Dạy học bài tập vật lý phần các tính chất của chất rắn và chất lỏng – chương trình vật lý trung học phổ thông

LỜI CẢM ƠN Trƣớc tiên em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới quý thầy cô giáo tổ Vật lý đại cƣơng Phƣơng pháp dạy học, Khoa Toán – Lý – Tin trƣờng Đại học Tây Bắc có đóng góp ý kiến quý báu cho em Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn tới thầy giáo, ThS Phạm Hồng Sơn tận tình hƣớng dẫn, bảo em suốt trình thực đề tài Chân thành cảm ơn quý thầy cô giúp đỡ em trình em thực điều tra thực tế Cảm ơn toàn thể bạn sinh viên nhóm thực đề tài thảo luận, góp ý cho hoàn thành đề tài Rất mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp quý thầy cô bạn đọc để đề tài hoàn thiện Sơn La, ngày 07 tháng 05 năm 2015 Ngƣời thực Trần Xuân Lộc MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU………………………………………………………… …1 Lý chọn đề tài…………………………………………………….……… Mục đích đề tài: Đối tƣợng nghiên cứu: Giả thuyết khoa học: Phạm vi nghiêm cứu: Phƣơng pháp nghiên cứu: Cấu trúc đề tài: PHẦN 2: NỘI DUNG CHƢƠNG I CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Cơ sở lý luận 1.1.1 Khái niệm tập vật lý [6] 1.1.2 Mục đích sử dụng tập vật lý dạy học [6] 1.1.3 Phân loại tập vật lý dạy học 1.1.4 Hoạt động giải tập vật lý [6] 1.1.5 Các yêu cầu chung dạy học tập vật lý [6] 1.1.5.1 Lựa chọn hệ thống tập 1.1.5.2 Các yêu cầu dạy học tập vật lý 1.1.6 Các bƣớc chung việc giải tập vật lý [6] 1.1.7 Hƣớng dẫn học sinh giải toán vật lý 1.1.7.1 Hƣớng dẫn theo mẫu (Angorit) 1.1.7.2 Hƣớng dẫn tìm tòi 1.1.7.3 Định hƣớng khái quát hóa chƣơng trình 1.2 Cơ sở thực tiễn 10 1.2.1 Cơ sở pháp lý 10 1.2.1.1 Vị trí, đặc điểm phần tính chất chất rắn chất lỏng chƣơng trình vật lý 10 ban 10 1.2.1.2 Mục tiêu phần tính chất chất rắn chất lỏng theo chuẩn kiến thức – kỹ Bộ giáo dục Đào tạo ban hành 10 1.2.2 Cơ sở thực tiễn 12 1.2.2.1 Đối tƣợng thăm dò 12 1.2.2.2 Nội dung thăm dò 12 1.2.2.3 Kết thăm dò 12 1.3 Phân tích kết 14 KẾT LUẬN CHƢƠNG I 16 CHƢƠNG II: TÓM TẮT LÝ THUYẾT, PHÂN LOẠI VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP 17 2.1 Tóm tắt lý thuyết 17 2.1.1 Chất rắn kết tinh chất rắn vô định hình: 17 2.1.2 Sự nở nhiệt chất rắn 17 2.1.3 Tính chất chất lỏng 17 2.1.4 Biến dạng vật rắn 18 2.2 Phân loại hƣớng dẫn giải 19 2.2.1 Bài tập tính chất chất rắn 19 2.2.1.1 Dạng 1: Bài tập chất rắn kết tinh chất rắn vô định hình 19 2.2.1.2 Dạng 2: Bài tập biến dạng vật rắn 21 2.2.1.3 Dạng 3: Bài tập nở nhiệt vật rắn: 27 2.2.2 Bài tập tính chất chất lỏng 32 2.2.2.1 Dạng 1: Bài tập lực căng mặt chất lỏng 32 2.2.2.2 Dạng 2: Bài tập tƣợng mao dẫn: 36 2.3 Những điểm cần lƣu ý phƣơng pháp 40 KẾT LUẬN CHƢƠNG II 42 CHƢƠNG III: CĂN CỨ ĐÁNH GIÁ VÀ MỘT SỐ ĐỀ XUẤT 43 3.1 Căn đánh giá 43 3.2 Kiến nghị điều chỉnh thời lƣợng chƣơng trình đề xuất số tập để giảng dạy tập phần “các tính chất chất rắn chất lỏng” trƣờng phổ thông (nếu đƣợc) 44 3.3 Một số đề xuất khác 44 KẾT LUẬN CHƢƠNG III 46 PHẦN 3: KẾT LUẬN CHUNG………….……….…………………… 47 PHẦN 1: MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài: Vật lý học ngành khoa học thực thú vị hữu ích Với thành tựu mình, Vật lý học giúp ngƣời tìm hiểu, khám phá, cải tạo giới tự nhiên phục vụ ngƣời Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật, Vật lý học có nhiều bƣớc tiến nhảy vọt Hiện nay, Vật lý học bƣớc khẳng định vai trò ngành khoa học quan trọng giúp ngƣời hoàn thiện khả làm chủ với giới tự nhiên Vật lý học không tồn dƣới dạng mô hình trừu tƣợng mà phản ánh vào óc thực thể phong phú sinh động Tuy nhiên, khái niệm định luật vật lý đơn giản, biểu chúng tự nhiên phức tạp mà biết vật tƣợng chi phối nhiều định luật, nguyên nhân đồng thời Vì thế, tập vật lý giúp cho học sinh phân tích để nhận biết hiểu rõ tƣợng Bài tập vật lý phƣơng tiện để ôn tập, củng cố kiến thức vật lý