Dạy học tích hợp vào chương VI “ cơ sở của nhiệt động lực học ” ( vật lí 10 – cơ bản ) góp phần phát triển hứng thú và năng lực vận dụng kiến thức của học sinh

Sáng kiến kinh nghiệm trung học phổ thông này quý thầy cô sẽ có nguồn tài liệu tham khảo hay, củng cố xây dựng phương pháp dạy hiệu quả, qua đó giúp các em học sinh tiếp thu bài tốt, nắm vững kiến thức phát triển tư duy trí tuệ. Sáng kiến kinh nghiệm tiểu học tập hợp các đề tài đa dạng mang tính ứng dụng cao như ứng dụng công nghệ thông tin trong trường học

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Dạy học tích cực ………………………………………… DHTC Dạy học tích hợp ………………………………………… DHTH Giáo dục kỹ thuật tổng hợp ……………………………… GDKTTH Giáo dục kỹ thuật tổng hợp hướng nghiệp………… .GDKTTH&HN Giáo dục hướng nghiệp ……………………………………GDHN Giáo dục môi trường ………………………………………GDMT Giáo dục tư tưởng ……………………………………… GDTT Giáo viên ………………………………………………… GV Học sinh ……………………………………………………HS Nhà xuất ……………………………………………….NXB Phương pháp dạy học ………………………………………PPDH Sách giáo khoa …………………………………………… SGK I MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài Trong năm gần đây, việc đổi công tác giáo dục nước ta diễn mạnh mẽ Sự nghiệp cơng nghiệp hố, đại hố đất nước ta địi hỏi ngành giáo dục phải đổi đồng mục đích, nội dung, phương pháp phương tiện dạy học Trên sở phát huy thành tựu giáo dục nước tiếp thu thành tựu khoa học giáo dục giới, phù hợp với điều kiện cụ thể nước ta cho có tính hiệu khả thi Định hướng đưa Luật giáo dục năm 2005 “ Mục tiêu giáo dục phổ thơng giúp học sinh phát triển tồn diện đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mỹ kỹ bản, phát triển lực cá nhân, tính động sáng tạo, hình thành nhân cách người Việt nam Xã hội chủ nghĩa, xây dựng tư cách trách nhiệm công dân…”[1] Các hoạt động dạy - học nhà trường phổ thơng chiếm vị trí đặc biệt quan trọng việc hình thành phát triển tồn diện nhân cách học sinh Hệ thống môn học, hoạt động giáo dục nhà trường phổ thông phong phú đa dạng Nâng cao chất lượng dạy học nhiệm vụ trọng tâm nhà trường nay, để nâng cao chất lượng dạy học việc phát triển HS hứng thú lực vận dụng kiến thức vô cần thiết Trong luật giáo dục rõ: “ … Phương pháp giáo dục phổ thơng phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo học sinh ; phù hợp với đặc điểm lớp học, rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn ; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh…”[1] Tính áp dụng kiến thức khả vận dụng chúng dấu hiệu chất chất lượng lĩnh hội kiến thức, sở phát triển lực tư sáng tạo, kỹ thói quen vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn đời sống sản xuất Hiện chương trình, SGK biên soạn theo hướng giáo dục HS toàn diện kiến thức, kỹ năng, thái độ tình cảm, GDKTTH Tuy nhiên việc hình thành kiến thức vật lí cho HS phần lớn định GV mục đích việc học tập nhằm áp dụng vốn kiến thức vào hoạt động thực tiễn để hiểu giới có khả biến đổi lợi ích cộng đồng Vậy làm để phát triển hứng thú lực vận dụng kiến thức HS học vật lí ? Chính định hướng dạy học tích hợp GD ĐT gợi ý cho hướng nghiên cứu đề tài Vì tơi chọn đề tài “ Dạy học tích hợp vào chương VI “ Cơ sở nhiệt động lực học ” ( Vật lí 10 – ) góp phần phát triển hứng thú lực vận dụng kiến thức học sinh ” 1.2 Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu lý luận dạy học tích hợp - Nghiên cứu biện pháp dạy học tích hợp vào dạy học vật lí - Nghiên cứu nội dung tích hợp tiến trình dạy học tích hợp vào chương VI “ Cơ sở nhiệt động lực học” 1.3 Đối tượng nghiên cứu Quá trình dạy học tích hợp vào chương VI “ Cơ sở nhiệt động lực học ” Vật lí lớp 10 THPT ban nhằm phát triển hứng thú lực vận dụng kiến thức học sinh 1.4 Phương pháp nghiên cứu  Nghiên cứu tài liệu liên quan đến nội dung, phương pháp biện pháp vận dụng dạy học tích hợp vào dạy  Phương pháp điều tra, khảo sát  Phương pháp quan sát sư phạm  Phương pháp thống kê, tổng hợp, so sánh II NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm 2.1.1 Lý việc DHTH vào dạy học vật lí Hiện tri thức khoa học kinh nghiệm xã hội loài người phát triển vũ bão quĩ thời gian kinh phí để HS ngồi ghế nhà trường có hạn Vì vậy, khơng thể đưa nhiều mơn học vào nhà trường, cho dù tri thức cần thiết Chẳng hạn, ngày người ta nhận thấy cần thiết phải trang bị nhiều kĩ sống cho HS (các kiến thức an tồn giao thơng, bảo vệ môi trường sống, lượng sử dụng lượng, định hướng nghề nghiệp, ) tri thức tạo