Thiết kế một số thí nghiệm hỗ trợ cho việc dạy học vật lý 10

. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hiện nay chúng ta đang thực hiện việc đổi mới mạnh mẽ về nội dung và phương pháp dạy học ở bậc trung học phổ thông, đối với các môn khoa học thực nghiệm nói chung và môn vật lý nói riêng đổi mới phải gắn liền với tăng cường sử dụng thí nghiệm trong quá trình dạy học. Đây là nhiệm vụ khó khăn vì nhiều nguyên nhân, nhất là thiết bị thí nghiệm còn thiếu, chưa đồng bộ, một số thì bị hư....đã ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng giáo dục. Công tác giáo dục của giáo viên luôn gắn liền với mục tiêu dạy học, để đạt được mục tiêu đó không chỉ đòi hỏi ở năng lực của giáo viên mà còn có sự hỗ trợ của các công cụ thí nghiệm. Bởi lẽ quá trình nhận thức vật lý không phải bao giờ cũng diễn ra suôn sẻ thuận lợi mà có những mâu thuẫn, những sự đấu tranh quyết liệt vì thế giới vật chất luôn tồn tại khách quan không phụ thuộc vào ý muốn của con người, để nhận biết được các dấu hiệu bên ngoài của một sự vật, hiện tượng thì nhờ tác động của nó lên các giác quan. Do đó tính trực quan đóng vai trò rất quan trọng trong dạy học. Trên thực tế, giờ học vật lý ở trường phổ thông, đa số giáo viên đã đưa thí nghiệm vào dạy học, tuy nhiên ở một số bài học vẫn chưa được cung cấp dụng cụ thí nghiệm hoặc trên thị trường chưa bán dụng cụ, điều này dẫn đến giáo viên phải giảng lý thuyết khô khan kém thuyết phục, gây ra tâm lý nhàm chán ở học sinh kéo theo việc tiếp thu kiến thức ở các em chỉ ở mức học thuộc lòng. Vậy thì làm thế nào để truyền đạt kiến thức cho học sinh một cách có hiệu quả nhất, là một giáo viên vật lý trong tương lai, tôi quyết định chọn đề tài “ thiết kế một số thí nghiệm hỗ trợ cho việc dạy học vật lý 10 nâng cao ” với mong muốn bằng thí nghiệm tự tạo để dạy học thì học sinh dễ dàng tiếp thu kiến thức từ đó tạo niềm đam mê và hứng thú trong giờ học vật lý đồng thời rút ra một số kinh nghiệm để phục vụ cho công tác giảng dạy sau này. 2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Đề tài thực hiện các mục tiêu sau:  Nghiên cứu cơ sở lý luận của các loại thí nghiệm trong dạy học vật lý.  Xây dựng qui trình thiết kế thí nghiệm vật lý.  Vận dụng qui trình thiết kế để thực hành thiết kế một số thí nghiệm hỗ trợ vào dạy học vật lý 10 nâng cao.  Thực tập trên các thí nghiệm đã thiết kế. 3. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI Trong phạm vi của tiểu luận, tôi chỉ nghiên cứu lý thuyết cơ bản phục vụ cho việc thiết kế và sử dụng thí nghiệm, xây dựng qui trình thiết kế thí nghiệm và vận dụng qui trình đó để thiết kế một số thí nghiệm vật lý 10 nâng cao. 4. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Phương pháp Để thực hiện đề tài này tôi đã sử dụng các phương pháp sau  Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tiến hành đọc và tìm các tài liệu có liên quan sau đó phân tích, tổng hợp lại cho hoàn chỉnh và phù hợp với mục tiêu của đề tài, sau cùng xây dựng qui trình thiết kế thí nghiệm  Thiết kế thí nghiệm: Thực hành thiết kế thí nghiệm và quan sát hiện tượng thí nghiệm. Phương tiện Để thực hiện đề tài này tôi đã sử dụng các phương tiện: Tài liệu sách, công cụ tìm kiếm thông tin qua mạng internet, máy chụp ảnh ghi lại dụng cụ và hiện tượng trong thí nghiệm, dụng cụ và nguyên liệu để chế tạo được thí nghiệm( tên dụng cụ sẽ được nêu cụ thể trong phần thực hành thiết kế thí nghiệm). 5. CÁC BƯỚC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Tôi đã thực hiện đề tài qua 6 bước  Xác định mục tiêu của đề tài.  Nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến đề tài.  Lập đề cương nghiên cứu.  Xây dựng qui trình thiết kế thí nghiệm.  Thực hành thiết kế thí nghiệm vật lý 10 nâng cao.  Viết báo cáo cho đề tài đã thực hiện  Báo cáo kết quả của đề tài. B. NỘI DUNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1. Tầm quan trọng của thí nghiệm trong dạy học vật lý Theo Nguyễn Đức Thâm 3, tr 289 thí nghiệm có các tầm quan trọng sau đây: “ Thí nghiệm là phương tiện của việc thu nhận tri thức (nguồn trực tiếp của tri thức) Thí nghiệm là phương tiện kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu được. Thí nghiệm là phương tiện của việc thu nhận tri thức đã thu được vào thực tiễn. Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức vật lý. ” “Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện của học sinh ” bao gồm: + Thí nghiệm là phương tiện để nâng cao chất lượng kiến thức và rèn luyện kỹ năng kỹ xảo về vật lý của học sinh. + Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập vật lý, tổ chức quá trình học tập tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh. + Thí nghiệm là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc tập thể khác nhau, bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức của học sinh. Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hóa và trực quan trong dạy học vật lý. Với những tầm quan trọng khác nhau dẫn đến mục đích thí nghiệm cũng khác nhau vì vậy thí nghiệm được phân ra nhiều loại khác nhau. 1.2. Sự phân loại thí nghiệm Theo Nguyễn Đức Thâm 3, tr 311, thí nghiệm được phân ra hai loại được sử dụng trong dạy học vật lý ở trường phổ thông đó là: Thí nghiệm biểu diễn và thí nghiệm thực tập. 1.2.1. Thí nghiệm biểu diễn: (TNBD)  Khái niệm 3, tr 312: TNBD là thí nghiệm “ được giáo viên tiến hành ở trên lớp, trong các giờ học nghiên cứu kiến thức mới và có thể ở các giờ học củng cố kiến thức của học sinh.”  