong toán học). Kết luận về đường đẳng tích. dạng là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ. Ghi đặc điểm của đường đẳng tích vào vở. b. Đặc điểm Trong hệ tọa độ (p,T), đường đẳng tích có dạng là một đường thẳng đi qua gốc tọa độ. 10 phút  Hoạt động 5. Vận dụng – củng cố Tổng kết: Trong phần trên, với phương pháp thực nghiệm ta cũng đã rút ra được một kết luận có nội dung tương tự nội dung định luật Sáclơ. Phát phiếu học tập số 4 (Phụ lục 2) cho các nhóm và yêu cầu các nhóm hoàn thành nhanh. Dùng powerpoint trình chiếu đáp án. Nhận xét giờ học . Yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tập còn Làm nhanh bài tập. Ghi chú các nhiệm vụ về nhà. - PL 22 - lại, sử dụng kết quả thí nghiệm thu được vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của P vào T khi thể tích không đổi và chuẩn bị cho tiết bài tập. - PL 23 - 2. Các phiếu học tập Phiếu học tập số 1 Bài: Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôilơ – Mariốt. Nhóm: ……………… Lớp: ……………………….. 1. Kết quả thí nghiệm: TT V(cm3) P(mmHg) PV(cm3.mmHg) 1 2 3 4 5 2. Xử lý kết quả thí nghiệm:       ........................................................... .....................; ................. PV PV PV PV       PV 3.Nhận xét kết quả thí nghiệm: …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… 4. Định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ôt: …………………………………………………………………………………… ………………………………………………. Công thức: …………………………………. - PL 24 - Phiếu học tập số 2 Nhóm:…...................................... Lớp:………….. 1. Hãy nêu lần lượt các công việc (hành động)( một cách ngắn gọn) cần phải tiến hành khi xây dựng định luật Bôilơ – Mariốt dựa theo tiến trình của phương pháp thực nghiệm Vật lí. ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………2. Hệ thức nào sau đây phù hợp với định luật Bôilơ – Mariốt? a. 1 1 2 2. .p V p V b. 1~p V c. 1~V p d. ~V p 3. Đồ thị nào sau đây không biểu diễn quá trình đẳng nhiệt? a. p V O OT T b. p p O O V T c. d. - PL 25 - Phiếu học tập số 3 Bài: Quá trình đẳng tích. Định luật Sác - lơ. Nhóm: ……………………Lớp: ……………………. 1. Kết quả thí nghiệm. Lần đo Nhiệt độ (t0C) Nhiệt độ tuyệt đối (K)  ( ) 273T K t  Giá trị đọc ( p ) Áp suất (p = p +760) (mmHg) p T 1 2 3 4 2. Xử lý kết quả thí nghiệm: .............................P T      ; ...................................... P T      .................................... P T P T          3. Nhận xét kết quả thí nghiệm: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………. 4. Định luật Sác-lơ. ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………. Biểu thức: ………………………………………………………………………………….. - PL 26 - Phiếu học tập số 4 Nhóm: …………………………… Lớp: ………………………… 1. Trong các hệ thức sau, hệ thức nào không phù hợp với định luật Sáclơ? a. b. c. P T P t P const T  d. 1 2 1 2 P P T T  2. Trong hệ tọa độ ( P,T), đường biểu diễn nào say đây là đường đẳng tích? a. Đường hypebol. b. Đường thẳng kéo dài qua gốc tọa độ. c. Đường thẳng không đi qua gốc tọa độ. d. Đường thẳng cắt trục P tại điểm P = P0. 3. Ở nhiệt độ 70C, áp suất của một khối khí bằng 0,897 atm. Khi áp suất của khối khí này tăng đến 1,75 atm, nhiệt độ của khối khí bằng: a. 2730C. b. 273K. c. 2800C. d. Các câu trên đều sai. - PL 27 - Phiếu học tập số 5 Họ và tên:………………………………….Lớp: …………… Ngày:…………… Tên bài thực hành: ………………………………………………………………... 1. Kết quả thí nghiệm. Lần đo V(cm3). t ( 0C) T (K) p p ( mmHg) pV T 1 30 2 28 3 26 4 24 5 22 a. Tính giá trị trung bình của pV T . b. Tìm sai số tuyệt đối của phép đo. c. Tìm sai số tỉ đối của phép đo. d. Nhận xét kết quả thí nghiệm. 2.Câu hỏi. Nêu những nguyên nhân có thể gây ra sai số của phép đo? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Đọc các giá trị sai số dụng cụ của từng dụng cụ đo trong thí nghiệm? .…………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… 3. Các bài giảng điện tử - PL 28 - PHỤ LỤC 3. Minh chứng về thực nghiệm sư phạm 1. Đề kiểm tra Bài 1 ( 3 điểm). Những quá trình nào sau đây là đẳng quá trình? Vì sao? a. Đun nóng khí trong một bình đậy kín. b. Không khí trong quả bóng bay bị phơi nắng, nóng lên, nở ra làm căng bóng. c. Đun nóng khí trong 1 xi lanh, khí nở đẩy pittông chuyển động. Bài 2 (3 điểm). Trong bảng sau là kết quả đo áp suất của một lượng khí xác định khi thay đổi thể tích của khối khí đó. Biết nhiệt độ khối khí không thay đổi trong suốt quá trình đo: V( cm3) 40 45 50 55 60 P ( mmHg) 1048 962 888 824 760 a. Hãy xử lý các số liệu trên và nhận xét vể sự phụ thuộc của áp suất vào thể tích. b. Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của áp suất vào thể tích theo bảng số liệu trên. Nhận xét dạng đồ thị nhận được? Bài 3 (4 điểm). Một xi lanh chứa khí như hình vẽ, ban đầu pittông cách đáy xi lanh một khoảng 15 cm. Giữ cho nhiệt độ của khí trong xi lanh không đổi. Hỏi phải đẩy pittông theo chiều nào? Một đoạn là bao nhiêu để áp suất khí trong xi lanh tăng gấp 3 lần? - PL 29 - 2. Một số kết quả hoạt động trên phiếu học tập và nhiệm vụ học tập ở nhà - PL 30 - - PL 31 - - PL 32 - - PL 33 - 3. Phiếu đánh giá giờ thực nghiệm của tổ chuyên môn - PL 34 - 4. Ảnh chụp, phim quay thực nghiệm sư phạm (kèm dĩa CD) - PL 35 -