Kỹ Thuật - Công Nghệ - Thạc sĩ - Cao học - Cơ khí - Vật liệu TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM KHOA LÝ - HÓA - SINH ~~~~~~~~~~ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠ O TRONG DẠY HỌC - PHẦN NHIỆT HỌC VẬT LÝ 6 VÀ VẬT LÝ 8 TRUNG HỌC CƠ SỞ Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ ÁNH MY MSSV: 4114010222 CHUYÊN NGÀNH: SƯ PHẠM VẬT LÝ Khóa: 2014 – 2017 Cán bộ hướng dẫn ThS. VÕ HOÀNG TRÂN CHÂU Quảng Nam, tháng 4 năm 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệ u, kết quả mới mà tôi công báo trong khóa luận là trung thực và chưa đượ c ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Quảng Nam, ngày …… tháng 4 năm 2017 Tác giả Nguyễn Thị Ánh My LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực hiện đề tài khóa luận tốt nghiệp này. Bên cạnh nhữ ng nỗ lực cố gắng của bản thân, em đã nhận được sự hướng dẫn tận tình củ a Ban Giám hiệu, Lãnh đạo khoa Lý – Hóa – Sinh, các thầy cô giáo bộ môn phương pháp giả ng dạy Vật Lý trường Đại học Quảng Nam, cho phép em được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với quý thầy cô. Đặc biệt em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo Thạc sĩ Võ Hoàng Trân Châu, người đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình hướng dẫn em trong suốt thờ i gian nghiên cứu và hoàn thành khóa luận. Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn đối với thầy cô giáo, gia đình và tậ p thể lớp CT14SVL01 (khóa 2014 – 2017) đã giúp đỡ và luôn độ ng viên em trong quá trình thực hiện đề tài này. Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn Quảng Nam, ngày …… tháng 4 năm 2017 Tác giả Nguyễn Thị Ánh My DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ DH Dạy học DHVL Dạy học vật lý GV Giáo viên HĐNT Hoạt động nhận thức HS Học sinh PP Phương pháp PT Phương tiện QTDH Quá trình dạy học THCS Trung học cơ sở TN Thí nghiệm TNVL Thí nghiệm vật lý VL Vật lý DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Dụng cụ TN bài “Sự nở vì nhiệt của chất khí” lớp 6 Hình 2.2. Quá trình chất khí nở ra vì nhiệt Hình 2.3. Quá trình chất khí co lại vì nhiệt Hình 2.4. Dụng cụ TN bài “Đối lưu – Bức xạ nhiệt” lớp 8 Hình 2.5. Kết quả trường hợp 1 bài “Đối lưu – Bức xạ nhiệt” Hình 2.6. Kết quả trường hợp 2 bài “Đối lưu – Bức xạ nhiệt” Hình 2.7. Dụng cụ TN bài “Dẫn nhiệt” lớp 8 Hình 2.8. Các bước tiến hành TN bài “Dẫn nhiệt” lớp 8 Hình 2.9. Kết quả trường hợp 1 bài “Dẫn nhiệt” Hình 2.10. Kết quả trường hợp 2 bài “Dẫn nhiệt” DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1. Mẫu thực nghiệm lớp 6 Bảng 3.2. Bảng phân phối tần số (
NỘI DUNG
1.1.1 Khái niệm tích cực hóa
Quan niệm của Thái Duy Tuyên: “Tích cực hóa là tập hợp các hoạt động nhằm chuyển biến vị trí của người học từ thụ động sang chủ động, từ đối tượng tiếp nhận tri thức sang chủ thể tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập”
Sự chủ động trong học tập thể hiện ở chỗ HS tự giác sẵn sàng tham gia vào các hoạt động học tập, tự lực giải quyết các nhiệm vụ học tập dưới sự hướng dẫn, dìu dắt của GV, HS có tinh thần, hứng thú trong quá trình học tập HS chủ động trao đổi với GV nhiều hơn, không tiếp thu kiến thức một cách thụ động
Tích cực hóa trong HĐNT của HS thể hiện ở những hoạt trí tuệ là tập trung suy nghĩ để trả lời các câu hỏi nêu ra, kiên trì tìm được nhiều cách giải hay của một bài toán, say sưa lắp ráp tiến hành TN
Qua trình tích cực hóa HĐNT của HS sẽ góp phần làm cho mối quan hệ giữa dạy và học, giữa thầy và trò ngày càng gắn bó và hiệu quả hơn Tích cực hóa vừa là biện pháp để thực hiện nhiệm vụ DH, đồng thời góp phần rèn luyện cho HS những phẩm chất của người lao động mới: tự chủ, năng động, sáng tạo
1.1.2 Những cấp độ biểu hiện tính tích cực hóa HĐNT
Phát huy tính tích cực, khám phá nhiều cách giải quyết khác nhau và từ đó tìm ra phương án giải quyết hợp lý nhất cho vấn đề đặt ra Ở mức độ này, tính độc lập cao hơn so với các mức trước.
HS tiêp cận nhiệm vụ và tự tìm cho mình phương tiện thực hiện
- Sáng tạo: HS nghĩ ra cách giả mới, độc đáo, đề xuất những giải pháp có hiệu quả, có sáng kiến lắp đặt những TN để chứng minh bài học Dĩ nhiên mức độ sáng tạo của HS có hạn nhưng đó là mầm mống để phát triển trí sáng tạo về sau này Đây là biểu hiện tính tích cực cao nhất
1.1.3 Những đặc trưng của tích cực hóa hoạt động nhận thức
Tích cực hóa HĐNT trong học tập của HS thực chất là tập hợp các hoạt động
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO THÍ NGHIỆM THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ THCS
CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ TÍCH CỰC HÓA HĐNT CỦA HS
1.1.1 Khái niệm tích cực hóa
Theo quan niệm của Thái Duy Tuyên, tích cực hóa là quá trình chuyển biến người học từ trạng thái thụ động thành chủ động, biến họ từ đối tượng chỉ tiếp nhận kiến thức thành chủ thể tìm kiếm kiến thức Điểm mấu chốt của tích cực hóa chính là thúc đẩy người học phát huy vai trò chủ động, tự giác và sáng tạo của mình trong quá trình tiếp thu kiến thức, từ đó cải thiện hiệu quả học tập.
Sự chủ động trong học tập thể hiện ở chỗ HS tự giác sẵn sàng tham gia vào các hoạt động học tập, tự lực giải quyết các nhiệm vụ học tập dưới sự hướng dẫn, dìu dắt của GV, HS có tinh thần, hứng thú trong quá trình học tập HS chủ động trao đổi với GV nhiều hơn, không tiếp thu kiến thức một cách thụ động
Tích cực hóa trong HĐNT của HS thể hiện ở những hoạt trí tuệ là tập trung suy nghĩ để trả lời các câu hỏi nêu ra, kiên trì tìm được nhiều cách giải hay của một bài toán, say sưa lắp ráp tiến hành TN
Qua trình tích cực hóa HĐNT của HS sẽ góp phần làm cho mối quan hệ giữa dạy và học, giữa thầy và trò ngày càng gắn bó và hiệu quả hơn Tích cực hóa vừa là biện pháp để thực hiện nhiệm vụ DH, đồng thời góp phần rèn luyện cho HS những phẩm chất của người lao động mới: tự chủ, năng động, sáng tạo
1.1.2 Những cấp độ biểu hiện tính tích cực hóa HĐNT
Tính tích cực ở mức cao hơn khi nêu ra nhiều cách giải khác nhau, từ đó tìm ra phương án tối ưu nhất cho vấn đề Ở mức này, tính độc lập được thể hiện ở việc chủ động tìm tòi, khám phá những giải pháp sáng tạo, vượt trội hơn so với các mức độ trước.
HS tiêp cận nhiệm vụ và tự tìm cho mình phương tiện thực hiện
- Sáng tạo: HS nghĩ ra cách giả mới, độc đáo, đề xuất những giải pháp có hiệu quả, có sáng kiến lắp đặt những TN để chứng minh bài học Dĩ nhiên mức độ sáng tạo của HS có hạn nhưng đó là mầm mống để phát triển trí sáng tạo về sau này Đây là biểu hiện tính tích cực cao nhất
1.1.3 Những đặc trưng của tích cực hóa hoạt động nhận thức
Tích cực hóa HĐNT trong học tập của HS thực chất là tập hợp các hoạt động nhằm chuyển biến vị trí từ học bị động sang chủ động, tự bản thân đi tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập Đặc trưng cơ bản của tích cực hóa HĐNT của HS trong quá trình học tập là sự linh hoạt của HS dưới sự định hướng, đạo diễn của người tự từ bỏ vai trò chủ thể (giáo viên) với mục đích cuối cùng là HS tự mình khám phá ra kiến thức cùng với cách tìm ra kiến thức Trong QTDH, để phát huy tính tích cực trong HĐNT của HS thì QTDH đó phải diễn biến sao cho:
– HS được đặt ở vị trí chủ thể, tự giác, tích cực, sáng tạo trong HĐNT của bản thân
– GV tự từ bỏ vị trí của chủ thể nhưng lại là người đạo diễn, định hướng trong hoạt động DH
– QTDH phải dựa trên sự nghiên cứu những quan niệm, kiến thức sẵn có của người học, khai thác những thuận lợi đồng thời nghiên cứu kỹ những chướng ngại có khả năng xuất hiện trong QTDH
Mục đích của giáo dục đại học không chỉ dừng lại ở việc cung cấp cho người học những kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo cần thiết mà còn hướng đến việc trang bị cho họ phương pháp học tập, bao gồm cả cách tự học và tự nghiên cứu, nhằm đáp ứng nhu cầu của bản thân và xã hội Bằng cách này, giáo dục đại học giúp người học phát triển khả năng học tập trọn đời, thích ứng với những thay đổi trong môi trường làm việc và xã hội, cũng như tạo nền tảng cho sự phát triển liên tục và thành công trong sự nghiệp.
DẠY HỌC VẬT LÝ THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA HĐNT
1.2.1 Quan niệm về phương pháp dạy học theo hướng tích cực
Khi nói tới PP tích cực, thực tế là nói tới một nhóm các PPDH theo hướng phát huy tính tích cực của HS
Cơ sở của PP luận là lý luận, trong QTDH cần kích thích sự hứng thú trong học tập cho HS, cần phát huy tính tích cực, tính tự lực sáng tạo trong học tập của
HS Để làm điều đó đòi hỏi người thầy giáo phải lựa chọn, tìm tòi những PP dạy học phù hợp với nội dung bài học, đặc điểm của đối tượng, điều kiện vật chất, và đây là một hoạt động sáng tạo của người thầy trong hoạt động dạy PP DH theo hướng tích cực cần thể hiện được sự phản ánh quá trình HĐNT của HS nhằm đạt được mục đích đã đề ra trong đó GV tổ chức cho HS hoạt động theo hướng tích cực, giúp HS tự giác tiếp nhận kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo nhằm đạt được mục đích đề ra với kết quả cao
1.2.2 Những đặc trưng của PP DH theo hướng tích cực
Phương pháp DH theo hướng tích cực có những điểm mạnh riêng của nó mà các PP khác không thể có được đó là HS lĩnh hội kiến thức bằng chính sự hoạt động tích cực và cao độ của bản thân, tự họ chủ động sáng tạo nên các vấn đề, các tình huống để nghiên cứu PP DH theo hướng tích cực thể hiện bởi các đặc trưng cơ bản sau:
1.2.2.1 Dạy học hướng vào học sinh
Dạy học hướng vào HS là lối DH do người học chủ động điều khiển, cá nhân của người học vừa là mục đích vừa là chủ thể của quá trình học tập để cho tiềm năng của mỗi cá nhân được phát triển đầy đủ
Phương pháp đào tạo phát triển năng lực tập trung nâng cao vai trò chủ thể của người học, coi học sinh vừa là chủ thể vừa là đối tượng của quá trình đào tạo Tôn vinh vai trò chủ thể tích cực, chủ động của người học, song không phủ nhận vai trò dẫn dắt quan trọng của người dạy.
