SKKN: PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY CÁC BÀI TẬP NHIỆT HỌC MÔN VẬT LÍ 8

Tên đề tài: PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY CÁC BÀI TẬP NHIỆT HỌCA/ PHẦN MỞ ĐẦU 1/ Lí do chọn đề tài: Hưởng ứng cuộc vận động của ngành giáo dục: "Trường học thân thiện,học sinh tích cực”, “Mỗi th

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Họ tên: Phùng Văn Hoạ

Ngày tháng năm sinh: 09/10/1979

Năm vào ngành: 2001

Năm vào Đảng: 2005.

Trình độ chuyên môn: Đại học Sư phạm Hà Nội - Hệ tại chức.

Chức vụ và đơn vị trường công tác: Giáo viên trường THCS Phú Sơn.

Bộ môn giảng dạy: Vật Lí.

Trình độ chính trị: Sơ cấp.

Trình độ tin học: Trình độ A.

Tên đề tài: PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY CÁC BÀI TẬP NHIỆT HỌC

A/ PHẦN MỞ ĐẦU 1/ Lí do chọn đề tài:

Hưởng ứng cuộc vận động của ngành giáo dục: "Trường học thân thiện,học sinh tích cực”, “Mỗi thầy cô là một tấm gương sáng về tự học và rèn luyện”,

“ Nói không với tiêu cực và bệnh thành tích trong giáo dục”, hơn bao giờ hết,chất lượng giáo dục phải được đặt lên hàng đầu Học sinh phải học thật, thi thật.giáo viên phải kiểm tra, đánh giá và phản ánh thật Như vậy sẽ không tránh khỏinhững kết quả thực tế cũng “rất thật” nhưng lại không như mong muốn! Vậylàm thế nào để có được một kết quả phản ánh đúng thực tế lại vừa được xã hộimong muốn và chấp nhận? Có lẽ chỉ có con đường là nâng cao chất lượng giáodục mới làm thỏa mãn đòi hỏi của xã hội cũng nhu xu thế chung của thời đại.Muốn vậy, học sinh phải tích cực, không ngừng học tập, giáo viên phải khôngngừng tìm tòi, nghiên cứu để để trau dồi trình độ chuyên môn nghiệp vụ

“Nhiệt học” là một trong những chủ đề tương đối đa dạng, phong phú vàhết sức quan trọng trong chương trình vật lý lớp 8 Tuy nhiên, hiện nay vớichương trình đổi mới, nội dung các bài học trong sách giáo khoa đã tinh giảm đikhá nhiều khiến cho việc cung cấp kiến thức nâng cao cho các đối tượng họcsinh khá, giỏi và nhất là việc bồi dưỡng kiến thức nâng cao cho học sinh giỏigặp không ít khó khăn Vậy làm thế nào để học sinh có thể nắm bắt lý thuyết,hiểu rõ vấn đề và vận dụng linh hoạt, có được thao tác, kỹ năng trong việc giảibài tập nhiệt học và yêu thích môn học này Để nâng cao chất lượng giảng dạy,giúp học sinh nắm vững kiến thức, kĩ năng giải các bài tập nhiệt học thì giáoviên phải có phương pháp giảng dạy phù hợp, đạt hiệu quả Muốn có phươngpháp phù hợp, hiệu quả cao thì cần phải có nhiều đề tài nghiên cứu về vấn đềnày Chính vì vậy, tôi cũng xin mạnh dạn đóng góp một vài ý kiến về

" phương pháp giảng dạy các bại tập nhiệt học”.

2/ Mục đích nghiên cứu.

Sau khi nhận thấy những tồn tại về cách giải bài tập vật lý lớp 8, tôi đã đisâu nghiên cứu, khảo sát thực trạng giải bài tập phần nhiệt học ở các em Thôngqua đó tôi đã tìm ra biện pháp khắc phục những tồn tại để hướng tới cho họcsinh cách giải bài tập có hiệu quả hơn Nhằm hình thành cho học sinh một cáchtổng quan về phương pháp giải một bài tập nhiệt học, từ đó các em có thể vậndụng một cách thành thạo và linh hoạt trong việc giải các bài tập, nâng cao hiệuquả của bài tập, giúp các em nắm vững kiến thức trong quá trình học tập

2

3/ Nhiệm vụ nghiên cứu:

Đề tài nêu và giải quyết một số vấn đề sau:

