Dạy học bài tập vật lý phần “các định luật của khí lý tưởng nhiệt động lực học” chương trình vật lý THPT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÂY BẮC CÀ THỊ DOAN DẠY HỌC BÀI TẬP VẬT LÝ PHẦN “CÁC ĐỊNH LUẬT CỦA KHÍ LÝ TƢỞNG - NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” CHƢƠNG TRÌNH VẬT LÝ THPT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC SƠN LA, NĂM 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÂY BẮC CÀ THỊ DOAN DẠY HỌC BÀI TẬP VẬT LÝ PHẦN “CÁC ĐỊNH LUẬT CỦA KHÍ LÝ TƢỞNG - NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” CHƢƠNG TRÌNH VẬT LÝ THPT Chuyên ngành: Phƣơng pháp dạy học Vật lý KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Ngƣời hƣớng dẫn: ThS Phạm Hồng Sơn SƠN LA, NĂM 2015 LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Th.s Phạm Hồng Sơn giảng viên giảng dạy môn Vật lý trƣờng Đại Học Tây Bắc tận tình giúp đỡ, hƣớng dẫn suốt trình nghiên cứu đề tài Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo, cô giáo tổ môn Vật lý khoa Toán - Lý - Tin, thƣ viện trƣờng Đại Học Tây Bắc tạo điều kiện giúp đỡ suốt trình học tập, nghiên cứu thực đề tài Chân thành cảm ơn thầy cô giáo trƣờng THPT tận tình đóng góp ý kiến tạo điều kiện thuận lợi cho thời gian thực nghiệm sƣ phạm Tôi mong nhận đƣợc góp ý thầy giáo, cô giáo bạn để đề tài thêm hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! Sơn La, tháng năm 2015 Ngƣời thực Cà Thị Doan Lớp K52ĐHSP Vật Lý Các chữ viết tắt khóa luận Chữ viết tắt Nghĩa THPT Trung học phổ thông SGK Sách giáo khoa PPDH Phƣơng pháp dạy học MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Đối tƣợng nghiên cứu đề tài Mục đích nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu đề tài .2 Giả thuyết khoa học .3 Nhiệm vụ nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài .3 Cấu trúc đề tài PHẦN NỘI DUNG CHƢƠNG 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 [6] 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 .7 1.1.6 Các bƣớc chung việc giải tập vật lý [6] 1.1.7 Hƣớng dẫn học sinh giải toán vật lý 10 1.1.7.1 Hƣớng dẫn theo mẫu (Angorit) 10 1.1.7.2 Hƣớng dẫn tìm tòi .10 1.1.7.3 Định hƣớng khái quát hóa chƣơng trình 11 1.2 Cơ sở thực tiễn 11 1.2.1 Cơ sở pháp lý .11 1.2.2 Cơ sở thực tiễn .13 1.2.2.1 Thực trạng giảng dạy tập phần “Các định luật khí lý tƣởng - Nhiệt động lực học” .13 1.2.2.2 Những khó khăn học sinh mà học sinh hay gặp giải tập phần 17 KẾT LUẬN CHƢƠNG I .19 CHƢƠNG 2: DẠY HỌC BÀI TẬP VẬT LÝ PHẦN “CÁC ĐỊNH LUẬT CỦA KHÍ LÝ TƢỞNG - NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC” CHƢƠNG TRÌNH VẬT LÝ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG .20 2.1 Các kiến thức phần “Các định luật khí lý tƣởng - Nhiệt động lực học” 20 2.1.1 Thuyết động học phân tử chất khí 20 2.1.1.1 Tính chất chất khí .20 2.1.1.2 Lƣợng chất, mol 20 2.1.1.3 Thuyết động học phân tử chất khí 21 2.1.2 Một số khái niệm 21 2.1.2.1 Khái niệm khí lý tƣởng .21 2.1.2.2 Áp suất 21 2.1.2.3 Thể tích .21 2.1.2.4 Nhiệt độ 22 2.1.3 Các định luật chất khí lý tƣởng 22 2.1.3.1.