Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học phần “nhiệt học” lớp 10 trung học phổ thông với sự hỗ trợ của bài tập vật lý

ĐẠI HỌC HUẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN THỊ PHƢƠNG PHƢƠNG BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN “NHIỆT HỌC” LỚP 10 CƠ BẢN TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA BÀI TẬP VẬT LÍ Chun ngành: Lí luận phƣơng pháp dạy học mơn Vật lí Mã số: 60140111 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PSG TS TRẦN HUY HOÀNG Thừa Thiên Huế, Năm 2016 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu kết nghiên cứu ghi luận văn trung thực, đồng tác giả cho phép sử dụng chưa công bố cơng trình khác Huế, tháng năm 2016 Học viên Nguyễn Thị Phƣơng Phƣơng ii LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc, chân thành đến thầy giáo PGS.TS Trần Huy Hồng, người nhiệt tình hướng dẫn tận tình chu đáo giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cám ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm Huế, Phịng Đào tạo sau đại học, thầy khoa Vật Lí, đặc biệt thầy thuộc chuyên ngành Lý luận Phương pháp dạy học mơn Vật Lí tận tình giảng dạy truyền thụ cho nhiều kiến thức, kinh nghiệm quý báu hai năm học vừa qua Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, trường THPT Nguyễn Huệ THPT Gia Hội, thành phố Huế tạo điều kiện cho thực nghiệm sư phạm Sau tơi xin chân thành cám ơn gia đình bạn bè ủng hộ, quan tâm, động viên giúp đỡ mặt để tơi hồn thành luận văn Luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót, kính mong nhận hướng dẫn góp ý Chân thành cảm ơn! Huế, tháng năm 2016 Học viên Nguyễn Thị Phƣơng Phƣơng iii MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA i LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .4 DANH MỤC CÁC HÌNH, BẢNG A MỞ ĐẦU .6 Lý chọn đề tài .6 Lịch sử vấn đề Mục tiêu đề tài Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu 10 Phạm vi nghiên cứu .10 Phương pháp nghiên cứu .10 Cấu trúc luận văn 10 B NỘI DUNG 11 CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG BTVL NHẰM BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC 11 1.1 Năng lực .11 1.1.1 Khái niệm lực 11 1.1.2 Đặc điểm lực 12 1.2 Năng lực giải vấn đềvới hỗ trợ BTVL 13 1.2.1 Khái niệm lực giải vấn đề 13 1.2.2 Cấu trúc lực giải vấn đề học sinh học tập với hỗ trợ BTVL 13 1.2.3 Các cấp độ lực giải vấn đề HS với hỗ trợ BTVL 18 1.3 Phát triển lực GQVĐ cho HS dạy học vật lí với hỗ trợ tập vật lí 19 1.3.1 Các biện pháp nhằm bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS với hỗ trợ BTVL 19 1.3.2 Công cụ đánh giá lực giải vấn đề HS với hỗ trợ BTVL 30 1.4 Bài tập vật lí hỗ trợ việc bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS 34 1.4.1 Các bậc trình độ BTVL định hướng bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS 34 1.4.2 Phân loại tập định hướng bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS 35 1.4.3 Xây dựng quy trình tổ chức thực học theo hướng bồi dưỡng lực GQVĐ cho học sinh dạy học vật lí với hỗ trợ BTVL 37 1.5 