NGHIÊN CỨU VẬN DỤNG LÝ THUYẾT KIẾN TẠO TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÍ 10-THPT

Giáo Dục - Đào Tạo - Thạc sĩ - Cao học - Kỹ thuật TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM KHOA LÝ – HÓA - SINH ---------- NGUYỄN THỊ THU SƯƠNG NGHIÊN CỨU VẬN DỤNG LÝ THUYẾT KIẾN TẠO TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÍ 10-THPT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Quảng Nam, tháng 5 năm 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan khoá luận này do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Nguyễn Duy Linh. Những nội dung và kết quả trình bày trong khóa luận là thực và chưa từng được công bố ở đâu. Tam Kỳ, tháng 4 năm 2017 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Thu Sương LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường, quý thầy cô khoa Lý – Hóa - Sinh trường Đại học Quảng Nam và các thầy cô trực tiếp giảng dạy lớp Đại học sư phạm Vật lí K13. Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy Nguyễn Duy Linh – người đã trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. Và hơn nữa, tôi chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến Ban Giám Hiệu, giáo viên tổ Vật lí trường THPT Trần Cao Vân, thành phố Tam Kỳ, tỉnh Quảng Nam đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi, hướng dẫn tận tình cho tôi tiến hành khảo sát thực tế và thực nghiệm sư phạm. Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, học sinh trường THPT Trần Cao Vân đã giúp đỡ, động viên tôi hoàn thành khóa luận này. Tam kỳ, tháng 4 năm 2017 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Thu Sương DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắc Viết đầy đủ LTKT Lý thuyết kiến tạo TW Trung ương ĐC Đối chứng TN Thực nghiệm GV Giáo viên HS Học sinh TP Thành phố SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông TNSP Thực nghiệm sư phạm PPDH Phương pháp dạy học TB Trung bình GD ĐT Giáo dục và Đào tạo DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ VÀ ĐỒ THỊ 1. Danh mục các bảng Bảng Tên hình Trang Bảng 3.1 Bảng thống kê các điểm số (X i ) của các bài kiểm tra của hai lớp TN và ĐC 36 Bảng 3.2 Bảng phân phối tần suất Wi () của bài kiểm tra sau TN 38 Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất tích lũy của hai nhóm ĐC và TN 40 Bảng 3.4 Bảng phân loại học lực của hai nhóm 41 Bảng 3.5 Bảng các tham số thống kê của bài kiểm tra sau TN 43 2. Danh mục các biểu đồ Biểu đồ Tên biểu đồ Trang Biểu đồ 3.1 Biểu đồ biểu diễn điểm số kiểm tra của hai nhóm ĐC và TN 37 Biểu đồ 3.2 Biểu đồ phân phối tần suất 38 Biểu đồ 3.3 Biểu đồ phân phối tần suất tích lũy của hai nhóm ĐC và TN 40 Biểu đồ 3.4 Biểu đồ phân loại học lực của cả hai nhóm TN và ĐC 42 3. Danh mục các đồ thị Đồ thị Tên đồ thị Trang Đồ thị 3.1 Đồ thị biểu diễn điểm số kiểm tra của hai nhóm ĐC và TN 37 Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất của hai nhóm ĐC và TN 39 Đồ thị 3.3 Đồ thị phân phối tần suất tích lũy của hai nhóm ĐC và TN 41 Đồ thị 3.4 Đồ thị phân loại theo học lực của cả hai nhóm ĐC và TN 42 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... 1 LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ 3 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ...................................................................... 4 DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ VÀ ĐỒ THỊ ............................................... 5 PHẦN 1. MỞ ĐẦU .................................................................................................... 1 1.1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................ 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu........................................................................................... 2 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .................................................................... 2 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu ...................................................................................... 2 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................ 2 1.4. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................. 3 1.4.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận................................................................... 3 1.4.2. Phương pháp điều tra, khảo sát thực tế ......................................................... 3 1.4.3. Phương pháp thống kê toán học ..................................................................... 3 1.4.4. Phương pháp thực nghiệm .............................................................................. 3 1.5. Lịch sử nghiên cứu ............................................................................................. 3 1.6. Đóng góp của đề tài ............................................................................................ 4 1.7. Cấu trúc của đề tài ............................................................................................. 5 PHẦN 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ..................................................................... 6 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA LÝ THUYẾT KIẾN TẠO TRONG DẠY HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG ........................................ 6 1.1. Lý thuyết kiến tạo trong dạy học ...................................................................... 6 1.1.1. Khái niệm lý thuyết kiến tạo ............................................................................ 6 1.1.2. Cở sở tâm lý học của lý thuyết kiến tạo ........................................................... 6 1.1.3. Cơ sở triết học của lý thuyết kiến tạo 3 ........................................................ 6 1.1.3.1. Một số luận điểm cơ bản của lý thuyết kiến tạo trong dạy học 4 ............. 7 1.1.3.2. Dạy học kiến tạo. Tiếp cận kiến tạo trong dạy học ..................................... 8 1.1.3.2.1. Dạy học kiến tạo.......................................................................................... 8 1.1.3.2.2. Tiếp cận kiến tạo trong dạy học .................................................................. 8 1.1.4. Kiến tạo trong dạy học 4................................................................................ 9 1.1.4.1. Kiến tạo cơ bản .............................................................................................. 