Luận án Tiến sĩ Khoa học Giáo dục: Phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho sinh viên ngành kĩ thuật trong dạy học phần Nhiệt học Vật lí đại cương

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ---------------------- TRẦN NGỌC DŨNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT

VẤN ĐỀ CHO SINH VIÊN NGÀNH KĨ THUẬT TRONG

DẠY HỌC PHẦN NHIỆT HỌC VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGHỆ AN – 2020

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ---------------------- TRẦN NGỌC DŨNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT

VẤN ĐỀ CHO SINH VIÊN NGÀNH KĨ THUẬT TRONG

DẠY HỌC PHẦN NHIỆT HỌC VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG

Chuyên ngành: LÍ LUẬN VÀ PPDH BỘ MÔN VẬT LÍ

Mã số: 9140111

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. NGUYỄN ĐÌNH THƯỚC

2. PGS.TS. NGUYỄN THỊ NHỊ

NGHỆ AN – 2020

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi

dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS.Nguyễn Đình Thước và PGS.TS

Nguyễn Thị Nhị. Các số liệu trong luận án là trung thực, khách quan và chưa

từng được ai công bố trong bất kì công trình khoa học nào.

Nghệ An, tháng 3 năm 2020

Tác giả

Trần Ngọc Dũng

ii

LỜI CẢM ƠN

Bằng tất cả tấm lòng và sự tôn kính của mình tác giả xin cám ơn gửi lời

tri ân tới PGS.TS.Nguyễn Đình Thước và PGS.TS.Nguyễn Thị Nhị, người đã

định hướng đề tài, động viên và giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình thực hiện

luận án bằng tất cả sự tận tâm và nhiệt huyết của mình.

Tác giả luận án xin chân thành cám ơn Ban Giám hiệu, Phòng Đào tạo

Sau đại học, Ban Lãnh đạo Viện Sư phạm Tự nhiên và Bộ môn LL&PPDH

Vật lí - Trường Đại học Vinh; Ban Giám hiệu Trường Sỹ quan Kỹ thuật Quân

sự đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong quá trình học tập và nghiên cứu.

Tác giả bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các nhà khoa học của chuyên

ngành LL&PPDH Vật lý đã có những ý kiến đóng góp cho tác giả trong quá

trình nghiên cứu và hoàn chỉnh luận án.

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với gia đình, bạn bè và đồng

nghiệp, người thân đã hết lòng giúp đỡ, động viên tôi hoàn thành luận án.

Nghệ An, tháng 3 năm 2020

Tác giả

Trần Ngọc Dũng

iii

CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN

TT Từ viết tắt Từ viết đầy đủ

Đối chứng ĐC 1

Đánh giá ĐG 2

Đại học ĐH 3

GQVĐ GQVĐ 4

Giảng viên GV 5

Kỹ năng KN 6

Kết quả học tập KQHT 7

Năng lực NL 8

Nhà xuất bản NXB 9

Phương pháp PP 10

Phương pháp dạy học PPDH 11

Sinh viên SV 12

Tiêu chí TC 13

Thực nghiệm TN 14

Thực nghiệm sư phạm TNSP 15

iv

LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN ................................................... iii DANH MỤC CÁC BẢNG.............................................................................. vii MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................... 6 1.1. Các kết quả nghiên cứu về dạy học phát triển NL GQVĐ ở nước ngoài .. 6 1.2. Các kết quả nghiên cứu về dạy học phát triển NL GQVĐ ở Việt Nam .. 11 1.3. Những vấn đề tiếp tục nghiên cứu ........................................................... 19 CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN PHÁT TRIỂN NL PHÁT HIỆN VÀ GQVĐ CỦA SINH VIÊN KĨ THUẬT TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG.............................................................................................. 20 2.1. Hoạt động dạy và hoạt động học trong quá trình dạy học đại học .......... 20 2.1.1. Quá trình dạy học đại học ..................................................................... 20 2.1.2. Hoạt động dạy và hoạt động học ở đại học ........................................... 24 2.2. Khái niệm NL ........................................................................................... 27 2.2.1. Một số quan niệm về NL ....................................................................... 27 2.2.2. Các đặc trưng cơ bản của NL ................................................................ 29 2.2.3. Cấu trúc NL ........................................................................................... 30 2.2.4. Các loại NL ........................................................................................... 31 2.3. NL phát hiện và GQVĐ của SV trong dạy học Vật lí đại cương ............ 32 2.3.1. Khái niệm NL phát hiện và GQVĐ ...................................................... 32 2.3.2. Cấu trúc NL phát hiện và GQVĐ trong dạy Vật lí đại cương .............. 33 2.3.3. Đánh giá NL phát hiện và GQVĐ của SV trong học tập Vật lí đại cương ............................................................................................................... 35 2.4. Dạy học GQVĐ trong môn học Vật lí đại cương cho SV đại học........... 39 2.4.1. Khái niệm “Vấn đề” và “Tình huống có vấn đề” trong dạy học .......... 39 2.4.2. Dạy học GQVĐ ..................................................................................... 42 2.4.3. Cấu trúc của dạy học GQVĐ ................................................................ 43 2.4.4. Các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề ........................................... 45 2.4.5. Dạy học GQVĐ thực hiện mục tiêu phát triển NL của SV trong học tập Vật lí đại cương ............................................................................................... 47

MỤC LỤC

v

2.5. Thực trạng dạy học Vật lí đại cương trong các trường đại học quân đội theo hướng phát triển NL phát hiện và GQVĐ ............................................... 49 2.5.1. Mục đích điều tra .................................................................................. 49 2.5.2. Đối tượng điều tra ................................................................................. 49 2.5.3. Phương pháp điều tra ............................................................................ 50 2.5.4. Kết quả điều tra thực trạng .................................................................... 50 2.5.5. Nhận định kết quả điều tra .................................................................... 53 2.6. Đề xuất những biện pháp sư phạm nhằm phát triển NL phát hiện và GQVĐ của SV trong quá trình dạy học Vật lí đại cương ............................... 53 2.6.1. Cơ sở khoa học của các biện pháp ........................................................ 53 2.6.2. Định hướng xây dựng các biện pháp .................................................... 55 2.6.3. Nguyên tắc xây dựng các biện pháp ..................................................... 55 2.6.4. Biện pháp sư phạm phát triển NL phát hiện và GQVĐ cho SV trong dạy học Vật lí đại cương ................................................................................. 56 2.6.5. Quy trình sử dụng các biện pháp phát triển NL phát hiện và GQVĐ cho SV trong quá trình dạy học phần Nhiệt học Vật lí đại cương ......................... 62 Kết luận chương 2 ........................................................................................... 63 CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY MỘT SỐ KIẾN THỨC PHẦN NHIỆT HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ ................................................................ 64 3.1. Phân tích chương trình Vật lí đại cương dành cho SV ngành kĩ thuật .... 64 3.1.1. Mục tiêu của chương trình Vật lí đại cương theo đề cương chi tiết môn học hiện hành .................................................................................................. 65 3.1.2. Vị trí của phần Nhiệt học trong chương trình Vật lí đại cương ............ 67 3.2. Hướng dẫn SV tự học, tự nghiên cứu nội dung học tập phần Nhiệt học . 70 3.2.1. Thuyết động học phân tử chất khí và các định luật phân bố ................ 70 3.2.2. Nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học .................................................. 73 3.2.3. Nguyên lí thứ hai nhiệt động lực học .................................................... 82 3.3. Chuẩn bị điều kiện dạy học GQVĐ những kiến thức phần Nhiệt học .... 88 3.3.1. Thiết kế tình huống có vấn đề dùng cho dạy học GQVĐ ..................... 88 3.3.2. Xây dựng bài tập vấn đề dùng để dạy học phần Nhiệt học .................. 89 3.3.3. Chuẩn bị các phương tiện cho dạy học GQVĐ phần Nhiệt học ........... 92

vi

3.4. Soạn thảo kế hoạch dạy học phần Nhiệt học theo định hướng phát triển NL phát hiện và GQVĐ ................................................................................ 103 Kết luận chương 3 ......................................................................................... 143 CHƯƠNG 4. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ................................................. 144 4.1. Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ............................................ 144 4.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm .......................................................... 144 4.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ......................................................... 144 4.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm ............................................................ 144 4.3. Nội dung thực nghiệm sư phạm vòng 1 và vòng 2 ................................ 145 4.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ....................................................... 146 4.5. Thực nghiệm sư phạm vòng 1 ................................................................ 146 4.5.1. Thời gian và nội dung thực nghiệm sư phạm vòng 1 ......................... 146 4.5.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 1. ............................................... 146 4.6. Thực nghiệm sư phạm vòng 2 ................................................................ 152 4.6.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm vòng 2 .............................................. 152 4.6.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm .......................................................... 152 4.6.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 2 ................................................ 152 4.7. Kết quả chung về thực nghiệm sư phạm ................................................ 157 4.7.1. Kết quả định tính về thực nghiệm sư phạm ........................................ 157 4.7.2. Kết quả định lượng về thực nghiệm sư phạm ..................................... 158 Kết luận chương 4 ......................................................................................... 168 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................... 169 I. KẾT LUẬN ................................................................................................ 169 II. KIẾN NGHỊ .............................................................................................. 170 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ .......... 171 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 172 Tiếng Việt ...................................................................................................... 172

vii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1. Thang đo đánh giá NL phát hiện và GQVĐ ................................... 35

Bảng 2.2. Thang đo NL phát hiện và GQVĐ theo mức độ các tiêu chí ......... 36

Bảng 3.1. Phân phối nội dung, thời gian dạy học của phần Nhiệt học trong

chương trình Vật lí đại cương theo chương trình hiện hành ........................... 69

Bảng 3.2 Nhiệt dung phân tử gam các chất khí ............................... 77

Bảng 3.3. Xác định tỷ số nhiệt dung phân tử Cp/Cv của chất khí .................. 93

Bảng 3.4. Số liệu khảo sát hiện tượng nhiệt điện, lấy mẫu nhiệt kế cặp nhiệt

kim loại ............................................................................................................ 96

Bảng 3.5. Xác định đương lượng nước K của bình nhiệt lượng kế ................ 99

Bảng 3.6. Xác định nhiệt dung riêng c của mẫu vật rắn ................................. 99

Bảng 4.1. Lớp thực nghiệm và đối chứng trong 2 vòng TNSP .................... 145

Bảng 4.2. Nội dung dạy học thực nghiệm sư phạm ...................................... 145

Bảng 4.3. So sánh tiến trình giải bài tập và quá trình GQVĐ ...................... 148

Bảng 4.4. Bảng thang đo mức độ theo tiêu chí NL phát hiện vấn đề của SV

làm bài kiểm tra ............................................................................................. 158

Bảng 4.5. Bảng thang đo mức độ theo tiêu chí NL tìm giải pháp và thực hiện

giải pháp của SV làm bài kiểm tra ................................................................ 159

Bảng 4.6. Bảng thang đo mức độ theo tiêu chí NL trình bày giải pháp và kết

quả của SV làm bài kiểm tra ......................................................................... 160

Bảng 4.7. Bảng thang đo mức độ theo tiêu chí NL đánh giá giải pháp và kết

quả của SV làm bài kiểm tra ......................................................................... 161

Bảng 4.8. Tổng hợp kết quả đánh giá NL phát hiện và GQVĐ của SV thông

qua các NL thành tố ...................................................................................... 162

Bảng 4.9. Kết quả bài kiểm tra của SV lớp đối chứng và thực nghiệm........ 163

Bảng 4.10. Phân loại kết quả làm bài kiểm tra của lớp ĐC và TN ............... 163

Bảng 4.11. Bảng tần suất của lớp đối chứng và thực nghiệm ....................... 164

Bảng 4.12. Bảng tần số lũy tích hội tụ lùi ..................................................... 164

Bảng 4.13. Bảng tham chiếu T – test ............................................................ 166

Bảng 4.14. Bảng so sánh theo chuẩn Cohen ................................................. 166

Bảng 4.15. So sánh dữ liệu giữa hai lớp thực nghiệm và đối chứng ............ 166

viii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ

Hình 2.1. Cấu trúc quá trình dạy học đại học [64] .......................................... 23

Hình 2.2. Cấu trúc của tâm lí hoạt động [60, tr. 32] ....................................... 25

Hình 2.3. Hệ thống phân bậc các nhu cầu của Maslow .................................. 25

Hình 2.4. Sơ đồ cấu trúc NL phát hiện và GQVĐ .......................................... 34

Hình 2.5. Sơ đồ các bước triển khai dạy học GQVĐ .................................... 61

Hình 3.1. Biểu diễn quá trình đẳng tích. ......................................................... 75

Hình 3.2. Biểu diễn quá trình đẳng áp. ........................................................... 76

Hình 3.3. Biểu diễn quá trình đẳng nhiệt. ....................................................... 78

Hình 3.4. Biểu diễn quá trình đoạn nhiệt. ....................................................... 79

Hình 3.5. Quá trình biến đổi không thuận nghịch ........................................... 85

Hình 3.6. Thành phần thiết bị bộ thí nghiệm đo tỷ số Cp/Cv ......................... 93

Hình 3.7: Thành phần thiết bị bộ thí nghiệm khảo sát hiện tượng nhiệt điện, lấy mẫu nhiệt kế cặp nhiệt kim loại ................................................................ 96

Hình 3.8: Thành phần thiết bị bộ thí nghiệm khảo sát hiện tượng nhiệt điện, lấy mẫu nhiệt kế cặp nhiệt kim loại ................................................................ 98

Hình 3.9: Mô phỏng chuyển động của piston trong xylanh .......................... 100

Hình 3.10: Mô phỏng một số máy nhiệt theo các chu trình .......................... 101

Hình 3.11. Mô phỏng công tác của động cơ 4 kỳ ......................................... 101

Hình 3.12. Mô phỏng cấu tạo của động cơ 4 kỳ ........................................... 102

Hình 3.13. Mô phỏng piston chuyển động trong xylanh .............................. 111

Hình 3.14. Công phụ thuộc vào quá trình ..................................................... 111

Hình 3.15. Hình vẽ bài tập 1 ......................................................................... 118

Hình 3.16. Hình vẽ bài tập 2 ......................................................................... 120

Hình 3.17. Hình vẽ bài tập 3 ......................................................................... 122

Hình 3.18. Hình vẽ bài tập 4 ......................................................................... 123

Hình 3.19. Hình vẽ cấu tạo máy hơi nước .................................................... 129

Hình 3.20. Mặt cắt của động cơ đốt trong..................................................... 131

Hình 3.21. Sơ đồ nguyên lí máy làm lạnh dùng khí ép ................................ 132

Hình 3.22. Chu trình Carnot thuận ................................................................ 134

Hình 3.23. Sơ đồ làm mát bằng két nước ...................................................... 136

ix

Hình 3.24. Động cơ ghép .............................................................................. 137

Hình 3.25. Hiệu suất của chu trình thuận nghịch. ......................................... 139

Hình 4.1. Biểu đồ biểu diễn các tiêu chí ứng với các mức độ (NL thành tố phát hiện vấn đề) ........................................................................................... 159

Hình 4.2. Biểu đồ biểu diễn các tiêu chí ứng với các mức độ (NL thành tố tìm và thực hiện giải pháp GQVĐ đạt kết quả) ................................................... 160

Hình 4.3. Biểu đồ biểu diễn các tiêu chí ứng với các mức độ (NL thành tố trình bày giải pháp và kết quả) ...................................................................... 161

Hình 4.4. Biểu đồ biểu diễn các tiêu chí ứng với các mức độ (NL thành tố đánh giá giải pháp và kết quả)....................................................................... 162

Hình 4.5. Kết quả đánh giá NL phát hiện và GQVĐ .................................... 163

Hình 4.6. Biểu đồ biểu diễn điểm kiểm tra của lớp TN và ĐC .................... 164

Hình 4.7. Biễu diễn tần số lũy tích lớp ĐC và lớp TN ................................. 165

1

MỞ ĐẦU

1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đang tác động mạnh mẽ đến mọi mặt

của đời sống xã hội, tạo ra nhiều cơ hội và thách thức cho các quốc gia do

toàn cầu hóa mang lại. Trong xu hướng toàn cầu hóa đó, nền kinh tế tri thức

có vai trò rất quan trọng trong việc quyết định sự phát triển kinh tế của một

đất nước. Do tri thức đã và đang trở thành một nguồn lực kinh tế chủ yếu của

lợi thế cạnh tranh mà nhiều nước trên thế giới coi đổi mới giáo dục và đào tạo

là chiến lược phát triển sống còn của mình. Vì vậy, những yêu cầu mới về

quan điểm, mục tiêu, cơ chế phát triển, nội dung chương trình, phương pháp

giáo dục được đặt ra ở hầu hết các quốc gia.

Cùng với xu thế phát triển của thế giới, Việt Nam đang trong quá trình

hội nhập quốc tế ngày càng sâu rộng; sự phát triển nhanh chóng của khoa học

và công nghệ, giáo dục và đào tạo, cùng với sự cạnh tranh quyết liệt trên

nhiều lĩnh vực giữa các quốc gia, đòi hỏi giáo dục phải đổi mới mạnh mẽ

bằng việc chuyển từ tiếp cận nội dung sang hình thành, phát triển NL.

Sự phát triển của khoa học giáo dục, dạy học trong các nhà trường ở

Việt Nam đã tiếp nhận sự tác động mạnh mẽ bằng phương pháp dạy học hiện

đại với sự hỗ trợ của các phương tiện hỗ trợ dạy học tiên tiến. Vai trò của

người dạy và NL sư phạm đều có những thay đổi để theo kịp sự phát triển của

trình độ người học và mục tiêu giáo dục phát triển NL.

Tại Hội nghị 8, Ban chấp hành TW Đảng Cộng sản Việt Nam khóa XI

đã ban hành Nghị quyết 29 về đổi mới căn bản toàn diện giáo dục Việt Nam.

Nghị quyết xác định đổi mới những vấn đề lớn, cốt lõi, từ quan điểm đến tư

tưởng chỉ đạo mục tiêu, phương pháp dạy học, đánh giá ở tất cả các bậc học,

ngành học. Trong đó, đối với giáo dục đại học, Nghị quyết nêu: “Đối với giáo

dục đại học, tập trung đào tạo nhân lực trình độ cao, bồi dưỡng nhân tài, phát

triển phẩm chất và NL tự học, tự làm giàu tri thức, sáng tạo của người học.

Hoàn thiện mạng lưới các cơ sở giáo dục đại học, cơ cấu ngành nghề và trình

độ đào tạo phù hợp với quy hoạch phát triển nhân lực quốc gia; trong đó, có

một số trường và ngành đào tạo ngang tầm khu vực và quốc tế. Đa dạng hóa

2

các cơ sở đào tạo phù hợp với nhu cầu phát triển công nghệ và các lĩnh vực,

ngành nghề; yêu cầu xây dựng, bảo vệ Tổ quốc và hội nhập quốc tế” [11].

Nhà trường quân đội là nơi đào tạo, rèn luyện, bồi dưỡng và cung cấp

nguồn cán bộ cho toàn quân. Cùng với sự phát triển nhanh chóng của khoa

học và kĩ thuật quân sự, có một khối lượng lớn tri thức khoa học hiện đại, tiên

tiến cần trang bị cho SV. Trong khi đó, quỹ thời gian dành cho đào tạo lại

không thay đổi. Vì vậy, đổi mới dạy học ở nhà trường kỹ thuật quân đội cần

hướng vào việc phát triển NL phát hiện GQVĐ, góp phần nâng cao kĩ năng

nghề nghiệp, khả năng hành động cho người học. Đây là khó khăn, thách thức

đặt ra đối với các nhà trường quân đội hiện nay, đòi hỏi cần phải có những

biện pháp đồng bộ mang lại hiệu quả cao góp phần nâng cao chất lượng

đào tạo.

Vật lí đại cương là một môn học thuộc khối kiến thức cơ bản trong

chương trình đào tạo của các trường đại học kĩ thuật quân đội. Môn học này là

tiền đề cơ bản/kiến thức nền cho các môn học khác nên được giảng dạy từ học

kỳ đầu của năm thứ nhất. Vì vậy môn học được thiết kế theo định hướng ứng

dụng, nghiên cứu với mục đích trang bị cho SV khả năng đề xuất và triển khai

các giải pháp kỹ thuật cũng như kỹ năng phân tích và GQVĐ thực tiễn thông

qua các khối kiến thức cơ bản về Toán học và Vật lí; các kiến thức của ngành

học. Nhiệt học là một phần của chương trình Vật lí đại cương, nghiên cứu các

tính chất Vật lí của hệ vĩ mô trên cơ sở phân tích những biến đổi năng lượng

có thể có của hệ mà không tính đến cấu trúc vi mô của chúng. Phần Nhiệt học

giúp SV hiểu những nguyên lí và ứng dụng cơ bản của nhiệt học trong đời

sống thực và trong các lĩnh vực về khí tài quân sự trong thời đại mới.

Thực tế dạy học Vật lí đại cương ở các trường đại học kỹ thuật quân

đội nói chung, phần Nhiệt học nói riêng, nhìn chung phương pháp truyền đạt

còn nặng về truyền thụ lí thuyết. Hơn nữa nguồn thông tin khoa học còn chưa

được phong phú, thời gian thực hành bố trí thời lượng chưa hợp lí. Từ đó các

yếu tố phân loại và lựa chọn phương pháp dạy học chưa vận dụng được

những thành tựu phát triển của công nghệ khoa học giáo dục hiện đại. Vì vậy

người nghiên cứu tin tưởng rằng phương pháp dạy học theo hướng phát hiện

3

và GQVĐ của SV là một nghiên cứu cần thiết và tích cực giúp cho SV học

tập hiệu quả hơn.

Với những lý do nêu trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu: “Phát triển

NL phát hiện và GQVĐ cho SV ngành kĩ thuật trong dạy học phần Nhiệt

học Vật lí đại cương”.

2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Phát triển NL phát hiện và GQVĐ cho SV trong dạy học phần Nhiệt

học Vật lí đại cương ở Trường Sỹ quan Kỹ thuật Quân sự.

3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

3.1. Đối tượng nghiên cứu

- NL phát hiện và GQVĐ của SV trong học tập Vật lí.

- Quá trình dạy học Vật lí đại cương.

3.2. Phạm vi nghiên cứu

Phần Nhiệt học môn Vật lí đại cương thuộc chương trình đào tạo của

Trường Sỹ quan Kỹ thuật Quân sự.

4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

Nếu xây dựng và sử dụng các biện pháp sư phạm theo định hướng dạy

học GQVĐ trong dạy học Vật lí đại cương thì sẽ góp phần phát triển được NL

phát hiện và GQVĐ của SV.

5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

5.1. Nghiên cứu lí luận dạy học đại học liên quan đến phát triển NL nói

chung và NL phát hiện và GQVĐ cho SV.

5.2. Nghiên cứu chương trình, giáo trình môn Vật lí đại cương giảng

dạy các trường quân đội.

5.3. Tìm hiểu thực trạng dạy học phát triển NL phát hiện và GQVĐ

trong dạy học Vật lí đại cương của SV ngành kĩ thuật.

5.4. Đề xuất một số biện pháp phát triển NL phát hiện và GQVĐ của

SV trong dạy học phần Nhiệt học Vật lí đại cương.

5.5. Sử dụng các biện pháp đã xây dựng vào dạy học phần Nhiệt học

thuộc chương trình Vật lí đại cương.

5.6. Thực nghiệm sư phạm.

4

6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

6.1. Phương pháp nghiên cứu lí luận

- Nghiên cứu Luật Giáo dục, các nghị quyết của Đảng và Nhà nước,

các văn bản của Bộ GD&ĐT về giáo dục đại học.

- Nghiên cứu các tài liệu về triết học, tâm lí học, lí luận dạy học đại

học, lí luận và phương pháp dạy học Vật lí; các quan điểm đổi mới trong giáo

dục đại học, các phương pháp dạy học tích cực, những vấn đề liên quan tới đề

tài nghiên cứu.

6.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

Khảo sát điều tra và phỏng vấn trao đổi với cán bộ quản lí, chuyên gia,

GV, SV.

6.3. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Tổ chức thực nghiệm sư phạm kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài.

6.4. Phương pháp thống kê toán học

Xử lí, đánh giá các số liệu điều tra và kết quả thực nghiệm sư phạm

bằng công cụ thống kê toán học.

7. ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN

7.1. Về mặt lí luận

- Góp phần làm sáng tỏ cơ sở khoa học phát triển NL phát hiện và

GQVĐ của SV trong quá trình dạy học Vật lí đại cương theo chương trình

đào tạo ngành kỹ thuật của Trường Sỹ quan Kỹ thuật Quân sự.

- Đề xuất được cấu trúc NL phát hiện và GQVĐ của SV trong học tập

Vật lí đại cương.

- Xây dựng được các tiêu chí và thang đo NL phát hiện và GQVĐ của SV.

7.2. Về mặt thực tiễn

- Điều tra được thực trạng dạy học Vật lí đại cương theo hướng phát

triển NL nói chung và NL phát hiện và GQVĐ nói riêng trong một số trường

đại học quân đội của Bộ Quốc phòng.

- Đề xuất 4 biện pháp sư phạm để phát triển NL phát hiện và GQVĐ

của SV trong quá trình dạy học phần Nhiệt học Vật lí đại cương.

- Thiết kế được các tiến trình dạy học phần Nhiệt học theo định hướng

phát triển NL phát hiện và GQVĐ.

5

- Chuẩn bị các điều kiện triển khai dạy học phần nhiệt học theo định

hướng phát triển NL phát hiện và GQVĐ, cụ thể: Xây dựng được 10 tình

huống có vấn đề, xây dựng được 25 bài tập vấn đề, 03 bài tập thí nghiệm, các

mô hình và các tranh ảnh.

8. CẤU TRÚC LUẬN ÁN

Phần mở đầu (05 trang)

Chương 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu (14 trang)

Chương 2. Cơ sở lí luận và thực tiễn phát triển NL phát hiện và GQVĐ cho

SV ngành kỹ thuật trong dạy học Vật lí đại cương (44 trang)

Chương 3. Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức phần Nhiệt học theo

định hướng phát triển NL phát hiện và GQVĐ (80 trang)

Chương 4. Thực nghiệm sư phạm (25 trang)

Kết luận và kiến nghị (02 trang)

Danh mục các công trình của tác giả (01 trang)

Tài liệu tham khảo (09 trang)

Phụ lục (71 trang)

6

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Trong chúng ta ai cũng biết, bồi dưỡng NL cho người học là mục tiêu

quan trọng của giáo dục hiện nay. Trong đó, NL GQVĐ là NL cốt lõi cần

hình thành cho SV trong quá trình dạy học ở bậc đại học. Nhiều tác giả đã

công bố kết quả nghiên cứu về NL GQVĐ dưới dạng sách, tài liệu học tập,

các bài báo. Mỗi kết quả nghiên cứu ở từng giai đoạn lịch sử có cách tiếp cận

và phạm vi khác nhau. Đa số các công trình đều mang ý nghĩa khoa học rất

lớn góp phần làm phong phú kho tàng kiến thức lí luận và phản ánh thực tiễn

dạy học hiện nay.

Tổng quan về việc phát triển NL phát hiện và GQVĐ trong dạy học Vật

lí đại cương ở trường đại học mà luận án đặt ra là:

- Nghiên cứu để tìm hiểu các kết quả về dạy học phát triển NL GQVĐ

ở nước ngoài.

- Nghiên cứu để tìm hiểu các kết quả dạy học phát triển NL GQVĐ ở

Việt Nam.

- Những vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu.

1.1. Các kết quả nghiên cứu về dạy học phát triển NL GQVĐ ở nước

ngoài

Phát triển NL nói chung, NL phát hiện và GQVĐ nói riêng cho người

học đã trở thành một xu hướng quốc tế. Xu hướng này đã định hướng cho mọi

hoạt động dạy và học, luôn được các nhà nghiên cứu quan tâm.

Giáo dục dựa trên NL phát hiện và GQVĐ được các quốc gia: America,

Canada, Australia, New Zealand, Singapore, Taiwan,… đã quan tâm áp dụng

trong vài thập kỷ gần đây. Với mục tiêu tập trung vào phát triển các NL cần

thiết góp phần cho người học thành công trong mọi lĩnh vực và phương pháp

này đã thay thế cho phương pháp giáo dục truyền thống theo hướng tiếp cận

nội dung.

Theo G. Polya (1973) trong công trình nghiên cứu phát triển NL

GQVĐ [105] thể hiện qua trình tự mà chúng tôi trích dẫn các bước như sau:

- Bước 1. Hiểu vấn đề;

7

- Bước 2. Lên kế hoạch;

- Bước 3. Thực hiện kế hoạch;

- Bước 4. Rà soát lại và kiểm tra.

Theo quan điểm này, việc đầu tiên của người GQVĐ là cần phải phát

hiện ra vấn đề. Sau đó, người tham gia GQVĐ trình bày các vấn đề. Tiếp theo

chủ thể phải đưa ra giải pháp để GQVĐ đó. Người học cũng cần phải lập kế

hoạch của hành động và thực hiện từng hành động theo kế hoạch. Cuối cùng

người tham gia GQVĐ xem xét lại và điều chỉnh tổng thể quá trình thực hiện

giải pháp. Nếu không phù hợp thì họ đưa ra các giải pháp thay thế. Như thế

lại bắt đầu lại một tiến trình mới [105].

Nghiên cứu của J. Kilpatrick (1985) đã khái quát một số vấn đề như:

Đối với giáo viên khi dạy học theo hướng GQVĐ, sẽ xác định mục tiêu rõ

ràng về loại vấn đề mà học sinh cần giải quyết. Người dạy sẽ có những thủ

thuật chuyển học sinh sang trạng thái chủ động và tích cực trong quá trình

GQVĐ. Người dạy tạo ra môi trường thích hợp cho việc GQVĐ [99]. Ông

cho rằng, trong tiến trình dạy học, để có giải pháp GQVĐ thực sự rất phức

tạp. Người học cần được chuẩn bị tinh thần sẵn sàng hoạt động. Giáo viên có

những biện pháp thúc đẩy người học phù hợp theo tiến độ của từng giai đoạn.

Cơ sở lý luận và những vấn đề thực tiễn dạy học phát triển NL của

người học đã được Xavier Roegiers đúc kết: dạy học tích hợp tạo ra những

phương thức phát triển các NL. Người học sử dụng kiến thức khoa học liên

ngành/liên môn để GQVĐ trong quá trình học tập là một trong những cách tốt

nhất nhằm phát triển NL [81].

Theo Robert. J. Marzano (1993) “Trong khi tham gia vào việc GQVĐ,

người học phải đối mặt với hàng loạt giả thuyết để lí giải cho sự kiện, hiện

tượng và họ phải lựa chọn các giải pháp khác nhau mà họ nghĩ là có tác dụng”

J. D. Bransford (1984) “Để GQVĐ cần nhận diện được vấn đề từ đó

[54], [100].

xác định được những khó khăn đang gặp phải để đưa ra giải pháp GQVĐ,

8

thực hiện giải pháp đã đưa ra để GQVĐ, đánh giá hiệu quả của việc thực

hiện” [91].

Tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế (2000) đã nghiên cứu khung NL

chung cho lĩnh vực giáo dục (trong đó có năng phát hiện và GQVĐ) với các

tiêu chí [108] như sau:

- Tiêu chí 1. Cá nhân hoá tối đa việc học tập;

- Tiêu chí 2. Người học có thể giải quyết và đáp ứng sự biến đổi nhanh

chóng của xã hội hiện đại;

- Tiêu chí 3. Nhà trường có cơ hội phát huy yếu tố dân chủ;

- Tiêu chí 4. Có hiệu lực và khả thi đối với nhiều bối cảnh kinh tế - xã hội.

Theo Cotton (2000), trong đề tài “The schooling practices that matter

most” [93], đã đưa ra một số yếu tố cần thiết để phát triển NL GQVĐ của

người học. Đề tài đã đề cập đến việc tạo ra tình huống có vấn đề; tổ chức hoạt

động nhóm đa dạng và linh hoạt; kịp thời đánh giá và biết được sự tiến bộ của

học sinh; cần kết nối của xã hội, cộng đồng dân cư nơi sinh sống.

Corbett Wilson (2002) cho rằng để phát triển NL phát hiện và GQVĐ

của học sinh, giáo viên cần phải có kế hoạch hỗ trợ, thúc đẩy và giúp các em

phát huy hết khả năng của mình trong các hoạt động học tập trong lớp cũng

như ngoài xã hội; đặc biệt tôn trọng các ý kiến của học sinh, khích lệ những ý

tưởng mới [92].

Trong “Teaching Mathematics today’’, S. Frei đã đề xuất qui trình

GQVĐ gồm các pha sau: tìm hiểu nội dung vấn đề, lập kế hoạch và giao tiếp

để tìm lời giải, đánh giá và khái quát hóa, mở rộng vấn đề. Chúng ta có thể

nhận thấy ở pha thứ 2 (lập kế hoạch và giao tiếp để tìm lời giải), Frei đã đưa

ra các bước có thể sử dụng để GQVĐ là: vẽ biểu đồ, lập bảng, sử dụng các vật

liệu cụ thể, dự đoán và kiểm tra, tạo một danh sách có tổ chức, tìm kiếm các

dấu hiệu, vẽ sơ đồ cây, suy luận ngược, sử dụng các số đơn giản hơn, GQVĐ

mở, phân tích và khám phá, sử dụng suy luận lôgic [96].

Chương trình đánh giá học sinh quốc tế PISA [106] đã đưa ra dấu hiệu

để nhận biết người học đã hình thành NL GQVĐ như:

9

- Cá nhân người học tham gia vào quá trình nhận thức để hiểu và giải

quyết các tình huống có vấn đề gắn với bối cảnh thực.

- Sẵn sàng tham gia vào các tình huống tương tự để đạt được tiềm năng

của mình như một công dân có tính xây dựng và biết suy nghĩ.

Các nghiên cứu về NL phát hiện và GQVĐ có thể kể đến: Abdul Kadir,

N. H. Abdullah, E. Anthony, B. Mohd Salleh, R. Kamarulzaman đã lựa chọn

dạy học GQVĐ để bồi dưỡng NL GQVĐ cho người học. Hay như Chaiwat

Jewpanich, Pallop Piriyasurawong đã phát triển việc học dựa trên dự án sử

dụng các phương pháp thảo luận và học tập qua mô hình phương tiện truyền

thông xã hội (PBL-DLL SoMe Model) để nâng cao kỹ năng GQVĐ; chiến

lược nhận thức vấn đề một cách tối đa qua “kỹ năng tự điều chỉnh” trong việc

bồi dưỡng NL GQVĐ [89], [96], [97], [111].

Công trình nghiên cứu trên cho thấy rất nhiều biện pháp được đưa ra

bởi các nhà nghiên cứu khác nhau để phát triển NL phát hiện và GQVĐ. Các

nghiên cứu trên đều có điểm chung là nhấn mạnh hoạt động học trong dạy

học. NL phát hiện và GQVĐ chỉ phát triển khi người học có thái độ tích cực,

tự lực tham gia vào quá trình phát hiện ra vấn đề, động não để tìm giải pháp,

thực hiện giải pháp và điều chỉnh. Người học được rèn luyện khả năng đánh

giá tác dụng của giải pháp thu được trong những tình huống cụ thể.

Có thể thấy, tâm lí học và giáo dục học làm cơ sở cho dạy học phát

hiện và GQVĐ, tư tưởng cốt lõi cho kiểu dạy học hướng tới tích cực người

học là hoạt động, học tập khám phá và dạy học kiến tạo. Trong đó lí thuyết

hoạt động được hình thành từ những năm 1930 và đạt đến đỉnh cao lí luận vào

năm 1975. Mô hình dạy học dựa vào lí thuyết hoạt động được vận dụng và

mang lại hiệu quả đối với các môn học trong nhà trường theo hướng phát triển

NL GQVĐ. NL chỉ có thể được hình thành và phát triển gắn với hoạt động

học. Hoạt động trí tuệ này sẽ được thực hành trong các lĩnh vực hoạt động của

từng môn học. Như vậy, dạy học định hướng hành động mang lại cho người

học NL, ý thức và nhân cách [38], [44].

10

Giáo dục/dạy học phát triển NL được xác định rõ, cụ thể chuẩn mục

tiêu đầu ra của hoạt động dạy học. Điều đó được thể hiện trong chương trình

giáo dục/dạy học. Phát triển chương trình giáo dục/dạy học theo hướng phát

triển NL có một số cách tiếp cận như sau:

- Tiếp cận nội dung

Từ những năm 90 của thế kỉ trước, khi so sánh quốc tế về thiết kế

chương trình giáo dục, người ta thường nêu lên hai cách tiếp cận chính như

sau: Cách thứ nhất là tiếp cận dựa trên nội dung hoặc chủ đề và cách thứ hai

là tiếp cận trên kết quả đầu ra.

Tiếp cận nội dung là cách nêu ra một danh mục đề tài, chủ để của một

lĩnh vực môn học nào đó. Tức là tập trung xác định và trả lời câu hỏi: chúng

ta muốn học biết cái gì? Cách tiếp cận này chủ yếu dựa vào yêu cầu nội dung

học vấn của một khoa học nên thường mang tính “hàn lâm”, nặng về lí thuyết

và tính hệ thống, nhất là khi người thiết kế ít chú ý đến tiềm năng, các giai

đoạn phát triển, nhu cầu, hứng thú và điều kiện của người học [52].

- Tiếp cận phát triển

Theo Kelly, “ Chương trình đào tạo là một quá trình và giáo dục là một

sự phát triển’’(Curriculum as process and education as development). Câu nói

đó đã phản ánh thực chất của cách tiếp cận phát triển [35, tr. 59].

Theo cách tiếp cận đào tạo/dạy học phát triển, chú trọng đến việc

hướng dẫn cho người học chinh phục tri thức hơn là truyền thụ nội dung kiến

thức đã được xác định trước. Cách tiếp cận này tạo nên sự thay đổi về hành vi

ở người học. Tiếp cận đào tạo/dạy học phát triển có thể nói cách khác là đào

tạo/dạy học phát triển NL. Sản phẩm đào tạo/dạy học có thể đáp ứng với

những đòi hỏi của nghề nghiệp đang không ngừng thay đổi. Sản phẩm của

quá trình đào tạo phải đa dạng, không gò bó theo một khuôn mẫu. Trong quá

trình dạy học người dạy phải hướng dẫn cho người học cách tìm kiếm, thu

thập và xử lí thông tin, gợi mở GQVĐ tạo điều kiện thực hành, gắn kết với

thực tiễn, học cách phát hiện và GQVĐ một cách sáng tạo. Cách tiếp cận phát

triển gắn với quan điểm “người học là trung tâm” [10], [35], [87].

- Tiếp cận định hướng nghề nghiệp ứng dụng

11

Tiếp cận phát triển chương trình đào tạo đại học theo định hướng nghề

nghiệp ứng dụng. Đã có nhiều kết quả nghiên cứu và vận dụng trong việc đào

tạo nghề theo NL thực hiện. Lí thuyết chung đào tạo theo NL thực hiện: xây

dựng chương trình, nội dung dạy học và phương pháp dạy học dựa vào cơ sở

phân tích toàn bộ công việc trong quy trình công nghệ (quy trình làm việc)

của mỗi nghề; quy trình đào tạo sao cho phù hợp với nhu cầu của thị trường

lao động cũng như trình độ và điều kiện của người học, trong mối quan hệ

mật thiết giữa: người sử dụng lao động (với tư cách người đặt hàng) với người

đào tạo (tư cách người thực hiện đơn đặt hàng). Làm sao để kiến thức và kĩ

năng, NL của mỗi người học là sản phẩm đáp ứng nhu cầu thị trường lao

động? Điều này được phương pháp dạy học hiện đại GQVĐ đáp ứng một

cách tối ưu nhất [10], [12], [35], [78].

Chúng ta có thể thấy trong các cách tiếp cận phát triển chương trình

giáo dục/dạy học theo hướng phát triển NL đều xác định chuẩn của mục tiêu

đầu ra, luôn đặt ra câu hỏi: Người học làm được gì từ những kiến thức, kĩ

năng đã biết?

1.2. Các kết quả nghiên cứu về dạy học phát triển NL GQVĐ ở Việt Nam

Đổi mới giáo dục của Việt Nam hiện nay chuyển từ tiếp cận nội dung

sang hình thành và phát triển NL người học. Nhiều nghiên cứu về lí luận và

phương pháp dạy học đã đề cập đến việc phát triển NL GQVĐ trong các bậc

học ở nhà trường Việt Nam, có thể kể đến các công trình nghiên cứu tiêu biểu sau:

Phạm Hữu Tòng (2004), “Dạy học Vật lí ở trường phổ thông theo định

hướng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo và tư duy khoa học”

[71], trong việc phát huy NL trong học tập của học sinh, tác giả đã trình bày

chiến lược dạy học GQVĐ được thể hiện qua việc tổ chức định hướng dạy

học GQVĐ.

Nguyễn Đức Thâm và Nguyễn Ngọc Hưng (1999) trong “Tổ chức hoạt

động nhận thức cho HS trong dạy học VL ở trường phổ thông” [61]; các tác

giả đã khảo sát, phân tích các phương pháp dạy học được dùng phổ biến trong

học tập Vật lí và đã chỉ ra các kiểu hướng dẫn học sinh GQVĐ trong dạy học

Vật lí ở trường phổ thông như: hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức phương

12

pháp đã biết; hướng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần; hướng dẫn tìm tòi sáng

tạo khái quát nhằm phát triển NL GQVĐ cho học sinh.

Nguyễn Cảnh Toàn và Lê Khánh Bằng (2009) trong “Phương pháp dạy

và học đại học” [68], hai tác giả cho rằng hoạt động nghiên cứu khoa học của

SV đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển NL GQVĐ, vì SV khi tham

gia vào quá trình nghiên cứu khoa học chính là quá trình phát hiện và GQVĐ.

Nhóm tác giả Đỗ Hương Trà cùng các cộng sự (2019) trong “Dạy học

phát triển NL môn Vật lí trung học phổ thông” [73] cũng đã đề cập đến những

khía cạnh khái quát nhất về lí luận dạy học phát triển NL, vận dụng cơ sở lí

luận chung đó để phân tích một số đặc điểm và yêu cầu phát triển NL trong

dạy học mỗi môn học cụ thể. Đặc điểm, bản chất các phương pháp dạy học

môn học, dạy học phát triển NL học sinh.

Một số tác giả như Nguyễn Thế Khôi, Nguyễn Thị Hương Trang,

Nguyễn Anh Tuấn, Từ Đức Thảo, Phan Anh Tài, Nguyễn Lâm Đức, Thịnh

Thị Bạch Tuyết, Nguyễn Thị Thủy…đã nghiên cứu về dạy học gắn với việc

bồi dưỡng NL phát hiện và GQVĐ, cụ thể:

Trong luận án tiến sĩ của Nguyễn Thế Khôi (1995), tác giả đã đề xuất phân loại bài tập Vật lí dựa vào mức độ phức tạp của hoạt động tư duy của học sinh trong quá trình tìm kiếm lời giải và cách hướng dẫn học sinh giải bài tập. Không những củng cố vận dụng kiến thức kỹ năng đã biết mà còn giúp hình thành kiến thức kỹ năng mới và phát triển NL GQVĐ của học sinh [36]. Luận án tiến sĩ giáo dục học của Nguyễn Thị Hương Trang (2002). Tác giả đã giúp giáo viên và học sinh hiểu rõ thêm về NL giải toán theo hướng phát hiện và GQVĐ một cách sáng tạo, cung cấp một số biện pháp về nội dung và tìm kiếm phương pháp rèn luyện NL giải toán [75]. Luận án tiến sĩ của Nguyễn Anh Tuấn (2002). Tác giả đã tìm hiểu NL phát hiện và GQVĐ trên cơ sở gồm hai hoạt động phát hiện vấn đề và GQVĐ, có thể xem NL phát hiện và GQVĐ gồm nhóm NL phát hiện vấn đề và nhóm NL GQVĐ, đề xuất quy trình dạy về môn Đại số để bồi dưỡng NL phát hiện và GQVĐ [79].

Trong luận án của Từ Đức Thảo (2012), tác giả đã phân tích quan

điểm của các nhà khoa học về dạy học phát hiện và GQVĐ, trong lĩnh vực

13

Toán học. Từ Đức Thảo đã đưa ra các biện pháp bồi dưỡng các thành tố của NL

phát hiện và GQVĐ trong dạy học Hình học cho học sinh với 8 NL thành tố [62].

Tác giả Phan Anh Tài (2014), trong nghiên cứu của mình, đã đề xuất

phương pháp xác định một số hoạt động cơ bản để hình thành và phát triển

NL GQVĐ của học sinh trong dạy học toán Trung học phổ thông và qua các

hoạt động đó học sinh bộc lộ NL GQVĐ. Bên cạnh đó tác giả cũng đã đề xuất

phương án đánh giá NL GQVĐ của học sinh trong dạy học toán Trung học phổ

thông theo hướng tiếp cận quá trình GQVĐ [57].

Luận án của Nguyễn Lâm Đức (2016) đã đưa ra các thành tố của NL

GQVĐ của học sinh trong học tập Vật lí, các mức độ của mỗi thành tố và đề

xuất tiến trình bồi dưỡng NL cho học sinh, đồng thời xây dựng bộ tiêu chí để

đánh giá NL GQVĐ cho người học [18].

Tác giả Thịnh Thị Bạch Tuyết (2016) đã nghiên cứu, đề xuất quá trình

GQVĐ gồm bốn bước:

- Bước 1. Tìm hiểu và nhận biết vấn đề;

- Bước 2. Tìm giải pháp;

- Bước 3. Thực hiện giải pháp;

- Bước 4. Nghiên cứu sâu giải pháp [80].

Tác giả đã góp phần đổi mới phương pháp dạy học môn Toán, chứng

minh cho tính khả thi của dạy học Giải tích theo hướng bồi dưỡng NL GQVĐ

thông qua trang bị một số thủ pháp hoạt động nhận thức.

Trong nghiên cứu của tác giả Nguyễn Thị Thủy (2018) đã xác định

được các NL thành tố của NL GQVĐ trong dạy học theo LAMAP, các mức

độ biểu hiện hành vi của các NL thành tố. Tác giả đã đề xuất được tiến trình

tổ chức DH theo LAMAP bậc THCS nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ của học sinh [63].

Như vậy, dựa trên nghiên cứu của các tác giả nói trên chúng tôi nhận

thấy các nghiên cứu tập trung chủ yếu vào các nội dung: làm rõ các NL thành

tố của NL GQVĐ; đề xuất các biện pháp bồi dưỡng NL GQVĐ cho người

học; đưa ra quy trình đánh giá NL GQVĐ…Tuy nhiên, các nghiên cứu tập

trung chủ yếu vào đối tượng học sinh ở bậc trung học cơ sở và trung học phổ thông.

14

Khi bàn về cấu trúc của NL GQVĐ, tác giả Nguyễn Thị Lan Phương

và các cộng sự ở Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam đã đề xuất NL GQVĐ

của học sinh gồm có 4 thành tố như sau:

- Thành tố 1. Tìm hiểu vấn đề;

- Thành tố 2. Thiết lập không gian vấn đề;

- Thành tố 3. Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp;

- Thành tố 4. Đánh giá và phản ứng giải pháp.

Mỗi thành tố gồm một số hành vi đặc trưng trong quá trình GQVĐ [48].

Trong nghiên cứu của nhóm tác giả Phạm Thị Phú, Nguyễn Lâm Đức, đã

đưa ra cấu trúc của NL GQVĐ gồm có bốn NL thành tố sau:

- Thành tố 1. NL hiểu vấn đề;

- Thành tố 2. NL tìm được giải pháp và thực hiện giải pháp GQVĐ;

- Thành tố 3. NL trình bày giải pháp và kết quả;

- Thành tố 4. NL đánh giá giải pháp và kết quả.

Mỗi NL thành tố nêu trên lại có những thành phần; giữa các NL thành tố và

các thành phần có sự lồng ghép, giao thoa với nhau [18], [52].

Trong tài liệu tập huấn của Bộ Giáo dục và Đào tạo (2014) “Dạy học và

kiểm tra, đánh giá kết quả học tập theo định hướng phát triển NL học sinh

trong việc học môn Vật lí ở cấp trung học phổ thông” cũng đã nêu lên những

biểu hiện của NL GQVĐ đó là:

- Phân tích được tình huống học tập; phát hiện và nêu được tình huống

có vấn đề trong học tập;

- Xác định được và biết tìm hiểu các thông tin liên quan đến vấn đề; đề

xuất được giải pháp GQVĐ;

- Thực hiện giải pháp GQVĐ và nhận ra sự phù hợp hay không phù

hợp của giải pháp thực hiện [2, tr. 22].

Trong chương trình giáo dục phổ thông tổng thể [3, tr. 50] Ban biên

soạn đã gắn NL GQVĐ với sáng tạo. Chương trình có cấu trúc như sau:

- Nhận ra ý tưởng mới;

- Phát hiện và làm rõ vấn đề;

15

- Hình thành và triển khai ý tưởng mới;

- Đề xuất lựa chọn giải pháp;

- Thiết kế và tổ chức hoạt động;

- Tư duy độc lập.

Từ những kết quả nêu trên, chúng tôi nhận thấy khái niệm NL GQVĐ

và cấu trúc NL GQVĐ chưa có sự thống nhất. Điểm chung của các tác giả đều

nêu lên cấu trúc của NL GQVĐ theo các NL thành tố và tiếp cận theo tiến

trình hoạt động GQVĐ. Các công trình nghiên cứu NL GQVĐ chủ yếu tập

trung trong dạy học các môn học của chương trình giáo dục phổ thông.

Trong dạy học Vật lí, phát triển NL GQVĐ của học sinh được nhiều tác

giả quan tâm nghiên cứu theo các hướng chính sau đây:

- Nghiên cứu NL GQVĐ gắn liền với hoạt động GQVĐ trong quá trình

học tập có thể kể đến: tác giả Đỗ Hương Trà (1996) với đề tài “Nghiên cứu tổ

chức tình huống, định hướng hành động xây dựng kiến thức trong dạy học

khái niệm lực ở lớp 7 phổ thông” [74], tác giả Phạm Thị Phú (1999) với đề tài

“Bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh nhằm nâng cao hiệu quả

dạy học cơ học lớp 10” [51], tác giả Nguyễn Minh Tân (2014) với đề tài “Xây

dựng và sử dụng các tài liệu điện tử về các phương pháp và kĩ thuật Vật lí ứng

dụng trong y học hỗ trợ dạy học môn Lí Sinh Y học cho SV ngành Y [58], tác

giả Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (1999), “Tổ chức hoạt động nhận

thức cho học sinh trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông” [61] và tác giả I.

Ia. Lecne (1977), “Dạy học nêu vấn đề” [37]. Theo các tác giả trên, có thể

thực hiện GQVĐ phỏng theo phương pháp đặc thù nghiên cứu Vật lí (GQVĐ

theo con đường thực nghiệm, GQVĐ bằng phương pháp tương tự, GQVĐ

bằng phương pháp mô hình,..). Tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh

phỏng theo hoạt động nhận thức của các nhà Vật lí theo tiến trình nghiên cứu

khoa học.

- Sử dụng các phương pháp dạy học tích cực, đa dạng hóa các hình thức

dạy học hiện đại như dạy học dự án, dạy học theo góc, theo LAMAP,... để bồi

dưỡng NL GQVĐ cho học sinh như: tác giả Đặng Thành Hưng (2002), “Dạy

16

học hiện đại – Lí luận – Biện pháp – Kĩ thuật” [32], Trần Bá Hoành (2010),

“Đổi mới phương pháp dạy học, chương trình và sách giáo khoa” [27], Đỗ

Hương Trà (2011), “Các kiểu tổ chức dạy học hiện đại trong dạy học Vật lí ở

trường phổ thông” [72], tác giả Phùng Việt Hải (2015), “Bồi dưỡng NL dạy

học theo góc cho SV ngành sư phạm Vật lí” [23], tác giả Nguyễn Lâm Đức

(2016) với đề tài “Vận dụng phương pháp dạy học tích cực bồi dưỡng NL

GQVĐ cho học sinh trong dạy học chương “Từ trường” Vật lí 11 trung học

phổ thông” [18]. Theo các tác giả trên, để hình thành và phát triển NL GQVĐ

cho học sinh, cần sử dụng kết hợp nhiều phương pháp và hình thức tổ chức

dạy học khác nhau, đặc biệt cần tổ chức các hoạt động học tập gắn liền với

thực tiễn để kích thích và hoạt động hóa người học.

- Sử dụng bài tập Vật lí để bồi dưỡng NL GQVĐ, NL sáng tạo có thể

kể đến như: tác giả Nguyễn Thế Khôi với đề tài “Một số phương án xây dựng

hệ thống bài tập phần động lực lớp 10 THPT nhằm giúp học sinh nắm vững

kiến thức cơ bản góp phần phát triển NL GQVĐ” [36], tác giả Nguyễn Đức

Thâm (2001), “Phương pháp dạy học Vật lí ở trường phổ thông” [60]

- Khai thác sử dụng các dụng cụ học tập, các thiết bị thí nghiệm truyền

thống và hiện đại; ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học Vật lí để phát

triển NL học sinh, trong đó có NL GQVĐ như: tác giả Phạm Xuân Quế

(2007), “Ứng dụng công nghệ thông tin trong tổ chức hoạt động nhận thức

Vật lí tích cực, tự chủ và sáng tạo” [53], tác giả Lê Phước Lượng (2003) với

đề tài “Nghiên cứu xây dựng mô hình dự báo kết quả học tập môn Vật lí đại

cương (A1) và vận dụng nó trong việc đánh giá hiệu quả dạy học” [40], tác

giả Nguyễn Thị Nhị (2011) với đề tài “Tổ chức hoạt động nhận thức tích cực,

tự lực cho học sinh trong dạy học một số kiến thức phần Cơ học, Điện học

Vật lí 10,11 (nâng cao) với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin” [42], tác giả Lê

Thanh Huy với đề tài “Tổ chức dạy học Vật lí đại cương trong các trường đại

học theo học chế tín chỉ với sự hỗ trợ của e.learning” [31]. Trong các nghiên

cứu nêu trên, các tác giả đều thống nhất phương tiện kỹ thuật dạy học có tác

dụng giúp người dạy tiến hành có hiệu quả việc tổ chức, điều khiển hoạt động

nhận thức, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo cho người học. Đối với người học thì

17

đây là các phương tiện hỗ trợ, nâng cao hiệu quả cho việc lĩnh hội kiến thức

các môn học, hình thành NL GQVĐ trong quá trình học tập.

Giáo dục đại học theo hướng phát triển NL đã được tiếp nhận và triển

khai ở Việt Nam từ những năm 70 – 80 của thế kỉ XX. Từ những năm 70 của

thế kỉ XX, các trường đại học thực hiện khẩu hiệu: "Học đi đôi với hành, lí

luận gắn với thực tiễn", "Chuyển quá trình đào tạo thành quá trình tự đào tạo".

“Tăng cường tổ chức thực hiện các dự án học tập”. Các khẩu hiệu này đã ảnh

hưởng lớn đến các bài tập lớn, luận văn, khóa luận tốt nghiệp. Nhiều trường

đại học xây dựng hoạt động tự học và nghiên cứu khoa học cho SV không

ngừng được quan tâm. Nghiên cứu giáo dục/đào tạo ở bậc đại học, càng ngày

càng có thêm nhiều nhà nghiên cứu tham gia. Các kết quả nghiên cứu lí luận

và thực tiễn đã góp phần đóng góp tích cực mang lại hiệu quả, chất lượng

trong giáo dục/đào tạo ở bậc đại học.

Nghiên cứu những vấn đề chung về giáo dục/đào tạo đại học có thể kể

ra một số công trình tiêu biểu như: Về Giáo dục – đào tạo (Phạm Văn Đồng,

NXB Chính trị Quốc gia, 1999) [16]; Giáo dục Việt Nam trước ngưỡng cửa

thế kỉ XXI (Phạm Minh Hạc, NXB Chính trị Quốc gia, 1999) [21]; Giáo dục

đại học Việt Nam và thế giới (Trần Khánh Đức, Tài liệu bồi dưỡng giảng viên

cao đẳng/đại học về nghiệp vụ sư phạm đại học 2010) [17];…

Nghiên cứu về lí luận dạy học đại học có thể kể đến một số công trình

tiêu biểu như: Lí luận dạy học đại học (Đặng Vũ Hoạt – Hà Thị Đức, NXB

Đại học Sư phạm, 2003) [28]; Lí luận dạy học đại học (Nguyễn Đình Thước,

NXB Đại học Vinh, 2010) [64]; Hình thành các kỹ năng, kỹ xảo sư phạm

trong điều kiện giáo dục đại học (X. I. Kixegof, NXB Giáo dục, Hà Nội,

1977) [34]; Giáo dục đại học ở thế kỉ 21 (UNESCO, Hội thảo quốc tế về giáo

dục đại học, 1998) [83]…

Nghiên cứu phương pháp dạy học ở đại học có thể kể đến một số công

trình tiêu biểu như: Phương pháp dạy và học đại học (Nguyễn Cảnh Toàn, Lê

Khánh Bằng, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội, 2009) [68]; Một số vấn đề hiện

nay của phương pháp dạy học đại học (Lê Công Triêm, Nguyễn Đức Vũ,

18

Trần Thị Tú Anh, NXB Giáo dục Hà Nội, 2002) [77]; Kĩ thuật dạy học trong

đào tạo tín chỉ (Đặng Xuân Hải, NXB Đại học Bách khoa Hà Nội, 2012) [20];

Biện pháp hoàn thiện kĩ năng tự học cho SV đại học Sư phạm theo quan điểm

sư phạm tương tác (Luận án của Nguyễn Thị Bích Hạnh, Trường Đại học Sư

phạm Hà Nội, 2006) [24]; Rèn luyện kĩ năng sử dụng bài tập hóa học trong

dạy học ở trường THPT cho SV đại học sư phạm ngành Hóa học (Luận án

của Nguyễn Thị Bích Hiền, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 2012) [25]…

Nghiên cứu phát triển NL của SV đại học, cao đẳng có thể kể đến một

số kết quả nghiên cứu: Hình thành và phát triển năng lực tự học cho SV

ngành Toán hệ cao đẳng sư phạm (Luận án của Lê Trọng Dương, Trường Đại

học Vinh (2006) [14]; Bồi dưỡng năng lực dạy học theo góc cho SV ngành sư

phạm Vật lí (Luận án của Phùng Việt Hải, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội,

2015) [23]; Dạy học theo tiếp cận năng lực ở các trường đại học sư phạm kĩ

thuật (Luận án của Cao Danh Chính, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 2012)

[12]; Dạy học theo tiếp cận "CDIO" trong đào tạo giáo viên kĩ thuật trình độ

đại học (Luận án của Đỗ Thế Hưng, Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam,

2015) [33].

Với những kết quả nghiên cứu về giáo dục/đào tạo đại học nêu trên,

hầu hết các công trình đều bàn tới việc phát triển NL cho người học. Trong đó

đều quan tâm dưới góc độ này hay góc độ khác về hoạt động phát hiện và

GQVĐ trong học tập, nghiên cứu khoa học, những hoạt động phát triển NL

GQVĐ của SV.

Các kết quả nghiên cứu trên thế giới và trong nước đã khẳng định mục

tiêu giáo dục/đào tạo đại học cần tập trung vào phát triển NL cho SV để đáp

ứng nhu cầu nhân lực phục vụ kinh tế xã hội quốc gia và quốc tế. Trong

những NL chung và NL chuyên môn thì NL phát hiện và GQVĐ của SV có

vai trò đặc biệt quan trọng.

Cho đến nay, chưa có công trình nào công bố kết quả nghiên cứu về

phát triển NL phát hiện và GQVĐ của SV trong học tập môn Vật lí đại cương

một cách tường minh, cụ thể có hệ thống.

19

1.3. Những vấn đề tiếp tục nghiên cứu

Cơ sở lí luận và thực tiễn giáo dục/đào tạo ở bậc đại học có những

khác biệt so với giáo dục phổ thông. Đặc điểm nhận thức, NL nhận thức của

SV có tính độc đáo. Nhiệm vụ tâm lí học giáo dục đại học là tìm mối quan hệ

giữa sự tiếp thu tri thức và sự phát triển các chức năng tâm lí của cá nhân SV.

