Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Tăng cường tính thực tiễn nhằm gây hứng thú cho học sinh trong dạy học kiến thức phần Nhiệt học vật lí 10 THPT

Chia sẻ: Buctranhdo Buctranhdo | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:42

Thêm vào BST

Báo xấu

21
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu sáng kiến là xây dựng các kiến thức, tình huống thực tiễn áp dụng vào quá trình dạy học một số kiến thức Phần “Nhiệt học” vật lí 10 THPT nhằm gây hứng thú cho học sinh và bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho học sinh từ đó góp phần nâng cao chất lượng dạy và học.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Tăng cường tính thực tiễn nhằm gây hứng thú cho học sinh trong dạy học kiến thức phần Nhiệt học vật lí 10 THPT

PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Lý do chọn đề tài Cùng với xu thế phát triển chung của nền giáo dục thế giới trong thế kỉ XXI, nền giáo dục Việt Nam trong thời gian qua cũng đang chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học. Như vậy, phương pháp dạy chỉ hướng tới mục tiêu cung cấp kiến thức, kĩ năng mà không phát huy tính tích cực chủ động của người học, không bồi dưỡng, phát huy được những năng lực của người học thì sẽ luôn lạc hậu với thời đại. Do đó, người giáo viên phải hướng tới việc bồi dưỡng cho học sinh những phương pháp nhận thức để họ chiếm lĩnh lấy tri thức một cách tích cực và biết vận dụng tri thức đó vào thực tiễn cuộc sống. Trong quan điểm chỉ đạo của nghị quyết số 29-NQ/TW về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo của Ban Chấp hành Trung ương Đảng khóa XI nêu rõ: “Phát triển giáo dục và đào tạo là nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài. Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học. Học đi đôi với hành; lí luận gắn với thực tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội.” Trong thực tế dạy học vật lí, đa số giáo viên chỉ chú trọng đến dạy kiến thức lí thuyết, vận dụng kiến thức lí thuyết để giải các bài tập lập luận, tính toán mà chưa chú trọng đến việc vận dụng các kiến thức lí thuyết đã học được vào thực tiễn cuộc sống, khiến cho những kiến thức học sinh thu nhận được mang tính hàn lâm, khó hiểu, khó ghi nhớ, mang tính áp đặt và xa rời thực tiễn và đặc biệt không gây hứng thú cho HS. Như thế học sinh chỉ biết kiến thức lí thuyết và kỹ năng giải bài tập ở mức độ nào đó mà quên đi thực tiễn. Vấn đề đặt ra là cần thiết làm thế nào để HS thực sự hứng thú trong các tiết học Vật lí, các em thấy yêu thích môn học. Phần “Nhiệt học” Vật lí lớp 10 THPT đề cập đến những kiến thức tương đối trừu tượng, nhưng rất gần gũi với cuộc sống nên học sinh rất có nhu cầu vận dụng những kiến thức đã học để giải quyết những vấn đề thường gặp về thế giới xung quanh. Quá trình này đòi hỏi học sinh phải nắm rõ kiến thức lí thuyết, có năng lực vận dụng kiến thức lí thuyết để giải quyết các vấn đề gặp phải trong thực tiễn. Xuất phát từ những vấn đề nêu ở trên, tôi chọn đề tài nghiên cứu: “Tăng cường tính thực tiễn nhằm gây hứng thú cho học sinh trong dạy học kiến thức phần “Nhiệt học” vật lí 10 THPT”. 1
2. Mục đích nghiên cứu Xây dựng các kiến thức, tình huống thực tiễn áp dụng vào quá trình dạy học một số kiến thức Phần “Nhiệt học” vật lí 10 THPT nhằm gây hứng thú cho học sinh và bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho học sinh từ đó góp phần nâng cao chất lượng dạy và học. 3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu - Đối tượng: học sinh lớp 10 Trường THPT Nam Đàn 2. Quá trình dạy học môn Vật lý ở trường THPT - Phạm vi nghiên cứu: Phần Nhiệt học Vật lý 10 THPT - Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 9/2018 đến tháng 3/2021 4. Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lí luận: nghiên cứu tài liệu, các công trình nghiên cứu về tăng cường tính thực tiễn trong quá trình dạy học, phương pháp dạy học tích của bộ môn vật lý, sách giáo khoa phổ thông, các chủ trương chính sách của Đảng và Nhà nước về đổi mới giáo dục và đào tạo… - Phương pháp nghiên cứu các vấn đề thực tiễn trong phần Nhiệt học Vật lý10 THPT - Tiến hành thực nghiệm sư phạm: khảo sát ý kiến của giáo viên, của học sinh về tăng cường tính thực tiễn trong dạy học. Dự giờ đồng nghiệp, trao đổi ý kiến với giáo viên, xây dựng hệ thống các câu hỏi, phiếu điều tra để điều tra thực trạng. - Phương pháp thống kê toán học: sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lí kết quả thực nghiệm để rút ra kết luận, chứng minh tính khả thi của đề tài 5. Tính mới của đề tài - Điều tra được thực trạng dạy học Vật lý theo định hướng tăng cường tính thực tiễn ở một số trường THPT trên địa bàn huyện Nam Đàn và huyện Hưng Nguyên, phân tích các nguyên nhân, khó khăn, đưa ra hướng khắc phục, giải pháp để nâng cao chất lượng dạy học, áp dụng thực nghiệm có hiệu quả tại trường THPT Nam Đàn 2. - Xây dựng hệ thống các tình hướng thực tiễn áp dụng vào từng quá trình dạy học của từng bài phục vụ giảng dạy một số bài học trong Phần Nhiệt học Vật lý 10 THPT nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho HS. 2
