Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Giảng dạy chương thuyết động học phân tử và chất khí lý tưởng theo định hướng tổ chức hoạt động nhận thức

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH

NGÔ VĂN THIỆN

GIẢNG DẠY CHƢƠNG THUYẾT ĐỘNG HỌC

PHÂN TỬ VÀ CHẤT KHÍ LÝ TƢỞNG THEO ĐỊNH

HƢỚNG TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC

Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VẬT LÝ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Người hướng dẫn khoa học:

Tiến sĩ: LÊ THỊ THANH THẢO

TP HỒ CHÍ MINH 09 – 2004

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn cô Tiến sĩ LÊ THỊ THANH THẢO đã tận tình giúp đỡ tôi

hoàn thành luận văn này, quí thầy cô tham gia giảng dạy chƣơng trình sau đại học, các bạn

đồng nghiệp cho những ý kiến đóng góp quí báu trong quá trình học tập và nghiên cứu.

Tác giả

NGÔ VĂN THIỆN

NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

SGK: sách giáo khoa.

THPT: trung học phổ thông.

THCS :trung học cơ sở.

HĐNT: hoạt động nhận thức.

PPNT: phƣơng pháp nhận thức.

PPMH: phƣơng pháp mô hình.

PPDH: phƣơng pháp dạy học

VTCB: vị trí cân bằng.

HS: học sinh.

KÍ HIỆU DÙNG ĐỂ CHỈ HOẠT ĐỘNG CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH

❖ Dùng để chỉ hoạt động của giáo viên hoặc các ý triển khai.

 Dùng để chỉ câu trả lời học sinh.

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 1

CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC GIẢNG DẠY CÁC KIẾN THỨC CỦA

CHƢƠNG “THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ VÀ KHÍ LÍ TƢỞNG” THEO ĐỊNH

HƢỚNG TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC. ................................................................ 6

1.1 Tại sao phải giảng dạy các kiến thức của chƣơng" Thuyết động học phân tử và

chất khí lí tƣởng" theo định hƣớng tổ chức HĐNT. .............................................................. 6

1.1.1 Giảng dạy các kiến thức của chƣơng "Thuyết động học phân tử và chất khí

lí tƣởng " với mục đích phát triển trí tuệ. ........................................................................... 6

1.1.2 Giảng dạy các kiến thức của chƣơng "Thuyết động học phân tử và chất khí

lí tƣởng" theo định hƣớng tổ chức HĐNT nhằm giúp học sinh tiếp cận với các PPNT và

phƣơng thức HĐNT trong khoa học vật lí. ........................................................................ 8

1.2. Làm thế nào để giảng dạy các kiến thức của chƣơng" Thuyết động học phân tử

và chất khí lí tƣởng" theo định hƣởng tổ chức HĐNT? ......................................................... 9

1.2.1 Phân biệt các phƣơng thức HĐNT cơ bản trong vật lí.................................. 9

1.2.2. Phƣơng pháp mô hình. ............................................................................... 17

1.2.2.1. Tìm hiểu phƣơng pháp mô hình. ......................................................... 17

1.2.2.2. Các loại mô hình đƣợc sử dụng trong vật lí học. ................................ 17

1.2.2.3. Tính chất của mô hình......................................................................... 18

1.2.2.4. Phƣơng pháp mô hình trong vật lý học: .............................................. 19

1.2.3. Việc giảng dạy các mô hình trong vật lý ở trƣờng phổ thông [16] ........... 21

1.2.3.1. Thực tế việc giảng dạy các mô hình vật lý ở trƣờng phổ thông: ....... 21

1.2.3.2. Những hậu quả về mặt nhận thức đối với học sinh.[17] ..................... 22

1.2.3.3. Nguyên nhân. ...................................................................................... 24

1.2.3.4. Cách khắc phục. .................................................................................. 25

1.2.4. Vị trí và vai trò mô hình động học phân tử và chất khí lí tƣởng trong khoa

học vật lí. .......................................................................................................................... 26

1.2.5. Vị trí và vai trò của mô hình động học phân tử và chất khí lí tƣởng trong

việc dạy học vật lí ở phổ thông. ....................................................................................... 27

1.2.6. Tầm quan trong của việc dạy mô hình động học phân tử. ......................... 29

1.2.7 -Vận dụng PPMH trong dạy học vật lí........................................................ 30

1.2.8. Lựa chọn phƣơng pháp dạy học cho từng bài cụ thể của chƣơng "Thuyết

động học phân tử và chất khí lí tƣợng" theo hƣớng tổ chức HĐNT. ............................... 31

1.2.8.1. Những yêu cầu khi lựa chọn PPDH trên cơ sở lựa chọn cách thức tổ

chức HĐNT [5] ......................................................................................................... 31

1.2.8.2. Phân loại phƣơng pháp dạy học. ......................................................... 32

1.2.9. Giai đoạn chuẩn bị soạn thảo các giáo án theo định hƣớng tổ chức hoạt

động nhận thức. ................................................................................................................ 34

1.3. Tổ chức giờ học vật lí ở trên lớp. ...................................................................... 35

CHƢƠNG II: XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY CÁC BÀI HỌC CHƢƠNG

“THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ VÀ KHÍ LÝ TƢỞNG” THEO ĐỊNH HƢỚNG TỔ

CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC ..................................................................................... 37

2.1. Những nội dung cơ bản thuộc chƣơng "Chất Khí" (SGK lớp 10 thí điểm) hay

chƣơng X "Thuyết động học phân tử và chất khí lí tƣởng". ................................................ 37

2.1.1. Các luận điểm cơ bản của thuyết động học phân tử. ................................. 38

2.1.2. Các trạng thái cấu tạo chất. ........................................................................ 40

2.1.3. Các định luật về nhiệt. ............................................................................... 41

2.2. Kế hoạch dạy học chƣơng "Thuyết động học phân tử và chất khí lí tƣởng" .... 42

2.2.1. Mục tiêu. .................................................................................................... 42

2.2.2. Nội dung các bài học trong chƣơng ........................................................... 44

2.3. Xây dựng tiến trình dạy học một số bài học cụ thể của chƣơng"Thuyết .......... 57

động học phân tử và chất khí lí tƣởng" lớp 10 -THPT ............................................ 57

2.3.1. Tiến trình day học bài" phân tử và một số thuộc tính của phân tử ............ 57

2.3.2. Tiến trình dạy học bài các trạng thái cấu tạo chất...................................... 70

2.3.3. Tiến trình dạy học bài "Hệ thức liên hê giữa thể tích và áp suất khi nhiệt

độ không đổi. ĐL BOYLE -MARIOTTE". ..................................................................... 76

2.3.4. Tiến trình dạy học bài'' Hệ thức giữa áp suất và nhiệt độ định luật Charles"

.......................................................................................................................................... 88

2.3.5- Phƣơng trình trạng thái của khí lí tƣởng - định luật Gay- Lussac. .......... 101

PHỤ LỤC: LỊCH SỬ HÌNH THÀNH THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ. ............ 109

CHƢƠNG III: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ............................................................ 119

3.1- Mục đích thực nghiệm sƣ phạm. .................................................................... 119

3.2. Đối tƣợng và phƣơng pháp thức nghiệm. ....................................................... 119

3.3. Kết quả thực nghiệm Sƣ phạm ........................................................................ 120

3.3.1. Phân tích diễn biến cụ thể trên lớp của tiến trình dạy các bài học chƣơng

"Thuyết động học phân tử và chất khí lí tƣởng" theo định hƣớng tổ chức HĐNT ........ 120

3.3.2 Kiểm tra viết. ............................................................................................ 132

3.3.3. Phân tích kết quả học tập của lớp thức nghiệm và đối chứng. ................ 133

SƠ BỘ ĐÁNH GIÁ RIÊNG TỪNG CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM ........................... 140

KẾT LUẬN CHUNG ................................................................................................ 174

ĐỀ KIỂM TRA .......................................................................................................... 175

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................

Trang 1

MỞ ĐẦU

Hiện nay Bộ Giáo Dục và Đào Tạo đang tiến hành cuộc cải cách giáo dục mang tính

chất cách mạng từ cấp Tiểu Học, Trung Học Cơ Sở cho đến Trung Học Phổ Thông. Lí do

cuộc đổi mới này nhằm đem lại sự phù hợp nhất định cho sự phát triển của đất nƣớc trong

giai đoạn mới. Theo đề án đổi mới của Bộ Giáo Dục và Đào Tạo, bên cạnh không những đổi

mới nội dung từng môn học mà còn đề cập đến nhiệm vụ giảng dạy và học tập của giáo viên,

học sinh. Nền giáo dục Việt Nam phải có nhiệm vụ trang bị cho các em kiến thức phổ thông

nói chung và kiến thức vật lí nói riêng phải cơ bản, hiện đại, thiết thực, mang tính cập nhật

cao. Tính hiện đại và cập nhật của chƣơng trình vật lí thể hiện ở những điểm sau:[l]

- Các kiến thức vật lí phổ thông phải đƣợc trình bày phù hợp với tinh thần của thuyết

vật lí.

- Thay thế những ứng dụng lỗi thời bằng những ứng dụng mang tính cập nhật.

- Loại khỏi chƣơng trình những kiến thức mang tính hàn lâm lí thuyết.

- Coi trọng đúng mức các phương pháp nhận thức quan trọng trong vật lí nhƣ:

phương pháp thực nghiệm, phương pháp mô hình, phương pháp tương tự, phương pháp

giả thuyết...

Bên cạnh việc trang bị cho các em học sinh kiến thức vật lí cơ bản, hiện đại, mang

tính cập nhật, chƣơng trình còn đề cập đến những kĩ năng quan trọng nhƣ: kĩ năng sử dụng

công cụ đo lƣờng, kĩ năng lắp ráp và thực hiện những thí nghiệm đơn giản, kĩ năng sử dụng

các thuật ngữ vật lí, kĩ năng quan sát hiện tƣợng vật lí, kĩ năng phát hiện nêu vấn đề, đề suất

phƣơng án giải quyết vấn đề... với hai thành tố kiến thức và kĩ năng đƣợc phối hợp một cách

chặt chẽ sẽ từng bƣớc hình thành cho học sinh năng lực nhận thức, năng lực giải quyết vấn đề

trong học tập cũng nhƣ việc vận dụng linh hoạt các kiến thức ấy vào việc giải

Trang 2

quyết các vấn đề trong đời sống xã hội, hƣớng tới rèn luyện cho các em các phẩm chất tâm lí

tốt đẹp nhƣ: tính độc lập sáng tạo, say mê công việc, tạo động cơ hứng thú học tập, củng cố

niềm tin, từng bƣớc rèn luyện cho các em thế giới quan khoa học... Có nhƣ vậy nền giáo dục

Việt Nam mới có thể tạo ra đƣợc nguồn nhân lực có năng lực và phẩm chất đạo đức tốt để

sau này sống và làm việc trong xã hội công nghiệp hóa mang tính chất xã hội chủ nghĩa.

Tuy nhiên những hiệu quả tích cực trên đây chỉ có đƣợc khi học sinh đặt vào đúng

bản chất của quá trình hoạt động nhận thức. Nhƣng thực tế việc dạy-học chƣơng' 'Thuyết

động học phân tử và chất khí lí tƣởng" (SGK vật lí lớp 10 THPT hiện hành) chƣa đem lại

hiệu quả tích cực nhƣ nêu trên. Với mong muốn đóng góp một phần nhỏ vào việc nâng cao

hiệu quả dạy học chƣơng "Thuyết động học phân tử và chất khí lí tƣởng", chúng tôi chọn đề

tài:Giảng dạy các kiến thức chƣơng ''Thuyết động học phân tử và chất khí lí tƣởng" (SGK vật

lí lớp 10 THPT hiện hành hay chƣơng "Chất khí" SGK thí điểm) theo định hƣớng tổ chức

HĐNT.

Trang 3

I. Lý do chọn đề tài

Chƣơng trình vật lí học lớp 10 THPT đƣợc chia làm hai phần, phần Cơ học và phần

Nhiệt học. Việc chuyển tiếp từ cơ học (thế giới vĩ mô) sang phần vật lí phân tử và nhiệt học

(thế giới vi mô), quả thật là một điều rất khó khăn cho việc học tập của học sinh. Khi bƣớc

vào thế giới vi mô, đi sâu vào tìm hiểu bản chất sự vật, hiện tƣợng, họ gặp rất nhiều vấn đề về

nhận thức khi đối diện với lĩnh vực học mới. Nếu nhƣ trƣớc đây ở phần cơ học khi nghiên

cứu quy luật chuyển động của các sự vật, hiện tƣợng diễn ra trong đời sống hằng ngày, họ có

thể cảm nhận bằng các giác quan thông thƣờng nhƣ quan sát và tác động trực tiếp lên đối

tƣợng trong các thí nghiệm. Tƣ duy để giải quyết các vấn đề này có đặc điểm tƣ duy quy nạp

(từ trực quan sinh động đến tƣ duy trừu tƣợng) thì bƣớc sang phần Vật lí phân tử và nhiệt học

họ không còn quan sát trực tiếp đƣợc thế giới vi mô, không thể can thiệp trực tiếp phép đo

với một tập hợp rất lớn gồm các nguyên tử, phân tử hay phức tạp hơn nữa là cấu trúc mạng và

các dạng thù hình của vật chất. Tƣ duy chuyển sang một cách thức hoàn toàn mới - tƣ duy có

đặc điểm diễn dịch là chủ yếu. Điều này tạo ra một sự hụt hẫng lớn trong nhận thức và tƣ

duy. Họ không còn khả năng vận dụng các kiến thức, kĩ năng, kinh nghiệm bản thân đã có ở

phần cơ học làm cơ sở cho hoạt động nhận thức các vấn đề mới, họ cần phải đƣợc chuyển đổi

cách tƣ duy: từ trên đối tƣợng, hiện tƣợng thực sang tƣ duy trên mô hình, đối tƣợng không

thực mà chỉ là hình ảnh ngƣời ta gán cho cấu trúc nội tại của đối tƣợng, hiện tƣợng. Nếu vấn

đề này không quan tâm đúng mức sẽ gây ra cho học sinh nhiều khó khăn về nhận thức:

- Khó khăn về mặt tƣ duy để tiếp cận với lĩnh vực mới: cấu trúc vật chất ở các cấp độ

vi mô khác nhau.

- Hạn chế tính tích cực, chủ động, sáng tạo.

Trang 4

- Học sinh không đủ cơ hội tiếp nhận một số phương pháp nhận thức quan trọng

trong vật lí nhƣ: phương pháp mô hình, phương pháp tương tự, phương pháp thực nghiệm...

- Không đƣợc làm quen với phương thức HĐNT trong lĩnh vực vật lí hiện đại.

- Kiến thức đƣợc chiếm lĩnh không phải bằng chính bản thân thông qua hoạt động

nhận thức nên kém bền vững và dễ bị lãng quên.

II. Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu cơ sở lí luận của Didactic vật lí để vận dụng vào việc thiết kế và tiến hành

thực nghiệm sƣ phạm cho một số bài học của chƣơng "Thuyết động học phân tử và chất khí lí

tƣởng" theo định hƣớng tổ chức HĐNT nhằm từng bƣớc giải quyết những khó khăn bƣớc

đầu về mặt nhận thức khi học sinh vừa tiếp cận với lĩnh vực học mới.

III. Nhiệm vụ nghiên cứu

Để đạt mục đích đề ra đề tài có những nhiệm vụ cơ bản sau:

- Nghiên cứu cơ sở lí luận của Didactic vật lí khi giảng dạy các vấn đề thuộc thuyết

vật lí.

- Phân tích nội dung (mức độ phổ thông) và lịch sử hình thành các định luật về nhiệt.

- Nghiên cứu lịch sử quá trình hình thành thuyết động học phân tử.

- Thiết kế các bài học của chƣơng theo định hƣớng tổ chức HĐNT.

- Vận dụng phần mềm Powerpoint để thiết kế năm bài giảng điện tử nhằm hỗ trợ

trong việc thực nghiệm sƣ phạm.

- Tiến hành giảng dạy các giáo án định thiết kế và nghiên cứu kết quả tác động sƣ

phạm đối với học sinh.

Trang 5

IV. Phƣơng pháp nghiên cứu

Phƣơng pháp nghiên cứu của đề tài chia ra làm hai giai đoạn.

+ Giai đoạn 1 :

 Nghiên cứu cơ sở lí luận của Didactic vật lí, các PPNT trong khoa học vật lí:

phương pháp thực nghiệm, phương pháp mô hình, phương pháp tương tự...

 Nghiên cứu các phương thức HĐNT trong khoa học vật lí làm cơ sở cho việc xây

dựng các bài học của chƣơng theo định hƣớng tổ chức HĐNT.

+ Giai đoạn 2: thực nghiệm sƣ phạm.

* Chọn trong khối 10 hai lớp và chia thành hai nhóm.

 Nhóm thực nghiệm (1 lớp): dạy các giáo án theo định hƣớng tổ chức HĐNT.

 Nhóm đối chứng (1 lớp): dạy theo phƣơng pháp truyền thống.

* Công cụ đo lƣờng: dùng hình thức trắc nghiệm khách quan.

* Phƣơng pháp thu thập dữ liệu: cho học sinh làm bài kiểm tra dƣới hình thức trắc

nghiệm khách quan.

V. Giới hạn đề tài nghiên cứu

Vì thời gian nghiên cứu hạn hẹp và nghiên cứu trong giai đoạn giao thời giữa hai

chƣơng trình cũ và mới (đang thử nghiệm) nên rất khó khăn trong việc soạn thảo các bài

giảng vì có những chỗ chƣơng trình cũ và mới chồng chéo.

Thực nghiệm một lần là chƣa đủ cơ sở để kiểm chứng các giáo án mới.

VI. Giả thuyết khoa học

Có thể giảng dạy các kiến thức của chƣơng "Thuyết động học phân tử và chất khí lí

tƣởng" theo định hƣớng tổ chức HĐNT nhằm giải quyết những khó khăn về mặt nhận thức

của học sinh khi bƣớc đầu tiếp cận với lĩnh vực học mới và mang lại nhiều hiệu quả tích cực

nhƣ mong đợi.

Trang 6

CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC GIẢNG DẠY CÁC KIẾN

THỨC CỦA CHƢƠNG' THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ VÀ KHÍ LÍ

TƢỞNG" THEO ĐỊNH HƢỚNG TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC.

1.1 Tại sao phải giảng dạy các kiến thức của chƣơng" Thuyết động học

phân tử và chất khí lí tƣởng" theo định hƣớng tổ chức HĐNT.

1.1.1 Giảng dạy các kiến thức của chương "Thuyết động học phân tử và chất khí lí

tưởng " với mục đích phát triển trí tuệ.

Việc chuyển từ lĩnh vực Cơ học sang lĩnh vực Vật lí phân tử và nhiệt học là một sự

kiện mang tính chất cách mạng trong nhận thức vì học sinh bắt đầu bƣớc vào thế giới vi mô,

đi sâu vào tìm hiểu cấu trúc vật chất, họ bắt gặp nhiều vấn đề về mặt nhận thức. Ví dụ: tính

cấu trúc gián đoạn của vật chất, hệ gồm rất lớn các phân tử... Điều này tạo ra sự hụt hẫng lớn

về mặt nhận thức. Nếu quá trình dạy học đƣợc tổ chức không mang tính khoa học thì rất có

thể dẫn đến những hậu quả nhận thức nặng nề cản trở sự tiếp nhận các phần vật lí hiện đại

tiếp theo. Có thể nói trong giai đoạn này, việc tổ chức quá trình dạy- học cho học sinh một

cách đúng đắn, khoa học và phù hợp đóng vai trò quan trọng. Cụ thể nhƣ sau:

- Với mỗi bài học, giáo viên lựa chọn cách tiếp cận sao cho phù hợp với con đƣờng

hình thành các kiến thức thuộc thuyết vật lí (định hƣớng đổi mới vật lí THCS và THPT).

- Lựa chọn cách thức tác động, điều kiện tác động phải phù hợp với trình độ học sinh,

giúp học sinh vừa chiếm lĩnh kiến thức vừa trang bị các PPNT trong lĩnh vực vật lí hiện đại

và phát triển tƣ duy.

- Tổ chức, điều khiển, dẫn dắt, uốn nắn hoạt động nhận thức học tập cho học sinh.

Trang 7

- Với mỗi bài học luôn đặt học sinh vào bối cảnh của vấn đề nhận thức, giáo viên chỉ

có nhiệm vụ gợi mở, định hƣớng để học sinh bằng hoạt động của chính bản thân mình mà

chiếm lĩnh kiến thức.

- Mỗi loại kiến thức, giáo viên lựa chọn phương pháp nhận thức, phương thức HĐNT

phải tƣơng thích để học sinh dần dần tiếp cận đƣợc cách thức hoạt động nhận thức - công cụ

cần thiết để tƣ duy độc lập.

- Từng bƣớc trang bị và rèn luyện cho học sinh kĩ năng [2] quan trọng nhƣ:

• Kĩ năng thu thập thông tin, xử lí thông tin và trình bày kết quả xử lí thông tin bằng

lời, bằng sơ đồ, đồ thị.

• Kĩ năng phát hiện vấn đề, đề xuất phƣơng án giải quyết vấn đề trong lĩnh vực nhận

thức mới.

• Kĩ năng tự học, tự lực chiếm lĩnh kiến thức.

• Sử dụng công cụ đo lƣờng phổ thông.

• Lắp ráp và thực hiện thí nghiệm.

• Vận dụng kiến thức một cách sáng tạo để giải quyết vấn đề học tập và thực tế.

Những kĩ năng quan trọng trên đây chỉ có đƣợc khi học sinh đƣợc đặt vào quá trình

hoạt động nhận thức phù hợp và khoa học.

Vậy làm thế nào để quá trình dạy học chƣơng "thuyết động học phân tử và chất khí lí

tƣởng" theo định hƣớng tổ chức HĐNT đƣợc thực hiện thành công?

Trang 8

1.1.2 Giảng dạy các kiến thức của chương "Thuyết động học phân tử và chất khí lí

tưởng" theo định hướng tổ chức HĐNT nhằm giúp học sinh tiếp cận với các PPNT và

phương thức HĐNT trong khoa học vật lí.

Trong khoa học vật lí có hai phƣơng thức làm việc cơ bản đó là:[11]

• Phƣơng thức làm việc trong lĩnh vực vật lí thực nghiệm.

• Phƣơng thức làm việc trong lĩnh vực vật lí lí thuyết.

Trong những phƣơng thức ấy thƣờng sử dụng tích hợp các PPNT quan trọng nhƣ:

phương pháp mô hình, phương pháp tương tự..Vì vậy vận dụng các PPNT và phương thức

HĐNT vào việc tổ chức HĐNT cho học sinh là hoàn toàn hợp lí. Tuy nhiên các yếu tố PPNT

và phương thức HĐNT liên quan với nhau trong mục đích phát triển trí tuệ chỉ khi học sinh

đƣợc đặt vào các hoạt động nhận thức đảm bảo tính khoa học và phù hợp thì mới từng bƣớc

trang bị cho học sinh các kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo, từng bƣớc kết hợp chúng vào hoạt động

nhận thức giải quyết vấn đề thì năng lực nhận thức của học sinh mới đƣợc hình thành. Trong

chƣơng trình vật lí phổ thông số bài học thể hiện đầy đủ các giai đoạn của quá trình HĐNT

đƣa kiến thức ở mức độ lí thuyết hoặc thực nghiệm không nhiều. Tuy nhiên với các bài học

này, có thể tổ chức đầy đủ theo các bƣớc cơ bản của quá trình hoạt động nhận thức, để học

sinh trong một vài tiết học đƣợc tập dƣợt những HĐNT tƣơng đối đầy đủ.

Xuất phát từ lí do trên, cho thấy một số bài học của chƣơng" Thuyết động học phân tử

và chất khí lí tƣởng" có thể tổ chức HĐNT cho học sinh tƣơng đối đầy đủ theo con đƣờng

HĐNT đƣa kiến thức đến góc độ lí thuyết, để thông qua HĐNT học sinh vừa chiếm lĩnh kiến

thức, vừa rèn luyện đƣợc các thao tác tƣ duy lí thuyết trình độ cao (trừu tƣợng hóa, khái quát

hóa...).

Vậy làm thế nào để vận dụng các phương thức HĐNT vào việc tổ chức HĐNT cho

học sinh đem lại hiệu quả cao?

Trang 9

1.2. Làm thế nào để giảng dạy các kiến thức của chƣơng" Thuyết động học

phân tử và chất khí lí tƣởng" theo định hƣởng tổ chức HĐNT?

1.2.1 Phân biệt các phương thức HĐNT cơ bản trong vật lí.

Khoa học vật lí có hai lĩnh vực nghiên cứu cơ bản đó là phƣơng pháp thực nghiệm và

lí thuyết, vì vậy khoa học vật lí có hai phƣơng thức làm việc cơ bản đặc trƣng cho hai lĩnh

vực này.

Trong khoa học vật lí thì quá trình nhận thức, phƣơng pháp nghiên cứu, kiểu tƣ duy

của hai phƣơng thức này hoàn toàn khác nhau vì do đặc điểm của từng loại kiến thức. Vì vậy,

để vận dụng hai phƣơng thức này vào dạy học vật lí thì cần phải phân biệt rõ hai phƣơng thức

làm việc ấy. Khi đó, tùy thuộc vào từng loại kiến thức, thực nghiệm hoặc lí thuyết mà lựa

chọn con đƣờng thích hợp để quá trình hoạt động nhận thức đƣa đến kiến thức cho phù hợp.

Có thể minh họa hai phƣơng thức đó theo sơ đồ dƣới đây.[12]

Trang 10

Trang 11

Đó là hai phƣơng thức (con đƣờng) nhận thức của tƣ duy đƣa kiến thức đến mức độ

thực nghiệm và lí thuyết. Nhìn chung, chúng có những điểm khác nhau, có thể liệt kê dƣới

đây.

Phƣơng thức hoạt động nhận thức đƣa Phƣơng thức hoạt động nhận thức đƣa

kiến thức đến mức độ thực nghiệm kiến thức đến mức độ lí thuyết (phƣơng

(phƣơng thức 1) thức 2)

- Đối tƣợng nhận thức có thể - Đối tƣợng nhận thức không thể

quan sát. quan sát.

- Giả thuyết về đối tƣợng có thể - Giả thuyết về đối tƣợng không thể

can thiệp trực tiếp bởi các phép can thiệp trực tiếp bởi các phép đo.

đo.

- Thao tác tƣ duy có đặc điểm - Thao tác tƣ duy có đặc điểm diễn

quy nạp là chủ yếu dịch là chủ yếu.

- Các khái niệm đại lƣợng vật lí - Các khái niệm đại lƣợng vật lí đặc

đặc trƣng cho các tính chất của trƣng cho mô hình (đối tƣợng giả

đối tƣợng, hiện tƣợng. định).

- Các quan hệ nhân quả biểu - Các qui luật biến đổi của mô hình

diễn qui luật biến đổi của chứng (phƣơng trình vật lí lí thuyết)

có thể là: một qui tắc, một định - Các hệ quả quan trọng có thể là

luật, một quá trình, một nguyên các định luật thực nghiệm.

lí vật lí...

Dựa vào bảng trên, cho thấy kiến thức đƣợc chia ra làm hai mức độ thực nghiệm và lí

thuyết. Kiến thức ở mức độ thực nghiệm chỉ dừng lại ở giai đoạn thiết lập các mối quan hệ

nhân quả biểu diễn sự biến đổi mang tính qui luật của một hay nhiều hiện tƣợng vật lí trong

điều kiện nhất định. Kiến thức có đƣợc bằng phƣơng thức hoạt động nhận thức này là những

kiến thức chỉ trả lời cho các

Trang 12

câu hỏi về đặc điểm, các dấu hiệu bên ngoài, những qui luật biến đổi bên ngoài của các sự vật

hiện tƣợng mà không trả lời cho các câu hỏi về bản chất của sự vật, hiện tƣợng. Ngƣợc lại,

khi đi sâu vào giải thích các dấu hiệu bản chất, các qui luật biến đổi nội tại của đối tƣợng thì

phƣơng thức hoạt động nhận thức đƣợc lựa chọn phải là phƣơng thức 2.

Từ phân tích trên cho thấy các kiến thức của chƣơng "Thuyết động học phân tử và khí

lí tƣởng" thể hiện rõ phương thức HĐNT 2. Vì vậy, cần phải tìm hiểu sâu hơn các giai đoạn

để hình thành nên phương thức HĐNT này. Có thể chia phương thức HĐNT đƣa kiến thức

đến mức độ lí thuyết thành những bƣớc cơ bản sau:

1- Kích thích hoạt động nhận thức bằng tình huống có vấn đề.

Hoạt động nhận thức đƣa kiến thức đến mức độ lí thuyết ít khi bắt đầu từ một tình

huống có vấn đề vì đối tƣợng nhận thức không phải lúc nào cũng liên hệ với đối tƣợng, hiện

tƣợng thực. Vì vậy, với những bài học không thể bắt đầu bằng tình huống thực sự thì có thể

kích thích hoạt động nhận thức bằng chính logic của sự xuất hiện vấn đề nhận thức. Câu hỏi

có vấn đề xuất hiện trong sự liên kết chặt chẽ với những bài học có liên quan trƣớc đó. Với

những bài học lấy đƣợc tình huống có vấn đề thì tình huống đó phải thỏa mãn những điều

kiện sau[13].

* Điều kiện cần.

Tình huống đƣợc lựa chọn trƣớc hết phải là tình huống vật lí và phù hợp với mức độ

kiến thức bài học (kiến thức bài học có thể vận dụng để giải thích và tiên đoán cho tình huống

và tập hợp các tình huống còn lại trong phạm vi áp dụng của kiến thức).

Khi đã có kiến thức thì kiến thức đó là công cụ cần thiết để thấu hiểu nhiều tình huống

tƣơng tự khác. Nhƣng không phải tất cả trong số đó đều có thể chọn làm tình huống có vấn

đề ban đầu đƣợc.

Trang 13

* Điều kiện đủ.

Tình huống vật lí đƣợc lựa chọn phải thật sự là tình huống có vấn đề với đa số học

sinh trong lớp học, tức là phù hợp với tình độ của đa số học sinh và quen thuộc với học sinh.

Vấn đề xuất hiện khi phân tích tình huống phải nằm trong khả năng giải quyết với sự giúp đỡ

của thầy và bạn. Nếu vấn đề xuất hiện không quen thuộc với học sinh, họ không thể phân tích

tình huống bằng kiến thức, kinh nghiệm bản thân thì tình huống đó cũng không phù hợp.

Nếu vấn đề xuất hiện, khi phân tích vƣợt quá trình độ nhận thức, học sinh không thể

tham gia vào quá trình nhận thức tiếp theo, hoặc vấn đề xuất hiện chỉ bằng kiến thức cũ mà

học sinh giải đáp đƣợc thì tình huống đó cũng bị loại.

Ngoài ra tình huống có vấn đề đƣợc lựa chọn phải phù hợp với điều kiện khách quan,

thời gian, phƣơng tiện vật chất.

* Điều kiện cần và đủ: tạo nên cơ sở để lựa chọn hoặc xây dựng tình huống có vấn đề.

* Điều kiện cần: tạo nên tính đúng của một tình huống có vấn đề, nó đƣợc quyết định

bởi bản chất và mức độ của kiến thức bài học tƣơng ứng.

* Điều kiện đủ: tạo nên tính có vấn đề của tình huống, nó đƣợc quyết định bởi khả

năng hiểu biết của giáo viên về nhiều mặt:

- Trình độ trí tuệ của học sinh.

- Đặc điểm tâm sinh lí chung của lớp học

- Các điều kiện khách quan của việc dạy và học (phƣơng tiện vật chất, điều kiện thời

gian, đặc điểm vùng, miền...)

Trang 14

2- Hình thành vấn đề nhận thức.

Dựa vào tình huống đƣa ra lúc đầu bằng kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng đã có tiến

đến việc phân tích tình huống và đi đến vấn đề cần giải quyết. Đó là một hay vài câu hỏi chƣa

thể giải đáp bằng kiến thức, kinh nghiệm đã có. Đặc biệt không thể trả lời câu hỏi ấy bằng

cách quan sát trực tiếp hiện tƣợng. Trong giai đoạn này, học sinh rơi vào trạng thái tâm lí bị

hụt hẫng về mặt nhận thức, cần phải nỗ lực bản thân với sự giúp đỡ của thầy và bạn, vƣợt qua

mọi trở ngại để hoạt động nhận thức với sự khát vọng là tìm lời giải đáp để thoả mãn nhu cầu

nhận thức.

3- Hình thành giả thuyết.

Với những câu hỏi đƣa ra ở giai đoạn hình thành vấn đề nhận thức, không thể trả lời

cho câu hỏi này bằng cách quan sát hiện tƣợng. Vì vậy để trả lời cho những câu hỏi này,

ngƣời ta thƣờng phải thoát ra khỏi việc quan sát đối tƣợng, hiện tƣợng mà hình dung về cái

đằng sau, bên trong nó, tức là đi xây dựng mô hình giả thuyết về đối tƣợng, hiện tƣợng. Mô

hình này cho phép sơ bộ giải thích hiện tƣợng cần nghiên cứu.

Mô hình lúc đầu đƣa ra chỉ là hình ảnh tĩnh → cần phải cho mô hình vận hành (bằng

cách áp đặt điều kiện), tƣởng tƣợng các hành vi của mô hình (thí nghiệm tƣởng tƣợng) → cụ

thể hóa suy luận bằng ngôn ngữ toán học → tìm các khái niệm đại lƣợng vật lí lí thuyết đặc

trƣng cho mô hình → xây dựng mối quan hệ giữa đại lƣợng vật lí mới và đại lƣợng vật lí đã

biết nhằm mô tả các hành vi của mô hình. Tất cả các công việc này đƣợc tiến hành bởi các

thao tác tƣ duy lí thuyết, chúng có đặc điểm diễn dịch vì thế tƣ duy có bƣớc chuyển đột ngột

và khác với tƣ duy giải quyết vấn đề ở các phần trƣớc.

Từ kết quả nghiên cứu trên mô hình → tiên đoán những hệ quả xảy ra trên đối tƣợng

thực mà mô hình đại diện (tức là nếu biến đổi của cấu trúc nội tại đúng nhƣ suy luận thì đối

tƣợng sẽ biến đổi nhƣ thế nào).

Trang 15

4- Xây dựng phương án kiểm chứng hệ quả.

Ở bƣớc này học sinh tƣởng tƣợng ra cách thức kiểm chứng hệ quả, chuẩn bị dụng cụ

thí nghiệm, hình dung sự vận hành của thí nghiệm dƣới sự trợ giúp của giáo viên. Tuy nhiên,

bƣớc này đòi hỏi học sinh phải có trực giác nhạy bén, trí tƣởng tƣợng phong phú, nền tảng

kiến thức, kinh nghiệm dồi dào. Vì vậy, đây là bƣớc nhận thức quan trong góp phần phát

triển tƣ duy sáng tạo của học sinh.

5- Tiến hành thí nghiệm kiểm chứng.

• Lắp đặt thí nghiệm.

• Đo đạc (sử dụng thiết bị, dụng cụ đo lƣờng).

• Đọc số liệu.

• Ghi số liệu vào bảng.

• Xử lí số liệu: lập bảng vẽ đồ thị, qui tụ một số kiến thức toán học cần thiết để rút ra

mối quan hệ hàm số giữa đại lƣợng vật K mới và đại lƣợng vật lí đã biết

6- Kết luận.

Tổng hợp kết quả thí nghiệm để rút ra kết luận về ý nghĩa của đại lƣợng vật lí mới và

đại lƣơng vật lí đã biết.

Đối chiếu kết luận với hệ quả ở trên. Bƣớc này có hai khả năng xảy ra.

• Khả năng 1: nếu kết luận rút ra từ kết quả thí nghiệm không phù hợp với hệ quả tiên

đoán từ việc nghiên cứu mô hình thì cần kiểm tra lại khâu tiến hành thí nghiệm hoặc mô hình

giả thuyết đƣa ra lúc đầu không phù hợp cần phải thay thế bằng mô hình giả thuyết khác.

• Khả năng 2: nếu kết luận rút ra từ kết quả thí nghiệm phù hợp với hệ quả từ việc

nghiên cứu mô hình thì có thể kết luận rằng mô hình có thể đại diện cho đối tƣợng nghiên

cứu, tức mô hình đƣợc xác nhận. Kết quả rút ra từ việc nghiên cứu trên mô hình (các khái

niệm, đại lƣợng, phƣơng trình) trở thành những kiến thức cần thiết để giải thích và nghiên

cứu các hiện tƣợng khác.

Trang 16

7- Vận dụng.

Kết luận rút ra trên đây chỉ là kết luận của một hoặc vài hiện tƣơng vật lí đã đƣa ra lúc

đầu, mà kiến thức bài học chỉ dùng giải thích cho hiện tƣợng đó thì chƣa đủ, vì thế cho nên

cần phải vận dụng kết luận ấy vào giải thích những hiện tƣợng tƣơng tự khác để xác định

phạm vi hữu hiệu của kết luận, tức đi đến phạm vi giới hạn của kiến thức và xuất hiện mâu

thuẫn nhận thức mới cần phải giải quyết.

8- Kiến thức bài học

Giai đoạn này rèn luyện cho học sinh thao tác tƣ duy (khái quát hóa) để phát biểu kiến

thức ở góc độ lí thuyết. Các kiến thức đó có thể là:

• Mô hình đƣợc xác nhận (đƣợc hợp thức).

• Các khái niệm, đại lƣợng vật lí lí thuyết đặc trƣng cho mô hình.

• Các tiên đề, phƣơng trình lí thuyết.

• Các định luật, qui tắc thực nghiệm (có đƣợc từ khẳng định hệ quả)

Với các bài học tổ chức đƣợc theo con đƣờng nhận thức 2, những bài học này có vai

trò rất quan trọng trong việc rèn luyện cho các em các thao tác tƣ duy quan trọng nhƣ: trừu

tƣợng hóa, cụ thể hóa, khái quát hoá...Tuy nhiên, không phải bất kì bài học nào đều cũng có

thể tổ chức đƣợc đầy đủ theo con đƣờng ấy. Vì vậy, đối với các bài học mà kiến thức là kết

quả của một hay vài giai đoạn của HĐNT đầy đủ thì kiến thức ấy đƣợc xây dựng trên cơ sở

các phƣơng pháp nhận thức cơ bản để hình thành kiến thức. Trong các phương pháp nhận

thức đó thì phương pháp mô hình không thể thiếu đƣợc trong việc xây dựng kiến thức

chƣơng" Thuyết động học phân tử và chất khí lí tƣởng". Do đó cần phải tìm hiểu phương

pháp mô hình.

Trang 17

1.2.2. Phương pháp mô hình.

1.2.2.1. Tìm hiểu phương pháp mô hình.

Trong vật lí học,V.A Stophơ đã định nghĩa mô hình nhƣ sau: "Mô hình là một hệ

thống đƣợc hình dung trong óc hay đƣợc thực hiện một cách vật chất, hệ thống đó phản ánh

thuộc tính bản chất của đối tƣợng nghiên cứu hoặc tái tạo nó, bởi vậy việc nghiên cứu mô

hình sẽ cung cấp cho ta những thông tin mới về đối tƣợng ".[9]

Khi tiếp cận với khái niệm mô hình thì cần phân biệt rõ sự khác biệt giữa đối tượng

vật chất và mô hình.

• Một mô hình chỉ phản ánh đƣợc một số tính chất của đối tƣợng vật chất.

• Cùng một đối tƣợng vật chất nhƣng có thể có nhiều mô hình khác nhau.

Trong vật lí học, mô hình có chức năng sau đây:

• Mô tả sự vật hiện tƣợng.

• Giải thích các tính chất, hiện tƣợng có liên quan đến đối tƣợng.

• Tiên đoán các tính chất và đối tƣợng mới.

1.2.2.2. Các loại mô hình được sử dụng trong vật lí học.

 Mô hình vật chất: là những mẫu trừu tƣợng đã đơn giản hóa các đối tƣợng vĩ mô

cần nghiên cứu.

Ví dụ: - Dùng chất điểm làm mô hình của chiếc xe chuyển động trên đƣờng.

- Dùng con lắc toán học làm mô hình để nghiên cứu dao động của con lắc thật.

 Mô hình lí tưởng: quan niệm về những vật thể, những chất mà ta không thể quan

sát trực tiếp đƣợc.

Ví dụ: - Mô hình cấu trúc vật chất.

- Mô hình biểu diễn trƣờng.

Tùy theo mức độ trừu tƣợng mà mô hình lí thuyết có nhiều loại.

Trang 18

• Mô hình kí hiệu: biểu diễn cấu trúc bằng hệ thống các phƣơng trình, các đƣờng

hình học.

Ví dụ: - Đƣờng sức điện trƣờng, đƣờng cảm ứng biểu diễn trƣờng tĩnh điện, trƣờng

tĩnh từ.

• Mô hình toán học: diễn tả các đặc tính của vật gốc bằng hệ thống các phƣơng trình.

Ví dụ: phƣơng trình vi phân cấp II: y'' + ω2 y = 0 là mô hình của mọi dao động điều

hòa.