Theo Nguyễn Đức Thâm 3, tr 312, thí nghiệm biểu diễn có 3 loại: + Thí nghiệm mở đầu. + Thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng. Trong thí nghiệm này được chia ra hai loại là: Thí nghiệm nghiên cứu khảo sát và thí nghiệm nghiên cứu minh họa ( thí nghiệm minh họa). + Thí nghiệm củng cố. 1.2.2. Thí nghiệm thực tập: (TNTT)  Khái niệm 3, tr 314: “ TNTT là thí nghiệm do học sinh tự tiến hành trên lớp (trong phòng thí nghiệm), ngoài lớp, ngoài nhà trường hoặc ở nhà với các mức độ tự lực khác nhau.”  TNTT được chia thành 3 loại sau: + Thí nghiệm trực diện. + Thí nghiệm thực hành vật lý. + Thí nghiệm và quan sát vật lý ở nhà. Trong đề tài này tôi nghiên cứu xoay quanh các thí nghiệm sau: Thí nghiệm mở đầu và thí nghiệm minh họa gọi chung là thí nghiệm biểu diễn. Sau đây tôi sẽ đi sâu vào nghiên cứu thí nghiệm biểu diễn. 1.3. Thí nghiệm biểu diễn 1.3.1. Mục đích của thí nghiệm Theo Nguyễn Đức Thâm 3, tr 312 và Lê Phước Lộc 2, tr 63, các loại thí nghiệm khác nhau được vận dụng vào những mục đích khác nhau.  Thí nghiệm mở đầu: Để đề xuất vấn đề nghiên cứu.  Thí nghiệm minh họa 3, tr 312: “ Nhằm kiểm chứng lại kiến thức đã học được xây dựng bằng con đường lý thuyết dựa trên những phép suy luận logic chặt chẽ (trong đó có suy luận toán học)” hoặc để minh họa cho một mối quan hệ của các đại lượng trong công thức, một tính chất riêng, một hệ quả của định luật hay một kết quả suy luận trực tiếp từ định luật. 1.3.2. Yêu cầu đối với việc sử dụng thí nghiệm biểu diễn trong dạy học Theo Nguyễn Đức Thâm 3, tr 325, để đạt được mục tiêu dạy học và phát huy đầy đủ chức năng của thí nghiệm trong dạy học, giáo viên phải tuân thủ các yêu cầu của việc: Đặt kế hoạch thí nghiệm, chuẩn bị thí nghiệm và bố trí thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm và xử lí kết quả.  Khi đặt kế hoạch thí nghiệm cần phải:  Xác định rõ mục đích thí nghiệm  Liệt kê những nhiệm vụ mà học sinh phải hoàn thành.  Đảm bảo tính trực quan, tính hiệu quả, tính an toàn trong dạy học.  Chuẩn bị thí nghiệm: Nghiên cứu những chức năng của dụng cụ thí nghiệm và kiểm tra kỹ sự hoạt động trước khi dạy trên lớp.  Bố trí thí nghiệm: Phải đảm bảo cho mọi học sinh đều nhìn rõ được dụng cụ hoặc nếu dụng cụ nhỏ thì phải có biện pháp cho học sinh ngồi ở những vị trí có thể quan sát được.  Tiến hành thí nghiệm: Giáo viên phải định hướng cho học sinh cần quan sát cái gì là trọng điểm, linh hoạt trong chuẩn bị bảng giá trị hợp lí, khi tiến hành thí nghiệm không che khuất tầm nhìn của học sinh.  Xử lí kết quả thí nghiệm: Phải đảm bảo tính trung thực, cẩn thận chu đáo trong tính toán, đối với thí nghiệm định tính đòi hỏi học sinh phải phát biểu kết quả đã quan sát, phân tích kết hợp suy luận logic để rút ra kết luận. 1.4. Vai trò và nhiệm vụ của giáo viên trong việc tổ chức thí nghiệm trong dạy học 1.4.1. Trước khi tiến hành thí nghiệm Thông thường giáo viên sẽ nêu lên mục đích thí nghiệm nhưng chỉ nêu như vậy thì chưa đặt học sinh vào thế chủ động đi “chinh phục” kiến thức. Vì vậy giai đoạn này nên đưa ra nhưng câu đố hoặc câu hỏi để kích thích sự tò mò lôi cuốn học sinh tham gia vào thí nghiệm một cách tự nguyện. Ví dụ: Khi làm thí nghiệm về định luật archimede với mục đích thí nghiệm mà giáo viên sẽ nêu lên là thí nghiệm nhằm xét trong điều kiện nào thì một vật nổi đựợc trong chất lỏng. Thay vì nói như vậy thì giáo viên sẽ hỏi để tiếp cận vấn đề như sau: Làm cách nào để một viên gạch có thể nổi trên mặt chất lỏng hoặc là có một chiếc tàu lớn và một cây kim nhỏ thả trên sông ta thấy chiếc tàu có khối lượng lớn thì lại nổi trong khi đó cây kim có khối lượng nhỏ thì lại chìm, tại sao vậy?. Từ đó kích thích được sự tò mò, lôi cuốn học sinh tham gia vào thí nghiệm. 1.4.2. Khi chuẩn bị thí nghiệm Trong các thí nghiệm, dụng cụ và phương án thí nghiệm luôn được giáo viên trình bày đầy đủ. Theo tôi, nên đặt câu hỏi dẫn dắt học sinh từng bước để các em tự tìm ra phương án thí nghiệm. Như vậy học sinh sẽ tăng khả năng tự lực và có thể tự lớn lên được. Ví dụ: Khi dạy bài thí nghiệm về lực từ tác dụng lên dòng điện thì giáo viên chuẩn bị sẵn dụng cụ: Nam châm chữ U, nguồn điện, khung dây. Nêu ra câu hỏi gợi mở để học sinh tự thiết lập mô hình thí nghiệm: Có một ít dây đồng, 1 cục pin, 1 nam châm thẳng làm thế nào tạo ra được cơ chế một động cơ điện, gợi ý: Hãy nhắc lại công dụng của từng dụng cụ. 1.4.3. Khi tổ chức thí nghiệm Ở giai đoạn này giáo viên nên cùng học sinh dự đoán kết quả, thầy và trò phải dựa vào những cơ sở nào đó đã học để dự đoán điều gì đó sắp xảy ra để đi đến kiến thức mới. 1.4.4. Khi giải thích cơ chế của hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm Khi dạy thí nghiệm, giáo viên nên để cho học sinh tự thể hiện tính phong phú của vật lý trong trí óc của học sinh bằng cách yêu cầu học sinh đưa ra cách giải thích của mình và khuyến khích học sinh đưa ra nhiều cách giải thích hoặc nhìn nhận khác nhau. Ví dụ: Trái đất quay xung quanh mặt trời, ngoài cách giải thích thường thấy là vì có lực hấp dẫn giữa trái đất và mặt trời ( theo cơ học Niutơn). Còn có thể giải thích như sau vì sự tồn tại của khối lượng trong không gian làm cho không gian bị cong đi (thuyết tương đối). 