MO DAU 1 Ly do chon dé tai:
Trong những năm gần đây, việc đối mới công tác giáo dục diễn ra rất sôi động trên toàn thế giới Sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa của đất nước đòi hỏi ngành giáo dục phải đổi mới mạnh mẽ, sâu sắc, toàn diện, để có thé đào tạo cho đất nước những con người lao động tự chủ, năng động và sáng tạo Nghị quyết 4 Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam khóa VII về tiếp tục đổi mới sự nghiệp giáo dục đã chỉ rõ: “Đổi mới phương pháp dạy học ở tất cả các cấp học, bậc học áp dụng các phương pháp giáo dục hiện đại bồi dưỡng cho HS năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết van đề”
Hiện nay, đất nước ta đang bước vào thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, hòa nhập với cộng đồng trong khu vực Đông Nam á và thế giới Trước tình hình đó, Hội nghị Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam lần 2, khóa VIII đã chỉ rõ mục tiêu của giáo dục trong giai đoạn mới là:
“Nhiệm vụ và mục tiêu cơ bản của giáo dục là nhằm xây dựng những con
người và thế hệ thiết tha, gắn bó với lý tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội, có đạo đức trong sáng, có ý chí kiên cường xây dựng và bảo vệ tổ quốc; tham gia tích cực vào sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước; là những người thừa kế xây dựng chủ nghĩa xã hội vừa “hồng” vừa “chuyên”
như lời căn dặn của Bác Hà ”
Như vậy, mục tiêu giáo dục của nước ta trong một thời gian dài vẫn giữ
vững quan điểm giáo dục toàn diện, chú trọng cả bốn mặt trí, đức, thể, mỹ
nhằm đào tạo ra những người lao động mới có khả năng xây dựng và bảo vệ Tổ quốc xã hội chủ nghĩa
Đề đạt được điều đó, đòi hỏi các nhà giáo dục là phải đổi mới phương pháp dạy học sao cho phù hợp với nội dung của từng môn khoa học Với môn Vật lý, PPTN (PPTN) là một trong những phương pháp đặc trưng quan trọng nhất
Trang 2Khoá luận tôt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2
PPTN không những là mục tiêu kiến thức mà còn là công cụ quan trọng để HS sử dụng trong học tập nhằm xây dựng và chiếm lĩnh kiến thức, qua đó phát triển năng lực sáng tạo của mình
Vật lý ở trường phổ thông chủ yếu là vật lý thực nghiệm, trong đó có sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa quan sát thí nghiệm và suy luận lý thuyết dé đạt được sự thống nhất giữa lý luận và thực tiễn Tuy nhiên thực tế cho thấy, các kết quả trong sách giáo khoa mang tính chất áp đặt, bắt buộc học sinh (HS) phải thừa nhận, HS không tự mình quan sát các hiện tượng xảy ra, hoàn toàn thụ động trong quá trình nghe giảng, điều này không phù hợp với phương pháp dạy học mới Mặt khác, dù rằng hiện nay các trường phô thông đã được
bé sung những dụng cụ thí nghiệm phục vụ cho quá trình học tập cua HS,
nhưng các dụng cụ thí nghiệm trong các trường phổ thông hiện nay chưa đáp ứng tốt nhu cầu học tập và giảng dạy Hơn nữa, việc sử dụng thí nghiệm vật lý trong giảng dạy vật lý ở trường phổ thông còn rất hạn chế Vì vậy, kết qua
học tập chưa cao Chính vì các lý do trên chúng tôi đã lựa chọn đề tài : “Soạn
thảo tiễn trình dạy học một số bài lóp 10,11 THPT theo PPTN nhằm nâng cao chất lượng học tập cúa HS”
2 Mục đích nghiên cứu:
Trên cơ sở nghiên cứu cơ sở lý luận của PPTN, tìm hiểu thực tiễn sử dụng PPTN trong dạy học vật lý ở trường phổ thông và xem xét những đặc điểm, yêu cầu chương trình vật lý phổ thông mà xây dựng tiến trình giảng dạy một số bài thuộc chương trình vật lý THPT nhằm góp phần nâng cao chất lượng học tập và phát triển năng lực sáng tạo của HS
3 Nhiệm vụ nghiên cứu:
3.1.Nghiên cứu lý luận PPTN trong dạy học vật lý ở trường THPT
3.2.Tìm hiểu thực tiễn sử dụng PPTN trong dạy học vật lý ở trường THPT
Trang 33.3.Xác định mức độ yêu cầu nắm vững kiến thức cơ bản trong một số bài thuộc chương trình vật lý THPT
3.4 Soạn thảo tiến trình đạy học một số bài lớp 10,11 thuộc chương trình vật lý THPT
3.5.Dự kiến tiễn hành thực nghiệm sư phạm đánh giá tính khả thi và hiệu quả
của việc sử dụng PPTN trong dạy học vật lý ở trường THPT 4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Dạy học một số bài thuộc chương trình vật lý THPT theo PPTN của giáo viên (GV) và HS lớp 10, 11
- Phạm vi nghiên cứu: Một số bài thuộc chương trình vật lý lớp 10,11 trong chương trình vật lý THPT
5 Phương pháp nghiên cứu: - Nghiên cứu lý luận
- Điều tra thực tiễn sử dụng PPTN trong dạy học vật lý ở trường THPT
Trang 4
Khố luận tơt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Nội dung Chương I Một số cơ sở lý luận của phương pháp thực ghiệm 1.1 Vai trò của PPTN
1.1.1 Trong nghiên cứu khoa học
Trước khi Galilê xây dựng và đưa ra PPTN, trong nghiên cứu khoa học người ta chỉ tranh cãi với nhau bằng lý luận suông, theo suy luận của từng người, không có căn cứ khách quan, chắc chắn PPTN ra đời không chỉ đơn thuần là sự tập hợp những điều quan sát được trong tự nhiên, mà còn là một phương pháp sáng tạo khoa học, xây dựng các kiến thức mới để phản ánh tự nhiên một cách khái quát
PPTN không đơn thuần là làm thí nghiệm để làm bộc lộ những tính
chất của tự nhiên dưới dạng các dấu hiệu quan sát được, mà còn là sự kết hợp
với những suy luận của con người để rút ra những kết luận khái quát, nêu lên
được bản chất của sự vật và hiện tượng
Từ việc biết được bản chất của sự vật, hiện tượng, con người khám phá
được tính chất, những quy luật khách quan phổ biến của tự nhiên, một phương pháp tiếp cận với chân lý khách quan ngày càng xâu sắc hơn
Nhờ có PPTN mà khoa học nói chung, khoa học vật lý nói riêng đã đạt
được những thành tựu vĩ đại, không những giúp con người hiểu biết tự nhiên mà còn giúp con người cải tạo tự nhiên, phát triển sản xuất, nâng cao năng suất lao động
1.1.2 Vai trò của PPTN trong dạy học vật lý
Vật lý học ở trường phố thông chủ yếu là vật lý thực nghiệm nên phương pháp chủ yếu để nghiên cứu nó là bằng PPTN Mặt khác theo quan