• Mô hình đồ thị: ngoài công thức toán, một định luật vật lý có thể biểu diễn bằng

một đồ thị tƣơng ứng. Vậy đồ thị cũng là một loại mô hình Mô hình đồ thị không chỉ dùng để

mô tả hoặc giải thích mà nó còn có chức năng quí báu là tiên đoán.

Ví dụ: đồ thị đƣờng đẳng tích, đẳng áp đã cho ta tiên đoán sự tồn tại của độ không

tuyệt đối.

• Mô hình biểu tượng: là dạng trừu tƣợng nhất của mô hình lí tƣởng. Những mô hình

biểu tƣợng không tồn tại trong không gian, trong thực tế mà chỉ có trong tƣ duy của ta, ta chỉ

nêu angôrit đã tạo ra mô hình rồi hình dung trong óc, chứ không cần làm ra mô hình cụ thể.

Mô hình trong vật lý đƣợc xây dựng bằng phƣơng pháp mô hình mà cơ sở của nó là lí

thuyết tƣơng tự. Hệ quả của việc sử dụng các phƣơng pháp xây dựng mô hình đƣa đến những

tính chất ƣu việt của mô hình.

1.2.2.3. Tính chất của mô hình.

❖ Tính tương tự vật góc: sự tƣơng tự giữa vật góc và mô hình có thể là sự tƣơng tự

về cấu trúc và chức năng.

• Sự tƣơng tự về cấu trúc: là sự tƣơng tự chủ yếu ở mối quan hệ giữa các phần tử của

hai hệ thống.

Trang 19

• Sự tƣơng tự về chức năng: khi các phần tử tƣơng ứng của hai hệ thống có chức năng

giống nhau nhƣng cấu trúc khác nhau.

 Tính đơn giản: vì đối tƣợng thực có khi phải dùng nhiều mô hình để phản ánh nó

→ khi xây dựng mô hình, phải thực hiện các thao tác tƣ duy: trừu tƣợng hóa, khái quát hóa

để loại bỏ các mối quan hệ thứ yếu chỉ giữ lại các mối quan hệ cần quan tâm, kết quả của quá

trình đó sẽ dẫn đến tính đơn giản của mô hình.

❖ Tính trực quan: mô hình vật chất có thể nhận biết trực tiếp bằng trực giác, mô

hình vi mô (mô hình lí tƣởng) không thể tri giác trực tiếp đƣợc, chỉ tƣởng tƣợng ra.

 Tính qui luật riêng: khi xây dựng mô hình, ngƣời ta dùng một hệ thống để mô tả

đặc tính của vật góc. Hệ thống này tuân theo những qui luật riêng nhiều khi không còn giống

với đối tƣợng vật góc.

Ví dụ: mô hình toán học tuân theo các qui tắc toán học, không có nghĩa là vật góc

chịu ảnh hƣởng bởi các qui tắc toán học đó.

 Tính lí tưởng: khi xây dựng mô hình, ngƣời ta loại bỏ đi các mối quan hệ thứ yếu

chỉ giữ lại các mối quan hệ cần quan tâm (đại diện cho đối tƣợng) sau các quá trình đó mô

hình trở nên lí tƣởng.

1.2.2.4. Phương pháp mô hình trong vật lý học:

❖ Cơ sở của lí thuyết mô hình: mô hình đƣợc xây dựng dựa trên cơ sở của phƣơng

pháp tƣơng tự.

 Các giai đoạn của PPMH:

• Giai đoạn 1: nghiên cứu vật góc bằng sự quan sát, thí nghiệm để xác định một số

tính chất của đối tƣợng làm cơ sở cho việc xây dựng mô hình.

• Giai đoan 2: xây dựng mô hình.

Nhờ kết quả của phép tƣơng tự, ngƣời ta hình dung về đối tƣợng nghiên cứu. Bằng

các thao tác tƣ duy → loại bỏ các mối quan hệ thứ yếu, chỉ giữ lại các

Trang 20

mối quan hệ cần quan tâm và thay thế bằng mô hình (chỉ tồn tại trong óc). Tuy nhiên mô hình

đƣợc hình dung trong óc lúc này trở thành mẫu để các nhà vật lí tiếp tục nghiên cứu.

- Nếu mục đích dùng mô hình vật chất thì các nhà vật lí xây dựng mô hình thật từ mẫu

này.

- Nếu mục đích dùng mô hình lí tƣởng thì các nhà vật lí đối chiếu mẫu này với những

vật đã biết.

• Giai đoạn 3 : thao tác trên mô hình.

Mô hình lúc đầu đƣa ra chỉ là hình ảnh tĩnh → cần phải cho mô hình vận hành (bằng

cách áp đặt điều kiện), tƣởng tƣợng các hành vi của mô hình (thí nghiệm tƣởng tƣợng) → cụ

thể hóa bằng ngôn ngữ toán học → tìm đại lƣợng vật lí lí thuyết đặc trƣng cho mô hình →

xây dựng mối quan hệ giữa đại lƣợng vật lí mới và đại lƣợng vật lí đã biết nhằm mô tả các

hành vi của mô hình.

Từ kết quả nghiên cứu trên mô hình → tiên đoán những hệ quả xảy ra trên đối tƣợng

thực mà mô hình đại diện.

• Giai đoạn 4: thực hiện thí nghiệm kiểm chứng hệ quả.

Kết quả thí nghiệm phù hợp với tiên đoán hệ quả thì cho phép hợp thức hóa mô hình.

Ngƣợc lại kết quả thí nghiệm không phù hợp với hệ quả thì mô hình bị bác bỏ và thay thế

chúng bằng mô hình giả thuyết khác.

Sơ đồ cấu trúc của phƣơng pháp mô hình. [14]

Trang 21

1.2.3. Việc giảng dạy các mô hình trong vật lý ở trường phổ thông [16]

1.2.3.1. Thực tế việc giảng dạy các mô hình vật lý ở trường phổ thông:

Chƣơng trình vật lý phổ thông, các mô hình học sinh đƣợc tiếp cận đa số là các mô

hình lí tƣởng (không thể tri giác trực tiếp đƣợc) → việc giảng dạy các mô hình và kiến thức

xây dựng trên mô hình, nhất là các mô hình có mức trừu tƣợng cao là rất khó khăn do hạn chế

nhiều mặt của học sinh (về vốn tri thức, kinh nghiệm, trình độ trí tuệ, đặc biệt là trình độ trừu

tƣợng và khái quát hóa...). Tham vọng làm cho học sinh hiểu đúng bản chất của mô hình và

thấy rõ giá trị

Trang 22

nhận thức của mô hình khi học tập về chúng dƣờng nhƣ khó lòng đạt đƣợc ở cấp độ phổ

thông. Để giảm bớt khó khăn cho học sinh, vì vậy sách giáo khoa cung cấp các mô hình cho

họ với sự chắc chắn ngay từ đầu.

Ví dụ: - Ở lớp 10 ngay từ đầu chƣơng X "Vật lý phân tử và nhiệt học ", học sinh đƣợc

tiếp nhận mô hình cấu tạo chất nhƣ sau: Vật chất được cấu tạo từ các phân tử riêng biệt, các

phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng, ...[3]

- Ở lớp 11 học sinh đƣợc tiếp nhận mô hình cấu tạo nguyên tử (thuyết điện tử): vật

chất được cấu tạo nên từ những hạt rất nhỏ, không thể phân chia được thành những hạt nhỏ

hơn, gọi là hạt sơ cấp...[8]

Việc đƣa ra những mô hình ở đầu chƣơng nhƣ thế, nhằm tạo cho học sinh niềm tin với

hy vọng việc tiếp nhận kiến thức trở nên dễ dàng hơn. Tuy nhiên với cách tiếp cận nhƣ thế,

thực tế đã dẫn học sinh đến những khó khăn về phát triển tƣ duy và óc sáng tạo, triệt tiêu

những nghi ngờ mang tính tích cực làm động lực cho sự phát triển trí tuệ. Sau đây là một số

hệ quả mà cả giáo viên và học sinh đã gặp khi theo lối tiếp cận nhƣ thế.

1.2.3.2. Những hậu quả về mặt nhận thức đối với học sinh.[17]

❖ Sự lẫn lộn giữa mô hình và đối tƣợng, coi mô hình là sự mô tả trọn vẹn và tuyệt đối

của đối tƣợng.

• Học sinh không thể lí giải đƣợc sự không phù hợp giữa thực tiễn với kết quả suy

luận của họ: nếu dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hƣớng của các electron tự

do dƣới tác dụng của điện trƣờng thì khi không còn điện trƣờng các electron này di chuyển

nhƣ thế nào để có thể giải thích tính bền vững của nguyên tử, của kim loại dẫn điện?...

• Học sinh khó lòng thừa nhận nhận định của sách giáo khoa "chỉ cần số nguyên tử tạp

chất bằng một phần triệu số nguyên tử bán dẫn tinh khiết cũng làm cho số hạt mang điện tăng

lên hàng vạn lần, nghĩa là độ dẫn điện của bán dẫn có tạp chất lớn hơn độ dẫn điện của bán

dẫn tinh khiết hàng

Trang 23

vạn lần "...trong khi theo suy luận của họ từ mô hình sách giáo khoa đƣa ra thì càng pha

nhiều tạp chất thì số hạt tăng lên theo tỉ lệ thuận, vậy tại sao không pha nhiều tạp chất?

❖ Sự lẫn lộn giữa mô hình và đối tƣợng còn dẫn học sinh đến khó khăn khi các đối

tƣợng khác loại đƣợc đặc trƣng bởi các mô hình khác nhau nhƣng lại có quan hệ với nhau

trong một hiện tƣợng, một quá trình biến đổi. Khi đó học sinh sẽ cố gắng đánh đồng các mô

hình, cho chúng hòa trộn vào nhau và kết quả tất yếu là từ khó khăn này dẫn đến khó khăn

khác ví dụ:

• Trong mạch điện kín, dù đơn giản, cũng là sự dẫn điện qua nhiều môi trƣờng: điện

phân (nguồn: pin, acquy), kim loại (dây dẫn, vật tiêu thụ), khí (khí kém, chân không: bóng

đèn). Học sinh luôn đặt câu hỏi: vậy các hạt mang điện di chuyển nhƣ thế nào (khi bản chất

các hạt trong môi trƣờng không giống nhau) để giải thích sự xuất hiện dòng điện không đổi

trong mạch?

• Tại sao nói đƣợc rằng: diot (chân không) chỉ cho phép dòng điện đi theo một chiều,

nhƣng lại không nói đƣợc rằng: trong chất điện phân, chất khí, kim loại dòng điện đi theo hai

chiều khi lúc nào cũng có hai dòng điện tích âm và dƣơng dịch chuyển ngƣợc chiều nhau?

• Tại sao không nói đƣợc rằng: trong chất bán dẫn có hai loại hạt mang điện là

electron và lỗ trống, nhƣng lại không nói đƣợc rằng trong kim loại cũng là sự dẫn điện của

electron và lỗ trống (hoặc ion dƣơng) dƣới tác dụng của điện trƣờng?...

❖ Sự lẫn lộn giữa mô hình và đối tƣợng còn gây khó khăn cho học sinh khi tiếp nhận

kiến thức xây dựng từ mô hình, dẫn đến họ không phân biệt đƣợc sự khác nhau bản chất giữa

khái niệm, định luật,… đƣợc xây dựng khi nghiên cứu trực tiếp đối tƣợng (hay các mô hình

vật chất) với các khái niệm, phƣơng trình đƣợc xây dựng từ các mô hình (mô hình lí tƣởng,

mô hình biểu

Trang 24

tƣợng). Ví dụ: học sinh không hiểu đƣợc tại sao từ công thức định nghĩa các đại lƣợng nhƣ:

lại không thể suy trực tiếp ra đơn vị và cách xác định bằng thực nghiệm các đại lƣợng trên

giống nhƣ đại lƣợng: F = ma, p = mv...

Sự lẫn lộn giữa mô hình và đối tƣợng, sự tin tƣởng tuyệt đối vào mô hình, coi mô

hình là đại diện duy nhất của đối tƣợng nghiên cứu làm hạn chế trí tƣởng tƣợng, óc sáng tạo,

làm mất đi tính nghi ngờ mang tính tích cực cần thiết làm tiền đề cho các hứng thú tƣ duy và

sáng tạo của học sinh. Điều này ảnh hƣởng đến những học sinh vốn có trí tƣởng tƣợng phong

phú, có khả năng đi sâu hơn, xa hơn và sớm đi vào nghiên cứu và sáng tạo khoa học, còn đối

với đa số học sinh sự lẫn lộn này đƣa họ đến trạng thái nghi ngờ, mất lòng tin khi họ phải tiếp

nhận một mô hình khác của chính đối tƣợng mà trƣớc đó họ đã đƣợc học (ở các phần kiến

thức sau đó) khiến họ trở nên dè dặt, ngần ngại vận dụng mô hình vào giải thích và tiên đoán

thực tại, làm hạn chế giá trị nhận thức của mô hình.

1.2.3.3. Nguyên nhân.

Nguyên nhân trực tiếp dẫn đến trình trạng trên là do giảng dạy các mô hình và các lí

thuyết xây dựng từ mô hình. Tuy nhiên, việc trình bày nhiều nội dung trong sách giáo khoa

vô tình hay hữu ý đã gây nên sự lẫn lộn giữa mô hình và đối tƣợng, giữa lí thuyết và thực tại

ở học sinh. Ví dụ:

- Vật chất đƣợc cấu tạo từ các hạt riêng biệt.

- Dòng điện trong kim loại là...

- Vật chất đƣợc cấu tạo từ những hạt nhỏ hơn không phân chia thành những hạt nhỏ

hơn gọi là hạt sơ cấp.

- Cƣờng độ dòng điện là... đƣợc đo bằng...

Trang 25

1.2.3.4. Cách khắc phục.

Giảng dạy các mô hình, đặc biệt là mô hình biểu tƣợng cần phải đạt đƣợc hai yêu cầu:

- Làm cho học sinh thấy rõ bản chất giả định, tạm thời và phiến diện của mô hình để

học sinh không lẫn lộn giữa mô hình và đối tƣợng

- Làm cho học sinh thấy đƣợc vai trò và giá trị nhận thức to lớn của mô hình (trong

khoa học và đối với nhận thức của cá nhân) là giải thích và tiên đoán thực tại.

• Để cho học sinh thấy đƣợc bản chất giả định, tạm thời và phiến diện của mô hình

cần làm cho học sinh thấy đƣợc quá trình xây dựng mô hình và các phƣơng pháp dùng để xây

dựng mô hình. Khi đó học sinh nhận ra rằng các mô hình lí tƣởng là sản phẩm của trí tƣởng

tƣợng, óc sáng tạo của con ngƣời, là sản phẩm của tƣ duy lí thuyết chứ không phải là sản

phẩm của sự quan sát và mô tả.

• Khi dạy các mô hình có mức độ trừu tƣợng không cao cần cho học sinh tham gia

vào một số khâu của việc xây dựng mô hình (ví dụ: mô hình đƣờng sức, đƣờng cảm ứng từ,

mô hình tia sáng, phƣơng trình dao động...) để học sinh nắm đƣợc các phƣơng pháp xây dựng

mô hình (phƣơng pháp tƣơng tự...) và cách tƣ duy suy luận (diễn dịch) khi xây dựng mô hình.

• Khi dạy các mô hình có mức trừu tƣợng cao nhƣ các mô hình biểu tƣợng thì dù học

sinh không thể tham gia vào việc xây dựng mô hình, giáo viên cũng không cung cấp ngay mô

hình cho học sinh nhƣ một mô hình đã đƣợc thừa nhận mà nên cho học sinh thấy quá trình

xây dựng mô hình bằng cách kể lại một cách phù hợp lịch sử hình thành mô hình. Trong "câu

chuyện ấy" học sinh thấy đƣợc mô hình mà họ đƣợc học không phải là mô hình đầu tiên,

cũng không phải là mô hình cuối cùng và duy nhất của đối tƣợng. Họ nhận ra mô hình mới

đƣợc học sẽ giải quyết đƣợc một số khó khăn của các mô hình trƣớc đó nhƣng họ cũng chờ

Trang 26

đợi một cách tích cực những khó khăn tất yếu mà mô hình đƣợc học sẽ gặp phải và hứng thú

tiếp nhận một mô hình tốt hơn giải quyết đƣợc những khó khăn mới. Từ đó học sinh nhận ra

bản chất giả định, tạm thời và phiến diện của mô hình, làm quen với cách tƣ duy để xây dựng

mô hình, các phƣơng pháp xây dựng và nghiên cứu mô hình. Khi đó câu hỏi sẽ nảy sinh khi

họ lẫn lộn mô hình với đối tƣợng sẽ không xuất hiện thì không trả lời một cách thấu đáo.

Dạy các mô hình trong vật lí bằng cách sử dụng phƣơng pháp mô hình là dạy học theo

đúng định hƣớng đổi mới phƣơng pháp dạy học: dạy khoa học nào thì cách tốt nhất là sử

dụng chính các phƣơng pháp nhận thức của khoa học đó; đồng thời là cách làm cho học sinh

thấy rõ bản chất giả định của mô hình.

Để cho học sinh thấy đƣợc vai trò và giá trị nhận thức của mô hình: cần làm cho học

sinh thừa nhận tính hợp thức của mô hình mà họ đƣợc học trong phạm vi giải thích và tiên

đoán của nó bằng cách vận dụng mô hình và lí thuyết xây dựng từ mô hình đó vào giải thích

và tiên đoán thực tại tƣơng ứng.

1.2.4. Vị trí và vai trò mô hình động học phân tử và chất khí lí tưởng trong khoa

học vật lí.

* Vị trí: trong khoa học vật lí thì mô hình động học phân tử nhƣ "chiếc cầu nối" trung

gian giữa hai thế giới vĩ mô (cơ học) và vi mô (đi sâu vào cấu trúc bên trong của vật chất).

* Vai trò : khi chƣa có mô hình động học phân tử của vật chất, các hiện tƣợng nhiệt:

bay hơi, khuếch tán, thẩm thấu... tồn tại song song với thành tựu của cơ học Newton nhƣng

cơ học Newton chƣa trả lời đƣợc những câu hỏi xung quanh về những hiện tƣợng này. Đặc

biệt vấn đề tranh cãi về bản chất chất nhiệt vẫn chƣa có lí thuyết nào giải thích thỏa đáng. Để

giải thích những hiện tƣợng nhiệt, khoa học vật lí đã dùng mô hình chất nhiệt. Tuy nhiên mọi

cố gắng để chiết tách chất nhiệt đều bị thất bại. Thay thế cho mô hình chất nhiệt là mô hình

cấu tạo phân tử của vật chất mà vai trò của nó không thể thiếu đƣợc trong

Trang 27

việc giải thích những hiện tƣợng nhiệt, những hiện tƣợng liên quan đến cấu trúc gián đoạn

của vật chất..

Mô hình động học phân tử về cấu tạo chất ngoài chức năng giải thích, biểu diễn cô

đọng nhất các hiểu biết của chúng ta về các hiện tƣợng nhiệt mà ta quan tâm đồng thời là

công cụ giúp con ngƣời phám phá ra những thuộc tính mới chƣa đƣợc phát hiện ra.

Quá trình vận dụng mô hình động học phân tử vào nghiên cứu chất khí, khoa học vật

lí đã xây dựng nên thuyết động học phân tử về chất khí lí tƣởng dựa trên một mô hình chất

khí gọi là mô hình khí lí tưởng.

Mô hình động học phân tử là mô hình đầu tiên giúp con ngƣời tiếp cận với thế giới vi

mô của vật chất, tuy nhiên nó cũng là bƣớc ngoặt để khoa học vật lí tiếp tục tiến sâu vào cấu

trúc của vật chất.

Ví dụ: phạm vi hữu hiệu của mô hình động học phân tử là giải thích khá nhất quán về

những hiện tƣợng nhiệt, tuy nhiên đứng trƣớc những hiện tƣợng điện (nhiễm điện: hút, đẩy...)

tồn tại song song, nếu đem mô hình động học phân tử để giải thích thì bị bế tắc → khoa học

vật lí một lần nữa phải quan niệm về cấu trúc của vật chất (phân tử, nguyên tử có cấu trúc),

quá trình nghiên cứu làm cho thuyết điện tử dần dần xuất hiện, giải thích đƣợc nhiều hiện

tƣợng điện nói chung.

Mô hình động học phân tử nhƣ là bƣớc ngoặt để khoa học vật lí nghiên cứu và bổ

sung thêm cho bức tranh vật lí về các hiện tƣợng nhiệt mà nhân loại ngày nay đang sử dụng.

1.2.5. Vị trí và vai trò của mô hình động học phân tử và chất khí lí tưởng trong việc

dạy học vật lí ở phổ thông.

Các nhà biên soạn chƣơng trình sách giáo khoa vật lí giới thiệu cho học sinh lần lƣợt

các mô hình theo sự phát triển của khoa học vật lí và theo trình độ của học sinh. Theo sự phát

triển của khoa học vật lí thì mô hình động học phân

Trang 28

tử ra đời trƣớc, vì vậy cách tiếp cận tôn trọng sự phát triển của khoa học vật lí thì ở cấp

THCS, học sinh đƣợc tiếp cận mô hình động học phân tử với mức độ vừa phải. Bƣớc sang

lớp 10 học sinh đƣơc đề cập lại ngay sau khi vừa kết thúc phần cơ học, nhƣng ở cấp THPT,

học sinh đƣợc đề cập với mức độ sâu hơn, rộng hơn.

Ở lĩnh vực vật lí phân tử và nhiệt học, học sinh bắt gặp nhiều hiện tƣợng nhiệt mà

những biểu hiện của chúng có tính chất hoàn toàn khác hẳn với lĩnh vực cơ học. Để giải thích

những hiện tƣợng nhiệt thì học sinh phải tiếp cận với phương pháp nhận thức mới và phương

thức nhận thức mới. Phƣơng pháp nhận thức ở lĩnh vực vật lí vi mô là phƣơng pháp mô hình.

Vì vậy, để từng bƣớc cho học sinh tiếp cận với phƣơng pháp mô hình thì mô hình động học

phân tử có vai trò rất quan trọng trong việc chuyển đổi thao tác tƣ duy để chuẩn bị bƣớc vào

phƣơng thức làm việc ở lĩnh vực lí thuyết. Vì mô hình động học phân tử còn cầu nối với

những hiện tƣợng tự nhiên mà học sinh có thể cảm nhận đƣợc (những hiện tƣợng đó nhƣ tình

huống có tác dụng rất tốt trong việc dẫn dắt học sinh xây dựng mô hình), nó là nền tảng để

học sinh nghiên cứu các mô hình ở mức độ trừu tƣợng cao hơn. Ví dụ: mô hình cấu trúc

nguyên tử, mô hình lƣỡng tính sóng hạt, mô hình biểu diễn trƣờng...

Mô hình động học phân tử và chất khí lí tƣởng nhƣ là "sợi chỉ đỏ" xuyên suốt với toàn

bộ phần vật lí phân tử và nhiệt học. Ví dụ: ban đầu mô hình động học phân tử, chƣa đề cập

đến đặc điểm từng loại phân tử khác nhau, chƣa đề cập đến đặc thù của từng vật thể; cấu trúc

của vật thể rất đa dạng, cùng một loại chất (nghĩa là cùng loại phân tử → có ba dạng thù hình

khác nhau: thể khí, thể rắn và thể lỏng → mô hình tƣơng ứng cho các dạng thù hình vật chất

cũng sẽ khác nhau. Ví dụ:

- Chất rắn tƣơng ứng với mô hình các nguyên tử dao động xung quanh vị trí cân bằng.

- Chất lỏng tƣơng ứng với mô hình các phân tử dao động xung quanh vị trí

Trang 29

cân bằng di chuyển đƣợc.

- Chất khí tƣơng ứng với mô hình các phân tử khí chuyển động tự do. Mỗi mô hình

tƣơng ứng với một trạng thái cấu tạo chất sẽ tƣơng ứng với một mảng kiến thức mà học sinh

đƣợc tiếp nhận ở cấp THPT. Ví dụ:

• Mô hình chất khí (nghiên cứu khí lí tƣởng) đƣợc vận dụng để nghiên cứu qui luật

biến đổi trạng thái của chất khí mà kết quả của quá trình nghiên cứu đã hình thành nên các

định luật, các phƣơng trình, các nguyên lí, các hằng số vật lí...

• Chất rắn với mô hình các nguyên tử dao động xung quanh VTCB cố định đƣợc vận

dụng để nghiên cứu chƣơng chất rắn.

• Chất lỏng với mô hình các phân tử dao động xung quanh vị trí cân bằng di chuyển

đƣợc vận dụng để nghiên cứu chƣơng chất lỏng.

1.2.6. Tầm quan trong của việc dạy mô hình động học phân tử.

Sách giáo khoa vật lí lớp 10 (hiện hành), mô hình động học phân tử đƣợc đƣa ra với

tính cách xác định ngay từ đầu, mô hình này đƣợc vận dụng để giải thích các kiến thức bài

học ở phía sau. Cách trình bày nhƣ thế, làm cho học sinh hiểu nhầm là mô hình động học

phân tử hình nhƣ phản ánh toàn bộ thế giới vật chất, tính bất di bất dịch, chƣa thấy đƣợc tính

chất giả định của nó, cho nên học sinh khó lòng tiếp cận với mô hình cũng đề cập đến cấu

trúc vật chất nhƣng ở cấp độ cao hơn. Ví dụ:

Nếu học sinh chƣa thấy tính giả định của mô hình thì học sinh có thể hỏi: cũng cùng

là vật chất thế nhƣng tại sao, ở lớp 10 thì SGK quan niệm vật chất đƣợc cấu tạo từ nguyên tử,

phân tử còn ở lớp 11 thì SGK quan niệm vật chất đƣợc cấu tạo từ những hạt rất nhỏ gọi là các

hạt sơ cấp...

Để cho học sinh thấy đƣợc tính giả định của mô hình, mô hình không phải mô tả toàn

vẹn thực tại, chúng có thể đƣợc xây dựng lại để phù hợp với thực tại thì ngay từ mô hình

động học phân tử cần phải cho học sinh tiếp cận với phƣơng

Trang 30

pháp xây dựng mô hình, cho học sinh thấy tính giả định của nó, mô hình chỉ là sản phẩm trí

tuệ của con ngƣời, mô hình đƣợc xây dựng để biểu đạt thực tại trong một chừng mực nào đó

và nó chỉ là phƣơng tiện để biểu đạt thực tại. Khi học sinh thấy đƣợc phƣơng pháp làm việc

với mô hình thì họ dễ dàng thay đổi cách thức tƣ duy để nghiên cứu những mô hình mà

chúng không còn cầu nối trực tiếp với thế giới thực tại (ví dụ mô hình cấu tạo nguyên tử, mô

hình lƣỡng tính sóng hạt của ánh sáng, mô hình vật đen tuyệt đối...). Do vậy việc giảng dạy

mô hình động học phân tử không chỉ nhằm mục đích cung cấp kiến thức cho học sinh, bên

cạnh đó còn cho học sinh thấy đƣợc cách thức làm việc trong khoa học vật lí và cũng từ đó

cho học sinh thấy đƣợc rằng kiến thức mà họ chiếm lĩnh đƣợc không phải là giới hạn cuối

cùng, mà kiến thức có thể đào sâu, mở rộng ngày càng phù hợp với thực tại hơn.

1.2.7 -Vận dụng PPMH trong dạy học vật lí.

PPMH có vai trò quan trọng trong vật lí (đặc biệt là vật lí vi mô). Học tập vật lí sử

dụng PPMH và kết hợp với các PPNT khác, giúp cho HĐNT đƣợc thuận lợi và đảm bảo tính

khoa học.

Trong khoa học vật lí, mô hình vật chất có vai trò không cao nhƣng trong dạy học mô

hình vật chất đóng vai trò quan trọng vì nó giúp học sinh những điều mà học sinh không quan

sát trực tiếp, khó hiểu.

Mô hình lí tƣởng có vai trò quan trọng trong khoa học vật lí, tuy nhiên để hình thành

và sử dụng nó đòi hỏi học sinh phải có tƣ duy trừu tƣợng ở trình độ cao, kiến thức vững chắc,

kinh nghiệm bản thân dồi dào. Vì vậy với những mô hình này, giáo viên cần phải tìm hiểu kĩ

đối tƣợng học sinh rồi mới áp dụng PPMH cho hợp lí.

Trang 31

Các mức đô sử dụng phương pháp mô hình.

• Mức độ 1: giáo viên giới thiệu các sự kiện thực tế mà học sinh không thể giải thích

bằng các kiến thức cũ, sau đó đƣa ra mô hình mà các nhà khoa học đã xây dựng, học sinh vận

dụng mô hình nhƣ một phƣơng tiện để giải thích những hiện tƣợng trên.

• Mức độ 2: học sinh sử dụng mô hình để giải thích những hiện tƣợng khác tƣơng tự

hiện tƣợng ban đầu.

• Mức độ 3: học sinh sử dụng mô hình để tiên đoán hiện tƣợng mới.

• Mức độ 4: cho học sinh tham gia vào 4 giai đoạn của PPMH dƣới sự hƣớng dẫn của

giáo viên.

1.2.8. Lựa chọn phương pháp dạy học cho từng bài cụ thể của chương "Thuyết

động học phân tử và chất khí lí tượng" theo hướng tổ chức HĐNT.

1.2.8.1. Những yêu cầu khi lựa chọn PPDH trên cơ sở lựa chọn cách thức tổ chức

HĐNT [5]

PPDH theo định hƣớng tổ chức HĐNT có thể coi là là phƣơng pháp tổ chức, điều

khiển, định hƣớng, đánh giá hoạt động nhận thức của học sinh. Vì thế PPDH cho từng bài cụ

thể cần phải đƣợc lựa chọn trên cơ sở sau.

❖ Phương thức HĐNT cần phải đƣợc lựa chọn phù hợp với đặc điểm kiến thức và

mức độ kiến thức cần giảng dạy- "phần cứng của PPDH". Điều kiện này đảm bảo khi học

sinh tham gia vào HĐNT không những chiếm lĩnh kiến thức mà còn đƣợc đặt vào HĐNT

đảm bảo tính khoa học, để cùng với HĐNT họ tiếp nhận đƣợc PPDH và phƣơng thức HĐNT.

• Đối với bài học có thể tổ chức HĐNT giải quyết vấn đề thì tùy thuộc vào đặc điểm

kiến thức mà HĐNT có thể tổ chức theo phương thức 1 hay phương thức 2.

• Đối với các bài học mà mức độ kiến thức là kết quả của một

Trang 32

hay một vài giai đoạn của quá trình HĐNT đầy đủ thì PPDH đƣợc lựa chọn trên cơ sở PPNT

để hình thành kiến thức.

❖ Phƣơng pháp dạy học phải đƣợc lựa chọn phù hợp với học sinh, đặc biệt là trình độ

trí tuệ, điều kiện dạy học- "phần mềm của PPDH". Điều kiện này đảm bảo sẽ tạo nên tính mở

của PPDH, giúp học sinh từng bƣớc phát huy các phẩm chất tâm lí tốt đẹp nhƣ: tích cực, chủ

động, sáng tạo... từng bƣớc rèn luyện cho các em kĩ năng, kĩ xảo...

Để lựa chọn đƣợc phần mềm của PPDH đòi hỏi ngƣời giáo viên phải hiểu rõ học sinh

về nhiều mặt.

• Trình độ trí tuệ.

• Đặc điểm tâm sinh lí, thần kinh.

• Các điều kiện khách quan của việc dạy và học.

1.2.8.2. Phân loại phương pháp dạy học.

* Những bài học cho phép giáo viên tổ chức HĐNT cho học sinh tương đối đầy đủ

theo phương thức HĐNT đưa kiến thức đến mức độ lí thuyết. Phƣơng pháp dạy học thích hợp

cho loại này xếp theo cấp độ phát triển trí tuệ học sinh có thể là.

1- Thuyết trình diễn giảng giải quyết vấn đề.

2- Đàm thoại giải quyết vấn đề.

3- Tìm tòi giải quyết vấn đề.

4- Nghiên cứu giải quyết vấn đề.

Các bài học của chƣơng chất khí đƣợc lựa chọn cho phƣơng pháp này là:

+ Định luật Boyle- Mariotte.

+ Định luật Charles

+ Định luật Gay-lussac.

- Lựa chọn cấp độ 1 và 2 khi trình độ trí tuệ của học sinh còn thấp,

Trang 33

học sinh không thể tham gia vào quá trình HĐNT và giải quyết vấn đề. Nhƣng ngƣời giáo

viên muốn giới thiệu toàn bộ các bƣớc đi của phƣơng thức HĐNT.

- Lựa chọn cấp độ 3 khi học sinh có thể tham gia vào một số khâu của HĐNT trên cơ

sở sử dụng kiến thức, kĩ năng đã có với sự trợ giúp của giáo viên.

- Lựa chọn cấp độ 4 hoặc 5 khi học sinh đã làm quen với tất cả các bƣớc đi của

HĐNT giải quyết vấn đề trên cơ sở kiến thức, kĩ năng, PPNT đã có.

* Các bài học thuộc về mô hình.

Phƣơng pháp nhận thức chủ yếu cần sử dụng là phƣơng pháp mô hình hóa và phƣơng

pháp tƣơng tự. Có thể phân loại PPDH này nhƣ sau.

1- Thuyết trình nêu vấn đề mô hình hóa.

2- Diễn giảng nêu vấn đề mô hình hóa.

3- Đàm thoại nêu vấn đề mô hình hóa.

4- Tìm tòi nêu vấn đề mô hình hóa.

5- Nghiên cứu nêu vấn đề mô hình hóa.

Những bài học về mô hình có thể bắt đầu từ một tình huống có vấn đề hoặc mô tả lại

sự kiện thực nghiệm quan trọng trong lịch sử. Quá trình xây dựng mô hình dù lựa chọn

PPDH ở cấp độ nào cũng phải đảm bảo các yêu cầu sau.

- Đảm bảo cho học sinh các PPNT quan trọng nhƣ: phƣơng pháp mô hình, phƣơng

pháp tƣơng tự.

- Đảm bảo cho học sinh tính giả thuyết của mô hình lí tƣởng - mô hình chỉ là hình ảnh

của đối tƣợng ở một khía cạnh, một mặt nào đó của đối tƣợng.

- Đảm bảo cho học sinh thấy rằng, mô hình không phải là hình ảnh duy nhất của đối

tƣợng mà một đối tƣợng có thể đặc trƣng bởi nhiều mô hình. Có nhƣ vậy, thì học sinh dễ

dàng tiếp cận các kiến thức thuộc loại mô hình.

Những bài học thuộc loại này của chƣơng "Thuyết động học phân tử và chất khí lí

tƣởng" gồm có:

Trang 34

• Mô hình cấu tạo chất.

• Mô hình khí lí tƣởng...

1.2.9. Giai đoạn chuẩn bị soạn thảo các giáo án theo định hướng tổ chức hoạt động

nhận thức.

1.2.9.1. Xác định mục tiêu của bài học : [10]

Mục tiêu của bài học là những điều mà học sinh phải hiểu, phải nhớ và nhất là phải

vận dụng đƣợc sau khi học xong bài. Nhƣ vậy mục tiêu phải cụ thể, tránh đƣa ra những mục

tiêu quá rộng để không đánh giá đƣợc ngay sau khi học xong bài học.

1.2.9.2. Xác định logic hình thành kiến thức một cách tối ưu.

Kiến thức của bài học có nhiều con đƣờng hình thành khác nhau. Vì vậy phải lựa

chọn cách tiếp cận kiến thức sao cho thích hợp (phù hợp với các phương pháp nhận thức và

phương thức HĐNT) để thông qua tổ chức HĐNT học sinh đƣợc rèn luyện các thao tác tƣ

duy: phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hoá...Ngoài ra cách tiếp cận kiến thức còn phải

phù hợp với tình độ của học sinh.

Mặt khác cách tiếp cận kiến thức còn phải phù hợp với phƣơng tiện dạy học trong nhà

trƣờng.

1.2.9.3 Xác định những hoạt động chủ yếu mà học sinh cần thức hiện để đạt được

mục tiêu bài học.

Đƣa ra những hoạt động mà học sinh có thể tự lực hoạt động để thực hiện thành công.

Muốn đạt đƣợc ý định nhƣ thế thì giáo viên cần phải chia nhỏ công việc để học sinh dễ dàng

hoạt động. Vạch ra những khó khăn mà quá trình hoạt động nhận thức gặp phải để có hƣớng

trợ giúp thích hợp, giúp học sinh vƣợt qua khó khăn đó để học sinh tiếp tục hoạt động nhận ở

các giai đoạn kế tiếp sau nhằm đi đến mục tiêu bài học đặt ra.

Trang 35

1.3. Tổ chức giờ học vật lí ở trên lớp.

Khi đã phân loại đƣợc kiến thức vật lí → xác định phương thức HĐNT hoặc PPNT để

lựa chọn phƣơng pháp dạy học cho các bài học vật lí cụ thể, việc còn lại không kém phần

quan trọng là khâu tổ chức giờ học vật lí trên lớp sao cho diễn ra có hiệu quả.

Giờ học vật lí trên lớp diễn ra có hiệu quả thì phụ thuộc rất nhiều yếu tố. Tuy nhiên

yếu tố có tính chất quyết định đến sự thành công hay thất bại của giờ học đó chính là hoạt

động của giáo viên và học sinh trên lớp học. Muốn vậy, cần phải xác định rõ vai trò của giáo

viên và học sinh trong giờ học tổ chức HĐNT.

1.3.1. Hoạt động của giáo viên.

- Hiểu rõ học sinh đặc biệt là trình độ phát triển trí tuệ.

- Tùy thuộc vào kiến thức bài học và đối tƣợng học sinh → lựa chọn phƣơng thức

hoạt động sao cho tƣơng thích.

- Khéo léo xây dựng chuỗi logic hình thành kiến thức phải đúng và phù hợp. Quá

trình này diễn ra nhƣ sau:

• Kích thích hoạt động nhận thức của học sinh thông qua tình huống có vấn đề (nếu

bài học lấy đƣợc tình huống vật lí có vấn đề).

• Phân tích tình huống để hình thành vấn đề nhận thức mà bài học cần đạt đến.

• Giao nhiệm vụ nhận thức cho học sinh. Ở giai đoạn này giáo viên có nhiệm vụ.

• Tổ chức.

• Điều khiển.

• Dẫn dắt, uốn nắn hoạt động nhận thức của tập thể học sinh (giúp mọi thành viên

theo kịp nhịp độ chung, vƣợt qua trở ngại để hoạt động nhận thức) → kiến thức mới.

- Giao nhiệm vụ cho học sinh vận dụng kiến thức mới vào thực tiễn để

Trang 36

củng cố, mở rộng, đào sâu.

- Đánh giá đúng sự phát triển trí tuệ, sự hoàn thiện các phẩm chất tâm lí của học sinh

hƣớng tới sự phát triển cao hơn ở các giai đoạn học tập tiếp theo.

1.3.2. Nhiệm vụ của học sinh.

Học sinh là chủ thể của hoạt động nhận thức học tập đƣợc lựa chọn, tổ chức và điều

hành bởi giáo viên. Học sinh có nhiệm vụ:

+ Phát huy mặt thuận lợi.

+ Bộc lộ những khó khăn cá nhân về nhiều mặt trong hoạt động nhận thức, tự sửa

chữa, tự điều khiển, đánh giá bản thân trong sự theo dõi, hỗ trợ của giáo viên.

Trang 37

CHƢƠNG II: XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH GIẢNG DẠY CÁC BÀI HỌC

CHƢƠNG “THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ VÀ KHÍ LÝ TƢỞNG” THEO

ĐỊNH HƢỚNG TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC

2.1. Những nội dung cơ bản thuộc chƣơng "Chất Khí" (SGK lớp 10 thí

điểm) hay chƣơng X "Thuyết động học phân tử và chất khí lí tƣởng".

Do đề tài thực hiện trong giai đoạn giao thời giữa hai chƣơng trình cũ và mới, nội

dung kiến thức trong chƣơng của hai chƣơng trình có chỗ khác nhau. Vì vậy, trong đề tài này

tôi chỉ chọn những bài học mà chƣơng trình cũ và mới có chỗ "giao nhau" để thuận tiện cho

việc soạn thảo các giáo án nhằm thực nghiệm sƣ phạm. Chính vì vậy tôi chỉ tiến hành soạn

thảo 5 bài học vừa thuộc chƣơng trình cũ và chƣơng trình mới. Nội dung chính của các bài

học này nhƣ sau:

- Phân tử và thuộc tính của phân tử.

- Các trạng thái cấu tạo chất.

- Hệ thức liên hệ giữa thể tích và áp suất của chất khí khi nhiệt độ không đổi - Định

luật Boyle-Mariotte.

- Hệ thức liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ của chất khí khi thể tích không đổi- Định

luật Charles.

- Phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng.

