Tổ chức dạy học chương “chất rắn và chất lỏng sự chuyển thể” vật lý lớp 10 trung học phổ thông theo hướng tăng cường tính thực tiễn

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM LÊ CHIÊU PHƯỚC TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG SỰ CHUYỂN THỂ” VẬT LÍ 10 THPT THEO HƯỚNG TĂNG CƯỜNG TÍNH THỰC TIỄN Chun ngành: Lí luận phương pháp dạy học mơn Vật lí Mã số: : 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN THỊ NHỊ Thừa Thiên Huế, năm 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khoa học Tác giả LÊ CHIÊU PHƯỚC ii LỜI CÁM ƠN Tôi xin chân thành cám ơn sâu sắc đến: • PGS.TS Nguyễn Thị Nhị - người trực tiếp hướng dẫn để thực hoàn thành đề tài tất tận tâm trách nhiệm • Q thầy khoa Vật lí, Phịng Sau Đại Học Trường Đại học Sư Phạm Huế, quan tâm giúp đỡ, tạo điều kiện cho thời gian học tập thực đề tài • Ban Giám hiệu, q thầy trường THPT Tố Hữu - Huyện Quảng Điền Thừa Thiên Huế giúp đỡ, động viên tơi hồn thành luận văn Thừa Thiên Huế, tháng năm 2017 LÊ CHIÊU PHƯỚC iii MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA i LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Giả thuyết khoa học đề tài Đối tượng nghiên cứu đề tài Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Phương pháp nghiên cứu đề tài Phạm vi nghiên cứu 10 Đóng góp luận văn 10 Cấu trúc luận văn 10 Chương CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO HƯỚNG TĂNG CƯỜNG TÍNH THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG THPT 11 1.1 Mục tiêu giáo dục giai đoạn 11 1.1.1 Mục tiêu chung giáo dục phổ thông 11 1.1.2 Mục tiêu giáo dục mơn học Vật lí THPT 12 1.2 Cơ sở tâm lí học việc dạy học gắn với ứng dụng thực tiễn 13 1.2.1 Mô hình giáo dục hướng vào người học 13 1.2.2 Xu hướng tăng cường ứng dụng thực tiễn sống vào hoạt động dạy học 16 1.3 Hứng thú cần thiết tạo hứng thú dạy học 16 1.3.1 Khái niệm hứng thú 16 1.3.2 Sự cần thiết việc tạo hứng thú cho học sinh học tập 17 1.4 Dạy học vật lí theo hướng tăng cường tính thực tiễn với việc tạo hứng thú học tập cho học sinh 18 1.4.1 Khái niệm thực tiễn 18 1.4.2 Mục đích ý nghĩa việc dạy học vật lí theo hướng tăng cường tính thực tiễn 19 1.5 Mối quan hệ dạy học vật lí gắn với tính thực tiễn việc tạo hứng thú học tập cho HS 21 1.6 Các nguyên tắc cần thực dạy học học vật lí gắn với tính thực tiễn nhằm tạo hứng thú học tập cho HS 21 1.7 Thực trạng việc dạy học Vật lí theo hướng tăng cường tính thực tiễn số trường THPT địa bàn Huyện Quảng Điền – Thừa Thiên Huế 22 1.8 Các biện pháp để dạy học vật lí theo hướng tăng cường tính thực tiễn 24 1.8.1 Dùng dụng cụ trực quan mang tính ứng dụng thực tiễn 24 1.8.2 Trình bày ứng dụng kỹ thuật Vật lí 24 1.8.3 Hướng dẫn HS tìm ứng dụng kiến thức Vật lí đời sống 25 1.8.4 Liên hệ kiến thức vật lí qua tập mang tính ứng dụng thực tiễn 25 1.8.5 Tổ chức thi “Thiết kế mơ hình thí nghiệm, thiết bị vật lí” 26 Kết luận chương 27 Chương TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG SỰ CHUYỂN THỂ” VẬT LÍ 10 THPT THEO HƯỚNG TĂNG CƯỜNG TÍNH THỰC TIỄN 28 2.1 Đặc điểm, cấu trúc, nội dung chương “Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” 