Tổ chức hoạt động trải nghiệm một số kiến thức chương chất khí vật lý 10 theo định hướng giáo dục stem

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ LÊ NGUYỄN THANH THỦY KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG CHẤT KHÍ - VẬT LÝ 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM Chuyên ngành: Sư phạm Vật lý TP Hồ Chí Minh, năm 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG CHẤT KHÍ - VẬT LÝ 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM Người thực hiện: Lê Nguyễn Thanh Thủy Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thanh Nga TP Hồ Chí Minh, năm 2019 LỜI CẢM ƠN Từ ngày đầu thực đến hồn thành luận văn, trình cố gắng học tập trưởng thành lên ngày thân em Trong q trình đó, thầy cơ, gia đình, bạn bè giúp đỡ, hỗ trợ động viên em nhiều Vì vậy, xin cho phép em bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến: - Quý thầy cô giảng viên khoa Vật Lý trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh dạy dỗ, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm, nhiệt huyết với nghề cho em suốt trình học tập trường Hơn hết, chúng em cảm nhận quan tâm, dạy dỗ ân cần tận tâm từ thầy cô - Thầy TS Nguyễn Thanh Nga, giảng viên trực tiếp hướng dẫn, hỗ trợ, dìu dắt em thực luận văn Thầy - với kinh nghiệm, nhiệt huyết lịng u nghề - truyền đạt tận tình cho em kiến thức chun mơn Thầy tận tình hướng dẫn, bảo, giúp đỡ động viên lúc em khó khăn; tạo điều kiện thuận lợi cho em giao lưu, học hỏi câu lạc STEM trường THCS - THPT Hoa Sen, hỗ trợ em nhiều trình em thực nghiệm sư phạm Những dạy dỗ, hỗ trợ góp ý từ thầy thật quý báu để em hồn thành luận văn - Thầy ThS Hồng Phước Muội - Giáo viên mơn Vật lý trường THCS - THPT Hoa Sen giúp em thực nghiệm sư phạm - Ban giám hiệu trường THCS - THPT Hoa Sen (quận 9), quý thầy cô tổ Vật lý, anh chị ban chủ nhiệm câu lạc STEM tạo điều kiện cho em tham dự, quan sát, tiếp cận học sinh, phân tích tiến trình, thực nghiệm sư phạm trường, làm sở để hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè ln sát cánh, giúp đỡ, động viên em suốt trình học tập hoàn thành luận văn tốt nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 04 năm 2019 Sinh viên Lê Nguyễn Thanh Thủy DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT GDPT Giáo dục phổ thông GV Giáo viên HN Hà Nội HS Học sinh NL Năng lực NXB Nhà xuất SGK Sách giáo khoa SP Sư phạm THCS Trung học sở THPT Trung học phổ thông ThS Thạc sĩ TNSP Thực nghiệm sư phạm TP HCM Thành phố Hồ Chí Minh TS Tiến sĩ DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Nội dung hoạt động trải nghiệm Bảng 1.2 Biện pháp phát triển NL sáng tạo HS 15 Bảng 2.1 Các đơn vị kiến thức chương “Chất khí” SGK Vật lý 10 21 Bảng 2.2 Vật liệu thiết bị chế tạo mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người 38 Bảng 2.3 Quy trình chế tạo mơ hình mơ hơ hấp thể người 40 Bảng 2.4 Vật liệu thiết bị thiết kế thí nghiệm kiểm chứng định luật Charles42 Bảng 2.5 Bố trí thí nghiệm kiểm chứng định