Để thuận tiện cho việc xây dựng tiến trình giảng day các bài học theo định hƣớng tổ

chức HĐNT thì khâu tìm hiểu nội dung, vị trí, vai trò kiến thức trong chƣơng là khâu rất quan

trọng. Nhìn chung các nội dung trên, có thể xếp thành 3 vấn đề là:

- Các luận điểm cơ bản của thuyết động học phân tử, các đại lƣợng đặc trƣng cho

nguyên tử, phân tử và tƣơng tác của các hạt tạo thành vật chất.

- Các trạng thái cấu tạo chất.

- Các định luật thực nghiệm.

Trang 38

2.1.1. Các luận điểm cơ bản của thuyết động học phân tử.

* Vật chất được cấu tạo từ những nguyên tử, phân tử.

Nguyên tử, phân tử trong trƣờng hợp này đƣợc hiểu là phần tử nhỏ nhất, không có cấu

trúc bên trong. Các phân tử đƣợc cấu tạo từ những nguyên tử, các nguyên tử liên kết với nhau

trong phân tử bằng lực tƣơng tác phân tử. Phân tử có thể gồm 1, 2, 3, 4 nguyên tử. Ví dụ:

+ Phân tử đƣợc cấu tạo từ một nguyên tử: Al, Fe...

+ Phân tử đƣợc cấu tạo từ hai nguyên tử: O2, H2...

+ Phân tử đƣợc cấu tạo từ ba nguyên tử: H2O, CO2...

+ Phân tử to nhất là phân tử anbumin (lòng trắng trứng) gồm hàng chục nghìn nguyên

tử.

* Các nguyên tử, phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng.

Khi nghiên cứu thế giới vi mô, nguyên tử, phân tử là đối tƣợng không thể cảm nhận

bằng các giác quan thông thƣờng, vì thế khi nói các nguyên tử, phân tử chuyển động hỗn loạn

không ngừng là một điều rất khó hiểu đối với học sinh. Do vậy, để từng bƣớc hình thành cho

học sinh một hình thức mới về chuyển động của vật chất. Cần phải cho học sinh thấy khi

chuyển động cơ giới có thể không tồn tại. Tuy thế chuyển động nội tại luôn luôn tồn tại và

biểu hiện của chúng ra ngoài của nó rất mãnh liệt.[7]

Ví dụ: bình đựng khí để ngoài sân, phích nƣớc sôi để trên bàn có thể xem đó là những

tĩnh vật. Ở đây có thể xem chuyển động cơ giới không xảy ra, nhƣng chuyển động nguyên tử,

phân tử rất lớn. Bằng chứng nếu ta thò ngón tay vào phích nƣớc thì rất bỏng rát, nếu cƣa bình

khí thì có thể nổ tung và tai nạn khủng khiếp có thể xảy ra.

Để góp phần hình thành cho học sinh niềm tin vào tính hiện thực của thế giới vi mô

và khả năng nhận thức đƣợc nó thì cần mô tả và phân tích chuyển

Trang 39

động Brown theo thí nghiệm của Jean Perrin. Sau đây là một số thông tin về chuyển động

Brown.

- Chuyển động Brown là không ngừng theo thời gian và hỗn loạn về phƣơng và về độ

lớn của độ dời. Nó đƣợc xác định bởi tính chất của chính chất lỏng hay chất khí.

- Mô hình chuyển động Brown xem nhƣ là bản sao lại của chuyển động phân tử. Tuy

nhiên cần phải vạch rõ cho học sinh rằng không đƣợc đồng nhất giữa hai chuyển động này

[20].

* Lực tương tác nguyên tử, phân tử.

Việc nghiên cứu lực tƣơng tác nguyên tử, phân tử rất phức tạp. Do vậy không thể hình

thành chi tiết cho học sinh phổ thông lực tƣơng tác này. Tuy nhiên một cách sơ bộ ta có thể

hình thành cho học sinh lực tƣơng tác của những hệ đơn giản (hệ gồm hai phân tử, mỗi phân

tử chỉ có một nguyên tử) → giải thích đƣờng cong tƣơng tác của các nguyên tử theo khoảng

cách khối tâm của chúng. Cơ chế tƣơng tác với mức độ phổ thông có thể hiểu nhƣ sau:

- Bình thƣờng nguyên tử trung hòa về điện, cho nên khi hai nguyên tử ở khá xa thì thì

chúng không tƣơng tác. Khi hai nguyên tử đến gần nhau ở khoảng cách lớn gấp vài lần đƣờng

kính nguyên tử thì mới bắt đầu có sự tƣơng tác giữa:

+ Hạt nhân của nguyên tử này với hạt nhân của nguyên tử kia.

+ Electron của nguyên tử này với electron và hạt nhân của nguyên tử kia. Kết quả là

lực hút và lực đẩy đồng thời xuất hiện phụ thuộc không nhƣ nhau vào khoảng cách. Bởi vậy,

hợp lực này làm cho nguyên tử hút nhau hoặc đẩy nhau.

Để cho học sinh dễ hình dung lực tƣơng tác của hai nguyên tử thì nên dùng đồ thị mô

phỏng lực tƣơng tác này.

Bài học này đặt ở đầu chƣơng có vai trò kế thừa và phát triển những

Trang 40

hiểu biết của học sinh về thuyết động học phân tử về cấu tạo chất mà học sinh đã nghiên cứu

ở cấp THCS nhằm tìm hiểu các tính chất của chất khí. Ngoài ra vai trò của bài học này còn

mở màng cho việc nghiên cứu các trạng thái cấu tạo chất.

2.1.2. Các trạng thái cấu tạo chất.

Các trạng thái cấu tạo chất đƣợc giải thích thông qua lực tƣơng tác nguyên tử, phân

tử.

* Thể khí: lực tƣơng tác giữa các phân tử rất yếu nên dễ dàng di chuyển về mọi phía

và luôn có hình dạng và thể tích của bình chứa.

* Thể rắn: lực tƣơng tác nguyên tử, phân tử rất lớn nên các nguyên tử, phân tử chỉ dao

động xung quanh vị trí cân bằng xác định vì thế cho nên chất rắn luôn có hình dạng và thể

tích xác định.

* Thể lỏng: do lực tƣơng tác giữa các phân tử ở thể lỏng lớn hơn thể khí và bé hơn thể

rắn nên lực này giữ không cho các phân tử phân tán ra xa. Tuy nhiên lực này không đủ mạnh

để giữ cho các phân tử dao động xung quanh vị trí cân bằng xác định nhƣ trong thể rắn. Sự

giải thích về chuyển động của các phân tử ở thể lỏng cho đến thế kỉ vừa qua vẫn là vấn đề

đang tranh cãi. Theo Frentein (1894 -1962) thì phân tử chất lỏng chỉ dao động trong một thời

gian quanh vị trí cân bằng xác định nào đó, rồi tƣơng tác với các phân tử khác, nó chuyển

sang vị trí cân bằng mới và dao động xung quanh vị trí này một thời gian cứ nhƣ thế mà tiếp

tục. Quãng đƣờng đi đƣợc trong mỗi lần dịch chuyển vị trí cân bằng có độ lớn vào kích thƣớc

phân tử. [15 ]

Nghiên cứu ba trạng thái sẽ mỡ màng cho các bài học phía sau. Ví dụ:

+ Thể lỏng đƣợc nghiên cứu sâu hơn ở chƣơng chất lỏng gồm các bài: hiện tƣợng

căng mặt ngoài, lực căng mặt ngoài...

+ Thể rắn đƣợc nghiên cứu sâu hơn ở các bài: chất kết tinh, chất vô định hình, biến

dạng của vật rắn...

Trang 41

+ Còn thể khí đƣợc nghiên cứu tiếp theo sau qua các bài: các định luật về nhiệt,

chƣơng nhiệt động lực học...

Vì vậy, biết đƣợc vị trí, vai trò của các kiến thức thì dễ dàng xây dựng đƣợc chuỗi

logic kiến thức bài học cho học sinh.

2.1.3. Các định luật về nhiệt.

Các định luật về nhiệt có nhiều cách trình bày, sau đây là một số con đƣờng để hình

thành nên các định luật mà các SGK thƣờng sử dụng.

- Các định luật về nhiệt đƣợc sách giáo khoa trình bày hiện nay với tính chất là định

luật thực nghiệm. Dùng thí nghiệm đơn giản để rút ra định luật, từ đó xây dựng nên phƣơng

trình trạng thái khí lí tƣởng. Cách trình bày nhƣ thế đơn giản, dễ hiểu, thể hiện theo đúng con

đƣờng hình thành và phát hiện ra các định luật.

- Cách thứ 2 là vận dụng các qui luật thống kê và các định luật của cơ học Newton

vào chuyển động của các phân tử chất khí. Từ đó xây dựng nên phƣơng trình cơ bản của

thuyết động học phân tử về chất khí. Từ phƣơng trình này rút ra các định luật thực nghiệm về

chất khí.

- Cách thứ 3 có thể coi các định luật về nhiệt nhƣ là cơ sở thực nghiệm của sự ra đời

thuyết động học phân tử về chất khí. Trong quá trình tìm cách giải thích định luật này, ngƣời

ta xây dựng nên mô hình của chất khí → cho mô hình vận hành → tìm qui luật biến đổi trên

mô hình → rút ra hệ quả → xây dựng thí nghiệm kiểm chứng hệ quả → rút ra kết luận → vận

dụng kết luận để giải thích các hiện tƣơng tƣơng tự → định luật.

Trong đề tài này thì hai định luật Boyle- Mariotte và định luật Charles đƣợc trình bày

theo cách 3. Từ hai định luật này, tìm đƣợc phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng, sau đó rút ra

định luật Gay-lussac

Trang 42

2.2. Kế hoạch dạy học chƣơng "Thuyết động học phân tử và chất khí lí

tƣởng"

Dựa trên cơ sở các nội dung đã phân tích ở trên thì kế hoạch dạy học của chƣơng

đƣợc bố cục nhƣ sau:

2.2.1. Mục tiêu.

2.2.1.1. Kiến thức.

Ôn lại bốn luận điểm của thuyết động học phân tử về cấu tạo chất mà học sinh đã học

ở cấp THCS. Nhƣng trong đó vấn đề lực tƣơng tác phân tử đƣợc đề cập sâu hơn, rộng hơn ở

cấp THPT.

Từ việc khảo sát lực tƣơng tác phân tử đi đến nghiên cứu các đặc điểm của chất rắn,

chất lỏng, chất khí. Đối với chất khí chỉ nghiên cứu trƣờng hợp đơn giản là khí lí tƣởng.

Sự tƣơng tác giữa các phân tử tạo ra ba thể rắn, lỏng, khí. Trong đó thể khí đƣợc

nghiên cứu trƣớc tiên. Việc khảo sát trạng thái của chất khí sẽ đƣa đến các các kiến thức sau.

- Định luật Boyle-Mariotte: khảo sát sự biến đổi trạng thái của chất khí khi nhiệt độ

không đổi.

- Định luật Charles: khảo sát sự biến đổi trạng thái của chất khí khi thể tích không đổi.

- Từ hai định luật Boyle-Mariotte và Charles, tìm đƣợc phƣơng trình trạng thái khí lí

tƣởng. Sau đó từ phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng, rút ra định luật Gay- Lussac.

2.2.1.2. Năng lực nhận thức.

- Rèn luyện cho học sinh các kĩ năng:

+ Lập phƣơng án thiết kế thí nghiệm kiểm chứng hệ quả rút ra từ việc nghiên cứu mô

hình chất khí.

+ Đọc số liệu, xử lí số liệu.

Trang 43

+ Vẽ đồ thị đƣờng đẳng tích, đẳng áp. Trong các hệ tọa độ (P,V); (P,T); (V,T)...

- Rèn luyện cho học sinh các phƣơng pháp nhận thức, đặc biệt phƣơng pháp mô hình.

Ví dụ: bài định luật Boyle-Mariotte, định luật charles (phƣơng pháp mô hình có mặt trong hai

bài này nằm ở giai đoạn nghiên cứu mô hình, rút ra hệ quả, kiểm chứng hệ quả...), mô hình

cấu tạo chất...

- Rèn luyện cho học sinh phƣơng thức hoạt động nhận thức đƣa kiến thức đến mức độ

lí thuyết. Ví dụ: định luật Boyle-Mariotte, định luật Charles.

Từ các kiến thức, kĩ năng, phƣơng pháp nhận thức, phƣơng thức hoạt động nhận thức

ở trên để hƣớng đến việc hình thành năng lực nhận thức cho học sinh.

2.2.1.3. Tư duy: rèn luyện cho học sinh các thao tác tƣ duy.

- Phân tích: phân tích tình huống vật lí dẫn đến việc hình thành vấn đề nhận thức. Ví

dụ: định luật Boyle-Mariotte, Charles.

- Tổng hợp: tổng hợp kết quả thí nghiệm để rút ra kết luận. Ví dụ: định luật Boyle-

Mariotte, Charles.

- Trừu tượng hóa. Ví dụ: khi nghiên cứu khí lí tƣởng, loại bỏ các chi tiết về cấu trúc

phân tử chỉ giữ lại các chi tiết về mặt động học và xem chúng nhƣ những chất điểm và chỉ

tƣơng tác với nhau khi va chạm.

- Khái quát hóa: vận dụng kết luận để giải thích hàng loạt các hiện tƣợng tƣơng tự để

đi đến định luật. Ví dụ: định luật Boyle-Mariotte, Charles, Phƣơng trình trạng thái khí lí

tƣởng.

2.2.1.4. Thái độ.

- Hình thành cho học sinh niềm tin về tính hiện thực của thế giới vi mô.

- Cho học sinh thấy đƣợc tinh thần dũng cảm, sự sáng tạo của các nhà bác học, vƣợt

qua mọi trở ngại, chống lại giáo điều, đem lại cho nhân loại nền khoa học đích thực, phục vụ

cho nhu cầu và lợi ích của con ngƣời.

- Rèn luyện tính cẩn thận, lòng đam mê khoa học.

Trang 44

2.2.2. Nội dung các bài học trong chương.

Số Tên bài và Hoạt động của giáo Hoạt động của Phƣơng tiện

TT nội dung viên học sinh dạy học và

những điều cần

chuẩn bị

1 Thuyết ĐHPT

và chất khí lí

tƣởng.

1-Những luận điểm - Hình thành cho học sinh, - Trả lời các câu

cơ bản. vật chất có thể chia nhỏ hỏi giáo viên

đƣợc. đƣa ra.

- Hình thành cho học sinh,

không thể chia nhỏ vật chất

một cách vô hạn →xuất

hiện khái niệm nguyên tử,

phân tử.

- Hình thành cho học sinh - Quan sát hiện -Bình nƣớc hoa

các nguyên tử, phân tử tƣợng xảy ra khi

chuyển động hỗn loạn mở lọ nƣớc hoa.

không ngừng thông qua

hiện tƣợng khuếch tán.

- Hình thành cho học sinh

vận tốc chuyển động của - Quan sát hiện - Máy vi tính

nguyên tử, phân tử phụ tƣợng xảy ra khi - Máy chiếu.

thuộc vào thả phẩm màu - Phần mềm hỗ

vào hai lọ nƣớc trợ: Powerpoint

Trang 45

nhiệt độ. sôi và nƣớc lạnh.

2- Lực tƣơng tác. - Hình thành cho học - Lắng nghe và trả

sinh, các nguyên tử, lời câu hỏi từ phía

phân tử tƣơng tác với giáo viên.

nhau bằng lực hút và

lực đẩy.

- Cho học sinh biết khi - Tiếp nhận

3- Lƣợng chất- nào các nguyên tử, phân thông tin từ phía

mol tử hút, đẩy, không hút, giáo viên.

không đẩy.

- Làm rõ cho học sinh - Tiếp nhận thông

hoàn cảnh xuất hiện khái tin từ phía giáo

niệm mol viên.

- Kể chuyện lịch sử cho - Chú ý lắng nghe.

học sinh về sự xuất hiện

hằng số Avogadro.

2 Các trạng thái - Bằng các ví dụ thực - Dựa vào dữ

cấu tạo chất. tế → hình thành cho học kiện lực tƣơng

1-Thể khí sinh, lực tƣơng tác nguyên tác rất yếu để

tử, phân tử rất bé → gọi suy luận về:

học sinh suy + Chuyển động

Trang 46

luận về các tính chất các phân tử khí.

của chất khí. + Thể tích và

hình dạng của

chất khí.

- Hình thành cho học - Vận dụng các

sinh nguyên nhân làm tính chất của áp

xuất hiện áp suất chất suất đã học ở

khí. cấp THCS để

suy luận ra

nguyên nhân

làm xuất hiện

áp suất chất khí.

2- Thể rắn. - Dựa vào các tính chất - Thảo luận

của chất khí cho học nhóm.

sinh thảo luận tìm các

thông tin về thể rắn.

3- Thể lỏng. - Cho học sinh dựa vào - Lắng nghe sự

thể khí và thể rắn gợi ý của giáo

→ gợi ý cho học sinh viên để suy luận

suy luận các đặc điểm các đặc điểm

của thể lỏng. của thể lỏng.

4- Khí lí tƣởng - Dẫn dắt học sinh xây - Vận dụng các

Trang 47

dựng mô hình khí lí tính chất của

tƣởng. chất khí để suy

luận ra mô hình

khí lí tƣởng.

- Cho học sinh biết tại

sao cần phải cần đến

mô hình khí lí tƣởng.

3 Hệ thức liên hệ

giữa thể tích

và áp suất -

Định luật

Boyle-Mariotte

1- Trạng thái và - Cho học sinh nhắc lại: - Trả lời các câu

quá trình biến ở phần cơ học, dùng hỏi do giáo viên

đổi trạng thái. các đại lƣợng nào để đƣa ra.

xác định trạng thái của

một vật?

- Hình thành cho học - Tiếp nhận

sinh rằng ở phần nhiệt thông tin và trả

học không thể dùng các lới câu hỏi do

đại lƣợng giống nhƣ ở giáo viên đƣa ra.

phần cơ học để xác

định trạng thái nhiệt

của chất

Trang 48

khí → dùng các đại lƣợng

P,V,T để xác định trạng

thái nhiệt của chất khí.

- Phân biệt cho học sinh về

quá tình và đẳng quá trình.

2- Định - Tạo tình huống có vấn đề - Quan sát hiện tƣợng - Quả bóng có cột

luật Boyle- để lôi cuốn học sinh vào và trả lời câu hỏi do chặt ở phía dƣới

Mariotte bài học qua hiện tƣợng quả giáo viên đƣa ra. để thay đổi thể

bong bóng. tích.

- Phân tích tình huống để - Tiếp nhận thông tin

hình thành vấn đề nhận từ phía giáo viên.

thức.

- Cho học sinh nhắc lại mô - Trả lời các câu hỏi

hình chất khí. do giáo viên đƣa ra.

- Dần dắt học sinh nghiên - Dự đoán hệ quả rút

cứu mô hình chất khí để rút ra từ mô hình dƣới sự

ra hệ quả. giúp đỡ của giáo

viên.

- Hƣớng dẫn học sinh xây - Theo dõi giáo viên

dựng phƣơng án kiểm xây dựng phƣơng án

chứng hệ quả. kiểm chứng thí

Trang 49

nghiệm.

- Dẫn dắt học sinh xây -Theo dõi các thao - Áp kế nƣớc

dựng phƣơng án kiểm tác của giáo viên.

chứng hệ quả.

- Hƣớng dẫn học sinh lắp -Tính toán tích số

đặt thí nghiệm. P.V và tỉ số P/V.

- Tiến hành thí nghiệm. -Nhận xét tỉ số P/V

- Hƣớng dẫn học sinh xử lí và P.V.

số liệu.

- Cho học sinh nhận xét tỉ

số P/V và P.V.

- Giải thích cho học sinh - Tiếp nhận thông tin

tại sao phải chọn tích số từ phía giáo viên.

P.V. -Trả lời câu hỏi do

- Yêu cầu học sinh kết luận giáo viên đƣa ra.

qui luật biến đổi của P theo -Vận dụng kết luận

V. để giải thích những

- Cho học sinh vận dụng

kết luận để giải thích

những hiện tƣợng

Trang 50

khác. hiện tƣợng do

giáo viên đƣa

ra.

- Gợi ý cho học sinh khái - Ghi vào tập

quát rút ra định luật. định luật Boyle-

Mariotte.

- Thông báo cho học sinh

tại sao định luật Boyle-

Mariotte chỉ gần đúng với

khí thực và tại sao ở nhiệt

độ cao, áp suất cao định

luật Boyle-Mariotte không

còn đúng nữa.

3- Đƣờng đẳng - Cho học sinh dự đoán Đƣa ra dự đoán

nhiệt. đƣờng đẳng nhiệt có dạng đƣờng đẳng

là đƣờng gì? nhiệt.

- Yêu cầu học sinh vẽ - Vẽ đƣờng đẳng

đƣờng đẳng nhiệt trong nhiệt vào tập.

tọa độ (P,V).

- Yêu cầu học sinh dự - Đƣa ra dự đoán

đoán đƣờng đẳng nhiệt đƣờng đẳng nhiệt

ứng với nhiệt độ cao ứng với nhiệt độ

hơn. cao hơn.

- Yêu cầu học sinh kiểm - Vận dụng thuyết

tra điều dự đoán. động học phân tử

để kiểm tra điều dự

Trang 51

4- Tổng hợp kiến - Tổng hợp kiến thức cần đoán.

thức cần nắm. nắm cho học sinh.

4 Hệ thức liên hệ

giữa áp suất và

nhiệt độ - Định

luật Charles.

1- Quá trình - Đàm thoại với học sinh -Lắng nghe và vận

đẳng tích. để dẫn ra quá trình đẳng dụng kiến thức cũ

nhiệt. để xây dựng nên

kiến thức mới.

2- Định luật - Tạo tình huống có vấn đề - Tiếp nhận thông

Charles. để lôi cuốn học sinh vào tin.

bài học qua hiện tƣợng -Vận dụng các thao

bánh xe đạp, hon-da để tác tƣ duy: phân

ngoài nắng bị nổ. tích tổng hợp, so

- Hƣớng dẫn học sinh sánh...để phân tích

phân tích tình huống để tình huống.

dẫn đến vấn đề nhận thức.

-Yêu cầu học sinh - Tái hiện kiến

Trang 52

nhắc lại mô hình chất khí. thức cũ.

-Hƣớng dẫn học sinh nghiên cứu - Dự đoán hệ quả rút

mô hình chất khí để rút ra hệ quả. ra từ mô hình dƣới sự

trợ giúp của giáo viên.

-Hƣớng dẫn học sinh xây dựng - Học sinh cùng với

phƣơng án kiểm chứng hệ quả. giáo viên tham gia

vào xây dựng phƣơng

án kiểm chứng hệ quả.

- Mô tả dụng cụ và hƣớng dẫn học - Quan sát và tham

sinh lắp đặt thí nghiệm. gia vào việc lắp đặt -Áp kế nƣớc.

thí nghiệm cùng với

giáo viên.

- Đọc số liệu.

-Tiến hành thí nghiệm.

-Yêu cầu học sinh xử lí số liệu

(tính toán các và các tích ΔP Δt -Tính toán các tỉ số ΔP Δt và các tích ∆P.∆t

∆P.∆t).

-Yêu cầu học sinh nhận xét các tỉ

- Nhận xét các tỉ số số ΔP Δt

và các ΔP Δt

Trang 53

và các tích ΔP. Δt. tích ΔP.Δt.

- Giải thích cho học - Tiếp nhận thông tin

sinh tại sao phải chọn từ phía giáo viên.

tích ΔP Δt

- Định hƣớng cho học - Thực hiện các thao sinh xây dựng biểu tác theo sự chỉ dẫn của

thức: P = P0(l + γt). giáo viên.

- Trả lời câu hỏi do - Yêu cầu học sinh kết giáo viên đƣa ra. luận về mối quan hệ

giữa áp suất và nhiệt

độ. - Vận dụng kết luận - Cho học sinh vận để giải thích tình dụng kết luận để giải huống đƣa ra lúc đầu thích tình huống đƣa và các hiện tƣợng ra ban đầu và các hiện tƣơng tự. tƣợng tƣơng tự.

- Cho học sinh tổng - Ghi vào tập định luật hợp kết quả thí Charles. nghiệm để rút ra định

luật. 3- Đƣờng đẳng - Cho học sinh dự đoán tích. - Thực hiện

Trang 54

dạng đƣờng đẳng tích. theo yêu cầu của giáo

- Cho học sinh vẽ đƣờng viên.

đẳng tích. -Vẽ đƣờng đẳng tích

vào tập.

-Yêu cầu học sinh dự đoán -Dự đoán đƣờng đẳng

đƣờng đẳng tích ứng với tích ứng với các thể

các thể tích khác nhau. tích khác nhau.

-Yêu cầu học sinh kiểm tra - Vận dụng thuyết

điều dự đoán. động học phân tử và

định luật Boyle-

Mariotte để kiểm tra

điều dự đoán.

-Làm rõ hoàn cảnh xuất -Tiếp nhận thông tin

hiện khái niệm nhiệt độ từ phía giáo viên.

4-Hệ thức liên hệ tuyệt đối cho học sinh.

giữa áp suất và

nhiệt độ tuyệt -Hƣớng dẫn học sinh xây -Tham gia xây dựng

đối. dựng mối liên hệ giữa nhiệt công thức mối liên hệ

độ tuyệt đối và định luật giữa nhiệt độ tuyệt

Celcius. đối và nhiệt độ

Celcius.

-Hƣớng dẫn học sinh -Thực hiện theo

Trang 55

xây dựng hệ thức mối liên sự chỉ dẫn của giáo

hệ giữa áp suất và nhiệt độ viên.

tuyệt đối. - Nhận xét kết quả

- Yêu cầu học sinh nhận về mối liên hệ giữa

xét kết quả vừa tìm đƣợc. P và T.

5- Kiến thức -Tổng kết bài học cho học - Lắng nghe và ghi

bài học sinh. lại những ý chính

của bài học.

5 Phƣơng trình - Giới thiệu cho học sinh - Tiếp nhận thông

trạng thái khí lí tại sao cần phải dùng đến tin.

tƣởng. phƣơng trình trạng thái khí

Xây dựng lí tƣởng.

phƣơng trình - Cho học sinh vận dụng - Vận dụng kiến

trạng thái khí lí kiến thức cũ để xây dựng thức cũ để xây

tƣởng. nên phƣơng tình trạng thái dựng nên phƣơng

khí lí tƣởng. trình trạng thái khí

lí tƣởng với sự trợ

giúp của giáo

viên.

2- Định luật -Yêu cầu học sinh xuất - Thực hiện theo sự

Gay-Lussac. phát từ phƣơng trình trạng chỉ dẫn của giáo

thái khí lí tƣởng viên.

Trang 56

đề tìm lại các hệ thức

của quá tình đẳng

nhiệt, đẳng tích.

-Hƣớng dẫn học sinh -Suy luận để tìm ra

suy luận để tìm hệ hệ thức trong quá trình

thức trong quá trình đẳng áp.

đẳng áp.

-Cho học sinh nhận -Trả lời câu hỏi do

xét mối liên hệ giữa giáo viên đƣa ra.

áp suất và thể tích

trong quá trình đẳng

áp.

-Hƣớng dẫn học sinh -Thực hiện theo sự chỉ

tìm hệ thức liên hệ dẫn của giáo viên.

giữa thể tích và nhiệt

độ Celcius.

3-Kiến thức -Thông báo cho học -Tiếp nhận thông tin.

bài học sinh hệ thức vừa thiết

lập đó chính là nội

dung của định luật

Gay-Lussac.

-Ghi vào tập

-Tổng hợp kiến thức những kiến thức

bài học. cần nắm.

6 Tổng kết Cho học sinh tổng kết -Tổng kết các kiến

chƣơng. chƣơng. thức của chƣơng ở nhà

Trang 57

7 Kiểm tra cuối Ra đề kiểm tra viết. Làm bài kiểm

chƣơng. tra.

2.3-Xây dựng tiến trình dạy học một số bài học cụ thể của chƣơng"Thuyết

động học phân tử và chất khí lí tƣởng" lớp 10 -THPT

2.3.1-Tiến trình day học bài" phân tử và một số thuộc tính của phân tử

2.3.1.1- Ý kiến chủ quan.

Thuyết động học phân tử về cấu tạo chất, học sinh đã đƣợc tiếp cận ở cấp THCS, khi

lên lớp 10 họ đƣợc đề cập khoa học hơn. Tuy nhiên không phải vì thế mà xem nhẹ bốn luận

điểm này khi dạy cho học sinh ở cấp THPT. Vì ở cấp THCS khi học sinh học về thuyết động

học phân tử và cấu tạo chất, lúc ấy trình độ nhận thức của học sinh còn non yếu, chƣa đủ khả

năng để lĩnh hội đầy đủ 4 luận điểm đó. Do vậy, không thể nào "máy móc" thực hiện nhƣ

phân bố chƣơng trình là chỉ nhắc lại sơ lƣợc các luận điểm này. Theo ý kiến của chúng tôi ở

bài học này, do học sinh ở cấp THPT đã có trình độ nhận thức cao hơn nhất là trình độ tƣ duy

trừu tƣợng và quan sát, về mặt kiến thức cũng nhƣ kĩ năng, cho nên cần phải kết hợp với học

sinh xây dựng nên mô hình về cấu tạo chất, xem nhƣ đó là một mô hình biểu tƣợng đầu tiên

của thế giới vi mô và mô hình này đƣợc hoàn chỉnh dần qua các bài học ở phía sau nhƣ: Định

luật Boyle-Mariotte, Định luật Charles... Cách trình bày nhƣ thế không phải là thuyết động

học phân tử đƣợc xây dựng nhƣ vậy, mà chỉ nói lên đƣợc các kiến thức thuộc thuyết tại sao

đƣợc xây dựng nhƣ thế. Cách chọn lối tiếp cận nhƣ trên thể hiện qua ƣu điểm sau:

Rèn luyện cho học sinh đƣợc các PPNT và phương thức HĐNT tƣơng thích với lĩnh

vực học mới. Tạo cho họ thói quen để dễ dàng hoạt động nhận thức ở các bài phía sau.

Trang 58

2.3.1.2. Phương pháp dạy học:

 Thuyết trình (nêu vấn đề) mô hình hóa.

 Diễn giảng (nêu vấn đề) mô hình hóa.

 Đàm thoại (nêu vấn đề) mô hình hóa.

Tùy thuộc vào từng đối tƣợng học sinh mà tổ chức hoạt động nhận thức lựa chọn

phƣơng án thích hợp.

2.3.1.3. Mục tiêu:

 Kiến thức:

- Bốn luận điểm cơ bản của thuyết động học phân tử.

- Lực tƣơng tác nguyên tử, phân tử.

- Lƣợng chất và mol.

- Số Avogadro.

 Kĩ năng: quan sát, phân tích hiện tƣợng vật lí, sử dụng thuật ngữ vật lí...

 Hình thành năng lực nhận thức: bƣớc đầu rèn luyện cho học sinh hƣớng nhận thức

mới khi bƣớc vào thế giới vi mô.

 Giáo dục thế giới quan:

+ Xây dựng niềm tin vào khả năng con ngƣời có thể tìm hiểu bản chất của thế giới vật

chất.

+ Bƣớc đầu hình thành cho học sinh quan niệm về khả năng tìm hiểu tự nhiên, sử

dụng sức mạnh thiên nhiên để phục vụ đời sống con ngƣời, về sự không tồn tại một đấng tối

cao, sức mạnh siêu phàm, thần bí, điều này cần dẫn ra cho học sinh thấy thông qua con đƣờng

dẫn đến kết luận về sự tồn tại của phân tử trong khoa học.

Trang 59

2.3.1.4 Tiến trình hoạt động dạy học cụ thể.

I- Thuyết động học phân tử về cấu tạo chất.

1-Xây dựng mô hình cấu tạo chất.

• Xây dựng luận điểm 1: Vật chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt được gọi là các

nguyên tử, phân tử.

❖ Đặt vấn đề: khi quan sát các vật thể trong phòng ví dụ: viên phấn, tấm bảng, cây

viết, ly nƣớc... những cảm nhận đầu tiên, ta thấy về hình dáng bên ngoài chúng có vẻ nhƣ một

khối liên tục.

Ví dụ : viên phấn, cây viết thì trơn tru. Mặt nƣớc ao hồ thì bằng phẳng.

❖ Nhƣng khi xét về cấu trúc bên trong liệu chúng có còn là một khối liên tục nữa

không?

 ?

❖ Vật chất có chia nhỏ đƣợc không? lấy một số ví dụ thực tế.

 Vật chất có thể chia nhỏ đƣợc thành những phần tử nhỏ.

Ví dụ: Hạt lúa mì có thể xay thành bột mì .

Thanh sắt dài có thể chia thành những đoạn nhỏ, những đoạn nhỏ này có thể giũa

thành vô số bụi sắt.

❖ Có thể chia nhỏ vật chất mãi mãi đƣợc không?

 ?

• Hình thành cho học sinh nhận thức đƣợc là không thể chia nhỏ vật chất mãi đƣợc →

xuất hiện khái niệm nguyên tử, phân tử.

 Những thành tựu khoa học đã chứng minh đƣợc là chỉ chia nhỏ vật chất đến một

giới hạn nào đó thì không thể chia nhỏ thêm đƣợc nữa → giới hạn nhỏ nhất gọi là nguyên tử.

 Các nguyên tử có thể tƣơng tác và liên kết với nhau tạo thành các phân tử. Mỗi

phân tử có thể bao gồm một hoặc nhiều nguyên tử.

Trang 60

♦ Phân tử một nguyên tử : He, Ar, Ne...

♦ Phân tử gồm hai nguyên tử : H2, O2, N2...

♦ Phân tử gồm ba nguyên tử : H2O, NO2...

❖ Nhƣ vậy khoa học quan niệm nhƣ thế nào về vật chất?

 Vật chất cấu tạo từ các hạt riêng biệt được gọi là các nguyên tử, phân tử.

❖ Thực ra quan niệm vật chất không thể phân chia đƣợc một cách vô hạn đã từ lâu

đƣợc gắn liền với tên tuổi nhà triết học Hylạp cổ đại đó là Leucippus. Theo ông, nếu đặt giới

hạn cho sự phân chia thì đối với vật chất tự nhiên xuất hiện khái niệm nguyên tử. Tƣ tƣởng

của Leucippus đƣợc học ƣò Democristos phát triển thành luận thuyết khá hoàn chỉnh đó

chính là nguyên tử luận. Tuy nhiên mãi đến thế kỉ thứ 17, nguyên tử chỉ là giả thuyết mang ý

nghĩa triết học.

Những thành tựu của của các nhà hoá học Dalton trong việc dùng khái niệm nguyên

tử để giải thích thành công hàng loạt các hiện tƣợng và các định luật vào thế kỉ 18 đã củng cố

niềm tin vào lí thuyết nguyên tử. Cùng với công trình của Dalton, Avogadro đƣa ra khái niệm

phân tử (phân tử do sự tƣơng tác và liên kết của các nguyên tử mà thành), phân tử gam và

chứng minh đƣợc rằng phân tử gam (mol) của các chất khác nhau đều chứa cùng số nguyên

tử hay phân tử. Số nguyên tử hay phân tử đó chính là số Avogadro. Việc xác định đƣợc số

Trang 61

Avogadro cho phép xác định đƣợc khối lƣợng từng nguyên tử, phân tử làm cho nguyên tử,

phân tử trở thành thực thể vật lí thực sự.[5]

 Vật chất cấu tạo từ các hạt riêng biệt đƣợc gọi là các nguyên tử, phân tử.

• Hình thành cho học sinh nhận thức đƣợc giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng

cách.

❖ Tại sao trộn lẫn 1 lít rƣợu và 1 lít nƣớc thì thể tích hỗn hợp không phải là 2 lít?

❖ Tại sao bỏ đƣờng vào li nƣớc đầy thì nƣớc không tràn ra ngoài?

 ?

Minh họa giữa các phân tử có khoảng cách

❖ Do giữa các nguyên tử, phân tử cấu thành nƣớc, rƣợu, đƣờng có khoảng cách.

Xây dựng luận điểm 2: Các nguyên tử, phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng.

Vấn đề: các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chất đứng yên hay chuyển động?

❖ Tại sao khi thả phẩm màu vào nƣớc và để yên sau vài ngày thì phẩm màu loang

vào nƣớc tạo ra dung dịch đồng màu?

Trang 62

❖ Tại sao, khi mở lọ nƣớc hoa, sau một thời gian ngắn cả phòng đều thơm ngát mùi

nƣớc hoa?

❖ Tại sao khi ép chặt hai thanh vàng và chì với nhau sau 5 năm vàng chì ở gần mặt

phân cách hòa lẫn vào nhau tạo thành lớp hợp kim dày khoảng lmm?

Qua những hiện tƣợng trên ta rút ra đƣợc tính chất đặc trƣng nào của nguyên tử, phân

tử?

 ?

❖ Các nguyên tử, phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng.

• Xây dựng luận điểm 3: Các nguyên tử, phân tử chuyển động càng nhanh thì nhiệt

độ càng cao.

❖ Hãy dự đoán xem khi thả phẩm màu vào lọ nƣớc lạnh và lọ nƣớc nóng thì phẩm

màu loang vào lọ nào nhanh hơn?

 Phẩm màu loang vào lọ đựng nƣớc nóng nhanh hơn.

❖ Tại sao ?

 ?

❖ Vì các phân tử nƣớc ở lọ nƣớc nóng chuyển động nhanh hơn ở lọ nƣớc lạnh. Vì

vậy khi thả phẩm màu vào nƣớc nóng thì sự va đập các phân tử nƣớc lên phẩm màu nhanh

hơn → phẩm màu loang vào nƣớc nóng nhanh hơn.

Qua sự kiện trên ta rút ra đƣợc thêm tính chất nào của nguyên tử, phân tử.

 Chuyển động của nguyên tử, phụ thuộc vào nhiệt độ.

2- Lực tương tác nguyên tử, phân tử.

❖ Ta biết các chất đƣợc cấu tạo từ nguyên tử, phân tử. Các nguyên tử, phân tử

chuyển động hỗn độn không ngừng. Thế nhƣng, tại sao các vật (ví dụ: viên phấn, cây viết...)

lại không rã ra thành từng nguyên tử, phân tử riêng biệt mà cứ giữ nguyên hình dạng và thể

tích xác định nhƣ thế?

Trang 63

❖ Giữa các nguyên tử, phân tử tồn tại lực hút.

Ví dụ: Khi cho hai thỏi chì có mặt đáy phẳng đã đƣợc mài nhẵn tiếp xúc với nhau thì

chúng hút nhau.

❖ Tại sao khối chất lỏng đựng trong bình, thanh sắt ta không thể nén nhỏ lại đƣợc?

 ?

❖ Ta không thể nén đƣợc chất rắn, chất lỏng dễ dàng vì giữa các nguyên tử, phân tử

chất rắn, chất lỏng tồn tại lực hút bên cạnh đó còn tồn tại lực đẩy.

Từ các ví dụ trên ta rút ra đƣợc kết luận chung gì?

 Giữa các nguyên tử, phân tử tồn tại lực hút, lực đẩy.

❖ Giữa các nguyên tử, phân tử tồn tại lực hút, lực đẩy, thế nhƣng tại sao bẻ đôi một

thanh sắt lại khó hơn bẻ đôi một viên phấn? vậy lực hút, lực đẩy phụ thuộc vào yếu tố nào?

 ?

❖ Lực hút, lực đẩy phụ thuộc vào khoảng cách, nếu khoảng cách giữa nguyên tử,

phân tử nhỏ thì lực hút, lực đẩy mạnh → khó bẻ hoặc khó nén, còn ngƣợc lại thì dễ bẻ hoặc

dễ nén.

❖ Khoảng cách giữa các nguyên tử, phân tử này nhƣ thế nào để:

- Hút nhau?

- Đẩy nhau?

- Không đẩy, không hút?

Liệu có thể tìm đƣợc khoảng cách nào đó để trả lời thỏa mãn cho các câu hỏi trên

không?

 ?

❖ Để tìm khoảng cách đó → hình dung sự tƣơng tác giữa hai nguyên tử nhƣ sau. [21]

Trang 64

- Xem nguyên tử có dạng hình cầu, bán kính R.

- Bình thƣờng nguyên tử trung hòa về điện. Nếu hai nguyên tử ở xa nhau một khoảng

lớn hơn đƣờng kính nhiều lần thì thực tế chúng không tƣơng tác.

- Khi hai nguyên tử đến gần nhau ở khoảng cách lớn gấp vài lần đƣờng kính thì mới

bắt đầu xuất hiện lực tƣơng tác giữa hai nguyên tử. Kết quả lực hút, lực đẩy đồng thời xuất

hiện, các lực này phụ thuộc không nhƣ nhau vào khoảng cách vì thế cho nên:

Làm cho hai nguyên tử hút nhau, nếu lực hút chiếm ƣu thế hơn lực

đẩy.

Làm cho hai nguyên tử đẩy nhau, nếu lực đẩy chiếm ƣu thế hơn lực

hút.

Fhl = 0 : Hai nguyên tử không hút, không đẩy nhau.

❖ Có cách nào biểu diễn lực hút, lực đẩy và hợp lực của hai nguyên tử theo khoảng

cách một cách dễ hiểu hơn không?

 ?

