skkn cấp tỉnh kinh nghiệm dạy bài tập thực hành vật lý cho học sinh ở môn khoa học tự nhiên

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓAPHÒNG GD &ĐT HOẰNG HÓA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỊNH HƯỚNG HỌC SINH GIẢI QUYẾT BÀI TẬP THỰC HÀNH PHẦN NĂNG LƯỢNG VÀ SỰ BIẾN ĐỔI TRONG MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 8

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA

PHÒNG GD &ĐT HOẰNG HÓA

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

ĐỊNH HƯỚNG HỌC SINH GIẢI QUYẾT BÀI TẬP THỰC HÀNH PHẦN NĂNG LƯỢNG VÀ SỰ BIẾN ĐỔI

TRONG MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN 8

Người thưc hiện: Lê Thị Nam

Chức vụ: Giáo viên

Đơn vị: Trường THCS Nhữ Bá Sỹ - Hoằng Hoá

SKKN thuộc lính vực (môn): Khoa học tự nhiên

phân môn Vật Lý

THANH HÓA, NĂM 2024

8 2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm 3

9 2.2.Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh

nghiệm

3

11 2.3.1 Giáo viên cần cung cấp cho học sinh nắm vững các

trình tự làm bàì thực hành thí nghiệm

4

12 2.3.2 Giáo viên định hướng cho học sinh chọn phương pháp

giải quyết loại bài tập thực hành

Tài liệu tham khảo

Danh mục sang kiến kinh nghiệm

1 Phần mở đầu

1 1 Lí do chọn đề tài

Trong quá trình hội nhập quốc tế và toàn cầu hóa diễn ra mạnh mẽ nhưhiện nay đã làm thay đổi nhanh chóng hầu hết các lĩnh vực, trong đó dặc biệt làlĩnh vực khoa học và công nghệ, giáo dục và đào tạo Điều này đòi hỏi giáo dục

và đào tạo phải đổi mới căn bản và toàn diện để đào tạo ra những con ngườinăng động, sáng tạo Một trong những nhiệm vụ, giải pháp đổi mới căn bản toàndiện giáo dục hiện nay đó là “… giáo dục, đào tạo phải nâng cao tiềm năng, kỹnăng sáng tạo của người học” Để góp phần thực hiện nhiệm vụ, giải pháp nêutrên, Bộ GD&ĐT đã xây dựng mục tiêu chương trình giáo dục phổ thông 2018:giáo dục con người phát triển toàn diện, vừa đáp ứng yêu cầu xã hội vừa pháttriển cao nhất tiềm năng của mỗi cá nhân Ngoài ra, chương trình còn đảm bảophát triển năng lực, phẩm chất người học, trong đó có năng lự tư duy sáng tạo

từ thực tiễn

Khi chương trình giáo dục chuyển từ tiếp cận nội dung sang tiếp cận nănglực thì tất yếu giáo viên phải đổi mới phương pháp dạy học Từ chỗ đã quen vớiviệc dạy học cung cấp kiến thức, nay chuyển sang dạy kiến thức để phát triểnphẩm chất, năng lực của học sinh đòi hỏi thầy cô giáo phải trăn trở, suy nghĩ đểlựa chọn phương pháp dạy học, cách thức tổ chức dạy học phù hợp và hiệu quả.Tùy theo nội dung từng bài, từng đơn vị kiến thức, thầy cô lựa chọn phươngpháp, kỹ thuật, cách thức tổ chức dạy học phù hợp Việc sử dụng các phươngpháp dạy học tích cực phải mềm dẻo, linh hoạt nhằm đáp ứng được các mụctiêu, hiệu quả của bài dạy; đồng thời, làm tăng tính hấp dẫn của bài học, mônhọc, kích thích được sự hứng thú học tập, khám phá tri thức mới của học sinh.Trong quá trình dạy học và tiếp cận chương trình phổ thông 2018 với mônKhoa học tự nhiên 8 tôi nhận thấy quá trình hình thành kiến thức mới cho họcsinh trong mỗi bài học đều xuất phát từ các tình huống có trong thực tiễn, từ thínghiệm thực hành.Trong phần năng lượng và sự biến đổi khi tiếp cận vấn đềhọc sinh thường bị vướng mắc trong quá trình giải quyết.Thực vậy muốn giảiquyết được phải có kiến thức về thí nghiệm thực hành, có tư duy thực tế nhưngvới lứa tuổi của các em thì chưa thể