thành mơn học để đưa vào nhà trường lí phải đảm bảo không tải học tập để phù hợp với phát triển HS [2] Dù khác đặc trưng môn, song môn học nhà trường phổ thông có chung nhiệm vụ thực hóa mục tiêu phát triển tồn diện HS Có thể nêu nét chung nhiệm vụ môn học dạy nhà trường sau: + Hình thành hệ thống tri thức, kĩ theo yêu cầu khoa học môn + Phát triển tư duy, lực sáng tạo cho học sinh phù hợp với đặc trưng mơn học + Giáo dục HS thơng qua q trình dạy học mơn ( hình thành giới quan vật biện chứng, nhân sinh quan thái độ, phẩm chất nhân cách người lao động mới, ) + Góp phần GDKTTH&HN chuẩn bị cho HS tham gia lao động sản xuất Các nhiệm vụ thực thơng qua mơn học Q trình xây dựng chương trình, sách giáo khoa mơn học tích hợp nhiều tri thức để thực nhiệm vụ trên, song đầy đủ phù hợp với tất đối tượng HS Vì vậy, trình dạy học, GV phải nghiên cứu để tích hợp nội dung cách cụ thể cho môn học phù hợp với đối tượng HS vùng miền khác Do chất mối liên hệ tri thức khoa học Quá trình dạy học phải liên kết, tổng hợp hóa tri thức “…Nếu quan tâm dạy cho học sinh khái niệm cách rời rạc, nguy hình thành học sinh " suy luận theo kiểu khép kín ", hình thành người " mù chức năng", nghĩa người lĩnh hội kiến thức khơng có khả sử dụng kiến thức hàng ngày…” [2] Làm giảm trùng lặp nội dung dạy học môn học, góp phần giảm tải nội dung học tập 2.1.2 Những nguyên tắc vận dụng DHTH dạy học Vật lí - DHTH làm cho q trình học tập có ý nghĩa phong phú cách đặt trình học tập vào tình để HS thấy ý nghĩa kiến thức, kỹ năng, lực cần lĩnh hội Tạo động lực học tập cho HS, đem lại niềm vui, hứng thú học tập, trình học tập kiến thức, kỹ năng, lực HS huy động gắn với thực tế sống - Không làm cho HS học tập tải - Vận dụng hợp lý phương pháp DHTC, phương tiện dạy học để tạo hiệu tích hợp cao - Tăng cường khai thác mối liên hệ liên môn liên kết kiến thức nội môn học 2.1.3 DHTH với việc phát triển lực vận dụng kiến thức HS dạy học vật lý Việc vận dụng DHTH dạy học vật lí trường phổ thơng tự nhiên Trước hết thể qua việc thực nhiệm vụ dạy học Vật lí, cụ thể hố số nội dung qua chương trình SGK vật lí Các nhiệm vụ dạy học vật lí bao gồm: + Trang bị cho HS kiễn thức Vật lí phổ thơng bản, đại, có hệ thống : Các khái niệm Vật lí, định luật, thuyết Vật lí, ứng dụng Vật lí đời sống sản xuất, phương pháp nhận thức phổ biến dùng Vật lí + Phát triển tư khoa học lực sáng tạo HS + Hình thành giới quan vật biện chứng + Góp phần GDKTTH&HN, giáo dục thẩm mĩ, GDMT Tính phức tạp việc thực nhiệm vụ Vật lý thể chỗ: Phải đồng thời thực nhiệm vụ thành phần trình dạy học, nhiệm vụ phát triển tư duy, GDTGQDVBC, GDKTTH&HN, GDMT tường minh việc hình thành kiến thức kỹ Vì việc thực nhiệm vụ phụ thuộc vào lực GV GV cần trang bị kiến thức liên môn, phương pháp DHTH, tài liệu tham khảo, đạo chuyên môn nhà quản lý giáo dục Việc vận dụng dạy học tích hợp vào mơn Vật lí cịn thể chỗ: + Các nhiệm vụ: Phát triển tư duy, GDTGQDVBC, GD KTTH&HN, GDMT nhiệm vụ chung môn học nhà trường xem mục tiêu tích hợp + Việc thực mục tiêu tích hợp dẫn đến liên kết mơn học Cụ thể dạy học Vật lí liên kết với mơn: Tốn học, sinh học, cơng nghệ, GDCD… + Các phần mơn Vật lí có tính độc lập tương đối, vận dụng tư tưởng tích hợp để liên kết kiến thức trọng nội môn học nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức, phát triển hứng thú, tư lực vận dụng kiến thức HS Những phân tích dẫn đến kết luận: Cần thiết phải vận dụng DHTH dạy học vật lí để phát triển hứng thú lực vận dụng kiến thức HS 2.1.4 Các biện pháp vận dụng dạy học tích hợp a Tích hợp nội dung thực tế vào học Các kiến thức Vật lí vận dụng vào trình lao động sản xuất, vào kỹ thuật công nghệ… phục vụ cho sống người Do dạy học Vật lí khơng thể tách rời với thực tiễn sống mà phải luôn tạo sở với tình xuất phát từ sống diễn giải để phù hợp với đặc điểm nhận thức HS Trong trình dạy học giáo viên cần tích hợp ví dụ minh hoạ, kiện vật lí kỹ thuật, thành tựu khoa học sống… vào học cho HS hiểu thấy mặt thực tế kiến thức, thấy khả nhận thức cải tạo giới tự nhiên sống người Các kiến thức thực tế tích hợp học đảm bảo cho HS có hứng thú học tập, đảm bảo cho q trình dạy học gắn bó mật thiết với sống Nó góp phần phát triển tối đa lực HS, giúp họ định hướng nghề nghiệp, biết cảm thụ đẹp khả thích nghi nhanh với phân cơng lao động xã hội hoạt động sáng tạo Trong dạy học Vật lí người GV cần phải tích hợp nội dung GDMT vào số học để trang