Trang 5điểm giáo dục của hầu hết các quốc gia trên thế giới, thì dạy học đều nhằm phát triển năng lực và tư duy sáng tạo của HS Do đó, để phù hợp với nội dung chương trình vật lý ở trường THPT và nhằm phát triển năng lực, tư duy sáng tạo của HS trong quá trình dạy học thì một trong những phương pháp
được các nhà giáo dục lựa chọn là PPTN
PPTN được lựa chọn vì khi áp dụng nó phải trải qua năm giai đoạn,
phù hợp với kiểu hướng dẫn tìm tòi sáng tạo, đó là sự tự lực suy nghĩ, tìm tòi
cách giải quyết của HS dưới sự hướng dẫn, gợi ý của GV
Như vậy, áp dụng PPTN vào dạy học sẽ đồng thời thực hiện hai mục
tiêu: vừa giúp HS nắm vững kiến thức, vừa bồi dưỡng được năng lực sáng tạo cho HS
Tuy nhiên việc sử dụng PPTN trong dạy học vật lý gặp một số hạn chế: - Những bài học mà HS có thể nhận thức theo PPTN không nhiều Đó là những bài học mà việc xây dựng giải thuyết không đòi hỏi một sự phân tích quá phức tạp và có thể kiểm tra lại giả thuyết bằng các thí nghiệm đơn giản, sử dụng những dụng cụ đo lường mà HS quen thuộc
- Do thời gian trong mỗi tiết chỉ có 45 phút, hơn nữa HS trong lớp không cùng trình độ, cho nên việc sử dụng PPTN không đảm bảo chắc chắn tất cả các em đều có khả năng giái quyết vấn đề
- Hơn nữa, thực tế trang thiết bị ở trường THPT chưa đáp ứng được nhu cau day va hoc theo PPTN
1.2 Nội dung của PPTN trong nghiên cứu khoa học va trong dạy học vật lý ở trường phố thông
1.2.1 PPTN trong nghiên cứu vật lý
1.2.1.1 Chu trình sáng tạo khoa học
PPTN vật lý có nguồn gốc từ quá trình nghiên cứu vật lý Một đặc điểm quan trọng của quá trình sáng tạo trong nghiên cứu vật lý mà các nhà khoa
Trang 6Khoá luận tôt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2
học nghiên cứu vật lý đúc kết, đó là tính chu trình của sáng tạo khoa học V.G
Razumôpxki trên cở sở khái quát hóa những lời phát biểu của nhiều nhà khoa
học nổi tiếng nói về sự sáng tạo: Anhxtanh, Plăng, Bóocnơ, Kapitxa nêu lên
chu trình sáng tạo khoa học gồm 4 giai đoạn và được trình bày theo sơ đồ 1 Mô hình - Cac hé gia > qua légic thuyét › Vv Su kién Thi xuât phat * nghiệm kiểm tra
Hình 1: Sơ đỗ chu trình sáng tạo khoa học
Chu trình và sơ đồ nói trên mơ tả tồn bộ q trình nhận thức vật lý
Tuy nhiên đối với mỗi nhà vật lý, trong một công trình nghiên cứu cụ thê của
mình, có thể chỉ tham g1a vào một số giai đoạn Ví dụ: Faraday dựa trên khảo
sát thực nghiệm, đề xuất giả thuyết về sự tồn tại của điện trường, từ trường Về sau, Macxoen phát triển ý tưởng đó và xây dựng thành lý thuyết về trường điện từ và dự đoán về sự lan truyền của sóng điện từ Cuối cùng, Hecxơ kiểm tra được bằng thực nghiệm giả thuyết của Macxoen Như vậy, con đường đi
tìm chân lý xuất phát từ thực tiễn và cuối cùng trở lại thực tiễn
1.2.1.2.Nội dung của PPTN
Galilê (1564-1642) được công nhận là ông tổ của vật lý thực nghiệm,
người sáng lập ra PPTN Ông cho rằng muốn nhận thức được thiên nhiên phải quan sát thiên nhiên, phải làm thí nghiệm Tuy nhiên, tự bản thân ông vẫn chưa tổng kết được phương pháp khoa học của mình Các nhà khoa học sau
này, mà tiêu biểu là Spaski đã kế thừa, phát triển và nêu lên thực chất của
PPTN như sau:
Trang 7
“Xuất phát từ quan sát và thực nghiệm, nhà khoa học xây dựng một giả thuyết Giả thuyết đó không chỉ đơn thuần là sự tông kết hóa các sự kiện thực nghiệm đã làm, nó còn chứa đựng một cái gì mới mẻ, không có sẵn trong từng thí nghiệm cụ thể Bằng phép suy luận lôgic và bằng toán học, các nhà khoa học có thê từ giả thuyết đó mà rút ra một số hệ quả, tiên đoán một sự kiện mới
trước đó chưa biết đến Những hệ quả và sự kiện mới đó lại có thể dùng thực nghiệm mà kiểm tra lại được và nếu sự kiểm tra đó thành công, nó khẳng định
một giả thuyết, biến giả thuyết thành định luật vật lý chính xác.”
Theo các tác giả Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (Mục 2.6.1.1 trang 95) thì PPTN, theo nghĩa rộng bao gồm cả quá trình tìm tòi ý tưởng ban đầu đến kết luận cuối cùng Nhưng trong khi phân tích sự phát triển của vật lý học, các tác giả lại cho rằng: Có khi quá trình phát sinh ra
một định luật rất lâu dài và phức tạp, mỗi nhà bác học chỉ thực hiện một khâu
trong quá trình đó Bởi vậy, ngày nay vật lý chia làm hai ngành là: vật lý lý thuyết và vật lý thực nghiệm Còn theo nghĩa hẹp PPTN chỉ gồm hai giai đoạn
là: Rút ra hệ quả từ giả thuyết và dùng thí nghiệm đề kiêm tra hệ quá đó
Như vậy, PPTN không chỉ là thí nghiệm đơn thuần, không phải là sự
quy nạp giản đơn, mà là sự phân tích sâu sắc các sự kiện thực nghiệm, tổng
quát hóa nâng lên mức lý thuyết và phát hiện ra bản chất sự vật, hiện tượng
Đó là sự thống nhất giữa thí nghiệm và lý thuyết nhằm mục đích nhận thức
thiên nhiên
1.2.2 Trong dạy học vật lý ở trường phô thông
1.2.2.1 Nội dung của PPTN trong dạy học vật lý ở trường phổ thông
Phương pháp là sự vận động của nội dung PPTN trong dạy học vật lý
về bản chất đó là một phương pháp đạy học, trong đó vận dụng PPTN của quá
trình nhận thức khoa học vào dạy học, nghĩa là, dạy cho HS biết cách tìm tòi sáng tạo trong hoạt động nhận thức của mình theo PPTN Thực chất của
Trang 8
Khoá luận tôt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2
phương pháp này ở chỗ: GV cần phải thông qua việc hướng dẫn HS nghiên cứu một nội dung cụ thể mà khái quát hóa lên thành phương pháp nhận thức, sau đó tiếp tục vận dụng phương pháp này cho nghiên cứu các nội dung khác Nhờ đó, mà HS nắm vững cả nội dung và phương pháp đã sử dụng để đạt
được nội dung đó
1.2.2.2.Các giai đoạn của PPTN
Đề giúp cho HS có thể bằng hoạt động của bản thân mình mà tái tạo,
chiếm lĩnh được các kiến thức vật lý thực nghiệm thì tốt nhất GV phải phỏng
theo PPTN của các nhà vat ly hoc Viéc day hoc theo PPTN gồm các giai đoạn sau:
Giai đoạn I GV mô tả một hoàn cảnh thực tiễn hay biểu diễn một thí
nghiệm và yêu cầu HS giải quyết nguyên nhân của hiện tượng đó hoặc xác lập
một mối quan hệ nào đó