Thực hành thí nghiệm là một hoạt động quan trọng trong việc đào tạo, giáodục, phát triển các năng lực tư duy và năng lực hành động của học sinh Thínghiệm thực hành là loại thí nghiệm do học sinh thực hiện trên lớp mà sự tự lựclàm việc cao hơn so với ở thí nghiệm trực diện Bài tập thí nghiệm thực hành làloại bài tập đòi hỏi học sinh phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức lýthuyết và thực nghiệm, các kĩ năng hoạt động trí óc và chân tay, các vấn đề hiểubiết về vật lý, kĩ thuật và thực tế đời sống để tự mình xây dựng phương án,lựa chọn phương tiện, xác định các điều kiện thích hợp, tự mình thực hiện cácbước tiến hành thí nghiệm hợp lý, thu nhập, xử lý các kết quả nhằm giải quyếtmột cách khoa học tối ưu bài toán cụ thể được đặt ra

Qua việc tìm hiểu và nghiên cứu thực trạng dạy học KHTN trên địa bànhuyện nói chung và trường THCS Nhữ Bá Sỹ nhằm đảm bảo tốt việc thực hiệnmục tiêu giáo dục đào tạo theo chương trình mới với môn KHTN tôi mạnh dạnđưa ra một số giải pháp giải quyết các bài tập , tình huống thực hành thí nghiệm

để qua đó học sinh hình thành kiến thức mới một cách chủ động và chắc chắnhơn

Trong đề tài này tôi xin giới thiệu: “Định hướng học sinh giải quyết bài tập thực hành phần năng lượng và sự biến đổi trong môn khoa học tự nhiên 8” bằng

một hệ thống những bài tập thực hành đã được sưu tầm chọn lọc, sáng tác và thửnghiệm qua nhiều năm giảng dạy ở các lớp bồi dưỡng học sinh khá, giỏi thuộccác đội tuyển Vật lý của trường, của huyện Đặc biệt chú ý đến những bài tậpđược kiểm chứng bằng các phương án thí nghiệm trong đó sử dụng các phươngtiện hiện có và phổ biến ở nhiều trường THCS kết hợp với các đồ dùng thínghiệm đơn giản dễ kiếm, giáo viên và học sinh có thể chế tạo được

Hướng dẫn học sinh các cách thức tiến hành làm thí nghiệm, thực hành thínghiệm Có kiến thức và kỹ năng làm thí nghiệm

Việc làm bài tập thực hành, xây dựng hệ thống thí nghiệm, qua đó làmnổi bật mối liên hệ giữa các kiến thức với nhau, giúp học sinh vận dụng kiếnthức nhiều lần để các em nhớ kỹ và hiểu kiến thức vững chắc, sâu sắc hơn

Phát huy được năng lực sáng tạo của học sinh, học sinh có thể sáng tạotrong quá trình tìm hiểu kiến thức mới và có khă năng sáng tạo khi vận dụngkiến thức vào thực tiễn, các em có thể vận dụng các kiến thức đã học để có thểchế tạo ra một số thiết bị có thể ứng dụng vào bài học hoặc một số thiết bị dùng

để phục vụ học tập và sinh hoạt của các em

1.3 Đối tượng nghiên cứu.