cách sinh động khoa học Khi giải tập vật lý, học sinh cần nhớ lại lý thuyết học; Không phải lý thuyết, kiến thức hay chƣơng mà cần phải sử dụng kiến thức tổng hợp nhiều chƣơng, nhiều bài, nhiều phần khác Phần “Các tính chất chất rắn chất lỏng” phần kiến thức trọng tâm quan trọng chƣơng trình vật lý 10 Nội dung kiến thức dạng tập phần tƣơng đối khó học sinh, việc hệ thống hóa kiến thức với việc định hƣớng dần học sinh giải tập theo trình tự khoa học giúp em khắc sâu kiến thức Nhờ lý trên, chọn khoa luận “Dạy học tập vật lý phần tính chất chất rắn chất lỏng – chƣơng trình vật lý trung học phổ thông” nhằm giới thiệu cho em học sinh cách làm tập phần tính chất chất rắn chất lỏng Hy vọng tài liệu tham khảo cho bạn sinh viên ngành sƣ phạm vật lý giáo viên dạy học vật lý trƣờng THPT Mục đích đề tài: Nghiên cứu lý luận dạy học tập vật lý đại học thực tế giảng dạy tập vật lý phổ thông phần “các tính chất chất rắn chất lỏng” nhằm đƣa dạng tập hƣớng dẫn giải phần này, giúp nâng cao khả vận dụng lý thuyết, đạt chuẩn kiến thức kỹ cho học sinh THPT Đối tƣợng nghiên cứu: Lý luận dạy học tập vật lý trƣờng đại học thực tế giảng dạy tập vật lý trƣờng phổ thông Lý thuyết tập phần “các tính chất chất rắn chất lỏng” Giả thuyết khoa học: Nếu vận dụng lý luận dạy học tập vật lý vào thực tiễn dạy học tập THPT phần “các tính chất chất rắn chất lỏng” tìm phƣơng pháp phân dạng, định hƣớng tƣ duy, khó khăn học sinh trình giải tập phƣơng án dạy học đáp ứng đƣợc mục tiêu theo chuẩn kiến thức kĩ chƣơng trình Nhiệm vụ nghiên cứu: Hệ thống hóa sở lý luận dạy học tập vật lý đại học thực tế dạy học tập vật lý phổ thông phần “các tính chất chất rắn chất lỏng” Khái quát hóa nội dung kiến thức, sƣu tầm, lựa chọn, phân loại tập hƣớng dẫn giải tập điển hình dạng phần Phạm vi nghiêm cứu: Nghiên cứu dạy học tập vật lý phần “các tính chất chất rắn chất lỏng” Phƣơng pháp nghiên cứu: Phƣơng pháp nghiên cứu tài liệu Phƣơng pháp điều tra thăm dò Cấu trúc đề tài: - Phần 1: Mở đầu - Phần 2: Nội dung + Chƣơng I: Cơ sở lý luận thực tiễn + Chƣơng II: Tóm tắt lý thuyết, phân loại hƣớng dẫn giải dạng tập + Chƣơng III: Căn đánh giá số đề xuất - Phần 3: Kết luận chung PHẦN 2: NỘI DUNG CHƢƠNG I CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Cơ sở lý luận 1.1.1 Khái niệm tập vật lý [6] Trong thực tế dạy học, “bài tập vật lý đƣợc hiểu vấn đề đƣợc đặt mà trƣờng hợp tổng quát đòi hỏi suy luận logic, phép toán thí nghiệm dựa sở định luật phƣơng pháp vật lý”… Hay tài liệu phƣơng pháp dạy học môn ngƣời ta hiểu “bài tập vật lý tập đƣợc lựa chọn cách phù hợp với mục đích chủ yếu nghiên cứu tƣợng vật lý, hình thành khái niệm, phát triển tƣ vật lý học sinh rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức học sinh vào thực tiễn” Do đó, tập vật lý với tƣ cách phƣơng pháp dạy học giữ vị trí đặc biệt quan trọng việc hoàn thành nghiệm vụ dạy học vật lý nhà trƣờng phổ thông 1.1.2 Mục đích sử dụng tập vật lý dạy học [6] Thông qua dạy học tập vật lý, ngƣời học nắm vững cách xác, sâu sắc toàn diện quy luật vật lý, tƣợng vật lý, biết cách phân tích chúng ứng dụng chúng vào vấn đề thực tiễn, làm cho kiến thức trở thành vốn riêng ngƣời học Bài tập vật lý sử dụng nhƣ phƣơng tiện độc nghiên cứu tài liệu trang bị kiến thức cho học sinh Trong trình giải tình cụ thể tập đề ra, học sinh có nhu cầu tìm kiếm kiến thức mới, đảm bảo cho học sinh lĩnh hội kiến thức cách sâu sắc Bài tập vật lý phƣơng tiện tốt để phát triển tƣ duy, óc tƣởng tƣợng, bồi dƣỡng hứng thú học tập phƣơng pháp nghiên cứu khoa học cho ngƣời học, đặc biệt phải khám phá chất tƣợng vật lý đƣợc trình bày dƣới dạng tình có vấn đề Bài tập vật lý hình thức củng cố, ôn tập, hệ thống hóa kiến thức phƣơng tiện để kiểm tra kiến thức, kĩ học sinh Ý nghĩa to lớn việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp, phƣơng