1.2.2.2 Dạy học bằng tổ chức các hoạt động cho học sinh
Theo lý thuyết hoạt động được Vưgôtxki khởi xướng và A.N.Lêônchip phát triển: bằng hoạt động và thông qua hoạt động, mỗi người tự sinh thành ra mình, tạo dựng và phát triển ý thức cũng như nhân cách cho bản thân
Vận dụng vào DH, việc học tập của HS có bản chất hoạt động: Bằng hoạt động và thông qua hoạt động của bản thân mà chiếm lĩnh kiến thức, hình thành và phát triển năng lực trí tuệ cũng như quan điểm đạo đức, thái độ Kết quả của việc học tập phụ thuộc chủ yếu vào hoạt động học của HS
Nhiệm vụ chính của giáo viên là tổ chức, hướng dẫn hoạt động học tập của học sinh để thông qua đó, học sinh lĩnh hội được nền văn hóa xã hội, phát triển những phẩm chất, tâm lý và hình thành nhân cách cho chính mình Để thực hiện tốt nhiệm vụ này, giáo viên cần nắm vững quy luật chung nhất của quá trình nhận thức khoa học, lôgic hình thành các kiến thức về thế giới tự nhiên, những hành động thường gặp trong quá trình nhận thức thế giới tự nhiên, những phương pháp nhận thức phổ biến để hoạch định những hành động, thao tác cần thiết của học sinh trong quá trình tiếp thu kiến thức hay kỹ năng cụ thể Cuối cùng, giáo viên cần nắm được các biện pháp để động viên, khuyến khích học sinh tích cực, tự giác thực hiện các hành động đó, đánh giá kết quả hành động.
1.2.2.3 Dạy học chú trọng đến việc rèn luyện PP tự học, tư nghiên cứu
Muốn phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học thì cần xem việc rèn luyện PP học tập cho HS không chỉ là một phương tiện nâng cao hiệu quả
DH mà phải xem đó là một mục tiêu DH Trong một xã hội hiện đại đang biến đổi nhanh với sự bùng nổ thông tin, khoa học và công nghệ phát triển như vũ bão thì việc DH không thể hạn chế ở chức năng dạy kiến thức mà phải chuyển mạnh sang dạy cả PP học
1.2.2.4 Dạy học chú trọng đến việc trau dồi kiến thức và bồi dưỡng kĩ năng, kĩ xảo
Để tích cực hóa hoạt động nghiên cứu khoa học (HĐNT) theo hướng tích cực, học sinh (HS) cần chủ động nỗ lực và tích cực cao, thể hiện ở nhiều mức độ và góc độ khác nhau Tuy nhiên, bồi dưỡng kỹ năng, kỹ xảo đóng vai trò quan trọng, bao gồm các kỹ năng thu nhập và xử lý thông tin như quan sát, thực nghiệm, lấy số liệu, tra cứu, lập bảng biểu, vẽ đồ thị, rút ra kết luận, xây dựng dự đoán và giả thuyết khoa học Những kỹ năng này được rèn luyện thông qua hoạt động tích cực trong quá trình lĩnh hội kiến thức, đồng thời giúp HS hình thành tác phong làm việc khoa học, với tính kiên nhẫn, tỉ mỉ, chính xác, trung thực và có kế hoạch cụ thể trong học tập cũng như nghiên cứu khoa học.
1.2.3 Các biện pháp sư phạm nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS trong DHVL Để tích cực HĐNT của HS, ngoài việc tạo ra không khí học tập tốt, về mặt
PP DH, cần thực hiện tốt các vấn đề sau:
1.2.3.1 Trong QTDH cần phối hợp tốt các PP DH theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức
Trong thực tiễn, có nhiều PP DH khác nhau như PP DH, PP trực quan, PP
Trong quá trình dạy học, để kích thích được sự hứng thú trong học tập của học sinh, phát huy tính tích cực, tính tự lực sáng tạo trong học tập của học sinh, đòi hỏi người giáo viên phải lựa chọn, tìm tòi những phương pháp dạy học phù hợp với nội dung bài học, đặc điểm của đối tượng, điều kiện vật chất Đây là một hoạt động sáng tạo của giáo viên trong hoạt động dạy.
Các PP DH mà GV đã lựa chọn phối hợp cùng với những biện pháp thích hợp trong từng bài học là điều quan trọng trong việc duy trì hứng thú, tích cực thường xuyên của HS trong giờ học Như vậy, sự lựa chọn và phối hợp các PP DH trong từng bài, từng chương là vấn đề quan trọng cần xem xét đến những đặc trưng cơ bản của từng PP DH để phát huy vai trò tích cực của HS Bên cạnh đó cần quan tâm đến kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo và năng lực tư duy về vấn đề cần nghiên cứu, thái độ của HS đối với bộ môn mà HS tham gia nghiên cứu
1.2.3.2 Khai thác TNVL trong DH theo hướng tích cực hoá HĐNT của HS
Vật lý học là môn khoa học thực nghiệm, vì vậy sử dụng rộng rãi các TNVL ở nhà trường THCS hiện nay là một trong những biện pháp quan trọng nhằm nâng cao chất lượng DH, góp phần tích cực hoá HĐNT của HS
THÍ NGHIỆM VẬT LÝ
1.3.1 Khái niệm và đặc điểm của TNVL
TNVL là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con người vào các đối tượng của hiện thực khác quan Thông qua sự phân tích các điều kiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động và các kết quả của sự tác động, ta có thể thu được tri thức mới
Các điều kiện của TN phải được lựa chọn và được thiết lập có chủ định sao cho thông qua TN, có thể trả lời được câu hỏi đặt ra, có thể kiểm tra được giả thuyết hoặc hệ quả suy ra từ giả thuyết Mỗi TN có ba yếu tố cấu thành cần được xác định rõ: đối tượng cần nghiên cứu, PT gây tác động lên đối tượng cần nghiên cứu và PT quan sát, đo đạc để thu nhận các kết quả của sự tác động
Các điều kiện của TN có thể biến đổi được để ta có thể nghiên cứu sự phụ thuộc của hai đại lượng sự phụ thuộc giữa hai đại lượng, trong khi các đại lượng khác được giữ không đổi
Các điều kiện TN phải được khống chế, kiểm soát đúng như dự định nhờ sử dụng các thiết bị TN có độ chính xác ở mức độ cần thiết, nhờ sự phân tích thường xuyên các yếu tố của đối tượng cần nghiên cứu, hạn chế tối đa các nhiễu Đặc điểm quan trọng nhất là tính có thể quan sát được các biến đổi của đại lượng nào đó, do sự biến đổi của đại lượng khác Điều này đạt được nhờ các giác quan của con người và sự hỗ trợ của PT quan sát, đo đạc
Có thể lặp lại được TN Điều này có nghĩa là: Với các thiết bị TN, các điều kiện TN như nhau thì khi báo trí lại TN, tiến hành lại TN, hiện tượng, quá trình vật lý phải diễn ra trong TN giống như các lần ở thí nghiệm trước đó
1.3.2 Vai trò của thí nghiệm trong dạy học Vật lý
1.3.2.1 Vai trò của thí nghiệm theo quan điểm lý luận nhận thức
- TN là phương tiện thu nhận trí thức
TN là một PT quan trọng của HĐNT của con người, thông qua TN con người đã thu nhận được những tri thức khoa học cần thiết nhằm nâng cao năng lực của bản thân để có thể tác động và cải tạo thực tiễn Trong DHVL, TN được sử dụng như một công cụ phân tích hiện thực khách quan, từ đó HS thu nhận trí thức về đối tượng, nếu ban đầu HS chưa biết hoặc biết một ít về đối tượng cần nghiên cứu, thì
Thực nghiên là phương pháp của hoạt động nhận thức của học sinh, giúp học sinh tìm kiếm và thu nhận kiến thức khoa học cần thiết để có thể trả lời các câu hỏi về hiện tượng xảy ra của các đối tượng.
Có thể nói rằng, TN là nguồn cung cấp thông tin chính xác về các sự vật, hiện tượng và chỉ có TN thì kiến thức mà HS thu nhận được mới đạt chất lượng, hiệu quả và chính việc sử dụng TN trong DHVL mới đem lại cho HS sự tự tin và kiến thức được lĩnh hội
Với vai trò đó, TN là một đại lượng của thực tiễn và nó thường đơn giản hơn sự kiện thực tiễn mà nó đại diện, vì thế nó có khả năng làm bộc lộ những đặc trưng xơ bản của sự kiện một cách rõ ràng hơn Điều đó giúp cho người học dễ dàng nhận thức và hiểu sau hơn bản chất của các sự vật, hiện tượng và quá trình VL được nghiên cứu
- TN là phương tiện kiểm tra tính đúng đắn của những tri thức đã thu nhận
Thực nghiệm (TN) là phương pháp giáo dục hữu hiệu để kiểm tra kiến thức về vật lý đã được khái quát, tổng hợp từ lý thuyết Việc xuất phát từ lý thuyết rồi thiết kế TN để kiểm chứng không chỉ giúp học sinh chủ động học tập mà còn củng cố niềm tin vào kiến thức đã học Mặc dù học sinh đã hình thành các khái niệm lý thuyết nhưng đó vẫn chỉ là suy nghĩ trừu tượng, cần được giáo viên kiểm chứng bằng TN Những kết luận từ tư duy trừu tượng của học sinh cũng cần được xác thực thông qua TN.