Đối tượng nghiên cứu của đề tài sáng kiến kinh nghiệm là học sinh lớp 8của trường THCS Nhữ Bá Sỹ, tập trung vào môn Khoa học tự nhiên, phần nănglượng và sự biến đổi

1.4 Phương pháp nghiên cứu.

Nghiên cứu chương trình nội dung sách giáo khoa Khoa học tự nhiênTHCS và tài liệu có liên quan xây dựng hệ thống các dạng bài tập thực hành.Phương pháp tổng hợp qua các bài tập thực hành, tổng hợp ý kiến của họcsinh trong quá trình làm bài tập thực hành.Tổng hợp ý kiến của giáo viên bộmôn trong quá trình dạy bài tập thực hành

Điều tra những thuận lợi, khó khăn của giáo viên và học sinh qua nhữnglần giải quyết các bài tập thực hành

Qua việc nghiên cứu bằng các phương pháp nêu trên, ta cần rút ra những

kinh nghiệm và tìm ra những biện pháp Trên cơ sở đó từng bước xây dựng sáng

kiến

1.5 Những điểm mới của sáng kiến kinh nghiệm

Sáng kiến kinh nghiệm định hướng học sinh giải quyết bài tập thực hànhphần năng lượng và sự biến đổi trong môn khoa học tự nhiên 8 tại trường THCSNhữ Bá Sỹ đã đem lại những điểm mới đáng kể cho giáo dục học sinh Với cáchoạt động đa dạng, giáo viên có thể tạo ra sự hứng thú học tập cho học sinh vàgiúp họ nắm vững kiến thức một cách hiệu quả Kích thích hứng thú học tậpmôn vật lý cho học sinh.

Việc sử dụng công nghệ cũng là một cách tổ chức hoạt động dạy thực hànhhiệu quả Giáo viên có thể sử dụng các phần mềm giả lập, video học tập hay cáctrang web giáo dục, video về thí nghiệm ảo để giúp học sinh hiểu rõ hơn vềnhững khái niệm trong bài học Ngoài ra, việc sử dụng công nghệ cũng giúp họcsinh phát triển kỹ năng sử dụng máy tính và truy cập thông tin

2 Nội dung của sáng kiến kinh nghiệm.

2.1 Cơ sở lý luận của sáng kiến kinh nghiệm.

Các quá trình biến đổi năng lượng chịu ảnh hưởng và tác động của nhiềuyếu tố khác nhau Để nghiên cứu một hiện tượng biến đổi, nghiên cứu các mốiquan hệ quy luật tác động của các yếu tố, giải quyết tình huống nảy sinh trongquá trình dạy và học phần năng lượng và sự biến đổi môn KHTN, người ta phảitiến hành các thí nghiệm Thí nghiệm có nhiều ưu điểm trong quá trình dạy họcKhoa học tự nhiên Đó là:

- Kích thích hứng thú học tập của học sinh

- Rèn luyện khả năng quan sát, tác phong làm việc khoa học

- Thuyết phục và tạo niềm tin ở học sinh vào bản chất, sự vật hiện tượng.Thí nghiệm thực hành còn có vai trò giúp học sinh khả năng phân tích đối chiếu,

so sánh, khái quát hóa trong quá trình xử lý kết quả thí nghiệm để rút ra kết luận

Với mục đích góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn Khoa học tựnhiên với đối tượng học sinh đại trà và tiến tới là bồi dưỡng học sinh giỏi dạngbài tập thực hành Trong ba năm qua dạy chương trình KHTN của chương trìnhgiáo dục phổ thông 2018 và với kinh nghiệm dạy nhiều năm học sinh mũi nhọncủa bộ môn Vật lý Bản thân tôi cùng đồng nghiệp đã suy nghĩ rất nhiều làm thếnào để mang lại chất lượng thực tế cần đạt được trong tình hình bối cảnh hiệnnay.Do đó tôi đã nghiên cứu, tìm tòi, sưu tầm, chọn lọc để đưa ra một số kinh

nghiệm định hướng học sinh giải quyết bài tập thực hành phần năng lượng và sự biến đổi trong môn khoa học tự nhiên 8 với kiến thức và các dụng cụ có sẳn ở

phòng thí nghiệm và thiết bị vật liệu tự tạo, tự tìm kiếm

Với cách làm như vậy đã góp phần nâng cao chất lượng dạy học đại trà

và chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi qua đó sử dụng hiệu quả hơn thiết bịtrong quá trình dạy và học ở môn Khoa học tự nhiên

2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.

Trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm ‘Định hướng học sinh giải quyết bài tập thực hành phần năng lượng và sự biến đổi trong môn khoa học tự nhiên 8”tình hình học tập của học sinh trong môn KHTN 8 ở trường THCS Nhữ

Bá Sỹ còn có những hạn chế nhất định Hầu hết các học sinh thường cảm thấyphần năng lượng và sự biến đổi tiếp cận kiến thức thực tế, các dụng cụ thựchành còn nhiều vướng mắc bỡ ngỡ, khô khan, khó hiểu và ít thích thú

Việc giáo viên chỉ truyền đạt kiến thức trên lớp còn thiếu các hoạt độnghọc tập phù hợp để gây hứng thú cho học sinh là một trong những nguyên nhânchính gây ra tình trạng này Hơn nữa, sự chênh lệch về nền tảng kiến thức cũngkhiến cho một số học sinh cảm thấy khó khăn trong việc tiếp cận với các bài họcmới.

Một vấn đề đặt ra nữa ở đây là hiện chúng ta đang tiến hành đổi mớiphương pháp dạy học Mục đích chính của phương pháp dạy - học là giúp họcsinh biết cách tự học, tự thu thập kiến thức và vận dụng kiến thức đã học vàotình huống cụ thể Nhưng nếu những bài có nội dung kiến thức thực tế đòi hỏiphải được quan sát trực quan mà giáo viên chỉ thiết kế theo SGK thì gây cảmgiác nhàm chán cho học sinh, không có tác dụng đối với học sinh khi làm bài tậpthực hành cụ thể

Chúng ta thấy rằng trong thực tế trình độ nhận thức của học sinh lớp 8còn chưa cao, đặc biệt là đối với vùng nông thôn Thời gian tiếp thu trên lớp còn

ít so với lượng kiến thức và khả năng tư duy, nhận dạng, phân loại bài tập nănglượng và sự biến đổi nói chung đặc biệt là dạng bài tập thực hành là loại bài tậptrừu tượng và khó Đa số học sinh còn lúng túng khi gặp dạng bài tập này

Bàn ghế chưa phù hợp với tổ chức học nhóm Đồ dùng dạy học nhất làdụng cụ thí nghiệm, thực hành còn thiếu, lạc hậu, hư hỏng nhiều, chưa đồng bộnên gặp rất nhiều khó khăn trong việc tổ chức dạy học theo chương trình mới

Thực trạng của học sinh khối 8 trong việc học môn KHTN lớp 8 ở trườngTHCS Nhữ Bá Sỹ

Kết quả trước khi áp dụng biện pháp ở học kì 1 năm học 2023-2024

2.3 Các giải pháp giải quyết vấn đề.

Dựa trên kết quả nghiên cứu và đánh giá hiệu quả của sáng kiến kinh

nghiệm, để giải quyết vấn đề " Định hướng học sinh giải quyết bài tập thực hành phần năng lượng và sự biến đổi trong môn khoa học tự nhiên 8", tôi đề

xuất một số giải pháp như sau:

làm bàì thực hành thí nghiệm

- Xác lập phương án thí nghiệm

- Những yêu cầu của bảng báo cáo thí nghiệm

- Tiến hành thí nghiệm

- Báo cáo kết quả thí nghiệm

2.3.2 Giáo viên định hướng cho học sinh chọn phương pháp giải quyết loại bài tập thực hành.

- Cần phải dùng những dụng cụ nào?