Định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt 23 2.1.3.2 Định luật Sác-lơ 24 2.1.3.3 Định luật Gay Luy-xác 26 2.1.3.4 Phƣơng trình trạng thái khí lý tƣởng 27 2.1.3.5 Phƣơng trình Cla-pê-rôn – Men-đê-lê-ép: 27 2.1.4 Các kiến thức nhiệt động lực học 28 2.1.4.1 Nội khí lý tƣởng 28 2.1.4.2 Nguyên lý thứ nhiệt động lực học 28 2.2 Những điểm cần lƣu ý phƣơng pháp giải 30 2.2.1 Đối với tập định luật khí lý tƣởng 30 2.2.2 Đối với tập Nội khí lý tƣởng Nguyên lý thứ nhiệt động lực học 31 2.3 Phân dạng hệ thống tập hƣớng dẫn giải 32 2.3.1 Bài tập định luật khí lý tƣởng 32 2.3.1.1 Dạng 1: Bài tập đẳng trình (trong trình biến đổi có thông số không đổi) 32 2.3.1.2 Dạng 2: Bài tập áp dụng phƣơng trình trạng thái khí lý tƣởng .43 2.3.1.3 Dạng 3: Bài tập áp dụng phƣơng trình Cla-pê-rôn - Men-đê-lê-ép 48 2.3.1.4 Dạng Bài tập đồ thị 53 2.3.1.5 Đề cử số tập giảng dạy tiết tập chƣơng 55 2.3.2 Bài tập Nhiệt động lực học 56 2.3.2.1 Dạng 1: Bài tập tryền nhiệt lƣợng vật 56 2.3.2.2 Dạng 2: Bài tập áp dụng nguyên lý I Nhiệt động lực học 60 2.3.2.3 Dạng 3: Bài tập động nhiệt Máy lạnh .63 2.3.2.4 Đề cử tập giảng dạy tiết tập chƣơng 65 KẾT LUẬN CHƢƠNG 67 CHƢƠNG 3: CĂN CỨ ĐÁNH GIÁ MỤC TIÊU .68 3.1 Mục đích 68 3.2 Đối tƣợng 68 3.3 Phƣơng pháp 68 3.4 Kết 68 3.5 Kết luận 69 PHẦN KẾT LUẬN CHUNG 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Với phát triển ngày cao khoa học kĩ thuật tất ngành lĩnh vực khác đời sống - xã hội nhu cầu phát triển ngƣời đặc biệt trình độ, lực, hiểu biết có vai trò quan trọng Bƣớc sang kỉ XXI loài ngƣời đạt đƣợc thành tựu to lớn nhƣng đặt nhiều khó khăn, thử thách với cá nhân Với vai trò ngày cao ngƣời kỉ nguyên đặt nhiệm vụ giáo dục phải đào tạo ngƣời có trình độ văn hóa, sáng tạo để đáp ứng nhu cầu xã hội Để đào tạo hệ trẻ đáp ứng yêu cầu nghiệp công nghiệp hóa đại hóa, đòi hỏi ngành giáo dục phải đổi toàn mục đích, nội dung, phƣơng pháp phƣơng tiện dạy học Chƣơng trình có đổi bản, sâu sắc phƣơng pháp dạy học, đổi phƣơng pháp dạy học đƣợc thể tất môn học có môn Vật lý Vật lý môn khoa học thực nghiệm có vai trò quan trọng giúp ngƣời ngày hoàn thiện khả hiểu biết tự nhiên - xã hội Trong chƣơng trình phổ thông Vật lý có vai trò quan trọng cung cấp cho học sinh kiến thức ban đầu giới tự nhiên đồng thời giúp học sinh hình thành thói quen làm việc cách khoa học Cũng nhƣ phần lớn môn học khác, Vật lý có yêu cầu riêng việc nắm vững lý thuyết việc vận dụng vào việc giải tập cách khoa học đƣợc quan tâm Việc dạy học tập Vật lý giúp em ôn tập củng cố, đào sâu, mở rộng kiến thức lý thuyết để ứng dụng vào giải tập hiểu rõ thêm ý nghĩa vật lý Ngoài tài liệu tham khảo cho giáo viên THPT, sinh viên sƣ phạm Vật lý, học sinh THPT nhƣ giúp em tự kiểm tra mức độ nắm kiến thức thân Trong trình tham khảo kinh nghiệm giảng dạy giáo viên phổ thông trình học học sinh, thấy giải tập phần “Các định luật khí lý tƣởng - Nhiệt động lực học” chƣơng trình Vật lý 10 nâng cao em gặp nhiều khó khăn việc giải tập vật lý nhƣ: không tìm đƣợc hƣớng giải vấn đề, không vận dụng đƣợc lý thuyết vào việc giải tập, không tổng hợp đƣợc kiến thức thuộc nhiều phần chƣơng để giải vấn đề chung…hay giải tập thƣờng áp dụng cách máy móc công thức mà không hiểu rõ ý nghĩa Vật lý chúng… Xuất