Mặt khác, trong DHVL THCS, có một số kiến thức được rút ra từ suy luận logic chặt chẽ từ những kiến thức đã được biết, cần phải tiến hành TN để kiểm nghiệm tính đúng đắn của chúng
- TN là phương tiện để vận dụng tri thức vào thực tiễn
Trong quá trình vận dụng kiến thức vào thực tiễn, vào việc thiết kế và chế tạo các thiết bị kỹ thuật, người ta gặp phải những khó khăn nhất định do tính khái quát và trừu tượng của các tri thức cần vận dụng, cũng như bởi tính phức tạp của các thiết bị kỹ thuật cần chế tạo Trong trường hợp đó thí nghiệm được sử dụng với tư cách là phương tiện thử nghiệm cho việc vận dụng tri thức vào thực tiễn
TN còn có một vai trò rất to lớn khác trong việc giúp HS củng cố và vận dụng kiến thức một cách vững chắc
Ngoài ra ta thấy, có rất nhiều ứng dụng của VL trong kỹ thuật, sản xuất và đời sống đã được cập nhật trong chương trình VL THCS Có thể nói TN là cầu nối giữa lí thuyết và thực tiễn, giúp cho HS không chỉ thấy được sự vận dụng đúng đắn của các kiến thức này, nhờ đó mà các em có thể hiểu sâu và nắm chắc các kiến thức đã học
Các kiến thức VL được giảng dạy trên lớp cần phải được khắc sâu trong tiềm thức của HS Theo đó, HS phải thường xuyên củng cố và vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống Vấn đề này sẽ được thực hiện tốt nếu chúng ta biết vận dụng TN để giải quyết TNVL giúp cho HS có điều kiện vận dụng được những kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, từ đó xóa bỏ dần lối học vẹt, lí thuyết suông đã tồn tại nhiều năm trước đây
- TN là một bộ phận của các phương pháp nhận thức
TN luôn đóng vai trò rất quan trọng trong các PP nhận thức khoa học Đối với các phương pháp thực nghiệm, thí nghiệm luôn có mặt ở nhiều khâu khác nhau: làm xuất hiện vấn đề nghiên cứu, kiểm tra tính đúng đắn của các giả thuyết TN giúp cho người học khẳng định tính đúng đắn của những giả thuyết hay hệ quả suy ra từ giả thuyết đối với thực tiễn hoặc phủ định những giả thuyết hay hệ quả suy ra từ giả thuyết đó mà không phù hợp thực tiễn Đối với phương pháp mô hình, TN giúp ta thu thập thông tin về đối tượng gốc làm cơ sở cho việc xây dựng mô hình
THÍ NGHIỆM TỰ TẠO
1.4.1 Khái niệm TN tự tạo
TN tự tạo là TN được GV và HS làm ra theo mẫu trong sách giáo khoa, hoặc là TN được cải tiến từ các thiết bị máy móc, hoặc là TN tự tạo theo ý tưởng, sáng kiến mới bằng những dụng cụ đơn giản, dễ kiếm trong đời sống hằng ngày
1.4.2 Ưu điểm và nhược điểm của TN tự tạo
1.4.2.1 Ưu điểm của TN tự tạo
Dụng cụ cho TN là những dụng cụ đơn giản, dễ kiếm nên GV và HS có thể tự chế tạo
TN có hình thức gọn nhẹ, đơn giản, dễ lắp ráp, dễ sử dụng nên có thể thực hiện mọi lúc mọi nơi
Dụng cụ thí nghiệm (TN) được thiết kế để dễ dàng lắp ráp và tháo rời các bộ phận Nhờ đó, chỉ cần thay đổi các chi tiết phụ trợ là có thể sử dụng cùng một dụng cụ TN cho nhiều thí nghiệm khác nhau, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí khi thực hiện các nghiên cứu khoa học.
TN dễ thành công, cho kết quả rõ ràng, thuyết phục nhưng lại ít tốn thời gian Thao tác tiến hành TN không đòi hỏi phải có những kĩ năng đặc biệt nên GV nào cũng có thể làm được Không đòi hỏi khắt khe về cơ sở vật chất nên ở đâu cũng tiến hành TN được
TN phù hợp, bám sát với nội dung cần dạy nên rất thuận lợi trong DH
1.4.2.2 Nhược điểm của TN tự tạo
- Độ bền của dụng cụ thường không cao
- TN đơn giản, rẻ tiền chủ yếu là những TN định tính, ít có TN định lượng
- Tính thẩm mĩ của TN thường không cao
1.4.3 Vai trò của TN tự tạo trong quá trình dạy học
1.4.3.1 Vai trò của TN tự tạo trong quá trình dạy học đối với GV
Khắc phục được tồn tại của việc sử dụng TN trong DHVL, giúp GV có thiết bị TN để xây dựng các mô hình dạy và học tích cực phù hợp với phương pháp đặc trưng của bộ môn là phương pháp thực nghiệm
GV có thể cá thể hóa quá trình học tập của HS bằng cách giáo cho các loại đối tượng HS khác nhau các nhiệm vụ chế tạo dụng cụ TN và tiến hành TN với mức độ khó dễ khác nhau, nông sâu khác nhau và với mức độ hướng dẫn khác nhau
Lịch sử phát triển của VL đã cho thấy những phát minh cơ bản thường gắn liền với những TN tự tạo đơn giản Việc chế tạo các dụng cụ TN tự tạo để minh họa nguyên tắc của những TN do các nhà bác học đã tiến hành góp phần chỉ cho
HS thấy con đường hình thành và phát triển của kiến thức VL, bồi dưỡng cho HS phương pháp nhận thức VL, đặc biệt là phương pháp thực nghiệm
Thông qua các TN tự tạo, góp phần chỉ cho HS thấy con đường hình thành và phát triển các kiến thức VL, bồi dưỡng cho HS phương pháp nhận thức VL, đặc biệt là phương pháp thực tiễn Đa dạng hóa việc tổ chức giờ học VL bằng phương pháp khác nhau
1.4.3.2 Vai trò của TN tự tạo trong quá trình dạy học đối với HS
Việc chế tạo và sử dụng các dụng cụ TN tự tạo, giúp HS nắm vững kiến thức sâu sắc, chính xác và bền vững hơn Trong nhiều trường hợp, việc tiến hành TN, giải thích và tiên đoán kết quả TN đòi hỏi học sinh phải huy động các kiến thức đã học ở nhiều phần khác nhau của VL Thông qua đó các kiến thức VL mà HS đã lĩnh hội được củng cố, đào sâu, mở rộng và hệ thống hóa
Với những ưu điểm nổi trội của TN tự tạo nên GV có thể tổ chức cho HS tự đề cập trong bài, giúp HS tự nhận thấy sự vô lý của những quan niệm sai lệch của mình một cách thuyết phục
TN tự tạo liên quan đến hiện tượng, quá trình VL rất gần gũi với HS nên sau một quá trình học tập với TN tự tạo, HS sẽ quan tâm hơn đến các hiện tượng VL xung quanh Giúp HS thay đổi phương pháp suy nghĩ, phương pháp học tập, HS bắt đầu rằng luyện thói quen thảo luận khoa học, bàn bạc, chấp nhận hay phản đối ý kiến…
Qua việc chuẩn bị dụng cụ, thao tác các TN HS được rèn luyện nhiều kỹ năng đề xuất các giả thuyết, dự đoán, đính chính các khái niệm
1.4.4 Những yêu cầu khi chế tạo và sử dụng TN tự tạo trong DH Đảm bảo tính thẩm mỹ do các dụng cụ TN đơn giản, rẻ tiền là những dụng cụ tận dụng, tự kiếm, tự tạo, vì vậy yếu tố thẩm mỹ phải được đặc biệt coi trọng và phải đặt lên hàng đầu Cần phải được lựa chọn những dụng cụ TN phù hợp để kích thích sự chú ý của HS Cần phải tiến hành gia công chu đáo, cẩn thận để làm tăng tính thẩm mỹ của nó Đảm bảo tính sự phạm: Kích thước lớn, để hở để HS quan sát được những chi tiết cơ bản Các TN không được phản giáo dục, chẳng hạn như không nên làm những dụng cụ TN có liên quan đến súng đạn, cung nỏ, … Đảm bảo tính khoa học: Các TN phải được báo trí hợp lý, khoa học, các dụng cụ TN không được che lấp lẫn nhau TN phải ngắn gọn và gắn liền với bài học Kết quả phải rõ ràng, chính xác và thuyết phục.
CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ
1.5.1 Thực trạng của việc sử dụng TN tự tạo trong dạy học VL
GV vẫn chủ yếu sử dụng PP thuyết trình, GV rất ít khi tiến hành TN khi dạy học, việc sử dụng TN còn rất nhiều lúng túng, GV có vai trò là người thông báo kiến thức còn HS tiếp thu kiến thức một cách còn thụ động Chưa gắn liền “học đi đôi với hành”, gắn liền với thực tiễn cuộc sống
GV ít sử dụng TN vì cho rằng sử dụng nhiều TN trong một tiết học sẽ mất nhiều thời gian dẫn đến “cháy” giáo án Thiết bị TN nếu có thì chỉ được GV sử dụng trong các tiết dạy có GV dự giờ hoặc sử dụng trong giờ thi dạy giỏi các cấp,
GV ít sử dụng TN trong các giờ học bình thường
Các bài học thực hành vẫn chưa được giáo viên coi trọng Thay vì được thực hiện đầy đủ theo chương trình, những giờ học thực hành này lại được tổ chức qua loa hoặc biến thành những giờ ôn tập, ôn thi Điều này đã dẫn đến việc học sinh không được thực hành đầy đủ, thiếu kỹ năng và kinh nghiệm thực tế, ảnh hưởng đến chất lượng đào tạo.
Giáo viên chưa được trang bị đầy đủ kiến thức về sử dụng thiết bị dạy học trong dạy học đại học, khả năng sử dụng, sửa chữa thiết bị còn hạn chế Ở đa số các trường THCS hiện nay, cán bộ quản lý ít quan tâm đến việc hỗ trợ giáo viên khai thác sử dụng thiết bị, các cuộc thi tự làm đồ dùng học tập ít được coi trọng Do đó, số lượng giáo viên tự thiết kế, chế tạo thiết bị phục vụ cho công tác giảng dạy là không nhiều.
Phần lớn các GV ngại thiết kế, chế tạo TN vì công việc này chiếm khá nhiều thời gian, trong khi không có một chế độ nào cho những GV thực hiện các công việc này, do vậy không khuyến khích được GV tham gia hoạt động này tích cực
Sự chênh lệch về điều kiện cơ sở vật chất, trang thiết bị giữa các trường cũng ảnh hưởng rất lớn đến việc sử dụng TN trong DH Thiết bị TN được cung cấp nhiều nhưng không đồng bộ, các thiết bị TN chất lượng kém, bị hư hỏng trong vận chuyển, bảo quản, bên cạnh đó không có các thiết bị dự trữ để thay thế nên khi tiến hành TN thường cho kết quả không chính xác Vì thế mà hiệu quả của việc sử dụng TN trong DHVL chưa thật sự cao Đa số các trường THCS đều có GV phụ trách thiết bị TN Tuy nhiên ở các trường sư phạm hiện nay chưa có chuyên ngành đào tạo GV phụ trách TN và nhiều
GV các môn học, ngành học, cấp học cũng chưa được chuẩn bị thật tốt cho việc thực hành TN tương ứng với giáo trình, sách giáo khoa, chính vì thế mà GV thiết bị ở các trường THCS chưa được đào tạo bài bản mà chủ yếu do sự sắp xếp, phân công tạm thời của ban giám hiệu các trường
1.5.2 Nguyên nhân các thực trạng
Qua việc tìm hiểu thực trạng nói trên, ta thấy việc sử dụng TN nói chung và
TN tự tạo trong DHVL ở các trường THCS hiện này còn rất nhiều hạn chế, các nguyên nhân cụ thể là:
GV ít sử dụng TN trong DH, vì sợ tốn nhiều thời gian gây ảnh hưởng đến các hoạt động DH khác; sợ TN không thành công sẽ gây phản tác dụng đối với HS Nội dung bài dạy còn khá nặng, không có nhiều thời gian để GV có thể sử dụng
TN nói chung và TN tự tạo nói riêng trong DH
Tại một số thời điểm phân phối chương trình thường có sự chồng chéo về thời gian khi các GV cùng khối lớp sử dụng phòng TN, thực hành Số lượng phòng
TN, phòng thực hành ở các trường cũng bị hạn chế gây khó khăn cho các cho các tiết dạy thực hành của GV
Không có nhiều các buổi hội thảo, tọa đàm, trao đổi những kinh nghiệm, kỹ năng thiết kế, chế tạo các TN tự tạo giữa các GV, giữa các trường THCS với nhau Đầu tư kinh phí ở các trường THCS cho việc thiết kế, chế tạo dụng cụ TN tự tạo rất hạn chế, khiêm tốn Ở các trường THCS không có nhiều cuộc thi chế tạo dụng cụ TN tự tạo sử dụng trong DH, không có chính sách, chế độ nào cho những GV thiết kế, chế tạo
TN tự tạo sử dụng trong DH ở các trường THCS
Thiếu thốn về cơ sở vật chất, trang thiết bị của các trường sẽ ảnh hưởng lớn đến việc sử dụng thiết bị công nghệ trong đào tạo Mặc dù được cung cấp nhiều, nhưng các thiết bị thường không đồng bộ, chất lượng kém và dễ hư hỏng, độ chính xác không cao Giáo viên cũng không được đào tạo bài bản, thiếu chuyên môn nên không thể sửa chữa hoặc tái tạo thiết bị.
