tạo sự hứng thú học tập môn vật lý bằng những thí nghiệm đơn giản

ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂMBÀI : RƠI TỰ DOThí nghiệm viên bi rơi vào ly a.. Trên miếng gỗ đặt một quả cầu.. Giải thích: Thí nghiệm này liên quan đếnnhững kiến thức như quán tính, chuyể

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ

TRUNG TÂM GDNN - GDTX HOẰNG HOÁ

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

TẠO SỰ HỨNG THÚ HỌC TẬP MÔN VẬT LÝ BẰNGNHỮNG THÍ NGHIỆM ĐƠN GIẢN

Người thực hiện: Nguyễn Thị TânChức vụ: Giáo viên

SKKN thuộc lĩnh vực (môn): Vật lí

THANH HÓA, NĂM 2020

MỤC LỤC

2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng đề tài 2

3 Mô tả phương pháp dạy học có thí nghiệm 3

3.2 Chương 1I Động lực học chất điểm 4 3.3 Chương III Cân bằng và chuyển động của vật rắn 5

3.6 Chương VII Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể 11

3.8 Thí nghiệm về hiện tượng nhiễm điện và tương tác giữa các loại

Tài liệu tham khảo

I Đặt vấn đề.

1 Lý do chọn đề tài

Trước xu thế phát triển và hội nhập trong khu vực và trên phạm vi toàn cầuđã đòi hỏi nghành giáo dục phải đổi mới mạnh mẽ, đồng bộ cả mục tiêu, nộidung, phương pháp và phương tiện dạy học.

Vật lý học là một môn khoa học thực nghiệm, đặc điểm này đòi hỏi giáo viênphải tăng cường sử dụng thí nghiệm vật lý và các phương tiện trực quan trongquá trình dạy học.

Thí nghiệm vật lý được hiểu theo nghĩa rộng là một trong các phương phápdạy học truyền thụ và tiếp thu kiến thức Đó là phương tiện trực quan, giúp họcsinh hình thành những hình tượng cụ thể, phản ánh trung thực các hiện tượng,các quá trình, quy luật vật lý.Thí nghiệm vật lý là phương tiện kích thích hứngthú học tập, phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo của học sinh, đồng thời tạođiều kiện thuận lợi cho việc tiếp thu giáo trình Ngoài ra, Thí nghiệm vật lý còncó tác dụng to lớn trong việc phát huy năng lực nhận thức của học sinh, giúp cácem làm quen với các phương pháp nghiên cứu khoa học, rèn luyện kỹ năng, kỹxảo thực hành.

Như thế, thí nghiệm vật lý là một phương tiện tham gia tốt vào việc giáo dụckỹ thuật tổng hợp cho học sinh.

Tuy nhiên, không phải trường nào cũng có đủ điều kiện và thiết bị thínghiệm.

Phần lớn giáo viên dạy vật lý hiểu biết về thí nghiệm biểu diễn chưa thật sựtinh thông, dạy vật lí nhưng kĩ năng thực hành chưa thực sự nhuần nhuyễn vì thếgiáo viên chưa thể trang bị cho người học kĩ năng thí nghiệm hợp lí, khoa học.

Mặt khác, thời lượng một tiết dạy chỉ diễn ra trong 45 phút, chuyển tiết chỉ 5phút, như vậy thời gian lắp ráp một bộ thí nghiệm là hạn chế vì khá cồng kềnh,phải cần mạng điện, kĩ năng và kĩ thuật.

Trước thực tế này tôi chọn đề tài “ Tạo sự hứng thú học tập môn vật lý

bằng những thí nghiệm đơn giản ” nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình

giảng

dạy của giáo viên và sự tiếp thu của học sinh được sôi nổi, hiệu quả.

2 Mục đích nghiên cứu.

-Xây dựng hệ thống các thí nghiệm đơn giản có thể vận dụng vào bài

giảng trong chương trình vật lý 10, 11, 12

-Tạo nên sự hứng thú học tập môn vật lý bằng những thí nghiệm đơn giản

nhằm giáo dục tính tự chủ và tăng hứng thú học tập bộ môn cho học sinh Để vậtlý không còn mang tính đặc thù khó hiểu như một “ thuật ngữ khoa học”.