phát từ thực tế tham khảo số tài liệu, với mong muốn góp phần nhỏ bé việc nâng cao chất lƣợng dạy học môn Vật lý trƣờng phổ thông, chọn đề tài: Dạy học tập Vật lý phần “Các định luật khí lý tưởng - Nhiệt động lực học” chương trình Vật lý THPT nhằm củng cố thêm kiến thức lý thuyết phƣơng pháp giải tập cho thân trình học chƣơng này, làm tài liệu tham khảo cho giáo viên THPT trình giảng dạy, sinh viên sƣ phạm Vật lý học sinh THPT làm tài liệu tham khảo lý thuyết giải số tập phần “Các định luật khí lý tƣởng - Nhiệt động lực học” Đối tƣợng nghiên cứu đề tài - Các nội dung kiến thức phần “Các định luật khí lý tƣởng - Nhiệt động lực học” thuộc SGK Vật lý 10 THPT - Bài tập chƣơng Chất khí chƣơng Cơ sở nhiệt động lực học - Thực tế dạy học tập phổ thông giáo viên phần “Các định luật khí lý tƣởng - Nhiệt động lực học” SGK Vật lý 10 THPT, đặc biệt việc vận dụng lý thuyết vào giải tập phần Mục đích nghiên cứu - Vận dụng sở lý luận dạy học tập vật lý để hệ thống lý thuyết, phân loại hƣớng dẫn giải tập phần “Các định luật khí lý tƣởng Nhiệt động lực học”, SGK Vật lý 10 THPT có định hƣớng tƣ cho học sinh nhằm bám sát mục tiêu dạy học chuẩn kiến thức kĩ học sinh cần đạt đƣợc chƣơng trình Phạm vi nghiên cứu đề tài - Đề tài nghiên cứu nội dung kiến thức phần “Các định luật khí lý tƣởng - Nhiệt động lực học”, SGK Vật lý 10 THPT, phân loại tập hƣớng dẫn giải có hƣớng định hƣớng tƣ cho học sinh Giả thuyết khoa học - Nếu vận dụng hiểu biết lý luận tập vật lý, cho phép lựa chọn phân loại đƣợc hệ thống tập sử dụng cách có hiệu trình hƣớng dẫn học sinh giải tập vật lý THPT sở lý luận, có định hƣớng tƣ có tác dụng rèn luyện kiến thức kĩ cho ngƣời học hiệu hơn, đáp ứng đƣợc mục tiêu dạy học chuẩn kiến thức kĩ ngƣời học cần đạt đƣợc chƣơng trình Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt đƣợc mục đích đề ra, đề tài cần thực nhiệm vụ sau: - Tìm hiểu tình hình thực tế dạy học tập phần “Các định luật khí lý tƣởng - Nhiệt động lực học”, SGK Vật lý 10 nâng cao trƣờng phổ thông - Hệ thống hóa nội dung lý thuyết phần “Các định luật khí lý tƣởng Nhiệt động lực học” SGK Vật lý 10 nâng cao - Tìm lƣu ý phƣơng pháp giải giải tập phần “Các định luật khí lý tƣởng - Nhiệt động lực học” SGK Vật lý 10 trƣờng THPT - Sƣu tầm, phân loại lƣu ý phƣơng pháp giải tập phần “Các định luật khí lý tƣởng - Nhiệt động lực học” Phƣơng pháp nghiên cứu Để thực nhiệm vụ chủ yếu trên, sử dụng phối hợp phƣơng pháp sau: - Nghiên cứu lý luận - Phƣơng pháp điều tra thăm dò Đóng góp đề tài - Nêu đƣợc hệ thống kiến thức lý thuyết phần “Các định luật khí lý tƣởng - Nhiệt động lực học” chƣơng trình Vật lý THPT - Nghiên cứu phân loại dạng tập hƣớng dẫn học sinh giải hệ thống tập phần “Các định luật khí lý tƣởng - Nhiệt động lực học” chƣơng trình Vật lý THPT - Là tài liệu tham khảo cho giáo viên trung học phổ thông, sinh viên sƣ phạm Vật lý, học sinh THPT 2.3.2.1.1 Bài tập ví dụ Bài 1: Một lƣợng khí áp suất 2.104 N/m2 tích lít đƣợc đun nóng đẳng áp, khí nở tích lít Tính công khí thực đƣợc độ biến thiên nội khí Biết đun nóng khí nhận đƣợc nhiệt lƣợng 100 J Giải Tóm tắt P1 = P2 = 2.104 N/m2; V1 = 6l Đã cho V2 = 8l; Q = 100J