Giai đoạn 2 Xây dựng giả thuyết: GV hướng dẫn, gợi ý cho HS xây dựng dự đoán ban đầu, dựa vào sự quan sát tỉ mỉ, kỹ lưỡng hay dựa vào kinh nghiệm bản thân, vào những kiến thức đã có
Giai đoạn 3 Từ dự đoán có tính khái quát, dùng suy luận lôgic hoặc suy luận toán học đưa đến một hệ quả cụ thể, dự đoán một hiện tượng mới trong thực tiễn
Giai đoạn 4 Xây dựng và thực hiện một phương án thí nghiệm đề kiếm tra dự đoán, nghĩa là kiểm tra xem hệ quả dự đoán ở trên có phù hợp với kết
quả thí nghiệm, với thực tiễn không? Nếu phù hợp thì giả thuyết trên trở
thành một chân lý, nếu không phù hợp thì phải xây dựng một giả thuyết mới Giai đoạn 5 ứng dụng thực tiễn: HS vận dụng kiến thức để dự đoán hay giải thích một số hiện tượng đơn giản trong thực tiễn Thông qua đó, trong một số trường hợp sẽ đi tới giới hạn áp dụng kiến thức và xuất hiện mâu thuẫn nhận thức mới cần giải quyết
Trang 9
1.3 Bồi dưỡng và rèn luyện cho HS hoạt động nhận thức theo các giai đoạn của PPTN
PPTN được sử dụng trong dạy học đảm bảo sự phát triển tư duy và
năng lực sáng tạo của HS Do đó, rèn luyện cho HS hoạt động nhận thức theo PPTN là rèn luyện cho họ tìm tòi sáng tạo trong học tập
Những bài học mà HS có thể tham gia đầy đủ vào năm giai đoạn của PPTN không nhiều Đó là những bài mà việc xây dựng giả thuyết không đòi hỏi một sự phân tích quá phức tạp và có thể kiểm tra giả thuyết bằng những thí nghiệm đơn giản sử dụng những dụng cụ đo lường mà HS đã quen thuộc
Trong nhiều trường hợp, HS gặp khó khăn không thể vượt qua được thì
có thể sử dụng PPTN ở các mức độ khác nhau, thể hiện ở mức độ họ tham gia
vào các giai đoạn của PPTN
Giai đoạn 1 Làm xuất hiện vấn đề
Mức độ 1 HS ty lực suy nghĩ, tìm tòi phát hiện cách giải quyết van đề GV hướng dẫn gợi ý cho các em bằng các câu hỏi gợi mở, qua đó họ có thê tự lực phát hiện ra những tính chất hay những mối quan hệ đáng chú ý trong vấn đề nghiên cứu
Mức độ 2 GV gợi ý thêm cho HS bằng cách tạo ra một hoàn cảnh mới,
trong đó xuất hiện một vấn đề mới cần nghiên cứu Từ đó, HS lại suy nghĩ và tìm tòi cách giải quyết tiếp theo
Giai đoạn 2 Xây dựng dự đoán
Mức độ I1 Dự đoán định tính: Trong những hiện tượng thực tế phức tạp, dự đoán về nguyên nhân chính, các mối quan hệ chính chỉ phối hiện tượng, GV gợi ý bằng cách đưa ra 2, 3 phương án đề cho HS lựa chọn
Mức độ 2.Dự đoán định lượng: Bằng quan sát thông thường khó có thể dẫn tới một dự đoán chính xác hay về mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng
Trang 10
Khoá luận tôt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2
vật lý biểu diễn đặc tính của sự vật, hiện tượng ở mức độ này GV cần hướng dẫn cho HS suy nghĩ để tìm ra bản chất sự vật hiện tượng
Giai đoạn 3 Việc suy ra hệ quả được thực hiện bằng suy luận lôgIc hay
suy luận toán học Phép suy luận này không quá khó, có thế cho kết quả ngay Do đó, có thể hướng dẫn HS tìm ra kết quả theo các mức độ:
Mức độ 1 Có thể xây dựng hệ quả quan sát được qua đo lường trực tiếp
Mức độ 2 Hệ quả không quan sát được thông qua đo trực tiếp bằng các dụng cụ đo mà phải thông qua suy luận toán học, gián tiếp qua việc đo các đại lượng khác
Mức độ 3 Hệ quả suy ra trong điều kiện lý tưởng Giai đoạn 4 Đề xuất phương án kiểm tra kết quả
Giai đoạn này có thể thực hiện thông qua các thí nghiệm kiểm tra Tạo
ra các kết quả đúng như trong suy luận lôgic Có thể thực hiện theo các mức độ:
Mức độ 1 Bằng thí nghiệm đơn giản mà HS có thể thực hiện được Mức độ 2 Dựa trên các nguyên tắc đo các đại lượng vật lý GV giúp đỡ bằng cách giới thiệu phương án tiễn hành đề HS thực hiện
Mức độ 3 Trong các trường hợp thí nghiệm kiểm tra rất tỉnh tế, không
thể thực hiện được ở trường phô thông Trong trường hợp này GV mô tả mô
hình thí nghiệm và thông báo cho HS các kết quả, số liệu Từ đó, HS xử lý số liệu rồi rút ra kết luận, nếu HS không đáp ứng được thì GV thông báo cả kết
luận
Giai đoạn 5 ứng dụng kiến thức mới
HS có thể theo giai đoạn này để dự đoán và giải thích các hiện tượng và các kết quả thường gặp trong đời sống
Trang 11
Mức độ I HS suy nghĩ cần vận dụng những kiến thức vật lý nào để làm sáng tỏ nguyên nhân của hiện tượng hoặc giải quyết các bài toán đặt ra
Mức độ 2 Xét một ứng dụng kỹ thuật đã được đơn giản hóa để có thể
chỉ áp dụng một vài định luật vật lý
Mức độ 3 Trong loại ứng dụng này, HS không những phải vận dụng những định luật vật lý hay những thuyết vật lý đã học mà còn phải vận dụng
những hiểu biết, những kinh nghiệm về nhiều lĩnh vực khác để giải quyết van
đề
1.4 Rèn luyện cho HS THPT sử dụng PPTN
1.4.1 Sự khác nhau giữa hoạt động nhận thức của nhà khoa học và hoạt động nhận thức của HS
1) Nhà khoa học phải tìm ra cái mới, giải pháp mới mà trước đây loài người chưa hề biết đến Con HS tim lại cho bản thân mình cái mà loài người đã biết
2) Về thời gian, nhà khoa học có thể mất nhiều tháng, nhiều năm, thậm trí cả
cuộc đời đề tìm ra một định luật Còn HS thì chỉ có 45 phút trên lớp, nửa giờ, thậm chí là 15 phút
3) Nhà khoa học có nhiều thiết bị thí nghiệm, máy móc tinh vi Con HS chỉ có
những dụng cụ sơ sài, đơn giản
4) Điều đặc biệt quan trọng hoạt động khoa học là hoạt động sáng tạo Nhà khoa học thực hiện một bước nhảy vọt trong quá trình nhận thức tự nhiên
Việc rèn luyện cho HS sử dụng PPTN trong dạy học vật lý ở trường phố thông nhằm mục đích: “Ta không hy vọng có thể làm cho HS nhờ áp dụng phương pháp khoa học mà có được những sáng tạo như nhà khoa học, chỉ mong rằng các em làm quen với cách suy nghĩ và làm việc khoa học tạo ra những yếu tố ban đầu của hoạt động sáng tạo” Còn HS trên cơ sở hướng dẫn của GV làm quen dần với cách suy nghĩ và làm việc khoa học
1.4.2 Các biện pháp rèn luyện cho HS sử dụng PPTN
Trang 12
Khoá luận tôt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2
1) Thiết kế tiễn trình dạy học một bài học vật lý theo các giai đoạn của PPTN
GV phải suy nghĩ để thiết kế tiến trình dạy học kiến thức mới sao cho
HS hoạt động nhận thực theo các giai đoạn của PPTN Cách làm này tạo ra