- Tìm hiểu cơ sở lý luận về việc giải bài tập phần nhiệt học

- Tìm hiểu cơ sở thực tế về thực trạng giảng dạy sao cho phù hợp với đốitượng học sinh

- Phân loại và hướng dẫn học sinh giải một số bài tập Vật Lí

- Kết quả đạt được

4/ Đối tượng nghiên cứu:

Phương pháp giảng dạy các bài tập nhiệt học áp dụng cho học sinh trườngTHCS Phú Sơn qua năm học 2013-2014

5/ Phương pháp nghiên cứu:

Phương pháp Nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu các tài liệu liên quan tớiviệc sử dụng bài tập trong dạy học Vật Lí, các tài liệu nói về phương pháp giảibài tập Vật Lí

Phương pháp thống kê, tổng hợp, so sánh, khảo sát thực tế

Phương pháp giao tiếp: tìm hiểu ở học sinh về cách giải các loại bài tậpphần nhiệt học

Phương pháp so sánh đối chiếu, soạn giáo án dạy thực nghiệm để so sánhchất lượng đạt hiệu quả như thế nào?

Phương pháp điều tra Sư Phạm

Phương pháp quan sát Sư Phạm

Phương pháp thực nghiệm Sư Phạm: Áp dụng đề tài vào dạy học thực tế

từ đó thu thập thông tin để điều chỉnh cho phù hợp

6/ Phạm vi và thời gian thực hiên đề tài:

Đề tài được thực hiện ở môn Vật Lí tại trường THCS Phú Sơn trong nămhọc 2013 - 2014

B/ NỘI DUNG ĐỀ TÀI I/ Cơ sở lí luận:

Phương pháp dạy học là một bộ phận hợp thành của quá trình Sư Phạmnhằm đào tạo thế hệ trẻ có tri thức khoa học, về thế giới quan và nhân sinh quan,thói quen và kĩ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tế

Phương pháp dạy học có mối liên hệ biện chứng với các nhân tố của quátrình dạy học Những phương pháp dạy học phải thống nhất biện chứng giữagiảng dạy của giáo viên với việc học tập của học sinh Đồng thời góp phần cóhiệu quả vào việc thực hiện tốt các khâu của quá trình dạy học Xác định kếhoạch giáo dục, giáo dưỡng, phát triển bộ môn một cách nhịp nhàng, cụ thể hóanhiệm vụ dạy học trên cơ sở đặc điểm học sinh, điều chỉnh kế hoạch dạy họccho sát với diễn biến thực tế, tổ chức và hướng dẫn học sinh học tập ở trên lớpcũng như ở nhà phù hợp với dự định Sư Phạm

Đối với môn Vật Lí ở trường THCS, bài tập vật lí đóng một vai trò hếtsức quan trọng, Việc hướng dẫn học sinh làm bài tập Vật lí là một hoạt động dạyhọc, là một công việc khó khăn, ở đó bộc lộ rõ nhất trình độ của người giáo viênVật lí trong việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ của học sinh vì thế đòi hỏi ngườigiáo viên và học sinh phải học tập và lao động không ngừng Bài tập Vật lí sẽgiúp học sinh hiểu sâu hơn những quy luật Vật lí, những hiện tượng Vật lí vì bàitập Vật lí là một phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức sinh động Khi giải bàitập Vật lí học sinh cần phải nhớ lại các kiến thức đã học, có khi phải sử dụng cáckiến thức của nhiều chương nhiều phần của chương trình Có nhiều bài tập Vật líkhông chỉ dừng lại trong phạm vi những kiến thức đã học mà còn giúp bồidưỡng cho học sinh tư duy sáng tạo Đặc biệt là các bài tập thực nghiệm Thôngqua các bài tập ở dạng khác nhau tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạtnhững kiến thức để tự lực giải quyết thành công những tình huống cụ thể khácnhau thì những kiến thưc đó mới trở nên sâu sắc hoàn thiện và trở thành vốnriêng của học sinh Trong quá trình giải quyết vấn đề, tình huống cụ thể do bàitập đề ra học sinh phải vận dụng các thao tác tư duy như so sánh phân tích, tổnghợp khái quát hóa để giải quyết vấn đề, từ đó sẽ giúp phát triển năng lực tưduy làm việc tự lực được nâng cao, tính kiên trì được phát triển

Việc dạy bộ môn Vật Lý nói chung, dạy bài tập nói riêng được xem là mộthoạt động có hai mặt quan hệ mật thiết với nhau, đó là việc sử dụng bộ mã gồmhai phương diện: Một mặt đó là quá trình tư duy của các em, vận dụng các côngthức vào việc giải bài tập Mặt khác là sự vận dụng lý thuyết vào thực tế, đốichiếu kết quả ở lý thuyết tìm được so với kết quả khảo sát ở thực tế

Bài tập vật lý phần nhiệt học ở chương trình vật lý lớp 8 có liên quan đếnquá trình tìm hiểu thực tế ở các em Các em càng tìm hiểu nhiều, càng khám phánhiều thì việc học tập ở các em sẽ đạt kết quả khả quan hơn

4

II/ Cơ sở thực tiễn:

và sách giáo khoa tương đối đầy đủ

Các em có nhận thức tương đối đồng đều, các em thấy rõ tầm quan trọng củanhiệt học trong kỹ thuật, đời sống một số bậc phụ huynh cũng quan tâm đếnviệc học tập của con em, họ tạo mọi điều kiện cho con em họ đến lớp tiếp thumọi tinh hoa văn hoá kiến thức của nhân loại làm cho giáo viên đã yêu nghềlại càng yêu nghề hơn dốc hết mọi tâm sức, kiến thức nhằm truyền thụ đến vớicác em một cách tối ưu

2/ Khó khăn:

Đội ngũ giáo viên giảng dạy bộ môn Vật lí của trường THCS Phú Sơn chỉ

có một Giáo viên nên ít được giao lưu, học hỏi, tọa đàm trao đổi kinh nghiệmcũng như chuyên môn nghiệp vụ

Vì đặc thù của huyện nhà kinh tế còn nhiều khó khăn, trào lưu ham họccủa các em chưa thật mạnh, một số phụ huynh có tư tưởng phó mắc cho nhàtrường và thầy cô giáo

Các em nắm bắt kiến thức một cách thụ động, lý thuyết chưa vững, côngthức chưa nắm thật kỹ Nên việc giải bài tập gặp không ít khó khăn

Vì vậy, qua nhiều năm giảng dạy tôi trăn trở, suy nghĩ là làm thế nào đểcác em nắm bắt kiến thức vật lý và đặc biệt là bài tập các dạng bài tập để vậndụng một phần vào đời sống thực tế đồng thời làm nền tảng để mai này các em

có điều kiện học cao hơn Do đó:

+ Công việc của giáo viên:

Để kích thích học sinh hứng thú học tập, các thầy giáo, cô giáo cần:

- Nêu phương pháp giải bài tập của từng dạng cụ thể

- Chọn lọc một số bài tập điển hình (có cả định tính và định lượng) từ dễ đếnkhó, từ đơn giản đến phức tạp, chọn những bài tập có chứa đựng những mâuthuẩn, những điều mang tính chất nghịch lý so với nhận xét thông thường củahọc sinh, những bài tập có liên quan đến thực tế cuộc sống

- Gợi ý nêu vấn đề để kích thích học sinh suy nghĩ đúng hướng bài tập.

- Hình thành bài giải mẫu cụ thể, ngắn gọn, chính xác

+ Công việc của học sinh:

Tích cực suy nghĩ để vận dụng các kiến thức có liên quan đến vấn đề, dùng lờivăn diễn đạt thành một bài giải hoàn chỉnh (chủ yếu bằng phương pháp phântích)

III/ Quá trình thực hiện đề tài

1/ Khảo sát thực tế.

Năm học 2012 - 2013, tôi được ban giám hiệu trường THCS Phú Sơnphân công giảng dạy bộ môn Vật Lí 8 Trong quá trình giảng dạy, tôi phát hiệnthấy các bài tập liên quan đến phần nhiệt học tưởng chừng như đơn giản nhưnghọc sinh lại gặp nhiều lúng túng, khó khăn Khi cho học sinh làm bài tập về ápdụng phương trình cân bằng nhiệt thì các em không những không biết làm màngay cả tóm tắt, các em cũng làm không xong

Một tình trạng thực tế nữa làm cho các em nắm bài chưa sâu cũng nhưkhông giải được các bài tập nhiệt học, đó là khi xác định độ tăng nhiệt độ ∆t

của các vật các em cũng không biết xác định đúng

Tóm lại, qua giảng dạy bộ môn Vật lí phần nhiệt học tôi thấy việc địnhhướng giải bài tập của các em còn yếu ở các mặt sau:

