Sử dụng thí nghiệm vật lý dạy học chương chất rắn và chất lỏng theo sách giáo khoa vật lý 10 thí điểm ban khoa học tự nhiên (bộ thứ 2)

Trong chơng trìnhsách giáo khoa mới ngời ta rất quan tâm đến việc làm thế nào để tăng tínhtrực quan trong dạy học, tăng hứng thú và tạo sự chú ý học tập của học sinh.Học sinh làm việc nh

Bộ giáo dục & đào tạo Trờng đại học vinh Khoa vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

Chuyên nghành: phơng pháp giảng dạy vật

Trên tinh thần mục tiêu nhiệm vụ chung của giáo dục cùng với những

đặc điểm của bộ môn vật lý, các nhà giáo dục đã soạn ra hai bộ sách giáokhoa vật lý 10 thí diểm dành cho ban khoa học tự nhiên Trong chơng trìnhsách giáo khoa mới ngời ta rất quan tâm đến việc làm thế nào để tăng tínhtrực quan trong dạy học, tăng hứng thú và tạo sự chú ý học tập của học sinh.Học sinh làm việc nhiều hơn, suy nghĩ nhiều hơn tranh luận nhiều hơn để làm

đợc điều đó không thể không kể đến các thiết bị dạy học trực quan, các thiết

bị thí nghiệm

Khi sử dụng các dụng cụ thí nghiệm làm tăng tính trực quan, tạo sựnghiên cứu có tính hệ thống đặc biệt giúp cho học sinh có năng lực sử dụngcác dụng cụ vật lý, những dụng cụ đo lờng, kỹ năng lắp rắp các thiết bị, thựchiện thí nghiệm vẽ biểu đồ, xử lý đo đạc để rút ra kết luận Những kỹ năngnày giúp cho học sinh thích ứng với các hoạt động lao động sản xuất trong sựnghiệp công nghiệp hóa hiện đại hoá đất nớc

Mặt khác trong quá trình thực hành thí nghiệm vật lý với sự kết hợpgiữa quan sát thực nghiệm và suy luận lý thuyết để đạt đợc sự thống nhất giữa

lý luận và thực tiễn, rèn luyện cho học sinh phơng pháp t duy sáng tạo , phântích tổng hợp, khái quát hóa vấn đề khả năng dự đoán xây dựng kiến thức mớidựa trên quan sát hiện tợng tự nhiên và thí nghiệm vật lý

Song trong thực tế dạy học hầu hết các giáo viên đang dạy ở trơng phổthông hiện nay cha mấy quan tâm đến việc khai thác và sử dụng thí nghiệmvào dạy học Có các trờng hợp những giáo viên luôn chạy theo xu hớng ônluyện, mở lò luyện thi , mở lớp dạy thêm nên cách dạy chủ yếu là dạy chay

Qua đợt thực tập tôi thấy ở một số trờng phổ thông hầu nh không quantâm đầu t thỏa đáng cơ sở thiết bị, phòng thí nghiệm , có trờng nếu có thì cácgiáo viên vẫn cha thể khai thác tối đa các thiết bị đã có để đề ra các phơng

án hoạt động hiệu quả

Trên tinh thần đó các nhà giáo dục đã soạn ra hai bộ sách giáo khoa vật

lý 10 thí điểm ban khoa học tự nhiên Vấn đề đặt ra: Để dạy đúng quan điểmcủa bộ sách mới này đặc biệt là chơng “chất rắn chất lỏng” rất ít ngời quantâm nh thế nào? đó là vấn đề khó Từ những vấn đề lý luận và thực tiễn trên đ-

ợc sự hớng dẫn của TS Phạm Thị Phú tôi đã chọn đề tài: Khai thác và sử dụng

thí nghiệm vào dạy học chơng “chất rắn và chất lỏng” theo sách sách giáokhoa vật lý 10 thí điểm ban khoa học tự nhiên

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu khai thác sử dụng thí nghiệm vào dạy học chơng “chất rắn

và chất lỏng” theo sách giáo khoa vật lý 10 thí điểm ban khoa học tự nhiên(bộ thứ 2 )

3 Giả thuyết khoa học

Khai thác tốt các thí nghiệm vật lý trong dạy học chơng “chất rắn vàchất lỏng” theo sách giáo khoa vật lý 10 thí điểm ban khoa học tự nhiên Đểnâng cao chất lợng lĩnh hội tri thức góp phần nâng cao chất lợng giáo dục