tiện thuận lợi để học sinh liên hệ lý thuyết với thực hành, học tập với đời sống, vận dụng kiến thức học vào thực tế sản xuất sống 1.1.3 Phân loại tập vật lý dạy học Thôngthƣờng có hình thức phân loại tập vật lý đƣợc coi - Phân loại theo yêu cầu phát triển tƣ học sinh + Bài tập nhận biết, tái hiện, tái tạo + Bài tập hiểu, áp dụng trực tiếp + Bài tập vận dụng linh hoạt + Bài tập vận dụng sáng tạo - Phân loại theo nội dung tập: + Bài tập có nội dung cụ thể + Bài tập có nội dung lịch sử + Bài tập có nội dung cụ trừu tƣợng + Bài tập có nội dung kĩ thuật tổng hợp + Bài tập vui - Phân loại theo phƣơng thức cho điều kiện phƣơng thức giải: + Bài tập định tính + Bài tập định lƣợng + Bài tập thí nghiệm + Bài tập đồ thị 1.1.4 Hoạt động giải tập vật lý [6] - Xác lập đƣợc mối liên hệ cụ thể dựa việc vận dụng kỹ thuật vật lý vào điều kiện cụ thể toán cho - Sự tiếp tục luận giải, tính toán từ đầu mối liên hệ xác lập đến kết luận cuối việc giải vấn đề đặt toán 1.1.5 Các yêu cầu chung dạy học tập vật lý [6] 1.1.5.1 Lựa chọn hệ thống tập - Khi lựa chọn hệ thống tập cần đảm bảo yêu cầu sau: + Thông qua việc giải hệ thống tập, kiến thức bản, đƣợc xác định đề tài phải đƣợc củng cố, ôn tập, hệ thống hóa khắc sâu thêm + Tính tiến lên từ đơn giản đến phức tạp mối quan hệ đại lƣợng khái niệm đặc trƣng cho trình tƣợng phải đƣợc mô tả hệ thống tập + Mỗi tập phải đóng góp phần vào việc hoàn thiện kiến thức cho học sinh Mỗi tập phải đem lại cho học sinh điều mẻ định, khó khăn vừa sức + Hệ thống tập phải đa dạng thể loại (bài tập định tính, tập định lƣợng, tập đồ thị…) nội dung phải không đƣợc trùng lặp + Các kiến thức toán lý đƣợc sử dụng tập phải phù hợp với trình độ học sinh + Số lƣợng tập đƣợc lựa chọn phải phù hợp với phân bố thời gian 1.1.5.2 Các yêu cầu dạy học tập vật lý - Ngƣời giáo viên phải dự tính đƣợc kế hoạch cho toàn công việc tập, với đề tài, tiết học cụ thể Muốn vậy: + Phải lựa chọn, chuẩn bị tập nêu vấn đề để sử dụng tiết nghiên cứu tài liệu nhằm kích thích hứng thú học tập phát triển tƣ học sinh + Phải lựa chọn, chuẩn bị tập nhằm củng cố, bổ sung hoàn thiện kiến thức lý thuyết cụ thể học, cung cấp cho ngƣời học hiểu biết thực tế kĩ thuật có liên quan đến kiến thức lý thuyết + Phải lựa chọn, chuẩn bị tập điển hình nhằm hình thành phƣơng pháp chung giải loại tập + Phải lựa chọn, chuẩn bị tập nhằm kiểm tra, đánh giá chất lƣợng kiến thức, kĩ kiến thức cụ thể phần chƣơng trình - Sắp xếp tập thành hệ thống, định kế hoạch phƣơng pháp sử dụng - Khi dạy giải tập vật lý cần dạy cho học sinh biết vận dụng kiến thức để giải vấn đề đặt ra, rèn cho ngƣời học kĩ giải tập thuộc phần khác chƣơng trình vật lý - Ngƣời giáo viên cần đặc biệt coi trọng việc rèn luyện tƣ tính tự lập học sinh Chính thông qua việc giải tập vật lý mà hình thành ngƣời học phong cách nghiên cứu, phƣơng pháp tiếp cận tƣợng cần nghiên cứu, qua phát triển tƣ ngƣời học 1.1.6 Các bƣớc chung việc giải tập vật lý [6] Có nhiều phƣơng pháp khác để giúp học sinh giải tập Nhƣng có phƣơng pháp thƣờng đƣợc dùng nhiều hết phƣơng pháp thông qua bƣớc sau: Bƣớc 1: Đọc đề Tìm hiểu đề - Xác định ý nghĩa thuật ngữ, phân biệt đâu ẩn số phải tìm, đâu kiện cho - Dùng kí hiệu vật lý để ghi tóm tắt đề - Đổi đơn vị đơn vị hợp pháp - Vẽ hình mô tả tƣợng vật lý tập Bƣớc 2: Phân tích tƣợng toán để xác lập mối liên hệ - Đối chiếu kiện cho phải tìm, xét chất vật lý tƣợng để nhận định luật, công thức lý thuyết có liên quan - Xác lập mối liên hệ cụ thể biết phải tìm (mối liên hệ bản) - Tìm kiếm lựa chọn mối liên hệ tối thiểu cần thiết cho thấy đƣợc mối liên hệ phải tìm với liệu xuất phát, từ rút phải tìm Bƣớc 3: Luận giải, tính toán kết số - Mỗi tập phải bắt đầu giải dạng tổng quát (tức với kí hiệu chữ), nữa, đại lƣợng cần tìm cần tìm phải đƣợc biểu thị qua đại lƣợng cho