những yêu cầu và điều kiện giúp HS tập luyện để quen dần với phương pháp sáng tạo khoa học Tuy nhiên không phải bài học nào cũng thiết kế đủ các giai đoạn của PPTN mà tùy nội dung từng bài cụ thể hoặc từng phần của bài, cần
vân dụng một cách sáng tạo để đạt được hiệu quả thực sự
2) Xây dựng tình huống có vấn đề, tạo không khí học tập thuận lợi
Với HS THPT, cảm xúc có vai trò quan trọng trong hoạt động sáng tạo Do đó GV phải dành thời gian gia công sư phạm để xây dựng tình huống có
van dé, tạo mâu thuẫn nhận thức, động cơ, hứng thú đi tìm cái mới
Mặt khác cần tạo ra không khí lớp học thuận lợi ủng hộ những ý kiến có
vẻ “trái ngược” „tháo luận, tranh luận cởi mở về những kết quả thu được trong
hoạt động học tập tự lực của HS, giúp các em tham gia tích cực vào quá trình học tập
3) Tổ chức các hình thức hoạt động đa dạng trong giờ học
Hoạt động theo nhóm nhỏ, trao đổi, tranh luận trên lớp, hoạt động cá nhân
theo phiếu học tập
4) Lựa chọn, cung cấp cho HS những phương tiện, công cụ cần thiết để thực hiện các hành động học tập tự lực
Trong dạy học, GV là người chủ động lựa chọn lôgic nội dung bài học,
dự lường trước những phương tiện công cụ cần dùng
về phương tiện vật chất, đó là những thiết bị thí nghiệm, dụng cụ đo
lường, những mô hình vật chất, hình vẽ, biểu đồ có liên quan đến bài học Về phương tiện tỉnh thần, đó là những khái niệm khoa học đã biết, những thao tác tư duy, phương pháp suy luận
5) Cho HS làm quen với các phương pháp nhận thức vật lý khác
Trang 13
Khi rèn luyện cho HS sử dụng PPTN trong nhiều trường hợp, cần thiết phải để cho HS làm quen với các phương pháp khác như: phương pháp phân tích tổng hợp, phương pháp tương tự, phương pháp mô hình để tăng hiệu quả
của việc dạy học và hiệu quả của chính việc sử dụng PPTN
6) Xác định và lựa chọn các mức độ thích hợp, yêu cầu HS tự lực thực hiện
các giai đoạn của PPTN
Để rèn luyện cho HS sử dụng PPTN có hiệu quả, GV cần cân nhắc để
đưa ra các mức độ yêu cầu HS tự lực hoạt động thật thích hợp
Trang 14
Khoá luận tôt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2
Chương II: Soạn thảo tiễn trình dạy học một số bài lớp 10, I1 THPT theo phương pháp thực nghiệm
nhằm nâng cao chất lượng học tập của học sinh
2.1 Những đặc điểm, yêu cầu mới của chương trình vật lý THPT
2.1.1 Đặc điểm của môn vật lý ở trường phô thông
- Vật lý học nghiên cứu các hình thức vận động cơ bản nhất của vật chất, cho nên những kiến thức vật lý là cơ sở của nhiều nghành khoa học tự nhiên, nhất
là của hoá học và sinh học
- Vật lý học ở trường phổ thông chủ yếu là vật lý thực nghiệm Do đó,
phương pháp nghiên cứu của nó chủ yếu là PPTN Đó là phương pháp nhận thức có hiệu quả trên con đường đi tìm chân lý khách quan PPTN xuất xứ từ ngành vật lý học nhưng ngày nay cũng được sử dụng rộng rãi trong nhiều
ngành khoa học tự nhiên khác
- Vật lý học nghiên cứu các dạng vận động cơ bản nhất của vật chất, nên
nhiều kiến thức của vật lý có liên quan chặt chẽ với các vấn đề cơ bản của triết học, tạo điều kiện phát triển thế giới quan khoa học ở HS
- Vật lý học là cơ sở lý thuyết của việc chế tạo máy móc, thiết bị ding trong đời sống và sản xuất
- Vật lý học là môn khoa học chính xác, đòi hỏi vừa phải có kĩ năng quan sát tỉnh tế, khéo léo tác động vào tự nhiên khi làm thí nghiệm, vừa phải có tư duy
lôgíc chặt chẽ, biện chứng, vừa phải trao đổi, thao luận để khẳng định chân lý 2.1.2 Nhiệm vụ của việc dạy học vật lý ở trường phổ thông
Trang 15
Các mục tiêu và nhiệm vụ của trường phổ thông được thực hiện chủ
yếu thông qua việc dạy các môn học Mỗi môn học đều có đặc điểm riêng của mình, đo đó có thé thực các nhiệm vụ chung đó bằng những cách khác nhau
Căn cứ vào mục tiêu, nhiệm vụ chung và đặc điểm riêng của từng môn học, để xác định nhiệm vụ cụ thể của việc dạy học vật lý ở trường phô thông:
- Trang bị cho HS những kiến thức phổ thông cơ bán, hiện đại, có hệ thống, bao gồm:
+ Các khái niệm vật lý
+ Các định luật vật lý cơ bản
+ Nội dung chính của các thuyết vật lý
+ Các ứng dụng quan trọng nhất của vật lý trong đời sống và trong
sản xuất
+ Các phương pháp nhận thức phổ biến dùng trong vật lý
- Phát triển tư duy khoa học ở HS: Rèn luyện các thao tác, hành động, phương pháp nhận thức cơ bản nhằm chiếm lĩnh kiến thức vật lý, vận dụng sáng tạo để giải quyết vẫn đề trong học tập và hoạt động thực tiễn sau này - Trên cơ sở kiến thức vật lý vững chắc, có hệ thống, bồi dưỡng cho HS thế giới quan duy vật biện chứng, giáo dục lòng yêu nước, tỉnh thần lao động và các đức tính tốt đẹp của con người
- Góp phần giáo dục kĩ thuật tống hợp và hướng nghiệp cho HS Giúp HS
hiểu và vận dụng được các dụng cụ kĩ thuật trong đời sống va trong sản
xuất
Những nhiệm vụ trên không tách rời nhau mà luôn gắn liền với nhau, hỗ trợ lẫn nhau góp phần đào tạo ra những con người phát triển hài hoà, toàn diện
2.2 Thực tiễn sử dụng PPTN trong dạy học vật lý ở trường THPT
2.2.1 Những hạn chế của việc sử dụng PPTN ở trường THPT
Trang 16
Khoá luận tôt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2
Nhiều người đồng nhất PPTN với thí nghiệm vật lý, coi PPTN chi đơn
thuần là làm thí nghiệm, quan sát, rút ra kết luận Trên thực tế trong nhà trường THPT HS chưa được học một cách tường minh PPTN là gì
Các thí nghiệm vật lý được sử dụng trên lớp, mới như là công cụ để
minh hoạ cho các kiến thức có sẵn hơn là công cụ để tìm hiểu hoặc khẳng
định những kiến thức chưa có
Vật lý học là môn khoa học thực nghiệm và được yêu cầu giảng dạy đúng như một môn khoa học thực nghiệm Song trên thực tế, các văn bản về
chương trình vật lý phố thông vẫn chưa đề cập đến PPTN là gì và làm thế nào
để thực nghiệm được
Thực tế giảng dạy cho thấy đa số các GV phô thông còn rất bỡ ngỡ và lúng túng trong việc t6 chức cho HS hoạt động nhận thức, không biết phải bồi
dưỡng PPTN cho HS như thé nao dé đạt được mục tiêu của chương trình