Thực trạng 39 1.5.1 Thực trạng 39 1.5.2 Nguyên nhân .40 1.6 Kết luận chương 41 CHƢƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG CÁC BTVL NHẰM BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYÉT VẤN ĐỀ PHẦN “NHIỆT HỌC” VẬT LÍ 10 .42 2.1 Đặc điểm phần Nhiệt học chương trình vật lí 10 THPT 42 2.1.1 Đặc điểm chung phần Nhiệt học 42 2.1.2 Cấu trúc nội dung kiến thức phần Nhiệt học 43 2.1.3 Xác định mục tiêu kiến thức, kĩ phần Nhiệt học 44 2.2 Xây dựng hệ thống tập bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS .46 2.2.1 Các bước chung giải BTVL bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS 46 2.2.2 Xây dựng hệ thống tập theo hướng bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS 48 2.3 Thiết kế số giáo án phần Nhiệt học vật lí 10 THPT theo hướng bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS 69 2.4 Kết luận chương 82 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 83 3.1 Mục tiêu nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 83 3.1.1 Mục tiêu 83 3.1.2 Nhiệm vụ 83 3.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 83 3.2.1 Thời gian thực nghiệm 83 3.2.2 Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm 83 3.2.3 Các bước tiến hành thực nghiệm sư phạm 84 3.3 Kết đánh giá thực nghiệm sư phạm 84 3.3.1 Đánh giá định tính .84 3.3.2 Đánh giá định lượng 85 3.4 Kết luận chương 90 C KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 92 Kết đạt đề tài 92 Một số đề xuất, khuyến nghị rút từ kết nghiên cứu 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 94 PHỤ LỤC P1 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt BT BTVL Viết đầy đủ Bài tập Bài tập vật lý DH Dạy học ĐC Đối chứng ĐG Đánh giá GV Giáo viên GQVĐ Giải vấn đề QTDH Quá trình dạy học HS Học sinh NXB Nhà xuất PTDH Phương tiện dạy học PPDH Phương pháp dạy học SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thơng TN Thí nghiệm TNg Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sư phạm DANH MỤC CÁC HÌNH, BẢNG Hình 1.1 Quy trình tổ chức thực học theo hướng bồi dưỡng lực GQVĐ cho học sinh dạy học vật lí với hỗ trợ BTVL 38 Hình 2.1 Cấu trúc nội dung kiến thức phần Nhiệt học 44 Bảng 1.1 Cấu trúc lực GQVĐ HS với hỗ trợ BTVL .15 Bảng 1.2 Mức độ tham gia HS GQVĐ 18 Bảng 1.3 Công cụ đánh giá phát triển lực giải vấn đề HS với hỗ trợ BTVL .31 Bảng 1.4 Các bậc trình độ BTVL định hướng bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS 34 Bảng 3.1 Bảng số liệu HS làm chọn mẫu TNg .83 Bảng 3.2 Kết GVĐG lực GQVĐ 36 HS lớp 10B4 86 Bảng 3.3 Kết GVĐG lực GQVĐ 33HS lớp 10B5 .87 Bảng 3.4 Bảng điểm kiểm tra 45 phút lớp 10 B4 10 B5 88 Bảng 3.5 Kết GVĐG lực GQVĐ 36 HS lớp 10B3 88 Bảng 3.6 Kết GVĐG lực GQVĐ 33 HS lớp 10B6 89 Bảng 3.7 Bảng điểm kiểm tra 45 phút lớp 10 B3 10 B6 90 A MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước mục tiêu hàng đầu đường lối xây dựng phát triển nước ta Sự nghiệp cơng nghiệp hố đại hố đất nước địi hỏi ngành giáo dục phải “đổi mạnh mẽ phương pháp giáo dụcđào tạo, khắc phục lối truyền thụ chiều, rèn