(Sáng kiến kinh nghiệm) kinh nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi vật lý phần nhiệt học

MỤC LỤC Mục NỘI DUNG PHẦN MỞ ĐẦU Trang 1.1 Lí chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Giới hạn phạm vi nghiên cứu PHẦN NỘI DUNG 1 Cơ sở lí luận 2 Cơ sở thực tiễn 3 Thực trạng chung vấn đề Các biện pháp tiến hành để phát bồi dưỡng học sinh giỏi Những thuận lợi khó khăn bồi dưỡng học sinh giỏi phần nhiệt học 5.1 Thuận lợi 5.2 Khó khăn 5.3 Những sai lầm học sinh thường mắc phải 5.4 Hướng khắc phục 6 Hệ thống kiến thức giải tập phần nhiệt học 6.1 Phương pháp giải số tập 6.2 Kết đạt 13 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận 14 Kiến nghị 15 I PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Mơn vật lý môn học lý thú, hấp dẫn nhà trường phổ thông, đồng thời áp dụng rộng rãi thực tiễn đời sống hàng ngày người Nhằm đáp ứng mục tiêu giáo dục đề ra, góp phần xây dựng đất nước ngày giàu đẹp, đội ngũ học sinh lực lượng lao động dự bị nòng cốt thật hùng hậu khoa học kỹ thuật, kiến thức, kỹ vật lý góp phần khơng nhỏ lĩnh vực Kiến thức, kỹ vật lý vận dụng sâu vào sống người góp phần tạo cải, vật chất cho xã hội ngày đại Qua nghiên cứu tài liệu “Đổi phương pháp dạy học” phải phát huy tính tích cực, chủ động tư duy, sáng tạo người học; thầy người đạo, trọng tài, tổ chức hướng dẫn giúp người học tìm kiến thức Vì để đáp ứng nhu cầu phát triển xã hội nhiệm vụ thầy cô giáo phải kịp thời phát có kế hoạch bồi dưỡng học sinh có khiếu Nhận thức đầy đủ sâu sắc vai trò tầm quan trọng nhiệm vụ phát bồi dưỡng học sinh có khả theo học bồi dưỡng mơn văn hóa nhà trường Với trách nhiệm người giáo viên tham gia công tác bồi dưỡng học sinh giỏi nhà trường số năm gần Vì mạnh dạn chọn nội dung “Kinh nghiệm bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lý phần nhiệt học ” cơng tác bồi dưỡng học sinh giỏi 1.2 Mục đích nghiên cứu - Nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lý trường Trung học Cơ sở 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Học sinh giỏi môn Vật lý Trường Trung học Cơ sở 1.4 Phương pháp nghiên cứu * Phương pháp nghiên cứu tài liệu: - Thu thập thông tin lý luận công tác phát bồi dưỡng cho học sinh giỏi * Phương pháp điều tra: - Điều tra tình hình lớp (hồ sơ, Bản bàn giao chất lượng năm học trước, ) - Trò chuyện, trao đổi với Giáo viên môn, với học sinh, với Hội Cha mẹ học sinh * Phương pháp thống kê - Sau áp dụng kinh nghiệm giáo viên đánh giá xem có em học tiến 1.5 Giới hạn phạm vi nghiên cứu Đề tài nghiên cứu áp dụng Trường THCS năm học 2016 2017 II PHẦN NỘI DUNG Cơ sở lí luận Là giáo viên giảng dạy môn Vật lý trường THCS tơi ln suy nghĩ trăn trở có biện pháp góp phần đào tạo, giáo dục em có phẩm chất lực Theo tơi có bốn nhân tố định đến phát triển lực người : - Sự kiên nhẫn rèn luyện thân - Sự giúp đỡ thầy giáo cô giáo điều kiện hoàn cảnh tạo nên - Qua hoạt động trải nghiệm nhiều thực tế, thực tiễn - Tư chất di truyền Như để phát triển bồi dưỡng tài đòi hỏi phải dựa tảng khoa học, việc đào tạo bồi dưỡng chuyên sâu sở giáo dục toàn diện, mà trước hết phải ý để phát huy tài sở trường giáo viên phải có chế độ thích hợp xứng đáng với cơng sức mà người thầy bỏ để công tác phát bồi dưỡng khả năng, tiềm học sinh có hiệu thiết thực Chính việc phát tuyển chọn có tính chất định bồi dưỡng Muốn tài người phát triển nở hoa kết trái việc phát bồi dưỡng tài phần khơng thể thiếu chiến lược quốc gia hẹp nhà trường Cơ sở thực tiễn Trong trình học vật lý trường THCS, học sinh cần biết cách tổ chức việc học cách chủ động sáng tạo Người thầy cần rèn cho học sinh kỹ năng, độc lập suy nghĩ khoa học lời giải phải có sở lí luận Trong thực tế giảng dạy tơi thấy có nhiều học sinh chưa biết cách giải toán nhiệt học nhiều nguyên nhân, ngun nhân chủ yếu học sinh khó hình dung chất tượng tập phần kiến thức trừu tượng học sinh, học sinh khó quan sát mắt mà phải thơng qua cảm giác, giác quan Từ học sinh định hướng sai khơng đạt yêu cầu cuối toán Thực trạng chung vấn đề 3.1 Năng lực : Như ta biết người ta sinh lớn lên có tiềm nội lực khác nghĩa có người mạnh mặt hạn chế mặt khác Chính mà cần có điều kiện thích ứng để lực bộc lộ hồn thiện cho thân Vì lực đặc điểm tâm lý cá biệt người tạo thành chiều sâu cường độ lĩnh hội tri thức, hình thành kỹ kỹ xảo để đáp ứng yêu cầu hoàn thành xuất sắc hoạt động định 3.2 Trình độ cao lực Chính tài phát triển trình độ đỉnh thiên tài Nhưng ngược lại lực tồn trình phát triển, lực coi sản phẩm hoạt động thực tiễn tích cực địi hỏi người phải hịa nhập với hồn cảnh xã hội khơng ngừng tham gia phục vụ cho phát triển xã hội Trước người ta quan niệm lực nằm phạm vi tri thức Nhưng xã hội đại lực đánh giá khái qt cách tồn diện, lực mối tổng hịa vừa trí thơng minh vừa tâm đức thống cấu trúc thích ứng 3.3 Năng khiếu: Nếu phát sớm bồi dưỡng kịp thời có phương pháp hệ thống khiếu phát triển đạt tới đỉnh cao lực, ngược lại khiếu bị mai mịn Trong thực tế người có lực, khiếu khơng thể tách rời tri giác cảm giác định ghi nhớ tưởng tượng tư có chất lượng cao định khiếu tài người Vì việc phát bồi dưỡng sử dụng khiếu tài có ý nghĩa đặc biệt quan trọng nhà trường xã hội.4 Các biện pháp tiến hành phát bồi dưỡng học sinh giỏi Để tạo học sinh có khiếu thật theo cần đạt số tiêu chuẩn sau * Các tiêu chuẩn : 4.1 Thông minh : Là học sinh có lực tư tốt vấn đề nghĩa khả hiểu biết thơng hiểu vấn đề Trong phải yếu tố trí nhớ, khả suy diễn cách logic, giải xử lý tình cách linh hoạt hiệu cao 4.2 Khả sáng tạo - Thường xuyên phát độc đáo - Ln có lập trường suy nghĩ tư - Có khả tự tìm tịi tự học hỏi phương tiện 4.3 Tinh thần say mê ham học - Trung thực, điềm đạm nhạy cảm - Khiêm tốn học hỏi Say mê yêu thích mơn học Có ý chí vươn lên để khẳng định * Tổ chức phát tuyển chọn Bước : Có thể vào điểm kết năm học trước điểm qua kỳ thi mà nhà trường tổ chức đánh giá cách nghiêm túc trung thực Tất nhiên điểm số sở chủ yếu điều kiện định để lựa chọn học sinh có khiếu kết trực quan ban đầu để đánh giá đưa em vào danh sách tuyển chọn Bước : Giáo viên cần xem xét kết trình học tập nhà trường Đặc biệt học sinh nhiều năm liền đạt học sinh giỏi kỳ thi tin cậy thể đầy đủ khả phẩm chất đáng quý học sinh có khiếu + Thơng tin từ giáo viên giảng dạy lớp + Dựa vào thực tế trình học tập bồi dưỡng Đây sở thực tiễn có chiều sâu xác sác xuất cao qua em bộc lộ thể đầy đủ khả Bước : Tuyển chọn cách trực tiếp vấn trao