- Tổ chức dạy học một số bài Phần Nhiệt học Vật lý 10 tại trường phổ thông phù hợp với điều kiện dạy học của nhà trường và thu được những kết quả thiết thực nhằm nâng cao chất lượng dạy học bộ môn Vật lý. Góp phần đưa kiến thức lý thuyết gần hơn với thực tiễn, giúp HS thực sự yêu thích, hứng thú học tập với bộ môn Vật lý. Cùng tham gia vào phong trào thi đua đổi mới sáng tạo trong dạy học đáp ứng với yêu cầu chương trình giáo dục phổ thông tổng thể. 3
PHẦN II NỘI DUNG I. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC TĂNG CƯỜNG TÍNH THỰC TIỄN NHẰM GÂY HỨNG THÚ CHO HỌC SINH THÔNG QUA TỔ CHỨC DẠY HỌC VẬT LÍ 1.1. Vai trò của tính thực tiễn trong dạy học vật lí Vai trò của tính thực tiễn trong dạy học vật lí là hết sức quan trọng, hầu hết các bài tập vật lí đều gắn liền với các hiện tượng trong tự nhiên, các ứng dụng trong kĩ thuật. Do đó, có thể nói tính thực tiễn của bài học vật lí là các sản phẩm mà giáo viên (GV) cần truyền đạt cho học sinh (HS) theo yêu cầu của môn học thông qua ví dụ thực tế, bài tập (BT) thực tế, thí nghiệm, hiện tượng thực tế và các ứng dụng kĩ thuật. Vật lí học là một trong số ít môn học có mối quan hệ rất chặt chẽ với tự nhiên, kĩ thuật và đời sống. Bởi vậy, việc dạy học vật lí phải được gắn với thực tiễn, thông qua những ứng dụng của nó trong kĩ thuật và đời sống. Tuy nhiên, do nhiều nguyên nhân trong đó có áp lực từ các kì thi, thời gian trong quá trình dạy học... nên việc dạy và học vật lí nặng về lí thuyết, thường theo kiểu “ghi nhớ - tái hiện”. Kết quả là khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS là rất hạn chế. Qua đó cho thấy, việc tăng cường tính thực tiễn của bài học trong dạy học vật lí là rất cần thiết, nó kích thích hứng thú học tập của HS, làm cho tiết học vật lí trở nên hấp dẫn, cuốn hút HS, góp phần đổi mới phương pháp dạy học, tránh được lối dạy học “giáo điều - sách vở”. Các ứng dụng của bài học vật lí trong thực tiễn và trong khoa học rất phong phú và đa dạng. Do đó, việc tăng cường tính thực tiễn của bài học trong dạy học sẽ làm cho bài dạy trở nên sinh động hơn, gây được hứng thú đối với HS, nhờ đó có thể tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS trong quá trình dạy học. Do đó, việc tăng cường tính thực tiễn của bài học được coi là một trong những biện pháp góp phần đổi mới phương pháp dạy học trong nhà trường THPT hiện nay. Dạy học gắn với thực tiễn góp phần phát huy nhân cách của HS, thông qua việc khuyến khích các tư duy ngẫu hứng ngay trong quá trình lĩnh hội kiến thức, hình thành ở HS rất nhiều đức tính quan trọng và rất cần thiết cho việc học tập của các em, cũng như trong đời sống của các em sau này. Dạy học gắn với thực tiễn làm cho HS học tập thoải mái hơn, tinh thần, thái độ học tập cũng tốt hơn. Trong quá trình dạy học GV không chỉ kích thích hứng thú học tập của HS mà cách tổ chức học tập gắn liền với thực tiễn cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình học tập của HS. Qua những thảo luận, tranh luận, ý kiến của mỗi cá nhân được bộc lộ, được khẳng định hay bác bỏ, qua đó những hiểu biết của họ được hình thành hay chính xác hóa, mặt khác trong việc học tập theo nhóm, tất cả mọi HS từ người học kém đến người học khá, đều có thể trình bày ý kiến của mình, tức là có điều kiện tự thể hiện mình và hoàn thiện mình hơn. Điều đó kích 4