1.4.5. Vận dụng kết quả vào thí nghiệm thực tiễn, khuyến khích học sinh sáng tạo ra các thí nghiệm mới Ví dụ: Khi dạy xong thí nghiệm về sự nở vì nhiệt của vật rắn thì khuyến khích học sinh tự làm thí nghiệm ở nhà hoặc là tìm các hiện tượng trong tự nhiên, trong đời sống có liên quan đến hiện tượng này, chẳng hạn để khắc phục hiện tượng nở vì nhiệt của vật rắn thì các thanh ray đường sắt được đặt cách nhau một khoảng xác định. Khi đó kiến thức từ trang giấy đi trở lại thực tiễn cuộc sống và ngược lại. Vì vậy nó trở nên sống động và xanh tươi hơn. 1.5. Qui trình thiết kế thí nghiệm vào sử dụng thí nghiệm vào dạy học 1.5.1. Xác định cơ sở của việc lựa chọn nội dung làm thí nghiệm Khi thiết kế thí nghiệm, có thể dựa vào một trong các cơ sở sau:  Dựa vào công tác chuẩn bị và phương pháp tổ chức hoạt động dạy học trước khi lên lớp của giáo viên được trình bày trong sách giáo viên.  Dựa trên cơ sở thực tiễn như các hiện tượng trong tự nhiên, đồ vật thường thấy trong đời sống hằng ngày hay những ứng dụng trong kỹ thuật. Từ cơ sở đó liên tưởng đến nội dung bài dạy, lựa chọn các dụng cụ đơn giản để chế tạo thí nghiệm và đưa vào dạy học. 1.5.2. Tìm nội dung thích hợp cho thiết kế thí nghiệm Nội dung được chọn làm thí nghiệm có thể là:  Một hình ảnh thí nghiệm có sẵn trong sách giáo khoa.  Một bài tập củng cố cho học sinh vận dụng kiến thức sau khi học.  Một thí nghiệm có ý đồ có liên quan đến nội dung bài học để cùng dẫn dắt học sinh xây dựng kiến thức mới. 1.5.3. Thiết kế thí nghiệm  Bước 1: Xác định loại thí nghiệm Để xác định loại thí nghiệm cho phù hợp phải căn cứ vào nội dung lựa chọn làm thí nghiệm và mục tiêu của bài học, nội dung này thuộc phần nào trong sách giáo khoa để từ đó rút ra loại thí nghiệm.  Bước 2: Xác định mục đích thí nghiệm Căn cứ vào nội dung lựa chọn để làm thí nghiệm, mục tiêu của bài học và loại thí nghiệm từ đó xác định mục đích thí nghiệm.  Bước 3: Đề nghị dụng cụ và phương án thí nghiệm Dựa vào nội dung làm thí nghiệm để thiết kế phương án thí nghiệm và từ đó liệt kê được những dụng cụ chính và dụng cụ cần thiết để thực hành thiết kế thành công được bộ thí nghiệm.  Bước 4: Đưa ra tiến trình thí nghiệm Khi đề ra được phương án và dụng cụ thí nghiệm thì sắp xếp thứ tự từng bước từ đầu cho đến lúc làm thành công thí nghiệm.  Bước5: Chế tạo dụng cụ  Nêu ra tiến trình thực hành thiết kế thí nghiệm.  Bước nào cần lưu ý, lưu ý những gì để làm thành công dụng cụ.  Bước 6: Tiến trình làm thử thí nghiệm  Làm thử thí nghiệm theo tiến trình đã đưa ra.  Nhận xét: Ưu điểm, nhược điểm, lưu ý khi sử dụng dụng cụ thí nghiệm. 1.5.4 Hoàn chỉnh dụng cụ Căn cứ vào nhận xét tiến trình làm thử thí nghiệm để hoàn chỉnh dụng cụ, cụ thể như là:  Cần chỉnh sửa những gì để khắc phục nhược điểm.  Làm lại để kiểm tra kết quả. 1.5.5 Đề nghị cách tổ chức thí nghiệm trong dạy học Dụng cụ thí nghiệm được đưa vào dạy ở phần nào, định hướng cho học sinh tập trung chú ý vào phần nào của thí nghiệm. Tổ chức dạy như thế nào cho phù hợp phải căn cứ vào mục đích thí nghiệm và loại thí nghiệm. 2. VẬN DỤNG QUI TRÌNH ĐỂ THIẾT KẾ MỘT SỐ THÍ NGHIỆM HỖ TRỢ VÀO DẠY HỌC VẬT LÝ 10 NÂNG CAO 2.1. Bài 1: Chuyển động của vật bị ném 2.1.1. Xác định cơ sở của việc lựa chọn nội dung làm thí nghiệm Theo Nguyễn Thế Khôi 5, tr 90, yêu cầu chuẩn bị “ thí nghiệm như ở hình 18.4 SGK ” tôi thực hành thiết kế dụng cụ này. 2.1.2. Tìm nội dung thích hợp cho thiết kế thí nghiệm Nội dung thiết kế thí nghiệm thuộc phần 4 4, tr 83 là một hình ảnh thí nghiệm được xuất phát từ một bài toán: “ Một vật được ném từ điểm M ở độ cao h = 4.5 m với vận tốc ban đầu vo= 20 ms theo phương nằm ngang. Hãy xác định: a. Dạng quỹ đạo của nó. b. Thời gian vật bay trong không khí. c. Tầm bay xa của vât. d. Vận tốc của vật khi chạm đất. Lấy g = 10 ms2 bỏ qua lực cản của không khí.” Để giải quyết được bài toán này ta phải chứng minh được thời gian chuyển động của vật bị ném ngang bằng với thời gian rơi tự do ở cùng một độ cao. Trong bài này tôi chọn nội dung này để thiết kế thí nghiệm. 2.1.3. Thiết kế thí nghiệm  Bước 1: Xác định loại thí nghiệm Thí nghiệm kiểm chứng lại kết quả: Thời gian rơi tự do và thời gian chuyển động ném ngang là bằng nhau ở cùng một độ cao.  Bước 2: Mục đích thí nghiệm Kiểm chứng thời gian rơi tự do bằng với thời gian chuyển động ném ngang ở cùng một độ cao.  Bước 3: Đề nghị dụng cụ và phương án thí nghiệm  Dụng cụ:  2 viên bi cùng kích thước và khối lượng đường kính 2,5 cm làm vật rơi tự do và vật ném ngang.  1 thanh gỗ L dài 26 cm để tác dụng lực vào viên bi.  2 giá đỡ 2 viên bi có dạng hình hộp bằng gỗ có thể tích khảng 20cm3.  2 tấm bảng bằng gỗ để làm giá đỡ có diện tích bề mặt khoảng 540 cm2 và 250 cm2  1 lò xo có độ cứng k = 5Nm để kéo thanh L quay quanh 1 trục.  1 cây đinh làm trục quay, 2 cây đinh vít để móc lò xo.  1 cây búa hoặc thanh gỗ nặng để tác dụng lực vào thanh L làm 2 viên bi chuyển động.  Keo đốt dán, búa đóng đinh, nến kềm vặn đinh vít, thước thẳng. Bi A được đặt trên giá đỡ, bi B được giữ vào giá đỡ bởi một thanh L dưới tác dụng của lò xo. Khi ta tác dụng 1 lực vào thanh L bằng búa lúc này thanh nhôm gạt bi A theo phương ngang đồng thời bi B không được giữ vào giá đỡ nữa sẽ rơi tự do xuống nền gạch.  Phương án thí nghiệm + Để xác định được thời gian rơi tự do của bi B với thời gian chuyển động ném ngang của bi A có rơi đồng thời hay không thì ta lắng nghe tiếng va chạm của bi A và bi B xuống mặt sàn, nếu như tiếng va chạm cùng một lúc thì hai viên bi rơi trong cùng một thời gian. + Để tính được thời gian rơi của 2 vật ta áp dụng phương trình của vật rơi tự do ở độ cao h. khi vật chạm đất y = 0 .  Bước 4: Đưa ra tiến trình thí nghiệm