Ngoài ra, tâm lí học giáo dục đại học còn phân tích và đề xuất những cơ sở

giúp cho GV, giúp SV thích ứng với yêu cầu đặc trưng của hoạt động học ở

đại học – một môi trường mới với những yêu cầu mới. Mặt khác, tâm lí học

giáo dục đại học phân tích các quy luật hình thành nhân cách của SV và

những phẩm chất, NL quan trọng của một tri thức có những phẩm chất và NL

tương ứng với trình độ cử nhân, ... có thể nói GV cung cấp cho SV cách thức

để chinh phục tri thức. Cùng với những định hướng của mình, GV sẽ chỉ cho

SV phương pháp học, phương pháp luận nghiên cứu là chủ yếu. SV sẽ tiếp

cận được cách học, tự học và nghiên cứu. Đồng nghĩa với việc SV phải có NL

tự phát hiện và GQVĐ một cách sáng tạo. Các câu hỏi lớn đặt ra đối với

chúng tôi cần giải quyết trong đề tài luận án:

1. NL phát hiện và GQVĐ của SV trong học tập có cấu trúc như thế nào?

2. Đánh giá NL phát hiện và GQVĐ của SV theo tiêu chuẩn, tiêu chí nào?

3. Làm thế nào để phát triển NL phát hiện và GQVĐ của SV trong dạy

học Vật lí đại cương nói chung và phần Nhiệt học nói riêng?

20

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA SINH VIÊN

KĨ THUẬT TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG

2.1. Hoạt động dạy và hoạt động học trong quá trình dạy học đại học

2.1.1. Quá trình dạy học đại học

Dạy học là quá trình có mục đích, có tổ chức, phối hợp thống nhất giữa

hoạt động dạy và hoạt động học. Theo tác giả Đỗ Hương Trà “...quá trình dạy

học nói riêng và quá trình giáo dục nói chung luôn có các thành tố cơ bản có

quan hệ mang tính hệ thống với nhau: mục tiêu, nội dung, phương pháp,

phương tiện, hình thức tổ chức và đánh giá” [72, tr. 9].

Theo Đặng Vũ Hoạt và Hà Thị Đức “Quá trình dạy học ở đại học là

một quá trình xã hội, một quá trình sư phạm đặc thù, nó tồn tại như một hệ

thống. Quá trình đó bao gồm những thành tố cấu trúc cơ bản như: mục đích và

nhiệm vụ dạy học ở đại học, hoạt động của GV và SV, nội dung dạy học,

phương pháp, phương tiện dạy học, kết quả dạy học” [28, tr. 23].

Các tác giả đều thống nhất quan niệm quá trình dạy học nói chung và

dạy học đại học nói riêng là một quá trình giáo dục có các thành tố cấu trúc cơ

bản liên hệ với nhau theo hệ thống.

Có thể hiểu quá trình dạy học đại học là một quá trình sư phạm thực

hiện mục đích đào tạo đại học gồm có các thành tố cấu trúc cơ bản liên hệ với

nhau mang tính hệ thống: mục đích dạy học, nội dung dạy học, phương pháp

và phương tiện dạy học, hình thức tổ chức dạy học, hoạt động dạy và hoạt

động học, kết quả dạy học.

Ở mọi cấp học, bậc học quá trình dạy học trong nhà trường có các

thành tố giống nhau, chỉ khác nhau ở đặc điểm, tính chất, quá trình nhận thức

của người học được phản ánh trong mỗi thành tố. Quá trình dạy học đại học

cụ thể có các thành tố như sau:

- Mục tiêu dạy học đại học phản ánh yêu cầu của xã hội đối với quá

trình dạy học đại học. Nó gắn liền với mục đích giáo dục đại học nói chung và

21

mục đích giáo dục – đào tạo của từng trường đại học/của từng ngành nghề nói

riêng, nó là cái đích mà quá trình dạy học ở đại học phải đạt tới.

Như vậy, sau khi SV học xong chương trình sẽ đạt được chuẩn đầu ra

của nghề nghiệp/những NL nghề nghiệp được xác định rõ trong mục tiêu giáo

dục – đào tạo của ngành học/của từng môn học.

- Nội dung dạy học đại học

Nội dung dạy học ở đại học bao gồm hệ thống những tri thức cơ bản,

cơ sở và chuyên ngành; hệ thống những kĩ năng, kĩ xảo gắn liền với nghề

nghiệp tương lai của SV; những kinh nghiệm hoạt động sáng tạo; những tri

thức phương pháp nghiên cứu khoa học; nội dung về những phẩm chất đạo

đức cần được hình thành và phát triển đối với một người có trình độ đại học

phục vụ đất nước. Nội dung dạy học đại học tạo nên nội dung cơ bản cho hoạt

động giảng dạy của GV và cho hoạt động học, nghiên cứu khoa học của SV.

Nội dung trong chương trình đào tạo đại học phải chú trọng kiến thức

nền tảng chứ không phải kiến thức về một quy trình cụ thể vì kiến thức nền

tảng tạo cho SV một cái nền vững chắc để tiếp tục học tập những kiến thức cụ

thể khác. Trong từng lĩnh vực, từng môn học tri thức khoa học, kĩ thuật và công

nghệ rất rộng về nội dung, các vấn đề để học, đòi hỏi người GV phải biết lựa

chọn nội dung gì để dạy. SV được rèn luyện; được học những tri thức hiện đại;

được học một cách tốt nhất để phát triển được NL cho bản thân đòi hỏi nội dung

dạy học ở nhà trường về lý luận phải phản ánh trình độ phát triển của khoa học;

có dự báo, đi trước đón đầu sự phát triển về lý luận khoa học. Về thực tiễn nội

dung dạy học phải bám sát và gắn kết chặt chẽ với thực tiễn xã hội.

- Các phương pháp và phương tiện dạy học đại học

Để phù hợp với yêu cầu về mục tiêu và nội dung dạy học, GV lựa chọn

phương pháp dạy học thích hợp. Hiện nay, trong khoa học giáo dục chưa có

sự thống nhất trong khái niệm về phương pháp dạy học. Thuật ngữ phương

pháp thường dùng để chỉ nhiều hiện tượng khác nhau gần gũi nhau trong dạy

học như: cách tiếp cận, chiến lược, kỹ thuật, phương thức, mô hình, nguyên

tắc, thậm chí cả lí thuyết hoặc phương pháp luận.

22

Theo cách hiểu chung nhất phương pháp dạy học là tổng hợp các cách

thức, biện pháp phối hợp, thống nhất giữa người dạy với người học nhằm thực

hiện mục đích và nhiệm vụ dạy học.

Phương pháp dạy học phải phát huy tính tích cực, chủ động của SV.

Phương pháp dạy học đại học là con đường, là cách thức, là dạy cách học, học

cách học tạo thói quen, niềm say mê và khả năng học suốt đời cho SV.

Phương pháp dạy học tích cực ở đại học có thể kể đến như: dạy học

GQVĐ, dạy học theo tình huống, dạy học theo dự án, dạy học theo đóng vai

nhận thức, dạy học WebQuest,…

Mặc dù còn những cách tiếp cận và cách hiểu khác nhau, nhưng theo

chúng tôi: Phương pháp dạy học ở đại học là cách thức sử dụng những thành

tựu của khoa học kỹ thuật và công nghệ hiện đại vào thiết kế quy trình dạy

học mới tối ưu, kích thích cao độ tính tích cực chủ động của người học trong

quá trình dạy học.

Các phương tiện dạy học đại học là tất cả các phương tiện vật chất mà

người dạy và người học sử dụng, để thông hiểu về các mục đích, chủ để và

phương pháp của dạy học. Chúng có chức năng trung gian của các thông tin

trong việc truyền thụ và lĩnh hội tri thức.

- Hoạt động dạy học và hình thức tổ chức dạy học đại học

Hoạt động dạy học bao gồm hoạt động dạy của GV, hoạt động học của

SV để thực hiện nội dung dạy học. Tùy thuộc vào mục tiêu, nội dung và

phương pháp dạy học mà GV lựa chọn các hình thức dạy học khác nhau.

Các hình thức dạy học ở đại học khá phong phú và đa dạng như: diễn

giảng; seminar; tự học; thực hành; thực tập; ngoại khóa; dự án học tập; nghiên

cứu khoa học…SV thực hiện hoạt động học tập tự lực, độc lập kết hợp với

làm việc theo nhóm.

- Kết quả dạy học

Kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của người học trong quá trình dạy

học ở đại học là một trong những khâu đặc biệt quan trọng, có quan hệ chặt

chẽ với chất lượng dạy học và ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng đào tạo.

Kết quả dạy học phản ánh kết quả vận động và phát triển tổng hợp của các

23

thành tố, đặc biệt là hoạt động dạy và học. Nó là xuất phát điểm của các mối

liên hệ ngược trong và ngoài của quá trình dạy học đại học.

Kết quả dạy học được đánh giá theo quá trình với những hình thức

kiểm tra đánh giá khác nhau. Tham gia đánh giá kết quả học tập của SV gồm

có sự đánh giá của GV, tự đánh giá của SV, SV đánh giá lẫn nhau.

Đánh giá kết quả học tập của SV là quá trình hình thành những nhận

định, phán đoán về kết quả dạy học dựa trên sự phân tích những thông tin thu

được từ phía người học, đối chiếu với các tiêu chí đã đề ra, từ đó đề xuất

những biện pháp thích hợp nhằm cải thiện thực trạng, điều chỉnh nâng cao

chất lượng và hiệu quả của quá trình đào tạo. Có thể tóm tắt mô tả mối liên hệ

giữa các thành tố của quá trình dạy học đại học như hình 2.1.

Hình 2.1. Cấu trúc quá trình dạy học đại học [64]

Cấu trúc của quá trình dạy học đại học thể hiện ở tầm vĩ mô cho quá

trình giáo dục/đào tạo một ngành học ở bậc đại học. Tầm vi mô của quá trình

này được cụ thể ở một môn học.

24

Ví dụ: dạy học phần Vật lí đại cương hay dạy một chương/một chủ đề,

một bài học cụ thể sẽ được triển khai. Quá trình dạy học bài: Nguyên lí thứ

nhất nhiệt động lực học ở chương 3 sẽ mang lại cho chúng ta cái nhìn cụ thể

toàn cảnh.

Thông qua dạy học các môn học trong chương trình đào tạo ở đại học

theo hướng phát triển NL GQVĐ của SV, chẳng hạn dạy học môn Vật lí đại

cương thể hiện qua quá trình dạy học theo chiến lược GQVĐ.

Các thành tố của quá trình dạy học Vật lí đại cương có vai trò, nhiệm

vụ hướng đến việc hình thành và phát triển NL cho SV. Hoạt động học tập và

rèn luyện của SV giúp cho họ có được những NL cần thiết.

2.1.2. Hoạt động dạy và hoạt động học ở đại học

2.1.2.1. Hoạt động dạy của GV đại học

Người GV ở nhà trường đại học có những nhiệm vụ cụ thể sau đây:

- Xác định mục tiêu dạy học (theo chuẩn đầu ra của chương trình chi tiết môn

học về kiến thức, kĩ năng, thái độ theo thang phân loại của Bloom) [88].

- Xây dựng nội dung dạy học.

- Lựa chọn phương pháp, phương tiện dạy học.

- Tổ chức hình thức dạy học.

- Đánh giá kết quả học tập của SV.

Theo quan điểm: Nếu SV là trung tâm của hoạt động dạy học thì GV

đóng vai trò là người tổ chức, điều khiển việc lĩnh hội tri thức của SV, hướng

dẫn phương pháp học tập và hướng dẫn, giúp đỡ họ hình thành các chiến lược

học tập; là cố vấn khoa học; là trọng tài đánh giá việc học tập của SV;

2.1.2.2. Hoạt động học của SV đại học

Theo lý thuyết hoạt động, hoạt động học có cấu trúc gồm 6 thành tố một bên là động cơ, mục đích, phương tiện – điều kiện; bên kia là hoạt động, hành động và thao tác (xem hình 2.2).

Kết quả học tập phụ thuộc vào hoạt động học, trong đó động cơ học tập có vai trò quan trọng. Nhu cầu cơ bản của con người và động cơ học tập có mối quan hệ mật thiết với nhau.

Động cơ học tập kích thích tính tích cực, tự lực, thúc đẩy hoạt động học có hiệu quả thỏa mãn được sự khát khao mong ước của người học. Hay hiểu

25

theo cách khác là nhờ có động cơ học tập nên tích cực hóa được hoạt động nhận thức/hoạt động học tập của SV.

Hình 2.2. Cấu trúc của tâm lí hoạt động [60, tr. 32]

Thuyết động cơ nêu rằng con người có những nhu cầu cơ bản cần thiết cho sự sống và những nhu cầu tâm lí liên quan đến sự phát triển toàn diện và lòng tự trọng. Lòng tự trọng được rất nhiều nhà giáo dục học đánh giá là một nhân tố vô cùng quan trọng trong việc xác định hành vi học tập và mức độ yêu thích học tập của người học [41].

Abraham Maslow đã xác định một hệ thống phân bậc các nhu cầu theo

Tự thể hiện tiềm năng của bản thân

Lòng tự trọng

Nhu cầu xã hội (tình yêu, sự yêu mến, sự thực về ai đó/nhóm nào đó)

Nhu cầu an toàn và được bảo vệ

Nhu cầu sinh lý

thứ tự từ thấp đến cao như sau (xem hình 2.3):

Hình 2.3. Hệ thống phân bậc các nhu cầu của Maslow

26

Thuyết nhu cầu do Maslow xây dựng là sự nhận thức rõ về việc trước hết phải đáp ứng nhiều hơn nữa các nhu cầu cơ bản của SV trong trường học. Ngoài ra, SV cũng cần biết họ có khả năng để thể hiện bản thân trong môi trường lớp học (nhu cầu về NL) – một mắt xích quan trọng đối với quan điểm của Maslow thuộc về lòng tự trọng.

Tự tin là việc bản thân có khả năng tin tưởng vào NL của chính mình, tin tưởng vào việc có thể thực hiện tốt một hoạt động nào đó. Vì thế, trong nhu cầu thứ 5 Tự thể hiện tiềm năng của bản thân có yếu tố “tự tin”. Tự tin vừa là nhu cầu vừa là động lực thực hiện thành công một hoạt động cụ thể. Như vậy, sự tự tin của SV là một phần quan trọng cho thành công trong học tập và nâng cao NL. Tự tin có tác động mạnh mẽ, nó thúc đẩy đam mê, tiếp thêm sinh lực cho SV để thành công, đặc biệt trong việc thực hiện những nhiệm vụ mang tính thách thức. Có thể hiểu các mức độ của thuyết nhu cầu Maslow là những kích thích động cơ học tập [13, tr. 47-50].

Động cơ học tập tích cực có thể được hình thành nhờ những kích thích

bên ngoài và kích thích bên trong của người học.

Theo A. N. Gheboser, việc hình thành động cơ học tập phụ thuộc vào

một số điều kiện sau:

- Ý thức được về mục đích gần và mục đích xa của hoạt động học tập; - Hiểu sâu về ý nghĩa lí luận và thực tiễn của các tri thức được lĩnh hội; - Mức độ, hình thức xúc cảm của các thông tin khoa học được trình bày; - Sự mở rộng nội dung và cái mới của tài liệu học tập; - Xu hướng nghề nghiệp của hoạt động học tập; - Việc chọn được những bài tập phù hợp tạo ra những mâu thuẫn về

mặt nhận thức thông tin trong chính bản thân cấu trúc của hoạt động học tập;

- Duy trì được tính ham hiểu biết và “không khí tâm lí nhận thức’’

trong nhóm học tập [67, tr. 123 – 128].

Động cơ học tập tích cực sẽ thúc đẩy các hoạt động nhận thức tích cực. Hoạt động nhận thức tích cực trải qua nhiều hành động nhận thức và hành động thực tiễn/thực hành tích cực tương ứng. Cuối cùng, mỗi hành động lại được thực hiện bằng những thao tác vật chất hoặc thao tác tư duy. Ứng với mỗi thao tác, trong những điều kiện cụ thể cần có những phương tiện, công cụ thích hợp. Tiến trình hoạt động học tập của SV tuân theo cấu trúc của tâm lí hoạt động [38], [44], [60], [61], [64].

27

Hoạt động học của SV là nhân tố trung tâm, đặc trưng cơ bản nhất của quá trình dạy học đại học. SV vừa là khách thể của hoạt động dạy, vừa là chủ thể của hoạt động tích cực, độc lập, sáng tạo nhằm chiếm lĩnh tri thức, kĩ năng, kĩ xảo liên quan đến nghề nghiệp tương lai của bản thân cũng như tập dượt, tham gia nghiên cứu khoa học. 2.1.2.3. Đặc điểm hoạt động nhận thức của SV đại học

Trong quá trình dạy học đại học, quá trình nhận thức của SV có tính độc đáo. Quá trình nhận thức của SV giống quá trình nhận thức chung của loài người đã được Lênin nêu lên “Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng và từ tư duy trừu tượng trở về thực tiễn – đó là con đường biện chứng của nhận thức chân lí, nhận thức thực tế khách quan” (Lênin toàn tập, tập 29, tr. 152 – 153). Cũng giống học sinh phổ thông, SV đại học nhận thức được cái mới đối với bản thân mình từ kho tàng tri thức, văn hóa của nhân loại. Nhưng SV phải có nhiệm vụ tiếp thu một cách sáng tạo, có phê phán ở mức độ cao hơn nhiều so với học sinh phổ thông.

Mặt khác, SV đã bắt đầu thực sự tham gia hoạt động tìm kiếm chân lí mới. Đó là hoạt động nghiên cứu khoa học được tiến hành từ thấp đến cao theo yêu cầu của chương trình các môn học. Mức độ cao là tham gia nghiên cứu khoa học cùng các GV, nhà khoa học và các nhóm SV thực hiện nghiên cứu những đề tài khoa học, kĩ thuật và công nghệ phục vụ yêu cầu cấp thiết của địa phương, công ty, xí nghiệp,... Quá trình nhận thức của SV có tính chất nghiên cứu. Quá trình nghiên cứu này cao hơn quá trình nhận thức của học sinh phổ thông và tiếp cận với quá trình nhận thức của các nhà khoa học. Đó là tính độc đáo trong hoạt động nhận thức/hoạt động học tập của SV ở trường đại học [28], [69], [84].

2.2. Khái niệm NL

2.2.1. Một số quan niệm về NL

Khái niệm NL (competency) có nguồn gốc từ tiếng La tinh

“Competentina” có nghĩa là gặp gỡ. Trong tiếng Anh, NL có thể được dùng

với thuật ngữ như capability, ability, capacity,…

Trong tâm lí học, NL “là tổ hợp những thuộc tính tâm lý phù hợp với

yêu cầu một loại hoạt động nhằm làm cho hoạt động đó đạt được kết quả” [7].

28

Theo P. A. Rudich (1986) “NL là tính chất tâm lí sinh lí của con người

chi phối quá trình tiếp thu các kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo cũng như hiệu quả

thực hiện một hoạt động nhất định" [55].

A. G. Kovaliov (1989) định nghĩa “NL là một tập hợp hoặc tổng hợp

những thuộc tính tâm lí cá nhân con người, đáp ứng những nhu cầu lao động

về đảm bảo cho hoạt động và đạt được những kết quả cao” [38].

Phạm Minh Hạc (1997) đưa ra khái niệm “NL là những đặc điểm tâm lí

cá biệt, tạo thành điều kiện quy định tốc độ, chiều sâu, cường độ, của việc tác

động vào đối tượng lao động” [22].

Theo P. Perrenoud (1997), đưa ra định nghĩa “NL là khả năng hoạt

động hiệu quả trong một số tình huống nhất định dựa trên kiến thức nhưng

khả năng này không có giới hạn” [76].

Denyse Tremblay (2002) cho rằng “NL là khả năng hành động thành

công và tiến bộ dựa vào việc huy động và sử dụng hiệu quả tổng hợp các

nguồn lực để đối mặt với các tình huống trong cuộc sống” [109].

Hiện nay, khái niệm NL được hiểu theo nhiều nghĩa khác nhau. NL

được hiểu như sự thành thạo, khả năng thực hiện của cá nhân đối với một

công việc.

NL là khả năng của cá nhân trong việc tổng hợp kiến thức, kĩ năng, thái

độ mà cá nhân có thể thực hiện hành động thành công trong các tình huống mới.

NL là "khả năng giải quyết" và mang nội dung khả năng và sự sẵn sàng

để giải quyết các tình huống.

F. E. Weinert (2001) cho rằng “NL là khả năng nhận thức và kĩ năng

vốn có hoặc học được của cá thể nhằm giải quyết các vấn đề xác định, cũng

như sẵn sàng về động cơ, ý chí, ý thức xã hội và khả năng vận dụng các cách

GQVĐ trong những tình huống thay đổi một cách thành công và có trách

nhiệm" [110].

Theo Bernd Meier và Nguyễn Văn Cường (2016) “NL là khả năng thực

hiện có trách nhiệm và hiệu quả các hành động, giải quyết các nhiệm vụ, vấn

đề trong những tình huống khác nhau thuộc các lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội

hay cá nhân trên cơ sở hiểu biết, kĩ năng, kĩ xảo và kinh nghiệm cũng như sự

sẵn sàng hành động” [41].

29

Trong chương trình giáo dục phổ thông tổng thể (2018) của Bộ Giáo

dục và Đào tạo, định nghĩa "NL là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát

triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người

huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như

hứng thú, niềm tin, ý chí... thực hiện thành công một hoạt động nhất định, đạt

kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể" [3, tr. 36].

Như vậy, NL là một thuộc tính tâm lí phức hợp, là sự hội tụ của nhiều yếu

tố như kiến thức, kĩ năng, thái độ, thực hiện hoạt động và trách nhiệm.

Theo Hoàng Hòa Bình (2015) “NL là thuộc tính cá nhân được hình

thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép

con người thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định đạt được kết quả

mong muốn trong những điều kiện cụ thể” [5]. Trong nghiên cứu của luận án,

chúng tôi sử dụng định nghĩa NL của tác giả Hoàng Hòa Bình (2015) để vận

dụng nghiên cứu việc phát triển các NL của SV, trong đó có NL phát hiện và

GQVĐ trong quá trình dạy học phần Nhiệt học Vật lí đại cương.

2.2.2. Các đặc trưng cơ bản của NL

Từ những quan niệm, qua những định nghĩa về NL có thể nhận thấy hai

đặc trưng cơ bản của NL:

- Đặc trưng thứ nhất: NL gắn với các hoạt động. NL thể hiện ở kĩ năng

trong một hoạt động cụ thể. Ví dụ: NL giao tiếp thể hiện ở kĩ năng nói; NL

hợp tác thể hiện ở kĩ năng làm việc theo nhóm.

- Đặc trưng thứ hai: NL thể hiện hoạt động mang lại hiệu quả, chất

lượng, thành công [52, tr. 3].

Dựa vào các đặc trưng cơ bản của NL ta thấy giữa người này và người

khác có những NL khác nhau, với các dấu hiệu khác biệt đó là:

+ Khác biệt trong khuynh hướng hoạt động.

+ Khác biệt trong nhịp độ hoạt động và sự tiến bộ hoạt động, sự dễ

dàng thực hiện hoạt động đó.

+ Số lượng và chất lượng của kết quả hoạt động.

+ Tính chất độc lập và sáng tạo trong hoạt động.

NL được hình thành, phát triển qua hoạt động. NL không thể có được

thông qua dạy, mà phải thông qua học và rèn luyện.

30

2.2.3. Cấu trúc NL

Để hình thành và phát triển NL cần xác định các thành phần và cấu

trúc của chúng.

Cho đến nay, xây dựng cấu trúc NL đang đi theo hai cách tiếp

cận/hướng xây dựng:

- Hướng thứ nhất: Cấu trúc NL theo nguồn hợp thành. Theo cách này,

NL là sự kết hợp giữa ba thành tố: thái độ (attitude) + kĩ năng (skills) + kiến

thức (knowledge); Người ta gọi hướng xây dựng thứ nhất là cấu trúc NL theo

mô hình ASK.

+ Thái độ thể hiện phẩm chất, đạo đức, hành vi, tình cảm thuộc phạm

vi xúc cảm của cá nhân, được đánh giá theo thang đo thái độ do A. Harrow

đề xuất năm 1972, mức độ từ thấp đến cao: 1/ Lĩnh hội, 2/ Ứng đáp, 3/ Coi

trọng (hiểu và hành động), 4/ Tổ chức hệ thống giá trị cá nhân, 5/ Tiếp thu hệ

thống giá trị (thực hiện hành vi) [13].

+ Kĩ năng là khả năng vận dụng những tri thức thu nhận được về một

lĩnh vực nào đó vào thực tiễn. Kĩ năng cũng được chia thành các mức độ từ

thấp đến cao (theo thang đo của R. Dave, đề xuất năm 1975): 1/ Phỏng theo

(copy), 2/ Thao tác (làm theo chỉ dẫn), 3/ Nâng cao mức độ chính xác,4/

Khớp nối (kết nối, tích hợp các kĩ năng liên quan), 5/ Tự động hóa (tự động,

trở thành chuyên gia) [94].

+ Kiến thức: Thành tố này phản ánh NL nhận thức thang đo lĩnh vực nhận

thức từ thấp đến cao theo 6 bậc của B. Bloom [90] đề xuất, các tác giả Judith

Anderson và David KrathWohl (2001) có điều chỉnh cụ thể: 1/ Ghi nhớ, 2/ Hiểu,

3/ Áp dụng, 4/ Phân tích, 5/ Đánh giá, 6/ Sáng tạo [13, tr. 13].

Như vậy, NL theo mô hình ASK phản ánh khả năng thực hiện các hành

động trong một hoạt động cụ thể trên 3 lĩnh vực của mỗi người: xúc cảm, tâm

vận, nhận thức và có thể đánh giá được theo thang phân loại nhận thức B.

Bloom [13], [41], [52].

- Hướng thứ hai: Cấu trúc NL theo các NL bộ phận/NL thành tố.

NL = Hợp phần (các lĩnh vực chuyên môn) + Thành tố (NL bộ phận) +

Hành vi (tạo nên thành tố) [52, tr. 4].

31

Theo hướng thứ hai, người ta xây dựng cấu trúc NL trên cơ sở chia NL

thành các NL thành tố cần phải hình thành.

Ví dụ: Người ta đưa ra các nhóm NL thành tố cần phải hình thành và

phát triển trong môn Vật lí [2, tr. 43 – 49], [5], [18], [52].

2.2.4. Các loại NL

Việc phân loại NL là một vấn đề phức tạp. Tùy thuộc vào quan điểm tiếp cận NL mà người ta chia NL thành các dạng thức khác nhau. Hiện nay, các tài liệu nghiên cứu về NL phổ biến có thể thấy NL được phân thành hai loại NL chính đó là NL chung/cốt lõi (general competence) và NL cụ thể/chuyên biệt (specific competence) [3], [5], [52].

- NL chung là NL cơ bản thiết yếu để con người có thể sống và làm việc bình thường trong xã hội. NL chung được hình thành và phát triển do từ nhiều môn học/nhiều lĩnh vực.

- NL cụ thể/chuyên biệt là NL được hình thành thông qua và phát triển

trong một lĩnh vực hoặc một môn học nào đó.

Ví dụ: Phát triển NL người học trong chương trình giáo dục phổ thông

mới của Việt Nam [3] với mục tiêu như sau:

- NL chung gồm: + 1. NL tự chủ và tự học; + 2. NL giao tiếp và hợp tác; + 3. NL GQVĐ và sáng tạo. - NL cụ thể/chuyên biệt môn Vật lí gồm những NL sau: + 1. NL nhận thức Vật lí; + 2. NL tìm hiểu hiện thực khách quan dưới góc độ Vật lí; + 3. NL vận dụng kiến thức, kĩ năng Vật lí vào thực tiễn [3]. Trong đổi mới giáo dục đại học hiện nay, các NL chung và NL cụ thể cho nhóm ngành, ngành cụ thể (NL chuyên biệt/NL nghề) cần được hình thành ở người học sau khi kết thúc khóa học được ghi rõ trong mục tiêu của chương trình đào tạo cho từng ngành học. Mục tiêu của từng môn học góp phần hình thành NL chung và NL cụ thể của chương trình đào tạo để đạt được chuẩn NL nghề; SV phải sử dụng NL chung như NL tư duy, NL tự học, NL GQVĐ, NL hợp tác, NL ngôn ngữ, NL ICT…để giải quyết các vấn đề cụ thể của ngành học trên cơ sở đó hình thành và phát triển NL cụ thể/chuyên biệt.

32

Ví dụ: NL nghề nghiệp của giáo viên bao gồm những nhóm NL cơ bản sau: NL dạy học; NL giáo dục; NL đánh giá, chẩn đoán và tư vấn; NL phát triển nghề nghiệp và phát triển …[41, tr. 69].

Việc xác định các NL chung và NL cụ thể/chuyên biệt cần được hình thành ở người học không chỉ phụ thuộc vào từng cấp học, bậc học, ngành học mà còn phụ thuộc vào các giá trị đạo đức, văn hóa và các quy ước xã hội; phụ thuộc vào khả năng hữu ích của NL đó với cộng đồng, hoàn cảnh gia đình và xã hội; phụ thuộc vào yêu cầu phát triển trong một giai đoạn cụ thể, nhất là yêu cầu phát triển nguồn nhân lực nhằm đáp ứng thị trường lao động; trình độ khoa học – kỹ thuật và công nghệ của mỗi quốc gia. Chính vì thế mà việc xác định hệ thống NL chung và NL riêng trong chương trình giáo dục phổ thông ở mỗi nước; cũng như giáo dục đại học (giữa các trường đại học trong cùng một nước và giữa các nước) hết sức đa dạng và phong phú [52, tr. 17 – 21].

2.3. NL phát hiện và GQVĐ của SV trong dạy học Vật lí đại cương

2.3.1. Khái niệm NL phát hiện và GQVĐ

- “Vấn đề” là một câu hỏi, một bài toán mà chủ thể chưa có câu trả lời,

chưa có cách giải quyết, chưa có lời giải.

Như vậy, “vấn đề” có tính chất tương đối, phụ thuộc vào không gian,

thời gian, lĩnh vực của vấn đề và điều quan trọng là phụ thuộc vào kiến thức,

kĩ năng, thái độ của chủ thể nhận thức vấn đề đó.

- “Phát hiện vấn đề”: Nghĩa là phát hiện ra một tình huống, một “vấn

đề”, nói một cách triết học là phát hiện ra mâu thuẫn giữa tình huống gặp phải

và các kiến thức kinh nghiệm đã có. Hoạt động phát hiện vấn đề gồm có

những nội dung: ý thức về những gay cấn, những mâu thuẫn; đặt ra ý tưởng

trả lời/giải quyết; xác định vấn đề cần giải quyết

- “GQVĐ”: GQVĐ là quá trình hoạt động của chủ thể để giải quyết

mâu thuẫn nói trên tìm câu trả lời/lời giải cho câu hỏi/bài toán đặt ra. Kết quả

của GQVĐ là sản phẩm mới về vật chất hoặc tinh thần cho chủ thể hoặc cho

xã hội.

- Dựa vào khái niệm NL, đặc trưng của hoạt động phát hiện vấn đề và

hoạt động GQVĐ trong học tập và nghiên cứu khoa học, chúng ta có thể hiểu

NL phát hiện và GQVĐ như sau:

33

NL phát hiện và GQVĐ của SV trong học tập Vật lí đại cương là tổ hợp

các NL thành tố (theo tiến trình phát hiện vấn đề và GQVĐ) cho phép SV huy

động kiến thức, kĩ năng thích hợp với thái độ tích cực giải quyết thành công

nhiệm vụ nhận thức trong việc xây dựng kiến thức mới và vận dụng kiến thức

vào thực tiễn.

2.3.2. Cấu trúc NL phát hiện và GQVĐ trong dạy Vật lí đại cương

- Dựa trên các kết quả nghiên cứu vận dụng dạy học GQVĐ trong môn học Vật lí, về tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức của dạy học GQVĐ [18], [36], [37], [59], [60].

- Cơ sở lí luận và mô hình cấu trúc NL GQVĐ của học sinh trong học tập môn Vật lí của các tác giả Phạm Thị Phú, Nguyễn Đình Thước (2019) [52], Nguyễn Thị Lan Phương (2014) [48].

- Quy trình chung cho dạy học và nghiên cứu khoa học theo R.

Légendre “GQVĐ” [69, tr. 240] gồm các bước như sau:

+ Bước 1. Xác định vấn đề; + Bước 2. Thu thập thông tin - tổng hợp thông tin; + Bước 3. Tìm giải pháp; + Bước 4. Xây dựng một kế hoạch hành động; + Bước 5. Áp dụng kế hoạch hành động; + Bước 6. Đánh giá. - Chúng tôi đề xuất mô hình cấu trúc NL phát hiện và GQVĐ của SV

trong quá trình học tập Vật lí đại cương gồm có 4 NL thành tố sau:

+ Thành tố 1. NL phát hiện vấn đề; + Thành tố 2. NL tìm giải pháp và thực hiện giải pháp; + Thành tố 3. NL trình bày giải pháp; + Thành tố 4. NL đánh giá giải pháp và kết quả (xem hình 2.4). Trong mỗi NL thành tố có những biểu hiện hành vi/tiêu chí (TC). (1) NL phát hiện vấn đề gồm: - Tiêu chí 1 (TC1). Phát hiện được những mâu thuẫn trong tình huống

có vấn đề (ý thức về những gay cấn nhận thức);

- Tiêu chí 2 (TC2). Ý tưởng định hướng về giải pháp/nhiệm vụ để giải

quyết những mâu thuẫn nhận thấy;

- Tiêu chí 3 (TC3). Xác định được vấn đề là xác định câu hỏi/bài toán

cần giải quyết.

34

(2) NL tìm giải pháp và thực hiện giải pháp - Tiêu chí 4 (TC4). Thu thập và phân tích – tổng hợp thông tin liên

quan đến câu hỏi/bài toán;

- Tiêu chí 5 (TC5). Đề xuất được các giải pháp để trả lời/giải bài toán; - Tiêu chí 6 (TC6). Quyết định lựa chọn giải pháp tối ưu từ những giải

pháp đề xuất;

- Tiêu chí 7 (TC7). Thực hiện giải pháp cho kết quả. (3) NL trình bày giải pháp và kết quả - Tiêu chí 8 (TC8). Trình bày bằng ngôn ngữ nói; - Tiêu chí 9 (TC9). Trình bày bằng ngôn ngữ viết; (4) NL đánh giá giải pháp và kết quả - Tiêu chí 10 (TC10). Đánh giá, phản ánh về các giá trị của kết quả; - Tiêu chí 11 (TC11). Đánh giá, phản ánh giá trị của giải pháp đã thực hiện.

Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề

NL tìm giải pháp và thực hiện giải pháp NL trình bày giải pháp và kết quả NL đánh giá giải pháp và kết quả

TC4. Thu thập, phân tích - tổng hợp thông tin TC8. Trình bày bằng ngôn ngữ nói

TC10. Đánh giá phản ánh về các giá trị của kết quả.

TC5. Đề xuất các giải pháp

TC9. Trình bày bằng ngôn ngữ viết

TC6. Quyết định lựa chọn giải pháp tối ưu

TC11. Đánh giá phản ánh giá trị của giải pháp đã thực hiện.

NL phát hiện vấn đề TC 1. Phát hiện mâu được trong thuẫn tình huống có vấn đề. TC2. Ý tưởng về cách thức giải quyết mâu thuẫn

TC7.Thực hiện giải pháp cho kết quả TC3.Xác định vấn đề

Hình 2.4. Sơ đồ cấu trúc NL phát hiện và GQVĐ

35

2.3.3. Đánh giá NL phát hiện và GQVĐ của SV trong học tập Vật lí đại cương

2.3.3.1. Lượng hóa tiêu chuẩn và tiêu chí đánh giá

Dựa vào các NL thành tố (tiêu chuẩn), mỗi NL thành tố bao gồm các

hành động (tiêu chí) làm cơ sở để lượng hóa ở một mức độ nhất định giúp cho

việc đánh giá NL phát hiện và GQVĐ của SV.

Trong quá trình dạy học, NL phát hiện và GQVĐ của SV được hình

thành và phát triển trong hoạt động phát hiện vấn đề và hoạt động GQVĐ.

Đánh giá NL phát hiện và GQVĐ cần phải được tiến hành theo quá trình, kết

hợp đánh giá của GV, đánh của nhóm học tập và tự đánh giá của SV.

Chúng tôi đề xuất thang đo đánh giá NL phát hiện và GQVĐ theo bảng

2.1 như sau:

Bảng 2.1. Thang đo đánh giá NL phát hiện và GQVĐ

Tiêu chuẩn Tiêu chí Điểm số Cộng

TC 1 0,5

Phát hiện vấn đề TC 2 0,5 2/10

TC 3 1

TC 4 1

TC 5 1 Tìm và thực hiện giải pháp GQVĐ 4/10 TC 6 1 đạt kết quả

TC 7 1

TC 8 1 2/10 Trình bày giải pháp và kết quả TC 9 1

TC 10 1 2/10 Đánh giá giải pháp và kết quả TC 11 1

Đánh giá NL phát hiện và GQVĐ

- Tổng điểm nhỏ hơn 5 điểm: Không đạt

- Tổng điểm từ 5 đến 6,4: Đạt yêu cầu

- Tổng điểm từ 6,5 đến 7,9: Loại Khá

- Tổng điểm từ 8 đến 10: Loại tốt

Để cụ thể hóa thang đo đánh giá NL phát hiện và GQVĐ ở bảng 2.1 nêu

trên, chúng tôi đánh giá từng tiêu chí theo 4 mức độ khác nhau theo bảng 2.2.

36

Bảng 2.2. Thang đo NL phát hiện và GQVĐ theo mức độ các tiêu chí

Mức độ

I II III IV

Tiêu chí, Điểm số

1. Phát hiện mâu được thuẫn trong tình huống có vấn đề.

SV tự phát hiện và xác định mâu thuẫn trong tình huống có vấn đề.

Có sự hỗ trợ của GV, nhưng SV chưa phát hiện được mâu thuẫn trong tình huống có vấn đề hoặc phát hiện sai. Có sự hỗ trợ của GV, SV phát hiện được mâu thuẫn trong tình huống có vấn đề.

Có sự hỗ trợ của GV, SV phát hiện được mâu thuẫn trong tình huống có vấn đề nhưng chưa rõ.

0,5 điểm 0 điểm 0,125 điểm 0,25 điểm 0,5 điểm

SV tự đưa ra ý tưởng giải quyết mâu thuẫn. 2. Ý tưởng về cách thức giải quyết mâu thuẫn

Có sự hỗ trợ của GV, nhưng SV chưa có ý tưởng giải quyết mâu thuẫn hoặc có ý tưởng sai. Có sự hỗ trợ của GV, SV đề xuất ý tưởng giải quyết mâu thuẫn.

Có sự hỗ trợ của GV, SV có ý tưởng giải quyết mâu thuẫn nhưng chưa hoàn chỉnh.

0,5 điểm 0 điểm 0,125 điểm 0,25 điểm 0,5 điểm

3. Xác định vấn đề

Có sự hỗ trợ của GV, xác định được đúng vấn đề. SV tự xác định đúng vấn đề.

Có sự hỗ trợ của GV, nhưng SV chưa xác định được vấn đề hoặc xác định sai.

Có sự hỗ trợ của GV, SV xác định được vấn đề nhưng vẫn còn sai sót.

1 điểm 0 điểm 0,25 điểm 0,5 điểm 1 điểm

4. Thu thập và

phân tích -

tổng hợp thông

Có sự hỗ trợ của GV, nhưng SV chưa thu thập và phân tích, thông Có sự hỗ trợ của GV, SV thu thập và phân tích - Có sự hỗ trợ của GV, SV thu thập và phân tích - SV tự thu thập và phân tích - tổng hợp thông tin tin liên quan

37

đến câu hỏi/bài tin.

tổng hợp thông tin. đủ, chính xác. toán.

tổng hợp thông tin nhưng chưa đầy đủ.

1 điểm 0 điểm 0,25 điểm 0,5 điểm 1 điểm

5. Đề xuất các

giải pháp

Có sự hỗ trợ của GV, SV đề xuất được giải pháp.

SV tự đề xuất được giải pháp hoàn chỉnh, chính xác.

Có sự hỗ trợ của GV, nhưng SV chưa đề xuất được giải pháp hoặc giải pháp sai.

Có sự hỗ trợ của GV, SV mới đề xuất được giải pháp nhưng chưa hoàn chỉnh.

1 điểm 0 điểm 0,25 điểm 0,5 điểm 1 điểm

6. Quyết định lựa chọn giải pháp tối ưu

Có sự hỗ trợ của GV, SV đề xuất được giải pháp tối ưu. SV tự đề xuất, lựa chọn được giải pháp tối ưu.

Có sự hỗ trợ của GV, nhưng SV không lựa chọn được giải pháp tối ưu hoặc lựa chọn sai. Có sự hỗ trợ của GV, SV đề xuất được giải pháp tối ưu nhưng còn sai sót.

1 điểm 0 điểm 0,25 điểm 0,5 điểm 1 điểm

7. Thực hiện Có sự hỗ trợ của Có sự hỗ trợ Có sự hỗ trợ SV tự thực

giải pháp cho GV, nhưng SV của GV, SV của GV, SV hiện được

kết quả chưa thực hiện thực hiện thực hiện giải giải pháp đã

được giải pháp được giải pháp cho kết đề xuất cho

hoặc thực hiện pháp đề xuất quả. kết quả đúng.

sai. nhưng chưa

đầy đủ.

1 điểm 0 điểm 0,25 điểm 0,5 điểm 1 điểm

8. Trình bày Có sự hỗ trợ của Có sự hỗ trợ Có sự hỗ trợ SV tự thuyết

bằng ngôn ngữ GV, SV thuyết của GV, SV của GV, SV trình, tranh

nói trình, tranh luận, thuyết trình, thuyết trình, luận, bảo vệ

bảo vệ kết quả tranh luận, tranh luận, kết quả một

38

còn nhiều sai sót. bảo vệ kết quả bảo vệ được cách thuyết

còn có sai sót kết quả. phục.

nhỏ.

1 điểm 0,25 điểm 0,5 điểm 0,75 điểm 1 điểm

9. Trình bày Có sự giúp đỡ Có sự giúp đỡ Có sự giúp SV tự trình

bằng ngôn ngữ của GV, nhưng của GV, SV đỡ của GV bày được

viết SV chưa trình trình bày trình bày bằng ngôn

bày được bằng được bằng được bằng ngữ viết

ngôn ngữ viết ngôn ngữ viết ngôn ngữ đúng.

hoặc trình bày có sai sót nhỏ. viết.

sai.

1 điểm 0 điểm 0,5 điểm 0,75 điểm 1 điểm

10. Đánh giá Có sự giúp đỡ Có sự giúp đỡ Có sự giúp SV tự đánh

phản ánh về của GV, nhưng của GV, SV đỡ của GV, giá được giá

các giá trị của SV chưa đánh đánh giá được đã đánh giá trị kết quả.

kết quả. giá được kết quả giá trị kết quả được giá trị Biện luận

hoặc đánh giá sai nhưng chưa kết quả, biện được kết quả.

kết quả. hoàn chỉnh. luận được kết

quả.

1 điểm 0 điểm 0,25 điểm 0,5 điểm 1 điểm

11. Đánh giá Có sự giúp đỡ Có sự giúp đỡ Có sự giúp SV tự đánh

phản ánh giá của GV, nhưng của GV, SV đỡ của GV, giá được giải

trị của giải SV chưa đánh đánh giá giải SV đánh giá pháp đã thực

pháp đã thực giá được giải pháp đã thực được giải hiện.

hiện. pháp thực hiện hiện chưa đầy pháp đã thực

hoặc đánh giá đủ. hiện.

sai.

1 điểm 0 điểm 0,25 điểm 0,5 điểm 1 điểm

39

2.3.3.2. Phương pháp đánh giá NL phát hiện và GQVĐ

Đánh giá NL người học là đo lường sự phát triển NL của cá nhân người

học dựa theo chuẩn thực hiện, với chuẩn thực hiện là sự cụ thể hóa mục tiêu

giáo dục. Đánh giá NL được coi là bước phát triển cao hơn so với đánh giá

kiến thức, kỹ năng. Để đánh giá đạt NL ở một mức độ nào đó, phải tạo cơ hội

cho SV được GQVĐ trong tình huống mang tính thực tiễn, khi đó SV vừa

phải vận dụng những kiến thức, kỹ năng đã được học ở nhà trường, vừa phải

dùng những kinh nghiệm của bản thân thu được từ những trải nghiệm bên

ngoài nhà trường. Để đánh giá NL có thể dùng nhiều cách khác nhau như: Kết

hợp đánh giá kết quả và đánh giá quá trình, đánh giá theo chuẩn và đánh giá

theo tiêu chí, đánh giá đồng đẳng...

Cần phải sử dụng đa dạng các hình thức đánh giá và các phương

tiện/công cụ đánh giá.

- Sử dụng hình thức vấn đáp: sử dụng các tình huống có vấn đề, câu hỏi

chứa đựng vấn đề, bài tập vấn đề dựa vào thông tin thu được qua các câu trả

lời của SV, đối chiếu với các tiêu chí trong thang đo – đánh giá để nhận xét và

cho điểm.

- Quan sát quá trình phát hiện và GQVĐ: thu thập các thông tin về

những biểu hiện các tiêu chí của NL phát hiện và GQVĐ; Sử dụng các bảng

kiểm quan sát, để ghi chép, tập hợp thông tin, đối chiếu với các tiêu chí trong

thang đánh giá để đánh giá.

- Thiết kế những câu hỏi hướng tới các tiêu chí của NL phát hiện và

GQVĐ, có thể sử dụng các bài tập vấn đề làm phương tiện.

- SV tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau: tổ chức cho SV đánh giá và tự

đánh giá giữa các nhóm, trong các hoạt động như rèn luyện giải bài tập ở lớp,

thực hành thí nghiệm, báo cáo seminar, hoạt động tự lực giải bài tập ở nhà.

2.4. Dạy học GQVĐ trong môn học Vật lí đại cương cho SV đại học

2.4.1. Khái niệm “Vấn đề” và “Tình huống có vấn đề” trong dạy học

- Khái niệm vấn đề dùng để biểu đạt một câu hỏi nhiệm vụ nhận

thức/bài toán nhận thức mà chủ thể không trả lời được nếu chỉ dùng tư duy tái

hiện; các kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm đã có của người học không đủ để

trả lời.

40

- “Vấn đề” chứa đựng 3 yếu tố: (1) Người học chưa biết con đường giải

quyết câu trả lời/bài toán/nhiệm vụ; (2) Người học đã có kiến thức, kĩ năng

thích hợp; (3) Người học có nhu cầu, hứng thú giải quyết.

- “Tình huống có vấn đề”: Là tình huống mà người học tham gia gặp

khó khăn, người học ý thức được vấn đề, mong muốn GQVĐ đó và hi vọng

có thể giải quyết được. Nghĩa là tình huống kích thích hoạt động nhận thức

tích cực của người học; thế năng tâm lý của người học được nâng lên cao.

Đánh giá vai trò của tình huống có vấn đề, X. L. Rubinstein (1902 -

1960) cho rằng: “ Con người bắt đầu suy nghĩ khi thấy xuất hiện nhu cầu hiểu

biết một cái gì đó. Tư duy luôn bắt đầu từ một vấn đề hoặc một câu hỏi, từ sự

ngạc nhiên hay nỗi băn khoăn thắc mắc. Sự lôi cuốn cá nhân vào quá trình tư

duy được xác định bởi tình huống có vấn đề, quá trình này luôn hướng tới

việc giải quyết một nhiệm vụ nào đó” [52, tr. 94]. Như vậy, tư duy bắt đầu từ

tình huống có vấn đề.

Tổ chức tình huống có vấn đề là khởi động tư duy, thực chất là tạo ra

hoàn cảnh để người học tự ý thức được vấn đề cần giải quyết, có nhu cầu và

hứng thú GQVĐ, biết được mình cần phải làm gì và sơ bộ xác định được làm

như thế nào (ý tưởng, kế hoạch), từ đó tạo dựng niềm tin của người học đối

với việc GQVĐ.

Tình huống có vấn đề luôn luôn chứa đựng một nội dung cần xác định,

một nhiệm vụ cần giải quyết,... do vậy kết quả của việc nghiên cứu và giải

quyết tình huống có vấn đề sẽ là tri thức mới, nhận thức mới hoặc phương

thức hành động mới đối với chủ thể.

Tình huống có vấn đề được đặc trưng bởi một trạng thái tâm lí xuất

hiện ở chủ thể trong khi giải quyết một bài toán, mà việc GQVĐ đó lại cần đến

những tri thức mới và cách thức hành động mới chưa hề biết trước đó.

Có 3 yếu tố cấu thành tình huống có vấn đề: (1) Nhu cầu nhận thức

hành động của người học; (2) Sự tìm kiếm những tri thức và phương thức

hành động chưa biết; (3) Khả năng trí tuệ của người học, thể hiện ở kinh

nghiệm và NL [52], [60], [69].

41

Tình huống có vấn đề phải chứa đựng câu hỏi nhận thức đồng thời

chứa đựng thông tin hấp dẫn, có tính vừa sức đối với người học và tính kích

thích ở người học nhu cầu, niềm khát khao GQVĐ.

- Các kiểu tình huống có vấn đề:

Trong dạy học Vật lí, có các kiểu tình huống có vấn đề thường được sử

dụng như: tình huống phát triển hoàn chỉnh, tình huống bất ngờ, tình huống

lựa chọn, tình huống bế tắc, tình huống không phù hợp,…[60], [61].

+ Tình huống phát triển hoàn chỉnh

Người học đứng trước một vấn đề mới được giải quyết một phần, một

bộ phận, trong một phạm vi hẹp cần phải tiếp tục phát triển hoàn chỉnh, mở

rộng thêm sang những phạm vi mới, lĩnh vực mới.

Với cách đặt vấn đề tình huống phát triển hoàn chỉnh, kiến thức được

phát triển một cách lôgic có hệ thống. Tính mục đích của chương, của bài, của

từng đơn vị kiến thức thể hiện rõ qua việc sử dụng loại tình huống này.

+ Tình huống bất ngờ

Người học gặp một hiện tượng trái ngược với dự đoán từ kinh nghiệm

của bản thân, dẫn đến trạng thái tâm lí ngạc nhiên, tự bật lên câu hỏi “tại

sao?”. Trạng thái tâm lí này gợi lên sự tò mò, mong muốn khám phá để giải

tỏa, đáp ứng nhu cầu cá nhân.

+ Tình huống lựa chọn

Người học đứng trước một vấn đề có mang một số dấu hiệu quen thuộc

có lien quan đến một số kiến thức hay một số phương pháp giải quyết đã biết,

nhưng chưa biết dùng kiến thức nào, phương pháp nào để giải quyết. Đòi hỏi

người học phải lựa chọn kiến thức đúng, chọn phương pháp tối ưu.

+ Tình huống bế tắc

Người học đứng trước một tình huống mà trước đây chưa gặp. Vấn đề

cần giải quyết không có một dấu hiệu nào liên quan đến một kiến thức hay

phương pháp đã biết. Bắt buộc người học phải xây dựng kiến thức mới hay

phương pháp mới để GQVĐ. Tình huống này thường gặp khi nghiên cứu một

kiến thức mới.

+Tình huống không phù hợp

42

Người học đứng trước một hiện tượng xẩy ra trái với suy nghĩ thông

thường (có tính nghịch lí, khó tin đó là sự thật), nó kích thích sự tò mò, lôi

cuốn sự chú ý tìm cách lí giải, đòi hỏi người học phải bổ sung hoàn chỉnh

hoặc thay đổi quan niệm cũ của mình.

Trong dạy học Vật lí các kiểu tình huống có vấn đề được vận dụng một

cách linh hoạt, mỗi bài học là một chuỗi tình huống được đặt ra nhằm giải

quyết từng bộ phận, tiến tới giải quyết trọn vẹn nhiệm vụ nhận thức của bài học.

Việc tạo ra tình huống có vấn đề là phương pháp dạy học ở tầng nghệ

thuật. Cùng một nội dung, cùng một lớp học nhưng người dạy có thể sử dụng

các tình huống khác nhau. Với vốn tri thức, kinh nghiệm, kĩ năng và tình yêu

nghề, mỗi GV sẽ sáng tạo được những tình huống có vấn đề của riêng mình

trong quá trình dạy học.

2.4.2. Dạy học GQVĐ

Dạy học GQVĐ đã được vận dụng và phát triển từ những năm 60 của

thế kỉ XX. “Dạy học nêu vấn đề”, “Dạy học nêu và GQVĐ”, “Dạy học đặt và

GQVĐ”, “Dạy học phát hiện và GQVĐ”,... tuy thuật ngữ có khác nhau nhưng

nội hàm của các thuật ngữ đó đều giống nhau với tiến trình dạy học.

Theo V. Okon: “Dưới dạng chung nhất, dạy học nêu vấn đề là tập hợp

những hành động như:

- Tổ chức các tình huống có vấn đề;

- Phát biểu các vấn đề;

- Giúp đỡ những điều kiện cần thiết để học sinh GQVĐ;

- Kiểm tra cách GQVĐ đó;

- Chỉ đạo quá trình hệ thống hóa và củng cố kiến thức thu nhận được”

[52, tr. 92].

Thuật ngữ “Dạy học nêu vấn đề” đã không biểu đạt được đầy đủ nội hàm

của khái niệm này, bởi không dừng lại ở giai đoạn “nêu vấn đề” mà còn

hướng dẫn người học tự lực GQVĐ. Giai đoạn GQVĐ mới là khâu chính yếu,

quan trọng nhất. Vì vậy, đã xuất hiện các thuật ngữ khác nhau như đã nêu trên

trong các tài liệu lí luận dạy học bộ môn của nhiều môn học. Cho đến nay

thuật ngữ ngắn gọn, thông dụng đó là “Dạy học GQVĐ”.

43

Có thể hiểu: Dạy học GQVĐ có tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình

xây dựng, bảo vệ tri thức mới trong nghiên cứu khoa học; tiến trình dạy học

gồm ba pha/ba giai đoạn: tạo tình huống có vấn đề, hướng dẫn người học

GQVĐ, hợp thức hóa kiến thức và vận dụng kiến thức mới. Dạy học GQVĐ là

phương pháp dạy học tổng quát hay còn gọi là chiến lược dạy học GQVĐ.

2.4.3. Cấu trúc của dạy học GQVĐ

Quá trình dạy học GQVĐ được chia thành những bước, những giai

đoạn có tính mục đích chuyên biệt. Có nhiều cách chia các bước/giai đoạn

trong dạy học GQVĐ.

Ví dụ:

- J. Dewey chia làm 5 bước như sau:

+ Bước 1. Tìm hiểu vấn đề;

+ Bước 2. Xác định vấn đề;

+ Bước 3. Đưa ra những giả thuyết khác nhau để GQVĐ;

+ Bước 4. Xem xét hệ quả của từng giả thuyết dưới ánh sáng của những kinh

nghiệm trước đây;

+ Bước 5. Thử nghiệm giải pháp thích hợp nhất [69, tr. 239].

- T.V. Kudriasev (1975) chia làm 4 giai đoạn:

+ Giai đoạn 1. Sự xuất hiện của chính vấn đề và những kích thích đầu

tiên thúc đẩy GQVĐ;

+ Giai đoạn 2. Chủ thể nhận thức sâu sắc và chấp nhận vấn đề;

+ Giai đoạn 3. Quá trình tìm kiếm lời giải cho vấn đề, lý giải, chứng

minh, kiểm tra, giải quyết;

+ Giai đoạn 4. Tìm được kết quả cuối cùng và đánh giá toàn diện các

kết quả tìm được [71, tr. 239].

Các tác giả của các tài liệu lý luận dạy học bộ môn ở trường phổ thông

và các nghiên cứu vận dụng dạy học GQVĐ vào môn học Vật lí ở Việt Nam

xây dựng cấu trúc dạy học GQVĐ theo quy trình 3 giai đoạn (3 bước/3 pha):

- Giai đoạn 1. Tạo tình huống có vấn đề, xác định vấn đề;

- Giai đoạn 2. GQVĐ;

- Giai đoạn 3. Hợp thức hóa kiến thức, kĩ năng mới; tạo tình huống củng cố

vận dụng kiến thức kĩ năng mới [6], [39], [52], [60], [71], [72].

44

Đây là giai đoạn cuối cùng của quá trình dạy học GQVĐ. Trong giai

đoạn này cần đảm bảo các mặt sau:

+ Trình bày, thảo luận, bảo vệ kết quả GQVĐ, rút ra kết luận;

+ Thể chế hóa, hợp thức hóa kiến thức mới;

+ Hệ thống hóa tri thức mới vào hệ thống tri thức/kĩ năng đã có;

+ Trả lời cho vấn đế trong tình huống ở giai đoạn 1;

+ Vận dụng tri thức/kĩ năng mới trong tình huống mới.

Ở giai đoạn này vừa củng cố được kiến thức một cách vững chắc, vừa

luyện tập GQVĐ mới để tiếp thu kiến thức mới, kĩ năng mới có thể giao cho

SV các nhiệm vụ: giải thích hiện tượng thực tế, giải bài tập Vật lí…

 Nội dung từng giai đoạn có các hành động điển hình như sau:

Giai đoạn 1: tạo tình huống có vấn đề, xác định vấn đề.

Nhiệm vụ của giáo viên là đặt người học vào tình huống có vấn đề.

- Tạo tình huống có vấn đề;

- Khơi nguồn tiềm lực để người học thấy họ đã có vốn tri thức, kĩ năng

nhất định, chỉ cần họ cố gắng thì sẽ tự lực giải quyết được mâu thuẫn đó.

Nhiệm vụ của người học:

- Phát triển và nhận dạng vấn đề nảy sinh;

- Phát biểu “vấn đề” cần giải quyết.

Giáo viên có thể sử dụng các phương tiện dạy học truyền thống như:

Thí nghiệm, bài tập, câu chuyện, thí dụ thực tế cập nhật những vẫn đề có tính

thời sự nóng của địa phương, của đất nước, hoặc mang tính toàn cầu… để tạo

tình huống có vấn đề. Ngày nay, với thiết bị công nghệ đa phương tiện, giáo

viên có thể sử dụng các video clip, các mô phỏng, các hình ảnh trực quan sinh

động để trình diễn các thông tin hấp dẫn, qua đó giới thiệu bài toán nhận thức,

hội tụ được các dấu hiệu của tình huống có vấn đề.

Giai đoạn 1 có ý nghĩa quan trọng trong việc hình thành và phát triển

NL phát hiện vấn đề.

Giai đoạn 2: GQVĐ.

Đây là giai đoạn quan trọng, có ý nghĩa lớn trong việc hình thành và

phát triển NL GQVĐ cho người học. Người học cần thực hiện những hành

động sau:

45

- Đề xuất các giả thuyết/giải pháp;

- Lập kế hoạch GQVĐ;

- Thực hiện kế hoạch.

Trong dạy học Vật lí, giáo viên cần hướng dẫn người học GQVĐ

phỏng theo phương pháp nghiên cứu Vật lí. Có hai phương pháp chính

thường được sử dụng là phương pháp thực nghiệm và phương pháp suy luận

lí thuyết.

Giai đoạn 3: hợp thức hóa kiến thức, kĩ năng mới; tạo tình huống củng

cố vận dụng kiến thức kĩ năng mới.

- Khẳng định hay bác bỏ giả thuyết/giải pháp đã nêu.

Nhìn vào cấu trúc của dạy học GQVĐ, ta có thể nhận thấy: Dạy học

GQVĐ là phương pháp tổng quát về phương hướng đổi mới phương pháp dạy

học. Tư tưởng cơ bản của dạy học GQVĐ là đưa quá trình học tập của người

học về gần với quá trình nghiên cứu khoa học. Tư tưởng ấy được lí giải bằng

quan điểm cho rằng: Không gì tốt hơn đưa người học vào chính quá trình tìm

tòi, phát hiện, nghiên cứu của các nhà khoa học.