luật Charles 44 Bảng 2.6 Vật liệu thiết bị thiết kế thí nghiệm kiểm chứng định luật Gay Lussac .46 Bảng 2.7 Bố trí thực thí nghiệm kiểm chứng định luật Gay Lussac 47 Bảng 2.8 Vật liệu thiết bị chế tạo mô hình dự báo thời tiết phong vũ biểu 48 Bảng 2.9 Quy trình chế tạo mơ hình dự báo thời tiết phong vũ biểu 49 Bảng 2.10 Phân bố thời gian kế hoạch tổ chức hoạt động trải nghiệm “Mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người” theo định hướng giáo dục STEM .50 Bảng 2.11 Tiêu chí đánh giá báo cáo mơ hình mơ q trình hơ hấp ngồi thể người 54 Bảng 2.12 Phân bố thời gian kế hoạch tổ chức hoạt động trải nghiệm “ Bộ thí nghiệm kiểm chứng định luật Charles” theo định hướng giáo dục STEM 55 Bảng 2.13 Tiêu chí đánh giá báo cáo thí nghiệm kiểm chứng định luật Charles58 Bảng 2.14 Phân bố thời gian kế hoạch tổ chức hoạt động trải nghiệm “Bộ thí nghiệm kiểm chứng định luật Gay Lussac” theo định hướng giáo dục STEM 59 Bảng 2.15 Tiêu chí đánh giá báo cáo thí nghiệm kiểm chứng định luật Gay Lussac .62 Bảng 2.16 Phân bố thời gian kế hoạch tổ chức hoạt động trải nghiệm “Mơ hình dự báo thời tiết phong vũ biểu” theo định hướng giáo dục STEM 63 Bảng 2.17 Tiêu chí đánh giá báo cáo mơ hình dự báo thời tiết phong vũ biểu 66 Bảng2.18 Tiêu chí đánh giá tính tích cực HS chủ đề 67 Bảng 2.19 Tiêu chí đánh giá NL sáng tạo HS chủ đề 70 Bảng 3.1 Tiêu chí đánh giá tính tích cực biểu cụ thể HS 91 Bảng 3.2 Tiêu chí đánh giá NL sáng tạo biểu cụ thể HS 94 Bảng 3.3 Bảng phân bố điểm số chủ đề mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người lớp 10C3 96 Bảng 3.4 Bảng biểu diễn số lượng HS lớp 10C7 trả lời theo câu hỏi 97 Bảng 3.5 Bảng phân bố điểm số chủ đề thiết kế thí nghiệm kiểm chứng định luật Charles lớp 10C10 .98 Bảng 3.6 Bảng biểu diễn số lượng HS lớp 10C10 trả lời theo câu hỏi.99 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Sơ đồ tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm kiến thức Vật lý theo định hướng giáo dục STEM 19 Hình 2.1 Đường đẳng nhiệt 25 Hình 2.2 Đường đẳng tích 25 Hình 2.3 Đường đẳng áp 26 Hình 2.4 Ý tưởng xây dựng chủ đề “Mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người” 28 Hình 2.5 Ý tưởng xây dựng chủ đề “Bộ thí nghiệm kiểm chứng định luật Charles”31 Hình 2.6 Ý tưởng thực xây dựng chủ đề “Bộ thí nghiệm kiểm chứng định luật Gay Lussac” 33 Hình 2.7 Ý tưởng xây dựng chủ đề “Mơ hình dự báo thời tiết phong vũ biểu” 36 Hình 3.1 Vật liệu thiết bị chủ đề trang bị cho nhóm HS 75 Hình 3.2 Vật liệu thiết bị chủ đề trang bị cho nhóm HS 75 Hình 3.3 GV đặt vấn đề với HS lớp 10C7 77 Hình 3.4 HS nhóm lớp 10C7 làm việc với tài liệu hướng dẫn để vẽ sơ đồ tư hô hấp thể người 78 Hình 3.5 HS nhóm lớp 10C3 làm việc với tài liệu hướng dẫn để vẽ sơ đồ tư hô hấp thể người 78 Hình 3.6 HS nhóm lớp 10C7 làm việc với tài liệu hướng dẫn để thiết kế, chế tạo mơ hình 79 Hình 3.7 HS nhóm lớp 10C3 vẽ sơ đồ tư tổng hợp kiến thức hô hấp 79 Hình 3.8 HS nhóm lớp 10C7 nghiên cứu lại tài liệu hướng