1.5.3 Một số biện pháp nhằm nâng cao chất lượng việc sử dụng TN tự tạo trong dạy học
- Tăng cường sử dụng TN tự tạo để tạo ra tình huống có vấn đề
Tình huống có vấn đề là quy luật của HĐNT, sáng tạo có hiệu quả Nó quy định sự khởi đầu của tư duy, hành động tư duy tích cực sẽ diễn ra trong quá trình nêu và giải quyết vấn đề
Thực tế trong QTDH đã cho thấy, việc tạo ra tình huống có vấn đề có thể xây dựng theo nhiều cách, nhiều biện pháp khác nhau tùy vào từng nội dung kiến thức Một trong những biện pháp đó là việc sử dụng TN mở đầu, PP mà hầu như trong khoảng thời gian dài nhiều GV đã lãng quên hoặc thực sự chưa hiệu quả với lý do dụng cụ TN bị hỏng hay không có dụng cụ TN để tiến hành Chính về thế việc chế tạo ra các dụng cụ TN tự tạo để sử dụng trong việc nêu vấn đề là hết sức quan trọng Trong giai đoạn đặt vấn đề , việc tạo ra tình huống có vấn đề có vai trò rất quan trọng trong việc thu hút chú ý, suy nghĩ, tuy duy của HS Để tạo tình huống có vấn đề trong DH, GV có thể làm một TN biểu diễn, HS quan sát diễn biến hoặc kết quả “bất ngờ” của hiện tượng VL, tự phát hiện và nhận thức vấn đề Có thể cho
HS tự làm TN đơn giản để phát hiện vấn đề mà trước đó có thể cho HS đã gặp nhưng “không ngờ” đến Sử dụng TN tự tạo trình bày hiện tượng VL xảy ra để lôi cuốn HS ngay từ ban đầu làm cho HS luôn phải đặt câu hỏi tại sao
Các hiện tượng trong tự nhiên rất phong phú và đa dạng, nhiều hiện tượng
VL liên quan đến bài học mà HS không thể tự mình dự đoán hiện tượng cũng như giải thích hiện tượng xảy ra Vì vậy, khi GV sử dụng những TN tự tạo đơn giản trình bày những hiện tượng VL đó sẽ làm cho HS hứng thú và khỏi động tư duy cho HS
TỔNG KẾT CHƯƠNG 1
Chương 1 tôi đã trình bày cơ sở lý luận về thiết kế, chế tạo TN theo hướng tích cực hóa HĐNT của HS trong DHVL THCS với những vấn đề chính: Trình bày khái niệm tích cực hóa; tính tích cực hóa HĐNT của HS; những cấp độ biểu hiện tính tích cực hóa HĐNT; những đặc trưng của tính tích cực hóa HĐNT; đề xuất những biện pháp tích cực hóa HĐNT của HS; dạy học VL theo hướng tích cực hóa HĐNT; khái niệm, đặc điểm của TNVL; phân tích vai trò của TNVL trong DHVL theo hai quan điểm lý luận nhận thức và quan điểm DH; phân loại được TNVL và đưa ra những yêu cầu khi tiến hành và sử dụng đối với từng loại TN, nêu được định nghĩa của TN tự tạo
Dụng cụ tự tạo sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội Các dụng cụ này dễ dàng tìm kiếm và chế tạo, với thiết kế gọn nhẹ, dễ lắp ráp và thao tác Nhờ bám sát nội dung giảng dạy, dụng cụ tự tạo tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình truyền đạt kiến thức.
DH của GV Tuy nhiên, TN tự tạo chủ yếu là những TN định tính, độ bền và tính thẩm mỹ của TN thường không cao
Bài viết phân tích vai trò của TN tự tạo trong QTDH đối với HS và GV, cũng như những yêu cầu khi xây dựng và sử dụng loại TN này trong DH Bên cạnh đó, tác giả cũng nghiên cứu thực trạng sử dụng TN nói chung và TN tự tạo nói riêng trong DHVL, phân tích nguyên nhân dẫn đến thực trạng này Trên cơ sở đó, bài viết đề xuất các biện pháp nâng cao chất lượng sử dụng TN tự tạo trong DH.
Trong quá trình tìm hiểu cơ sở lý luận và thực tiễn cho thấy TNVL nói chung và TN tự tạo nói riêng có tác dụng nhiều mặt cụ thể trong việc nắm vững kiến thức, rèn luyện kỹ năng, phát triển năng lực sáng tạo vào bồi dưỡng nhân cách, kỹ năng, kỹ thuật cho HS Vì vậy muốn nâng cao chất lượng trong DHVL thì vấn đề thiết kế, chế tạo TN và sỬ dụng TN trong DHVL THCS theo hướng tích cực hóa HĐNT của HS là vấn đề cần thiết.
CẤU TRÚC NỘI DUNG KIẾN THỨC VẬT LÝ PHẦN NHIỆT HỌC LỚP
2.1.1 Cấu trúc nội dung kiến thức vật lý phần nhiệt học lớp 6
Sự nở vì nhiệt của chất rắn
QUY TRÌNH CHUNG KHI TIẾN HÀNH CHẾ TẠO TN
Để chế tạo thành công một TN và sử dụng được trong QTDH ở trường THCS ta có thể tiến hành theo các bước sau:
- Xác định mục đích khoa học và mục đích DH của TN cần chế tạo
- Tìm hiểu cơ sở lý thuyết
- Tìm kiếm vật liệu, thiết bị phục vụ cho việc chế tạo TN
- Lắp ráp vật liệu dụng cụ để tiến hành TN
- Thử nghiệm, kiểm tra quá trình hoạt động của TN, điều chỉnh cho phù hợp
- Xây dựng tiến trình DH có sử dụng TN tự tạo
- Sử dụng TN tự tạo vào DH
- Rút ra nhận xét về hiệu quả của TN sau khi DH, điều chỉnh những sai sót để
THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THÍ NGHIỆM
2.3.1 Thí nghiệm về bài 20: Sự nở vì nhiệt của chất khí, Vật lý lớp 6
- TN tự tạo giúp HS dễ quan sát hơnTN trong sách giáo khoa
- Kích thích hứng thú học tập của HS hơn
TN này giúp cho HS hiểu được chất khí nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi Thể hiện qua hiện tượng bong bóng dựng đứng lên khi bỏ vào chậu nước nóng và hiện tượng bong bóng xẹp xuống khi bỏ vào chậu nước lạnh
2.3.1.3 Vật liệu và cách chế tạo
Hình 2.1 Dụng cụ TN bài “ Sự nở vì nhiệt của chất khí” lớp 6
+ 2 chậu đựng nước ( 1 chậu đựng nước nóng, 1 chậu đựng nước lạnh) + 1 bình cầu thủy tinh
+ Đổ nước vào 2 chậu đựng nước, 1 chậu đựng nước lạnh, 1 chậu đựng nước nóng
+ Lấy bong bóng bọc trên miệng bình cầu thủy tinh sao cho không có khí thoát ra
+ Lấy bình cầu thủy tinh có bong bóng bọc ở miệng bình đem nhúng vào chậu nước nóng
+ Lấy bình cầu thủy tinh có bong bóng bọc ở miệng bình đã được nhúng vào chậu nước nóng bỏ sang chậu nước lạnh
+ Khi đem bình cầu thủy tinh đã được bong bóng bọc ở miệng bình nhúng vào chậu nước nóng thì bong bóng dựng đứng lên, điều này chúng tỏ chất khí nở ra khi nóng lên
Hình 2.2 Quá trình chất khí nở ra vì nhiệt
Khi chuyển bình cầu thủy tinh có chứa không khí bịt kín trong chậu nước nóng sang chậu nước lạnh, áp suất trong bình sẽ thay đổi Trong chậu nước nóng, áp suất bên trong bình cao hơn áp suất bên ngoài do không khí trong bình nở ra Khi chuyển sang chậu nước lạnh, áp suất bên trong bình giảm xuống do không khí trong bình co lại Do đó, áp suất bên ngoài lớn hơn áp suất bên trong, khiến bong bóng xẹp xuống Điều này chứng minh rằng chất khí co lại khi nhiệt độ giảm.
2.3.1.4 Khả năng sử dụng TN trong dạy học VL
TN này có thể sử dụng làm TN thay thế cho TN 20.1 sách giáo khoa VL lớp
6 trang 62, để dạy bài “Bài 20: Sự nở vì nhiệt của chất khí”, chương II phần Nhiệt học sách giáo khoa VL lớp 6 THCS
2.3.2 Thí nghiệm về “Sự đối lưu” ở bài 23: Đối lưu – Bức xạ nhiệt, Vật lý lớp
- TN tự tạo giúp HS dễ quan sát hơn TN trong sách giáo khoa
- Kích thích hứng thú học tập của HS hơn
Giúp cho HS quan sát được sự đối lưu trong nước, qua đó giúp cho HS nắm được bản chất của sự đối lưu và truyền nội năng bởi các dòng chất lỏng và chất khí
2.3.2.3 Vật liệu và cách chế tạo
Hình 2.4 Dụng cụ TN bài “ Đối lưu – Bức xạ nhiệt” lớp 8
- Chế tạo và tiến hành TN
Lấy nước lạnh đổ đầy vào một ly thủy tinh, lấy nước nóng đổ đầy vào một ly thủy tinh có làm dấu còn lại
Thực hiện theo trình tự sau: Hòa thuốc tím vào ly nước lạnh, đậy miếng giấy gương lên ly nước lạnh, tiếp theo úp ly nước nóng có đánh dấu lên trên Cuối cùng, từ từ rút tờ giấy gương ra sao cho nước trong hai ly không đổ hết ra ngoài, tạo thành một hệ thống thông nhau.
Trường hợp nếu pha thuốc tím vào ly nước nóng đã làm dấu, đậy tờ giấy gương lên ly nước tím nóng đó, úp ly nước đó lên ly nước lạnh, rút tờ giấy ra sao cho nước trong hai ly úp với nhau không chảy ra ngoài.
