Vận dụng phương pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề vào dạy học một số kiến thức của chương chất khí vật lý 10 trung học phổ thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Trương Thị Hồng Xiêm VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC NÊU VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀO DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CỦA CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÝ 10 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Thành phố Hồ Chí Minh - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Trương Thị Hồng Xiêm VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC NÊU VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀO DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CỦA CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÝ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Chuyên ngành: Lí luận phương pháp dạy học mơn Vật lí Mã số: 60 14 01 11 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHẠM THẾ DÂN Thành phố Hồ Chí Minh - 2014 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan, cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả Trương Thị Hồng Xiêm LỜI CẢM ƠN Trong trình làm luận văn này, tác giả nhận giúp đỡ tận tình thầy giáo, số bạn bè đồng nghiệp Tác giả xin chân thành cảm ơn người giúp tác giả hoàn thành tốt luận văn Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc TS Phạm Thế Dân, người tận tình hướng dẫn, bảo, giúp đỡ tác giả suốt trình nghiên cứu hoàn thành luận văn Tác giả gửi lời cảm ơn tới thầy, cô Tổ Phương pháp dạy học Vật lý thầy cô giảng dạy trường ĐH Sư phạm TP Hồ Chí Minh giúp đỡ q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Tác giả chân thành cảm ơn giúp đỡ Ban Giám hiệu, thầy cô tổ Vật lý hợp tác hai lớp 10A11 10A12 trường THPT Võ Trường Toản suốt trình tác giả làm thực nghiệm trường Mặc dù có nhiều cố gắng luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót, tác giả ln mong nhận đóng góp ý kiến thầy, đồng nghiệp TP Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng 09 năm 2014 Trương Thị Hồng Xiêm MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục biểu đồ Danh mục hình vẽ MỞ ĐẦU Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC NÊU VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG THPT 1.1 Phương pháp dạy học nêu giải vấn đề .5 1.1.1 Khái niệm phương pháp dạy học nêu giải vấn đề 1.1.2 Tiến trình giải vấn đề khoa học 1.1.3 Đặc điểm trình nêu giải vấn đề dạy học 1.1.4 Tổ chức tình có vấn đề 1.1.5 Cấu trúc phương pháp dạy học nêu giải vấn đề .11 1.1.6 Các mức độ phương pháp dạy học nêu giải vấn đề 16 1.1.7 Ưu, nhược điểm phương pháp dạy học nêu giải vấn đề 17 1.2 Khả vận dụng phương pháp dạy học nêu giải vấn đề dạy học Vật lý trường THPT 18 1.2.1 Xu hướng đổi giáo dục dạy học Việt Nam 18 1.2.2 Đặc trưng dạy học môn Vật lý trường THPT khả vận dụng phương pháp dạy