thích rất mạnh đến hứng thú học tập của HS. Từ đó rèn luyện cho HS rất nhiều kỹ năng sống và làm việc (giao tiếp, hợp tác, tổ chức, quản lý, ra quyết định…) và kỹ năng thu thập thông tin và xử lý thông tin từ những nguồn thông tin khác nhau (thực tiễn, tài liệu, sách báo, internet…) đó là những kỹ năng cần thiết cho một người HS, cho một công dân trong thời kỳ hội nhập mới của thế kỉ 21. 1.2. Thực trạng dạy học vật lí ở trường THPT và sự cần thiết phải tăng cường tính thực tiễn nhằm gây hứng thú cho HS trong dạy học môn vật lí Vật lí học là môn khoa học thực nghiệm, đặc điểm nổi bật là phần lớn kiến thức vật lí trong chương trình trung học phổ thông đều có liên hệ với thực tiễn cuộc sống và là cơ sở vận dụng cho nhiều ngành kĩ thuật. Trong bộ môn vật lí, sự phong phú về kiến thức, sự đa dạng về các loại hình thí nghiệm và mối liên hệ chặt chẽ giữa kiến thức vật lí với thực tế đời sống là những lợi thế không nhỏ đối với tiến trình đổi mới phương pháp dạy học bộ môn, đặc biệt là đổi mới theo hướng tăng cường tính thực tiễn của bài học. Để tìm hiểu thực trạng dạy và học gắn liền với thực tiễn nhằm gây sự hứng thú cho HS chúng tôi tiến hành khảo sát thăm dò ý kiến (phụ lục 1) ở 5 trường THPT trên địa bàn huyện Nam Đàn và huyện Hưng Nguyên, tỉnh Nghệ An. Cụ thể số lượng GV các trường được khảo sát như sau: STT Tên trường Số lượng GV 1 THPT Nam Đàn 2 7 2 THPT Nam Đàn 1 6 3 THPT Kim Liên 4 4 THPT Lê Hồng Phong 5 5 THPT Đinh Bạt Tụy 3 Tổng cộng 25 Qua khảo sát thực tế ở các trường THPT nói trên cho thấy, việc dạy học vật lí ở một số trường phổ thông vẫn còn nặng về lý thuyết, giáo viên ít quan tâm đến dạy học giải quyết vấn đề tăng cường tính thực tiễn, ít sử dụng bài tập thực tế. Việc đổi mới phương pháp dạy học còn chậm, hình thức dạy học theo lối “thông báo - tái hiện” còn phổ biến, tình trạng “dạy chay” (không có hoặc ít sử dụng các thiết bị dạy học) vẫn chưa được khắc phục triệt để, thêm nữa các phương pháp dạy học tích cực chưa được vận dụng một cách có hiệu quả; khả năng vận dụng kiến thức vật lí trong đời sống của HS rất hạn chế. Một thực trạng chung là HS có thể vận dụng các định luật vật lí để giải BT tính toán thì được, nhưng không thể vận dụng định luật để làm sáng tỏ được 5
những vấn đề xuất hiện trong thực tiễn và đời sống. Chẳng hạn: HS có thể vận dụng định luật Sắc lơ để tìm áp suất mới khi nhiệt độ thay đổi nhưng không giải thích được hoặc giải thích mơ hồ vì sao về mùa hè em đi xe đạp hay bị nổ xăm? Hay HS không thể giải thích được cơ sở vật lí của câu tục ngữ “Chuồn chuồn bay thấp thì mưa, bay cao thì nắng, bay vừa thì râm”? … Do đó, trong các giờ học vật lí, học sinh còn thờ ơ và thường “ngại” giải quyết các vấn đề, các câu hỏi liên quan đến thực tiễn cuộc sống, mặc dù đa số HS cho rằng việc giải quyết vấn đề được các câu hỏi như thế là rất thú vị. Trong khi vận dụng, hầu hết HS chỉ quan tâm đến các BT tính toán mà ít chú ý đến BT định tính và các câu hỏi vận dụng trong thực tiễn. HS đồng nhất việc giải BT vật lí như là giải toán, chỉ quan tâm đến con số mà không để ý đến đơn vị, cũng như bản chất của các hiện tượng vật lí liên quan, như vậy kiến thức học được đã không được phát huy mà còn làm cho HS cảm thấy mệt mỏi vì kiến thức học quá xa rời với thực tiễn của cuộc sống. từ đó các em không say mê, yêu thích môn học vật lí và khi nào cũng cảm thấy vật lí là môn khó học. Một số nguyên nhân cơ bản dẫn đến thực trạng trên có thể kể đến là: Đối với GV: Trong việc dạy lí thuyết cũng như BT, đa số GV dành nhiều thời gian và công sức để dạy cho HS nắm được các định luật, nhận diện được các kiểu, các dạng bài tập vật lí và cách vận dụng các công thức vật lí cho từng kiểu loại bài toán đó mà ít chú trọng đến việc làm sáng tỏ bản chất của hiện tượng mô tả trong đề, điều đó phải chăng đích đến cũng chỉ là để kịp thời gian cho bài thi trắc nghiệm trong các kỳ thi đạt chỉ tiêu của nhà trường đề ra? Trong các giờ học vật lí, GV còn ít sử dụng các phương pháp dạy học tích cực, chưa gây được hứng thú cho HS, đặc biệt là dạy học gắn với thực tiễn, hình thức thảo luận nhóm ít được vận dụng vì số lượng HS trong một lớp quá đông, việc sử dụng thí nghiệm biểu diễn, thiết bị dạy học của GV chưa nhiều, cơ hội để các em được quan sát, được tiếp cận với các thí nghiệm thực hành, được rèn luyện các thao tác là rất hạn chế. Bên cạnh đó, việc kiểm tra đánh giá chưa chú trọng nhiều đến vấn đề vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống, chưa có nhiều BT có nội dung thực tế, mà chủ yếu vận dụng chỉ thiên về những BT tính toán. Các câu hỏi thực tiễn thường phức tạp, tốn nhiều thời gian cho việc giải và chấm bài nên GV thường ngại khi sử dụng chúng. Đối với HS: Trong các giờ học vật lí, HS còn thờ ơ và thường “ngại” trả lời, giải quyết vấn đề, các câu hỏi liên quan đến thực tiễn cuộc sống. Trong quá trình làm bài tập vật lí, hầu hết HS chỉ quan tâm đến các bài tập tính toán mà không quan tâm đến bài tập định tính và câu hỏi thực tiễn. HS đồng nhất việc giải bài tập vật lí như giải một bài toán, chỉ quan tâm đến các con số mà chưa chú ý đến đơn vị, đến bản chất của các đại lượng vật lí. 6