9 1.1.4.1.1. Khái niệm kiến tạo cơ bản .......................................................................... 9 1.1.4.1.2. Ưu điểm của kiến tạo cơ bản ...................................................................... 9 1.1.4.1.3. Nhược điểm của kiến tạo cơ bản ............................................................... 10 1.1.4.2. Kiến tạo xã hội ............................................................................................. 10 1.1.4.2.1. Khái niệm kiến tạo xã hội ......................................................................... 10 1.1.4.2.2. Ưu điểm của kiến tạo xã hội ..................................................................... 10 1.1.4.2.3. Nhược điểm của kiến tạo xã hội ................................................................ 10 1.1.5. Vai trò của giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học kiến tạo 5 ...... 11 1.1.5.1. Vai trò của giáo viên trong quá trình dạy học kiến tạo ............................... 11 1.1.5.2. Vai trò của học sinh trong quá trình dạy học kiến tạo ................................ 11 1.2. Vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông ....... 12 1.2.1. Điều kiện cần thiết để tổ chức dạy học Vật lí theo quan điểm kiến tạo ...... 12 1.2.2. Tiến trình chung của việc vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông...................................................................................................... 13 1.2.2.1. Tiến trình dạy học kiến tạo theo một số tác giả phương Tây 6 ................ 13 1.2.2.2. Tiến trình dạy học kiến tạo theo một số tác giả trong nước ........................ 16 1.2.2.3. Tiến trình dạy học kiến tạo trong môn Vật lí ở trường phổ thông .............. 16 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 ........................................................................................ 18 CHƯƠNG 2.............................................................................................................. 19 THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” THEO LÝ THUYẾT KIẾN TẠO NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC VẬT LÍ ................................................................................. 19 2.1. Mục tiêu dạy học chương “Chất khí” ............................................................ 19 2.1.1. Mục tiêu cơ bản của các bài học trong chương “Chất khí” ........................ 19 2.1.1.1 Mục tiêu cơ bản Bài 28. Thuyết động học phân tử chất khí. Cấu tạo chất .. 19 2.1.1.2. Mục tiêu cơ bản Bài 29. Định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt..................................... 19 2.1.1.3. Mục tiêu cơ bản Bài 30. Quá trình đẳng tích. Định luật Sác-lơ .................. 20 2.1.1.4. Mục tiêu cơ bản Bài 31. Phương trình trạng thái của khí lý tưởng............. 20 2.1.1.5. Mục tiêu cơ bản Bài tập về chất khí ............................................................. 20 2.2. Phân tích cấu trúc, nội dung dạy học chương ............................................... 21 2.3. Thiết kế hoạt động dạy học một số kiến thức chương “Chất khí” theo lý thuyến kiến tạo ........................................................................................................ 21 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ........................................................................................ 29 CHƯƠNG 3.............................................................................................................. 30 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ................................................................................. 30 3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ............................................... 30 3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm .................................................................... 30 3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ................................................................... 30 3.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm ............................................... 31 3.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm................................................................... 31 3.2.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm .................................................................... 31 3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm .............................................................. 31 3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm ................................................................. 31 3.3.2. Tiến hành TNSP............................................................................................. 32 3.3.2.1. Phương pháp tiến hành ................................................................................ 32 3.3.2.2. Quan sát giờ học .......................................................................................... 32 3.3.2.3. Kiểm tra đánh giá......................................................................................... 32 3.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm ........................................................................ 33 3.4.1. Nhận xét về tiến trình dạy học ....................................................................... 33 3.4.2. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ....................................................... 34 3.4.2.1. Kết quả bài kiểm tra ..................................................................................... 34 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ........................................................................................ 43 PHẦN 3. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................ 44 1. Kết luận ................................................................................................................ 44 2. Kiến nghị .............................................................................................................. 44 3. Hướng phát triển ................................................................................................. 45 PHẦN 4. TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................... 46 PHỤ LỤC ................................................................................................................. 