A MỞ ĐẦU

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Hiện nay chúng ta đang thực hiện việc đổi mới mạnh mẽ về nội dung và phương phápdạy học ở bậc trung học phổ thông, đối với các môn khoa học thực nghiệm nói chung vàmôn vật lý nói riêng đổi mới phải gắn liền với tăng cường sử dụng thí nghiệm trong quátrình dạy học Đây là nhiệm vụ khó khăn vì nhiều nguyên nhân, nhất là thiết bị thí nghiệmcòn thiếu, chưa đồng bộ, một số thì bị hư đã ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng giáodục

Công tác giáo dục của giáo viên luôn gắn liền với mục tiêu dạy học, để đạt được mục tiêu

đó không chỉ đòi hỏi ở năng lực của giáo viên mà còn có sự hỗ trợ của các công cụ thínghiệm Bởi lẽ quá trình nhận thức vật lý không phải bao giờ cũng diễn ra suôn sẻ thuận lợi

mà có những mâu thuẫn, những sự đấu tranh quyết liệt vì thế giới vật chất luôn tồn tại kháchquan không phụ thuộc vào ý muốn của con người, để nhận biết được các dấu hiệu bên ngoàicủa một sự vật, hiện tượng thì nhờ tác động của nó lên các giác quan Do đó tính trực quanđóng vai trò rất quan trọng trong dạy học

Trên thực tế, giờ học vật lý ở trường phổ thông, đa số giáo viên đã đưa thí nghiệm vàodạy học, tuy nhiên ở một số bài học vẫn chưa được cung cấp dụng cụ thí nghiệm hoặc trênthị trường chưa bán dụng cụ, điều này dẫn đến giáo viên phải giảng lý thuyết khô khan kémthuyết phục, gây ra tâm lý nhàm chán ở học sinh kéo theo việc tiếp thu kiến thức ở các emchỉ ở mức học thuộc lòng Vậy thì làm thế nào để truyền đạt kiến thức cho học sinh một cách

có hiệu quả nhất, là một giáo viên vật lý trong tương lai, tôi quyết định chọn đề tài “ thiết kếmột số thí nghiệm hỗ trợ cho việc dạy học vật lý 10 nâng cao ” với mong muốn bằng thínghiệm tự tạo để dạy học thì học sinh dễ dàng tiếp thu kiến thức từ đó tạo niềm đam mê vàhứng thú trong giờ học vật lý đồng thời rút ra một số kinh nghiệm để phục vụ cho công tácgiảng dạy sau này

2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Đề tài thực hiện các mục tiêu sau:

− Nghiên cứu cơ sở lý luận của các loại thí nghiệm trong dạy học vật lý

− Xây dựng qui trình thiết kế thí nghiệm vật lý

− Vận dụng qui trình thiết kế để thực hành thiết kế một số thí nghiệm hỗ trợ vào dạy họcvật lý 10 nâng cao

− Thực tập trên các thí nghiệm đã thiết kế

3 GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI

Trong phạm vi của tiểu luận, tôi chỉ nghiên cứu lý thuyết cơ bản phục vụ cho việc thiết kế

và sử dụng thí nghiệm, xây dựng qui trình thiết kế thí nghiệm và vận dụng qui trình đó đểthiết kế một số thí nghiệm vật lý 10 nâng cao

4 PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI

* Phương pháp

Để thực hiện đề tài này tôi đã sử dụng các phương pháp sau

− Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Tiến hành đọc và tìm các tài liệu có liên quan sau

đó phân tích, tổng hợp lại cho hoàn chỉnh và phù hợp với mục tiêu của đề tài, sau cùngxây dựng qui trình thiết kế thí nghiệm

− Thiết kế thí nghiệm: Thực hành thiết kế thí nghiệm và quan sát hiện tượng thí nghiệm

* Phương tiện

Để thực hiện đề tài này tôi đã sử dụng các phương tiện: Tài liệu sách, công cụ tìm kiếmthông tin qua mạng internet, máy chụp ảnh ghi lại dụng cụ và hiện tượng trong thí nghiệm,dụng cụ và nguyên liệu để chế tạo được thí nghiệm( tên dụng cụ sẽ được nêu cụ thể trongphần thực hành thiết kế thí nghiệm)

5 CÁC BƯỚC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

Tôi đã thực hiện đề tài qua 6 bước

− Xác định mục tiêu của đề tài

− Nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến đề tài

− Lập đề cương nghiên cứu

− Xây dựng qui trình thiết kế thí nghiệm

− Thực hành thiết kế thí nghiệm vật lý 10 nâng cao

− Viết báo cáo cho đề tài đã thực hiện

− Báo cáo kết quả của đề tài

B NỘI DUNG

1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT

1.1 Tầm quan trọng của thí nghiệm trong dạy học vật lý

Theo Nguyễn Đức Thâm [3, tr 289] thí nghiệm có các tầm quan trọng sau đây:

“- Thí nghiệm là phương tiện của việc thu nhận tri thức (nguồn trực tiếp của tri thức)

- Thí nghiệm là phương tiện kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu được

- Thí nghiệm là phương tiện của việc thu nhận tri thức đã thu được vào thực tiễn

- Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức vật lý ”

- “Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện của học sinh ” bao gồm:

+ Thí nghiệm là phương tiện để nâng cao chất lượng kiến thức và rèn luyện kỹ năng kỹxảo về vật lý của học sinh

+ Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập vật lý, tổ chức quá trình học tậptích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh

+ Thí nghiệm là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc tập thể khác nhau, bồi dưỡngcác phẩm chất đạo đức của học sinh

- Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hóa và trực quan trong dạy học vật lý

Với những tầm quan trọng khác nhau dẫn đến mục đích thí nghiệm cũng khác nhau vì vậythí nghiệm được phân ra nhiều loại khác nhau

1.2 Sự phân loại thí nghiệm

Theo Nguyễn Đức Thâm [3, tr 311], thí nghiệm được phân ra hai loại được sử dụng trongdạy học vật lý ở trường phổ thông đó là: Thí nghiệm biểu diễn và thí nghiệm thực tập

1.2.1 Thí nghiệm biểu diễn: (TNBD)

− Khái niệm [3, tr 312]: TNBD là thí nghiệm “ được giáo viên tiến hành ở trên lớp, trongcác giờ học nghiên cứu kiến thức mới và có thể ở các giờ học củng cố kiến thức của họcsinh.”