2.4.4. Các mức độ của dạy học GQVĐ

Trong dạy học GQVĐ theo nghĩa đầy đủ, người học là người tìm tòi,

GQVĐ. Tuy nhiên, khi triển khai áp dụng, tùy vào nội dung bài học, trang

thiết bị dạy học, thời gian dạy học mà người học tham gia trực tiếp hoặc gián

tiếp vào các hành động GQVĐ. Căn cứ sự tham gia trực tiếp của người học

vào các hành động GQVĐ, có thể chia dạy học GQVĐ thành ba mức độ: trình

bày nêu vấn đề, tìm tòi từng phần, nghiên cứu trong học tập [37, tr. 47].

Mức độ 1. Trình bày nêu vấn đề

Giáo viên tạo tình huống có vấn đề, người học nhận ra bài toán nhận

thức, có hứng thú và nhu cầu GQVĐ, có thể suy ngẫm và có dự đoán phương

án GQVĐ nhưng chỉ thực hiện các thao tác, các hành động đó bằng ngôn ngữ

thầm. Sau đó giáo viên trình bày cách thức GQVĐ và GQVĐ trong sự theo

dõi và kiểm tra của người học. Kết quả là người học tiếp nhận được tri thức mới.

Ưu điểm: hoạt động dạy học không đòi hỏi nhiều thời gian, gây hứng

thú cho người học, rèn luyện trí nhớ và biết tái hiện lại quá trình GQVĐ theo

angôrit/mẫu của giáo viên.

46

Hạn chế: người học chưa được chủ động trong hoạt động học, chưa tạo

điều kiện cho người học rèn luyện các kĩ năng trí tuệ và thực hành trong việc

xây dựng kế hoạch và thực hiện kế hoạch GQVĐ.

Mức độ này có thể áp dụng trong các trường hợp sau:

- Nội dung kiến thức quá khó mà người học không đủ NL tham gia trực

tiếp vào các giai đoạn chính của tiến trình GQVĐ;

- Thiết bị thí nghiệm không đáp ứng yêu cầu dạy học;

- Nội dung kiến thức lớn trong một tiết học, không có điều kiện thời gian

để người học tham gia tiến trình GQVĐ;

- Mục đích giới thiệu một mẫu mực về tư duy GQVĐ, qua đó người học

vừa lĩnh hội được kiến thức mới, vừa chứng kiến và biết tiến trình GQVĐ

(các bài giảng ở trường đại học thường được thực hiện ở mức độ này, cho

mục đích này).

Mức độ 2. Tìm tòi một phần

Sau khi giáo viên tạo tình huống có vấn đề, người học được giáo viên

tạo cơ hội được bộc lộ suy nghĩ bằng ngôn ngữ hoặc tham gia cùng giáo viên

thực hiện một số khâu trong các giai đoạn của tiến trình GQVĐ. Nếu người

học không giải được bài toán nhận thức thì giáo viên có thể trợ giúp các bước

sau:

- Xây dựng bài toán tương tự có nội dung hẹp hơn;

- Chia bài toán thành các bài toán nhỏ dễ hơn;

- Giải thích rõ vấn đề, yêu cầu người học thực hiện một trong các nội

dung trong các giai đoạn của tiến trình GQVĐ;

- Đàm thoại có tính chất phát kiến (GV xây dựng hệ thống câu hỏi theo

lôgic, câu hỏi sau được suy ra từ câu hỏi trước), đàm thoại – nêu vấn đề.

Ưu điểm: gây được hứng thú nhận thức cho người học, tạo điều kiện cho

người học thực hiện các hành động trí tuệ - thực hành ở một chừng mực nhất

định, phát huy được NL tư duy độc lập ở mức độ đáng kể.

Khó khăn, hạn chế: đòi hỏi nhiều thời gian, chưa cho phép người học

lĩnh hội được kinh nghiệm xây dựng và tiến hành GQVĐ một cách trọn vẹn.

47

Mức độ 2 thường được áp dụng trong các trường hợp nội dung kiến

thức phù hợp về mặt thời gian trong gới hạn cho phép của tiết học hoặc các

thiết bị thí nghiệm không quá phức tạp, dễ thực hiện.

Mức độ 3. Nghiên cứu trong học tập

Giáo viên nêu vấn đề/bài toán có vấn đề. Người học ý thức được vấn

đề, tự mình thực hiện các giai đoạn của tiến trình GQVĐ.

Ưu điểm: Giúp người học thực hiện các hành động trí tuệ - thực hành,

nắm vững tri thức, hiểu sâu nội dung học tập, bồi dưỡng được phương pháp

nghiên cứu khoa học.

Khó khăn, hạn chế: Có thể dẫn đến tình trạng không đảm bảo cho mọi

đối tượng người học cùng lớp do có sự phân hóa về trình độ. Thích hợp với

một số nội dung dạy học nhất định, đòi hỏi nhiều thời gian và công sức.

Dạy học GQVĐ ở mức độ 3 có thể thực hiện bằng hình thức dự án học

tập hoặc giải các bài tập vấn đề/bài tập sáng tạo về Vật lí.

Ba mức độ của dạy học GQVĐ trình bày ở trên, trong quá trình vận

dụng cần phối hợp một cách linh hoạt sao cho phát huy tối đa tính tích cực,

tự lực, chủ động của người học trong hoạt động nhận thức và vận dụng kiến

thức kĩ năng vào giải quyết những vấn đề thực tiễn.

2.4.5. Dạy học GQVĐ thực hiện mục tiêu phát triển NL của SV trong học

tập Vật lí đại cương

Dạy học theo mục tiêu phát triển NL đòi hỏi phương pháp dạy học

không những tích cực hóa hoạt động trí tuệ mà còn chú trọng rèn luyện NL

GQVĐ gắn với tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp, gắn hoạt động trí

tuệ với hoạt động thực hành thực tiễn.

Mục tiêu cơ bản của dạy học GQVĐ là nhằm rèn luyện NL GQVĐ

trong đó cần bao gồm khả năng phát hiện và GQVĐ.

Như đã trình bày ở trên, dạy học GQVĐ không phải là một phương

pháp dạy học cụ thể mà là một quan điểm dạy học, một chiến lược dạy học.

Nó có thể vận dụng trong các hình thức và phương pháp dạy học khác nhau.

Ví dụ:

- Trong thực tiễn dạy học ở đại học, có những trường hợp GV tiến hành

kiểu thông báo truyền thống (đặt vấn đề, phát biểu vấn đề, GQVĐ và kết

48

luận). Ở đây không làm nảy sinh các tình huống có vấn đề. Nhưng cũng có

nhiều GV sử dụng kiểu thông báo – nêu vấn đề.

- Kiểu giải thích – tìm kiếm bộ phận;

- Kiểu nêu vấn đề – nghiên cứu;

Thực chất của kiểu phương pháp này là GV xây dựng những vấn đề và

bài toán có vấn đề dưới hình thức một bài làm có tính chất nghiên cứu trong

một hệ thống nhất định còn SV tự lực GQVĐ câu hỏi/bài toán có vấn đề.

- Kết hợp phương pháp đàm thoại truyền thống với dạy học GQVĐ để

có đàm thoại – nêu vấn đề,... [28], [64], [68].

Dạy học GQVĐ được sử dụng trong mọi hình thức tổ chức dạy học,

trong mọi bài học Vật lí: trong tiến trình nghiên cứu lý thuyết; trong thực

hành Vật lí (giải bài tập, thực hành thí nghiệm); trong các giờ học ở lớp và tự

học ở nhà.

Dạy học GQVĐ là chiến lược dạy và học tích cực, một trong những

hướng ưu tiên tổ chức hoạt động GQVĐ học tập cho SV là tự học, seminar,

học theo dự án.

Qua hoạt động học tập GQVĐ, NL phát hiện và GQVĐ được hình

thành và phát triển.

NL phát hiện và GQVĐ là một trong những NL chung và là NL chuyên

biệt học Vật lí của SV. NL phát hiện và GQVĐ liên quan mật thiết với NL tư

duy, NL tự học và NL sáng tạo. Các NL này tác động lẫn nhau, phụ thuộc lẫn

nhau, cùng hình thành và phát triển.

Hoạt động học tập phát hiện và GQVĐ đòi hỏi SV rèn luyện thường

xuyên các thao tác tư duy như: so sánh, phân tích – tổng hợp, khái quát hóa,...

dùng các phương pháp nhận thức, phải suy luận lập luận,... tạo điều kiện cho

NL tư duy lôgic phát triển. Đề xuất các giả thuyết hoặc suy đoán các giải

pháp, quyết định lựa chọn giả thuyết/giải pháp tối ưu khi có nhiều giả

thuyết/giải pháp. Nhìn nhận vấn đề từ nhiều cách thức, giải bài toán vấn đề

được nhiều cách,... đánh giá kết quả và giải pháp thực hiện đó chính là rèn

luyện tư duy phê phán, tư duy biện chứng và có được tư duy sáng tạo.

Liên quan đến NL tự học của SV đòi hỏi SV phải biết phát hiện và

GQVĐ. Phải biết thu thập, xử lí thông tin và vận dụng thông tin trong học tập

49

đồng nghĩa là SV phải có tư duy tích cực. Như vậy, phát triển NL tự học cần

phải phát triển NL tư duy, NL phát hiện vấn đề và NL GQVĐ, có thể coi 3

NL đó là cốt lõi.

Lý luận và thực tiễn dạy học đã khẳng định: “Bất cứ lúc nào và bất cứ ở

đâu, NL sáng tạo đều nảy sinh và phát triển trong quá trình giải quyết các vấn

đề” [37, tr. 34]. Phát triển NL phát hiện và GQVĐ để phát triển NL sáng tạo.

Dạy học Vật lí theo hướng phát triển NL không thể không đề cao dạy

học GQVĐ.

2.5. Thực trạng dạy học Vật lí đại cương trong các trường đại học quân

đội theo hướng phát triển NL phát hiện và GQVĐ

2.5.1. Mục đích điều tra

Mục đích điều tra thực trạng dạy học Vật lí đại cương theo hướng phát

triển NL phát hiện và GQVĐ của SV trong nhà trường đại học quân đội. Trên

cơ sở đó để đề xuất các biện pháp sư phạm góp phần phát triển NL phát hiện

và GQVĐ của SV.

2.5.2. Đối tượng điều tra

Chúng tôi đã thực hiện điều tra các đối tượng: Cán bộ quản lí, GV

giảng dạy môn Vật lí đại cương (36 GV); SV học Vật lí đại cương (715 SV)

của 4 trường đại học thuộc khối quân đội: Trường Sỹ quan Kỹ thuật Quân sự,

Thành phố Hồ Chí Minh; Trường Sỹ quan Công binh, Tỉnh Bình Dương;

Trường Sỹ quan Lục quân 2, Tỉnh Đồng Nai; phân viện Học viện Kỹ thuật

Mật mã, Thành phố Hồ Chí Minh.

Thời gian điều tra: từ tháng 9 đến tháng 12 năm 2015 (xem phụ lục 5 –

PL 37 – PL 49).

- Đối với cán bộ quản lí: điều tra chương trình môn học Vật lí đại

cương; cơ sở vật chất trang thiết bị dạy học và PPDH Vật lí đại cương của

GV; môi trường học tập Vật lí đại cương của SV.

- Đối với GV: điều tra nhận thức đổi mới PPDH môn Vật lí đại cương

theo hướng phát triển NL nói chung và NL phát hiện và GQVĐ nói riêng.

- Đối với SV: điều tra động cơ học tập của SV, hoạt động học tập ở lớp

và ở nhà, hoạt động tự học – tự nghiên cứu, hoạt động phát hiện và GQVĐ

trong học tập Vật lí đại cương.

50

2.5.3. Phương pháp điều tra

- Trao đổi, phỏng vấn lãnh đạo nhà trường phụ trách đào tạo, phụ trách

cơ sở vật chất, trang thiết bị dạy học.

- Dùng phiếu điều tra đối tượng GV và đối tượng là SV.

- Quan sát hoạt động dạy và hoạt động học Vật lí đại cương qua các

buổi dự giờ, thăm lớp.

- Trao đổi, phỏng vấn SV về những thông tin về hoạt động dạy học, về

nhận thức của SV trong quá trình học Vật lí đại cương.

- Nghiên cứu tài liệu: phân tích chương trình Vật lí đại cương dành cho

SV kĩ thuật của các trường đại học.

2.5.4. Kết quả điều tra thực trạng

Dựa trên các phương án trả lời của GV và SV qua các phiếu điều tra,

tổng hợp những câu trả lời được hỏi, được phỏng vấn, kết quả số lượng GV,

SV tính ra tỉ lệ % trên tổng số phiếu (số người được hỏi/phỏng vấn) cho từng

phương án, vấn đề. Chúng tôi phân tích, đánh giá một số kết quả chính như sau:

a) Nhận thức của cán bộ quản lí và GV

- Có 100% cán bộ quản lí và GV quan tâm, lo lắng đến chất lượng đào

tạo nói chung và đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển NL.

- Có 100% GV qua đào tạo hoặc đã được bồi dưỡng có chứng chỉ

nghiệp vụ sư phạm dạy học đại học.

b) Thực trạng dạy học Vật lí đại cương của các GV

Vấn đề chúng tôi quan tâm nhất là hoạt động dạy học của các GV dạy

môn Vật lí đại cương ở các trường đại học quân đội. Mục đích của phiếu điều

tra về thực trạng dạy học của GV được cụ thể trong 8 câu hỏi.

- Mục đích câu hỏi 1: Tìm hiểu thực trạng GV tổ chức các hoạt động

dạy học trong tiến trình xây dựng kiến thức mới theo 6 hoạt động dạy học sau:

+ Hoạt động 1. Tạo tình huống có vấn đề, làm nảy sinh vấn đề;

+ Hoạt động 2. Nêu dự đoán/giả thuyết;

+ Hoạt động 3. Xác lập hệ quả, xây dựng phương án kiểm tra dự đoán/giả thuyết;

+ Hoạt động 4. Thực hiện phương án/thí nghiệm kiểm tra dự đoán (giả thuyết);

+ Hoạt động 5. Hợp thức hóa kiến thức;

+ Hoạt động 6. Vận dụng kiến thức.

51

- Mục đích câu hỏi 2: Nội dung tìm hiểu sự hiểu biết của GV về đánh

giá NL phát hiện và GQVĐ của SV trong học tập Vật lí đại cương (theo 4

phương án).

- Mục đích câu hỏi 3: Tìm hiểu nhận thức của GV về sử dụng các

phương pháp dạy học Vật lí đại cương theo hướng phát triển NL phát hiện và

GQVĐ.

- Mục đích câu hỏi 4: Tìm hiểu thực trạng GV đánh giá NL GQVĐ của

SV trong dạy học Vật lí đại cương có thường xuyên hay không?

- Mục đích câu hỏi 5: Tìm hiểu thực trạng các GV đã dùng hình thức

nào để đánh giá NL phát hiện và GQVĐ của SV.

- Mục đích câu hỏi 6: Tìm hiểu thực trạng nhận thức của GV về mục

đích đánh giá NL phát hiện và GQVĐ của SV.

- Mục đích câu hỏi 7: Tìm hiểu thực trạng GV đã sử dụng các hình thức

nào để đánh giá NL phát hiện và GQVĐ của SV trong dạy học Vật lí đại cương.

- Mục đích câu hỏi 8: Tìm hiểu thực trạng GV thường sử dụng các

công cụ/phương tiện nào để đánh giá NL phát hiện và GQVĐ của SV.

Chúng tôi đã nhận được thông tin dựa vào các phiếu điều tra gửi đến từ

36 GV. Thông tin chi tiết về các kết quả được tính theo số GV, quy ra số phần

trăm (xem phụ lục 6 từ trang PL 49 – PL 59). Sau đây chúng tôi liệt kê một số

kết quả chính qua phiếu điều tra:

- Có 44% GV sử dụng phương pháp thông báo, giảng giải, minh họa là

chủ yếu.

- Có 56% bên cạnh phương pháp dạy học truyền thống có kết hợp với

dạy học GQVĐ (dùng đàm thoại – nêu vấn đề, kiểu nêu vấn đề - nghiên cứu,

tiếp cận dạy học GQVĐ).

- Có 44% GV chưa quan tâm đến tình huống có vấn đề, vấn đề, bài tập

vấn đề trong dạy học Vật lí đại cương.

- Có 78% GV hiểu và quan tâm dạy học phát triển NL.

- Có 19% GV chưa hiểu rõ và bằng cách nào để phát triển NL nói

chung và NL GQVĐ trong dạy học môn Vật lí đại cương.

- Có 62% GV chưa quan tâm đến hoạt động tự học và dạy tự học cho SV.

52

c) Thực trạng học tập Vật lí đại cương của SV

Nội dung các câu hỏi trong phiếu điều tra dành cho SV, với mục đích

của chúng tôi là: Tìm hiểu thực trạng SV được thụ hưởng đổi mới dạy học

Vật lí đại cương theo hướng phát triển NL trong các trường đại học quân đội

ở mức độ nào. Các câu hỏi dành cho SV trong phiếu điều tra, kết quả nhận

được thông tin từ 715 phiếu điều tra đã được thống kê số liệu cụ thể ở phần

Phụ lục (Phụ lục 5). Một số thông tin chính như sau:

- Có 100% SV thực hiện nhiệm vụ học tập ở lớp và ở nhà.

- Có 13,5% SV động cơ học tập không ổn định.

- Có 42% SV chưa có kế hoạch tự học môn học Vật lí đại cương.

- Có 28% SV chưa nhận thức được kiến thức Vật lí đại cương có ích

cho việc học các môn kĩ thuật.

- Có 76% SV chưa tham gia ý kiến tranh luận, đề xuất ý tưởng, giải

pháp, cách giải mới trong các buổi seminar, giờ bài tập.

- Có 100% SV sử dụng mạng LAN và mạng internet để đọc tin tức; chỉ

có 22% SV đọc những nội dung liên quan đến kiến thức Vật lí đại cương.

- Có 100% SV giải bài tập Vật lí đại cương, không quan tâm có những

cách giải khác hay không.

d) Cơ sở vật chất phục vụ cho hoạt động dạy và học Vật lí đại cương

- Nhà trường có đầy đủ cơ sở vật chất, thiết bị phục vụ cho hoạt động

dạy học. Các thiết bị thí nghiệm đáp ứng cho các bài thực hành thí nghiệm, có

đủ số lượng và chất lượng. Có mạng LAN và mạng internet phục vụ tốt cho

hoạt động truy cập thông tin. Thư viện cung cấp đủ giáo trình và tài liệu tham

khảo cho SV học tập Vật lí đại cương.

- Chương trình chi tiết môn học Vật lí đại cương cho SV ngành kĩ

thuật đã được tinh giản nội dung, có nhiều nội dung tự học, tự nghiên cứu

dành cho SV.

- Chế độ sinh hoạt của SV trong nhà trường quân đội thực hiện theo

điều lệnh, khép kín theo kế hoạch: học tập ở lớp, nghỉ ngơi, tự học ở kí túc xá

(doanh trại quân đội),... thống nhất trong cả lớp/đơn vị. Có môi trường học tập

đáp ứng mục tiêu đào tạo: SV trở thành kĩ sư kĩ thuật – sĩ quan phục vụ quân đội.

53

2.5.5. Nhận định kết quả điều tra

Dựa vào kết quả điều tra thực trạng dạy học Vật lí đại cương theo

hướng phát triển NL phát hiện và GQVĐ trong 4 trường đại học quân đội,

chúng tôi rút ra một số nhận định chung như sau:

- Đội ngũ cán bộ quản lí và GV có nhận thức đầy đủ, coi trọng chất

lượng đào tạo trong nhà trường. Quan tâm đến chuẩn mục tiêu đầu ra của

chương trình đào tạo theo hướng phát triển NL.

- Trong nhà trường đã có cơ sở vật chất, thiết bị phục vụ dạy học môn

Vật lí đại cương, tạo điều kiện cho SV tự học, tự nghiên cứu.

- Đội ngũ GV đã có những đổi mới dạy học và kiểm tra đánh giá môn

học Vật lí đại cương theo hướng phát triển NL phát hiện và GQVĐ.

- SV đã được thụ hưởng kết quả đổi mới dạy và kiểm tra đánh giá của

GV trong môn học Vật lí đại cương.

- Dạy học Vật lí đại cương theo hướng phát triển NL phát hiện và

GQVĐ đã đạt được những kết quả ở mức độ nhất định qua các số liệu điều tra

cụ thể mà chúng tôi đã trình bày (trong mục 2.5.4. Kết quả điều tra thực trạng

và chi tiết trong phụ lục số 5 và 6).

2.6. Đề xuất những biện pháp sư phạm nhằm phát triển NL phát hiện và

GQVĐ của SV trong quá trình dạy học Vật lí đại cương

2.6.1. Cơ sở khoa học của các biện pháp

a. Cơ sở sinh học và tâm lí học

- Những kết quả nghiên cứu sinh học liên quan đến tri giác, biểu tượng,

di truyền; cấu trúc não bộ (chức năng của não trái và não phải); hệ thần kinh

liên quan đến tư duy và nhận thức của SV.

- Có thể xây dựng động cơ học tập tích cực dựa vào thuyết động cơ

phát triển NL. Mối quan hệ giữa nhu cầu và động cơ học tập, theo thuyết nhu

cầu Abraham Maslow [101].

- Có thể tạo mọi điều kiện phát huy tiềm năng học tập của SV bằng

cách làm cho các phong cách học tập của SV khác nhau được thụ hưởng bài

giảng của GV, phương thức hướng dẫn SV học tập nếu khai thác thuyết đa

thông minh/thuyết đa trí tuệ của Howard Gardner [98]. Bảy loại trí thông

minh tương ứng với khả năng nhận thức tương ứng với 7 phong cách học tập

54

được yêu thích đối với mỗi SV (mỗi SV có một phong cách học tập riêng mà

họ yêu thích).

- Dựa vào Tâm lí học sư phạm đại học, học tập của người lớn về sự đa

dạng trong động cơ và cách học; đặc trưng của người học trưởng thành/SV

ứng dụng trong đào tạo để có thể xây dựng một số chiến lược học tập của SV

có ý nghĩa phát triển NL. Một số chiến lược học tập: Học tập dựa trên nghiên

cứu, học tập theo dự án, học tập dựa trên câu hỏi của SV và học GQVĐ. Nhờ

có những chiến lược học tập thích hợp cho SV nên NL chuyên môn, NL

phương pháp, NL xã hội cấu thành NL hành động/NL thực hiện của SV phát

triển [13], [41].

- Có thể tổ chức hoạt động dạy và hoạt động học theo định hướng hoạt

động phát hiện và giải quyết dựa trên cơ sở lí thuyết hoạt động của A. N.

Leontiev [82].

b. Cơ sở triết học duy vật biện chứng

“Mâu thuẫn là động lực của sự phát triển”, mâu thuẫn giữa yêu cầu

nhận thức, yêu cầu kiến thức và kĩ năng còn hạn chế là động lực thúc đẩy hoạt

động nhận thức của SV.

“Nguyên nhân của sự vận động và phát triển”, “vấn đề nội dung và

hình thức”, “cái khách quan” và “cái chủ quan”, “cụ thể và trừu tượng”,... liên

quan đến quá trình dạy học đại học nói chung và quá trình dạy học môn Vật lí

đại cương.

c. Cơ sở thực tiễn về giáo dục đại học

Dạy cho SV phương pháp học, SV học cách học, tự mình tìm kiếm tri

thức trong hoạt động phát hiện vấn đề và hoạt động GQVĐ có ý nghĩa đặc

biệt trong việc phát triển NL phát hiện và GQVĐ. Biết khai thác những kinh

nghiệm dạy học đại học và đổi mới phương pháp dạy học đại học theo quan

điểm hiện đại để thực hiện quan điểm: “Chuyển quá trình đào tạo thành quá

trình tự học” đã có trước đây thành tinh thần mới trong đổi mới toàn diện giáo

dục đại học hiện nay vào các biện pháp phát triển NL phát hiện và GQVĐ cho

SV trong quá trình dạy học Vật lí đại cương.

55

2.6.2. Định hướng xây dựng các biện pháp

- Định hướng 1: Dạy học Vật lí đại cương theo hướng phát hiện và

GQVĐ góp phần phát triển nhân cách cho SV. Các biện pháp phải hướng tới

mục tiêu của môn học trong mục tiêu ngành học và mục tiêu giáo dục của

trường đại học kỹ thuật quân đội.

- Định hướng 2: Các biện pháp phải góp phần biến quá trình dạy học

Vật lí đại cương thành một quá trình mở, tích hợp các yếu tố sáng tạo trong

phát hiện và GQVĐ.

- Định hướng 3: Các biện pháp phải tạo thành một chỉnh thể, được thể

hiện đồng bộ trong quá trình dạy học đại cương, được thể hiện qua phần Nhiệt học.

2.6.3. Nguyên tắc xây dựng các biện pháp

- Nguyên tắc 1: Phải xuất phát từ cơ sở khoa học của việc hình thành và

phát triển NL nói chung và NL phát hiện và GQVĐ nói riêng, phù hợp và khả

thi với chương trình Vật lí đại cương dành cho SV ngành kĩ thuật, đào tạo bậc

đại học trong quân đội.

- Nguyên tắc 2: Phải xuất phát từ các đặc điểm hoạt động nhận thức của

SV đại học, thể hiện trong hoạt động dạy học và hoạt động học để thực hiện

các nhiệm vụ dạy học đại học (nhiệm vụ nhận thức, nhiệm vụ phát triển trí

tuệ, nhiệm vụ giáo dục phẩm chất đạo đức).

- Nguyên tắc 3: Phải xuất phát từ cách tiếp cận hiện đại về quá trình

dạy học Vật lí đại cương, đề cao vai trò của SV – lấy SV là trung tâm của

hoạt động dạy học, hướng đến hình thành và phát triển NL phát hiện và

GQVĐ. Bảo đảm sự thống nhất vai trò chủ đạo của GV và vai trò chủ động

của SV trong hoạt động dạy học.

Dựa vào kết quả điều tra thực trạng dạy học Vật lí đại cương cho SV

ngành kĩ thuật trong các trường đại học Kỹ thuật quân đội theo định hướng

phát triển NL phát hiện và GQVĐ của SV, kết hợp với những cơ sở khoa học

nêu trên chúng tôi đề xuất những biện pháp sư phạm để phát triển NL phát

hiện và GQVĐ cho SV trong dạy và học Vật lí đại cương.

56

2.6.4. Biện pháp sư phạm phát triển NL phát hiện và GQVĐ cho SV

trong dạy học Vật lí đại cương

Biện pháp 1. Thực hiện bồi dưỡng NL tư duy cho SV trong dạy học

Vật lí đại cương

NL tư duy hay nói gọn là tư duy có vai trò đặc biệt quan trọng đối với

con người, không có tư duy thì không có NL nào cả. Thông qua dạy và học

kiến thức để dạy và học tư duy. Để thực hiện bồi dưỡng NL tư duy cho SV,

đòi hỏi GV phải quan tâm đến những vấn đề sau:

Nhiệm vụ của GV:

- Xây dựng và sử dụng tình huống có vấn đề, bài tập có vấn đề trong

dạy học Vật lí đại cương.

- Tạo mọi điều kiện thuận lợi cho SV phát triển tư duy.

+ Rèn luyện các thao tác và các hình thức của tư duy lôgic.

+ Dự đoán, phát hiện, đề ra giả thuyết và tiến hành kiểm tra giả thuyết.

+Tìm tòi phát hiện các yếu tố lôgic, các quy tắc suy luận: suy luận quy

nạp dựa trên các kết quả quan sát và thí nghiệm hoặc suy luận diễn dịch từ các

kiến thức và kinh nghiệm đã có. Trong quá trình đó, có thể tổ chức các tình

huống sau:

+ Chỉ ra những dấu hiệu riêng bản chất của một lớp các sự vật/hiện

tượng;

+ Tìm những dấu hiệu chung hoặc khác nhau giữa hai hay nhiều sự

vật/hiện tượng;

+ Rút ra kết luận từ bảng số liệu;

+ Tìm mối quan hệ nhân quả giữa các hiện tượng;

+ Dự đoán diễn biến của hiện tượng;

+ Giải thích một hiện tượng;

- Rèn luyện ngôn ngữ nói và ngôn ngữ viết của SV.

Ngôn ngữ là hình thức biểu đạt của tư duy, nói cách khác tư duy có

quan hệ mật thiết với ngôn ngữ. Trong dạy học Vật lí đại cương việc rèn

luyện ngôn ngữ cho SV là biện pháp rèn luyện tư duy lôgic. Một số biện

57

pháp để phát triển ngôn ngữ Vật lí, ngôn ngữ khoa học trong dạy học

Vật lí đại cương:

+ Tạo cơ hội, điều kiện cho SV phát biểu thành lời thông qua mô tả các

hiện tượng Vật lí, giải thích các hiện tượng đó.

+ Yêu cầu SV phân tích hiện tượng, phân tích dữ kiện/giả thiết của bài

tập, trình bày cách giải, biện luận kết quả khi giải một bài tập bằng ngôn ngữ

nói và ngôn ngữ viết.

+ Yêu cầu SV phát biểu mục đích, cách tiến hành, sơ đồ thí nghiệm,

nhận xét kết quả thí nghiệm trong các buổi thực hành thí nghiệm Vật lí đại cương.

+ Yêu cầu SV viết: báo cáo seminar, báo cáo dự án học tập, làm bài tập

lớn, các tiểu luận.

+ Yêu cầu SV đặt ra những câu hỏi, trả lời các câu hỏi, thảo luận, tranh

luận,... [50], [52], [60].

- Tạo điều kiện cho SV thường xuyên luyện tập phát hiện vấn đề: Phát

hiện các mâu thuẫn trong các tình huống có vấn đề, xác nhận vấn đề cần giải quyết.

- Tổ chức cho SV hoạt động GQVĐ: đề xuất các giả thuyết, các

phương án, các giải pháp GQVĐ; lựa chọn giả thuyết/phương án/giải pháp

khả thi nhất; đánh giá kết quả GQVĐ nhìn từ các góc độ khác nhau (mức độ

sáng tạo, phương pháp GQVĐ, khả năng ứng dụng/phát triển).

- Giải các bài tập sáng tạo/bài tập vấn đề.

- Tham gia tích cực thực hiện các đề tài seminar, các dự án học tập.

- Tham gia các nhóm nghiên cứu, tập dượt nghiên cứu khoa học.

Biện pháp 2. Dạy cho SV cách học, tạo điều kiện để SV tự học, tự

nghiên cứu theo hướng phát hiện và GQVĐ

Theo quan điểm hiện đại, dạy học ở đại học thực chất là tổ chức hoạt

động học tập cho SV tự nghiên cứu, quan trọng nhất là dạy cho SV cách học,

cần coi trọng dạy cho SV học phát hiện và GQVĐ. SV có được NL phát hiện

và GQVĐ để từ đó họ có khả năng tự học giải quyết các vấn đề/bài toán trong

quá trình học Vật lí đại cương cũng như các môn học khác trong chương trình

đào tạo.

58

Thông qua dạy kiến thức Vật lí đại cương, GV cần dạy cho SV tri thức

phương pháp. Dạy cho họ phương pháp GQVĐ trong học tập Vật lí phỏng

theo phương pháp nghiên cứu của nhà Vật lí. Các phương pháp nghiên cứu

của nhà Vật lí thường được sử dụng như: phương pháp thực nghiệm, phương

pháp tương tự, phương pháp mô hình – mô phỏng, phương pháp suy luận lí

thuyết (suy luận lôgic và suy luận Toán học)…

Trong chương trình đào tạo của các trường đại học quân đội môn học

Vật lí đại cương được giảng dạy cho SV năm thứ nhất đại học. Sau khi tốt

nghiệp trung học phổ thông, SV năm đầu ở trường đại học, đặc biệt lại là môi

trường trong quân đội; sự chuyển đổi tâm sinh lý của một học sinh phổ thông

sang tâm sinh lí của SV đại học, của một chiến sĩ trong quân đội. Sự thay đổi

về môi trường học tập, rèn luyện, đặc biệt là động cơ học tập, cách dạy và

cách học ở đại học... chính vì thế mà phải quan tâm đặc biệt đến việc dạy cho

SV cách học, tự học, tự nghiên cứu ngay trong môn học Vật lí đại cương theo

hướng phát hiện và GQVĐ.

 Các phương thức dạy cách học cho SV

a. Xây dựng động cơ học tập tích cực

Động cơ hoạt động học tập quyết định kết quả, chất lượng học tập của

SV. Xây dựng động cơ học tập tích cực cần phải dựa vào những yếu tố sau:

- Cần sử dụng phối hợp giáo dục, động viên, tôn vinh của gia đình,

trường đại học, xã hội đối với SV trong quân đội để xây dựng động cơ học tập

cho SV.

- Giáo dục, động viên, làm cho SV nâng cao ý thức, nỗ lực, tự tin thực

hiện tốt mọi nhiệm vụ trong học tập.

- Làm cho SV nhận thức rõ ý nghĩa những tri thức Vật lí đại cương có

nhiều ứng dụng trong các môn học khác trong chương trình đào tạo. Những

kiến thức tích hợp nội môn Vật lí đại cương ứng dụng trong kĩ thuật, kiến

thức tích hợp liên môn giữa Vật lí đại cương và những môn học khác trong

chương trình đào tạo, giúp cho SV có những kiến thức sâu rộng nhờ đó SV

mới có nhu cầu tìm tòi, nghiên cứu, yêu thích học Vật lí đại cương.

59

b. Hướng dẫn cho SV tự học các nội dung của các chương, phần trong

chương trình Vật lí đại cương

- GV phải cung cấp cho SV chương trình chi tiết/đề cương chi tiết môn

học từ buổi học đầu tiên.

- GV biên soạn bản hướng dẫn cho SV tự học từng chương theo nội

dung sau:

+ Mục đích yêu cầu;

+ Hướng dẫn theo dõi nội dung;

+ Hướng dẫn nghiên cứu sâu nội dung (Trong đó có những câu hỏi, vấn

đề, bài tập vấn đề đòi hỏi SV phải tự nghiên cứu và trả lời);

- Cung cấp cho SV hệ thống bài tập để tự giải ở nhà.

c. Tổ chức các đề tài seminar và các dự án học tập

Tổ chức cho SV thực hiện các đề tài seminar và các dự án học tập trong

quá trình dạy học Vật lí đại cương là những hình thức tổ chức học tập để phát

triển NL như: NL tư duy, NL phát hiện và GQVĐ, NL tự học, NL hợp tác...

Yêu cầu mọi SV phải tham gia trong các giai đoạn của các hình thức tổ

chức dạy học đó.

d. Hướng dẫn cho SV phương pháp thu thập thông tin và lập kế hoạch

tự học môn học Vật lí đại cương

Trong quá trình dạy học GV có thể dạy phương pháp học cho SV, có

thể giới thiệu tài liệu tự học cho SV đọc và vận dụng. GV giao nhiệm vụ cho

SV sử dụng các phương pháp thu thập thông tin cụ thể như:

- Phương pháp đọc sách và ghi chép.

- Phương pháp nghe giảng và ghi chép.

- Phương pháp hỏi.

- Sử dụng mạng Internet, các Website dạy học, phương pháp WebQuest…

- Sử dụng bản đồ tư duy để hệ thống hóa kiến thức/nội dung và ghi nhớ.

Mọi phương pháp nêu trên được triển khai để SV thực hiện, có sự

hướng dẫn của GV. GV thường xuyên theo dõi, kiểm tra và đánh giá kết quả

hoạt động học tập, nghiên cứu của SV.

60

Biện pháp 3. Dạy học Vật lí đại cương theo chiến lược dạy học

GQVĐ

Cơ sở lý luận của chiến lược dạy học GQVĐ đã được trình bày ở mục

2.4 của luận án. Vận dụng chiến lược dạy học GQVĐ trong môn học Vật lí

đại cương, cần có sự hiểu biết và những chuẩn bị triển khai dạy học GQVĐ.

Các bước triển khai dạy học GQVĐ cho một chương/phần, một đề tài

(bài học) trong giáo trình Vật lí đại cương:

Bước 1. "Vấn đề hóa nội dung dạy học’’

Muốn thực hiện dạy học GQVĐ GV phải xác định rõ mục tiêu, nhiệm

vụ, yêu cầu của chương trình để sắp xếp nội dung dạy học thành từng vấn đề

theo một lôgic nhất định để vừa đảm bảo nội dung dạy học theo yêu cầu của

chương trình vừa tạo nội dung dạy học theo hướng GQVĐ. Điều đó gọi là

"vấn đề hóa nội dung dạy học". Quy trình thực hiện "vấn đề hóa nội dung học

tập" như sau:

- Phân tích nội dung để nhận thấy các vấn đề nhận thức trong bài học.

- Xây dựng chuỗi vấn đề nhận thức theo thứ tự tính khái quát được

giảm dần: Vấn đề cấp chương, vấn đề cấp bài, vấn đề cấp đơn vị kiến thức.

Bước 2. Xây dựng các tình huống có vấn đề

Chuỗi vấn đề (kết quả ở bước 1) là cơ sở để thiết kế các tình huống có

vấn đề (tương ứng với mỗi vấn đề).

Bước 3. Chuẩn bị thiết bị, phương tiện dạy học

- Chuẩn bị các thiết bị, phương tiện liên quan đến mục đích tạo tình

huống có vấn đề, đề xuất giả thuyết, kiểm tra giả thuyết hoặc kiểm chứng hệ

quả lí thuyết nào đó.

- Sưu tầm, biên tập các video clip thí nghiệm có liên quan đến nội dung

dạy học.

- Xây dựng, khai thác, các mô phỏng thí nghiệm, thí nghiệm ảo để trực

quan hóa các thí nghiệm thực hoặc video clip thí nghiệm (nếu cần).

- Xây dựng, sưu tầm biên tập các bài toán có vấn đề (phù hợp với nội

dung dạy học tương ứng).

61

Bước 4. Thiết kế tiến trình dạy học theo định hướng GQVĐ (soạn

giáo án)

Bước 5. Tổ chức tiến trình dạy học theo thiết kế

Bước 6. Kiểm tra đánh giá NL phát hiện và GQVĐ của SV

Các bước triển khai dạy học GQVĐ xem sơ đồ sau:

1. Vấn đề hóa nội dung dạy học

2. Xây dựng các tình huống có vấn đề

3. Chuẩn bị thiết bị, phương tiện dạy học theo hướng GQVĐ

4. Thiết kế tiến trình dạy học theo định hướng GQVĐ

5. Tổ chức tiến trình dạy học

6. Đánh giá NL phát hiện và GQVĐ của SV

Hình 2.5. Sơ đồ các bước triển khai dạy học GQVĐ

Biện pháp 4. Chú trọng đánh giá NL phát hiện và GQVĐ của SV

trong đánh giá kết quả học tập môn Vật lí đại cương

Đánh giá sự phát triển NL phát hiện và GQVĐ của SV trong quá trình

dạy học Vật lí đại cương, cần phải đánh giá theo quá trình hoạt động học tập

của SV. Căn cứ vào phương thức thu thập thông tin cho việc đánh giá, chúng

ta có thể sử dụng 4 hình thức: vấn đáp, viết, thực hành, kết hợp viết – thực hành.

- Quan tâm kết quả tham gia hoạt động học của SV: hoạt động phát

hiện vấn đề và hoạt động GQVĐ của SV trong các tiết thực hành (giải bài tập,

thực hành thí nghiệm); thực hiện các đề tài seminar và học theo dự án. GV

theo dõi, quan sát, ghi chép các đối tượng SV trong các nhóm về những mức

độ biểu hiện các thành tố NL phát hiện và GQVĐ.

62

- Đánh giá việc thực hiện tự lực giải các bài tập định hướng NL phát

hiện và GQVĐ trong hệ thống bài tập bắt buộc. Đặc biệt sử dụng tình huống

có vấn đề và bài tập vấn đề làm công cụ đánh giá NL phát hiện và GQVĐ.

- Dựa vào kết quả làm các bài thực hành, bài kiểm tra, bài thi của SV

trong đó chú trọng đánh giá các NL thành tố của NL phát hiện và GQVĐ của SV.

- Sử dụng 11 tiêu chí đánh giá – thang đo NL phát hiện và GQVĐ (đã

trình bày trong mục 2.3 của luận án) để đánh giá theo quá trình và đánh giá

tổng kết.

Kết hợp 4 nội dung trên, chúng ta có thể đánh giá được NL phát hiện và

GQVĐ của SV trong học tập Vật lí đại cương.

2.6.5. Quy trình sử dụng các biện pháp phát triển NL phát hiện và GQVĐ

cho SV trong quá trình dạy học phần Nhiệt học Vật lí đại cương

Nhằm phát triển NL phát hiện và GQVĐ khi dạy học phần Nhiệt học của

Vật lí đại cương, bồi dưỡng NL phát hiện và GQVĐ cho SV, chúng tôi xây

dựng quy trình gồm 06 bước như sau:

- Bước 1: Dựa trên cấu trúc của các NL thành tố đã xác định, xây dựng

các tiêu chí NL phát hiện và GQVĐ;

- Bước 2: Xây dựng các nội dung dạy học, theo các mục tiêu kiến thức,

kỹ năng đã xác định tại chương trình khung;

- Bước 3: Xây dựng các tình huống phát hiện và GQVĐ cấp bài, cấp

chương, từ đó thiết kế các bài học phù hợp với nội dung dạy học. Căn cứ vào

nội dung kiến thức đã xác định lựa chọn PPDH, hình thức tổ chức lớp học

phù hợp;

- Bước 4: Tiến hành giảng dạy các bài giảng đã soạn thảo;

- Bước 5: Kiểm tra đánh giá kết quả dạy học bồi dưỡng NL phát hiện và

GQVĐ; sử dụng các tiêu chí đánh giá kết quả học tập của SV, tập trung tới

NL thành tố phát hiện vấn đề;

+ Bước 6: Chỉnh sửa, hoàn thiện quy trình đánh giá.

63

Kết luận chương 2

Theo quan điểm dạy học hiện đại, chúng tôi đã hệ thống được cơ sở lí

luận và góp phần làm rõ nội dung phát triển NL phát hiện và GQVĐ của SV

trong dạy học Vật lí đại cương.

Xây dựng được cấu trúc của NL phát hiện và GQVĐ của SV trong môn

học Vật lí đại cương. Đồng thời xây dựng thang đo NL phát hiện và GQVĐ

theo 4 mức độ.

Điều tra được thực trạng dạy học Vật lí đại cương theo hướng phát triển

NL phát hiện và GQVĐ của SV ở 4 trường đại học quân đội. Dựa vào cơ sở lí

luận và thực tiễn chúng tôi đã đề xuất được 4 biện pháp sư phạm nhằm phát

triển NL phát hiện và GQVĐ của SV trong quá trình dạy học Vật lí đại cương.

NL phát hiện và GQVĐ của SV có vị trí và quan trọng quyết định việc

hình thành và phát triển các NL khác.

NL của SV không thể có được thông qua dạy mà phải thông qua hoạt

động học tập và rèn luyện. Giữa các NL có sự phụ thuộc, thúc đẩy lẫn nhau để

hình thành và phát triển. Mức độ phát triển NL phụ thuộc vào hoạt động học

tập của chủ thể SV dưới sự chỉ đạo, tổ chức của GV. Nó còn phụ thuộc vào

nhiều yếu tố về nội lực và ngoại lực của SV như động cơ học tập, môi trường

học tập…

64

CHƯƠNG 3. THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY MỘT SỐ KIẾN THỨC

PHẦN NHIỆT HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

3.1. Phân tích chương trình Vật lí đại cương dành cho SV ngành kĩ thuật

Trong chương trình giáo dục đại học, tùy thuộc vào nhóm ngành đào

tạo, môn Vật lí có các vị trí khác nhau.

- Vật lí thuộc nhóm môn chuyên ngành đối với các ngành Cử nhân Vật

lí, Cử nhân sư phạm Vật lí. Ở vị trí này, Vật lí gồm nhiều môn học khác nhau

(Cơ, Nhiệt, Điện, Quang, Vật lí lí thuyết, Vật lí thực nghiệm, Vật lí lượng

tử,...) là các môn học có vai trò cốt lõi trong việc hình thành và phát triển NL

nghể nghiệp (NL làm) cho người học. Các NL chung đã được cụ thể trong NL

nghề. Ví dụ: NL tự học, NL GQVĐ, NL ngôn ngữ, NL ICT,... được hình

thành và phát triển qua việc người học triển khai một đề tài nghiên cứu khoa

học về Vật lí hoặc dạy học Vật lí. Để đạt được chuẩn NL nghề nghiệp, người

học phải sử dụng các NL chung để giải quyết các vấn đề cụ thể của chuyên

ngành mô phỏng các tình huống nghề nghiệp mà người học cần giải quyết tại

vị trí việc làm sau khi tốt nghiệp.

- Vật lí thuộc nhóm Cơ sở ngành đối với các ngành Công nghệ - Kỹ

thuật. Ở vị trí này, Vật lí là môn cốt lõi trong việc hình thành và phát triển NL

“Hiểu” cho người học. Ngoài ra, Vật lí là môn học góp phần hình thành các

NL chung như: NL tự học, NL GQVĐ, NL hợp tác, NL ngôn ngữ,...

- Vật lí thuộc nhóm môn Giáo dục đại cương đối với các ngành Khoa

học tự nhiên khác (Cử nhân Hóa, Cử nhân Sinh,...), các ngành Sư phạm tự

nhiên (Cử nhân sư phạm Hóa, Công nghệ thông tin,...). Ở vị trí này, môn Vật

lí là môn cốt lõi trong việc hình thành và phát triển NL “Cảm” cho người học.

Giáo dục thái độ đối với khoa học, đối với nghề nghiệp cho đội ngũ trí thức

phải bắt đầu từ giai đoạn giáo dục đại cương. Mục tiêu của giai đoạn giáo dục

đại cương là trang bị cho người học cái nền văn hóa. Tùy thuộc đặc thù nội

dung môn học mà chọn điểm nhấn cho cái nền này. Kiến thức giáo dục đại

cương không cần sau mà cần rộng, qua đó để trang bị cho người học phương

pháp luận khoa học, tư tưởng khoa học, các kiến thức về sự kiện là nguyên

65

liệu để thông qua đó mà hình thành tư tưởng, phương pháp luận khoa học cho

người học.

Căn cứ vào chương trình khung đào tạo của Trường Sỹ quan Kỹ thuật

Quân sự, chương trình đào tạo gồm ba khối kiến thức: khối kiến thức giáo dục

đại cương, khối kiến thức giáo dục chuyên nghiệp, khối kiến thức bổ trợ.

Trong đó khối kiến thức giáo dục đại cương chiếm tỷ lệ 21%, nhằm

trang bị cho người học nền tảng kiến thức đại cương đủ để tạo tầm nhìn và tư

duy sáng tạo, cùng với tri thức và kĩ năng cơ bản vững vàng để tạo thuận lợi

tiếp thu khối kiến thức giáo dục chuyên nghiệp.

Môn Vật lí đại cương thuộc khối kiến thức giáo dục đại cương, trong

chương trình đào tạo của Trường Sỹ quan Kỹ thuật Quân sự, Vật lí đại cương

được dạy cho hệ quân sự bao gồm các ngành: kỹ thuật Vũ khí, kỹ thuật Tăng -

Thiết giáp, kỹ thuật Đạn, kỹ thuật công nghệ Xe máy quân sự, cơ khí động

lực, công nghệ thông tin và công nghệ kỹ thuật Ô tô.

3.1.1. Mục tiêu của chương trình Vật lí đại cương theo đề cương chi tiết

môn học hiện hành

 Mục tiêu cụ thể

- Kiến thức: Cung cấp cho SV những kiến thức cơ bản về Vật lí đại

cương bao gồm: Cơ, Nhiệt, Điện trường, Vật dẫn, Từ trường, Trường điện từ

và Quang học sóng – hạt, Cơ học lượng tử làm cơ sở để giúp SV có thể tiếp

thu thuận lợi các môn kỹ thuật cơ sở và chuyên môn.

Chuẩn đầu ra học phần này, SV sẽ:

- Phần 1. Cơ học

+ Hiểu ba định luật Newton.

+ Biết vận dụng các định luật trên để xác định chuyển động của chất

điểm, của vật rắn.

- Phần 2. Nhiệt học

+ Nhận thức được cơ sở của các hiện tượng nhiệt là chuyển động hỗn

loạn của các phân tử.

+ Hiểu thuyết động lực học phân tử chất khí và các định luật phân bố.

66

+ Nắm vững các nguyên lí nhiệt động lực học: nguyên lí thứ nhất nhiệt

động lực học và nguyên lí thứ hai nhiệt động lực học; chu trình Carnot, định lí

Carnot; entropy.

+ Biết vận dụng xét các quá trình biến đổi nhiệt cơ bản: đẳng tích, đẳng

nhiệt, đẳng áp, đoạn nhiệt và quá trình đa biến, ứng dụng trong động cơ đốt trong.

- Phần 3. Điện trường

+ Hiểu khái niệm về điện trường. Hiểu được định luật Coulomb.

+ Vận dụng các định luật điện trường để xác định lực điện, các đại

lượng đặc trưng cho điện trường.

+ Hiểu rõ cách xác định vectơ cường độ điện trường, điện thế gây bởi

phân bố điện tích bằng phương pháp giải tích và định lí Gauss gây ra bởi điện

tích phân bố liên tục và mối liên hệ giữa cường độ điện trường và điện thế.

- Phần 4. Từ trường

+ Hiểu các định luật về tương tác điện, tương tác từ, chuyển động của

hạt điện trong điện trường và từ trường, mối liện hệ giữa điện trường và từ

trường biến thiên, sự hình thành sóng điện từ, định nghĩa và các tính chất của

sóng điện từ đơn sắc.

+ Vận dụng các định luật về tương tác điện từ, các định lí về điện

trường và từ trường để xác định lực điện, lực từ, các đại lượng đặc trưng cho

điện trường và từ trường. Khảo sát chuyển động của hạt điện trong điện

trường và từ trường.

- Phần 5. Quang học

+ Hiểu được tính chất sóng của ánh sáng thể hiện qua các hiện tượng

giao thoa và nhiễu xạ; nhận thức được sự thay đổi quan điểm về bản chất của

ánh sáng và ứng dụng của các hiện tượng này trong kỹ thuật.

+ Hiểu được các hiện tượng bức xạ nhiệt, hiệu ứng quang điện, hiện

tượng Compton và tính chất hạt của ánh sáng thể hiện qua các hiện tượng này;

sự phát triển của lí thuyết Vật lí để giải thích các kết quả thực nghiệm đối với

các hiện tượng trên.

- Phần 6.Cơ học lượng tử

+ Hiểu được những nội dung cơ bản của môn cơ học lượng tử, ý nghĩa

của cơ học lượng tử trong sự phát triển của khoa học và kỹ thuật hiện đại.

67

- Phần 7. Vật lí nguyên tử

+ Nắm được lịch sử nghiên cứu về cấu trúc nguyên tử và cấu trúc hạt nhân.

+ Mô tả được cấu trúc nguyên tử, hạt nhân nguyên tử theo các mẫu khác

nhau; đánh giá được ưu điểm và nhược điểm của từng mẫu.

+ Trình bày và phân tích được các đặc tính lượng tử, từ tính của nguyên tử

và hạt nhân nguyên tử.

+ Phân loại được các loại phản ứng hạt nhân, các loại phóng xạ và các

loại tương tác hạt nhân, các loại hạt sơ cấp.

- Kỹ năng:

+ Biết vận dụng các kiến thức đã học vào giải thích các hiện tượng Vật

lí, rèn luyện phương pháp suy luận khoa học, phương pháp nghiên cứu thực

nghiệm, tư duy lôgic, tác phong khoa học cần thiết.

+ Hình thành trong SV một số kĩ năng cơ bản cho SV: Kĩ năng phân

tích và giải quyết các hiện tượng Vật lí.

+ Kĩ năng tiến hành các bài thí nghiệm môn học.

+ Kĩ năng tư duy, kĩ năng tự học, kĩ năng làm việc theo nhóm.

+ Kĩ năng trình bày các vấn đề khoa học.

- Thái độ:

+ Hình thành quan điểm, thái độ đúng đắn đối với việc học tập khoa

học cơ bản cho việc bồi dưỡng nâng cao trình độ chuyên môn.

+ Nhận thức đúng đắn vai trò của Vật lí nói riêng và khoa học cơ bản

nói chung đối với chất lượng đào tạo các ngành khoa học, kỹ thuật và công

nghệ trình độ đại học. Bồi dưỡng thế giới quan Vật lí.

+ Biết nhận xét đánh giá các hiện tượng Vật lí xảy ra trong kỹ thuật và

cuộc sống.

+ Hình thành tư duy phản biện, NL tự học, tự nghiên cứu khoa học.

3.1.2. Vị trí của phần Nhiệt học trong chương trình Vật lí đại cương

3.1.2.1. Vị trí của phần Nhiệt học theo đề cương chi tiết hiện hành

Phần Nhiệt học là phần thứ hai trong chương trình khung của Trường

Sỹ quan Kỹ thuật Quân sự, tiếp nối phát triển kiến thức về nhiệt học trung học

phổ thông.

68

Phần Nhiệt học gồm có ba chương, nghiên cứu các hiện tượng liên

quan đến các quá trình xảy ra bên trong vật (hệ) – chuyển động nhiệt; nghiên

cứu điều kiện biến hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác và nghiên cứu

những biến đổi đó về mặt định lượng; nghiên cứu các nguyên lý cơ bản của

nhiệt động lực học.

Phân bố thời lượng dạy học phần này có 24 tiết, trong đó có 16 tiết lí

thuyết, 08 tiết bài tập.

3.1.2.2. Mục tiêu dạy học phần Nhiệt học

- Hiểu khái niệm hệ nhiệt động.

- Hiểu nội dung thuyết động học phân tử chất khí.

- Hiểu được khái niệm áp suất, nhiệt độ.

- Vận dụng được phương trình cân bằng nhiệt để giải bài tập.

- Hiểu khái niệm khí lý tưởng.

- Vận dụng được phương trình trạng thái khí lý tưởng để giải bài tập nhiệt.

- Vận dụng được tính chất của một khối khí khi biến đổi trạng thái theo

quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp, đoạn nhiệt.

- Vận dụng được các phương trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp, đoạn

nhiệt để giải bài tập.

- Vận dụng được nguyên lý thứ nhất nhiệt động lực học để khảo sát các

quá trình cân bằng.

- Hiểu các hệ quả của nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học.

- Hiểu hai cách phát biểu nguyên lí thứ hai nhiệt động lực học.

- Áp dụng nguyên lí thứ hai nhiệt động lực học. Giải thích được một số

hiện tượng trong đời sống và kỹ thuật.

- Hiểu định lí Carnot.

- Áp dụng hiệu suất của Chu trình Carnot giải quyết những vấn đề liên

quan đến hiệu suất của các động cơ đốt trong.

- Hiểu khái niệm entropy, hàm entropy.

- Phân tích được ý nghĩa hàm entropy S và nguyên lí tăng entropy S.

69

Bảng 3.1. Phân phối nội dung, thời gian dạy học của phần Nhiệt học trong

chương trình Vật lí đại cương theo chương trình hiện hành

Hình thức huấn luyện

Thời TT Nội dung Thảo Kiểm gian Thực Lý thuyết luận, tra, hành bài tập thi

Chương Thuyết động học 4 4 0

1 phân tử chất khí và

các định luật phân bố

1 Một số đặc trưng cơ

bản của khí lí tưởng

2 Phương trình trạng

thái khí lí tưởng

3 Thuyết động học

phân tử

4 Các định luật phân bố

phân tử

Chương Nguyên lí thứ nhất 9 6 3

2 nhiệt động lực học

5 Các định luật thực

nghiệm về chất khí,

phương trình trạng

thái khí lí tưởng

6 Công, Nhiệt, nguyên

lí thứ nhất của Nhiệt

động lực học

7 Dùng nguyên lí thứ

nhất để khảo sát quá

trình cân bằng

Chương Nguyên lí thứ hai 11 6 5

70

3 nhiệt động lực học

9 Hạn chế của nguyên

lí thứ nhất nhiệt động

lực học

10 Nguyên lí thứ hai

nhiệt động lực học

11 Chu trình Carnot,

định lý Carnot

12 Hàm entropy và

nguyên lí tăng

entropy

Tổng 24 16 8

3.2. Hướng dẫn SV tự học, tự nghiên cứu nội dung học tập phần Nhiệt

học

3.2.1. Thuyết động học phân tử chất khí và các định luật phân bố

3.2.1.1. Mục tiêu cần đạt

- Trình bày được nội dung thuyết động học phân tử.

- Áp dụng được phương trình cơ bản thuyết động học phân tử.

- Trình bày được định luật phân bố đều năng lượng theo các bậc tự do,

định luật phân bố phân tử theo vận tốc Maxwell và định luật phân bố phân tử

theo thế năng.

3.2.1.2. Hướng dẫn tự học theo nội dung

- Mọi chất đều được cấu tạo bởi phân tử, mỗi phân tử lại được cấu tạo

bởi những nguyên tử. Mỗi mol khí bất kỳ đều chứa một số Avogadro N phân

tử ). Các phân tử luôn tham gia chuyển động nhiệt hỗn

loạn. Cường độ chuyển động biểu hiện nhiệt độ chuyển động của khối khí.

Các phân tử có kích thước vào cỡ Ở các khoảng cách

các phân tử đẩy nhau; nếu , các phân tử hút nhau. Tại các khoảng

cách có thể bỏ qua được lực tương tác giữa các phân tử [19].

71

- Chất khí lý tưởng là chất khí mà ta có thể bỏ qua được kích thước của

các phân tử và lực tương tác giữa chúng. Chất khí lý tưởng tuân theo các định

luật Boyle – Mariotte và Gay – Lussac. Phương trình trạng thái khí lý tưởng

có dạng:

(1)

Trong đó p và V lần lượt là áp suất và thể tích của khối khí, T là nhiệt

độ tuyệt đối, m là khối lượng và là khối lượng phân tử của chất khí, R là

hằng số khí.

- Phương trình thuyết động học phân tử các chất khí có dạng:

(2)

+ Với là số phân tử có trong một đơn vị thể tích. là vận

tốc toàn phương hay vận tốc căn quân phương, còn W và m lần lượt là động

năng tịnh tiến trung bình và khối lượng của một phân tử.

+ Với k = R/N là hằng số Boltzmann (k = 1,38.10-23J/K).

Từ các phương trình (1), (2) ta có: (3)

Gọi i là số bậc tự do của một phân tử thì nội năng của một mol khí lí tưởng

(4)

Nội năng U của m (kg) khí lí tưởng bằng:

(5)

Trong đó R = kN là hằng số khí lí tưởng

Vậy nội năng của khối lí tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của khối khí.

Các phần tử khí luôn chuyển động nhiệt hỗn loạn với các vận tốc khác

nhau. Maxwell đã tìm được dạng cụ thể của hàm phân bố các phân tử theo

vận tốc F(v):

(6)

72

Trong đó const là một hằng số phụ thuộc vào nhiệt độ. Từ công thức (6) ta

đi tới công thức biểu diễn định luật phân bố phân tử theo vận tốc Maxwell.

(7)

Từ công thức trên, ta tìm được vận tốc có xác suất lớn nhất vận tốc

trung bình và vận tốc căn quân phương

(8a)

(8b)

(8c)

Khi coi khối khí không đặt trong một trường lực nào. Nhưng nếu khối

khí đặt trong một trường ngoài, trọng trường chẳng hạn, thì dưới tác dụng của

hai nguyên nhân: Chuyển động nhiệt hỗn loạn và trọng trường, mật độ các

phân tử khí sẽ giảm dần chiều cao. Phép tính cho ta công thức:

(9)

Công thức trên được gọi là công thức khí áp, trong đó và lần lượt

là áp suất khí quyển tại độ cao h và tại mặt đất. Nhưng áp suất tỷ lệ với mật

độ phân tử và mgh = Wt, nên từ công thức (9 ) ta tìm được công thức phân bố hạt theo thế năng trong trọng trường

(10)

Trong đó noh và nod là mật độ hạt tạo độ cao h và tại mặt đất.

3.2.1.3. Hướng dẫn nghiên cứu sâu nội dung

1. Phương pháp thống kê khác phương pháp động lực như thế nào?

2. Nêu những đặc trưng cơ bản của khí lý tưởng cổ điển: hệ nhiệt động,

thông số trạng thái, nhiệt độ và áp suất.