Sau tìm đƣợc kết cuối chữ, học sinh tiếp tục luận giải để rút mối liên hệ tƣờng minh, trực tiếp cho phải tìm cách thay đại lƣợng trị số chúng để tính kết số CHƢƠNG III: CĂN CỨ ĐÁNH GIÁ VÀ MỘT SỐ ĐỀ XUẤT 3.1 Căn đánh giá Với mục đích kiểm chứng tính khả thi chƣơng II đề tài, xây dựng mẫu phiếu lấy ý kiến đánh giá (phụ lục) thầy giáo giảng dạy THPT giúp trả lời phần thăm dò ý kiến Dựa tiêu chí cụ thể nhƣ: - Tiêu chí 1: Kiến thức trình bày chƣơng đảm bảo tính logic, xác, đầy đủ, phù hợp với chƣơng trình dạy học THPT (10 điểm) - Tiêu chí 2: Phân chia dạng tập hợp lý, có nhiều tập mức độ khác nhau, phù hợp với nhiều đối tƣợng học sinh 10 điểm) - Tiêu chí 3: Các tập mẫu đạt yêu cầu chuẩn kiến thức - kỹ năng, thể rõ phƣơng pháp dạy học đặc thù môn (10 điểm) - Tiêu chí 4: Hệ thống tập tự giải tƣơng đồng với tập mẫu, hƣớng dẫn giải gọn gàng, khoa học, xác (10 điểm) - Tiêu chí 5: Đáp ứng yêu cầu thực tiễn, sử dụng cho GV làm tài liệu tham khảo để xây dựng tiết tập liên quan (10 điểm) * Kết quả: - Điểm trung bình cho tiêu chí nhƣ sau: + Tiêu chí 1: 10 + Tiêu chí 2: 8,5 + Tiêu chí 3: + Tiêu chí 4: + Tiêu chí 5: 10 - Số điểm trung bình thầy: 46,5/50 điểm - Cả thầy xếp loại đạt cho mức đánh giá - Tiêu chí nhấn mạnh để đánh giá đƣợc tính đắn chƣơng tiêu chí số thầy cho điểm 10/10 điểm Kết cho thấy nội dung chƣơng nhiều góp ý nhƣng đáp ứng yêu cầu thực tiễn sử dụng cho giáo viên tham khảo 43 3.2 Kiến nghị điều chỉnh thời lƣợng chƣơng trình đề xuất số tập để giảng dạy tập phần “các tính chất chất rắn chất lỏng” trƣờng phổ thông (nếu đƣợc) Căn vào số tiết tập phân phối chƣơng trình phần với nhiều yếu tố khác, giáo viên lựa chọn tập có nội dung đảm bảo cho học sinh theo nhƣ dạng trình bày để đề xuất tập tiết dạy Thông thƣờng, phần “các tính chất chất rắn chất lỏng” theo phân phối chƣơng trình số Sở GD&ĐT có tiết giảng dạy nhƣng có tiết tập trƣớc “Các tƣợng bề mặt chất lỏng” đƣợc chia thành tiết lý thuyết nên giáo viên đẩy nhanh dạy lý thuyết cho học sinh tiết dành tiết lại cho tập theo nhƣ thăm dò trình bày chƣơng I, giáo viên hoàn toàn tự điều chỉnh thời lƣợng chƣơng trình (nhanh chậm) tùy theo thực tế cho đạt chuẩn kiến thức kỹ năng.Vì thế, đề xuất tập dạy cho tiết phần để đảm bảo cho học sinh nắm đƣợc dạng tập trình bày chƣơng II, bao gồm: - Tiết thứ dành cho tập chất rắn kết tinh chất rắn vô định hình, nở nhiệt vật rắn - Tiết thứ hai dành cho tập liên quan tới tính chất chất lỏng tập lực căng mặt tƣợng mao dẫn - Tiết thứ ba dành cho tập liên quan tới biến dạng vật rắn Giáo án giáo án dành cho tiết tự chọn tiết học chuyên đề Vì nội dung lý thuyết “biến dạng vật rắn” học sinh không đƣợc học nên trƣớc dạy tiết tập giáo viên yêu cầu học sinh đọc tóm tắt nội dung lý thuyết nhà * Các đề xuất tập cho tiết có phần phụ lục 3.3 Một số đề xuất khác Trong trình học tập nhƣ nghiên cứu thực đề tài, có số phát nội dung trình bày giáo trình học khác biệt với nội dung dạy học phổ thông Vì thế, đề xuất vấn đề hy vọng 44 thầy cô, chuyên gia, bạn sinh viên bạn đọc có đánh giá phản hồi với đề xuất chúng tôi, cụ thể: - Ở phần tóm tắt nội dung kiến thức giáo trình, đề nghị số điều chỉnh để phù hợp với nội dung học phổ thông công thức ký hiệu: STT Nội dung Sự nở dài Giáo trình Đề nghị điều chỉnh lt  lo (1   t o ) l = lo (1  t) lo,lt lần lƣợt chiều lo,lt lần lƣợt chiều dài dài 0oC toC Sự nở khối Vt  Vo (1   t o ) t oo C toC V = Vo (1  t) Vo,Vt lần lƣợt thể Vo,Vt lần lƣợt chiều dài tích 0oC toC Ứng suất Lực căng mặt Độ chênh lệch mực chất lỏng mao dẫn  F S F   l h 45 4 Dgd t o o C t oC  F S f   l h 4  gd KẾT LUẬN CHƢƠNG III Trong chƣơng này, xây dựng mẫu phiếu đánh giá dành cho giáo viên phổ thông nhằm kiểm chứng tính khả thi nội dung đề tài Với góp ý thẳng thắn chân tình từ thầy cô giáo, thấy nội dung chƣơng II thỏa mãn yêu cầu mục đích