Học sinh thường chú trọng học để thi hơn là học để biết, học để giải quyết một vấn đề nào đó trong thực tiễn, để làm ra một sản phẩm nào đó, do đó loay hoay tính toán nhiều hơn là tìm tòi khám phá để hiểu biết. Bởi các em thường tâm niệm, thi cái gì học cái đấy. Khả năng sử dụng ngôn ngữ, lập luận để gải quyết vấn đề thực tiễn còn yếu, khả năng vận dụng kiến thức để tạo ra các sản phẩm phù hợp với năng lực gần như chưa có. Đối với chương trình: Theo đánh giá của nhiều nhà khoa học, sau hơn 20 năm đổi mới, mặc dù đã có những chuyển biến tích cực, song Giáo dục – Đào tạo nước ta vẫn đang bộc lộ nhiều hạn chế, bất cập. Một trong những hạn chế phải kể đến đó là nội dung chương trình còn thiên về lí thuyết, ít nhều còn mang tính hàn lâm, nặng về lí thuyết, nặng về thi cử, ít gắn với thực tiễn đời sống. Sách giáo khoa vật lí hiện nay tuy đã chú trọng đến tính thực tiễn của môn học thông qua các bài đọc thêm nhưng như thế vẫn là còn quá ít. Số lượng câu hỏi BT mang tính ứng dụng vào thực tiễn cuộc sống trong các bài kiểm tra ở trường phổ thông cũng như trong các kì thi còn rất khiểm tốn. Qua khảo sát ý kiến của các thầy cô giáo bộ môn vật lý tại các trường THPT Nam Đàn 1, THPT Nam Đàn 2 (Huyện Nam Đàn), THPT Đinh Bạt Tụy (Huyện Hưng Nguyên)… thì dạy học gắn với thực tiễn đặc biệt là phần “Nhiệt học” vật lí 10 THPT chưa được các thầy cô áp dụng hoặc áp dụng chưa thường xuyên trong các tiết học. Điều này có nhiều nguyên nhân, nhưng chủ yếu là một số nguyên nhân sau: - Do có ít thời gian: Theo các thầy cô giáo thời gian cho mỗi tiết học là 45 phút mà lượng kiến thức và nội dung của bài học cần đạt được theo chuẩn kiến thức, kỹ năng là quá nhiều vì vậy không còn thời gian để GV liên hệ với thực tiễn. - Do tư tưởng GV ít coi trọng vai trò, tác dụng của tính thực tiễn trong bài học. Tính thực tiễn của bài học đã bị “bỏ sót” ngay trong khâu thiết kế bài giảng, nội dung giáo án còn thiên về cung cấp kiến thức giáo khoa một cách thuần túy, chưa coi trọng việc soạn và sử dụng bài giảng theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS, điều này làm cho HS khá thụ động trong việc lĩnh hội tri thức, nhất là vận dụng kiến thức vào giải quyết vấn đề thực tiễn. - Do ở các trường THPT hiện nay, tuy đã có phòng thí nghiệm nhưng dụng cụ thí nghiệm, các phương tiện kĩ thuật,… chưa thực sự đầy đủ hoặc nếu có thì chất lượng không đảm bảo, cho kết quả thiếu chính xác. Hầu hết các trường THPT chưa có GV chuyên trách thiết bị để hỗ trợ cho việc lắp ráp, hoặc có thì không đúng chuyên nghành đào tạo, sửa chữa nên việc sử dụng thiết bị dạy học còn mang tính hình thức, chưa hiệu quả. 7
- Do ảnh hưởng và cách đánh giá trong thi cử, trong các bài kiểm tra định kì hay kiểm tra thường xuyên thường không có các câu hỏi vận dụng lí thuyết gắn với thực tiễn, dẫn đến tình trạng dạy để “phục vụ thi cử”, chỉ chú ý những gì cần thiết để HS đi thi hay kiểm tra. Từ kết quả khảo sát, tôi cũng thấy được mức độ quan tâm và những khó khăn mà các thầy cô gặp phải khi dạy học tăng cường tính thực tiễn nhằm gây hứng thú cho HS. Từ việc điều tra cùng với việc nghiên cứu lý luận tôi đã có những cơ sở để xây dựng tiến trình dạy học phần “Nhiệt học” Tại trường THPT một cách có hiệu quả. 1.3. Quy trình thiết kế bài học vật lí theo hướng tăng cường tính thực tiễn nhằm gây hứng thú cho HS trong tiết học vật lí Để thiết kế được các tiến trình dạy học cụ thể theo hướng phát huy tính thực tiễn chúng ta cần dựa trên cơ sở sau: - Xác định mục tiêu dạy học theo chuẩn kiến thức, kỹ năng của chương. - Lôgic phát triển nội dung của chương theo SGK hiện hành. - Nội dung học của chương. - Chuẩn bị các điều kiện cần thiết cho việc triển khai dạy học các nội dung của chương theo hướng phát huy tính thực tiễn. + Xác định một số vấn đề thực tiễn của chương. + Xây dựng hệ thống bài tập định lượng gắn với thực tiễn. + Xây dựng hệ thống bài tập định tính có nội dung thực tiễn. + Xác định các phương tiện, thiết bị và tài liệu hỗ trợ giảng dạy. + Xác định tư liệu hỗ trợ hoạt động học tập cho HS. * Đặc biệt trong quá trình giảng dạy GV cần phải chú ý đến các nguyên tắc sau: - Phải có năng lực thực hiện phù hợp với hoàn cảnh thực tế (trường hợp tham quan, hoạt động ngoại khóa…). - Không lạm dụng đưa vào quá nhiều, lấy chất lượng hơn số lượng. - Những ứng dụng đưa ra phải hấp dẫn, có chọn lọc, đảm bảo tính chính xác, khoa học, phù hợp với trình độ HS. - Mang tính phổ biến hoặc có tính thời sự. 8