❖ Dùng đồ thị để biểu diễn sự biến đổi lực hút, lực đẩy và hợp lực của hai nguyên tử

theo khoảng cách khối tâm của chúng.

- Biểu diễn sự biến đổi lực hút bằng đƣờng cong 1 nằm phía dƣới trục hoành vì qui

ƣớc lực hút mang dấu âm.

- Biểu diễn sự biến đổi lực đẩy bằng đƣờng cong 2 nằm phía trên trục hoành vì qui

ƣớc lực đẩy mang dấu dƣơng.

- Biểu diễn sự biến đổi hợp lực bằng đƣờng cong 3.

- Gọi r0 = 2R là khoảng cách khối tâm giữa hai nguyên tử khi chúng tiếp xúc nhau →

hình dung sự tƣơng tác giữa hai nguyên tử qua đồ thị sau đây.

Trang 65

❖ Dựa vào đồ thị hãy cho biết khi r = r0 thì sự tƣơng tác giữa hai nguyên tử nhƣ thế

nào?

 Đƣờng cong hợp lực bằng không → các nguyên tử không tƣơng tác.

❖ Khi các nguyên tử tiến lại gần nhau hơn (r < r0) thì lực tƣơng tác này nhƣ thế nào?

 Lực đẩy mạnh hơn lực hút → các nguyên tử đẩy nhau.

❖ Khi các nguyên tử ở xa nhau (r > r0) thì lực tƣơng tác này nhƣ thế nào?

 Lực hút mạnh hơn lực đẩy → các nguyên tử hút nhau.

❖ Khi các nguyên tử ở rất xa nhau (r >> r0) thì lực tƣơng tác này nhƣ thế nào?

 Lực tƣơng tác khổng đáng kể.

❖ Qua đó cho ta kết luận chung về lực tƣơng tác giữa các nguyên tử, phân tử nhƣ thế

nào?

 Các nguyên tử, phân tử đồng thời hút nhau và đẩy nhau.

 Ở khoảng cách nhỏ thì lực đẩy mạnh hơn, còn ở khoảng cách lớn thì lực hút mạnh

hơn.

 Ở khoảng cách rất lớn hơn so với kích thƣớc nguyên tử, phân tử thì chứng không

tƣơng tác.

Trang 66

II- Kích thƣớc và khối lƣợng phân tử.

• Kích thƣớc Phân tử.

❖ Với phƣơng tiện thí nghiệm hiện đại, ngƣời ta tính đƣợc chính xác kích thƣớc

nguyên tử hoặc phân tử. Tuy nhiên một cách sơ bộ ta có thể tính đƣợc kích thƣớc dài của

phân tử qua thí nghiệm sau.

+ Rỏ một giọt dầu ôliu trên mặt nƣớc, dầu loang ra tạo thành một màng mỏng. Bề dày

của lớp màng mỏng này bằng kích thƣớc dày của một phân tử. Xác định đƣợc bề dày của

màng mỏng tức xác định đƣợc đƣờng kính của phân tử. Vậy làm thế nào để xác định đƣợc bề

dày của lớp màng mỏng giọt dầu?

 ?

+ Khi rỏ giọt dầu vào nƣớc dầu loang ra trên mặt nƣớc tạo ra diện tích bề mặt S. Nếu

biết đƣợc S và thể tích giọt dầu sẽ xác định đƣợc bề dày của lớp màng mỏng theo công thức:

d = V S

+ Làm thế nào để xác định đƣợc V và S?

 ?

+ S đƣợc xác định thông qua tiết diện của lớp màng mỏng còn thể tích giọt dầu đƣợc

xác định bởi:

V = m D

Trong đó: m là khối lƣợng giọt dầu đƣợc xác định bằng cân.

D là khối lƣợng riêng giọt dầu.

+ Trong thí nghiệm này ta lấy:

m = 8.10-3kg; D = 900

kg m3 ; S = 0.55m2. → kích thƣớc dài phân tử: d = 1.6.10-9m.

+ Ngày nay khoa học đã tính đƣợc chính xác bán kính phân tử nƣớc

Trang 67

vào khoảng 1.9.10-10m.

❖ Nguyên tử, phân tử có kích thƣớc rất bé vậy khối lƣợng chúng bằng bao nhiêu?

Làm thế nào để xác định đƣợc khối lƣợng của chúng?

• Khối lƣợng phân tử.

❖ Nhà bác học ngƣời pháp Perrin là ngƣời tìm ra đƣợc khối lƣợng phân tử dựa trên

hiện tƣợng chuyển động Brown.Trong thí nghiệm này ông chứng minh đƣợc.

+ Sự phân bố các hạt Brown trong dung dịch rất loãng cũng tuân theo sự phân bố của

chất khí.

+ Dùng kính hiển vi quan sát, kết quả cho thấy rằng: Khi tăng độ cao 1 lần thì mật độ

số hạt giảm 2 lần.

+ Trong thí nghiệm này ông xác lập đƣợc:

m = M h H

Trong đó: M : khối lƣợng đã biết trƣớc.

H : là độ cao mà khi lên đến đó mật độ 2 lần.

h: là chiều cao đã biết trƣớc.

m: là khối lƣợng cần đo.

+ Ngày nay, ngƣời ta xác định đƣợc khối lƣợng của từng nguyên tử, phân tử.

Ví dụ : m0 = 5.310-26 kg... III -Lƣợng chất và mol - số Avogadro.

❖ Vì kích thƣớc nguyên tử, phân tử rất bé nên với một vật bất kì (ví dụ: viên phấn,

cây viết..) cũng gồm một số lƣợng khổng lồ các nguyên tử hay phân tử cấu tạo nên. Nhƣng

khi nghiên cứu cấu trúc vật chất, đối tƣợng cần đƣợc quan tâm trƣớc tiên là số lƣợng các

nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chất → vấn đề:

Trang 68

♦ Làm thế nào để xác định đƣợc số lƣợng nguyên tử hay phân tử bên trong vật chất?

 ?

❖ Để thuận tiện cho việc nghiên cứu ngƣời ta đƣa ra khái niệm lượng chất.

♦ Lƣợng chất là một đại lƣợng dùng để chỉ số lƣợng nguyên tử hay phân tử trong vật

chất.

♦ Đơn vị lƣợng chất là mol.

❖ Vậy làm thế nào để xác định đƣợc số nguyên tử hay phân tử trong lƣợng chất?

 ?

❖ Khoa học qui về một đơn vị lƣợng chất, tức xét số nguyên tử, phân tử trong 1 mol.

Khoa học cũng đã tìm cách nghiên cứu việc chọn lựa khối lƣợng sao cho với các chất bất kì

nếu xét trong cùng một mol đều chứa cùng số nguyên tử hoặc phân tử → nhƣng số nguyên tử

hay phân tử trong 1 mol bằng bao nhiêu?

 ?

❖ Việc tính số nguyên tử hay phân tử trong 1 mol đƣợc thực nghiệm xác nhận. Số

nguyên tử hay phân tử đó đƣợc kí hiệu là NA và có giá trị NA = 6.023.1023 mol-1, đƣợc gọi là

số Avogadro. Để cho dễ hiểu, ta xét ví dụ sau:

+ Nếu ta có 6.023. 1023 hạt gạo, khi đó ta có 1 mol gạo.

+ Tƣơng tự nếu ta có 6.023.1023 hạt electron khi đó ta cũng có đƣợc 1 mol electron...

❖ Ta thấy, bất kì chất nào xét trong cùng 1 mol đều chứa cùng số nguyên tử hay phân

tử. Vậy để qui ƣớc quốc tế thì chọn chất nào làm đơn vị lƣợng chất?

Trang 69

 ?

 Để qui ƣớc quốc tế khoa học chọn 12C làm đơn vị lƣợng chất.

Vậy: 1 moi là lượng chất chứa số nguyên tử hay phân tử bằng số nguyên tử trong

12g cacbon 12C.

Ta biết mỗi nguyên tử hoặc phân tử đều có khối lƣợng → vậy 1 mol chất có khối

lƣợng bằng bao nhiêu?

 M = mx NA.

Trong đó: M(g/mol) : Khối lƣợng của 1 moi chất.

mx(g) : Khối lƣợng của 1 nguyên tử hoặc 1 phân tử.

❖ Với khối lƣợng m(g) bất kì thì lƣợng chất đƣợc xác định nhƣ thế nào?

 ?

❖ So sánh lƣợng chất đó với 1 mol → n = m M

Trong đó: n là lƣợng chất chứa trong m(g)

M là khối lƣợng của 1 moi chất.

❖ Với khối lƣợng bất kì thì số nguyên tử hay phân tử chứa trong đó là bao nhiêu?

N = NA. m M

Trang 70

KIẾN THỨC BÀI HỌC

• Nội dung thuyết động học phân tử.

❖ Vật chất đƣợc cấu tạo từ các nguyên tử, phân tử riêng biệt.

❖ Các nguyên tử, phân tử chuyển động hỗn độn không ngừng.

❖ Chuyển động của các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật càng mạnh thì nhiệt độ

càng cao.

❖ Các nguyên tử, phân tử tƣơng tác nhau bằng lực hút, lực đẩy.

• Lượng chất và mol - số Avogadro.

❖ Lƣợng chất 1 moi là một lƣợng chất nào đó chứa số nguyên tử, phân tử... bằng

đúng số nguyên tử có trong 12 g cacbon 12C.

❖ Số hạt này có tên gọi là số Avogadro, kí hiệu NA.

NA = 6.023.1023 mol-1.

❖ Lƣợng chất chứa trong m gam bất kì: n = m M

Trong đó: n là lƣợng chất chứa trong m(g)

M (g/mol) là khối lƣợng của 1 mol chất

❖ Số nguyên tử, phân tử chứa trong m gam bất kì.

N = NA m M

❖ Khối lƣợng của một nguyên tử, phân tử.

m0 = M MA

2.3.2. Tiến trình dạy học bài các trạng thái cấu tạo chất.

Vấn đề nhận thức: ta biết vật chất đƣợc cấu tạo từ những nguyên tử, phân tử. Thế

nhƣng, tại sao hòn đá, thanh sắt, sợi dây thép... đều có hình dạng và kích thƣớc xác định.

Trong khi đó, các chất lỏng lại không có hình dạng và kích thƣớc xác định. Bằng chứng ta

không cắt nƣớc đƣợc thành từng miếng vuông vắn hoặc

Trang 71

nặn chúng thành hình cầu đƣợc. Còn chất khí thì tại sao luôn chiếm toàn bộ thể tích của bình

chứa, di chuyển dễ dàng về mọi phía, có thể nén đƣợc dễ dàng? Sự khác biệt này đƣợc giải

thích nhƣ thế nào?

 ?

❖ Sự khác biệt này đƣợc giải thích dựa vào lực tƣơng tác nguyên tử, phân tử.

Trang 72

I- THỂ KHÍ

❖ Tại sao các phân tử dễ dàng di chuyển về mọi phía mà không chịu sự cản trở nào?

điều đó cho phép ta kết luận gì về lực liên kết giữa các phân tử khí?

 Lực liên kết giữa chúng rất yếu nên tự do di chuyển về mọi phía.

❖ Điều đó cho phép ta kết luận gì về khoảng cách giữa các phân tử khí?

 Khoảng cách giữa các phân tử khí rất lớn.

 Do lực liên kết yếu, cho phép ta kết luận gì về thể tích và hình dạng của chất khí?

 Không có hình dạng và thể tích xác định luôn cố hình dạng và thể tích của bình

chứa.

❖ Khi các nguyên tử chuyển động hỗn độn về mọi phía sẽ gây ra hệ quả gì đáng chú

ý?

 Ngoài sự tƣơng tác làm đổi phƣơng chuyển động và vận tốc từng phân tử, các phân

tử còn tạo lực đẩy vào thành bình gây áp suất lên thành bình.

Mô phỏng trạng thái khí

2- THỂ RẮN.

❖ Hãy dự đoán xem lực liên kết phân tử, nguyên tử ở thể rắn nhƣ thế nào mà đối với

chất rắn thì khó bẻ hoặc khó nén?

 Lực liên kết phải rất lớn.

❖ Lực liên kết rất lớn nói lên khoảng cách giữa các nguyên tử, phân tử phải nhƣ thế

nào?

Trang 73

 Khoảng cách giữa phân tử, nguyên tử ở thể rắn phải rất nhỏ.

❖ Hãy hình dung xem sự di chuyển của các nguyên tử, phân tử ở thể rắn nhƣ thế

nào?

 Do khoảng cách giữa chúng rất bé nên rất khố di chuyển → chỉ dao động xung

quanh vị trí cân bằng xác định.

❖ Điều đó cho phép ta kết luận gì về thể tích và hình dạng của chất rắn?

Mô phỏng trạng thái chất rắn

 Có thể tích và hình dạng xác định.

3- THỂ LỎNG.

❖ Ta biết ở thể khí thì lực liên kết giữa các phân tử rất yếu còn ở thể rắn thì lực liên

kết giữa các nguyên tử, phân tử rất lớn. Vậy lực liên kết các phân tử ở thể lỏng nhƣ thế nào

mà đối với chất lỏng thì khó nén nhƣng dễ dàng tách rời chất lỏng ra?

 Lực liên kết lớn hơn ở thể khí nhƣng bé hơn ở thể rắn.

❖ Điều đó cho ta hình dung nhƣ thế nào về sự di chuyển của các nguyên tử, phân tử

ở thể lỏng?

 Không chuyển động phân tán xa nhau → khó thoát khỏi bình chứa.

❖ Cho phép kết luận gì về thể tích riêng của chất lỏng?

 Có thể tích riêng xác định.

❖ Còn hình dạng của chất lỏng thì sao?

 Không có hình dạng riêng.

Trang 74

❖ Tại sao?

 ?

❖ Do lực liên kết yếu hơn ở thể rắn nên lực này chƣa đủ mạnh để giữ các nguyên tử,

phân tử dao động ở vị trí cân bằng xác định → các nguyên tử, phân tử dao động xung quanh

vị trí cân bằng cố thể di chuyển đƣợc.

❖ Dự đoán hình dạng của chất lỏng.

 Có hình dạng của một phần bình chứa.

❖ Điều đó cho ta dự đoán gì về khoảng cách giữa các nguyên tử, phân tử ở thể lỏng?

Mô phỏng trạng thái lỏng

 Nhỏ.

❖ Qua đó cho ta thấy rằng thể lỏng là trạng thái trung gian giữa thể rắn và thể khí.

Ví dụ : Nƣớc, ta có thể làm cho chúng đông đặc bằng cách hạ nhiệt độ nhƣng ta cũng

có thể làm cho chúng hoá hơi bằng cách tăng nhiệt độ. Ở các trạng thái đó thì chất lỏng xử sự

có tính chất giống thể rắn hoặc thể khí.

Trang 75

4- KHÍ LÍ TƢỞNG.

❖ Tại sao với chất khí đựng trong bình ta dễ dàng thu nhỏ thể tích chúng lại?

 Do khoảng cách giữa các phân tử khí rất lớn và lực tƣơng tác giữa chúng rất bé.

❖ Do thể tích của các phân tử khí có thể thu nhỏ đƣợc một cách đáng kể, điều đó cho

phép ta kết luận gì về tổng thể tích của các phân tử khí và thể tích của bình chứa?

 Thể tích riêng của các phân tử khí nhỏ hơn rất nhiều thể tích của bình chứa.

❖ Ta có thể minh họa điều đó qua ví dụ sau.

+Ở ĐKTC 1 mol khí hydro chiếm thể tích V = 22.41 = 22.4.10-3 m3

+ Bán kính phân tử hydro r = 10-11m → thể tích riêng của các

πr2 = 25.2.10-10 m3 phân tử hydro là: v = NA 3 4

= = 8.8.106 V v 22.4.10-3 25.2.10-10

❖ Qua đó cho thấy thể tích riêng của các phân tử khí nhỏ hơn rất nhiều thể tích bình

chứa → cho phép xem các phân tử nhƣ những chất điểm.

❖ Hơn nữa ta thấy rằng lực tƣơng tác giữa các phân tử khí rất yếu. Một cách gần

đúng ta có thể bỏ qua lực tƣơng tác này và coi các phân tử nhƣ những chất điểm và chỉ tƣơng

tác với nhau khi va chạm. Mô hình chất khí đƣợc xét nhƣ trên đƣợc gọi là mô hình khí lí

tƣởng.

Chú ý: ở nhiệt độ cao và áp suất cao mô hình khí lí tƣởng trở thành mô hình khí thực.

Trang 76

KIẾN THỨC BÀI HỌC

TÓM TẮT MÔ HÌNH CẤU TẠO CHẤT NHƢ SAU. Thể rắn Thể lỏng Thể khí

Khoảng cách

giữa nguyên Rất lớn Rất nhỏ Rất nhỏ

tử, phân tử

Lực tƣơng tác

nguyên tử, Rất nhỏ Lớn Rất lớn

phân tử.

Chuyển động Dao động xung Dao động xung Tự do về Nguyên tử quanh VTCB di quanh VTCB cố mọi phía Phân tử chuyển đƣợc định

Có thể tích Thể tích của Có thể tích riêng Có thể tích riêng của bình vật xác định xác định chứa

Có hình Hình dạng của Có hình dạng của Có hình dạng dạng của cả vật phần bình chứa riêng xác định bình chứa

❖ KHÍ LÍ TƢỞNG.

 Các phân tử có kích thƣớc rất bé đƣợc xem là những chất điểm.

 Lực tƣơng tác giữa các phân tử rất bé có thể bỏ qua, lực tƣơng tác chỉ đáng kể khi

chúng va chạm vào nhau.

2.3.3. Tiến trình dạy học bài "Hệ thức liên hê giữa thể tích và áp suất khi nhiệt độ

không đổi. ĐL BOYLE -MARIOTTE".

❖ Vị trí bài học: đây là bài học thứ ba của chƣơng, bài học này nghiên cứu quá trình

biến đổi trạng thái của khối khí khi nhiệt độ không đổi. Nếu nhƣ bài học này, quá trình tổ

chức dạy học sao cho học sinh nắm vững đƣợc

Trang 77

các giai đoạn của phƣơng thức hoạt động nhận thức thì học sinh sẽ tiếp cận các bài học phía

sau dễ dàng hơn.

❖ Ý kiến chủ quan: bài định luật Boyle-Mariotte đƣợc sách giáo khoa trình bày theo

phƣơng án là một định luật thực nghiệm. Nghiên cứu bài này cùng với bài định luật Charles

sẽ hƣớng đến việc xây dựng phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng biểu diễn quá trình biến đổi

trạng thái của khối khí. Cách trình bày nhƣ sách giáo khoa có mặt ƣu và khuyết sau đây.

* Ƣu : đơn giản, dễ hiểu, học sinh dễ tiếp cận

* Khuyết: cách trình bày nhƣ vậy chỉ dừng lại ở việc mô tả vĩ mô, chƣa đi vào cơ chế

vi mô của định luật, chƣa rèn luyện cho học sinh đƣợc phƣơng thức hoạt động nhận thức,

chƣa rèn luyện đƣợc kĩ năng để hƣớng tới việc hình thành và phát triển năng lực nhận thức.

Cách trình bày định luật Boyle-Mariotte tuân theo con đƣờng hoạt động nhận thức

đƣa kiến thức đến mức độ lí thuyết là xem định luật Boyle-Mariotte nhƣ là cơ sở thực nghiệm

của thuyết động học phân tử về chất khí. Trong quá trình tìm cách giải thích định luật này,

ngƣời ta xây dựng mô hình động học của chất khí, mô hình này cũng là cơ sở thực nghiệm

của thuyết. Nghiên cứu sự vận hành của mô hình → rút ra đƣợc hệ quả về mối liên hệ giữa

thể tích và áp suất. Sự kiểm chứng hệ quả rút ra từ mô hình đƣợc thực hiện bằng thí nghiệm.

Quá trình đo đạc, tính toán, xử lí kết quả thí nghiệm sẽ đƣa đến định luật Boyle-Mariotte.

Điều đó có thể xem định luật Boyle-Mariotte có tác dụng kiểm chứng hệ quả rút ra từ kết quả

nghiên cứu mô hình động học về chất khí. Kết quả thu đƣợc phù hợp với hệ quả có tác dụng

khẳng định thêm tính đúng đắn của mô hình.

Trang 78

❖ Phƣơng pháp dạy học.

Do chọn cách tiếp cận xem định luật Boyle-Mariotte là thí nghiệm kiểm chứng hệ quả

rút ra từ việc nghiên cứu mô hình. Nên phƣơng pháp dạy học đƣợc lựa chọn nhƣ sau:

■ Thuyết trình (diễn giảng) giải quyết vấn đề nhận thức 2.

■ Đàm thoại giải quyết vấn đề nhận thức 2.

Tùy thuộc vào từng đối tƣợng của học sinh mà tổ chức hoạt động nhận thức lựa chọn

phƣơng án đàm thoại hoặc diễn giảng.

❖ Mục tiêu:

■ Kiến thức:

- Nội dung định luật Boyle-Mariotte.

- Vẽ đƣợc đƣờng đẳng tích, đẳng áp, đẳng nhiệt trong tọa độ (P,V).

■ Kĩ năng :

- Đọc số liệu.

- Xử lí số liệu.

■ Hình thành năng lực nhận thức: năng lực giải quyết vấn đề.

■ Giáo dục thế giới quan: cho học sinh thấy đƣợc, ở thế giới vi mô mặt dù sự chuyển

động của các phân tử hỗn loạn không thể quan sát đƣợc bằng mắt thƣờng. Nhƣng chính bằng

hoạt động nhận thức của con ngƣời đã nắm bắt đƣợc thế giới tự nhiên để tìm ra qui luật vận

động của vật chất. Vận dụng các qui luật ấy phục vụ cho cuộc sống của con ngƣời, Vấn đề

này sẽ thấy rõ ở chƣơng "Nhiệt động lực học" phía sau.

❖ ?

Trang 79

❖ Bài mới:

HỆ THỨC LIÊN HỆ GIỮA THỂ TÍCH VÀ ÁP SUẤT KHI NHIỆT ĐỘ

KHÔNG ĐỔI. ĐỊNH LUẬT BOYLE -MARIOTTE.

I- Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái.

❖ Ở phần cơ học, trạng thái chuyển động của một vật đƣợc xác định bằng những đại

lƣợng vật lí nào?

 Trạng thái chuyển động của một vật đƣợc xác định bởi các đại lƣợng: quãng

đƣờng, vận tốc, gia tốc...

❖ Cũng giống nhƣ ở phần cơ học, ở phần nhiệt học để xác định trạng thái nhiệt của

chất khí ngƣời ta dùng các đại lƣợng: thể tích, nhiệt độ, áp suất. Những đại lƣợng này đƣợc

gọi là các thông số trạng thái của một lƣợng khí.

❖ Ở phần cơ học để thay đổi trạng thái chuyển động của một vật ta làm thế nào?

 Tác dụng lực.

❖ Vậy, ở phần nhiệt học làm thế nào để thay đổi trạng thái của một lƣợng khí?

 ?

❖ Ở phần nhiệt học để thay đổi trạng thái của khối khí → đun, nén.

Ví dụ:Ta có lƣợng khí chứa trong xylanh đang ở trạng thái 1 đƣợc xác định bởi P1,

V1, T1, nếu chịu tác nhân bên ngoài (đun, nén) thì lúc này áp suất, thể tích, nhiệt độ bị biến

đổi, khối khí chuyển lên trạng thái 2 đƣợc xác định bơi P2,V2,T2. Lƣợng khí chuyển từ trạng

thái 1 sang trạng thai 2 đƣợc gọi là quá trình biến đổi trang thái.

Nghiên cứu những quá trình chí có hai thông số biến đổi còn thông số còn lại giữ cố

định, những quá trình đó đƣợc gọi là đẳng quá trình. Quá trình biến đổi trạng thái khi nhiệt độ

không đổi đƣợc gọi là quá trình đẳng nhiệt.

Vậy trong quá trình đẳng nhiệt áp suất và thể tích biến đổi theo qui luật nào?

Trang 80

II- Định luật Boyle-Mariotte.

1- Tình huống có vấn đề.

❖ Khi thổi quả bóng có cột chặt ở phần dƣới cho quả bóng căng vừa phải thì áp suất

gây lên thành bóng phụ thuộc và không phụ thuộc vào yếu tố nào?

 Không phụ thuộc: lƣợng khí và nhiệt độ môi trƣờng.

 Phụ thuộ: thể tích quả bong bóng.

❖ Vì sao có thể kết luận áp suất lại phụ thuộc thể tích quả bong bóng?

 ?

❖ Vì nếu cho thể tích quả bong bóng tăng lên (mở cột dây ở phía dƣới) thì quả bóng

giảm căng hơn lúc chƣa mở dây → áp suất phụ thuộc vào thể tích quả bong bóng.

❖ Nhìn vào sức căng quả bóng trong hai trƣờng hợp (lúc mở dây và chƣa mở dây).

Bằng định tính cho thấy khí V tăng (mở cột dây ở phía dƣới) thì quả bóng giảm căng (áp suất

giảm), nhƣng làm thế nào để xác định mối liên hệ định lƣợng giữa thể tích và áp suất?

 ?

2- Hình thành vấn đề nhận thức.

❖ Áp suất thay đổi theo thể tích tuân theo qui luật nào?

❖ Có tìm đƣợc hệ thức liên hệ giữa áp suất và thể tích không?

3- Mô hình.

❖ Dựa trên mô hình chất khí đã xây dựng ở bài trƣớc.

■ Chất khí gồm các phân tử.

■ Khoảng cách giữa các phân tử rất lớn.

■ Lực tƣơng tác phân tử rất bé.

■ Chuyển động của các phân tử hỗn độn không ngừng. Khi chuyển

Trang 81

động hỗn độn về mọi phía các phân tử va chạm vào nhau và va chạm vào thành bình gây áp

suất lên thành bình.

4. Hệ quả.

❖ Nếu các phân tử chuyển động hỗn độn, giữa chúng có tƣơng tác và tƣơng tác với

thành bình. Bằng cách nào đó giảm khoảng cách (giảm V) giữa các phân tử (thu nhỏ quả

bóng) thì đại lƣợng đặc trƣng cho tƣơng tác giữa các phân tử (áp suất) phải tăng lên (tức quả

bóng căng nhiều hơn).

❖Áp suất và thể tích tỉ lệ nghịch với nhau.

5. Thí nghiệm kiếm chứng hệ quả.

5.1- Phương án kiểm chứng thí nghiêm.

❖ Để thực hiện đƣợc thí nghiệm kiểm tra mối liên hệ giữa áp suất và thể tích khi

nhiệt độ không đổi ta cần phải có lƣợng khí xác định chứa trong xylanh có vạch chia. Sau đó

giữ nhiệt độ không đổi, cho thể tích V thay đổi rồi quan sát sự thay đổi của áp suất p theo V.

❖ Muốn thay đổi thể tích V cần dụng cụ gì ? cách thực hiện nhƣ thế nào?

 Cần xylanh có pittong → kéo pittong lên hoặc ấn xuống để thay đổi V.

❖ Để thay đổi sự biến đổi của áp suất, cần thiết bị gì và cách bố trí nhƣ thế nào?

 Cần áp kế thiết kế thông với xylanh.

 Với các dụng cụ trên, ta có thể lắp đặt đƣợc thí nghiệm → tiến hành thay đổi V

(kéo pittong lên hoặc ấn xuống), mỗi lần thay đổi V ta đọc đƣợc giá trị của áp suất tƣơng

ứng.

 Tuy nhiên ngoài phƣơng án trên ta còn một phƣơng án khác là thí nghiệm với áp kế

nƣớc. Vậy áp kế nƣớc có cấu tạo nhƣ thế nào và phƣơng án tiến hành thí nghiệm ra sao?

Trang 82

■ Cấu tạo:

- Bình chứa lƣợng khí xác định, khí đƣợc thông ra ngoài bằng ống cao su.

- Áp kế nƣớc gồm hai nhánh bằng ống thủy tinh nối thông với nhau bằng ống cao su,

bên trong hai ống thủy tinh có chứa nƣớc. Hai đầu còn lại có một đầu để hở thông với khí trời

(nhánh ∆P), một đầu nhánh bên kia nối thông với bình khí cần khảo sát (nhánh ∆V). Tiết diện

mỗi ống là l cm2.

- Thƣớc chia độ ở nhánh ∆P có đơn vị Torr (mmHg), thƣớc chia độ ở nhánh ∆V có

đơn vị cm3.

■ Phƣơng án thí nghiệm: thay vì kéo pittong lên hoặc ấn pittong xuống để thay đổi V

thì với phƣơng án này không cần pittong nữa, để thay đổi thể tích khí trong bình, chỉ cần nối

đầu nhánh ∆V với bình đựng khí → tiến hành thay đổi thể tích V bằng cách nâng nhánh ∆P

(nếu muốn giảm V) hoặc hạ nhánh ∆P xuống (nếu muốn tăng V). Ở thí nghiệm này, ban đầu

điều chỉnh cho mực nƣớc ở nhánh AV sao cho thể tích khí ban đầu là 1020 cm3 (1020 cm3 =

thể tích bình khí + 20 cm3 thể tích nhánh ∆V) và tiến hành giảm V. Vậy muốn giảm thể tích

khối khí phải làm thế nào? Điều chỉnh cho mực nƣớc ở nhánh ∆V chạy lên trên. Nhƣ vậy với

phƣơng án này chỉ cần cho mực nƣớc trong nhánh ∆V dịch chuyển lên trên → xác định đƣợc

giá trị ∆V (kể từ giá trị làm mốc ban đầu), căn cứ vào mực nƣớc chỉ bên nhánh P đọc đƣợc

giá trị của áp suất tƣơng ứng.

■ Thí nghiệm:

- Giữ cho nhiệt độ khối khí không đổi.

- Bố trí thí nghiệm áp kế nƣớc nhƣ dự án.

Trang 83

- Thay đổi thể tích khí trong bình bằng cách nâng nhánh ΔP lên phía trên.

- Đọc cặp giá trị của P và V trên hai nhánh của ống thuỷ tinh tƣơng ứng.

■ Bảng kết quả thí nghiệm.

Lần đo ∆P P(mmHg) ∆V V(cm3) P.V

Lần 1 850 1020 867000 - -

Lần 2 4 854 5 1015 866810

Lần 3 8.5 858.5 10 1010 867085

Lần 4 13 863 15 1005 867315

Trang 84

■ Xử lí kết quả thí nghiệm.

- Tính toán các tích số P.V sau 4 lần đo.

 P.V ~ const.

- Nếu P.V ~ const thì P ~ 1 V

- Vậy với một lƣợng khí xác định, khi nhiệt độ không đổi thì áp suất có liên với thể

tích theo quy luật nào?

 Áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích.

6 - Kết luận :Ở nhiệt độ không đổi, với một lƣợng khí xác định, áp suất tỉ lệ nghịch

với thể tích.

7- Vận dụng:

❖ Vận dụng kết luận trên để giải thích tình huống đwa ra lúc đầu.

■ Khi nới rộng quả bóng V tăng → P giảm nên quả bóng ít căng.

■ Khi thu nhỏ quả bóng V giảm →P tăng nên quả bóng căng nhiều hơn.

❖ Giải thích hiện tƣợng tại sao khí chứa trong xylanh thì khó ấn pittong.

8- Kiến thức.

❖ Định luật Boyle- Mariotte:

■ Phát biểu: ở nhiệt độ không đổi, với một lƣợng khí xác định, áp suất tỉ lệ nghịch với

thể tích.

■ Biểu thức: = hoặc P.V = const. P1 P2 V2 V1

III - Đƣờng đẳng nhiệt.

Vấn đề :

❖ Dựa vào biểu thức định luật Boyle- Mariotte, ta thấy rằng khí V giảm thì P tăng.

Đƣờng biểu diễn P theo V gọi là đƣờng đẳng nhiệt. Vậy đƣờng đẳng nhiệt có dạng nhƣ thế

nào?

Trang 85

❖ Làm thế nào để vẽ đƣợc đƣờng ấy?

❖ Ứng với nhiệt độ khác nhau của cùng một lƣợng khí thì các đƣờng đẳng nhiệt này

nhƣ thế nào?

 ?

❖ Hãy nhắc lại biểu thức định luật Boyle-Mariotte.

P.V = const → P ≈ . 1 V

❖ Nếu đặt P = y, V = x, từ P ≈ → y ≈ . Dự đoán xem đƣờng đẳng nhiệt có dạng 1 V 1 x

giống đồ thị nào đã khảo sát?

 Có dạng là một đƣờng Hyperpol.

❖Làm thế nào để vẽ đƣợc đƣờng ấy?

 ?

❖ Vẽ hai trục vuông góc: trục tung biểu diễn áp suất, trục hoành biểu diễn thể tích.

❖ Lấy tỉ lệ xích.

■ Để đơn giản biểu diễn cặp giá trị (P0.V0) mà không cần chọn tỉ lệ.

■ Biểu diễn 1 ô ứng với V = 5 cm3

■ Biểu diễn 1 ô ứng với P = 4 mmHg

❖ Biểu diễn những số liệu thu đƣợc trong bảng thí nghiệm lên đồ thị.

Trang 86

Đƣờng cong vừa biểu diễn có dạng đúng nhƣ dự đoán không?

 Đúng nhƣ dự đoán là một nhánh Hyperbol.

❖ Khi khối khí đang ở nhiệt độ t1, bây giờ ta tăng nhiệt độ khối khí đến t2. Hãy dự

đoán đƣờng đẳng nhiệt ở nhiệt độ t2 nhƣ thế nào?

 ?

❖ Dự đoán đƣờng đẳng nhiệt t2 nằm trên t1.

❖ Làm thế nào để kiểm tra đƣờng đẳng nhiệt t2 nằm trên

t1 ?

 ?

❖ Dựng đƣờng thẳng song song với trục OP → thể tích

khối khí nằm trên đƣờng này nhƣ thế nào?

❖ V1 = V2

❖ Áp suất ở trạng thái 1 và trạng thái 2 nhƣ thế nào?

❖ P2 > P1.

❖ Muốn P2 > P1 thì các phân tử khí ở trạng thái 2 phải nhƣ thế nào?

Trang 87

 Các phân tử va chạm lên thành bình mạnh hơn.

❖ Vậy nhiệt độ ở trạng thái 2 phải nhƣ thế nào với trạng thái 1?

 T2 > T1.

❖ Điều đó cho ta kết luận gì?

 Các đƣờng đẳng nhiệt ở trên ứng với nhiệt độ cao hơn đƣờng đẳng nhiệt ở dƣới.

Trang 88

KIẾN THỨC BÀI HỌC

❖ Trạng thái của một lƣợng khí đƣợc xác định bằng các thông số trạng thái: áp suất P,

thể tích V, nhiệt độ T.

❖ Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái của khối khí khi nhiệt độ không

đổi.

❖ Định luật Boyle-Mariotte.

■ Phát biểu: Trong quá trình đẳng nhiệt áp suất của một lƣợng khí tỉ lệ nghịch với thể

tích.

■ Biểu thức: = hay P.V = const P1 P2 V2 V1

❖ Trong tọa độ (P,V) đƣờng đẳng nhiệt có dạng là một đƣờng hyperbol

2.3.4. Tiến trình dạy học bài'' Hệ thức giữa áp suất và nhiệt độ định luật Charles"

❖ Vị trí bài học: đây là bài học nằm trong 3 định luật về nhiệt của chất khí. Nghiên

cứu bài học này cùng với bài định luật Boyle-Mariotte đã khảo sát ở bài trƣớc làm cơ sở để

xây dựng nên phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng nhằm khảo sát quá trình biến đổi trạng thái

của khối khí.

❖ Ý kiến chủ quan: trong thực tế 3 định luật về nhiệt đƣợc trình bày bằng nhiều con

đƣờng khác nhau.

■ Con đường thứ nhất: đƣợc xây dựng bằng con đƣờng thực nghiệm, dùng thí nghiệm

để rút ra hai trong 3 định luật, từ đó xây dựng nên phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng. Cách

trình bày nhƣ thế có mặt ƣu và nhƣợc điểm nhƣ sau.

- Ƣu : đơn giản, dễ hiểu, học sinh dễ tiếp cận.

- Nhƣợc: cách trình bày nhƣ thế chỉ dừng lại ở cơ chế vĩ mô chƣa đi sâu vào cơ chế vi

mô đƣợc.

Trang 89

■ Con đường thứ hai: vận dụng cơ học Newton vào nghiên cứu sự chuyển động của 1

phân tử khí sau đó dùng quy luật thống kê để xét cho một tập hợp các phân tử khí, từ đó xây

dựng nên phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng. Từ phƣơng trình này suy ra hệ quả là các định

luật về nhiệt. Cách trình bày nhƣ thế có những ƣu và khuyết sau.

- Ƣu: tiết kiệm đƣợc thời gian và đặc biệt là giúp học sinh làm rõ đƣợc bản chất nhiệt.

- Nhƣợc: với trình độ học sinh khi vừa bƣớc đầu tiếp cận với ngành học mới, chƣa đủ

khả năng để xây dựng nên phƣơng trình cơ bản của thuyết động học phân tử về chất khí.

Đó là hai con đƣờng thƣờng đƣợc sử dụng trong sách giáo khoa THPT. Tuy nhiên, có

thể xây dựng định luật Charles bằng con đƣờng khác. Đó là xem 3 định luật về nhiệt nhƣ là

cơ sở thực nghiệm của sự hình thành thuyết động học phân tử. Quá trình nghiên cứu 3 định

luật này góp phần khẳng định mô hình chất khí đã đƣa ra ngay từ lúc đầu. Với cách trình bày

nhƣ thế thì PPDH đƣợc lựa chọn nhƣ sau.

❖ Phƣơng pháp dạy học :

♦ Diễn giảng giải quyết vấn đề nhận thức 2.

♦ Đàm thoại giải quyết vấn đề nhận thức 2.

♦ Tìm tòi (1 phần).

❖ Mục tiêu cần đạt:

♦ Kiến thức:

- Nêu đƣợc định nghĩa quá trình đẳng tích.

- Hiểu đƣợc mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ trong quá trình đẳng tích.

- Phát biểu đƣợc định luật Charles theo hai cách.

♦ Kĩ năng:

Trang 90

- Xử lí số liệu, vẽ đƣợc đƣờng đẳng tích.

- Nhận dạng đƣợc đƣờng đẳng tích trong tọa độ (P,T), (P,V).

♦ Hình thành năng lực nhận thức:năng lực giải quyết vấn đề.

♦ Giáo dục thế giới quan: làm cho học sinh thấy rõ sự vận động của thế giới vật chất

I - Quá trình đẳng tích.

❖ Trạng thái của một lƣợng khí xác định đƣợc đặc trƣng bởi các yếu tố nào?

 Thể tích, nhiệt độ, áp suất.

❖ Ở bài trƣớc để thay đổi trạng thái của khối khí ta làm nhƣ thế nào?

 Giữ nhiệt độ không đổi → cho thể tích thay đổi tìm qui luật biến đổi của P theo V.

❖ Đƣờng biểu diễn mối quan hệ giữa P và V là đƣờng gì?

 Đƣờng đẳng nhiệt.

❖ Qua trình biến đổi trạng thái khối khí khi nhiệt độ không đổi gọi là quá trình gì?

 Quá trình đẳng nhiệt.

❖ Nếu bay giờ, ta cố định V để thay đổi trạng thái của khối khí ta làm nhƣ thế nào?

 Thay đổi nhiệt độ.

❖ Hãy dự đoán, quá trình biến đổi trạng thái khối khí khi thể tích không đổi gọi là quá

trình gì?

 Quá trình đẳng tích.

❖ Trong quá trình đẳng tích thì áp suất và thể tích biến đổi theo qui luật nào?

Trang 91

II- Định luật Charles

1- Tình huống có vấn đề:

 Tại sao bánh xe đạp, hon-đa bơm căng để lâu ngoài nắng thì hay bị nổ?

 ?

2- Hình thành vấn đề nhận thức:

 Ở đây V = const, vậy áp suất và nhiệt độ liên quan với nhau nhƣ thế nào mà bánh

xe bị nổ?

 Có tìm đƣợc qui luật biến thiên của áp suất theo nhiệt độ không?

3- Mô hình:

 Dựa trên mô hình động học chất khí đã xây dựng:

♦ Chất khí gồm các nguyên tử, phân tử.

♦ Khoảng cách giữa các nguyên tử, phân tử rất lớn.

♦ Lực tƣơng tác nguyên tử, phân tử rất bé.

♦ Chuyển động của nguyên tử, phân tử hỗn độn không ngừng. Khi chuyển động về

mọi phía các phân tử khí va chạm vào nhau và va chạm vào thành bình, gây áp suất lên thành

bình.

4- Hệ quả:

❖ Nếu các phân tử khí chuyển động hỗn độn, giữa chúng có tƣơng tác và tƣơng tác

với thành bình. Nếu thay đổi nhiệt độ thì sự tƣơng tác của các phân tử khí sẽ bị biến đổi → áp

suất cũng bị biến đổi. Vì vậy nếu giữ cho thể tích không đổi mà tăng nhiệt độ thì dự đoán áp

suất phải tăng.

5. Thí nghiệm kiểm chứng hệ quả.

5.1- Phương án kiểm chứng thí nghiệm.