3 Đối tượng nghiên cứu.

Một số thí nghiệm đơn giản thuộc chương trình Vật lý 10,11,12.

4 Phương pháp nghiên cứu

Trong quá trình giảng dạy môn vật lý tại Trung tâm GDNN – GDTXHoằng Hóa, tôi đã phân loại và hệ thống hóa lí thuyết nhằm xây dựng cơ sở líluận của đề tài Đồng thời điều tra, quan sát và tổng kết kinh nghiệm để khảosát, đánh giá thực trạng về việc sử dụng thí nghiệm đơn giản vào quá trình dạyhọc và hứng thú của học sinh đối với môn vật lý.

II NỘI DUNG ĐỀ TÀI 1 Cơ sở lý luận

- Chỉ thị 40 – CT/ TƯ về việc xây dựng, nâng cao chất lượng đội ngũ nhà giáovà cán bộ quản lý giáo dục ghi rõ: “Đặc biệt đổi mới mạnh mẽ và cơ bản

phương pháp giáo dục nhằm khắc phục kiểu truyền thụ một chiều, nặng lýthuyết,ít khuyến khích tư duy sáng tạo; bồi dưỡng năng lực tự học, tự nghiêncứu, tự giải quyết vấn đề,phát triển năng lực thực hành sáng tạo cho người học”

- “Học sinh đang học thí nghiệm vật lý thời trung cổ” Đây là nhận định củanhóm các chuyên gia ở Hội Vật lý khi thực hiện phản biện về chương trình vàsách giáo khoa Vật lý bậc phổ thông, theo yêu cầu của Liên hiệp các hội Khoahọc Kỹ thuật Việt Nam So sánh sách giáo khoa (SGK) Vật lý Việt Nam với mộtsố SGK Vật lý hệ tương đương đang được sử dụng phổ biến tại một số nước nhưMỹ, Thụy Sỹ, Nga, Hội Vật lý phản đối quan điểm xây dựng chương trình SGKVật lý Việt Nam ngay từ đầu chỉ chú trọng Vật lý học cổ điển Quan điểm nàylàm cho chương trình nặng về những thứ cổ lỗ dẫn đến nội dung của chươngtrình quá tụt hậu so với hiện tại Không những thế, Hội Vật lý còn cho rằng, chỉvới vài thí nghiệm, những nhà làm chương trình và SGK hy vọng học sinh phảikhái quát được những khái niệm, những quy luật trong vật lý là điều sai vớicách làm trong khoa học Kiến thức học sinh thu được ở SGK rất ít và cả thầylẫn trò đều bị quá tải Trong khi đó, Nhà nước tốn một khoản tiền khá lớn đểmua sắm thiết bị dạy học theo hướng học sinh tự làm, tự rút ra kết luận Ngàynay chúng ta đang thực hiện việc đổi mới rất mạnh mẽ về nội dung và phươngpháp dạy học ở bậc trung học phổ thông Đối với các môn khoa học thựcnghiệm nói chung và môn Vật lí nói riêng thì việc đổi mới đó gắn liền với việcphải tăng cường sử dụng thí nghiệm trong quá trình dạy – học Đây là mộtnhiệm vụ đặc biệt khó khăn vì nhiều nguyên nhân: thiết bị thí nghiệm còn thiếuthốn và chưa đồng bộ; việc lắp ráp và tiến hành các thí nghiệm đòi hỏi nhiềuthời gian trong khi thời gian nghỉ chuyển giữa hai tiết chỉ có từ 5 phút; thínghiệm thường khó đảm bảo thành công nhanh… Bên cạnh đó thì có mộtnguyên nhân rất quan trọng là năng lực thí nghiệm của đa số giáo viên trên thựctế còn nhiều hạn chế Sự hạn chế đó thể hiện cả ở mặt kĩ thuật lắp ráp và tiếnhành các thí nghiệm lẫn phương pháp sử dụng các thí nghiệm trong giờ học saocho tăng cường được hoạt động nhận thức tự chủ, sáng tạo của học sinh Điều đóđặt ra vấn đề là muốn thành công trong việc đổi mới phương pháp dạy – học Vậtlí ở trường phổ thông thì trước hết phải thành công trong việc bồi dưỡng để nângcao được năng lực thí nghiệm cho giáo viên vật lí Trong nhiều năm qua, việcbồi dưỡng thí nghiệm cho giáo viên vật lí vẫn được Bộ Giáo dục và Đào tạo chỉđạo ở các địa phương tổ chức các khóa bồi dưỡng ngắn hạn.