− Theo Nguyễn Đức Thâm [3, tr 312], thí nghiệm biểu diễn có 3 loại:

+ Thí nghiệm mở đầu

+ Thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng Trong thí nghiệm này được chia ra hai loại là: Thínghiệm nghiên cứu khảo sát và thí nghiệm nghiên cứu minh họa ( thí nghiệm minh họa).+ Thí nghiệm củng cố

1.2.2 Thí nghiệm thực tập: (TNTT)

− Khái niệm [3, tr 314]: “ TNTT là thí nghiệm do học sinh tự tiến hành trên lớp (trongphòng thí nghiệm), ngoài lớp, ngoài nhà trường hoặc ở nhà với các mức độ tự lực khácnhau.”

− TNTT được chia thành 3 loại sau:

1.3 Thí nghiệm biểu diễn

1.3.1 Mục đích của thí nghiệm

Theo Nguyễn Đức Thâm [3, tr 312] và Lê Phước Lộc [2, tr 63], các loại thí nghiệm khác nhau được vận dụng vào những mục đích khác nhau

− Thí nghiệm mở đầu: Để đề xuất vấn đề nghiên cứu

− Thí nghiệm minh họa [3, tr 312]: “ Nhằm kiểm chứng lại kiến thức đã học được xâydựng bằng con đường lý thuyết dựa trên những phép suy luận logic chặt chẽ (trong đó

có suy luận toán học)” hoặc để minh họa cho một mối quan hệ của các đại lượng trongcông thức, một tính chất riêng, một hệ quả của định luật hay một kết quả suy luận trựctiếp từ định luật

1.3.2 Yêu cầu đối với việc sử dụng thí nghiệm biểu diễn trong dạy học

Theo Nguyễn Đức Thâm [3, tr 325], để đạt được mục tiêu dạy học và phát huy đầy đủ chức năng của thí nghiệm trong dạy học, giáo viên phải tuân thủ các yêu cầu của việc: Đặt

kế hoạch thí nghiệm, chuẩn bị thí nghiệm và bố trí thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm và xử lí kết quả

− Khi đặt kế hoạch thí nghiệm cần phải:

+ Xác định rõ mục đích thí nghiệm

+ Liệt kê những nhiệm vụ mà học sinh phải hoàn thành

+ Đảm bảo tính trực quan, tính hiệu quả, tính an toàn trong dạy học

− Chuẩn bị thí nghiệm: Nghiên cứu những chức năng của dụng cụ thí nghiệm và kiểm tra

kỹ sự hoạt động trước khi dạy trên lớp

− Bố trí thí nghiệm: Phải đảm bảo cho mọi học sinh đều nhìn rõ được dụng cụ hoặc nếudụng cụ nhỏ thì phải có biện pháp cho học sinh ngồi ở những vị trí có thể quan sát được

− Tiến hành thí nghiệm: Giáo viên phải định hướng cho học sinh cần quan sát cái gì làtrọng điểm, linh hoạt trong chuẩn bị bảng giá trị hợp lí, khi tiến hành thí nghiệm khôngche khuất tầm nhìn của học sinh

− Xử lí kết quả thí nghiệm: Phải đảm bảo tính trung thực, cẩn thận chu đáo trong tính toán,đối với thí nghiệm định tính đòi hỏi học sinh phải phát biểu kết quả đã quan sát, phântích kết hợp suy luận logic để rút ra kết luận

1.4 Vai trò và nhiệm vụ của giáo viên trong việc tổ chức thí nghiệm trong dạy học

1.4.1 Trước khi tiến hành thí nghiệm

Thông thường giáo viên sẽ nêu lên mục đích thí nghiệm nhưng chỉ nêu như vậy thì chưa đặt học sinh vào thế chủ động đi “chinh phục” kiến thức Vì vậy giai đoạn này nên đưa ra nhưng câu đố hoặc câu hỏi để kích thích sự tò mò lôi cuốn học sinh tham gia vào thí nghiệm một cách tự nguyện.

Ví dụ: Khi làm thí nghiệm về định luật archimede với mục đích thí nghiệm mà giáo viên sẽnêu lên là thí nghiệm nhằm xét trong điều kiện nào thì một vật nổi đựợc trong chất lỏng.Thay vì nói như vậy thì giáo viên sẽ hỏi để tiếp cận vấn đề như sau: Làm cách nào để mộtviên gạch có thể nổi trên mặt chất lỏng hoặc là có một chiếc tàu lớn và một cây kim nhỏ thảtrên sông ta thấy chiếc tàu có khối lượng lớn thì lại nổi trong khi đó cây kim có khối lượngnhỏ thì lại chìm, tại sao vậy? Từ đó kích thích được sự tò mò, lôi cuốn học sinh tham giavào thí nghiệm

1.4.2 Khi chuẩn bị thí nghiệm

Trong các thí nghiệm, dụng cụ và phương án thí nghiệm luôn được giáo viên trình bàyđầy đủ Theo tôi, nên đặt câu hỏi dẫn dắt học sinh từng bước để các em tự tìm ra phương ánthí nghiệm Như vậy học sinh sẽ tăng khả năng tự lực và có thể tự lớn lên được

Ví dụ: Khi dạy bài thí nghiệm về lực từ tác dụng lên dòng điện thì giáo viên chuẩn bị sẵndụng cụ: Nam châm chữ U, nguồn điện, khung dây Nêu ra câu hỏi gợi mở để học sinh tựthiết lập mô hình thí nghiệm: Có một ít dây đồng, 1 cục pin, 1 nam châm thẳng làm thế nàotạo ra được cơ chế một động cơ điện, gợi ý: Hãy nhắc lại công dụng của từng dụng cụ

1.4.3 Khi tổ chức thí nghiệm

Ở giai đoạn này giáo viên nên cùng học sinh dự đoán kết quả, thầy và trò phải dựa vàonhững cơ sở nào đó đã học để dự đoán điều gì đó sắp xảy ra để đi đến kiến thức mới

1.4.4 Khi giải thích cơ chế của hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm

Khi dạy thí nghiệm, giáo viên nên để cho học sinh tự thể hiện tính phong phú của vật lýtrong trí óc của học sinh bằng cách yêu cầu học sinh đưa ra cách giải thích của mình vàkhuyến khích học sinh đưa ra nhiều cách giải thích hoặc nhìn nhận khác nhau