- Cần phải dùng những kiến thức nào?

- Phải vẽ đồ thị nào, sơ đồ thí nghiệm như thế nào?

2.3.3 Phân dạng và xây dựng phương pháp giải dạng bài tập thực hành

Hiện nay khi giải quyết loại bài tập này thường có 3 phương pháp làmnhư sau:

- Nêu các bước tiến hành thí nghiệm trực tiếp theo yêu cầu đề bài.Thường

áp dụng đối với những bài tập cơ bản

- Nêu các bước tiến hành thí nghiệm và vận dụng kiến thức có liên quangiải thích cách làm của từng bước đã nêu

- Nêu cơ sở lý thuyết, xác định dụng cụ, nêu các bước tiến hành thínghiệm , nhận xét Thường áp dụng được ở nhiều loại bài và nhất là các bài tập

*Cơ sở lí thuyết : Đây là bước rất quan trọng

Yêu cầu: - Tóm tắt đề, kiến thức ,công thức liên quan

- Nêu phương pháp tiến hành trên cơ sở yêu cầu

Tóm lại: - Xây dựng cơ sở các kiến thức lý thuyết, công thức

- Dự đoán các bước tiến hành để đo

*Lắp ráp dụng cụ(với những bài có thể làm được thực hành trực tiếp)

-Vẽ sơ đồ thực hành

- Lắp dụng cụ

* Nêu các bước làm (Có thể tiến hành thí nghiệm kiểm chứng )

- Thực hiện theo từng bước

- Thao tác chính xác - dứt khoát

- Lắp dụng cụ đúng yêu cầu kỹ thuật

*Nhận xét :

- Kết quả đo có phù hợp với thực tế không

- Sai số trong quá trình đo

- Tìm những phương pháp thí nghiệm khác vận dụng thực tiễn

- Một số nhận xét khác (nếu có)

Vậy tùy theo từng dạng bài mà phương án tiến hành khác nhau Lựa chọnphương án tiến hành nào hiệu quả, đơn giản, thiết thực

2.3.4 Một số dạng bài tập ví dụ cụ thể đã áp dụng.

DẠNG 1: ĐO KHỐI LƯỢNG RIÊNG CỦA CHẤT LỎNG

Bài 1.1: Xác định khối lượng riêng của một chất lỏng.Với dụng cụ: Lực kế,

nước đã biết khối lượng riêng, quả nặng, chất lỏng

P0 - P1= FA1 = d1.V = 10 D1.V.

Khi nhúng quả nặng vào chất lỏng khác:

P0 - P2 = FA2= d2.V = 10 D2.VVới Po: Trọng lượng của quả nặng ngoài không khí

P1: Trọng lượng của quả nặng trong nước

P2: Trọng lượng của quả nặng khi nhúng trong chất lỏng khác

- Dùng lực kế đo P0 của quả nặng

- Nhúng quả nặng vào trong nước đo P1

- Nhúng quả nặng vào trong chất lỏng khác đo P2

- Thay vào (1) xác định khối lượng riêng của chất lỏng

Bài 1.2: Xác định khối lượng riêng của chất lỏng Dụng cụ: Lực kế, ống

nghiệm, dây chỉ, cốc, nước đã biết khối lượng riêng, chất lỏng khác

1 Cơ sở lí thuyết: Khối lượng riêng đồng chất D =

Đo khối lượng m1 của nước và m2 của chất lỏng có cùng V như sau:

- Treo ống nghiệm rỗng vào lực kế đó xác định được khối lượng của ốngnghiệm m0 =

P0

10

- Đổ nước vào ống nghiệm đánh dấu mức nước trên ống nghiệm.Dùnglực kế xác định được khối lượng ống nghiệm và nước là m1’ Xác định khốilượng của nước trong ống nghiệm là m1 = m’1 - m0