bị cho HS tri thức khoa học môi trường, kinh nghiệm kỹ bảo vệ môi trường Để người có hiểu biết, trách nhiệm nghĩa vụ phải bảo vệ môi trường làm cho môi trường sống ngày tốt đẹp b Sử dụng tập có nội dung thực tế, kỹ thuật Bài tập có nội dung thực tế tập đề cập tới vấn đề liên quan trực tiếp tới đối tượng có đời sống, kỹ thuật Trong tập có nội dung thực tế, tập mang nội dung kỹ thuật có tác dụng lớn GD KTTH& HN Đây biện pháp thực nội dung GD KTTH & HN Nội dung tập có tính kỹ thuật tổng hợp phải rút từ tượng thực tế, kỹ thuật đời sống xã hội Những số liệu tập phải phù hợp với thực tế Những tập có giá trị giáo dục hiệu quả, đồng thời vận dụng tích hợp hiệu cao thực tích hợp kiến thức đơn lẻ từ nhiều bài, nhiều phần, từ tình sản xuất Tích hợp để giáo dục cho HS nhiều khía cạnh của: GDKTTH& HN, GDTGQDVBC, GDMT phát triển hứng thú học tập, kỹ vận dụng kiến thức lực tư HS c Vận dụng phương pháp DHTC DHTH dựa sở tâm lý học phát triển xu hướng sư phạm tích cực trình dạy học Vì để nâng cao hiệu DHTH cần nghiên cứu vận dụng PPDH tích cực Thực chất phương pháp DHTC địi hỏi người dạy phải phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo người học Một số phương pháp DHTC đuợc đưa vào chương trình bồi dưỡng GV thực chương trình SGK d Sử dụng phương tiện dạy học PTDH dụng cụ mà GV HS sử dụng trình dạy học, tạo điều kiện cần thiết để đạt mục tiêu dạy học Trong qúa trình dạy học phạm trù : Nội dung – Phương pháp – Phương tiện ln gắn bó mật thiết với Dó lựa chọn phối hợp tốt yếu tố trình dạy học đạt hiệu cao 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến 2.2.1 Thực trạng học kiến thức “ Cơ sở nhiệt động lực học” - Đa số HS cho khơng có hứng thú học kiến thức phần - Một số HS xác định việc học mơn Vật lí bắt buộc - HS cho Vật lí mơn khó, trìu tượng - Khả tự học, mức độ tích cực, tự lực học tập hạn chế, đặc biệt lớp không học khối tự nhiên - Đa phần HS học tập cách thụ động: nghe, nhớ, tái có đề xuất tham gia vào trình tìm kiếm lĩnh hội kiến thức - Cịn nặng học thuộc lịng, chưa biết tìm dấu hiệu chất, xác định trọng tâm vấn đề cần nghiên cứu - Nhiều HS học thuộc lý thuyết song khả vận dụng vào giải tập, giải thích tượng thực tế sống cịn hạn chế 2.2.2 Thực trạng dạy học tích hợp vào chương VI “ Cơ sở nhiệt động lực học ” - Giáo viên cịn quan tâm đến việc tạo hứng thú cho HS trình học tập, lĩnh hội vận dụng kiến thức, số GV chưa ý đến việc dạy học sinh tự học, tự nghiên cứu, phát triển lực vận dụng kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo cho HS - Đa số giáo viên khơng có tài liệu hướng dẫn, minh họa DHTH Do họ cịn nhiều trở ngại việc áp dụng phương pháp này, số giáo viên quan tâm sử dụng DHTH vào dạy chưa nhiều 2.3 Các giải pháp sử dụng để giải vấn đề 2.3.1 Nội dung chương VI “ Cơ sở nhiệt động lực học ” Chương “ Cơ sở nhiệt động lực học” chương nằm phần Nhiệt học, bố trí sau chương “ Chất khí ” trước chương “ Chất rắn chất lỏng ” Chương dạy tiết ( tiết lý thuyết, tiết tập ), gồm bài: Bài 32: Nội biến đổi nội Bài 33: Các nguyên lý nhiệt động lực học Chương “ Cơ sở nhiệt động lực học” gồm kiến thức sau: - Lý thuyết : + Khái niệm nội biến đổi nội + Các nguyên lý nhiệt động lực học + Nguyên tắc cấu tạo hoạt động động nhiệt - Bài tập: + Vận dụng quan hệ nội nhiệt độ, thể tích để giải thích số tượng đơn giản có liên quan + Vận dụng nguyên lý nhiệt động lực học + Bài tập thực tế vấn đề nhiên liệu, tiết kiệm nhiên liệu 2.3.2 Vai trò kiến thức chương VI - Các kiến thức “ Cơ sở nhiệt động lực học” góp phần hồn chỉnh kiến thức vật lý phổ thơng Đó nội dung tảng kiến thức Nhiệt học mà HS cần lĩnh hội - Kiến thức “ Cơ sở nhiệt động lực học” gắn liền với thực tế sống, với trình lao động, sở nguyên tắc số máy móc, thiết bị kỹ thuật mà em thường gặp sống Đây sở để GDKTTH&HN cho HS - Từ chất trình biến đổi nội vật, nguyên tắc hoạt động động nhiệt, HS thấy vấn đề quan trọng Đó biến đổi khí hậu, hiệu ứng nhà kính, nhiên liệu tiết kiệm nhiên liệu, từ giáo dục cho HS ý thức trách nhiệm bảo vệ môi trường sống Khi dạy học kiến thức chương này, có PPDH thích hợp để định hướng hoạt động HS phát triển hứng thú học tập lực vận dụng kiến thức HS vào lĩnh vực khác nhau, từ góp phần nâng cao chất lượng giáo dục 2.3.3 Các hoạt động xây dựng tiến trình DHTH cho học Để xây dựng tiến trình DHTH cho học cụ thể người GV phải tiến hành tốt hoạt động sau đây: Nghiên cứu kỹ nội dung chương trình sách giáo khoa