đổi cá nhân học sinh Qua thực tế cách mang lại hiệu cao người dạy phát học trị thích ham mê mơn q trình học tập giảng dạy thầy trò có đồng cảm ăn ý với Bước : Kiểm tra đánh giá sau thời gian bồi dưỡng tổ chức điều chỉnh thành đội tuyển Bước coi bước cuối khâu tuyển chọn Trong khối Trường năm thành lập khối có đội tuyển Riêng năm học 2017- 2018 Khối có đội tuyển thành lập từ trung tuần tháng năm học Những thuận lợi khó khăn bồi dưỡng học sinh giỏi phần nhiệt học 5.1 Thuận lợi: - Công tác bồi dưỡng mũi nhọn trường THCS suốt thời gianqua quan tâm sâu sắc cấp ủy đảng, Ban giám hiệu, cơng đồn với đồng thuận bậc cha mẹ học sinh lịng nhiệt tình say mê thầy trò - Ban giám hiệu đưa kế hoạch từ sớm nên giáo viên học sinh có đủ thời gian để nâng cao trình độ chun mơn 5.2 Khó khăn: - Đọc đề hấp tấp, qua loa, khả phân tích tổng hợp đề cịn hạn chế, lượng thông tin cần thiết để giải tốn - Chưa xác định q trình trao đổi nhiệt, vận dụng chưa công thức nhiệt lượng cần thu vào để vật nóng lên, nhiệt lượng vật tỏa lạnh phương trình cân nhiệt để tính đại lượng cần tìm - Kỹ vận dụng kiến thức tốn vào tính tốn cịn hạn chế - Tài liệu tham khảo nhà trường - Cơ sở vật chất, thiết bị dạy học dạy theo phương pháp thí nghiệm cịn thiếu thốn - Học sinh khó hình dung chất tượng nhiệt tập phần kiến thức trừu tượng học sinh, dạng chuyển thể chất phức tạp - Phụ huynh chưa thực quan tâm đến việc học tập em mình, phần đa giao trách nhiệm cho thầy, nhà trường - Kinh phí để thưởng nóng cho giáo viên có học sinh đạt giải cao kì thi cịn hạn chế 5.3 Những sai lầm học sinh thường mắc phải - Bản thân học sinh chủ quan, chưa tập trung nghe giảng nên tiếp thu kiến thức chưa đầy đủ, em chưa tích cực chủ động học tập việc định hướng giải tập chưa tốt - Phương pháp truyền đạt kiến thức thầy, cô giáo đến học sinh chưa đạt hiệu cao - Qúa trình học phần nhiệt lớp tồn tiết dạy lý thuyết, khơng có tiết tập nên giáo viên chưa rèn luyện kỹ cho học sinh - Hiện dạng tập Phần nhiệt học gồm nhiều đơn vị kiến thức, việc phân loại hệ thống tập phần gặp tương đối nhiều khó khăn người dạy người học 5.4 Hướng khắc phục Để khắc phục sai lầm thực sau: - Giáo viên soạn kỹ - Khắc sâu kiến thức - Giáo viên đọc thêm nhiều sách tham khảo, Internet để sưu tầm nhiều dạng tập chọn phương pháp dễ hiểu - Mỗi dạng tập phải giúp học sinh định hướng phương pháp giải để đưa dạng toán để gặp khác học sinh vận dụng giải - Với tập có nhiều đại lượng cần rèn luyện kỹ tóm tắt, đổi đơn vị * Công tác bồi dưỡng học sinh khiếu môn Vật lí phần nhiệt học Hệ thống kiến thức cần thiết để giải tập phần Nhiệt học 6.1 Cơng thức tính nhiệt lượng tỏa ra, thu vào Q = mc(t2 – t1) Q: nhiệt lượng thu vào (tỏa ra) chất (J) m: khối lượng chất thu vào (tỏa ra) (kg) c: nhiệt dung riêng chất thu vào (tỏa ra) (J/kg.K) t1: nhiệt độ ban đầu (0C) t2: nhiệt độ cuối (0C) 6.2 Phương trình cân nhiệt: Qtỏa = QThu vào Vật tỏa nhiệt: Qtỏa = m1c1(t1 - t) Vật thu nhiệt: QThu vào = m2c2(t – t2) 6.3 Nhiệt lượng tỏa nhiên liệu: Q = m.q Q: nhiệt lượng tỏa nhiên liệu bị đốt cháy (J) m: khối lượng nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn (kg) q: suất tỏa nhiệt nhiên liệu(J/kg) 6.4 Công thức tính hiệu suất động nhiệt: H Qi 100% Qtp Qi: nhiệt lượng vật nhận vào để tăng nhiệt độ Qtp: nhiệt lượng nhiên liệu bị đốt cháy vật khác tỏa 6.5 Sự chuyển thể chất Q.T nóng chảy ( Q =  m) Q trình hóa (Q = L.m) Thể Thể Thể rắn lỏng khí  Q.T đơng đặc ( Q = m) Q.T ngưng tụ(Q = L.m) 6.1 Phương pháp giải số dạng tập: Dạng 1: Bài tập có q trình thu nhiệt chất Bài tập: (Sử dụng sách bồi dưỡng vật lý 8, nhà xuất giáo dục) Một ấm đun nước nhơm có khối lượng 0,5kg chứa 1,5 lít nước nhiệt độ 250C Muốn đun sôi ấm nước cần nhiệt lượng bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng nước 4200J/kg.K, nhiệt dung riêng nhôm 880J/kg.K a Phân tích tốn: ? Bài tốn có đối tượng tham gia thu nhiệt ? Nhiệt lượng để đun sơi ấm nước tính b Phương pháp giải: Bước 1: phân tích tìm đối tượng thu nhiệt Bước 2: Dùng công thức Q = mc(t – t1) để tìm nhiệt lượng theo yêu cầu Tóm tắt m1 = 0,5kg Giải Nhiệt lượng cần để đun sôi 0,5kg nhôm từ 25 0C đến V =1,5l => m2 = 1000C 1,5kg Q1 = m1c1(t2 – t1) = 0,5.880.(100 - 25) = 33.000 (J) c1= 880J/kg.K Nhiệt lượng cần để đun sơi 1,5 lít nước từ 25 0C đến 1000C c2 = 4200J/kg.K là: Q=? Q2 = m2c2(t2 – t1) = 1,5.4200.(100 – 25) = 472.500 (J) Nhiệt lượng cần để đun sôi ấm nước là: Q = Q1 + Q2 = 33.000+ 472.500 = 505.500 (J) Dạng 2: Bài toán có q trình thu nhiệt q trình tỏa nhiệt Bài tập 1: (Sử dụng sách bồi dưỡng vật lý 8, nhà xuất giáo dục) Người ta thả miếng nhơm có khối lượng 3,5kg vào 500g nước Miếng nhôm nguội từ 1200C xuống 200C Hỏi nước nhận nhiệt lượng nóng thêm độ? a Phân tích tốn: ? Bài tốn có đối tượng tham gia q trình trao đổi nhiệt ? Đối tượng thu nhiệt, đối tỏa nhiệt ? Yêu cầu toán ? Nhiệt lượng tỏa tính ? Dựa vào đâu để tính nước nóng lên độ b Phương pháp giải: Bước 1: phân tích tìm đối tượng tỏa nhiệt, thu nhiệt Bước 2: Dùng công thức Q = mc(t – t1) để tìm nhiệt lượng theo yêu cầu Bước 3: Dùng phương trình cân nhiệt Q tỏa = QThu vào để tính đại lượng chưa biết theo yêu cầu đề Tóm tắt Giải m1 = 3,5kg Nhiệt lượng nhôm tỏa hạ nhiệt độ từ m2 = 2000g = 2kg 1200C xuống 200C là: t1 = 1200C Q1 = m1c1(t2 – t1) =3,5.880.(120 - 20)=308.000 (J) t2 = 200C Nhiệt lượng nước thu vào là: Q2 = ? Q2 = m2c2 t t =? Nhiệt lượng nhôm tỏa nhiệt lượng nước thu vào ta có: Q1 = Q2 Vậy nước nóng thêm là: m2c2 t = 308.000 => t  308.000 36,66 0C 2.4200 Bài tập 2: (Sử dụng sách bồi dưỡng vật lý 8, nhà xuất giáo dục) Một thỏi kim loại có khối lượng 600g chìm nước sơi Người ta vớt lên thả vào bình chứa 0,33 lít nước nhiệt độ 30 0C Nhiệt độ cuối nước thỏi kim loại 400C Thỏi kim loại gì? a Phân tích tốn: ? Bài tốn có đối tượng tham gia trình trao đổi nhiệt ? Đối tượng thu nhiệt, đối tỏa nhiệt ? Nhiệt độ ban đầu kim loại ? Muốn trả lời thỏi kim loại phải tìm đại lượng ? Khi cân nhiệt nhiệt độ cuối nước thỏi kim loại b Phương pháp giải: giống Tóm tắt Giải m1 = 600g = 0,6kg Nhiệt lượng nước thu vào để tăng nhiệt độ từ t1 = 1000C m2 = 0,33kg, t2 = 300C c2 = 4200 J/kg.K t = 400C c1 = ? :300C đến 400C Q2 = m2c2(t –t2) = 0,33.4200.(40 – 30) = 13.860(J) :Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa Q1 = m1c1(t1 – t) = 0,6 c1(100 - 40) :Dựa vào phương trình cân nhiệt ta có Q1 = Q2 c1(100 - 40) 0,6 = 13.860 c1 = 13.860/0,6.60 = 385 (J/kg.K)