Tính: công A =? ; ΔU =? Xác lập mối liên hệ - Do khí đƣợc đun nóng đẳng áp làm cho thể khí dãn nở từ V1 đến V2 nên khí sinh công, công đƣợc tính theo công thức: A = P (V2 – V1) (1) - Khi đun nóng khí nhận đƣợc nhiệt lƣợng Q sinh công A, độ biến thiên nội khí đƣợc tính theo nguyên lý I nhiệt động lực học: Q = A + ΔU => ΔU = Q – A (2) Sơ đồ luận giải (1) (2) A ΔU Q Kết quả: A = - 40J; ΔU = 60J Biện luận: Vì hệ nhận nhiệt lƣợng sinh công nên A < Vậy trình đun nóng khí khí nhận công 40J nội khí biến đổi lƣợng 60J Khó khăn học sinh - Khó khăn việc xác định dấu công A 61 5.Định hƣớng tƣ học sinh - Khí đƣợc nung nóng theo trình nào? Nguyên lý I Nhiệt động lực học đƣợc áp dụng cho trình nhƣ nào? Chú ý nhận xét dấu đại lƣợng 2.3.2.1.2 Bài tập có hƣớng dẫn giải Bài 1: Một khối khí có áp suất P = 100 N/m2, thể tích V1 = m2, nhiệt độ t1 = 270C đƣợc nung nóng đẳng áp đến nhiệt độ t2 = 870C Tính công khí thực * Hướng dẫn giải: - Bài toán chƣa cho V2 nên để tính đƣợc V2 ta áp dụng định luật Gay Luy-xác - Để tính công: A = P (V2 – V1) Đáp số: A= 80 J Bài 2: Một khối khí CO2 có khối lƣợng m = 200 g chứa xilanh dƣới pít-tông nặng Pít-tông di chuyển thẳng đứng theo thành xilanh Đun nóng xilanh cho nhiệt độ tăng dần từ t1 = 200C đến t2 = 1080C Tính công khí thực * Hướng dẫn giải: Khi đun nóng, khí tác dụng lực lên pít-tông, pít-tông di chuyển khí thực công Do nhiệt độ tăng dần pít-tông nặng nên chuyển động pít-tông chậm, coi nhƣ thẳng đều, áp lực khí cân với lực cản (trọng lực pít-tông; áp lực không khí) Do khí xilanh dãn đẳng áp nên: Công đƣợc tính: A = P (V2 – V1) = PV2 – PV1 Lƣu ý: toán cho khối lƣợng nên ta liên hệ với phƣơng trình Cla-pê-rôn Men-đê-lê-ép Đáp số: A = 3324 J Bài 3: Có 6,5 g hiđrô đƣợc đun nóng đẳng áp để thể tích tăng gấp đôi Tính nhiệt lƣợng cần truyền cho khí Biết nhiệt dung riêng đẳng áp hiđrô cp = 14,3 kJ/kg.K 62 * Hướng dẫn giải: - Để tính nhiệt lƣợng cần truyền cho khí ta áp dụng công thức: Q = m.cp.ΔT - Để tìm đƣợc Q ta cần tìm ΔT Để tìm ΔT ta áp dụng định luật Gay Luy-xác Lƣu ý: V2 = 2V1 Đáp số: Q = 27,9 kJ 2.3.2.3 Dạng 3: Bài tập động nhiệt Máy lạnh - Để tính hiệu suất động nhiệt: A Q1 - Q2 Q2 + Hiệu suất thực tế: H = Q = = 1Q1 Q1 T1- T2 T2 + Hiệu suất lý tƣởng: Hmax = T = - T ; H  Hmax 1 - Nếu cho H suy A biết Q, cho A suy Q1, Q2 Q2 Q2 T2 - Hiệu máy lạnh: ε = A = Q - Q  T -T 2 ε≥1 - Hiệu cực đại máy lạnh hoạt động nguồn lạnh T2 nguồn T2 nóng T1 cho công thức: εmax = T -T 2.3.2.3.1 Bài tập ví dụ Bài 1: Một động nhiệt lý tƣởng hoạt động hai nguồn nhiệt 100 0C 24,50C thực công kJ a Tính hiệu suất động cơ, nhiệt lƣợng mà động truyền cho nguồn nóng nhiệt lƣợng động truyền cho nguồn lạnh b Phải tăng nhiệt độ nguồn nóng lên để hiệu suất động đạt 25% Giải Tóm tắt Đã cho T1 = 1000C; T2 = 24,50C; A = kJ Tính: a H =?; Q1 =?; Q2 = ? b T1’ =? để H = 25% 63 Xác lập mối liên hệ a Động nhiệt lý tƣởng nên : - Để tính hiệu suất động ta áp dụng công thức: H = T1- T2 T1 (1) - Nhiệt lƣợng mà động nhận từ nguồn nóng là: A A Ta áp dụng công thức: H = Q => Q1 = H (2) Từ công thức A = Q1 + Q2 suy nhiệt lƣợng mà động truyền cho nguồn lạnh là: Q2 = A - Q1 (3) b Để hiệu suất