đề Ngoài ra, mạnh dạn đề xuất số kiến nghị thời lƣợng dạy học tập phần “các tính chất chất rắn chất lỏng” phổ thông kèm theo tập đề nghị sử dụng tiết tập điều chỉnh phần Cùng với đó, trình thực đề tài, phát số điểm đáng lƣu ý giáo trình đƣợc học học phần “Bài tập vật lý phổ thông” Hy vọng nhƣng đề xuất thiết thực hữu ích 46 PHẦN 3: KẾT LUẬN CHUNG Sau thời gian nghiên cứu, đối chiếu với mục đích nghiên cứu nhiệm vụ đề nhận thấy đề tài hoàn thành Trên sở nghiên cứu lý luận dạy học tập vật lý thực tế việc giảng dạy tập vật lý phổ thông, lựa chọn đƣợc hệ thống tập bao gồm tập từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, phân loại xây dựng bƣớc dạy học tập dạng Dựa vào đánh giá giáo viên giảng dạy THPT, nhận thấy hệ thống tập lựa chọn phù hợp với bậc phổ thông Khi thực đề tài, tìm hiểu thấy có số khác biệt lý luận thực tiễn Vì vậy, mạnh dạn đề cử số đề xuất nhằm mục đính nâng cao chất lƣợng dạy học bậc đại học phổ thông Trong khuôn khổ tham gia nghiên cứu đề tài, với kinh nghiệm nghiên cứu khoa học ít, lực chuyên môn nhiều hạn chế, nghiên cứu phần nhỏ chƣơng trình vật lý 10 Hy vọng học kinh nghiệm để tiền đề cho nghiên cứu sau Do nhiều nguyên nhân chủ quan khách quan, đề tài chắn tránh khỏi sai sót Chúng mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp thầy cô giáo, bạn sinh viên để đề tài hoàn thiện 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lƣơng Duyên Bình (2006), Bài tậpVật lý 10, NXB Giáo dục Lƣơng Duyên Bình (2006), Vật lý 10, NXB Giáo dục Nguyễn Thế Khôi – Phạm Quý Tƣ (2006), Vật lý 10 nâng cao, NXB Giáo dục Phạm Hữu Tòng (1994), Bài tập phương pháp dạy học tập vật lý, NXB Giáo dục Phạm Hữu Tòng (2001), Lý luận dạy học vật lý trường trung học, NXB Giáo dục Đỗ Hƣơng Trà – Phạm Gia Phách (2009), Dạy học tập vật lý trường phổ thông, NXB đại học sƣ phạm Lê Trọng Tƣờng (2006), Bài tập Vật lý 10 nâng cao, NXB Giáo dục PHỤ LỤC PHIẾU ĐIỀU TRA THĂM DÒ (Dành cho giáo viên giảng dạy phổ thông) Thưa thầy (cô)! Hiện tại, em thực khóa luận mang tên “Dạy học tập Vật lý phần tính chất chất rắn chất lỏng – chƣơng trình Vật lý trung học phổ thông” Để có đánh giá thân nội dung giảng dạy GV THPT phần này, thầy (cô) vui lòng trả lời giúp em số câu hỏi sau: Hiện tại, Thầy (cô) thƣờng sử dụng tài liệu dạy học tập Vật lý THPT? Những yếu tố ảnh hƣởng tới việc lựa chọn tập thầy (cô) để xây dựng tiết dạy tập cho học sinh? Các thầy (cô) thƣờng cho học sinh giải tập theo bƣớc nào? Nếu thời lƣợng phân phối chƣơng trình cho tiết tập không đủ để đảm bảo cho học sinh nắm đƣợc dạng tập theo chuẩn kiến thức – kỹ thầy (cô) có biện pháp nhƣ nào? Thầy (cô) phân dạng phần tính chất chất rắn chất lỏng sao? Khi dạy tập liên quan tới chất rắn kết tinh chất rắn vô định hình, thầy (cô) thƣờng sử dụng tập dạng nào? Tại sao? (chẳng hạn nhƣ sử dụng câu hỏi trắc nghiệm để đảm bảo cho em nắm vững lý thuyết học SGK hay sử dụng câu hỏi tự luận yêu cầu em phải vận dụng lý thuyết học để giải thích) Trong phân phối chƣơng trình “Biến dạng vật rắn” (liên quan tới đời sống, kỹ thuật) đƣợc giảm tải Theo thầy (cô) kiến thức phần có nên cung cấp cho em vào buổi học chuyên đề không? Vì sao? Cảm ơn thầy (cô) bớt chút thời gian cho em Xin thầy (cô) cung cấp cho em số thông tin sau: Họ tên GV:……………………………………………… Công tác trƣờng – địa trƣờng: ……………………… Số điện thoại liên hệ thầy (cô):………………………… PHIẾU ĐIỀU TRA THĂM DÒ (Dành cho giảng viên giảng dạy đại học) Thưa thầy (cô)! Hiện tại, em thực khóa luận mang tên “Dạy học tập Vật lý phần tính chất chất rắn chất lỏng – chƣơng trình vật lý trung học phổ thông” Để có đánh giá thân nội dung giảng dạy giảng viên bậc đại học phần này, thầy (cô) vui lòng trả lời giúp em số câu hỏi sau: Theo thầy (cô), giáo trình chúng em đƣợc học học phần “bài tập vật lý phổ thông” có phù hợp với chƣơng trình