Trường hợp 1: Khi rút tờ giấy gương ra thì nước màu trong ly nước lạnh sẽ lần lần hòa xuống ly nước nóng Sau đó thì nước màu hòa tan hết trong hai ly nước
Hình 2.5 Kết quả trường hợp 1 bài “Đối lưu – Bức xạ nhiệt”
Khi rút tờ giấy nhôm ra, nước màu trong ly nước nóng vẫn nổi phía trên Điều này cho thấy có sự phân tầng nhiệt độ rõ rệt trong ly nước: phần nước ở phía trên tiếp xúc với không khí nóng nên có nhiệt độ cao hơn và mật độ thấp hơn, do đó nổi lên trên; trong khi phần nước phía dưới tiếp xúc với nước lạnh nên có nhiệt độ thấp hơn và mật độ cao hơn, do đó chìm xuống dưới Sự phân tầng này ngăn cản sự khuếch tán của nước màu từ phần nước phía trên xuống phần nước phía dưới, dẫn đến sự tách biệt rõ ràng giữa hai phần nước.
Hình 2.6 Kết quả trường hợp 2 bài “Đối lưu – Bức xạ nhiệt”
Do nước nóng có khối lượng riêng nhỏ hơn khối lượng riêng của nước lạnh nên nổi lên trên dồn nước lạnh xuống dưới tạo nên dòng đối lưu
2.3.2.4 Khả năng sử dụng TN trong DHVL
TN này có thể sử dụng làm TN mở đầu để dạy “Bài 23: Đối lưu – Bức xạ nhiệt”, chương II phần Nhiệt học sách giáo khoa Vật lý lớp 8 THCS
2.3.3 Thí nghiệm về bài 22: Dẫn nhiệt, Vật lý lớp 8
- Dẫn dắt HS vào bài mới dễ dàng
- Kích thích hứng thú học tập của HS hơn
Kim loại dẫn nhiệt tốt, cho nên khi đốt nhiệt lượng do ngọn nến cháy sinh ra được truyền khắp thanh nhôm (sắt, đồng) kim loại Giấy dẫn nhiệt kém nên không thu đủ nhiệt để cháy
Tờ giấy chỉ cháy khi thanh nhôm bị nung đỏ (khi thanh nhôm nóng lên) Do đó TN này không nên làm trong thời gian quá lâu
2.3.2.3 Vật liệu và cách chế tạo
Hình 2.7 Dụng cụ TN bài “Dẫn nhiệt” Lớp 8
+ 1 cây đèn xốp (nến, đèn cồn)
+ Lấy cuộn băng keo cắt bốn miếng băng keo nhỏ
+ Lấy một tờ giấy cắt làm đôi
+ Lấy một phần của tờ giấy đã được cắt đôi quấn vào thanh nhôm, lấy hai miếng băng keo dán hai mép đầu của phần giấy sao cho khi rút thanh nhôm ra thì phần giấy đó không bung ra.Lúc này phần giấy sẽ trở thành một ống giấy rổng bên
+Tiếp tục ta lấy phần giấy còn lại quấn vào thanh nhôm như phần giấy thứ nhất, nhưng lần này chúng ta không rút thanh nhôm ra nữa
Hình 2.8 Các bước chế tạo TN bài “Dẫn nhiệt”
+ Trường hợp 1: Ta lấy phần giấy thứ nhất (phần giấy quấn đã rút thanh nhôm ra hay còn gọi là phần giấy rỗng) đặt trên ngọn nến đang cháy
+ Trường hợp 2: Ta lấy phần giấy thứ hai đã được quấn trên thanh nhôm đặt trên ngọn nến đang cháy
+ Trường hợp 1: Khi đưa phần giấy thứ nhất (không có thanh nhôm bên trong) lên trên ngọn nến đang cháy thì phần giấy thứ nhất bốc cháy ngay sau đó
Hình 2.9 Kết quả trường hợp 1 bài “Dẫn nhiệt”
Khi đặt phần giấy thứ hai lên ngọn nến cháy, phần giấy này không bắt lửa mà tạo thành một lớp khói đen bao phủ Sau một thời gian, thanh nhôm nóng lên và hừng đỏ, phần giấy thứ hai sẽ tiếp tục cháy.
Hình 2.10 Kết quả trường hợp 2 bài “ Dẫn nhiệt”
2.3.2.4 Khả năng sử dụng TN trong DHVL
TN này có thể sử dụng làm TN mở đầu để dạy “Bài 22: Dẫn nhiệt”, chương
II phần Nhiệt học sách giáo khoa Vật lý lớp 8 THCS.
THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC SỬ DỤNG TN TỰ TẠO
2.4.1 Quy trình thiết kế tiến trình DH có sử dụng TN tự tạo trong dạy học VL THCS
Bước 1: Xác định mục tiêu chung của bài dạy, mục tiêu chung của việc sử dụng TN tự tạo trong bài học
Bước 2: Lựa chọn kiến thức cơ bản, trọng tâm và sắp xếp theo một cấu trúc thích hợp
Bước 3: Xác định những nội dung cụ thể trong bài cần thiết sử dụng TN tự tạo trong DH
Bước 4: Lựa chọn PP DH thích hợp kết hợp có sử dụng TN tự tạo
Bước 5: Dự kiến cách thức sử dụng, các câu hỏi, các PP hướng dẫn HS giải quyết vấn đề, hình thức củng cố, vận dụng kiến thức vào thực tiễn cuộc sống Bước 6: Thiết kế các hoạt động lên lớp, thiết kế một hoạt động cụ thể gồm: mục tiêu của hoạt động, điều kiện, phương tiện DH, cách tổ chức
Bước 7: Hoạt động kết thúc tiết học: khái quát hóa, tổng kết hóa các nội dung kiên thức đã đạt được, kiểm tra, đánh giá kiến thức và kỹ năng cơ bản của bài học
2.4.2 Tiến trình DH một số bài cụ thể
Ứng dụng kiến thức vật lý, tôi đã thiết kế một số tiến trình học tập sử dụng các trò chơi tự tạo phục vụ cho chương trình vật lý lớp 6 và lớp 8 THCS Một trong số đó là bài học "Sự nở vì nhiệt của chất khí" trong SGK Vật lý 6.
Bài 22 “Dẫn nhiệt” (SGK Vật lý 8)
Bài 23: “Đối lưu – Bức xạ nhiệt” (SGK Vật lý 8)
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
Trong chương 2, trên cơ sở lí luận và thực tiễn đã trình bày ở chương 1, và qua việc nghiên cứu tổng quan về phần Nhiệt học Vật lý THCS, tôi đã tập trung nghiên cứu quy trình thiết kế, chế tạo các TN tự tạo đơn giản, dễ thực hiện để học sinh tự thực hành phát huy kỹ năng tự học của mình
Từ cơ sở lý luận và thực tiễn đã trình bày ở chương 1 cùng với việc nghiên cứu quy trình thiết kế, chế tạo TN tự tạo, tôi đã vận dụng thiết kế chế tạo một số
TN VL lớp 6 và VL lớp 8:
+ TN tự tạo về hiện tượng sự nở vì nhiệt của chất khí (có thể sử dụng thay thế cho TN trong SGK phần 1 làm TN của bài 20: “Sự nở vì nhiệt của chất khí”
+ TN tự tạo về sự dẫn nhiệt (có thể sử dụng để đặt vấn đề vào bài 22: “Dẫn nhiệt” VL 8)
+ TN tự tạo về sự đối lưu chất lỏng (có thể sử dụng để đặt vấn đề vào bài 23:
“Đối lưu – Bức xạ nhiệt” VL 8)
Tôi đã xây dựng quy trình thiết kế tiến hành dạy học (DH) có sử dụng tài nguyên (TN) tự tạo trong học tập Sau đó, tôi tiến hành xây dựng các tiến trình DH có sử dụng các TN tự tạo trong nhiều môn học phổ thông như: Lí học, Hóa học, Sinh học, Lịch sử, Địa lí.
TN tự tạo trong DH trong chương trình VL được trình bày ở phần phụ lục
Tôi tin tưởng rằng kết quả DH có sử dụng các TN tự tạo được trong chương trình này sẽ có những kết quả khả quan, tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS, góp phần năng cao chất lượng DH ở trường THCS.
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
MỤC ĐÍCH THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
Mục đích của thực nghiệm sư phạm là kiểm tra, đánh giá, hiệu quả của việc xây dựng và sử dụng TN tự tạo hỗ trợ DH phần nhiệt học lớp 6 và lớp 8 Đồng thời kết quả thực nghiệm sư phạm sẽ góp phần vào việc kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của đề tài, tìm ra những thiếu sót để từ đó kịp thời điều chỉnh, bổ sung để đề tài nghiên cứu hoàn thiện hơn, góp phần nâng cao chất lượng dạy và học
3.2 NHIỆM VỤ THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
Tiến hành điều tra khảo sát tình hình DH VL có sử dụng TNVL nói chung và TNVL tự tạo nói riêng ở các trường THCS hiện nay
Tiến hành dạy một số bài trong chương trình VL lớp 6 và lớp 8 có sử dụng
TN tự tạo DH để đánh giá hiệu quả của việc nghiên cứu xây dựng và sử dụng TN tự tạo
Thu thập và xử lý kết quả thực nghiệm để kiểm chứng giả thiết khoa học đề tài đã đặt ra
ĐỐI TƯỢNG VÀ NỘI DUNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
Đối tượng thực nghiệm sư phạm là HS lớp 6 và HS lớp 8 trường THCS Lý
Tự Trọng, Tam Kỳ - Quảng Nam
Nội dung thực nghiệm sư phạm là tiến hành soạn và dạy một số bài có sử dụng TN tự tạo để DH theo chương trình VL THCS.
PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
3.4.1 Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm
Việc chọn mẫu có ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả thực nghiệm sư phạm Do đó để chọn được hai nhóm đối chứng và thực nghiệm tương đương nhau nhằm thỏa mãn yêu cầu thực nghiệm chúng tôi đã sử dụng những biện pháp sau:
- Trao đổi với GV phụ trách môn VL khối 8 và khối 6 để biết tình hình học tập môn VL của các lớp
- Xem xét kết quả học kỳ 1 của HS các lớp 6 và lớp 8
Từ đó tôi lựa chọn mẫu thực nghiệm như sau:
Bảng 3.1 Mẫu thực nghiệm lớp 6
Nhóm THCS Lý Tự Trọng Đối chứng 6/8 41 HS
3.4.2 Tiến hành thực nghiệm sư phạm
Việc quan sát hoạt động của GV và HS trong các giờ học ở các lớp thực nghiệm và các lớp đối chứng theo các nội dung sau:
- Tiến trình lên lớp của GV và hoạt động của HS trong giờ học Tính tích cực của HS thông qua thái độ, tinh thần tham gia xây dựng bài, chất lượng trả lời các câu hỏi của HS
- Các thao tác hướng dẫn và tiến hành TN của GV
- Sự phân bố thời gian của GV trong các hoạt động
Sau khi tiến hành thực nghiệm sư phạm hiệu quả của tiết dạy, kết quả học tập của HS được đánh giá bằng phiếu đánh giá, nhằm đánh giá mức độ lĩnh hội kiếm thức của HS, khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn
Sau mỗi bài dạy ở các lớp thực nghiệm đều có trao đổi với GV và HS, lắng nghe ý kiến để rút ra kinh nghiệm cho các bài dạy tiếp theo cũng như cho đề tài nghiên cứu.
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
Qua quá trình quan sát, theo dõi giờ học của các lớp thực nghiệm và đối chứng, chúng tôi có số nhận xét sau: Đối với các lớp đối chứng
Nội dung kiến thức dạy học ở lớp đối chứng tương tự như lớp thực nghiệm Tuy nhiên, trong quá trình tổ chức các hoạt động cho học sinh, giáo viên chỉ sử dụng một số ít phương tiện và nguồn học liệu trong lớp thực nghiệm.