động đạt 25% ta phải tăng nhiệt độ nguồn nóng lên giá trị T1’ T2 T2 Từ công thức: H = - T => 1- T ’ = 25% (4) 1 Sơ đồ luận giải (1) H (4) T1’ (2) Q1 (3) Q2 Kết quả: a H = 20%, Q1 = 10 kJ; Q2 = kJ Vậy động nhiệt nhận từ nguồn nóng nhiệt lƣợng 10 kJ truyền cho nguồn lạnh kJ, động đạt hiệu suất 20% b T1’= 398K => t1 = 1250C Vậy để hiệu suất động đạt 25% ta phải tăng nhiệt độ nguồn nóng lên đến 1250C Khó khăn học sinh - Khó khăn việc xác định nhiệt độ nguồn nóng để làm tăng hiệu suất động lên đến 25% Định hƣớng tƣ học sinh - Động xét động gì? Ta áp dụng công thức học động để giải toán T2 - Để tính nhiệt độ nguồn nóng cần tăng ta áp dụng công thức H’ = - T , với H’ = 25% 64 2.3.2.3.2 Bài tập có hƣớng dẫn giải Bài 1: Một máy nƣớc có công suất 25 kW, nhiệt độ nguồn nóng t1 = 2200C, nguồn lạnh t2 = 620C Biết hiệu suất động 2/3 lần hiệu suất lý tƣởng ứng với nhiệt độ Tính lƣợng than tiêu thụ Biết suất tỏa nhiệt than q = 34.106 J * Hướng dẫn giải: - Để tính đƣợc m ta áp dụng công thức: Q = mq => Q1 = mq - Bài toán chƣa cho biết Q1, ta tính Q1 công thức: A A H = Q => Q1 = H + Lƣu ý: A = Pt; H = Hmax Đáp số: m = 62,9 kg Bài 2: Một máy lạnh lý tƣởng hoạt động nguồn lạnh 00C nguồn nóng 600C Tính: a Hiệu máy lạnh b Công suất động để sản xuất đƣợc nƣớc đá C từ nƣớc 200C Cho biết nhiệt dung riêng nƣớc 4200 J/kg.K nhiệt nóng chảy nƣớc đá λ = 330 kJ/kg * Hướng dẫn giải: T2 a ε = T - T b Để có 1tấn nƣớc đá từ nƣớc 200C 1h phải lấy nhiệt lƣợng từ nguồn lạnh Q = mcΔt + λm Trong 1s nhận nhiệt từ nguồn lạnh Q2 Q2 A Từ ε = A => A, P = t Đáp số: a ε = 4,55 b P = 25,3 kW 2.3.2.4 Đề cử tập giảng dạy tiết tập chương Trong tiết tập chƣơng đƣa tập sau: Bài 1: Một bình nhôm khối lƣợng m1 = 0,5 kg đựng nƣớc có khối lƣợng m2 = 0,118 kg nhiệt độ 200C Ngƣời ta thả vào bình miếng sắt có khối lƣợng m3 = 0,2 kg đƣợc đun nóng tới 750C Xác định nhiệt độ nƣớc có 65 cân nhiệt Bỏ qua truyền nhiệt môi trƣờng xung quanh Nhiệt dung riêng nhôm 0, 92.103 J/kg.độ, nƣớc 4,18 103 J/kg.độ, sắt 0, 46.103 J/kg.độ (Xem giải tập ví dụ mục 2.3.2.1.1) (Cho học sinh lớp tìm hiểu phân tích toán dẫn dắt giáo viên, giáo viên vừa hướng dẫn học sinh phân tích tập để học sinh hình thành hướng giải) Bài 2: Một lƣợng khí áp suất 2.104 N/m2 tích lít đƣợc đun nóng đẳng áp, khí nở tích lít Tính công khí thực đƣợc độ biến thiên nội khí Biết đun nóng khí nhận đƣợc nhiệt lƣợng 100 J (Xem giải tập ví dụ mục 2.3.2.2.1.1) Bài 3: Một động nhiệt lý tƣởng hoạt động hai nguồn nhiệt 100 0C 24,50C thực công kJ a Tính hiệu suất động cơ, nhiệt lƣợng mà động truyền cho nguồn nóng nhiệt lƣợng động truyền cho nguồn lạnh b Phải tăng nhiệt độ nguồn nóng lên để hiệu suất động đạt 25% (Xem giải tập ví dụ mục 2.3.2.3.1) (Cả hai tập cho học sinh làm dạng phiếu học tập, cho lớp làm việc theo nhóm thảo luận phân tích tập tìm cách giải) Bài 4: Thả cầu nhôm khối lƣợng 0,105 kg đƣợc đun nóng tới 1420C vào cốc đựng nƣớc 200C, biết nhiệt độ có cân nhiệt 420C Tính khối lƣợng nƣớc cốc, biết nhiệt dung riêng nhôm 880 J/kg.K nƣớc 4200 J/kg.K (Xem giải tập ví dụ mục 2.3.2.1.1) Bài 5: Có 6,5g hiđrô đƣợc đun nóng đẳng áp để thể tích tăng lên gấp đôi Tính nhiệt