Trong điều kiện này, thiết nghĩ những thí nghiệm Vật lý đơn giản có thể khắcphục được phần nào đó nhược điểm trên.

2.Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng đề tài2.1Thuận lợi

Học sinh hứng thú với tiết học thực hành hoặc những tiết học có sử dụng thínghiệm trực quan.

2.2 Khó khăn

Trong những năm gần đây, song song với việc đổi mới chương trình vàsách giáo khoa (SGK), các trường phổ thông và các trung tâm GDTX đã đượctrang bị đồng bộ các thiết bị thí nghiệm theo danh mục tối thiểu của Bộ Giáodục và Đào tạo Tuy nhiên việc khai thác và sử dụng các thiết bị đó vào dạy họcvẫn còn rất hạn chế dẫn đến hiệu quả sư phạm thấp, gây lãng phí lớn trong việcđầu tư thiết bị thí nghiệm, các thiết bị đó bị “chết “ Theo tôi, sự hạn chế nàydo một số nguyên nhân sau :

- Nhiều giáo viên chưa quan tâm đến việc lồng ghép thí nghiệm đơn giảnvào bài dạy, mới chỉ truyền thụ tri thức một chiều Giáo viên phải là ngườihướng dẫn học sinh chủ động trong quá trình lĩnh hội tri thức vật lí

- Trình độ của đa số giáo viên còn hạn chế, các kĩ năng thực hành cũngnhư sự chuẩn bị và lắp đặt thiết bị thí nghiệm biểu diễn trong SGK để sử dụngcác thí nghiệm vào dạy học chưa thật sự thành thạo.

- Trang bị phòng thí nghiệm biểu diễn chưa được xây dựng

- Thời khóa biểu của trung tâm hiện nay là 4 tiết/ buổi và 6 buổi/ tuần, cácbuổi chiều các em học nghề liên kết và nghề phổ thông, thời gian chuyển tiết là5 phút nên giáo viên không đủ thời gian để lắp một bộ thí nghiệm biểu diễntrong SGK để đáp ứng nhu cầu học tập của học sinh.

3.Mô tả phương pháp dạy học có thí nghiệm

Trong quá trình dạy học có sự lồng ghép những thí nghiệm nhỏ, giáo viênhướng dẫn học sinh tiến hành ngay tại lớp hoặc giao về nhà cho học sinh nghiêncứu (có thể làm theo nhóm) rồi báo cáo kết quả với những dụng cụ đơn giản, dễkiếm, dễ làm hoặc làm thí nghiệm không cần đến dụng cụ giúp phát huy tínhsáng tạo, hấp dẫn và gây hứng thú cho học sinh; giúp học sinh dễ tiếp thu kiếnthức mới; có thể chuyển tải nhiều tri thức của nhiều lĩnh vực khác nhau; tạođược bầu không khí thân thiện; tạo cho các em tác phong nhanh nhẹn,… Ví dụnhư sau:

3.1 CHƯƠNG I ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂMBÀI : RƠI TỰ DO

Thí nghiệm viên bi rơi vào ly a Kiến thức: Chuyển động rơi tự do b Mô tả: Dụng cụ gồm 1 thanh gỗ dài,

phẳng được đặt trên một cốc nhựa trong suốt Trên miếng gỗ đặt một quả cầu Khi tác dụng lực lên miếng gỗ quả cầu sẽ rơi thẳng đứng và rơi vào chiếc cốc.

c Giải thích: Thí nghiệm này liên quan đến

những kiến thức như quán tính, chuyển động rơi tự do của viên bi…Khi miếng gỗ bị tác dụng lực để chuyển động nhanh theo phương ngang thì quả cầu rơi tự do xuống chiếc cốc.