- Bố trí thời gian hợp lí trong quá trình giảng dạy, luôn tạo sự thoải mái cho HS, ngữ điệu phù hợp, vui vẻ, nghiêm túc tránh sự nhàm chán. II. TĂNG CƯỜNG TÍNH THỰC TIỄN NHẰM GÂY HỨNG THÚ CHO HỌC SINH TRONG TỔ CHỨC DẠY HỌC KIẾN THỨC PHẦN “NHIỆT HỌC” VẬT LÍ 10 THPT 2.1. Cấu trúc nội dung phần “Nhiệt học” vật lí lớp 10 THPT Có thể sơ đồ hóa cấu trúc logic nội dung phần “Nhiệt học” vật lí 10 THPT như sau: Chất lỏng Các quá trình biến đổi trạng Thuyết thái và các định Chương V: Cấu tạo Chất khí động phân luật chất khí Chất khí chất tử chấtkhí Phương trình trạng thái của khí lí tưởng Chất rắn Chương VI: NHIỆT Nội năng và Các nguyên Các ứng Cơ sở của HỌC sự biến đổi lí của nhiệt dụng thực nhiệt động nội năng động lực tế lực học Chất rắn và sự Chương VII: biến dạng Sự chuyển thể của Độ ẩm của Chất rắn và Chất lỏng không khí chất lỏng. Sự các chất và các hiện chuyển thể tượng bề 2.2. Xây dựng mục tiêu và một số tình huống thực tiễn vận dụng kiến thức phần “Nhiệt học” thường gặp Chương Chất khí * Bài “Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí” - Biết được những vật nào ở điều kiện nào là thể khí, thể lỏng hay thể rắn. - Thực hiện được việc mài nhẵn hai vật rắn (ví dụ như phấn, chì...) và cho chúng tiếp xúc với nhau thì chúng hút nhau. - Giải thích được một khối khí nóng lên bản chất là do chuyển động nhiệt của các phân tử khí. 9
- Giải thích được tại sao muối, đường... lại hòa tan được trong nước. * Bài “Qúa trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi-lơ –Ma-ri-ốt” - Biết được một số quá trình biến đổi trạng thái là quá trình đẳng nhiệt trong thực tế. - Sử dụng được áp kế, có kỹ năng trong làm thí nghiệm định luật Bôi-lơ –Ma-ri- ốt. - Vận dụng được định luật Bôi-lơ –Ma-ri-ốt để giải thích được một số hiện tượng thực tiễn như: Kích thước bong bóng khí của cá, áp suất tối đa của quả bóng khi bơm, hiện tượng con nhện nước... * Bài “Qúa trình đẳng tích. Định luật Sác-lơ” - Biết được một số quá trình biến đổi trạng thái là quá trình đẳng tích trong thực tế. - Sử dụng được các dụng cụ và thực hiện được thí nghiệm của định luật Sác-lơ. - Vận dụng được định luật Sác-lơ để gải thích được một số hiện tượng trong thực tiễn như: Xăm xe đạp dễ bị nổ vào mùa hè... * Bài “Phương trình trạng thái khí lí tưởng” - Biết được các khí là khí thực trong thực tế. - Nhận biết được một số quá trình biến đổi trạng thái mà cả ba thông số trạng thái thay đổi. - Biết được một số quá trình biến đổi trạng thái là quá trình đẳng áp trong thực tế. - Biết được sự phụ thuộc của áp suất của chất khí vào độ cao. - Giải thích được một số hiện tượng trong thực tế nhờ kiến thức của phương trình trạng thái khí lí tưởng, như: Sự phồng lên của quả bóng bàn khi ngâm trong nước nóng, sự thay đổi khối lượng riêng của chất khí khi thay đổi độ cao... Chương Cơ sở của nhiệt động lực học * Bài “Nội năng và sự biến thiên nội năng” - Biết được hai cách làm thay đổi nội năng và thực hiện được những thao tác làm biến đổi nội năng của một vật, - Biết được hiệu ứng nhà kính là gì? Tác hại của hiệu ứng nhà kính và một số cách làm giảm hiệu ứng nhà kính. * Bài “Các nguyên lí của nhiệt động lực học” 10
- Nhận biết và nêu được các quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch trong cuộc sống. Thực hiện được một số quá trình thuận nghich và không thuận nghịch đơn giản. - Nhận biết được động cơ nhiệt và các bộ phận cơ bản của một động cơ nhiệt. - Có sự hiểu biết về động cơ nhiệt và vấn đề ô nhiễm môi trường trong cuộc sống hiện đại. Chương Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể * Bài “Chất rắn kết tinh. Chất rắn vô định hình” - Nhận biết chất rắn kết tinh, chất rắn vô định hình trong thực tế - Biết được một số vật dụng trong cuộc sống có ứng dụng của chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình. * Bài “Biến dạng cơ của vật rắn” - Nhận biết được sự biến dạng cơ của một số vật rắn. - Biết được các kiểu biến dạng của vật rắn. - Vận dụng được kiến thức biến dạng cơ của vật rắn để giải thích được một số ứng dụng trong thực tế, như: ống sắt làm bằng hình trụ rỗng, thép làm hình chữ V... * Bài “Sự nở vì nhiệt của vật rắn” - Biết được sự nở dài, nở khối của các vật rắn. - Thực hiện được thí nghiệm đo sự nở dài của vật rắn. - Giải thích được một