Nhiều trường phố thông chưa có phòng thí nghiệm riêng đa phần GV không làm thí nghiệm mà chỉ trình bày thí nghiệm bằng miệng hoặc vẽ trên bảng
2.2.2 Nguyên nhân của những hạn chế
Có nhiều nguyên nhân nhưng ở đây chỉ đề cập đến những nguyên nhân về phía những người nghiên cứu và trực tiếp dạy học vật lý đó là:
- GV và HS chưa khắc phục được thói quen của kiểu dạy và học cũ
- Đội ngũ GV chưa được bồi dưỡng một cách cơ bản để nâng cao nhận thức và năng lực dạy học theo yêu cầu đổi mới, nhất là năng lực nắm vững phương pháp nhận thức khoa học trong đó có PPTN
Trang 17Do thời có hạn nên trong đề tài này tôi chỉ tiến hành soạn thảo hai bài
thuộc chương trình lớp 10 SGK phân ban thí điểm (Bộ D là: 1 “Định luật
Bôilo-Mariốt” 2 “Định luật Sáclơ Nhiệt độ tuyệt đối” và bài: “Định luật cảm ứng điện từ” thuộc chương trình lớp 11 SGK cải cách giáo dục
2.3.1 Định luật Boilo-Mariét
A Lôgíc của tiến trình trình bày bài “Định luật Bôilơ-Mariốt” trong
SGK vật lý 10 phân ban thí điểm (Bộ ]) Khi lí Vv Qua tring dang nhiét m aa ak | Định luật Bôilơ- Maridt - Giai thich so dé:
+ Xét một lượng khí lí tưởng xác định gồm 3 thông số trạng thái đặc
trưng P, V, T Thực hiện quá trình biến đối đăng nhiệt chuyển khí từ
trạng thái I (P¡, V¡, T¡) sang trạng thái 2 (P;, Vạ, T)), rồi sang trạng thái
tiếp theo (Pa, Va, T¡), (Ps, V4, T)) -
+ Đưa ra định luật Bôilo-Mariốt Pị Vị= P; V;= P; V3= =PV=const B Mục tiêu và chuẩn bị
I Muc tiêu
- Mô tả được cách bồ trí thí nghiệm để kháo sát mối liên hệ giữa áp xuất P va thể tích V của một lượng khí ở nhiệt độ không đồi
- Thu thập và sử lý kết quả rút ra từ thí nghiệm và đưa ra kết luận
- Phát biểu và viết được biểu thức dién tả định luật Bôilơ-Mariốt
Trang 18
Khố luận tơt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2
- Biết cách áp dụng định luật trong từng trường hợp cụ thể để giải bài tập
trong SGK, sách bài tập và các sách tham khảo khác
II Chuẩn bị
- GV: Dụng cụ thí nghiệm nghiên cứu định luật Bôilơ-Mariốt
- HS: + Ôn lại cách đo áp suất của chất khí
+ Mỗi HS chuẩn bị một tờ giấy ôli khổ 15x25(cm) C Tiến trình giảng dạy Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên Hoạt động l: - Xác định van dé can nghiên cứu: + Trả lời câu hỏi của GV: gồm ba thông số trạng thái P, V, T
+ Thảo luận chung ở lớp Từ đó, xác
định được mục đích nghiên cứu là tìm
mối quan hệ định lượng giữa áp suất
và thể tích của một lượng khí khi giữ
nhiệt độ không đổi Ví dụ: 1 Dùng bơm xe đạp, bịt kín vòi bơm ấn mạnh Pittông để giảm thể tích khí trong ống bơm - Đặt vẫn đề: + Xét một lượng khí xác định đựng trong một bình kín được đặc trưng
bởi mẫy thông số trạng thái?
*+ Trong thực tế ta có thế thay đổi cả ba thông số trên Để đơn giản trước hết ta bắt đầu xét mối quan hệ
giữa áp suất P và thể tích Vcủa một
lượng khí khi nhiệt độ không đổi
+ Theo các em khi ta làm thay đổi thể tích của một lượng khí thì áp suất
có thay đổi không? Cho ví dụ?
Trang 19
2 Dùng tay ấn mạnh vào quả bóng dé giảm thể tích khí trong bóng Hoạt đông 2: Xây dựng dự đoán ban đầu
+ Thảo luận chung ở lớp Dự đoán
ban đầu: Khi làm giảm thể tích của
một lượng khí thì áp suất tăng nhưng
chưa biết được tăn g nhu thé nao
Hoạt động 3: Tìm hiểu thí nghiệm
khảo sát thực tế
+ Thảo luận câu hỏi của GV
+ Có nhiều phương án khác nhau: 1 Nhốt khí vào trong một bình kín, trên thành bình có gắn thang chia độ Có thé thay đổi thể tích
của khí khi ấn Pittông
chuyển động dằn( H.I) Khi đó, đo áp lực đặt lên Pittông để tính áp Suất ZA Khi „ (H.1) 2 Dùng áp kế để đo áp suất
+ Từ các thí nghiệm trên, theo các
em thì khi ta làm giảm thể tích của một lượng khí thì áp suất của khí có thay đối không?
+ Vậy ta cần phải đo các đại lượng nào để dự đoán trên được rõ ràng hơn?
+ Để tìm mối quan hệ giữa thể tích và áp suất thì khi ta đo được thê tích ta cần đo áp suất của lượng khí đó bằng các phương án nào?
Trang 20
Khố luận tơt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 +HS tiếp tục thảo luận theo nhóm 3 Dùng nước để ngăn khí + Quan sát GV làm thí nghiệm Cá nhân ghi số vào bảng Lần TN | Thể tích V áp suất P (Cm`) 1 V¡=30.s Pi= 2 V;=20.s P„ 3 V3=10.s P3=
Hoạt đông 4: Xử lý sô liệu thu thập
được và dự đoán mối quan hệ giữa thể tích V và áp suất P + Có 2 dự đốn: © Ap suất tỉ lệ nghịch với thể tích + Trong thực tế khi tiễn hành theo các phương án trên, dẫn đến có thể khí bị lọt ra ngồi khe pittơng Vậy theo các em còn một phương án nào khác tối ưu hơn để đo được thể tích và áp suất một cách chính xác hơn? + Bồ sung phương án thứ 3, đưa ra phương án của SGK
+ Giáo viên tiễn hành thí nghiệm yêu cầu HS ghi số liệu vào bảng
+ căn cứ vào bảng số liệu thu thập được từ thí nghiệm trên hãy lập biểu
Trang 21
h_Y,, h_V,, D _ Vì RVR VOR Vy © Tich sé PV lu6n bang nhau RY = R= R= PV= const
+ Trả lời cho câu hỏi của GV,( Trong điều kiện sai số nhỏ hơn 10%)
+ Làm việc theo yêu cầu của GV
+ Trong phạm vi sai số tương đối là thì có thể coi tích số PV là một hằng sỐ Hoạt động 5: Bồ sung thông tin, khẳng định kết quả + Nghe thông báo của GV thức liên hệ giữa P và V? + Nêu câu hỏi C1?
+ Trong thực tế khi tiến hành thí nghiệm bao giờ cũng có sai số Nên kết quả thí nghiệm chỉ mang tính chất gần đúng Vậy trong điều kiện
nào thí có thé coi tỷ số hay tích số là
bằng nhau?
+ Củng cố ( nếu cần)
Trang 22Khố luận tơt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2
+ Phát biểu định luật Bôilơ-Mariốt bằng lời và viết biểu thức biểu diễn
định luật
PV=const
+ Trả lời câu hỏi C3
Hoạt đông 6: Vận dụng kiến thức
+ Lam bai tập vận dụng trong SGK theo hướng dẫn của GV
+ Vẽ đồ thị đường đẳng nhiệt vào giấy ôly đã chuẩn bị trước theo yêu
cau cua GV
+ Thao luận chung ở lớp và trả lời câu
hoi cua GV
+Nghe GV giai thich
nhà vật lý là: Bôi-lơ( người Anh) tìm ra năm 1662 và Mariôt( người Pháp)
tìm ra năm 1676, bằng các cách độc
lập nhau, nên định luật này mang tên của hai nhà bác học Yêu cầu HS phát biểu định luật trước lớp
+ Nêu câu hỏi C3?