47 1 PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. Lý do chọn đề tài Đổi mới phương pháp dạy học và đầu tư phát triển giáo dục là quốc sách hàng đầu của Đảng và Nhà nước trong mục tiêu và phương hướng phát triển của ngành giáo dục nước ta. Ngành giáo dục hiện nay với nhiệm vụ là đào tạo cho xã hội những con người năng động, sáng tạo, đáp ứng thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và hội nhập kinh tế quốc tế. Để đáp ứng yêu cầu đó đòi hỏi nền giáo dục nước ta phải đổi mới toàn diện mà trọng tâm là đổi mới phương pháp dạy học. Đó là một trong những mục tiêu lớn được ngành giáo dục và đào tạo đặt ra trong giai đoạn hiện nay và là mục tiêu chính đã được đề cập đến trong nghị quyết TW 2 khóa VII: “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục - đào tạo, khắc phục lối truyền đạt một chiều, rèn luyện nếp tư duy sáng tạo của người học. Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh…”. Điều 24.2 Luật giáo dục quy định: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác dụng đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”. Dạy học thay vì lấy “dạy” làm trung tâm sang lấy “học” làm trung tâm. Trong phương pháp tổ chức, người học – đối tượng của hoạt động dạy, đồng thời là chủ thể của hoạt động học - được cuốn hút vào các hoạt động học tập thể do GV tổ chức và chỉ đạo, thông qua đó tự lực khám phá những điều mình chưa rõ, chưa có chứ không phải thụ động tiếp thu những tri thức đã được GV sắp đặt. Hoạt động làm cho lớp học ồn ào hơn, nhưng đó là sự ồn ào hiệu quả. Việc đổi mới PPDH là yêu cầu vô cùng cần thiết đối với nghành giáo dục nói chung và mỗi giáo viên nói riêng. Lý thuyết kiến tạo đang là một trong những lý thuyết về dạy học thu hút các nhà giáo dục, các nhà sư phạm. Lý thuyết này khuyến khích học sinh tự xây dựng kiến thức cho mình dựa trên những thực nghiệm cá nhân và áp dụng trực tiếp vào 2 môi trường học tập của các em. Việc học của mỗi cá nhân học sinh là trung tâm của tiến trình dạy học, giáo viên đóng vai trò tổ chức điều khiển và là người đại diện cho tri thức khoa học chính thống, đóng vai trò trọng tài để thể chế hóa tri thức về vấn đề của bài học. Việc vận dụng lý thuyết kiến tạo vào dạy học đã sớm phát triển ở các nước trên thế giới nhưng ở nước ta vẫn chưa phổ biến. Bên cạnh đó, trong chương trình Vật lý lớp 10 chương trình chuẩn, thì chương “Chất khí” là chương quan trọng không những về mặt lý thuyết mà còn có ý nghĩa trong thực tế. Qua quá trình nghiên cứu lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí, lý thuyết kiến tạo trong đổi mới phương pháp dạy học, tôi nhận thấy cần thiết phải xây dựng tiến trình dạy học kiến tạo bộ môn Vật lý nhằm giúp cho học sinh xây dựng được cho mình một hệ thống kiến thức và có khả năng vận dụng kiến thức để giải quyết có hiệu quả các vấn đề đặt ra góp phần nâng cao chất lượng dạy học, nên chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học chương “Chất khí ” Vật lí 10 THPT”. 1.2. Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu vận dụng lý thuyết kiến tạo vào quá trình dạy học chương “Chất khí” Vật lý 10 Cơ bản nhằm nâng cao chất lượng dạy học. 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu - Kiến thức chương “Chất khí” thuộc phần Nhiệt họcVật lý 10 Cơ bản. - Hoạt động dạy và học trong chương “Chất khí” Vật lí 10 Cơ bản ở trường THPT theo phương pháp “Lý thuyết kiến tạo”. - HS lớp 10 trường THPT Trần Cao Vân TP Tam Kỳ. 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu dạy học theo phương pháp kiến tạo trong chương “Chất khí” Vật lí lớp 10 theo chương trình chuẩn, tại trường THPT Trần Cao VânTP Tam Kỳ. 3 1.4. Phương pháp nghiên cứu 1.4.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận - Nghiên cứu các tài liệu lý luận dạy học nhằm tìm hiểu lý thuyết kiến tạo và các phương án dạy học theo quan điểm kiến tạo. - Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa, sách giáo viên, sách bài tập (định tính và định lượng) để xác định nội dung, cấu trúc logic của các kiến thức mà học sinh cần nắm vững. 1.4.2. Phương pháp điều tra, khảo sát thực tế Tìm hiểu thực tế dạy học chương “Chất khí” thông qua dự giờ, trao đổi với giáo viên, sử dụng phiếu kiểm tra, phân tích kết quả và đề xuất một số nguyên nhân của những khó khăn, sai lầm và hướng khắc phục. 1.4.3. Phương pháp thống kê toán học Dùng phương pháp thống kê mô tả và thống kê kiểm định để xử lý kết quả TNSP. Qua đó khẳng định giả thuyết sự khác biệt giữa kết quả học tập của nhóm đối chứng và nhóm thực nghiệm từ đó khẳng định kết quả nghiên cứu của đề tài. 1.4.4. Phương pháp thực nghiệm - Thực nghiệm Vật lý: Tiến hành các thí nghiệm giáo khoa thuộc nội dung chương “Chất khí”. - Thực nghiệm sư phạm: Tiến hành thực nghiệm có đối chứng để đánh giá hiệu quả của việc vận dụng lý thuyết kiến tạo vào dạy học chương “Chất khí” thuộc phần Nhiệt học Vật lý 10 Cơ bản 1.5. Lịch sử nghiên cứu Lý thuyết kiến tạo ra đời từ cuối thế kỉ XVIII, xuất phát từ tuyên bố của nhà triết học Giam Battista Vico cho rằng: Con người chỉ có thể hiểu một cách rõ ràng những cái gì mà họ tự xây dựng nên cho mình 1. Tuy nhiên, người đầu tiên nghiên cứu để phát triển tư tưởng kiến tạo một cách rõ ràng và áp dụng vào việc dạy học đó là J. Piaget. Theo ông: nền tảng của việc học là khám phá và các cấu trúc nhận thức 4 phải có lịch sử phát sinh và phát triển nằm trong một quá trình kép: đồng hóa và điều ứng. Một tác giả khác có nhiều đóng góp cho sự phát triển của LTKT đó là L.X. Vygotsky. Ông cho rằng: trẻ em học các khái niệm khoa học thông qua sự mâu thuẫn giữa những quan niệm hằng ngày của chúng với những khái niệm của người lớn. Người lớn giới thiệu cho trẻ em những khái niệm chuẩn mực, nhưng đồng thời trẻ em phải tự kiến tạo sự hiểu biết riêng của mình với thế giới xung quanh chứ không chỉ chấp nhận và ghi nhớ một cách gượng ép những gì mà người lớn truyền đạt. Trong những năm gần đây, LTKT đang là đối tượng nghiên cứu của nhiều nhà tâm lý học, giáo dục học trên thế giới. Chúng ta có thể kể đến các công trình nghiên cứu như: Tâm lý học và giáo dục học của Jean Piaget (1997); Tâm lý học Vygotsky của Phạm Minh Hạc (1997); Patricia H. Miler (2003) với Các thuyết về tâm lý học phát triển,... Tiếp cận thành tựu của tâm lý học hiện đại, các nhà tâm lý học trong nước cũng có rất nhiều công trình nghiên cứu về LTKT của các tác giả như: Những vấn đề cơ bản về chương trình và quá trình dạy học của Nguyễn Hữu Châu (2005), Dạy học và phương pháp dạy học trong nhà trường của Phan Trọng Ngọ (2005), Lý thuyết kiến tạo, một hướng phát triển