lƣợng cần truyền cho khí Cho biết nhiệt dung riêng đẳng áp hiđrô cp = 14,3 kJ/kg.K (Xem hướng dẫn giải tập ví dụ mục 2.3.2.2.1.1) (Các tập 4, 5, hướng dẫn gợi ý cách giải cho học sinh nhà làm, cho học sinh lên bảng giải tiết tự chọn) 66 KẾT LUẬN CHƢƠNG Trong chƣơng tiến hành nghiên cứu nội dung kiến thức phần “Các định luật khí lý tƣởng – Nhiệt động lực học” với nội dung nhƣ sau: + Hệ thống hóa kiến thức phần “Các định luật khí lý tƣởng – Nhiệt động lực học” + Phân dạng tập đƣa hệ thống tập ví dụ hệ thống tập có hƣớng dẫn giải + Bổ sung số nội dung kiến thức mà chƣa đƣợc đề cập đến giáo trình giảng dạy đại học + Để đảm bảo cho học sinh nắm vững thêm kiến thức Chúng đề cử số tập dạy tiết tập chƣơng để học sinh nắm vững lý thuyết vận dụng vào giải tập Trên sở trình bày kiến thức trọng tâm chƣơng phân loại soạn thảo hệ thống tập có tính lôgic, xác nhiều mức độ khác phù hợp với nhiều đối tƣợng học sinh 67 CHƢƠNG 3: CĂN CỨ ĐÁNH GIÁ MỤC TIÊU 3.1 Mục đích Trên sở lý luận dạy học tập vật lý phần “Các định luật khí lý tƣởng – Nhiệt động lực học” chƣơng 1, tiến hành gửi phiếu đánh giá đến giảng viên, giáo viên THPT theo tiêu chí mà đƣa nhằm đánh giá kiểm định tính đắn đề tài Mục đích điều tra là: + Đánh giá tính khả thi việc phân loại hƣớng dẫn giải tập phần “Các định luật khí lý tƣởng – Nhiệt động lực học” số phƣơng án giảng dạy tập chƣơng + Kiểm nghiệm tính hợp lý, mức độ phù hợp tập với khả nhận thức học sinh đáp ứng đƣợc mục tiêu dạy học chuẩn kiến thức kĩ ngƣời học cần đạt đƣợc Trên sở rút kinh nghiệm cần thiết việc hƣớng dẫn học sinh giải tập vật lý + Những vấn đề cần bổ sung, chỉnh lý để hoàn thiện 3.2 Đối tƣợng - Giáo viên giảng dạy THPT - Giảng viên giảng tổ Vật lý Đại cƣơng phƣơng pháp dạy học 3.3 Phƣơng pháp - Gửi phiếu đánh giá đến giảng viên thuộc tổ Vật lý Đại cƣơng phƣơng pháp dạy học trƣờng Đại học Tây Bắc giáo viên giảng dạy THPT 3.4 Kết - Sau nghiên cứu nội dung chƣơng đề tài đa số thầy cô cho hệ thống tập đƣợc đƣa đầy đủ dạng điển hình trọng tâm chƣơng, hệ thống tập đƣợc phân dạng rõ ràng, học sinh dễ ghi nhớ Bài tập có nhiều cách phân dạng nhƣng cách phân dạng điển hình thầy cô thƣờng giảng dạy phổ thông Những tập đƣợc đề cử tiết dạy tập chƣơng có độ khó khác phù hợp với nhiều đối tƣợng học sinh Theo mục đích mà đề tài đề đề tài đạt yêu cầu 68 3.5 Kết luận - Qua phân tích phiếu đánh giá giáo viên giảng dạy THPT giảng viên giảng dạy bậc đại học, thu đƣợc kết nhƣ sau: + Về nội dung phân loại hƣớng dẫn giải hệ thống tập phần “Các định luật khí lý tƣởng – Nhiệt động lực học” xác tƣơng đối phù hợp với thực tế + Việc vận dụng lý luận dạy học tập vật lý vào tiết dạy tập THPT phát triển đƣợc khả tƣ cách lôgic, khoa học, biết cách lập luận chặt chẽ ghi chép trọng tâm tập vận dụng kiến thức lý thuyết vào giải tập cách linh hoạt + Việc sử dụng dạng tập dạy học tiết tập tạo cho học sinh hứng thú với tiết học nên phát huy đƣợc tính tự giác, tích cực, chủ động học tập học sinh - Kết thu đƣợc cho phép khẳng định mục đích giả thiết khoa học đƣa xác hoàn thành đƣợc nhiệm vụ đề Tuy nhiên, nhận thấy số mặt hạn chế nhƣ: + Căn đánh giá nội dung khóa luận chƣa thật đầy