Ví dụ: Trái đất quay xung quanh mặt trời, ngoài cách giải thích thường thấy là vì có lựchấp dẫn giữa trái đất và mặt trời ( theo cơ học Niutơn) Còn có thể giải thích như sau vì sựtồn tại của khối lượng trong không gian làm cho không gian bị cong đi (thuyết tương đối)

1.4.5 Vận dụng kết quả vào thí nghiệm thực tiễn, khuyến khích học sinh sáng tạo ra

các thí nghiệm mới

Ví dụ: Khi dạy xong thí nghiệm về sự nở vì nhiệt của vật rắn thì khuyến khích học sinh tựlàm thí nghiệm ở nhà hoặc là tìm các hiện tượng trong tự nhiên, trong đời sống có liên quanđến hiện tượng này, chẳng hạn để khắc phục hiện tượng nở vì nhiệt của vật rắn thì các thanhray đường sắt được đặt cách nhau một khoảng xác định Khi đó kiến thức từ trang giấy đi trởlại thực tiễn cuộc sống và ngược lại Vì vậy nó trở nên sống động và xanh tươi hơn

1.5 Qui trình thiết kế thí nghiệm vào sử dụng thí nghiệm vào dạy học

1.5.1 Xác định cơ sở của việc lựa chọn nội dung làm thí nghiệm

Khi thiết kế thí nghiệm, có thể dựa vào một trong các cơ sở sau:

− Dựa vào công tác chuẩn bị và phương pháp tổ chức hoạt động dạy học trước khi lên lớpcủa giáo viên được trình bày trong sách giáo viên

− Dựa trên cơ sở thực tiễn như các hiện tượng trong tự nhiên, đồ vật thường thấy trongđời sống hằng ngày hay những ứng dụng trong kỹ thuật Từ cơ sở đó liên tưởng đến nộidung bài dạy, lựa chọn các dụng cụ đơn giản để chế tạo thí nghiệm và đưa vào dạy học

1.5.2 Tìm nội dung thích hợp cho thiết kế thí nghiệm

Nội dung được chọn làm thí nghiệm có thể là:

− Một hình ảnh thí nghiệm có sẵn trong sách giáo khoa

− Một bài tập củng cố cho học sinh vận dụng kiến thức sau khi học

− Một thí nghiệm có ý đồ có liên quan đến nội dung bài học để cùng dẫn dắt học sinh xâydựng kiến thức mới

1.5.3 Thiết kế thí nghiệm

 Bước 1: Xác định loại thí nghiệm

Để xác định loại thí nghiệm cho phù hợp phải căn cứ vào nội dung lựa chọn làm thí nghiệm và mục tiêu của bài học, nội dung này thuộc phần nào trong sách giáo khoa để từ đó rút ra loại thí nghiệm

 Bước 2: Xác định mục đích thí nghiệm

Căn cứ vào nội dung lựa chọn để làm thí nghiệm, mục tiêu của bài học và loại thí nghiệm

từ đó xác định mục đích thí nghiệm

 Bước 3: Đề nghị dụng cụ và phương án thí nghiệm

Dựa vào nội dung làm thí nghiệm để thiết kế phương án thí nghiệm và từ đó liệt kê đượcnhững dụng cụ chính và dụng cụ cần thiết để thực hành thiết kế thành công được bộ thínghiệm

 Bước 4: Đưa ra tiến trình thí nghiệm

Khi đề ra được phương án và dụng cụ thí nghiệm thì sắp xếp thứ tự từng bước từ đầu chođến lúc làm thành công thí nghiệm

 Bước5: Chế tạo dụng cụ

− Nêu ra tiến trình thực hành thiết kế thí nghiệm

− Bước nào cần lưu ý, lưu ý những gì để làm thành công dụng cụ

 Bước 6: Tiến trình làm thử thí nghiệm

− Làm thử thí nghiệm theo tiến trình đã đưa ra

− Nhận xét: Ưu điểm, nhược điểm, lưu ý khi sử dụng dụng cụ thí nghiệm

1.5.4 Hoàn chỉnh dụng cụ

Căn cứ vào nhận xét tiến trình làm thử thí nghiệm để hoàn chỉnh dụng cụ, cụ thể như là:

− Cần chỉnh sửa những gì để khắc phục nhược điểm

− Làm lại để kiểm tra kết quả.

1.5.5 Đề nghị cách tổ chức thí nghiệm trong dạy học

Dụng cụ thí nghiệm được đưa vào dạy ở phần nào, định hướng cho học sinh tập trung chú

ý vào phần nào của thí nghiệm Tổ chức dạy như thế nào cho phù hợp phải căn cứ vào mục đích thí nghiệm và loại thí nghiệm

2 VẬN DỤNG QUI TRÌNH ĐỂ THIẾT KẾ MỘT SỐ THÍ NGHIỆM HỖ TRỢ VÀO DẠY HỌC VẬT LÝ 10 NÂNG CAO

2.1 Bài 1: Chuyển động của vật bị ném

2.1.1 Xác định cơ sở của việc lựa chọn nội dung làm thí nghiệm

Theo Nguyễn Thế Khôi [5, tr 90], yêu cầu chuẩn bị “ thí nghiệm như ở hình 18.4 SGK ”tôi thực hành thiết kế dụng cụ này

2.1.2 Tìm nội dung thích hợp cho thiết kế thí nghiệm

Nội dung thiết kế thí nghiệm thuộc phần 4 [4, tr 83] là một hình ảnh thí nghiệm được xuấtphát từ một bài toán: “ Một vật được ném từ điểm M ở độ cao h = 4.5 m với vận tốc ban đầuvo= 20 m/s theo phương nằm ngang Hãy xác định:

a Dạng quỹ đạo của nó

b Thời gian vật bay trong không khí

c Tầm bay xa của vât

d Vận tốc của vật khi chạm đất

Lấy g = 10 m/s2 bỏ qua lực cản của không khí.”

Để giải quyết được bài toán này ta phải chứng minh được thời gian chuyển động của vật bịném ngang bằng với thời gian rơi tự do ở cùng một độ cao Trong bài này tôi chọn nội dungnày để thiết kế thí nghiệm

2.1.3 Thiết kế thí nghiệm

 Bước 1: Xác định loại thí nghiệm

Thí nghiệm kiểm chứng lại kết quả: Thời gian rơi tự do và thời gian chuyển động némngang là bằng nhau ở cùng một độ cao

+1 lò xo có độ cứng k = 5N/m để kéo thanh L quay quanh 1 trục.