học không? Tại sao? Thầy (cô) tán thành với lý luận mà giáo trình trình bày? Các dạng tập tác giả phân chia hợp lý chƣa? Thầy (cô) có nhận xét trình bày phần 3.7 Phƣơng pháp giải tập phần tính chất chất rắn chất lỏng (trang 188 – 198) giáo trình? Ở bậc THPT, phần biến dạng vật rắn đƣợc giảm tải, nhiên giáo trình có nội dung Vậy theo thầy (cô) nội dung khóa luận em có nên trình bày phần không? Tại sao? Thầy (cô) đánh giá nhƣ độ khó tập phần 3.7.4 Hệ thống tập tự giải (trang 196 – 198)? Cảm ơn thầy (cô) bớt chút thời gian cho em Xin thầy (cô) cung cấp cho em số thông tin sau: Họ tên giảng viên:………………………………………………… Công tác trƣờng – địa chỉ:…………………………………………… Số điện thoại liên hệ thầy(cô):……………………………………… PHIẾU THĂM DÒ Ý KIẾN ĐÁNH GIÁ Của giáo viên giảng dạy THPT Tên đề tài: Dạy học tập Vật lý phần tính chất chất rắn chất lỏng – chƣơng trình Vật lý trung học phổ thông Tên tác giả: Trần Xuân Lộc Tên giáo viên đánh giá: …………………………………………………… Nơi công tác:……….……………………………………………………… Thưa thầy (cô)! Sau đọc xong phần trình bày chƣơng II đề tài em, thầy (cô) vui lòng cho em số nhận xét (cụ thể hóa điểm số thang điểm 10 cho tiêu chí): Cho Nội dung đánh giá điểm Kiến thức trình bày chƣơng đảm bảo tính logic, xác, đầy đủ, phù hợp với chƣơng trình dạy học THPT (10 điểm) Phân chia dạng tập hợp lý, có nhiều tập mức độ khác nhau, phù hợp với nhiều đối tƣợng học sinh 10 điểm) Các tập mẫu đạt yêu cầu chuẩn kiến thức - kỹ năng, thể rõ phƣơng pháp dạy học đặc thù môn (10 điểm) Hệ thống tập tự giải tƣơng đồng với tập mẫu, hƣớng dẫn giải gọn gàng, khoa học, xác (10 điểm) Đáp ứng yêu cầu thực tiễn, sử dụng cho GV làm tài liệu tham khảo để xây dựng tiết tập liên quan (10 điểm) Tổng: Mức độ đánh giá (đạt không đạt): ………………………………… Xác nhận GV đánh giá (Ký, ghi rõ họ tên) NỘI DUNG ĐỀ XUẤT CÁC BÀI TẬP TRONG CÁC TIẾT ĐÃ TRÌNH BÀY Ở CHƢƠNG III Tiết Nội dung Thời lƣợng 1 Tóm tắt lý thuyết: * Chất rắn kết tinh chất rắn vô định hình: - Cấu trúc tinh thể hay tinh thể cấu trúc tạo hạt (nguyên tử, phân tử, ion) liên kết chặt chẽ với lực tƣơng tác xếp theo trật tự hình học không gian xác định gọi mạng tinh thể, hạt dao động nhiệt quanh vị trí cân Chất rắn có cấu trúc từ tinh thể gọi chất rắn kết tinh - Chất rắn cấu trúc tinh thể gọi chất rắn vô định hình * Sự nở nhiệt chất rắn - Sự nở dài (vì nhiệt) + Khái niệm: tăng độ dài vật rắn nhiệt độ tăng + Công thức tính: l =  lo t hay l = lo (1  t) Trong đó: hệ số nở dài (K-1) l,lo lần lƣợt chiều dài nhiệt độ t,to - Sự nở khối (vì nhiệt) + Khái niệm: tăng thể tích vật rắn nhiệt độ tăng + Công thức tính: V   Vot hay V  Vo (1  t) Trong đó: hệ số nở khối (K-1);   3 V,Vo lần lƣợt thể tích nhiệt độ t,to Lƣu ý công thức nở khối áp dụng cho 10’ chất lỏng (trừ nƣớc 00C – 40C) Bài tập a Bài tập chất rắn kết tinh chất rắn vô định hình Câu 1: Câu dƣới nói đặc tính chất răn kết tinh không đúng? A Có thể có tính dị hƣớng có tính đẳng hƣớng B Không có nhiệt độ nóng chảy xác định C Có cấu trúc tinh thể D Có nhiệt độ nóng chảy xác định Câu 2: Đặc tính dƣới chất rắn đơn tinh thể? A Dị hƣớng nóng chảy nhiệt độ không xác định B Đẳng hƣớng nóng chảy nhiệt độ không xác định C Dị hƣớng nóng chảy nhiệt độ xác định D Đẳng hƣớng nóng chảy nhiệt độ xác định Câu 3: Đặc tính dƣới chất rắn đa tinh thể? A Đẳng hƣớng nóng chảy nhiệt độ không xác định B Dị hƣớng nóng chảy nhiệt độ xác định C Dị hƣớng nóng chảy nhiệt độ không xác định D Đẳng hƣớng nóng chảy nhiệt độ xác định Câu 4: Đặc tính dƣới chất rắn vô định hình? A Dị hƣớng nóng chảy nhiệt độ xác định B Dị hƣớng nóng chảy nhiệt độ không xác định C Đẳng hƣớng nóng chảy nhiệt độ không xác định D Đẳng hƣớng nóng chảy nhiệt độ xác định Câu 5: Chất rắn dƣới thuộc dạng chất rắn kết tinh? A Thủy tinh B Nhựa đƣờng C Kim loại D Cao su Câu 6: Chất rắn dƣới thuộc loại chất rắn vô định hình? 35’ A Băng phiến B Nhựa đƣờng C Kim loại D Hợp kim Đáp án: Câu B; Câu C ; Câu D; Câu C; Câu C; Câu B b Bài tập nở nhiệt vật rắn Bài tập 1: Ở 0oC kẽm có độ dài 200 mm, đồng có độ dài 201 mm Tiết diện ngang cúng hỏi: - Ở nhiệt độ chiều dài chúng nhau? - Ở nhiệt độ thể tích chúng nhau? Bài tập 2: Ngƣời ta dùng nhiệt lƣợng 1672 kJ để nung sắt có kích thƣớc 0,6m x 0,2m x 0,05m Thể tích thay đổi nhƣ nào? Biết khối lƣợng riêng sắt 7,8.103 kg/m3; hệ số nở dài sắt 12.10-6 K-1; nhiệt dung riêng sắt 460 J/kg.