đủ, thiếu đánh giá qua kiểm tra kiến thức học sinh thu đƣợc sau vận dụng lý luận vào dạy học + Số lƣợng giáo viên giảng viên đánh giá khóa luận chƣa đƣợc nhiều, cần phải mở rộng thêm 69 PHẦN KẾT LUẬN CHUNG Sau thời gian nỗ lực nghiên cứu, giúp đỡ Th.s Nguyễn Hồng Sơn với giúp đỡ giảng viên thuộc tổ Vật lý Đại cƣơng phƣơng pháp dạy trƣờng Đại học Tây Bắc, với phối hợp tận tình của thầy cô giáo trƣờng THPT thu đƣợc kết quả: - Hệ thống hóa bổ sung nội dung kiến thức lý thuyết phần “Các định luật khí lý tƣởng - Nhiệt dộng lực học” SGK Vật lý 10 nâng cao - Hệ thống, phân loại hƣớng dẫn giải dạng tập phần “Các định luật khí lý tƣởng – Nhiệt động lực học” nêu phƣơng pháp giải cho dạng - Tìm điểm lƣu ý giải tập phần “Các định luật khí lý tƣởng – Nhiệt động lực học” - Sƣu tầm, phân loại lƣu ý phƣơng pháp giải tập phần “Các định luật khí lý tƣởng - Nhiệt động lực học - Trên sở nghiên cứu lý luận tập vật lý, việc lựa chọn sử dụng tập dạy học, lựa chọn đƣợc hệ thống tập với nhiều mức độ khác nhau, phù hợp với nhiều đối tƣợng học sinh - Đề cử số tập dạy tiết tập để giảng dạy tiết dạy tập chƣơng - Qua trình phân tích đánh giá sƣ phạm chứng tỏ định hƣớng đề tài phù hợp với thực tế, có tính đắn khả thi Qua việc thực đề tài, thu đƣợc nhiều kiến thức bổ ích, lý luận qua việc tham khảo nhiều tài liệu liên quan Tuy nhiên trình độ thân hạn chế, thiếu sót thời gian có hạn nên phạm vi nghiên cứu đề tài bó hẹp phạm vi phần “Các định luật khí lý tƣởng – Nhiệt động lực học” không tránh khỏi thiếu sót Vì mong nhận đƣợc góp ý thầy cô giáo bạn sinh viên để đề tài đƣợc hoàn thiện 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lƣơng Duyên Bình (tổng chủ biên kiêm chủ biên), Nguyễn Xuân Chi cộng sự, Vật lý 10 bản, Nhà xuất giáo dục, 2007 Nguyễn Đức Hiệp, Lê Cao Phan, Bài tập nâng cao Vật lý 10, Nhà xuất giáo dục, 2007 Bùi Quang Hân (chủ biên), Giải toán Vật lý 10 (tập hai), Nhà xuất giáo dục Nguyễn Thế Khôi (tổng chủ biên) số tác giả, Sách giáo khoa; Sách giáo viên Vật lý 10 Nâng cao, Nhà xuất giáo Nguyễn Xuân Thành (chủ biên), Dạy học theo chuẩn kiến thức kĩ môn Vật lý 10, Nhà xuất Đại học sƣ phạm, 2010 Đỗ Hƣơng Trà (chủ biên), Dạy học tập Vật lý trường phổ thông, Nhà xuất đại học sƣ phạm, 2009 Phạm Hữu Tòng, Lý luận dạy học Vật lý trường trung học, Nhà xuất giáo dục, 2001 PHỤ LỤC PHIẾU ĐÁNH GIÁ (Dành cho giảng viên giáo viên THPT) Họ tên: ………………………………………………………… Khoa: ……………………………………………………………… SĐT: ……………………………………………………………… Hiện thực khóa luận mang tên: Dạy học tập vật lý phần “Các định luật khí lý tƣởng – Nhiệt động lực học” chƣơng trình vật lý THPT Để có đánh giá xác phần nội dung trình bày đề tài, thầy (cô) vui lòng trả lời giúp số câu hỏi sau: Theo thầy (cô) hệ thống phần tập đƣợc trình bày chƣơng đầy đủ dạng điển hình thể trọng tâm phần “Các định luật khí lý tƣởng – Nhiệt động lực học” chƣa? Thầy (cô) có cách phân dạng tập khác với cách phân dạng mà trình bày khóa luận không? Tôi đề cử số tập dạy tiết tập phần định luật khí lý tƣởng tiết phần nhiệt động lực học theo thầy (cô) hệ thống tập đƣa hợp lý khoa học chƣa? Theo quan điểm thầy (cô) nội dung khóa luận đạt mục đích đề chƣa?  