luyện thành nếp tư sáng tạo người học” Để đạt mục tiêu đó, ngành Giáo dục cần phải đổi cách mạnh mẽ đồng nội dung lẫn phương pháp phương tiện dạy học Giáo dục phổ thông nước ta thực bước chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận lực người học Để đảm bảo điều đó, định phải thực thành công việc chuyển từ phương pháp dạy học nặng nề truyền thụ kiến thức sang dạy cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kĩ năng, hình thành lực phẩm chất nhằm nâng cao chất lượng hoạt động dạy học giáo dục Xuất phát từ thực tế rằng, xã hội phát triển theo chế thị trường, cạnh tranh gây gắt việc phát sớm giải hợp lý vấn đề nảy sinh thực tiễn lực quan trọng cần thiết để đảm bảo thành cơng sống Do đó, việc bồi dưỡng lực giải vấn đề (GQVĐ) cho học sinh (HS) giúp HS giải tốt vấn đề gặp phải học tập, sống cá nhân, gia đình cộng đồng khơng có ý nghĩa tầm phương pháp dạy học (DH) mà phải đặt mục tiêu giáo dục đào tạo Mục tiêu cần xem đường lối chiến lược để làm cho giáo dục Việt Nam gắn đào tạo với nhu cầu kinh tế xã hội Để đáp ứng yêu cầu xã hội, mục tiêu quan trọng đề cho ngành giáo dục thời đại không dừng lại việc truyền thụ kiến thức, kỹ có sẵn cho học sinh (HS) mà điều đặc biệt quan trọng phải bồi dưỡng cho HS lực sáng tạo, lực tự giải vấn đề Nghị Hội nghị lần thứ hai Ban chấp hành Trung ương Đảng khoá VIII rõ: „„Đổi mạnh mẽ phương pháp giáo dục-đào tạo, khắc phục lối truyền thụ chiều, rèn luyện thành nếp tư sáng tạo người học Từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến phương tiện đại vào trình dạy học ‟‟ [4] Chiến lược phát triển giáo dục giai đoạn 2011-2020 ban hành kèm theo định 711/QĐ-TTG ngày 13/6/2012 Thủ tướng Chính Phủ: “Tiếp tục đổi phương pháp dạy học đánh giá kết học tập,rèn luyện theo hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo lực tự học người học”.Mặt khác, bàn mục tiêu phương pháp bồi dưỡng người Việt Nam điều kiện Thái Duy Tuyên ra: “Giáo dục khơng đào tạo người có lực tuân thủ, mà chủ yếu người có lực sáng tạo, biết cách đặt vấn đề, nghiên cứu giải vấn đề ” Đúng vậy, thực tế giới nói chung nước ta nói riêng thực chủ trương chiến lược phát triển giáo dục cấp học theo định hướng nêu Đặc biệt, việc phát triển lực giải vấn đề cho HS thể cách rõ nét việc trình bày kiến thức thơng qua sách giáo khoa Trong vật lí mơn học khơ cứng, khó tiếp thu suy nghĩ nhiều học sinh người giáo viên phải suy nghĩ, phải tìm tịi, đổi phương pháp dạy học, phải làm để HS tiếp cận môn học dễ hơn, để HS thấy môn vật lí mơn học gắn liền với thực tiễn đời sống, xoay quanh tượng tự nhiên, với kiến thức có học sinh sử dụng để giải vấn đề Giáo viên phải cho vai trò tự chủ học sinh hoạt động xây dựng kiến thức ngày nâng cao, để từ lực sáng tạo, lực giải vấn đề họ bộc lộ ngày phát triển Ngoài ra, để học sinh nắm rõ sâu sắc kiến thức nên kết hợp cách có hiệu tập vật lí nhằm phát triển lực giải vấn đề cho HS Bài tập vật lí phổ thơng có ý nghĩa đăc biệt quan trọng việc củng cố, mở rộng, đào sâu, hoàn thiện kiến thức rèn luyện cho học sinh khả vận dụng