- Các em chưa xác định được các quá trình trao đổi nhiệt

- Các em chưa xác định được đúng đối tượng trao đổi nhiệt

- Các em chưa xác định được các bước giải bài tập

Như vậy, các em học bài trên lớp về nhiệt học còn thụ động nhiều, còntrông trờ nhiều vào sự gợi ý, giảng giải của giáo viên điều đó dẫn đến một thựctrạng là môn Vật Lí học sinh thực sự chưa hứng thú học tập, cũng như chưa tíchcực tham gia xây dựng bài, trái ngược hẳn với sự học tập sôi nổi học tập mônvật lí của các em khi còn đang học ở lớp 6, lớp 7

2/ Số liệu điều tra trước khi thực hiện.

Khi điều tra về thành tích học tập môn vật lí 8 của 94 học sinh thuộc cáclớp 8A, 8B, 8C trường THCS Phú Sơn năm 2012 – 2013, kết quả như sau:

6

Giỏi Khá Trung bình Yếu Kém

* Nắm chắc các khái niệm Nội năng, nhiệt lượng

- Nội năng của một vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấutạo nên vật

- Phần nội năng mà vật nhận được hay mất đi trong khi truyền nhiệt gọi lànhiệt lượng

* Nắm vững các kí hiệu và đơn vị của các đại lượng:

∆t: Độ tăng nhiệt độ của vật (0C)

* Nắm vững nguyên ba lí truyền nhiệt

- Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn

- Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thìngừng lại

- Nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào

* Nắm vững Phương trình cân bằng nhiệt:

c: Nhiệt dung riêng (j/kg.k)

∆t: Độ tăng nhiệt độ của vật (0C)

Giáo viên lưu ý học sinh:

Nhiệt dung riêng c là nhiệt lượng cần thiết để 1kg một chất nóng thêm 10C

Độ tăng nhiệt độ ∆t của vật được tính là: Lấy nhiệt độ của vật lúc caohơn trừ đi nhiệt độ của vật lúc thấp hơn

Sau đó giáo viên cho học sinh làm bài tập củng cố công thức trên

Bài tập 1: Tính nhiệt lượng cần thiết để 4kg nhôm tăng nhiệt độ từ 350C lên

500C Cho nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K

8

Giáo viên gọi một học sinh yếu lên tóm tắt, các học sinh khác bổ sung Kết quả sẽ được:

Sau đó lại gọi một học sinh (yêu, kém) trả lời

Học sinh sẽ trả lời được: Q = m.c.∆t

Sau đó gọi một học sinh lên bảng làm bài, các học sinh khác làm vào vở

và giáo viên chấm điểm

Bài tập 2: Một ấm nhôm có khối lượng 400g chứa 3kg nước ở 250C Muốn đun

ấm nước này lên đến 600c cần một nhiệt lượng là bao nhiêu?

Cho nhiệt dung riêng của nhôm và của nước lần lượt là: và 4200J/kg.K.Giáo viên cũng đặt các câu hỏi để học sinh tư duy

- Có bao nhiêu vật thu nhiệt?

Q2=m2.c2.∆t= 3.4200.35 = 441000 (J)Tổng Nhiệt lượng cần thiết là:

Q = Q1 + Q2 = 12320 + 441000 = 453320 (J)Thực tế thì hai bài tập trên là quá dễ, nhưng nó có vai trò rất quan trọngtrong việc củng cố công thức tính nhiệt lượng đối với những học sinh khá giỏi,đồng thời kích thích phong trào học tập môn lí đối với các em học sinh yếu Các

em vốn thường chỉ biết nghe hướng dẫn, rồi chép vào vở các lời giải, học mộtcách rất thụ động Nay các em được độc lập làm ( Vì vừa với khả năng của cácem), được gọi lên bảng, được chấm điểm nên tôi thấy các em rất hào hứng, emnào cũng chăm chú và làm việc nghiêm túc

Khi dạy đến bài Phương trình cân bằng nhiệt giáo viên tập trung nhấnmạnh các kiến thức sau:

* Ba nguyên lí truyền nhiệt cụ thể:

- Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn

- Sự truyền nhiệt xảy ra cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau thìngừng lại

- Nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào

* Nắm vững Phương trình cân bằng nhiệt:

Qtỏa = Qthu

Có một vấn đề là dù tính nhiệt lượng tỏa ra hay nhiệt lượng thu vào thìvẫn tính theo công thức Q = m.c.∆t Chỉ có điều là ∆t khác nhau Sách giáokhoa nói nếu tính Qtỏa thì ∆t = t1 - t2 còn tính Qthu thì ∆t = t2 - t1 Vấn đề này làmcho các em học sinh chung bình trở xuống vốn đã chậm hiểu nên gặp lúng túng,hay nhầm lẫn, thậm chí không hiểu Để cho đơn giản tôi lưu ý học sinh: ∆t là

độ tăng nhiệt độ, tức là em cứ lấy nhiệt độ của vật lúc cao hơn trừ đi nhiệt độcủa vật lúc thấp hơn là được ( ∆t = tcao - tthấp)

Khi giúp học sinh biết xác định ∆t khi tính Qtỏa , Qthu rồi, tôi hướng dẫnhọc sinh làm bài tập theo cấu trúc 4 bước sau:

Bước 1: Tóm tắt và đổi đơn vị.

Bước 2: Xác định chất tỏa nhiệt và tính Qtỏa.

Bước 3: Xác định chất thu nhiệt và tính Qthu

Bước 4: Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt Từ đó tính được đại lượng

cần tìm

Khi tóm tắt giáo viên lưu ý học sinh nên ghi hết các dữ liệu m, c, ∆t lầnlượt của từng chất, như vậy sẽ không bị rối

Sau đó giáo viên cho học sinh làm một vài bài tập

Bài 1: Người ta th m t mi ng ả ộ ế đồng có kh i lố ượng 500g nhi t ở ệ độ 900C vào m t c c nộ ố ướ ởc 250C Khi có cân b ng nhi t x y ra nhi t ằ ệ ả ệ độ ủ c a mi ng ế đồng

và nước là 400C Tính kh i lố ượng c a nủ ước, coi nh ch có mi ng ư ỉ ế đồng và nước trao đổi nhi t v i nhau L y nhi t dung riêng c a ệ ớ ấ ệ ủ đồng, c a nủ ướ ầ ược l n l t là 380J/kg.K; 4200J/kg.K

Giáo viên nh hđị ướng cho h c sinh các gi iọ ả

? Có m y ch t trao ấ ấ đổi nhi t, là nh ng ch t nào?ệ ữ ấ

? Ch t nào t a nhi t? Ch t nào thu nhi t?ấ ỏ ệ ấ ệ

? Ch t t a nhi t thì h t nhi t ấ ỏ ệ ạ ừ ệ độ nào xu ng nhi t ố ệ độ nào? Ch t thu nhi t ấ ệthì t ng t nhi t ă ừ ệ độ nào lên nhi t ệ độ nào? T ó tính ừ đ ∆t của từng chất

Sau đó Giáo viên hướng dẫn học sinh giải bài tập theo 4 bước:

Bước 1: Tóm tắt

Mi ng ế đồng ( T a nhi t)ỏ ệ

m1 = 500g = 0,5kg

c1 = 380J/kg.K = 900C - 400C = 500C

Nước ( Thu nhiệt)

Tính Khối lượng của nước m2

Bước 2: Tính nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra

Vậy khối lượng nước là 0,15kg

Giáo viên phát triển lên bằng cách cho các em làm bài tập sau:

Bài 2: Thả một miếng nhôm có khối lượng 400g đang ở nhiệt độ 800C vào500g nước ở nhiệt độ 300C Tính nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt xảy ra Lấy nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K; của nước là 4200J/kg.K

Bài toán này học sinh vẫn xác định được các vấn đề sau:

- Có hai chất trao đổi nhiệt

- Miếng nhôm tỏa nhiệt, nước thu nhiệt

Nhưng các em gặp khó khăn, lúng túng ngay từ Bước 1 : Đó là không biếtxác định ∆t của từng chất như thế nào

Lúc này Giáo viên có thể hướng dẫn học sinh là gọi nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt xảy ra là t

Khi đó miếng nhôm tỏa nhiệt thì hạ nhiệt độ từ bao nhiêu xuống bao nhiêu? Nước thu nhiệt thì tăng nhiệt độ từ bao nhiêu lên bao nhiêu?