3. Từ phương trình trạng thái khí lí tưởng tìm lại các định luật

Boyle – Mariotte và Gay – Lussac, Charles.

73

4. Nêu và phân tích ý nghĩa nội dung thuyết động lực học phân tử. Định

nghĩa khí lí tưởng.

5. Thiết lập phương trình cơ bản của thuyết động học phân tử các chất khí.

Nêu ý nghĩa của nhiệt độ tuyệt đối.

6. Phát biểu định luật phân bố đều năng lượng theo các bậc tự do. Thiết lập

biểu thức nội năng U của khối khí lý tưởng. Từ đó rút ra kết luận gì?

7. Trình bày sơ lược về xác suất và giá trị trung bình của một đại lượng.

8. Thiết lập công thức cho định luật phân bố phân tử theo vận tốc Maxwell.

9. Tìm các vận tốc của khối khí: Vận tốc xác suất lớn nhất, vận tốc trung

bình, vận tốc căn quân phương. So sánh độ lớn các vận tốc này của phân tử tại

cùng một nhiệt độ. Có nhận xét gì về các vận tốc khối khí khi nhiệt độ của

khối khí tăng?

10. Thiết lập công thức phân bố hạt theo thế năng.

3.2.2. Nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học

3.2.2.1. Mục tiêu cần đạt

- Trình bày được nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học.

- Vận dụng được nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học để nghiên cứu

các quá trình cân bằng nhiệt động.

3.2.2.2. Hướng dẫn tự học theo nội dung

a) Nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học

Năng lượng của hệ là đại lượng đặc trưng cho mức độ vận động của vật

chất ở trong hệ. Năng lượng là hàm trạng thái.

Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng công A và nhiệt lượng Q hệ

nhận được trong quá trình đó:

U = A + Q (1)

Nếu gọi A và Q là công và nhiệt mà hệ nhận được trong quá trình biến

đổi thì A’ = -A và Q’ = -Q là công và nhiệt mà hệ sinh ra.

Q = U + A’ (2)

Nhiệt lượng truyền cho hệ trong một quá trình có giá trị bằng độ biến

thiên nội năng của hệ và công do hệ sinh ra trong quá trình đó.

74

Nếu A > 0, Q > 0 thì U > 0, nghĩa là khi hệ thực sự nhận công và

nhiệt từ bên ngoài thì nội năng của hệ tăng.

Nếu A < 0, Q < 0 thì U < 0, nghĩa là khi hệ thực sự sinh công và toả

nhiệt ra bên ngoài thì nội năng của hệ giảm.

b) Hệ quả

- Đối với hệ cô lập (hệ không trao đổi công và nhiệt với môi trường bên ngoài).

A = Q = 0 thì U = 0 => U = const

Nghĩa là, nội năng của một hệ cô lập được bảo toàn.

- Nếu một hệ cô lập gồm hai vật chỉ trao đổi nhiệt với nhau và gọi Q1,

Q2 là nhiệt mà hai vật nhận được thì Q = Q1 + Q2 = 0 hay Q1 = - Q2 (3)

Nếu Q1 < 0 (vật 1 toả nhiệt) thì Q2 > 0 (vật 2 thu nhiệt) và ngược lại. Vậy: Trong một hệ cô lập gồm hai vật chỉ trao đổi nhiệt, nhiệt lượng

do vật này toả ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào.

Giả sử hệ thực hiện một quá trình kín (hay còn gọi là chu trình) nghĩa

là sau khi biến đổi hệ trở về trạng thái ban đầu.

Như vậy sau một chu trình thì nên A = - Q.

Nghĩa là: Nếu A > 0 (hệ nhận công) thì Q < 0 (hệ thực sự tỏa nhiệt)

Ngược lại: Nếu Q > 0 (hệ nhận nhiệt) thì A < 0 (hệ thực sự sinh công),

Vậy: Trong một chu trình, công mà hệ nhận được có giá trị bằng nhiệt

do hệ toả ra bên ngoài hay công do hệ sinh ra có giá trị bằng nhiệt mà hệ nhận

vào từ bên ngoài.

Khi hệ thực hiện một quá trình biến đổi vô cùng nhỏ, biểu thức của

nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học có dạng:

(4)

Với dU là độ biến thiên nội năng của hệ, còn , là công và nhiệt

mà hệ nhận được trong quá trình biến đổi đó.

Một khối khí lí tưởng có khối lượng m, nội năng của khối khí lí tưởng:

(5)

Với i là số bậc tự do của phân tử, một đại lượng liên quan đến cấu tạo

của phân tử.

75

Phân tử một nguyên tử i = 3, phân tử hai nguyên tử i = 5, phân tử từ 3

nguyên tử trở lên i = 6.

Độ biến thiên nội năng của một khối khí lí tưởng:

(6)

c) Quá trình đẳng tích

Ta có phương trình đẳng tích:

Hình 3.1. Biểu diễn quá trình đẳng tích.

Vì V = const, suy ra dV = 0 nên: (7a)

Nếu nhiệt độ lúc đầu của khối khí là T1, lúc cuối là T2 thì nhiệt lượng

khối khí nhận được:

(7b)

Trong đó .

CV: nhiệt dung mol đẳng tích của chất khí.

Độ biến thiên nội năng: = A + Q = Q (7c)

Mặt khác: (8)

Vậy nhiệt dung mol đẳng tích của khí lí tưởng: (9)

76

d) Quá trình đẳng áp

Ta có phương trình đẳng áp:

Công khối khí nhận được trong quá trình đẳng áp là:

(10)

Hình 3.2. Biểu diễn quá trình đẳng áp.

Nhiệt lượng khối khí nhận được:

(11)

Trong đó Cp: Nhiệt dung mol đẳng áp của khối khí.

Độ biến thiên nội năng của khối khí:

(12)

Mặt khác:

77

Từ phương trình trạng thái khí lí tưởng: đối với quá trình

đẳng áp ta có: (13)

Ta có: Cp = Suy ra: Cp – CV = R: Hệ thức Maye

Tỉ số: Hệ số Poisson hay chỉ số đoạn nhiệt

Bảng 3.2 Nhiệt dung phân tử gam các chất khí

Giá trị theo lý Giá trị theo thực Khí Ví dụ i thuyết của CV nghiệm của CV

Đơn nguyên tử 3 He 12,5

3 Ar 12,6

3 Ne 20,78

Lưỡng nguyên tử 5 20,7 N2

5 20,8 O2

5 28,36 H2

Đa nguyên tử 6 29 NH4

6 29,7 CO2

e) Quá trình đẳng nhiệt

Ta có phương trình đẳng nhiệt: pV = const

Công khối khí nhận được là:

Theo phương trình trạng thái khí lí tưởng:

(14)

(14a)

78

Hình 3.3. Biểu diễn quá trình đẳng nhiệt.

Nội năng của khối khí:

Theo nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học:

Vậy nhiệt lượng khối khí nhận là:

(15)

f) Quá trình đoạn nhiệt Q = 0

Ta có phương trình đoạn nhiệt:

Quá trình đoạn nhiệt là quá trình biến đổi trong đó hệ không trao đổi

nhiệt với bên ngoài:

hay Q = 0

Độ biến thiên nội năng và công của khối khí:

79

Hay:

Hình 3.4. Biểu diễn quá trình đoạn nhiệt.

Vì nên thay vào tích phân

A= (16)

Hay

(17)

Hoặc thay ta được:

(18)

vào: Cũng có thể thay: p1V1 =

(19)

Và

80

(20)

g) Quá trình đa biến: Là quá trình biến đổi mà trong đó được giữ không đổi

nhiệt dung.

Theo nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học:

Mặt khác:

(21)

(22) và

Từ trên ta được:

nên

(23)

Vi phân 2 vế phương trình trên ta được:

, thay vào trên ta có:

 (24)



Chia 2 vế cho pdV ta được: (25)

Chia 2 vế cho ta được: (26)

81

Đặt n = ta được ; n: Gọi là chỉ số đa biến

Do đó:

Các trường hợp riêng:

 n = 0,V = 1, p = const. Đây là quá trình đẳng áp.

 n = 0,V = V, pV = const. Đây là quá trình đẳng nhiệt.

 , . Đây là quá trình đoạn nhiệt.

 Trong quá trình đẳng tích ta có: n = .

3.2.2.3. Hướng dẫn nghiên cứu sâu nội dung

1. Phát biểu định nghĩa của năng lượng. Tại sao nói năng lượng là hàm

trạng thái?

2. So sánh sự khác nhau giữa công và nhiệt?

3. Công và nhiệt có phải là hàm trạng thái không?

4. Tại sao nói nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học là điều kiện cần

nhưng chưa đủ để một quá trình nhiệt động có thể xảy ra? Nêu ví dụ để minh

họa cho lập luận trên.

5. Từ nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học, rút ra những hệ quả gì? Thế

nào là động cơ vĩnh cửu loại 1? Động cơ này có tồn tại trong thực tế không?

Tại sao?

6. Định nghĩa quá trình cân bằng. Viết biểu thức tính công trong quá trình

cân bằng.

7. Nêu những trường hợp để độ biến thiên nội năng

8. Tính công, nhiệt và độ biến thiên nội năng của hệ trong quá trình

đẳng tích. Những quá trình nào trong thực tế được coi là đẳng tích.

9. Quá trình đẳng áp là gì? Lấy ví dụ. Từ nguyên lý thứ nhất nhiệt động

lực học hãy tính công, nhiệt và độ biến thiên nội năng của hệ trong quá

trình đẳng áp.

10. Quá trình đẳng nhiệt là gì? Lấy ví dụ. Từ nguyên lý thứ nhất nhiệt

động lực học hãy tính công, nhiệt và độ biến thiên nội năng của hệ trong

quá trình đẳng nhiệt.

82

11. Lấy ví dụ về quá trình đoạn nhiệt? Từ nguyên lý thứ nhất nhiệt động

lực học hãy tính công, nhiệt và độ biến thiên nội năng của hệ trong quá

trình đoạn nhiệt.

12. Từ các phương trình trạng thái của quá trình đoạn nhiệt, hãy tìm các

dạng khác nhau của công thức tính công trong quá trình đoạn nhiệt.

3.2.3. Nguyên lí thứ hai nhiệt động lực học

3.2.3.1. Mục tiêu cần đạt

- Diễn đạt được hạn chế nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học.

- Trình bày được nội dung và ý nghĩa nguyên lí thứ hai nhiệt động lực học.

- Vận dụng được nguyên lí thứ hai nhiệt động lực học để nghiên cứu

động cơ nhiệt, diễn đạt được định lí Carnot về hiệu suất của động cơ.

- Phân tích được ý nghĩa hàm entropy S và nguyên lí tăng entropy S.

3.2.3.2. Hướng dẫn tự học theo nội dung

a) Nguyên lí thứ hai nhiệt động lực học và hiệu suất của động cơ nhiệt

Nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực chính là định luật bảo toàn và chuyển

hóa năng lượng áp dụng cho những hiện tượng nhiệt. Ta hãy xét một vài ví dụ:

Ví dụ 1: Xét hệ cô lập gồm hai vật có nhiệt độ khác nhau. Khi cho hai

vật tiếp xúc nhau thì hai vật này sẽ trao đổi nhiệt với nhau. Áp dụng nguyên lí

thứ nhất nhiệt động lực học, nhiệt lượng tỏa ra từ vật này bằng nhiệt lượng mà

vật kia thu vào. Nói một cách khác, cả hai quá trình: Nhiệt truyền từ vật nóng

sang vật lạnh hoặc nhiệt truyền vật lạnh sang vật nóng đều thỏa mãn nguyên lí

thứ nhất nhiệt động lực học. Tuy nhiên, trong thực tế chỉ có một quá trình xảy

ra: Đó là quá trình truyền nhiệt từ vật nóng sang vật lạnh [107].

Ví dụ 2: Cho một hòn đá có khối lượng m, từ độ cao h (thế năng của nó

là mgh) rơi xuống mặt đất, thế năng của hòn đá đã chuyển hoàn toàn thành

động năng (bỏ qua ma sát với không khí), hòn đá đi sâu vào trong đất cho tới

khi động năng giảm về không. Động năng này mất đi song lại sinh ra một

nhiệt lượng Q tương đương (làm đất, đá nóng lên). Quá trình trên đây thỏa

mãn nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học. Bây giờ ta hình dung quá trình

ngược lại: Hòn đá đang nằm sâu trong lòng đất, thu của môi trường xung

quanh nhiệt lượng và nhờ vậy chuyển động lên độ cao h. Rõ ràng quá trình

83

này, không vi phạm nguyên lí thứ nhất. Tuy nhiên, quá trình đó trong thực tế

không thể xảy ra [4].

Qua hai ví dụ trên ta thấy, nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học không cho ta biết chiều diễn biến của quá trình thực tế xảy ra. Như vậy nguyên lí thứ nhất nó là điều kiện cần nhưng chưa đủ để một quá trình nhiệt động xảy ra. Nguyên lí thứ hai nhiệt động lực học sẽ khắc phục hạn chế này và cùng với nguyên lí thứ nhất tạo thành một hệ thống lý luận chặt chẽ để nghiên cứu động cơ nhiệt. Trước hết vì lý do kỹ thuật tất cả các máy nhiệt đều hoạt động theo các chu trình, trong đó chu trình Carnot thuận nghịch là có lợi nhất về mặt hiệu suất. Đó là chu trình gồm hai quá trình đẳng nhiệt thuận nghịch và hai quá trình đoạn nhiệt thuận nghịch. Động cơ nhiệt nhận nhiệt từ nguồn nóng T1, nhả nhiệt cho nguồn lạnh T2 và sinh công A’. Phép tính cho ta hiệu suất của chu trình này:

(1)

S. Carnot đã chứng minh được một định lý mang tên ông “Hiệu suất của mọi động cơ nhiệt thuận nghịch chạy theo chu trình Carnot với cùng nguồn nóng và nguồn lạnh, đều bằng nhau, không phụ thuộc vào tác nhân cũng như cách chế tạo máy. Hiệu suất của động cơ không thuận nghịch thì nhỏ hơn hiệu suất của động cơ thuận nghịch”. Người ta chứng minh được rằng, hiệu suất của động cơ chạy theo chu trình thuận nghịch bất kỳ luôn luôn nhỏ hơn hiệu suất của động cơ đó chạy theo chu trình Carnot thuận nghịch ứng với cùng hai nguồn nhiệt T1 và T2. Nói một cách khác, hiệu suất của động cơ chạy theo chu trình Carnot thuận nghịch ứng với hai nguồn nhiệt T1 và T2 là cực đại. Có thể tóm tắt các kết quả trên:

Chu trình Carnot thuận nghịch tương ứng với dấu “=’’. Chu trình Carnot không thuận nghịch tương ứng với dấu “>’’. Từ các kết quả trên có thể suy ra: - Hiệu suất cực đại luôn nhỏ hơn 1;

84

- Nhiệt không thể biến hoàn toàn thành công;

- Phương hướng nâng cao hiệu suất của động cơ nhiệt là tăng nhiệt

độ nguồn nóng;

- Nhiệt lượng ở nhiệt độ cao có chất lượng cao hơn nhiệt lượng ở nhiệt

độ thấp. b) Nguyên lí tăng entropy S và thuyết chết nhiệt

Từ biểu thức hiệu suất của động cơ nhiệt làm việc với hai nguồn nhiệt,

người ta đi tới bất đẳng thức:

(4)

Cho tác nhân biến đổi theo một chu trình nhiều nguồn (gồm nhiều quá trình đẳng nhiệt và đoạn nhiệt kế tiếp nhau) trong đó Q1, Q2,...Qi là nhiệt lượng mà tác nhân lần lượt nhận được từ các nguồn có nhiệt độ T1, T2,...Ti. Nếu nhiệt độ của hệ biến thiên liên tục thì hệ thức (4) chuyển thành bất đẳng thức:

(5)

Gọi là bất đẳng thức Clausius, còn gọi là tích phân Clausius.

Bất đẳng thức (5) chính là biểu thức định lượng của nguyên lí thứ hai

nhiệt động lực học.

Có thể chứng minh được tích phân Clausius theo các quá

trình thuận nghịch chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và trạng thái cuối của quá trình biến đổi mà không phụ thuộc vào quá trình biến đổi, cụ thể là:

(6)

Từ đó người ta đưa vào một hàm S, gọi là entropy, được định nghĩa sao cho:

(7)

Với định nghĩa như vậy, entropy S là một hàm trạng thái vì theo (6) ta viết

được đẳng thức sau cho một quá trình thuận nghịch giữa hai trạng thái 1 và 2:

85

Nếu xét một chu trình không thuận nghịch, ta có:

(8)

Từ (8), ta dễ dàng tìm được tích phân Clausius theo một quá trình

không thuận nghịch lấy theo quá trình thuận

nghịch 1b2. Nói cách khác ta viết được:

(9)

Hình 3.5. Quá trình biến đổi không thuận nghịch

Quá trình thuận nghịch tương ứng dấu “=’’.

Quá trình không thuận nghịch tương ứng với dấu “>’’.

Hệ thức (9) được áp dụng cho hệ cô lập hay không cô lập, dấu “=’’ ứng

với quá trình thuận nghịch và dấu “>’’ ứng với quá trình không thuận nghịch.

Trong thực tế, mọi quá trình biểu diễn đều không thuận nghịch. Từ đó ta đi tới

nguyên lí tăng entropy S: “Entropy của một hệ cô lập thực luôn luôn tăng”.

Theo Clausius, khi S đạt tới giá trị cực đại thì nó không tăng nữa, quá

trình ngừng diễn biến, hệ đạt tới trạng thái cân bằng. Khi đó sẽ không còn sự

biến hóa và trao đổi năng lượng. Clausius coi Vũ trụ là cô lập, cho nên theo

ông, sẽ tới lúc trong Vũ trụ không còn sự biến hóa và trao đổi năng lượng. Vũ

trụ sẽ chết, đó là những nét chính của thuyết chết nhiệt Vũ trụ.

86

Thuyết này sai lầm ở chỗ coi vũ trụ là một hệ cô lập. Nhưng vũ trụ là

vô hạn, trong đó, theo Boltzmann có xuất những thăng giáng. Có thể những

thăng giáng lớn dẫn đến làm thay đổi trạng thái của hệ, còn trạng thái cân

bằng nhiệt độ chỉ là trạng thái có xác suất lớn nhất. Nơi này có những thế giới

chết đi thì nơi khác lại có những thế giới khác xuất hiện. Sự sống của Vũ trụ

không bao giờ ngừng cả.

Cuối cùng, theo thuyết về vụ nổ lớn Big – Bang thì Vũ trụ ngày càng

giãn nở, ứng với entropy S luôn tăng, không bao giờ xuất hiện trạng thái đồng

đều nhiệt độ.

Theo quan điểm nhiệt động lực học, entropy S đặc trưng cho mức độ

hỗn loạn của các phân tử trong hệ. Mức độ hỗn loạn của các phân tử trong hệ

tăng thì entropy S tăng và ngược lại. Theo quan điểm thống kê, entropy tỷ lệ

với xác suất nhiệt động W qua công thức Boltzmann :

S = k.lnW

Trong đó k là hằng số Boltzmann

c) Các hàm nhiệt động lực – Thế hóa

Ngoài các phương pháp chu trình và phương pháp thống kê, khi nghiên

cứu các hệ nhiệt động, người ta còn dùng phương pháp hàm nhiệt động lực,

do Gibbs xây dựng nên.

Tùy theo việc chọn các biến nào là độc lập, người ta tìm được các hàm

trạng thái khác nhau như nội năng U, năng lượng tự do ψ, thế nhiệt động lực

Gibbs G và Entanpi H. Từ các hàm này, ta có thể tính được các đại lượng

nhiệt động.

Đối với hệ số có số hạt ni thay đổi, thì sự thay đổi số phân tử của hệ cũng làm cho trạng thái của hệ thay đổi. Do đó, trong các biểu thức của dU,

dψ, dG và dH đều có mặt của μi là thế hóa của phân tử thứ i. Đại lượng này tham gia vào các điều kiện để một hệ gồm nhiều pha nằm cân bằng nhau.

p1=p2=...=pi T1=T2=...=Ti μ1=μ2=...=μi Cuối cùng, ta xét định lý Nernst, được gọi là nguyên lí thứ ba nhiệt

động lực học. Theo nguyên lí này, khi nhiệt độ T của hệ tiến tới không

87

thì entropy S cũng tiến tới không . Một hệ quả có tầm quan

trọng nhất của định lý này đã khẳng định được: “Không thể đạt được nhiệt độ

không tuyệt đối’’.

3.2.3.3. Hướng dẫn nghiên cứu sâu nội dung

1. Phân tích những hạn chế của nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học.

2. Mô tả một vài quá trình được xem là gần như hoặc xấp xỉ quá trình

thuận nghịch, quá trình không thuận nghịch.

3. Có phải mỗi chu trình đều là động cơ nhiệt? Có phải mỗi động cơ

nhiệt đều vận hành trong một chu trình? Hãy giải thích.

4. Động cơ nhiệt là gì? Thiết lập biểu thức tính hiệu suất của động cơ nhiệt.

5. Một số nhân tố làm cho các động cơ nhiệt thực có hiệu suất thấp hơn

hiệu suất của động cơ Carnot. Đó là những nhân tố nào?

6. Phân tích sự tương đương của hai cách phát biểu của Thomson và Clausius.

7. Chu trình Carnot là gì? Từ biểu thức hãy tìm hiệu suất của

chu trình Carnot.

8. Phát biểu định lý Carnot. Hiệu suất lý thuyết của động cơ nhiệt là gì?

9. Thiết lập bất đẳng thức Clausius. Hãy trình bày biểu thức định lượng

của nguyên lí thứ hai nhiệt động lực học.

10. Thiết lập biểu thức hàm entropy S. Chứng tỏ hàm S là một hàm trạng

thái. Nêu những tính chất của hàm S.

11. Entropy của khí lý tưởng sẽ tăng, giảm hay giữa nguyên như cũ nếu

nó giãn nở một cách thuận nghịch và đẳng nhiệt.

12. Lấy ví dụ để minh họa, nguyên lí tăng entropy: “Entropy của một hệ

cô lập thực luôn luôn tăng”.

13. Từ hệ thức suy luận và tính toán dẫn ra biểu thức hiệu

suất của chu trình Carnot.

14. Trình bày thuyết chết nhiệt và sai lầm của nó.

15. Entropy của khí lý tưởng sẽ tăng, giảm hay giữ nguyên như cũ nếu

nó giãn nở một cách thuận nghịch và đoạn nhiệt?

16. Vẽ đồ thị entropy và phép tính nhiệt lượng.

17. Nêu ý nghĩa của entropy và nguyên lí thứ hai nhiệt động lực học.

88

18. Thiết lập hàm nội năng U.

19. Thiết lập hàm năng lượng tự do .

20. Thiết lập hàm thế nhiệt động lực học Gibbs G.

3.3. Chuẩn bị điều kiện dạy học GQVĐ những kiến thức phần Nhiệt học

Ngoài nội dung hướng dẫn SV tự học, tự nghiên cứu nội dung học tập

phần Nhiệt học đã trình bày trong mục 3.2 của luận án, cần chuẩn bị các

phương tiện dạy học GQVĐ những kiến thức phần Nhiệt học.

Cụ thể cần xây dựng những tình huống có vấn đề, bài tập vấn đề.

3.3.1. Thiết kế tình huống có vấn đề dùng cho dạy học GQVĐ

- Tình huống 1

Nếu có người hỏi bạn năng lượng đang được con người sử dụng là

năng lượng nào thì chắc bạn sẽ nghĩ tới điện năng, cơ năng hoặc năng lượng

nguyên tử chứ ít khi nghĩ tới nội năng. Tuy thế phần lớn năng lượng con

người đang sử dụng chính từ năng lượng này. Vậy nội năng là gì?

- Tình huống 2

Vận dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng vào các hiện

tượng nhiệt như thế nào?

- Tình huống 3

Từ ví dụ về mối quan hệ giữa công và nhiệt, ta thấy công chuyển thành nhiệt và ngược lại. Vấn đề đặt ra là lượng công và nhiệt trao đổi đó có bằng nhau hay không? Có thể áp dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng trong trường hợp này như thế nào?

- Tình huống 4

Có thể chế tạo được động cơ vĩnh cửu loại 1 hay không?

- Tình huống 5

Ta đã biết các máy nhiệt đều hoạt động theo những chu trình và chu

trình có lợi nhất là chu trình Carnot, hãy chứng minh điều đó?

- Tình huống 6

Từ nguyên lý thứ hai nhiệt động lực học, hãy chứng minh vì sao chúng

ta không thể chế tạo được động cơ vĩnh cửu loại 2.

- Tình huống 7

89

Định lý Carnot được phát biểu như thế nào? Dựa vào đó hãy giải thích

các hạn chế của nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học?

- Tình huống 8

Không có động cơ lý tưởng. Điều đó có nghĩa không có một động cơ có

thực nào có hiệu suất 100%, hiệu suất động cơ thực có thể là bao nhiêu?

- Tình huống 9

Hiệu suất nhiệt cao nhất của động cơ xăng hiện nay là 50% (V6 1,6L).

Còn loại phổ thông cao nhất hiện nay là Dynamic Force Engine của Toyota

đạt hiệu suất nhiệt 40% (41% ở bản Hybrid)? Làm thế nào để tăng hiệu suất

của động cơ nhiệt? (Tạp chí Ô tô – xe máy số 8/2017)

- Tình huống 10

Vì sao chúng ta cần làm mát động cơ? Có thể làm mát động cơ bằng

những cách nào?

3.3.2. Xây dựng bài tập vấn đề dùng để dạy học phần Nhiệt học

Chúng tôi lựa chọn, xây dựng hệ thống bài tập vấn đề dùng cho dạy

học phần Nhiệt học, gồm những bài tập sau:

Bài 1. Một SV khi nói rằng nhiệt độ ở tâm Mặt Trời là vào khoảng 1,5. 107 độ. Hỏi đó là nhiệt độ Celsius hay Kelvin?

Bài 2. Nhiệt giai Celsius và Fahrenheit có gì là giống nhau?

Bài 3. Chủ bút của một tạp chí thương mại nổi tiếng khi thảo luận về khả

năng của các hiệu ứng ấm lên liên quan tới sự tăng nồng độ khí các bon dioxit

(CO2) trong bầu khí quyển trái đất đã viết: “Các vùng cực có thể ấm hơn hiện

nay 3 lần ”. Bạn nghĩ điều đó có nghĩa là như thế nào? (Trích từ “Sự ấm áp và

nhiệt độ” – Những sai lầm buồn cười của Albert.A.Bartlett – The Physics

Teacher – Tháng 11/1984).

Bài 4. Có phải cảm giác về nhiệt độ của chúng ta là cảm giác gắn liền với

chiều hướng và nhất thiết theo chiều nóng hơn, có nghĩa là nhiệt độ cao hơn,

hay đó chỉ là một quy ước và đoán nào? Anders Celsius mà nhiệt giai mang tên

ông, ban đầu chọn điểm sôi của nước làm 0°C và điểm băng của nước là 100°C.

Bài 5. Trong ngày lễ mừng sinh nhật lần thứ 44 của mình, ca sĩ Tom Rush

nhận xét: “Tôi thích gọi nó là 5 Celsius”. Tom làm thế có đúng không? Nếu

không, tuổi của ông ấy tính theo Celsius là bao nhiêu?

90

Bài 6. Nhiều nhãn hiệu thuốc thông báo cho người dùng phải đảm bảo ở nhiệt

độ thấp hơn 86°F? Tại sao lại là 86?

Bài 7. Một lớp tuyết bảo vệ cây cối trong mùa đông như thế nào? Khi sự đóng

băng có khả năng xảy ra, những người trồng chanh ở Florida thường vẩy nước

lên quả, hi vọng rằng nước sẽ đóng băng? Làm như thế giúp ích như thế nào?

Bài 8. Giải thích hiệu ứng gió lạnh mà trên Radio và TV các nhà khí tượng

học nói đến trong mùa lạnh.

Bài 9. Bạn đặt tay vào trong lò nóng để lấy chiếc xoong ra, không khí trong lò

có cùng nhiệt độ với cái xoong. Tuy nhiên, lại không gây bỏng tay bạn. Vì sao?

Bài 10. Tại sao ta dùng một lớp cách nhiệt dày hơn ở gác lửng so với các bức

tường của ngôi nhà?

Bài 11. Có phải băng luôn ở 0°C không? Nó có thể ấm hơn không? Bạn có

thể nói gì về hiện tượng băng – nước?

Bài 12. Tại sao tay của bạn dính vào khay đựng đá làm bằng kim loại khi bạn

cầm và lấy nó ra khỏi ngăn đá của tủ lạnh?

Bài 13. Bạn sử dụng một chiếc thìa như thế nào cho tốt nhất để làm lạnh một

cốc cà phê? Khuấy, đó là thực hiện công, dường như làm nóng cà phê hơn là

làm lạnh nó đi? Giải thích?

Bài 14. Tại sao người du cư Ả rập lại luôn mặc áo màu đen? Liệu điều đó có

thực sự giảm cơ may tồn tại trong môi trường sa mạc khắc nghiệt?

Bài 15. Động cơ lý tưởng là động cơ như thế nào?

Bài 16. Nếu động cơ Carnot là độc lập với tác nhân thì có lẽ động cơ thực

cũng độc lập tương tự như vậy trong một chừng mực nào đấy. Vậy thì tại sao,

với các động cơ thực, chúng ta lại rất quan tâm tới việc tìm một nhiên liệu

thích hợp như than đá, xăng dầu hay các vật liệu phân hạch được? Tại sao ta

không dùng đá làm nhiên liệu?

Bài 17. Một nhà sáng chế tuyên bố đã tạo được một động cơ mà trong một

khoảng thời gian nào đó lấy 110MJ nhiệt lượng ở 415K và nhả 50MJ nhiệt

lượng ở 212K, trong khi công sinh ra là 16,7kWh. Với vai trò là nhà đầu tư,

bạn có đầu tư tiền vào dự án này không?

Bài 18. Bằng cách nào tăng hiệu suất của động cơ nhiệt?

91

Bài 19. Người ta thường làm mát động cơ nhiệt bằng những cách nào? Vì sao

lại phải làm mát?

Bài 20. Một nhà phát minh đã tuyên bố đã phát minh ra 4 động cơ, mỗi động

cơ hoạt động giữa các nguồn nhiệt lượng có nhiệt độ 400K và 300K. Số liệu

của mỗi động cơ, cho mỗi chu trình hoạt động như sau:

Động cơ (a):

Động cơ (b):

Động cơ (c):

Động cơ (d):

Mỗi động cơ này đã vi phạm định luật nào hay cả hai định luật thứ nhất và thứ

hai của nhiệt động lực học?

Bài 21. Hai mẫu chất khí ban đầu ở cùng một nhiệt độ và áp suất được nén từ

thể tích V đến thể tích V/2, một mẫu theo cách đẳng nhiệt, mẫu kia theo cách

đoạn nhiệt. Trong mẫu nào áp suất cuối cùng lớn hơn? Entropy của khí thay

đổi trong quá trình nào?

Bài 22. Thỉnh thoảng các nhà phát minh lại tuyên bố đã hoàn thiện một thiết

bị có khả năng thực hiện công có ích mà không tiêu thụ hoặc tiêu thụ rất ít

nhiên liệu. Bạn nghĩ điều gì có thể là đúng nhất trong các trường hợp sau:

a. Những tuyên bố đó nói đúng.

b. Những tuyên bố đó mắc sai lầm trong các nghiên cứu của họ.

c. Những người tuyên bố là những người lừa dối. Bạn có nghĩ rằng những lời

tuyên bố trên nên được xem xét một cách chặt chẽ bởi một tập hợp các nhà

khoa học và kĩ sư?

Bài 23. Ta đã biết rằng, các động cơ có thực luôn luôn nhả một lượng khá lớn

nhiệt lượng cho các nguồn có nhiệt độ thấp. Hình như đó là sự lãng phí khi

phải bỏ nhiệt lượng này đi? Tại sao không dùng nó để chạy một động cơ thứ

hai lấy nguồn nhiệt độ thấp của máy thứ nhất làm nguồn nhiệt độ cao của máy

thứ hai?

Bài 24. Có phải các sinh vật đã vi phạm nguyên lí thứ hai nhiệt động lực học?

Khi một con gà con lớn lên từ một quả trứng chẳng hạn, nó trở nên ngày càng

92

có tổ chức và trật tự hơn. Tuy nhiên sự tăng của entropy lại đòi hỏi không trật

tự và suy thoái? Có phải entropy của gà con đúng thực là giảm khi nó lớn lên không?

Bài 25. Giải thích lời phát biểu: ‘‘Các tia vũ trụ làm giảm liên tục entropy của

trái đất, nơi chúng rơi xuống’’. Tại sao lời phát biểu này không mâu thuẫn với

nguyên lí thứ hai nhiệt động lực học?

3.3.3. Chuẩn bị các phương tiện cho dạy học GQVĐ phần Nhiệt học

3.3.3.1. Thực hiện các bài thí nghiệm thực hành, các bài tập thí nghiệm

Chúng tôi thực hiện 3 bài thí nghiệm thực hành trong chương trình :

a) Thí nghiệm 1. Khảo sát các quá trình cân bằng nhiệt động. Xác định tỷ số

nhiệt dung phân tử Cp/Cv của chất khí

I. Mục đích

Khảo sát các quá trình biến đổi trạng thái cân bằng nhiệt động của một khối

không khí chứa trong bình và xác định tỷ số nhiệt dung phân tử  = Cp /CV của

khối khí.

II. Thiết bị và bố trí

Bộ thiết bị thí nghiệm “Khảo sát các quá trình cân bằng nhiệt động. Xác

định tỷ số nhiệt dung phân tử Cp/Cv của chất khí” được bố trí như Hình 3.6.

Thiết bị thí nghiệm gồm:

1. Bình thủy tinh hình trụ (10lít).

2. Van xả khí ba chạc K1K2 bằng đồng. 3. Áp kế cột nước chữ U bằng thủy tinh. 4. Giá đỡ áp kế cột nước có thước milimét. 5. Bơm nén khí dùng quả bóp cao su. 6. Ống dẫn khí bằng cao su silicon. 7. Hệ van nạp và xả khí.

93

Hình 3.6. Thành phần thiết bị bộ thí nghiệm đo tỷ số Cp/Cv

III. Kết quả

Bảng 3.3. Xác định tỷ số nhiệt dung phân tử Cp/Cv của chất khí

- Độ chính xác của thước milimét trên giá đỡ áp kế M : 1mm

H h Lần đo  (mmH2O) (mmH2O)

1 1,273 0,059 60 280

2 1,333 0,002 70 280

3 1,353 0,021 73 280

4 1,346 0,015 72 280

5 1,302 0,029 65 280

6 1,333 0,002 70 280

7 1,353 0,021 73 280

8 1,366 0,034 75 280

9 1,29 0,041 63 280

10 1,366 0,034 75 280

94

- Độ chính xác của thước milimét trên giá đỡ áp kế M : 1mm

H h Lần đo  (mmH2O) (mmH2O)

Trung 280 69,9 1,332 0,026

bình

Tính kết quả của phép đo tỷ số nhiệt dung phân tử của không khí

a. Tính giá trị trung bình :

b. Tính sai số tuyệt đối trung bình :

= c. Viết kết quả phép đo :

Tính giá trị lí thuyết của tỷ số  của không khí theo công thức:

So sánh giá trị đo đo với giá trị lí thuyết lt bằng các tính độ lệch tỉ đối:

IV. Phương án sử dụng vào dạy học

Chuyển bài thực hành thí nghiệm trên thành bài tập thí nghiệm sau:

Bài tập thí nghiệm 1. Hãy xác định hệ số Poisson của không

khí với các thiết bị:

1. Bình thủy tinh hình trụ (10lít).

2. Van xả khí ba chạc K1K2 bằng đồng. 3. Áp kế cột nước chữ U bằng thủy tinh. 4. Giá đỡ áp kế cột nước có thước milimét 5. Bơm nén khí dùng quả bóp cao su. 6. Ống dẫn khí bằng cao su silicon. 7. Hệ van nạp và xả khí.

95

Hãy đánh giá độ chính xác phép đo, so sánh với giá trị tính toán bằng lý thuyết.

b) Thí nghiệm 2. Bài khảo sát hiện tượng nhiệt điện, lấy mẫu nhiệt kế cặp

nhiệt kim loại

1. Mục đích

- Khảo sát hiện tượng nhiệt điện đối với cặp nhiệt Cromen Alumen.

- Vẽ đồ thị mô tả quan hệ phụ thuộc của suất nhiệt điện động E vào độ

chênh nhiệt độ t = t1 –t2 giữa hai đầu nóng và lạnh của cặp nhiệt :

E = C ( t1 – t2 )

- Xác định hằng số C của cặp nhiệt điện Cromen Alumen

II. Thiết bị và bố trí

Bộ thiết bị thí nghiệm “Bài khảo sát hiện tượng nhiệt điện, lấy mẫu nhiệt

kế cặp nhiệt kim loại” được bố trí như Hình 3.7.

Thiết bị thí nghiệm gồm:

1. Cặp nhiệt điện Cromen Alumen (2 cái).

2. Giá đỡ cặp nhiệt có khớp đa năng (2 cái).

3. Đế thép có trụ inox 10.

4. Milivônkế điện tử chỉ thị kim MC-897A.

5. Đồng hồ đa năng hiện số DT-9205A.

6. Cốc thuỷ tinh chịu nhiệt 250ml (2 cái).

7. Bình đun nước 220V 100W.

8. Nhiệt kế hiện số -50oC  150oC.

9. Nhiệt kế 0  100oC.

10. Dây nối mạch điện, dài 60 cm, có hai đầu phích (3 cái).

11. Dây nối mạch điện, dài 80 cm, có phích cắm 5 chân.

96

Hình 3.7: Thành phần thiết bị bộ thí nghiệm khảo sát hiện tượng nhiệt

điện, lấy mẫu nhiệt kế cặp nhiệt kim loại

III. Kết quả

Bảng 3.4. Số liệu khảo sát hiện tượng nhiệt điện, lấy mẫu nhiệt kế cặp nhiệt

kim loại

- Milivônkế điện tử MC-897A:

Thang đo:15mV,  =

- Đồng hồ DT-9205: Thang đo: 200mV

- Nhiệt kế: Thang đo: 100 (oC), độ chia nhỏ nhất 1 (oC) - Nhiệt độ mối hàn lạnh: (oC) - Xác định hệ số khuếch đại k : k = 29,2

- Độ chính xác của nhiệt kế hiện số: t = 1 (oC)

(oC) ( ) (oC) U(mV) = U / k (mV) Lần đo

1 90 123 59 4,21

2 85 112 54 3,84

3 80 100 49 3,42

4 75 87 44 2,98

5 70 81 39 2,77

97

67 34 2,29 65 6

56 29 1,91 60 7

47 24 1,61 55 8

38 19 1,3 50 9

28 14 0,96 45 10

18 09 0,62 40 11

06 04 0,21 35 12

IV. Phương án sử dụng vào dạy học

Chuyển bài thực hành thí nghiệm trên thành bài tập thí nghiệm sau:

Bài tập thí nghiệm 2: Hãy xác định hằng số C và vẽ đồ thị mô tả mối

quan hệ suất điện động và sự chênh lệch nhiệt độ của 2 đầu nóng và lạnh với

các thiết bị.

1. Cặp nhiệt điện Cromen Alumen (2 cái).

2. Giá đỡ cặp nhiệt có khớp đa năng (2 cái).

3. Đế thép có trụ inox 10.

4. Milivônkế điện tử chỉ thị kim MC-897A.

5. Đồng hồ đa năng hiện số DT-9205A.

6. Cốc thuỷ tinh chịu nhiệt 250ml (2 cái).

7. Bình đun nước 220V 100W.

8. Nhiệt kế hiện số -50oC  150oC.

9. Nhiệt kế 0  100oC.

10. Dây nối mạch điện, dài 60 cm, có hai đầu phích (3 cái).

11. Dây nối mạch điện, dài 80 cm, có phích cắm 5 chân. Hãy đánh giá độ chính xác phép đo, so sánh với giá trị tính toán bằng lý thuyết.

c) Thí nghiệm 3. Khảo sát quá trình trao đổi nhiệt, xác định nhiệt dung riêng

của vật rắn

I. Mục đích

98

Khảo sát quá trình trao đổi nhiệt giữa các vật trong một hệ vật theo

phương pháp nhiệt lượng kế dựạ trên cơ sở áp dụng nguyên lý thứ nhất nhiệt

động lực học đối với hệ vật cô lập trong đó chỉ xảy ra quá trình trao đổi nhiệt

giữa mẫu vật rắn và hệ nhiệt lượng kế. Từ đó xác định được nhiệt dung riêng

của mẫu vật rắn.

II. Thiết bị và bố trí

Bộ thiết bị thí nghiệm “Khảo sát quá trình trao đổi nhiệt, xác định nhiệt

dung riêng của vật rắn” được bố trí như Hình 3.8.

Thiết bị thí nghiệm gồm:

1. Bình nhiệt lượng kế.

2. Điện trở nung nóng R =10  .

3. Nhiệt kế hiện số -50oC  +150oC, chính xác 0,1o C.

4. Cân kỹ thuật 0  200g, chính xác 0,02g và hộp quả cân 0  200g.

5. Đồng hồ bấm giây hiện số, độ chính xác 1s.

6. Đồng hồ đo điện đa năng hiện số DT- 9205.

7. Mẫu vật rắn (nhôm) và cốc thuỷ tinh 250cm.

8. Nguồn điện ổn áp một chiều 0-12V/3A.

Hình 3.8: Thành phần thiết bị bộ thí nghiệm khảo sát hiện tượng nhiệt

điện, lấy mẫu nhiệt kế cặp nhiệt kim loại

99

III. Kết quả

Bảng 3.5. Xác định đương lượng nước K của bình nhiệt lượng kế

- Độ chính xác của cân kĩ thuật:

- Cấp chính xác của Ampe kế: 1,5% - Độ chính xác của nhiệt kế NK: 0,1oC 0,02g

- Cấp chính xác của vôn kế V:

1,5%

- Khối lượng của nước cất:

Lần

U(V)

I(A)

K

cn(J/gK)

đo

1

11,52

0,96

600

30,3

10

4,18

140

18,74

40,3

2

11,47

0,955

600

30,8

10,6

4,18

130

18,33

41,4

- Nhiệt dung riêng của nước: cn=4,18(J/gK)

TB

18,53

Tính toán được

Kết quả:

Tính nhiệt dung riêng theo công thức:

Bảng 3.6. Xác định nhiệt dung riêng c của mẫu vật rắn

- Khối lượng của vật rắn: m(Al)=74,4(g)

- Khối lượng nước cất: mn=130(g)

Lần U(V) I(A) mn(g) K(g) m(Al) (oC) CAl (j/gK) đo

11,46 0,955 600 30,2 39,8 9,6 130 18,53 74,4 0,849 1

So sánh với giá trị công bố nhiệt dung riêng của nhôm: CAl=0,88(j/gK). Sai số của phép đo: 3,5%

IV. Phương án sử dụng vào dạy học

Chuyển bài thực hành thí nghiệm trên thành bài tập thí nghiệm sau:

100

Bài tập thí nghiệm 3. Xác định nhiệt dung riêng của nhôm với các thiết

bị sau:

1. Bình nhiệt lượng kế.

2. Điện trở nung nóng R =10  .

3. Nhiệt kế hiện số -50oC  +150oC, chính xác 0,1o C.

4. Cân kỹ thuật 0  200g, chính xác 0,02g và hộp quả cân 0  200g.

5. Đồng hồ bấm giây hiện số, độ chính xác 1s.

6. Đồng hồ đo điện đa năng hiện số DT- 9205.

7. Mẫu vật rắn (nhôm) và cốc thuỷ tinh 250cm.

8. Nguồn điện ổn áp một chiều 0-12V/3A.

Hãy đánh giá độ chính xác phép đo, so sánh với giá trị tính toán bằng lý thuyết.

3.3.3.2. Mô phỏng Vật lí

a) Mô phỏng 1: Chuyển động của piston trong xylanh

- Xem hình 3.9

Hình 3.9: Mô phỏng chuyển động của piston trong xylanh

101

- Phương án sử dụng:

Dùng trực quan hóa quá trình biến đổi thể tích của một lượng khí xác

định khi dạy về khái niệm công thuộc giáo án 1.

b) Mô phỏng 2: Mô phỏng về máy nhiệt

- Xem hình 3.10

Hình 3.10: Mô phỏng một số máy nhiệt theo các chu trình

- Phương án sử dụng:

Dùng trực quan hóa giới thiệu về máy nhiệt dạy về nội dung máy nhiệt

thuộc giáo án 3.

c) Mô phỏng 3: Mô phỏng về động cơ nhiệt

- Xem hình 3.11

Hình 3.11. Mô phỏng công tác của động cơ 4 kỳ

102

- Phương án sử dụng:

Dùng trực quan hóa giới thiệu về động cơ nhiệt, dạy về nội dung động

cơ nhiệt thuộc giáo án 3.

d) Mô phỏng: Mô phỏng về cấu tạo động cơ 4 kỳ

- Xem hình 3.12

Hình 3.12. Mô phỏng cấu tạo của động cơ 4 kỳ

- Phương án sử dụng:

Dùng trực quan hóa giới thiệu về động cơ đốt trong, dạy về nội dung

cấu tạo một động cơ đốt trong thuộc giáo án 3.

3.3.3.3. Chuẩn bị các hình vẽ, tranh ảnh, mô hình động cơ đốt trong

Xem phụ lục 9 (từ trang PL 71 – PL 72 )

3.3.3.4. Xây dựng bộ câu hỏi trắc nghiệm khách quan để SV tự học, tự đánh

giá kết quả học tập

Sau khi học xong kiến thức phần Nhiệt học yêu cầu SV rèn luyện giải

các câu hỏi trắc nghiệm khách quan, với mục đích tự học, tự kiểm tra đánh giá

kết quả học tập của bản thân. Xem phụ lục 4 (PL 21 – PL 36)

103

3.4. Soạn thảo kế hoạch dạy học phần Nhiệt học theo định hướng phát

triển NL phát hiện và GQVĐ

Giáo án 1 Công, Nhiệt, nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học

(Thời gian: 90 phút)

I. Mục tiêu

1. Kiến thức

- Hiểu các kiến thức về Công, Nhiệt.

- Hiểu được nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học.

- Vận dụng được nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học để khảo sát các

quá trình: quá trình đẳng áp, đẳng tích, đẳng nhiệt và đoạn nhiệt.

2. Kỹ năng

- Vận dụng kiến thức về Công, Nhiệt để giải các bài toán Vật lí và giải

thích được các hiện tượng liên quan trong đời sống và kĩ thuật.

- Vận dụng được nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học giải được bài

toán Vật lí.

3. Chuẩn bị

a. GV

+ Vấn đề hóa nội dung dạy học:

1. Công và Nhiệt có phải là hàm trạng thái không?

2. Nội dung của nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học là gì?

3. Thế nào là động cơ vĩnh cửu loại một? Động cơ này có tổn tại trong thực tế

không? Tại sao?

4. Quá trình cân bằng là gì? Tính công trong quá trình cân bằng cách nào?

5. Những trường hợp nào để độ biến thiên nội năng

6. Nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học có thể áp dụng cho mọi quá trình

được không? Nếu có hãy xây dựng những công thức nguyên lí thứ nhất nhiệt

động lực học cho các quá trình đó?

7. Trong quá trình đẳng tích công, nhiệt và độ biến thiên nội năng của hệ xác

định bằng cách nào? Lấy ví dụ quá trình nào trong thực tế được coi là quá

trình đẳng tích?

104

8. Trong quá trình đẳng áp công, nhiệt và độ biến thiên nội năng của hệ xác

định bằng cách nào? Lấy ví dụ quá trình nào trong thực tế được coi là quá

trình đẳng áp?

9. Trong quá trình đẳng nhiệt công, nhiệt và độ biến thiên nội năng của hệ xác

định bằng cách nào? Lấy ví dụ quá trình nào trong thực tế được coi là quá

trình đẳng nhiệt?

10. Trong quá trình đẳng nhiệt công, nhiệt và độ biến thiên nội năng của hệ

xác định bằng cách nào? Lấy ví dụ quá trình nào trong thực tế được coi là quá

trình đẳng nhiệt?

11. Phương trình của quá trình đoạn nhiệt có dạng như thế nào?

+ Chuẩn bị các tình huống có vấn đề: Sử dụng các tình huống có vấn đề

ở mục 3.3.1 trang 84 của luận án.

+ Chuẩn bị thiết bị phương tiện dạy học: các mô hình, hình vẽ về các

đẳng quá trình; mô phỏng.

b. SV

+ SV tự học ở nhà theo hướng dẫn tự học theo mục 3.2.2 của luận án.

II. Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học

1. Ổn định lớp (01 phút).

2. Ôn tập kiến thức cũ (07 phút). SV Trả lời các câu hỏi sau:

Câu hỏi 1: Tại sao nhiệt độ sôi của một chất lại tăng theo áp suất?

Câu hỏi 2: Tốc độ âm thanh trong chất khí liên hệ với áp suất, nhiệt độ chất

khí như thế nào?

3. Giới thiệu bài giảng mới (02 phút).

- Tổ chức các hoạt động học tập theo các nội dung sau:

1. Nội năng (10 phút)

GV: Đưa ra tình huống có vấn đề 1: Nếu có người hỏi bạn năng lượng đang

được con người sử dụng là năng lượng nào thì chắc bạn sẽ nghĩ tới điện năng,

cơ năng hoặc năng lượng nguyên tử chứ ít khi nghĩ tới nội năng. Tuy thế phần

lớn năng lượng con người đang sử dụng chính từ năng lượng này. Vậy nội

năng là gì?

GV: Vật chất luôn vận động và năng lượng của một hệ là một đại lượng xác

định mức độ vận động của vật chất trong hệ đó. Ở mỗi trạng thái hệ có một

105

năng lượng xác định. Thực nghiệm đã chứng tỏ, độ biến thiên năng lượng

trong quá trình biến đổi không phụ thuộc vào quá trình biến đổi mà chỉ phụ

thuộc vào trạng thái đầu và trạng thái cuối của hệ. Như vậy, năng lượng phụ

thuộc vào trạng trạng thái của hệ và nói rằng năng lượng là một hàm trạng thái.

- Năng lượng của một hệ bao gồm động năng ứng với chuyển động có

hướng (chuyển động cơ) của cả hệ, thế năng của hệ trong trường lực và nội

năng (phần năng lượng ứng với vận động bên trong) của hệ.

(1a)

Tùy theo tính chất của chuyển động và tương tác của các phân tử cấu tạo nên

vật, ta có thể chia nội năng thành các phần sau:

a) Động năng chuyển động hỗn loạn của các phân tử (tịnh tiến và quay);

b) Thế năng gây bởi các lực tương tác phân tử;

c) Động năng và thế năng chuyển động dao động của các nguyên tử trong

phân tử;

d) Năng lượng các vỏ điện tử của các nguyên tử và ion, năng lượng trong hạt

nhân nguyên tử.

- Đối với khí lí tưởng nội năng là tổng động năng chuyển động nhiệt của

các phân tử cấu tạo nên hệ.

- Cũng giống như năng lượng, nội năng U của hệ là một hàm trạng thái.

- Trong nhiệt động lực học điều quan trọng không phải là nội năng U mà

là độ biến thiên nội năng của nó khi hệ biến đổi từ trạng thái này sang

trạng thái khác.

GV: Bằng cách nào để biến đổi nội năng của hệ?

SV: Khi nhiệt độ thay đổi thì động năng của các phân tử cấu tạo nên vật thay

đổi, động năng của phân tử là thành phần của nội năng, do đó nội năng phụ

thuộc vào nhiệt độ của vật.

Thể tích thay đổi thì khoảng cách giữa các phân tử thay đổi, làm cho thế

năng tương tác giữa chúng thay đổi. Thế năng tương tác là thành phần của nội

năng, nên nội năng phụ thuộc vào thể tích.

Nội năng phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật:

U = f(T, V) (1b)

106

Như vậy, muốn biến đổi nội năng thì ta phải làm thay đổi nhiệt độ hoặc

làm thay đổi thể tích của hệ. Trên cơ sở đó, suy ra: có hai cách làm biến đổi

nội năng đó là thực hiện công hoặc truyền nhiệt lượng.

GV: Đến đây chúng ta có thể hiểu phần lớn năng lượng con người đang sử

dụng hàng ngày chính là nội năng (thực hiện công hoặc truyền nhiệt lượng).

2. Công và nhiệt (10 phút)

GV: Thực nghiệm đã chứng tỏ rằng khi các hệ khác nhau tương tác với

nhau thì chúng trao đổi với nhau một năng lượng nào đó. Giữa các hệ việc

truyền năng lượng cho nhau theo hình thức nào?

- Giới thiệu mô phỏng khí giãn nở trong xylanh và yêu cầu SV quan sát

chuyển động của piston.

- Các em hãy cho biết nguyên nhân nào đã gây ra chuyển động của piston?

SV: Nguyên nhân chuyển động của piston đó là khối khí đã truyền năng

lượng cho piston dưới dạng công.

GV: Nếu ta cho vật lạnh tiếp xúc với vật nóng khi đó có hiện tượng gì sẽ xẩy

ra, giải thích vì sao?

SV:

- Khi vật lạnh tiếp xúc với vật nóng sau một thời gian nhiệt độ của hai vật

bằng nhau.

- Các phân tử của vật nóng chuyển động nhanh va chạm với các phân tử

chuyển động chậm hơn của vật lạnh và truyền cho chúng một phần động năng

của mình. Do đó nội năng của vật lạnh được tăng lên và nội năng của vật

nóng giảm đi. Quá trình tăng và giảm này sẽ dừng lại khi nội năng hai vật

bằng nhau và nhiệt độ hai vật bằng nhau. Vật nóng đã truyền năng lượng cho

vật lạnh dưới dạng nhiệt.

GV: - Ta có thể kết luận khi các hệ khác nhau tương tác với nhau thì chúng

tra đổi năng lượng cho nhau theo một trong hai dạng: truyền năng lượng dưới

dạng công hoặc truyền năng lượng dạng nhiệt.

- Công và nhiệt chỉ xuất hiện trong quá trình biến đổi trạng thái của hệ.

- Công và nhiệt không phải là những hàm trạng thái mà là những hàm của

quá trình.

107

- Thực nghiệm đã chứng tỏ rằng sự chuyển hóa giữa công và nhiệt luôn

tuân theo hệ thức định lượng xác định, Jun (1845) là người đầu tiên xác định:

nếu tốn một công bằng 4,18J thì sẽ được 1cal.

- Về lí thuyết ta có thể dùng trị số 1cal = 4,18J còn thực tế thì không thể

có cách nào để tốn 1cal không thể nhận được một công 4,18J. Khi học nguyên

lí thứ hai của nhiệt động lực học các em sẽ rõ.

GV: Mở slide giao nhiệm vụ SV làm các bài tập nhằm củng cố kiến thức.

Câu 1: Phát biểu nào sau đây là sai?

A. Nội năng của một hệ nhiệt động gồm công và nhiệt mà hệ đó trao đổi với

bên ngoài.

B. Nhiệt lượng Q là một đại lượng đặc trưng cho mức độ trao đổi năng lượng

thông qua chuyển động hỗn độn của các phân tử.

C. Qui ước: Công A và nhiệt lượng Q có dấu dương khi hệ nhận từ bên ngoài.

D. Công A và nhiệt lượng Q phụ thuộc vào quá trình biến đổi, nội năng U thì

không phụ thuộc vào quá trình biến đổi, chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và

cuối của quá trình.

Câu 2: Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Độ biến thiên nội năng của một khối khí lí tưởng bằng độ biến thiên năng

lượng chuyển động nhiệt của khối khí đó.

B. Công và nhiệt là hàm của trạng thái; nội năng là hàm của quá trình.

C. Nếu hệ biến đổi trạng thái theo một chu trình bất kỳ nào đó có thể xảy ra

thì tổng nhiệt lượng trao đổi và công thực hiện trong chu trình đó luôn khác

không, nội năng của hệ thay đổi phụ thuộc vào lượng nhiệt và công trao đổi.

D. Ta có thể chế tạo được động cơ vĩnh cửu loại 1, đó là loại động cơ có thể

sinh công mà không cần tiêu thụ năng lượng nào cả hoặc chỉ tiêu thụ một

phần năng lượng ít hơn là công sinh ra.

3. Nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học (25 phút)

GV: Sử dụng tình huống có vấn đề 2: Vận dụng định luật bảo toàn và chuyển

hóa năng lượng vào các hiện tượng nhiệt như thế nào?

Chia lớp thành các nhóm từ 4 – 6 SV/nhóm.

SV: Cá nhân tự nghiên cứu các vấn đề: Xuất phát từ đâu để rút ra nội dung

nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học? Phát biểu nội dung? Viết biểu thức?

108

Các đại lượng trong biểu thức có quy ước dấu như thế nào? Sau khi trả lời

được các vấn đề đặt ra, các cá nhân sẽ thảo luận nhóm,và thống nhất rút ra

câu trả lời cho nhóm của mình.

GV: Yêu cầu các nhóm trả lời.

SV: Từng nhóm đưa ra câu trả lời.

GV: Nhận xét và rút ra kết luận

Nội dung của nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học: Trong một quá trình

biến đổi, độ biến thiên nội năng của hệ có giá trị bằng tổng công và nhiệt mà

hệ nhận được trong quá trình đó.

Biểu thức: (2)

SV: Ghi nhận kiến thức.

GV: - Nếu gọi A và Q là công và nhiệt mà hệ nhận được trong quá trình biến đổi thì A’ = -A và Q’ = -Q là công và nhiệt mà hệ sinh ra. Công thức (2)

tương đương với:

Q = + A’ (3)

- Nguyên lí thứ nhất có thể được phát biểu theo cách sau: Nhiệt truyền cho

hệ trong một quá trình có giá trị bằng độ biến thiên nội năng của hệ và công

do hệ sinh ra trong quá trình đó.

Khối khí nhận nhiệt, Q > 0, khối khí thực hiện công, A < 0.

- Nếu A > 0, Q > 0 thì , nghĩa là hệ thực sự nhận công và nhiệt từ

bên ngoài thì nội năng của hệ tăng.

- Nếu A < 0, Q < 0 thì , nghĩa là hệ thực sự sinh công và toả nhiệt

ra bên ngoài thì nội năng của hệ giảm.

2. Hệ quả

GV: Từ nội dung nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học có thể rút ra nhận xét

gì đối với các hệ nhiệt động?

SV: trao đổi, thảo luận, phát biểu:

- Đối với hệ cô lập, tức là hệ không trao đổi công và nhiệt với bên ngoài:

A = Q = 0

Theo nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học: U = 0 => U = const

Nghĩa là nội năng của một hệ cô lập được bảo toàn.

109

GV: Xét hệ cô lập gồm có hai vật chỉ trao đổi nhiệt với nhau, nhiệt lượng của

hệ có thay đổi không?

SV: Nếu một hệ cô lập gồm hai vật chỉ trao đổi nhiệt với nhau và Q1, Q2 là nhiệt mà chúng nhận được thì Q = Q1 + Q2 = 0 hay Q1 = - Q2. Nếu Q1 < 0 (vật 1 toả nhiệt) thì Q2 > 0 (vật 2 thu nhiệt) và ngược lại. Vậy: Trong một hệ cô lập gồm hai vật chỉ trao đổi nhiệt, nhiệt lượng do

vật này toả ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào.

GV: Xét trường hợp hệ biến đổi theo một quá trình kín hay chu trình. Độ

biến thiên nội năng của hệ có giá trị bằng bao nhiêu? Thiết lập biểu thức tính

độ biến thiên nội năng cho quá trình vô cùng nhỏ?

nên A = - Q

Nếu A > 0 thì Q < 0 và ngược lại A < 0 thì Q >0, còn về giá trị tuyệt đối

Trong một chu trình, công mà hệ nhận được có giá trị bằng nhiệt do hệ

toả ra bên ngoài hay công do hệ sinh ra có giá trị bằng nhiệt mà hệ nhận vào

từ bên ngoài. Khi hệ thực hiện một quá trình biến đổi vô cùng nhỏ, biểu thức

của nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học có dạng:

(4)

Với dU là độ biến thiên nội năng của hệ, còn , là công và nhiệt

mà hệ nhận được trong quá trình biến đổi đó.