số hiện tượng ứng dụng sự nở dài, nở khối của vật rắn, như: Khe hở nối hai thanh đường ray, băng kép trong rơle nhiệt... * Bài “Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng” - Nhận biết được hiện tượng căng bề mặt chất lỏng, hiện tượng dính ướt, không dính ướt và hiện tượng mao dẫn trong thực tế. - Biết được các ứng dụng liên quan đến hiện tượng căng bề mặt chất lỏng, hiện tượng dính ướt, không dính ướt, hiện tượng mao dẫn, như: ô dù làm bằng vải bat, công nghệ tuyển quặng nổi, bấc đèn dầu... - Vận dụng các kiến thức đã học về các hiện tượng bề mặt chất lỏng giải thích được các hiện tượng trong thự tế như: chiếc kim nổi trên mặt nước, bộ rễ cây nuôi cây tươi tốt, “nước đổ lá khoai”... 11
* Bài “Sự chuyển thể của các chất” - Biết được các quá trình nóng chảy, bay hơi, ngưng tụ, sự sôi của một số chất trong thực tế. - Giải thích được quá trình nóng chảy, bay hơi, ngưng tụ, sự sôi trong thực tế - Giải thích được một số hiện tượng trong thực tế về sự nóng chảy, bay hơi, ngưng tụ, sự sôi dựa vào kiến thức đã học như: Cách đúc các chi tiết máy móc, nước để trước gió dễ bay hơi hơn, không thể luộc chín trứng ở trên núi cao... * Bài “Độ ẩm không khí” - Biết được trong không khí có hơi nước và thông số độ ẩm thường gặp trong cuộc sống là độ ẩm tỉ đối. - Biết được các ảnh hưởng của độ ẩm đến các vật dụng và cuộc sống con người. 2.3. Xây dựng một số tình huống có vấn đề tăng cường tính thực tiễn phần “Nhiệt học” vật lí lớp 10 THPT Tình huống 1 (Dùng để tạo tình huống có vấn đề trong Hoạt động hình thành kiến thức của bài “Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí” ) Khi xây dựng kiến thức “Lực tương tác phân tử” GV làm thí nghiệm với 2 viên phấn. Viên thứ nhất (đã bẻ đôi và đã được mài nhẵn – đã chuẩn bị trước), viên thứ hai (bẻ đôi và không được mài nhẵn). Lần lượt ép hai nửa viên phấn lại với nhau. GV: Các em thấy hiện tượng như thế nào? HS: Viên thứ nhất thì hút nhau, Viên thứ hai thì không hút nhau. GV: Tại sao vậy? HS: Giữa các phân tử của viên phấn có lực hút, lực đẩy nhau, tùy khoảng cách giữa các phân tử mà khi thì chúng hút nhau, khi thì chúng đẩy nhau. GV: Vậy khoảng cách như thế nào giữa các phân tử thì hút nhau, khoảng cách như thế nào giữa các phân tử thì đẩy nhau? GV đưa mô hình coi liên kết giữa hai phân tử như một lò xo để xây dựng kiến thức “Lực tương tác phân tử” Tình huống 2 (Dùng để tạo tình huống có vấn đề trong Hoạt động hình thành kiến thức của bài bài “Qúa trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi-lơ –Ma-ri-ốt”) GV cho HS xem video bắn súng hơi làm bằng bơm kim tiêm 12
GV: Các em hãy nhận xé tốc độ viên đạn? HS: Tốc độ viên đạn khá lớn, vì nó làm đổ các vật làm thí nghiệm. GV: Tại sao viên đạn lại bay được với tốc độ khá lớn như thế? HS: Có lực đẩy lên viên đạn. GV: Lực đẩy này do đâu mà có? HS: Do nén lượng khí trong bơm kim tiêm, làm áp suất của khí trong bơm kim tiêm tăng lên, khi đủ lớn thì đẩy viên đạn bay ra. GV: Nhận xét các thông số trạng thái trong quá trình này? HS: Nhiệt độ không đổi, thể tích giảm, áp suất tăng. GV: Các em hãy đưa ra phỏng đoán mối quan hệ giữa áp suất và thể tích ở đây? HS: Áp suất tỷ lệ nghịch với thể tích. GV: Có đúng là áp suất tỷ lệ nghịch với thể tích không? Chúng ta cùng làm thí nghiệm sau đây (thí nghiệm kiểm chứng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt). Tình huống 3(Áp dụng cho hoạt động tìm tòi, mở rộng sau khi học bài “Qúa trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt”) Sau khi học xong bài “Qúa trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi-lơ –Ma-ri-ốt” GV làm một màn ảo thuật “Con nhện nước” (Có video kèm theo). Yêu cầu HS về nhà tìm hiểu và giải thích. Tình huống 4 (Áp dụng cho hoạt động vận dụng của bài “Qúa trình đẳng tích. Định luật Sác-lơ”) GV: Thời tiết bắt đầu chuyển sang mùa hè, nhiệt độ bắt đầu nóng lên. Có bạn nào đi xe đạp bị nổ xăm chưa? HS: Rồi ạ. GV: Tại sao về mùa này đi xe đạp lại dễ bị nổ xăm? 13