b Mô tả: Dụng cụ gồm 1 thanh gỗ dài, phẳng được đặt trên một cốc nhựa trong

suốt Trên miếng gỗ đặt một quả cầu Khi tác dụng lực lên miếng gỗ quả cầu sẽ

rơi thẳng đứng và rơi vào chiếc cốc.

c Giải thích: Thí nghiệm này liên quan đến những kiến thức như quán tính,

chuyển động rơi tự do của viên bi…Khi miếng gỗ bị tác dụng lực để chuyển động nhanh theo phương ngang thì quả cầu rơi tự do xuống chiếc cốc.

3.2 CHƯƠNG II ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂMa BÀI : ĐỊNH LUẬT III NIU – TON

Ngọn nến bị ma ám

Ngọn nến được "treo" ở vị trí cân bằng giữa 2 cốc nước như trong hình Sau khi châm lửa ở cả hai đầu, ngọn nến cứ tự chuyển động như bị thế lực siêu nhiên điều khiển vậy.

Chuẩn bị: Một cây nến, 2 cốc

nước thuỷ tinh giống nhau, 1 thanh kim loại nhọn (đũa xe đạp)

Thực hiện: Xuyên thanh ngang

qua cây nến, sau đó đặt hai đầu thanh cân bằng trên hai thành cốc Châm lửa vào cả hai đầu cây nến.

Giải thích: Giải thích hiện tượng ngọn nến bị "ma ám" nhờ định luật III

Newton: Khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng lại vật Amột lực Hai lực này có cùng độ lớn, cùng phương nhưng ngược chiều ,tác dụnglên 2 vật khác nhau.

Khi một đầu nến chảy ra, đầu nến còn lại sẽ nặng hơn và hạ thấp xuống, tạo ralực nâng với đầu còn lại Và theo định luật III Newton, một lực nâng khác sẽxuất hiện và tác động ngược trở lại khiến ngọn nến cứ liên tục nâng lên hạxuống.

b.BÀI : LỰC MA SÁT

Một màn ảo thuật kỳ diệu, bạn có thể điều khiển những que diêm tiến lại gầnnhau mà không chạm vào chúng Đây là điều hoàn toàn có thể xảy ra khi ápdụng kiến thức vật lý được học ở trường chứ không phải là kỹ xảo hay do gócquay.

Giải mã màn ảo thuật kỳ diệu:Khi bạn

dùng tay ướt cọ xát lên miệng ly sẽ tạo raâm thanh nghe khá khó chịu Âm thanhhay sóng âm sẽ truyền đi trong khôngkhí Khi đó nước bên trong chiếc ly đặt 2que diêm sẽ có hiện tượng cộng hưởng,làm rung động thành ly.Rung động nàykhiến cho 2 que diêm di chuyển và dầndần sẽ chạm vào nhau

3.3 CHƯƠNG III CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬTRẮN

a.BÀI : CÁC DẠNG CÂN BẰNG CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ MẶT CHÂN ĐẾ

Thí nghiệm trứng nổi và trứng chìm

Tại sao trứng nổi trong cốc nước muối nhưng lại chìm trong cốc nước lọc? Chuẩn bị: 3 quả trứng, 3 cốc nước, một

cốc muối và một bình nước.

Tiến hành:

+ Thực hiện: Đổ nước vào 3 cốc với lượng bằng nhau Trong thí nghiệm này, người thực hiện đổ 250 ml nước vào mỗicốc.Cốc thứ nhất để nguyên, cốc thứ hai thêm 4 thìa muối và cốc thứ ba thêm 4 thìa muối Khuấy để muối tan hoàn toàn + Thả một quả trứng vào cốc thứ nhất, bạn sẽ thấy trứng nhanh chóng chìm xuống đáy Tuy nhiên, khi thả trứng vào hai cốc còn lại, trứng sẽ nổi lên Từ từ đổ thêm một ít nước lọc vào cốc thứ ba và quan sát, dung dịch lúc này được pha loãng và trứng bắt đầu rơi xuống.