3. Ý nghĩa của nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học

GV: Sử dụng tình huống 3: Từ nguyên lý thứ nhất nhiệt động lực học, hãy

chứng minh vì sao chúng ta không thể chế tạo được động cơ vĩnh cửu loại 1.

SV: Động cơ vĩnh cửu loại 1 là một loại động cơ làm việc tuần hoàn sinh

công mà không nhận thêm năng lượng từ bên ngoài hoặc sinh công lớn hơn

năng lượng truyền cho nó. Do đi ngược lại với nguyên tắc của định luật bảo

toàn và chuyển hóa năng lượng, động cơ vĩnh cửu loại 1 là vấn đề không tưởng.

Không một máy nào làm việc tuần hoàn sinh công mà lại không nhận

thêm năng lượng từ bên ngoài hoặc sinh công lớn hơn năng lượng truyền cho nó.

GV: Hãy nêu ý nghĩa của nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học?

110

SV: Nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học là định luật bảo toàn và biến đổi

năng lượng. Năng lượng không tự sinh ra cũng không tự mất đi mà nó chỉ

chuyển từ dạng này sang dạng khác.

Như vậy nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học khẳng định: “ Không thể nào

chế tạo được động cơ vĩnh cữu loại 1’’

GV: Bổ sung nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học khẳng định: Mọi hiện

tượng vĩ mô đều tuân theo nguyên lý lí thứ nhất nhiệt động lực học.

4. Dùng nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học để khảo sát quá trình cân

bằng (20 phút)

4.1. Trạng thái cân bằng và quá trình cân bằng

a. Khái niệm quá trình cân bằng

GV: Quá trình cân bằng là gì? Lấy ví dụ?

- Trạng thái cân bằng của hệ là trạng thái không biến đổi theo thời gian

và tính bất biến đó không phụ thuộc vào các quá trình của ngoại vật.

Ví dụ: Một hệ ở trạng thái cân bằng với các thông số nhiệt động

(p, V, T). Nếu hệ không tương tác với ngoại vật thì hệ vẫn ở trạng thái cân

bằng (p, V, T).

- Quá trình cân bằng là một quá trình biến đổi gồm một chuỗi liên tiếp

các trạng thái cân bằng.

Trong thực tế không có quá trình cân bằng, vì trong quá trình biến đổi,

bao giờ trạng thái cân bằng trước cũng bị phá hủy. Tuy nhiên, nếu một quá

trình thực hiện vô cùng chậm để hệ có thời gian thiết lập một trạng thái cân

bằng mới thì quá trình đó có thể coi là quá trình cân bằng.

b. Công trong quá trình cân bằng

GV: Trình chiếu mô phỏng về piston chuyển động trong xylanh.

Yêu cầu SV quan sát, đưa ra nhận xét về sự thay đổi công khi piston dịch chuyển.

SV: Giả sử khối khí được biến đổi theo một quá trình cân bằng trong đó thể

. tích biến đổi từ V1 đến V2. Ngoại lực tác dụng lên piston là

111

Hình 3.13. Mô phỏng piston chuyển động trong xylanh

Khi piston dịch chuyển một đoạn dx, khối khí nhận được công:

Vì quá trình là cân bằng nên ngoại lực F có giá trị luôn luôn bằng lực do

khối khí tác dụng lên piston. Nếu gọi p là áp suất của khí lên piston và S là

diện tích của piston thì giá trị của ngoại lực F bằng:

Công của hệ thay đổi, trong quá trình biến đổi thể tích từ V1 đến V2. GV: Bằng cách nào để tính công của khối khí trong quá trình giãn hoặc nén?

SV: ta có

A = - F.dx = - p.S.dx = - p.dV (5)

Trong đó là độ biến thiên thể tích của khối khí ứng với dịch

chuyển

Công mà khối khí nhận được trong quá trình giãn hoặc nén từ V1 đến V2 là:

Hình 3.14. Công phụ thuộc vào quá trình

112

GV: Hình 3.14 mô tả cách biểu diễn công trên đồ thị. Công A có giá trị dương

và trị số tuyệt đối của nó đúng bằng diện tích giới hạn bởi đường cong biểu

diễn quá trình cân bằng, trục hoành và hai tung độ ứng với V1 và V2 GV: Hãy nhận xét về công qua quá trình biến đổi trên hình 3.14?

SV: Giả sử quá trình giãn từ trạng thái 1 đến trạng thái 2 theo đường 1a2 công

mà khối khí sinh ra có giá trị tuyệt đối bằng diện tích 1a2V2V1. Từ trạng thái 1, khối khí cũng có thể biến đổi đến trạng thái 2 theo con đường khác, ví dụ

đường 1b2. (khi nén có công dương, khi dãn có công âm).

GV: Như vậy, chứng tỏ công là hàm của quá trình. Nếu quá trình tiến hành

theo một đường cong kín (chu trình) 1b2c1, khi trở về trạng thái ban đầu thì

công toàn phần do khối khí sinh ra có giá trị tuyệt đối bằng diện tích của phần

gạch chéo như hình 3.14.

c. Nhiệt trong quá trình cân bằng – Nhiệt dung

GV: Nhiệt dung riêng là gì?

SV: Nhiệt dung riêng c của một chất là một đại lượng Vật lí, về trị số bằng

lượng nhiệt cần thiết truyền cho một đơn vị khối lượng để nhiệt độ của nó

thêm một độ. Trong hệ SI, đơn vị nhiệt dung c là J/kg.K.

Nếu gọi m là khối lượng của vật, δQ là nhiệt lượng truyền cho vật trong

quá trình cân bằng nào đó và dT là nhiệt độ biến thiên trong quá trình đó thì:

hay δQ = m.c.dT (7)

GV: Ngoài khái niệm nhiệt dung riêng c, còn có khái niệm nhiệt dung mol C

của một chất ( hay còn gọi nhiệt dung phân tử C), được định nghĩa như sau:

Nhiệt dung mol C của một chất là một đại lượng, về trị số bằng nhiệt

lượng cần truyền cho một mol chất để nhiệt độ của nó tang thêm một độ.

C = μ. c (8a)

Trong đó μ là khối lượng của một mol chất đó.

Trong hệ SI, đơn vị của C là J/mol K

Từ biểu thức (8a) ta có thể viết biểu thức (7) như sau:

(8b)

113

4.2. Nội năng khí lí tưởng

GV: Chúng ta có thể tính được nội năng của khí lí tưởng

Đối với một khối lượng m (kg) khí lí tưởng, nội năng của nó sẽ bằng:

(9)

R: Hằng số khí lý tưởng (R = 8,31 J/mol.K)

i: Số bậc tự do của phân tử

Bậc tự do i của phân tử là một đại lượng có liên quan đến phân tử. Cụ thể:

- Đối với chất khí có phân tử một nguyên tử: i = 3.

- Đối với chất khí có phân tử 2 nguyên tử: i = 5.

- Khí có phân tử nhiều nguyên tử: i = 6.

Độ biến thiên nội năng:

(10)

4.3. Khảo sát các quá trình cân bằng

GV: Xét một khối khí lí tưởng biến đổi từ trạng thái 1 với các thông số trạng

thái (p1, V1, T1) sang trạng thái 2 với các thông số trạng thái ( p2, V2, T2) trong các quá trình sau: quá trình đẳng tích, quá trình đẳng áp, quá trình đẳng nhiệt và quá trình đoạn nhiệt. Xây dựng công thức tính công, nhiệt lượng, độ biến thiên nội năng của

hệ ứng với từng đẳng quá trình:

- Quá trình đẳng tích

GV: Một quá trình như thế nào thì được gọi là quá trình đẳng tích? Cho ví dụ.

SV:Quá trình đẳng tích là quá trình biến đổi trong đó thể tích của hệ không

thay đổi.

Ví dụ: Quá trình hơ nóng hoặc làm lạnh một khối khí trong bình kín có

hệ số giãn nở không đáng kể.

GV:Theo định luật Gay – Lussac, trong quá trình đẳng tích ta có:

nghĩa là p/T = p1/ T1 = p2 /T2

Phương trình này cho ta xác định các thông số đầu và cuối của quá trình

biến đổi.

114

GV:Trong quá trình đẳng tích công, nhiệt và độ biến thiên nội năng của hệ

xác định bằng cách nào?

- Công mà hệ nhận được trong quá trình đẳng tích:

Công thức tổng quát: (11)

vì V = cosnt nên dV =0 do đó A = 0

- Độ biến thiên nội năng của quá trình đẳng tích:

Theo thuyết động học phân tử, nội năng của một khối khí lí tưởng có

khối lượng m bằng:

Do đó độ biến thiên nội năng bằng:

(12)

Trong đó ∆T = T2 – T1

- Nhiệt mà hệ nhận được trong quá trình đẳng tích:

Theo nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học: (13)

(14)

GV: Xác định nhiệt dung mol đẳng tích bằng cách nào?

Áp dụng công thức thực nghiệm:

(15a)

So sánh hai kết quả (12) với (15a) ta tìm được biểu thức nhiệt dung mol đẳng

tích của khí lí tưởng:

(15b)

SV: theo dõi, ghi nhận

GV: Hãy tính nhiệt dung mol đẳng tích với khí đơn nguyên tử, khí có phân tử

hai nguyên tử và khí có phân tử nhiều nguyên tử?

SV: - Với khí đơn nguyên tử, i = 3, ta có:

115

Cv = 3R/2 = 3/2 . 8,31 J/mol.K ≈ 3 cal/ mol. K - Với khí có phân tử hai nguyên tử, i = 5, ta có:

Cv = 5R/2 = 5/2 . 8,31 J/mol.K ≈ 5 cal/ mol. K - Với khí phân tử có nhiều nguyên tử, i = 6, ta có:

Cv = 6R/2 = 6/2 . 8,31 J/mol.K ≈ 6 cal/ mol. K

- Quá trình đẳng áp

GV: Một quá trình như thế nào thì được gọi là quá trình đẳng áp? Cho ví dụ.

SV: Quá trình đẳng áp là quá trình biến đổi trong đó áp suất của khối khí

không đổi.

Ví dụ: Quá trình đốt nóng hoặc làm lạnh khối khí đựng trong một xylanh với piston có thể di chuyển tự do (bảo đảm áp suất khối khí luôn luôn bằng áp suất không đổi của khí quyển bên ngoài). GV: Theo định luật Gay – Lussac, trong quá trình đẳng áp ta có:

GV: Trong quá trình đẳng áp công, nhiệt và độ biến thiên nội năng của hệ xác định bằng cách nào? - Công mà hệ nhận được trong quá trình đẳng áp:

(16)

- Nhiệt của hệ nhận được trong quá trình đẳng áp

(17)

- Độ biến thiên nội năng của hệ trong quá trình đẳng áp:

(18)

Theo nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học:

(19)

Nhận xét: Độ biến thiên nội năng của hệ trong quá trình đẳng áp có thể tính theo biểu thức (18) được suy ra từ nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học hoặc có thể tính theo biểu thức độ biến thiên nội năng theo thuyết động học phân tử (12).

116

GV: Xác định nhiệt dung mol đẳng áp của khí lí tưởng bằng cách nào?

- Hệ thức Mayer:

- Hệ số Poisson: (15) ( : gọi là chỉ số đoạn nhiệt)

SV: Theo dõi, ghi nhận

- Quá trình đẳng nhiệt GV: Một quá trình như thế nào thì được gọi là quá trình đẳng nhiệt? Cho ví dụ. SV: Quá trình đẳng nhiệt là quá trình trong đó nhiệt độ không thay đổi.

Ví dụ: Quá trình nén hoặc giãn một khối khí tiếp xúc với một môi trường

lớn có nhiệt độ không thay đổi hay bình điều nhiệt.

GV: - Theo định luật Boyle – Mariotte:

- Công mà hệ nhận được trong quá trình đẳng nhiệt

(20)

(21)

- Độ biến thiên nội năng:

Theo nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học:

(22)

Lưu ý: + Trong quá trình nén đẳng nhiệt khối khí nhận công thì tỏa nhiệt. + Trong quá trình giãn đẳng nhiệt khối khí sinh công và nhận nhiệt.

+ Công trong biểu thức (14a) còn được tính bởi công thức:

(23)

+ Nhiệt trong biểu thức (15) còn được tính với công thức:

(24)

- Quá trình đoạn nhiệt GV: Một quá trình như thế nào thì được gọi là quá trình đoạn nhiệt?

117

Quá trình đoạn nhiệt là quá trình trong đó hệ không trao đổi nhiệt với

bên ngoài. Ta có Q = 0.

Ví dụ: Quá trình nén hoặc giãn khí trong một bình có vỏ cách nhiệt lý tưởng. Bằng cách nào để tính độ biến thiên nội năng và công của hệ trong quá

trình đoạn nhiệt?

Theo nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học:

Ta có:

Áp dụng: nên

Thay vào tích phân

A= (25)

Hay

(26)

- Trả lời làm các câu hỏi ở “Hướng dẫn nghiên cứu sâu nội dung”

III. Củng cố bài giảng, giao nhiệm vụ về nhà tự học (05 phút) 1. Tóm tắt các nội dung chính bài của bài học 2. Giao nhiệm vụ cho SV tự học ở nhà nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học (trang 77 - 78 của luận án).

- Giải các bài tập số 8.3; 8.7; 8.9; 8.15, Bài tập Vật lí đại cương tập 1,

Lương Duyên Bình, NXB Giáo dục.

- Giải các bài tập từ bài 8 đến bài 13 của hệ thống bài tập vấn đề (xem

mục 3.3.2 của luận án)

- Giải bài tập trắc nghiệm từ câu 1 đến câu 13 và từ câu 23, 24, 27, 28, 49, 50 của bài tập trắc nghiệm cho SV tự học. (Xem phụ lục 4 – PL 21 – P 36)

118

Giáo án 2. Bài tập Vật lí

(Thời gian: 90 phút)

I. Mục tiêu

1. Kiến thức

- Vận dụng các kiến thức: Công, Nhiệt, nguyên lí thứ nhất nhiệt động

lực học, chu trình Carnot vào giải bài tập.

- Vận dụng phương pháp nhiệt động lực học khảo sát các đẳng quá trình.

2. Kĩ năng

- Kĩ năng xây dựng kế hoạch giải. - Kĩ năng thực hiện kế hoạch giải, trình bày lời giải.

- Kĩ năng phát hiện vấn đề của bài tập cần giải quyết.

- Kĩ năng vận dụng kiến thức về Công, Nhiệt, Nguyên lí thứ nhất nhiệt động

lực học vào thực tiễn cụ thể của bài tập Vật lí.

- Kĩ năng kiểm tra, biện luận và nhận xét kết quả.

II. Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học

Hoạt động 1. GV: Giao nhiệm vụ cho cả lớp bài tập 1, đặt câu hỏi.

Bài tập 1: Một mol khí lưỡng nguyên (i = 5) thực hiện tử thực hiện chu trình như hình 3.15, trong đó quá trình 1 – 2 là quá trình nung nóng đẳng tích, quá trình 2 – 3, 4 – 1 lần lượt là các quá trình giãn, nén đẳng áp và quá trình 3 – 4 là quá trình giãn đẳng nhiệt. Biết rằng V1 = 0,5 m3, p1 = 4488 N/m2, p2 = 2p1 và V3 = 3V1. - Xác định nhiệt độ cực đại của chu trình.

- Tính hiệu suất chu trình.

Hình 3.15. Hình vẽ bài tập 1

GV: Nêu các câu hỏi định hướng tư duy cho SV

Câu 1. Bằng cách nào để xác định nhiệt độ cực đại của chu trình?

Câu 2. Hiệu suất của chu trình phụ thuộc vào những đại lượng nào?

GV: Chia lớp học thành 5 nhóm.Yêu cầu SV giải bài tập theo nhóm.

SV: làm việc theo nhóm trao đổi, thảo luận, xây dựng tiến trình giải bài tập

theo 4 bước.

119

Hoạt động 2. SV của 1 nhóm trình bày lời giải.

Lời giải (Đáp án)

a) Xác định nhiệt độ cực đại của chu trình:

Áp dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng ta có:

Quá trình nung nóng đẳng tích 1 – 2: V1=V2

Ta có: T2 > T1,

Quá trình giãn đẳng áp 2 – 3: p2 = p3

Ta có: T3 > T2,

Vậy nhiệt độ lớn nhất của chu trình

b) Hiệu suất của chu trình

Ta có:

Quá trình giãn đẳng nhiệt 3 – 4: T4 = T3

Quá trình 4 – 1 là quá trình nén đẳng áp: p4=p1

Nhiệt khối khí nhận:

Nhiệt khối khí tỏa:

120

Hiệu suất chu trình:

Thay số tìm được:

Hoạt động 3. SV đánh giá lời giải đã được trình bày theo yêu cầu sau:

+ Đánh giá lời giải có kết quả đúng hay sai? Sai ở chỗ nào?

+ Hình thức trình bày.

GV nhận xét về lời giải, đánh giá chung.

Bài tập 2: Một động cơ nhiệt mà tác nhân

là một khí lưỡng nguyên tử thực hiện một

chu trình Carnot như hình 3.16

Biết V1= 2lít, p1 = 7atm, T1 = 400K, V2 = 5lít, V3 = 8lít. a) Hãy xác định p2, p3, p4,V4 và T2. b) Tìm nhiệt lượng mà khối khí nhận được

trong từng quá trình.

Hình 3.16. Hình vẽ bài tập 2

Hoạt động 1. GV nêu câu hỏi định hướng tư duy cho SV

Câu 1: Nhìn vào hình vẽ, hãy nêu tên các quá trình 1 – 2; 2 – 3; 3 – 4; 4 – 1?

Câu 2: Có thể xác định được nhiệt độ T2 bằng cách nào? Câu 3: Trong quá trình quá trình 2 – 3; 3 – 4, thể tích khối khí V4 có

mối quan hệ thế nào với V1, V2?

Câu 4: Có nhận xét gì về nhiệt lượng mà khối khí nhận được trong quá

trình 1 – 2 và 3 – 4?

GV: Yêu cầu SV giải bài tập theo nhóm.

SV: Làm việc theo nhóm, trao đổi, thảo luận, xây dựng tiến trình giải bài tập

theo 4 bước.

Hoạt động 2. SV của 1 nhóm trình bày lời giải. Lời giải (Đáp án)

a) Quá trình 1 – 2 là quá trình đẳng nhiệt:

121

Quá trình 2 – 3 là quá trình đoạn nhiệt:

Mặt khác:

Các quá trình 2 – 3 và 4 – 1 là quá trình đoạn nhiệt nên:

Quá trình 3 – 4 là quá trình đẳng nhiệt

b) Quá trình 1 – 2 là quá trình đẳng nhiệt nên:

- SV tự đánh giá + Đánh giá lời giải có kết quả đúng hay sai? (sai ở chỗ nào). + Hình thức trình bày lời giải. - GV nhận xét về lời giải, hoạt động giải bài tập của các nhóm.

Hoạt động 3. Đánh giá lời giải đã được trình bày. Bài tập 3: Một khối khí ban đầu có thể tích V1 = 0,39 m3 và áp suất p1 = 1,55.105N/m2, được giãn đẳng nhiệt sao cho thể tích tăng 10 lần. Sau đó khí được đốt nóng đẳng tích để trạng thái cuối áp suất của khối khí bằng áp suất ban đầu. Biết trong toàn bộ chu trình này, nhiệt lượng phải truyền cho khối khí là 1,5.106J. a) Vẽ quá trình trên đồ thị p – V.

b) Xác định .

c) Tính độ biến thiên nội năng, công do khối khí sinh ra trong chu trình trên. Hoạt động 1. GV nêu các câu hỏi định hướng tư duy cho SV

122

Câu 1: Quá trình ở trên đồ thị p – V, khối khí đã thực hiện thuộc đẳng

quá trình nào?

Câu 2: Dựa vào những dữ kiện đã cho của bài tập. Có thể xác định

được bậc tự do của khối khí hay không? Nó có giá trị bằng bao nhiêu?

Câu 3: Độ biến thiên nội năng, công sinh ra của khối khí có mối quan hệ như thế nào với phương trình trạng thái và nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học? GV: Yêu cầu SV giải bài tập theo nhóm.

SV: làm việc theo nhóm trao đổi, thảo luận, xây dựng tiến trình giải bài tập

theo 4 bước và tự đánh giá kết quả.

Hoạt động 2. Đại diện một nhóm SV lên bảng trình bày lời giải. Lời giải (Đáp án)

a) Đồ thị trên đồ thị p – V

Hình 3.17. Hình vẽ bài tập 3

b) Xác định  :

Quá trình 1 – 2 đẳng nhiệt nên T3 = T2 Quá trình 2 – 3 đẳng tích nên V2 = V3 Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng

Ta có:

123

c) Tính độ biến thiên nội năng, công do khối khí sinh ra trong chu trình trên: Nhiệt lượng khối khí trong các quá trình:

Độ biến thiên nội năng của khối khí:

Công khối khí sinh ra trong chu trình:

+ Lời giải có kết quả đúng hay sai? sai ở chỗ nào? + Kĩ năng trình bày lời giải?

Hoạt động 3. Các nhóm SV đánh giá lời giải đã được trình bày ở trên bảng, theo các yêu cầu sau: GV nhận xét về lời giải của SV, đánh giá hoạt động giải bài tập của lớp. Bài tập 4: Có 1g khí He thực hiện các quá trình như hình 3.18

Cho biết

a) Tìm thể tích khối khí ở trạng thái 4. b) Hãy nói rõ chu trình hình 3.17 gồm những quá trình nào.

Hình 3.18. Hình vẽ bài tập 4

c) Tính công mà khối khí thực hiện trong từng quá trình của chu trình.

Cho biết

Hoạt động 1. GV nêu các câu hỏi định hướng tư duy cho SV

124

Câu 1: Thể tích của khối khí ở trạng thái 1 phụ thuộc vào những đại

lượng nào?

Câu 2: Xác định các thông số trạng thái bằng cách nào?

Câu 3: Có nhận xét gì về công của từng quá trình của chu trình?

Hoạt động 2 SV đại diện cho nhóm lên bảng trình bày lời giải.

Lời giải (Đáp án)

a) Áp dụng công thức:

Thay số tìm được:

Vì quá trình 4 – 1 là đẳng tích nên

b) Từ hình vẽ ta xác định được chu trình này gồm các đẳng quá trình sau:

1 – 2 là đẳng áp; 2 – 3 là đẳng nhiệt;

3 – 4 là đẳng áp; 4 – 1 là đẳng tích.

Thay số tìm được:

c) Công mà khí thực hiện trong từng quá trình:

Quá trình 1 – 2 là đẳng áp:

Quá trình 2 – 3 là đẳng nhiệt

Quá trình 3 – 4 là đẳng áp

Quá trình 4 – 1 là đẳng áp

Hoạt động 3. Đánh giá lời giải bài tập

Đánh giá của SV

+ Đánh giá lời giải có kết quả đúng hay sai? Sai ở chỗ nào.

+ Kĩ năng trình bày lời giải ở mức độ nào ?

GV kết luận, đánh giá về lời giải của SV, nhận xét hoạt động giải bài tập của

các nhóm

125

Bài tập 5: Tại sao có thể nói rằng nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học là sự

vận dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng vào các hiện tượng nhiệt?

Hoạt động 1. GV: Đặt các câu hỏi định hướng tư duy cho SV

Câu hỏi: Trong thực tế, nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học được tìm

ra độc lập với định luật bảo toàn năng lượng. Tại sao trong nguyên lí thứ nhất

nhiệt động lực học ta chỉ quan tâm đến các quá trình biến đổi trạng thái do

thực hiện công và truyền nhiệt?

GV: Yêu cầu SV giải bài tập theo nhóm.

Hoạt động 2. Đại diện SV của 1 nhóm trình bày lời giải.

Lời giải (Đáp án)

Từ phát biểu của nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học ta có thể nhận thấy:

Sự truyền nhiệt và thực hiện công là hai hình thức truyền năng lượng.

Số đo của chúng là nhiệt lượng và công biểu thị cho lượng năng lượng đã

truyền đi. Vậy độ tăng hay giảm nội năng của hệ sẽ bằng độ giảm hay tăng

năng lượng của các vật khác đang trao đổi năng lượng với hệ.

Mặt khác, dù cho hệ được chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác

bằng những con đường khác nhau, nhiệt lượng và công của mỗi con đường

đó là khác nhau, song tổng đại số về nhiệt lượng và công của mỗi con đường

lại như nhau và bằng độ biến thiên nội năng của hệ. Như vậy có thể nói rằng

nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học là sự vận dụng định luật bảo toàn và

chuyển hóa năng lượng vào các hiện tượng nhiệt.

Hoạt động 3. Các nhóm tham gia đánh giá kết quả lời giải đã được trình bày,

theo yêu cầu:

Đánh giá lời giải có lập luận đúng hay sai? (sai ở chỗ nào?).

GV nhận xét lời giải của SV và kết luận .

III. Giao nhiệm vụ cho SV tự học ở nhà (05 phút)

1. Trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập số 1.

2. Đọc giáo trình và trả lời phần Hướng dẫn nghiên cứu sâu nội dung:

Nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học (trang 73 – 74 của luận án).

3. Giải các bài tập từ số 1 đến bài 6 của hệ thống bài tập vấn đề (xem

mục 3.4 của luận án).

126

4. Giải các bài tập: 8.1; 8.6; 8.7; 8.8; 8.14 trang 90 – 91, Bài tập Vật lí

đại cương, tập 1, Lương Duyên Bình, NXB Giáo dục.

Phiếu học tập 1

Câu 1: Với nhiệt độ bằng bao nhiêu thì chỉ số đọc trên nhiệt giai Fahrenheit

gấp 2 lần chỉ số đọc trên nhiệt giai Celsius?

Câu 2: Tại sao đồ nấu bếp bằng thép không gỉ thường có một lớp bằng đồng

hay nhôm ở đáy?

Câu 3: Nhiệt độ của một hệ cô lập (không tương tác với môi trường bên

ngoài) có được được bảo toàn không? Hãy giải thích?

Câu 4: Hãy giải thích định tính tại sao lực ma sát giữa hai mặt chuyển động

làm tăng nhiệt độ của các mặt này? Tại sao quá trình ngược lại không xảy ra?

127

Giáo án 3:Chu trình Carnot và định lý Carnot

(Thời gian: 90 phút)

I. Mục tiêu

1. Kiến thức

- Hiểu được chu trình Carnot, định lý Carnot

- Hiểu hiệu suất của chu trình Carnot.

- Vận dụng hiệu suất của chu trình Carnot trong các điều kiện khác nhau.

2. Kĩ năng

- Vận dụng hiệu suất của chu trình Carnot giải các bài tập về động cơ nhiệt.

- Phân tích, đánh giá được hiệu suất của chu trình trong các loại động cơ.

3. Chuẩn bị

a. GV

- Vấn đề hóa nội dung dạy học:

1. Nêu và lấy ví dụ minh họa về hạn chế của nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học.

2. Theo nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học công và nhiệt tương đương

nhau và có thể chuyển hóa lẫn nhau nhưng trong thực tế nhiệt chỉ có thể biến

một phần mà không thể biến hoàn toàn thành công được. Hãy giải thích?

3. Quá trình thuận nghịch là gì? Lấy ví dụ và phân tích quá trình này?

4. Hạ nhiệt độ của nguồn lạnh hoặc tăng nhiệt độ của nguồn nóng, cách nào

có ảnh hưởng nhiều hơn đến hiệu suất của chu trình Carnot?

5. Giả sử ta có hai động cơ nhiệt hoạt động với nguồn lạnh có cùng nhiệt độ

thì động cơ nào có nhiệt độ nguồn nóng cao hơn sẽ có hiệu suất lớn hơn? Hãy

giải thích?

6. Phân tích sự tương đương của hai cách phát biểu của Thomson và Clausius.

7. Hãy giải thích tại sao hiệu suất của chu trình Carnot thuận nghịch là lớn nhất

trong tất cả các chu trình với cùng nguồn nóng và nguồn lạnh?

8. Bằng những cách nào có thể tăng hiệu suất của động cơ nhiệt? Trình bày

phương pháp tính toán hiệu suất cực đại của động cơ nhiệt?

9. Đối với động cơ nhiệt, khi ma sát giữa các chi tiết có thể bỏ qua thì hiệu

suất có thể đạt được 100% không? Vì sao?

128

- Chuẩn bị các tình huống có vấn đề: Sử dụng các tình huống có vấn đề

ở mục 3.3.1 của luận án.

- Chuẩn bị thiết bị phương tiện dạy học: các mô phỏng, mô hình, hình

vẽ về các máy nhiệt, máy lạnh, động cơ nhiệt.

b. SV

SV tự học ở nhà theo hướng dẫn tự học theo mục 3.2.3 của luận án.

II. Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học

Hoạt động mở đầu

- Ổn định lớp (01 phút)

- Ôn kiến thức cũ (05 phút):

+ Phát biểu nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học.

+ Nêu hạn chế của nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học.

+ Phát biểu của Thomson và phát biểu của Clausius về nguyên lí thứ hai

nhiệt động lực học.

- Giới thiệu bài giảng mới (02 phút)

Hoạt động dạy học theo nội dung bài học:

1. Máy nhiệt (30 phút)

GV: Trình chiếu mô phỏng về máy nhiệt (xem mục 3.3.3.2). Yêu cầu SV

quan sát, hãy kể tên một vài loại máy nhiệt? Hãy cho biết máy nhiệt có bao

nhiêu nguồn nhiệt?

SV: Máy nhiệt là một hệ hoạt động tuần hoàn biến công thành nhiệt hoặc biến

nhiệt thành công.

Ví dụ về máy nhiệt: Động cơ nhiệt, máy làm lạnh...

GV: Trong máy nhiệt có các chất vận chuyển làm nhiệm vụ biến nhiệt thành

công hoặc ngược lại. Chúng được gọi là các tác nhân.

Khi máy hoạt động tác nhân trao đổi nhiệt với các vật có nhiệt độ khác

nhau. Các vật này được gọi là các nguồn nhiệt. Nguồn nhiệt có nhiệt độ

không đổi, và sự trao đổi nhiệt không ảnh hưởng đến nhiệt độ của nó.

GV: Hãy cho biết thông thường máy nhiệt trao đổi nhiệt với mấy nguồn nhiệt?

SV: Thông thường máy nhiệt trao đổi nhiệt với hai nguồn nhiệt. Đó là nguồn

nóng (nguồn có nhiệt độ cao hơn), nguồn lạnh (nguồn có nhiệt độ thấp hơn).

129

GV: Tất cả các máy nhiệt đều hoạt động tuần hoàn, do đó tác nhân trong máy

biến đổi theo các chu trình.

SV: Theo dõi, ghi nhận.

2. Động cơ nhiệt

GV: Trình chiếu mô phỏng về động cơ nhiệt (chuẩn bị ở mục 3.3.3.2). Yêu

cầu SV quan sát, đưa ra nhận xét. Động cơ nhiệt là gì? Cho ví dụ.

SV: Là máy nhiệt biến nhiệt thành công. Ví dụ: Máy hơi nước, các loại động

cơ đốt trong.

GV: Trong các động cơ nhiệt, tác nhân là gì? Thông thường động cơ nhiệt

hoạt động với bao nhiêu nguồn nhiệt?

SV: Trong các động cơ nhiệt, chất vận chuyển (hơi nước, khí cháy...) biến

nhiệt thành công là các tác nhân.

Các vật trao đổi nhiệt với tác nhân được gọi là nguồn nhiệt (lò đốt, bình

ngưng...). Thông thường động cơ nhiệt hoạt động với hai nguồn nhiệt.

GV: Vì động cơ nhiệt hoạt động tuần hoàn nên tác nhân trong máy biến đổi

trạng thái theo chu trình.

SV: Theo dõi, ghi nhận.

GV: Trình chiếu hình vẽ về máy hơi nước và chu trình lí tưởng của nó (Hình

3.19). Yêu cầu SV quan sát và trả lời các câu hỏi? Trong máy hơi nước tác

nhân là gì? Nguồn nóng, nguồn lạnh là gì?

Hình 3.19. Hình vẽ cấu tạo máy hơi nước

SV: Trong máy hơi nước tác nhân là hơi nước. Nguồn nóng là nồi sup – de,

nguồn lạnh là bình ngưng hơi.

130

GV: Tác nhân trong các động cơ nhiệt biến đổi theo chu trình thuận nghịch

nghĩa là đường cong biểu diễn chu trình có chiều theo chiều kim đồng hồ

(sinh công).

’ và sinh công A’ thì hiệu

GV: Nếu trong một chu trình, tác nhân nhận của nguồn nóng một nhiệt lượng

Q1 và cung cấp cho nguồn lạnh một nhiệt lượng Q2

suất của động cơ nhiệt là tỉ số giữa công sinh ra A’ và nhiệt nhận vào Q1:

(1)

GV: Nếu biết nhiệt lượng của nguồn nóng và nhiệt lượng của nguồn lạnh có

thể xác định được hiệu suất của động cơ nhiệt hay không?

SV: Theo nguyên lí thứ nhất nhiệt lực động học thì trong chu trình công do

tác nhân sinh ra bằng nhiệt mà nó thật sự nhận vào nghĩa là:

2.

(2) A’= Q1- Q’

Do đó hiệu suất còn được tính theo biểu thức:

3. Động cơ đốt trong

a. Khái niệm

GV: Trình chiếu hình vẽ về động cơ đốt trong (Hình 3.20). Yêu cầu SV quan

sát và trả lời câu hỏi.

GV: Động cơ đốt trong là loại động cơ nhiệt mà việc đốt cháy nhiên liệu, sự

toả nhiệt và quá trình chuyển nhiệt năng thành cơ năng được tiến hành ngay

trong động cơ. Tác nhân trong động cơ đốt trong là gì?

131

Hình 3.20. Mặt cắt của động cơ đốt trong

SV: Tác nhân trong động cơ đốt trong có thể là: hơi đốt, hơi Mê tan hoặc có

thể là nhiên liệu lỏng như Ét – xăng, dầu Ma – dút …

b. Phân loại động cơ đốt trong

GV: Hãy nêu một số cách phân loại về động cơ đốt trong?

SV: Tham khảo tài liệu, trao đổi thảo luận và trả lời câu hỏi:

Người ta phân loại động cơ đốt trong theo hai dạng sau:

- Dựa vào chu trình công tác.

- Dựa vào nhiên liệu dùng cho động cơ.

GV: Bổ sung

- Phân loại theo phương pháp đốt cháy nhiên liệu.

- Phân loại theo lĩnh vực sử dụng.

GV: Trong chương Nhiệt học ta chỉ nghiên cứu về động cơ đốt trong dựa vào

chu trình công tác là chủ yếu.

c. Động cơ đốt trong cấu tạo bởi các bộ phận chủ yếu sau

GV: Trình chiếu mô phỏng động cơ 4 kỳ (chuẩn bị ở mục 3.3.3.2). Các em

cho biết động cơ đốt trong trên gồm những bộ phận nào?

- Thanh truyền – trục khuỷu, má khuỷu;

- Xylanh, piston;

- Các chi tiết cố định;

- Cam, Xu – pap nạp, Xu – pap xả;

- Vòi phun;

- Nắp xylanh.

132

II. Máy làm lạnh (10 phút)

GV: Trình chiếu sơ đồ nguyên lí máy làm lạnh dùng khí ép (Hình 3.21).

Máy làm lạnh là máy tiêu thụ công để vận chuyển nhiệt từ nguồn lạnh

sang nguồn nóng.

Hình 3.21. Sơ đồ nguyên lí máy làm lạnh dùng khí ép

GV: Tác nhân thường dùng trong máy lạnh là những chất nào? hệ số làm lạnh

của máy lạnh là gì?

SV: Trong máy làm lạnh, tác nhân thường dùng là amoniac hoặc anhydric

sulfurơ. Tác nhân trong các máy làm lạnh biến đổi theo chu trình ngược nghĩa

là đường cong biểu diễn chu trình có chiều ngược với chiều kim đồng hồ.

GV: Nếu trong một chu trình, tác nhân tiêu thụ một công A và lấy một nhiệt

của máy được định nghĩa bằng tỉ số: lượng Q2 từ nguồn lạnh thì hệ số làm lạnh

(4)

III. Phát biểu nguyên lí thứ hai nhiệt động lực học (10 phút)

GV:Sử dụng tình huống 6. Từ nguyên lý thứ hai nhiệt động lực học, hãy

chứng minh vì sao chúng ta không thể chế tạo được động cơ vĩnh cửu loại 2?

GV: Nguyên lí thứ hai là một nguyên lí được rút ra từ thực nghiệm. Nghiên

cứu các quá trình xảy ra trong tự nhiên đã được nhiều nhà khoa học phát biểu

theo nhiều cách khác nhau:

- Thuyết trình phát biểu của Clausius: Nhiệt không thể tự động truyền từ

vật lạnh hơn sang vật nóng hơn.

133

GV: Như vậy, quá trình truyền nhiệt từ vật lạnh sang vật nóng hơn đòi hỏi

phải có tác dụng của bên ngoài, nghĩa là môi trường bên ngoài phải thay đổi.

- Thuyết trình phát biểu của Thomson: Một động cơ nhiệt không thể sinh

công nếu nó chỉ trao đổi nhiệt với một nguồn nhiệt duy nhất.

GV: Hãy chứng minh phát biểu: “Không thể chế tạo được động cơ vĩnh cửu

loại 2?”

SV: Đọc tài liệu, thảo luận, trả lời câu hỏi.

Dựa vào phát biểu của Thomson: Nếu một động cơ có thể sinh công

nhờ nhận nhiệt từ một nguồn duy nhất và lấy nguồn nhiệt này là nước đại

dương thì thực tế có thể cho động cơ chạy mãi mãi (người ta ước tính rằng

cần 2000 năm thì nhiệt độ của đại dương mới giảm đi một phần trăm độ nếu

ta thay toàn bộ động cơ hiện có trên trái đất bằng một động cơ có nguồn như trên).

GV: Xét theo nguyên lí một nhiệt động lực học thì động cơ vĩnh cửu loại 2

không mâu thuẫn với nó và lợi ích của nó thật là to lớn. Nhưng điều đó không

xảy ra.

- Hai cách phát biểu của Clausius và Thomson là tương đương. Ta nhận

thấy rằng vấn đề chế tạo các máy nhiệt liên quan chặt chẽ tới nguyên lí thứ

hai nhiệt động lực học.

SV: Theo dõi, ghi nhận.

4. Chu trình Carnot và định lý Carnot (20 phút)

GV: Qua nghiên cứu, khảo sát nhà Vật lí người Pháp Sadi Carnot (1824) đã

tìm ra một chu trình đặc biệt đó là chu trình Carnot, là chu trình có lợi nhất,

đóng một vai trò to lớn trong sự phát triển nhiệt động học và kỹ thuật nhiệt.

Nó cho phép ta lập nên biểu thức định lượng của nguyên lí thứ hai, phân tích

hiệu suất của các máy nhiệt và định nghĩa được nhiệt độ nhiệt động học tuyệt

đối, không phụ thuộc một vật nhiệt biểu nào.

GV: Sử dụng tình huống 5. Ta đã biết các máy nhiệt đều hoạt động theo

những chu trình và chu trình có lợi nhất là chu trình Carnot, hãy chứng minh

điều đó?

1. Chu trình Carnot thuận nghịch

GV: Trình chiếu hình vẽ chu trình Carnot (Hình 3.22). Hãy phân tích chu

trình Carnot?

134

SV: Đó là chu trình gồm hai quá trình đẳng nhiệt thuận nghịch và hai quá

trình đoạn nhiệt thuận nghịch.

Chu trình Carnot thuận với tác nhân là chất khí được thực hiện theo 4

quá trình:

- Quá trình 1 (1 – 2 ): Giãn đẳng nhiệt ở T1; tác nhân thu nhiệt Q1 = Q12. - Quá trình 2 (2 – 3): Giãn đoạn nhiệt; tác nhân được cô lập không cho

tiếp xúc với nguồn nhiệt cũng như môi trường xung quanh, nhiệt độ từ T1

’ = - Q34.

giảm xuống T2. - Quá trình 3 (3 – 4): Nén đẳng nhiệt ở T2; tác nhân tiếp xúc với nguồn

lạnh và toả nhiệt Q2 - Quá trình 4 (4 – 1): Nén đoạn nhiệt; tác nhân lại được cô lập trở về

trạng thái ban đầu, nhiệt độ tăng từ T2 lên T1.

Hình 3.22. Chu trình Carnot thuận

2. Hiệu suất chu trình Carnot thuận nghịch

GV: Vì sao chúng ta cần làm mát động cơ? Có thể làm mát động cơ bằng

những cách nào?

GV: Từ công thức hiệu suất của động cơ nhiệt đã biết. Hãy tìm công thức tính

toán hiệu suất chu trình Carnot?

SV: Xét tác nhân là khí lý tưởng. Hiệu suất của chu trình

135

(5)

’ = - Q34 =

(7) Với: Q1 = Q12 = ; Q2

Suy ra:

(8)

Xét quá trình đoạn nhiệt 2 – 3 và 4 – 1, ta có:

(9)

(10)

Ta có: => (11)

Vậy hiệu suất của chu trình Carnot thuận nghịch đối với khí lý tưởng là:

(12)

GV: Hiệu suất của chu trình Carnot thuận nghịch đối với khí lý tưởng chỉ

phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn nóng và nguồn lạnh.

SV: Trong quá trình động cơ làm việc, nhiệt độ sinh ra lớn, do nhiệt độ cao,

độ nhớt của dầu nhờn bôi trơn giảm, làm tăng ma sát, gây nên hiện tượng bó

kẹt piston trong xylanh và dẫn tới công suất của động cơ giảm do đó cần làm

mát động cơ. Có hai cách làm mát động cơ phổ biến: làm mát bằng không khí

và làm mát bằng nước.

GV: Bổ sung, nhận xét cho SV và giới thiệu thêm cho SV về hệ thống làm

mát động cơ nêu trên (Hình 3.23).

136

Hình 3.23. Sơ đồ làm mát bằng két nước

GV: Chu trình Carnot thuận nghịch có thể tiến hành theo chiều ngược 4 – 3 –

2 – 1 – 4. Trong chu trình ngược này tác nhân nhận công dương, nhận nhiệt từ

nguồn lạnh và nhả nhiệt cho nguồn nóng. Đó là trường hợp máy làm lạnh thì

hệ số làm lạnh:

(13)

3. Định lý Carnot

GV: Hiệu suất của mọi động cơ thuận nghịch chạy theo chu trình Carnot với

cùng nguồn nóng và nguồn lạnh, đều bằng nhau và không phụ thuộc vào tác

nhân cũng như cách chế tạo máy.

Hiệu suất của động cơ không thuận nghịch thì nhỏ hơn hiệu suất động

cơ thuận nghịch

GV: Hãy chứng định lí Carnot. Chia lớp học thành 2 nhóm với các nhiệm vụ sau:

Nhóm 1: Giả thiết rằng, có hai động cơ thuận nghịch I và II chạy theo chu

trình Carnot với cùng nguồn nóng và nguồn lạnh. Gọi Q1 là nhiệt lượng mà

chúng nhận từ nguồn nóng; và là nhiệt lượng mà chúng nhả cho

nguồn lạnh. Yêu cầu nhóm 1 thảo luận để chứng minh hiệu suất của hai động

cơ là bằng nhau.

Nhóm 2: Giả thiết có hai động cơ, một động cơ chạy theo chu trình Carnot

thuận nghịch và một động cơ chạy theo chu trình Carnot không thuận nghịch.

137

là nhiệt Gọi Q1 là nhiệt lượng mà cả hai động cơ nhận từ nguồn nóng;

lượng mà động cơ không thuận nghịch nhả cho nguồn lạnh. Yêu cầu nhóm 2

thảo luận để chứng minh hiệu suất của động cơ không thuận nghịch nhỏ hơn

hiệu suất của động cơ thuận nghịch.

SV: SV tiến hành thảo luận, thông nhất kết quả và báo cáo.

Nhóm 1: Theo giả thiết ta có được hiệu suất của hai động cơ là:

Giả sử suy ra nghĩa là một chu trình động cơ I nhả

cho nguồn lạnh ít hơn nhiệt hơn nhưng lại sinh công nhiều hơn động cơ II.

Ta xét một động cơ ghép gồm động cơ I chạy theo chu trình thuận,

ghép với động cơ II chạy theo chu trình ngược. Trong một chu trình, động cơ

I lấy của nguồn nóng nhiệt lượng Q1 và nhả cho nguồn lạnh nhiệt lượng

. và sinh công có giá trị bằng Q1-

Động cơ II lấy nguồn lạnh nhiệt lượng nhả cho nguồn nóng nhiệt

. lượng Q1 và sinh công có giá trị bằng:

Hình 3.24. Động cơ ghép

Kết quả là sau một chu trình, động cơ này không trao đổi nhiệt với

nguồn nóng, nhận của nguồn lạnh nhiệt lượng và sinh công

tổng cộng:

138

+ = Q1-

Như vậy động cơ ghép không vi phạm nguyên lí thứ nhất nhiệt động

lực học. Sau một chu trình, toàn bộ nhiệt nhận được đều sinh công nhưng nó

vi phạm nguyên lí thứ hai nhiệt động lực học, vì nó sinh công mà chỉ bằng

nhiệt trao đổi với một nguồn nhiệt (lạnh).

Do đó, không thể có động cơ này, nghĩa là không xảy ra trường hợp

như giả thiết đã nêu ra.

Giả sử, lí luận tương tự, ta thấy động cơ sinh công cũng chỉ bằng

nhiệt trao đổi với một nguồn nhiệt. Do đó cũng không thể có động cơ này nghĩa là

không xảy ra trường hợp . Như vậy, ta kết luận được

Nhóm 2: Giả sử rằng động cơ II bây giờ không thuận nghịch. Với động cơ

không thuận nghịch, ngoài việc nhả nhiệt cho nguồn lạnh, tác nhân còn truyền

nhiệt từ nóng sang lạnh một cách vô ích cho các vật khác hoặc biến công ma

sát thành nhiệt. Vì thế, nếu hai động cơ này nhận của nguồn nóng nhiệt lượng

thì nhiệt lượng mà động cơ không thuận nghịch nhả cho nguồn lạnh lớn

hơn nhiệt lượng mà động cơ thuận nghịch nhả ra.

Hiệu suất của nó là:

(14)

Như vậy: (15)

GV: Nhận xét, bổ sung

Đối với chu trình Carnot:

(16)

Gộp hai biểu thức (15) và (16) trên ta có:

(17)

Trong đó dấu ‘‘=’’ ứng với chu trình Carnot thuận nghịch, còn dấu ‘‘<’’ ứng

với chu trình Carnot không thuận nghịch.

GV: Ta cũng có thể chứng minh được rằng, hiệu suất của 1 chu trình thuận

nghịch bất kỳ không thể lớn hơn hiệu suất của chu trình Carnot thuận nghịch

139

thực hiện giữa hai nguồn nhiệt có nhiệt độ cực trị của tác nhân trong chu trình

thuận nghịch bất kỳ đó:

(18)

Cũng chứng minh được hiệu suất của chu trình thuận nghịch bất kỳ

thực hiện giữa các nguồn nhiệt có nhiệt độ cực trị là và bao giờ cũng

nhỏ hơn hiệu suất của chu trình Carnot thuận nghịch thực hiện giữa 2 nguồn

nhiệt có nhiệt độ cực trị đó:

(19) tn bất kỳ < tnCarnot =

Hình 3.25. Hiệu suất của chu trình thuận nghịch.

GV: Nhận xét, bổ sung cho 2 nhóm.

- Chú ý trong chu trình Carnot ngược (chu trình Carnot thuận nghịch

tiến hành theo chiều ngược lại chiều thuận) thì hệ nhận nhiệt lượng của nguồn

lạnh và nhả nhiệt lượng cho nguồn nóng.

- Khi giả sử ta phải chú ý trường hợp này cho động cơ I chạy

theo chu trình ngược.

GV: Vận dụng định lí Carnot hãy giải thích hạn chế của nguyên lí thứ nhất

nhiệt động lực học?

SV: Với một động cơ lý tưởng chạy theo chu trình Carnot thuận nghịch thì

hiệu suất tính bởi công thức:

(20)

140

Vì T1 không thể bằng vô cùng và T2 không thể bằng không hay nói một

cách khác công sinh ra luôn nhỏ hơn nhiệt nhận vào: .

Nhiệt không thể hoàn toàn biến thành công.

GV: Hiệu suất của động cơ nhiệt càng lớn nếu nhiệt độ nguồn nóng T1 càng

cao và nhiệt độ nguồn lạnh T2 càng thấp. Khi đó, nếu ta có hai động cơ nhiệt hoạt động với nguồn lạnh có cùng nhiệt độ thì động cơ nào có nhiệt độ nguồn

nóng cao hơn sẽ có hiệu suất lớn hơn, nghĩa là nhiệt lượng lấy từ vật có nhiệt

độ cao có chất lượng cao hơn nhiệt lượng lấy từ vật có nhiệt độ thấp hơn.

GV: Vận dụng định lí Carnot hãy cho biết muốn tăng hiệu suất động cơ nhiệt

ta cần làm như thế nào?

SV: Có hai phương pháp:

- Tăng nhiệt độ của nguồn nóng T1 và hạ nhiệt độ của nguồn lạnh T2. - Cần chế tạo động cơ sao cho động cơ này càng gần động cơ thuận

nghịch càng tốt, nhằm hạn chế đến mức tối đa sự mất mát năng lượng do ma

sát và do truyền nhiệt ra xung quanh.

III. Củng cố bài giảng, giao nhiệm vụ về nhà tự học (10 phút)

1. Tóm tắt các ý chính đã giảng trong bài

2. Giao nhiệm vụ cho SV tự học ở nhà.

- Trả lời các câu hỏi ở phần “Hướng dẫn nghiên cứu sâu nội dung”

nguyên lí thứ hai nhiệt động lực học (trang 83 – 84 của luận án).

- Giải bài tập 9.1; 9.3; 9.5; 9.8, Bài tập Vật lí đại cương tập 1, Lương

Duyên Bình, NXB Giáo dục.

- Giải các bài tập từ số 15 đến bài 22 của bài tập vấn đề đã soạn (xem

mục 3.3.2 của luận án).

- Giải bài tập trắc nghiệm từ câu 15 đến câu 18 và từ câu 38 đến câu 46

của bài tập trắc nghiệm cho SV tự học. (Xem phụ lục 4 – PL 21 – PL 36)

141

Giáo án 4: Tổ chức Seminar đề tài

“Các loại động cơ đốt trong và vấn đề tiết kiệm nhiên liệu của các loại

động cơ bảo vệ môi trường”

1. Mục tiêu seminar

- Hiểu vai trò của động cơ nhiệt trong sản xuất và đời sống con người.

- Áp dụng được các kiến thức chung về động cơ nhiệt vào thực tiễn kĩ thuật.

- Phân tích được cấu tạo của các động cơ đốt trong.

- Phân tích tác động của động cơ nhiệt đối với việc ảnh hưởng tới môi trường.

- Kĩ năng làm việc theo nhóm.

- Kĩ năng thuyết trình, bảo vệ kết quả.

- Kĩ năng nêu giải pháp GQVĐ thực tiễn.

- Hình thành và phát triển các NL: phát hiện và GQVĐ, hợp tác, ngôn

ngữ, sử dụng công nghệ thông tin…

2. Chuẩn bị seminar

GV:

- Hướng dẫn SV tìm kiếm thông tin trả lời các câu hỏi về nội dung.

- Hướng dẫn SV sử dụng học liệu:

+ Tài liệu tham khảo: Lương Duyên Bình, Vật lí đại cương tập 1,

NXB Giáo dục 2012; Trần Ngọc Hợi (Chủ biên), Phạm Văn Thiều,

(2006), Vật lí đại cương các nguyên lí và ứng dụng, tập 1, NXB Giáo dục,

David Halliday – Robert Resnick – Jearl Walker, Cơ sở Vật lí, Tập ba –

Nhiệt học, NXB Giáo dục 2001; Raymond A. Serway, John W. Jewett, Sr (2014), Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, 9th

Edition, BROOK/COLE, USA; Alan Giambattista, Betty McCarthy (2010), Physics, 2nd Edition, Richardson, Robert C. Richardson

McGrawHill.

+ Website:

1) http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hph.html

2) http://www.myphysicslab.com/

3) http://www.crocodile-clips.com/phys.htm

4) http://www.physicsclassroom.com/

5) http://physicslearning.colorado.edu/PiraHome/pira200/pira200.html

142

- Xây dựng bộ câu hỏi định hướng nội dung:

+ Câu hỏi 1. Có các loại động cơ đốt trong nào?

+ Câu hỏi 2. Bằng cách nào để tiết kiệm nhiên liệu của động cơ đốt trong?

+ Câu hỏi 3. Hiệu ứng nhà kính là gì?

+ Câu hỏi 4. Những biện pháp nào sử dụng động cơ đốt trong tiết kiệm

nhiên liệu và giảm khí thải?

- GV chia nhóm SV thực hiện seminar.

- Kế hoạch thực hiện, chuẩn bị các báo cáo của các nhóm.

- Phiếu đánh giá.

3. Các nhóm chuẩn bị báo cáo seminar: Thời gian: 2 tuần

4. Tổ chức báo cáo seminar:

GV điều hành tổ chức cho các nhóm báo cáo kết quả nghiên cứu bằng

thuyết trình kết hợp với trình chiếu minh họa.

SV tranh luận, thảo luận đưa ra những câu hỏi cho từng nhóm, đại diện

của các nhóm trả lời những vấn đề liên quan đến báo cáo của mình.

5. Kết luận, đánh giá.

Sau khi thảo luận, trao đổi và đưa ra kết luận seminar, các nhóm tự

đánh giá và đánh giá giữa các nhóm theo thang đánh giá NL phát hiện và

GQVĐ theo Bảng 2.1 (thang đo đánh giá NL phát hiện và GQVĐ) trang 35

của luận án để có kết quả bằng điểm số.

GV: - Kết luận những tri thức khoa học của đề tài seminar.

- Đánh giá kết quả hoạt động seminar của từng nhóm SV.

6. Tóm lược báo cáo kết quả nghiên cứu đề tài Seminar của SV

Xem phụ lục 7 (từ trang PL 60 – PL 66).

Giáo án 5: Bài tập Vật lí

Xem phụ lục 1 (từ trang PL 2 – PL 10).

143

Kết luận chương 3

Kết quả nghiên cứu được trình bày trong chương 3 có những nội dung

chính sau đây:

1) Phân tích chương trình và nội dung dạy học phần Nhiệt học Vật lí đại

cương dùng cho SV ở Trường Sỹ quan Kỹ thuật Quân sự.

2) Xây dựng nội dung bản Hướng dẫn SV tự học, tự nghiên cứu phần

Nhiệt học có các nội dung sau:

- Định hướng các nội dung cần nghiên cứu sâu.

- Đọc và tìm hiểu nội dung liên quan tới bài học: Thuyết động học

phân tử chất khí và các định luật phân bố; Nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực

học và nguyên lí thứ hai nhiệt động lực học; entropy.

3) Chuẩn bị những điều kiện cần thiết dạy học GQVĐ và khối lượng

kiến thức phần Nhiệt học gồm:

- Xây dựng 10 tình huống có vấn đề và 25 bài tập vấn đề.

- Xây dựng 03 bài tập thí nghiệm.

- Chuẩn bị: Các thí nghiệm thực, mô phỏng, các mô hình về cấu tạo

chất; sơ đồ mô hình, hình vẽ về các động cơ đốt trong, động cơ ô tô; Video clip...

- Thiết kế tiến trình tổ chức dạy học, 05 bài học cụ thể theo định hướng

dạy học GQVĐ gồm những bài học sau:

+ Bài học 1. Công, Nhiệt, Nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học

+ Bài học 2. Bài tập Vật lí

+ Bài học 3. Chu trình Carnot và định lí Carnot

+ Bài học 4. Seminar đề tài: “Các loại động cơ đốt trong và vấn đề

tiết kiệm nhiên liệu của các loại động cơ bảo vệ môi trường”

+ Bài học 5. Bài tập Vật lí

Các kết quả nghiên cứu nêu trên sẽ được triển khai trong thực nghiệm sư phạm.

144

CHƯƠNG 4. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

4.1. Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm

4.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm

Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm chứng giả thuyết khoa học của luận án: Nếu xây dựng và sử dụng các biện pháp sư phạm theo định hướng dạy học GQVĐ trong dạy học Vật lí đại cương thì sẽ góp phần phát triển được NL phát hiện và GQVĐ của SV.

4.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm

1) Triển khai thực hiện các biện pháp sư phạm, đánh giá và điều chỉnh

các biện pháp sư phạm đã đề xuất.

2) Tổ chức dạy học phần Nhiệt học, chỉnh sửa, bổ sung, hoàn thiện các

kế hoạch dạy học theo định hướng phát triển NL phát hiện và GQVĐ của SV

phù hợp với thực tiễn.

3) Đánh giá hiệu quả của 04 biện pháp sư phạm và các kế hoạch dạy học

đã soạn thảo đối với việc phát triển NL phát hiện và GQVĐ của SV.

4) Thu thập và xử lí kết quả TNSP (định tính, định lượng), rút ra kết luận

về giả thuyết khoa học của đề tài luận án và kết luận chung.

4.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm

- Đối tượng thực nghiệm là SV năm thứ nhẩt ở Trường Sỹ quan Kỹ

thuật Quân sự. Tất cả SV trong lớp TN và ĐC có điểm thi đầu vào là tương

đương nhau. Vòng 1 điểm chuẩn đầu vào năm học 2016 – 2017 là 24,5 điểm;

vòng 2 điểm chuẩn đầu vào năm học 2017 – 2018 là 25 điểm. Điểm số kiểm

tra kết thúc phần Cơ học giữa hai lớp chất lượng là tương đương nhau.

- Điều kiện học tập ở lớp và ở kí túc xá (doanh trại quân đội) cũng như

thực hiện các nhiệm vụ trong ngày là như nhau.

- Chọn GV dạy TN: Các GV dạy lớp TN và ĐC đều là các GV có trình

độ, nhiệt tình, có NL chuyên môn tốt.

145

Bảng 4.1. Lớp thực nghiệm và đối chứng trong 2 vòng TNSP

Vòng Lớp TN Lớp ĐC GV dạy lớp TN GV dạy lớp ĐC TNSP

16DQS06041 16DQS06112 1 Trần Ngọc Dũng Cao Thị Thanh Trà (30 SV) (31 SV)

2 17DQS07111 17DQS07021 Trần Ngọc Dũng Cao Thị Thanh Trà

(30 SV) (31 SV)

4.3. Nội dung thực nghiệm sư phạm vòng 1 và vòng 2

a. Hoạt động dạy học ở lớp thực nghiệm

- Tổ chức dạy học các bài học thuộc phần Nhiệt học Vật lí đại cương

theo các tiến trình dạy học đã được thiết kế (trình bày trong chương 3 của

luận án). Tên các bài học cụ thể xem như bảng 4.2.

Bảng 4.2. Nội dung dạy học thực nghiệm sư phạm

Số tiết Tên bài học

Bài học 1 (2 tiết) Bài “Công, Nhiệt, nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học”

Bài học 2 (2 tiết) Bài “Chu trình Carnot và định lí Carnot”

Bài học 3 (2 tiết) Bài tập Vật lí

Bài học 4 (2 tiết) Tổ chức seminar đề tài

Bài học 5 (2 tiết) Bài tập Vật lí

GV sử dụng 04 biện pháp sư phạm đã được đề xuất (trình bày ở chương

2 của luận án)

b. Hoạt động dạy học ở lớp đối chứng

GV tổ chức các hoạt động dạy học thực hiện giảng dạy các bài học như

ở lớp thực nghiệm theo phương thức truyền thống.

 Thời gian thực nghiệm sư phạm

- Thực nghiệm sư phạm vòng 1: Từ ngày 12/8/2016 đến ngày 14/11/2016, học

kỳ I năm học 2016 – 2017.

- Thực nghiệm sư phạm vòng 2: Từ ngày 18/9/2017 đến ngày 24/11/2017, học

kỳ I năm học 2017 – 2018.