28 2.1.1 Vị trí, đặc điểm 28 2.1.2 Cấu trúc nội dung chương 28 2.2 Xây dựng sở liệu ứng dụng vật lí dạy học chương “ Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể ” 30 2.2.1 Xây dựng hệ thống tập mang tính thực tiễn ứng dụng kiến thức đời sống 30 2.2.2 Các phương tiện trực quang hỗ trợ dạy học chương “Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” Vật lí 10 THPT 33 2.3.Thiết kế tiến trình dạy học chương “Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể ” Vật lí 10 THPT theo hướng tăng cường tính thực tiễn 48 Kết luận chương 62 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 64 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 64 3.2 Đối tượng nội dung thực nghiệm sư phạm 64 3.3 Phương pháp thực nghiệm 64 3.4 Kết thực nghiệm 64 3.4.1.Đánh giá định tính 64 3.4.2.Đánh giá định lượng 65 Kết luận chương 70 KẾT LUẬN 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ĐC đối chứng GV giáo viên HS học sinh PT phổ thông PHT phiếu học tập PPDH phương pháp dạy học SGK sách giáo khoa TN thực nghiệm THPT trung học phổ thông TNSP thực nghiệm sư phạm DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Bảng cấu trúc nội dung kiến thức chương “ Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” Vật lí 10 THPT 28 Bảng 3.1 Bảng thống kê số HS đạt điểm Xi 66 Bảng 3.2 Bảng thống kê số HS đạt điểm từ Xi trở xuống 66 Bảng 3.3 Bảng tần suất 66 Bảng 3.4 Bảng tần suất tích lũy 66 Bảng 3.5 Các thông số thống kê điểm kiểm tra nhóm thực nghiệm 67 Bảng 3.6 Các thông số thống kê điểm kiểm tra nhóm đối chứng 67 Bảng 3.7 : Các tham số đặc trưng thống kê nhóm ĐC TN 67 DANH MỤC HÌNH Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn phân bố tần suất điểm số 68 Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn phân bố tần suất tích lũy 68 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Đất nước ta bước vào giai đoạn cơng nghiệp hóa, đại hóa (CNH, HĐH) với mục tiêu đến năm 2020 Việt Nam trở thành nước công nghiệp, hội nhập với cộng đồng quốc tế Nhân tố định thắng lợi công CNH, HĐH hội nhập quốc tế người, nguồn lực người Việt Nam phát triển số lượng chất lượng sở mặt dân trí nâng cao Việc cần giáo dục phổ thơng, phẩm chất lực hình thành tảng kiến thức, kỹ đầy đủ chắn Nghị số 29- NQ/TW “về đổi , toàn diện giáo dục đào tạo, đáp ứng u cầu cơng nghiệp hóa, đại hóa điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa hội nhập quốc tế” hội nghị trung ương (khóa XI ) thông qua khẳng định “ Đối với giáo dục phổ thơng, tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình thành phẩm chất, lực công dân, phát bồi dưỡng khiếu, định hướng nghề nghiệp cho học sinh Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, trọng giáo dục lý tưởng, truyền thống, đạo đức, lối sống, ngoại ngữ, tin học, lực kỹ thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn”[29] Việc đổi phương pháp dạy học khơng có GV mà người học phải nỗ lực nhiều trình học tập, vận dụng chiếm lĩnh kiến thức GV HS phải xóa bỏ thói quen thầy dạy, trị thụ động chờ đến lên lớp lúc học kiến thức mới, mà khơng có suy nghĩ tìm tịi để giải nhiệm vụ trước đặt Cách đánh