4 Khách thể và đối tợng nghiên cứu

- Khách thể nghiên cứu: Là quá trình dạy học môn vật lý

- Đối tợng nghiên cứu : Thí nghiệm vật lý phục vụ dạy học chơng

“chất rắn và chất lỏng”

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Tìm hiểu những cơ sở lý luận về thí nghiệm vật lý trong dạy học

- Tìm hiểu quan điểm xây dựng chơng trình sách giáo khoa thí điểmban khoa học tự nhiên

- Phân tích nội dung , cấu trúc logic chơng “chất rắn và chất lỏng” của hai bộ sách giáo khoa vật lý 10 thí điểm ban khoa học tự nhiêncủa hai nhóm tác giả: Nguyễn Thế Khôi (bộ sách thứ nhất ).LơngDuyên Bình (bộ sách thứ Hai) So sánh với chơng trình sách giáo khoahiện hành

- Tìm hiểu thực trạng phơng pháp dạy học vật lý ở trờng phổ thông và

sử dụng thí nghiệm vào dạy học vật lý

- Nghiên cứu các thí nghiệm vật lý sử dụng trong dạy học chơng “chấtrắn và chất lỏng” sách giáo khoa vật lý 10 thí điểm ban khoa học tựnhiên (bộ thứ 2 )

- Xây dựng một số bài học vật lý theo tinh thần tăng cờng sử dụng thínghiệm vật lý

6 Phơng pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lý luận:

Nghiên cứu những tài liệu về thí nghiệm vật lý, đổi mới phơng phápdạy học vật lý, sách giáo khoa thí điểm

- Nghiên cứu thực tiễn:

Tìm hiểu, điều tra phân tích các mối quan hệ thực tiễn thu đợc Sử lýthông tin để đa ra các phơng án giải quyết

- Đánh giá chất lợng, tính hiệu quả của các sản phẩm hoạt động từ

đó đánh giá tính hiệu quả của phơng pháp giảng dạy

7 Các kết quả nghiên cứu đợc trình bày trong luận văn gồm có:

dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý

Chơng 2 Sử dụng thí nghiệm dạy học chơng “chất rắn và chất lỏng”theo sách giáo khoa vật lý 10 ban khoa học tự nhiên (bộ thứ 2)

2.1 Các thí nghiệm sử dụng dạy học trong chơng “chất rắn và chấtlỏng” sách giáo khoa vật lý 10 ban khoa học tự nhiên

2.2 Khai thác thí nghiệm dạy học chơng “chất rắn và chất lỏng” sáchgiáo khoa vật lý 10

2.3 Một số giáo án minh họa

Phần 3 Kết luận

Tài liệu tham khảo

Chơng 1 Thí nghiệm trong dạy học vật lý ở trờng

phổ thông

1.1 Những cơ sở lý luận về thí nghiệm vật lý trong dạy học

Thí nghiệm vật lý là sự tác động có chủ định có hệ thống của con ngờivào các đối tợng của hiện thực khách quan Thông qua sự phân tích các điềukiện mà trong đó diễn ra sự tác động và các kết quả của sự tác động, ta có thểthu đợc tri thức mới

1.1.1 Chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lý luận nhân thức

Theo quan điểm của lý luận nhận thức, trong dạy học vậy lý ở trờngphổ thông, thí nghiệm vật lý có các chức năng sau:

- Thí nghiệm là phơng tiện của việc thu nhận tri thức

- Thí nghiệm là để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu đợc

- Thí nghiệm là phơng tiện của việc vận dụng tri thức đã thu đợc vàothực tiễn

- Thí nghiệm là một bộ phận của các phơng pháp nhận thức vật lý Khi thiết kế phơng án thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm sử lý kết quả quansát, đo đạc lúc này thí nghiệm có tác dụng phân tích hiện thực khách quan vàthông qua quá trình thiết lập nó một cách chủ quan, để thu đợc tri thức kháchquan

Trong dạy học vật lý ở giai đoạn đầu của quá trình nhận thức một hiệntợng một quá trình vật lý nào đó, khi học sinh còn cha biết hoặc biết quá ít vềcác quá trình đó , hiện tợng đó thì thí nghiệm vật lý đợc sử dụng để cung cấpcho học sinh những dữ liệu cảm tính (các biểu tợng , các số liệu đo đạc)vềhiện tợng, quá trình vật lý Tạo điều kiện cho học sinh đa ra những giả thuyết

là cơ sở cho những tính chất, những mối liên hệ phổ biến , có tính quy luậtcủa các đại lợng vật lý trong các quá trình, hiện tợng nghiên cứu