146

4.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Chúng tôi đã thực hiện TNSP trực tiếp trong cả 2 vòng: Dạy học thực

nghiệm các giáo án đã thiết kế theo định hướng phát triển NL phát hiện và

GQVĐ. Triển khai thực hiện phối hợp các biện pháp sư phạm đã đề xuất cho

SV lớp TN trong thời gian thực nghiệm sư phạm, tiến hành trong hoạt động

dạy học ở lớp và hoạt động tự học của SV ở kí túc xá.

Phân tích các kết quả quan sát về những biểu hiện hành vi học tập của

SV ở lớp TN, đã được ghi lại trong nhật kí theo dõi quá trình TNSP.

Phân tích bằng phương pháp thống kê về điểm số của SV làm bài kiểm

tra, so sánh giữa kết quả giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng để rút ra kết

luận.

4.5. Thực nghiệm sư phạm vòng 1

4.5.1. Thời gian và nội dung thực nghiệm sư phạm vòng 1

- Từ ngày 12/8/2016 đến ngày 14/11/2016, học kỳ I, năm học 2016 – 2017

- Nội dung TNSP:

+ Triển khai thực hiện 4 biện pháp sư phạm đã đề xuất ở lớp TN.

+ Tổ chức dạy học các bài học theo các tiến trình dạy học đã biên soạn

trong chương 3 của luận án ở lớp TN.

4.5.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 1.

Quá trình TNSP vòng 1 cho kết quả, đối với lớp TN có những kết quả

sau đây:

a) Hoạt động học tập nghiên cứu kiến thức mới của SV

Ở lớp TN: GV giao nhiệm vụ cho SV thực hiện hướng dẫn tự học trình

bày ở mục 3.2 của luận án. Yêu cầu SV phải đọc hiểu nội dung của giáo trình,

trả lời được những câu hỏi của bản hướng dẫn tự học. Nhờ đó trong các giờ

học lý thuyết đã có những SV chủ động nêu lên những câu hỏi liên quan đến

nội dung của bài học, chủ động ghi chép nội dung GV trình bày.

Trong các tiết diễn giảng chúng tôi sử dụng phương tiện bảng viết

truyền thống, kết hợp với phương pháp trình chiếu các Slide bài giảng minh

họa, tranh ảnh minh họa; SV tập trung nghe giảng, ghi chép. Theo dõi vở ghi

chép lý thuyết của SV lớp TN, có thể thấy họ chủ động, tự lực nghe – ghi

chép được tốt hơn lớp ĐC.

147

- Sử dụng các thiết bị dạy học truyền thống kết hợp với các thiết bị số

hóa đã giúp cho việc trực quan các hiện tượng, chu trình hoạt động của các

động cơ,…nhờ đó SV hiểu, dễ nhớ, không có biểu hiện buồn chán.

- Sử dụng các tình huống có vấn đề để SV phát hiện vấn đề cần nghiên

cứu, tạo ra nhu cầu nghiên cứu, trên cơ sở đó đề xuất phương án và thực hiện

phương án GQVĐ.

- Giải các bài tập vấn đề là hoạt động rèn luyện NL GQVĐ.

Trong quá trình học tập SV có thể biết, hiểu ghi nhớ phương pháp, nội

dung của nguyên lý thứ nhất nhiệt động lực học và dùng nguyên lý thứ nhất

nhiệt động lực học để khảo sát các quá trình cân bằng của khí lý tưởng: Quá

trình đẳng tích, quá trình đẳng áp, quá trình đẳng nhiệt và quá trình đoạn

nhiệt. Phương pháp xác định: Công, nhiệt lượng, độ biến thiên nội năng trong

các quá trình. Hiểu định nghĩa máy nhiệt, phát biểu nguyên lý thứ hai nhiệt

động lực học, phát biểu của Clausius và phát biểu của Thomson. Biết phân

tích hai phát biểu trên là hoàn toàn tương đương nhau. SV có thể trình bày

được chu trình Carnot (thuận nghịch), định lý Carnot, điều kiện để nâng cao

hiệu suất của động cơ.

Những nội dung học tập trên GV định hướng tư duy cho SV để SV tự

lực phát hiện và GQVĐ cùng tham gia trong tiến trình xây dựng kiến thức

mới theo tiếp cận dạy học GQVĐ.

b) Hoạt động giải bài tập Vật lí đại cương theo định hướng phát hiện và

GQVĐ

Ở lớp TN trong hoạt động giải bài tập Vật lí, chúng tôi yêu cầu SV thực

hiện giải bài tập Vật lí đại cương theo 4 bước:

Bước 1: Tìm hiểu đề bài và ghi tóm tắt đề bài.

Bước 2: Phân tích hiện tượng của bài tập, xác lập các mối liên hệ

cơ bản giữa các dữ liệu xuất phát và cái cần phải tìm (xây dựng kế

hoạch giải).

Bước 3: Xây dựng lập luận rút ra kết quả cần tìm (thực hiện kế

hoạch giải).

Bước 4: Kiểm tra, biện luận xác nhận kết quả.

148

Chúng tôi quan tâm rèn luyện NL giải bài tập Vật lí đại cương của SV

theo hướng phát hiện và GQVĐ. Rèn luyện cho SV giải bài tập Vật lí đại

cương theo 4 bước theo tiến trình GQVĐ. Có thể nhìn thấy ở bảng so sánh

sau:

Bảng 4.3. So sánh tiến trình giải bài tập và quá trình GQVĐ

Tiến trình giải bài tập (theo 4 bước) Quá trình GQVĐ

1. Tìm hiểu đề bài và ghi tóm tắt. 1. Phát hiện vấn đề, xác định vấn

2. Xây dựng kế hoạch giải. đề.

3. Thực hiện kế hoạch giải. 2. Lập kế hoạch GQVĐ.

4. Kiểm tra, biện luận và nhận xét kết 3. GQVĐ.

quả (thu nhận kiến thức, kĩ năng mới). 4. Hợp thức hóa kiến thức và vận dụng.

Tổ chức hoạt động giải bài tập cho SV; GV quan tâm, chú ý một số

điểm sau:

- Khả năng áp dụng tiến trình phát hiện và GQVĐ vào việc giải bài tập

cụ thể của SV.

- SV có phương pháp và cách thức tiếp cận bài tập một cách sáng tạo

hay không.

- Thực hiện một hệ thống hành động giải bài tập phản ánh các mức độ

của các NL thành tố của NL phát hiện và GQVĐ.

GV đã theo dõi, tổng hợp lời giải các bài tập Vật lí của SV ở trên lớp và

ở nhà, nhật kí thực nghiệm sư phạm về hoạt động giải bài tập của SV ở lớp,

đã có được một số kết quả như sau:

+ Kĩ năng tóm tắt đề bài tốt: 100% SV.

+ Kĩ năng xây dựng kế hoạch giải tốt: 13/30 SV (43,33%).

+ Kĩ năng xây dựng kế hoạch đạt yêu cầu:17/30 SV (56,67%).

+ Kĩ năng xây dựng kế hoạch không đạt yêu cầu: 0/30 SV.

+ Kĩ năng trình bày lời giải tốt: 20/30 SV (66,67%).

+ Kĩ năng trình bày đạt yêu cầu: 7/30 SV (23,33%).

+ Kĩ năng trình bày lời giải không đạt yêu cầu: 3/30 SV (10%).

+ Kĩ năng kiểm tra, biện luận tốt: 14/30 SV (46,67%).

+ Kĩ năng kiểm tra, biện luận đạt yêu cầu: 15/30 SV (50%).

149

+ Kĩ năng kiểm tra, biện luận không đạt yêu cầu: 1/30SV (3,33%).

- Hệ thống bài tập đã được xây dựng dùng cho dạy học phần Nhiệt học

mà chúng tôi đã biên soạn, giao cho SV thực hiện giải ở lớp và giao nhiệm vụ

cho SV tự giải ở nhà. Các bài tập SV đều giải được kể cả các bài tập phức tạp.

Điều đó cho thấy hệ thống bài tập đã biên soạn phù hợp với NL học tập của SV.

Dựa vào nhật kí thực nghiệm sư phạm vòng 1 về hoạt động giải bài tập

Vật lí của SV, chúng tôi nhận định NL giải bài tập Vật lí của SV ở lớp TN tốt

hơn NL giải bài tập của SV ở lớp ĐC.

c) Thực hiện đề tài seminar

Đề tài: “ Các loại động cơ đốt trong và vấn đề tiết kiệm nhiên liệu của

các loại động cơ bảo vệ môi trường”.

- SV tự lực tìm kiếm thông tin từ các tài liệu tham khảo, nguồn

Internet, đã thu thập thông tin, lựa chọn thông tin để xây dựng nội dung bản

báo cáo seminar. Kết quả hoạt động seminar phản ánh như sau:

+ Chuẩn bị bài báo cáo có chất lượng tốt: 15/30 SV (50%).

+ Chuẩn bị bài báo cáo đạt yêu cầu: 13/30 SV (43,33%).

+ Chuẩn bị bài báo cáo không đạt yêu cầu: 2/30 SV (6,66%).

- Trình bày báo cáo seminar:

Chúng tôi chia lớp thực nghiệm làm 06 nhóm và cho các nhóm được

trình bày các báo cáo seminar ở trước lớp. Kết quả báo cáo seminar như sau:

+ Kĩ năng báo cáo khoa học đạt chất lượng tốt: 3/6 nhóm (50%).

+ Kĩ năng báo cáo khoa học đạt chất lượng khá: 02/6 nhóm (33,33%).

+ Kĩ năng báo cáo khoa học đạt: 01/6 nhóm (16,67%).

+ Kĩ năng sử dụng công nghệ thông tin trình bày báo cáo tốt: 04/6

nhóm (66,67%).

+ Kĩ năng sử dụng công nghệ thông tin trình bày báo cáo đạt yêu cầu:

02/6 nhóm (33,33%).

+ Có 04/6 nhóm đưa ra được câu hỏi cho các nhóm khác, nội dung

những câu hỏi liên quan đến mục tiêu, nội dung của đề tài seminar và chính 4

nhóm này đã tranh luận, lập luận về nội dung của các nhóm khác.

150

+ GV đã tổ chức cho SV tự đánh giá và giữa các nhóm tự đánh giá lẫn

nhau, kết quả đánh giá tương đối phù hợp với hoạt động seminar của bản thân

và nhóm của mình.

d) Kết quả thực hiện 4 biện pháp sư phạm đã đề xuất trong thực

nghiệm sư phạm vòng 1

GV đã triển khai thực hiện phối hợp 4 biện pháp sư phạm đã đề xuất

trong quá trình dạy học phần Nhiệt học ở lớp TN. Kết quả như sau:

- Thực hiện Biện pháp 1:

GV đã sử dụng tình huống có vấn đề và bài tập vấn đề trong dạy học

phần Nhiệt học. Sử dụng các bài tập theo hướng phát triển NL, bài tập có nội

dung trong đời sống, kĩ thuật, sử dụng các phương tiện công nghệ trong hoạt

động dạy học.

GV đã tạo điều kiện cho SV trình bày ý kiến, lời giải, cách lập luận của

mình trong các giờ học lý thuyết cũng như thực hành. Tuy vậy, còn nhiều SV

ngại tham gia đóng góp ý kiến riêng của bản thân về những vấn đề học tập

được GV hoặc SV đưa ra trong giờ học.

- Thực hiện Biện pháp 2:

GV đã kết hợp cán bộ quản lí giáo dục tổ chức ngoại khóa hướng dẫn

phương pháp tự học cho SV (thời gian 02 tiết) ở kí túc xá và đồng thời hướng

dẫn SV thực hiện nội dung “Hướng dẫn tự học phần Nhiệt học” mà chúng tôi

đã biên soạn (ở Chương 3 của luận án).

Tổ chức và kiểm tra hoạt động tự học của SV trong thời gian ở kí túc

xá. Yêu cầu SV tự học khi có GV (ở lớp) và tự học khi không có GV (tự học

ở nhà). Thực hiện việc tự học, tự nghiên cứu của SV theo hướng phát hiện và

GQVĐ cụ thể như sau:

+ Yêu cầu tự đọc – hiểu phần Nhiệt học theo bản “Hướng dẫn tự học

theo nội dung” của giáo trình, tất cả SV (30/30) chấp hành thực hiện.

+ SV đã tích cực, tự lực thực hiện các nhiệm vụ học tập mà GV đã

giao cho như: ghi chép đầy đủ nội dung bài giảng của GV, giải bài tập trên

lớp và ở nhà, thực hiện đề tài seminar.

Tuy nhiên, trong các hoạt động học tập nêu trên hạn chế của SV là

không thường xuyên đặt ra những câu hỏi về nội dung học tập.

151

+ SV thực hiện nhiệm vụ giải bài tập trên lớp và ở nhà: Tất cả SV

(30/30) đã hoàn thành giải các bài tập được giao (kết quả cụ thể như đã trình

bày mục b. Hoạt động giải bài tập Vật lí đại cương theo định hướng phát hiện

và GQVĐ ở trên). Các bài tập vấn đề được SV trao đổi, thảo luận một cách

sôi nổi về lời giải cho từng bài tập.

Hạn chế có thể nhìn thấy trong lời giải ở vở bài tập của SV: Trong lời

giải không trình bày những lập luận bằng ngôn ngữ viết mà chỉ thuần túy sử

dụng công cụ, kí hiệu toán học.

- Thực hiện Biện pháp 3:

Trong các tiến trình dạy học xây dựng kiến thức mới, chúng tôi đã đưa ra

các tình huống có vấn đề và bài tập vấn đề, tổ chức các hoạt động nhận thức

của SV. Kết quả cho thấy không khí học tập của SV là tích cực. Một số SV đã

tham gia vào hoạt động phát hiện vấn đề và hoạt động GQVĐ trong xây dựng

kiến thức mới.

- Thực hiện Biện pháp 4:

+ Trong đánh giá quá trình: Chúng tôi đã thu thập thông tin để đánh

giá kết quả học tập của SV theo 4 hình thức (vấn đáp, viết, thực hành, kết hợp

viết – thực hành) trong quá trình học tập phần Nhiệt học và chú trọng đánh

giá NL phát hiện và GQVĐ của SV. Dựa vào nhật kí thực nghiệm sư phạm

chúng tôi theo dõi các NL thành tố của NL phát hiện và GQVĐ kết quả cho

thấy khả năng phát hiện và GQVĐ của SV ngày một tốt hơn.

+ Trong đánh giá tổng kết: Trong bài kiểm tra chúng tôi dành trọng số

50% để đánh giá NL phát hiện và GQVĐ. Khó khăn lớn nhất là đánh giá mức

độ NL phát hiện và GQVĐ của SV.

Tóm lại: Qua kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 1 cho thấy bốn biện

pháp sư phạm đã đề xuất được thực hiện phối hợp, đồng bộ có tác động tích

cực đến việc phát triển NL phát hiện và GQVĐ của SV trong học tập phần

Nhiệt học.

Các tồn tại về nội dung của các biện pháp, hoạt động học tập của SV

trong các hình thức khác nhau (bài học xây dựng kiến thức mới, bài học bài

tập, seminar, tự học ở nhà) trong thực nghiệm sư phạm vòng 1. Những vấn đề

152

đó đã được nêu cụ thể ở trên, đòi hỏi phải khắc phục, chỉnh sửa vào nội dung

thực nghiệm sư phạm vòng 2.

4.6. Thực nghiệm sư phạm vòng 2

4.6.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm vòng 2

Tiếp tục kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài qua việc triển khai

thực hiện và đánh giá các biện pháp sư phạm phát triển NL phát hiện và

GQVĐ của SV, các kế hoạch dạy học và các hình thức tổ chức dạy học phần

Nhiệt học.

4.6.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm

- Nội dung TNSP:

+ Triển khai thực hiện các biện pháp sư phạm phát triển NL phát hiện và

GQVĐ đã đề xuất, trong quá trình thực hiện các biện pháp chú ý đến những

vấn đề cần điều chỉnh, bổ sung trong tổ chức thực hiện (đã được rút ra trong

TNSP vòng 1).

+ Tổ chức dạy học một số kiến thức phần Nhiệt học Vật lí đại cương

theo quá trình dạy học đã biên soạn có sự điều chỉnh, bổ sung những hạn chế

trong TNSP vòng 1.

4.6.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 2

Chúng tôi đã triển khai thực hiện những nội dung thực nghiệm vòng 2

ở lớp TN tương tự như trong TNSP vòng 1, GV đã kết hợp với cán bộ quản lí

giáo dục tổ chức ngoại khóa hướng dẫn cho SV về phương pháp tự học (thời

gian 2 tiết) ở kí túc xá, đồng thời hướng dẫn cho SV thực hiện những nội dung

trong “ Hướng dẫn tự học phần Nhiệt học” (trình bày chương 3 của luận án).

a) Tổ chức các hoạt động học tập nghiên cứu kiến thức mới của SV

Dựa vào kết quả TNSP vòng 1, chúng tôi có một số điều chỉnh phương

thức trong việc vận dụng 4 biện pháp sư phạm phát triển NL phát hiện và

GQVĐ của SV trong quá trình dạy học phần Nhiệt học. Cụ thể như sau:

Các bài học xây dựng kiến thức mới: Bài Công, Nhiệt, nguyên lí thứ

nhất nhiệt động lực học; bài Chu trình Carnot và định lý Carnot. Chúng tôi đã

vận dụng “Dạy học GQVĐ”.

GV đã tổ chức các hoạt động nhận thức của SV, yêu cầu SV trả lời tất cả các câu hỏi trong hệ thống vấn đề hóa nội dung đã được biên soạn trong

153

các tiến trình dạy học. Nhờ đó SV tiếp thu kiến thức mới một cách chủ động, hiểu được vấn đề, cách GQVĐ, SV có thể tự lực trả lời những vấn đề hóa nội dung dạy học của GV sau khi đã tiếp thu được tri thức mới.

GV đã sử dụng các thiết bị, phương tiện dạy học được chuẩn bị cho dạy học GQVĐ những kiến thức Vật lí phần Nhiệt học. Đặc biệt sử dụng các tình huống có vấn đề, bài tập vấn đề, những mô hình về động cơ nhiệt. Các thiết bị, phương tiện dạy học đó đã có tác động tích cực trong hoạt động nhận thức của SV so với TNSP vòng 1.

GV đã kiểm tra một cách thường xuyên việc thực hiện kế hoạch tự học ở nhà, vở ghi bài giảng, vở bài tập. Trên các giờ lý thuyết số lượng SV tham gia xây dựng kiến thức mới nhiều hơn, sôi nổi hơn so với TNSP vòng 1. SV đã biết tự lực bổ sung những thông tin từ giáo trình Vật lí đại cương vào vở ghi bài giảng mà ở trên lớp chưa kịp ghi chép.

b) Hoạt động giải bài tập Vật lí đại cương theo định hướng phát hiện và

GQVĐ

- GV đã tập trung vào việc rèn luyện NL giải bài tập Vật lí đại cương

của SV theo hướng phát hiện và GQVĐ. Yêu cầu SV thực hiện tiến trình giải

bài tập theo 4 bước (như trong TNSP vòng 1).

Theo dõi quá trình GQVĐ trong hoạt động giải bài tập của SV trong

giờ học giải bài tập ở lớp, GV đã hướng dẫn cho SV chỉnh sửa các lập luận,

suy luận, ngôn ngữ trình bày, lời giải trong từng giai đoạn của quá trình

GQVĐ bài tập. Bằng phương thức đó giúp cho SV rèn luyện được các kĩ

năng, phát triển được các NL thành tố của NL phát hiện và GQVĐ trong hoạt

động giải bài tập Vật lí.

Tổ chức hoạt động giải bài tập cho SV chúng tôi quan tâm, chú ý một

số điểm sau:

- Khả năng áp dụng tiến trình phát hiện và GQVĐ vào việc giải bài tập

cụ thể của SV.

- SV có phương pháp và cách thức tiếp cận bài tập một cách sáng tạo

hay không?

- Thực hiện một hệ thống hành động giải bài tập phản ánh các mức độ

của các NL thành tố của NL phát hiện và GQVĐ.

154

GV đã theo dõi, tổng hợp lời giải các bài tập Vật lí của SV ở trên lớp và

ở nhà, nhật kí thực nghiệm sư phạm về hoạt động giải bài tập của SV, đã có

được một số kết quả như sau:

+ Kĩ năng tóm tắt đề bài (phát hiện vấn đề, xác định vấn đề) của bài

tập: 100% SV đạt mức yêu cầu trở lên.

+ Kĩ năng lập kế hoạch GQVĐ tốt: 25/30 SV (83,33%).

+ Kĩ năng lập kế hoạch GQVĐ đạt yêu cầu: 5/30 SV (16,67%).

+ Kĩ năng trình bày lời giải tốt: 24/30 SV (80%).

+ Kĩ năng trình bày lời giải đạt yêu cầu: 6/30 SV (20%).

+ Kĩ năng kiểm tra, biện luận tốt: 22/30 SV (73,33%).

+ Kĩ năng kiểm tra, biện luận đạt yêu cầu: 8/30 SV (26,67%).

Cũng giống như trong TNSP vòng 1, các bài tập đã được lựa chọn xây

dựng dùng cho dạy học phần Nhiệt học mà chúng tôi đã biên soạn được giao

cho SV thực hiện giải ở lớp và tự giải ở nhà. Hệ thống các bài tập được SV

đón nhận một cách tích cực thể hiện ở chỗ SV giải hết tất cả số lượng bài tập

và chất lượng lời giải của SV trình bày trong vở bài tập đã phản ánh điều đó.

Dựa vào nhật kí sư phạm theo dõi hoạt động giải bài tập của SV ở hai

lớp TN và lớp ĐC, chúng tôi nhận thấy NL giải bài tập Vật lí đại cương ở lớp

TN tốt hơn lớp ĐC.

c) Thực hiện đề tài seminar

Đề tài: “ Các loại động cơ đốt trong và vấn đề tiết kiệm nhiên liệu của

các loại động cơ bảo vệ môi trường”.

Trong hoạt động chuẩn bị seminar chúng tôi đã yêu cầu SV trao đổi

thảo luận các câu hỏi về nội dung đề tài seminar, định hướng cho SV sử dụng

học liệu một cách cụ thể.

Hoạt động học tập của SV:

- SV tự lực tìm kiếm thông tin từ các tài liệu tham khảo, nguồn

Internet, đã thu thập thông tin, lựa chọn thông tin để xây dựng nội dung bản

báo cáo seminar. Kết quả hoạt động seminar phản ánh như sau:

+ Chuẩn bị bài báo cáo có chất lượng tốt: 20/30 SV (66,67%).

+ Chuẩn bị bài báo cáo đạt yêu cầu: 10/30 SV (33,33%).

+ Chuẩn bị bài báo cáo không đạt yêu cầu: 0/30 SV.

155

- Trình bày báo cáo seminar:

Chúng tôi chia lớp thực nghiệm làm 06 nhóm và cho các nhóm được

trình bày các báo cáo seminar ở trước lớp. Kết quả báo cáo seminar như sau:

+ Kĩ năng báo cáo khoa học đạt chất lượng tốt: 4/6 nhóm (66,67%).

+ Kĩ năng báo cáo khoa học đạt chất lượng khá: 02/6 nhóm (33,33%).

+ Kĩ năng sử dụng công nghệ thông tin trình bày báo cáo tốt: 04/6

nhóm (66,67%).

+ Kĩ năng sử dụng công nghệ thông tin trình bày báo cáo đạt khá: 02/6

nhóm (33,33%).

+ Có 5/6 nhóm đưa ra được câu hỏi cho các nhóm khác, nội dung

những câu hỏi liên quan đến mục tiêu, nội dung của đề tài seminar và chính 5

nhóm này đã tranh luận, lập luận về nội dung của các nhóm khác.

+ GV đã tổ chức cho SV tự đánh giá và giữa các nhóm tự đánh giá lẫn

nhau, kết quả đánh giá tương đối phù hợp với hoạt động seminar của bản thân

và nhóm của mình.

Qua hoạt động thực hiện đề tài seminar, trong hoạt động chuẩn bị

seminar có tác động của GV, nhờ đó nội dung của các bản báo cáo, NL trình

bày báo cáo, NL đánh giá kết quả của SV trong hoạt động học tập có chất

lượng cao hơn so với thực hiện đề tài seminar ở TNSP vòng 1.

d) Kết quả thực hiện 4 biện pháp sư phạm đã đề xuất trong thực

nghiệm sư phạm vòng 2

Triển khai thực hiện 4 biện pháp sư phạm đã đề xuất trong dạy học phần Nhiệt học vào TNSP vòng 2, có sự điều chỉnh, quan tâm đến những nội dung của từng biện pháp mà trong đợt TNSP vòng 1 và đã rút ra cần phải thử nghiệm ở TNSP vòng 2.

- Thực hiện Biện pháp 1: GV đã khai thác và sử dụng các tình huống có vấn đề, bài tập vấn đề

trong dạy học phần Nhiệt học. Sử dụng các phương tiện dạy học như hình

ảnh, video clip, mô phỏng vào thực hiện mục tiêu dạy học. Tạo điều kiện cho

SV quan sát các hiện tượng Vật lí kĩ thuật để hiểu sâu nội dung học tập. Sau

đó SV được trình bày, giải thích các vấn đề học tập, được trao đổi thảo luận

trong hoạt động phát hiện vấn đề và hoạt động GQVĐ. Tổ chức hoạt dộng

156

giải bài tập Vật lí đại cương và thực hiện đề tài seminar theo định hướng

GQVĐ. Bằng các phương thức đó đã góp phần phát triển ngôn ngữ nói và

ngôn ngữ viết, rèn luyện kĩ năng thực hiện các thao tác tư duy, rèn luyện kĩ

năng suy luận lôgic của SV.

- Thực hiện Biện pháp 2: GV đã kết hợp với cán bộ quản lí giáo dục tổ chức ngoại khóa hướng dẫn phương pháp tự học cho SV (thời gian 02 tiết) ở kí túc xá và đồng thời hướng dẫn SV thực hiện nội dung “Hướng dẫn tự học phần Nhiệt học” mà chúng tôi đã biên soạn.

SV đã có ý thức tự học khi có GV (ở lớp) và tự học khi không có GV (tự học ở nhà). Kết quả tự học, tự nghiên cứu của SV theo hướng phát hiện và GQVĐ, cụ thể như sau: + Yêu cầu tự đọc – hiểu phần Nhiệt học theo bản “Hướng dẫn tự học theo nội dung” của giáo trình, tất cả SV (30/30) đều thực hiện nghiêm túc, có chất lượng. + Các SV đã tích cực, tự lực thực hiện các nhiệm vụ học tập mà GV đã giao cho như: ghi chép đầy đủ nội dung bài giảng của GV, giải bài tập trên lớp và ở nhà, thực hiện đề tài seminar. + SV thực hiện nhiệm vụ giải bài tập trên lớp và ở nhà: Tất cả SV (30/30) đã hoàn thành giải các bài tập được giao (kết quả cụ thể như đã trình bày mục b. Hoạt động giải bài tập Vật lí đại cương theo định hướng phát hiện và GQVĐ ở trên). Các bài tập vấn đề được SV trao đổi, thảo luận một cách sôi nổi tìm lời giải cho từng bài tập. - Thực hiện Biện pháp 3: Trong các tiến trình dạy học xây dựng kiến thức mới, GV đã sử dụng các

tình huống có vấn đề và bài tập vấn đề, tổ chức các hoạt động nhận thức của

SV theo tiến trình dạy học GQVĐ ở mức độ 1. Kết quả học tập ở lớp cho thấy

không khí học tập của SV là sôi nổi. SV đã chủ động tham gia vào hoạt động

phát hiện vấn đề và hoạt động GQVĐ trong tiến trình xây dựng kiến thức

mới. Rèn luyện NL giải bài tập Vật lí theo hướng phát hiện và GQVĐ đã có

hiệu quả thiết thực trong việc phát triển NL học tập của SV.

- Thực hiện Biện pháp 4:

157

+ Trong đánh giá quá trình: GV đã đánh giá kết quả học tập của SV theo

4 hình thức (vấn đáp, viết, thực hành, kết hợp viết – thực hành) trong quá

trình học tập phần Nhiệt học và chú trọng đánh giá NL phát hiện và GQVĐ.

Dựa vào nhật kí thực nghiệm sư phạm vòng 2, GV theo dõi các NL thành tố

của NL phát hiện và GQVĐ, kết quả cho thấy khả năng phát hiện và GQVĐ

của SV ngày một tốt hơn.

+ Trong đánh giá tổng kết: Trong bài kiểm tra GV dành trọng số 50% để

đánh giá NL phát hiện và GQVĐ. Đánh giá kết quả học tập theo thang đánh giá các

mức độ NL phát hiện và GQVĐ của SV trong học tập Vật lí đại cương.

Tóm lại: Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 2 cho thấy bốn biện pháp

sư phạm đã đề xuất được thực hiện có tác động tích cực đến việc phát triển

NL phát hiện và GQVĐ của SV trong học tập phần Nhiệt học.

4.7. Kết quả chung về thực nghiệm sư phạm 4.7.1. Kết quả định tính về thực nghiệm sư phạm Thực hiện 2 vòng thực nghiệm sư phạm, phân tích kết quả các hoạt động học tập của SV trong các giờ học ở lớp và ở kí túc xá. Qua quan sát và nhật kí thực nghiệm sư phạm, chúng tôi thu được những kết quả chính như sau: - Các biện pháp sư phạm đã đề xuất, vận dụng vào dạy học ở Trường

Sỹ quan Kỹ thuật Quân sự bảo đảm tính khả thi, có tác động tích cực phát

triển NL phát hiện và GQVĐ của SV trong học tập môn học Vật lí đại cương.

- Các tiến trình dạy học các kiến thức phần Nhiệt học đã được biên soạn theo định hướng dạy học GQVĐ đã tổ chức được hoạt động nhận thức học tập tích cực của SV. SV không chỉ nhận thức tốt kiến thức Vật lí mà còn được học tri thức phương pháp phát hiện vấn đề và GQVĐ. Thể hiện SV có NL vận dụng kiến thức vào giải các bài tập Vật lí, có NL phát hiện và giải quyết các vấn đề học tập. - Các tình huống có vấn đề và bài tập vấn đề, hệ thống bài tập dạy học

phần Nhiệt học phù hợp với NL học tập của SV có tác động tích cực đến việc

hình thành và phát triển NL phát hiện và GQVĐ.

158

- Các phương tiện, thiết bị mà chúng tôi chuẩn bị cho dạy học GQVĐ

phần Nhiệt học đã hỗ trợ, tác động tích cực đến hoạt động nhận thức của SV

trong tiến trình dạy học những kiến thức phần Nhiệt học.

4.7.2. Kết quả định lượng về thực nghiệm sư phạm

Kết thúc thực nghiệm sư phạm, chúng tôi đánh giá kết quả học tập của

SV hai lớp (lớp TN và lớp ĐC) chung 1 bài kiểm tra (xem phụ lục 3 – PL 15).

Dựa vào kết quả lời giải các bài tập trong đề kiểm tra của SV, chúng tôi phân tích và đánh giá NL phát hiện và GQVĐ của họ theo bảng 2.2. Thang đo NL phát hiện và GQVĐ theo mức độ các tiêu chí. Kết quả cụ thể về các mức độ theo NL thành tố của NL phát hiện và GQVĐ cụ thể như sau: 4.7.2.1. NL phát hiện vấn đề

Bảng 4.4. Bảng thang đo mức độ theo tiêu chí NL phát hiện vấn đề của SV

làm bài kiểm tra

5 (16,67%)

8 (26,66%)

12 (40%)

5 (16,67%)

Tiêu chí 1: Phát hiện được những mâu thuẫn trong tình Số lượng huống có vấn đề Lớp SV Mức độ I Mức độ II Mức độ III Mức độ IV

7 (22,58%)

14 (45,16%) 9 (29,03%)

1 (3,2%)

30 TN

31 ĐC

Tiêu chí 2: Ý tưởng cách thức giải quyết mâu thuẫn

2 (6,67%)

6 (20%)

16 (53,33%) 6 (20%)

Mức độ I Mức độ II Mức độ III Mức độ IV

5 (16,67%)

9 (29,03%)

10 (32,25%) 2 (6,45%)

30 TN

31 ĐC

Tiêu chí 3: Xác định vấn đề

2 (6,67%)

7 (23,33%)

16 (53,33%) 5 (16,67%)

Mức độ I Mức độ II Mức độ III Mức độ IV

3 (9,68%)

8 (25,8%)

17 (54,83%) 2 (6,45%)

30 TN

31 ĐC

159

60

50

40

30

20

10

0

TN (tiêu chí 1)

ĐC (tiêu chí 1)

TN (tiêu chí 2)

ĐC (tiêu chí 2)

TN (tiêu chí 3)

ĐC (tiêu chí 3)

Mức độ I

Mức độ II

Mức độ III

Mức độ IV

Biểu đồ biểu diễn các tiêu chí ứng với các mức độ

Hình 4.1. Biểu đồ biểu diễn các tiêu chí ứng với các mức độ (NL thành tố

phát hiện vấn đề)

4.7.2.2. NL tìm giải pháp và thực hiện giải pháp Bảng 4.5. Bảng thang đo mức độ theo tiêu chí NL tìm giải pháp và thực hiện

Tiêu chí 4: Thu thập và phân tích - tổng hợp thông tin

giải pháp của SV làm bài kiểm tra

Số

3 (10%)

12 (40%)

13 (43,33%) 2 (6,67%)

Lớp lượng Mức độ I Mức độ II Mức độ III Mức độ IV SV

8 (22,58%)

14 (45,16%) 9 (29,03%)

0 (0%)

30 TN

31 ĐC

Tiêu chí 5: Đề xuất được các giải pháp

7 (23,33%)

11 (36,67%) 9 (30%)

3 (10%)

Mức độ I Mức độ II Mức độ III Mức độ IV

10 (32,25%)

12 (38,7%)

8 (25,8%)

1 (3,22%)

30 TN

31 ĐC

Tiêu chí 6: Quyết định lựa chọn giải pháp tối ưu từ

những giải pháp đề xuất

6 (20%)

9 (30%)

14 (46,67%) 1 (3,3%)

Mức độ I Mức độ II Mức độ III Mức độ IV

30 TN

8 (22,58%)

13 (41,93%) 0 (0%)

160

9 (29,03%) 31 ĐC

Tiêu chí 7: Thực hiện giải pháp cho kết quả

1 (3,3%)

9 (30%)

16 (53,33%) 4 (13,33%)

Mức độ I Mức độ II Mức độ III Mức độ IV

2 (6,45%)

10 (32,25%) 18 (58,06%) 1 (3,22%)

30 TN

31 ĐC

50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

TN (tiêu chí 4)

ĐC (tiêu chí 4)

TN (tiêu chí 5)

ĐC (tiêu chí 5)

TN (tiêu chí 6)

ĐC (tiêu chí 6)

Mức độ I

Mức độ II

Mức độ III

Mức độ IV

Biểu đồ biểu diễn các tiêu chí ứng với các mức độ

Hình 4.2. Biểu đồ biểu diễn các tiêu chí ứng với các mức độ (NL thành tố

tìm và thực hiện giải pháp GQVĐ đạt kết quả)

4.7.2.3. NL trình bày giải pháp và kết quả

Bảng 4.6. Bảng thang đo mức độ theo tiêu chí NL trình bày giải pháp và kết

quả của SV làm bài kiểm tra

Tiêu chí 8: Trình bày bằng ngôn ngữ nói Số

Lớp lượng

Mức độ I

Mức độ II Mức độ III Mức độ IV

2 (6,67%)

7 (23,33%)

18 (60%)

3 (10%)

SV

5 (16,67%)

11 (35,48%) 14 (45,16%) 1 (3,2%)

30 TN

31 ĐC

Tiêu chí 9: Trình bày bằng ngôn ngữ viết

Mức độ I

Mức độ II Mức độ III Mức độ IV

1 (3,3%)

12 (40%)

14 (53,33%) 3 (10%)

3 (9,68%)

17 (54,83%) 10 (32,25%) 1 (3,2%)

30 TN

31 ĐC

161

70

60

50

40

30

20

10

0

TN (tiêu chí 8)

ĐC (tiêu chí 8)

TN (tiêu chí 9)

ĐC (tiêu chí 9)

Mức độ I

Mức độ II

Mức độ III

Mức độ IV

Biểu đồ biểu diễn các tiêu chí ứng với các mức độ

Hình 4.3. Biểu đồ biểu diễn các tiêu chí ứng với các mức độ (NL thành tố

trình bày giải pháp và kết quả)

4.7.2.4. NL đánh giá giải pháp và kết quả

Bảng 4.7. Bảng thang đo mức độ theo tiêu chí NL đánh giá giải pháp và kết

Tiêu chí 10: Đánh giá, phản ánh về giá trị của kết quả

quả của SV làm bài kiểm tra

Số

Lớp lượng

Mức độ I

Mức độ II Mức độ III Mức độ IV

1 (3,3%)

9 (26,66%)

16 (40%)

4 (16,67%)

SV

4 (19,2%)

15 (48,38%) 10 (32,25%) 2 (6,45%)

30 TN

31 ĐC

Tiêu chí 11: Đánh giá, phản ánh giá trị của giải pháp

đã thực hiện

Mức độ I

Mức độ II Mức độ III Mức độ IV

16 (53,33%) 6 (20%)

30 2 (6,67%) 6 (20%) TN

31 5 (16,67%) 9 (19,03%) 10 (32,25%) 2 (6,45%) ĐC

162

60

50

40

30

20

10

0

Mức độ I

Mức độ III

Mức độ IV

TN (tiêu chí 10)

Mức độ II ĐC (tiêu chí 10)

TN (tiêu chí 11)

ĐC (tiêu chí 11)

Biểu đồ biểu diễn các tiêu chí ứng với các mức độ

Hình 4.4. Biểu đồ biểu diễn các tiêu chí ứng với các mức độ (NL thành tố

đánh giá giải pháp và kết quả)

Căn cứ vào kết quả ở các bảng đánh giá theo các tiêu chí của các NL

thành tố của NL phát hiện và GQVĐ, chúng ta có thể nhìn thấy NL phát hiện

và GQVĐ của SV ở lớp TN cao hơn so vơi SV lớp ĐC.

Bảng 4.8. Tổng hợp kết quả đánh giá NL phát hiện và GQVĐ của SV thông

qua các NL thành tố

Không đạt Đạt yêu cầu Khá Tốt Đánh giá NL SL % SL % SL % SL %

Lớp thực nghiệm (30) 1 3,33 10 33,34 15 50 4 13,33

Lớp đối chứng (31) 4 12,9 12 38,7 14 45,16 1 3,2

Kết quả điểm số làm bài kiểm tra của hai lớp TN và ĐC xem bảng 4.9.

163

60

50

40

Lớp TN

30

Lớp ĐC

20

10

0

NL Yếu

NL TB

NL Khá

NL giỏi

Kết quả đánh giá NL phát hiện và GQVĐ

Hình 4.5. Kết quả đánh giá NL phát hiện và GQVĐ

Bảng 4.9. Kết quả bài kiểm tra của SV lớp đối chứng và thực nghiệm

Số Điểm Lớp SV 9 1 2 3 4 6 7 8 10 5

4 0 0 0 0 5 9 10 0 2 TN 30 7,30

2 0 0 0 2 10 7 6 0 4 ĐC 31 6,55

Dựa vào kết quả điểm số bài kiểm tra của SV lớp TN và lớp ĐC, chúng

tôi phân loại NL giải các bài tập trong đề kiểm tra theo 4 mức độ: không đạt,

Đạt yêu cầu, Khá, Tốt (xem bảng 4.10).

Bảng 4.10. Phân loại kết quả làm bài kiểm tra của lớp ĐC và TN

Không đạt Đạt Khá Tốt Điểm số Tổng cộng 0-4 5-<6 6-<7 7-<8 8-10

TN ĐC TN ĐC TN ĐC Lớp TN ĐC TN ĐC

2 2 4 5 10 9 7 14 8 30 31 0 Số SV

Tỷ lệ 6,45 6,67 12,9 16,67 32,25 30 22,58 46,66 25,8 100 100 0 (%)

164

Bảng 4.11. Bảng tần suất của lớp đối chứng và thực nghiệm

Số % SV đạt điểm Xi Số Lớp SV 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 0 0 0 6,67 16,67 30 33,33 13,33 0 TN 30

0 0 0 6,45 12,9 32,25 22,6 19,35 6,45 0 ĐC 31

35

30

25

20

15

10

5

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

TN

ĐC

Biểu đồ biểu diễn điểm kiểm tra của lớp TN và ĐC

Hình 4.6. Biểu đồ biểu diễn điểm kiểm tra của lớp TN và ĐC

Bảng 4.12. Bảng tần số lũy tích

Số % SV đạt điểm Xi Số Lớp SV 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0 0 0 0 6,67 23,34 53,34 86,67 100 100 TN 30

0 0 0 6,45 19,35 51,6 74,2 93,55 100 100 ĐC 31

165

120

100

80

60

40

20

0

0

2

4

6

8

10

12

TN

ĐC

Biểu diễn tần số lũy tích lớp TN và ĐC

Hình 4.7. Biễu diễn tần số lũy tích lớp ĐC và lớp TN

Từ kết quả làm bài kiểm tra của SV ở lớp TN và lớp DC chúng tôi đã

tổng hợp và tiến hành.

Sử dụng phần mềm Excel để tính toán các giá trị thống kê.

Mô tả dữ liệu:

- Giá trị trung bình (mean) là điểm trung bình cộng các điểm số.

- Độ lệch chuẩn (standard deviation) là tham số thống kê cho biết mức

độ phân tán của các điểm số xung quanh giá trị trung bình.

- Sai số mẫu (standard error) là sai số của số bình quân cho thấy các số

bình quân có thể dự kiến sẽ biến thiên từ mẫu này sang mẫu khác như thế nào

nếu các mẫu ngẫu nhiên lặp lại được thực hiện từ cùng một tổng thể và các số

bình quân mẫu được coi là số gần đúng cho số bình quân chân thực của tổng thể.

- Phương sai mẫu (sample variance), trung vị (median), yếu vị (mode).

Để đánh giá trị mức độ ảnh hưởng của nghiên cứu. Sử dụng phép kiểm

chứng T-test độc lập giúp chúng ta xác định xem chênh lệch giữa giá trị trung

bình của hai nhóm khác nhau có khả năng xảy ra ngẫu nhiên hay không.

Phép kiểm chứng T – test phụ thuộc so sánh giá trị trung bình giữa hai

bài kiểm tra khác nhau của cùng một nhóm có ý nghĩa hay không.

166

Bảng 4.13. Bảng tham chiếu T – test

Giá trị p Giá trị trung bình của 2 nhóm

p ≤ 0,05 Chênh lệch có ý nghĩa

p > 0,05 Chênh lệch không có ý nghĩa

Để kiểm tra của các biện pháp sư phạm đã đề xuất chúng tôi sử dụng

công cụ đo mức độ ảnh hưởng (ES).

Với SMD: Độ chênh lệch giá trị trung bình chuẩn (đo mức độ ảnh hưởng)

: Giá trị trung bình nhóm thực nghiệm

: Giá trị trung bình nhóm đối chứng.

SD: Độ lệch chuẩn.

Bảng 4.14. Bảng so sánh theo chuẩn Cohen

Giá trị SMD Mức độ ảnh hưởng

Rất lớn > 1,0

Lớn 0,80– 1,0

Trung bình 0,5 – 0,79

Nhỏ 0,2 – 0,49

Rất nhỏ < 0,2

Bảng 4.15. So sánh dữ liệu giữa hai lớp thực nghiệm và đối chứng

Thực nghiệm Đối chứng

Lớp Dữ liệu Mode Median Mean Standard deavition Giá trị p của T - test 8 7 7,3 1,11 0,0119 6 6 6,55 1,31

SMD 0,81

167

Qua kết quả xử lý số liệu TNSP bằng các công cụ nói trên cho thấy kết

quả học tập của lớp TN cao hơn lớp ĐC cụ thể như sau:

- Về giá trị trung bình của điểm bài kiểm tra: Lớp thực nghiệm cao hơn

lớp đối chứng. Từ đường lũy tích kết quả bài kiểm tra hình 4.9 của lớp TN và

ĐC cho thấy lớp TN luôn nằm bên phải, chứng tỏ chất lượng học tập của lớp

TN cao hơn lớp ĐC.

- Từ bảng 4.9 và 4.10 có thể rút ra kết luận: Điểm trung bình cộng của

SV các lớp TN cao hơn hẳn so với điểm trung bình cộng của SV các lớp ĐC.

Điều này đã khẳng định dạy học theo định hướng phát triển NL phát

hiện và GQVĐ đã tạo ra môi trường thuận lợi để cho SV chủ động, sáng tạo

và đã phát triển được NL phát hiện và GQVĐ cho SV.

- Dựa vào bảng 4.15 ta thấy giá trị p của phép kiểm chứng T – test có

giá trị 0,0119 rất nhỏ, (trong kiểm định T-Test độc lập, giá trị Sig (p) < α =

0.05) cho thấy kết quả bài kiểm tra không phải ngẫu nhiên mà do có tác động

của các biện pháp sư phạm trong quá trình dạy học đã ảnh hưởng tích cực đến

chất lượng điểm số của SV. Qua đó điểm số của lớp TN cao hơn lớp ĐC là sự

khác biệt có ý nghĩa về trung bình giữa 2 lớp thực nghiệm và đối chứng (số

điểm trung bình của SV ở lớp thực nghiệm lớn hơn một cách có ý nghĩa thống

kê so với lớp đối chứng).

- Giá trị của hệ số SMD qua so sánh với bảng 4.15 đã cho thấy mức độ

ảnh hưởng của các biện pháp sư phạm đã tác động lên lớp TN là có ảnh

hưởng lớn. Điều này cho thấy tính khả thi sử dụng các biện pháp sư phạm

theo định hướng dạy học GQVĐ trong dạy học Vật lí đại cương đã đề xuất để

phát triển NL phát hiện và GQVĐ của SV.

168

Kết luận chương 4

Qua hai vòng thực nghiệm sư phạm, theo đúng quy trình và phương

pháp thực nghiệm, chúng tôi có một số kết luận chính sau đây:

Giả thuyết khoa học của đề tài luận án là đúng đắn với thực tiễn dạy học Vật lí đại cương cho SV trong Trường Sỹ quan Kỹ thuật Quân sự của Bộ Quốc phòng.

Bốn biện pháp sư phạm đã đề xuất nhằm phát triển NL phát hiện và GQVĐ của SV trong dạy học môn Vật lí đại cương, thực hiện đồng bộ trong quá trình dạy học phần Nhiệt học có hiệu quả thiết thực góp phần phát triển NL học tập của SV.

Các tiến trình dạy học đã biên soạn theo chiến lược dạy học GQVĐ ở ba mức độ, nhờ đó đã tổ chức các hoạt động nhận thức của SV tiếp thu tốt những kiến thức Vật lí, phương pháp nghiên cứu Vật lí và vận dụng kiến thức, kĩ năng GQVĐ thực tiễn.

Nội dung hướng dẫn SV tự học phần Nhiệt học, định hướng nhiệm vụ cụ

thể trong hoạt động tự học của SV, rèn luyện NL phát hiện và GQVĐ.

Xây dựng được các tình huống có vấn đề, các bài tập vấn đề và những bài tập dành cho SV học tập ở các hình thức giải bài tập trên lớp, tự giải các bài tập ở nhà, là phương tiện tốt để hình thành và phát triển NL phát hiện và GQVĐ của SV.

Các phương tiện, thiết bị dạy học mà chúng tôi chuẩn bị cho dạy học GQVĐ những kiến thức phần Nhiệt học đã hỗ trợ cho SV trong hoạt động nhận thức của tiến trình phát hiện và GQVĐ, xây dựng kiến thức mới và vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

169

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

I. KẾT LUẬN

Chúng tôi đã thực hiện được các nhiệm vụ nghiên cứu, đạt được mục

đích nghiên cứu của đề tài. Có được một số kết quả đóng góp mới như sau:

- Góp phần làm sáng tỏ cơ sở khoa học phát triển NL phát hiện và GQVĐ của SV trong quá trình dạy học phần Nhiệt học Vật lí đại cương theo chương trình đào tạo ngành kỹ thuật của Trường Sỹ quan Kỹ thuật Quân sự.

- Đề xuất được cấu trúc NL phát hiện và GQVĐ của SV trong học tập

Vật lí đại cương.

- Xây dựng được các tiêu chí và thang đo NL phát hiện và GQVĐ của

SV trong học tập Vật lí đại cương theo 4 mức độ.

- Điều tra được thực trạng dạy học Vật lí đại cương theo hướng phát triển NL phát hiện và GQVĐ trong các trường đại học quân đội của Bộ Quốc phòng.

- Đề xuất 04 biện pháp sư phạm để phát triển NL phát hiện và GQVĐ

của SV trong quá trình dạy học Vật lí đại cương.

- Soản thảo bản Hướng dẫn tự học phần Nhiệt học. - Xây dựng được 10 tình huống có vấn đề, 25 bài tập vấn đề, chuẩn bị các bài tập và các phương tiện dạy học khác như tranh ảnh, hình vẽ, mô hình...phục vụ cho dạy học GQVĐ phần Nhiệt học.

- Soạn thảo được các tiến trình dạy học phần Nhiệt học theo định hướng

dạy học GQVĐ. Giả thuyết khoa học của đề tài đã được kiểm chứng qua 2 vòng thực nghiệm sư phạm khẳng định: Giả thuyết khoa học là đúng đắn, các biện pháp sư phạm và các tiến trình dạy học phần Nhiệt học bảo đảm tốt khả thi trong dạy học Vật lí đại cương đối với SV của Trường Sỹ quan Kỹ thuật Quân sự.

 Hướng phát triển nghiên cứu của đề tài

Trong thời gian tới, chúng tôi sẽ vận dụng những kết quả nghiên cứu trong luận án và triển khai thực hiện dạy học các phần còn lại của chương trình Vật lí đại cương trong chương trình đào tạo của Trường Sỹ quan Kỹ thuật Quân sự.

170

II. KIẾN NGHỊ

Chúng tôi muốn kiến nghị đến Bộ Giáo dục và Đào tạo, các trường đại

học những vấn đề sau: - Cần có kế hoạch bồi dưỡng thường xuyên về tăng cường NL sư phạm cho các GV giảng dạy các môn học cơ bản/đại cương theo hướng phát triển NL phát hiện và GQVĐ của SV. - Trong các trường đại học cần quan tâm hơn nữa hai lĩnh vực: Kế hoạch và thành quả nghiên cứu khoa học của GV. Việc chuyển giao công nghệ và nghiên cứu khoa học của SV cũng cần được GV định hướng để khi SV tốt nghiệp ra trường có NL đáp ứng thị trường lao động trong nước và quốc tế.

171

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ

1. Tran Ngoc Dung, Nguyen Dinh Thuoc (2018), “Some methods to improve

self - learning ability of MTO cadets in general Physics”, The European

Journal of Education and Applied Psychology, vol (4), pp 9 – 13.

2. Tran Ngoc Dung (2018), “Building some methods for enhancing capacity

of figuring out and exploring the problems of Thermodynamics

tasks”, Научно-методический и теоретический журнал Социосфера,

vol (4), pp 26 – 29.

3. Trần Ngọc Dũng, Nguyễn Đình Thước (2018), “Bồi dưỡng động cơ học

tập môn Vật lí đại cương cho sinh viên Trường Sĩ quan Kĩ thuật Quân sự,

Tạp chí Giáo dục, số (431), trang 46 – 48.

4. Nguyễn Đình Thước, Trần Ngọc Dũng (2014), “Rèn luyện kĩ năng giải

bài tập Vật lí đại cương cho SV các ngành kỹ thuật trong dạy học phần

nhiệt học”, Tạp chí Thiết bị Giáo dục, số (106), trang 38 – 39 và trang 43.

5. Trần Ngọc Dũng, Nguyễn Đình Thước (2018), “Phát triển năng lực tự học

cho học viên Trường Đại học Kĩ thuật Quân sự trong quá trình dạy học

Vật lí đại cương”, Tạp chí Khoa học Giáo dục Việt Nam, số (11), trang

106 – 110.

6. Trần Ngọc Dũng, Nguyễn Lâm Đức (2018), “Bồi dưỡng năng lực giải

quyết vấn đề cho sinh viên ngành quân sự trong học phần “Nhiệt học” Vật

lí đại cương”, Tạp chí Thiết bị Giáo dục, số (179), trang 15 – 17.

7. Trần Ngọc Dũng, Cao Thị Thanh Trà (2019), “Thực trạng phát triển năng

lực giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lí đại cương”, Tạp chí Thiết bị

Giáo dục, (số đặc biệt tháng 11/2019), trang 281 – 284.

172

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

1. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2008), Bộ chương trình khung giáo dục đại

học khối ngành Kĩ thuật trình độ đại học (ban hành kèm theo Quyết

định số 67/2008/ QĐ-BGD ĐT ngày 09/12/2007 của Bộ trưởng Bộ

GD&ĐT), Hà Nội.

2. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2014), tài liệu tập huấn: Dạy học và kiểm tra,

đánh giá kết quả học tập theo định hướng phát triển năng lực học sinh,

môn Vật lí cấp trung học phổ thông, Hà Nội.

3. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), Chương trình Giáo dục phổ thông

chương trình tổng thể, (ban hành theo Thông tư số 32/2018/TT Bộ

GD&ĐT, ngày 26 tháng 12 năm 2018 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và

Đào tạo), Hà Nội.

4. Lương Duyên Bình (2013), Vật lí đại cương tập 1 Cơ – Nhiệt, NXB

Giáo dục Việt Nam.

5. Hoàng Hòa Bình (2015), ‘‘Năng lực và đánh giá theo năng lực”, Tạp

chí Khoa học ĐHSP thành phố Hồ Chí Minh, số (6), trang 21 – 31.

6. Nguyễn Lăng Bình (Chủ biên), Đỗ Hương Trà, Nguyễn Phương Hồng,

Cao Thị Thặng (2010), Dạy và Học tích cực một số phương pháp và kĩ

thuật dạy học, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội.

7. Nguyễn Ngọc Bích (2000), Tâm lí học nhân cách, NXB Đại học Quốc

gia Hà Nội.

8. Nguyễn Xuân Chánh (2009), Vật lí ứng dụng trong đời sống hiện đại,

NXB Trẻ.

9. Nguyễn Xuân Chi, Đặng Quang Khang (2008), Vật lí đại cương, tập 1

Cơ – Nhiệt, NXB Đại học Bách khoa, Hà Nội.

10. Nguyễn Hữu Chí (2004), “Những xu hướng chung của chương trình

hiện đại”, Tạp chí Giáo dục, số (78), trang 28 – 31.

173

11. Chính phủ (2005), Nghị quyết về đổi mới cơ bản và toàn diện Giáo dục

đại học Việt Nam giai đoạn 2006 – 2020, Số 14/2005/NQ-CP ngày

02/11/2005 của Thủ tướng Chính phủ.

12. Cao Danh Chính (2012), Dạy học theo tiếp cận năng lực thực hiện ở

các trường đại học sư phạm kĩ thuật, Luận án Tiến sĩ giáo dục học,

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.

13. Vũ Quốc Chung, Nguyễn Văn Khải, Cary J. Trexler, James Cameron

John Timothy Denny, Nguyễn Bá Kim, Norio KatoPeter Thursby, Sean

McGough, Ryuichi Sugiyama, Teresa San Buenaventura (2011), tài

liệu hướng dẫn: Tăng cường năng lực sư phạm cho giảng viên các

trường đào tạo giáo viên trung học phổ thông và trung cấp chuyên

nghiệp, NXB Giáo dục Việt Nam.

14. Lê Trọng Dương (2006), Hình thành và phát triển năng lực tự học cho

SV ngành Toán hệ Cao đẳng Sư phạm, Luận án Tiến sĩ khoa học giáo

dục, Trường Đại học Vinh.

15. Phan Dũng (2010), Giải quyết vấn đề và ra quyết định - Phương pháp

luận sáng tạo và đổi mới, NXB Trẻ.

16. Phạm Văn Đồng (1999), Về vấn đề Giáo dục – Đào tạo, NXB Chính trị

Quốc gia.

17. Trần Khánh Đức (2010), Giáo trình Giáo dục đại học Việt Nam và thế

giới (dùng cho các khóa bồi dưỡng giảng viên cao đẳng/đại học về

nghiệp vụ sư phạm đại học theo chương trình của Bộ GD&ĐT), NXB

Giáo dục.

18. Nguyễn Lâm Đức (2016), Vận dụng phương pháp dạy học tích cực bồi

dưỡng năng lực giả quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học chương

“Từ trường” Vật lí 11 trung học phổ thông, Luận án Tiến sĩ khoa học

Giáo dục, Trường Đại học Vinh.

174

19. David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, Cơ sở Vật lí, tập ba –

Nhiệt học, những người dịch: Ngô Quốc Quýnh, Hoàng Hữu Thư,

Nguyễn Viết Kính (2001), NXB Giáo dục.

20. Đặng Xuân Hải (2012), Kỹ thuật dạy học trong đào tạo tín chỉ, NXB

Đại học Bách khoa Hà Nội.

21. Phạm Minh Hạc (1999), Giáo dục Việt Nam trước ngưỡng cửa thế kỉ

XXI, NXB Chính trị Quốc gia.

22. Phạm Minh Hạc (1997), Tâm lí học Vư - Gốt - Xki, NXB Giáo dục.

23. Phùng Việt Hải (2015), Bồi dưỡng năng lực dạy học theo góc cho sinh

viên ngành sư phạm Vật lí, Luận án Tiến sĩ giáo dục học, Trường Đại

học Sư phạm Hà Nội.

24. Nguyễn Thị Bích Hạnh (2006), Biện pháp hoàn thiện kĩ năng tự học

cho SV đại học Sư phạm theo quan điểm sư phạm tương tác, Luận án

Tiến sĩ giáo dục học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.

25. Nguyễn Thị Bích Hiền (2012), Rèn luyện kỹ năng sử dụng bài tập hóa

học trong dạy học ở trường trung học phổ thông cho sinh viên đại học

sư phạm ngành Hóa học, Luận án Tiến sĩ giáo dục học, Trường Đại học

Sư phạm Hà Nội.

26. Bùi Hiển (2013), Từ điển Giáo dục học, NXB Từ điển Bách khoa, Hà Nội.

27. Trần Bá Hoành (2010), Đổi mới phương pháp dạy học, chương trình và

sách giáo khoa, NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội.

28. Đặng Vũ Hoạt (Chủ biên), Hà Thị Đức (2003), Lí luận dạy học đại học,

NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội.

29. Bùi Hải, Trần Thế Sơn (2010), Kỹ thuật Nhiệt, NXB Khoa học Kỹ

thuật, Hà Nội.

30. Trần Ngọc Hợi (Chủ biên), Phạm Văn Thiều, (2006), Vật lí đại cương

các nguyên lí và ứng dụng, tập 1, NXB Giáo dục.

175

31. Lê Thanh Huy (2013), Tổ chức dạy học Vật lí đại cương trong các

trường đại học theo học chế tín chỉ với sự hỗ trợ của e.learning, Luận

án Tiến sĩ khoa học giáo dục, Đại học Huế.

32. Đặng Thành Hưng (2002), Dạy học hiện đại – Lí luận – Biện pháp – Kĩ

thuật, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.

33. Đỗ Thế Hưng (2015), Dạy học theo tiếp cận “CDIO” trong đào tạo

giáo viên kĩ thuật trình độ đại học, Luận án Tiến sĩ khoa học giáo dục,

Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam.

34. Ki-xê-gốp X.I (1977), Hình thành các kỹ năng, kỹ xảo sư phạm trong

điều kiện giáo dục đại học, NXB Giáo dục, Hà Nội.

35. Nguyễn Văn Khôi (2011), Phát triển chương trình giáo dục, NXB Đại

học Sư phạm, Hà Nội.

36. Nguyễn Thế Khôi (1995), Một số phương án xây dựng hệ thống bài tập

phần động lực lớp 10 THPT nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức cơ

bản góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề. Luận án Tiến sĩ

khoa học sư phạm tâm lí, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.

37. I.Ia. Lecne (1977), Dạy học nêu vấn đề, NXB Giáo dục, Hà Nội.

38. A.N. Lêônchiep, Hoạt động Ý thức nhân cách, những người dịch: Phạm

Minh Hạc, Phạm Hoàng Gia, Phạm Huy Châu (1989), NXB Giáo dục.