kiến thức vào thực tiễn, góp phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp Tuy nhiên, thực tế cho thấy giáo viên sử dụng tập nhằm giúp HS bồi dưỡng lực GQVĐ Một phần vấn đề để đảm bảo có hiệu địi hỏi người giáo viên phải vững vàng chuyên mơn mà cịn đầu tư lớn cơng sức trí lực để tạo tập hấp dẫn lý thú lôi học sinh vào q trình dạy học Có nhiều tập dạy học hấp dẫn, phải vận dụng chúng cho phù hợp, hoàn cảnh vận dụng - HS cho tất nhiên ta loại bỏ Để giúp cho HS xác nhận tính tác dụng lực đẩy Acsimet đắn nguyên nhân mà HS vật lặn đưa ra,GV tiếp tục đặt câu hỏi: Nếu ta loại bỏ tác dụng lực đẩy Acsimet vật có cịn khơng? - HS làm TN - GV hướng dẫn HS tiến hành TN Kết quả: kim khâu mặt sau: nước=>nguyên nhân đưa khơng Đặt kim khâu lên miếng giấy thấm xác nước đặt nhẹ nhàng hai lên - Sau HS quan sát vật mặt nước dùng que ấn tượng sở tổng hợp tất xung quanh miếng giấy thấm nước kiện hai TN đưa cho miếng giấy thấm nước chìm nguyên nhân sau: xuống khỏi mặt nước Do bề mặt chất lỏng có tồn - Yêu cầu HS làm TN cho biết kết lực, lực giữ cho vật mặt nước - Để biết có phải nguyên nhân cịn lại khơng GV u cầu HS đề xuất HS thảo luận nhóm để đưa phương phương án TN để kiểm tra? án kiểm tra GV gợi ý: - Sử dụng lực kế để đo lực - Để đo lực ta phải dùng dụng cụ - Móc vịng nhơm vào lực kế nào? treo thẳng đứng điều chỉnh giá đỡ - Lực xuất mặt cho đáy vịng nhơm gần chạm vào nước, cách để biết có mặt nước Nâng từ từ cốc nước để đáy lực xuất mặt nước? vịng nhơm chạm vào mặt nước Sau - GV hỗ trợ dụng cụ cho HS tiến hành hạ từ từ từ cốc nước để vịng nhơm theo phương án TN đưa bứt khỏi mặt nước đọc nhanh số TN lực kế Đo trọng lượng vịng P19 nhơm so sánh với số lực kế + Nếu Fk=P khơng cịn lực khác tác dụng lên vịng nhơm + Nếu Fk≠P chứng tỏ mặt nước có tồn lực - HS tiến hành phương án TN nêu - Kết quả: F>P=> mặt nước có tồn lực - Lực xuất bề mặt chất lỏng Vậy lực căng bề mặt có đặt điểm gì? người ta gọi lực căng bề mặt, Xác định mục tiêu vấn đề lực có đặc điểm mà giữ Xác định đặc điểm lực căng cho vật không bị chìm xuống nước? bề mặt phường, chiều, điểm đặt độ lớn GQVĐ Hoạt động GV Hoạt động HS Vậy làm để xác định đặc * Tìm kiếm giải pháp điểm lực căng bề mặt? Để xác định đặc điểm lực căng bề mặtta dựa vào kết TN Cụ thể: chọc thủng bên màng xà phịng ta thấy dù khơng có lực tác dụng MN dịch chuyển phía màng xà phịng khơng bị chọc thủng Điều cho thấy lực có: - Phương tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng vng góc với đường giới hạn; - Chiều làm thu nhỏ diện tích bề mặt chất lỏng; - Điểm đặt lên đường giới hạn bề mặt chất lỏng; P20 - Từ kết TN ta thu kết Fk> P nên lực bề mặt hướng với P có độ lớn F = Fk – P Vậy độ lớn lực căng bề mặt phụ - Để biết lực căng mặt phụ thuộc vào yếu tố nào? thuộc vào yếu tố ta thay đổi chất lỏng (nước xà phịng) GV u cầu làm BT thí nghiệm số HS tiến hành làm TN, quan sát nhận xét: Khi thay nước dung dịch xà phịng que diêm ”dịch - Hướng dẫn HS lập kế hoạch thực xa nhau” suất căng mặt ngồi dung dịch xà phịng nhỏ nước nguyên chất Khi thay