nắm mục tiêu chung, nghiêu cứu cụ thể nội dung học để xác định mục tiêu học, cần nội dung quan trọng, biến đổi nội dung thành mục tiêu, từ hình thành mức lực Xác định mục tiêu tích hợp lực cần hình thành Xây dựng tiến trình dạy học: xây dựng logíc khoa học hình thành kiến thức, sở đưa mục tiêu tích hợp vị trí thích hợp phù hợp với nội dung học tập Lựa chọn vận dụng PPDH phù hợp, trọng đến phương pháp dạy học tích cực 2.3.4 Xây dựng tiến trình dạy học tích hợp a Xác định rõ nội dung học - Kiến thức cần đạt sau nội dung, học? - Những kỹ cần hình thành HS, thái độ, đạo đức tác phong cần xác lập ? - Chuẩn bị GV HS cho học cụ thể nào? b Xác định mục tiêu tích hợp vào học - Sử dụng DHTH vào học phần nào, cho hợp lý Tích hợp vấn đề ? tích hợp nào? để giúp HS phát triển hứng thú lực vận dụng kiến thức - Lựa chọn PPDH, PTDH để thực việc dạy học tích hợp c Thiết lập phương án dạy học Xác định kiến thức, kỹ thái độ cần hình thành phát triển học sinh học - Xác định nội dung cần tích hợp, vị trí tích hợp thời gian cụ thể - Dựa vào kinh nghiệm có HS, nội dung kiến thức để có phương án hướng dẫn HS tích hợp tình thực tế - Lường trước sai lầm khó khăn HS thường mắc học d Chuẩn bị thiết bị dạy học Cần chuẩn bị thiết bị dạy học phù hợp để phục vụ cho nội dung giảng Đối với phần Nhiệt học thiết bị thí nghiệm có sẵn chương trình GV nên sử dụng thiết bị đại đa phương tiện, Máy vi tính kết nối máy chiếu, đoạn video clip, phần mềm vi tính … 2.3.5 Xây dựng tiến trình DHTH vào chương VI “ Cơ sở nhiệt động lực học ” Bài : NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG I Mục tiêu Kiến thức - Phát biểu định nghĩa nội nhiệt động lực học - Chứng minh nội vật phụ thuộc vào nhiệt độ thể tích vật - Phân biệt hai cách làm biến đổi nội nêu ví dụ cụ thể thực công truyền nhiệt - Viết cơng thức tính nhiệt lượng vật thu vào hay toả ra, nêu tên đơn vị đại lượng công thức Kỹ - Giải thích định tính số tượng đơn giản thay đổi nội - Vận dụng cơng thức tính nhiệt lượng để giải tập tập tương tự Thái độ - Nghiêm túc, thận trọng nghiên cứu học - Giáo dục kỹ thuật tổng hợp, niềm u thích mơn học - Trách nhiệm bảo vệ mơi trường Những lực cốt lõi cần trọng: tư duy, phát giải vấn đề, làm việc hợp tác Trọng tâm học: nội cách làm thay đổi nội II Chuẩn bị cho giảng Giáo viên - Dụng cụ làm thí nghiệm hình 32.1a 32.1b SGK: đồng xu, bơm xe đạp… - Phiếu học tập Học sinh Ôn lại kiến thức năng, nhiệt năng, hình thức truyền nhiệt, cơng thức tính nhiệt lượng, phương trình cân nhiệt, suất toả nhiệt nhiên liệu học THCS III Các nội dung tích hợp Giáo dục kĩ thuật tổng hợp - Chế tạo động nhiệt - Luyện gang, thép - Các hình thức truyền nhiệt - Hoạt động nồi hơi, máy nén khí - Năng lượng nhiệt Giáo dục tư tưởng - Tận dụng lượng - Sử dụng lượng hồ bình Giáo dục môi trường - Hiệu ứng nhà kính - Ảnh hưởng xạ nhiệt mặt trời - Biện pháp BVMT: trồng cây, giảm lượng khí thải… IV Tiến trình dạy học cụ thể bài“ Nội biến thiên nội ” Hoạt động ( phút ) Đề xuất vấn đề ĐỊNH HƯỚNG CỦA GIÁO VIÊN HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Tái kiến thức cũ + Hãy kể tên dạng lượng học ? + Cá nhân trả lời, câu trả lời là: năng, điện năng, nhiệt năng… + Nếu để ý bên vật cịn có + Cá nhân nhận thức vấn đề cần dạng lượng khác, nội nghiên cứu Vậy nội ? Nó phụ thuộc vào thơng số ? Có thể biến đổi nội không ? Hoạt động ( 13 phút) Tìm hiểu nội + HS thảo luận ôn lại kiến thức cũ + Tổ chức cho HS thảo luận ôn lại nội dung năng: Khái niệm năng, động năng, năng, định luật bảo toàn Trả lời: - Các phân tử có động chúng chuyển động hỗn độn khơng ngừng - Do phân tử có lực tương tác nên phân tử Hỏi: Vật chất cấu tạo từ phần tử riêng rẽ, phần tử có động khơng ? Vì sao? + Trong nhiệt động lực học người ta gọi tổng động phân tử cấu tạo nên vật nội vật + Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ HS thảo luận chung Trả lời: Khi nhiệt độ thay đổi vận tốc chuyển động hỗn độn phân tử thay đổi động phân tử thay đổi Khi thể tích vật thay đổi khoảng cách phân tử cấu tạo Câu hỏi thảo luận: Nội vật phụ thuộc vào yếu tố ? + Hãy hoàn thành yêu cầu C1? + Gợi ý: Nhớ lại nội dung Thuyết động học phân tử cấu tạo từ nhiều nguồn nguyên liệu khác như: than đá, dầu mỏ, gỗ, lượng hạt nhân… + Ứng dụng nhiệt lượng vào đời sống kĩ thuật như: - Tôi luyện gang, thép - Cân nhiệt - Động nhiệt… + Việc đốt nhiên liệu động nhiệt, … làm gia tăng lượng chất khí thải vào mơi trường + Việc