giá kết học tập HS mang tính truyền thống cách kiểm tra miệng để trả cũ số kiểm tra giấy mà không dựa sáng kiến khả liên hệ thực tiễn HS Mơn Vật lí môn khoa học thực nghiệm, phần lớn kiến thức Vật lí chương trình phổ thơng gắn liền với tượng, trình tự nhiên đời sống Tuy nhiên, thực trạng dạy học vật lí phổ thông chủ yếu trọng kiến thức sách giáo khoa mà trọng vào việc vận dụng kiến thức vào kĩ thuật đời sống HS áp dụng kiến thức học vào việc giải tập theo yêu cầu SGK theo yêu cầu GV mà thôi, nên kiến thức em học đơi khơng giúp cho sống thực tiễn Như Hoạt động (15 phút): Tìm hiểu sôi Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung III Sự sôi Giới thiệu sôi Ghi nhận khái niệm Yêu cầu học sinh phân Nêu khác sang thể khí xảy biệt sơi bay sôi bay Sự chuyển từ thể lỏng bên bề mặt chất lỏng gọi Giới thiệu đặc điểm sôi Ghi nhận đặc điểm sôi sơi Thí nghiệm Làm thí nghiệm với chất lỏng khác Yêu cầu học sinh đọc ta nhận thấy: bảng 38.3 38.4 rút Dưới áp suất chuẩn, kết luận chất lỏng sôi nhiệt độ xác định không thay đổi Giới thiệu nhiệt hóa cơng thức tính nhiệt hố Nhiệt độ sôi chất Đọc bảng 38.3 lỏng phụ thuộc vào áp Yêu cầu học sinh đọc 38.4 rút kết luận suất chất khí phía bảng 38.5 nhận xét mặt chất lỏng Áp yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt suất chất khí lớn, hố nhiệt độ sơi chất P16 lỏng cao Nhiệt hoá Nhiệt lượng Q cần cung cấp cho khối chất lỏng sơi gọi nhiệt hố khối chất lỏng nhiệt độ sôi: Q = Lm Với L nhiệt hoá riêng phụ thuộc vào chất chất lỏng bay hơi, có đơn vị Ghi nhận khái niệm J/kg cơng thức tính nhiệt hố Đọc bảng 38.5 nhận xét yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt hoá Hoạt động (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Cho học sinh tóm tắt kiến thức học Tóm tắt lại kiến thức học trong Yêu cầu HS tìm hiểu thêm ứng dụng tượng mang tính thực tiễn P17 Ghi nhận nhiệm vụ nhà BÀI 39 Tiết 66 ĐỘ ẨM CỦA KHƠNG KHÍ I MỤC TIÊU Kiến thức - Định nghĩa độ ẩm tuyệt đối độ ẩm cực đại - Định nghĩa độ ẩm tỉ đối Kỹ Phân biệt khác độ ẩm nói nêu ý nghĩa chúng Thái độ - Có niềm tin, gần gũi với vật lí học Thích thú mơn học, say mê tìm hiểu khoa học - GDMT: Độ ẩm có ảnh hưởng đến nhiều q trình Trái Đất sống động, thực vật, người; độ bền vật liệu…Nước từ biển, sông, suối, ao hồ…bay làm cho khí hậu điều hồ, cối phát triển Bản thân xanh góp phần điều hồ độ ẩm khơng khí II CHUẨN BỊ Giáo viên: Tranh ảnh lọai ẩm kế: Ẩm kế tóc, ẩm kế khô ướt, ẩm kế điểm sương Học sinh: - Ôn lại trạng thái khô với trạng thái bão hịa - Tìm hiểu ảnh hưởng độ ẩm khơng khí đến đời sống III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động (5 phút): Kiểm tra cũ: Nêu điểm giống khác bay sơi Hoạt động (10 phút): Tìm hiểu độ ẩm tuyệt đối độ ẩm cực đại Các em có biết “Độ ẩm 82%” ghi mục “Dự báo thời tiết” chương trình truyền hình VTV3 buổi sáng có ý nghĩa khơng? Chúng ta tìm hiểu qua hoc hơm P18 Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung I Độ ẩm tuyệt đối độ ẩm cực đại Giới thiệu khái niệm, kí Ghi nhận khái niệm hiệu đơn vị độ ẩm Độ ẩm tuyệt đối Độ ẩm tuyệt đối a tuyệt đối khơng khí đại lượng đo khối lượng nước tính