độ? Đáp án hƣớng dẫn giải trình bày tập mẫu 10’ Tóm tắt lý thuyết a) Lực căng mặt (bề mặt) - Điểm đặt: lực căng mặt tác dụng lên đoạn đƣờng nhỏ bề mặt chất lỏng - Phƣơng: vuông góc với đoạn đƣờng nhỏ tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng - Chiều: làm giảm diện tích bề mặt chất lỏng - Độ lớn: Trong đó: f  l hệ số căng bề mặt (N/m) l độ dài đƣờng giới hạn (m) b) Hiện tƣợng mao dẫn: tƣợng chất lỏng đƣợc dâng lên hạ xuống ống có bán kính nhỏ, vách hẹp, khe hẹp,… so với mực chất lỏng - Công thức tính độ chênh lệch mực chất lỏng mao dẫn: h Trong đó: 4  gd hệ số căng bề mặt (N/m) khối lƣợng riêng chất lỏng (kg/m3) d đƣờng kính ống mao dẫn (m) g gia tốc trọng trƣờng (m/s2) Lƣu ý: chất lỏng làm ƣớt h độ dâng lên Khi chất lỏng không làm ƣớt chất lỏng độ hạ xuống Bài tập 35’ Bài tập lực căng bề mặt tƣợng mao dẫn Bài tập 1: Một màng xà phòng đƣợc tạo khung dây thép hình chữ nhật đặt nằm ngang có cạnh AB = 10 cm di động đƣợc Hỏi cần thực công để làm tăng diện tích màng xà phòng cạnh AB đoạn 5cm? Cho biết   0,04 N/m Bài tập 2: Nƣớc dâng lên ống mao dẫn 146 mm, rƣợu dâng lên 55 mm Biết khối lƣợng riêng rƣợu 800 kg/m3 suất căng mặt nƣớc 0,07285 N/m Tính suất căng mặt rƣợu Biết rƣợu nƣớc dính ƣớt hoàn toàn thành ống Đáp án hƣớng dẫn giải trình bày tập mẫu Tóm tắt lý thuyết - Biến dạng vật rắn bao gồm biến dạng đàn hồi biến dạng dẻo (không đàn hồi) - Biến dạng đàn hồi ngoại lực tác dụng 10’ - Biến dạng dẻo (toàn hay phần) ngoại lực tác dụng - Trong biến dạng đàn hồi kéo (hay nén): + Mức độ biến dạng rắn đƣợc xác định độ biến dạng tỉ đối:   + Ứng suất: Trong đó: | l - lo | l = lo lo F S ứng suất (Pa) F độ lớn lực tác dụng (N) S tiết diện ngang (m2) + Định luật Húc: giới hạn đàn hồi, độ biến dạng tỉ đối vật rắn (hình trục, đồng chất) tỉ lệ thuận với ứng suất tác dụng vào vật  với | l |   lo hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào chất liệu vật rắn Từ công thức        1  F l E S lo với E   1 suất đàn hồi hay suất Y – âng (young) - Lực đàn hồi: Trong đó: k  E Fdh  E S | l | k | l | lo S gọi độ cứng (hay hệ số đàn hồi) lo vật rắn (N/m) Bài tập Bài tập 1: Một sợi dây đồng lúc đầu đƣợc căng để phơi quần áo Sau vài lần phơi quần áo nhẹ sợi dây nằm ngang Nhƣng sau nhiều lần phơi chăn quần áo nặng, 35’ sợi dây bị võng xuống rõ rệt Tại sao? Bài tập 2: Một sợi dây kim loại dài m, có tiết diện ngang mm2 đƣợc treo thẳng đứng Ngƣời ta móc vào đầu dƣới dây trọng lƣợng 200 N thấy dây dài thêm mm Nếu ngƣời ta dùng sợi dây khác vật liệu nhƣng dài 3m, có tiết diện 0,5 mm2 móc vào trọng lƣợng 300 N dây dài thêm bao nhiêu? Bài tập 3: Một sợi dây sắt dài gấp đôi nhƣng có tiết diện nhỏ nửa tiết diện sợi dây đồng Giữ chặt đầu sợi dây treo vào đầu dƣới chúng hai vật nặng giống Suất đàn hồi sắt lớn suất đàn hồi đồng 1,6 lần Hỏi sợi dây sắt bị dãn nhiều hay lần so với sợi dây đồng? Đáp án hƣớng dẫn giải trình bày tập mẫu [...]