TN được trang bị sẵn Chủ yếu là GV tiến hành TN, HS quan sát, lắng nghe và ghi chép
- Nhiều HS chỉ trả lời câu hỏi khi được GV chỉ định, chưa tích cực chủ động tham gia xây dựng bài, chất lượng các câu trả lời chưa cao Đối với các lớp thực nghiệm
- GV sử dụng tốt TN tự tạo vào QTDH, tạo động cơ hứng thú học tập cho HS
- Số lượng TN cho giờ học tăng lên nhưng vẫn đảm bảo cho thời gian quy định
- HS tích cực tham gia xây dựng bài Chất lượng các câu trả lời khá tốt
- Tinh thần hợp tác giữa các HS tốt, HS lĩnh hội kiến thức nhanh chóng
3.5.2 Đánh giá định lượng Để đánh giá một cách định lượng hiểu quả các TN tự tạo cũng như hiệu quả cuả việc sử dụng TN tự tạo vào DH giữa hai nhóm đối chứng và thực nghiệm, chúng tôi đã sử dụng các điểm số trung bình của các bài kiểm tra đánh giá và tiến hành dưới các hình thức sau:
- Lập bảng phân phối: bảng phân phối tần số, bảng phân phối tầng suất và bảng phân phối tần suất tích lũy
- Biểu diễn bằng các đồ thị: Từ các bảng phân phối tần số, bảng phân phối tầng suất, bảng phân phối tần suất tích lũy vẽ các đồ thị phân phối tần số, bảng phân phối tần suất và bảng phân phối tần suất tích lũy tương ứng
- Tính các tham số đặc trưng: Số trung bình cộng, phương sai và độ lệch chuẩn
+ Giá trị trung bình cộng: là tham số đặc trưng cho sự tập trung của số liệu được tính theo công thức:
𝑛 Trong đó 𝑓 𝑖 là số HS đạt điểm 𝑋 𝑖 , n là số HS dự kiểm tra
+ Phương sai: Dùng để chỉ độ lệch bình phương trung bình của các giá trị thu được trong mẫu, được tính theo công thức:
𝑛 − 1 + Độ lệch chuẩn S cho biết độ phân tán quanh giá trị 𝑋̅ được tính theo công thức:
+ Hệ số biến thiên: cho phép so sánh mức độ phân tán của các số liệu
𝑚 = 𝑆 𝑛 Sau khi tiến hành kiểm tra có được kết quả phân phối tần số (𝑓 𝑖 ) các điểm (𝑋 𝑖 ) của bài kiểm tra sau thực nghiệm như sau:
Bảng 3.2 Bảng phân phối tần số (𝒇 𝒊 ) các điểm (𝑿 𝒊 ) của bài kiểm tra sau thực nghiệm:
Thực nghiệm 41 0 0 0 0 0 5 8 9 8 7 4 Đối chứng 41 0 0 0 1 3 8 11 7 4 5 2 Đồ thị 3.1 Đồ thị phân bố điểm hai nhóm thực nghiệm và đối chứng
Dựa trên cơ sở phân tích kết quả phân phối tần số (𝑓 𝑖 ) các điểm (𝑋 𝑖 ) của bài kiểm tra ta có bảng phân phối tần suất như sau:
Số b ài k iể m t ra đạt đi ẻ m X i Điểm số X i
Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất
Số % HS đạt mức điểm (𝑿 𝒊 )
Thực nghiệm 41 0 0 0 0 0 12,2 19,5 22,0 19,5 17,1 9,7 Đối chứng 41 0 0 0 2,4 7,3 19,5 26,8 17,2 9,7 12,2 4,9 Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất của hai nhóm đối chứng và thực nghiệm
Qua phân tích ta được kết quả phân phối tần suất tích lũy như sau:
Bảng 3.4 Bảng phối phối tần suất tích lũy
Số % HS đạt mức điểm 𝑿 𝒊 trở xuống(𝑾 𝒊 %)
Số % b ài k iể m t ra đạt đi ể m X i Điểm số X i
Thực nhiệm Đối chứng Đồ thị 3.3 Đồ thị phân phối tần số tích lũy
Căn cứ vào các bài kiểm tra của HS ta có kết quả phân loại theo học lực của
Bảng 3.5 Bảng phân loại theo học lực của HS
Thực nghiệm 41 0 0 31,7 41,6 26,7 Đối chứng 41 0 9,8 46,3 26,7 17,2 Đồ thị 3.4 Đồ thị phân loại học lực của HS
S ố % b ài kiể m tr a đat h điểm X i , tở xuố n g Điểm số X i
Kém Yếu Trung bình Khá Giỏi
Bảng 3.6 Các tham số thống kê
Qua tính toán các thông số thống kê theo công thức đã đưa ra ở trên, từ bảng phân loại theo học lực, bảng các tham số thống kê, và đồ thị phân phối tần suất, đồ thị phân phối tần số tích lũy chúng tôi rút ra những nhận xét sau:
+ Điểm trung bình kiểm tra các nhóm thực nghiệm cao hơn so với nhóm đối chứng
+ Độ lệch chuẩn S khá bé (𝑆𝑇ℎự𝑐 𝑛𝑔ℎ𝑖ệ𝑚 = 1,53 và 𝑆 Đố𝑖 𝑐ℎứ𝑛𝑔 = 1,72) chứng tỏ mức độ phân tán các điểm số quanh giá trị 𝑋̅ nhỏ, do đó trị trung bình có độ tin cậy cao
+ Tỉ lệ HS đạt độ yếu kém của nhóm thực nghiệm giảm rất nhiều so với các nhóm đối chứng Ngược lại, tỉ lệ HS đạt loại khá, giỏi của nhóm thực nghiệm cao hơn nhóm đối chứng
Từ đó cho ta đến kết luận: Kết quả học tập của nhóm thực nghiệm cao hơn kết quả học tập của nhóm đối chứng Việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo TN trong DHVL THCS đã giúp cho HS phát triển tư duy của mình và nâng cao chất lượng dạy và học ở trường THCS.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
Trong chương này, tôi đã tiến hành nội dung thực nghiệm sư phạm của đề tài, tiến hành kiểm tra, đánh giá, thu thập số liệu và sử lý các kết quả thu được để khẳng định và tính khả thi của đề tài, tính đúng đắn của giả thuyết khoa học mà tôi đã đề ra Qua kết quả TN có thể khẳng định rằng việc sử dụng TN tự tạo trong DH phần Nhiệt học trong chương trình THCS có tác dụng phát huy hoạt động nhận thức tự chủ, tích cực của HS, giúp HS chiếm lĩnh được các kiến thức khoa học sâu sắc, vững chắc, đông thời đảm bảo được sự phát triển trí tuệ, phát triển năng lực sáng tạo của HS trong quá trình học tập, giờ học khá sinh động và không nặng nề, cường độ làm việc và chất
Như vậy, việc thiết kế, sử dụng TN trong DHVL THCS phần Nhiệt học mà tôi đã đề xuất phù hợp với thực tế đổi mới PP DH ở các trường THCS, đồng thời đảm bảo được các yêu cầu về mặt sư phạm và mục tiêu DHVL hiện nay.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1 Những kết quả đạt được
Qua kết quả thực nghiệm, quan sát, nghiên cứu và tìm hiểu về thực trạng sử dụng thiết bị thí nghiệm (TN) trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài "Chế tạo và sử dụng TN tự tạo trong dạy học phần Nhiệt học THCS", đối chiếu với mục đích, nhiệm vụ và kết quả TN, nhóm nghiên cứu đã thu được những kết quả cụ thể.
- Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lý luận và thực tiễn của việc sử dụng TN theo hướng tích cực hóa HĐNT của HS trong DHVL THCS
- Tiến hành tìm hiểu thực trạng của vấn đề sử dụng TN trong DHVL Phân tích những nguyên nhân của thực trạng, dựa trên cơ sở đó đã đề xuất một số biện pháp nhằm nâng cao chất lượng sử dụng TN tự tạo trong DH
- Chế tạo và sử dụng TN trong DHVL lớp 6 và lớp 8 phần Nhiệt học
- Thiết kế giáo án bài học trong phần Nhiệt học Cụ thể là bài:
+ Sự nở vì nhiệt của chất rắn, chương trình vật lý 6
+ Dẫn nhiệt, chương trình vật lý 8
+ Đối lưu – Bức xạ nhiệt, chương trình vật lý 8
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm tại một số lớp của trường THCS Lý Tự Trọng, Tam Kỳ, Quảng Nam Nhằm kiểm tra tính hiệu quả của việc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và sử dụng TN trong DHVL THCS
- Qua kết quả thực nghiệm sư phạm, chúng tôi nhận thấy việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo và sử dụng TN trong DHVL THCS có tính khả thi với thực tế, phù hợp với thực tế DH ở trường THCS hiện nay
Dựa vào kết quả thực nghiệm, cũng như những thuận lợi và khó khăn gặp phải khi tiến hành tổ chức DH môn VL với các TN tự tạo ở trường THCS, để phát huy hơn nữa vai trò của TN tự tạo trong DHVL, chính là để góp phần nâng cao chất lượng DH bộ môn cho phép chúng tôi có những kiến nghị sau
* Đối với các cấp quản lý Giáo dục:
- Tiếp tục triển khai thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả của các TN tự tạo còn lại
- Tiếp tục đầu tư, trang bị TN, các phương tiện DH hiện đại trong trường học
- Đẩy mạnh phong trào thi đua, thiết kế, chế tạo các TN sử dụng trong DH
- Cần có kế hoạch tổ chức, bồi dưỡng cho GV những kỹ năng thiết kế, chế tạo
TN sử dụng trong DHVL
- Có chính sách, chế độ ưu đãi, khuyến khích GV thiết kế, chế tạo TN tự tạo sử dụng trong DHVL ở trường THCS
- Cần tăng cường cơ sở vật chất trang thiết bị TN cho trường THCS
- Tạo cơ hội tập huấn về kỹ năng thực hành TN cho GV và sinh viên sư phạm, tăng cường sự hiểu biết về lý thuyết
- Tăng cường khai thác, xây dựng và sử dụng các TN trong DH
- Tìm hiểu và rèn luyện những kỹ năng cần thiết cho việc thiết kế và chế tạo các TN
- Xây dựng các kế hoạch hướng dẫn HS chế tạo các TN đơn giản phục vụ cho việc học
- Cần mạnh dạn hơn, sẵn sàn đưa ra các ý kiến, suy nghĩ của mình trước một vấn đề cần giải quyết
- Cần làm quen với việc chế tạo TN đơn giản phục vụ cho việc học tập dưới sự hướng dẫn của GV
- Cần phát huy tính sáng tạo trong việc chế tạo các TN đơn giản
Căn cứ vào những kết quả đạt được nêu trên, dựa vào những điều kiện thực tiễn về tư liệu, phương tiện kỹ thuật và kỹ năng của bản thân, chúng tôi nhận thấy trong điều kiện cho phép, đề tài có thể được phát triển theo các hướng sau:
- Tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện cơ sở lý luận và thực tiễn nhằm tích cực hóa
HĐNT của HS trong DHVL
- Mở rộng nghiên cứu thiết kế, chế tạo nhiều TN khác nhau ở các phần khác nhau của bộ môn VL ở trường THCS
- Tiếp tục nghiên cứu tăng tính khoa học và thẩm mĩ cho các TN.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Trần Thị Nghi Trang (2016), “Chế tạo thí nghiệm hỗ trợ dạy học phần nhiệt học vật lý lớp 10 theo phương pháp bàn tay nặn bột”, Khóa luận tốt nghiệm trường Đại học Quảng Nam, Tam Kỳ
[2] Bộ Giáo Dục và Đào Tạo, “Chiến lượt phát triển giáo dục 2001-2010”,
[3] Bùi Văn Lực (02/2012), “Chuẩn kiến thức kỹ năng vật lý 6, 7, 8, 9” [4] TS Nguyễn Thanh Hải (03/2011), “Tích cực hóa hoạt động nhận thức của
HS trong dạy học vật lý”, Khoa cơ bản, Đại học Phạm Văn Đồng
Trong giáo án môn Vật lý lớp 10 nâng cao, giảng viên Nguyễn Thị Lê (2012) đã đưa ra đề xuất tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh thông qua định hướng dạy học giải quyết vấn đề trong chương "Chất khí" Quan điểm này dựa trên việc khuyến khích học sinh chủ động tiếp thu kiến thức, vận dụng tư duy logic và khả năng phân tích để giải quyết các bài toán liên quan đến chất khí, từ đó nâng cao hiệu quả học tập của học sinh.