dẫn để tìm kiếm vật liệu phù hợp với mơ hình 81 Hình 3.9 HS nhóm lớp 10C3 phối hợp với để hoàn thành nhiệm vụ học tập 81 Hình 3.10 HS nhóm lớp 10C7 mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người 82 Hình 3.11 Sơ đồ tư hơ hấp ngồi thể người nhóm lớp 10C3 83 Hình 3.12 GV tổ chức cho HS lớp 10C7 trưng bày vận hành sản phẩm 84 Hình 3.13 GV đặt vấn đề với HS lớp 10C10 85 Hình 3.14 HS nhóm lớp 10C10 làm việc với tài liệu hướng dẫn 86 Hình 3.15 HS nhóm lớp 10C10 tìm hiểu dụng cụ đo để kiểm chứng định luật Charles 87 Hình 3.16 HS nhóm lớp 10C10 thực thí nghiệm với bình cầu lớn hơn.88 Hình 3.17 HS nhóm lớp 10C10 thực thí nghiệm 88 Hình 3.18 HS nhóm lớp 10C10 trình bày phần báo cáo nhóm 89 Hình 3.19 HS nhóm lớp 10C7 trả lời câu hỏi đặt vấn đề GV 91 Hình 3.20 Sơ đồ tư HS nhóm lớp 10C10 định luật Charles phương pháp kiểm chứng định luật Charles 91 Hình 3.21 Các HS nhóm lớp 10C10 phối hợp thực nhiệm vụ học tập 92 Hình 3.22 HS nhóm lớp 10C7 trao đổi với GV gặp khó khăn nhiệm vụ vẽ sơ đồ tư tổng hợp kiến thức hô hấp ngồi thể người 92 Hình 3.23 Sơ đồ tư HS nhóm lớp 10C3 hơ hấp ngồi thể người.93 Hình 3.24 HS nhóm lớp 10C10 nghiên cứu tài liệu hướng dẫn 93 Hình 3.25 HS nhóm lớp 10C3 tập trung thảo luận để tìm phương án chế tạo mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người 93 Hình 3.26 Poster giới thiệu mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người nhóm lớp 10C3 94 Hình 3.27 Sơ đồ bố trí thí nghiệm kiểm chứng định luật Charles nhóm lớp 10C10 94 Hình 3.28 HS nhóm lớp 10C10 đề giải pháp thiết kế thí nghiệm kiểm chứng định luật Charles với dụng cụ mà GV cung cấp 95 Hình 3.29 Poster giới thiệu thí nghiệm kiểm chứng định luật Charles nhóm lớp 10C10 với khó khăn biện pháp khắc phục nhóm đề xuất 95 Hình 3.30 Nhóm lớp 10C7 nghiên cứu lại tài liệu hướng dẫn sau vận hành không thành công mô hình 96 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu 3.2 Phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học .3 Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Cấu trúc luận văn CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM 1.1 Hoạt động trải nghiệm 1.1.1 Định nghĩa hoạt động trải nghiệm 1.1.2 Bản chất hoạt động trải nghiệm 1.1.3 Nội dung hoạt động trải nghiệm 1.1.4 Phương thức tổ chức hoạt động trải nghiệm 1.2 Hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM 1.2.1 Giáo dục STEM 1.2.2 Mục tiêu giáo dục STEM 10 1.2.3 Bản chất hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM.10 1.3 Phát huy tính tích cực học sinh hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM 11 1.3.1 Định nghĩa tính tích cực 11 1.3.2 Biểu tính tích cực học sinh hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM 11 1.3.3 Biện pháp phát huy tính tích cực học sinh hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM 12 1.4 Bồi dưỡng lực sáng tạo học sinh hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM 13 1.4.1 Khái niệm lực 13 1.4.2 Khái niệm lực sáng tạo 13 1.4.3 