❖ Để thực hiện đƣợc thí nghiệm kiểm chứng hệ quả (áp suất tăng khi tăng nhiệt độ)

thì ta cần phải có một lƣợng khí xác định chứa trong bình kín. Lần lƣợt tăng nhiệt độ → Quan

sát sự biến đổi của áp suất. Muốn thực hiện đƣợc điều đó thì ta cần những dụng cụ thí nghiệm

sau.

Trang 92

♦ Bình chứa lƣợng khí cần khảo sát có dung tích 1 lít, khí đƣợc thông ra ngoài bằng

ống cao su.

♦ Để thay đổi nhiệt độ của khối khí → thì bình chứa khí đƣợc nhúng trong bình nƣớc

có dung tích 2 lít, bình đựng nƣớc đƣợc đun nóng bằng bếp ga.

♦ Để xác định nhiệt độ của khối khí → cần có nhiệt kê đƣợc gắn với bình đựng nƣớc.

♦ Áp kế nƣớc có cấu tạo:

- Áp kế nƣớc gồm hai nhánh bằng ống thủy tinh nối thông với nhau bằng ống cau su,

bên trong hai ống thủy tinh có chứa nƣớc. Hai đầu còn lại có một đầu để hở thông với khí trời

(nhánh ∆P), một đầu nhánh bên kia nối thông với bình khí cần khảo sát (nhánh ∆V). Tiết diện

mỗi ống là l cm2.

- Thƣớc chia độ ở nhánh ∆P có đơn vị Torr (mmHg), thƣớc chia độ ở nhánh ∆V có

đơn vị cm3.

♦ Khi thay đổi nhiệt độ của bình đựng nƣớc → khí trong bình bị dãn nở, theo ống cao

su đi ra ngoài ống ∆V → đẩy mực nƣớc ở nhánh ∆V đi xuống → thể tích khí trong bình tăng

lên mà mục đích thí nghiệm cần giữ thể tích khí trong bình không đổi, vì thế luôn giữ cho

mực nƣớc ở nhánh ∆V ở ngang vạch số không. Căn cứ vào độ chênh lệch mực nƣớc ở hai

nhánh ∆V và ∆P mà đọc đƣợc giá trị của áp suất tƣơng ứng với nhiệt độ lúc đó.

Trang 93

5.2. Thí nghiệm: bố trí thí nghiệm như dự án

 Tiến hành đo đạc, đọc số liệu và ghi số liệu vào bảng.

 Đo khoảng 4 lần.

5.3- Bảng kết quả thí nghiệm.

∆P

t°c

Lần đo

∆P

P(mmHg)

∆t ∆t

32

Lần 1

0

0

Po = 850

32.5

8

Lần 2

4

0.5

Po+4

33

8.5

Lần 3

8.5

1

Po+8.5

33.5

8.6

Lần 4

13

1.5

Po+13

5.4- Xử lí kết quả thí nghiệm.

❖ Hãy tính các tỉ số sau 4 lần thí nghiệm. ΔP Δt

 = const ΔP Δt

Trang 94

❖ Nếu = const thì ∆P ≈ t → làm thế nào để tìm đƣợc hệ thức liên hệ giữa áp suất ΔP Δt

và thể tích?

 ?

❖ Ta có thể đặt: = B (1) .Trong đó B là hằng số đối với một lƣợng khí xác định ΔP Δt

❖ Nếu cho nhiệt độ biến đổi từ 00C → t0c thì = ∆t, khi đó độ biến thiên của áp suất

là: ∆P = P - P0 . Trong đó: - P là áp suất ở toC - Po là áp suất ở 0oC

❖ Hãy thay ∆P và ∆t vào (y4

 (2). P - P0 = Bt

❖ Ta có thể biến đổi (2) về dạng.

(3)

❖ Ta đặt thì γ là hệ số nhiệt của áp suất và có giá trị γ = , giá trị 1 273

này chung cho các chất khí.

❖ Thay vào (3), ta rút ra đƣợc gì?

 P = P0(l + γt).

❖ Vậy với một lƣợng khí xác định, khi thể tích không đổi thì áp suất và nhiệt độ liên

hệ với nhau nhƣ thế nào?

 Áp suất của một lƣợng khí xác định biến thiên theo hàm bậc nhất đối với nhiệt độ.

Trang 95

6 - Kết luận.

Khi thể tích không đổi, áp suất của một lƣợng khí xác định biến thiên theo hàm bậc

nhất đối với nhiệt độ.

7- Vận dụng.

❖ Trƣớc tiên vận dụng kết luận để giải thích tình huống đƣa ra lúc đầu.

♦ Bánh xe bơm căng để lâu ngoài nắng bị nổ là do nguyên nhân nào?

 Bánh xe bơm căng để lâu ngoài nắng là do kết quả chuyển động nhiệt của các phân

tử tăng lên, gây áp suất lên thành bánh xe mạnh hơn, đến một lúc nào đó áp suất đủ lớn →

làm cho bánh xe bị nổ.

❖ Vận dụng kết luận giải thích hiện tƣợng khác để xác định phạm vi hữu hiệu của kết

luận.

■ Quả bóng bàn bị bẹp thả vào nƣớc nóng, quả bóng phòng lên nhƣ cũ, có thể dùng

kết luận trên giả thích đƣợc không?

 Không đƣợc vì ở đây cả ba yếu tố nhiệt độ, áp suất, thể tích đều bị thay đổi.

♦ Vậy kết luận trên chỉ đúng khi nào?

 ?

♦ Kết luận trên chỉ đúng khi V = const và chỉ hai yếu tố p và T thay đổi mà thôi.

8- Kiến thức:

❖ Định luật charles:

♦ Khi thể tích không đổi, áp suất của một lƣợng khí biến thiên theo hàm bậc nhất đối

với nhiệt độ.

là hệ số tăng áp suất. Biểu thức: P = Po (1 + γt) . Trong đó γ = 1 273

Trang 96

II- Đƣờng đẳng tích.

 Đƣờng biểu diễn mối liên hệ của áp suất theo nhiệt độ đƣợc gọi là đƣờng đẳng tích.

 Vấn đề :

♦ Đƣờng này có đặc điểm gì?

♦ Làm thế nào để vẽ đƣợc đƣờng ấy?

 ?

 Từ biểu thức của định luật Charles → hãy dự đoán đƣờng đẳng tích có dạng là

đƣờng gì?

 Dự đoán là đƣờng thẳng.

 Bây giờ ta làm sáng tỏ vấn đề trên.

♦ Lấy trục tung biểu diễn áp suất.

♦ Lấy trục hoành biểu diễn nhiệt độ.

♦ Chọn tỉ lệ xích:

+ Chọn một ô ứng với 4 mmHg

+ Chọn một ô cm ứng với 0.5°c

❖ Biểu diễn các số liệu từ thí nghiệm lên đồ thị

Trang 97

❖ Đƣờng biểu diễn mối quan hệ áp suất theo nhiệt độ có đúng nhƣ dự đoán không?

 Đúng nhƣ dự đoán, có dạng là đƣờng thẳng.

❖ Khi khối khí đang có thể tích V1, bây giờ ta tăng thể tích khối khí đến V2. Hãy dự

đoán đƣờng đẳng tích ứng với thể tích V2 nhƣ thế nào?

 Dự đoán V2 nằm trên V1.

❖ Làm thế nào để kiểm tra điều đó?

 ?

❖ Dựng đƣờng thẳng song song với trục OP → nhiệt độ nằm trên đƣờng này

❖ Áp suất ở trạng thái 1 và trạng thái 2 nhƣ thế nào?

 P2 > P1

❖ Khi nhiệt độ không đổi mà muốn P2 > P1 thì thì mật độ các phân tử khí ở đó phải

nhƣ thế nào?

 Mật độ các phân tử phải tăng.

❖ Muốn mật độ tăng thì thể tích khí ở trạng thái đó nhƣ thế nào?

 Giảm.

❖ Thể tích khí giảm, điều này mâu thuẫn giả thuyết. Vậy điều dự đoán trên còn đúng

nữa không?

 Dự đoán trên bị sai.

❖ Từ điều đó ta rút ra đƣợc kết luận gì?

 Các đƣờng đẳng tích nằm dƣới ứng với thể tích lớn hơn → nếu tăng thể tích khí

đến V2 thì V2 phải nằm dƣới V1.

Trang 98

❖ Từ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ, thấy rằng đƣờng đẳng

tích cắt trục hoành tại điểm có -273°c.

❖ Vấn đề:

■ Ở nhiệt độ đó thì chuyển động của các phân tử khí nhƣ thế nào?

■ Có thể hạ nhiệt độ dƣới -273°c đƣợc không?

 ?

❖ Khi t = - 273° thì áp suất lúc này nhƣ thế nào?

 P = 0.

❖ Khi P = 0 → chuyển động các phân tử lúc này ra sao?

 Đứng yên.

❖ Điều này có xảy ra trong thực tế không?

 ?

❖ Điều này khó đạt đƣợc vì khi đó các phân tử khí ngừng chuyển động nhiệt hoặc

các phân tử khí co về thành một điểm → vô lí.

❖ Có thể hạ nhiệt độ dƣới -273o đƣợc không?

 Hiện nay để đạt nhiệt độ dƣới - 273°C chƣa thực hiện đƣợc vì khi đó áp suất âm.

Vì khó có thể đạt đƣợc nhiệt độ đó → nhiệt độ -273°c là độ không tuyệt đối.

❖ Vấn đề:

■ Có thể dùng thang đo nhiệt độ celcius để sử dụng trong trƣờng hợp này đƣợc

không?

■ Độ không tuyệt đối có đơn vị là gì? và có quan hệ nhƣ thế nào với nhiệt độ celcius?

 ?

❖ Cần thang đo mới gọi là nhiệt giai Kenvyl. Trong thang đo này thì:

+ Mỗi khoảng ứng với 1° giống nhƣ nhiệt giai Celcius.

+ Thang đo của kenvyl có vạch số không bắt đầu từ - 273°C

Trang 99

❖ Dựa vào hình vẽ, nếu kí hiệu T là nhiệt độ Kenvyl thì mối liên hệ giữa nhiệt độ

Kenvyỉ và nhiệt độ Celcius thông qua hệ thức nào?

 T = (273+t)°k

❖ Từ T = (273 + t)°k → vấn đề:

■ Mối liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ tuyệt đối đƣợc xác định nhƣ thế nào?

■ Định luật Charles đƣợc phát biểu nhƣ thế nào ứng với nhiệt độ đố?

■ Đƣờng đẳng tích trong tọa độ (P,T) đƣợc vẽ nhƣ thế nào?

 ?

❖ Hãy vận dụng :

→ rút ra mối quan hệ giữa T và P.

❖ Có nhận xét gì về mối liên hệ giữa T và P.

 P tỉ lệ thuận với T.

❖ Vậy định luật Charles đƣợc phát biểu dƣới dạng khác nhƣ thế nào?

Trang 100

 Khi V = const, áp suất của một lƣợng khí xác định tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.

❖ Đƣờng đẳng tích trong tọa độ (P,T) và (V,T) đƣợc vẽ nhƣ thế nào?



Trang 101

KIẾN THỨC BÀI HỌC

❖ Quá trình biến đổi trạng thái của khối khí khi nhiệt độ không đổi gọi là quá trình

đẳng tích.

❖ Định luật charles.

♦ Cách phát biểu 1: khi thể tích không đổi áp suất của một lƣợng khí xác định biến

thiên theo hàm bậc nhất đối với nhiệt độ.

♦ Biểu thức: P = Po (1 + γt)

Trong đó: γ = là hệ số tăng áp suất đối với mọi chất khí đều có giá trị không đổi. 1 273

♦ Cách phát biểu 2: khi thể tích không đổi, áp suất của một lƣợng khí tỉ lệ thuận với

nhiệt độ tuyệt đối.

Biểu thức: = const P T

❖ Đƣờng đẳng tích: Đƣờng biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ khi thể

tích không đổi gọi là đƣờng đẳng tích.

■ Trong tọa độ (P,t). Trong tọa độ (P,T), (P,V).

2.3.5- Phương trình trạng thái của khí lí tưởng đinh luật Gay- lussac.

❖ Vị trí bài học: đây là bài học ở cuối chƣơng, bài học này có vai trò liên kết hai

định luật Boyle-Mariotte và định luật Charles để thiết lập nên phƣơng trình trạng thái khí lí

tƣởng. Sau đó từ phƣơng trình này các tác giả sách

Trang 102

giáo khoa rút ra định luật Gay-Lussac, xem định luật này nhƣ là hệ quả đƣợc rút ra từ phƣơng

trình trạng thái khí lí tƣởng.

❖ Ý kiến chủ quan:

Có thể xây dựng bài định luật Gay-Lussac theo con đƣờng nhận thức giống nhƣ hai

định luật trƣớc đó. Tuy nhiên, cách làm đó có điểm hạn chế là tốn thời gian. Do vậy, cách

trình bày hợp lí nhất là tôn trọng cách xây dựng nhƣ sách giáo khoa vì có những ƣu điểm sau:

- Học sinh dễ tiếp cận.

- Tiết kiệm đƣợc thời gian.

- Rèn luyện cho học sinh đƣợc phƣơng pháp suy luận.

❖ Phƣơng pháp dạy học:

❖ Mục tiêu:

■ Kiến thức:

- Phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng.

- Định luật Gay-Lussac

Nhận dạng đƣợc các đƣờng đẳng tích, đẳng áp trong các hệ tọa độ.

■ Kĩ năng: Rèn luyện cho học sinh kĩ năng vận dụng kiến thức cũ, để nghiên cứu giải

quyết vấn đề mới.

❖ Kiểm tra bài cũ.

- Phát biểu và viết biểu thức định luật Boyle-Mariotte - vẽ đồ thị đƣờng đẳng tích,

đẳng nhiệt trong tọa độ (P,V).

- Phát biểu và viết biểu thức định luật Charles. Vẽ đồ thị đƣờng đẳng tích trong hai

tọa độ (V,T), (P,T).

Trang 103

Bài mới: PHƢƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƢỞNG

ĐỊNH LUẬT GAY- LUSSAC

I- Đặt vấn đề:

 Ở bài định luật Boyle-Mariotte, để thay đổi trạng thái của khối khí ta làm nhƣ thế

nào?

 Giữ nhiệt độ không đổi, cho V thay đổi → tìm mối liên hệ giữa P và V.

❖ Ở định luật Charles, để thay đổi trạng thái của khối khí ta làm thế nào?

 Giữ thể tích không đổi, cho nhiệt độ thay đổi → tìm mối liên hệ giữa T và P.

❖ Qua hai định luật vừa khảo sát chúng có điểm gì chung?

 Cả hai trƣờng hợp, trong quá trình biến đổi trạng thái chỉ hai đại lƣợng biến đổi.

❖ Trong nhiều trƣờng hợp cả 3 thông số trạng thái biến đổi cùng một lúc thì ta dùng

định luật gì để xác định trạng thái của khối khí.

Ví dụ: cho quả bóng bàn bị bẹp vào nƣớc sôi thì quả bóng phồng lên nhƣ cũ phải

dùng kiến thức gì để giải thích?

 ?

 Để xác định trạng thái của khối khí khi cả ba thông số biến đổi thì ta cần loại kiến

thức khác mà bài học cần tìm đó là phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng.

II- Phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng.

1- Vấn đề.

 Làm thế nào để thiết lập đƣợc phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng?

 Từ phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng có tìm lại đƣợc các hệ thức trong quá trình

đẳng nhiệt, đẳng tích và đặc biệt là quá trình đẳng áp có đƣợc xác lập không?

Trang 104

2- Xây dựng phương trình trạng thái khí lí tưởng.

❖ Trạng thái của khối khí đƣợc xác định bởi các thông số trạng thái nào?

 P,V,T.

❖ Nếu lấy (P,V) làm trục tọa độ thì trạng thái của khối khí tại một điểm đƣợc biểu

diễn nhƣ thế nào?

 ?

❖ Bây giờ ta chuyển khối khí đến trạng thái 2 thì trạng thái của khối khí ở trạng thái

2 đƣợc biểu diễn nhƣ thế nào?

 Trạng thái đó cũng đƣợc biểu diễn bằng 1 điểm trên đồ thị.

❖Nhƣng làm thế nào để chuyển lƣợng khí từ trạng thái 1 lên trạng thái 2?

 ?

❖ Để chuyển lƣợng khí từ trạng thái 1 sang trạng thái 2, ta có thể chuyển từ 1 sang

trạng thái 1 rồi từ 1 về 2→ vấn đề:

■ Lƣợng khí chuyển từ 1 sang trạng thái 1 và từ 1

về 2 đƣợc thực hiện bằng quá trình nào?

■ Các biểu thức trong quá trình ấy đƣợc xác định

nhƣ thế nào?

 Lƣợng khí chuyển từ 1 sang 1 bằng quá tình đẳng tích,

biểu thức trong quá trình đó là:

❖ Lƣợng khí chuyển từ 1 sang 2 bằng quá trình nào, biểu thức trong quá trình ấy

đƣợc xác lập nhƣ thế nào?

 Lƣợng khí chuyển từ 1' sang 2 bằng quá trình đẳng nhiệt, có hệ thức đƣợc xác

định:

P1V1 = P2V2 (II)

Trang 105

❖ Từ (I) và (II) rút ra đƣợc gì?

 = P1V1 T1 P2V2 T2

❖ Đó chính là phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng dùng để xác định trạng thái của

một khối khí.

II- Quá trình đẳng áp. Định luật Gay-Iussac.

1- Vấn đề:

- Quá trình đẳng áp là gì?

- Từ phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng có thể xác lập đƣợc hệ thức trong quá trình

đẳng áp không?

❖ Trong quá trình đẳng áp thì áp suất nhƣ thế nào?

 Áp suất không đổi.

❖ Vậy quá trình đẳng áp đƣợc hiểu nhƣ thế nào?

 Quá trình biến đổi trạng thái khi áp suất không đổi gọi là quá trình đẳng áp.

❖ Trong hệ thức (III), nếu cho P 1 = P2 thì ta thu đƣợc điều gì?

 = hay = const V T V1 T1 V2 T2

❖ Vậy ta rút ra đƣợc kết luận gì về mối liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối?

 Thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.

2- Đường đẳng áp.

❖ Đƣờng biểu diễn sự biến đổi của áp suất theo nhiệt độ gọi là đƣờng đẳng áp →

đƣờng này có đặc điểm gì?

 ?

Trang 106

 Ta thấy = const có dạng giống = const. Bằng phƣơng pháp tƣơng tự, có thể V T P T

vẽ đƣợc đƣờng đẳng áp trong tọa độ (V, T) không?

 Đƣờng đẳng áp trong tọa độ V, T) có dạng nhƣ sau:

 Vậy thế nào là đƣờng đẳng áp?

 Đƣờng biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ khi P =const đƣợc gọi là

đƣờng đẳng áp?

3. Định luật Gay –Lussac

 Làm thế nào để tìm đƣợc hệ thức liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ ceilcius?

?

 Nhiệt độ tuyệt đối và nhiệt độ Celcius liên hệ với nhau nhƣ thế nào?

 T = t + 273.

 Vậy đƣờng đẳng áp trong tọa độ (V, t) đƣợc biểu diễn nhƣ thế nào?

 Tƣơng tự nhƣ trong tọa độ (P, t), ta cũng vẽ đƣợc đƣờng đẳng áp trong tọa độ V, t)

là:

 Dựa vào đồ thị làm thế nào để tìm đƣợc hệ thức liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ

Celcius?

 ?

 Gọi A (-273, O); B (O, Vo) → đƣờng thẳng

qua hai điểm A, B đƣợc viết nhƣ thế nào:

 V = t = Vo. Vo 273

 Bằng cách đặt γ = 1 273 , ta rút ra đƣợc: V = Vo (1 + 273)

Trang 107

trong đó γ là hệ số tăng thể tích khi áp suất không đổi. Nhà bác học ngƣời pháp Gay-Lussac

đã dùng thí nghiệm chứng minh rằng "Đối với mọi chất khí khi áp suất không đổi, hệ số

tăng thể tích đều là ". Đó chính là nội dung của định luật Gay-Lussac. 1 273

Trang 108

KIẾN THỨC BÀI HỌC

 Phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng

= P1V1 T1 P2V2 T2

 Quá trình đẳng áp: quá trình biến đổi trạng thái khi áp suất không đổi gọi là quá

trình đẳng áp

=  Trong quá trình đẳng áp thì P1 = P2 → V1 T1 V2 T2

Đƣờng thẳng đẳng áp:

Trong tọa độ (V, T) Trong tọa độ (V, t)

 Định luật Gay – Lussac: Với mọi chất khí hệ số nở đẳng áp đều bằng 1 273

Trang 109

PHỤ LỤC: LỊCH SỬ HÌNH THÀNH THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN

TỬ.

 Quan niệm nhƣ thế nào về cấu trúc vật chất?

1- Vật chất liên tục hay gián đoạn?

 Có hai quan niệm:

■ Quan niệm 1:

* Vật chất có cấu trúc gián đoạn, đƣợc cấu tạo từ những hạt rất nhỏ không thể chia cắt

nhỏ hơn đƣợc nữa, gọi là các nguyên tử (trong tiếng Hy Lạp, nguyên tử là atoms; atoms nghĩa

là không chia cắt đƣợc).

* Ngƣời đại diện :Leucippe, Democristos.

* Quan niệm này cách đây trên 2500 năm.

■ Quan niệm 2 :

* Vật chất đƣợc cấu tạo liên tục.

* Ngƣời đại diện: Aristotelês.

 Quan niệm nào đƣợc công nhận?

 Chƣa phân biệt đƣợc, trong giai đoạn này quan niệm vật chất có cấu trúc gián đoạn

bị chống đối rất nhiều.

 Kết quả phải chờ đến thế kỉ 17, lí thuyết về nguyên tử, phân tử mới đƣợc phục hồi,

với các cột mốc lịch sử đáng chú ý sau đây.

2- Nguyên tử luận trong hóa học. [18]

 Lí do : Tích lũy đƣợc khá nhiều dữ kiện thực nghiệm về tính chất các chất.

 Người đại diện: Lomonosov, đặc biệt là Dalton đề ra học thuyết về nguyên tử luận

với nội dung nhƣ sau:

* Vật chất đƣợc cấu tạo từ một số rất lớn các hạt không thể phân chia đƣợc gọi là

nguyên tử.

Trang 110

* Nguyên tử có khối lƣợng xác định, khối lƣợng này thay đổi từ nguyên tử của

nguyên tố này sang nguyên tử của nguyên tố khác.

* Các đơn chất bao gồm các nguyên tử cùng loại

* Các hợp chất bao gồm các nguyên tử khác loại.

 Kết quả: Quan niệm vật chất cấu tạo liên tục bị sụp đổ.

 Thành tựu :

* Quan niệm về vật chất đƣợc tiến lên một bƣớc.

* Giải thích đƣợc các định luật cơ bản cửa hoá học nhƣ định luật về thành phần tì lệ

và định luật về thành phần xác định.

3- Sự xuất hiện khái niệm phân tử.

 Sự kiện: khám phá mới làm mâu thuẫn với học thuyết của Dalton.

 Người đại diện: nhà bác học ngƣời pháp Gay-Lussac.

 Nội dung khám phá mới: Ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. Khi cho hai chất khí

hoá hợp với nhau thì tỉ lệ chất khí tham gia phản ứng và khí tạo thành không phải là , trong 1 1

khi học thuyết của Dalton là 1 1

 Giải quyết mâu thuẫn.

* Người đại diện: Avogadro.

* Giải pháp: đƣa ra khái niệm phân tử.

* Quan niệm: chất khí bao gồm những phân tử. Mỗi phân tử bao gồm nhiều nguyên

tử.

Trang 111

❖ Kết quả : Với khái niệm phân tử → giải quyết đƣợc mâu thuẫn.

❖Thành tựu:

■ Đoán nhận đƣợc định luật quan trọng: Định luật Avogadro.

■ Chỉ ra công thức đúng đắn của nƣớc H2O tính chính xác khối lƣợng O2 là 16... (theo

Dalton, công thức nƣớc là HO, khối lƣợng oxy là 7).

❖ Khi nghiên cứu cấu trúc vật chất đối tƣợng cần quan tâm trƣớc tiên là số lƣợng các

nguyên tử, phân tử → nhƣng làm thế nào để xác định đƣợc số lƣợng các nguyên tử, phân tử

bên trong vật chất? việc xác định số lƣợng các nguyên tử, phân tử làm xuất hiện hằng số đầu

tiên của thế giới vi mô, đó là hằng số Avogadro.

4- Hằng số Avogadro.

❖ Kiến thức nền tảng: Avogadro đƣa ra khái niệm phân tử với giả thuyết, ở cùng

điều kiện nhiệt độ, áp suất thì đối với các chất khí có thể tích bằng nhau đều chứa cùng số

phân tử.

❖ Khái quát: Với các chất bất kì thì khối lƣợng đƣợc chọn nhƣ thế nào để chứa cùng

số phân tử?

❖ Xuất hiện khái niệm mới: khái niệm lượng chất, dùng để chỉ số nguyên tử hay

phân tử bên trong vật chất, đơn vị lƣợng chất là mol (mol là viết tắc của cụm từ Molecule-

gram) → để biết số lƣợng nguyên tử hay phân tử có trong lƣợng chất, khoa học qui về việc

xét số lƣợng nguyên tử hay phân tử trong một đơn vị lƣợng chất, tức trong 1 mol → số lƣợng

nguyên tử, phân tử xét trong 1 mol đều bằng nhau.

❖ Số nguyên tử trong 1 mol bằng bao nhiêu?

❖ Kết quả nghiên cứu → hằng số Avogadro xuất hiện. Hằng số Avogadro đƣợc xác

nhận bằng thực nghiệm.

Trang 112

5- Các phương pháp xác định hằng số Avogadro.

❖ Phương pháp 1: dựa trên lí thuyết động học chất khí.

■ Ngƣời đại diện: Loschmid.

■ Giá trị: NA = 4.7.1023 mol-1

❖ Phương pháp 2: mở rộng lí thuyết chất khí sao cho phù hợp với thực tế.

■ Ngƣời đại diện: Van der Walls.

■ Giá trị :NA = 4.5.1023mol-1.

❖ Phương pháp 3: dựa trên hiện tƣợng chuyển động Brown.

■ Ngƣời đại diện : Perrin.

■ Giá trị: NA = 6.8. l023 mol-1.

❖ Ngày nay với kĩ thuật hiện đại khoa học đã xác định đƣợc giá trị của hằng số NA =

6.02.1023 mol-1.

Nhìn vào số Avogadro ta thấy đó là con số khổng lồ, điều đó nói lên đƣợc rằng không

thể dùng các phép đo thông thƣờng giống nhƣ ở phần cơ học để xác định hằng số này. Vì vậy

để làm việc với một đối tƣợng lớn các nguyên tử, phân tử → phải cần đến phƣơng pháp khác.

Đó là phƣơng pháp thống kê, phƣơng pháp này đòi hỏi cần phải có trình độ toán học nhất

định mà ta sẽ nghiên cứu ở cấp học cao hơn.

Việc xác định đƣợc số Avogadro cho phép tính đƣợc khối lƣợng từng nguyên tử, phân

tử nhƣng chƣa chứng minh đƣợc sự tồn tại. Vậy làm thế nào?

5- Chuyển động Brown.

❖ Sự kiện: Khi thả các hạt thật nhỏ vào nƣớc thì các hạt này chuyển động hỗn độn

không ngừng theo đƣờng gãy khúc phức tạp, gọi là hạt Brown.

❖ Người thực hiện: nhà thực vật ngƣời Anh Brown.

❖ Tại sao các hạt Brown lại chuyển động?

❖ Kết quả nghiên cứu:

Trang 113

■ Các hạt Brown chuyển động là do sự va chạm của các phần tử môi trƣờng từ các

phía lên hạt Brown không cân bằng nhau. Sự kiện chuyển động Brown phản ảnh gián tiếp sự

tồn lại của nguyên tử, phân tử.

■ Chuyển động Brown tỉ lệ thuận với nhiệt độ.

Hiện tƣợng chuyển động Brown phản ánh sự tồn tại của nguyên tử, phân tử góp phần phát triển lí thuyết nguyên tử, phân tử lên một bƣớc, nhƣng để xây dựng các phƣơng tình cho

thuyết còn phải chờ đến các công trình nghiên cứu về chất khí. Tuy nhiên, đầu tiên ta cần

Mô hình chuyển động một hạt Brown

nhắc đến các định luật thực nghiệm về chất khí.

6- Ba định luật thực nghiệm về chất khí và lí thuyết động học chất khí.

6.1. Ba định luật thực nghiêm về chất khí

❖ Người đại diện: Boyle-Mariotte:

* Dùng thực nghiệm nghiên cứu sự biến đổi trạng thái của chất khí khi t = const.

* Năm phát minh: 1662.

* Kết quả nghiên cứu: Định luật Boyle- Mariotte.

Định luật này do Boyle-Mariotte tìm ra bằng thực nghiệm nhƣng không giải thích

đƣợc cơ chế của định luật này. Phải chờ đến khi thuyết động học phân tử ra đời thì định luật

này mới đƣợc giải thích một cách thoả đáng. Theo thuyết này, các phân tử khí chuyển động

hoàn toàn hỗn độn, nhờ đó mà mật độ phân tử khí (số phân tử có trong một đơn vị thể tích)

trong một bình chứa khí là đồng nhất. Trong khi chuyển động, các phân tử khí va chạm vào

nhau và va chạm

Trang 114

vào thành bình. Những va chạm này đƣợc gọi là tuyệt đối đàn hồi. Áp suất do chất khí tác

dụng lên thành bình là do va chạm của các phân tử khí lên thành bình gây ra. Mỗi phân tử khí

va chạm vào thành bình tác dụng lên thành bình một lực. Lực mà một phân tử khí tác dụng

lên thành bình rất nhỏ, nhƣng vô số phân tử cùng va chạm vào thành bình thì chúng tác dụng

lên thành bình một lực đáng kể.

Ấp suất chất khí tác dụng lên thành bình có độ lớn bằng độ lớn trung bình của tổng

các lực phân tử tác dụng lên một đơn vị diện tích thành bình. Độ lớn trung bình này phụ

thuộc vào số va chạm của các phân tử khí lên thành bình trong mỗi giây và tác dụng của từng

va chạm. Số va chạm của các phân tử lên thành bình trong mỗi giây tăng theo mật độ phân tử,

còn tác dụng của từng va chạm phụ thuộc vào khối lƣợng và vận tốc trung bình của từng

phân tử. Nhƣ vậy, với một chất khí xác định và nhiệt độ không đổi thì khối lƣợng và vận tốc

trung bình của các phân tử không đổi. Do đó áp suất chất khí chỉ còn thay đổi theo mật độ

phân tử khí. Với một lƣợng khí không đổi thì khi thể tích giảm, mật độ phân tử khí tăng và do

đó áp suất sẽ tăng. Đó chính là nội dung định luật Boyle-Mariotte. [4]

■ Charles và Gay- Lussac.

* Dùng thực nghiệm nghiên cứu sự dãn nở của chất khí.

* Năm phát minh: 1802.

* Kết quả nghiên cứu:

- Hai định luật ra đời: Charles & Gay-Lussac.

- Hệ số dãn nở chất khí là: 1 273

Có ý kiến cho rằng Charles đã tìm ra cả hai định luật trên. Ông đã tìm ra đƣợc định

luật về quá tình đẳng áp trƣớc Gay-Lussac nhƣng không công bố. Do

Trang 115

đó một số sách giáo khoa không gọi định luật này là Gay-Lussac mà gọi là định luật Charles

thứ 1, còn định luật về quá trình đẳng tích là định luật Charles thứ 2

■ Clapeyron.

* Tìm mối liên hệ giữa 3 định luật. * Năm thực hiện: 1834. * Kết quả : Phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng.

PV = RT hay = const PV T

Phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng cho thấy rằng ba định luật về chất khí không độc

lập với nhau, mỗi định luật có thể coi là hệ quả của hai định luật kia.

Giải thích cơ chế vi mô của định luật → chƣa giải thích đƣợc.

Làm thế nào để giải thích → thuyết động học về chất khí.

6.2- Lí thuyết động học về chất khí.

 Trong thời gian này thì sự tranh luận về bản chất nhiệt vẫn còn tồn tại. Tại sao có

sự tranh luận về bản chất nhiệt? vì trƣớc đây có hai quan niệm về bản chất nhiệt tồn tại song

song. Đó là:

* Nhiệt là chất lỏng đặc biệt.

* Nhiệt là kết quả chuyển động của các hạt vật chất.

 Quan niệm nhiệt là chất lỏng đặc biệt đƣợc Wolf đƣa ra vào năm 1721. Đó là chất

lỏng vô hình không trọng lƣợng, thấm sâu vào mọi vật và truyền dễ dàng từ vật này sang vật

khác. Từ phƣơng trình chất nhiệt ngƣời ta đã xây dựng hàng loạt các khái niệm nhƣ: nhiệt

lƣợng, nhiệt dung, nhiệt hóa hơi.Từ các khái niệm đó, khoa học vật lí xây dựng nên hàng loạt

các phƣơng trình, trong đó nổi bậc nhất là phƣơng trình cân bằng nhiệt. Nhờ đó mà lí thuyết

chất nhiệt chiếm địa vị thống trị suốt thế kỉ 18.

 Quan niệm nhiệt là do chuyển động của các hạt ra đời trƣớc giả

Trang 116

thuyết về chất nhiệt nhƣng phải chờ đến thế kỉ 17 mới có sự kết hợp giữa sự quan sát và

nguyên tử luận về cấu tạo vật chất → giả thuyết hạt về bản chất nhiệt. Tuy nhiên trong giai

đoạn này thì chƣa phân biệt đƣợc quan niệm nào là đúng.

❖ Lí thuyết về chất nhiệt bắt đầu bị lung lay phải chờ đến Romfort. Khám phá của

ông, nếu vận dụng lí thuyết chất nhiệt thì không thể giải thích đƣợc → quan niệm nhiệt do

chuyển động chiếm ƣu thế. Tuy nhiên phải chờ đến thế kỉ 19 khi định luật bảo toàn năng

lƣợng ra đời thì lí thuyết chất nhiệt mới hoàn toàn bị phủ nhận và thuyết động học phân tử về

bản chất nhiệt mới ra đời. Đó là một số đôi nét về sự hình thành bản chất nhiệt. Kể từ khi

nhiệt đƣợc quan niệm là do kết quả chuyển động thì khoa học vật lí phát triển lí thuyết

nguyên tử, phân tử theo hƣớng mới.

* Phát triển lí thuyết nguyên tử, phân tử theo quan điểm chuyển động.

* Điểm xuất phát: Nghiên cứu lí thuyết chất khí.

* Vấn đề: Làm thế nào để thu lại đƣợc các định luật chất khí?

* Ngƣời đại diện chính :Clausisuse.

* Phƣơng pháp nghiên cứu:

- Đƣa ra mô hình chất khí.

- Vận dụng các định luật Newton vào việc nghiên cứu sự va chạm của một phân tử lên

thành bình rồi suy ra kết quả va chạm của một tập hợp các phân tử chuyển động.

- Kết quả nghiên cứu:

P = nWd 2N 3V 2 Wd = 3

Trong đó:

N: Số phân tử khí

n: Mật độ phân tử khí.

Trang 117

V: Thể tích khí.

Wd: Động năng chuyển động của các phân tử khí.

■ Thu lại đƣợc các định luật về nhiệt. Ví dụ ta thu lại đƣợc định luật Boyle-Mariotte

từ kết quả trên nhƣ sau:

- Trong quá trình đẳng nhiệt thì : Wd = const.

-Với lƣợng khí xác định thì : N = const.

→ P = : rõ ràng đã thu lại đƣợc định luật Boyle- Mariotte từ kết quả trên. 1 V

7- Bản chất nhiệt.

❖ Vấn đề: Từ kết quả trên có tìm đƣợc bản chất nhiệt không?

Theo trên P = nWd mà PV = RT 2N 3V 2 Wd = 3

T = KT với K = : Hằng số Boltzmann. Wd = 2R 3N 2 3 R N

❖ Kết quả: Bản chất nhiệt gắn liền với chuyển động phân tử, nguyên tử. Lật đổ lí

thuyết chất nhiệt.

❖ Đem lại nhận thức mới về bản chất nhiệt.

8- Những thí nghiệm quyết định.

Sau công trình của Clausisus lí thuyết nguyên tử, phân tử vào thời điểm đó phát triển

một cách đáng kể. Tuy nhiên sự đúng đắn của nó còn phải chờ đến những thí nghiệm sau.

❖ Thí nghiệm đo vận tốc phân tử.

* Ngƣời thực hiện: Stern, Endrit

* Kết quả thí nghiệm: Phù hợp với lí thuyết.

❖ Thí nghiệm chứng minh sự tồn tại của phân tử đồng thời xác định số Avogadro với

độ chính xác cao.

* Ngƣời thực hiện Perrin.

Trang 118

* Phƣơng pháp dựa trên hiện tƣợng chuyển động Brovvn.

* Kết quả thí nghiệm : Phù hợp với lí thuyết.

9- Giới hạn áp dụng:

❖ Chỉ giải thích đƣợc những hiện tƣợng liên quan đến nhiệt.

❖ Những hiện tƣợng điện thì cần phải có lí thuyết khác sẽ đƣợc nghiên cứu tiếp tục

ở lớp 11.

Trang 119

CHƢƠNG III: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM

3.1- Mục đích thực nghiệm sƣ phạm.

Nhằm đánh giá mức độ nắm vững kiến thức của học sinh khi dạy một số bài học

chƣơng "Thuyết động học phân tử và chất khí lí tƣởng" theo định hƣớng tổ chức hoạt động

nhận thức bằng cách so sánh kết quả nhận đƣợc ở hai lớp thực nghiệm và đối chứng. Từ đó

rút ra kết luận cần thiết nhằm cải tiến phƣơng pháp dạy - học, hƣớng đến việc hình thành và

phát triển năng lực nhận thức.

3.2. Đối tƣợng và phƣơng pháp thức nghiệm.

* Đối tượng thực nghiệm sư phạm.

- Học sinh lớp 10 trƣờng THPT Lí Thƣờng Kiệt, huyện Hốc Môn TP HCM.

- Lớp thực nghiệm mà tôi chọn là 10A4. - Lớp đối chứng mà tôi chọn là 10 A5.

- Kết quả học tập môn vật lí của hai lớp ở học kì 1 là.

Lớp Giỏi Khá Trung bình yếu

2 22 18 2 10A4 (44)

1 18 23 3 10A5(45)

* Phương pháp thực nghiệm

- Dạy song song các bài học đƣợc chọn trong chƣơng "Thuyết động học phân tử và

chất khí" cho hai lớp thực nghiệm và đối chứng.

* Lớp thực nghiệm dạy theo phƣơng pháp định hƣớng tổ chức hoạt động nhận thức.

* Lớp đối chứng dạy theo phƣơng pháp truyền thống.

- Để đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm, tôi chọn công cụ đo lƣờng trắc nghiệm

khách quan (câu hỏi có nhiều lựa chọn).

Trang 120

• Ra 30 câu hỏi.

• Thu thập số liệu, xử lí số liệu → đánh giá về phƣơng pháp cũ và phƣơng pháp mới.

3.3. Kết quả thực nghiệm Sƣ phạm.

3.3.1. Phân tích diễn biến cụ thể trên lớp của tiến trình dạy các bài học chương

"Thuyết động học phân tử và chất khí lí tưởng" theo định hướng tổ chức HĐNT

3.3.1.1. Bài" Thuyết động học phân tử và chất khí lí tưởng.

❖ Khi xây dựng luận điểm 1 : vật chất đƣợc cấu tạo từ những hạt riêng biệt đƣợc gọi

là nguyên tử, phân tử thì diễn biến của giờ học nhƣ sau:

- Đầu tiên cho học sinh quan sát các vật trong lớp, ví dụ: cây viết, tấm bảng... sau đó

gọi học sinh nhận xét về hình dạng bên ngoài của các vật này.

- Học sinh trả lời: có vẻ nhƣ một khối liên tục. Khi tôi hỏi, nếu xét về cấu trúc bên

trong thì các vật (tấm bảng, cây viết..), còn là khối liên tục nữa không.

- Học sinh không đƣa tay.

- Để hƣớng đến cho học sinh nhận thức, vật chất đƣợc cấu tạo từ nguyên tử, phân tử

thì tôi gợi ý nhƣ sau: vật chất (ví dụ: gạo, thanh sắt..) có thể chia nhỏ đƣợc không?

- Học sinh trả lời có thể chia nhỏ đƣợc.

- Vật chất chia nhỏ đƣợc, nhƣng có thể chia nhỏ mãi đƣợc không?

- Học sinh rụt rè không đƣa tay.

- Để đi đến luận điểm 1 không phải hoàn toàn áp đặt, tôi dùng sự kiện lịch sử về quá

trình hình thành và phát triển cấu trúc vật chất.

- Học sinh có vẻ rất thích thú.