HS: Tại nóng quá, nhiệt độ lên cao. GV: Em hãy nhận xét sự thay đổi ba thông số trạng thái của lượng khí có trong xăm xe đạp? HS: Thể tích của xăm xe đạp (hoặc xe máy) xem như không đổi. Về mùa hè nhiệt độ tăng lên do thời tiết và do quá trình cọ xát bánh xe với mặt đường, áp dụng định luật Sắc – lơ, khi thể tích không đổi, áp suất tỷ lệ thuận với nhiệt độ. Vì vậy áp suất tăng lên đến lúc vượt quá giới hạn nào đó, xăm xe sẽ nổ. Tình huống 5 (Áp dụng cho hoạt động khởi động bài mới và vận dụng tính bài tập định lượng trong bài “Sự nở vì nhiệt của vật rắn”) GV: Tại sao ở chỗ tiếp nối 2 đầu thanh ray xe lửa người ta phải để một khoảng cách đủ lớn? HS: Vì thanh ray bị giãn nở vì nhiệt. GV: Khi vật rắn dãn nở vì nhiệt bị cản trở sẽ gây ra hiện tượng gì? HS: Vào mùa hè, nhiệt độ thanh ray tăng lên, làm thanh ray dãn nở. Nếu không có khoảng trống giữa hai đầu ray thì sự dài ra của thanh ray bị cản trở sẽ xuất hiện lực khá lớn làm thanh ray biến dạng, rất nguy hiểm cho đoàn tàu khi đi qua những đoạn biến dạng này. Vì vậy, chỗ tiếp nối 2 đầu thanh ray luôn có một khoảng hở đủ lớn. GV: Mỗi thanh ray trong thực tế là 12,5m; nhiệt độ chênh lệch giữa mùa hè và mùa đông là 300 thì khoảng hở giữa hai thanh ray phải là bao nhiêu? HS: ??? GV: Hướng dẫn HS đi vào bài mới để tìm ra công thức sự nở dài. Tình huống 6 (Áp dụng cho hoạt động vận dụng Bài “Bài tập chương Chất khí”) “Gió Lào nóng lắm ai ơi! Đừng vào đón gió mà rơi má hồng” Tại sao gió lào lại khô nóng làm người ta khiếp sợ đến thế? Hãy dùng các kiến thức đã học về các quá trình biến đổi trạng thái của chất khí và các nguyên lý của nhiệt động lực học để trả lời câu hỏi trên? GV gợi ý: - Vì sao gọi là gió Lào? - Vậy gió Lào truyền sang nước ta phải vượt qua dãy núi nào? - Khi lên cao nhiệt độ, áp suất như thế nào? 14
- Kết quả khi vào nước ta gió đó như thế nào? Đáp án: Về mùa hè, gió Tây Nam thổi từ Lào sang gặp dãy Trường Sơn thì bốc lên cao. Ở trên cao áp suất thấp nên không khí nở ra. Khi không khí nở ra, thực hiện công làm nội năng của nó giảm, nghĩa là nhiệt độ giảm. Do nhiệt độ giảm nên hơi nước trong không khí ngưng tụ gây ra mưa ở sườn phía Tây dãy Trường Sơn. Không khí trở nên khô ráo. Không khí khô vượt qua dãy Trường Sơn tràn xuống một số tỉnh đồng bằng miền Trung. Ở đồng bằng thì áp suất cao hơn nên không khí bị co lại, nó nhận công làm nội năng tăng, tức là nhiệt độ tăng. Do đó không khí trở nên khô nóng rất khó chịu. Tình huống 7 (Áp dụng cho hoạt động tìm tòi sáng tạo của bài “Sự nở vì nhiệt của vật rắn”) Sau khi học xong bài “Sự nở vì nhiệt của vật rắn”, GV hỏi: Khi sử dụng ấm điện để đun nước (ấm siêu tốc chẳng hạn), tại sao khi nước sôi thì ấm tự động ngắt điện? GV gợi ý: - Khi đun nước thì nhiệt độ nước thay đổi như thế nào? - Bộ phận nào giúp ngắt mạch điện khi đủ nhiệt độ? - Cấu tạo bộ phận đó như thế nào? A - Bộ phận đó hoạt động như thế nào? B Đáp án: Bộ phận giúp ngắt mạch điện khi đủ nhiệt độ là Rơle nhiệt. Rơle nhiệt có cấu tạo gồm hai thanh kim loại A và B có sự giãn nở vì nhiệt khác nhau (hệ số giãn nở vì nhiệt của B lớn hơn A). Khi nước sôi, nhiệt độ đủ lớn thì thanh A, B giãn nở vì nhiệt khác nhau làm băng kép AB cong vênh lên (Hình vẽ). Giúp hệ thống ngắt mạch. Tình huống 8 (Áp dụng cho hoạt động vận dụng cho bài “Các hiện tượng bề mặt chất lỏng”, dùng khi vào bài mới): Dân gian có câu "Nước đổ đầu vịt", “Nước đổ lá khoai” dùng cho những người không biết nghe lời dạy bảo của cha mẹ, thầy cô. Em hãy vận dụng kiến thức vật ký giải thích hiện câu nói trên? Đáp án: Do lông vịt có một lớp mỡ bao phủ, không bị nước làm dính ướt nên khi đổ nước lên đầu vịt thì nước sẽ trôi hết, không đọng lại được tí nào. Nghĩa bóng của câu nói trên là những lời dạy bảo của cha mẹ, thầy cô không đọng lại tí nào. Tình huống 9 (Áp dụng cho hoạt động vận dụng bài “Sự chuyển thể của các chất”): Tại sao về mùa đông, trong những căn phòng nhiều người, những tấm kính cửa sổ thường bị “đổ mồ hôi” và đọng những giọt nước ở trên đó? 15
Gợi ý: - Các từ “mùa đông”; “nhiều người”; “kính cửa sổ bị mờ” có nghĩa là gì? - Bài tập trên liên quan đến hiện tượng vật lý nào? - Nhiệt độ trong phòng và ngoài trời như thế nào với nhau? Đáp án: Nhiều người ở trong phòng, không khí trong phòng có nhiều hơi nước, độ ẩm cao. Nếu hơi nước gần đến bão hoà. Nhiệt độ trong phòng thường cao hơn nhiệt độ ngoài trời, cửa kính hạ xuống gần bằng ngoài trời sẽ làm cho hơi nước ngưng tụ lại, đây là nguyên nhân làm cho kính mờ đi và có thể đọng những giọt nước trên đó. Tình huống 10 (Áp dụng cho hoạt động tìm tòi sáng tạo cho bài “Sự chuyển thể của các chất”): Về mùa đông, vào buổi sáng sớm, có những hôm ta nhìn thấy sương đọng trên các ngọn cỏ, lá cây có màu trắng như “muối”. Do đó trong dân gian người ta thường gọi đó là hiện tượng “sương muối”. Vậy, bản chất của hiện tượng sương muối đó là gì? Gợi ý: - Tại sao ban đêm lại có sương. Sương xuất hiện nhiều hay ít là do đâu? - Nếu nhiệt độ không khí