* Thí nghiệm là phơng tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu đợc

- Một trong những chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lý làdùng để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu đợc Nếu kết quả của thínghiệm phủ định tính đúng đắn của tri thức đã biết, thì đòi hỏi phải đa ra giảthuyết khoa học mới và lại phải kiểm tra nó ở những thí nghiệm khác

ở trờng phổ thông có một số kiến thức rút ra bằng suy luận logic chặnchẽ từ các kiến thức đã biết, trong những trờng hợp này cần tiến hành thínghiệm để kiểm tra tính đúng đắn của chúng.

* Thí nghiệm là phơng tiện của việc vận dụng tri thức đã thu đợc vào thực tiễn

- Trong việc vận dụng các tri thức lý thuyết vào thiết kế, chế tạo cácthiết bị kỹ thuật, ngời ta thờng gặp nhiều khó khăn do : Tính trừu tợng của trithức , lý do về mặt kinh tế… Khi đó ng Khi đó ngời ta thờng sử dụng thí nghiệm tạo cơ

sở cho việc vận dụng các tri thức đã thu đợc vào thực tiễn

-Thí nghiệm không những cho học sinh thấy đợc sự vận dụng trongthực tiễn của các kiến thức vật lý mà còn kiểm chứng sự đúng đắn của trithức

* Thí nghiệm là một bộphận của các phơng pháp nhận thức vật lý

- Thí nghiệm bồi dỡng cho học sinh các phơng pháp nhận thức đợcdùng phổ biến trong nghiên cứu vật lý (phơng pháp thực nghiệm và phơngpháp mô hình)

+ Phơng pháp thực nghiệm bao gồm 4 giai đoạn:

a Làm nẩy sinh vấn đề cần giải đáp

b Đề xuất giả thuyết

c Từ giả thuyết dùng suy luận logic rút ra hệ quả

d Xây dựng và thực hiện phơng án thí nghiệm để kiểm tra hệ quả đãrút ra

Nếu kết quả thí nghiệm phù hợp với hệ quả đã rút ra thì giả thuyết làchân thực , nếu không thì phải đề xuất giả thuyết mới

ở giai đoạn đầu các thông tin về đối tợng cần đợc nghiên cứu đợc thuthập nhờ thí nghiệm

ở giai đoạn cuối thí nghiệm lại đợc dùng để kiểm tra tính đúng đắn của

hệ quả rút ra

+ Phơng pháp mô hình có 4 giai đoạn :

a.Thu tập các thông tin về đối tợng gốc

b Xây dựng mô hình

c Thao tác trên mô hình để suy ra các hệ quả lý thuyết

d kiểm tra hệ quả trên đối tợng gốc

ở giai đoạn dầu các thông tin về đối tợng đợc thu thập nhờ thí nghiệm.Thông qua thí nghiệm, nhờ việc chủ động loại bỏ các yếu tố không quan tâm

ta tìm đợc các thuộc tính , các mối quan hệ bản chất của đối tợng gốc

ở giai đoạn ba đối với các mô hình vật chất ngời ta phải tiến hành cácthí nghiệm thực với nó

ở giai đoạn 4 thông qua thí nghiệm trên vật gốc ta kiểm tra đợc tính

đúng đắn của mô hình và rút ra giới hạn áp dụng của mô hình

1.1.2 Các chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lý luận dạy học

Lý luận dạy học quan niệm rằng một quá trình dạy học nói chung vàmột quá trình dạy học cơ sở (1 tiết học) nói riêng bao gồm các giai đoạn:

- Củng cố trình độ xuất phát, tạo động cơ và hứng thú học tập

- Hình thành kiến thức mới

- Củng cố ôn luyện và vận dụng kiến thức

- Kiểm tra đánh giá kiến thức, kỹ năng

Qua nghiên cứu của các nhà giáo dục cho thấy thí nghiệm có thể sửdụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học

* Sử dụng thí nghiệm để củng cố trình độ xuất phát, tạo động cơ hứng thú học tập.

Bằng việc sử dụng các thí nghiệm đơn giản có tính nghịch lý ta có thể

đa học sinh vào tình huống có vấn đề , tạo nên nhu cầu, hứng thú tìm tòi kiếnthức mới của học sinh

* Sử dụng thí nghiệm để hình thành kiến thức mới, kỹ năng mới cho học sinh.