khai thác sử dụng bừa bãi dẫn đến nguy cạn kiệt nguồn nguyên liệu sử dụng cho tương lai + Việc sử dụng lượng hạt nhân tiềm ẩn nhiều nguy như: ô nhiễm phóng xạ, chế tạo vũ khí hạt nhân… Hoạt động ( phút) Vận dụng Phát triển lực vận dụng kiến thức, tăng cường hứng thú học tập + Yêu cầu HS đọc phần ghi nhớ + HS tự đọc phần ghi nhớ SGK Hỏi: hoàn thành yêu cầu phiếu học tập 1? + Theo dõi hoạt động giải tập HS, trợ giúp HS có khó khăn đồng thời nhắc lại kiến thức cũ có liên quan Hoạt động ( phút) Tổng kết học GDMT – ý thức bảo vệ môi trường sống nay: Yêu cầu HS đọc mục “ em có biết ” Hỏi: em đề xuất giải pháp làm giảm thiểu ô nhiễm mơi trường mà em làm từ ? + Nhận xét học + Giao nhiệm vụ nhà 12 HS tự lực giải tập theo yêu cầu theo bước: - Tìm hiểu đề bài, đổi đơn vị (nếu cần) - Tìm cơng thức liên quan - áp dụng - Trả lời biện luận + Nhận thức việc bảo vệ MT vấn đề cấp thiết + Thảo luận trả lời + Nhận nhiệm vụ học tập Bài 2: CÁC NGUYÊN LÝ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC I Mục tiêu Kiến thức - Hiểu viết hệ thức nguyên lý I nhiệt động lực học ( NĐLH) Nêu tên, đơn vị quy ước dấu đaị lượng hệ thức - Hiểu nêu số ví dụ q trình thuận nghịch khơng thuận nghịch - Hiểu nội dụng nguyên lý II NĐLH Kỹ - Vận dụng nguyên lý I NĐLH vào q trình đẳng tích để viết nêu ý nghĩa vật lý hệ thức nguyên lý cho trình - Vận dụng nguyên lý I NĐLH để giải tập học tập tương tự - Nêu ví dụ q trình khơng thuận nghịch - Vận dụng nguyên lý II NĐLH để giải thích nguyên tắc cấu tạo hoạt động động nhiệt, vận dụng để giải tập thực tế Thái độ - Tính tích cực, khả làm việc tự lực, chủ động chiếm lĩnh kiến thức - Giáo dục kỹ thuật tổng hợp hướng nghiệp, lòng say mê u thích mơn học - Trách nhiệm bảo vệ môi trường, thấy rõ cấp bách vấn đề môi trường Những lực cốt lõi cần trọng: tư duy, phát giải vấn đề, vận dụng kiến thức thực tế sống Trọng tâm học: Nguyên lí I nguyên lí II nhiệt động lực học II Chuẩn bị Chuẩn bị giáo viên - Hình vẽ 33.1 SGK phóng to - Hình vẽ ( mơ hình) số động nhiệt, máy nước… - Phiếu học tập *ứng dụng CNTT ( mơ q trình chất khí thức cơng, hoạt động động nhiệt ) Chuẩn bị học sinh Ôn lại “ Sự bảo toàn lượng tượng nhiệt” - Vật lí III Các nội dung tích hợp GDTT - Khơng thể có động vĩnh cửu - Khơng thể thu lượng từ hư vô GDMT 13 - Nguồn nhiên liệu tự nhiên cạn dần - Khí thải động gây nhiễm khơng khí - Ơ nhiễm nguồn nước - Thay đổi khí hậu IV Tiến trình dạy học cụ thể “ Các nguyên lý nhiệt động lực học ” Tiết Hoạt động (5 phút ) Ôn lại kiến thức cũ Đề xuất vấn đề cần nghiên cứu ĐỊNH HƯỚNG CỦA GIÁO VIÊN Tái kiến thức cũ: Hỏi: -Nội dung định luật bảo tồn chuyển hố lượng? Câu hỏi thảo luận - Làm để thay đổi nội vật? GV: Định luật bảo tồn chuyển hố lượng định luật tổng quát nhất, cho tượng Vận dụng định luật vào tượng nhiệt nào? HOẠT ĐỘNG CỦA HỌC SINH Cá nhân suy nghĩ trả lời Trả lời: - Năng lượng không tự nhiên sinh không tự Nó chuyển hố từ dạng sang dạng khác từ vật sang vật khác - Thực công truyền nhiệt - Cá nhân nhận thức vấn đề cần nghiên cứu Hoạt động ( phút ) Tìm hiểu nội dung nguyên lý I NĐLH GV: Vận dụng định luật vào Từng HS đọc mục I.1 SGK, suy nghĩ, cá tượng nhiệt ta có nguyên lý I nhân trả lời câu hỏi GV HS khác NĐLH theo dõi nhận xét - Yêu cầu HS đọc mục I.1 SGK Trả lời: U = A +Q Hỏi: Phát biểu viết biểu thức Quy uớc dấu : nguyên lý I NĐLH, nêu tên quy ước Q > vật nhận nhiệt lượng dấu đại lượng có biểu Q < vật truyền nhiệt luợng thức ? A > vật nhận công A < vật thực công Hoạt động ( 10 phút ) Luyện tập cách xác định dấu đại lượng biểu thức nguyên lý I NĐLH Phát triển tư - Vận dụng kiến Cá nhân suy nghĩ, thảo luận nhóm trả lời thức: câu hỏi GV 14 Câu hỏi thảo luận: Hoàn thành yêu cầu Trả lời C1: Q > ; A < ; U > C1 C2 U = - A +Q Trả lời C2 : GV: Điều khiển HS trình bày câu trả Qúa trình truyền nhiệt lời mình, nhận xét câu trả lời Qúa trình thực cơng cùa HS Qúa trình biến đổi lượng cách nhận nhiệt thực cơng lên vật khác Qúa trình biến đổi lượng cách đồng thời nhận nhiệt lượng công Hỏi: Biểu thức U = A – Q diễn đạt từ vật khác trình ? Trả lời: Hệ nhận cơng, nóng lên truyền nhiệt môi trường xung quanh Hoạt động ( 15 phút ) Vận dụng nguyên lý I NĐLH vào q trình biến đổi trạng thái chất khí Đề xuất vấn đề: Viết nêu ý nghĩa nguyên lý I NĐLH cho q trình đẳng tích ? Cá nhân tiếp thu vấn đề, suy nghĩ trả lời câu hỏi Hỏi: Thế q trình đẳng tích? Trả lời: Qúa trình biến đổi trạng thái thể tích