nước xà phòng nước đường thìcác que diêm dịch lại gần chứng tỏ lực căng bề mặt tăng - HS tiếp tục tiến hành TN để kiểm tra - Nếu nung nóng dung dịch lên quan sát thấy: Hai que diêm dịch có thay đổi khơng? xa hơn, chứng tỏ lực căng bề mặt giảm Khái quát hóa kết thu Kết quả: Khi thay nước dung dịch xà - Sau thực xong GV u cầu phịng lực căng mặt ngồi có giá trị nhóm báo cáo, khái quát hóa kết nhỏ nhơn thực Tăng nhiệt độ nước F giảm Các nhóm lập kế hoạch để thực - Nếu gọi  hệ số tỉ lệ có độ lớn phụ giải pháp hướng dẫn GV P21 thuộc vào chất nhiệt độ - Tiến hành thực theo kế hoạch chất lỏng lực căng bề mặt F tác dụng lên đoạn thẳng có độ dài l (đường giới hạn bề mặt chất lỏng) Khái quát hóa kết thu được xác định công thức nào? Khi tăng đường kính vịng nhơm F GV hướng dẫn HS làm thí nghiệm với tăng => F tỉ lệ thuận với l (l đường vịng nhơm tăng đường kính giới hạn bề mặt) vịng nhôm, tiến hành đo lực - Lực căng bề mặt F tác dụng lên đoạn thẳng có độ dài l, xác định công thức: f = .l - HS lắng nghe - GV nhận xét đánh giá kết thu HS - HS suy nghĩ trả lời - Để kiểm tra mức độ hiểu vấn đề phần này, GV đưa BT5 Vận dụng Hoạt động GV Hoạt động HS - GV chiếu đoạn video nhện chạy mặt nước cho HS xem Yêu cầu HS làm BT 1,2,3 - HS vận dụng kiến thức vừa học để trả lời câu hỏi theo yêu cầu GV P22 Hoạt động Củng cố, giao nhiệm vụ nhà (3 phút) Hoạt động GV Hoạt động HS Củng cố + GV đưa số câu hỏi để HS nắm lại nội dung kiến thức - HS trả lời học + Yêu cầu HS tìm số liên quan đến tượng vừa học giải thích Giao nhiệm vụ nhà GV u cầu nhóm thực thí nghiệm BT4 giải thích Hồn thành BT5 BT SGK, HS ghi tập TN vào nhà SBT hoàn thành nhiệm vụ giao PHỤ LỤC MỘT SỐ BÀI TẬP BT1 Hãy tạo màng xà phòng khung dây cho tia nước mảnh chảy qua Tại nước không phá hủy màng? BT2 Tại trùng nhỏ rơi vào phía mặt nước lại khơng thể tự vượt ngồi ? BT định tính rèn luyện kĩ phân tích, lập luận tìm mối liên hệ để GQVĐ + Khi rơi vào nước làm cho màng chất lỏng bị cong lên + Khi màng chất lỏng bị cong lên tạo áp suất phụ hướng xuống + Tác dụng áp suất phụ với áp suất trọng lực vật gây nên cản trở vật vượt khỏi mặt nước BT3 Có 4cm3 dầu lỏng chảy qua ống nhỏ giọt thành 304 giọt dầu Đường kính lỗ đầu ống nhỏ giọt 1,2 mm Khối lượng riêng dầu 900 kg/m3 Tính hệ số căng bề mặt ngồi dầu P23 Đây BT định lượng giúp HS vận dụng cơng thức tính lực căng mặt ngồi chất lỏng, HS rèn luyện kĩ phân tích đề, diễn đạt nội dung vấn đề, tìm mối liên hệ giải thiết có đề Tóm tắt: Cho: V = cm3 , n = 304 giọt, d = 1,2 mm , D = 900 kg/m3 Tìm: δ = ? Lập luận tìm mối liên hệ + Giọt dầu rơi trọng lượng giọt dầu lớn phải lực căng mặt dầu: P1 = F (1) + Trọng lượng giọt dầu: P1 = + Lực căng mặt giọt dầu F = δ.l với l = π.d (2) (3) Giải hệ phương trình ta tìm u cầu tốn BT4 Hãy xác định kích thước phân tử dầu theo vết dầu loang mặt nước Giả sử phân tử dầu loang thành lớp Đây BT có nhiều vấn đề, GV giao cho nhóm học sinh sau học thuyết động học phân tử BT vừa đòi hỏi HS tìm mối liên hệ kích thước phân tử chất với đại lượng đặc trưng cho chất (khối