mới của lý luận dạy học hiện đại của Bùi Gia Thịnh (1995), Tiếp cận kiến tạo khoa học trong dạy học khoa học theo mô hình tương tác của Nguyễn Phương Hồng (1997), Phương pháp dạy học truyền thống và hiện đại của Thái Duy Tuyên (2008),... cũng đã giới thiệu khá cụ thể về LTKT và khả năng ứng dụng của lý thuyết này trong các lĩnh vực khác nhau đặc biệt là lĩnh vực dạy học. 1.6. Đóng góp của đề tài - Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lý luận của việc tổ chức dạy học theo phương pháp LTKT trong dạy học Vật lí. 5 - Thiết kế tiến trình dạy học một số bài trong chương “Chất khí” thuộc phần Nhiệt học Vật lí 10 Cơ bản. 1.7. Cấu trúc của đề tài Ngoài phần Mở đầu, Kết luận và Phụ lục, phần chính văn gồm ba chương: Chương 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của lý thuyết kiến tạo trong dạy học ở trường THPT Chương 2: Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Chất khí” theo lý thuyết kiến tạo nhằm nâng cao chất lượng dạy học Vật lí Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 6 PHẦN 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA LÝ THUYẾT KIẾN TẠO TRONG DẠY HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 1.1. Lý thuyết kiến tạo trong dạy học 1.1.1. Khái niệm lý thuyết kiến tạo Lý thuyết kiến tạo là một quan điểm mới về dạy học dựa trên những nghiên cứu tâm lý học trong quá trình nhận thức của người học. Học thuyết này xem hoạt động học tập là quá trình biến đổi nhận thức, chủ động xây dựng kiến thức từ những kinh nghiệm vốn có của người học. 1.1.2. Cở sở tâm lý học của lý thuyết kiến tạo Lý thuyết kiến tạo xuất phát từ một quan điểm của J. Piaget (nhà tâm lý học lỗi lạc người Thụy Sĩ, 1896 – 1980) về các cấu trúc nhận thức 2. Theo quan điểm này, hoạt động nhận thức của con người liên quan đến việc tổ chức thông tin và thích nghi với môi trường mà người học tri thức đó phải thông qua quá trình đồng hóa và điều ứng. Sự phát triển nhận thức bao gồm ba quá trình cơ bản: đồng hóa, điều ứng và sự cân bằng. Đồng hóa là một phần của sự thích nghi, là cơ chế giữ gìn cái đã biết và cho phép người học vận dụng những cái đã biết để giải quyết tình huống mới. Còn sự điều ứng chỉ thực sự xuất hiện khi những gì đã học không đủ để giải quyết các tình huống mới. Để giải quyết các tình huống này, người học có thể điều chỉnh, thậm chí là bác bỏ các nhận thức, quan niệm cũ. Cân bằng là sự điều chỉnh của chủ thể giữa hai quá trình đồng hóa và điều ứng. Như vậy, đồng hóa không làm thay đổi nhận thức và khi một học sinh tiếp xúc với một thông tin mới, sự mất cân bằng sẽ bắt đầu xuất hiện cho tới khi có sự thích nghi với thông tin mới và khi đó sẽ có sự cân bằng. 1.1.3. Cơ sở triết học của lý thuyết kiến tạo 3 Trong triết học duy vật biện chứng, tư tưởng chính của lý thuyết kiến tạo đã được nhận thức luận Mác-Lênin khẳng định trong luận đề: Thế giới tự nhiên được 7 tạo nên bởi vật chất, vật chất luôn vận động và tồn tại khách quan, con người có thể phản ánh được sự tồn tại và vận động của vật chất trong tư duy và hành động của mình. Như vậy, con người phải kiến tạo nên hệ thống tri thức để phản ánh thực tại xung quanh mình. Nếu hệ thống tri thức càng phong phú thì thực tại khách quan càng được phản ánh một cách sâu sắc và đầy đủ hơn. Một số hiện tượng con người chưa giải thích được đó là do hệ thống tri thức chưa được kiến tạo một cách đầy đủ. Khi đó, xuất hiện yêu cầu mở rộng tri thức và điều này thúc đẩy con người không ngừng nổ lực hoạt động và con người ngày càng nhận thức được thực tại sâu sắc hơn và tiệm cận với chân lý hơn. 1.1.3.1. Một số luận điểm cơ bản của lý thuyết kiến tạo trong dạy học 4 Là một trong những người tiên phong trong công việc vận dụng lý thuyết kiến tạo vào dạy học, Von Glasersfeld (nhà triết học người Đức, sinh năm 1917) đã nhấn mạnh một số luận điểm cơ bản làm nền tảng của lý thuyết kiến tạo như sau: a) Tri thức được tạo nên một cách tích cực bởi chủ thể nhận thức chứ không phải tiếp thu một cách thụ động từ bên ngoài. b) Nhận thức là một quá trình thích nghi và tổ chức lại thế giới quan của chính mỗi người. Nhận thức không phải là khám phá một thế giới độc lập đang tồn tại bên ngoài ý thức của chủ thể. c) Học là một quá trình mang tính xã hội trong đó HS dần dần tự hòa mình vào các hoạt động trí tuệ của những người xung quanh. Trong lớp, HS không chỉ tham gia, trao đổi, đàm phán và đánh giá. Các HS đều có thể đưa ra lý lẽ để bảo vệ ý kiến của mình, ở đây xuất hiện các mối quan hệ tương tác với nhau. d) Kiến thức và kinh nghiệm mà cá nhân thu nhận phải tương xứng với những yêu cầu mà tự nhiên và xã hội đặt ra. e) Học sinh đạt được kiến thức mới theo chu kì: Dự báo -> Kiểm nghiệm -> Thất bại -> Thích nghi -> Kiến thức mới Năm luận điểm trên là cơ sở xây dựng mô hình mới – dạy học kiến tạo 8 1.1.3.2. Dạy học kiến tạo. Tiếp cận kiến tạo trong dạy học 1.1.3.2.1. Dạy học kiến tạo Dạy học theo quan điểm kiến tạo là kiểu dạy học đi sâu vào sự chuyển hóa bên trong của quá trình nhận thức, tìm hiểu cơ chế tiếp nhận của HS. Người học tiếp nhận kiến thức một cách có chọn lọc và phụ thuộc nhiều vào năng lực nhận thức sẵn có cùng mối quan hệ giữa cái đã có và cái cần tiếp nhận của họ. Quá trình học tập theo quan điểm kiến tạo là quá trình biến đổi nhận thức của người học chứ không phải là quá trình truyền thụ tri thức theo một khuôn mẫu nào đó. 1.1.3.2.2. Tiếp cận kiến tạo trong dạy học Từ năm luận điểm của Von Glasersfeld có thể trình bày cách tiếp cận của mô hình dạy học kiến tạo (gọi tắt là cách tiếp cận kiến tạo) như sau 4 : Cách tiếp cận kiến tạo trong dạy học nhấn mạnh đến mối liên tưởng kiến thức vốn có với những kiến thức cần học, đòi hỏi người giáo viên phải tạo ra được môi trường học tập thúc đẩy sự biến đổi nhận thức, có ý nghĩa là: - Tạo cơ hội để học sinh trình bày, thể hiện những kiến thức vốn có. - Cung cấp tình huống có vấn đề, có ý nghĩa (liên quan đến kiến thức vốn có của học sinh). - Tạo cơ hội cho học sinh suy nghĩ tìm ra cách giải quyết vấn đề (đề xuất giả thuyết, tạo ra kiến thức mới). - Dẫn dắt HS lĩnh hội kiến thức mới một cách đầy đủ, khoa học. Như vậy, trong quá trình dạy học giáo viên không được đơn thuần truyền thụ kiến thức mà phải là người động viên học sinh tham gia vào quá trình kiến tạo kiến thức; là người dự đoán, tìm hiểu những suy nghĩ, kiến thức vốn có trong đầu học sinh trước giờ học cũng như trong giờ học; là người chỉ dẫn học sinh kiến tạo những tri thức có ý nghĩa, thúc đẩy quá trình biến đổi nhận thức