- Lau sạch ống nghiệm và lặp lại phép đo đối với chất lỏng khác đo m’2

- Khối lượng khối chất lỏng trong ống m2= m’2 - m0

- Khối lượng riêng của chất lỏng khác theo (1) là:

D2 = D1

m2

m1 = D1

m'2−m0m'1−m0

Bài 1.3: Xác định khối lượng riêng của chất lỏng với các dụng cụ:1 ống

nghiệm, 1 bình hình trụ không chia độ, 1 thước đo, 1 cốc nước, 1 cốc chất lỏngkhác

1 Cơ sở lí thuyết:

- FA là lực đẩy Acsimet khi nhúng vật vào trong nước và vào trong chấtlỏng khác FA = V.d = V.D.10

- Khi vật nằm cân bằng trong chất lỏng : FA = P  V.D.10 =10m

- Gọi m là khối lượng của (nước trong ống nghiệm + ống nghiệm) V1, V2

là thể tích phần chìm trong nước và trong chất lỏng khác

m = V1.D1 = V2.D2 V = s.h

V m

h2 là mực dầu dâng lên khi bỏ ống nghiệm vào chất lỏng khác.

2 Các bước tiến hành

- Đổ nước vào ống nghiệm

- Bỏ ống nghiệm chứa nước vào bình hình trụ chứa nước, đo mực nướcdâng lên là h1

- Bỏ ống nghiệm chứa nước trên vào bình trụ chứa chất lỏng khác đomực nước lỏng dâng lên là h2

-Xác định được khối lượng riêng của chất lỏng khác theo (1) là:

D2 =

h1

h2 D1

Bài 1.4: Xác định khối lượng riêng của chất lỏng Dụng cụ: Một cốc đựng

chất lỏng cần xác định khối lượng riêng, một bình đựng nước nguyên chất, mộtống nghiệm thành mỏng có vạch chia đến milimét, một ít hạt chì đủ dùng

Với ký hiệu như trên và m là khối lượng chất lỏng trong ống thì :

Bài 1.5: Xác định khối lượng riêng của chất lỏng.

Dụng cụ: Giá TN, áp kế chữ U, phểu, cốc đựng nước, cốc đựng chất lỏng khác

1 Cơ sở lí thuyết: PM = PN ( nguyên lý thuỷ tĩnh học)

- Đổ chất lỏng khác vào nhánh kia của áp kế

- Dùng thước đo độ cao cột chất lỏng: h1

- Dùng thước đo độ cao cột chất lỏng: h

- Dùng thước đo độ cao cột nước (tại 1 điểm nằm trong cùng mặt phẳngvới mặt phân cách của nước và chất lỏng khác): h2

- Tính khối lượng riêng của chất lỏng theo (1) D1 =

h2

h1 D2

Bài 1.6 :Xác định khối lượng riêng của chất lỏng.

Dụng cụ: Ống đong, ống nghiệm thành mỏng có chia độ, nước đã biết khốilượng riêng, chất lỏng khác

- Đổ nước vào ống nghịêm đến mức V, thả ống nghiệm này vào ống đong

có chưa nước, đánh dấu khi mực nước trong ống đong dâng lên trên ống nghiệmxác định thể tích phần ống nghiệm chìm trong nước là V1

- Tượng tự thả ống nghiệm đựng nước trên vào ống đong đựng chất lỏngkhác, đánh dấu khi mực chất lỏng trong ống đong dâng lên trên ống nghiệm xácđịnh thể tích phần ống nghiệm chìm trong chất lỏng là V2

- Tính khối lượng riêng của chất lỏng theo (1) : D2 =

V2

V1 D1

Bài 1.7 : Xác định khối lượng riêng của 40 cm3 nước và 40 cm3 cồn

Dụng cụ: Một ống đong chia độ, một ống nghiệm chia độ, một quả cân 5