lượng riêng chất khí) kích thước vết dầu để đề xuất phương án thí nghiệm, đồng thời tiến hành thí nghiệm để tạo lớp dầu loang mặt nước cho phép xác định kích thước vết dầu Vấn đề đặt ”Làm để xác định kích thước phân tử dầu dựa vào vết loang mặt nước” - HS phân tích đề bài, tìm kiếm thơng tin để tìm mối liên hệ kích thước phân tử dầu với kích thước vết dầu đặc trưng dầu, thấy được: + Để xác định xác kích thước phân tử mà cụ thể đường kính khó khăn Tuy nhiên bằngsuy luận HS thấy đường kính phân tử lớn bề dày lớp dầu Vì xác định bề dày lớp dầu h + Bề dày lớp dầu h = = + Mặt khác S = P24 Dùng cân xác định trước giá trị trung bình khối lượng giọt dầu, cịn đường kính vết dầu đo mặt nước, từ xác định bề dày lớp dầu h - Phương án thí ngiệm HS đưa sau: + Xác định khối lượng trung bình giọt dầu cân + Dùng ống nhỏ giọt nhỏ dầu mặt nước + Đo đường kính giọt dầu xác định khối lượng riêng chúng Thực phép tính để tính bề dày h lớp dầu mặt nước - Tiến hành thí nghiệm, HS phát để đảm bảo cho việc nhìn rõ vết dầu kích thước chúng phải đủ lớn (dùng bình có kích thước lớn) dùng bột trắng nhẹ rắc nước Khi nhỏ giọt dầu nước, bột trắng nhẹ bao quanh lớp dầu vết dầu có dạng gần hình trịn - Kết thí nghiệm thu số liệu sau: + Giá trị trung bình khối lượng giọt dầu m = 0,022 mg + Đường kính vết dầu D = 27 cm + Khối lượng riêng dầu = 0,9 g/cm3 + Bề dày h = 4,3.10-8 cm BT5 Hãy xác định khối lượng 20 lít khí amơniăc áp suất 1450 mmHg nhiệt độ 00C? BT giúp cho HS rèn luyện kĩ tìm kiếm lựa chọn phương án tối ưu cho vấn đề Trong tập này, mơ tả trạng thái chất khí, hợp lí nên sử dụng phương trình cla-pê-rơn – Men-đê-lê-ép :pV = Từ cơng thức tìm đại lượng chưa biết Tuy nhiên, giải tập cách viết phương trình trạng thái chất khí điều kiện cho tập: HS so sánh hai cách rút nhận xét việc áp dụng phương trình trạng thái chất khí cho phép biểu diễn giá trị đại lượng theo đơn vị khơng hệ Cịn việc áp dụng phương trình Cla-pê-rơn-Men-đê-lê-ép địi hỏi phải tn theo cách triệt để hệ đơn vị P25 BT6 Hai bình nối với ống có khóa chứa loại khí Bình thứ có áp suất p1 = 2.105 N/m2, thể tích V1 = lít Bình thứ hai có áp suất p2 = 1,2.105 N/m2, thể tích V2 = lít Nhiệt độ hai bình khơng đổi mở khóa K Tìm áp suất hỗn hợp Đây tập có nhiều cách giải, GV cho HS làm nhóm từ rèn luyện kĩ làm việc nhóm, kĩ tìm kiếm phương án cho vấn đề - Tìm hiểu đề tóm tắt đề p1 = 2.105 N/m2 V1 = lít p2 = 1,2.105 N/m2 V2 = lít Khi mở van p = ? - Phân tích tượng để tìm mối liên hệ, tìm phương án Với BT này, ban đầu đọc đề học sinh dễ nhầm tưởng với điều kiện nhiệt độ không thay đổi dễ dàng áp dụng định luật Bôi lơ – Mari ốt Thực chất mở khóa, khí hai bình chuyển trạng thái điều kiện khối lượng thay đổi Phương án 1: Áp dụng phương trình Cla-pê-rơn – Men-đê-lê-ép p1V1 = (1) p2V2 = (2) pV = (3) m = m1 + m2 (4) V = V1 + V (5) Từ mối liên hệ trên, HS lập luận đưa kết cuối cùng: p= = 1,43.105 N/m2 Ở giai đoạn thiết lập mối quan hệ đại lượng, HS gặp khó khăn, GV định hướng theo câu hỏi sau: + (Để xác lập mối liên hệ (1), (2) (3)) Gọi m1 khối