+1 cây đinh làm trục quay, 2 cây đinh vít để móc lò xo

+ 1 cây búa hoặc thanh gỗ nặng để tác dụng lực vào thanh L làm 2 viên bi chuyển động

+Keo đốt dán, búa đóng đinh, nến kềm vặn đinh vít, thước thẳng

Bi A được đặt trên giá đỡ, bi B được giữ vào giá đỡ bởi một thanh L dưới tác dụng của

lò xo Khi ta tác dụng 1 lực vào thanh L bằng búa lúc này thanh nhôm gạt bi A theo phươngngang đồng thời bi B không được giữ vào giá đỡ nữa sẽ rơi tự do xuống nền gạch

− Phương án thí nghiệm+ Để xác định được thời gian rơi tự do của bi B với thời gian chuyển động ném ngangcủa bi A có rơi đồng thời hay không thì ta lắng nghe tiếng va chạm của bi A và bi Bxuống mặt sàn, nếu như tiếng va chạm cùng một lúc thì hai viên bi rơi trong cùngmột thời gian

+ Để tính được thời gian rơi của 2 vật ta áp dụng phương trình của vật rơi tự do ở độcao h

2

2

gt h

 Bước 4: Đưa ra tiến trình thí nghiệm

− B1: Đặt 2 viên bi lên 2 giá đỡ hình hộp

− B2: Dùng thước thẳng chỉnh 2 viên bi theo phương ngang cho bằng độ cao so với mặtđất

− B3: Dùng búa hoặc thanh gỗ nặng tác dụng lực vào phần phía dưới trục của thanh L vềphía viên bi A Lúc này bi A chuyển động ném ngang, bi B chuyển động rơi tự do

− B4: Khi bước 3 vừa xong thì chú ý lắng nghe tiếng va chạm của 2 viên bi trên mặt sàn.Kết luận kết quả thí nghiệm

 Bước 5: Chế tạo dụng cụ

Khi chế tạo dụng cụ phải tuân theo các trình tự sau

− B1: Đặt thanh L, 2 giá đỡ hình hộp, 2 viên trên giá S1, dùng thước thẳng đánh dấu vị trícủa 2 giá đỡ, đánh dấu vị trí để lắp trục vào thanh L và bảng S1

− B2: Dùng keo dán các giá gỗ hình hộp vào vị trí được đánh dấu ở bảng S1, vặn đinh vítvào đầu trên của thanh L, đóng đinh vào vị trí được đánh dấu ở thanh L và bảngS1( chú ý 2 vị trí này được đánh dấu trùng nhau khi đóng đinh vào thanh L làm trụcquay)

− B3: Móc một đầu lò xo vào đinh vít được bắt vào thanh L tại vị trí (1), đầu còn lạiđược móc vào đinh vít, đinh vít được bắt chặt vào bảng S1 ở vị trí (2) Bước này quantrọng, khoảng cách từ (1) đến (2) có độ dài lớn hơn độ dài của lò xo lúc chưa dãn Khilắp lò xo xong thì mặc nhiên lò xo sẽ kéo thanh L ép bi B để bi B không bị rơi xuốngcòn bi A tiếp xúc với thanh L, được đặt yên trên giá đỡ

− B4: Dán keo vào bảng S1 và bảng S2, hợp nhau một góc 900, chú ý mép S2 phải bằngvới mặt phẳng S1 để không cản đường rơi của bi B Ta được dụng cụ như hình trên

 Bước 6: Tiến trình làm thử thí nghiệm

− Đặt dụng cụ ở một độ cao cố định

− Đặt bi A lên giá đỡ, bi B được ép vào giá đỡ, dùng thước canh đều theo phương ngangcho 2 bi ở cùng một độ cao

− Tác dụng lực vào phần phía dưới của thanh L, gần chỗ tiếp xúc với viên bi

− Bi B rơi tự do, bi A chuyển động ném ngang

− 2 bi chạm nền gạch nghe âm thanh va chạm vào nền cùng một lúc

S2

Tác dụng lực vào

đoạn này của

* Nhận xét

− 2 bi chạm đất cùng một lúc, thực hiệm thí nghiệm đơn giản

− Đầu trên của thanh L có thể bị ma sát với bảng S1, nên khi lò xo kéo thanh L phải dùnglực nhiều, thanh quay không tốt

− Lò xo có thể tiếp xúc với bảng dẫn đến độ dãn kém, làm giảm lực ép của thanh vào bi

2.1.4 Hoàn chỉnh dụng cụ thí nghiệm

Với nhận xét trên, tôi đã hoàn chỉnh dụng cụ qua các bước làm sau đây:

− Chỉnh lại trục quay của thanh L dài hơn, để thanh L không tiếp xúc với bảng

− Vặn đinh vít ở (2) sao cho đầu đinh không được sát vào mặt bảng S1 mà cách 1 khoảng1/2 chiều dài đinh vít để lò xo không tiếp xúc với mặt bảng S1

− Khi ngưng làm thí nghiệm thì không nên để bi B ép vào giá đỡ vì nếu để lâu làm độcứng của lò xo bị giảm làm cho lực ép vào bi B bị yếu dẫn đến thí nghiệm khôngthành công

2.1.5 Đề nghị cách tổ chức thí nghiệm trong dạy học

− Khi dạy xong câu b của bài toán thì đưa thí nghiệm kiểm chứng vào bài tập

− Định hướng cho học sinh tập trung chú ý vào sự va chạm của bi với nền đất: Sau khitác dụng lực vào thanh L, lắng nghe âm thanh lúc chạm đất của hai viên bi và kết luận

− Gọi học sinh lên bảng làm thí nghiệm và lớp cùng quan sát

− Có thể cho học sinh thảo luận để tính thời gian rơi của vật trong thí nghiệm này

2.2 Bài 2: Định luật bảo toàn động lượng

2.2.1 Xác định cơ sở của việc lựa chọn nội dung làm thí nghiệm

Tôi dựa vào 2 cơ sở sau:

− Theo Nguyễn Thế Khôi [5, tr 141] đưa ra gợi ý về phương pháp và tổ chức hoạt độngdạy học trong sách giáo viên để thiết kế thí nghiệm sau khi dạy xong phần nội dungđịnh luật bảo toàn động lượng rồi làm thí nghiệm để kiểm chứng định luật

− Trong quân đội, khi người lính cầm súng bắn, họ phải đặt báng súng tựa vào vai đểgiảm lực đẩy súng giật về phía sau, sau khi đạn rời khỏi nòng súng

Đặt báng súng tì vào vai

F 

2.2.2 Tìm nội dung thích hợp cho việc thiết kế thí nghiệm

Định luật bảo toàn động lượng được xây dựng bằng diễn dịch toán học, đưa ra khái niệmđộng lượng rồi mới đi đến định luật Vậy nội dung thích hợp cần đưa thí nghiệm vào dạyhọc thì chỉ có thể là mục “d thí nghiệm kiểm chứng định luật.”