❖ Đối với luận điểm 2: các nguyên tử, phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng

tôi dẫn dắt học sinh nhƣ sau:

Trang 121

- Các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chất đứng yên hay chuyển động?

- Học sinh : không đƣa tay.

Với ý định cho học sinh nhận thức các nguyên tử, phân tử luôn chuyển động hỗn loạn

không ngừng thì tôi cho học sinh quan sát 2 hiện tƣợng.

* Hiện tượng 1: mở lọ nƣớc hoa.

- Cho học sinh quan sát và gọi học sinh ở cuối lớp nhận xét hiện tƣợng xảy ra.

- Học sinh: trả lời có mùi nƣớc hoa lan tỏa trong phòng.

* Hiện tượng 2: dùng phần mềm powerpoint mô phỏng cho học sinh hiện tƣợng

khuếch tán xảy ra đối với chất lỏng và chất rắn.

- Cho học sinh quan sát và nhận xét hiện tƣợng xảy ra.

- Học sinh : trả lời có vẻ rất hợp lí.

- Từ các hiện tƣợng trên tôi cho học sinh đi đến luận điểm 2.

* Luận điểm 3: các nguyên tử, phân tử chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ càng cao.

- Để đi đến luận điểm 3 tôi dùng phần mềm powerpoint mô phỏng cho học sinh hiện

tƣợng thả phẩm màu vào lọ nƣớc nóng và nƣớc lạnh. Sau đó cho học sinh thảo luận nhóm để

rút ra kết luận về đặc tính chuyển động của phân tử. Nhìn chung cả lớp nắm bài đƣợc.

- Để góp phần cho học sinh tin tƣởng vào sự chuyển động của nguyên tử, phân tử là

có thật, tôi kể chuyện lịch sử cho học sinh về phƣơng pháp phát hiện sự tồn tại và chuyển

động của phân tử thông qua thí nghiệm của Brown. Sau đó tôi mô mỏng và phân tích chi tiết

chuyển động Brown bằng phần mềm powerpoint.

Trang 122

❖ Lực tương tác nguyên tử, phân tử.

Ý định của tôi là cho học sinh nhận thức các nguyên tử, phân tử tƣơng tác nhau bằng

lực hút, lực đẩy. Vì vậy tôi đƣa ra hai vấn đề nhận thức sau:

* Vấn đề nhận thức 1: vật chất đƣợc cấu tạo từ các nguyên tử, phân tử thế nhƣng tại

sao các vật: viên phấn, cây viết… không rã ra thành từng nguyên tử, phân tử riêng lẻ? Cả lớp

đều trả lời đƣợc là giữa các nguyên tử, phân tử tồn tại lực hút.

* Vấn đề nhận thức 2: tại sao không thể nén khúc gỗ, thanh sắt hay khối chất lỏng

một cách dễ dàng?

- Học sinh: không đƣa tay, bị lúng túng rất mong mỏi cần có lời giải đáp.

+ Thông báo cho học sinh ngoài lực hút bên cạnh đó các nguyên tử, phân tử còn tồn

tại lực đẩy. Sau đó tôi đƣa học sinh vào vấn đề nhận thức tiếp theo: hãy dự đoán lực hút, lực

đẩy phụ thuộc vào yếu tố cơ bản nào?

- Học sinh: lúng túng.

+ Thông báo cho học sinh lực hút, lực đẩy phụ thuộc vào khoảng cách, sau đó dùng

đồ thị mô phỏng lực tƣơng tác giữa hai nguyên tử → cho học sinh nhận thức đƣợc khi nào

các nguyên tử, phân tử hút nhau, đẩy nhau hoặc không đẩy, không hút.

❖ Vấn đề lượng chất- mol: để xây dựng khái niệm lƣợng chất- mol, tôi dẫn dắt học

sinh nhƣ sau:

+ Số lƣợng nguyên tử, phân tử trong vật chất rất lớn làm thế nào để xác định định

đƣợc số lƣợng các nguyên tử, phân tử bên trong vật chất?

- Học sinh không đƣa tay.

+ Thông báo cho học sinh để xác định đƣợc số lƣợng các nguyên tử, phân tử có trong

vật chất thì khoa học đƣa ra khái niệm lƣợng chất, lƣợng chất là đại lƣợng vật lí dùng để chỉ

số lƣợng nguyên tử, phân tử có trong vật chất, đơn vị

Trang 123

lƣợng chất là mol. Để cho tiện việc việc xác định số lƣợng nguyên tử, phân tử có trong vật

chất, ngƣời ta chọn một đơn vị lƣợng chất, tức là 1 mol. Nếu xét trong cùng 1 mol thì bất kì

chất nào cũng chứa cùng số nguyên tử hay phân tử.

+ Để dẫn dắt học sinh đi đến hằng số Avogadro tôi tiến hành nhƣ sau: số nguyên tử,

phân tử xét trong cùng 1 mol thì đều bằng nhau. Vậy số nguyên tử, phân tử đó bằng bao

nhiêu?

- Học sinh: lúng túng.

+ Thông báo cho học sinh để xác định đƣợc số Avogadro cần phải có thực nghiệm

xác nhận. Đến đây tôi đã phân tích cho học sinh 2 ý:

• Tại sao số này có tên gọi là Avogadro, có phải do Avogadro tìm ra không?

• Số Avogadro có giá trị rất lớn nhƣ thế làm thế nào để ngƣời ta xác định đƣợc?

Nhận xét sau giờ thực nghiệm.

- Nhìn chung tiến trình soạn thảo các bài học theo hƣớng tổ chức hoạt động nhận thức

phù hợp với thực tế dạy học trên lớp. Các câu hỏi đƣa ra có gây đƣợc sự tập trung, chú ý, tạo

động cơ hứng thú học tập cho học sinh.

- Tuy nhiên bài học này có hai phần không tạo đƣợc động cơ hứng thú học tập cho

học sinh là:

• Đồ thị lực tƣơng tác nguyên tử, phân tử.

• Lƣợng chất-mol.

Qua tìm hiểu và trao đổi với học sinh sau giờ dạy, hai phần này không tạo đƣợc động

cơ hứng thú học tập, do nguyên nhân sau:

• Đồ thị lực tƣơng tác hơi khó hiểu đối với học sinh.

• Lƣợng chất- mol, phần này học sinh đã nghiên cứu ở môn hóa cấp THCS và ở học

kì I lớp 10 nên họ không quan tâm nhiều lắm.

Trang 124

Qua thực nghiệm sƣ phạm bài này, tôi đi đến kết luận: giáo viên cần phải quan tâm

nhiều hơn trong việc giảng dạy các thuyết vật lí. Giảng dạy các thuyết vật lí không nhất thiết

phải đƣa vào những phƣơng trình toán học đồ sộ mà việc giảng dạy các thuyết phải làm sao

cho học sinh thấy đƣợc tại sao cần phải có thuyết vật lí ra đời vào bối cảnh đó, con đƣờng để

đi đến các luận điểm đó. Muốn làm đƣợc điều này thì giáo viên phải biết kết hợp nhuần

nhuyễn giữa kiến thức bài học và sự kiện lịch sử vật lí để đi đến kiến thức đó. Qua đó học

sinh không những tiếp nhận đƣợc kiến thức bài học mà còn thấy đƣợc công lao của các nhà

bác học vật lí đã cống hiến cho khoa học, điều này có tác dụng giáo dục thế giới quan cho

học sinh rất tốt.

3.3.1.2. Các trạng thái cấu tạo chất.

Khi xây dựng các trạng thái cấu tạo chất thì tôi dẫn dắt học sinh nhƣ sau: vật chất

đƣợc cấu tạo từ các nguyên tử, phân tử thế nhƣng tại sao:

+ Chất khí thì luôn chiếm toàn bộ thể tích bình chứa, di chuyển tự do về mọi phía và

có thể nén đƣợc một cách dễ dàng.

+ Chất rắn thì khó bẻ, khó nén và luôn có hình dạng xác định.

+ Chất lỏng thì tại sao ta không thể cắt đƣợc thành những miếng vuông?

Sự khác biệt này đƣợc giải thích nhƣ thế nào?

- Học sinh: có vẻ rất hứng thú, mong muốn tìm lời giải đáp.

+ Xây dựng trạng thái khí, khi đƣa ra câu hỏi: tại sao ở thể khí thì các phân tử di

chuyển tự do về mọi phía?

- Học sinh: còn rụt rè chƣa đƣa tay nhƣng có trao đổi với các nhóm bạn ở bên cạnh.

+ Vì vậy để cụ thể hơn tôi gợi ý cho học sinh: các phân tử di chuyển tự do về mọi

phía cho phép ta kết luận gì về lực tƣơng tác phân tử?

- Học sinh đƣa tay phát biểu ý kiến khá nhiều lớp học có vẻ sôi động.

Trang 125

+ Sau đó tôi cho học sinh thảo luận nhóm để đƣa ra các đặc điểm về khoảng cách

phân tử khí, hình dạng và thể tích của chất khí. Học sinh làm việc tập thể, trao đổi lẫn nhau

và cuối cùng đƣa ra kết quả đúng nhƣ mong đợi.

+ Áp suất của chất khí, phần này chỉ có nhóm học sinh khá xây dựng bài có vẻ tự tin,

các học sinh khác còn rụt rè.

* Ở Thể rắn, tôi cho học sinh thảo luận nhóm để tìm ra lực liên kết, khoảng cách

nguyên tử, phân tử, chuyển động nguyên tử, phân tử. Nhìn chung cả lớp đều làm việc khá sôi

động và đem lại kết quả nhƣ mong đợi.

* Ở thể lỏng, tôi cho học sinh dự đoán lực liên kết phân tử, học sinh đa số đều trả lời

đƣợc lực liên kết yếu hơn thể rắn nhƣng mạnh hơn thể khí. Sau đó cho học sinh thảo luận để

tìm ra thể tích và hình dạng của chất lỏng. Phần chuyển động của các phân tử, học sinh đa số

bị lúng túng, chƣa trả lời đƣợc.

* Khí lí tưởng:

+ Phần này học sinh có tham gia tích cực vào bài học với sự định hƣớng, gợi mở của

tôi.

+ Phân tích cho học sinh tại sao phải cần đến mô hình khí lí tƣởng.

* Nhận xét sau giờ thực nghiệm.

Nhìn chung tiến trình soạn thảo bài học và cách thức tổ chức giờ học nhƣ thế có khả

năng tạo động cơ hứng thú học tập và tạo thói quen cho cho học sinh cách làm việc theo

nhóm.

Với các câu hỏi đƣợc soạn thảo có tính chất gợi mở, hƣớng học sinh đến kiến thức bài

học mà không gặp trở ngại nhiều. Điều này làm cho tiết học diễn ra thành công nhƣ mong

đợi. Tuy nhiên, vì thời gian ngắn tôi chỉ đàm thoại với một số lƣợng ít học sinh.

Rút kinh nghiệm cho lần sau:

+ Chỉ đƣa ra vấn đề nhận thức cho học sinh → đàm thoại, gợi mở định hƣớng, uốn

nắn câu trả lời của học sinh để đi đến kiến thức bài học.

Trang 126

+ Tránh đƣa ra những câu hỏi có tính chất cƣỡng bức, dồn ép học sinh đến chỗ bế tắc

làm học sinh mất tự tin thì giờ học sẽ không đƣa đến thành công.

3.3.1.3. Hệ thức liên hệ giữa thể tích và áp suất khi nhiệt độ không đổi-Định luật

Boyle -Mariotte.

* Cách dẫn dắt học sinh vào bài học khi đối chiếu giữa phần cơ học đã biết và đối

tƣợng nhiệt học đang nghiên cứu → tạo cho học sinh sự chuyển đổi tƣ duy khi bƣớc đầu tiếp

cận với lĩnh vực mới có tính khả thi. Cách dẫn dắt này trên lớp diễn ra nhƣ sau:

+ Khi hỏi ở phần cơ học để xác định trạng thái chuyển động của một vật ta dùng các

đại lƣợng vật lí nào?

- Học sinh đƣa tay trả lời nhƣ mong đợi: x, s,v, a...

+ Sau đó tôi hỏi liệu có thể dùng các đại lƣợng ấy để xác định trạng thái nhiệt của

chất khí đƣợc không thì học sinh chƣa đủ tự tin để trả lời. Trên cơ sở đó tôi hƣớng họ đến ở

phần nhiệt học để xác định trạng thái nhiệt cần phải dùng các đại lƣợng khác là P, V, T, cách

dẫn dắt nhƣ thế có vẻ hợp lí.

+ Để đi đến cách làm thay đổi trạng thái nhiệt của chất khí tôi liên hệ đến sự thay đổi

trạng thái chuyển động của một vật ở phần cơ học là tác dụng lực. Vậy ở phần nhiệt học làm

thế nào để thay đổi trạng thái của khối khí? Học sinh chƣa trả lời đƣợc nhƣng có tham gia

tích cực vào bài học.

+ Khi lập luận để dẫn đến quá trình đẳng nhiệt, câu hỏi với ý định nhằm lôi cuốn học

sinh vào bài học đó là: trong quá trình đẳng nhiệt thì P và V biến đổi theo qui luật nào thì cả

lớp tập trung bàn tán vấn đề mà tôi đƣa ra, lớp học sôi động hẳn lên.

* Tình huống có vấn đề để dẫn dắt học sinh đến định luật Boyle-Mariotte: học sinh

tham gia vào phân tích tình huống khá sôi nổi. Họ dự đoán đƣợc khi P giảm thì V tăng khi

dựa vào sức căng của quả bóng. Nhƣng câu hỏi đặt ra cho họ

Trang 127

là p, V thay đổi theo qui luật nào? Làm thế nào để tìm đƣợc qui luật ấy thì chƣa có lời giải

đáp.

* Để hƣớng dẫn học sinh trả lời câu hỏi mà vấn đề nhận thức đặt ra thì tôi hƣớng học

sinh đến mô hình chất khí mà học sinh đã nghiên cứu ở bài trƣớc. Từ mô hình này, bằng cách

đàm thoại tôi để cho học sinh tự rút ra hệ quả về mối quan hệ giữa p và V khi nhiệt độ không

đổi, học sinh trả lời có vẻ hợp lí.

* Thí nghiệm kiểm chứng hệ quả: khi đƣa ra thí nghiệm kiểm chứng hệ quả với

phƣơng án thí nghiệm là dùng áp kế nƣớc đã gây đƣợc sự tò mò, cuốn hút học sinh. Tuy

nhiên vì thí nghiệm thực hiện khó thành công, cho nên tôi chỉ phân tích cho học sinh phƣơng

án tiến hành thí nghiệm, sử dụng áp kế, cách đọc các giá trị P, V rồi đƣa ra cho họ bảng số

liệu mà tôi đã đo đạc ở nhà và cho học sinh xử lí số liệu.

* Phần xử lí số liệu: ở đây tôi hỏi học sinh tại sao không lấy P + V hoặc P – V thì học

sinh trả lời có vẻ hợp lí. Để đi đến tìm qui luật biến đổi giữa P và V → tôi cho học sinh tính

các tích P.V và các thƣơng → cho học sinh nhận xét các kết quả vừa tính. Học sinh phát P V

hiện ra các tích số P.V giống nhau còn các thƣơng không giống nhau. Đến đây tôi thông P V

báo cho học sinh, thƣơng số ≠ const → khó xác lập mối liên hệ giữa hai đại lƣợng nên P V

loại và chỉ giữ lại P.V = const. P V

* Kết luận mối liên hệ giữa P và V, phần này tôi cho học sinh tự kết luận.

* Vận dụng: tôi cho học sinh vận dụng kết luận để giải thích hiện tƣợng nén khí trong

xylanh...

* Định luật Boyle-Mariotte: cho học sinh dựa vào kết luận và rút ra định luật. Nhìn

chung cả lớp đều nắm đƣợc bài khá tốt.

* Đƣờng đẳng nhiệt.

Trang 128

+ Phần này tôi cho học sinh dựa vào định luật để dự đoán đƣờng đẳng nhiệt trong tọa

độ (P,V) và cho họ chứng minh rằng đƣờng đẳng nhiệt nằm trên ứng với nhiệt độ cao hơn.

Nhìn chung trong lớp có khoảng 50% phát biểu ý kiến.

Nhận xét sau giờ thực nghiệm.

Vì bài giảng dài nên thời gian dành cho bài giảng chiếm khoảng 50 phút. Điều này

cũng dễ hiểu vì học sinh vừa tiếp cận với phƣơng thức làm việc mới, có nhiều chỗ lúng túng

làm mất khá nhiều thời gian.

Nhìn chung tiến trình soạn thảo bài giảng theo hƣớng tổ chức hoạt động nhận thức

bƣớc đầu có gặp nhiều khó khăn. Tuy nhiên nếu giáo viên có đầy đủ tự tin, có tâm quyết với

nghề nghiệp thì tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức theo định hƣớng tổ chức hoạt động

nhận thức có thể đƣa đến thành công.

3.3.1.4 Hệ thức liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ khi thể tích không đổi - định luật

Charles.

* So với bài định luật Boyle-Mariotte thì bài này dễ dẫn dắt học sinh vào bài học hơn

vì học sinh đã hình dung đƣợc các bƣớc đi của bài trƣớc.

* Tình huống đƣa ra cho bài học hợp lí vì bằng kinh nghiệm học sinh thƣờng thấy

bánh xe để ngoài nắng thì hay bị nổ nhƣng khi tôi hỏi tại sao bánh xe lại nổ thì học sinh chƣa

trả lời đƣợc.

* Vấn đề nhận thức: khi phân tích tình huống để hình thành vấn đề nhận thức. Các câu

hỏi mà tôi đƣa ra có tính khả thi, đặt đúng học sinh vào bối cảnh cần phải hoạt động nhận

thức vì quan sát thấy học sinh rơi vào trạng thái bị hụt hẫng.

* Mô hình: để sơ bộ trả lời các câu hỏi mà vấn đề nhận thức đặt ra, tôi yêu cầu học

sinh nhắc lại mô hình chất khí. Trên mô hình này bằng cách đàm thoại, tôi cho học sinh tự rút

ra hệ quả. Nhìn chung, sự suy luận của phần đông học sinh, rút ra hệ quả có vẻ hợp lí.

Trang 129

* Phương án kiểm chứng hệ quả:

+ Khi tôi hỏi học sinh để biết hệ quả rút ra có đúng hay không thì về nguyên tắc ta

phải làm gì? Đa phần học sinh trong lớp đều trả lời là phải dùng thí nghiệm kiểm chứng. Vì

đến đây học sinh đã làm quen với phƣơng thức làm việc ở bài định luật Boyle-Mariotte.

+ Khi đàm thoại với học sinh để thiết kế phƣơng án kiểm chứng thí nghiệm kiểm tra

mối liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ thì học sinh có tham gia tích cực vào việc thiết kế thí

nghiệm. Họ trả lời đƣợc các câu hỏi dẫn dắt của tôi đã soạn thảo, không khí lớp học khi đó

sôi động.

* Xử lí số liệu: vì thí nghiệm khó thực hiện nên tôi đƣa ra kết quả thí nghiệm mà tôi

đo đạc ở nhà để cho học sinh xử lí. Cách thức xử lí số liệu đƣợc tiến hành nhƣ sau.

+ Đầu tiên tôi cho học sinh loại bỏ P + Δt và P - Δt, cả lớp đều biết đƣợc tại sao cần

phải loại bỏ vì tôi đã đề cập cho học sinh là không thể cộng hoặc trừ hai đại lƣợng vật lí khác

đơn vị với nhau đƣợc.

+ Sau đó tôi đặt câu hỏi cho học sinh, vậy mối quan hệ giựa nhiệt độ và áp suất đƣợc

thể hiện thông qua phép toán nào? Khi đó học sinh trả lời ngay là p.Δt hoặc nhƣ mong P Δt

đợi.

+ Tiếp theo, tôi chia nhóm cho học sinh tính p. Δt và , lớp học khi đó sôi động vì P Δt

học sinh đƣợc làm việc theo nhóm.

+ Gọi các nhóm đọc các số liệu mà tôi đã chỉ định lúc đầu.

+ Khi hỏi, ở đây mối liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ đƣợc thể hiện thông qua biểu

thức nào? Học sinh trả lời ngay là , vì phần này học sinh đã biết ở bài định luật Boyle- P Δt

Mariotte là chỉ giữ lại những kiểu biểu thức cho kết quả là hằng số.

Trang 130

+ Để đi đến biểu thức p = P0(1 + γt), tôi gọi học sinh lên bảng thiết lập biểu thức đó

với sự hƣớng dẫn của tôi.

* Kết luận: cho học sinh kết luận về mối quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ. Đa số học

sinh trong lớp đều trả lời là áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ. Để hƣớng đến việc phát triển kết

luận thành định luật → tôi sửa câu trả lời của học sinh thành áp suất biến thiên theo hàm bậc

nhất đối với nhiệt độ.

* Vận dụng:

+ Cho học sinh vận dụng kết luận để giải thích tình huống đƣa ra ngay lúc đầu thì hơn

30% học sinh trong lớp đƣa tay phát biểu ý kiến, tôi gọi ngẫu nhiên một học sinh thì họ trả lời

hợp lí.

* Định luật Charles: tôi cho học sinh tự khái quát để rút ra định luật.

* Đường đẳng tích.

+ Khi hỏi: dựa vào biểu thức định luật vừa thu đƣợc, hãy dự đoán đƣờng đẳng tích có

dạng là đƣờng gì? học sinh trả lời ngay đó là dạng đƣờng thẳng.

+ Khi tôi hỏi làm thế nào để vẽ đƣợc đƣờng đẳng tích thì học sinh trả lời đƣợc là sử

dụng các số liệu trong bảng thí nghiệm để vẽ đồ thị. Điều này dễ nhận ra vì học sinh đã đƣợc

tập dƣợt ở bài định luật Boyle-Mariotte.

* Các đƣờng đẳng tích ứng với thể tích khác nhau, phần này học sinh đƣa ra hai

phƣơng án trả lời:

• Các đƣờng đẳng tích nằm trên ứng với thể tích lớn hơn.

• Các đƣờng đẳng tích nằm trên ứng với thể tích nhỏ hơn.

Khi tôi yêu cầu học sinh lựa chọn phƣơng án đúng nhất thì đa số học sinh trong lớp

đều không trả lời đƣợc. Tuy nhiên có một vài em lựa chọn đƣợc phƣơng án đúng nhƣng có vẻ

họ trả lời thiếu tự tin.

* Nhiệt độ tuyệt đối và định luật Charles viết cho nhiệt độ tuyệt đối.

Trang 131

Những câu hỏi soạn thảo nhằm hƣớng học sinh đi đến khái niệm nhiệt độ tuyệt đối có

vẻ phù hợp vì học sinh tiếp nhận đƣợc kiến thức mà không gặp khó khăn gì.

* Mối liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ tuyệt đối.

+ Khi tôi hỏi làm thế nào để thiết lập đƣợc hệ thức liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ

tuyệt đối thì học sinh chƣa trả lời đƣợc nhƣng khi tôi đƣa ra vấn đề xuất phát từ P = Po(l + γt)

và T= t + 273, hãy tìm hệ thức liên hệ giữa P và T thì học sinh đƣa tay phát biểu ý kiến khá

đông → yêu cầu học sinh thiết lập hệ thức liên hệ P và T.

+ Sau khi học sinh thiết lập đƣợc hệ thức → tôi yêu cầu học sinh nhận xét mối liên P T

hệ giữa P và T và phát biểu định luật Charles dƣới dạng khác thì học sinh trả lời đƣợc.

* Nhận xét sau giờ thực nghiệm.

So với bài định luật Boyle-Mariotte thì bài này dễ dàng tổ chức HĐNT cho học sinh

theo con đƣờng nhận thức đƣa kiến thức đến góc độ lí thuyết vì các bƣớc đi hoàn toàn giống

với các bƣớc đi của bài định luật Boyle-Mriotte. Do đó mọi hoạt động của giáo viên và học

sinh đƣợc phối hợp nhịp nhàng → học sinh dễ dàng hoạt động nhận thức hơn.

3.3.1.5. Phương trình trạng thái khí lí tưởng - Định luật Gay-Lussac.

* Phƣơng trình trạng thái.

+ Khi đƣa ra vấn đề: định luật Boyle-Mariotte và định luật Charles chỉ xác định đƣợc

mối liên hệ giữa hai trong ba thông số biến đổi thông số còn lại giữ cố định. Tuy nhiên trong

nhiều trƣờng hợp cả ba thông số đều biến đổi. Ví dụ: quả bóng bàn bị bẹp thả vào nƣớc thì

phồng lên nhƣ cũ thì dùng kiến thức gì để giải thích. Vấn đề đƣa ra tạo đƣợc sự cuốn hút học

sinh rất nhiều.

Trang 132

+ Để thiết lập phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng tôi tiến hành nhƣ sau:

• Phân tích cho học sinh tại sao muốn chuyển lƣợng khí từ trạng thái 1 lên trạng thái

2, cần phải chuyển lƣợng khí đến trạng thái trung gian 1' rồi từ 1' về 2.

• Sau đó cho học sinh vận dụng kiến thức cũ để thiết lập các hệ thức trong các đẳng

quá trình rồi suy ra phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng. Nhìn chung, cả lớp đều thiết lập

đƣợc phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng mà không gặp trở ngại nhiều.

* Từ phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng rút ra định luật Charles.

+ Phần này tôi cho học sinh suy luận để rút ra hệ thức liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ.

Nhìn chung cả lớp đều thực hiện đƣợc yêu cầu mà tôi đƣa ra.

* Đƣờng đẳng áp: cho học sinh nhận xét đƣờng đẳng tích trong tọa độ (V,T) → cho

học sinh dùng phƣơng pháp tƣơng tự để vẽ đƣờng đẳng áp. Nhìn chung học sinh thực hiện

đƣợc yêu cầu mà tôi đƣa ra.

* Nhận xét sau giờ thực nghiệm.

+ Quá trình dạy học diễn ra thành công vì học sinh đã vận dụng đƣợc kiến thức cũ xây

dựng đƣợc kiến thức mới.

+ Các vấn đề đƣa ra và các câu hỏi soạn thảo trong bài học nhằm dẫn dắt học sinh đi

đến kiến thức có vẻ hợp lí, phù hợp với trình độ học sinh.

3.3.2 Kiểm tra viết.

Sau khi kết thúc thực nghiệm sƣ phạm, chúng tôi tiến hành kiểm tra ở lớp thực

nghiệm và lớp đối chứng.

Thông qua kết quả bài kiểm tra, chúng tôi sơ bộ đánh giá mức độ nắm vững kiến thức

của học sinh hai lớp thực nghiệm và đối chứng.

Trang 133

3.3.3. Phân tích kết quả học tập của lớp thức nghiệm và đối chứng.

Các đại lƣợng đƣợc sử dụng để xử lí kết quả trong các bảng.

Frequency : tần số.

Percent : tần suất / phần trăm.

Cumulative percent: phần trăm tích lũy hay gọi là tần suất tích lũy.

Mean : trung bình cộng.

Std. Deviation : độ lệch chuẩn, kí hiệu Se

SE mean : sai số chuẩn khi ƣớc lƣợng trung bình tổng thể.

Các giá trị đặc trưng của một mẫu.

Để so sánh kết quả thu đƣợc từ bài kiểm tra của hai lớp thức nghiệm và đối chứng, thì

các đại lƣợng đƣợc sử dụng là: ̅, S2, S, V. Trong đó:

* ̅,: trung bình cộng là tham số đặc trƣng cho sự tập trung số liệu nó cho ta một hình

ảnh về vị trí trung tâm của mẫu, tức là xu thế các số liệu trong mẫu tụ tập xung quanh những

con số nào đó.

Xi: điểm số;

fi: điểm số; n là số

* S2 : Phƣơng sai đƣợc định nghĩa.

* S độ lệch tiêu chuẩn.

Phƣơng sai và độ lệch tiêu chuẩn là các tham số đo mức độ phân tán của các số liệu

xung quanh giá trị trung bình cộng.

Nếu kích thƣớc mẫu lớn hơn 30 thì khoảng tin cậy có giá trị nằm trong khoảng: [ ̅ -

1.96.Se; ̅ + 1.96.Se]

Trang 134

* Sai số tiêu chuẩn.

m = [6] S n

- Căn cứ vào mục tiêu của các bài học đƣa ra, bài kiểm tra đƣợc tiến hành theo hình

thức trắc nghiệm khách quan. Bài kiểm tra gồm 30 câu, mỗi câu trắc nghiệm mà học sinh lựa

chọn đúng sẽ đƣợc 1 điểm. Nhƣ vậy tổng số điểm cao nhất của bài trắc nghiệm sẽ là 30.

- Thang điểm của bài kiểm tra là 10. Sau khi hoàn thành điểm thì bài kiểm tra đƣợc

làm tròn điểm đến hàng đơn vị nhƣ bài kiểm tra 1 tiết mà các trƣờng THPT thƣờng làm.

- Với số điểm đã làm tròn, chúng tôi tiến hành phân tích kết quả học tập của học sinh

hai lớp.

Phân tích kết quả chung của hai lóp qua bài kiểm tra

Chọn thang điểm 10 là thang điểm chuẩn cho bài kiểm tra → số liệu thống kê đƣợc

biểu diễn qua bảng sau.

Hình 3.1: Bảng thống kê kết quả kiểm tra hai lớp

Trang 135

Điểm Frequency Percen Cumulative Percent

0 0 0 0

1 0 0 0

2 3 3.4 3.4

3 5 5.6 9.0

4 10 11.2 20.2

5 14 15.7 36.0

6 30 33.7 69.7

7 16 18.0 87.6

8 7 7.9 95.5

9 4 4.5 100.0

Hình 3.2. Descriptive Statistics

89 Total 100.0

Std. Deviation

ĐIỂM Statistics Statistics Std. Error Statistics

89 5.78 .169 1.59

Valid N (listwise 89

Điểm trung bình của bài kiểm tra: 5.78.

Độ lệch chuẩn: 1.59.

Khoảng tin cậy 95% cho điểm số bài kiểm tra: 5.45 6.11

Sai số tiêu chuẩn: 0.02

Hình 3.3. Đồ thị phân bố tần suất

Trang 136

Hình 3.4. Bảng tính tần suất và tần suất lũy tích

Phân tích kết quả của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng thông qua bài kiểm tra

Lớp thực nghiệm Lớp đối chứng

Điểm Cumulative Cumulative Frequency Percent Preqoency Percent percent percent

0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 1

0 0 0 3 6.7 6.7 2

1 2.3 2.3 4 8.9 15.6 3

3 6.8 9.1 7 15.6 31.1 4

5 11.4 20.5 10 22.2 53.3 5

19 43.2 63.6 8 17.8 71.1 6

9 20.5 84.1 9 20.0 91.1 7

4 9.1 93.2 3 6.7 97.8 8

3 6.8 100.0 1 2.2 100.0 9

0 0 100.0 0 0 100.0 10

Total 44 100.0 45 100.0

Trang 137

Group Statistics

lớp N Mean std. Std.Error

Deviation Mean

Điểm Thực nghiệm 44 6.27 1.31 0.198

Đối chứng 45 5.31 1.70 0.253

Các giá trị sau đây đƣợc xác định khi dựa vào bảng:

Điểm trung bình của bài kiểm tra:

- lớp thực nghiệm: 6.27.

- lớp đối chứng : 5.31.

Độ lệch chuẩn.

- lớp thực nghiệm: 1.31.

- lớp đối chứng : 1.70.

Khoảng tin cậy 95% cho bài kiểm tra:

- lớp thực nghiệm : 5.85 ≤ μ ≤ 6.65

- lớp đối chứng : 4.81 ≤ μ ≤ 5.80

Sai số tiêu chuẩn:

- lớp thực nghiệm : 0.03

- lớp đối chứng : 0.04

Đồ thị đƣờng phân bố tần suất và tần suất tích lũy của lớp thực nghiệm và đối chứng

đƣợc biểu diễn dƣới đây khi dựa vào bảng số liệu trên.

Hình 3.5. Đồ thị đường phân bố tần suất

Hình 3.6. Đồ thị phân bố tần suất tích lũy

Trang 138

Kiểm định trị trung bình của hai lớp.

Dựa vào kết quả kiểm định sự bằng nhau của hai phƣơng sai→ xem kết quả kiểm

định t.

- Nếu giá trị sig, trong kiểm định phƣớng sai < 0.05 thì phƣơng sai giữa hai mẫu khác

nhau → dùng kết quả kiểm t ở dòng Equal variances not assumed.

- Ngƣợc lại nếu giá trị sig, trong kiểm định phƣơng sai ≥ 0.05 thì

Trang 139

phƣơng sai giữa hai mâu không khác nhau → sẽ dùng kết quả kiểm định t ở dòng Equal

variances assumed.

- Nếu giá trị sig, trong kiểm định t < 0.05 thì kết luận có sự khác biệt có ý nghĩa về

trung bình giữa hai mẫu.

- Nếu giá trị sig, trong kiểm định t ≥ 0.05 thì chƣa có sự khác biệt về trung bình giữa

hai mẫu.[19]

Levene Test... t-test for Equality...

Điểm F sig t df Sig(2-tailed)

Equal variances 4.237 .043 2.974 87.000 0.004

Equal variances 2.982 82.676 0.004 not assumed

Dựa vào bảng kiểm định giá trị t cho thấy:

- Sig trong kiểm định phƣơng sai bằng 0.043 < 0.050 thì phƣơng sai giữa hai mẫu

khác nhau là có ý nghĩa.

- Sig trong kiểm định t bằng 0.004 < 0.005 chứng tỏ có sự khác biệt về trung bình

giữa hai mẫu.

Kết quả kiểm định t là bằng chứng để khẳng định kết quả học tập của học sinh hai lớp

có liên quan đến phƣơng pháp dạy học theo định hƣớng tổ chức HĐNT.

Trang 140

SƠ BỘ ĐÁNH GIÁ RIÊNG TỪNG CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM

Mẫu câu hỏi trắc nghiệm

Câu 1: Mô hình động học phân tử không giải thích đƣợc hiện tƣợng nào dƣới đây:

a) Một khối khí bị nén.

b) Một khối khí bị nung nóng.

c) Một khối chất lỏng bị nung nóng.

d) Nhiễm điện do cọ sát.

1. Mục đích: kiểm tra khả năng xác định phạm vi áp dụng của mô hình động học

phân tử.

2) Kết quả của lớp thực nghiệm và đối chứng thu đƣợc nhờ bảng dƣới đây.

Khả năng c d a b

Lớp

Thực nghiệm Số lƣợng 0 4 11 29

(44) Tỉ lệ 0% 9.0% 25% 66%

Đối chứng Số lƣợng 2 12 9 22

Bảng 1

(45) Tỉ lệ 4.4% 26.7% 20.0% 48.9%

3) Nhận xét và đánh giá:

Những học sinh nào chọn đƣợc phƣơng án d thì mới thật sự hiểu đƣợc giới hạn áp

dụng của mô hình động học phân tử

Nhìn vào bảng 1 cho thấy, khả năng lựa chọn phƣơng án d của lớp thực nghiệm cao

hơn khá nhiều lớp đối chứng. Sở dĩ kết quả thu đƣợc của lớp thực nghiệm khá cao là do học

sinh đƣợc tiếp cận với phƣơng pháp mô hình hóa (đàm thoại xây dựng mô hình) và đƣợc

nghe buổi thuyết trình simenar ở cuối

Trang 141

chƣơng. Ở buổi simenar đó học sinh lớp thực nghiệm đã biết đƣợc phần nào về vai trò và giới

hạn áp dụng của mô hình động học phân tử.

Mặt dù hai lĩnh vực nhiệt học và điện học tƣơng đối độc lập với nhau. Nhƣng, nếu

không làm rõ giới hạn áp dụng của mô hình thì học sinh vẫn lúng túng trƣớc câu hỏi có nhiều

lựa chọn dẫn đến sự say lầm, bằng chứng là tỉ lệ học sinh lựa chọn phƣơng án d không đạt

100%. Tuy nhiên mức độ sai lầm của học sinh đƣợc giảm nếu học sinh đƣợc tiếp cận với

phƣơng pháp đàm thoại xây dựng mô hình → hình thành nên các luận điểm của mô hình cấu

tạo chất, bằng chứng lớp thực nghiệm chọn đƣợc phƣơng án tối ƣu đạt 66%, trong khi đó lớp

đối chứng, nếu chỉ đƣa mô hình cấu tạo chất nhƣ dƣới dạng tiên đề thì kết quả đem lại chƣa

cao.

Với kết quả thu đƣợc ở lớp thực nghiệm cho thấy mục tiêu đƣa ra không quá xa, học

sinh vận dụng đƣợc kiến thức ngay sau khi học, thấy đƣợc mô hình động học phân tử chỉ

phản ánh đƣợc một khía cạnh của đối tƣợng thực, chỉ tiên đoán và giải thích với những đối

tƣợng thuộc lĩnh vực nhiệt học còn những lĩnh vực khác thì cần phải có mô hình khác, bằng

chứng học sinh lớp thực nghiệm chọn phƣơng án d với tỉ lệ khá cao. Điều này, cho thấy tác

động sƣ phạm giúp học sinh nhận ra mô hình động học phân tử không phải là mô hình cuối

cùng mà nó có thể xây dựng lại cho phù hợp với thực tại. Với kết quả đó đã đáp ứng đƣợc

tiêu chí của việc giảng dạy các mô hình mà ở phần cơ sở lí luận của Didactic đƣa ra.

Câu 2 : Nhận định nào sau đây đúng cho thể lỏng.

a) Có hình dạng riêng không xác định.

b) Có thể tích của bình chứa.

c) Có thể tích riêng xác định.

d) Có thể tích và hình dạng xác định.

Trang 142

1) Mục đích: kiểm tra mức độ nắm vững đặc điểm của thể lỏng sau khi học bài "Các

trạng thái cấu tạo chất"

2) Kết quả của lớp thực nghiệm và đối chứng thu đƣợc nhờ bảng dƣới đây.

Khả năng a ac c d b

Lớp

Thực nghiệm Số lƣợng 0 12 0 26 6

(44) Tỉ lệ 0% 13.7% 27.3% 0% 59.0%

Đối chứng Số lƣợng 0 6 8 23 8

Bảng 2

(45) Tỉ lệ 0% 17.8% 13.3% 17.8% 51.1%

3) Nhận xét và đánh giá:

Chỉ học sinh nào chọn cả hai phƣơng án a và c thì mới thật sự nắm vững đƣợc đặc

điểm của thể lỏng. Những học sinh nào chỉ chọn đƣợc phƣơng án a hoặc c thì chỉ mới nắm

đƣợc một phần. Nhìn vào bảng 2 cho thấy khả năng lựa chọn phƣơng án a hoặc c của lớp

thƣc nghiệm và đối chứng ngang nhau (phƣơng án chỉ đúng đƣợc một phần của câu hỏi trắc

nghiệm). Điều đó chƣa đánh giá đƣợc sự nắm vững kiến thức của lớp thực nghiệm có sâu sắc

hơn lớp đối chứng hay không. Vì vậy để biết đƣợc khả năng nắm vững kiến thức của lớp thực

nghiệm và đối chứng → cần phải xét đến phƣơng án d và ac. Ở phƣơng án d học sinh lớp đối

chứng có 8 học sinh lựa chọn với tỉ lệ(17.8%), trong khi đó lớp thực nghiệm không có học

sinh lựa chọn, ngoài ra ở phƣơng án ac học sinh lớp thực nghiệm có phần nhỉnh hơn lớp đối

chứng.

Điều đó cho thấy, nếu cho học sinh thảo luận nhóm để rút ra kiến thức bài học dƣới sự

dẫn dắt của giáo viên thì mức độ sai lầm của học sinh đƣợc giảm đáng kể, bằng chứng học

sinh lớp đối chứng không đƣợc tham gia vào hoạt động nhận thức để chiếm lĩnh kiến thức thì

khả năng nắm vững kiến thức chƣa cao. Mặt khác tác động sƣ phạm còn giúp học sinh nhận

thức đƣợc vai trò của mô

Trang 143

hình động học phân tử đối với việc hình thành nên kiến thức của chƣơng. Điều này đáp ứng

đƣợc ý đồ và mục tiêu của bài giảng.

Câu 3: Nhận định nào sau đây không đúng cho chất rắn

a) Các nguyên tử dao động xung quanh vị trí cân bằng không cố định.

b) Các nguyên tử dao động xung quanh vị trí cân bằng cố định.

c) Các nguyên tử liên kết chặt chẽ với nhau.

d) Các nguyên tử chƣa liên kết chặt chẽ với nhau.

1) Mục đích: kiểm tra mức độ nắm vững đặc điểm của thể rắn sau khi học bài "Các

trạng thái cấu tạo chất".

2) Kết quả của lớp thực nghiệm và đối chứng thu đƣợc nhờ bảng dƣới đây.

Khả năng a c d ad b Lớp

Số lƣợng 4 0 4 36 0

Thực nghiệm

(44) Tỉ lệ 9.1% 0% 0% 9.1% 81.8%

Số lƣợng 6 3 6 27 3

Đối chứng

Tỉ lệ 13.3% 6.7% 6.7% 13.3% 60.0%

(45)

Bảng 3

3) Nhận xét và đánh giá.