của học sinh. Ta thấy rằng các tác giả có thể đã nhấn mạnh một vài khía cạnh khác nhau nhưng đều thống nhất các quan điểm cơ bản chung như sau: a) Dạy học phải xuất phát từ những quan niệm vốn có của học sinh. 9 b) Trong quá trình dạy học, phải tổ chức cho học sinh tích cực, tự lực hoạt động nhận thức, xây dựng kiến thức bằng cách vượt qua các khó khăn trong nhận thức. c) Trong quá trình dạy học phải luôn luôn có sự tương tác giữa người học với giáo viên và bạn học. 1.1.4. Kiến tạo trong dạy học 4 Từ giả thuyết do Von Glaserfeld đề xuất, Paul Ernest đã phân thành các loại kiến tạo sau: 1.1.4.1. Kiến tạo cơ bả n 1.1.4.1.1. Khái niệm kiến tạo cơ bản Theo tâm lý học phát triển và tâm lý học trí tuệ của Piaget và Vygosky, học tập là quá trình cá nhân đồng hóa và điều ứng, tiếp nhận thông tin từ môi trường, xử lý thông tin đó và thích ứng với môi trường, nhờ đó mà kiến tạo cho mình một hệ thống quan niệm về thế giới xung quanh, quá trình tự học tập này là sự kiến tạo cơ bản. Kiến tạo cơ bản quan niệm quá trình nhận thức là quá trình học sinh thích nghi với môi trường thông qua các hoạt động đồng hóa và điều ứng để dẫn đến sự cân bằng. Tuy nhiên, quá trình này không phải là sự sắp xếp một cách cơ học các kiến thức đã có và các kiến thức mới, mà bao gồm quá trình chủ thể nhận thức, suy nghĩ để loại bỏ những tri thức cũ không phù hợp, chọn lọc những tri thức đúng, phù hợp. Do vậy, tri thức mới được hình thành bao gồm cả quá trình loại bỏ, kế thừa và phát triển các quan niệm sẵn có của học sinh. Theo quan điểm kiến tạo cơ bản quá trình nhận thức của học sinh là quá trình thích nghi và tiến hóa. 1.1.4.1.2. Ưu điểm của kiến tạo cơ bản Ưu điểm nổi bật của kiến tạo cơ bản là đề cao vai trò tự lực của các cá nhân trong hoạt động nhận thức và chỉ ra cách thức cơ bản để người học xây dựng nên tri thức cho bản thân trong quá trình học tập. 10 1.1.4.1.3. Nhược điểm của kiến tạo cơ bản Song, khi coi trọng quá mức vai trò của các cá nhân trong quá trình nhận thức cũng chính là đặt học sinh vào tình trạng cô lập, làm mất đi sự xung đột mang tính xã hội trong nhận thức. Do vậy, kiến thức được kiến tạo thiếu đi tính xã hội. Những kết quả nghiên cứu thực nghiệm cho thấy, những quan niệm sai trái và chưa phù hợp với tri thức khoa học thường có sức bền kỳ lạ và chúng trở thành chướng ngại vật trên con đường tổ chức nhận thức cho học sinh trong dạy học. Hạn chế này của kiến tạo cơ bản sẽ được khắc phục nhờ kiến tạo xã hội. 1.1.4.2. Kiến tạo xã hộ i 1.1.4.2.1. Khái niệm kiến tạo xã hội Con người thường không tồn tại một cách đơn lẻ mà thường sinh sống trong gia đình, trong tập thể, trong cộng đồng xã hội. Đồng thời con người có ngôn ngữ để giao tiếp với nhau trong cộng đồng. Do đó, theo Vygosky, sự học tập của con người không chỉ dừng lại ở quá trình kiến tạo cơ bản mà đồng thời được thực hiện thông qua sự tương tác, sự tranh luận trong cộng đồng. Vì vậy, kiến thức được tạo nên có tính chất xã hội, người ta gọi đây là kiến tạo xã hội. 1.1.4.2.2. Ưu điểm của kiến tạo xã hội Ưu điểm của kiến tạo xã hội là nhấn mạnh vai trò của các yếu tố xã hội trong quá trình kiến tạo tri thức, bởi vì trong quá trình kiến tạo tri thức nếu xung đột mang tính cá nhân chỉ có ý nghĩa quan trọng trong một số giai đoạn thì sự xung đột giữa các cá nhân mới là động lực quan trọng trong quá trình phát triển trí tuệ người học. 1.1.4.2.3. Nhược điểm của kiến tạo xã hội Nếu quá thiên về kiến tạo xã hội thì vai trò của chủ thể trong quá trình nhận thức không được thể hiện một cách rõ nét. Ta nhận thấy rằng, cả kiến tạo cơ bản và kiến tạo xã hội đều mang những ưu nhược điểm nhất định. Trong khi kiến tạo cơ bản đề cao vai trò của cá nhân thì kiến tạo xã hội đề cao vai trò của những tác nhân bên ngoài ảnh hưởng đến quá trình nhận thức của người học. Chính vì vậy, để tổ chức hoạt động dạy học có hiệu quả, 11 những người giáo viên phải biết tạo ra những môi trường học tập thuận lợi, sao cho nhờ những kinh nghiệm cùng với những kiến thức, kỹ năng đã có, người học có thể mở rộng và thiết kế lại sự hiểu biết, kiến thức và kỹ năng của bản thân. Mỗi cá nhân học sinh cần phải được tạo môi trường, điều kiện để trao đổi, tương tác với các bạn trong lớp (Kiến tạo xã hội). 1.1.5. Vai trò của giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học kiến tạo 5 1.1.5.1. Vai trò của giáo viên trong quá trình dạy học kiến tạo - Tạo không khí dạy học. - Tạo điều kiện để học sinh bộc lộ quan niệm riêng. - Tổ chức cho học sinh tranh luận về những quan niệm của mình. - Là trọng tài trong những trường hợp ý kiến tranh luận không ngã ngũ. - Tạo điều kiện và giúp học sinh nhận ra các quan niệm sai lệch của mình và tự khắc phục chúng. - Trình bày tính hiển nhiên của các quan niệm khoa học. - Tổ chức cho học sinh vận dụng kiến thức thu nhận. 1.1.5.2. Vai trò của học sinh trong quá trình dạy học kiến tạo - Học sinh phải chủ động và tích cực trong việc đón nhận tình huống học tập mới, chủ động trong việc huy động những kiến thức, kỹ năng đã có vào khám phá tình huống học tập mới. - Học sinh phải chủ động bộc lộ những quan điểm và những khó khăn của mình khi đứng trước tình huống học tập mới. - Học sinh phải chủ động và tích cực trong việc thảo luận, trao đổi thông tin với bạn học và với giáo viên. - Người học phải tự điều chỉnh lại kiến thức của bản thân sau khi đã lĩnh hội được các tri thức mới thông qua việc giải quyết các tình huống học tập. 12 1.2. Vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông 1.2.1. Điều kiện cần thiết để tổ chức dạy học Vật lí theo quan điểm kiến tạo a) Nội dung dạy học, nội dung nhận thức phải gắn liền với thực tiễn cuộc sống. Như vậy, trong dạy học theo quan điểm kiến tạo, các kiến thức, kỹ năng sẵn có của học sinh là một trong các tiền đề quan trọng giúp giáo viên lựa chọn tri thức và phương pháp dạy học phù hợp. Tuy nhiên, nêu câu hỏi đặt ra đã có trong vốn kinh nghiệm của học sinh thì hoạt động tư duy không xảy ra. Còn nếu đặt câu hỏi quá khó, học sinh đã nổ lực hết sức vẫn không trả lời được, học sinh sẽ cảm thấy chán nản và quá trình tư duy có thể diễn ra nhưng không đạt được hiệu quả dẫn đến không đạt được mục tiêu của quá trình dạy học. Để khắc phục, giáo viên có thể sử dụng các biện pháp sư phạm sau đây : - Ôn tập các kiến thức cũ mà HS đã học có liên quan đến kiến thức mới. - Có thể dùng những câu hỏi giúp HS nhớ lại những kiến thức cũ đã học có liên quan đến bài học mới. - Dùng phép tương tự để dạy học tri thức mới. b) Trong quá