Biểu lực sáng tạo học sinh hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM 14 1.4.4 Biện pháp bồi dưỡng lực sáng tạo học sinh hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM 15 1.5 Tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm kiến thức Vật lý theo định hướng giáo dục STEM 16 KẾT LUẬN CHƯƠNG 20 CHƯƠNG 2: TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG CHẤT KHÍ - VẬT LÝ 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM .21 2.1 Phân tích nội dung kiến thức chương “Chất khí - Vật lý 10” 21 2.2 Xây dựng nội dung hoạt động trải nghiệm chương “Chất khí - Vật lý 10” theo định hướng giáo dục STEM 27 2.2.1 Chủ đề 1: Mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người .27 2.2.2 Chủ đề 2: Bộ thí nghiệm kiểm chứng định luật Charles .30 2.2.3 Chủ đề 3: Bộ thí nghiệm kiểm chứng định luật Gay Lussac 32 2.2.4 Chủ đề 4: Mơ hình dự báo thời tiết phong vũ biểu 35 2.3 Tổ chức hoạt động trải nghiệm nội dung kiến thức chương “Chất khí Vật lý 10” theo định hướng giáo dục STEM 38 2.3.1 Vật liệu thiết bị tổ chức hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM 38 2.3.2 Kế hoạch tổ chức hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM 50 Phụ lục 10: Tài liệu hướng dẫn chủ đề “Bộ thí nghiệm kiểm chứng định luật Gay Lussac” TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM “BỘ THÍ NGHIỆM KIỂM CHỨNG ĐỊNH LUẬT GAY LUSSAC” THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM Định luật Charles Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850) nhà vật lý, nhà hóa học người Pháp Ơng tiếng nhờ hai định luật liên quan đến chất khí, cơng trình hỗn hợp rượu-nước chuẩn độ Gay Lussac sử dụng để đo nước uống có cồn nhiều quốc gia Định luật Gay Lussac mang tên ơng phát biểu: “Trong q trình đẳng áp lượng khí xác định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.” Dụng cụ đo- Nhiệt kế - Nhiệt kế dụng cụ để đo nhiệt độ - Có loại nhiệt kế sau: nhiệt kế chất lỏng, nhiệt kế điện, nhiệt kế điện trở, nhiệt kế bán dẫn, nhiệt kế hồng ngoại… - Cách sử dụng nhiệt kế: Hình Nhiệt kế + Lấy nhiệt kế khỏi vỏ bảo vệ, dùng lau nhiệt kế + Kiểm tra xem mức số đo nhiệt kế có phù hợp hay chưa Nếu chưa cầm vào thân nhiệt kế, vẩy mạnh Chú ý vẩy, tay phải giữ chặt để nhiệt kế không bị văng cẩn thận để nhiệt kế không bị va đập vào vật khác + Sử dụng nhiệt kế để đo nhiệt độ Khi đọc số đo nhiệt kế, mắt nhìn thẳng, vng với mức số đo nhiệt kế + Khi không sử dụng nhiệt kế, bảo quản nhiệt kế vỏ bảo vệ Các kiến thức cần thiết 3.1 Quá trình đẳng tích Q trình biến đổi trạng thái áp suất khơng đổi gọi q trình đẳng áp 3.2 Định luật Gay Lussac Phát biểu: Trong trình đẳng áp lượng khí định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối Điều kiện áp dụng: Khối khí lí tưởng thể tích khơng đổi Biểu thức: V/T = số Trong đó: + V thể tích lượng khí + T nhiệt độ tuyệt đối lượng khí Thí nghiệm kiểm chứng định luật Gay Lussac 4.1 Mục đích thí nghiệm: Kiểm chứng định luật Gay Lussac 4.2 Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm kiểm chứng định luật Gay Lussac gồm có: - Tơ sứ - Nhiệt kế - Ống xilanh - Đất sét/ súng bắn keo - Nước đá - Nước nóng Hình Bố trí thí nghiệm - Nước ấm Trong đó:  Ống xilanh có vạch chia để xác định thể tích khí  Nhiệt kế đo nhiệt độ lượng khí  Đất sét/ súng bắn keo bịt kín ống xilanh để cố định lượng khí  Nước đá, nước nóng, nước ấm tạo nhiệt độ khác cho lượng khí xilanh 4.3 Thiết bị vật liệu chế tạo thí nghiệm kiểm chứng định luật Gay Lussac STT Tên Số lượng Tô sứ Nhiệt kế VẬT LIỆU: Ống xilanh Nước đá tơ Nước nóng phích Đất sét miếng Hình ảnh minh họa THIẾT BỊ: Súng bắn keo 4.4 Hướng dẫn bố trí thực thí nghiệm kiểm chứng định luật Gay Lussac Chuẩn bị dụng cụ vật Bước 1: Kéo xilanh Bước 2: Chuẩn bị nước liệu đến vị trí 40 ml Dùng lạnh, nước nóng, nước đất sét/ súng bắn keo để ấm tô sứ, tô sứ bịt kín đầu tiêm để cố để nguyên định lượng khí Bước 4: Đợi phút Đọc ghi cặp số liệu thể tích nhiệt độ tương ứng Bước 3: Cho xi lanh nhiệt kế vào tơ sứ 4.5 Kết giải thích  Kết quả: Tích số V/T xấp xỉ Định luật Gay Lussac kiểm chứng  Giải thích: Cố định lượng khí xilanh đất sét súng bắn keo Khi cho xi lanh vào môi trường có nhiệt độ khác nhau, nhiệt độ khí thể tích khí xi lanh thay đổi Giả sử áp suất khí xilanh áp suất khí quyển, q trình thực thí nghiệm trình đẳng áp Định luật Gay Lussac khẳng định: “Trong q trình đẳng áp lượng khí định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối Sau thực thí nghiệm đo V T ta chứng tỏ tỉ lệ V/T số định luật Gay Lussac kiểm chứng Phụ lục 11: Tài liệu hướng dẫn chủ đề “Mơ hình dự báo thời tiết phong vũ biểu” TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN CHỦ ĐỀ HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM “MƠ HÌNH DỰ BÁO THỜI TIẾT PHONG VŨ BIỂU” THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM Bão hình thành từ đâu? 1.1 Nhiệt độ khơng khí Mặt Trời nguồn cung cấp ánh sáng nhiệt cho Trái Đất Khi tia xạ Mặt Trời qua khí quyển, chúng chưa trực tiếp làm cho khơng khí nóng lên Mặt đất hấp thụ lượng nhiệt mặt trời xạ lại vào khơng khí, lúc khơng khí nóng lên Độ nóng lạnh đó, gọi nhiệt độ khơng khí Ở trạm khí tượng, người ta thường đo nhiệt độ khơng khí ngày lần lúc giờ, 13 21 giờ, tính nhiệt độ trung bình ngày ghi vào sổ nhật kí Khi đo nhiệt độ khơng khí người ta phải để nhiệt kế bóng râm cách mặt đất 2m Sự thay đổi nhiệt độ khơng khí phụ thuộc vào vị trí gần hay xa biển, độ cao vĩ độ 1.2 Khí áp Khí áp áp suất khí đặt lên bề mặt đất Áp suất khí bề mặt đại dương áp suất cột thủy ngân cao 760 mm có thiết diện cm2 mức với nhiệt độ 00C, vĩ độ 450 Các đơn vị thường dùng để đo khí áp bar milibar (mb), Pascan (Pa), đin Khí áp chuẩn (760 mmHg) 1013250 đin/cm2 1mb = 1000 đin 1mb = 0,75 mmHg mmHg = 1,33 mb mmHg = 133,522 Pa Mật độ khơng khí giảm theo chiều cao nên khí áp giảm theo chiều cao Khí áp nhìn chung giảm theo độ cao có quy luật: Ở độ cao km khí áp giảm lần, 10 km khí áp giảm lần, 15 km khí áp giảm lần, 