Ghi nhận khái niệm Giới thiệu khái niệm, kí hiệu đơn vị độ ẩm cực đại gam chứa 1m3 khơng khí Đọc bảng 39.1 thực C1 Đơn vị độ ẩm tuyệt đối g/m3 Yêu cầu học sinh đọc Độ ẩm cực đại bảng 39.1 thực C1 Độ ẩm cực đại A độ ẩm tuyệt đối khơng khí chứa nước bảo hồ Giá trị độ ẩm cực đại A tăng theo nhiệt độ Đơn vị độ ẩm cực đại g/m3 Hoạt động (10 phút) : Tìm hiểu độ ẩm tỉ đối Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung II Độ ẩm tỉ đối Giới thiệu khái niệm, kí Ghi nhận khái niệm Độ ẩm tỉ đối f hiệu đơn vị độ ẩm tỉ khơng khí đại đối lượng đo tỉ số phần trăm độ ẩm tuyệt đối a độ ẩm cực đại A Ghi nhận đọc bảng 39.1 khơng khí P19 Giới thiệu cơng thức tính thực C1 nhiệt độ: độ ẩm tỉ đối khí f= tượng học Trong Yêu cầu học sinh thực khí tượng Thực C2 học độ ẩm tỉ đối f Ghi nhận cách đo độ ẩm tính gần Đọc phần loại ẩm kế theo công thức: C2 f= Giới thiệu cách đo độ ẩm p 100% pbh Khơng khí ẩm Cho học sinh đọc phần em độ ẩm tỉ đối có biết loại ẩm kế lớn u cầu HS hồn thành Thảo luận trình bày theo PHT a 100% A nhóm Có thể đo độ ẩm khơng khí loại ẩm kế: Ẩm kế tóc, ẩm kế khơ – ướt, ẩm kế điểm sương Hoạt động (5 phút): Tìm hiểu loại ẩm kế P20 Hoạt động (10 phút): Tìm hiểu ảnh hưởng độ ẩm khơng khí cách chống ẩm Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Nội dung III Ảnh hưởng Yêu cầu học sinh nêu Nêu ảnh hưởng độ độ ẩm khơng khí ảnh hưởng độ ẩm ẩm khơng khí Độ ẩm tỉ đối khơng khí nhỏ, khơng khí Ghi nhận ảnh hưởng bay qua lớp Nhận xét ý kiến của độ ẩm khơng khí học sinh hệ thống đầy đủ ảnh hưởng độ ẩm khơng khí da nhanh, thân người dễ bị Nêu biện pháp chống lạnh ẩm Độ ẩm tỉ đối cao Yêu cầu học sinh 80% tạo điều biện pháp chống ẩm kiện cho cối phát triển, lại lại dễ làm ẩm mốc, hư hỏng máy móc, dụng cụ, … Để chống ẩm, người ta phải thực nhiều biện pháp dùng chất hút ẩm, sấy nóng, … Độ ẩm khơng khí yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến đời sống người Độ ẩm khơng khí giúp hình thành phát triển loại vi khuẩn, vi sinh vật có lợi lẫn có hại tham gia vào q trình tuần hồn sống P21 Độ ẩm ảnh hưởng đến trình bay nước khơng khí, độ ẩm tỉ đối tăng cao nước bay chậm dẫn tới quần áo lâu khô, mồ tốt từ thể khơng thể bốc làm người cảm thấy nóng Nếu nhiệt độ giảm đến giá trị điểm sương, nước ngưng tụ hình thành sương mù gây cản trở tầm nhìn Yêu cầu học sinh nêu biện pháp chống ẩm Máy hút ẩm dân dụng Hoạt động (5 phút): Củng cố, giao nhiệm vụ nhà Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Cho học sinh tóm tắt kiến thức học Tìm hiểu cách đo độ ẩm Tìm hiểu cách đo độ ẩm Ghi nhận nhiệm vụ Đo ẩm độ phương pháp sấy khô Thiết bị sử dụng cân sấy ẩm Đo độ ẩm phương pháp điện trở Phương pháp dùng để xác định độ ẩm loại vật liệu gỗ, vật liệu xây dựng… P22 Thiết bị sử dụng: máy đo độ ẩm vật liệu Đo độ ẩm máy đo có đầu dị Phương pháp dùng để xác định loại vật liệu mỏng giấy chẳng hạn Đo độ ẩm ngũ cốc loại hạt máy đo độ ẩm hạt (nguyên lí điện trở) Thiết bị sử dụng: có hai loại máy đo độ ẩm hạt máy đo độ ẩm hạt cầm tay có điện trở nằm ngồi hình que nhọn để chọc trực tiếp vào bao chứa hạt (thóc, gạo,đậu…), loại thứ hai có điện trở nằm buồng phân tích mẫu Đo độ ẩm mật ong (độ ẩm thủy phần mật ong) phương pháp khúc xạ ánh sáng Thiết bị sử dụng: Khúc xạ kế P23 PHỤ LỤC PHIẾU HỌC TẬP BÀI CHẤT RẮN KẾT TINH CHẤT RẮN VƠ ĐỊNH HÌNH Câu Kim cương than chì cấu tạo từ nguyên tử cacbon Hãy giải thích tinh thể kim cương bền vững tinh thể than chì ? Câu Dựa vào đặc điểm mà người ta thường dùng than chì để làm ruột bút chì ? Câu Người ta thường làm cho đường tan nước bỏ đá lạnh vào Tại không bỏ đá lạnh vào trước bỏ đường sau? P24 PHỤ LỤC PHIẾU HỌC TẬP BÀI SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA VẬT RẮN Câu Tại thầy thuốc khuyên không nên uống nước lạnh sau ăn thức ăn nóng? Câu Tại đúc vật làm kim loại, người ta phải làm khuôn lớn vật cần đúc? Câu Tại đầu ray đường sắt lại phải có khe hở ? Độ rộng khe hở phụ thuộc vào yếu tố xác định theo công thức nào? P25 PHỤ LỤC PHIẾU HỌC TẬP BÀI CÁC HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG Câu Tại muốn tẩy vết dầu mỡ dính mặt vải quần áo, người ta lại đặt tờ giấy lên chỗ mặt vải có vết dầu mỡ, bàn nóng Khi phải dùng giấy nhẵn hay giấy nhám ? Câu Hãy giải thích người thợ nề qt vơi lên tường tường khô ? Câu Tại viết mực thông thường giấy dầu? P26 PHỤ LỤC PHIẾU HỌC TẬP BÀI SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CÁC CHẤT Câu Tại nước chứa khay làm đá tủ lạnh bắt đầu đơng cứng lớp nước mặt đóng băng trước tiên ? Câu Nếu nước bị đổ sàn nhà, muốn cho sàn chóng khơ ta qt cho nước loang rộng Giải thích tượng ? Câu Tại xung quanh ly nước đá có đọng giọt nước? P27 PHỤ LỤC PHIẾU HỌC TẬP BÀI ĐỘ ẨM CỦA KHÔNG KHÍ Câu Tại ngày hè nóng vào ban đêm lại có nhiều sương hơn? Câu Tại trời nóng nơi có nhiều đầm lầy ta cảm thấy khó chịu nơi khô ráo? Câu Vào đêm trời đầy mây buổi sáng hơm sau, trời có sương khơng? Tại ? P28 PHỤ LỤC ĐỀ KIỂM TRA TỔNG KẾT CHƯƠNG Câu Kim cương than chì cấu tạo từ nguyên tử cacbon Hãy giải thích tinh thể kim cương bền vững tinh thể than chì ? Câu Khi mua cốc thủy tinh, người ta thường chọn cốc mỏng mà không chọn cốc dày Hơn trước rót nước sơi vào cốc , thường bỏ vào cốc thủy tinh thìa nhôm thép inôc Tại sao? Câu Các loại giấy thấm mực, giấy vệ sinh chế tạo dựa sở vật lí nào? Câu Tại nhiệt độ khơng khí thay đổi đột ngột, kim loại không bị rạn đá lại bị rạn nứt? Câu Buổi sáng sớm ta thường thấy nhiều sương, vào ngày trời nóng nực buổi sáng hơm sau có nhiều sương Hãy giải thích ? P29 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM P30 ... việc tổ chức dạy học chương ? ?Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” Vật lí 10 THPT theo hướng tăng cường tính thực tiễn 27 Chương TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG SỰ CHUYỂN THỂ” VẬT LÍ 10. .. chương: Chương 1: Cơ sở lí luận thực tiễn việc tổ chức dạy học theo hướng tăng cường tính thực tiễn dạy học Vật lí trường THPT Chương 2: Tổ chức dạy học chương ? ?Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” Vật. .. chất lỏng Sự chuyển thể” Vật lí 10 THPT theo hướng tăng cường tính thực tiễn - Thiết kế tiến trình dạy học số kiến thức chương ? ?Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” Vật lí 10 THPT theo hướng tăng cường