trình dạy học, khi phát hiện HS có biểu hiện sai lầm, GV không nên bác bỏ ngay mà tạm thời chấp nhận ý kiến của HS, tìm hiểu nguyên nhân tại sao HS lại có những sai lầm do sơ suất thì có thể chỉ cho học sinh tự sửa chửa. Còn đối với những sai lầm do quan niệm sai đưa đến thì cần phải tổ chức một quá trình hoạt động nhận thức để HS tự thấy các cái sai trong quan niệm của mình, tự nguyện muốn thay đổi; khi đó, GV sẽ giúp HS xây dựng tri thức mới để đáp ứng nhu cầu muốn thay đổi quan niệm sai. Thái độ như vậy sẽ giúp HS tự thay đổi quan niệm sai mà không cảm thấy bị áp đặt, bị bắt buộc. c) Điều kiện trang thiết bị phải đáp ứng được nhu cầu học tập, nghiên cứu của học sinh. 13 1.2.2. Tiến trình chung của việc vận dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông 1.2.2.1. Tiến trình dạy học kiến tạo theo một số tác giả phương Tây 6 Một số phương pháp dạy học cụ thể đã được đề xuất như sau: - Phương pháp của Nossbaun và Novick, gồm ba bước: Bước 1: Bộc lộ quan niệm có sẵn. Bước 2: Tạo mâu thuẫn nhận thức. Bước 3: Thúc đẩy việc xây dựng kiến thức mới. - Phương pháp của Lawson, cũng gồm ba bước: Bước 1: Thăm dò quan niệm có sẵn. Bước 2: Thành lập kiến thức mới trong mối quan hệ với kiến thức có sẵn. Bước 3: Áp dụng. - Phương pháp của Cosgrove và Osborne: Bước 1: Thăm dò các quan niệm sai có sẵn của học sinh và lựa chọn tri thức khoa học có thể dùng để thách thức các quan niệm sai đó. Bước 2: Tạo tình huống kích thích học sinh bộc lộ quan niệm sai có sẵn, tạo điều kiện cho học sinh trình bày quan điểm của bản thân trước tập thể và xem xét quan điểm của người khác. Bước 3: Giới thiệu các chứng cứ khoa học, giúp học sinh so sánh các quan điểm của học sinh với các quan điểm khoa học. Bước 4: Áp dụng quan điểm khoa học mới. 14 - Phương pháp do nhóm CLIS ( Children’s learding in Science) đề nghị biểu diễn bằng sơ đồ sau: Định hướng Bộ kiến thức có sẵn Xem xét lại các kiến thức sẵn có Trao đổi và làm rõ các kiến thức sẵn có Đưa ra các tình huống mâu thuẫn Xây dựng các kiến thức mới Đánh giá Áp dụng các kiến thức mới So với các kiến thức có sẵn 15 - Phương pháp của Guy Robardet và Jean Claudde: Biểu diễn bằng sơ đồ sau: Giáo viên đề xuất Hãy mô tả Một dự án thực nghiệm Một tình huống Quan niệm của học sinh Vấn đề Rất nhiều mô hình khả dĩ (mô hình giả định) Hình thành những liên tưởng của các giả thuyết Lựa chọn thông số phù hợp Thảo luận về phương án thực nghiệm Đánh giá Vận dụng mô hình vào việc tiên đoán và giải thích các hiện tượng mới Bài tập Củng cố Giả thuyết được khẳng định hay mô hình được xác lập Thí nghiệm kiểm traXây dựng bởi học sinh 16 1.2.2.2. Tiến trình dạy học kiến tạo theo một số tác giả trong nước Theo Nguyễn Quang Lạc 3, tiến trình dạy học theo quan điểm kiến tạo được chia làm ba bước như sau: Bước 1: Làm bộc lộ quan niệm của học sinh. Bước 2: Giáo viên tổ chức hướng dẫn và điều khiển học sinh thảo luận. Bước 3: Giáo viên tổ chức để học sinh vận dụng kiến thức. Theo Dương Bạch Dương, tiến trình dạy học kiến tạo theo hướng để học sinh bộc lộ quan niệm sai và xây dựng các quan niệm đúng gồm các bước như sau: Bước 1: Tìm hiểu những quan niệm sai thường gặp của học sinh theo trình tự sau: + Tìm hiểu những biểu hiện sai lầm của học sinh. + Tìm hiểu nguyên nhân dẫn đến các sai lầm để xác định các quan niệm sai. + Tìm hiểu nguồn gốc hình thành của quan niệm sai. Bước 2: Để học sinh bộc lộ những quan niệm sai của mình. Bước 3: Giáo viên tổ chức để học sinh thảo luận để thấy rõ các câu trả lời sai. Bước 4: Giáo viên hướng dẫn học sinh rút ra kết luận, ghi nhận kiến thức. Bước 5: Học sinh vận dụng để thấy rõ ý nghĩa của các quan niệm đúng vừa xây dựng được. 1.2.2.3. Tiến trình dạy học kiến tạo trong môn Vật lí ở trường phổ thông Kết hợp với các phương pháp đã nêu, chúng tôi đề xuất tiến trình dạy học kiến tạo như sau: - Khâu chuẩn bị: Đây là khâu quan trọng nhất, quyết định sự thành công hoặc thất bại của bài giảng. Trước khi dạy, giáo viên cần: - Xác định mục tiêu, yêu cầu của bài học. Mục tiêu của bài học phải được thể hiện bằng những kiến thức, kỹ năng mà người học chiếm lĩnh được sau giờ học. - Dự đoán những quan niệm sai lệch của HS về những vấn đề liên quan đến nội dung bài học. Đây là khâu rất quan trọng và thể hiện nét đặc thù của dạy học kiến tạo. - Xây dựng phương án dạy học: 17 + Xác định rõ kiến thức nào cần thảo luận, kiến thức nào sẽ cho học sinh tự xây dựng, tìm tòi. + Chuẩn bị các thiết bị thí nghiệm để xây dựng các tình huống học tập (nếu có) + Dự kiến, phân tích câu hỏi, câu trả lời có thể có của học trong giờ học. + Dự kiến cách tổ chức các nhóm học sinh làm thí nghiệm và thảo luận. + Dự kiến trình tự, nội dung ghi bảng. + Xác định nội dung đánh giá, xây dựng câu hỏi để kiểm tra - đánh giá. 18 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 Trên đây, chúng tôi đã trình bày cơ sở lý luận của dạy học theo LTKT. Chúng tôi có những kết luận sau: Dạy học theo LTKT có thể đáp ứng nhu cầu đổi mới trong giáo dục, cụ thể là đổi mới phương pháp dạy học trong giai đoạn hiện nay. Các quan điểm của dạy học theo LTKT phù hợp với các kết quả nghiên cứu trong tâm lý học, giáo dục học hiện đại và trong nhận thức luận. Với điều kiện hiện nay ở trường phổ thông và đặc thù của môn Vật lí, việc tiến hành dạy học theo lý thuyết kiến tạo hoàn toàn có tính khả thi. Các nhà nghiên cứu đã đề xuất một số tiến trình dạy học theo LTKT và bước đầu thực nghiệm sư phạm thành công chủ yếu ở THCS và một phần THPT. Trên cơ sở đó, chúng tôi đã nghiên cứu và đưa ra tiến trình dạy học chung cho quá trình dạy học một số kiến thức Vật lí theo LTKT phù hợp với trường phổ thông. PPDH đã đề xuất có đặc điểm sau: Giúp HS thay đổi quan niệm sai một cách tự nguyện bằng hoạt động nhận thức của bản thân, quan niệm đúng do HS tự xây dựng nên sẽ tồn tại bền vững. 19 CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” THEO LÝ THUYẾT KIẾN TẠO NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC VẬT LÍ 2.1. Mục tiêu dạy học chương “Chất khí” - Hiểu được sơ bộ cấu trúc phân tử chất khí và của vật chất. - Nắm được ba định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt, Sác-lơ, Gay Luy-xác về chất khí và phương trình trạng thái là tổng hợp nội dung của ba định luật ấy. - Biết cách suy ra phương trình Cla-pê-rôn-Men-đê-lê-ép từ phương trình trạng thái và biết vận dụng phương trình này. - Nắm được khái niệm về khí lý tưởng, về nhiệt độ tuyệt đối. 2.1.1. Mục tiêu cơ bản của các bài học trong chương “Chất khí” 