Chỉ những học sinh nào lựa chọn đƣợc cả hai phƣơng án a và d thì mới thật sự nắm

vững đƣợc đặc điểm của thể rắn và khả năng vận dụng đƣợc mô hình động học phân tử vào

việc khảo sát trạng thái cấu tạo chất, những học sinh nào chỉ chọn đƣợc phƣơng án a hoặc d

thì chỉ mới nắm đƣợc kiến thức một phần. Từ bảng kết quả kiểm tra cho thấy, tỉ lệ học sinh

của hai lớp thực nghiệm và đối chứng chọn phƣơng án a hoặc d với tì lệ gần ngang nhau

(phƣơng án chỉ thỏa một phần câu hỏi). Điều này chƣa cho phép lớp thực nghiệm có nắm

vững kiến thức hơn lớp đối chứng hay không. Tuy nhiên ở phƣơng án lựa chọn cả a và d (đáp

ứng đƣợc yêu cầu câu hỏi trắc nghiệm) thì lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng là 20%,

hơn nữa lớp đối chứng còn nhầm lẫn giữa thể rắn và thể lỏng với tỉ lệ 14%. Qua đó cho thấy,

nếu học

Trang 144

sinh không đƣợc tham gia vào hoạt động nhận thức để chiếm lĩnh kiến thức (đƣa vấn đề cho

học sinh thảo luận nhóm) thì học sinh còn nhầm lẫn giữa thể rắn và thể lỏng về tính chất

chuyển động của các nguyên tử phân tử ở thể rắn và thể lỏng.

Tỉ lệ thu đƣợc ở lớp thực nghiệm khá cao là minh chứng cho thấy việc cho học sinh

thảo luận nhóm (cho học sinh tham gia vào việc xây dựng mô hình) thì sự nhầm lẫn giữa

trạng thái rắn và lỏng có giảm đáng kể. Điều này, đáp ứng đƣợc mục tiêu của bài học và tiêu

chí của việc giảng dạy các kiến thức thuộc mô hình

Câu 4: Khí đƣợc coi là khí lí tƣởng khi: (chọn câu sai)

a) Thể tích của các phân tử có thể bỏ qua.

b) Khối lƣợng của các phân tử có thể bỏ qua.

c) Các phân tử chỉ tƣơng tác với nhau khi va chạm.

d) Gây áp suất lên thành bình chứa.

1) Mục đích: kiểm tra học sinh các đặc điểm của khí lí tƣởng.

2) Kết quả của lớp thực nghiệm và đối chứng thu đƣợc nhờ bảng dƣới đây.

Khả năng a b c d Lớp

Thực nghiệm Số lƣợng 0 36 5 3

(44) Tỉ lệ 0% 81.8% 11.4% 6.8%

Đối chứng Số lƣợng 3 28 8 6

Bảng 4

(45) Tỉ lệ 6.7% 62.2% 17.8% 13.3%

3)Nhận xét và đánh giá.

Chỉ học sinh nào chọn đƣợc phƣơng án b (phƣơng án đúng) thì mới nắm đƣợc đặc

điểm của khí lí tƣởng. Từ bảng 4 cho thấy tỉ lệ học sinh lớp thực nghiệm chọn phƣơng án b

với tỉ lệ khá cao (81.8%), tỉ lệ chọn phƣơng án b của lớp thực nghiệm là một bằng chứng

không thể nói rằng sự lựa chọn đó có tính

Trang 145

ngẫu nhiên. Nếu xét đến phƣơng án a, c, d thì tỉ lệ học sinh lớp đối chứng sai lầm với tỉ lệ khá

cao gần 38%. Qua đó cho thấy nếu học sinh không đƣợc tham gia vào hoạt động nhận thức

thì mức độ nắm vững kiến thức chƣa đƣợc sâu sắc nhƣ lớp thực nghiệm

Câu 5 : Các hạt Brown chuyển động là do:

a) Lực nội tại của hạt Brown gây nên.

b) Tƣơng tác giữa các hạt Brown gây nên.

c) Sự va đập của các phân tử môi trƣờng lên hạt Brovvn từ các phía không cân bằng

nhau.

d) Các hạt Brown lơ lửng trong nƣớc chính là sự chuyển động của các phân tử môi

trƣờng.

1) Mục đích: kiểm tra sự nhận thức của học sinh về tính chất chuyển động của phân

tử thông qua mô hình chuyển động Brown.

2) Kết quả của lớp thực nghiệm và đối chứng thu đƣợc nhờ bảng dƣới đây.

Khả năng a b c d

Lớp

Thực nghiệm Số lƣợng 11 2 26 5

25% (44) Tỉ lệ 4.5% 59.1% 11.4%

Đối chứng Số lƣợng 19 3 17 6

Bảng 5

(45) Tỉ lệ 42.2% 6.7% 37.8% 13.3%

3) Nhận xét và đánh giá.

Chỉ những học sinh nào chọn đƣợc phƣơng án c thì mới thật sự hiểu đƣợc mô hình

chuyển động Brown. Nhìn vào bảng 5 cho thấy khả năng lựa chọn phƣơng án c (phƣơng án

đúng) của lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng gần 22%. Tỉ lệ chênh lệch khá cao này là

điều cũng dễ hiểu, bởi vì học sinh lớp thực nghiệm đƣợc phân tích khá tỉ mỉ về mô hình

chuyển động Brown để đi đến tính chất đặc trƣng của nguyên tử, phân tử là chuyển động hỗn

loạn không

Trang 146

ngừng. Hơn nữa học sinh lớp thực nghiệm đƣợc chứng kiến mô hình chuyển động Brown qua

phần mềm Povverpoint.

Số lƣợng học sinh lớp đối chứng chọn phƣơng án d nhiều hơn lớp thực nghiệm vì học

sinh thƣờng nhầm sự chuyển động của các hạt Brown trong nƣớc hoặc chuyển động của các

hạt bụi (thƣờng quan sát thấy các hạt bụi lơ lửng khi có ánh sáng chiếu qua khe hẹp) đó chính

là sự chuyển động của các phân tử. Qua đó cho thấy, nếu không phân tích và làm rõ đƣợc mô

hình chuyển động Brown thì học sinh chƣa nhận thức đƣợc tính chất chuyển động Brown →

chƣa nhận thức đƣợc tính chất đặc trƣng của phân tử là chuyển động hỗn loạn không ngừng.

Điều này cũng cho thấy rằng nếu học sinh không đƣợc tiếp cận với phƣơng pháp đàm thoại

xây dựng mô hình cấu tạo chất mà chỉ tiếp nhận mô hình cấu tạo chất nhƣ dƣới dạng tiên đề

(phƣơng pháp hiện nay các trƣờng phổ thông đang sử dụng) thì sự hiểu đúng đắn về tính chất

chuyển động của nguyên tử, phân tử có phần hạn chế. Tỉ lệ học sinh thực nghiệm chọn đƣợc

phƣơng án tối ƣu khá cao là một minh chứng cho thấy phƣơng pháp đàm thoại xây dựng mô

hình có ảnh hƣởng đến việc cho học sinh tiếp nhận các kiến thức thuộc về mô hình.

Ngoài ra, phƣơng pháp đàm thoại xây dựng mô hình còn giúp học sinh chuyển đổi

cách thao tác tƣ duy trên đối tƣợng thực sang tƣ duy trên mô hình. Qua đó cũng giúp học sinh

bƣớc đầu nhận thức đƣợc cách thức nghiên cứu, cách thức làm việc ở lĩnh vực vật lí vi mô.

Điều này đáp ứng đƣợc tiêu chí của Didactic đề ra.

Câu 6: Số Avogadro có giá trị bằng(chọn câu sai):

a) Số nguyên tử có trong 4 g Hê li.

b) Số phân tử chứa trong 16 g ôxi

c) Số nguyên tử chứa trong 6 g đồng vị cacbon 12.

d) Số phân tử chứa trong 18 g nƣớc.

Trang 147

1) Mục đích: kiểm tra sự hiểu biết của học sinh về số Avogadro.

2) Kết quả của lớp thực nghiệm và đối chứng thu đƣợc nhờ bảng dƣới đây.

Khả năng a b c d bc Lớp

Thực nghiệm Số lƣợng 0 8 7 0 29

(44) Tỉ lệ 0% 18.2% 15.9% 0% 65.9%

Đối chứng Số lƣợng 3 4 14 4 20

Bảng 6

(45) Tỉ lệ 6.7% 8.9% 31.1% 8.9% 44.4%

3) Nhận xét và đánh giá:

Rõ ràng nếu cho rằng việc xây dựng khái niệm lƣợng chất- mol cho học sinh là không

quan trọng vì cho rằng học sinh đã nghiên cứu ở bộ môn hóa học là không đúng, từ kết quả

bảng 6 cho thấy, nếu chỉ dạy khái niệm lƣợng chất -mol theo phƣơng pháp truyền thống thì

học sinh nắm kiến thức chƣa chặt chẽ. Sự nắm vững kiến thức chặt chẽ khi học sinh biết chọn

cả cả hai phƣơng án b và c (phƣơng án tối ƣu).

Nếu chỉ dựa vào phƣơng án b hoặc c thì chƣa thể đánh giá đƣợc mức độ nắm vững

kiến thức của lớp thực nghiệm có tốt hơn lớp đối chứng hay không vì số lƣợng học sinh lớp

thực nghiệm và đối chứng lựa chọn phƣơng án b hoặc c với tỉ lệ gần ngang nhau. Vì vậy để

đánh giá đúng mức sự nắm vững kiến thức thí cần phải xét đến phƣơng án bc và phƣơng án

a,d. Ở phƣơng án bc thì lớp thực nghiệm chọn cao hơn lớp đối chứng 21.5%, hơn nữa ở

phƣơng án a,d thì học sinh lớp thực nghiệm không có học sinh lựa chọn, trong khi đó lớp đối

chứng chọn với tỉ lệ 15.6%. Qua đó cho thấy nếu học sinh đƣợc phân tích và làm rõ khái

niệm mol → hằng số Avogadro thì khả năng nắm vững kiến thức tốt hơn. Bằng chứng, học

sinh lớp đối chứng còn bị sai lầm khi lựa chọn phƣơng án a và d với tỉ lệ gần 15%.

Trang 148

Câu 7: Các nguyên tử, phân tử tƣơng tác với nhau bằng lực:

a) Hút.

b) Đẩy.

c) Vừa hút vừa đẩy.

d) Tỉ lệ nghịch với bình phƣơng khoảng cách.

1) Mục đích: kiểm tra sự nhận thức của học sinh về tính chất lực tƣơng tác nguyên tử,

phân tử.

2) Kết quả của lớp thực nghiệm và đối chứng thu đƣợc nhờ bảng dƣới đây.

Khả năng b c d a Lớp

Thực nghiệm Số lƣợng 8 25 3 8

(44) Tỉ lệ 18.2% 18.2% 56.8% 6.8%

Đối chứng Số lƣợng 10 12 15 8

Bảng 7

(45) Tỉ lệ 17.8% 22.2% 26.7% 33.3%

3) Nhận xét và đánh giá. Chỉ học sinh nào chọn đƣợc phƣơng án c thì mới nắm đƣợc tính chất tƣơng tác của

nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chất. Từ bảng kết quả kiểm tra của hai lớp cho thấy tỉ lệ học sinh lựa chọn phƣơng án c cao hơn lớp đối chứng gần 30.1%. Điều này cho thấy mức độ

nắm vững kiến thức của lớp thực nghiệm có phần nhĩnh hơn lớp đối chứng. Tuy nhiên cũng

chƣa thể kết luận rằng phƣơng pháp dạy học theo định hƣớng tổ chức HĐNT góp phần làm

tăng khả năng lựa chọn phƣơng án đúng. Nhƣng qua kết quả kiểm tra cho thấy rằng, nếu chƣa

vạch rõ cho học sinh tính chất tƣơng tác của nguyên tử, phân tử để tạo thành vật chất thì học

sinh sẽ nhầm lẫn cho rằng lực tƣơng tác nguyên tử, phân tử giống nhƣ lực hấp dẫn là tỉ lệ với

bình phƣơng khoảng cách. Điều này phản ánh rất rõ khi nhìn vào bảng kết quả cho thấy tỉ lệ

học sinh lớp đối chứng chọn phƣơng án d với tỉ lệ gần 33.3%, trong khi đó lớp thực nghiệm

chỉ chọn 6.8%. Qua đó, cho thấy nếu phân tích cho học sinh rõ tính chất tƣơng tác của

nguyên

Trang 149

tử, phân tử thì sự sai lầm của học sinh có chiều hƣớng giảm. Sự sai lầm của học sinh lớp thực

nghiệm ít hơn lớp đối chứng là vì học sinh lớp thực nghiệm đƣợc phân tích khá tỉ mỉ tính chất

tƣơng tác của nguyên tử, phân tử thông qua việc xây dựng đồ thị tƣơng tác của hai nguyên tử.

Câu 8 : Hiện tƣợng nào sau đây liên quan đến lực đẩy phân tử.

a) Không thể dùng tay ghép liền hai nửa viên phấn với nhau.

b) Cho hai giọt nƣớc tiến lại gần nhau, hai giọt sẽ hợp lại thành một giọt.

c) Không thể làm giảm thể tích của chất lỏng.

d) Phải dùng lực mới bẻ gãy đƣợc miếng gỗ.

1) Mục đích: kiểm tra quan niệm của học sinh nhƣ thế nào về lực hút, đẩy phân tử.

2) Kết quả của lớp thực nghiệm và đối chứng thu đƣợc nhờ bảng dƣới đây.

Khả năng a b c d Lớp

Thực nghiệm Số lƣợng 10 3 24 7

(44) Tỉ lệ 22.7% 6.8% 54.6% 15.9%

Đối chứng Số lƣợng 15 7 15 8

Bảng 8

(45) Tỉ lệ 33.3% 15.6% 33.3% 17.8%

3) Nhận xét và đánh giá.

Chỉ học sinh nào chọn đƣợc phƣơng án d thì mới thật sự hiểu đƣợc lực đẩy phân tử.

Tức đáp ứng đƣợc mục tiêu bài học.

Sự lựa chọn phƣơng án a của hai lớp thực nghiệm và đối chứng khá cao vì họ hiểu

nhầm khi ghép liền hai viên phấn thì lực đẩy xuất hiện rất lớn nên không thể dùng tay tạo nên

lực đủ mạnh để ép hai viên phấn lại.

Những học sinh nào chọn phƣơng án b, d có lẽ do họ nhầm lẫn giữa lực hút và lực đẩy

phân tử. Riêng ở phƣơng án c thì tỉ lệ học sinh lớp thực nghiệm chọn

Trang 150

cao hơn lớp đối chứng 21.3%. Điều này cho thấy, nếu dạy các luận điểm của thuyết động học

phân tử theo phƣơng pháp đàm thoại xây dựng mô hình thì kết quả thu đƣợc có phần nào tốt

hơn lớp đối chứng. Nếu chỉ dạy lực tƣơng tác của các nguyên tử phân tử bằng cách đƣa ra

tiên đề nhƣ sách giáo khoa hiện nay thì mức độ sai lầm của học sinh lớp đối chứng cao hơn

lớp thực nghiệm khá cao. Tuy nhiên lớp thực nghiệm chƣa đạt kết quả cao vì tính chất tƣơng

tác của nguyên tử phân tử khi mô phỏng bằng đồ thị có phần khó hiểu đối với học sinh trung

bình → kết quả thu đƣợc chƣa cao.

Câu 9: Đồ thị nào dƣới đây biểu diễn đúng sự biến đổi trạng thái của khối khí trong

quá trình đẳng áp.

1) Mục đích: kiểm tra kĩ năng nhận dạng đƣờng đẳng tích trong các tọa độ khác

nhau.

2) Kết quả của lớp thực nghiệm và đối chứng thu đƣợc nhờ bảng dƣới đây.

Khả năng a b c d ad Lớp

Thực nghiệm Số lƣợng 9 0 0 5 31

(44) Tỉ lệ 20.4% 0% 0% 11.4% 68.2%

Đối chứng Số lƣợng 9 3 2 8 23

Bảng 9

(45) Tỉ lệ 20% 6.7% 4.4% 17.8% 51.1%

3) Nhận xét và đánh giá.

Những học sinh nào chọn đƣợc phƣơng án a và d thì mới thật sự hiểu đƣợc đƣờng

đẳng tích trong các dạng tọa độ. Những học sinh nào chỉ chọn đƣợc phƣơng án a hoặc d thì

mới nắm đƣợc kiến thức một phần. Nhìn vào bảng 9 cho thấy sự lẫn lộn giữa đƣờng đẳng

tích và đẳng áp của lớp đối chứng là 5 học sinh

Trang 151

(tỉ lệ 11.1%), trong khi đó lớp thực nghiệm không có học sinh nào chọn, hơn nữa khả năng

lựa chọn phƣơng án a và d (phƣơng án tối ƣu) của lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng là

17.1%. Điều này cho thấy rằng, nếu giờ học vật lí để cho học sinh đƣợc tham gia vào quá tình

hoạt động nhận thức để chiếm lĩnh kiến thức thì sự lẫn lộn giữa hai quá trình đẳng tích và

đẳng áp có chiều hƣớng giảm. Nhƣ vậy mục tiêu của bài học đặt ra có tính khả thi vì đã rèn

luyện cho học sinh kĩ năng nhận dạng đƣợc quá trình đẳng áp trong các dạng tọa độ khác

nhau.

Câu 10: Đồ thị hình bên biểu diễn sự biến đổi trạng thái của khối khí trong quá trình

đẳng tích. Đồ thị này nghiệm đúng các trƣờng hợp nào sau đây.

a) V1 > V2

b) D1 > D2

c) V1 < V2

d) D1 < D2

1) Mục đích: câu này nhằm kiểm tra học sinh có nắm đƣợc đƣờng đẳng tích nằm

dƣới ứng với thể tích lớn hơn hay không.

2) Kết quả của lớp thực nghiệm và đối chứng thu đƣợc nhờ bảng dƣới đây

Khả năng a b c d ad Lớp

Thực nghiệm Số lƣợng 8 1 3 0 32

(44) Tỉ lệ 18.2% 2.3% 6.8% 0% 72.7%

Đối chứng Số lƣợng 9 3 10 2 21

Bảng 10

(45) Tỉ lệ 20% 6.7% 22.2% 4.4% 46.7%

3) Nhận xét và đánh giá.

Chỉ học sinh nào chọn đƣợc phƣơng án a và d thì mới thật sự hiểu đƣợc đƣờng đẳng

tích nằm dƣới ứng với thể tích lớn hơn đƣờng đẳng tích nằm trên vì chỉ khi nào học sinh chọn

đƣợc phƣơng án a thì mới có thể đi đến phƣơng án d,

Trang 152

những học sinh nào chỉ chọn đƣợc phƣơng án a hoặc d thì chƣa thể kết luận đƣợc họ có nắm

đƣợc kiến thức hay không hay họ chỉ chọn do ngẫu nhiên. Ngƣợc lại những học sinh nào

chọn phƣơng án c thì họ hoàn toàn hiểu sai về mặt kiến thức vì đa phần học sinh thƣờng

nhầm lẫn các đƣờng đẳng tích nằm trên ứng với thể tích lớn hơn. Từ bảng kết quả bảng 10

cho thấy tỉ lệ học sinh cả hai lớp lựa chọn phƣơng án a với tì lệ gần ngang nhau. Điều đó

chƣa kết luận đƣợc khả năng nắm vững kiến thức của lớp thực nghiệm có tốt hơn lớp đối

chứng hay không. Tuy nhiên, sự lựa chọn cả phƣơng án a và d của lớp thực nghiệm cao hơn

lớp đối chứng 26%, hơn nữa ở phƣơng án c (phƣơng án mà học sinh dễ mắc sai lầm nhiều

nhất), học sinh lớp đối chứng chọn với tỉ lệ khá cao 22%. Qua đó cho thấy, nếu nhƣ học sinh

đƣợc tham gia vào hoạt động nhận thức dƣới sự dẫn dắt của giáo viên để hình thành nên kiến

thức thì khả năng nắm vững kiến thức có phần bền vững và sâu sắc hơn. Vì ở quá trình hình

thành nên kiến thức học sinh lớp thực nghiệm đƣợc uốn nắn, sữa chữa những sai lầm ngay

trên lớp, kiến thức mà học sinh lĩnh hội có chọn lọc, thao tác. Chính vì vậy những sai lầm của

học sinh đƣợc giảm bớt, hơn nữa qua câu hỏi trắc nghiệm cho thấy mức độ vận dụng kiến

thức để giải quyết những vấn đề cụ thể của học sinh lớp thực nghiệm có phần nhại bén hơn

lớp đối chứng vì trong giờ học, học sinh thực nghiệm đƣợc vận dụng mô hình chất khí để giải

quyết khá nhiều tình huống. Kết quả thu đƣợc từ câu hỏi trắc nghiệm cho phép kết luận mục

tiêu bài học đƣa ra không vƣợt qua giới hạn học sinh, đáp ứng đƣợc tiêu chí của tinh thần đổi

mới phƣơng pháp dạy học.

Trang 153

Câu 11: Hiện tƣợng nào sau đây liên quan đến định luật Charles:

a) Quả bóng bị vỡ khi dùng tay bóp.

b) Quả bóng bàn bị bẹp nhúng vào nƣớc phồng lên nhƣ cũ.

c) Đun sôi ấm nƣớc, nấp ấm bật ra, nƣớc tràn ra ngoài.

d) Bánh xe đạp để ngoài nắng bị nổ.

1) Mục đích: cho HS vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tƣợng cụ thể.

2) Kết quả của lớp thực nghiệm và đối chứng thu đƣợc nhờ bảng dƣới đây

Khả năng b a c d Lớp

Thực nghiệm Số lƣợng 4 0 5 35

(44) Tỉ lệ 0% 9.1% 11.4% 79.5%

Đối chứng Số lƣợng 7 6 9 23

Bảng 11

(45) Tỉ lệ 13.3% 15.6% 20.0% 51.1%

3) Nhận xét và đánh giá.

Ở câu trắc nghiệm này chỉ học sinh nào chọn đƣợc phƣơng án d thì mới thật sự nắm

đƣợc định luật Charles và giới hạn áp dụng của định luật, những học sinh chọn các phƣơng

án còn lại, do học sinh chƣa nhận ra các dấu hiệu của hiện tƣợng hoặc do chƣa nắm đƣợc đặc

điểm của định luật Chartles nên đứng trƣớc những câu hỏi có nhiều lựa chọn nhƣ thế, họ

không chọn đƣợc phƣơng án nào mà định luật Charles thỏa mãn. Từ bảng kết quả kiểm tra

của hai lớp cho thấy, tỉ lệ học sinh lớp thực nghiệm chọn phƣơng án d với tỉ lệ khá cao

79.5%. Qua đó cho thấy nếu học sinh đƣợc tập dƣợt theo con đƣờng nhận thức đƣa kiến thức

đến mức độ lí thuyết, ở đó học sinh đƣợc tiếp cận với khâu vận dụng kiến thức để giải thích

tình huống đƣa ra lúc đầu và giải thích các tình huống tƣơng tự để đi đến giới hạn áp dụng

kiến thức thì khi đứng trƣớc những câu hỏi nhƣ thế này, học sinh dễ dàng nhận ra các phƣơng

án a,b,c không nằm trong giới hạn áp dụng của định luật. Chính vì vậy khả năng chọn các

phƣơng án a,b,c của lớp thực nghiệm thấp hơn lớp đối chứng là điều dễ hiểu.

Trang 154

Sự chênh lệch giữa hai lớp thực nghiệm và đối chứng về khả năng lựa chọn phƣơng

án d, cho thấy nếu học sinh không đƣợc tiếp cận với con đƣờng hoạt động nhận thức để đƣa

kiến thức đến góc độ lí thuyết thì mức độ sai lầm về kiến thức, khả năng nhận ra các dấu hiệu

hiện tƣợng để áp dụng định luật có phần kém hơn lớp đối chứng.

Câu 12: Đối với một lƣợng khí xác định, quá trình nào sau đây là đẳng áp.

a) Nhiệt độ không đổi, thể tích tăng.

b) Nhiệt độ giảm, thể tích tăng tỉ lệ nghịch với nhiệt độ.

c) Nhiệt độ không đổi, thể tích giảm.

d) Nhiệt độ không đổi, thể tích tăng tỉ lệ nghịch với nhiệt độ.

1) Mục đích: kiểm tra học sinh về quá trình đẳng áp.

2) Kết quả của lớp thực nghiệm và đối chứng thu đƣợc nhờ bảng dƣới đây.

Khả năng a b c d Lớp

Thực nghiệm Số lƣợng 7 6 0 31

(44) Tỉ lệ 15.9% 13.6% 0% 70.5 %

Đối chứng Số lƣợng 12 5 2 26

Bảng 12

(45) Tỉ lệ 26.7% 11.1% 4.4% 57.8%

3) Nhận xét và đánh giá.

Những học sinh nào chọn đƣợc phƣơng án d thì mới thật sự hiểu đƣợc đúng mức sự

biến đổi trạng thái của khối khí ở quá trình đẳng áp. Từ kết quả thu đƣợc của bảng 12 cho

thấy, học sinh hai lớp thực nghiệm và đối chứng chọn phƣơng án a, b với tỉ lệ khá cao.

Những học sinh nào chọn phƣơng án này thì chƣa hiểu đƣợc đặc điểm của quá trình đẳng áp

(tức chƣa nắm đƣợc kiến thức sau khi học). Riêng phƣơng án d, tỉ lệ chọn đúng của học sinh

lớp thực nghiệm khá cao (cao hơn lớp đối chứng l3%). Kết quả này khá cao do học sinh ở lớp

thực nghiệm đƣợc tham gia vào quá trình xây dựng kiến thức. Khi đó, những sai lầm của học

sinh đƣợc giáo viên uốn nắn, sữa đổi, kiến thức của học sinh lĩnh

Trang 155

hội đƣợc có sự chọn lựa, đánh giá nên tính bền vững của kiến thức có phần nào sâu sắc hơn

lớp đối chứng. Do vậy đứng trƣớc những câu hỏi có sự chọn lựa thì học sinh lớp thực nghiệm

dễ dàng nhận ra các phƣơng án đúng và loại bỏ đi các yếu tố sai vì các yếu tố sai, giờ học trên

lớp đƣợc học sinh loại bỏ. Ngƣợc lại, nếu nhƣ học sinh không đƣợc tham gia vào quá trình

hoạt động nhận thức để đi đến kiến thức thì mức độ nắm vững kiến thức chƣa đƣợc sâu sắc.

Câu l3: Biểu thức nào sau đây không phù hợp với nội dung định luật Gay-Lussac.

a) = const V T

b) V ~ T

c) = V1 V2 T1 T2

d) V ~ t

1) Mục đích: nhằm kiểm tra học sinh về cách biểu thị định luật Gay-Lussac ở hai

thang nhiệt độ: Celcius và Kenvyl.

2. Kết quả của lớp thực nghiệm và đối chứng thu đƣợc nhờ bảng dƣới đây.

Khả năng a b c d bd Lớp

Thực nghiệm Số lƣợng 5 8 5 26 0

(44) Tỉ lệ 11.4% 18.2% 11.4% 59.0% 0%

Đối chứng Số lƣợng 3 4 5 15 18

Bảng 13

(45) Tỉ lệ 6.7% 8.9% 11.1% 33.3% 40.0%

3) Nhận xét và đánh giá.

Chỉ học sinh nào chọn đƣợc phƣơng án d thì mới nắm đƣợc thật sự nội dung định luật

Gay-Lussac. Từ bảng kết quả cho thấy, nếu dạy theo phƣơng pháp truyền thống thì học sinh

lớp đối chứng chƣa phân biệt đƣợc hai cách phát biểu khác nhau (nhƣng cùng ý nghĩa) về sự

phụ thuộc của thể tích theo nhiệt độ Celcius và nhiệt độ tuyệt đối (tức là đánh đồng cách

viết), bằng chứng là học

Trang 156

sinh lớp đối chứng chọn phƣơng d (phƣơng án thỏa mãn câu trắc nghiệm) với tỉ lệ không cao

lắm, trái lại học sinh lớp thực nghiệm chọn đƣợc phƣơng án khá cao (gần 60%). Điều này cho

thấy nếu học sinh lớp thực nghiệm đƣợc phân tích tỉ mỉ về nội dung định luật Gay- Lussac thì

mức độ hiểu đúng bản chất định luật có phần tốt hơn, ngƣợc lại nếu không phân tích cho học

sinh về mối liên hệ giữa thể tích và áp suất ở hai thang nhiệt độ thì học sinh còn nhầm lẫn về

hai cách viết nhƣ nêu trên, tức kiến thức mà học sinh chiếm lĩnh chƣa đƣợc sâu sắc. Sự lựa

chọn phƣơng án d với tỉ lệ khá cao của lớp thực nghiệm, điều đó đáp ứng đƣợc mục tiêu bài

học.

Câu 14: Các biểu thức sau đây, biểu thức nào phù hợp ở quá trình đẳng nhiệt

1) Mục đích: kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức ở quá trình đẳng nhiệt.

2) Kết quả của lớp thực nghiệm và đối chứng thu đƣợc nhờ bảng dƣới đây.

ac Khả năng b c d a Lớp

0 9 0 32 Thực nghiệm Số lƣợng 3

(44) Tỉ lệ 6.8% 0% 20.5% 0% 72.7%

4 4 7 27 Đối chứng Số lƣợng 3

Bảng 14

(45) Tỉ lệ 6.7% 8.9% 8.9% 15.5% 60.0%

3. Nhận xét và đánh giá.

Những học sinh nào chọn phƣơng đƣợc phƣơng án a và c thì mới thật sự nắm đƣợc

nội dung định luật Boyle-Mariotte vì chỉ khi nào học sinh tự tin chọn đƣợc phƣơng án c thì

mới đi đến phƣơng án a, những học sinh nào chỉ chọn đƣợc phƣơng án a hoặc c thì mới nắm

vững kiến thức một phần.

Từ kết quả bảng 14, cho thấy tỉ lệ học sinh chọn đƣợc phƣơng án a hoặc c (phƣơng án

chỉ đáp ứng đƣợc một phần câu hỏi) với tỉ lệ gần bằng nhau nên

Trang 157

cũng chƣa đánh giá đƣợc lớp thực nghiệm có nắm vững kiến thức tốt hơn lớp đối chứng hay

không. Tuy nhiên nếu xét đến phƣơng án a và c (phƣơng án tối ƣu - mức độ hiểu) thì lớp thực

nghiệm cao hơn lớp đối chứng gần 12%. Hơn nữa khi xét đến phƣơng án b, d thì học sinh lớp

đối chứng sai lầm với tỉ lệ khá cao, trong khi đó lớp thực nghiệm không có học sinh lựa chọn.

Điều đó cho thấy nếu giờ học đƣợc tổ chức theo định hƣớng tổ chức HĐNT thì mức độ sai

lầm về kiến thức có phần giảm đáng kể, học sinh không có cảm giác chọn ngẫu nhiên mà đòi

hỏi học sinh phải biết chọn lựa đƣợc nhiều phƣơng án thích hợp trong nhiều phƣơng án đƣa

ra khi đề cập đến cùng một vấn đề. Qua đó cho thấy, nếu học sinh đƣợc tham gia vào hoạt

động nhận thức thì mức độ làm chủ kiến thức có phần tốt hơn.

Câu 15: Biểu thức nào sau đây không phù hợp với nội dung định luật Charles.

a) P ~ T

b) = const P T

c) P ~ t

d) = P1 T1 P2 T2

1) Mục đích: nhằm kiểm tra sự hiểu biết của học sinh về cách viết biểu thức định luật

Charles ở hai thang nhiệt giai: Celcius và Kelvyl.

2) Kết quả của lớp thực nghiệm và đối chứng thu đƣợc nhờ bảng dƣới đây.

ac Khả năng b c d a Lớp

2 32 0 4 Thực nghiệm Số lƣợng 6

(44) Tỉ lệ 13.6% 4.6% 72.7% 0% 9.1%

5 6 3 25 Đối chứng Số lƣợng 6

Bảng 15

(45) Tỉ lệ 13.3% 11.1% 13.3% 6.7% 55.6%

Trang 158

3) Nhận xét và đánh giá.

Chỉ học sinh nào chọn đƣợc phƣơng án c thì mới nắm đƣợc thật sự nội dung định luật

Charles. Từ kết quả bảng kiểm tra cho thấy, nếu dạy theo phƣơng pháp truyền thống thì học

sinh lớp đối chứng chƣa phân biệt đƣợc hai cách phát biểu khác nhau (nhƣng cùng ý nghĩa)

về sự phụ thuộc của áp suất theo nhiệt độ tuyệt đối và nhiệt độ celcius (tức đánh đồng cách

viết), bằng chứng học sinh lớp đối chứng chọn cả hai phƣơng án a và c với tỉ lệ khá cao

55.6%. Trái lại học sinh lớp thực nghiệm chọn phƣơng án a và c với tỉ lệ khá thấp. Điều này

nói lên đƣợc, lớp thực nghiệm có phần nào phân biệt hai cách biểu đạt của định luật Charles

(tức hiểu đƣợc ý nghĩa vật lí). Sở dĩ lớp thực nghiệm phân biệt đƣợc hai cách viết định luật

Charles ứng với hai thang nhiệt độ khác nhau là vì ở bài định luật Charles, học sinh đƣợc dẫn

dắt khá tỉ mỉ các bƣớc để hình thành nên định luật, ở đó học sinh đƣợc tiếp nhận nhiều cách

biểu thị về mối liên hệ giữa áp suất và nhiệt độ, họ đƣợc tập dƣợt cách phát biểu những cách

phát biểu hay những cách viết không hợp lí họ đƣợc giáo viên uốn nắn, sữa chữa, điều chỉnh

kịp thời vì thế khả năng phân biệt đƣợc các cách viết là điều dễ hiểu.

Vì câu 13 tƣơng tự nhƣ câu 15 mà kết quả thu đƣợc ở câu 15 không chênh lệch với

câu 13 nhiều. Đó là một bằng chứng có tính khách quan trong việc lựa chọn các phƣơng án.

Câu 16: Mối liên hệ giữa áp suất, thể tích, nhiệt độ của chất khí trong quá trình nào

sau nay đƣợc xác định bằng phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng:

a) Nung nóng lƣợng khí trong bình đậy kín.

b) Nung nóng lƣợng khí trong bình không đậy kín.

c) Lƣợng khí trong xylanh có pittong làm khí nóng lên, làm pittong di chuyển.

d) Dùng tay bóp quả bóng bàn.

Trang 159

1) Mục đích: nhằm đánh giá khả năng vận dụng kiến thức mà học sinh đã lĩnh hội

đƣợc sau khi học ba định luật về nhiệ và phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng để giải thích

những hiện tƣợng liên quan đến chất khí.

2) Kết quả của lớp thực nghiệm và đối chứng thu đƣợc nhờ bảng dƣới đây.

Khả năng a b c d Lớp

Thực nghiệm Số lƣợng 6 5 27 6

(44) Tỉ lệ 13.6% 11.4% 61.4% 13.6%

Đối chứng Số lƣợng 8 12 16 9

Bảng 16

(45) Tỉ lệ 17.8% 26.7% 35.5% 20%

3) Nhận xét và đánh giá.

Để chọn đƣợc phƣơng án đúng (phƣơng án c) thì đòi hỏi học sinh phải hiểu rõ đƣợc

vai trò của phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng, khi đó học sinh sẽ chọn ra đƣợc những

phƣơng án có ba thông số biến đổi với điều kiện là khối khí không đổi thì khi ấy mới có thể

áp dụng đƣợc phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng. Từ kết quả bảng 16 cho thấy tỉ lệ học sinh

lớp thực nghiệm, chọn phƣơng án đúng (phƣơng án c) với tỉ lệ khá cao (cao hơn lớp đối

chứng 25.9%), con số này nói lên rằng, nếu giờ học vật lí cho học sinh vận dụng kiến thức để

giải thích những tình huống tƣơng tự với tình huống đƣa ra ngay từ đầu bài học để đi đến việc

xác định phạm vi áp dụng cho kiến thức thì học sinh có phần nào nắm vững kiến thức tốt

hơn. Bằng chứng, lớp đối chứng sau khi thiết lập đƣợc phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng

học sinh không đƣợc vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tƣợng liên quan đến phƣơng

trình trạng thái khí lí tƣởng mà chỉ học lí thuyết suông vì thế cho nên đứng trƣớc câu hỏi đòi

hỏi sự vận dụng giải thích hiện tƣợng thì họ bị lúng túng → kết quả đem lại chƣa cao.

Câu 17: Ở quá trình đẳng tích thì các biểu thức nào sau đây phù hợp:

Lƣợng khí xác định liên quan với nhau:

Trang 160

1) Mục đích: Kiểm tra khả năng nắm kiến thức của học sinh ở quá trình đẳng áp

2) Kết quả của lớp thực nghiệm và đối chứng thu đƣợc nhờ bảng dƣới đây:

ad Khả năng b c d a Lớp

3 0 7 31 Thực nghiệm Số lƣợng 3

(44) Tỉ lệ 6.8% 6.8% 0% 15.9% 70,5%

6 7 2 27 Đối chứng Số lƣợng 3

Bảng 17

(45) Tỉ lệ 6.7% 13.3% 15.6% 4.4% 60%

3) Nhận xét và đánh giá.

Để lựa chọn đƣợc phƣơng án tối ƣu của câu này thì học sinh phải nhận dạng đƣợc

đúng hệ thức trong quá trình đẳng áp (phƣơng án a), kết hợp với phƣơng án d mới thỏa mãn

câu hỏi đƣa ra. Những học sinh nào chỉ chọn đƣợc phƣơng án a hoặc d thì chỉ trả lời đƣợc

một phần câu hỏi. Từ bảng kết quả kiểm tra cho thấy tỉ lệ học sinh lớp thực nghiệm và đối

chứng lựa chọn phƣơng án a hoặc d với tỉ lệ ngang nhau, điều đó cũng chƣa đánh giá đƣợc

lớp thực nghiệm có nắm vững đƣợc kiến thức sâu sắc hơn lớp đối chứng hay không. Tuy

nhiên, nếu xét đến phƣơng án a và d thì lớp thực nghiệm chọn cao hơn lớp đối chứng là 10%,

hơn nữa lớp đối chứng chọn phƣơng án b,c (phƣơng án sai) với tỉ lệ gần 30%, ữong khi đó

lớp thực nghiệm không có học sinh chọn. Điều đó cho thấy sự hiểu sai hoàn toàn về kiến thức

thì lớp thực nghiệm không xảy ra. Nhƣ vậy kiến thức mà học sinh lớp thực nghiệm thu đƣợc

có phần nào sâu sắc hơn lớp đối chứng. Kết quả này là dấu hiệu cho thấy cách tác động sƣ

phạm theo hƣớng tổ chức HĐNT có ảnh hƣởng đến mức độ nắm vững kiến thức của học

sinh. Nếu phƣơng pháp dạy học chỉ chú ý đến việc trang bị kiến thức mà không quan tâm đến

khả năng

Trang 161

vận dụng kiến thức thì khi đứng trƣớc những câu hỏi có sự suy luận thì học sinh dễ rơi vào

trạng thái bị lúng túng → lựa chọn ngẫu nhiên, chƣa rèn luyện đƣợc tính cẩn thận, chƣa giúp

học sinh thấy đƣợc giá trị kiến thức mà học sinh chiếm lĩnh đƣợc.

Câu 18: Dùng kiến thức nào sau đây để giải thích chính xác hiện tƣợng quả bóng bàn

bị bẹp thả vào nƣớc nóng phồng lên nhƣ cũ.

a) Định luật Charles.

b) Định luật Boyle-Mariotte.

c) Định luật Gay-Lussac.

d) Phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng.

1) Mục đích: cho học sinh lựa chon các kiến thức đã học để giải quyết vấn đề cụ thể.

2) Kết quả của lớp thực nghiệm và đối chứng thu đƣợc nhờ bảng dƣới đây.

Khả năng b c d a Lớp

0 6 31 Thực nghiệm Số lƣợng 7

(44) Tỉ lệ 13.6% 0% 11.4% 75%

4 11 19 Đối chứng Số lƣợng 11

Bảng 18

(45) Tỉ lệ 24.4% 8.9% 24.4% 42.3%

3) Nhận xét và đánh giá.