20 km khí áp giảm 10 lần so với mực nước biển Sự tăng giảm khí áp cịn phụ thuộc vào nhiệt độ: nhiệt độ tăng 10C, khí áp giảm 0,4% 1.3 Điều kiện để hình thành bão Bão hình thành cần phải có điều kiện chính: - Nhiệt độ nước biển phải cao, trung bình phải 260C, làm nước bốc mãnh liệt tạo thành vùng khí áp thấp Khi khơng khí xung quanh khu vực vừa bốc lên chuyển động vào Do tác động tự quay Trái Đất, khơng khí chuyển động vào xốy trịn Đây nguyên nhân tạo bão Điều thường dễ đạt vùng biển nhiệt đới, mặt biển có nhiệt độ khơng khí cao nhận nguồn nhiệt dồi nước biển truyền cho Phải cần có gặp hai khối khơng khí có nhiệt độ chênh lệch nhau, điều tạo ta độ xoáy cần thiết cho hình thành xốy thuận - Có lực làm lệch hướng (lực Coriolit tự quay Trái Đất) đủ lớn để tạo nên xốy thuận đủ điều kiện để hình thành bão Vì hai khối khí gặp xích đạo, gây dòng thăng đứng Do điều kiện mà bão suất vùng biển vĩ tuyến 50 trở lên - Các vùng phát sinh bão chủ yếu phía đơng Philippin, Biển Đơng, quần đảo Tây Ấn Độ bờ biển phía Đơng Australia Nước biển nơi có nhiệt độ cao, nơi gặp gỡ đợt gió mùa hai bán cầu, trung bình năm có đến 20 bão phát sinh Ở nước ta hàng năm trung bình chịu ảnh hưởng 4-5 bão, mùa bão nước ta từ tháng đến tháng 12 Tháng nhiều bão tháng tháng Đầu mùa bão (tháng tháng 7), bão thường đổ vào Bắc Bộ, khu vực từ móng đến Hải Phịng Giữa mùa, bão thường đổ vào đồng Bắc Bộ Bắc Trung Bộ (Thanh - Nghệ - Tĩnh) Vào tháng 10, tháng 11 bão thường hay đổ vào bờ biển Trung Trung Bộ cực nam Trung Bộ Tháng 12, bão thường xảy khu vực Nam Bộ, song Thiết bị dự báo thời tiết phong vũ biểu Khái niệm "giảm áp suất khí dự báo thời tiết có bão" phát minh Lucien Vidie tảng cho thiết bị dự báo thời tiết đơn giản gọi “Phong vũ biểu” "áp kế Goethe" Cấu tạo phong vũ biểu chứa bên ống thủy tinh hàn kín, đổ nước vào nửa, có vịi hẹp nằm phía mực nước nhô cao lên mặt nước, khơng hàn lại Khi áp suất khí thấp so với áp suất lúc hàn kín áp kế, mực nước dâng lên, áp suất tăng, mực nước hạ xuống Như vậy, thể tích, áp suất nhiệt độ khí phong vũ biểu tăng dự đốn cho nhiệt độ tăng khí áp bên giảm, điều kiện để bão hình thành Sự biến đổi thơng số trạng thái áp suất p, thể tích V nhiệt độ T lượng khí cố định bình có liên quan đến kiến thức vật lý học phương trình trạng thái khí lý tưởng Kiến thức cần thiết Phương trình trạng thái khí lý tưởng: pV  const T Trong đó: + p áp suất lượng khí + V thể tích lượng khí + T nhiệt độ tuyệt đối lượng khí Mơ hình dự báo thời tiết phong vũ biểu 4.1 Cấu tạo Mơ hình dự báo thời tiết phong vũ biểu gồm phần sau: - Hộp nhựa - Thanh thủy tinh chữ L - Nước màu Trong đó:  Hộp nhựa chứa nước màu lượng khí cố định để dự báo thời tiết  Thanh thủy tinh để quan sát độ chênh lêch cột nước Hình Cấu tạo mơ hình dự báo thời tiết phong vũ biểu 4.2 Thiết bị vật liệu chế tạo mơ hình dự báo thời tiết phong vũ biểu STT Tên Số lượng Hộp nhựa Thanh thủy tinh chữ L Nước màu cốc Súng bắn keo Máy khoan VẬT LIỆU: THIẾT BỊ: Hình ảnh minh họa 