học nêu giải vấn đề dạy học Vật lý trường THPT 20 1.3 Một số đề tài nghiên cứu vận dụng phương pháp dạy học nêu giải vấn đề dạy học Vật lý trường THPT .22 1.4 Điều tra sơ thực trạng vận dụng phương pháp dạy học nêu giải vấn đề dạy học Vật lý số trường THPT đề xuất phương hướng khắc phục hạn chế 23 1.4.1 Nội dung phương pháp điều tra 23 1.4.2 Kết điều tra .24 1.4.3 Những ý kiến đề xuất phương hướng khắc phục hạn chế việc vận dụng phương pháp nêu giải vấn đề dạy học Vật lý THPT .27 1.5 Kết luận chương 29 Chương XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CỦA CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” - VẬT LÝ 10 THPT THEO PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC NÊU VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 31 2.1 Mục tiêu dạy học chương “Chất khí” - Vật lý 10 THPT 31 2.2 Cấu trúc nội dung chương “Chất khí” - Vật lý 10 THPT 32 2.3 Đặc điểm q trình dạy học chương “Chất khí” trường THPT 33 2.4 Thiết kế tiến trình dạy học số kiến thức chương “Chất khí” – Vật lý 10 THPT theo phương pháp dạy học nêu giải vấn đề 35 2.4.1 Những biện pháp chuẩn bị cho việc dạy học số kiến thức chương “Chất khí” - Vật lý 10 THPT theo phương pháp dạy học nêu giải vấn đề 35 2.4.2 Tiến trình dạy học kiến thức “Quá trình đẳng nhiệt Định luật Bôilơ - Ma-ri-ốt” theo phương pháp dạy học nêu giải vấn đề .37 2.4.3 Tiến trình dạy học kiến thức “Q trình đẳng tích Định luật Sáclơ” theo phương pháp dạy học nêu giải vấn đề 45 2.4.4 Tiến trình dạy học kiến thức “Phương trình trạng thái khí lý tưởng Quá trình đẳng áp” theo phương pháp dạy học nêu giải vấn đề 51 2.5 Kết luận chương 58 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .59 3.1 Mục đích, nhiệm vụ nội dung thực nghiệm sư phạm .59 3.1.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 59 3.1.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 59 3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 59 3.3 Phương pháp đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 60 3.3.1 Căn đánh giá .60 3.3.2 Cách đánh giá 61 3.4 Kết thực nghiệm sư phạm .61 3.4.1 Diễn biến trình thực nghiệm sư phạm 61 3.4.2 Xử lý định lượng kết học tập học sinh .69 3.4.3 Đánh giá chung sau trình thực nghiệm sư phạm 80 3.5 Kết luận chương 81 KẾT LUẬN CỦA LUẬN VĂN 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 PHỤ LỤC 86 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết đầy đủ Chữ viết tắt ĐC Đối chứng GV Giáo viên HS Học sinh Nxb Nhà xuất PPDH Phương pháp dạy học SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sư phạm VD Ví dụ DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Bảng so sánh khác trình giải vấn đề nhà khoa học trình giải vấn đề học sinh…………… Bảng 1.2 Bảng kết điều tra………………………………………………… 24 Bảng 2.1 Bảng mục tiêu dạy học chương “Chất khí” theo chuẩn kiến thức, kỹ Vật lý 10…………………………………………………… 31 Bảng 3.1 Kết học môn Vật lý, học kỳ I, năm học 2013-2014 