xuống 00C thậm chí thấp hơn thì có hiện tượng gì? - Vậy theo em bột màu trắng trên các ngọn cỏ, lá cây là đó là gì? - Có phải do muối có trong hơi nước đọng lại không? Đáp án: Ban ngày, mặt đất nhận được ánh sáng mặt trời, nhiệt độ tăng cao hơn, làm cho nước ở đó không ngừng bốc hơi, khiến lớp không khí sát mặt đất lúc nào cũng có lượng hơi nước nhất định. Mùa đông, đêm trời rất giá rét, nhất là vào những đêm không có mây, gió. Khí lạnh đọng lại sát mặt đất, khi tiếp xúc với những vật thể có nhiệt độ lạnh dưới 00C thì một phần hơi nước sẽ bám vào bề mặt vật đó mà ngưng kết thành tinh thể băng nhỏ. Đó chính là sương muối. Nên nhớ rằng nó không mặn mà chỉ trắng như muối, gần giống với lớp tuyết ở trong khoang lạnh của tủ lạnh. Lá cỏ cây vì mỏng lại có cả hai mặt cùng tản nhiệt nên cũng dễ làm lạnh, có điều kiện xuất hiện sương muối. Lượng sương muối nhiều gây nguy hiểm có thể làm chết đối với một số cây trồng. 2.4. Xây dựng một số bài tập định tính theo hướng tăng cường tính thực tiễn Dựa vào thực tiễn quá trình dạy học, nghiên cứu tài liệu cùng với mạng Intenet tôi đã xây dụng một số bài tập định tính. Việc áp dụng các bài tập này vào quá trình dạy học khiến HS cảm thấy rất hứng thú trong khi học bộ môn Vật lí, từ đó nâng cao chất lượng dạy và học. 16
BT 1: Em hãy giải thích tại sao khói tan mất trong không khí? BT 2: Phương pháp làm thấm cacbon vào thép trong luyện kim dựa trên phương diện vật lý nào? BT 3: Vì sao quả bóng cao su, sau khi bơm căng, buộc chặt vẫn bị xẹp dần? BT 4: Tại sao khi đốt rơm, rạ hoặc cỏ mới phơi khô thường nghe thấy những tiếng nổ tí tách? BT 5: Tại sao nước giếng vào mùa hè rất mát còn về mùa đông lại rất ấm? Phải chăng nước giếng và mùa hè có nhiệt độ thấp hơn vào mùa đông? BT 6: Vào những dịp tết Trung thu, chúng ta thường chơi đèn kéo quân. Đèn kéo quân có thể coi là một động cơ nhiệt. Khi ngọn nến (hiện nay người ta thường thay bằng một bóng đèn điện dây tóc) được thắp sáng thì “tán” đèn quay kéo các “quân” treo vào tán đèn quay theo, tạo nên hình bóng rất sinh động trên giấy bọc đèn. Tuy nhiên nếu chúng ta bỏ đèn vào một hộp thủy tinh kín thì dù bóng đèn điện vẫn sáng đèn cũng chỉ quay một thời gian ngắn rồi dừng lại. Em hãy sử dụng các nguyên lý của Nhiệt động lực học để giải thích hiện tượng trên? BT 7: Tại sao các thầy thuốc khuyên là không nên uống nước lạnh ngay sau khi ăn thức ăn nóng? BT 8: Em hãy giải thích vì sao bong bóng xà phòng khi mới được thổi phồng thì bay lên cao, sau đó một thời gian lại bay xuống thấp, và nếu giữa chừng không bị vỡ thì sẽ hạ xuống mặt đất? BT 9: Trong nông nghiệp, nông dân thường dùng thuật ngữ “tưới khô” để nói đến công việc thường xuyên xới đất giữa những hàng cây mới trồng để làm mất lớp đất cứng trên bề mặt đi và trở nên tơi xốp hơn. “Tưới khô” có tác dụng gì? Giải thích ý nghĩa vật lý của việc làm đó? BT 10: Tại sao mùa nắng các cây trồng lâu năm tuy không được tưới nước mà vẫn xanh tươi? BT 11: Dân gian có câu "Nước đổ đầu vịt" dùng cho những người không biết nghe lời dạy bảo của cha mẹ, thầy cô. Em hãy vận dụng kiến thức vật ký giải thích hiện câu nói trên? 17
BT 12: Vào mùa hè nóng nực, muốn làm lạnh một lon nước bằng một cục đá lạnh thì nên làm thế nào? BT 13: Tại sao ta có thể tạo ra cốc nước mát bằng cách thả vài mẩu nước đá vào cốc nước thường? BT 14: Nếu nước bị đổ ra sàn nhà, muốn cho sàn chóng khô thì ta quét cho nước loang rộng ra. Vì sao vậy? BT 15: Tại sao về mùa đông, trong những căn phòng nhiều người, những tấm kính cửa sổ thường bị “đổ mồ hôi” và đọng những giọt nước ở trên đó? BT 16: Tại sao khi lấy một lon nước ngọt từ trong tủ lạnh ra phòng ấm hơn, thấy những giọt nước lấm tấm ở ngoài thành lon. Để một lúc những giọt nước này biến mất? BT 17: Tại sao trong những căn nhà lạnh thường thường hay ẩm? BT 18: Em hãy giải thích cơ sở vật lý của câu tục ngữ “Chuồn chuồn bay thấp thì mưa, bay cao thì nắng, bay vừa thì râm”? 2.5. Các phương tiện tham gia hỗ trợ dạy học tăng cường tính thực tiễn trong phần “Nhiệt học” a) Các tranh ảnh * a1 - Sự chuyển thể các chất 18
*a2 - Động cơ nhiệt (Động cơ xe máy – Động cơ ô tô) *a3 - Hiện tượng dính ướt và không dính ướt *a4- Hiện tượng căng bề mặt chất lỏng *a5 - Hiện tượng mao dẫn * a6 - Cấu trúc tinh thể (Kim cương và than đá) 19
* a7 - Sự sôi *a8 - Sự ngưng tụ *a9 - Độ ẩm (Sương mù) *a10 - Nhà đổ mồ hôi b) Các video *b1 - Cho trứng vào chai *b2 - Con nhện nước ảo *b3 - Súng bằng bơm kim thuật tiêm 20