4.2 Hướng dẫn chế tạo mơ hình dự báo thời tiết phong vũ biểu Chuẩn bị dụng cụ vật Bước 1: Dùng màu thực Bước 2: Khoan lỗ hộp nhựa, cách nắp hộp liệu phẩm pha nước màu cm Bước 3: Dùng súng bắn Bước 4: Đổ nước màu keo cố định thủy vào hộp đậy kín nắp tinh chữ L vào lỗ khoan Ta mơ hình dự hộp báo thời tiết phong vũ biểu hoàn chỉnh 4.3 Vận hành giải thích:  Vận hành: Khi áp suất khí thấp so với áp suất khí hộp, mực nước dâng lên Khi áp suất khí cao so với áp suất khí hộp, mực nước hạ xuống HS ghi lại nhiệt độ khơng khí, khí áp, thời tiết mơ tả mực nước thủy tinh ngày liên tục để xem xét mơ hình có dự đốn thời tiết theo chế hay không  Giải thích: Khi áp suất khí thấp so với áp suất khí hộp, mực nước dâng lên Khi áp suất khí cao so với áp suất khí hộp, mực nước hạ xuống Các thông số trạng thái áp suất, nhiệt độ thể tích thay đổi theo quy luật phù hợp với phương trình trạng thái khí lý tưởng Nhờ vào chiều cao mực nước tăng giảm ta dự báo thời tiết tốt hay xấu Phụ lục 12: Đề kiểm tra định lượng chủ đề “Mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người” Đề kiểm tra Câu 1: Trong q trình hơ hấp ngồi thể người, thể tích áp suất khoang màng phổi thay đổi hít vào? A/ Thể tích khoang màng phổi giảm, áp suất khoang màng phổi tăng B/ Thể tích khoang màng phổi giảm, áp suất khoang màng phổi giảm C/ Thể tích khoang màng phổi tăng, áp suất khoang màng phổi tăng D/ Thể tích khoang màng phổi tăng, áp suất khoang màng phổi giảm Câu 2: Trong q trình hơ hấp ngồi thể người, thể tích áp suất khoang màng phổi thay đổi thở ra? A/ Thể tích khoang màng phổi giảm, áp suất khoang màng phổi tăng B/ Thể tích khoang màng phổi giảm, áp suất khoang màng phổi giảm C/ Thể tích khoang màng phổi tăng, áp suất khoang màng phổi tăng D/ Thể tích khoang màng phổi tăng, áp suất khoang màng phổi giảm Câu 3: Phát biểu sau nội dung định luật Boyle - Mariotte? A/ Trong q trình đẳng nhiệt lượng khí định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích B/ Trong q trình đẳng áp lượng khí định, thể tích tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối C/ Trong trình đẳng nhiệt lượng khí định, áp suất tỉ lệ thuận với thể tích D/ Trong q trình đẳng tích lượng khí định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối Câu 4: Công thức định luật Boyle - Mariotte gì? A/ p  const T B/ p.V  const C/ V  const T D/ p.V  const T Câu 5: Trong q trình hơ hấp ngồi thể người, hồnh thuộc nhóm hơ hấp làm tăng kích thước phổi theo chiều nào? A/ Chiều ngang C/ Chiều thẳng đứng B/ Chiều trước sau D/ Chiều xiên góc Câu 6: Khoang màng phổi khoang kín ảo nằm A/ thành lách C/ phổi trái phổi phải B/ xương sườn tạng D/ thành tạng Câu 7: Trong mơ hình, vỏ chai mơ cho phận thể người? A/ Phổi C/ Khoang màng phổi B/ Thân thể người D/ Khí quản Câu 8: Trong mơ hình, hai bong bóng phía mơ cho phận q trình hơ hấp ngồi thể người? A/ Cơ hoành C/ Khoang màng phổi B/ Phổi D/ Phế nang Câu 9: Trong mơ hình, lớp bong bóng phía mơ cho phận q trình hơ hấp ngồi