2.1.1.1 Mục tiêu cơ bản Bài 28. Thuyết động học phân tử chất khí. Cấu tạo chất - Phát biểu được các nội dung cơ bản về cấu tạo chất. - Giải thích được sự khác nhau giữa các thể rắn, lỏng, khí. - Phát biểu được các nội dung cơ bản về thuyết động học phân tử chất khí. - Nắm được các khái niệm về lượng chất; hiểu rõ ràng và chính xác khái niệm mol, số A-vô-ga-rô; có thể tính toán tìm ra một số hệ quả trực tiếp. 2.1.1.2. Mục tiêu cơ bản Bài 29. Định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt - Đề xuất được các phương án tiến hành thí nghiệm. - Đọc chính xác các số liệu thí nghiệm và từ các số liệu thí nghiệm tìm ra được mối liên hệ giữa thể tích và áp suất của lượng khí xác định khi nhiệt độ không đổi. - Phát biểu được định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt. - Biết vận dụng định luật để giải thích hiện tượng liên quan và giải bài tập. - Biết vẽ đường biểu diễn sự phụ thuộc của áp suất và thể tích khi nhiệt độ không đổi trên đồ thị. 20 2.1.1.3. Mục tiêu cơ bản Bài 30. Quá trình đẳng tích. Định luật Sác-lơ - Phát biểu được định nghĩa quá trình đẳng tích. - Viết được biểu thức liên hệ giữa p và T trong quá trình đẳng tích. - Phát biểu được định luật Sác-lơ. - Vẽ được đường đẳng tích trong hệ tọa độ (p,T) và chỉ ra được các đặc điểm của nó. - Nắm được khái niệm khí lý tưởng, khái niệm nhiệt độ tuyệt đối. - Giải được một số bài tập đơn giản về quá trình đẳng tích. 2.1.1.4. Mục tiêu cơ bản Bài 31. Phương trình trạng thái của khí lý tưởng - Vận dụng được định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt và Sác-lơ để tìm ra phương trình trạng thái biểu diễn sự phụ thuộc lẫn nhau của ba đại lượng: thể tích, áp suất và nhiệt độ của một lượng khí xác định. - Biết cách suy ra định luật của sự phụ thuộc thể tích của một lượng khí có áp suất không đổi vào nhiệt độ của nó, dựa vào phương trình trạng thái. - Biểu diễn được bằng đồ thị mối quan hệ giữa thể tích và nhiệt độ trong quá trình đẳng áp. - Vận dụng được phương trình trạng thái để giải thích được một số hiện tượng liên quan và giải được các bài tập đơn giản. 2.1.1.5. Mục tiêu cơ bản Bài tập về chất khí - Sau khi làm bài tập của các tiết trong chương, HS có kĩ năng giải bài tập về chất khí, biết vận dụng các định luật thích hợp từ đơn giản đến phức tạp, biết dùng đúng đơn vị trong các phương trình, biết vẽ đường biểu diễn một số quá trình vật lí trên đồ thị p-V, V-T, p-T. 21 2.2. Phân tích cấu trúc, nội dung dạy học chương SƠ ĐỒ CẤU TRÚC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” 2.3. Thiết kế hoạt động dạy học một số kiến thức chương “Chất khí” theo lý thuyến kiến tạo BÀI 30. QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH. ĐỊNH LUẬT SÁC-LƠ I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Phát biểu được được định nghĩa quá trình đẳng tích. - Viết được biểu thức về mối quan hệ giữa P và T trong quá trình đẳng tích. - Nhận biết được dạng đường đẳng tích trong hệ tọa độ (p,T). - Phát biểu được định luật Sác-lơ. 2. Kỹ năng - Vẽ được đường đẳng tích trong hệ tọa độ (p, T). - Giải thích được các hiện tượng liên quan và giải được một số bài tập đơn giản về quá trình đẳng tích. Chất lỏngChất rắn Chất khí Thuyết động học phân tử chất khí Khí lý tưởng Khí thực Phương trình trạng thái Định luật Sác-lơ Định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt Định luật Gay-Luy-Xác Cấu tạo chất 22 3. Thái độ - Tích cực, hứng thú học tập môn Vật lí. - Có ý thức sẵn sàng trình bày, áp dụng kiến thức, kinh nghiệm của mình vào hoạt động học tập của lớp học. - Phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo và có ý thức trách nhiệm của HS. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Giáo án lên lớp. - Thí nghiệm. - Phiếu học tập. 2. Học sinh - Ôn lại bài 29. Định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt. III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY VÀ HỌC 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ (5 phút) - Gọi HS lên bảng và nêu câu hỏi: Câu 1. Thế nào là quá trình đẳng nhiệt? Viết biểu thức của định luật Bôi-lơ-Ma-ri- ốt? Câu 2. Đường đẳng nhiệt trong hệ tọa độ (p,V) có dạng gì? 3. Dạy bài mới. Hoạt động 1. (5 phút) Tìm hiểu quá trình đẳng tích. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng - Yêu cầu HS nhắc lại quá trình đẳng nhiệt là gì? - Hỏi: Trong quá trình đẳng nhiệt, thông số - Nhắc lại: Là quá trình biến đổi trạng thái khi nhiệt độ không đổi. - Trả lời: Khối lượng và nhiệt độ không đổi. Áp Bài 30. QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH. ĐỊNH LUẬT SÁC-LƠ I. Quá trình đẳng tích. - Quá trình đẳng tích là quá trình biến đổi trạng 23 trạng thái nào thay đổi và thay đổi theo quy luật nào? - Tương tự quá trình đẳng nhiệt, cho biết thế nào là quá trình đẳng tích? - Yêu cầu HS cho ví dụ về quá trình đẳng tích? - Nhận xét câu trả lời của HS. - Đưa thêm các ví dụ về quá trình đẳng tích: + Đun nóng khí trong một xilanh kín. + Phơi nắng một bình thủy tinh chứa khí và đậy kín. suất và thể tích thay đổi theo quy luật pV= hằng số. - Trả lời: Là quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi. - Cho ví dụ. - Lắng nghe và ghi nhận. thái khi thể tích không đổi. Hoạt động 2. (20 phút) Tìm hiểu định luật Sác-lơ. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng - Yêu cầu HS quan sát hình 30.1 trong SKG và trả lời câu hỏi ở đầu bài. - Hỏi: Vì sao áp suất tăng? (gợi ý: dùng thuyết động học phân tử chất khí để giải thích). - Trả lời: Khi thể tích khí không đổi, nhiệt đọ tăng thì áp suất tăng. - Trả lời: Khi nhiệt độ tăng, các phân tử khí chuyển động nhanh hơn, do đó các phân tử khí va chạm lên thành bình nhiều II. Định luật Sác-lơ. 1. Thí nghiệm. - Đo nhiệt độ của một lượng khí nhất định ở các áp suất khác nhau khi thể tích không đổi ta được kết quả: 24 - Vậy nhiệt độ và áp suất có mối liên hệ theo quy luật nào? Để biết được quy luật này ta làm như thế nào? - Hỏi: Để làm thí nghiệm này cần những dụng cụ nào? Và bố trí chúng như thế nào? - Hướng dẫn lớp thảo luận các phương án thí nghiệm. Rút ra nhận xét. + Cần có một bình kín chứa lượng khí m. + Có áp kế gắn với bình để đo áp suất chất khí trong bình; nhiệt kế đo nhiệt độ của khí trong bình. + Làm thay đổi nhiệt độ của khí trong bình mà khí không tràn ra ngoài. - Hỏi: Với các dụng cụ đó ta tiến hành thí nghiệm như thế nào? - Xác nhận kết quả đúng, hơn làm cho áp suất tăng. - Trả lời: Làm thí nghiệm. - Đề xuất các phương án thí nghiệm. - Trả lời: Đun khí trong bình, đọc p và T ghi