Giải thích: Nước muối đặc hơn nước tinh khiết Trứng dễ dàng nổi trong nước

muối do tỷ trọng của nước muối lớn hơn tỷ trọng của trứng

b BÀI : MÔ MEN LỰC ( Vật lý 10): Đưa ra cho học sinh một câu đố

(có thưởng) hoặc một tình huống như sau: Cho học sinh ngồi thẳng trên ghế, nếunửa thân trên của học sinh không nghiêng về phía trước, hoặc hai chân không diđộng về phía đáy ghế, đố học sinh nào có thể đứng dậy được? Tất nhiên sẽkhông có học sinh nào làm được điều này Thí nghiệm này có thể sử dụng làmthí nghiệm mở đầu để dẫn dắt vào bài học, cũng có thể làm thí nghiệm kiểmchứng và yêu cầu học sinh dựa vào bài học để giải thích.

c Bí mật con lật đật không bị đổ ngã

Nếu chiếc cặp kẹp ở tầm ngang là thấp thì khi nhấc dây buộc lên, thân con lậtđật thõng xuống phía dưới, và khi đó đặt con lật đật lên mặt bàn thì nó cũngkhông

bao giờ đổ Nếu chiếc cặp kẹp buộc cao quá thì xách dây buộc lên, con lật đật sẽ

chúi đầu xuống khi đó con lật đật ở tư thế không ổn định

Dùng giấy bìa cứng cắt thành 1/2 vòng trònđường kính 13cm, sau đó cắt thành

hai mảnh bằng nhau, lấy một mảnh cắtthành hình rẻ quạt, sau đó dán lại bằng hồthành thân của con lật đật

Lấy một chiếc đũa, đặt đầu vuông quayxuống dưới, đặt thẳng đứng để dán chặtvào con lật đật, ở lưng ( tâm vòng tròn mặtđáy) buộc một đoạn dây Đầu trên chiếcđũa dán vào hình đầu người làm bằng giấybìa Sau lưng chiếc đũa kẹp một chiếc cặp.Thế là con lật đật đã được làm xong.

Từ đó có thể thấy muốn cho con lật đật không bị đổ, trọng tâm của nóphải thấp hơn tâm của vòng tròn mặt đấy con lật đật Như thế, khi con lật đậtnghiêng đi thì điểm chỉ lệch một chút so vớí trọng tâm thì trọng tâm thay đổi rấtnhanh làm cho con lật đật phải quay trở lại.

d BÀI : CHUYỂN ĐỘNG TỊNH TIẾN CỦA VẬT RẮN CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN QUANH MỘT TRỤC CỐ ĐỊNH

Phân biệt trứng sống và trứng chín

Chuẩn bị:

+ Bạn cần hai quả trứng và một cây bút dạ Hãy nhờ bố hoặc mẹ luộc mộtquả trứng và để nguội.Bạn không được biết trước đâu là trứng sống, đâu là trứngchín

Tiến hành:

+ Đầu tiên, dùng bút dạ đánh số 1 và 2 trên hai vỏ trứng Nhìn qua, hai quảtrứng về cơ bản giống hệt nhau, cùng kích cỡ, cùng hình dáng và màu sắc + Dùng tay tác động lực vào từng quả trứng để nó quay tại chỗ, chú ý quan sátsự khác biệt Quả trứng số 1 ngừng quay khi bạn chạm tay để dừng nó lại Tuynhiên, quả trứng số 2 có vẻ như vẫn tiếp tục xoay thêm sau khi bạn muốn nódừng

+ Tiếp theo, dựng đầu nhọn từng quả trứng lên trên và dùng tay quay nó nhưcách chuyển động của một con quay Quả trứng số 1 quay khá nhanh.Tuy nhiên,quả thứ hai quay khá khó khăn và gần như ngay lập tức đổ ngang xuống, khôngdi chuyển như bạn mong muốn

Kết luận: Quả số 1 là trứng chín, quả số 2 là trứng sống Bạn có thể đậpvỡ từng quả để kiểm chứng

Giải thích: Do quả trứng chín là vật thể rắn, đặc nên trọng tâm của nó giữ

nguyên Trong khi đó, trứng sống có chất lỏng bên trong nên trọng tâm thay đổiliên tục khi di chuyển, khiến nó khó quay hơn