Những học sinh nào chọn đƣợc phƣơng án d thì mới thật sự hiểu đƣợc đúng đắn kiến

thức. Nhìn vào kết quả bảng 18, cho thấy tỉ lệ học sinh hai lớp lựa chọn phƣơng án a hoặc c

với tỉ lệ khá cao (phƣơng án sai lầm). Sự nhầm lẫn có thể do học sinh chƣa hiểu đƣợc đúng

đắn kiến thức hai định luật Charles và Gay-lussac, chƣa thấy đƣợc sự giới hạn áp dụng của

định luật hoặc có thể do họ chỉ thấy đƣợc dấu hiệu quả bóng phồng lên nhƣ cũ, có hai thông

số biến đổi. Sự chƣa phân biệt rõ ràng các điều vừa nói trên làm cho học sinh lựa chọn kiến

thức bị sai lệch. Ở phƣơng án b lớp thực nghiệm không có học sinh lựa chọn,

Trang 162

còn lớp đối chứng lựa chọn với tỉ lệ 9%. Điều này có thể do học sinh chƣa nắm đƣợc kiến

thức hoặc có thể do đánh bừa. Riêng phƣơng án d lớp thực nghiệm chọn cao hơn lớp đối

chứng 32%. Sự lựa chọn phƣơng án d của lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng không có

gì phải khó hiểu, vì ở giờ học vật lí trên lớp, học sinh lớp thực nghiệm đƣợc vận dụng kết

luận để giải thích những hiện tƣơng tƣơng tự tình huống đƣa ra lúc đầu để đi đến giới hạn áp

dụng của định luật. Ví dụ bài định luật Charles, học sinh đƣợc vận dụng kết luận để giải thích

hiện tƣợng quả bóng bàn bị bẹp thả vào nƣớc phồng lên nhƣ cũ, khi đó học sinh thấy đƣợc

định luật Charles không thể giải thích đƣợc vì định luật chỉ áp dụng đƣợc khi có hai thông số

biến đổi, còn trong trƣờng hợp quả bóng bàn có ba thông số biến đổi. Vì vậy đứng trƣớc câu

hỏi trên thì học sinh lớp thực nghiệm dễ dàng nhận ra các định luật nhiệt không thể giải thích

đƣợc hiện tƣợng này → phƣơng án lựa chọn phải là phƣơng án d. Chính vì vậy mà học sinh

lớp thực nghiệm lựa chọn đƣợc phƣơng án d với tỉ lệ khá cao là điều hợp lí. Ngƣợc lại, nếu

nhƣ học sinh không đƣợc tiếp cận với các phƣơng thức HĐNT, khi đứng trƣớc những câu hỏi

nhƣ trên thì xác suất dẫn đến chọn phƣơng án sai lầm là điều không thể tránh khỏi

Câu 19: Với lƣợng khí xác định khi nén khí đẳng nhiệt thì số phân tử trong một đơn

vị thể tích:

a) Va chạm lên thành bình nhiều hơn.

b) Giảm tì lệ nghịch với áp suất.

c) Tăng tỉ lệ thuận với áp suất.

d) Tăng tí lệ nghịch với áp suất.

Trang 163

1) Mục đích: kiểm tra tính chất của áp suất chất khí trong quá trình đẳng nhiệt.

2) Kết quả của lớp thực nghiệm và đối chứng thu đƣợc nhờ bảng dƣới đây.

ac Khả năng b c d a Lớp

0 2 0 35 Thực nghiệm Số lƣợng 7

(44) Tỉ lệ 15.9% 0% 4.5% 0% 79.6%

6 4 8 22 Đối chứng Số lƣợng 5

Bảng 19

(45) Tỉ lệ 11.1% 13.3% 8.9% 17.8% 48,9%

3) Nhận xét và đánh giá.

Ở câu này chỉ học sinh nào chọn đƣợc cả hai phƣơng án a và c thì mới thật sự nắm

vững kiến thức. Những học sinh nào chọn đƣợc phƣơng án a hoặc c thì mới hiểu một phần

hoặc lựa chọn theo cảm tính. Những học sinh chọn phƣơng án b, d thì thật sự không nắm

đƣợc kiến thức. Từ kết quả thu đƣợc của bảng 19 cho thấy tỉ lệ học sinh hai lớp thực nghiệm

và đối chứng chọn phƣơng án a hoặc c với tỉ lệ gần ngang nhau, do đó chƣa thể đánh giá

đƣợc lớp thực nghiệm có nắm vững kiến thức tốt hơn lớp đối chứng hay không. Tuy nhiên

khi xét đến sự lựa chọn đồng thời cả hai phƣơng án a và c thì lớp thực nghiệm cao hơn lớp

đối chứng gần 30%. Điều đó cho thấy lớp thực nghiệm nắm vững kiến thức có phần sâu sắc

hơn lớp đối chứng. Tính chất của vấn đề sẽ rõ hơn khi xét đến phƣơng án bd ở phƣơng án này

lớp đối chứng lựa chọn với tỉ lệ khá cao (31%) , trong khi đó lớp thực nghiệm không có học

sinh nào lựa chọn. Sở dĩ lớp thực nghiệm không có học sinh nào chọn vì ở bài định luật

Boyle- Mariotte, học sinh đƣợc thao tác, tập dƣợt trên mô hình để rút ra hệ quả mà phƣơng án

a và c đã đề cập, còn phƣơng án bd bằng sự suy luận thì học sinh đã biết các tính chất ấy

không thể xảy ra ở quá ƣình đẳng nhiệt và đã đƣợc loại bỏ khi thao tác trên mô hình. Vì vậy

đứng trƣớc những câu hỏi có sự lựa chọn nhƣ thế thì học sinh lớp thực nghiệm tự tin, chủ

động hơn lớp đối chứng.

Trang 164

Câu 20: :Với một lƣợng khí xác định khi làm nóng đẳng tích thì:

a) Số phân tử trong một đơn vị thể tích không đổi.

b) Số phân tử trong một đơn vị thể tích tăng tỉ lệ thuận với nhiệt độ.

c) Số phân tử trong một đơn vị thể tích giảm tỉ lệ nghịch với nhiệt độ.

d ) Áp suất tăng

1) Mục đích: kiểm tra học sinh về quá trình biến đổi trạng thái của khối khí ở quá

trình đẳng tích.

2) Kết quả của lớp thực nghiệm và đối chứng thu đƣợc nhờ bảng dƣới đây.

Khả năng a b c d ad Lớp

Thực nghiệm Số lƣợng 5 0 0 3 36

(44) Tỉ lệ 11.4% 0% 0% 6.8% 81.8%

Đối chứng Số lƣợng 4 4 3 2 32

Bảng 20

(45) Tỉ lệ 8.9% 8.9% 6.7% 4.4% 71.1%

3) Nhận xét và đánh giá.

Chỉ học sinh nào chọn đƣợc cả hai phƣơng án a và d thì mới nắm đƣợc sự biến đổi

trạng thái của khối khí ở quá trình đẳng tích, tức đạt đƣợc mục tiêu bài học đặt ra, những học

sinh nào chỉ chọn đƣợc phƣơng án a hoặc d thì chƣa nắm đƣợc chặt chẽ trạng thái của khối

khí ở quá trình đẳng tích. Ngƣợc lại, những học sinh nào chọn phƣơng án b,c thì chƣa nắm

đƣợc kiến thức về quá trình đẳng tích tức là chƣa đạt đƣợc mục tiêu bài học. Nhƣ vậy để đánh

giá mức độ nắm vững kiến thức của hai lớp thì chỉ cần so sánh tỉ lệ của hai lớp ở phƣơng án

b,c và phƣơng án ad. Ở phƣơng án b,c học sinh lớp đối chứng bị sai lầm với tỉ lệ gần 16%

trong khi đó lớp thực nghiệm không có học sinh chọn. Qua đó cho thấy nếu học sinh đƣợc

tiếp cận với phƣơng thức HĐNT đƣa kiến thức đến góc độ lí thuyết thì mức độ sai lầm về

kiến thức ít xảy ra, vì khi học sinh đƣợc đặt vào đúng bản chất của quá trình hoạt động nhận

thức thì khí đó học sinh đƣợc tập dƣợt và thao tác trên mô hình chất khí, ở đó học sinh đã

nhận thức đƣợc, ở

Trang 165

quá trình đẳng tích thì các phƣơng án b,c không thể xảy ra (vì các phƣơng án b,c đƣợc lập

luận và loại bỏ trong quá trình rút ra hệ quả). Điều đó cũng nói lên đƣợc rằng phƣơng thức

HĐNT đƣa kiến thức đến góc độ lí thuyết có tính khả thi.

Câu 21: Hiện tƣợng nào sau đây không liên quan đến phƣơng trình trạng thái khí lí

tƣởng.

a) Nung nóng lƣợng khí trong bình không đậy kín.

b) Ruột xe đạp để ngoài nắng bị căng phồng lên.

c) Thổi không khí vào quả bóng bay khá nhiều làm quả bóng bị vỡ.

d) Đun nóng lƣợng khí trong xy lanh có pittong.

1) Mục đích : kiểm tra học sinh nhận ra sự giới hạn áp dụng của phƣơng trình trạng

thái khí lí tƣởng.

2) Kết quả của lớp thực nghiệm và đối chứng thu đƣợc nhờ bảng dƣới đây.

Khả năng a b c d ac Lớp

Thực nghiệm Số lƣợng 8 0 5 0 31

(44) Tỉ lệ 18.1% 0% 11.4% 0% 70.5%

Đối chứng Số lƣợng 4 4 7 6 24

Bảng 21

(45) Tỉ lệ 8.9% 8.9% 15.6% 13.3% 53.3%

3) Nhận xét và đánh giá:

Chỉ học sinh nào chọn đúng cả hai phƣơng án a và c thì mới trả lời thỏa đáng yêu cầu

của câu hỏi trắc nghiệm này. Những học sinh nào chỉ chọn đƣợc phƣơng án a hoặc c thì cũng

chƣa thật sự nắm đƣợc điều kiện áp dụng phƣơng tình trạng thái khí lí tƣởng. Ngƣợc lại

những học sinh nào chọn phƣơng án b,d thì chƣa nắm đƣợc kiến thức hoặc hiểu nhầm câu hỏi

→ trả lời sai.

Từ bảng kết quả kiểm tra của hai lớp cho thấy, tỉ lệ học sinh chọn phƣơng án a hoặc c

với tỉ lệ khá cao. Điều này cho thấy khả năng nắm vững kiến thức của hai lớp chƣa cao. Tuy

nhiên nếu xét đến sự lựa chọn của cả hai phƣơng án

Trang 166

a và c thì lớp thực nghiêm cao hơn lớp đối chứng là 17.2%, hơn nữa ở phƣơng án b, d thì lớp

đối chứng bị sai lầm với tỉ lệ là 20%, trong khi đó lớp thực nghiệm không có học sinh chọn.

Điều đó nói lên đƣợc rằng học sinh lớp thực nghiệm nắm đƣợc điều kiện áp dụng phƣơng

trình trạng thái khí lí tƣởng tốt hơn lớp đối chứng, đạt đƣợc mục tiêu bài học đƣa ra.

Câu 22: Đƣờng đẳng tích có dạng là:

1) Mục đích: ở câu này nhằm kiểm tra kĩ năng học sinh nhận ra dạng đƣờng đẳng tích

trong các dạng tọa độ sau khi học sinh học các bài học.

2) Kết quả của lớp thực nghiệm và đối chứng thu đƣợc nhờ bảng dƣới đây.

Khả năng a b c d cd Lớp

Thực nghiệm Số lƣợng 0 0 6 5 33

(44) Tỉ lệ 0% 0% 13.6% 11.4% 75%

Đối chứng Số lƣợng 5 3 4 5 28

Bảng 22

(45) Tỉ lệ 11.1% 6.7% 8.9% 11.1% 62.2%

3) Nhận xét và đánh giá.

* Nhận xét: mức độ nắm vững kiến thức của lớp thực nghiệm có phần nhỉnh hơn lớp

đối chứng, tuy nhiên kết quả thu đƣợc chƣa cao.

* Đánh giá.

Tiêu chí: chỉ học sinh nào chọn đƣợc phƣơng án cd thì mới đạt đƣợc mục tiêu của bài

học đƣa ra, tức nhận dạng đƣợc đƣờng đẳng tích trong các dạng tọa độ.

Trang 167

Từ bảng 22 cho thấy khả năng lựa chọn phƣơng án c hoặc d của hai lớp thực nghiệm

và đối chứng ngang nhau còn ở phƣơng án c và d thì lớp thực nghiệm có nhỉnh hơn một ít.

Điều đó vẫn chƣa cho phép kết luận lớp thực nghiệm có nắm vững kiến thức tốt hơn lớp đối

chứng hay không. Tuy nhiên nếu dựa vào phƣơng án a và b thì lớp đối chứng mắc sai lầm với

tỉ lệ gần 20%, trong khi đó lớp thực nghiệm không có học sinh mắc sai lầm. Qua đó cho thấy,

nếu học sinh không đƣợc tham gia vào việc xây dựng kiến thức dƣới sự dẫn dắt của giáo viên

thì họ vẫn còn nhầm lẫn giữa đƣờng đẳng tích và đẳng áp, tức kĩ năng nhận dạng đƣờng đẳng

tích trong các dạng tọa độ có phần lúng túng. Giờ học vật lí, nếu để cho học sinh tham gia

vào hoạt động nhận thức → chiếm lĩnh kiến thức dƣới sự dẫn dắt của giáo viên thì có hiệu

quả hơn giờ học vật lí mà học sinh chỉ tiếp nhận kiến thức một chiều từ phía giáo viên

Câu 23: Hãy cho biết các quá trình ghi bên trái ứng với các đồ thị nào tƣơng ứng bên

phải

a) Quá trình đẳng nhiệt

b) Quá trình đẳng tích

c) Quá trình đẳng áp

d) Quá trình bất kì.

1) Mục đích: đánh giá kĩ năng nhận dạng các quá trình đẳng áp, đẳng tích đẳng nhiệt

trong các hệ tọa độ khác nhau sau khi học xong các định luật về nhiệt.

2) Kết quả của lớp thực nghiệm và đối chứng.

+ Đối chứng : 9 học sinh thực hiện đúng việc kết nối.

+ Thực nghiệm: 18 học sinh thực hiện đúng việc kết nối.

Trang 168

3) Nhận xét và đánh giá kết quả

* Nhận xét: câu này nhằm đánh giá kĩ năng học sinh nhận dạng các đồ thị tƣơng ứng

với một quá trình nhất định, tức là học sinh phải thực hiện phép kết nối sau đây mới thỏa mãn

yêu cầu của câu hỏi.

+ Phƣơng án a ứng với 2, 3, 11.

+ Phƣơng án b ứng với 1, 4, 8, 12.

+ Phƣơng án c ứng với 5, 6, 7, 9.

+ Phƣơng án d ứng với 10.

Số lƣợng học sinh cả hai lớp thực nghiệm và đối chứng thực hiện hoàn chỉnh câu trắc

nghiệm này chƣa cao. Kết quả chƣa cao có thể là:

+ Số lƣợng đồ thị quá nhiều học sinh không có đủ thời gian để thực hiện việc kết nối.

+ Kĩ năng nhận dạng các đẳng quá trình trong các dạng đồ thị khác nhau chƣa cao.

* Đánh giá: kĩ năng tổng hợp kiến thức để vận dụng vào trƣờng hợp cụ thể chƣa cao.

Điều này có thể do học sinh còn ảnh hƣởng về phƣơng pháp học tập ở các lớp dƣới (chỉ thích

ứng với các câu hỏi đƣa ra dƣới dạng khuôn mẫu). Tuy nhiên, nếu học sinh lớp thực nghiệm

đƣợc tiếp cận với phƣơng pháp dạy học theo định hƣớng tổ chức trong thời gian dài thì khả

năng nắm kiến thức có thể tốt hơn lớp đối chứng vì qua kết quả ở bảng kiểm tra cho thấy, học

sinh lớp thực nghiệm kĩ năng nhận dạng các đồ thị trong các đẳng quá trình có phần nào

nhỉnh hơn lớp đối chứng. Hơn nữa mức độ nhầm giữa hai quá trình đẳng áp và đẳng tích có

chiều hƣớng giảm, trong khi đó sự nhầm lẫn giữa hai quá trình đẳng áp và đẳng tích của lớp

đối chứng cao hơn khá nhiều ở lớp thực nghiệm.

Trang 169

Câu 24: Hãy nối tên quá trình ghi bên trái với các phƣơng trình tƣơng ứng ghi bên

phải:

a) Quá trình đẳng nhiệt, 1) = P1 T1 P2 T2

b) Quá trình đẳng tích. 2) T2 P1 = P2 T1

c) Quá trình đẳng áp. 3) V1T2 = V2T1

d) Quá trình bất kì. 4) = P1V1 T1 P2V2 T2

1) Mục đích: kiểm tra học sinh nhận dạng các hệ thức trong các đẳng quá trình sau

khi học sinh đã học các bài học thông qua hai phƣơng pháp dạy học.

2) Nhận xét: câu này không đòi hỏi sự tƣ duy của học sinh cao, chỉ những học sinh

nào nắm vững đƣợc các hệ thức trong các đẳng quá trình thì có thể làm đƣợc. Từ kết quả bài

kiểm tra cho thấy:

Lớp thực nghiệm chỉ có 32 học sinh (tỉ lệ 72.7%) cho kết quả tối ƣu.

Lớp đối chứng chỉ có 25 học sinh (tỉ lệ 55.5%) cho kết quả tối ƣu.

3) Đánh giá: dựa trên mục tiêu bài học đƣa ra thì tỉ lệ học sinh lớp thực nghiệm nắm

đƣợc kiến thức sau khi học các định luật về nhiệt có thể chấp nhận đƣợc. Điều đó nói lên

đƣợc rằng nếu cho học sinh tham gia vào xây dựng kiến thức bài học thì khả năng nắm vững

kiến thức có phần tốt hơn ở lớp đối chứng vì ở quá tình đó học sinh đƣợc đẫn dắt, uốn nắn,

sữa chữa những sai lầm, kiến thức chiếm lĩnh đƣợc có sự chọc lọc, tự lực chiếm lĩnh nến mức

độ bền vững có phần tốt hơn lớp đối chứng.

Trang 170

Câu 25: Đại lƣợng nào sau đây không phải là thông số trạng thái của một lƣợng khí.

a) Nhiệt độ.

b) Thể tích.

c) Khối lƣợng.

d) Áp suất.

1) Mục đích: kiểm tra học sinh nhận dạng các thông số nào đặc trƣng cho trạng thái

của một lƣợng khí.

2) Nhận xét: câu này không đòi hỏi sự tƣ duy của học sinh cao, chỉ những học sinh

nào nắm vững đƣợc trạng thái của một lƣợng khí đƣợc đặc trƣng bởi các thông số P,V,T thì

dễ dàng nhận ra phƣơng án tối ƣu là phƣơng án c thì đạt đƣợc mục tiêu bài học đƣa ra. Từ kết

quả bài kiểm tra cho thấy:

Lớp thực nghiệm chỉ có 32 học sinh (tỉ lệ 81.8%) cho kết quả tối ƣu.

Lớp đối chứng chỉ có 25 học sinh (tỉ lệ 50.0%) cho kết quả tối ƣu.

3) Đánh giá: dựa trên mục tiêu bài học đƣa ra cho thấy, nếu đàm thoại dẫn dắt học

sinh xây dựng các đại lƣợng đặc trƣng cho trạng thái khối khí khi đối chiếu giữa hai phần cơ

học và nhiệt học thì khả năng nắm đƣợc bài tốt hơn vì trong quá trình học tập, học sinh lớp

thực nghiệm đƣợc phân tích khá tỉ mỉ đại lƣợng nào đặc trƣng cho lĩnh vực vật lí phân tử và

nhiệt học, đại lƣợng nào không thể đặc trƣng cho lĩnh vực nhiệt học, trái lại học sinh lớp đối

chứng không đƣợc phân tích tỉ mỉ về các đại lƣợng vật lí dùng để đặc trƣng cho trạng thái của

đối tƣợng vật lí khi đối chiếu giữa hai lĩnh vực nhiệt học và cơ học mà chỉ tiếp nhận các đại

lƣợng P,V,T đặc trƣng cho trạng thái của một lƣợng khí vì vậy đứng trƣớc câu hỏi khi đƣa

thêm vào khối lƣợng m thì học sinh bị lúng túng, chƣa tự tin → vẫn đến lựa chọn các phƣơng

án có phần ngẫu nhiên, chính vì vậy kết quả đem lại chƣa đƣợc cao.

Trang 171

Câu 26: Nhận định nào sau đây đúng cho thể lỏng

a) Các phân tử sắp xếp chƣa chặt chẽ.

b) Các phân tử chuyển động xung quanh vị trí cân bằng cố định.

c) Các phân tử dao động xung quanh vị trí cân bằng di chuyển đƣợc.

d) Các phân tử sắp xếp chặt chẽ.

1) Mục đích:

- Đánh giá khả năng phân biệt đƣợc cấu trúc của các trạng thái cấu tạo chất sau khi

học xong bài các trạng thái cấu tạo chất của hai lớp thực nghiệm và đối chứng qua hai

phƣơng pháp dạy học.

- Câu hỏi trắc nghiệm đƣa ra có phù hợp với đối tƣợng học sinh hay không.

2) Kết quả của lớp thức nghiệm và đối chứng thu đƣợc nhờ bảng dƣới đây.

Khả năng a b c d ac Lớp

Thực nghiệm Số lƣợng 3 0 6 0 35

(44) Tỉ lệ 6.8% 0% 13.6% 11.4% 79.6%

Đối chứng Số lƣợng 2 3 7 5 28

Bảng 23

(45) Tỉ lệ 4.4% 6.7% 15.6% 11.1% 62.2%

3) Nhận xét và đánh giá.

Tiêu chí: chỉ học sinh nào chọn đƣợc cả hai phƣơng án a và c thì mới thật sự nắm

vững đƣợc tính chất chuyển động của các phân tử ở thể lỏng, tức đáp ứng đƣợc mục tiêu của

bài học đƣa ra, những học sinh nào chỉ chọn đƣợc phƣơng án a hoặc c thì mới nắm vững

đƣợc một phần.

Nhận xét: từ kết quả bảng 26 cho thấy, tỉ lệ học sinh của hai lớp thực nghiệm và đối

chứng chọn phƣơng án a hoặc c với tí lệ gần ngang nhau. Do đó vẫn chƣa cho phép kết luận

lớp thực nghiệm có nắm vững kiến thức tốt hơn lớp đối chứng hay không. Để đánh giá mức

độ nắm vững kiến thức đích thực thì cần phải xét đến phƣơng án ac và b, d. Nhìn vào bảng

tổng kết cho thấy, tỉ lệ học sinh lớp thực nghiệm chọn phƣơng án ac cao hơn lớp đối chứng

18%, hơn nữa ở

Trang 172

phƣơng án b, d học sinh thực nghiệm không mắc sai lầm, trong khi đó lớp đối chứng mắc sai

lầm với tỉ lệ gần 18%.

Đánh giá: nếu không để học sinh tham gia vào xây dựng kiến thức bài học thông qua

việc thảo luận nhóm thì mức độ nắm vững kiến thức của lớp đối chứng có phần hạn chế, học

sinh chƣa phân biệt rõ ràng giữa hai thể rắn và lỏng (bằng chứng học sinh lớp đối chứng mắc

sai lầm gần 18%), trái lại nếu giờ học giáo viên đƣa ra vấn đề nhận thức, chia nhóm cho học

sinh thảo luận, sau đó gọi đại diện nhóm tổng kết lại kiến thức còn các thành viên khác nhận

xét, đánh giá dƣới sự dẫn dắt của giáo viên thì kết quả đem lại có phần tốt hơn khi học sinh

chỉ lĩnh hội kiến thức một chiều từ phía giáo viên.

Câu 27: Hình dƣới đây biểu diễn đồ thị biến đổi trạng thái của một lƣợng khí trong

quá trình này là:

a) Nén khí.

b) Giãn khí.

c) Giãn khí rồi nén.

d) Nén khí rồi giãn.

1) Mục đích: đánh giá khả năng nắm vững kiến thức về quá trình đẳng tích.

2) Kết quả của lớp thực nghiệm và đối chứng thu đƣợc nhờ bảng dƣới đây.

Khả năng a b c d Lớp

Thực nghiệm Số lƣợng 3 6 26 9

(44) Tỉ lệ 6.8% 13.6% 59.1% 20.5%

Đối chứng Số lƣợng 9 13 15 8

Bảng 27

(45) Tỉ lệ 20% 28.9% 33.3% 17.8%

Trang 173

3) Nhận xét và đánh giá.

Ở câu này phƣơng án đúng nhất là phƣơng án c. Để chọn đƣợc kết quả tối ƣu thì học

sinh phải biết đƣợc đƣờng đẳng tích nằm dƣới ứng với thể tích lớn hơn đƣờng đẳng tích nằm

trên.

Từ bảng 27 cho thấy, tỉ lệ chọn các phƣơng án a, b, d của lớp đối chứng cao hơn lớp

thực nghiệm (các phƣơng án sai lầm), sự sai lầm ở câu a, b có thể do học sinh lựa chọn bằng

cảm tính, vì họ thấy ở giai đoạn 1-2 (đƣờng nằm ngang) → cho rằng thể tích không đổi, do

đó chỉ xảy ra quá trình nén khí hoặc giãn khí (quá trình 2-3). Sự sai lầm ở câu d, do chƣa nắm

đƣợc đặc điểm chính xác của quá trình đẳng tích nên dẫn đến kết quả sai lầm. Chỉ học sinh

nào chọn đƣợc phƣơng án c thì mới nắm đƣợc bản chất và đặc điểm của quá trình đẳng tích.

Sự lựa chọn phƣơng án c của lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng, điều này do giờ

học vật lí trên lớp họ đƣợc giáo viên phân tích khá tỉ mỉ tại sao đƣờng đẳng tích nằm trên ứng

với thể tích nhỏ hơn đƣờng đẳng tích nằm dƣới, vì chỉ khi nào học sinh nhận thức đƣợc

đƣờng đẳng tích nằm trên ứng với thể tích nhỏ hơn đƣờng đẳng tích nằm dƣới thì khi đó họ

mới suy luận đƣợc ở quá trình 2-3 là nén khí hay giãn khí, trái lại lớp đối chứng chƣa đƣợc

phân tích tỉ mỉ về đặc điểm của quá trình đẳng tích nên họ bị sai lầm cho rằng đƣờng đẳng

tích nằm trên ứng với thể tích lớn hơn, chính vì vậy, xác suất chọn phƣơng án sai là điều hiển

nhiên.

Trang 174

KẾT LUẬN CHUNG

Trong luận văn này, tôi đã vận dụng cơ sở lí luận Didactic vật lí để tiến hành soạn

thảo và thực nghiệm sƣ phạm năm bài học của chƣơng "Thuyết động học phân tử và chất khí

lí tƣởng" theo định hƣớng tổ chức hoạt động nhận thức với mục đích chính là giúp học sinh

giảm bớt khó khăn về mặt nhận thức khi bƣớc đầu tiếp cận với lĩnh vực học mới. Bên cạnh

đó luận văn còn giúp học sinh làm quen với các phƣơng pháp nhận thức và phƣơng thức hoạt

động nhận thức đƣa kiến thức đến mức độ lí thuyết trong khoa học vật lí.

Thực nghiệm cho thấy tiến trình dạy - học các bài học của chƣơng theo định hƣớng tổ

chức hoạt động nhận thức có kết quả khả thi. Do đó cho phép kết luận phƣơng pháp dạy học

theo định hƣớng tổ chức hoạt động nhận thức không những giúp cho học sinh tiếp nhận kiến

thức mà còn rèn luyện cho học sinh các thao tác tƣ duy quan trọng nhƣ: phân tích, so sánh,

tổng hợp hóa, khái quát hóa... mặt khác phƣơng pháp dạy học theo định hƣớng tổ chức hoạt

động nhận thức còn rèn luyện cho học sinh các kĩ năng nhƣ: kĩ năng phát hiện nêu vấn đề, đề

xuất phƣơng án giải quyết vấn đề... chính vì thế những khó khăn bƣớc đầu về mặt nhận thức

khi tiếp cận vào thế giới vi mô đƣợc giảm bớt tạo tiền đề để học sinh tiếp tục nghiên cứu sâu

vào thế giới vi mô ở cấp học cao hơn.

Do điều kiện thời gian nên thực nghiệm sƣ phạm chỉ tiến hành thử nghiệm với số

lƣợng bài học có giới hạn và đối tƣợng thử nghiệm chƣa đƣợc thử nghiệm trên phƣơng diện

rộng. Chúng tôi sẽ tiếp tục thử nghiệm trên phƣơng diện rộng hơn để tiếp tục hoàn thiện

chiến lƣợc dạy học theo định hƣớng tổ chức hoạt động nhận thức. Tuy nhiên những kết quả

thực nghiệm và các kết luận rút ra từ đề tài này tạo điều kiện cho chúng tôi nhân rộng ra

nhiều chƣơng của chƣơng trình vật lí phổ thông 10, 11, 12 nhằm đáp ứng đƣợc những tiêu chí

mà Bộ Giáo Dục đề ra trong chiến lƣợc đổi mới phƣơng pháp dạy học trong giai đoạn mới.

Trang 175

Họ và tên:………..

Lớp :…………….

ĐỀ KIỂM TRA

Câu 1: Mô hình động học phân tử không giải thích đƣợc hiện tƣợng nào dƣới đây:

a) Một khối khí bị nén.

b) Một khối khí bị nung nóng.

c) Một khối chất lỏng bị nung nóng.

d) Nhiễm điện do cọ sát.

Câu 2 : Nhận định nào sau đây đúng cho thể lỏng.

a) Có hình dạng riêng không xác định.

b) Có thể tích của bình chứa.

c) Có thể tích riêng xác định.

d) Có thể tích và hình dạng xác định.

Câu 3: Nhận định nào sau đây không đúng cho chất rắn.

a) Các nguyên tử dao động xung quanh vị trí cân bằng không cố định.

b) Các nguyên tử dao động xung quanh vị trí cân bằng cố định.

c) Các nguyên tử liên kết chặt chẽ với nhau.

d) Các nguyên tử chƣa liên kết chặt chẽ với nhau.

Câu 4: Khí đƣợc coi là khí lí tƣởng khi:(chọn câu sai)

a) Thể tích của các phân tử có thể bỏ qua.

b) Khối lƣợng của các phân tử có thể bỏ qua.

c) Các phân tử chỉ tƣơng tác với nhau khi va chạm.

d) Gây áp suất lên thành bình chứa.

Câu 5: Các hạt Brown chuyển động là do:

a) Lực nội tại của hạt Brown gây nên.

b) Tƣơng tác giữa các hạt Brown gây nên.

c) Sự va đập của các phân tử môi trƣờng lên hạt Brown từ các phía

Trang 176

không cân bằng nhau.

d) Các hạt Brown lơ lửng trong nƣớc chính là sự chuyển động của các phân tử

môi trƣờng.

Câu 6: Số Avogadro có giá trị bằng(chọn câu sai):

a) Số nguyên tử có trong 4 g Hêli.

b) Số phân tử chứa trong 16 g ôxi

c) số nguyên tử chứa trong 6 g đồng vị cacbon 12.

d) Số phân tử chứa trong 18 g nƣớc.

Câu 7: Các nguyên tử, phân tử tƣơng tác với nhau bằng lực:

a) Hút.

b) Đẩy.

c) Vừa hút vừa đẩy.

d) Tỉ lệ nghịch với bình phƣơng khoảng cách.

Câu 8: Hiện tƣợng nào sau đây liên quan đến lực đẩy phân tử.

a) Không thể dùng tay ghép liền hai nửa viên phấn với nhau.

b) Cho hai giọt nƣớc tiến lại gần nhau, hai giọt sẽ hợp lại thành một giọt.

c) Không thể làm giảm thể tích của chất lỏng.

d) Phải dùng lực mới bẻ gãy đƣợc miếng gỗ.

Câu 9: Đồ thị nào dƣới đây biểu diễn đúng sự biến đổi trạng thái của khối khí trong

quá trình đẳng áp.

Trang 177

Câu 10 : Đồ thị hình bên biểu diễn sự biến đổi trạng thái của khối khí trong quá trình

đẳng tích. Đồ thị này nghiệm đúng các trƣờng hợp nào sau đây:

a) V1 > V2

b) D1 > D2

c) V1 < V2

d) D1 < D2

Câu 11: Hiện tƣợng nào sau đây liên quan đến định luật Charles:

a) Quả bóng bị vỡ khi dùng tay bóp.

b) Quả bóng bàn bị bẹp nhúng vào nƣớc phồng lên nhƣ cũ.

c) Đun sôi ấm nƣớc, nấp ấm bật ra, nƣớc tràn ra ngoài.

d) Bánh xe đạp để ngoài nắng bị nổ.

Câu 12: Đối với một lƣợng khí xác định, quá trình nào sau đây là đẳng áp.

a) Nhiệt độ không đổi, thể tích tăng.

e) Nhiệt độ giảm, thể tích tăng tỉ lệ nghịch với nhiệt độ.

f) Nhiệt độ không đổi, thể tích giảm.

g) Nhiệt độ không đổi, thể tích tăng tỉ lệ nghịch với nhiệt độ.

Câu 13: Biểu thức nào sau đây không phù hợp với nội dung định luật Gay-Lussac.

a) = const V T

b) V ~ T

c) = V1 V2 T1 T2

d) V ~ t

Câu 14: Các biểu thức sau đây, biểu thức nào phù hợp ở quá trình đẳng nhiệt (có thể

chọn nhiều câu)

Trang 178

Trong đó P,V, D lần lƣợt là áp suất, thể tích và khối lƣợng riêng.

Câu l5: Biểu thức nào sau đây không phù hợp với nội dung định luật Charles.

a) P ~ T

b) = const P T

c) P ~ t

d) = P1 T1 P2 T2

Câu 16: Mối liên hệ giữa áp suất, thể tích, nhiệt độ của chất khí trong quá trình nào

sau đây đƣợc xác định bằng phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng:

a) Nung nóng lƣợng khí trong bình đậy kín.

b) Nung nóng lƣợng khí trong bình không đậy kín.

c) Lƣợng khí trong xylanh có pittong làm khí nóng lên, làm pittong di chuyển,

d) Dùng tay bóp quả bóng bàn.

Câu 17: Ở quá trình đăng tích thì các biểu thức nào sau đây phù hợp, lƣợng khí xác

định liên quan với nhau:

Câu 18: Dùng kiến thức nào sau đây để giải thích chính xác hiện tƣợng quả bóng bàn

bị bẹp thả vào nƣớc nóng phồng lên nhƣ cũ.

a) Định luật Charles.

b) Định luật Boyle-Mariotte.

c) Định luật Gay-Lussac.

d) Phƣơng trình trạng thái khí lí tƣởng.

Câu 19: Với lƣợng khí xác định khi nén khí đẳng nhiệt thì số phân tử trong một đơn

vị thể tích:

a) Va chạm lên thành bình nhiều hơn.

Trang 179

b) Giảm tỉ lệ nghịch với áp suất.

c) Tăng tỉ lệ thuận với áp suất.

d) Tăng tỉ lệ nghịch với áp suất.

Câu 20: Với một lƣợng khí xác định khi làm nóng đẳng tích thì:

a) Số phân tử trong một đơn vị thể tích không đổi.

b) Số phân tử trong một đơn vị thể tích tăng tỉ lệ thuận với nhiệt độ.

c) Số phân tử trong một đơn vị thể tích giảm tỉ lệ nghịch với nhiệt độ.

d ) Áp suất tăng

Câu 21: Hiện tƣợng nào sau đây không liên quan đến phƣơng trình trạng thái khí lí

tƣởng:

a) Nung nóng lƣợng khí trong bình không đậy kín.

b) Ruột xe đạp để ngoài nắng bị căng phồng lên.

c) Thổi không khí vào quả bóng bay khá nhiều làm quả bóng bị vỡ.

d) Đun nóng lƣợng khí trong xy lanh có pittong.

Câu 22: Đƣờng đẳng tích có dạng là:

Câu 23: Hãy cho biết các quá trình ghi bên trái ứng với các đồ thị nào tƣơng ứng bên

phải:

a) Quá trình đẳng nhiệt

b) Quá trình đẳng tích

c) Quá trình đẳng áp

Trang 180

d) Quá trình bất kì

Câu 24: Hãy nối tên quá trình ghi bên trái với các phƣơng trình tƣơng ứng ghi bên

phải:

a) Quá trình đẳng nhiệt. 1) = P1 T1 P2 T2

b) Quá trình đẳng tích. 2) T2P1 = P2T1

c) Quá trình đẳng áp. 3) V1T2 = V2T1

d) Quá trình bất kì. 4) = P1V1 T1 P2V2 T2

Câu 25: Đại lƣợng nào sau đây không phải là thông số trạng thái của một lƣợng khí.

a) Nhiệt độ.

b) Thể tích.

c) Khối lƣợng,

d) Áp suất.

Câu 26: Nhận định nào sau đây đúng cho thể lỏng.

a) Các phân tử sắp xếp chƣa chặt chẽ.

b) Các phân tử chuyển động xung quanh vị trí cân bằng cố định.

c) Các phân tử dao động xung quanh vị trí cân bằng di chuyển đƣợc.

d) Các phân tử sắp xếp chặt chẽ.

Câu 27: Hình dƣới đây biểu diễn đồ thị biến đổi trạng thái của một lƣợng khí

trong quá trình này là:

a) Nén khí.

b) Giãn khí.

c) Giãn khí rồi nén.

d) Nén khí rồi giãn.

Trang 181

Câu 28: Nén khí đẳng nhiệt từ thể tích 9 lít đến thể tích 6 lít thì thấy áp suất thay đổi

một lƣợng 50 Pa. Nếu cho dãn khí đến thể tích 12 lít thì áp suất lúc này là:

a) 150 Pa.

b) 100 Pa.

c) 75 Pa.

d) 50 Pa.

Câu 29: Một cái bơm chứa 100cm3 không khí ở nhiệt độ 27°C và áp suất 105Pa.

Ngƣời ta nén sao cho thể tích không khí chỉ còn 20cm3 khi đó áp suất tƣơng ứng là 5.45Pa.

Nhiệt độ đã thay đổi so với nhiệt độ lúc đầu là:

a) Giảm 2 lần.

b) Tăng 2 lần.

c) Tăng đến 327°k.

d) Cả câu b và c đều đúng.

Câu 30 : Một xylanh chứa 150 cm3 khí ở áp suất 2.105 Pa. Pittong nén khí trong

xylanh xuống còn 0.l dm3. Áp suất của khí trong xylanh lúc này là:

a) 3.108 Pa.

b) 3.105 Pa.

c) 3.106 Pa.

d) 3.107 Pa.

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Đề cƣơng báo cáo tƣ tƣởng đổi mới chƣơng trình giáo dục THPT môn Vật Lí.

2. Đề cƣơng báo cáo tƣ tƣởng đổi mới chƣơng trình giáo dục THPT môn Vật Lí.

3. Dƣơng Trọng Bái, Tô Giang, Nguyễn Đức Thâm, Bùi Gia Thịnh (1995), sách giáo

khoa lớp 10, Nxb Giáo dục.

4. Lƣơng Duyên Bình, Bùi Gia Thịnh, Nguyễn Xuân Chi, Tô Giang, Trần Trí Minh, Vũ

Quang, Sách giáo khoa lớp 10 thí điểm (2003), Nxb Giáo dục.

5. Lƣơng Duyên Bình, Bùi Gia Thịnh, Nguyễn Xuân Chi, Tô Giang, Trần Trí Minh,Vũ

Quang, sách giáo viên thí điểm (2003), Nxb Giáo dục, Hà Nội.

6. Đỗ Ngọc Đạt (1994), Toán thống kê ứng dụng trong nghiên cứu khoa học giáo dục và

xã hội học, Trƣờng Đại học sƣ phạm Hà Nội, Hà Nội.

7. Đàm Trung Đồn, Nguyễn Trọng Phú (1993), Nxb Giáo dục, Hà Nội.

8. Vũ Thanh Khiết, Phạm Quý Tƣ, Nguyễn Phúc Thuần, Nguyễn Đức Thâm (1995),

sách giáo khoa vật lí lớp 11, Nxb Giáo dục, Hà Nội.

9. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng (1999), Tổ chức hoạt động nhận thức cho

học sinh, Nxb Đại Học quốc gia Hà Nội.

10. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng (2000), Tổ chức hoạt động nhận thức cho

học sinh, Nxb Đại Học quốc gia Hà Nội.

11. Lê Thị Thanh Thảo, "Didactic Vật lí" Trƣờng ĐHSP TP Hồ CHÍ MINH.

12. Lê Thị Thanh Thảo, "Didactic Vật lí" Trƣờng ĐHSP TP Hồ CHÍ MINH.

13. Lê Thị Thanh Thảo, "Didactic Vật lí" Trƣờng ĐHSP TP Hồ CHÍ MINH.

14. Lê Thị Thanh Thảo, "Didactic Vật lí" Trƣờng ĐHSP TP Hồ CHÍ MINH.

15. Lê Thị Thanh Thảo, "Didactic Vật lí" Trƣờng ĐHSP TP Hồ CHÍ MINH.

16. Lê Thị Thanh Thảo, "Tạp chí giáo dục" (Tháng 2 năm 2004), Giảng dạy các mô hình

ở Trƣờng phổ thông, số 79.

17. Lê Thị Thanh Thảo, "Tạp chí giáo dục" (Tháng 2 năm 2004), Giảng dạy các mô hình

ở Trƣờng phổ thông, số 79

18. LI. REZNIKOV, S.JA. SHAMASH, GB, KUYPERMAMT, Phƣơng pháp giảng dạy

vật lí phân tử ở trƣờng phổ thông, ngƣời dịch Phó Đức Hoan, Nguyễn Đức Thâm, Vũ

Đào Chính (1981), Nxb Giáo dục