vào bảng. P (10 5 Pa) T (ሻܭ° ܶ݌ܽܲሺܭ°ሻ 1,2 298 402,7 1,3 323 402,5 1,4 348 402,3 1,5 373 402,1 2. Định luật Sác-lơ. - Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. ௣் ൌ hằng số hay ௣ భ் భ ൌ ௣ మ் మ ൌ… 25 nhấn mạnh khi làm thí nghiệm phải kiểm tra xem khí có tràn ra ngoài không. - Tiến hành thí nghiệm. - Cho HS thảo luận nhóm để thực hiện câu C1. - Nếu HS không xử lí được kết quả thì có thể hướng dẫn. + Muốn biết p có tỷ lệ thuận với T hay không thì ta xét tỉ số ௣் . + Nếu ௣் không đổi, cho phép kết luận có tỉ lệ thuận với T. - Hỏi: Nếu lặp lại thí nghiệm với khối lượng khí m1് m lúc trước thì tỉ số đó có thay đổi không? - Thông báo: Vì thời gian có hạn nên ta chỉ tiến hành 1 thí nghiệm, Sác-lơ và nhiều nhà khoa học khác đã tiến hành làm nhiều thí nghiệm và đưa ra được nhận xét: - Lắng nghe và ghi nhận. - Quan sát. - Thảo luận nhóm hoàn thành câu C1. - Xử lí kết quả. - Nhận xét: ௣் ൌ hằng số - Đưa ra dự đoán. - Lắng nghe và ghi nhận. 26 Trong quá trình đẳng tích ௣் ൌ hằng số, nhưng độ lớn của hằng số phụ thuộc vào khối lượng khí và thể tích khí. Đây là nội dung của định luật Sác-lơ. - Yêu cầu học sinh phát biểu định luật Sác-lơ. - Kết luận. - Phát biểu định luật: Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. Họat động 3: (8 phút) Tìm hiểu đường đẳng tích. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng - Giới thiệu đường đẳng tích. - Yêu cầu HS thực hiện câu hỏi C2. - Yêu cầu HS dựa vào kết quả thí nghiệm ở trên, hãy vẽ đường đẳng tích trong hệ tọa độ (p,T). - Kiểm tra kết quả của HS, vẽ lên bảng đồ thị đường đẳng tích. - Hỏi: So sánh V 1 với V 2 - Lưu ý: đường đẳng tích - Lắng nghe. - Thực hiện câu C2. - Vẽ đường đẳng tích. - So sánh: V 1 < V 2 III. Đường đẳng tích. - Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất của lượng khí theo nhiệt độ khi thể tích không đổi gọi là đường đẳng tích. Dạng đường đẳng tích: 27 nếu kéo dài sẽ đi qua gốc tọa độ. Không được vẽ thẳng qua gốc tọa độ vì T=0 và p=0 là điều không thể có được. - Yêu cầu HS nhận xét về các đường đẳng tích với thể tích khác nhau của một lượng khí. - Nhận xét câu trả lời của HS - Kết luận. - Nhận xét: Ứng với các thể tích khác nhau của cùng một khối lượng khí ta có những đường đẳng tích khác nhau. Đường ở trên ứng với thể tích nhỏ hơn. - Ghi nhận Trong hệ tọa độ OpT đường đẳng tích là đường thẳng kéo dài đi qua gốc tọa độ. - Ứng với các thể tích khác nhau của cùng một khối lượng khí ta có những đường đẳng tích khác nhau. Đường ở trên ứng với thể tích nhỏ hơn. Hoạt động 4: (7 phút) Củng cố và vận dụng Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng - Yêu cầu HS nhắc lại khái niệm quá trình đẳng tích và định luật Sác-lơ. - Phát phiếu học tập và yêu cầu HS hoạt động nhóm hoàn thành phiếu học tập. Câu 1.Quá trình nào sau đây có liên quan đến định - Nhắc lại kiến thức đã học. - Nhận phiếu học tập. - Thảo luận nhóm hoàn thành phiếu học tập. 28 luật Sác-lơ? A. Quả bóng bị bẹp nhúng vào nước nóng, phồng lên như cũ. B. Thổi không khí vào một quả bóng bay. C. Đun nóng khí trong một xilanh hở. D. Đun nóng khí trong một xilanh kín. Câu 2. Một bình kín chứa khí oxi ở nhiệt độ 20 0 C và áp suất 105 Pa. Nếu đem bình phơi nắng ở nhiệt độ 400 C thì áp suất trong bình sẽ là bao nhiêu? - Hướng dẫn HS giải phiếu học tập. - Giao nhiệm vụ về nhà: Giải hết bài tập trong SGK. - Nhận nhiệm vụ về nhà. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... 29 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 Sau khi nghiên cứu mục tiêu dạy học, phân tích cấu trúc, nội dung của chương “Chất khí”, dựa theo tiến trình dạy học đã đề xuất, chúng tôi đã thiết kế một số giáo án dạy học theo LTKT. Nội dung kiến thức của chương “Chất khí” phần lớn gắn liền với cuộc sống, được ứng dụng nhiều trong thực tiễn, phù hợp với việc tổ chức dạy học theo quan điểm kiến tạo. Đặc biệt nên sử dụng PPDH theo LTKT cho những giờ lý thuyết đối với những quan niệm sai có nguồn gốc từ những kinh nghiệm trong cuộc sống. Các thí nghiệm kiểm chứng có dự đoán đơn giản, dễ làm, chính xác có thể bác bỏ ngay những quan niệm sai lầm làm cho HS tự nguyện thay đổi quan niệm sai lầm của bản thân. 30 CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm Mục đích của TNSP là kiểm tra đánh giá tính đúng đắn của đề tài . Cụ thể là kiểm tra, đánh giá hiệu quả của việc tổ chức dạy học Vật lí theo phương pháp LTKT trong chương “Chất khí” thuộc phần nhiệt học Vật lí 10 Cơ bản. Kết quả thực nghiệm sư phạm góp phần đánh giá tính khả thi của đề tài; tìm ra được những thiếu sót để từ đó kịp thời điều chỉnh, bổ sung để đề tài nghiên cứu hoàn thiện hơn; góp phần vào việc nâng cao chất lượng dạy học Vật lí và quá trình đổi mới phương pháp dạy học của trường phổ thông, phát triển tính chủ động, sáng tạo và năng lực vận dụng kiến thức của HS. 3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm Trong quá trình TNSP chúng tôi thực hiện các nhiệm vụ sau: - Xây dựng phương án dạy học lý thuyết theo LTKT. - Tiến hành TNSP: giảng dạy theo giáo án thực nghiệm bài học thuộc chương “Chất khí” ở phần Nhiệt họcVật lí 10 Cơ bản theo phương pháp dạy học LTKT cho lớp thực nghiệm (TN) và so sánh với lớp đối chứng (ĐC). + Với các lớp TN: Áp dụng phương pháp LTKT trong dạy học. + Với các lớp ĐC: Sử dụng các phương pháp dạy học truyền thống, các tiết dạy được tiến hành theo đúng tiến độ như phân phối chương trình của Bộ GD ĐT. - Cho HS các lớp TN và ĐC làm bài kiểm tra sau cuối đợt thực nghiệm. - So sánh, đối chiếu kết quả học tập và xử lí kết quả thu được của các lớp TN và ĐC. - Từ kết quả thực nghiệm đánh giá tính khả thi của đề tài, trên cơ sở đó bổ sung, sửa chữa và hoàn chỉnh chúng. 31 3.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm 3.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm - Các bài dạy học theo phương pháp LTKT trong chương “Chất khí” thuộc phần nhiệt họcVật lí 10 Cơ bản - Học sinh lớp 10 của trường THPT Trần Cao Vân, thành phố Tam Kỳ. 3.2.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm - Quá trình thực nghiệm sư phạm được tiến hành vào học kỳ II năm học 2016-2017. - Đối với lớp TN sử dụng bài giảng được thiết kế theo phương pháp dạy học LTKT. - Đối với lớp ĐC sử dụng phương pháp dạy truyền thống. Kết quả thực nghiệm được rút ra từ việc so sánh lớp thực nghiệm và lớp đối chứng. Tiết dạy là bài “Quá trình đẳng tích. Định luật Sác-lơ”. - Cuối đợt TTSP chúng tôi tiến hành kiểm tra, đánh giá kết quả thực nghiệm...

Định dạng
Số trang	89
Dung lượng	0,92 MB