2.2.3 Thiết kế thí nghiệm

 Bước 1: Xác định loại thí nghiệm

Nội dung để thiết kế thí nghiệm thuộc loại thí nghiệm kiểm chứng một định luật

 Bước 2: Mục đích thí nghiệm

Thí nghiệm kiểm chứng lại định luật bảo toàn động lượng

 Bước 3: Đề nghị dụng cụ và phương án thí nghiệm

− Dụng cụ

+ Một lò xo có độ cứng khoảng 5N, 2 viên bi đồng chất có khối lượng bằng nhau, 1dây thép dài khoảng 8 cm, dây chỉ, đinh ghim giấy, giá đỡ, 1 cuộn dây đồng nhỏ,keo đốt dán, 1 giá đỡ nằm ngang và 1 giá đỡ thẳng đứng

+ Kềm, búa, kéo hoặc que diêm, thước thẳng, cát

− Phương án thí nghiệm

+ Để kiểm chứng được động lượng lúc đầu bằng với động lượng lúc sau thì đo quảngđường S1 và S2 của 2 vật sau khi rơi chạm vào giá đỡ nằm ngang Với cùng một thờigian rơi ∆t thì ta có:

Vận tốc lúc đầu của hai vật: V1 = V2 = 0

Vận tốc lúc sau của hai vật:

1

2 2

m

m V

m

S = ( với m1 và m2 đã biết).

+ Thí nghiệm kiểm tra đo được S1 và S2 trên thực tế và so sánh với giá trị lý thuyết đểkiểm chứng

 Bước 4: Đưa ra tiến trình thí nghiệm

− 1 viên bi được cột dây chỉ nối với đinh ghim giấy móc vào viên bi còn lại 2 viên binén lò xo một lực F

− Dùng kéo hoặc que diêm để cắt đứt dây chỉ

− Quan sát vật chuyển động, đánh dấu 2 viên bi chạm vào giá đỡ, đo được đoạn đườngS1 và S2

− So sánh giá trị S1, S2 đo được với giá trị S1, S2 từ lý thuyết, rút ra kết luận

 Bước 5: Chế tạo dụng cụ

− B1: Đánh dấu trung điểm của đoạn dây thép, lấy trung điểm làm chuẩn, bẻ gập hai đầudây thép lại Dùng kềm ép hai đoạn dây thép bẻ ghập lại gần nhau thật chặt, để một lổnhỏ tại trung điểm của đoạn dây thép, lổ này để xuyên lò xo qua.

− B2: Đóng dây thép vào giá thẳng đứng khoảng 2 cm

− B3: Xuyên lò xo vào lỗ dây thép,để dây thép đỡ lấy lò xo nằm cân bằng

− B4: Quấn dây đồng vào phần dây thép không bị đóng xuống giá thẳng đứng, để dâythép giữ chặt lò xo nằm cân bằng

− B5: Dán keo vào giá đỡ thẳng đứng đặt trên giá đỡ nằm ngang

− B6: Cuộc chỉ vào 1 trong 2 viên bi, dùng kềm uốn đinh ghim giấy có dạng cây móc,cuộc một đầu còn lại của sợi chỉ vào móc để dễ móc vào viên bi còn lại Ta được dụng

cụ như hình dưới

 Bước 6: Tiến trình làm thử thí nghiệm

− Viên bi cột chỉ và móc xuyên qua lò xo móc vào

viên bi còn lại, 2 viên bi nén lò xo 1 lực F

− Dùng kéo hoặc que diêm làm đứt dây Hai viên bi

chuyển động về hai phía ngược nhau, khi chạm

vào giá nằm ngang thì 2 bi cách giá thẳng đứng

khoảng cách S1 và S2 gần bằng nhau

* Nhận xét

− Vì giá đỡ thẳng đứng được làm bằng ván ép và bề rộng nhỏ nên khi đóng dây thép vào

có thể bị nứt

− Vị trí rơi của hai bi chưa đạt do lò xo chưa cân bằng lúc cắt dây

− Lúc xuyên dây chỉ qua lò xo để móc vào bi còn lại bước này mất nhiều thời gian

Giá thẳng đứng

Giá nằm ngang

Dán keo vào chỗ tiếp xúc giữa 2 giá đỡ

− Thí nghiệm xong lần thứ nhất, nếu làm lại lần hai thì mất nhiều thời gian hơn lần một.

2.2.4 Hoàn chỉnh dụng cụ thí nghiệm

Căn cứ vào nhận xét tiến trình làm thử thí nghiệm tôi đã hoàn chỉnh dụng cụ lại qua cácbước sau:

− Dán keo vào chỗ bị nứt

− Trước khi cắt dây chú ý chỉnh lò xo cân bằng theo phương nằm ngang

− Để xuyên dây chỉ qua lò xo nhanh, ta dịch chuyển giá đỡ sao cho lò xo thẳng đứng rồixuyên dây chỉ qua lò xo thẳng đứng, móc vào bi còn lại dễ hơn

− Cần phải chuẩn bị nhiều dây chỉ cuộc vào móc sẳng để thí nghiệm lần hai nhanh hơn

− Kiểm tra chỗ dán keo vào giá đỡ để giữ cho giá đỡ thẳng đứng được chắc chắn

2.2.5 Đề nghị cách tổ chức thí nghiệm trong dạy học

− Khi tiến hành thí nghiệm kiểm chứng cho học sinh xem, ở bước luồn dây chỉ qua lò xo

có thể gọi học sinh lên bảng hỗ trợ để dễ làm và không bị mất nhiều thời gian

− Nếu thí nghiệm chỉ với mục đích minh họa cho học sinh xem thì không cần đo S1,S2,chỉcần cho học sinh nhận xét hiện tượng và kết luận kết quả của thí nghiệm

− Nếu thí nghiệm cần lấy số liệu chính xác thì trước khi cắt dây, rải đều một lớp cát trêngiá đỡ nằm ngang để đánh dấu vị trí và đo được quảng đường của bi đi được, chuẩn bịthêm bảng số liệu đã thí nghiệm sẳng ở nhà

2.3 Bài 3: Sự chảy thành dòng của chất khí Định luật Béc-Nu-Li

2.3.1 Xác định cơ sở của việc lựa chọn nội dung làm thí nghiệm

Tôi xuất phát từ thực tiễn quan sát được:

− Khi chạy xe đạp hoặc xe gắn máy cách xe đò hoặc xe chở hàng một khoảng cách nhỏnhất định, ta có cảm giác xe hút vào ta một lực F

− Trong chiếc bình xịt nước tưới hoa có hệ thống xé chất lỏng thành hạt nhỏ Khi nắm taycầm của bình xịt và bóp mạnh lúc này tiết diện dòng khí đi ngang miệng bình được lắpđặt tại đó nhỏ nhưng vận tốc dòng khí đi ngang miệng bình lớn làm cho chất lỏng bị hút

từ trong bình lên miệng chai và tại đây vận tốc dòng khí lớn đã xé chất lỏng thành nhiềuhạt nhỏ như sương

d

F 