lượng có áp suất p1; m2 khối lượng có áp suất p2; Khi mở van, hỗn hợp khí có khối P26 lượng m, áp suất p thể tích V Hãy viết phương trình Cla-pê-rơn – Men-đê-le-ép cho lượng khí m1, m2 m + (Để xác lập mối liên hệ (4) (5)) Hãy thiết liệp mối liên hệ ẩn số trung gian V m để có số phương trình số ẩn số + (Để biện luận) Hãy kiểm tra thứ nguyên đại lượng cần tìm so sánh kết p với p1 p2 Phương án 2: Áp dụng định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt (sử dụng phương pháp ngăn) p1V1 = pV1‟ (1) p2V2 = pV2‟ (2) V1 + V = V ‟ + V ‟ (3) Từ mối liên hệ đưa kết p= = 1,43.105 N/m2 Ở giai đoạn thiết lập mối quan hệ đại lượng, HS gặp khó khăn, GV định hướng theo câu hỏi sau: + Để áp dụng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt) Để vận dụng định luật Bơi-lơ – Ma-ri-ốt cần có điều kiện gì? (khối lượng m nhiệt độ T không đổi) + Đề cho nhiệt độ khơng đổi khí chuyển trạng thái khối lượng khí lại thay đổi Vậy làm coi khối lượng khí bình khơng đổi q trình chuyển trạng thái? + Gợi ý tưởng tượng có vách ngăn lượng khí hai bình Vách nằm bên bình có áp suất lớn di chuyển đến hai bình có áp suất Vậy, vận dụng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt viết cho lượng khí m1 m2 Phương án 3: Áp dụng định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt định luật áp suất riêng phần (định luật Đan tôn p = p1 + p2 + ) p1V1 = p1‟(V1 + V2) (1) p2V2 = p2‟(V1 + V2) (2) p = p1 ‟ + p2 ‟ (3) Từ mối liên hệ đưa kết p= = = 1,43.105 N/m2 P27 Ở giai đoạn thiết lập mối quan hệ đại lượng, HS gặp khó khăn, GV định hướng theo câu hỏi sau: + Giả sử hai bình lúc đầu khơng có khí Hiện tượng xảy mở van? (Lượng khí m1 chiếm thể tích V1 + V2 có áp suất p1‟ Tương tự, lượng khí m2 chiếm thể tích V1 + V2 có áp suất p2‟ q trình nhiệt độ khơng thay đổi) + Hãy áp dụng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt để viết biến đổi trạng thái cho lượng khí - HS kiểm tra, đánh giá kết thu + Từ biểu thức p = ta thấy thứ nguyên p N/m2, tức có thứ nguyên áp suất + p2< p < p1 : Điều phù hợp P28 PHỤ LỤC ĐỀ KIỂM TRA (Thời gian 45 phút) I Phần trắc nghiệm (5 điểm) Câu Tổng hợp ba thông số sau xác định trạng thái lượng khí xác định A Áp suất, nhiệt độ, khối lượng B Áp suất, thể tích, khối lượng C Áp suất, nhiệt độ, thể tích D Thể tích, khối lượng, áp suất Câu Ở 2270C thể tích lượng khí lít Thể tích lượng khí nhiệt độ 2700C áp suất không đổi là: A 6,516 lít B 10 lít C 15 lít D 50 lít Câu Chúng ta khơng nên nút chai đựng dầu hoả hay xăng nút có bọc giẻ Lời khuyên giải thích dựa vào tượng A Hiện tượng mao dẫn B Hiện tăng căng bề nặt C Hiện tượng dính ướt khơng dính ướt D Hiện tượng khác Câu 4: Xét trình đẳng nhiệt lượng khí xác định, áp suất khối khí thay đổi từ 0,18atm đến 0,54at thể tích khí : A tăng 0,36l B giảm 0,36l C tăng gấp lần D giảm lần Câu Đồ thị biểu diễn hai đường đẳng tích lượng khí lí tưởng biểu diễn hình vẽ Mối quan hệ thể tích hai đường đẳng tích là: A V1 > V2 P B V1 = V2 V1 V2 C V1 < V2 D V1 ≥ V2 O T P29 Câu Một lượng khí tích khơng đổi, nhiệt độ T làm tăng lên