khơng đổi VD: Nung nóng khí nhốt nồi kín Đường đẳng tích đường thẳng song song trục áp suất + Cho ví dụ q trình đẳng tích? + Biểu diễn đường đẳng tích hệ toạ độ (P,V) Chất khí chuyển từ trạng thái 1( P1,V1) sang trạng thái 2( P2, V2 ) Hỏi: - Xác định A ? - Viết biểu thức nguyên lý, nêu ý nghĩa vật lí biểu thức tìm ? A=0 U = Q  Nhiệt lượng chất khí nhận dùng để tăng nội Sử dụng ứng dụng CNTT mơ q trình chất khí thực cơng - Cá nhân quan sát, tiếp thu, ghi nhớ GV: Yêu cầu HS làm tập ví dụ SGK ? - Cá nhân làm tập ví dụ SGK Gợi ý: - Xác định lực khơng khí đẩy pít tơng dịch chuyển để tính cơng mà chất khí thực - Vận dụng nguyên lý I NĐLH Hoạt động ( phút ) Tổng kết học 15 - Phát phiếu học tập - Nhận xét chữa nhanh số phiếu - Nhận xét tiết học - Giao nhiệm vụ nhà: +Viết biểu thức nguyên lý I NĐLH cho trình đẳng nhiệt, đẳng áp + Bài tập nhà Tiết 2: - Cá nhân nhận phiếu học tập làm việc độc lập với phiếu học tập - Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập *Mục II.1 Q trình thuận nghịch khơng thuận nghịch Khơng dạy theo công văn hướng dẫn giảm tải Bộ Giáo Dục Hoạt động ( 10 phút ) Phát biểu nguyên lý II NĐLH GV Nêu vấn đề: Trong tự nhiên có nhiều q trình tự xảy theo chiều xác định mà tự xảy theo chiều ngược lại điều - Thừa nhận nguyên lý II theo cách không vi phạm nguyên lý I NĐLH phát biểu Clau-di-út Cácnơ - Giới thiệu phân tích cách phát biểu Clau-di-út - Giới thiệu phân tích cách phát biểu Các- nơ GV Tích hợp giáo dục tư tưởng- phát triển hứng thú học tập - Giới thiệu qua tiểu sử hai nhà bác học GV Tích hợp GDKTTH, tăng cường vận dụng kiến thức thực tế - Yêu cầu hoàn thành câu hỏi C3 , C4 Trả lời: C3: Khơng, nhiệt khơng thể tự truyền từ phịng ngồi mà phải nhờ máy điều hồ nhiệt độ C4 : Động nhiệt khơng thể chuyển hoá tất nhiệt lượng nhận thành cơng học: phần nhiệt lượng chuyển hố thành cơng học, phần cịn lại truyền cho nguồn lạnh Do lượng bảo tồn Hoạt động ( 20 phút ) Vận dụng nguyên lý II NĐLH để giải thích nguyên tắc cấu tạo hoạt động động nhiệt GV Tích hợp GDKTTH HN- - Cá nhân theo dõi, tiếp thu ghi nhớ 16 GDBVMT Có thể dùng nguyên lý II để giải thích nguyên tắc cấu tạo hoạt động động nhiệt GV Thuyết trình nguyên tắc hoạt động động nhiệt đơn giản - Động nhiệt thiết bị biến đổi nhiệt lượng sang cơng ( Có thể sử dụng ứng dụng CNTT mô hoạt động động nhiệt đơn giản để gây hứng thú khắc sâu kiến thức cho HS) Hỏi: Cấu tạo động nhiệt phải gồm phận nào? - Yêu cầu HS lên bảng rõ đâu nguồn nóng, nguồn lạnh phận phát động động nhiệt ( mơ hình) GV Thơng báo; Động nhiệt biến đổi nhiều nhiệt lượng thành cơng tốt Hiệu suất tính cơng thức: H A Q  Q1  1 Q1 Q1 Hỏi: Kể tên đơn vị đại lượng có cơng thức ? HS thảo luận nhóm, nghiên cứu SGK trả lời câu hỏi Trả lời: - Nguồn nóng : cung cấp nhiệt lượng cho tác nhân sinh cơng để tác nhân có nhiệt độ cao - Nguồn lạnh: Nhận nhiệt lượng tác nhân để tác nhân giảm nhiệt độ - Bộ phận chứa tác nhân sinh công (bộ phận phát động): chuyển hoá nội thành - Cá nhân thực yêu cầu GV Cá nhân ghi nhớ công thức Trả lời Q1(J) Nhiệt lượng lấy từ nguồn nóng Q2(J) Nhiệt lượng nhường cho nguồn lạnh A (J) Công có ích động GV Tích hợp GDBVMT, vấn đề tiết kiệm nhiên liệu – Phát triển lực vận dụng thực tế HS 17 Hiệu suất động nhiệt nhỏ có giá trị vào khoảng Cá nhân ghi nhớ, suy nghĩ trả lời câu 20% đến 40% Như nhiệt lượng tỏa hỏi đốt cháy nhiên liệu bị hao phí lớn Trả lời: Hỏi: Làm để nâng cao hiệu suất Tăng nhiệt độ nguồn nóng giảm động ? nhiệt độ nguồn lạnh Hoạt động ( 15 phút ) Củng cố, vận dụng, tổng kết học - Yêu cầu HS hoàn thành phiếu học - Cá nhân làm việc với phiếu học tập tập, nhận xét chữa nhanh số ý phiếu học tập GV Tích hợp GDMT : Đọc mục “ Em có biết ” SGK, sau - Đưa số hình ảnh gây ô nhiễm môi trường - Động nhiệt vấn đề ô nhiễm môi trường - Biện pháp khắc phục ô nhiễm môi trường - Cá nhân làm việc với SGK, liên hệ thực tế nhà trường địa phương - Có thể tự đề số biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường bảo vệ môi trường GV Giao nhiệm vụ học tập: - Cá nhân làm để BVMT sống - Nhận nhiệm vụ học tập (viết dạng tiểu luận) - Làm tập SGK ôn tập chương VI 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường Thông qua tiến hành thực nghiệm lớp 10C6 lớp đối chứng 10C5 ban với đề tài “ Dạy học tích hợp vào chương VI “ Cơ sở nhiệt động lực học ” ( Vật lí 10 – ) góp phần phát triển hứng thú lực vận dụng kiến thức học sinh ” thu số kết sau lớp thực