Đạt  Chƣa đạt PHIẾU ĐIỀU TRA (Dành cho giáo viên giảng dạy phổ thông) Kính thƣa thầy (cô) Hiện thực khóa luận mang tên: Dạy học tập Vật lý phần “Các định luật khí lý tƣởng - Nhiệt động lực học” chƣơng trình Vật lý THPT Để có đƣợc đánh giá nội dung giảng dạy giảng viên bậc đại học phần này, thầy (cô) vui lòng trả lời giúp số câu hỏi sau: Hiện tại, thầy (cô) thƣờng sử dụng tài liệu dạy học tập Vật lý THPT? Và tài liệu có số lƣợng tập nhiều hay ít, phù hợp với chuẩn kiến thức kĩ chƣa? Trong tiết dạy tập vật lý thƣờng hay gặp phải khó khăn gì? Và tiết dạy tập vật lý đƣợc tổ chức nhƣ nào? Để giúp học sinh giải đƣợc hệ thống tập cách dễ dàng thầy (cô) hƣớng dẫn học sinh giải theo bƣớc nào? Hiện thời lƣợng phân phối chƣơng trình cho tiết tập phần đảm bảo đủ để học sinh nắm vững đƣợc tất dạng tập theo chuẩn kiến thức kĩ chƣa? Nếu chƣa thầy (cô) có biện pháp nhƣ nào? Trong phần này, thầy (cô) phân loại tập nhƣ nào? Và theo thầy (cô) dạng tập trọng tâm? Theo phân phối chƣơng trình phần “Quá trình thuận nghịch không thuận nghịch” thuộc phần giảm tải Nhƣng phần giúp học sinh hình dung rõ nguyên lý II nhiệt động lực học Theo thầy (cô) có nên giảng dạy bổ sung phần vào tiết học tự chọn không? Vì sao? Trong hệ thống tập phần nhiệt động lực học theo thầy (cô) có nên sử dụng thêm tập định tính không? Vì sao? Theo thầy (cô) có cần thiết phải xây dựng bổ sung tài liệu dùng dạy học tập vật lý hay không? Tôi xin chân thành cảm ơn thầy (cô) giành thời gian giải đáp thắc mắc Xin thầy (cô) cung cấp cho số thông tin sau: Họ tên GV: …………………………………………………… Địa trƣờng công tác: Sđt liên hệ: ……………………………………………………… PHIẾU ĐIỀU TRA (Dành cho giảng viên giảng dạy đại học) Kính thưa thầy (cô) Hiện thực khóa luận mang tên: Dạy học tập Vật lý phần “Các định luật khí lý tƣởng - Nhiệt động lực học” chƣơng trình Vật lý THPT Để có đƣợc đánh giá nội dung giảng dạy giảng viên bậc đại học phần này, thầy (cô) vui lòng trả lời giúp số câu hỏi sau: Theo thầy (cô) giáo trình đƣợc sử dụng để giảng dạy học phần “Dạy học tập Vật lý phổ thông” có phù hợp với chƣơng trình học hay không? Tại sao? Theo thầy (cô) nội dung kiến thức học phổ thông đƣợc trình bày cách đầy đủ giáo trình chƣa? Trong giáo trình dạng tập đƣợc tác giả đƣa đầy đủ phân chia cách hợp lý chƣa? Thầy (cô) có nhận xét nội dung cách trình bày phần 3.5 Phƣơng pháp giải tập định luật khí lý tƣởng - Nhiệt động lực học (trang 164- 178) giáo trình? Trong phân phối chƣơng trình THPT phần chất khí có tiết nghiên cứu “ Cấu tạo chất.Thuyết động học phân tử chất khí” nhƣng giáo trình lại không trình bày Theo thầy (cô) giáo trình trình bày đầy đủ chƣa? Trong khóa luận em có nên đƣa nội dung vào hay không? Vì sao? Giáo trình không trình bày nguyên lý II Nhiệt động lực học nhƣ chƣơng trình học THPT Theo thầy (cô) có cần thiết bổ sung phần vào khóa luận không? Vì sao? Theo thầy (cô) hệ thống tập đƣợc biên soạn phần có phù hợp đƣa vào dạy học phổ thông không? Vì sao? Tôi xin chân thành cảm ơn thầy (cô) giành thời gian giải đáp thắc mắc Xin thầy (cô) cung cấp cho số thông tin sau: Họ tên giáo viên: …………………………………… Địa trƣờng công tác: Sđt liên hệ: ……………………………………………