gấp ba, áp suất khí sẽ: A Áp suất giảm gấp ba B Áp suất tăng gấp ba lần C Áp suất tăng gấp sáu lần D Áp suất giảm sáu lần Câu Nước mưa không lọt qua lỗ nhỏ dù trời mưa A vải bạt bị dính ướt nước B vải bạt khơng bị dính ướt nước C lực căng bề mặt nước ngăn không cho nước lọt qua D tượng mao dẫn ngăn không cho nước lọt qua Câu Một bình có dung tích 20 lít chứa khí Hiđrơ áp suất 4atm nhiệt độ 270C Khối lượng khí chứa bình gam? A 8,3 g B 6,6 g C 5,7 g D g Câu Khi đun nóng đẳng áp khối khí bình lên đến 470C thể tích khí tăng thêm 1/10 thể tích ban đầu Nhiệt độ ban đầu khối khí A 870C B 17,90C C 870K D 450K Câu 10: Quá trình sau liên quan đến định luật Sác- lơ? A Quả bóng bàn bị bẹp nhúng vào nước nóng, phồng lên cũ B Thổi khơng khí vào bóng bay C Đung nóng khí xilanh kín D Đun nóng khí xilanh hở II Phần tự luận (5 điểm) Câu (1,5 điểm) Tính khối lượng khí oxi đựng bình thể tích 10 lit áp suất 150atm nhiệt độ 0oC Biết kiện chuẩn khối lượng riêng oxi 1,43 kg/m3 P30 Câu 2: (2 điểm) Một khối khí lí tưởng thực chu trình kín hình vẽ Biết T1 = 1280(K) p(at) (1) 0,5 (2) (3) O V(l) a) Hãy cho biết tên trình biến đổi b) Tìm T3 Câu (1,5 điểm) Sức căng mặt ngồi dung dịch xà phịng nhỏ nước nguyên chất Nhưng để thổi bọt để làm thí nghiệm khác với màng mỏng người ta lại dùng dung dịch xà phịng khơng phải nước nguyên chất? Đáp án I Phần trắc nghiệm (5 điểm) C B A C A B D B 5.C 10 C P31 II Phần tự luận (5 điểm) Câu Biết 0  m m   suy 0V0  V V V0 (1) Mặt khác PV 0  PV (2) (vì nhiệt độ khí nhiệt độ điều kiện chuẩn) Từ (1) và(2) suy ra:  0 p p0  1, 43.150  214,5kg / m3 m  214,5.102  2,145kg Câu a Từ 1-2 : Quá trình đẳng nhiệt T1 = T2 =1280 K Từ 2-3 : Quá trình đẳng áp P2 = P3 = 0,5 atm Từ 3-1 : Q trình đẳng tích V3 = V1 (1) b Áp dụng định luật Bơi-lơ Ma-ri-ốt cho q trình đẳng nhiệt p1V1 =p2V2 (2) Áp dụng định luật Gay-luy-sac cho trình đẳng áp = (3) Từ (1), (2), (3) : = Thay số vào ta kết T3 = 320 K Câu Màng xà phịng có mặt ngồi lớp chứa nhiều phân tử xà phịng, cịn phía Nếu vị trí màng bị mỏng mặt xuất lớp nước có suất căng mặt ngồi lớn Lớp kéo chất lỏng từ phần bên cạnh phía khơi phục lại bề dày màng P32 ĐẠI HỌC HUẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN THỊ PHƢƠNG PHƢƠNG BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN “NHIỆT HỌC” LỚP 10 CƠ BẢN TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA BÀI TẬP VẬT LÍ LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Thừa Thiên Huế, Năm 2016 P33 ... sử dụng tập sáng tạo vào dạy học vật lí hình thức học tập học thực hành Dương Đức Giáp với ? ?Bồi dưỡng lực giải vấn đề cho HS dạy học số kiến thức phần học Vật lí lớp 10 với hỗ trợ tập vật lí”... niệm lực giải vấn đề 13 1.2.2 Cấu trúc lực giải vấn đề học sinh học tập với hỗ trợ BTVL 13 1.2.3 Các cấp độ lực giải vấn đề HS với hỗ trợ BTVL 18 1.3 Phát triển lực GQVĐ cho. .. tiêu đề tài - Đề xuất biện pháp bồi dưỡng lực giải vấn đề dạy học số kiến thức chương VII phần nhiệt học Vật lí 10 THPT với hỗ trợ tập vật lí Giả thuyết khoa học Nếu đề xuất biện pháp bồi dưỡng lực