thể người? A/ Cơ hoành C/ Da người B/ Phổi D/ Khoang màng phổi Câu 10: Trong “Mơ hình mơ hơ hấp thể người” đất sét dây rút có tác dụng gì? A/ Trang trí B/ Gắn kết phận với C/ Mô cổ người D/ Tạo hệ kín để cố định lượng khí định Đáp án 1D 2A 3A 4B 5C 6D 7B 8C 9A 10D Phụ lục 13: Đề kiểm tra định lượng chủ đề “Bộ thí nghiệm kiểm chứng định luật Charles” Đề kiểm tra Câu 1: Phát biểu sau nội dung định luật Charles? A/ Trong q trình đẳng nhiệt lượng khí định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích B/ Trong q trình đẳng áp lượng khí định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối C/ Trong q trình đẳng tích lượng khí định, áp suất tỉ lệ thuận với thể tích D/ Trong q trình đẳng tích lượng khí định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối Câu 2: Công thức định luật Charles gì? A/ p  const T B/ p.V  const C/ V  const T D/ p.V  const T Câu 3: Bộ thí nghiệm kiểm chứng định luật Charles sử dụng dụng cụ vật liệu nào? A/ Tua vít, kéo, thước, khoan, áp kế, nhiệt kế, bình cầu phân nhánh, dây nhựa dẻo nút đậy kín B/ Tua vít, kéo, thước, áp kế, nhiệt kế, bình cầu phân nhánh, dây nhựa dẻo nút đậy kín C/ Tua vít, thước, áp kế, nhiệt kế, bình cầu phân nhánh, dây nhựa dẻo nút đậy kín D/ Tua vít, kéo, thước, áp kế, nhiệt kế, bình cầu phân nhánh, dây nhựa dẻo Câu 4: Áp kế sử dụng thí nghiệm có đơn vị đo gì? A/ mmHg C/ Bar B/ Pa D/ N/m2 Câu 5: Áp kế sử dụng thí nghiệm có giới hạn đo độ chia nhỏ bao nhiêu? A/ 300 mmHg 2mmHg C/ 200 mmHg 5mmHg B/ 300 mmHg 1mmHg D/ 200 mmHg 2mmHg Câu 6: Nhiệt kế sử dụng thí nghiệm kiểm chứng định luật Charles nhiệt kế gì? A/ Nhiệt kế nước C/ Nhiệt kế thủy ngân B/ Nhiệt kế rượu D/ Nhiệt kế dầu Câu 7: Nhiệt kế sử dụng thí nghiệm có đơn vị đo gì? A/ oC C/ oK B/ oF D/ oT Câu 8: Nhiệt kế sử dụng thí nghiệm có giới hạn đo độ chia nhỏ bao nhiêu? A/ 100oC - 1oC C/ 120oC - 1oC B/ 100oC - 2oC D/ 120oC - 2oC Câu 9: Vai trò máy sấy tóc thí nghiệm kiểm chứng định luật Charles A/ tạo tiếng ồn B/ trang trí C/ làm nóng lượng khí để thay đổi nhiệt độ D/ tạo gió Câu 10: Một HS thực thí nghiệm kiểm chứng định luật Charles đo ứng với áp suất bình kín 24mmHg, ta có nhiệt độ khí bình kín 309oK Giả sửa HS đo nhiệt độ khí bình 322oK áp suất khí tương ứng bình bao nhiêu? A/ 22mmHg C/ 24mmHg B/ 23mmHg Đáp án D/ 25mmHg 1D 2A 3B 4A 5A 6B 7A 8A 9C 10D ... ? ?Tổ chức hoạt động trải nghiệm số kiến thức chương Chất Khí - Vật lý 10 theo định hướng giáo dục STEM? ?? Mục đích đề tài Tổ chức hoạt động trải nghiệm số kiến thức chương ? ?Chất khí? ?? - Vật lý 10. .. gồm chương:  Chương 1: Cơ sở lý luận tổ chức hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM  Chương 2: Tổ chức hoạt động trải nghiệm số kiến thức chương ? ?Chất khí Vật lý 10? ?? theo định hướng. .. Chất khí - Vật lý 10? ?? theo định hướng giáo dục STEM 21 CHƯƠNG 2: TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG CHẤT KHÍ - VẬT LÝ 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM 2.1 Phân tích nội dung kiến