39. Nguyễn Quang Lạc (Chủ biên), Lê Thị Thu Hiền (2015), Những tiếp

cận hiện đại của lí luận và phương pháp dạy học Vật lí, NXB Đại học

Sư phạm.

40. Lê Phước Lượng (2003), Nghiên cứu xây dựng mô hình dự báo kết quả

học tập môn Vật lí đại cương (A1) và vận dụng nó trong việc đánh giá

hiệu quả dạy học, Luận án Tiến sĩ khoa học giáo dục, Trường Đại học Vinh.

41. Bernd Meier, Nguyễn Văn Cường (2016), Lí luận dạy học hiện đại, đổi

mới mục tiêu, nội dung và phương pháp dạy học, NXB Đại học Sư phạm.

42. Nguyễn Thị Nhị (2011), Tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự lực

cho học sinh trong dạy học một số kiến thức phần Cơ học, Điện học Vật

176

lí 10,11 (nâng cao) với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin, Luận án Tiến

sĩ, Trường Đại học Vinh.

43. Hồ Tấn Nhựt, Đoàn Thị Minh Trinh (2010), Cải cách và xây dựng

chương trình đào tạo kỹ thuật theo phương pháp tiếp cận “CDIO”,

NXB Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh.

44. Phan Trọng Ngọ (2005), Dạy học và phương pháp dạy học trong nhà

trường, NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội.

45. Phan Trọng Ngọ (Chủ biên), Dương Diệu Hoa, Nguyễn Lan Anh

(2001), Tâm lí học trí tuệ, NXB Đại học Quốc gia, Hà Nội.

46. Phạm Thành Nghị (2012), Giáo trình Tâm lí học sáng tạo, NXB Đại

học Quốc gia Hà Nội.

47. Pai Obanya, Juma Shabani, Peter Okebukola (2007), Hướng dẫn dạy và

học trong giáo dục đại học, Tài liệu hướng dẫn của Bộ Giáo dục và

Đào tạo, Hà Nội.

48. Nguyễn Thị Lan Phương (2014), ‘‘Đề xuất cấu trúc và chuẩn đánh giá

NL GQVĐ trong chương trình giáo dục phổ thông mới’’, Tạp chí Khoa

học Giáo dục, số (111), trang 1 – 6.

49. Phạm Thị Phú, Đinh Xuân Khoa (2015), Giáo trình Phương pháp luận

nghiên cứu Vật lí, NXB Đại học Vinh.

50. Phạm Thị Phú, Nguyễn Đình Thước (2001), Lôgic học trong dạy học

Vật lí, Bài giảng dành cho Cao học, NXB Đại học Vinh.

51. Phạm Thị Phú (1999), Bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học

sinh nhằm nâng cao hiệu quả dạy học cơ lớp 10 THPT, Luận án Tiến

sĩ, Trường Đại học Sư phạm Vinh.

52. Phạm Thị Phú, Nguyễn Đình Thước (2019), Giáo trình Phát triển năng

lực người học trong dạy học Vật lí, NXB Đại học Vinh.

53. Phạm Xuân Quế (2007), Ứng dụng công nghệ thông tin trong tổ chức

hoạt động nhận thức Vật lí tích cực, tự chủ và sáng tạo, NXB Đại học

Sư phạm.

177

54. Robert J. Marzano, Debra J. Pickering, Jane E.Pollock (2005), Các

phương pháp dạy học hiệu quả, NXB Giáo dục.

55. P.A. Rudich (1986), Tâm lý học, NXB Thể thao, Hà Nội.

56. G.D. Sharma và Shakti R.Ahmed, Denise Chelmer và Richard Fuller

(2001), Phương pháp dạy học và dạy cách học ở Đại học, người dịch:

Lê Khách Bằng, Hà Nội.

57. Phan Anh Tài (2014), Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học

sinh trong dạy học Toán lớp 11 trung học phổ thông, Luận án Tiến sĩ

khoa học giáo dục, Trường Đại học Vinh.

58. Nguyễn Minh Tân (2014), Xây dựng và sử dụng tài liệu điện tử về

“Các phương pháp và kĩ thuật Vật lí ứng dụng trong y học” hỗ trợ dạy

học môn Lí Sinh Y học cho SV ngành Y, Luận án Tiến sĩ khoa học giáo

dục, Đại học Thái Nguyên.

59. Nguyễn Bảo Hoàng Thanh (2002), Sử dụng phối hợp trắc nghiệm

khách quan và tự luận cải tiến hoạt động kiểm tra đánh giá kết quả học

tập phần Vật lí đại cương của SV đại học sư phạm, Luận án Tiến sĩ

giáo dục, Trường Đại học Vinh.

60. Nguyễn Đức Thâm (Chủ biên), Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế

(2001), Phương pháp dạy học Vật lí ở trường phổ thông, NXB Đại học

Sư phạm.

61. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (1999), Tổ chức hoạt động

nhận thức cho học sinh trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông, NXB

Đại học Quốc gia Hà Nội.

62. Từ Đức Thảo (2012), Bồi dưỡng năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề

cho học sinh trung học phổ thông trong dạy học Hình học, Luận án Tiến sĩ

khoa học giáo dục, Trường Đại học Vinh.

63. Nguyễn Thị Thủy (2018), Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của

học sinh trong dạy học theo LAMAP phần Nhiệt học – Trung học cơ sở,

Luận án Tiến sĩ khoa học giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.

178

64. Nguyễn Đình Thước (2010), Lí luận dạy học đại học, NXB Đại học Vinh.

65. Nguyễn Đình Thước (2013), Những vấn đề hiện đại về dạy học Vật lí,

NXB Đại học Vinh.

66. Nguyễn Đình Thước, Phạm Thị Phú (2017), Bài tập trong dạy học Vật

lí, NXB Đại học Vinh

67. Nguyễn Thạc (Chủ biên), Phạm Thanh Nghị (2009), Tâm lí học sư

phạm đại học, NXB Đại học Sư phạm.

68. Nguyễn Cảnh Toàn, Lê Khánh Bằng (Đồng chủ biên) (2009), Phương

pháp dạy và học đại học, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội.

69. Nguyễn Cảnh Toàn (Chủ biên), Nguyễn Kì, Lê Khánh Bằng, Vũ Văn

Tảo (2004), Học và dạy cách học, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội.

70. Nguyễn Cảnh Toàn (chủ biên) (2001), Quá trình Dạy – Tự học, NXB

Giáo dục, Hà Nội.

71. Phạm Hữu Tòng (1996), Dạy học Vật lí ở trường phổ thông theo định

hướng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo và tư duy

khoa học, NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội.

72. Đỗ Hương Trà (2011), Các kiểu tổ chức dạy học hiện đại trong dạy học

Vật lí ở trường phổ thông, NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội.

73. Đỗ Hương Trà (2019), Dạy học phát triển năng lực môn Vật lí trung

học phổ thông, NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội.

74. Đỗ Hương Trà (1996), “Nghiên cứu tổ chức tình huống, định hướng

hành động xây dựng kiến thức trong dạy học khái niệm lực ở lớp 7 phổ

thông”, Luận án Tiến sĩ, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.

75. Nguyễn Thị Hương Trang (2002), Rèn luyện năng lực giải toán theo

hướng phát hiện và giải quyết vấn đề một cách sáng tạo cho học sinh

khá, giỏi Trường trung học phổ thông, Luận án Tiến sĩ khoa học giáo

dục, Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam.

76. Nguyễn Đức Trí (2005), Đào tạo theo năng lực thực hiện, Tài liệu tập

huấn VTEP, Hà Nội.

179

77. Lê Công Triêm (Chủ biên), Nguyễn Đức Vũ, Trần Thị Tú Anh (2002),

Một số vấn đề hiện nay của phương pháp dạy học đại học, NXB Giáo

dục, Hà Nội.

78. Thái Duy Tuyên (1998), Những vấn đề cơ bản giáo dục hiện đại, NXB

Giáo dục, Hà Nội.

79. Nguyễn Anh Tuấn (2002), Bồi dưỡng năng lực phát hiện và giải quyết

vấn đề cho học sinh trung học cơ sở trong dạy học khái niệm Toán học

(thể hiện qua một số khái niệm mở đầu đại số ở THCS), Luận án Tiến sĩ

khoa học giáo dục, Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam.

80. Thịnh Thị Bạch Tuyết (2016), Dạy học Giải tích ở trường Trung học

Phổ thông theo hướng bồi dưỡng năng lực giả quyết vấn đề thông qua

trang bị một số thủ pháp hoạt động nhận thức cho học sinh, Luận án

Tiến sĩ khoa học giáo dục, Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam.

81. Xavier Roegiers (1996), Khoa sư phạm tích hợp hay làm thế nào để

phát triển các năng lực ở nhà trường, người dịch: Nguyễn Trọng

Quang, Nguyễn Ngọc Nhị, NXB Giáo dục.

82. Đức Uy (1999), Tâm lí học sáng tạo, NXB Giáo dục.

83. UNESCO (1998), Hội thảo quốc tế về giáo dục đại học, tài liệu dịch:

Giáo dục đại học ở thế kỉ 21.

Tiếng Nga 84. Бутиков, Е. И, Быков, А. А. & Кондратьев, А. С. (1989), Издание

третье, переработанное и дополненное, Москва : Наука

85. Разумовский, В.Г. (1975), Развитие творческих способностей

учащихся. Москва: Провещение.

86. Свитков, Л. П. (1995) Изучение термодинамики и молекулярной

физики, Москва: Провещение

87. Усанов, В. В. (1974), “Физические модели при изучении молекулярной физики”, Физика в школе, (№ 5), c 27 – 34.

180

Tiếng Anh

88. Anderson, L.& Krathwohl, D. (2001), A taxonomy for learning, teaching

and assessing: A revision of Bloom’s taxonomy of educational

objectives, New York: Longman.

89. Black, J.E., Sirevaag, A.M., Greenough, W. T. (1987), “Effects of complex

experience promotes capillary formation on young rat visual cortex”,

Developmetal Psychology, (22), pp 351 – 355.

90. Blom, B.S et al. (1965), Taxonomy of educational objectives. Handbook

II: The affective domain, New York: David McKay Co. Inc.

91. Branford, J.D. (1984), The Ideal Problem Solver: A guide for improving

thinking, learning, and creativity, New York: W.H. Freeman.

92. Corbett, D., & Wilson, B. (2002), “What Urban Students say about

good Teaching”, Educational Leadership, (60), pp 18-22.

93. Cotton, K. (2000), The schooling practices that matter most, Portland,

OR: Northwest Regional Educational Laboratory; and Alexanria, VA:

Association for Supervision and Curriculum Development.

94. Dave, R.H. (1970) “Psychomotor Levels.’’ In Developing and Writing

behavioral objectives, ed. Robert J. Armstrong, Tucson AZ:

Educational Innovators Press.

95. Frei S. (2008), Teaching Mathematics Today, USA: Shell Education.

96. Gregore, A. F. (1982), An Adlt’s Guide to Style, Chicago: Gregore Associates.

97. Gregory, G.H, Chapman, C. (2007), Differentiated instructional strategies:

One size doesn’t fit all, Thousand Oaks, CA: Corwin Press.

98. Gardner, H. (1983), Frames of Mind: The theory of multiple intelligences, New

York: Basic Book.

99. Kilpatrick J. (1985), A retrospective account of the past 25 years of

research on mathematical problem solving. In E.A. Silver (Ed),

Teaching and learning mathematical problem solving: Multiple research

perspectives, London: Lawrence Erlbaum Associates, Publishers.

181

100. Marzano, R.J., D.& MCTighe, J. (1993), Assessing Student outcomes

performance assessment using the dimensions of learning model, Alexandria,

VA: Association for Supervision and Curriculum Development.

101. Maslow, A. (1987). Motivation and personality. 3rd ed, New York:

Harper and Row.

102. Newmann, F.&Associates (1996), Authentic achievement: Restructuring

schools for intellectural quality, San Francisco: Jossey – Bass.

103. NIER (1999), An International Comparative Study of School Curriculum,

Tokyo: National Institute for Educational Research.

104. OECD (2002), Definition and selection of Competencies: Theoretical

and Conceptual Foundation, http://www.oecd.org.

105. Polya, G. (1957), How to solve it: A new aspect of mathematical

method (second edition), New Jersey, CA: Princeton University Press.

106. OECD (2013), PISA 2012 assessment and analytical framework:

mathematics, reading, science, probem solving and financial literacy,

The PISA.

107. Serway, R.A, Jewett, J.W.,& Serway, R.A. (2004), Physics for scientists

and engineers, Belmont, CA: Thomson Brooks/Cole.

108. Shellard, E., & Protheroe, N. (2000), Effective teaching: How do We

know it When We see it? The Informed Educator Series, Arlington, VA:

Educational Research Service.

109. Tremblay, Denyse (2002), The Competency-Based Approach: Helping

Advantures in thinnking Australia: Thomas Nelson

Learners become autonomous, In Adult Education – A lifelong Journey,

110. Weinert, F.E. (2001), Comparative performance measurement in

schools, Weinheim and Basejl: Beltz Verlag.

111. Wiggins, G& Mc Tighe, J.(2005), Understanding design. 2nd ed,

Alexandria: ASCD.

PL1

PHỤ LỤC

Phụ lục 1. GIÁO ÁN 5: BÀI TẬP VẬT LÍ ................................................ PL2

Phụ lục 2. ĐỀ KIỂM TRA THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM VÒNG 1 ......... PL11

Phụ lục 3. ĐỀ KIỂM TRA THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM VÒNG 2 ......... PL15

Phụ lục 4. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN CHO SV TỰ HỌC

.................................................................................................................... PL21

Phụ lục 5. PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG DẠY HỌC VẬT LÍ ĐẠI

CƯƠNG ..................................................................................................... PL37

Phụ lục 6. THỐNG KÊ SỐ LIỆU PHIẾU ĐIỀU TRA.............................. PL49

Phụ lục 7. TÓM LƯỢC BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI

SEMINAR CỦA SV ................................................................................ PL600

Phụ lục 8. HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ............................. PL677

Phụ lục 9. CÁC HÌNH VẼ, TRANH ẢNH, MÔ HÌNH MỘT SỐ ĐỘNG

CƠ ĐỐT TRONG ............................................................................PL711

PL2

Phụ lục 1 GIÁO ÁN 5: Bài tập Vật lí (Thời gian: 90 phút)

I. Mục tiêu

1. Kiến thức

- Vận dụng các kiến thức: động cơ nhiệt, hiệu suất các chu trình,

entropy vào giải bài tập.

- Vận dụng phương pháp nhiệt động lực học giải các bài tập.

2. Kĩ năng

- Kĩ năng phát hiện vấn đề của bài tập cần giải quyết.

- Kĩ năng xây dựng kế hoạch giải.

- Kĩ năng thực hiện kế hoạch giải, trình bày lời giải.

- Kĩ năng kiểm tra, biện luận và nhận xét kết quả.

- Kĩ năng vận dụng kiến thức về động cơ nhiệt, nguyên lí thứ hai nhiệt

động lực học, chu trình Carnot vào thực tiễn cụ thể của bài tập Vật lí.

II. Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học.

Hoạt động 1. GV giao nhiệm vụ cho cả lớp bài tập 1.

- Bài tập 1: Một nhà sáng chế tuyên bố đã tạo được một động cơ mà trong một khoảng thời gian nào đó lấy 110MJ nhiệt lượng ở 415K và nhả 50MJ nhiệt lượng ở 212K, trong khi công sinh ra là 16,7 kWh. Với vai trò là nhà đầu tư, bạn có đầu tư tiền vào dự án này không?

Hoạt động 2. GV đặt các câu hỏi định hướng tư duy cho SV

Câu 1: Làm thế nào để chúng ta có thể tính hiệu suất đã tuyên bố của

thiết bị?

Câu 2: Làm thế nào để tìm được hiệu suất lí thuyết của động cơ này?

Câu 3: Dựa vào lí thuyết tính toán hiệu suất động cơ chúng ta sẽ đưa

quyết định có đầu tư hay không?

Hoạt động 3. GV yêu cầu SV giải bài tập theo nhóm. Chia lớp học thành 5

nhóm.

- SV trao đổi, thảo luận, xây dựng kế hoạch giải cần thực hiện tiến trình giải

bài tập theo 4 bước.

Hoạt động 4. Đại diện SV của 1 nhóm trình bày lời giải.

PL3

Lời giải (Đáp án)

Hiệu suất tuyên bố: hay 55%

Hiệu suất lí thuyết cực đại: hay 49%

Như vậy, hiệu suất tuyên bố lớn hơn hiệu suất lí thuyết cực đại, do đó: Không đầu tư.

Hoạt động 5. Đánh giá lời giải đã được SV trình bày

- SV đánh giá:

+ Đánh giá lời giải có kết quả đúng hay sai? Sai ở chỗ nào?

+ Kĩ năng trình bày lời giải ở mức độ nào?

- GV nhận xét về lời giải của SV, đánh giá hoạt động giải bài tập của các

nhóm.

- Bài tập 2: Một động cơ nhiệt hoạt động theo chu trình Carnot có công suất 73600 W, nhiệt độ nguồn nóng T1=100oC, nhiệt độ nguồn lạnh T2=0oC. Tính: a) Hiệu suất của động cơ.

b) Nhiệt lượng mà tác nhân nhận được trong 1 phút.

c) Nhiệt lượng mà tác nhân nhả cho nguồn lạnh trong 1 phút.

Hoạt động 1. GV đặt các câu hỏi định hướng tư duy cho SV

Câu 1: Có thể tìm hiệu suất của động cơ đã cho như thế nào?

Câu 2: Nhiệt lượng của tác nhân có mối liên hệ gì với công suất hay

không?

Câu 3: Nhiệt lượng mà tác nhân nhả cho nguồn lạnh là gì?

Hoạt động 2.

- GV yêu cầu SV tiến hành thực hiện giải bài tập trên.

- SV trao đổi, thảo luận ghi tóm tắt bài tập, xây dựng phương án giải, kiểm

tra đánh giá lời giải.

Hoạt động 3. SV lên bảng trình bày lời giải.

Lời giải (Đáp án)

a) Hiệu suất động cơ:

PL4

b) Trong 1s động cơ sinh công

Nhiệt mà tác nhân nhận được trong 1s là:

Trong 1 phút:

c) Nhiệt thải ra cho nguồn lạnh trong 1s:

Trong 1 phút:

Hoạt động 4. Đánh giá lời giải đã được SV trình bày

- SV tự đánh giá

+ Đánh giá lời giải có kết quả đúng hay sai? Sai ở chỗ nào?

+ Kĩ năng trình bày lời giải ở mức độ nào?

- GV nhận xét về lời giải, đánh giá chung và cho điểm.

- Bài tập 3: Một khối khí lý tưởng lưỡng nguyên tử (i = 5) được biến đổi theo

chu trình gồm các quá trình như hình 1:

Quá trình 1 – 2 là quá trình nung nóng

đẳng tích từ nhiệt độ T1 = 300 K đến

nhiệt độ T2 = 1200 K. Quá trình 2 – 3 là quá trình giãn đẳng nhiệt từ thể tích ban

đầu V1 đến thể tích V3 = V4 = 3V1 = 3V2. Quá trình 3 – 4 là quá trình làm nguội đẳng tích. Quá trình 4 – 1 là quá

Hình 1 trình nén đẳng áp. Cho biết R = 8,31 J/mol.K.

- Tìm nhiệt độ khí ở các trạng thái 3 và 4.

- Tính hiệu suất của chu trình.

Hoạt động 1. GV đặt các câu hỏi định hướng tư duy cho SV

Câu 1: Dựa vào quá trình 2 – 3, 4 – 1, tìm T3, T4? Câu 2: Có nhận xét gì về nhiệt lượng trong quá trình 1 – 2 và 2 – 3?

Câu 3: Có nhận xét gì về nhiệt lượng trong quá trình 3 – 4 và 4 – 1?

Câu 4: Nhiệt nhận vào bao gồm quá trình nào? Nhiệt thải cho nguồn

lạnh bao gồm quá trình nào?

Hoạt động 2.

PL5

- GV yêu cầu SV tiến hành thực hiện giải bài tập trên.

- SV trao đổi, thảo luận ghi tóm tắt bài tập, xây dựng phương án giải, kiểm

tra đánh giá lời giải.

Hoạt động 3. SV lên bảng trình bày lời giải.

Lời giải (Đáp án)

- Tìm nhiệt độ khí ở các trạng thái 3 và 4

Quá trình 2 – 3 đẳng nhiệt  nhiệt độ ở trạng thái 3

Quá trình đẳng tích 4 – 1:

Quá trình đẳng tích 1 – 2:

Quá trình đẳng nhiệt 2 – 3:

Quá trình đẳng tích 3 – 4:

Quá trình đẳng áp 4 – 1:

Nhiệt khí nhận vào:

Nhiệt thải cho nguồn lạnh:

- Tính hiệu suất của chu trình.

PL6

Hiệu suất của quá trình:

Thay số:

Hoạt động 4. Đánh giá lời giải đã được SV trình bày

- SV tự đánh giá

+ Đánh giá lời giải có kết quả đúng hay sai? Sai ở chỗ nào?

+ Kĩ năng trình bày lời giải ở mức độ nào?

- GV nhận xét về lời giải, đánh giá chung và cho điểm.

Trong bài tập trên chúng ta có thể tính hiệu suất dựa vào công thức:

Với công sinh ra:

- Bài tập 4: Chu trình làm việc của một động cơ đốt trong bốn chu kỳ được

biểu diễn như hình 2:

a) Trong quá trình thứ nhất hỗn hợp cháy

được nạp vào xylanh khi đó và

thể tích tăng từ (nhánh AB – quá

trình nạp).

b) Trong quá trình thứ hai (nhánh BC – quá

trình nén) hỗn hợp cháy được nén đoạn

nhiệt từ , khi đó nhiệt độ tăng từ

, áp suất tăng từ Hình 2

c) Tiếp theo là quá trình cháy nổ do tia lửa điện, khi đó áp suất tăng từ

thể tích không đổi và bằng (nhánh CD), nhiệt độ tăng đến .

d) Quá trình thứ 3 là quá trình giãn đoạn nhiệt từ thể tích (nhánh DE),

nhiệt độ hạ xuống

e) Tại vị trí cuối cùng của piston (điểm E) van mở, khí thoát ra ngoài và áp

suất giảm đến (nhánh EB) thể tích không đổi.

g) Quá trình thứ 4 là quá trình nén đẳng áp (nhánh BA) ở áp suất

PL7

Tìm hiệu suất chu trình. Cho biết hệ số nén và hệ số Poisson

Hoạt động 1. GV: Đặt các câu hỏi định hướng tư duy cho SV

Câu 1: Dựa vào hình vẽ, hãy nêu tên của các quá trình?

Câu 2: Có nhận xét gì về nhiệt lượng của 2 quá trình Quá trình C – D

và Quá trình E – B?

Câu 3: Dựa vào quá trình D – E, quá trình B – C, có nhận xét gì về

công của hai quá trình trên?

Câu 4: Tìm mối liên hệ giữa 2 quá trình đoạn nhiệt và tỷ số nén?

Hoạt động 2. GV yêu cầu SV giải bài tập theo nhóm. Chia lớp học thành 5

nhóm.

- SV trao đổi, thảo luận ghi tóm tắt bài tập, xây dựng phương án giải, kiểm

tra đánh giá lời giải. Tổ chức giải bài tập theo nhóm.

Hoạt động 3. Đại diện nhóm lên bảng trình bày lời giải.

Lời giải (Đáp án)

Áp dụng công thức tính toán hiệu suất:

là công toàn phần sinh ra sau một chu trình. Với

là nhiệt lượng nhận

là nhiệt lượng tỏa

- Quá trình A – B: Đẳng áp – nạp khí

- Quá trình B – C: Đoạn nhiệt

- Quá trình C – D: Đẳng tích

: Nhiệt nhận vào

- Quá trình D – E: Đoạn nhiệt

PL8

- Quá trình E – B: Đẳng tích

: Nhiệt tỏa ra

- Quá trình B – A: Đẳng áp – xả khí

Vậy công sinh ra sau một chu trình:

Nhiệt lượng nhận vào:

Nhiệt lượng tỏa ra:

Hai quá trình đoạn nhiệt: (2)

Kết hợp (1) và (2) ta có

Hoạt động 4. Đánh giá lời giải đã được SV trình bày

- SV tự đánh giá:

+ Đánh giá lời giải có kết quả đúng hay sai? Sai ở chỗ nào?

+ Kĩ năng trình bày lời giải ở mức độ nào?

- GV nhận xét về lời giải, đánh giá chung và cho điểm.

PL9

- Bài tập 5:

Chu trình làm việc của một động cơ Diesel bốn kỳ được biểu diễn như hình 3:

a) Nhánh AB biểu diễn quá trình nạp không

khí, áp suất

b) Nhánh BC ứng với quá trình nén đoạn

nhiệt không khí tới áp suất

c) Ở cuối quá trình nén nhiên liệu được phun

vào xylanh và được đốt cháy trong không khí

nóng, khi đó piston chuyển động sang phải,

đầu tiên là đẳng áp (nhánh CD),

sau đó là đoạn nhiệt (nhánh DE).

d) Nhánh BA biểu diễn quá trình đẩy khí ra Hình 3

khỏi xylanh.

Tìm hiệu suất của động cơ Diesel.

Hoạt động 1. GV: Đặt các câu hỏi định hướng tư duy cho SV

Câu 1: Chu trình Diesel trên gồm những quá trình nào?

Câu 2: Tại nhánh CD, EB nhiệt lượng khi đốt cháy nhiên liệu là tỏa ra

hay thu vào?

Câu 3: Công do động cơ Diesel thực hiện trong cả quá trình tính bằng

công thức nào? Là công mà hệ sinh ra hay công mà hệ nhận vào?

Hoạt động 2. GV yêu cầu SV giải bài tập theo nhóm. Chia lớp học thành 4 nhóm. - SV trao đổi, thảo luận ghi tóm tắt bài tập, xây dựng phương án giải, kiểm tra đánh giá lời giải. Tổ chức giải bài tập theo nhóm. Hoạt động 3. Đại diện SV của 1 nhóm trình bày lời giải. Lời giải (Đáp án)

Công do động cơ thực hiện trong cả quá trình:

Với là nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy nhiên liệu (nhánh CD).

là nhiệt lượng nhả cho môi trường (đoạn EB)

Quá trình B – C: Đoạn nhiệt

Quá trình D – E: Đoạn nhiệt

Quá trình B – C: Đoạn nhiệt

PL10

Nhiệt lượng trong quá trình C – D:

Nhiệt lượng trong quá trình E – B:

Công do hệ sinh ra:

Hiệu suất:

Xét nhánh B – C: với

Vậy hiệu suất của động cơ Diesel:

Hoạt động 4. Đánh giá lời giải đã được SV trình bày - SV tự đánh giá: + Đánh giá lời giải có kết quả đúng hay sai? Sai ở chỗ nào? + Kĩ năng trình bày lời giải ở mức độ nào? - GV nhận xét về lời giải, đánh giá chung và cho điểm. III. Giao nhiệm vụ cho SV tự học ở nhà (05 phút) - Trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập số 2. - Tự làm các câu hỏi ở phần Hướng dẫn nghiên cứu sâu nội dung

nguyên lí thứ hai nhiệt động lực học (trang 83 – 84 của luận án)

- Giải các bài tập 9.6; 9.14; 9.17; 9.18, Bài tập vật lí đại cương tập 1,

Lương Duyên Bình, NXB Giáo dục.

- Giải bài tập trắc nghiệm từ câu 72 đến câu 84 của bài tập trắc nghiệm

cho SV tự học (xem phụ lục 4 – PL 33 – 35).

Phiếu học tập 2

Câu 1: Hãy giải thích vì sao cột thủy ngân trong một nhiệt kế lúc đầu hạ xuống sau đó lại dâng lên khi một nhiệt kế đưa nhiệt kế vào ngọn lửa? Câu 2: Hạ nhiệt độ của nguồn lạnh hoặc tăng nhiệt độ của nguồn nóng, cách nào có ảnh hưởng nhiều hơn đến hiệu suất của chu trình Carnot? Câu 3: Hãy giải thích tại sao hiệu suất của chu trình Carnot thuận nghịch là lớn nhất trong tất cả các chu trình với cùng nguồn nóng và nguồn lạnh? Câu 4: Có trường hợp nào hiệu suất của động cơ nhiệt là 100%? Giải thích?

PL11

Phụ lục 2 ĐỀ KIỂM TRA THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM VÒNG 1 Thời gian làm bài: 60 phút Bài 1(2,5 điểm) Cho 10g khí Oxy ở nhiệt độ 27oC nhận được nhiệt nên thể tích giãn nở gấp 4 lần, trong điều kiện áp suất không đổi. Xác định: Công mà khối khí sinh ra và độ biến thiên nội năng của khối khí. Bài 2 (2,5 điểm) Cho 160g khí Oxy được đun nóng đẳng tích từ nhiệt độ 0oC đến 60oC. Tìm nhiệt lượng mà khí nhận được và độ biến thiên nội năng của khối khí trong quá trình trên. Bài 3 (5,0 điểm) Cho 3 kmol khí Oxy thực hiện một chu trình Carnot thuận nghịch giữa nguồn nóng T1 = 600K và nguồn lạnh T2 = 300K. Biết tỉ số p1/p3 = 20 trong chu trình. Tính:

- Hiệu suất chu trình, nhiệt

nhận vào của nguồn nóng.

- Nhiệt toả ra cho nguồn lạnh. - Công sinh ra trong một chu

trình.

Lời giải tóm tắt

Bài 1 (2,5 điểm)

- Phát hiện vấn đề

+ Bài toán về tính toán các thông số trạng thái dựa trên quá trình đẳng áp.

+ Tìm độ biến thiên nội năng của khối khí.

- Tìm và thực hiện giải pháp GQVĐ đạt kết quả

+ Giả thiết bài toán cho biết các thông số: Khối lượng, nhiệt độ ban đầu.

+ Quá trình biến đổi của khối khí là đẳng áp.

+ Tìm công khối khí nhận được trong quá trình đẳng áp sau đó suy ra

công của khối khí sinh ra.

+ Tìm nhiệt độ T2 dựa trên phương trình trạng thái khí lý tưởng .

PL12

+ Áp dụng công thức tính độ biến thiên nội năng của khối khí trong quá

trình đẳng áp.

- Trình bày giải pháp và kết quả

Điểm Câu 1

- Công mà khối khí sinh ra trong quá trình đẳng áp: 0,5

0,5

Độ biến thiên nội năng của khối khí 0,5

0,5 Áp dụng phương trình:

Độ biến thiên nội năng 0,5

- Đánh giá giải pháp và kết quả

Bài toán trên thuộc dạng bài tập tính toán cơ bản về vận dụng các công

thức của quá trình đẳng áp.

Bài 2 (2,5 điểm)

- Phát hiện vấn đề

+ Bài toán về tính toán thông số trạng thái dựa trên quá trình đẳng tích.

+ Tìm nhiệt lượng và độ biến thiên nội năng của khối khí trong quá trình

đẳng tích.

- Tìm và thực hiện giải pháp GQVĐ đạt kết quả

+ Giả thiết bài toán cho biết các thông số: Khối lượng, nhiệt độ tại trạng

thái đầu và trạng thái cuối.

+ Quá trình biến đổi của khối khí là đẳng tích.

PL13

+ Tìm nhiệt lượng khối khí nhận được trong quá trình đẳng tích sau đó

suy ra độ biến thiên nội năng của khối khí dựa trên nguyên lý thứ nhất

nhiệt động lực học.

- Trình bày giải pháp và kết quả

Điểm Câu 2

Nhiệt lượng khối khí nhận được 0,5

0,5

Theo nguyên lí thứ nhất nhiệt động lực học. Độ biến thiên nội 0,5

năng:

Trong quá trình đẳng tích A = 0 (J) 0,5

0,5 Vậy:

- Đánh giá giải pháp và kết quả

Bài toán trên thuộc dạng bài tập tính toán cơ bản về vận dụng các công

thức của quá trình đẳng tích. Bài 3 (5,0 điểm)

- Phát hiện vấn đề

+ Bài toán về tính toán theo chu trình Carnot.

+ Tìm hiệu suất của chu trình Carnot.

+ Nhiệt lượng nhận vào và tỏa ra của nguồn nóng và nguồn lạnh.

+ Xác định công sinh ra trong một chu trình.

- Tìm và thực hiện giải pháp GQVĐ đạt kết quả

+ Giả thiết bài toán cho biết các thông số: Số mol của khối khí, nhiệt độ

của nguồn nóng và nguồn lạnh. Tỷ số của áp suất p1/p3 = 20

+ Tìm hiệu suất dựa trên T1 và T2.

+ Tìm hệ số Poisson biết i=5.

. + Tìm p2 dựa vào phương trình của quá trình đoạn nhiệt:

PL14

+ Sử dụng công thức tìm nhiệt độ của nguồn lạnh.

+ Tìm hiệu suất dựa trên công thức về hiệu suất của chu trình Carnot

- Trình bày giải pháp và kết quả

Câu 3 Điểm

Hiệu suất chu trình: 0,5

Quá trình đoạn nhiệt 2 – 3: 0,5

1,0

Nhiệt nhận vào của nguồn nóng: 1,0

Nhiệt toả ra cho nguồn lạnh: 1,0

Công sinh ra trong một chu trình: 1,0

- Đánh giá giải pháp và kết quả

 Bài toán trên thuộc dạng bài tập tính toán cơ bản về vận dụng các công

thức của quá trình đẳng áp.

PL15

Phụ lục 3 ĐỀ KIỂM TRA THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM VÒNG 2 Thời gian làm bài: 90 phút Bài 1:(2,0 điểm) Một động cơ nhiệt hoạt động theo chu trình Carnot có công

suất P = 73600 W, nhiệt độ nguồn nóng nhiệt độ nguồn lạnh

Hãy xác định: a) Hiệu suất của động cơ. b) Nhiệt lượng mà tác nhân nhận được trong 1 phút. c) Nhiệt lượng mà tác nhân nhả cho nguồn lạnh trong 1 phút. Bài 2:(4,0 điểm) Chu trình làm việc của một động cơ đốt trong bốn chu kỳ được biểu diễn như hình 1: a) Trong quá trình thứ nhất hỗn hợp cháy

được nạp vào Xylanh khi đó

và thể tích tăng từ (nhánh AB –

quá trình nạp). b) Trong quá trình thứ hai (nhánh BC – quá trình nén) hỗn hợp cháy được nén

đoạn nhiệt từ , khi đó nhiệt độ

tăng từ , áp suất tăng từ

Hình 1

c) Tiếp theo là quá trình cháy nổ do tia lửa điện, khi đó áp suất tăng từ

thể tích không đổi và bằng (nhánh CD), nhiệt độ tăng đến .

d) Quá trình thứ 3 là quá trình giãn đoạn nhiệt từ thể tích (nhánh

DE), nhiệt độ hạ xuống

e) Tại vị trí cuối cùng của piston (điểm E) van mở, khí thoát ra ngoài và áp

suất giảm đến (nhánh EB) thể tích không đổi.

g) Quá trình thứ 4 là quá trình nén đẳng áp (nhánh BA) ở áp suất

Tìm hiệu suất chu trình. Cho biết hệ số nén và hệ số Poisson

PL16

Bài 3:(4,0 điểm) Chu trình làm việc của một động cơ Diesel bốn kỳ được biểu diễn như hình 2:

a) Nhánh AB biểu diễn quá trình nạp không khí, áp suất

Hình 2

b) Nhánh BC ứng với quá trình nén đoạn nhiệt không khí tới áp suất

c) Ở cuối quá trình nén nhiên liệu được phun vào xylanh và được đốt cháy trong không khí nóng, khi đó piston chuyển động sang phải, đầu tiên là đẳng áp (nhánh CD), sau đó là đoạn nhiệt (nhánh DE). e) Nhánh BA biểu diễn quá trình đẩy khí ra khỏi xylanh. Tìm hiệu suất của động cơ Diesel.

Lời giải tóm tắt

Bài 1 (2,0 điểm) - Phát hiện vấn đề

+ Bài toán về tìm hiệu suất động cơ khi biết nhiệt độ của hai nguồn:

Nguồn nóng và nguồn lạnh.

+ Tìm nhiệt lượng dựa trên hiệu suất chu trình.

- Tìm và thực hiện giải pháp GQVĐ đạt kết quả

+ Giả thiết bài toán cho biết các thông số: T1,T2.

+ Từ công suất tìm được công sinh ra.

+ Từ nhiệt lượng tác nhân nhận được, tính nhiệt lượng tác nhân nhả cho

nguồn lạnh.

PL17

- Trình bày giải pháp và kết quả

Điểm Câu 1

a) Hiệu suất động cơ: 0,5

0,25 b) Trong 1s động cơ sinh công:

0,25 Nhiệt mà tác nhân nhận được trong 1s là:

0,25 Trong một phút:

0,25 c) Nhiệt nhả ra cho nguồn lạnh trong 1s:

Vậy:

0,25

0,25

- Đánh giá giải pháp và kết quả

Bài toán trên thuộc dạng bài tập tính toán cơ bản về vận dụng các công thức

của quá trình đẳng áp.

Bài 2 (4,0 điểm)

 Phát hiện vấn đề

- Bài toán về tìm hiệu suất động cơ khi biết nhiệt độ của hai nguồn:

Nguồn nóng và nguồn lạnh.

- Tìm nhiệt lượng dựa trên hiệu suất chu trình.

 Tìm và thực hiện giải pháp GQVĐ đạt kết quả

- Giả thiết bài toán cho biết các thông số: T1,T2

- Từ công suất tìm được công sinh ra.

- Từ nhiệt lượng tác nhân nhận được, tính nhiệt lượng tác nhân nhả cho

nguồn lạnh.

 Trình bày giải pháp và kết quả

PL18

Câu 2 Điểm

Áp dụng công thức tính toán hiệu suất:

Với là công toàn phần sinh ra sau một chu trình. 0,25

là nhiệt lượng nhận.

là nhiệt lượng tỏa.

- Quá trình A – B: Đẳng áp – nạp khí.

- Quá trình B – C: Đoạn nhiệt.

0,5

- Quá trình C – D: Đẳng tích

0,5

Nhiệt nhận vào

- Quá trình D – E: Đoạn nhiệt

0,5

Quá trình E – B: Đẳng tích

0,5 : Nhiệt tỏa ra

- Quá trình B – A: Đẳng áp – xả khí

Vậy công sinh ra sau một chu trình:

0,5

0,5 Nhiệt lượng nhận vào:

PL19

Nhiệt lượng tỏa ra:

Hai quá trình đoạn nhiệt: (2) 0,25

Thay vào (1)(2) ta có

0,5

- Đánh giá giải pháp và kết quả

+ Bài toán trên thuộc dạng bài tập tính toán phức tạp, cần xác định rõ

chu trình gồm những quá trình nào?

+ Lưu ý nếu phân tích kỹ đề bài thì có thể rút ra nhận xét: Quá trình C –

D chính là quá trình hệ nhận nhiệt và quá trình EB là hệ truyền nhiệt ra ngoài

thông qua việc xả khí.

Bài 3 (4,0 điểm)

 Phát hiện vấn đề

- Bài toán về tìm hiệu suất động cơ khi biết nhiệt độ của hai nguồn:

Nguồn nóng và nguồn lạnh.

- Tìm nhiệt lượng dựa trên hiệu suất chu trình.

 Tìm và thực hiện giải pháp GQVĐ đạt kết quả

- Giả thiết bài toán cho biết các thông số: T1,T2

- Từ công suất tìm được công sinh ra.

- Từ nhiệt lượng tác nhân nhận được, tính nhiệt lượng tác nhân nhả cho

nguồn lạnh.

 Trình bày giải pháp và kết quả

Câu 3 Điểm

0,5 Công do động cơ thực hiện trong cả quá trình:

Với là nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy nhiên liệu (nhánh CD).

PL20

là nhiệt lượng nhả cho môi trường (đoạn EB)

0,25 Quá trình B – C: Đoạn nhiệt

Quá trình B – C: Đoạn nhiệt

0,5 Nhiệt lượng trong quá trình C – D:

0,5 Nhiệt lượng trong quá trình E – B:

Quá trình B – C: đoạn nhiệt 0,25

Công do hệ sinh ra: 0,5

Hiệu suất: 0,5

0,5 Xét nhánh BC:

Vậy hiệu suất động cơ cần tìm: 0,5

- Đánh giá giải pháp và kết quả

- Bài toán trên thuộc dạng bài tập tính toán chu trình làm việc của động cơ

nhiệt có nội dung kĩ thuật.

PL21

Phụ lục 4

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN CHO SV TỰ HỌC

Câu 1. Xác định câu ĐÚNG đối với khí lý tưởng

A. Sự biến thiên nhiệt độ luôn kèm theo trao đổi nhiệt.

B. Sự biến thiên thể tích luôn kèm theo trao đổi công.

C. Sự biến thiên nội năng luôn kèm theo sự thay đổi nhiệt độ.

D. Không có câu nào đúng.

Câu 2. Khí lí tưởng giãn nở từ trạng thái ban đầu như nhau từ thể tích V1 đến V2 bởi quá trình (1) – đoạn nhiệt và quá trình (2) – đẳng nhiệt. Công do khí thực hiện.

A. (1) lớn hơn (2) B. (2) lớn hơn (1)

C. (1) và (2) bằng nhau D. Không có câu nào đúng

Câu 3. Nguyên lí thứ nhất nhiệt lực động học có bản chất là:

A. Định luật bảo toàn năng lượng.

B. Tính bất đối xứng của sự truyền nhiệt tự nhiên.

C. Xác suất nhiệt động của chuyển động nhiệt.

D. Không có đáp án nào đúng.

Câu 4. Xác định nội năng của khối khí Oxy (xem như khí lý tưởng lưỡng nguyên tử) chứa trong bình có thể tích 10lít, áp suất 105Pa.

A. B. C. D.

Câu 5. Xác định độ biến thiên nội năng của khối khí đơn nguyên tử từ trạng thái (V1 = 10lít, p1=1,5.105Pa) đến trạng thái (V2= 20lít, p2=0,5.105Pa).

A. U = 1150J B. U= -750 J C. U = -1150J D. U=750J

Câu 6. Nhiệt dung phân tử đẳng áp và nhiệt dung phân tử đẳng tích có quan

hệ nào sau đây?

B. CmV – Cmp =R C. Cmp/CmV =R D. CmV/Cmp =R

A. Cmp – CmV =R Câu 7. Phát biểu nào sau đây sai?

A. Độ biến thiên nội năng bằng tổng công và nhiệt trao đổi của hệ với bên

ngoài.

B. Q và A là hàm quá trình, là hàm trạng thái.

C. A và Q có dấu dương khi hệ nhận từ bên ngoài.

PL22

D. Độ biến thiên nội năng của chu trình có thể khác không?

Câu 8. Chọn phát biểu đúng?

A. Quá trình giãn đẳng áp là quá trình giảm nhiệt độ.

B. Quá trình nguội đẳng tích là quá trình tăng entropy.

C. Quá trình giãn đoạn nhiệt là quá trình giảm nhiệt độ.

D. Quá trình giãn đẳng nhiệt là quá trình giảm entropy.

Câu 9. Công thức nào sau đây không đúng tính nhiệt lượng trong quá trình

biến đổi đẳng tích?

B. Q = (i/2)nRT. C. Q= U. D. Q= p/U.

A. Q = n.cmVT. Câu 10. Cho 8g khí Hydro (coi là khí lý tưởng) ở 27oC giãn nở đẳng áp, thể

tích tăng gấp 2 lần. Tính công sau quá trình giãn nở đẳng áp?

A. 9927 J B. 9972 J C. -9972 J D. 9729 J

Câu 11. Cho 1 mol khí lý tưởng lưỡng nguyên tử ở 300K nén đẳng nhiệt, thể

tích giảm đi 2 lần. Tính công sau quá trình nén đẳng nhiệt?

A. 1728J. B. 9972J. C. -1728J. D. -9729J.

Câu 12. Khối khí Heli ở 300K, 1atm nén đoạn nhiệt đến áp suất 10atm. Xác

định nhiệt độ khối khí sau quá trình trên?

A. 720K. B. 750K. C. 252K. D. 300K.

Câu 13. Công A và chu trình động cơ nhiệt trong đồ thị p – V có tính chất.

A. A>0, thuận chiều kim đồng hồ.

B. A<0, thuận chiều kim đồng hồ.

C. A>0, nghịch chiều kim đồng hồ.

D. A<0, nghịch chiều kim đồng hồ.

Câu 14. Nhiệt dung mol đẳng áp có thể tính bằng entropy theo công thức

A. B.

C. D.

Câu 15. Động cơ hoạt động theo chu trình với nguồn nóng ở nhiệt độ 217oC và tỏa nhiệt ra ngoài ở nhiệt độ 37oC. Tính hiệu suất cực đại của động cơ.

A. 40,0 %. B. 25,5 %. C. 36,7 %. D. 100%.

PL23

Câu 16. Động cơ hoạt động theo chu trình Carnot với nguồn nóng ở nhiệt độ

500K và tỏa nhiệt ra ngoài. Để hoạt động với công suất 40W, máy cần được

cung cấp nhiệt lượng 360kJ/h. Xác định nhiệt độ nguồn lạnh. A.27oC C. 36oC B. 255K D. 315K

C. 14,5. B. 15,5. D. -15,5.

C. 27oC B. 25oC D. 30oC

D. không xác định

B. -27 J.K-1 C. 127 J.K-1

B. Giảm 1,27 lần D. Không xác định

C. 238,3 J D. 997,2 kJ B. 238,3 calo

B. 4,18.103J. D. Không có kết quả đúng.

Câu 17. Máy lạnh hoạt động theo chu trình Carnot làm lạnh căn phòng đến nhiệt độ 17oC và tỏa nhiệt ra ngoài ở nhiệt độ 37oC. Tính hiệu suất làm lạnh của máy? A. 1,45 Câu 18. Một tòa nhà được sưởi ấm bằng một máy bơm nhiệt lý tưởng với nguồn nhiệt bên ngoài ở nhiệt độ 5oC. Máy bơm tiêu thụ công suất 30kW cung cấp công suất nhiệt cho tòa nhà 400kW. Tính nhiệt độ trong tòa nhà? A. 20oC Câu 19. Độ biến thiên entropy của 6,5g khí Hydro khi nung nóng từ nhiệt độ 27oC đến 127oC trong điều kiện đẳng áp là? A. 27 J.K-1 Câu 20. Entropy của 5 mol khí lý tưởng giảm 23J.K-1 do quá trình đẳng nhiệt. khi đó thể tích của khối khí thay đổi thế nào? A. Tăng 1,27 lần C. Tăng 1,16 lần Câu 21. Trong một bình kín chứa 20g khí Nitơ và 32g khí Oxy. Tìm độ biến thiên nội năng của hỗn hợp khí khi làm giảm nhiệt độ 28oC. A. 997,2 calo Câu 22. Độ biến thiên entropy trên đoạn giữa hai quá trình đoạn nhiệt trong chu trình Carnot bằng 1kcal.K-1. Hiệu số nhiệt độ giữa hai đường đẳng nhiệt là 100oC. Xác định nhiệt lượng đã chuyển hóa thành công trong chu trình? A. 4,18.105J C. 418J. Câu 23. Cho 2 mol khí lý tưởng lưỡng nguyên tử dãn nở đẳng nhiệt từ thể tích 2m3 đến 3m3 ở nhiệt độ 27oC. Tính công mà khối khí nhận được trong quá trình dãn nở đẳng tích? A. 2022 J C. -2022 J D. -182 J B. 182 J

PL24

D. 1,053 B. 0,644 C. 0,758

Câu 24. Cho 8 mol khí Oxy với trạng thái ban đầu p= 70 kPa và V = 0,3m3. Khí giãn đoạn nhiệt cân bằng đến V=0,6m3. Xác định tỷ số nhiệt độ cuối và đầu A. 0,333 Câu 25. Xác định biến thiên entropy khi nung nóng 1 nguyên tử bạc từ 0oC đến 30oC. Nhiệt dung phân tử Ag cho bằng 5,85 cal/K.mol. A. 6,1 cal/K D. -0,61 cal/K B, 0,61 cal/K C. 0,61 J/K

Câu 26. Độ biến thiên entropy giữa hai trạng thái có thể tính bằng

B. A=-RTln2 D. Cả 3 câu trên đều đúng.

nếu. A. Hai quá trình nằm trên cùng một đường đoạn nhiệt. B. Quá trình giữa chúng là thuận nghịch. C. Quá trình giữa chúng là bất thuận nghịch. D. Nhiệt lượng của quá trình đã xác định trước. Câu 27. Một mol khí lý tưởng ở trạng thái ban đầu biến đổi đẳng nhiệt đến áp suất p2=p1/2 A. Công và nhiệt trao đổi lẫn nhau . C. Q=RTln2 Câu 28. Một mol khí lý tưởng ở trạng thái ban đầu (p1, V1, T1) biến đổi đoạn nhiệt đến áp suất p2=p1/2 thì.

A. Công và nhiệt trao đổi lẫn nhau. B.

C. D. Cả 3 câu trên đều đúng.

Câu 29. Phát biểu nào sau đây là sai? A. Máy nhiệt đơn nguồn nhiệt không sinh công. B. Hệ số làm lạnh của máy lạnh luôn nhỏ hơn 1. C. Hiệu suất động cơ nhiệt luôn nhỏ hơn 1. D. Chu trình máy lạnh trong đồ thị (T,S) ngược chiều kim đồng hồ. Câu 30. Cho hệ (S) tiếp xúc với một nguồn nhiệt ở nhiệt độ T1 hoạt động theo một chu trình. Công A của chu trình thỏa mãn.

A. A=-Q. B. A0.

C. Cả A và B đều đúng. D. Cả A và B đều sai.

PL25

Câu 31. Máy lạnh 2 nguồn nhiệt Q2 từ nguồn lạnh ở nhiệt độ T2 và tỏa nhiệt Q1 cho nguồn nóng ở nhiệt độ T1. Hệ số làm lạnh có thể tính theo công thức

A. B.

D. A và B đều sai.

C. A và B đều đúng Câu 32. Cho 2 vật nóng (N) và lạnh (L) tiếp xúc với nhau cách nhiệt với bên

ngoài. Hệ đạt trạng thái cân bằng nhiệt SL là độ biến thiên entropy của vật

lạnh, S là độ biến thiên entropy của cả hệ. Kết luận nào ĐÚNG?

A. SN >0; SL<0; S>0. B. SN <0; SL>0; S>0.

D. SN <0; SL>0; S=0.

C. SN >0; SL<0; S=0. Câu 33. Cho bình có 2 ngăn thông nhau chứa N phân tử khí. Trong thống kê nhiệt động của trạng thái ngăn 1 chứa p phân tử và ngăn thứ 2 chứa (N-p) phân tử là.

B. A.

D. A và C đều đúng. C.

Câu 34. Liên hệ giữa entropy S và trọng thống kê Ω biểu diễn như sau

B. A.

D. B và C đều đúng C.

Câu 35. Nếu xác suất nhiệt động của một hệ khi ở trạng thái cuối giảm đi 3 lần so với trạng thái ban đầu, độ biến thiên entropy bằng

B. A.

D. Không có kết quả đúng C.

Câu 36. Một động cơ điện làm việc bằng cách thu nhiệt 1000J từ nguồn nóng ở 300K, tỏa nhiệt 400J cho nguồn lạnh 100K và sinh công 600J. Hoạt động của động cơ trên đã: A. Vi phạm nguyên lý thứ nhất nhiệt động học B. Vi phạm nguyên lý thứ hai nhiệt động học C. Hoạt động bình thường D. Không có câu đúng. Câu 37. Entropy của quá trình đoạn nhiệt

PL26

D. 0,44. B. 0,27. C. 0,32.

A. Tăng nếu đó là quá trình bất thuận nghịch. B. Không đổi nếu đó là quá tình thuận nghịch. C. Không đổi với quá trình bất kỳ. D. A và B đúng. Câu 38. Cung cấp công 600J cho một máy lạnh để làm việc thu nhiệt 800J từ nguồn lạnh ở 293K, tỏa nhiệt 1300J cho nguồn nóng 313K. Hoạt động máy lạnh đã: A. Vi phạm nguyên lý thứ nhất nhiệt động học B. Vi phạm nguyên lý thứ hai nhiệt động học C. Hoạt động bình thường. D. Không có câu đúng. Câu 39. Cung cấp công 300J cho một máy bơm nhiệt để làm việc thu nhiệt 2700J từ nguồn lạnh ở 273K, bơm nhiệt 3000J cho nguồn nóng 313K. Hoạt động máy lạnh đã: A. Vi phạm nguyên lý thứ nhất nhiệt động học B. Vi phạm nguyên lý thứ hai nhiệt động học C. Hoạt động bình thường. D. Không có câu đúng. Câu 40. Xe ô tô có công suất 30kW tiêu thụ 10lít xăng khi chạy được 100km với vận tốc 120km/h. Một lít xăng khi đốt hết tỏa ra một lượng nhiệt 33500kJ. Một lít xăng khi đốt hết tỏa ra một lượng nhiệt 33500kJ. Xác định hiệu suất động cơ. A. 0,11. Câu 41. Cho 03 mol khí lý tưởng ở 0oC giãn nở đẳng nhiệt đến khi thể tích tăng gấp 5 lần, sau đó đun nóng đẳng tích về áp suất ban đầu. Tổng Q quá trình bằng 80kJ. Xác định chỉ số đoạn nhiệt của khí .

A. = 1,8. B. =1,4. C.=0,7. D. =2,5.

Câu 42. Cho động cơ Carnot với tác nhân khí Nitơ. Tính hiệu suất động cơ nếu áp suất trong quá trình giãn đoạn nhiệt giảm 2 lần.

B. =0,35. D. =0,72. C.=0,24.

A. =0,18. Câu 43. Tủ lạnh theo chu trình Carnot hoạt động với nhiệt độ phòng là 22oC và nhiệt độ ngăn lạnh là -22oC. Mỗi phút tủ chuyển 30g tủ lạnh. Biết nhiệt

PL27

B. P=41,4W. C. P=51,8W. D. 97,3W.

C. k =5/3. B. k= 1. D. k=9.

dung riêng của nước là 4,186J/gK, của nước đá 2,090J/gK, nhiệt hóa lỏng của nước đá là 333J/g. A. P=67,8W. Câu 44. Khí lí tưởng đơn nguyên tử thực hiện quá trình đa biến trong đó nhiệt dung phân tử cm=(5/2)R. Xác định hệ số đa biến k của quá trình. A. k=0. Câu 45. Phương trình nguyên lý 1 và 2 nhiệt động học đối với máy nhiệt 2 nguồn nhiệt là

B. A.

D. C.

Câu 46. Một xy lanh đóng kín bởi một piston di chuyển không ma sát chứa 500g khí lý tưởng với khối lượng mol M=4g.mol-1. Ở trạng thái ban đầu (1), thể tích khí ở buồng là 0,1m3 và khí ở nhiệt độ T1=800K. Piston di chuyển chậm sao cho khí giãn đẳng nhiệt đến trạng thái (2) có thể tích V2=0,25m3. Xác định áp suất p2 của trạng thái (2) A. 2,49.106Pa B. 2,49.103Pa C. 9,97.106Pa D. 9,97.103Pa

Câu 47. Cho n1=n2=1, xác định độ biến thiên entropy S theo p1, p2, pc. T1, T2, Tc.

A.

B.

C.

D. Không có câu nào đúng.

PL28

Câu 48. Một bình chứa cách nhiệt được chia thành hai phần bởi một vách ngăn cách nhiệt. Ở trạng thái cân bằng ban đầu, mỗi ngăn chứa một loại khí lý tưởng lưỡng nguyên tử. Gọi (n1,p1,V1) và (n2,p2,V2) là số mol khí, áp suất và nhiệt độ của khí tương ứng chứa trong ngăn (1) và (2). Xác định nhiệt độ cân bằng TC cuối cùng của hệ

A. B.

C. D.

D. -449 J B. -898 J C. 449 J

Câu 49. Một 100g khí lý tưởng dãn nở đoạn nhiệt. khi đó nhiệt độ của nó biến đổi từ 27oC đến 17oC. Tính công A mà khí thực hiện khi dãn nếu biết nhiệt dung riêng đẳng tích cV = 449J/Kg.K A. 898 J Câu 50. Một chất khí lý tưởng có áp suất và thể tích ở trạng thái ban đầu là p0 và V0 được dãn nở sao cho quá trình được biểu diễn trên giản đồ p - V là một

đường thẳng đi qua gốc tọa độ. Cho biết tỷ số . Nếu thể tích khí

B. A=4p0V0 D. Không xác định

tăng lên 3 lần thì công A mà khí thực hiện được là A. A=2p0V0 C. A=8p0V0 Câu 51. Một chất khí lý tưởng có áp suất và thể tích ở trạng thái ban đầu là p0 và V0 được dãn nở sao cho quá trình được biểu diễn trên giản đồ p - V là một

đường thẳng đi qua gốc tọa độ. Cho biết tỷ số . Nếu thể tích khí

tăng lên 3 lần thì độ tăng nội năng của khí là

A. B. C. D. Không rõ

Câu 52. Một Xy lanh thẳng đứng chứa 1kmol khí lý tưởng được đóng kín bởi piston có khối lượng m và diện tích S. Áp suất ba đầu của khí cân bằng với áp suất khí quyển p0 và trọng lượng của piston. Công A’ mà ta phải thực hiện để

PL29

kéo piston lên một độ cao h sao cho nhiệt độ T của khí trong xy lanh không đổi là

A.

B.

C.

C. 0,31RT B. 0,21RT D. 0,45RT

D. 1,25 MJ B. 0,75 MJ C. 1 MJ

D. không rõ

D. Không rõ Câu 53. Một xy lanh thẳng đứng chứa 1kmol khí lý tưởng được đóng kín bởi piston có khối lượng m và diện tích S. Áp suất ba đầu của khí cân bằng với áp suất khí quyển p0 và trọng lượng của piston. Công A’ mà ta phải thực hiện để kéo piston lên sao cho thể tích khí tăng lên gấp đội và nhiệt độ T của khí trong xylanh không đổi là A. 0,15RT Câu 54. Một kmol khí ở nhiệt độ T1=300K được làm lạnh đẳng tích tới khi áp suất giảm xuống một nửa. Sau đó dãn đẳng áp sao cho nhiệt độ khó ở trạng thái cuối cùng bằng nhiệt độ ban đầu. Nhiệt lượng khí thu được là A. 0,5 MJ Câu 55. Nhiệt độ của khí Heli trong bình là T=1490K. Xác định vận tốc thóat đọan nhiệt của Heli từ một bình vào chân không qua một lỗ có tiết diện nhỏ đến mức có thể bỏ qua vận tốc dòng khí trong bình. A.2 km/s C. 4 km/s B.3 km/s Câu 56. Một chất khí chiếm thể tích V1 = 0,390 m3 khi áp suất là p1= 155kPa được dãn đẳng nhiệt đến thể tích V2= 10V1 và sau đó được đốt nóng đẳng tích đến áp suất p3= p1. Trong quá trình này khi nhận một nhiệt lượng 1,5MJ. Giá

B. 1,4 C. 1,6 D. 1,8

trị =Cp/Cv đối với chất khí này là. A. 1,2 Câu 57. Nhiệt dung phân tử cùa khí lý tưởng trong một quá trình nào đó biến đổi theo qui luật C = α/T (α là một đại lượng không đổi). Công A thực hiện bởi 1 kmol khi khi đốt nóng nó từ nhiệt độ T1 đến nhiệt độ T2=2T1 là

A. B.

C. CT D.

PL30

C. 1246J B. 1246KJ D. 500J

D. 2500KJ C. 2500J B.3116J

Câu 58. Một kmol khi ở nhiệt độ 300K được làm lạnh đẳng tích tới khi áp suất giảm xuống một nữa. Sau đó được dãn đẳng áp sao cho nhiệt độ của nó ở trạng thái cuối bằng nhiệt độ ban đầu. Tính nhiệt lượng Q mà khi đã hấp thụ trong cả qúa trình từ đầu đến cuối. A. 0J Câu 59. Cho 16g khí Oxy ban đầu ở trạng thái có thể tích V1, áp suất p1. Nhiệt độ T1= 27oC bị nén đẳng nhiệt đến trạng thái có thể tích V2=V1, áp suất p2 .Sau đó khối khí được cho dãn đẳng áp đến trạng thái có thể tích V3 như ban đầu . Hãy xác định độ biến thiên nội năng của khối khí giữa hai trạng thái đầu (1) và cuối (3) của quá trinh. A.3116 KJ Câu 60. Tỷ số nén của một động cơ Diesel là 15. Điều này mang ý nghĩa là khí trong xylanh của động cơ bị nén đoạn nhiệt đến 1/15 thể tích ban đầu của nó. Nếu áp suất và nhiệt độ ban đầu là 10 Pa và 27oC. Biết hệ số Poisson

=l,4. Áp suất và nhiệt độ sau khi nén là

B.613°C; 24 atm D. 613°C;44 atm

A.213°C; 44 atm C. 213°C; 24 atm Câu 61. Nguyên lý thứ hai nhiệt động lực học đề cập đến

A. U= A+Q B. Không thể chế tạo được động cơ vĩnh cửu loại 1

C. Q=U + A’ D. Không thể chế tạo được động cơ vĩnh cửa loại 2

B. 1- Q’2/Q1 D. T2/T1

Câu 62. Câu nào sai. Hiệu suất của chu trình Carnot bằng: C. 1-T2/T1 A. A’/Q Câu 63. Quá trình đẳng nhiệt là quá trình. A. Có hiệu suất lớn nhất trong việc biến Q thành A B. Có nhiệt độ không đổi C. Có nội năng không đổi. D. Tất cả đều đúng. Câu 64. Quá trình đẳng nhiệt trong một hệ lý tưởng là quá trình trong đó. A. Nội năng của hệ không đổi B. Entropy của hệ không thay đổi C. Nhiệt lượng hệ băng không. D. Công mà hệ nhận được tỷ lệ với áp suất và thể tích. Câu 65. Quá trình đoạn nhiệt trong một hệ cô lập là quá trình trong đó.

PL31

A. Entropy của hệ không thay đổi B. Hệ nhận một lượng nhiệt từ một vật khác có nhiệt độ lớn hơn C. Nhiệt độ của hệ giữ không đổi. D. Hệ truyền một lượng nhiệt ra môi trường bên ngoài có nhiệt độ nhỏ hơn Câu 66. Trong quá trình nào dưới đây entropy của hệ không đổi. A. Nén thật chậm khối khí được cách nhiệt tốt với bên ngoài. B. Làm lạnh khối khí trong xy lanh với piston có thể di chuyển tự do C. Nén thật chậm khối khí có tiếp xúc với bình điều nhiệt D. Nung nóng khối khí trong bình kín Câu 67. Chọn phát biểu đúng. A. Để nâng cao hiệu suất của một động cơ nhiệt, ta cần chế tạo động cơ không có nguồn lạnh. B. Hiệu suất của một máy nhiệt hoạt động theo chu trình Carnot là lớn nhất. C. Để nâng cao hiệu suất của một đông cơ nhiệt, ta nên tăng nhiệt độ nguồn nóng vì cách này hơn hạ nhiệt độ nguồn lạnh. D. Để nâng cao hiệu suất của một động cơ nhiệt, ta có thể giảm nhiệt độ nguồn lạnh vì cách này dễ hơn. Câu 68. Động cơ nhiệt có thể biến nhiệt thành công trong trường hợp. A. Động cơ lấy nhiệt từ một nguồn nhiệt duy nhất. B. Động cơ lấy nhiệt của hai nguồn nhiệt có nhiệt độ khác nhau. C. Động cơ trao đổi nhiệt với hai nguồn giống và nhường bớt một phần nhiệt cho nguồn lạnh. D. Động cơ nhận nhiệt của nguồn nóng và nhường bớt một phần nhiệt cho nguồn lạnh. Câu 69. Một động cơ nhiệt hoạt động bằng cách lấy nhiệt ở một nguồn có nhiệt độ nào đó và A. Biến đổi tất cả thành công. B. Biến đổi một phần thành công và thải ra phần còn lại vào một nguồn có nhiệt có nhiệt độ thấp hơn. C. Biến đổi một số thành công và thải ra số còn lại tại cùng nhiệt độ. D. Biến đổi một số thành công và thải ra số còn lại tại nhiệt độ cao hơn.

PL32

B. 5,0. 103J C 7,5. 103J D l,0. 10 J

Câu 70. Chiều tự nhiên của truyền nhiệt là từ một nguồn ở nhiệt độ cao tới nguồn ở nhiệt độ thấp bất kể nhiệt lượng chứa bên trong các nguồn. Sự kiện này chứa trong nội dung của A. Nguyên lý thứ nhất nhiệt động lực học. B. Nguyên lý thứ hai nhiệt động lực học. C. Định luật bảo toàn năng lượng. D. Định luật bảo toàn entropy. Câu 71. Công sinh ra của động cơ nhiệt. A. Bằng hiệu số nhiệt năng lấy vào và nhiệt năng thải ra. B. Bằng với công của một động cơ Carnot hoạt động ở cùng nhiệt độ vào và ra. C. Chỉ tuỳ thuộc nhiệt độ vào. D. Chỉ tuỳ thuộc nhiệt độ ra. Câu 72. Hãy tìm câu đúng. Theo nguyên lý thứ hai nhiệt động lực học thì: A.Nhiệt độ không thể tự động truyền từ nơi thấp đến cao. B.Nhiệt lượng không thể truyền từ nơi nhiệt độ thấp đến nơi nhiệt độ cao. C. Nhiệt không thể truyền từ nơi nhiệt độ thấp đến nơi nhiệt độ cao. D. Nhiệt lượng không thể tự động truyền từ nơi nhiệt độ thấp đến nơi nhiệt độ cao. Câu 73. Một máy lạnh có hệ số làm lạnh là 2. Trong mỗi chu kỳ nó hấp thụ một nhiệt lượng 1,5.104J từ nguồn lạnh. Công cần phải cung cấp cho máy làm việc trong mỗi chu kỳ là: A 2,5.103J Câu 74. Hiệu suất của động cơ nhiệt làm việc theo chu trình Carnot là n mol liên hệ giữa hiệu suất n và hệ số làm lạnh của máy lạnh Carnot là

A. B. C. D.

B. 0,4 C. 0,6 D. 0,7

Câu 75. Một động cơ nhiệt lý tưởng chạy theo chu trình Carnot nhả cho nguồn lạnh 80% nhiệt lượng mà nó thu được từ nguồn nóng. Nhiệt lượng thu được trong một chu trình là 1,5kcal. Tính hiệu suất của chu trình. A. 0,2 Câu 76. Một động cơ nhiệt lý tưởng chạy theo chu trình Carnot nhả cho nguồn lạnh 80% nhiệt lượng mà nó thu được từ nguồn nóng. Nhiệt lượng thu được trong một chu trình là 1,5 kcal. Tính công mà động cơ sinh ra (kcal) A.0,1 C.0,3 B.0,2 D.0,5

PL33

C. 239°C B. 215°C

C. 450cal B. 150cal D. 300cal

C. 25,5% B. 50%

D. 1000kJ B. 2000kJ C. 1000J

B. 1,88. 103 kJ D. 2,88. 103 kJ

D. 25% B. 15% C. 20%

. Nếu Câu 77. Một máy nhiệt hoạt động theo chu trình Carnot thuận nghịch có hiệu suất bằng 20% và tỏa nhiệt ở nguồn nhiệt có nhiệt độ 127°C. Tìm nhiệt độ nguồn nóng máy nhiệt? A. 227oC D.251°C Câu 78. Một động cơ nhiệt lý tưởng làm việc theo chu trình Carnot. Nhiệt độ của nguồn nóng là 127oC, nguồn lạnh là 27oC. Nhiệt lượng mà tác nhân nhận của nguồn nóng trong một chu trình là 600cal. Tính công thực hiện trong một chu trình. A. 600cal Câu 79. Khi thực hiện chu trình Carnot thuận nghịch, khi sinh công 8600J và nhả cho nguồn lạnh nhiệt lượng là 2,5kcal. Hiệu suất của chu trình là: A 34,4% D. 45% Câu 80. Một máy làm lạnh lý tưởng làm việc theo chu trình Carnot thuận nghịch trong khỏang nhiệt độ từ -11°C đến 15°C. Công của máy sau một chu trình là -200kJ. Xác định nhiệt lượng mà máy hấp thu từ ngụồn lạnh. A. 2000J Câu 81. Một động cơ Diesel cung cấp một công suất 20kW. Hiệu suất của động cơ là 25%. Xác định lượng nhiệt cần phải cung cấp cho máy trong 1 giờ. A. 1,88.105 kJ C. 2,88. 105 kJ Câu 82. Lò đốt nồi hơi của một máy hơi nước công suất trung bình P = 104 W tiêu thụ mỗi giờ 10kg than đá. Năng suất tỏa nhiệt của than đá là q = 35.106J/kg. Hiệu suất của máy hơi nước là. A. 10% Câu 83. Xét một động cơ nhiệt hoạt động theo chu trinh Carnot. Khi nhiệt độ của nguồn nóng T1 và cùa nguồn lạnh T2 thì hiệu suất của chu trình là

giữ nguyên nhiệt độ của nguồn nóng, hạ nhiệt độ của nguồn lạnh đến

khi đó hiệu suất của động cơ là .

A. B. C. D.

PL34

C. 5g B.50mg

C. 26 J/kmol.K B.35 kJ/kmol.K

B. 35 kJ/kmol.K

B.2,1 J/K C. 3,1 J/K D. 4,1 J/K

B.0,1 J/K D.Không xác định được

D. 234kJ/K C. 124kJ/K B 234J/K

D.-18 mJ/K B. -8 mJ/K C. 18mJ/K

D. 4,1 J/K B. 2,1 J/K C. 3,1 J/K

Câu 84. Một động cơ nhiệt chạy bằng dầu có hiệu suất 20% và thực hiện một công cơ học 500J trong mỗi chu kỳ. Nhiệt lượng nhận được bởi việc đốt cháy dầu là 5. 104 J/g. Lượng dầu cần thiết để đốt cháy trong một chu kỳ là : A.50 g D. 5 mg Câu 85. Đốt nóng đẳng tích 1kmol khi lý tưởng ba nguyên tử từ 0°C đến 500°C. Độ tăng entropy trong quá trình . A.26 kJ/kmol.K D. 35 J/kmol.K Câu 86. Đốt nóng đẳng áp 1kmol khí lý tưởng tam nguyên tử từ 0oC đến 500oC. Độ tăng entropy trong quá trình . C. 55 kJ/kmol.K D.85 kJ/kmol.K A. 26 kJ/kmol.K Câu 87. Khi dãn đẳng áp 0,2g khí Hydro từ thể tích 1,5lít đến 4,5lít, độ tăng entropy sẽ là A.1,1 J/K Câu 88. Cho 0,2g khí Hydro được làm dãn nở đẳng nhiệt từ thể tích 1,5lít đến 4,5 lít. Độ tăng entropy sẽ là. A 0 J/K C.0,9 J/K Câu 89. Cho 2kg khí Oxy ở áp suất 100kPa chiếm thể tích 1,5m3. Sau khi dãn nở. Thể tích khí tăng lên 2,5 lần còn áp suất giảm 3 lần. Độ tăng entropy của khí. A. 124J/K Câu 90. Một bình có thể tích 2,5lít chứa khí Hydro ở 17oC và áp suất 15 kPa. Làm lạnh khí Hydro đến nhiệt độ 0oC. Xác định độ tăng entropy của khí Hydro A.8 mJ/K Câu 91. Đưa 1kg nước ở nhiệt độ 100oC vào tiếp xúc với 1kg nước ở 0oC. Xác định độ thay đổi entropy của hệ khi nước nóng được làm lạnh đến 99oC và nước lạnh được làm nóng đến 1oC. Giả sử nhiệt dung riêng của nước là không đổi c = 4186 J/kg.°C. A. 1,1 J/K Câu 92. Một động cơ đốt trong thực hiện 120 chu trình trong mỗi phút. Công suất của động cơ là 120W. Hiệu suất của động cơ là 40%. Hãy tính xem trong mỗi chu trình thì nhiệt lượng thải ra ngoài là bao nhiêu? A.360J D.180J B.300J C.90J

PL35

Câu 93. Một khối khí hai nguyên tử thực hiện chu trình gồm các quá trình sau: 1 – 2 là đẳng tích; 2 – 3 là đẳng nhiệt; 3 – 1 là đẳng áp. Nhiệt độ khối khí ở trạng thái 1 là 300K. Thể tích khối khí ở trạng thái 3 là V3 = 3V1. Tìm công thức tính hiệu suất cùa chu trình nói trên.

31)

31/(Q12+Q23)

B.=l-Q31/(Q12+Q23) D. =1-Q‘

D. không rõ B. 50% C. 75%

D. 1,40MJ B. 0,70MJ C. 1,05MJ

+Q31) A.=l-Q12/(Q23 C. =1-Q23)/(Q12.+Q’ Câu 94. Cho 1 kmol khi Oxy thực hiện một chu trình Carnot trong khỏang nhiệt độ từ 27oC đến 327°C. Biết rằng tỷ số giữa áp suất cực đại và áp suất cực tiểu sau một chu trình bằng 20. Hiệu suất chu trình . A. 25% Câu 95. 1 kmol khi Oxy thực hiện một chu trình Carnot trong khỏang nhiệt độ từ 27oC đến 327oC. Biết rằng tỷ số giữa áp suất cực đại và áp suất cực tiểu sau một chu trình bằng 20. Công A khi thực hiện sau một chu trình . A. 0,35MJ Câu 96. Một chu trình với tác nhân sinh công là Hydro gồm 2 quá trình đẳng

= 0.5 m3. Tính công A

tích và 2 quá trình đẳng áp. Biết pmin= 100kPa và Vmin

mà khí thực hiện sau một chu trình là

A. 20kJ B.10 kJ C. 40kJ D. 50kJ

Câu 97. Một chu trình với tác nhân sinh công là Nitơ gồm 1 quá trình đẳng

tích và 2 quá tình đoạn nhiệt. Biết tỷ số Vmax/Vmin = 10. Tìm hiệu suất ?

A. 13% B. 40% C. 60% D. Không rõ.

Câu 98. Một chu trình với tác nhân sinh công là 2kmol khí tưởng đơn nguyên

tử gồm các quá trình đẳng nhiệt, đẳng áp và đẳng tích. Quá trình đẳng nhiệt

xảy ra ở nhiệt độ cực đại của chu trình Tmax= 400K, và tỉ số a= Vmax/Vmin = 2.

Tìm hiệu suất ?

A. 13% B. 23% C. 33% D. 43%

Câu 99. Một chu trình với tác nhân sinh công là khí lý tưởng, gồm 2 quá trình

đẳng áp và 2 quá trình đoạn nhiệt. Biết tỉ số =Cp/Cv và b=pmax/pmin (pmax và

pmin là áp suất cực đại và cực tiểu của chu trình).

PL36

A. B.

C. D.

Câu 100. Một động cơ nhiệt Camot làm việc với hai nguồn nhiệt có nhiệt độ

127oC và 27oC. Trong mỗi chu trình, nguồn lạnh nhận được từ tác nhân một

nhiệt lượng 7,5kcal. Thời gian thực hiện một chu trình là 2 giây. Biết rằng cứ

mỗi kg nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn thì cung cấp cho tác nhân một nhiệt

lượng là 10kcal. Tính lượng nhiên liệu tiêu thụ để chạy động cơ trong hai giờ.

A. 1,8 kg B.1,2 kg C.3,6 kg D.7,2 kg

ĐÁP ÁN CÁC CÂU TRẮC NGHIỆM

1C 2B 3A 4B 5B 6A 7A 8C 9D 10C

11A 12B 13B 14C 15C 16A 17A 18C 19A 20D

21B 22A 23C 24C 25B 26B 27C 28B 29B 30C

31A 32B 33D 34D 35C 36C 37D 38A 39B 40B

41B 42A 43B 44A 45A 46A 47A 48B 49B 50B

51C 52B 53C 54D 55C 56B 57A 58B 59B 60D

61D 62D 63C 64A 65A 66A 67C 68D 69B 70B

71A 72D 73C 74B 75A 76C 77A 78B 79D 80B

81C 82A 83A 84B 85A 86B 87C 88C 89B 90D

91D 92C 93A 94b 95D 96D 97C 98A 99B 100C

PL37

Phụ lục 5 PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG DẠY HỌC VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG

Phiếu số 1. Điều tra GV

Kính gửi quý Thầy/Cô !

Để góp phần thu thập những thông tin cần thiết cho việc nghiên cứu

nâng cao chất lượng dạy và học môn Vật lí đại cương ở Trường Sỹ quan Kỹ

thuật Quân sự. Xin Thầy/Cô vui lòng cho biết ý kiến của mình những vấn đề

dưới đây.

Một số từ viết tắt trong phiếu tìm hiểu

Giảng viên: (GV)

SV: (SV)

GQVĐ: Giải quyết vấn đề

Xin Thầy/Cô cho biết một số thông tin

- Họ và tên (có thể không ghi):…………………………………………

- Trình độ chuyên môn: CN ThS TS

- Thâm niên giảng dạy Vật lí: …….. năm

- Trường……………………….................................

Thầy/Cô đánh dấu X vào ô tương ứng với câu trả lời phù hợp.

Câu 1. Thầy/Cô đã từng tổ chức các hoạt động dạy học nào trong tiến trình

xây dựng kiến thức mới sau đây:

Hoạt động 1: Làm xuất hiện vấn đề mới ở SV khi bắt đầu bài học mới ở SV

GV nêu vấn đề, tình huống cần nghiên cứu ở phần mở đầu, sau đó nêu

những vấn đề trọng tâm của bài học khi vào bài học mới.

GV bắt đầu bằng tình huống có vấn đề khi bắt đầu vào bài học mới.

GV kể câu chuyện lịch sử Vật lí, hoặc thí dụ thực tế cập nhật những

vấn đề mới liên quan đến bài học khi bắt đầu.

GV nhắc lại hoặc hỏi lại một kiến thức đã học, rồi GV dẫn dắt vào bài

học mới.

GV giới thiệu thí nghiệm mô phỏng, quan sát tranh, hình ảnh nhằm

phát hiện tình huống có vấn đề.

GV giới thiệu và trình chiếu cho cả lớp xem video clip liên quan tới

kiến thức bài học.

PL38

GV làm một thí nghiệm kiểm chứng về một vấn đề kiến thức có liên

quan tới bài học nhằm phát hiện tình huống có vấn đề.

GV làm một thí nghiệm mô phỏng nhằm phát hiện tình huống có vấn

đề.

GV yêu cầu SV làm một thí nghiệm kiểm chứng về một vấn đề kiến

thức có liên quan tới bài học nhằm phát hiện tình huống có vấn đề.

GV sử dụng phương thức khác … … … … . … . . … … … …

Hoạt động 2: Hướng dẫn SV nêu dự đoán (giả thuyết) của vấn đề mới.

Giảng viên trình bày các nội dung về định lí, định luật, hệ quả và SV ghi

nhận

GV nêu các yêu cầu có vấn đề của bài học, thảo luận, tranh luận, lựa chọn.

GV yêu cầu SV nêu các dự đoán của vấn đề mới, GV nhận xét, bổ sung.

GV chia nhóm yêu cầu thảo luận, nêu các nhận xét liên quan tới kiến

thức bài học mới, GV nhận xét, bổ sung

GV nêu các kiến thức trọng tâm của bài học, các câu hỏi cấp đơn vị kiến thức, SV

tự suy nghĩ trả lời, GV nhận xét, kết luận và ghi nhận kiến thức mới

GV sử dụng phương thức khác … … … … . … . . … … … …

Hoạt động 3: Giúp SV xác định được vấn đề là xác định câu hỏi/bài toán cần

giải quyết.

GV gợi ý, SV tự chứng minh các nội dung về định lí, định luật, hệ quả, GV nhận

xét, kết luận.

GV chia lớp học thành các nhóm, yêu cầu các nhóm đọc tài liệu, tranh

luận, GV nhận xét, bổ sung.

GV yêu cầu từng SV đọc tài liệu, tìm hiểu vấn đề, trả lời các câu hỏi

của GV đặt ra sau đó GV nhận xét, bổ sung.

GV yêu cầu từng SV đọc tài liệu, tìm hiểu vấn đề, trả lời các câu hỏi

của GV đặt ra sau đó GV nhận xét, bổ sung.

GV nêu các câu hỏi cấp đơn vị kiến thức, chia lớp thành các nhóm thảo luận,

tự suy nghĩ trả lời, GV nhận xét, kết luận và SV ghi nhận kiến thức mới.

Hướng dẫn SV tự học, sau đó kiểm tra, đánh giá, hợp thức hóa kiến thức mới.

GV sử dụng phương thức khác … … … … . … . . … … … …

Hoạt động 4: Thực hiện phương án/thí nghiệm kiểm tra dự đoán (giả thuyết).

PL39

GV làm thí nghiệm mẫu, SV ghi nhận số liệu.

GV làm thí nghiệm mẫu, sau đó ghi nhận số liệu, tính toán kết quả.

GV lắp sẵn bài thí nghiệm trước. SV đọc tài liệu, thực hành thí nghiệm

theo tài liệu hướng dẫn.

GV giới thiệu nội dung thí nghiệm. SV đọc tài liệu, thực hành thí nghiệm

theo tài liệu hướng dẫn.

GV giới thiệu nội dung thí nghiệm. SV tự lựa chọn dụng cụ thí nghiệm, tiến

hành thí nghiệm, báo cáo kết quả.

GV yêu cầu SV đề xuất tiến trình thí nghiệm, lựa chọn dụng cụ phù hợp,

tiến hành thí nghiệm theo tiến trình đã đề xuất.

GV sử dụng phương thức khác … … … … . … . . … … … …

Hoạt động 5: Hợp thức hóa kết quả nghiên cứu.

GV thuyết trình nội dung và đặt câu hỏi, yêu cầu SV đưa ra nhận xét, GV

kết luận.

GV và lớp thảo luận về kiến thức của bài học mới, rồi GV rút ra kết

luận, SV ghi nhận kiến thức mới.

GV trình bày nội dung và vấn đề hóa câu hỏi, yêu cầu SV đưa ra nhận xét, tranh

luận và GV kết luận.

GV trình bày nội dung và vấn đề hóa câu hỏi, GV chia lớp thành các nhóm, yêu

cầu các nhóm đưa ra nhận xét, tranh luận và GV kết luận.

GV sử dụng phương thức khác … … … … . … . . … … … …

Hoạt động 6: Vận dụng kiến thức.

Giao nhiệm vụ cho SV giải các bài tập trong giáo trình, bài tập có vấn

đề GV đã biên soạn

Giao nhiệm vụ SV seminar đề tài

GV nêu ứng dụng thực tiễn gắn liền với kiến thức liên quan tới bài học.

Sau đó GV yêu cầu giải thích và GV kết luận.

Giảng GV nêu ứng dụng thực tiễn gắn liền với kiến thức liên quan tới

bài học. Sau đó GV yêu cầu giải thích, GV kết luận và yêu cầu SV đưa ra

thêm các ứng dụng tương tự khác.

GV giao nhiệm vụ cho SV tìm kiếm các ứng dụng thực tiễn của kiến

thức mới.

PL40

Yêu cầu SV thiết kế một phương án mới để kiểm tra lại kiến thức vừa học.

Giao nhiệm vụ cho SV giải bài tập thí nghiệm sau quá trình thực hành.

Khuyến khích SV tham gia vào quá trình thực hiện sáng kiến cải tiến, đề tài

nghiên cứu khoa học.

GV sử dụng phương thức khác … … … … . … . . … … … …

Câu 2. Trong thực tế, Thầy/Cô đồng ý với phát biểu nào sau đây về đánh giá

năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề của SV trong dạy học Vật lí đại cương

? Hãy đánh dấu (X) vào ô tương ứng. Ý kiến khác của Thầy/Cô (Điền vào

khoảng trống)

2.1 Xác định mức độ SV hiểu vấn đề……………………………………..

2.2. Xác định mức độ năng lực SV phát hiện và triển khai GQVĐ………

2.3. Xác định mức độ năng lực SV trình bày giải pháp GQVĐ.….….…..

2.4. Xác định mức độ năng lực SV phát hiện giải pháp khác GQVĐ và phát hiện vấn đề mới….

2.5. Ý kiến khác của Thầy/Cô ……………………...

Câu 3. Thầy/Cô đánh giá thế nào về tác dụng của các phương pháp dạy học Vật lí nhằm phát triển năng lực phát hiện và GQVĐ sau đây ? Thầy/Cô tự điền thêm các phương pháp khác.

Tác dụng của các phương pháp dạy học Vật lí đại cương nhằm phát triển năng lực phát hiện và GQVĐ TT Tên phương pháp dạy học

Tốt Ý kiến khác Không tốt

1 PP Thuyết trình

2 PP vấn đáp đàm thoại

3 PP Thực nghiệm

4 PP Mô hình

5 PP Trình bày nêu vấn đề

6 PP Tìm tòi một phần

7 PP Nghiên cứu

PL41

8 PP Dạy học dự án

9 PP Ngoại khóa Vật lí

10 …………………………

Câu 4. Trong dạy học Vật lí đại cương Thầy/Cô có thực hiện đánh giá năng lực GQVĐ của SV hay không ?

a. Có………………………………………………………………………

b. Có nhưng ít……………………………………………………………….

c. Không………………………………………………… ………………....

Câu 5. Thầy/Cô đã sử dụng hình thức nào trong các hình thức sau đây để đánh giá năng lực phát hiện và GQVĐ của SV trong dạy học Vật lí đại cương ?

5.1. Đánh giá quá trình………....….…........ ......................................

5.2. Đánh giá theo chuẩn đầu ra.......................... ...............................

5.3. Đánh giá theo tiêu chí…………………………… .....................

5.4. Đánh giá chuẩn đoán………………………...............................

5.5. Đánh giá chính thức………………………… ............................

5.6. Đánh giá không chính thức………………… .............................

5.7. Không dùng hình thức nào…………………… ..........................

5.8. Hình thức khác(ghi tên hình thức)……………… ......................

Câu 6. Thầy/Cô cho biết mức độ quan trọng của từng mục đích, mục tiêu dưới đây của việc đánh giá năng lực phát hiện và GQVĐ của SV trong dạy học Vật lí (Khoanh tròn vào một chữ số phù hợp số 1 là quan trọng nhất, số 5 là ít quan trọng nhất).

Số điểm

3 1 2 4 5

a. GV đánh giá năng lực phát hiện và GQVĐ của SV, từ đó điều chỉnh cách dạy

b. SV tự nhận biết năng lực phát hiện và GQVĐ của bản thân, điều chỉnh cách học.

c. Tham gia đánh giá kết quả học tập

Câu 7. Phương pháp Thầy/Cô đã sử dụng để đánh giá năng lực phát hiện và GQVĐ của SV?

PL42

7.1. Vấn đáp…………………………………………………………

7.2. Quan sát……………………………………………………………

7.3. Nghiên cứu sản phẩm GQVĐ của SV……………………………

7.4. SV tự đánh giá………………………………………………

7.5. Hình thức khác................................................................

Câu 8. Thầy/Cô đã sử dụng công cụ nào để đánh giá năng lực GQVĐ của SV ?

8.1. Đề kiểm tra………………………………………………………………

8.2 . Bài tập lớn…………………………………………………………

8.3. Câu hỏi và bài tập tại lớp…………………………………………

8.4. Giao vấn đề cần nghiên cứu cho SV báo cáo, thuyết trình…………

8.5. Công cụ khác (ghi tên công cụ)……………………………………

PL43

Phiếu số 2. Điều tra SV

PHIẾU ĐIỀU TRA HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP

VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG CỦA SINH VIÊN

Trường ĐH :……………… …………. Lớp: ..……

Họ và tên: …………………………

Một số từ viết tắt trong phiếu tìm hiểu

SV: (SV)

SGT: Sách giáo trình

GQVĐ: Giải quyết vấn đề

ĐH: Đại học

Câu 1.

Thực tế ở trường bạn đã được tham gia ở mức độ nào trong mỗi hoạt động

học tập vật lí dưới đây ? Hãy đánh dấu X vào ô tương ứng với mức độ đó.

Các mức độ

Chưa TT Các hoạt động học tập Vật lí đại cương Thường Thỉnh bao xuyên thoảng giờ

Nghe GV nêu vấn đề, tình huống cần nghiên cứu ở

1 phần mở đầu, sau đó nêu những vấn đề trọng tâm của

bài học khi vào bài học mới.

Được nghe GV bắt đầu bằng tình huống có vấn đề 2 khi bắt đầu vào bài học mới.

GV kể câu chuyện lịch sử Vật lí, hoặc thí dụ thực

3 tế cập nhật những vấn đề mới liên quan đến bài học

khi bắt đầu.

GV nhắc lại hoặc đặt câu hỏi một kiến thức đã 4 học, rồi GV dẫn dắt vào bài học mới.

Khi bắt đầu bài học mới, được GV giới thiệu thí 5 nghiệm mô phỏng, quan sát tranh, hình ảnh.

Khi bắt đầu bài học mới, GV giới thiệu và trình

6 chiếu cho cả lớp xem video clip liên quan tới kiến

thức bài học.

PL44

Được quan sát GV làm một thí nghiệm kiểm chứng 7 về một định lí, định luật có liên quan tới bài học.

Được quan sát GV làm một thí nghiệm kiểm chứng 8 về một vấn đề kiến thức có liên quan tới bài học.

Được GV yêu cầu làm một thí nghiệm kiểm chứng 9 về một vấn đề kiến thức có liên quan tới bài học.

Khi bắt đầu bài học mới, nghe giảng viên nêu vấn đề, 10 đặt các câu hỏi có liên quan.

Khi bắt đầu bài học mới, GV nêu các yêu cầu có vấn 11 đề của bài học, thảo luận, tranh luận, lựa chọn.

Khi bắt đầu bài học mới, GV yêu cầu nêu các dự 12 đoán của vấn đề mới, GV nhận xét, bổ sung.

Khi bắt đầu bài học mới, GV chia nhóm yêu cầu

13 thảo luận, nêu các nhận xét liên quan tới kiến thức

bài học mới, GV nhận xét, bổ sung.

Được nghe giảng viên trình bày các nội dung về định 14 lí, định luật, hệ quả và ghi nhận.

Nghe GV gợi ý, tự chứng minh các nội dung về định 15 lí, định luật, hệ quả.

GV chia lớp học thành các nhóm, yêu cầu các 16 nhóm đọc tài liệu, tranh luận, GV nhận xét, bổ sung.

GV yêu cầu từng SV đọc tài liệu, tìm hiểu vấn đề,

17 trả lời các câu hỏi của GV đặt ra sau đó GV nhận

xét, bổ sung.

GV chia lớp học thành các nhóm, yêu cầu các

18 nhóm xem tài liệu, đề xuất nội dung trọng tâm

kiến thức, GV nhận xét, bổ sung.

GV nêu các kiến thức trọng tâm của bài học, các câu

19 hỏi cấp đơn vị kiến thức, SV tự suy nghĩ trả lời câu hỏi,

GV nhận xét, kết luận và ghi nhận kiến thức mới.

Được xem GV làm thí nghiệm mẫu, sau đó ghi nhận 20 số liệu.

PL45

Được xem GV làm thí nghiệm mẫu, sau đó ghi nhận 21 số liệu, tính toán kết quả.

Được quan sát GV lắp sẵn bài thí nghiệm trước. SV

22 đọc tài liệu, thực hành thí nghiệm theo tài liệu

hướng dẫn.

GV giới thiệu nội dung thí nghiệm. SV đọc tài liệu, 23 thực hành thí nghiệm theo tài liệu hướng dẫn.

GV giới thiệu nội dung thí nghiệm. SV tự lựa chọn 24 dụng cụ thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, báo cáo kết quả.

GV yêu cầu SV đề xuất tiến trình thí nghiệm, lựa

25 chọn dụng cụ phù hợp, tiến hành thí nghiệm theo

tiến trình đã đề xuất.

Được nghe GV và lớp thảo luận về kiến thức của

26 bài học mới, rồi GV rút ra kết luận, SV ghi nhận

kiến thức mới.

Trong tiến trình học kiến thức mới, sau khi GV đã trình 27 bày nội dung và đặt câu hỏi, yêu cầu SV đưa ra nhận xét.

Trong tiến trình học kiến thức mới, sau khi GV đã trình

bày nội dung và đặt câu hỏi, GV chia lớp thành các nhóm, 28 yêu cầu các nhóm đưa ra nhận xét, tranh luận và GV

kết luận.

Được nghe GV nêu ứng dụng thực tiễn gắn liền với

29 kiến thức liên quan tới bài học. Sau đó GV yêu cầu

giải thích và GV kết luận.

Được nghe GV nêu ứng dụng thực tiễn gắn liền

với kiến thức liên quan tới bài học. Sau đó GV yêu 30 cầu giải thích, GV kết luận và yêu cầu SV đưa ra

thêm các ứng dụng tương tự khác.

Được GV giao nhiệm vụ tìm kiếm các ứng dụng 31 thực tiễn của kiến thức mới.

Đọc sách, báo về Vật lí, nghe kể chuyện về Vật lí, 32 kỹ thuật.

PL46

Được xem triển lãm các thành tựu ứng dụng Vật 33 lí, kỹ thuật.

34 Được tham gia hội thi Olympic Vật lí SV toàn quốc.

Tham gia nhóm SV hoạt động sáng tạo Vật lí, kỹ thuật. 35

Tham gia các hoạt động nghiên cứu khoa học, 36 sáng kiến cải tiến kĩ thuật.

Câu 2. Em có biết khái niệm NL là gì chưa? (Chỉ đánh dấu vào 1 ô thích hợp)

a. Có………………………………………………………………................

b. Không…………………………………………………………………….

3.1. Đánh giá năng lực giải các bài toán Vật lí……………………………

3.3. Đánh giá kết quả học tập môn Vật lí…………………………………

3.4. Cách khác ……………………….…………………………………..

thân không?(Chỉ đánh dấu vào 1 ô thích hợp)

b. Không…………………………………………………………………..

Câu 5. Việc đánh giá kết quả học tập của SV do ai thực hiện?

5.1. Do GV thực hiện..................................................................................

5.2. Do SV tự thực hiện…………………………………………………

5.3. Do Ban khảo thí và đảm bảo CLGD thực hiện………….….….…...

5.4. Do GV và SV cùng thực hiện…………………………....................

5.5. Ý kiến khác…………………………………………….. ……….….

7 . 7 1 Câu 3. Em hiểu như thế nào là đánh giá học tập trong học Vật lí đại cương? . . 1 7 . 3.2. Đánh giá năng lực học Vật lí……………………………………………. . G 7 1 V . G 7 . 1 V . 7 c . 1 Câu 4. Trong học Vật lí đại cương, em có được đánh giá năng lực của bản . G h c . 1 V o G h . a. Có…………………………………………………………………………. V 7 o G c e . V G 7 h m c 1 e V . o h . m c 1 h o 7 h c . e o . G h o 7 h m ặ e 1 V o . o 7 G c m . ặ e 1 . V h 7 c c m . e 1 o . 7 c h G h m . c ặ 1 Câu 6. Việc đánh giá năng lực học tập của SV trong dạy học Vật lí đại cương . á o V o c h G h c . 1 c ặ ở trường em được thực hiện tại thời điểm nào? (Ðánh dấu vào những ô thích hợp) á o V h G o . c c e c ặ 6.1. Trong quá trình dạy học mỗi bài học……………………………………… o V c 7 G b h m c c ặ e 6.2. Kết thúc mỗi bài học……………………………………………………… á . V G 7 ạ c o b h c c m c 1 6.3. Sau mỗi phần, hoặc mỗi chương trong giáo trình………………………… V . n á h ạ 7 c o h . c 1 c e o 6.4. Ðầu năm học………………………………………………………………. n . á c o h 7 b h c . l m ặ 1 c e á o . ạ G o h ê b c l . m c e ặ 1 n V o G n ạ h ê b m c . e V n o c n G ạ h b l c m e b ặ á V n o ạ h c G

PL47

sau đây?

7.1. GV cho em hoặc các bạn lên bảng giải bài tập…………………………

7.2. GV cho em làm các đề kiểm tra viết, và các câu hỏi trắc nghiệm khách

quan để tự giải ở nhà và yêu cầu em tự đánh giá……………………………

7.3. GV đặt câu hỏi và yêu cầu câu trả lời của em ở lớp………..…………..

nào sau đây cho các em thực hiện?(Ðánh dấu vào những ô thích hợp).

8.2. Các câu hỏi trắc nghiệm khách quan yêu cầu giải ở nhà

Thường xuyên…….Thỉnh thoảng………Không……..

8.4. Thực hiện đề tài seminar.

Thường xuyên…….Thỉnh thoảng……Không…………………..

8.5. Trả lời những câu hỏi/bài tập ở phiếu học tập.

Thường xuyên…………..…….Thỉnh thoảng…………Không…………

8.6. Những nhiệm vụ khác…………………….

đại cương GV có đưa ra nhận xét hay không? (Ðánh dấu vào chỉ 1 ô thích

hợp).

9.1. Thường xuyên……………………………………………………..

9.2. Thỉnh thoảng có……………………………………………………

9.3. Không có…………………………………………………………..

6.5. Giữa học kỳ……………………………………………………………….. 7 6.6. Cuối năm học……………………………………………………………… . 7 1 6.7. Thời điểm khác………………………………………………………….. . 7 . 1 Câu 7. Em đã được GV dạy Vật lí đại cương yêu cầu thực hiện nhiệm vụ nào . . 1 G . V G 7 V . G c 1 V 7 h c . . o 7 h c 1 7.4. GV giao bài làm thực hành cho em và yêu cầu em đánh giá kết quả…… . o 7 G h . e 1 7.5. GV giao bài làm thực hành cho nhóm và yêu cầu nhóm đánh giá kết quả . V o m . e 1 ……………………………………………………………………………….. G 7 m . c e 7.6. GV nhận xét sự chuẩn bị bài tập về nhà và những lời giải sáng tạo của các V . h G h m 1 em…………………………………………………………………………….. o V h 7 G o c . ặ Câu 8. GV dạy học Vật lí đại cương ở lớp em thường giao những nhiệm vụ o . V h h c c ặ 1 e o o G h c . c m ặ 8.1. Ðề kiểm tra viết. Thường xuyên…….Thỉnh thoảng………Không…….. V c 7 o h c e á . c G o h m c c 1 e á V o c h . m c e ặ 8.3. Bài tập tự luận về nhà. Thường xuyên…….Thỉnh thoảng……Không… á h o b c m c c o ạ G h b h ặ e n V o ạ o h c b c m ặ n o á ạ l c c e ặ c n c h ê h l m c á o n o c ê b l c ặ Câu 9. Trong giờ học, khi em trả lời câu hỏi và khi các em giải bài tập Vật lí á n h c ạ ê c b e c o á n n b ả m b ặ c ạ c n b ả c l b n á g h ạ n b ê ả c o n g c ạ n n l g ặ á n g ê b i c l g c b n ạ ả ê i l ả g n i c n ả b ê n i b á i ạ n g ả ả l b c b n i n ê à ả b b g g n i

PL48

Câu 10. GV dạy Vật lí đại cương lớp em đã dùng những dạng câu hỏi nào để

đánh giá năng lực GQVÐ của em? (Ðánh dấu vào ô thích hợp).

10.1 Nhiều lựa chọn……………………………………………………

10.2 Ðúng/Sai………………………………………………………….

10.3 Ghép đôi…………………………………………………………...

10.4 Ðiền khuyết……………………………………………………….

PL49

Phụ lục 6 THỐNG KÊ SỐ LIỆU PHIẾU ĐIỀU TRA Kết quả xử lý phiếu điều tra ý kiến của giảng viên và SV về tổ chức hoạt động học tập trong dạy học Vật lí đại cương.

1. Các trường đại học đã khảo sát

TT Tên trường

1 Trường Sỹ quan Kỹ thuật Quân sự, Thành phố Hồ Chí Minh

2 Trường Sỹ quan Công binh, Tỉnh Bình Dương

3 Trường Sỹ quan Lục quân 2 (Đại học Nguyễn Huệ), Tỉnh Đồng Nai

4 Học viện kỹ thuật Mật mã, phân viện Thành phố Hồ Chí Minh

2. Thống kê số liệu trong phiếu điều tra Giảng viên (36 GV)

Câu 1.

Nội dung

Số GV cho ý kiến (18)

Ý kiến của các giảng viên Hoạt động

Tổng SL Tỷ lệ (%) (HĐ)

Thầy/Cô đã từng tổ chức các hoạt động dạy học nào trong tiến trình xây dựng kiến thức mới sau đây

HĐ1 Làm xuất

16 89

GV nêu vấn đề, tình huống cần nghiên cứu ở phần mở đầu, sau đó nêu những vấn đề trọng tâm của bài học khi vào bài học mới. hiện vấn đề mới ở SV khi bắt đầu bài học mới 12 66,7

GV bắt đầu bằng tình huống có vấn đề khi bắt đầu vào bài học mới.

15 83,3

GV kể câu chuyện lịch sử Vật lí, hoặc thí dụ thực tế cập nhật những vấn đề mới liên quan đến bài học khi bắt đầu.

PL50

13 72,2

GV nhắc lại hoặc hỏi lại một kiến thức đã học, rồi GV dẫn dắt vào bài học mới.

14 77,8

GV giới thiệu thí nghiệm mô phỏng, quan sát tranh, hình ảnh nhằm phát hiện tình huống có vấn đề.

10 55,5

GV giới thiệu và trình chiếu cho cả lớp xem video clip liên quan tới kiến thức bài học.

9 50

GV làm một thí nghiệm kiểm chứng về một vấn đề kiến thức có liên quan tới bài học nhằm phát hiện tình huống có vấn đề.

6 33,3

GV làm một thí nghiệm mô phỏng nhằm phát hiện tình huống có vấn đề.

8 44,4

GV yêu cầu làm một thí nghiệm kiểm chứng về một vấn đề kiến thức có liên quan tới bài học nhằm phát hiện tình huống có vấn đề.

GV sử dụng phương thức khác. 0

HĐ2

9 50

Giảng viên trình bày các nội dung về định lí, định luật, hệ quả và SV ghi nhận.

13 72,2

GV nêu các yêu cầu có vấn đề của bài học, thảo luận, tranh luận, lựa chọn.

Hướng dẫn SV nêu dự (giả đoán thuyết) của vấn đề mới. 9 50

GV yêu cầu SV nêu các dự đoán của vấn đề mới, GV nhận xét, bổ sung.

11 61,1

GV chia nhóm yêu cầu thảo luận, nêu các nhận xét liên quan tới kiến thức bài học mới, GV nhận xét, bổ sung.

8 44,4

GV nêu các kiến thức trọng tâm của bài học, các câu hỏi cấp đơn vị kiến thức,

PL51

SV tự suy nghĩ trả lời, GV nhận xét, kết luận và ghi nhận kiến thức mới.

GV sử dụng phương thức khác. 0

HĐ3

12 66,7

GV gợi ý, SV tự chứng minh các nội dung về định lí, định luật, hệ quả, GV nhận xét, kết luận.

13 72,2

giảng viên trình bày các nội dung về định lí, định luật, hệ quả, SV ghi nhận.

14 77,8 Giúp SV xác định được vấn đề là xác câu định hỏi/bài toán cần giải quyết. GV chia lớp học thành các nhóm, yêu cầu các nhóm đọc tài liệu, tranh luận, GV nhận xét, bổ sung.

9 50

GV yêu cầu từng SV đọc tài liệu, tìm hiểu vấn đề, trả lời các câu hỏi của GV đặt ra sau đó GV nhận xét, bổ sung.

11 61,1

15 83,3

GV nêu các câu hỏi cấp đơn vị kiến thức, chia lớp thành các nhóm thảo luận, tự suy nghĩ trả lời, GV nhận xét, kết luận và SV ghi nhận kiến thức mới. Hướng dẫn SV tự học, sau đó kiểm tra, đánh giá, hợp thức hóa kiến thức mới.

GV sử dụng phương thức khác. 0

HĐ4 7 38,9

GV làm thí nghiệm mẫu, SV ghi nhận số liệu.

13 72,2

GV làm thí nghiệm mẫu, sau đó ghi nhận số liệu, tính toán kết quả.

Thực hiện phương án/thí nghiệm kiểm tra dự đoán (giả thuyết).

12 66,7

GV lắp sẵn bài thí nghiệm trước. SV đọc tài liệu, thực hành thí nghiệm theo tài liệu hướng dẫn.

14 77,8

GV giới thiệu nội dung thí nghiệm. SV đọc tài liệu, thực hành thí nghiệm theo tài liệu hướng dẫn.

PL52

7 38,9

GV giới thiệu nội dung thí nghiệm. SV tự lựa chọn dụng cụ thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, báo cáo kết quả.

4 22,2

GV yêu cầu SV đề xuất tiến trình thí nghiệm, lựa chọn dụng cụ phù hợp, tiến hành thí nghiệm theo tiến trình đã đề xuất.

GV sử dụng phương thức khác.

HĐ5 17 94,4

GV thuyết trình nội dung và đặt câu hỏi, yêu cầu SV đưa ra nhận xét, GV kết luận.

Hợp thức hóa kết quả nghiên cứu. 13 72,2

GV và lớp thảo luận về kiến thức của bài học mới, rồi GV rút ra kết luận, SV ghi nhận kiến thức mới.

9 50

GV trình bày nội dung và vấn đề hóa câu hỏi, yêu cầu SV đưa ra nhận xét, tranh luận và GV kết luận.

12 66,7

GV trình bày nội dung và vấn đề hóa câu hỏi, GV chia lớp thành các nhóm, yêu cầu các nhóm đưa ra nhận xét, tranh luận và GV kết luận.

GV sử dụng phương thức khác.

HĐ6

18 100 dụng Giao nhiệm vụ cho SVgiải các bài tập trong giáo trình, bài tập có vấn đề GV đã biên soạn. Vận kiến thức.

14 77,8 Giao nhiệm vụ SV seminar đề tài.

10 55,5

GV nêu ứng dụng thực tiễn gắn liền với kiến thức liên quan tới bài học. Sau đó GV yêu cầu giải thích và GV kết luận.

10 55,5

Giảng GV nêu ứng dụng thực tiễn gắn liền với kiến thức liên quan tới

PL53

bài học. Sau đó GV yêu cầu giải thích, GV kết luận và yêu cầu SV đưa ra thêm các ứng dụng tương tự khác.

13 72,2

GV giao nhiệm vụ cho SV tìm kiếm các ứng dụng thực tiễn của kiến thức mới.

9 50

Yêu cầu SV thiết kế một phương án mới để kiểm tra lại kiến thức vừa học.

0

Giao nhiệm vụ cho SV giải bài tập thí nghiệm sau quá trình thực hành.

13 72,2

Khuyến khích SV tham gia vào quá trình thực hiện sáng kiến cải tiến, đề tài nghiên cứu khoa học.

GV sử dụng phương thức khác. 0

Câu 2. Trong thực tế, Thầy/Cô đồng ý với phát biểu nào sau đây về đánh giá

năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề của SV trong dạy học Vật lí đại cương ?

2.1 Xác định mức độ SV hiểu vấn đề: 16/18 = 88,9%

2.2. Xác định mức độ năng lực SV phát hiện và triển khai GQVĐ: 17/18 =

94,4%

2.3. Xác định mức độ năng lực SV trình bày giải pháp GQVĐ: 12/18 = 66,7%

2.4. Xác định mức độ năng lực SV phát hiện giải pháp khác GQVĐ và phát

hiện vấn đề mới: 15/18 = 83,3%

2.5. Ý kiến khác của thầy (cô)…………………………………

Câu 3. Thầy/Cô đánh giá thế nào về tác dụng của các phương pháp dạy học

Vật lí nhằm phát triển năng lực phát hiện và GQVĐ sau đây ? (Thầy/Cô tự

điền thêm các phương pháp khác).

Tác dụng của các phương pháp dạy học Vật lí Tên phương pháp dạy nhằm phát triển năng lực phát hiện và GQVĐ TT học Tốt Không tốt Ý kiến khác

SL % SL % SL %

1 PP Thuyết trình 11 61,1 07 38,9 0 0

PL54

2 PP vấn đáp đàm thoại 14 77,8 03 16,7 01 5,5

3 PP Thực nghiệm 07 38,9 09 50 02 11,1

4 PP Mô hình 05 27,8 05 27,8 08 44,4

5 PP Trình bày nêu vấn đề 16 88,9 0 0 02 11,1

6 PP Tìm tòi một phần 06 33,3 12 66,7 0 0

7 PP Nghiên cứu 09 50 06 33,3 03 16,7

8 PP Dạy học dự án 11 61,1 04 22,2 03 16,7

9 PP Ngoại khóa Vật lí 05 27,8 09 50 04 22,2

10 …………………………

Câu 4. Trong dạy học Vật lí đại cương Thầy/Cô có thực hiện đánh giá năng lực

GQVĐ của SV hay không ?

a. Có …….14/18= 77,8%

b. Có nhưng ít….03/18=16,7

c. Không……01/18=5,5%

Câu 5. Thầy/Cô đã sử dụng hình thức nào trong các hình thức sau đây để

đánh giá năng lực phát hiện và GQVĐ của SV trong dạy học Vật lí đại cương?

5.1. Đánh giá quá trình……………………………………..02/18=11,1%

5.2. Đánh giá theo chuẩn đầu ra……………………………09/18= 50%

5.3. Đánh giá theo tiêu chí…………………………….……02/18=11,1%

5.4. Đánh giá chuẩn đoán…………………………..……….01/18=5,5%

5.5. Đánh giá chính thức…………………………….……...02/18=11,1%

5.6. Đánh giá không chính thức…………………………….01/18=5,5%

5.7 Không dùng hình thức nào…………………………..….01/18=5,5%

5.8 Hình thức khác(ghi tên hình thức)……………………………..

Câu 6. Thầy/Cô cho biết mức độ quan trọng của từng mục đích, mục tiêu

dưới đây của việc đánh giá năng lực phát hiện và GQVĐ của SV trong dạy

học Vật lí đại cương (Khoanh tròn vào một chữ số phù hợp số 1 là quan trọng

nhất, số 5 là ít quan trọng nhất).

1 2 3 4 5 Số điểm

Số lượng/số phần trăm

7 (38,9) 6 (33,3) 2 (11,1) 1 (5,6)

2 (11,1)

PL55

6.1. GV đánh giá năng lực phát

hiện và GQVĐ của SV, từ đó

2 (11,1) 4 (22,2) 6 (33,3) 3 (16,7) 3 (16,7)

điều chỉnh cách dạy.

6.2. SV tự nhận biết năng lực

học tập của bản thân, từ đó điều

2 (11,1) 7 (38,9) 3 (16,7) 2 (11,1) 4 (22,2)

chỉnh cách học

6.3. Tham gia đánh giá kết quả

học tập.

Câu 7. Phương pháp Thầy/Cô đã sử dụng để đánh giá năng lực phát hiện và

GQVĐ của SV?

7.1. Vấn đáp……………………………………………………04/18 = 22,2%

7.2. Quan sát………………………………………………….01/18 = 5,55%

7.3. Nghiên cứu sản phẩm GQVĐ của SV……………………09/18 = 50%

7.4. SV tự đánh giá…………………………………….04/18 = 22,2%

7.5. Hình thức khác…………………………………………...

Câu 8. Thầy/Cô đã sử dụng công cụ nào để đánh giá năng lực GQVĐ của SV?

8.1. Đề kiểm tra……………………………………………….02/18 = 11,1%

8.2 . Bài tập lớn……………………………………………….05/18 = 27,8%

8.3. Câu hỏi và bài tập tại lớp…………………………………03/18 = 16,7%

8.4. Giao vấn đề cần nghiên cứu cho SV báo cáo, thuyết trình……08/18 =

44,4%.

8.5. Công cụ khác(ghi tên công cụ)……… ………………………………..

3. Thống kê số liệu trong phiếu điều tra SV (715 SV)

Các hoạt động học tập Vật lí Tổng TT đại cương Thường xuyên Thỉnh thoảng Chưa bao giờ

ở trường ĐH SL % SL % SL %

Nghe GV nêu vấn đề, tình huống

1 cần nghiên cứu ở phần mở đầu,

sau đó nêu những vấn đề trọng 500 69,9 100 13,9 115 16,2

PL56

tâm của bài học khi vào bài học

mới.

Được nghe GV bắt đầu bằng tình

2 huống có vấn đề khi bắt đầu vào

bài học mới. 507 70,9 180 25,2 28 3,9

GV kể câu chuyện lịch sử Vật

lí, hoặc thí dụ thực tế cập nhật 3 những vấn đề mới liên quan đến

bài học khi bắt đầu. 328 45,9 300 50.6 87 12,1

GV nhắc lại hoặc đặt câu hỏi

4 một kiến thức đã học, rồi GV

dẫn dắt vào bài học mới. 422 59 284 39,7 9 1,3

Khi bắt đầu bài học mới, được

5 GV giới thiệu thí nghiệm mô

phỏng, quan sát tranh, hình ảnh. 100 13,9 490 68,5 125 17,4

Khi bắt đầu bài học mới, GV giới

thiệu và trình chiếu cho cả lớp 6 xem video clip liên quan tới

kiến thức bài học. 90 12,6 575 80,4 50 7

Được quan sát GV làm một thí

nghiệm kiểm chứng về một 7 định lí, định luật có liên quan

tới bài học. 288 40,3 390 54,5 37 5,2

Được quan sát GV làm một thí

8 nghiệm kiểm chứng về một vấn

đề kiến thức có liên quan tới bài học. 142 19,9 490 68,5 83 11,6

Được GV yêu cầu làm một thí

9 nghiệm kiểm chứng về một vấn

đề kiến thức có liên quan tới bài học. 112 15,7 397 55,5 206 28,8

Khi bắt đầu bài học mới, nghe

10 giảng viên nêu vấn đề, đặt các câu

hỏi có liên quan. 254 35,5 383 53,5 78 11

PL57

Khi bắt đầu bài học mới, GV nêu

11 các yêu cầu có vấn đề của bài học,

thảo luận, tranh luận, lựa chọn. 243 34 408 57,1 64 8,9

Khi bắt đầu bài học mới, GV yêu

12 cầu nêu các dự đoán của vấn đề

mới, GV nhận xét, bổ sung. 319 43,4 334 46,7 62 8,6

Khi bắt đầu bài học mới, GV

chia nhóm yêu cầu thảo luận,

13 nêu các nhận xét liên quan tới

kiến thức bài học mới, GV nhận

xét, bổ sung. 178 24,9 454 63,5 83 11,6

Được nghe giảng viên trình bày

14 các nội dung về định lí, định luật,

hệ quả và ghi nhận. 305 42,6 386 54 24 3,6

Nghe GV gợi ý, tự chứng minh

15 các nội dung về định lí, định luật,

hệ quả. 227 31,7 436 60,1 52 8,2

GV chia lớp học thành các

nhóm, yêu cầu các nhóm đọc tài 16 liệu, tranh luận, GV nhận xét,

bổ sung. 153 21,4 471 65,9 91 12,7

GV yêu cầu từng SV đọc tài

liệu, tìm hiểu vấn đề, trả lời các 17 câu hỏi của GV đặt ra sau đó

GV nhận xét, bổ sung. 254 35,5 396 55,4 65 9,1

GV chia lớp học thành các

nhóm, yêu cầu các nhóm xem 18 tài liệu, đề xuất nội dung trọng

tâm kiến thức, GV nhận xét, bổ sung. 380 53,1 287 40,1 48 6,8

GV nêu các kiến thức trọng tâm

19 của bài học, các câu hỏi cấp đơn vị

kiến thức, SV tự suy nghĩ trả lời, 400 56 301 42,1 14 1,9

PL58

GV nhận xét, kết luận và ghi nhận

kiến thức mới.

Được xem GV làm thí nghiệm 20 mẫu, sau đó ghi nhận số liệu. 200 28 373 52,1 142 19,9

Được xem GV làm thí nghiệm

21 mẫu, sau đó ghi nhận số liệu, tính

toán kết quả. 321 44,9 330 46,2 64 9,9

Được quan sát GV lắp sẵn bài thí

nghiệm trước. SV đọc tài liệu, 22 thực hành thí nghiệm theo tài liệu

hướng dẫn. 179 25 378 53 158 22

GV giới thiệu nội dung thí

nghiệm. SV đọc tài liệu, thực 23 hành thí nghiệm theo tài liệu

hướng dẫn. 132 18,5 346 48,4 237 33,1

GV giới thiệu nội dung thí

nghiệm. SV tự lựa chọn dụng cụ thí 24 nghiệm, tiến hành thí nghiệm, báo

cáo kết quả. 96 13,4 312 43,6 307 43

GV yêu cầu SV đề xuất tiến trình

thí nghiệm, lựa chọn dụng cụ phù 25 hợp, tiến hành thí nghiệm theo

tiến trình đã đề xuất. 50 7 271 37,9 394 55,1

Được nghe GV và lớp thảo luận

về kiến thức của bài học mới, rồi 26 GV rút ra kết luận, SV ghi nhận

kiến thức mới. 355 49,7 302 42,2 58 8,9

Trong tiến trình học kiến thức mới,

27 sau khi GV đã trình bày nội dung và

đặt câu hỏi, yêu cầu SV đưa ra nhận xét. 400 56 232 32,4 83 11,6

Trong tiến trình học kiến thức mới, 28 sau khi GV đã trình bày nội dung và 315 44,1 365 51,1 35 4,8

PL59

đặt câu hỏi, GV chia lớp thành các

nhóm, yêu cầu các nhóm đưa ra nhận

xét, tranh luận và GV kết luận.

Được nghe GV nêu ứng dụng

thực tiễn gắn liền với kiến thức 29 liên quan tới bài học. Sau đó GV

yêu cầu giải thích và GV kết luận. 276 38,6 367 51,3 72 10,1

Được nghe GV nêu ứng dụng

thực tiễn gắn liền với kiến thức

liên quan tới bài học. Sau đó 30 GV yêu cầu giải thích, GV kết

luận và yêu cầu SV đưa ra thêm

các ứng dụng tương tự khác. 253 35,4 403 56,4 59 8,2

Được GV giao nhiệm vụ tìm

31 kiếm các ứng dụng thực tiễn

của kiến thức mới. 190 26,6 370 51,7 155 21,7

Đọc sách, báo về Vật lí, nghe kể 32 chuyện về Vật lí, kỹ thuật. 85 11,9 443 62 187 26,1

Được xem triển lãm các thành 33 tựu ứng dụng Vật lí, kỹ thuật. 26 3,6 102 14,3 587 82,1

Được tham gia hội thi Olympic 34 Vật lí SV toàn quốc. 183 25,6 265 37,1 267 37,3

Tham gia nhóm SV hoạt động 35 sáng tạo Vật lí, kỹ thuật. 25 3,5 201 28,1 489 68,4

Tham gia các hoạt động nghiên

36 cứu khoa học, sáng kiến cải tiến

kĩ thuật. 15 2,1 163 22,8 537 75,1

PL60

Phụ lục 7 TÓM LƯỢC BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI SEMINAR CỦA SV

PL61

PL62

PL63

PL64

PL65

PL66

PL67

Phụ lục 8 HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

Hình ảnh thực nghiệm tại Trường Sỹ quan Kĩ thuật Quân sự năm 2016

Hình ảnh thực nghiệm tại Trường Sỹ quan Kĩ thuật Quân sự năm 2017

PL68

Hình ảnh thực nghiệm tại Trường Sỹ quan Kĩ thuật Quân sự năm 2016

Hình ảnh thực nghiệm tại Trường Sỹ quan Kĩ thuật Quân sự năm 2017

PL69

Hình ảnh thực nghiệm tại Trường Sỹ quan Kĩ thuật Quân sự năm 2017

Hình ảnh thực nghiệm tại Trường Sỹ quan Kĩ thuật Quân sự năm 2017

PL70

PL71

Phụ lục 9 CÁC HÌNH VẼ, TRANH ẢNH, MÔ HÌNH MỘT SỐ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Động cơ xe ô tô Gaz666

PL72

Động cơ xe UAZ

Động cơ xe Kamaz