... chất của chất rắn và chất lỏng thuộc chƣơng 7 Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể” với 7 bài học và 9 tiết dạy Phần các tính chất của chất rắn và chất lỏng gồm các nội dung: Chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình (bài 34); Biến dạng cơ của vật rắn (bài 35); Sự nở vì nhiệt của vật rắn (bài 36); Các hiện tƣợng bề mặt của chất lỏng (bài 37) b Đặc điểm của phần các tính chất của chất rắn và chất lỏng. .. giải bài tập, kĩ năng thực hiện kế hoạch giải bài tập 1.2 Cơ sở thực tiễn 1.2.1 Cơ sở pháp lý 1.2.1.1 Vị trí, đặc điểm của phần tính chất của chất rắn và chất lỏng trong chƣơng trình vật lý 10 ban cơ bản a Vị trí của phần các tính chất của chất rắn và chất lỏng trong chƣơng trình vật lý 10 Kiến thức vật lý trong SGK vật lý 10 gồm hai phần cơ và nhiệt đƣợc phân thành 7 chƣơng, trong đó phần các tính chất. .. vậy, trong phần khái quát nội dung kiến thức hay phần phân loại lựa chọn bài tập mẫu, chúng tôi sẽ cố gắng trình bày một cách hợp lý nhất cho phù hợp với bậc đại học và phổ thông - Sự phân chia các dạng bài tập trong giáo trình phần các tính chất của chất rắn và chất lỏng vẫn chƣa đƣợc cụ thể, chỉ chia thành 2 chủ đề lớn là bài tập về tính chất của chất rắn và bài tập về tính chất của chất lỏng Vì thế,... chƣơng trình học phổ thông và đại học, chúng tôi vẫn chia phần này thành 2 chủ đề nhƣng chia nhỏ thành5 dạng bài: + Bài tập về tính chất của chất rắn gồm 3 dạng:  Dạng 1: Bài tập về chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình (dạng câu hỏi trắc nghiệm)  Dạng 2: Bài tập về biến dạng cơ của vật rắn  Dạng 3: Bài tập về sự nở vì nhiệt của vật rắn + Bài tập về tính chất của chất lỏng gồm 2 dạng  Dạng 1: Bài. .. khác với dạy học bài tập phần này ở phổ thông nhƣ ký hiệu có sự khác biệt phổ thông, mức độ bài tập tƣơng đối khó đối với cả học sinh phổ 14 thông cũng nhƣ sinh viên đại học, có nội dung mà giáo trình trình bày thì phổ thông đƣa vào phần giảm tải (phần biến dạng cơ của vật rắn) và ngƣợc lại, có những phần mà phổ thông có bài tập nhƣng giáo trình không trình bày (phần chất rắn kết tinh và chất rắn vô... cho học sinh (không nhất thiết việc làm bài tập phải đợi đến tiết bài tập mà giáo viên có thể cung cấp cho các em trong thời gian kiểm tra bài cũ hoặc phần củng cố nội dung của bài dạy lý thuyết) - Trong phần tính chất của chất rắn và chất lỏng, đối với lớp theo ban cơ bản các thầy chia thành 2 dạng bài là bài tập tính chất của chất rắn (chủ yếu là bài tập về sự nở vì nhiệt của vật rắn, tiếp đến là bài. .. thức cơ bản trong phần các tính chất của chất rắn và chất lỏng đa số là kiến thức mới, không đƣợc kế thừa từ bậc trung học cơ sở Vì thế, vai trò của các bài tập trong hình thành các khái niệm cho học sinh là rất quan trọng Bài 35 “Biến dạng cơ của vật rắn đã đƣợc giảm tải 1.2.1.2 Mục tiêu của phần các tính chất của chất rắn và chất lỏng theo chuẩn kiến thức – kỹ năng do Bộ giáo dục và Đào tạo ban hành... phối chƣơng trình phần các tính chất của chất rắn và chất lỏng Dựa trên gợi ý phân phối chƣơng trình của Bộ GD&ĐT, một số Sở GD&ĐT của các tỉnh đƣa ra phân phối nhƣ sau: 11 STT Tiết trong phân phối Tên bài chƣơng trình 1 59 Chất rắn kết tinh Chất rắn vô định hình 2 60 Sự nở vì nhiệt của vật rắn 3 61 Bài tập 4 62 Các hiện tƣợng bề mặt của chất lỏng (tiết 1) 5 63 Các hiện tƣợng bề mặt của chất lỏng (tiết... bài tập về chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình), bài tập về tính chất của chất lỏng (chủ yếu là bài tập về lực căng bề mặt, tiếp đến là giải thích về hiện tƣợng mao dẫn), còn đối với lớp học phân ban hoặc đội tuyển học sinh giỏi thì thêm 2 loại bài tập vào 2 dạng bài 13 nêu trên là bài tập về biến dạng cơ của vật rắn và bài tập liên quan tới chênh lệch độ cao trong ống mao dẫn trong các buổi học. .. dạng  Dạng 1: Bài tập về lực căng mặt ngoài của chất lỏng  Dạng 2: Bài tập về hiện tƣợng mao dẫn - Trong các bài tập mẫu và bài tập tự giải (có hƣớng dẫn), chúng tôi sẽ lựa chọn nhiều bài tập ở các mức độ khác nhau Đặc biệt, chúng tôi sẽ chú trọng đến việc giải cụ thể các bài tập chƣa có lời giải trong hệ thống bài tập tự giải phần các tính chất của chất rắn và chất lỏng trong giáo trình với mục đích