+ Gợi ý và yêu cầu HS giải bài tập vận dụng trong SGK trang 24
+ Gợi ý và hướng dẫn HS vẽ đồ thị biểu diễn sự biến thiên của P theo V (đường đẳng nhiệt) vào giấy ôly đã
chuân bị trước
+ Củng có (nếu cần)
+ Đặt câu hỏi: Trong thực tế đường đẳng nhiệt có thê là một đường thắng được không? + Củng cố: *Từ biểu thức : PV=const=a ta suy ra P=a/ V có dạng cla y= a/ x nên đồ thị có dạng một nhánh của đường cong Hypebol
Mở rộng: Khi đo kết quả bao giờ
Trang 23
+HS giải bài tập 2 trong SGK tại lớp V=10(0 V=4(! Au P 4p dung Dinh luat Boilo-Mariét RV=BV >1 =1 sa PV, 4 > fhe 2,5 (1an) 1 Vậy áp suất tăng 2,5 lần + Ghi bài tập về nhà
cũng có sai số Ap và AV Khi vẽ
trên đồ thị thì sai số này được biểu
diễn bởi hình chữ nhật (HCN) sai số
có cạnh 2Ap và 2 AV Đồ thị đường T=const là đường đi qua, cắt
các cạnh HCN sai số đó, do đó nó có
dạng đường cong trơn
+ Yêu cầu HS vận dụng kiến thức
giải tiếp bài tập 2 trong SGK tại lớp
+ Yêu câu các HS về nhà giải các bài tập còn lại
2.3.2 Định luật Sác-lơ.Nhiệt độ tuyệt đối
A Lôgic của tiến trình trình bày bài “Định luật Sác-lơ.Nhiệt độ tuyệt đối”
Trang 24Khoá luận tôt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2
- Giải thích sơ đồ:
+ Xét một lượng khí lí tưởng xác định Thực hiện quá trình biến đối đẳng tích ( V=const) từ trạng thái 1 (Po, Vo, To), sang trang thai 2 (P,
Vo, T)
+ Dua ra định luật Sác-lơ: p= (1+7)
+ Nhiệt độ t trong nhiệt giai Xen-xi-út không đặc trưng được cho khí lí
tưởng Từ đó xây dựng nhiệt độ tuyệt đối (T= t+273) trong nhiệt giai Ken-Vin + Kết hợp nhiệt độ tuyệt đối và định luật Sác-lơ, đưa ra dạng khác của nae P định luat Sac-lo T = consi B.Mục tiêu và chuẩn bị I Mục tiêu
- Mô tả được cách bố trí thí nghiệm đề khảo sát giữa mối liên hệ giữa áp suất
P và nhiệt độ T của một lượng khí khi thê tích không đổi
- Thu thập và xử lý được kết quả rút ra từ thí nghiệm và đưa ra kết luận
Trang 25
- Phát biểu và viết được biểu thức diễn tả định luật Sác- lơ
- Nắm được khái niệm “Khí lí tưởng” và khái niệm về “Nhiệt độ tuyệt đối ”
Le eg 2k P
- Vận dụng nhiệt độ tuyệt đôi đê phát triên định luật Sác-lơ tr = const )
- Biết vận dụng định luật Sác-lơ trong từng trường hợp cụ thê để giải bai tập trong SGK và sách bài tập có liên quan
II Chuẩn bị
GV: Dụng cụ thí nghiệm khảo sát định luật Sác-lơ
HS: - ôn lại cách đo áp suất
- Chuẩn bị một tờ giấy kẻ ôly khổ 15x25 (cm)
C Tiến trình giảng dạy Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên Hoạt đông I: Xác định van dé cần nghiên cứu - Trả lời câu hỏi của GV: gồm 3 thông số trạng thái P, V, T - Thảo luận chung ở lớp Từ đó xác - Xét một lượng khí lí tưởng đựng trong bình kín được đặc trưng bởi mấy thông số trạng thái?
- Trong bài trước ta đã xét mối quan hệ giữa P và V khi giữ nhiệt độ không đổi (T=const) Vậy trong bài hôm nay ta xét tiếp xem nếu ta giữ thể tích không đổi ( V=const) thi áp
Trang 26Khố luận tơt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2
định mục đích nghiên cứu là tìm mỗi
quan hệ định lượng giữa áp suất và nhiệt độ của một lượng khí
Ví dụ như:
1 Khi bắt đầu đun nước, thì chưa có
hiện tượng gì xảy ra Sau khi đun thấy hơi nước trong ấm phụt ra
2 Coi thể tích của xăm xe đạp không
đối, sau khi để ngoài năng ta cảm thấy lốp xe căng hơn
3.Nhốt khí vào một bình có thể tích V cố định (H.I) Ban đầu mở van K thì thấy áp suất chỉ giá trị P Đóng van K lại rồi làm khí trong bình nóng lên thì MS thấy áp kế chỉ giá Khí tri Pị>P (H1) Hoạt đông 2: Xây dựng dự đoán ban đầu
- Thảo luận chung ở lớp
Dự đoán ban đầu: Khi làm tăng nhiệt độ của một lượng khí thì áp suất tăng theo nhưng chưa biết tăng thế nào
Hoạt động 3: Tìm hiểu thí nghiệm
kháo sát thực tế
nhiệt độ của một lượng khí thì áp suất có thay đổi không? Cho ví dụ
-Theo các em khi ta làm tăng nhiệt độ của một lượng khí thì áp suất của khí có thay đổi không?
Trang 27
- Thảo luận câu hỏi của GV - Đưa ra phương án: 1 Nhốt khí vào trong một bình kín, trên có gắn một áp kế M và một nhiệt
kế T (H.2) Khi đó, ta có thể đo được cả sự thay đối của nhiêt độ và áp suất A, He nhờ nhiệt kế và áp kế gr Khi (H.2) 2 Dùng chất lỏng để giữ thé tích khí không đối - Quan sát GV làm thí nghiệm Cá
nhân ghi số liệu vào bang
- Như vậy để dự đoán trên của các
em được rõ ràng ta cần phải đo các đại lượng nào?
- Dé tìm mối quan hệ giữa nhiệt độ và áp suất thì khi đo được nhiệt độ ta cần đo áp suất của lượng khí đó bằng các phương án nào?
- Trong thực tế khi ta tiến hành theo phương án trên dẫn đến có sự biến
thiên của thê tich( ở ống cô áp kế M
và trong áp kế M) Vậy theo các em còn có phương án khác nào tối ưu hơn để đo được nhiệt độ và áp suất
một cách chính xác hơn?
- Bổ xung phương án thứ 2, đưa ra phương án trong SGK
- Giáo viên tiến hành thí nghiệm yêu
cầu HS ghi số liệu vào bảng
Trang 28
Khố luận tơt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 Lan |Af [nh AP | AP TN |°C | mm) |(Pa) | At 1 PC fhe | ape 2 2C lh= |Apz 3 3G |h= |Aps= 4 42C |h= | Ap
Hoạt động 4: Xử lý số liệu thu thập được và dự đoán mối quan hệ định lượng giữa P và T e©_ Đưa ra dự đoán kết quả: - Ti số = luôn bằng nhau: AR AR _AP_ = = = = const At, At, At
- Trả lời câu hoi cua GV
- Làm theo yêu cầu của GV
- Trong phạm vi sai số tương đối là
- Căn cứ vào bảng số liệu thu thập được từ thí nghiệm trên lập biểu thức
liên hệ giữa Áp và A7?