[6] Sách giáo khoa Vật lý 6, NXB Giáo dục Việt Nam
[7] Sách giáo khoa Vật lý 8, NXB Giáo dục Việt Nam
PHỤ LỤC
MẪU GIÁO ÁN THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
Sau khi chế tạo các TN chúng tôi đã tiến hành lập kế hoạch DH để sử dụng các TN đã chế tạo vào các tiết dạy với từng bài học cụ thể theo hướng tích cực hóa HĐNT của HS nhằm đánh giá chất lượng và hiệu quả của TN Tiến trình một số bài cụ thể:
BÀI 20 SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA CHẤT KHÍ
- Mô tả được hiện tượng nở vì nhiệt của các chất khí
- Nhận biết được sự thay đổi của thể tích chất khí gây nên bởi sự thay đổi nhiệt độ của chất đó
- Nhận biết được các chất khí khác nhau nở vì nhiệt khác nhau
Vận dụng kiến thức về sự nở vì nhiệt của chất khí để giải thích được một số hiện tượng và ứng dụng thực tế
3 Thái độ Ý thức quan sát và rèn tính cẩn thận, trung thực, thái độ làm việc khoa học
- GV: 1 bình thủy tinh, 1 quả bong bóng, 2 chậu đựng nước (1 chậu đựng nước lạnh, 1 chậu đựng nước nóng), 1 khăn lâu khô
Lớp trưởng báo cáo sỉ số
Câu 1: Em hãy nêu kết luận về sự nở vì nhiệt của chất lỏng
Câu 2:Hiện tượng nào sau đây sẽ xảy ra đối với khối lượng riêng của một chất lỏng khi đun nóng một lượng chất lỏng này trong một bình thủy tinh?
A Khối lượng riêng của chất lỏng tăng
B Khối lượng riêng của chất lỏng giảm
C Khối lượng riêng của chất lỏng không thay đổi
D Khối lượng riêng của chất lỏng thoạt đầu giảm, rồi sau đó mới tăng
Câu 1: Chất lỏng nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi
Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt khác nhau
- Lấy một quả bóng bàn rồi bóp bẹp quả bóng đi
-Hỏi HS: Làm thế nào để quả bóng bàn phồng lên
- GV cho HS nêu một số cách mà HS biết để làm quả bóng bàn phồng lên (nhúng quả bóng bàn bị bẹp vào chậu nước nóng, bỏ quả bóng bàn và một cái chai rồi đốt nóng cái chai trên ngọn lửa, …)
- Câu chuyển: Vậy nguyên nhân nào làm cho quả bóng bàn bị bẹp nhúng vào trong nước nóng thì nó phồng trở lại như cũ Để giải thích hiện tượng này, thì ngày hôm nay cô và các em sẽ cùng nhau tìm hểu về bài
Bài 20: Sự nở vì nhiệt của chất khí
4 Hoạt động GV và HS:
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung ghi bảng
- GV cho HS quan sát dụng cụ mà GV đã chuẩn bị để làm thí nghiệm
Yêu cầu HS nêu dụng cụ thí nghiệm
- Các bước tiến hành thí nghiệm:
+ Bước 1: Lấy bong bóng bọc trên miệng bình thủy tinh lại (sao cho bong bóng bẹp xuống)
+ Bước 2: Đặt lọ thủy tinh vào chậu nước nóng
- GV yêu cầu HS dự đoán kết quả thí nghiệm
- GV tiến hành làm thí nghiệm, yêu cầu HS quan sát hiện tượng, thảo luận nhóm, nhận xét và trả lời
- HS quan sát và nêu dụng cụ thí nghiệm
- HS quan sát, thảo luận nhóm, nhận xét và trả lời C1, C2
+ Hiện tượng gì xảy ra với bong bóng trên miệng bình thủy tinh khi ta đặt bình thủy tinh vào chậu nước nóng? Hiện tượng này chứng tỏ thể tích không khí trong bình thay đổi thế nào?
+ Khi ta đặt bình thủy tinh đang ở trong chậu nước nóng sang chậu nước lạnh thì hiện tượng gì sẽ xảy ra với bong bóng? Hiện tượng này chứng tỏ điều gì?
+ Tại sao thể tích không khí trong bình thủy tinh lại tăng lên khi ta bỏ bình thủy tinh vào trong chậu nước nóng?
+ Tại sao thể tích không khí trong bình lại giảm đi khi ta bỏ bình thủy tinh vào trong chậu nước lạnh?
- HS lắng nghe câu hỏi và trả lời
- HS quan sát, lắng nghe và trả lời
- HS nghiên cứu và rút ra nhận xét
C1: Bong bóng phồng lên (hoặc dựng đứng lên), điều này chứng tỏ thể tích trong bình tăng, không khí nở ra
C2: Bong bóng bẹp xuống, chứng tỏ thể tích trong bình giảm, không khí co lại
C3: Do không khí trong bình nóng lên
C4: Do không khí trong bình lạnh đi
HS rút ra nhận xét
- GV: Cho học sinh nghiên cứu bảng 20.1 rồi rút ra nhận xét thứ 2
+ Yêu cầu HS so sánh thể tích của không khí, hơi nước và oxi khi tăng thêm 50 0 C?
Từ đó rút ra nhận xét:
Các chất khí khác nhau nở vì nhiệt giống nhau
+ Yêu cầu HS so sánh thể tích của không khí với hơi nước trong chất khí, rượu và dầu hỏi trong chất lỏng, nhôm và đồng trong chất rắn khi tăng nhiệt độ lên 50 0 C
Từ đó rút ra nhận xét:
Sự nở vì nhiệt của chất khí > chất lỏng > chất rắn
- GV cho HS so sánh sự giống nhau và khác nhau của sự nở vì nhiệt của chất rắn, lỏng, khí
- HS nghiên cứu rồi so sánh: Thể tích của không khí, hơi nước, và oxi khi tăng thêm 50 0 C là bằng nhau và bằng 183 𝑐𝑚 3
- HS rút ra nhận xét
- HS rút ra nhận xét
Chất khí nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi
- Các chất khi khác nhau nở vì nhiệt giống nhau
- Chất khí nở vì nhiệt nhiều hơn chất lỏng, chất lỏng nở vì nhiệt nhiều hơn chất rắn kết luận
- GV yêu cầu HS nêu và hoàn thành C6
- GV yêu cầu HS rút ra kết luận bài học
- Từ những kiến thức đã học cho học sinh rút ra kết luận
- GV yêu cầu HS nghiên cứu C7
- GV yêu cầu HS dựa vào kiến thức đã học hãy trả lời C7
- HS rút ra kết luận
II Rút ra kết luận: C6:
(1) - tăng (2) - lạnh đi (3) - ít nhất (4) - nhiều nhất
- Chất khí nở ra khi nóng lên, co lại khi lạnh đi
- Các chất khi khác nhau nở vì nhiệt giống nhau
- Chất khí nở vì nhiệt nhiều hơn chất lỏng, chất lỏng nở vì nhiệt nhiều hơn chất rắn
C7: Khi cho quả bóng bàn bị bẹp vào nước nóng, không khí trong quả bóng bị nóng lên, nở ra làm cho quả bóng phồng lên như cũ
- Qua bài học này, các em rút ra được kết luận gì cho sự nở vì nhiệt của chất khí?
- GV yêu cầu học sinh: học bài, làm bài tập trong
SBT và chuẩn bị bài 21 trang 65
CHƯƠNG II : NHIỆT HỌC Tiết: 28
-Dẫn nhiệt là sự truyền nhiệt năng từ phần này sang phần khác của một vật hoặc từ vật này sang vật khác
- Nêu được ví dụ minh họa về sự dẫn nhiệt, chẳng hạn như:
Nhiệt năng truyền từ đầu nóng sang đầu lạnh của thanh kim loại là do dẫn nhiệt Đây là hình thức truyền nhiệt xảy ra trong các chất rắn, trong đó nhiệt năng lan truyền từ phần tử này sang phần tử khác thông qua tiếp xúc trực tiếp giữa chúng.
Nhúng một đầu thìa nhôm vào nước sôi, phần cán thìa sẽ nóng dần lên Điều này chứng tỏ nhiệt năng đã truyền từ phần thìa nhúng trong nước, nơi tiếp xúc trực tiếp với nước sôi, tới cán thìa Quá trình này được gọi là dẫn nhiệt, một hình thức truyền nhiệt thông qua tiếp xúc trực tiếp giữa các phần tử vật chất.
- Biết vận dụng kiến thức về sự dẫn nhiệt để giải thích được một số hiện tượng đơn giản trong thực tế
3 Thái độ Ý thức quan sát và rèn tính cẩn thận, trung thực, thái độ làm việc khoa học Thận trọng khi tiếp xúc với vật có nhiệt độ cao
Dụng cụ thí nghiệm ở H22.1 đến H22.4, H22.3; H22.4 (SGK)
Một đèn cầy, một thanh nhôm, một tờ giấy, một bậc lửa, một ít keo dán, một cái kéo
Lớp trưởng báo cáo sỉ số
2 Kiểm tra bài cũ và đặt vấn đề :
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng
Hoạt động 1: Tổ chức tình huống học tập
- Không thực hiện công lên một vật nhưng có thể làm cho nhiệt năng của vật đó tăng lên bằng cách nào ? Lấy ví dụ ?
- GV cho học sinh nhận xét
* Đặt vấn đề : Cô có một tờ giấy, cô để trên ngọn lửa, vậy tờ giấy có cháy hay là không?
- Vậy các em có cách nào giúp cô để tờ giấy đặt trên ngon lửa mà không bị cháy không?