Khi chạm tay vào quả trứng chín đang quay, nó dừng lại ngay Đối với quảtrứng sống, khối chất lỏng bên trong theo quán tính tiếp tục chuyển động thêmmột lúc, do đó ta có thể quan sát thấy sự khác biệt

3.4 CHƯƠNG IV: CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀNBÀI : ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG

Trò chơi Tên lửa nước

a Kiến thức: Chuyển động bằng phản lực b Mô tả:

* Cấu tạo (xem hình ): Thân tên lửa làm bằng chai nhựa có gắn van xe đạp, nhiên liệu là nước, bệ phóng làm bằng hệ thống ống PVC, vỏ tên lửa làm bằng giấy cứng, hệ thống khóa mở để giữ và phóng thả tên lửa (tùy vào sáng tạo của người làm)

* Hoạt động:

Đổ nước vào chai, từ 1/3 đến 2/3 chai Gắn vào bệ phóng, dùng bơm xe đạp bơm khí vào trong, khi khí đã bị nén ở áp suất cao thì mở khóa để tên lửa bay lên

c Tiến hành

Trước khi trực tiếp biểu diễn các trò chơi này giáo viên sẽ chiếu lại các đoạn phim tương ứng, sau đó trình diễn sản phẩm hoặc thí nghiệm, mô tả chi tiết cấu tạo và cách thức hoạt động, học sinh quan sát và tiến hành lại các thí nghiệm khicó yêu cầu, sau đó cùng suy nghĩ và giải thích hiện tượng

Nguyên lý của tên lửa nước:

Tên lửa nước có một hoặc nhiều khoang nhiên liệu ( thường được làm bằng cácvỏ chai nhựa ) để đựng một lượng nước nhất định ( không đầy bình) Không khíđược bơm vào các khoang đó tạo ra một áp suất đẩy nước phụt ra khỏi khoang và đẩy tên lửa bay lên theo định luật bảo toàn động lượng.

Hướng dẫn chế tạo tên lửa nước Phần thân:

Phần thân: Chỉ cần kiếm một vỏ chai

nước ngọt loại 1,5 lít là có một thân tênlửa Một kinh nghiệm là không nên sử

dụng loại chai nước ngọt 7up vì nó sẽkhông phù hợp với thiết kế sau này.

Phần cánh :- Cánh tên lửa nước có

thể được làm từ giấy bìa cứng, nhựa dẻo hay bất kỳ vật liệu nào có độ cứng và dễ cắt ghép.

- Đầu tiên, cắt vật liệu ra hình dạng cánh, ( có thể cắt cánh theo bất cứ hình dạng nào mà bạn thích miễn nócó diện tích đủ rộng ) Thông thườngta làm tên lửa nước có 3 cánh.

Sau đó ghép cánh vào đuôi tên lửa nước, là phần đầu của chai nước ngọt Bạn có thể ghép trực tiếp vào chai hoặc ghép qua lớp vỏ bao phía ngoài Chú ý tránh làm chai nước ngọt bị thủng vì như thế nước sẽ bị rò rỉ ra ngoài, tên lửa nước của bạn sẽ không đạt được hiệu suất như mong muốn

Ghép cánh trực tiếp vào thân, có thể dùng keo dán Phải đảm bảo cánh được dán thật chắc để không bị rơi ra trong quá trình bay.

Nếu không, có thể dùng giấy bìa cứng hoặc bìa gương cuộn lại thành một lớp vỏbọc để dán cánh vào.Đường kính của lớp vỏ bọc đó bằng đường kính của thân tên lửa.

Phần chóp: Có 2 cách đơn giản để bạn chế tạo phần chóp:

Cách 1: sử dụng phần đầu vỏ chaiđược cắt ra, sau đó ghép vào thân tên

lửa có sẵn ta đã có được phần chóp.Khoan đã vội cố định lại bằng băng

keo, vì ta còn làm phần dù

Cách 2 : sử dụng giấy bìa cứng hoặcbìa gương cuộn lại thành chóp tên

lửa: