PHƯƠNG PHÁP "BÀN TAY NẶN BỘT" TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ CẤPTRUNG HỌC CƠ SỞ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VỤ GIÁO DỤC TRUNG HỌC DỰ ÁN GD THCS VÙNG KHÓ KHĂN NHẤT NGUYỄN VĂN NGHIỆP (Chủ biên) - ĐÀO VĂN TOÀN PHƯƠNG PHÁP "BÀN TAY NẶN BỘT" TRONG DẠY HỌC MƠN VẬT LÍ CẤP TRUNG HỌC CƠ SỞ HÀ NỘI 2011 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ LỊCH SỬ RA ĐỜI VÀ PHÁT TRIỂN CỦA PHƯƠNG PHÁP "BÀN TAY NẶN BỘT" .6 1.1 Khái quát phương pháp “Bàn tay nặn bột” .6 1.2 Sự đời phát triển phương pháp BTNB Pháp 1.3 Giáo sư Georger Charpak - Người khai sinh phương pháp BTNB 1.4 Phương pháp BTNB giới 11 1.5 Phương pháp BTNB Việt Nam 12 CHƯƠNG LÍ LUẬN CƠ BẢN VỀ PHƯƠNG PHÁP "BÀN TAY NẶN BỘT" 16 2.1 Cơ sở khoa học phương pháp BTNB 16 2.2 Các nguyên tắc phương pháp BTNB 32 2.3 Tiến trình hoạt động dạy học theo phương pháp BTNB 34 2.4 Mối quan hệ phương pháp BTNB với phương pháp dạy học khác 39 CHƯƠNG CÁC KỸ THUẬT DẠY HỌC VÀ RÈN LUYỆN KỸ NĂNG CHO HỌC SINH TRONG PHƯƠNG PHÁP "BÀN TAY NẶN BỘT" .43 3.1 Tổ chức lớp học 43 3.2 Giúp HS bộc lộ quan niệm ban đầu .44 3.3 Kỹ thuật tổ chức hoạt động thảo luận cho HS 47 3.4 Kỹ thuật tổ chức hoạt động nhóm phương pháp BTNB 50 3.5 Kỹ thuật đặt câu hỏi GV 52 3.6 Rèn luyện ngôn ngữ cho HS thông qua dạy học theo phương pháp BTNB .54 3.7 Kĩ thuật chọn ý tưởng, nhóm ý tưởng HS 58 3.8 Hướng dẫn HS đề xuất thí nghiệm tìm tịi - nghiên cứu hay phương án tìm câu trả lời 59 3.9 Hướng dẫn HS sử dụng thực hành 61 3.10 Hướng dẫn HS phân tích thơng tin, tượng quan sát nghiên cứu để đưa kết luận .67 3.11 So sánh, đối chiếu kết thu nhận với kiến thức khoa học 67 3.12 Đánh giá HS dạy học theo phương pháp BTNB .68 CHƯƠNG VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP "BÀN TAY NẶN BỘT" TRONG DẠY HỌC MƠM VẬT LÍ CẤP TRUNG HỌC CƠ SỞ VIỆT NAM 69 4.1 Những thuận lợi khó khăn sử dụng phương pháp BTNB Việt Nam 69 4.2 Lựa chọn chủ đề dạy học theo phương pháp BTNB 72 4.3 Lựa chọn sử dụng thiết bị dạy học phương pháp BTNB 73 4.4 Tổ chức hoạt động quan sát thí nghiệm phương pháp BTNB76 CHƯƠNG GIỚI THIỆU MỘT SỐ BÀI HỌC VẬT LÍ TRUNG HỌC CƠ SỞ VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP "BÀN TAY NẶN BỘT" 82 BÀI 1: ĐO THỂ TÍCH CỦA MỘT VẬT RẮN KHƠNG THẤM NƯỚC .82 BÀI 2: KHỐI LƯỢNG RIÊNG TRỌNG LƯỢNG RIÊNG 85 BÀI 3: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA CHẤT RẮN 87 BÀI 4: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA CHẤT LỎNG NGUYÊN TẮC CỦA NHIỆT KẾ 90 BÀI 5: SỰ NỞ VÌ NHIỆT CỦA CHẤT KHÍ 94 BÀI 6: SỰ BAY HƠI 97 BÀI 7: CHẤT DẪN ĐIỆN- CHẤT CÁCH ĐIỆN 101 BÀI 8: TỐC ĐỘ 103 BÀI 9: CHUYỂN ĐỘNG ĐỂU - CHUYỂN ĐỘNG KHÔNG ĐỀU 105 BÀI 10: SỰ CÂN BẰNG LỰC - QUÁN TÍNH 107 BÀI 11: LỰC MA SÁT 109 BÀI 12: LỰC ĐẨY ÁC SI MÉT VÀ SỰ NỔI 112 BÀI 13: ÁP SUẤT 116 BÀI 14: ÁP SUẤT CHẤT LỎNG - BÌNH THƠNG NHAU 118 BÀI 15: NHIỆT NĂNG .123 BÀI 16: TÁC DỤNG TỪ CỦA DÒNG ĐIỆN TỪ TRƯỜNG TỪ PHỔ ĐƯỜNG SỨC TỪ .125 BÀI 17: TỪ TRƯỜNG CỦA ỐNG DÂY CĨ DỊNG ĐIỆN CHẠY QUA 128 BÀI 18: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG 130 TÀI LIỆU THAM KHẢO 134 LỜI NÓI ĐẦU Trong năm gần đây, Bộ Giáo dục Đào tạo quan tâm đến việc đổi phương pháp dạy học, nhiều Dự án - Chương trình phát triển giáo dục Bộ khai thác kĩ thuật dạy học tích cực, phương pháp dạy học tiên tiến, đại triển khai tập huấn cho đội ngũ GV cốt cán nước Để góp phần trang bị thêm cho GV phương pháp dạy học, biên soạn tài liệu Phương pháp “Bàn tay nặn bột” dạy học mơn Vật lí cấp trung học sở Phương pháp "Bàn tay nặn bột” trọng đến việc hình thành kiến thức lực nghiên cứu khoa học cho HS việc tổ chức cho HS tiến hành tìm tịi, nghiên cứu nhiều hình thức khác nhau: thực nghiệm, quan sát, nghiên cứu tài liệu hay điều tra để em tìm câu trả lời cho vấn đề đặt giới vật chất xung quanh Phương pháp “Bàn tay nặn bột” đảm bảo thống phương pháp khoa học phương pháp dạy học môn, HS tổ chức để tự phát giải nhiệm vụ học tập, hoạt động HS gần giống với hoạt động nhà nghiên cứu Đối với vật, tượng sở quan sát, dự đoán, thực nghiệm từ lập luận, suy đốn lơgic mà HS tiếp cận dần với vấn đề cần giải cách đặt câu hỏi, tình liên quan, từ đề xuất giả thuyết hay phương án nghiên cứu để giải quyết, khám phá vấn đề đặt ra, hình thức tiến hành hoạt động tìm tịi, tranh luận, đối chiếu, kiểm chứng để hình thành xây dựng kiến thức khoa học, kĩ thực hành, từ tự thân HS thích ứng điều chỉnh quan niệm ban đầu giới vật chất xung quanh Cũng phương pháp dạy học tích cực khác, dạy học theo "Bàn tay nặn bột” coi hoạt động học HS trung tâm q trình nhận thức, HS người tìm câu trả lời lĩnh hội kiến thức dẫn dắt GV Đặc điểm dạy học theo "Bàn tay nặn bột” tạo nên tính tị mị, ham khám phá, u thích say mê khoa học HS Ngồi việc trọng ni dưỡng kiến thức ý tưởng khoa học, "Bàn tay nặn bột” trọng đến việc rèn kĩ năng, khả diễn đạt, phát triển ngôn ngữ khoa học kĩ phản hồi, lực ứng xử xã hội thông qua ngôn ngữ giao tiếp HS Chúng xin chân thành cảm ơn Thứ trưởng Bộ Giáo dục Đào tạo Nguyễn Vinh Hiển trực tiếp đạo đưa phương pháp “Bàn tay nặn bột” vào dạy học môn khoa học trường phổ thông việt Nam, để tiếp cận, khai thác vận dụng vào dạy học môn khoa học nói chung mơn Vật lí cấp trung học sở nói riêng Khi vận dụng phương pháp “Bàn tay nặn bột” kĩ thuật dạy học tích cực vào dạy học GV phải chủ động tạo tình huống, đồ dùng, thiết bị dạy học tự làm để tạo nên sinh động học khẳng định tính đắn khoa học Đồng thời với học vận dụng phương pháp Bàn tay nặn bột” giúp HS nhớ lâu kiến thức, phát triển tư logic, óc sáng tạo HS người tìm tịi, khám phá, trực tiếp làm thí nghiệm kiểm tra lại dự đốn hay phương án để từ vận dụng kiến thức vật lí vào ứng dụng sống Vì lần đầu xuất bản, tài liệu khơng tránh thiếu sót, chúng tơi mong độc giả đóng góp ý kiến để tài liệu thêm phần hoàn thiện Trân trọng cảm ơn! Các tác giả CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ LỊCH SỬ RA ĐỜI VÀ PHÁT TRIỂN CỦA PHƯƠNG PHÁP "BÀN TAY NẶN BỘT" 1.1 Khái quát phương pháp “Bàn tay nặn bột” Phương pháp dạy học "Bàn tay nặn bột" (BTNB), tiếng Pháp La main la pâte - viết tắt LAMAP; tiếng Anh Hands-on, phương pháp dạy học khoa học dựa sở tìm tịi - nghiên cứu, áp dụng cho việc dạy học môn khoa học tự nhiên Phương pháp khởi xướng Giáo sư Georges Charpak (Giải Nobel Vật lí năm 1992) Theo phương pháp BTNB, giúp đỡ GV, HS tìm câu trả lời cho vấn đề đặt sống thông qua tiến hành thí nghiệm, quan sát, nghiên cứu tài liệu hay điều tra để từ hình thành kiến thức cho Đứng trước vật tượng, HS đặt câu hỏi, giả thuyết từ hiểu biết ban đầu, tiến hành thực nghiệm nghiên cứu để kiểm chứng đưa kết luận phù hợp thơng qua thảo luận, so sánh, phân tích, tổng hợp kiến thức Mục tiêu phương pháp BTNB tạo nên tính tị mị, ham muốn khám phá say mê khoa học HS Ngoài việc trọng đến kiến thức khoa học, phương pháp BTNB ý nhiều đến việc rèn luyện kĩ diễn đạt thơng qua ngơn ngữ nói viết cho HS 1.2 Sự đời phát triển phương pháp BTNB Pháp Năm 1995, giáo sư Georger Charpak dẫn đoàn gồm nhà khoa học đại diện Bộ Giáo dục Quốc gia Pháp đến khu phố nghèo Chicago (Mỹ) để tìm hiểu phương pháp dạy học khoa học dựa việc thực hành, thí nghiệm thử nghiệm Sau nhóm nghiên cứu vấn đề thành lập Ban Trường học - Bộ Giáo dục Quốc gia Pháp Viện Nghiên cứu Sư phạm Quốc gia Pháp (INRP) đề nghị làm báo cáo hoạt động khoa học Mỹ tương thích hoạt động với điều kiện Pháp (Báo cáo thực vào tháng 12 năm 1995) Trong năm học 1995 - 1996, Ban Trường học - Bộ Giáo dục Quốc gia Pháp vận động khoảng 30 trường thuộc tỉnh tình nguyện thực chương trình Tháng 4/1996, hội thảo nghiên cứu phương pháp BTNB tổ chức Poitiers (miền Trung nước Pháp), kế hoạch hành động giới thiệu triển khai Ngày 09/7/1996, Viện Hàn lâm Khoa học Pháp thơng qua định thực chương trình Tháng 9/1996, thử nghiệm tiến hành Bộ Giáo dục Quốc gia Pháp với tỉnh 350 lớp học tham gia Nhiều trường đại học, viện nghiên cứu tham gia giúp đỡ GV thực tiết dạy Như từ đây, phương pháp BTNB thức đời sở kế thừa thử nghiệm trước tiếp tục phát triển Năm 1997, nhóm chuyên gia Viện Hàn lâm Khoa học Pháp Viện Nghiên cứu Sư phạm Quốc gia Pháp thành lập để thúc đẩy phát triển khoa học trường học Dưới tài trợ Bộ Giáo dục Quốc gia Pháp, trang web http://www.inrp.fr/lamap đời vào tháng 5/1998 nhằm cung cấp thông tin, tài liệu để giúp đỡ GV hoạt động dạy học khoa học nhà trường Trang web tạo điều kiện cho việc trao đổi thông tin GV trao đổi nhà khoa học với GV xung quanh hoạt động dạy học khoa học Tháng 9/1998, Viện Hàn lâm Khoa học Pháp soạn thảo 10 nguyên tắc phương pháp BTNB Sáu nguyên tắc liên quan đến tiến trình sư phạm bốn nguyên tắc lại nêu rõ bên liên quan tới cộng đồng khoa học giúp đỡ cho phương pháp BTNB Hoạt động triển khai phương pháp BTNB diễn mạnh mẽ từ ngày đầu Năm 1998, INRP kêu gọi 21 Viện Đào tạo GV (IUFM) phối kết hợp nghiên cứu năm thực hành, trung tâm tư liệu sử dụng trang web BTNB biên soạn tư liệu phục vụ cho giảng dạy theo phương pháp BTNB Mạng lưới BTNB thành lập từ trang web BTNB tỉnh Mạng lưới hoạt động hiệu việc tương trợ nguồn tư liệu thí nghiệm tỉnh với Tháng 12/2001, mạng lưới trao giải dạy học điện tử (e - training) phát động European Schoolnet Năm 2001, mạng lưới trung tâm vệ tinh (centre pilote) BTNB thành lập theo sáng kiến Viện Hàn lâm Khoa học Pháp với mục đích trao đổi kinh nghiệm thơng tin với Các quan báo chí, truyền thơng có nhiều chương trình, phóng khoa học dành cho phương pháp BTNB Từ tháng 9/2002 đến tháng 8/2005, kênh France Info giới thiệu liên tục phương pháp BTNB vào thứ hàng tuần truyền hình Trong chương trình này, GV, giảng viên nhà khoa học trình bày hoạt động khoa học thực với trẻ em Tháng 6/2000, chương trình đổi dạy học khoa học công nghệ nhà trường Bộ Giáo dục Quốc gia Pháp công bố Phương pháp BTNB phương pháp khuyên dùng chương trình Năm 2001, nhóm chuyên gia nghiên cứu phương pháp BTNB Viện Hàn lâm Khoa học Pháp Viện Nghiên cứu Sư phạm Quốc gia mở rộng thêm với trường Đại học Sư phạm Paris Tháng 5/2004 Paris, hội thảo quốc gia hỗ trợ khoa học, công nghệ trường tiểu học thành lập Hiến chương hỗ trợ khoa học, công nghệ trường tiểu học soạn thảo để phục vụ hướng dẫn cho đơn vị liên quan Năm 2005, thỏa thuận ký kết Viện Hàn lâm Khoa học Pháp Bộ Giáo dục Quốc gia Pháp nhằm tăng cường vai trò hai quan giáo dục khoa học kỹ thuật Một thỏa thuận ký kết vào năm 2009 Viện Hàn lâm Khoa học Pháp, Bộ Giáo dục Quốc gia Pháp Bộ giáo dục Cấp cao Nghiên cứu Không dừng lại việc triển khai phương pháp BTNB trường tiểu học, tổ chức BTNB Pháp (LAMAP France) cịn khuyến khích GV trường mẫu giáo áp dụng phương pháp BTNB tiết dạy khoa học Dần dần, phương pháp BTNB triển khai bước đầu trường trung học sở môn Vật lí, Hóa học, Sinh học Việc phát triển ứng dụng phương pháp BTNB xuyên suốt qua bậc học từ mẫu giáo, tiểu học đến trung học sở giúp HS quen với phương pháp học tập khoa học, chịu khó suy nghĩ tìm tịi, mang lại khơng khí cho việc giảng dạy học tập khoa học trường học Pháp Cùng với việc phát triển truyền bá rộng rãi phương pháp nước, Bộ Giáo dục Quốc gia Pháp phối hợp với quan nghiên cứu, liên quan Viện Nghiên cứu Sư phạm Quốc tế Paris để tổ chức hội thảo quốc tế phương pháp BTNB nhằm giúp quốc gia quan tâm nguồn tài liệu, cách làm triển khai phương pháp vào chương trình giáo dục nước theo đặc thù văn hóa chương trình giáo dục Hội thảo quốc tế lần thứ dạy học khoa học trường học tổ chức vào tháng 5/2010 Hội thảo thu hút thành viên đại diện 33 quốc gia tham dự Hội thảo lần thứ hai tổ chức từ ngày đến ngày 14/5/2011 Paris với gần 40 quốc gia khối cộng đồng chung Châu Âu (EU) tham gia Tham dự Hội thảo lần có hai đại diện Việt Nam, TS Phạm Ngọc Định (P Vụ trưởng Vụ Giáo dục Tiểu học - Bộ Giáo dục Đào tạo) ThS Trần Thanh Sơn (Đại học Quảng Bình - cộng tác viên phụ trách chương trình BTNB Hội Gặp gỡ Việt Nam) 1.3 Giáo sư Georger Charpak - Người khai sinh phương pháp BTNB 1.3.1 Sơ lược tiểu sử giáo sư Georger Charpak (theo wikimedia) Georger Charpak (01/08/1924 –29/09/2010) viện sĩ Viện Hàn lâm Khoa học Pháp, đoạt giải Nobel Vật lí năm 1992 Ơng nghiên cứu chi tiết q trình ion hóa chất khí sáng tạo buồng dây, đầu thu chứa khí dây bố trí dày đặc để thu tín hiệu điện gần điểm ion hóa, nhờ quan sát đường hạt Buồng dây biến thể nó, buồng chiếu thời gian số tổ hợp tạo thành từ buồng dây phát xung ánh sáng Cherenkov tạo thành hệ thống phức tạp cho phép tiến hành nghiên cứu chọn lọc cho tượng cực (như việc hình thành quark nặng), tín hiệu tượng thường bị lẫn nhiễu mạnh tín hiệu khác Dưới chúng tơi tóm tắt sơ lược tiểu sử giáo sư Georger Charpak - người khai sinh phương pháp BTNB (La main la pâte) theo nguồn Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp (CNPS) Wikipedia Georger Charpak sinh ngày 01/08/1924 Dabrovica, Phần Lan Ông học kỹ sư trường Mỏ Paris (1948), trường danh tiếng uy tín hệ thống trường lớn "Grandes écolé" nước Georger Charpak Pháp G Charpak bảo vệ luận án tiến sĩ năm 1955, (01/08/1924 –29/09/2010) trở thành nghiên cứu viên Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp (CNRS), phịng thí nghiệm Vật lí hạt nhân Collègue de France (một trường danh tiếng uy tín Paris) Năm 1959, ơng nghiên cứu viên Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp (CNRS), sau làm việc Trung tâm Nghiên cứu Hạt nhân Châu Âu từ năm 1963 đến 1989 Năm 1984, ơng làm việc phịng thí nghiệm Chaire Joliot Curie Trường cấp cao Vật lí Hóa học công nghiệp Paris (ESPCI) Từ năm 1941, G Charpak tham gia quân đội Năm 1943 ông bị bắt giam nhà tù Centrale d'Eysses, sau chuyển đến trại giam tập trung Dachau Các cơng trình Georger Charpak tập trung chủ yếu Vật lí hạt nhân, Vật lí hạt lượng cao Năm 1995, Georger Charpak kết hợp với Pierre Léna Yves Quéré đưa chương trình BTNB nhằm đổi việc giảng dạy khoa học trường tiểu học Pháp nước châu Âu Nhiều hợp tác quốc tế kí kết nhằm mở rộng chương trình nhiều quốc gia giới Giáo sư Georger Charpak ngày 29/9/2010 nhà riêng Paris Cộng hòa Pháp 1.3.2 Các danh hiệu giải thưởng Georger Charpak - Năm 1960: Huy chương bạc nghiên cứu khoa học Trung tâm Nghiên cứu Khoa học Quốc gia Pháp - Năm 1980: Giải thưởng Ricard Hội Vật lí Pháp - Năm 1977: Tiến sĩ danh dự Đại học Genève – Thụy Sĩ - Năm 1984: Giải thưởng Hội đồng lượng nguyên tử - Viện Hàn lâm Khoa học Pháp - Năm 1986: Viện sĩ nước Viện Hàn lâm Khoa học Mỹ - Năm 1989: Giải thưởng năm Ban lượng cao - Hiệp hội Vật lí Châu Âu - Năm 1992: Giải Nobel Vật lí phát minh buồng đa tuyến (multiwire chamber) - Năm 1994-1996: Thành viên Hội đồng Cấp cao (Haut Conseil) - Năm 1993: Thành viên Viện Văn hóa Phổ thơng (Académie Universelle des cultures) - Năm 1994: Tiến sĩ danh dự Đại học Bruxelles – Bỉ - Năm 1994: Tiến sỹ danh dự Đại học Coimbra (Universidade de Coimbra), trường đại học danh tiếng bậc Bồ Đào Nha, thành lập từ 1290 - Năm 1993: Viện sĩ viện Hàn lâm khoa học Áo - Năm 1995: Viện sĩ viện Hàn lâm khoa học Lisbonne - Bồ Đào Nha - Năm 1994: Viện sĩ viện hàn lâm khoa học Nga - Năm 2002: Thành viên Viện Y tế Quốc gia Pháp - Năm 2009: Huy chương Grand Vermeil Thành phố Paris Sỹ quan Bắc đẩu Bội tinh (Pháp) 1.3.3 Các xuất Georger Charpak 1) G CHARPAK, D SAUDINOS La Vie fil tendu Ed Odile Jacob (1993) 2) G CHARPAK Research on Particle Imaging Detectors World Scientific (1995) 3) G CHARPAK La main la pâte, les sciences l'école primaire Ed Flammarion (1996) 4) G CHARPAK, R.L GARWIN Feux follets etchampigonons nuclaies 10 Hoạt động 1: (20 phút) Thí nghiệm chứng tỏ tồn áp suất chất lỏng Kết luận1: Chất lỏng có áp suất, nghĩa gây áp lực lên đáy bình thành bình chứa chất lỏng Kết luận 2: chất lỏng gây áp suất lên vật nhúng Chất lỏng có áp suất khơng? Vẽ hình viết lại phương án thí nghiệm Thí nghiệm (cá nhân, thảo luận Bước Tình huống: Nếu nhóm, cử đại diện trình khoan (đục) lỗ: đáy, bày) bên cạnh chai nước khống (mở nắp) điều xảy ra? Trình bày phương án thí nghiệm Bước 2,3 Tổ chức hoạt nhóm động theo nhóm, trình bày Tiến hành thí nghiệm nhóm kiểm chứng Nhận xét phương án Mơ tả thí nghiệm nhóm thơng qua sơ đồ hình Bước Tiến hành thí nghiệm vẽ kiểm chứng (GV sau Kết luận HS) Kết luận chung: Chất lỏng không gây áp suất lên đáy bình Bước Hướng dẫn HS rút mà lên thành bình kết luận áp suất chất vật lỏng lòng chất lỏng Thí nghiệm Làm việc cá nhân Tình huống: Nếu nhấn chìm việc dự đốn kết chai có bịt màng cao su mỏng thí nghiệm Sau đó, xuống chậu nước điều nhóm tiến hành thí nghiệm rút kết xảy ra? luận kết luận Dẫn dắt HS đến kết luận chung kết luận chung Hoạt động 2: (20 phút) Thí nghiệm Bước Tình huống: Nếu Cơng thức tính áp khoan (đục) lỗ nhỏ cao thấp khác chai nước suất điều xảy ra? Điều Kết luận 1: Gần đáy Vẽ hình viết lại phương án thí nghiệm (cá nhân, thảo luận nhóm, cử đại diện trình 121 chai nước phun mạnh, chứng tỏ xuống sâu áp suất chất lỏng lớn Kết luận 2: xảy lỗ bày) độ cao? Trình bày phương án Bước 2,3 Tổ chức hoạt thí nghiệm động theo nhóm, trình bày nhóm nhóm Tiến hành thí nghiệm Áp suất chất lỏng gây Nhận xét phương án điểm nhóm độ sâu Bước Tiến hành thí nghiệm lịng chất lỏng kiểm chứng (GV, HS) có trị số Bước Nhận xét về: độ Cơng thức tính áp mạnh, yếu tầm xa dòng suất chất lỏng p = nước phun từ lỗ khoan dh, đó, p áp suất đáy cột chất - Hướng dẫn HS rút kết lỏng, d trọng lượng luận kết luận riêng chất lỏng, h - Hình thành cơng thức tính áp chiều cao cột suất chất lỏng, nói rõ tên chất lỏng (p tính đơn vị đại lượng Pa, d tính cơng thức N/m2, h tính m) kiểm chứng Hoạt động 3: (5 phút) Tình huống: Hoạt động cá nhân Vận dụng công thức p = dh áp suất lòng chất lỏng Giải tập dựa vào công thức: d = 10 D công thức: p = dh Hãy xác định áp suất nước phun từ lỗ đục chai nước thí nghiệm Cho biết khối lượng riêng nước 1000kg/m3 * Củng cố bài, giao tập nhà Tiết 122 Mơ tả thí nghiệm thơng qua sơ đồ hình vẽ có phương án thí nghiệm coi Kết luận Hoạt động nhóm: đối chiếu kết Hoạt động (15 phút) Thí nghiệm Bước Tình huống: chai Hai bình thơng nước chai khơng có nước, làm để nước tự Kết luận: Trong bình chảy từ chai có nước sang chai thơng chứa khơng có nước? chất lỏng Bước 2,3 Tổ chức hoạt đứng yên, mặt động theo nhóm, lựa chọn thống chất lỏng nhóm trình bày nhánh khác Cho HS tiến hành làm thí nh\ghiệm với dự đốn độ cao Bước Tiến hành thí nghiệm kiểm chứng (ban đầu GV, sau HS) Nhận xét mực nước hai chai Bước Rút kết luận 1 Vẽ hình viết lại phương án thí nghiệm (cá nhân, thảo luận nhóm, cử đại diện trình bày) Trình bày phương án thí nghiệm nhóm Tiến hành thí nghiệm kiểm chứng, để nhận thấy mực nước hai bình thơng Mơ tả thí nghiệm thơng qua sơ đồ hình vẽ có phương án thí nghiệm coi Kết luận Hoạt động (25 phút) Thí nghiệm Bước Tình huống: Nước có Máy nén thủy lực lực đẩy không? Em thiết thí nghiệm chứng minh Cấu tạo hoạt động: điều Bộ phận máy ép thủy lực gồm Bước 2,3 Tổ chức hoạt hai ống hình trụ tiết động theo nhóm, lựa chọn diện s S khác nhóm trình bày nhau, thơng với nhau, Cho HS tiến hành phương án có chứa chất thí nghiệm nhóm lỏng, ống có Bước Hướng HS tới thí pít tơng Khi ta tác nghiệm hai bình thơng dụng lực f lên pít Vẽ hình viết lại phương án thí nghiệm (cá nhân, thảo luận nhóm, cử đại diện trình bày) Trình bày phương án thí nghiệm nhóm Tiến hành thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết Mơ tả thí nghiệm thơng qua sơ đồ hình 123 F tơng A, lực gây Tiến hành thí nghiệm kiểm áp suất p lên mặt chứng (ban đầu GV, sau f HS) s S chất lỏng p = , áp B s A Bước Rút kết luận Van suất chất chiều lỏng truyền nguyên vẹn tới pít tơng B gây lực vẽ có phương án thí F = pS nâng pít tơng nghiệm coi B lên f Kết luận Hoạt động 3: Củng cố bài, giao tập nhà (5 phút) Hãy thiết kế một phun nước - tuần hoàn nước liên tục dựa vào nguyên tắc hai bình thơng Bài 15: NHIỆT NĂNG I Mục tiêu học Kiến thức: - Nêu tên hai cách làm biến đổi nhiệt tìm ví dụ minh họa cho cách - Phát biểu định nghĩa nhiệt - Nêu nhiệt độ vật cao nhiệt lớn - Phát biểu định nghĩa nhiệt lượng nêu đơn vị đo nhiệt lượng Kĩ năng: Quan sát tượng liên quan đến biến đổi nhiệt vật phân biệt cách làm biến đổi nhiệt thơng qua hình thức truyền nhiệt hay thực công II Thiết bị dạy học - Dụng cụ thí nghiệm: Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm gồm: vài miếng đồng, cốc đựng nước, nhiệt kế, đèn cồn, giấy nhám… - Chuẩn bị văn phịng phẩm: Giấy Ao, bút viết, băng dính bảng,… III Tiến trình hoạt động dạy học 124 Nội dung kiến thức Tổ chức hoạt động GV Hoạt động HS Nhiệt Bước Tình 1: Làm Làm việc theo bước GV hướng dẫn hoạt - Nhiệt để vật nóng lên? vật tổng động Bước 2,3 Bằng hiểu biết động phân tử HS thực tế để tìm Viết phương án cá cấu tạo nên vật phương án làm cho vật nhân - Đơn vị nhiệt nóng lên Thảo luận thống jun (J) Bước Tổ chức hoạt phương án - Nhiệt độ vật động cho HS Cho HS tiến Trình bày phương án cao, hành phương án thí Kiểm chứng phương phân tử cấu tạo nên nghiệm nhóm án thực nghiệm vật chuyển động Bước Vật nóng lên nhanh nhiệt phân tử chuyển động với vận Kết GV vật tốc lớn hơn, động lớn phân tử tăng Từ hình thành khái niệm nhiệt vật, đơn vị nhiệt Rút kết luận nhiệt năng, đơn vị nhiệt Hai cách làm thay Hướng đẫn: đổi nhiệt - Từ phương án HS vật trình bày, GV nhóm - Thực công: phương án lại thành hai Quá trình làm thay cách làm nóng vật là: thực công truyền đổi nhiệt năng, nhiệt có thực - Hình thành khái niệm cơng lực, q trình làm thay đổi nhiệt gọi trình thay vật thực đổi nhiệt công truyền nhiệt cách thực cơng - Truyền nhiệt: Q trình làm thay đổi nhiệt năng, cách cho vật tiếp xúc với vật có nhiệt độ Ví dụ ta cọ xát miếng kim loại mặt bàn miếng kim loại nóng lên, nhiệt miếng kim loại thay đổi có thực cơng Ví dụ Đưa miếng kim loại vào lửa đèn cồn, miếng kim loại 125 cao hơn, gọi trình thay đổi nhiệt cách truyền nhiệt nóng lên Nhiệt lượng: Bước Tình Làm Viết phương án cá nhân - Nhiệt lượng để nguội đi? phần nhiệt mà Bước 2,3 Tổ chức hoạt Thảo luận thống vật nhận thêm động cho HS phương án hay bớt Bằng hiểu biết HS Trình bày phương án trình truyền thực tế để tìm phương án Kiểm chứng phương nhiệt làm cho vật nguội án thực nghiệm - Đơn vị nhiệt Bước Cho HS tiến hành Kết GV lượng jun, kí hiệu phương án J Ví dụ nhúng miếng kim Bước Từ phương án loại vào nước nóng HS đưa để làm nguội miếng miếng kim loại nóng lên kim loại hay vật đó, nước nguội GV hình thành cho HS khái niệm nhiệt lượng, đơn vị tính nhiệt lượng Vận dụng Giải thích nhúng miếng kim loại vào nước nóng miếng kim loại nóng lên nước nguội đi? Khi nhúng miếng kim loại vào nước nóng miếng kim loại nóng lên nhận nhiệt lượng cao từ nước nước nguội truyền nhiệt lượng sang cho miếng kim loại có nhiệt lượng thấp Bài 16: TÁC DỤNG TỪ CỦA DÒNG ĐIỆN TỪ TRƯỜNG TỪ PHỔ ĐƯỜNG SỨC TỪ (lớp - tiết) I Mục tiêu học Kiến thức: Mơ tả thí nghiệm Ơ-xtét để phát dịng điện có tác dụng từ Kĩ năng: 126 - Biết dùng nam châm thử để phát tồn từ trường - Vẽ đường sức từ nam châm thẳng nam châm hình chữ U II Thiết bị dạy học - Dụng cụ thí nghiệm: pin, bóng đèn pin, đoạn dây dẫn thẳng, dây nối, kim nam châm, mạt sắt số sắt nhỏ, nam châm thẳng, namchaam hình chữ U - Chuẩn bị văn phịng phẩm: Giấy Ao, bút viết, băng dính bảng,… III Tiến trình hoạt động dạy học Nội dung kiến thức Tổ chức hoạt động GV Thí nghiệm Ơ-xtét: Bước Tình huống: Đặt dây dẫn song song với kim nam châm đứng yên trục quay thẳng đứng Cho dòng điện chạy qua dây dẫn, ta thấy kim nam châm bị lệch đi, khơng cịn nằm song song với dây dẫn Khi ngắt dòng điện chạy qua dây dẫn, kim nam châm lại trở vị trí ban đầu Điều chứng tỏ, dịng điện tác dụng lực lên kim nam châm, hay dịng điện có tác dụng từ Mơi trường xung quanh dịng điện có từ trường Một mạch điện gồm: pin, bóng đèn, đoạn dây dẫn thẳng Điều xảy đóng, ngắt mạch điện di chuyển kim nam châm xung quanh dây dẫn? Hoạt động HS Đề xuất phương án thí nghiệm cá nhân Thống phương án trình bày nhóm Bước 2,3 Hướng dẫn, tổ Trình bày chức hoạt động cho HS phương án Các tình nhóm nhóm: Thảo luận - Đóng mạch: Bóng đèn phương án, tiến sáng, kim nam châm lệch hành thí nghiệm Ngắt mạch: bóng đèn kiểm tra không sáng, kim nam châm phương án Trong khơng gian xung trở vị trí ban đầu Ghi lại nội quanh nam châm, xung - Đóng mạch: Bóng đèn dung cần nhớ quanh dịng điện tồn sáng Ngắt mạch: Bóng đèn từ trường Nam châm tắt dịng điện có khả - Đóng mạch, ngắt mạch: tác dụng lực từ lên kim nam Bóng đèn khơng sáng, kim châm đặt gần nam châm hướng - Để phát tồn Bắc, Nam từ trường nam châm Bước Cho HS tiến hành thử, ta đưa kim nam thí nghiệm kiểm tra dự châm (nam châm thử) 127 đặt tự trục thẳng đứng, hướng Nam Bắc đến vị trí khác xung quanh dây dẫn có dịng điện xung quanh nam châm Ta thấy, vị trí đặt kim nam châm kim nam châm định hướng theo chiều định Ở vị trí, sau nam châm đứng yên, xoay cho lệch khỏi hướng vừa xác định, kim quay lại hướng cũ, có từ trường đốn Bước Gợi ý để HS kết luận: Môi trường xung quanh dịng điện có từ trường - Gợi ý để HS lưu ý: + Biểu cụ thể từ trường xuất lực từ tác dụng lên kim nam châm đặt từ trường, để nhận biết từ trường dùng nam châm thử (kim nam châm) + Mở rộng: Tại kim nam châm hay la bàn hai hướng Bắc, Nam địa cực? Đường sức từ Bước Tình huống: Nếu - Chiều đường sức từ từ đặt kim nam châm vị trí khác xung cực nam sang cực bắc quanh nam châm thẳng, - Đường sức từ nam nam châm hình chữ U châm thẳng kim nam châm định vị nào? Đề xuất phương án thí nghiệm cá nhân - Đường sức từ nam Bước 2,3 Hướng dẫn, tổ chức hoạt động cho HS châm hình chữ U - Lựa chọn hình vẽ nhóm để phân tích đưa cách vẽ đường sức từ từ trường nam châm thẳng nam châm hình chữ U Trình bày phương án nhóm N S N 128 S Thống phương án trình bày nhóm Thảo luận phương án, tiến hành thí nghiệm kiểm tra phương án Bước Cho HS tiến hành Ghi lại nội thí nghiệm với mạt sắt để dung cần nhớ rút kết luận độ mạnh Từ trường yếu từ trường lòng nam châm Bước Dẫn dắt HS đến hình chữ U từ lưu ý: trường Các - Dùng mạt sắt để xác định đường sức từ hình dạng đường sức từ đường - Dùng nam châm thử để thẳng song song xác định chiều đường cách sức từ Vận dụng - Tình huống: tìm cách để xác định hình dạng từ trường dịng điện dây dẫn thẳng (đục lỗ nhỏ để xuyên dây dẫn qua bìa, rắc mạt sắt lên bìa, cho dịng điện chạy qua gõ nhẹ bìa) Giới thiệu qui tắc vặn nút chai (qui tắc đinh ốc): vặn nút chai tiến theo chiều dòng điện, chiều quay nút chai chiều đường cảm ứng từ - Giao tập nhà Bài 17: TỪ TRƯỜNG CỦA ỐNG DÂY CĨ DỊNG ĐIỆN CHẠY QUA I Mục tiêu học Kiến thức: Phát biểu quy tắc nắm tay phải chiều đường sức từ lịng ống dây có dịng điện chạy qua Kĩ năng: - Vẽ đường sức từ ống dây có dịng điện chạy qua - Vận dụng quy tắc nắm tay phải để xác định chiều đường sức từ lòng ống dây biết chiều dòng điện ngược lại II Thiết bị dạy học - Dụng cụ thí nghiệm: ống dây, pin, bóng đèn, cơng tắc, bìa cứng, mạt sắt - Chuẩn bị văn phòng phẩm: Giấy Ao, bút viết, băng dính bảng,… III Tiến trình hoạt động dạy học Nội dung kiến thức Tổ chức hoạt động GV Hoạt động HS Đường sức từ Bước Tình huống: Đề xuất dịng điện chạy qua Một mạch điện gồm: ống dây, phương án thí ống dây nghiệm cá 129 Đường sức từ ống dây có dịng điện chạy qua đường cong khép kín, từ đầu ống dây vào đầu ống dây Trong lịng ống dây đường sức từ gần song song với trục ống dây A I B + _ pin, bóng đèn, cơng tắc nhân, vẽ hình Tìm phương án để xác định dạng từ Thống trường ống dây có dịng điện phương án trình chạy qua bày nhóm Bước 2,3 Hướng dẫn, tổ chức cho Trình bày HS hoạt động phương án nhóm Các tình nhóm HS: - Đặt ống dây lên bìa, cho mạt sắt lên bìa, đóng cơng tắc cho dòng điện chạy qua, gõ nhẹ xác định dạng đường cảm ứng dùng nam châm thử để xác định chiều đường sức từ Thảo luận phương án, tiến hành thí nghiệm kiểm tra phương án Ghi lại nội - Đục lỗ bìa, luồn ống dung cần nhớ dây qua bìa cho mặt phẳng bìa nằm ống dây Rắc mạt sắt lên bìa, đóng cơng tắc cho dịng điện chạy qua ống dây, gõ nhẹ bìa đẻ xác định hình dạng đường sức từ ống dây Sau dùng nam châm thử để xác đình chiều đường sức từ (phương án đúng) Bước Cho HS tiến hành thí nghiệm kiểm tra phương án nhóm, phương án Bước Gợi ý để HS kết luận: Đường sức từ bên ống dây giống đường sức từ nam châm thẳng Đường sức từ lòng ống dây giống đường sức từ bên nam châm hình chữ U (từ trường đều) Quy tắc nắm tay phải: Nắm bàn tay phải cho bốn ngón tay hướng theo chiều dịng điện chạy 130 Bước Tình huống: đổi chiều dịng Đề xuất điện chạy qua ống dây điều phương án thí xảy ra? nghiệm cá Bước 2,3 Tổ chức hoạt động nhân, vẽ hình cho HS Thống qua vịng dây, ngón tay choãi chiều đường sức từ lịng ống dây Bước Cho HS tiến hành thí phương án trình nghiệm bày nhóm Bước Dẫn dắt HS đến qui tắc bàn Trình bày tay phải phương án nhóm Cho HS tự vận dụng qui tắc nắm bàn tay phải (có thể chọn cá Thảo luận nhân thực để trình bày phương án, tiến hành thí nghiệm trước lớp kiểm tra - HS rút nhận xét: phương án + Chiều đường sức từ phụ thuộc Ghi lại nội vào chiều dòng điện chạy qua ống dung cần nhớ dây + Khi áp dụng qui tắc bàn tay phải đặt bàn tay phải cho cách (nắm bàn tay song song với ống dây) Vận dụng Cho HS vận dụng thành thạo qui tắc nắm bàn tay phải để xác định chiều đường sức từ lòng ống dây biết chiều dòng điện ngược lại thực tế hình vẽ Bài 18: HIỆN TƯỢNG CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ ĐIỀU KIỆN XUẤT HIỆN DÒNG ĐIỆN CẢM ỨNG I Mục tiêu học Kiến thức: - Mô tả thí nghiệm nêu ví dụ tượng cảm ứng điện từ - Nêu dòng điện cảm ứng xuất có biến thiên số đường sức từ xuyên qua tiết diện cuộn dây kín Kĩ năng: Giải số tập định tính ngun nhân gây dịng điện cảm ứng II Thiết bị dạy học - Dụng cụ thí nghiệm: Khung dây dẫn, nam châm thẳng, nam châm điện, điện kế - Văn phòng phẩm: Giấy Ao, bút viết, băng dính bảng,… 131 III Tiến trình hoạt động dạy học Nội dung kiến thức Tổ chức hoạt động GV Hiện tượng cảm Bước Tình huống: đặt ứng điện từ: khung dây dẫn có dịng Thí nghiệm 1: Một điện chạy qua lịng nam khung (vịng) dây châm hình chữ U khung dẫn nối với dây quay Vậy, điều xảy điện kế, cho nam châm chuyển động lại gần khung nam châm thẳng dây? Giữ vòng dây cố định, đưa nhanh Bước 2,3 Hướng dẫn, tổ chức nam châm lại cho HS hoạt động gần vòng dây (hoặc Bước Cho HS tiến hành thí cố định nam nghiệm kiểm tra dự đoán châm, đưa ống dây Bước Khi quan sát chiều lại gần nam chuyển động kim điện kế châm) kim điện kế HS rút nhận xét: lệch sang trái vị trí Chiều dòng điện thay đổi thay số đổi đưa nam châm lại gần Hoạt động HS Vẽ hình, đề xuất giả thuyết cá nhân Thống phương án trình bày nhóm Trình bày phương án nhóm Thảo luận phương án, tiến hành thí nghiệm kiểm tra phương án Ghi lại nội dung cần nhớ G Khi nam xa Khi nam châm đứng n châm đứng n khơng có kim điện kế số dòng điện ống dây Kéo nhanh nam châm xa khung dây (hoặc kéo khung dây khỏi nam châm) kim điện kế lệch sang phải vị trí số Như vậy, có dịch chuyển tương đối nam châm khung dây, cuộn dây xuất dòng điện 132 - Có thể tự HS GV gợi ý N S HS đảo cực nam _ châm lặp lại thí nghiệm để khẳng định có xuất dịng điện khung (nếu thời gian dây (chú ý quan sát chiều lệch lớp GV chủ động đặt câu hỏi tình kim điện kế) tổ chức hoạt động - Có thể tự HS GV gợi ý cho HS) đưa tình như: cho nam châm chuyển động với tốc độ khác chập hai nam châm cho chuyển động với tốc độ khác quan sát độ lệch kim điện kế, để HS rút nhận xét độ lớn dòng điện khung phụ thuộc vào yếu tố nào? Thí nghiệm 2: Bước Tình huống: Nếu Thay nam châm thay nam châm thẳng thẳng nam nam châm điện điều xảy đóng ngắt mạch châm điện nam châm điện? Trong đóng mạch điện nam Bước 2,3 Hướng dẫn, tổ chức châm điện, kim điện hoạt động Cho HS kế lệch sang trái Cho HS tiến hành trình vị trí số 0, sau bày dự đốn sở kim điện kế trở số hiểu biết HS Bước Cho HS tiến hành thí Ngắt mạch điện nam châm điện, kim điện kế lệch sang phải vị trí số Như vậy, nam châm điện có biến thiên từ trường dịng điện, khung dây xuất dịng điện nghiệm kiểm tra dự đốn - Có thể tạo thêm tình cho HS như: bỏ lõi sắt nam châm điện thay nam châm điện có từ trường yếu mạnh từ trường nam châm ban đầu quan sát độ lệch kim điện kế để HS có nhận xét dịng điện khung dây phụ thuộc vào yêu tố nào? Vẽ hình, đề suất giả thuyết cá nhân Thống phương án trình bày nhóm Trình bày phương án nhóm Thảo luận phương án, tiến hành thí nghiệm kiểm tra phương án Ghi lại nội dung cần nhớ G Nam châm K điện Dòng điện xuất khung dây dẫn Gợi ý để HS hướng đến gọi dịng điện cảm phát hai thí nghiệm ứng có tác động đến khung dây Hiện tượng xuất tác động dịng điện cảm ứng qua diện tích khung dây? Vẽ gọi tượng đường sức nam châm cho nhận xét đưa lại gần cảm ứng điện từ hay xa số đường sức Điều kiện để xuất qua tiết diện khung dây dòng điện cảm thay đổi nào? ứng Bước HS đưa kết luận Điều kiện để xuất dòng điện cảm ứng dòng điện cảm nguyên nhân gây nên xuất ứng cuộn dây dịng điện cảm ứng dẫn kín số đường sức từ xuyên qua tiết Gợi ý để HS tự rút điều diện S cuộn dây kiện để xuất dịng điện 133 biến thiên (tăng cảm ứng lên giảm đi) Chiều dòng điện Bước Tình huống: Hãy tìm cảm ứng khung cách để xác định chiều dây chiều dòng điện cảm ứng Chiều đường sức từ khung dây dẫn? Vẽ hình, đề xuất giả thuyết cá nhân dịng điện cảm ứng ln có hướng chống lại tăng giảm từ trường sinh Trình bày phương án nhóm Bước 2,3,4 Tổ chức cho HS hoạt động, HS phân tích hai thí nghiệm để nhận thấy chiều dịng điện khung dây phụ thuộc vào chiều tăng giảm từ trường nam châm xuyên qua diện tích khung dây, đồng thời để biết chiều dịng điện khung dây ta quan sát lệch sang trái phải kim điện kế, từ xác định chiều từ trường dòng điện cảm ứng khung dây (ống dây - qui tắc nắm bàn tay phải) So sánh chiều từ trường dòng điện cảm ứng với tăng, giảm đường sức từ nam châm xuyên qua ống dây Thống phương án trình bày nhóm Thảo luận phương án, tiến hành thí nghiệm kiểm tra phương án Ghi lại nội dung cần nhớ Bước Rút nguyên tắc xác định chiều dòng điện cảm ứng Vận dụng - Cho biết chiều dòng điện khung dây dẫn, xác định nam châm điện đóng hay ngắt mạch - Cho biết chiều dòng điện khung dây dẫn, xác định chiều chuyển động nam châm - Dòng điện cảm ứng xuất nào? - Mơ tả lại thí nghiệm tượng cảm ứng điện từ 134 TÀI LIỆU THAM KHẢO Georger Charpak (chủ biên) (Người dịch: Đinh Ngọc Lân), Bàn tay nặn bột khoa học trường tiểu học, NXBGD 1999 Nguyễn Vinh Hiển, Hoạt động quan sát thí nghiệm dạy học thực vật học trung học sở, NXBGD, 2006 Bùi Phương Nga (chủ biên), Học tích cực, Tài liệu tập huấn GV, Dự án giáo dục THCS vùng khó khăn nhất, Bộ Giáo dục Đào tạo, 2011 Nguyễn Xuân Thành (chủ biên), Nâng cao hiệu sử dụng thiết bị dạy học tài liệu bổ trợ phương pháp dạy học tích cực, Tài liệu tập huấn GV, Dự án giáo dục THCS vùng khó khăn nhất, Bộ Giáo dục Đào tạo, 2011 Đỗ Hương Trà, Các kiểu tổ chức dạy học đại dạy học Vật lí trường phổ thơng, NXBĐHSP, 2011 Nguyễn Văn Nghiệp, Hướng dẫn thực chuẩn kiến thức, kĩ chương trình giáo dục phổ thơng mơn vật lí cấp trung học sở, NXBGD, 2012 Website: http://lamapvietnam.edu.vn/lamap/index.php Website: http://www.lamap.fr 135