nghiệm: + Học sinh tỏ thái độ thích thú tìm hiểu kiến thức hình thức truyền nhiệt, hiệu ứng nhà kính, động nhiệt + Khả nhận thức yếu tố ảnh hưởng đến môi trường sử dụng động nhiệt cao lớp đối chứng + Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tế cải thiện rõ rệt, tỉ lệ học sinh giải tập có nội dung thực tế mức độ nhận biết thông hiểu tăng đáng kể Để minh chứng xin đưa số kết thống kê sau: 18 Đặc điểm chất lượng học tập môn lớp thực nghiệm đối chứng trước tiến hành thực nghiệm Kết học kì mơn vật lí lớp 10 năm học 2016-2017 Lớp Sĩ số Khá - giỏi Số học sinh Trung bình Số học Tỉ lệ % sinh Tỉ lệ % Yếu - Số học sinh Tỉ lệ % 10C5 34 8,82 26 76,47 14,71 10C6 45 4,45 24 53,33 19 42,22 Sau tiến hành nghiên cứu lớp 10C6 lớp 10C5 để đối chứng, kiểm tra đánh giá kết thúc chương thu kết sau: Xếp loại kiểm tra đánh giá chương Lớp Sĩ số Khá - giỏi Số học sinh Trung bình Số học Tỉ lệ % sinh Tỉ lệ % Yếu - Số học sinh Tỉ lệ % 10C5 34 8,82 27 79,41 11,77 10C6 44 6,82 29 65,91 12 27,27 % Các kết thể qua hai biểu đồ sau: % Xếp loại a) Biểu đồ điểm tổng kết mơn vật lí học kì Xếp loại b) Biểu đồ xếp loại kiểm tra đánh giá 19 III KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Trên sở triển khai DHTH vào giảng dạy thực tế chương này, tình hình nhận thức khả vận dụng kiến thức HS, xây dựng số biện pháp cụ thể nhằm thực mục tiêu đề tài đề - Nghiên cứu cấu trúc nội dung phần kiến thức “ Cơ sở nhiệt động lực học” - Nghiên cứu nội dụng thực tiễn tích hợp vào dạy chương - Dựa sở lý luận đưa phần đầu đề tài thực tiễn việc dạy kiến thức chương xây dựng vận dụng tiến trình DHTH cho học chương “ Cơ sở nhiệt động lực học ”: Bài 1: Nội biến đổi nội Bài 2: Các nguyên lý nhiệt động lực học Khi triển khai DHTH với tiến trình xây dựng tơi làm cho học sôi hơn, kiến thức học gắn liền với thực tế sống, không giáo điều khơ khan nhờ gây hứng thú học tập, nâng cao lực vận dụng kiến thức HS Từ góp phần nâng cao chất lượng dạy học Như vận dụng DHTH cách hợp lý trình dạy học làm cho HS tỏ hứng thú, tích cực hoạt động, hăng say tìm hiểu ứng dụng vật lí vào thực tế sống Từ nâng cao lực nắm vững vận dụng kiến thức, nâng cao chất lượng dạy học 3.2 Kiến nghị - Để vận dụng DHTH vào dạy học vật lí, GV Vật lí phải bồi dưỡng lý luận thực hành DHTH - GV THPT phải coi trọng phương pháp DHTC, vận dụng thường xuyên phối hợp có hiệu PPDH khác học vật lí để nâng cao chất lượng học - Tăng cường sở vật chất, trang thiết bị, đồ dùng thí nghiệm, phịng học mơn để hỗ trợ cho q trình dạy học nhà trường tốt XÁC NHẬN CỦA ĐƠN VỊ Phó Hiệu trưởng Thanh Hóa, ngày 15 tháng năm 2017 Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Đỗ Duy Thành Hoàng Xuân Tiến 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Luật giáo dục (2005), NXB Chính trị quốc gia [2] Nguyễn Sỹ Đức, Kiều Thị Bích Thủy, Tài liệu BDTX giáo viên THPT Module THPT 14: Xây dựng kế hoạch dạy học theo hướng tích hợp [3] Lương Dun Bình (chủ biên) nhóm tác giả (2006), Sách giáo khoa sách tập - sách giáo viên Vật lý 10 bản, NXB giáo dục [4] Nguyễn Thế Khơi (tổng chủ biên nhóm tác giả) (2006), Sách giáo khoa – sách tập – sách giáo viên Vật lý 10 nâng cao, NXB giáo dục [5] Trần Thanh Hà - Trần Hoàng Hà, Tổng hợp kiến thức nâng cao Vật lí 10, NXB đại học sư phạm [6] Bộ giáo dục đào tạo (2006), Tài liệu bồi dưỡng giáo viên thực chương trình thay sách giáo khoa lớp 10 THPT, Hà nội [7] https://dspthainguyen.edu.vn/ Uploads/2016/4/8/day_hoc_tich_hop.pdf , Một số vấn đề chung dạy học tích hợp [8] https://truonghocketnoi.edu.vn/ /data/thuvien/DongPhD/hoclieu_3650611_1446867073.pdf Một số vấn đề chung dạy học theo chủ đề tích hợp liên mơn [9] http://thuviengiaoan.vn/giao-an/xay-dung-ke-hoach-day-hoc-theo-huong-tichhop-27385/ 21 DANH MỤC CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ XẾP LOẠI CẤP PHÒNG GD&ĐT, CẤP SỞ GD&ĐT VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN Họ tên tác giả: Hoàng Xuân Tiến Chức vụ đơn vị công tác: Trường THPT Thạch Thành TT Tên đề tài SKKN Bồi dưỡng học sinh giỏi Phân tích giải tốn điện chiều mạch điện kín phức tạp Cấp đánh giá xếp loại (Phòng, Sở, Tỉnh ) Kết đánh giá xếp loại (A, B, C) Năm học đánh giá xếp loại Sở GD&ĐT C 2012 - 2013 22 PHỤ LỤC PHIẾU HỌC TẬP SỐ (Dùng cho bài: Nội biến đổi nội năng) Câu 1: Phân biệt khác giữa: Nội nhiệt năng; nhiệt lượng nội năng, nhiệt năng; thực công truyền nhiệt ? Câu 2: Câu sau nói nội đúng? A Nội nhiệt lượng B Nội A lớn nội B nhiệt độ A lớn nhiệt độ B C Nội vật thay đổi q trình truyền nhiệt, khơng thay đổi q trình thực cơng D Nội dạng lượng Câu 3: Một bóng khối lượng 100g rơi từ độ cao 10 m xuống sân nảy lên 7m Tại sai bóng khơng nảy lên tới độ cao ban đầu ? Tính độ biến thiên nội bóng, mặt sân khơng khí ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Câu 4: Người ta cung cấp cho chất khí đựng xi lanh nhiệt lượng 100J Chất khí nở đẩy pít- tơng lên thực công 70J Hỏi nội chất khí biến thiên lượng ? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Câu 5: “ Hiệu ứng nhà kính” ? Ảnh hưởng gia tăng nhiệt độ bề mặt Trái đất đến môi trường Trái đất ? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 23 PHIẾU HỌC TẬP SỐ (Dùng cho bài: Các nguyên lý nhiệt động lực học) Câu 1: Người ta cung cấp nhiệt lượng 100J cho chất khí xi lanh Chất khí nở đẩy pít tơng lên thực cơng 70J Hỏi nội khí biến thiên lượng bao nhiêu? A 30 J B – 30 J C 170 J D – 170 J Câu 2: Đốt nóng khí xi lanh điều kiện đẳng tích Nguyên lý I NĐLH viết dạng sau đây? A Q U A B Q U A C Q A D Q U Câu 3: nhận xét nhận xét sai ? A nguồn nóng động nhiệt hỗn hợp nhiên liệu khơng khí, máy lạnh khơng khí phịng B nguồn lạnh động xe máy khơng khí ngồi trời, tủ lạnh thực phẩm để tủ C để nâng cao hiệu suất máy lạnh ta phải gia tăng chênh lệch nhiệt độ nguồn nóng nguồn lạnh D để nâng cao hiệu suất động nhiệt ta phải gia tăng chênh lệch nhiệt độ nguồn nóng nguồn lạnh Câu 4: Với quy ước: Q1 nhiệt lượng trao đổi với nguồn nóng, Q2 nhiệt lượng trao đổi với nguồn lạnh Khi máy lạnh hoạt động thì: A Q1 > 0, Q2 < 0, A > B Q1 > 0, Q2 >0, A < C Q1 < 0, Q2 > , A < D Q1 < 0, Q2 > 0, A > Câu 5: Quan sát ảnh vấn đề ô nhiễm môi trường sử dụng động nhiệt ? Biện pháp khắc phục ? 24 ĐỀ KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ Thời gian : 15 phút Câu 1: Điều sau sai nói nội ? A Nội vật bao gồm động chuyển động hỗn độn phân tử cấu tạo nên vật tương tác chúng B Đơn vị nội Jun C Có thể đo nội nhiệt kế D Nội vật phụ thuộc vào nhiệt độ thể tích vật Câu 2: Độ biến thiên nội vật A nhiệt lượng mà vật nhận B công mà vật nhận C tổng công nhiệt lượng mà vật nhận D tích cơng nhiệt lượng mà vật nhận Câu 3: Trường hợp sau làm biến đổi nội không thực cơng ? A Mài dao B Đóng đinh C Khuấy nước D Nung sắt lò Câu 4: Hai vật có khối lượng làm kim loại khác Truyền cho vật nhiệt lượng A nhiệt độ hai vật B vật có khối lượng riêng lớn nhiệt độ cao C vật làm kim loại có nhiệt dung riêng nhỏ nhiệt độ cao D vật làm kim loại dẫn nhiệt tốt nhiệt độ cao Câu 5: Vì hiệu suất động nhiệt ln nhỏ ? A hỗn hợp nổ cháy khơng hết B có phần nhiệt lượng nhiên liệu cháy tỏa bên ngồi C có lực ma sát phận chuyển động động D thực tế khơng có bảo tồn lượng Câu 6: Cung cấp cho khí chứa xi lanh nhiệt lượng 200J, khí gãn nở đẩy pít tơng lên thực cơng 175 J Độ biến thiên nội khí là: A 375 J B – 375 J C 25 J D – 25 J Câu 7: Nhận xét sau sai ? A nguồn nóng động nhiệt hỗn hợp nhiên liệu khơng khí, máy lạnh khơng khí phịng B nguồn lạnh động xe máy khơng khí ngồi trời, tủ lạnh thực phẩm để tủ C muốn nâng cao hiệu suất động nhiệt ta phải nâng cao chênh lệch nhiệt độ nguồn nóng nguồn lạnh D muốn nâng cao hiệu suất động nhiệt ta phải giảm chênh lệch nhiệt độ nguồn nóng nguồn lạnh Câu 8: Câu sau nói truyền nhiệt khơng đúng? A Nhiệt tự truyền từ vật nóng sang vật lạnh 25 B Nhiệt truyền từ vật lạnh sang vật nóng C Nhiệt tự truyền từ vật lạnh sang vật nóng D Nhiệt tự truyền từ vật lạnh sang vật nóng Câu 9: Một động nhiệt thực công 20 KJ truyền cho nguồn lạnh nhiệt lượng 60KJ Hiệu suất động là: A 20 % B 25 % C 30 % D 33% *Câu 10: động xe máy có hiệu suất 25% Sau 2,5 hoạt động, động tiêu thụ hết 2kg xăng có suất tỏa nhiệt 4,6.10 7J công suất động xe máy A 2,42kW B 2,56kW C 2,76kW D 2,82kW 26 ... “ Dạy học tích hợp vào chương VI “ Cơ sở nhiệt động lực học ” ( Vật lí 10 – ) góp phần phát triển hứng thú lực vận dụng kiến thức học sinh ” 1.2 Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu lý luận dạy học. .. 10C6 lớp đối chứng 10C5 ban với đề tài “ Dạy học tích hợp vào chương VI “ Cơ sở nhiệt động lực học ” ( Vật lí 10 – ) góp phần phát triển hứng thú lực vận dụng kiến thức học sinh ” thu số kết sau... dung chương VI “ Cơ sở nhiệt động lực học ” Chương “ Cơ sở nhiệt động lực học? ?? chương nằm phần Nhiệt học, bố trí sau chương “ Chất khí ” trước chương “ Chất rắn chất lỏng ” Chương dạy tiết ( tiết