lớp 10A11 10A12, trường THPT Võ Trường Toản, Quận 12, TP Hồ Chí Minh…………………………………………………………… 60 Bảng 3.2 Bảng phân bố tần suất điểm kiểm tra “Quá trình đẳng nhiệt Định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt”……………………………………………… 69 Bảng 3.3 Bảng phân bố tần suất tích lũy điểm kiểm tra “Q trình đẳng nhiệt Định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt”………………………………… 70 Bảng 3.4 Bảng giá trị thống kê điểm kiểm tra “Q trình đẳng nhiệt Định luật Bơi-lơ - Ma-ri-ốt” (sử dụng phần mềm SPSS)…………… 70 Bảng 3.5 Kết điểm kiểm tra “Q trình đẳng nhiệt Định luật Bơi-lơ Ma-ri-ốt” theo phép kiểm định Mann - Whitney test (sử dụng phần mềm SPSS)………………………………………………………… 71 Bảng 3.6 Bảng phân bố tần suất điểm kiểm tra “Q trình tích Định luật Sác-lơ”……………………………………………… 72 Bảng 3.7 Bảng phân bố tần suất tích lũy điểm kiểm tra “Q trình tích Định luật Sác-lơ”……………… ………………………………… 72 Bảng 3.8 Bảng giá trị thống kê điểm kiểm tra “Quá trình tích Định luật Sác-lơ” (sử dụng phần mềm SPSS)…………………………… Bảng 3.9 Bảng kết điểm kiểm tra “Quá trình tích Định luật Sác-lơ” theo phép kiểm định Mann - Whitney test (sử dụng phần mềm 73 SPSS)………………………………………………………………… 74 Bảng 3.10 Bảng phân bố tần suất điểm kiểm tra “Phương trình trạng thái khí lý tưởng Q trình đẳng áp”……………………………… 74 Bảng 3.11 Bảng phân bố tần suất tích lũy điểm kiểm tra “Phương trình trạng thái khí lý tưởng Q trình đẳng áp”…………………… 75 Bảng 3.12 Bảng giá trị thống kê điểm kiểm tra “Phương trình trạng thái khí lý tưởng Quá trình đẳng áp” (sử dụng phần mềm SPSS)……………………………………………………………… 76 Bảng 3.13 Bảng kết điểm kiểm tra “Phương trình trạng thái khí lý tưởng Q trình đẳng áp” theo phép kiểm định Mann - Whitney test (sử dụng phần mềm SPSS)…………………………………… 76 Bảng 3.14 Bảng phân bố tần suất điểm kiểm tra 45 phút cuối chương…… 77 Bảng 3.15 Bảng phân bố tần suất tích lũy điểm kiểm tra 45 phút cuối chương……………………………………………………………… 78 Bảng 3.16 Bảng giá trị thống kê điểm kiểm tra 45 phút cuối chương (sử dụng phần mềm SPSS)………………………………………… 79 Bảng 3.17 Bảng kết điểm kiểm tra 45 phút cuối chương theo phép kiểm định Mann - Whitney test (sử dụng phần mềm SPSS)……………………………………………………………… 79 cửu - Dùng hạt zeolit Nhiệm vụ 3: Bài tập 1/2Na + 2H O →2NaOH + H 8/2NaHCO 2/ NaOH + CO → NaHCO H2O 3/2Na + Cl → 2NaCl 9/ Na O + 2HNO → 2NaNO + H O 4/ NaHCO +HCl→NaCl + CO +H O 5/ 4Na + O → 2Na O 6/ Na O + H O → NaOH T C   → Na CO +CO + T C 10/ NaNO   → NaNO + 1/2O 11/ NaOH + HCl → NaCl + H O dpdd 12/ 2NaCl +2H O  → 2NaOH +H +Cl 7/ 2NaOH + CO → Na CO + H O Bài tập 1/2K + Cl → 2KCl 7/ KOH + CO → KHCO dpnc → 2K + Cl2 2/ 2KCl  8/ 2KOH +CO → K CO + H O 3/ 2K + 2H O → 2KOH + H T C 9/ 2KHCO   → K CO + CO + dpnc → 4K + O +2 H O 4/ 4KOH  H2O 5/ K O + 2HNO → 2KNO + H O T C 10/ KNO   → KNO + 1/2O 6/ KOH + HCl → KCl + H O 0 11/ KHCO + HCl → KCl + CO + H O Bài tập 1/ 2Ba + O → 2BaO 2/ BaO + 2HCl → BaCl + H O 3/ Ba + 2H O → Ba(OH) + H 4/ BaO + H O → Ba(OH) 5/ Ba(OH) +2HNO →Ba(NO ) +2H O 6/ Ba(OH) + CO → BaCO + H O T C 7/ Ba(NO )   → Ba(NO ) + O 8/Ba(HCO ) +Ba(OH) →2BaCO +2H O 9/ BaCO + CO + H O → Ba(HCO ) 10/ Ba + 2HCl → BaCl + H Bài tập 1/ 2Mg + O → 2MgO 2/ MgO + 2HNO → Mg(NO ) + H O T C 3/ Mg(NO )   → MgO + 1/2O + 2NO 4/ Mg(NO ) + 2NaOH → Mg(OH) + NaNO 5/ Mg(NO ) + Na CO → MgCO + NaNO T C 6/ MgCO   → MgO + CO Nhiệm vụ 4: Giải: Trích mẫu thử dùng q tím nhận biết dd sau: Na CO , NaOH, HCl, NaNO Mẫu thử Na CO Thuôc thử HCl NaOH HCl NaNO x X x Qùy tím hóa Qùy tím hóa Qùy tím hóa xanh đỏ khơng màu Sủi bọt khí Quỳ tím Na CO +2HCl→2NaCl + CO ↑ +H O Giải: Đun nóng chất Nếu chất lỏng khơng vẩn đục nước cứng vĩnh cửu nước nguyên chất (nhóm A) Nếu chất lỏng vẩn đục nước cứng tạm thời nước cứng tồn phần (nhóm B) Ca(HCO ) CaCO ↓ + CO ↑ + H O Thêm vài giọt dung dịch Na CO vào chất nhóm A Nếu có kết tủa chất ban đầu nước cứng vĩnh cửu, chất lại H O Na CO + CaSO → CaCO ↓ + Na SO Lấy nước lọc chất nhóm B (sau lọc bỏ ↓) thêm vài giọt dung dịch Na CO Nếu có kết tủa nước cứng tồn phần Khơng kết tủa nước cứng tạm thời (vì Ca(HCO ) kết tủa hết đun nóng) Na CO + CaSO → CaCO ↓ + Na SO Nhiệm vụ 5: Đáp án C A C B A A B B D 10 11 12 13 14 15 16 17 18 B A A B A C C A A Nhiệm vụ 6: Đáp án 10 11 12 13 14 H K H i D U T R M U A T B A M 10 T 11 T A H 12 O 13 I N i M Ô L i G X C C A L i O K i E M N R U A O V H A O H E C S A i N H C O C i Ư T N O N U N Ư U G I Hợp đồng giáo án “ Bài 29 Luyện tập: Tính chất nhơm hợp chất nhơm” Nhiệm vụ 1: Sơ đồ tư Bài 29 Luyện tập: Tính chất nhơm hợp chất nhơm.” Đáp án nhiệm vụ 2: 1B 2A 3B 4C 5B 6B 7A 8D 9A 10C 11C 12B 13D 14A 15A 16B 17D 18D 19C 20B Nhiệm vụ 3: Giải: 1/ a Mẫu thử Al Al O Na Na O Mg Khơng tan Khơng tan Tan, có Tan tạo Khơng Thuốc thử H2O khí Tan, có NaOH (vừa có) NaOH tan Khơng Tan khí tan b Dùng dung dịch NH dư có ↓ keo trắng khơng tan AlCl , có ↓ tan ZnCl AlCl + 3NH + 3H O → Al(OH) ↓ + 3NH Cl ZnCl + 2NH + 2H O → Zn(OH) ↓ + 2NH Cl Zn(OH) + NH → [Zn(NH ) ](OH) c Mẫu thử Al Ca Na Mg Tan, có khí, Tan,có Khơng dd đục khí tan Thuốc thử H2O Khơng tan NaOH (vừa có) Tan, có Khơng khí tan d Mẫu thử KCl MgCl AlCl Thuốc thử Cho từ từ đến dư NaOH Không ↓Trắng, không tượng tan NaOH dư 2/ Giải: a/ AlCl + 3NH + 3H O → Al(OH) ↓ + NH Cl b/ AlCl + 3NaOH → Al(OH) ↓ + NaCl Al(OH) + NaOH → NaAlO + 2H O c/ CO + NaAlO + 2H O → Al(OH) + NaHCO d/ HCl + NaAlO + H O → Al(OH) + NaCl 3HCl + Al(OH) → AlCl + H O ↓ Keo trắng, tan NaOH dư 3/ Giải: Hướng dẫn giải: 1) 2Al + 6HCl → 2AlCl +3H 2) 4Al + 3O → 2Al O dpnc  → 3) 2Al O 4) AlCl 4Al + 3O + 4NaOH → 3NaCl + NaAlO + 2H O 5) Al(OH) + NaOH → NaAlO +2 H O 6) Al O + NaOH NaAlO + H O 7) Al(OH) + 3HCl → AlCl + 3H O 8) AlCl + 3NaOH → Al(OH) + 3NaCl t C  → 9) 2Al(OH) Al O + 3H O Đáp án nhiệm vụ 4: Bài 1: Hướng dẫn giải n= n= 0, 2.0,35 = 0,7 (mol) ; n= n= 0,1.0, = 0,02(mol) NaOH AlCl3 OH − Al3 + Lập tỉ lệ = a n OH− 0,07 = = 3,5 ; n Al3+ 0,02 3