- Trong thực tế khi tiến hành thí nghiệm bao giờ cũng có sai số nên kết quả thí nghiệm chỉ mang tính chất gần đúng Vậy trong các điều kiện nào thì có thể coi các tỷ số là bằng nhau?
- Củng cố ( nếu cần)
- Yêu cầu HS tính nhanh sai số tương đối các kết quả trong thí nghiệm trên
Trang 29
; AP 5 thì ta có thê coi tỉ sô Ar là một hang số AP —=B AL (1) (1) - Nghe thông báo của GV - Nghe GV đặt vấn đề
-Làm theo yêu cầu của GV Độ biến thiên nhiệt độ Af=t—0=t Độ biên thiên áp suất AP=P—Pụ Thay AP và At vao (1) =>P-R=Bt > P=P + Bt= Pq+-Ê0 l Hoạt đông 5:Thu thập thêm thông tin khẳng định kết quả
- Nghe thông báo của GV
- Yêu cầu HS thông báo kết quả sai
số tính được Từ đó rút ra kết luận sơ
bộ
- Thông báo: Dựa vào thí nghiệm chính xác hơn, với phạm vi nghiên
, AP -
cứu rộng hơn thì tỷ sô ar đúng với mọi biến thiên của nhiệt độ At khác nhau
- Đặt vấn đề: Nếu cho nhiệt độ biến thiên từ =0Œ đến nhiệt độ thì áp suất biến thiên từ Pạ đến P
- Yêu cầu HS xây dựng mối quan hệ
giữa áp suất P, Pạ và nhiệt độ ¿
Trang 30
Khố luận tơt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 viết biểu thức biểu diễn định luật - Phát biểu định luật Sác-lơ bằng lời và p= p,(1+ yt) Với y “ms độ ˆ” gọi là hệ số tăng áp đăng tích Hoạt đông 6: Tìm hiểu khái niệm khí lí tưởng - Nghe thông báo của giáo viên
- Thông báo: Bằng nhiều thí nghiệm và với nhiều chất khí khác nhau Sác-
lơ đã phát hiện ra rằng tỷ số 2 déu
0
có chung một giá tri đối với mọi chất
khí và mọi khoảng nhiệt độ, kí hiệu lay =— =—— goi la hệ số tăng á ⁄ B 57g 9i là hệ gáp F, đẳng tích Khi thay giá trị của z vào biểu thức B„„ ˆ p=p(1 +59 ông đưa ra định luật 0 của mình
- Yêu cầu HS phát biểu và viết biểu
thức biểu diễn định luật Sác-lơ
- Thông báo: Sau khi học xong thuyết động học phân tử ta đã biết một khái niệm về khí lí tưởng Và sau khi học xong định luật Sác-lơ và
định luật Bôilơ-Mariôt ta có một
Trang 31
- Phát biểu khái niệm khí lí tưởng theo quan điểm vĩ mô
- Nghe thông báo của giáo viên
Hoạt đông 7: Tìm hiểu khái niệm nhiệt
độ tuyệt đối và xây dựng dạng khác
của Định luật Sác- lơ
- Trả lời câu hỏi của GV: Không có áp suất bằng không
- Thảo luận theo nhóm và trả lời câu
hỏi của GV áp suất ứng với t=-273° Cbang khong
- ở áp suất P=0 là không thể đạt được
- Đưa ra khái niệm không độ tuyệt đối:
“Coi nhiệt độ —2730 Clà nhiệt độ thấp
nhất không thể đạt được và gọi là
khái niệm thứ 2 về khí lí tưởng
- Yêu cầu HS phát biểu khái niệm khí lí tưởng theo quan điểm vĩ mô - Thông báo: ở áp suất thấp thì có
thể coi mọi khí thực là khí lí tưởng
- Đặt câu hỏi: Theo thuyết động lực
học phân tử khí luôn tham gia chuyển động nhiệt Vậy áp suất có bao giờ bằng không được không?
- Dựa vào biểu thức của Định luật
Sác-lơ ta thay ở nhiệt độ
t= i =-273°C thì cho giá trị của
⁄
áp suất bằng bao nhiêu?
- Củng cố và yêu cầu HS nhận xét - Củng cô và yêu cầu HS đưa ra
khái niệm không độ tuyệt đối
không độ tuyệt đối”
- Nghe thông báo của GV
- Thông báo: Nhiệt độ z trong nhiệt
giai Xen-xi-ut không đủ để đặc trưng một trong các trạng thái của lượng khí Do đó, Ken-vin đề xuất một
Trang 32Khố luận tơt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 -Tra loi céu hoi cua GV: T=0 K img véi t=-273°C => T=t+273
- Nêu khái niệm nhiệt độ tuyệt đối
“Nhiệt độ trong nhiệt giai Ken-vin gọi
là nhiệt độ tuyệt đối”
- Làm theo yêu cầu của GV Tu T=t+273 >t=T-2723 thay vao p= p(1+7t) => P=R(1+ T2783 273 P=-_.T-› Ê~ cong 273 T )
- Trả lời câu hỏi C1
Hoạt đông §: Vận dụng kiến thức
- Làm bài tập 3 trong SGK trang 230 theo hướng dẫn của GV
- Vẽ đồ thị biểu diễn quá trình đẳng
tích
nhiệt giai mang tên ông gọi là nhiệt giai Ken-vin
- Yêu cầu HS đọc và tìm mối liên hệ giữa nhiệt độ trong nhiệt giai Ken-
vin và nhiệt độ trong nhiệt giai Xen- xi-ut
- Yêu cầu HS đưa ra khái niệm “nhiệt độ tuyệt đối”
- Củng cố (nếu cần)
- Yêu cầu HS xây dựng biểu thức
liên hệ giữa áp suất P và nhiệt độ
tuyệt đối T, dựa vào biểu thức định
luật Sác-lơ và biểu thức liên hệ giữa nhiệt độ trong nhiệt giai Ken-vin (T)
và nhiệt độ trong nhiệt giai Xen-xi-
ut
- Cung cố (nếu cần)
- Thông báo: Biểu thức = = const 1a một dạng khác của định luật Sác-lơ - Nêu câu hỏi C1?
Trang 33
- Gợi ý và yêu cau HS vẽ đồ thị đường đẳng tích nói trên ra giấy ôly đã chuẩn bị trước - Nhận xét và củng cô nêu cân - Ghi bài tập về nhà - Yêu cầu HS ghi bài tập về nhà: Bài 1,2, 4 trang 230 2.3.3 Định luật cảm ứng điện từ SGK lớp 11 cải cách giáo dục
A Logic tiến trình trình bày “Định luật cảm ứng điện từ” SGK lớp 11 cải cách giáo dục Từ } Thi nghiém tuong ì Định luật cảm ứng - Giải thích sơ đồ:
+ Xét từ trường sinh ra bởi dây dẫn mang dòng điện và nam châm
Trang 34Khố luận tơt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2
- Mô tả thí nghiệm khảo sát tương tác từ giữa dây dẫn mang dòng điện và
nam châm
- Hiêu và năm chăc được nội dung “Định luật cảm ứng điện từ”
- Vận dụng kiến thức để giải thích một số hiện tượng vật lý và giải được các
bài tập trong SGK và sách bài tập có liên quan II Chuẩn bị
- GV: + Bộ thí nghiệm nghiên cứu “Định luật cảm ứng điện từ” (một thanh nam châm thẳng, một cuộn dây dẫn mắc hai đầu vào một điện kế), cho mỗi
nhóm HS
+ Một số bảng phụ
+ Một nam châm điện có nguồn điện một chiều C Tiến trình giảng dạy Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên Hoạt đông l: Xác định vân đê cân nghiên cứu + Thảo luận chung ở lớp câu hỏi của GV Từ đó xác định được mục đích
nghiên cứu là tìm hiểu cách tạo ra dòng điện do tương tác từ và trong trường hợp nào từ trường mới sinh ra dòng điện
+ HS làm thí nghiệm theo hướng dẫn
cua GV
+ Đặt câu hỏi: Theo thí nghiệm của O’cstet, ma chung ta đã học, ta biét
dòng điện sinh ra từ trường Vậy một câu hỏi đặt ra là từ trường có thé sinh ra dòng điện hay không? và trong trường hợp nào có thé sinh ra được? + Gợi ý HS trả lời câu hỏi trên thông qua việc hướng dẫn HS làm thí nghiệm đơn giản:
* Để nam châm ở các ví trí khac nhau xung quanh cuộn dây
* Cho nam châm chuyển động so
Trang 35
+ Nhận xét và trả lời câu hoi cua GV:
Từ trường có thể tạo ra dòng điện
nhưng chưa biết được điều kiện để từ
trường sinh ra dòng điện + Nghe thông báo của GV
Hoạt động 2: Tìm hiểu điều kiện để
từ trường sinh ra dòng điện + Làm theo yêu cầu của GV
+ Dự đoán ban đầu: Dòng điện cảm ứng xuất hiện khi có chuyên động tương đối giữa nam châm và vòng dây + Làm thí nghiệm theo yêu cầu của GV + Phát hiện ra: khi nam châm quay quanh một trục cố định trùng với trục
của vòng dây thì không có dòng điện
với cuộn dây theo các cách khác nhau
+ Yêu cầu HS sau khi làm thí nghiệm
nhận xét và trả lời câu hỏi trên của
GV
+ Thông báo: Dòng điện sinh ra này gọi là dòng điện cảm ứng
+ Yêu cầu HS trên cơ sở nhận thấy từ trường sinh ra dòng điện, hãy tiếp tục
làm lại thí nghiệm để khảo sát xem
trong trường hợp nào thì từ trường sinh ra được dòng điện và trường hợp nào từ trường không sinh ra dòng điện
+ Yêu cầu HS dự đoán điều kiện để từ trường sinh ra dòng điện
+ Yêu cầu HS tiếp tục làm thí nghiệm để xem có phải cứ có chuyên động tương đối giữa nam châm và vòng dây là có dòng điện hay không?
+ Gợi ý (nếu cần)
Trang 36
Khoá luận tôt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 cảm ứng (H.1) (H1)
+ Thảo luận chung ở lớp
+ Lam thi nghiệm theo hướng dẫn
cua GV
+ Két qua: Khi di chuyén con chay thi trong vòng dây vẫn xuất hiện dòng điện cảm ứng mặc dù không có chuyển động tương đối giữa nam
+ Đặt vấn đề: Vậy trường hợp không có chuyển động tương đối giữa nam châm và vòng dây thì có dòng điện cảm ứng được không?
+ Gợi ý: Thay nam châm vĩnh cửu thành một nam châm điện, nhưng giữ có định nam châm và vòng dây (H.2) wae — (H.2)
Trang 37châm và vòng dây Hoạt động 3: Xây dựng giả thuyết mới + Nghe GV đặt van dé
+ Nghe gợi ý của GV và thảo luận
chung ở lớp để trả lời câu hỏi của
GV
* Phát hiện: Dùng mô hình đường
cảm ứng từ để biểu diễn từ trường
+ Nhận các bản vẽ từ GV
+ Làm thí nghiệm mô hình theo
hướng dẫn của GV
+Thông báo: Như vậy, kết quả thí
nghiệm không phù hợp với dự đoán ban đầu là: “Nguyên nhân của dòng điện cảm ứng là do chuyển động tương đối giữa nam châm và vòng dây” Vậy ta phải xây dựng một giả thuyết mới
+ Đặt vấn đề: Giả thuyết mới phải tìm ra nguyên nhân chung của hai thí nghiệm trên
+ Gợi ý: Không phải là mỗi quan hệ
trực tiếp giữa nam châm và vòng dây mà là giữa từ trường của nam châm với vòng dây, nhưng ta không quan sát trực tiếp được từ trường Vậy làm
thế nào để phát hiện ra những biến
đối của từ trường đối với vòng day? + Phát cho HS một bản giấy trong suốt có vẽ nam châm thắng và các đường cảm ứng từ của nó, và một số bản giấy trắng vẽ vòng dây
+ Gợi ý HS làm thí nghiệm mơ hình
hố bằng hai bản giấy trên, để từ đó
Trang 38
Khố luận tơt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 + Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong trường hợp số đường cảm ứng từ xuyên qua tiết diên $ của vòng dây tăng hoặc giảm Điều này đúng cho cả nam châm điện đứng yên và nam châm điện vĩnh cửu chuyên động
Hoạt động 4: Tìm hiểu kiến thức mới
tiếp tục xây dựng kiến thức cũ
+ Thảo luận chung ở lớp: HS có thể phát hiện ra trong các thí nghiệm trên có một điểm chung là: khi số đường cảm ứng từ qua vòng dây biến đổi thì trong vòng dây xuất hiện dòng điện cảm ứng
+ Tiếp thu khái niệm từ thông
Trả lời câu hỏi của GV
xem xét có sự khác biệt gì trong các
thí nghiệm trên khi xuất hiện và
không xuất hiện dòng điện cảm ứng?
+ Yêu cầu HS nhận xét và đưa ra dự đoán mới
+ Yêu cầu HS nhận xét, điểm chung
của việc xuất hiện dòng điện cảm ứng
trong các thí nghiệm trên
+ Thông báo khái niệm từ thông: Trong vật lý số đường sức từ, xuyên
qua tiết diện S của vòng dây dẫn là
một đại lượng vật lý mới, gọi là từ
Trang 39
+ Đưa ra giả thuyết mới
“Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong vòng dậy khi từ thông qua vòng dây
biến đổi”
+ Suy nghĩ tìm phương án làm thí nghiệm kiểm tra giả thuyết mới
+ Nếu không tìm được thì yêu cầu GV gợi ý cách làm thí nghiệm
e Lam thi nghiệm theo sự hướng dẫn của GV:
1 Thay đối B: dùng nam châm điện, thay đổi cường độ dòng điện chạy vào nam châm
2 Thay đổi @: cho cuén day quay
quanh một trục
3 Biến đối S: bóp nhẹ hoặc léo căng
vòng dây để thay đổi S
Hoạt đông 5: Thu thập thêm thông
tin, khẳng định kết quả
+ Tháo luận chung ở lớp khẳng định tính đúng đắn của giả thuyết 2
B
+ Dựa trên khái niệm từ thông phát
biểu lại giả thuyết mới
+ Dựa vào biểu thức từ thông đã học
ó= BGScosz, yêu cầu HS suy nghĩ
phương án làm thí nghiệm kiểm chứng lại giả thuyết mới
+ Hướng dẫn HS làm thí nghiệm, theo đề xuất của HS để kiểm tra giả thuyét trong ba trường hợp
+ Kết luận: Giả thuyết 2 hoàn toàn phù hợp với thực tế trong mọi
Trang 40
Khố luận tơt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2 trường hợp nên gọi là định luật cảm ứng điện từ + Phát biểu nội dung của định luật| + Yêu cầu HS phát biếu định luật cảm ứng điện từ cảm ứng điện từ + Vận dụng định luật vừa thu được đề | + Yêu cầu HS vận dụng biểu thức
xuất các cách khác nhau để tạo ra vừa thu được đề xuất các cách