- Để hiểu, cũng như là xem câu trả lời của các bạn có đúng hay không và giải thích vì sao có hiện tượng trên ta nghiên cứu bài 22
“Cho vật tiếp xúc với vật khác có nhiệt độ cao hơn”
+ HS dựa vào nhận biết của mình qua cuộc sống hàng ngày để trả lời câu hỏi
- HS suy nghĩ và trả lời
Hoạt động 2: Tìm hiểu về sự dẫn nhiệt
- GV yêu cầu HS quan sát TN hình 22.1 (SGK)
- GV yêu cầu HS nghiên cứu
SGK, nêu các dụng cụ TN
- HS quan sát TN hình 22.1 (SGK)
- HS nghiên cứu SGK và nêu dụng cụ TN:
+ 1 giá TN + 1 thanh đồng có gắn đinh bằng sáp
1 Thí nghiệm: a Làm thí nghiệm
- GV yêu cầu HS nghiên cứu
SGK, nêu cách tiền hành TN
- GV yêu cầu HS tiến hành TN, quan sát hiện tượng và thảo luận để trả lời câu hỏi C1, C2, C3 theo nhóm
Nhắc nhở các nhóm khi tiến hành
TN xong, tắt đèn cồn đúng kỹ thuật, dùng khăn ướt đắp lên thanh đồng tránh bỏng
- GV yêu cầu HS đọc và trả lời câu C1
- GV yêu cầu HS đọc và trả lời câu C2
- GV yêu cầu HS đọc và trả lời câu C3
- Từ câu C1, C2, C3 GV yêu cầu
HS rút ra kết luận về sự dẫn nhiệt
* Chốt lại : Sự truyền nhiệt năng như trong TN trên gọi là sự dẫn nhiệt
- HS nghiên cứu, trả lời Cách tiến hành TN Dùng đèn cồn đun nóng đầu
- HS tiến hành làm TN, quan sát và thảo luận theo nhóm, lắng nghe lời nhắc nhở của GV
- HS đọc và trả lời câu hỏi:
C1 : Nhiệt lượng đã truyền đến sáp làm cho sáp nóng lên và chảy ra
C2 : Theo thứ tự từa đến b, đến c, đến d rồi tới e
C3 : Nhiệt được truyền từ đầu A đến đầu B của thanh đồng
+ HS rút ra kết luận b Trả lời câu hỏi
C1 : Nhiệt lượng đã truyền đến sáp làm cho sáp ngóng lên và chảy ra
C2 : Theo thứ tự từ a đến b, đến c, đến d rồi tới e
C3 : Nhiệt được truyền từ đầu A đến đầu B của thanh đồng c Rút ra kết luận:
Sự truyền nhiệt năng từ phần này sang phần khác cuả vật gọi là sự dẫn nhiệt
Hoạt động 3: Tìm hiểu về sự dẫn nhiệt của các chất
- Các chất khác nhau thì tính dẫn nhiệt của các chất đó có giống nhau không?
- Phải làm thế nào để kiểm tra điều đó?
- Để kiểm tra điều đó thì chúng ta cùng nhau làm TN 22.2
- GV cho HS quan sát các dụng cụ TN như hình 22.2 SGK
- Gắn khoảng cách của 3 đinh phải như nhau
- GV làm TN yêu cầu HS quan sát và trả lời câu C4, C5
- HS suy nghĩ, trả lời
- HS nêu phương án kiểm tra tính dẫn nhiệt của các chất khác nhau
- HS quan sát và trả lời C4 : Không Kim loại dẫn nhiệt tốt hơn thủy tinh
C5: Đồng dẫn nhiệt tốt nhất, thủy tinh dẫn nhiệt kém nhất
- HS quan sát và trả lời
II- Tính dẫn nhiệt của các chất
C4: Không Kim loại dẫn nhiệt tốt hơn thủy tinh
C5: Đồng dẫn nhiệt tốt nhất, thủy tinh dẫn nhiệt kém nhất
- GV yêu cầu HS ghi vào vở
- Chúng ta vừa kiểm tra tính dẫn nhiệt của chất rắn
Vậy chất lỏng chất khí dẫn nhiệt như thế nào?
Chúng ta cùng làm TN 2 và TN 3 để kiểm tra
- GV cho HS quan sát thí nghiệm hình 22.3
- GV làm TN như hình 22.3 cho
HS quan sát và trả lời câu C6
- GV cho HS quan sát thí nghiệm hình 22.4
- GV làm TN như hình 22.4 cho
HS quan sát và trả lời câu C7
- Vậy sau khi làm TN các TN trong SGK thì chúng ta sẽ cùng nhau làm lại TN ở phần mở đầu, để xem các bạn có trả lời đúng không nhé
+ Trước tiên cô sẽ tách tờ giấy ra làm hai
+ Sau đó cô lấy mảnh giấy thứ nhất quấn quanh cuộn nhôm rồi lấy keo cố định cho mảnh giấy khỏi bung ra và rút thanh nhôm ra, thì ta được 1 cuốn giấy rỗng bên trong
+ Sau đó cô lấy mảnh giấy còn lại làm tương tự như mảnh thứ nhất,
- HS quan sát và trả lời
- HS lắng nghe và quan sát
C6: Không Chất lỏng dẫn nhiệt kém
C7: Chất khí dẫn nhiệt kém nhưng lần này cô không rút thanh nhôm ra nữa
+ Vậy khi cô để cuộn giấy rỗng không có thanh nhôm bên trong lên ngọn đèn cầy thì hiện tượng gì sẽ xảy ra?
+ Vậy khi cô để cuộn giấy có thanh nhôm bên trong thì cuộn giấy có cháy không?
- Vậy từ TN 1, TN 2, TN3 yêu cầu HS rút ra kết luận về tính dẫn nhiệt của các chất
- GV cho HS nhắc lại và yêu cầu
+ Cuộn giấy rỗng sẽ bị cháy
- HS rút ra kết luận
- Chất rắn dẫn nhiệt tốt, kim loại dẫn nhiệt tốt nhất
- Chất lỏng, chất khí dẫn nhiệt kém
Hoạt động 4 : Vận dụng, dặn dò
- GV hướng dẫn trả lời phần đặt vấn đề
- Hướng dẫn trả lời từ C8 đến
- Chốt lại : Để hạn chế sự truyền nhiệt giữa các chất nên có một lớp không khí ngăn cách
- Hướng dẫn học phần ghi nhớ bằng sơ đồ tư duy
C12 Gợi ý : So sánh nhiệt độ bên
- HS Trả lời phần đặt vấn đề
- Hoạt động cá nhân trả lời C8, C9, C10, C11, C12
- Tham gia thảo luận lớp
C9: Vì kim loại đẫn nhiệt tốt còn sứ đãn nhiệt kém
C10: Vì không khí ở giữa các lớp áo mỏng dẫn nhiệt kém
C11: Mùa đông, để tạo ra các lớp không khí dẫn nhiệt kém giũa các lông chim
C12: Vì kim loại dẫn nhiệt tốt Những ngoài và nhiệt độ cơ thể
- Phát phiếu học tập (nếu có thời gian)
- Chuẩn bị cho tiết sau : Đọc và tìm hiểu kĩ bài: Đối lưu-Bức xạ nhiệt
-HS làm bài vào phiếu học tập
- HS lắng nghe ngày rét nhiệt độ bên ngoài thấp hơn nhiệt độ cơ thể nên khi sờ vào kim, nhiệt độ tuuwg cơ thể truyền vào kim loại và phân toán trong kim loại nhanh nên ta cảm thấy lạnh và ngược lại
* Sơ đồ tư duy phần củng cố
Câu 1: Đun cùng một lượng nước, bằng ấm nhôm và ấm đất trên cùng một bếp lửa thì nước trong ấm nào sẽ sôi nhanh hơn?
A Hai ấm sôi cùng một lúc
B Trong ấm đất sôi nhanh hơn
C Trong ấm nhôm sôi nhanh hơn
Câu 2: Trong các cách sắp xếp vật liệu dẫn nhiệt từ tốt hơn đến kém hơn sau đây, cách nào là đúng?
A Đồng, nước, thủy tinh, không khí
B Đồng, thủy tinh, nước, không khí
C Thủy tinh đồng, nước, không khí
D Không khí, nước, thủy tinh, đồng
Câu 3: Về mùa nào chim thường hay đứng xù lông?
A Mùa xuân Vì trời có mưa xuân
B Mùa đông Để tạo ra lớp không khí kém giữa các lớp lông chim
C Mùa hè Vì chim đang nóng
D Mùa sinh sản Vì chim xù lông để thu hút bạn tình
Câu 4: Một bàn gỗ và một bàn nhôm cùng một nhiệt độ Khi ta sờ tay vào mặt bàn ta cảm thấy mặt bàn nhôm lạnh hơn mặt bàn gỗ Giải thích tại sao?
A Vì tay ta làm nhiệt độ mặt bàn nhôm giảm xuống
B Vì tay ta làm tăng nhiệt độ của hai bàn, nhiệt độ bàn nhôm tăng ít hơn
C Vì tay ta nhận nhiệt lượng từ bàn nhôm ít hơn từ bàn gỗ
D Vì nhôm nhận nhiệt tốt hơn gỗ nên khi sờ vào bàn nhôm ta
Câu 5: Dẫn nhiệt là hình thức truyền nhiệt chủ yếu của
A chất rắn B chất khí và chất lỏng
Câu 6: Sự dẫn nhiệt chỉ có thể xảy ra giữa hai vật rắn khi
A hai vật có nhiệt năng khác nhau
B hai vật có nhiệt năng khác, tiếp xúc nhau
C hai vật có nhiệt độ khác nhau
D hai vật có nhiệt độ khác nhau, tiếp xúc nhau
Câu 7: Để giữ nước đá lâu chảy, người ta thường để nước đá vào các hộp xốp kín vì
A hộp xốp kín nên dẫn nhiệt kém
B trong xốp có các khoảng không khí nên dẫn nhiệt kém
C trong xốp có các khoảng chân không nên dẫn nhiệt kém
D Vì cả ba lí do trên
Câu 8: Bản chất của sự dẫn nhiệt là
A sự truyền nhiệt độ từ vật này đến vật khác
B sự truyền nhiệt năng từ vật này đến vật khác
C sự thực hiện công từ vật này lên vật khác
D sự truyền đông năng của các nguyên tử, phân tử này sang các nguyên tử, phân tử khác
Câu 9: Trong sự dẫn nhiệt, nhiệt tự truyền
A từ vật có nhiệt năng lớn hơn sang vật có nhiệt năng nhỏ hơn
B từ vật có khôi lượng lớn hơn sang vật có khối lượng nhỏ hơn
C từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn
CHƯƠNG II : NHIỆT HỌC Ngày soạn: 10/03/2017 Tiết: 30 ĐỐI LƯU - BỨC XẠ NHIỆT
- Đối lưu là sự truyền nhiệt bằng nhờ tạo thành dòng chất lỏng hoặc chất khí Đó là hình thức truyền nhiệt chủ yếu của chất lỏng và chất khí
Sự đối lưu là quá trình truyền nhiệt qua dòng chất lỏng hoặc chất khí Ví dụ minh họa điển hình là khi đun nước trong bình, dòng nước nóng nhẹ hơn sẽ bốc lên trên, đẩy nước lạnh nặng hơn xuống đáy, tạo nên dòng đối lưu tuần hoàn từ đáy bình lên mặt nước và ngược lại.
- Bức xạ nhiệt là sự truyền nhiệt bằng các tia nhiệt đi thẳng
- Nêu được ví dụ minh hoạ về bức xạ nhiệt, chẳng hạn như:
+ Mặt trời hàng ngày truyền một nhiệt lượng khổng lồ xuống Trái Đất bằng bức xạ nhiệt