Thí nghiệm có vai trò quan trọng không gì thay thế đợc trong giai đoạnhình thành kiến thức mới Nó cung cấp một cách hệ thống các dữ liệu thựcnghiệm, nhằm khái quát hoá hoặc kiểm chứng các kiến thức về các khái niệm

định luật vật lý, minh họa các hiện tợng , các quá trình

Trong chơng trình vật lý trờng phổ thông một số kiến thức đợc rút ra từcác phép suy luận logic chặt chẽ để làm tăng thêm sự tin tởng của học sinh vềcác kiến thức thu đợc, giáo viên cũng cần phải tiến hành làm thí nghiệm kiểmchứng lại chúng

* Sử dụng thí nghiệm để củng cố ôn luyện và giúp học sinh vận dụng kiến thức, kỹ năng mà họ tiếp thu đợc.

Bằng việc đa ra các hiện tợng , quá trình thí nghiệm yêu cầu học sinhgiải thích, trả lời Và để giải quyết đợc vấn đề đặt ra học sinh phải sử dụngkiến thức cần củng cố

Trong các thí nghiệm đợc sử dụng trong giai đoạn củng cố thì thínghiệm thực hành của học sinh có vai trò nổi bật trong việc củng cố kiến thức

và rèn luyện kỹ năng cho học sinh

Thông qua các hoạt động thực tiễn trí tuệ của học sinh trong quá trìnhthí nghiệm , tiến hành thí nghiệm , thu nhận và sử lý kết quả… Khi đó ngHọc sinh sẽchứng tỏ đợc các kiến thức về sự kiện , kiến thức vè phơng pháp và cả kỹnăng của mình

1.1.3 Các loại thí nghiệm sử dụng trong dạy học vật lý

Căn cứ vào mục đích lý luận dạy học của thí nghiệm vật lý trong quátrình nhận thức của học sinh, căn cứ vào mục tiêu đổi mới chơng trình, nộidung và phơng pháp dạy học vật lý ở trờng phổ thông Thí nghiệm vật lý đợc

sử dụng ở rất nhiều các hình thức khác nhau, thông thờng ngời ta phân thínghiệm thành hai loại: Thí nghiệm biểu diễn và thí nghiệm thực tập

* Thí nghiệm biểu diễn:

Là thí nghiệm đợc giáo viên tiến hành ở trên lớp trong các giờ họcnghiên cứu kiến thức mới hoặc giờ học củng cố kiến thức và nó bao gồm:

- Thí nghiệm biểu diễn mở đầu: là thí nghiệm nhằm giới thiệu cho họcsinh biết qua về hiện tợng sắp nghiên cứu, tạo thành tình huống có vấn đề,kích thích nhu cầu hứng thú học tập cho học sinh Đây là những thí nghiệm

đơn giản dễ thực hiện và thực hiện nhanh, các thiết bị dễ kiếm, dễ chế tạo

- Thí nghiệm nghiên cứu hiện tợng: là loại thí nghiệm nhằm xây dựng lên hoặc kiểm chứng lại kiến thức mới, đợc sử dụng trong giai đoạn nghiên cứu kiến thức mới nó bao gồm:

a Thí nghiệm nghiên cứu khảo sát: Nhằm cung cấp các cứ liệu thựcnghiệm để từ đó khái quát hoá, quy nạp, kiểm tra tính đúng đắn củagiả thiêt hoặc hệ quả logic

b Thí nghiệm nghiên cứu minh hoạ: Nhằm kiểm chứng lại kiến thức đã

đợc xây dựng bằng con đờng lý thuyết dựa trên những phép suy luậnlogic chặt chẽ

c Thí nghiệm củng cố: Là thí nghiệm nêu lên những biểu hiện của kiếnthức đã học, ứng dụng của kiến thức này trong sản xuất và đời sống

Đòi hỏi học sinh phải vận dụng kiến thức đã học để dự đoán hoặcgiải thích hiện tợng hay cơ chế hoạt động của các thíêt bị thí nghiệm

* Thí nghiệm thực tập:

Là thí nghiệm do học sinh tự tiến hành trên lớp (trong phòng thínghiệm), ngoài lớp với các mức độ tự lực khác nhau Thí nghiệm thực tậpgồm:

- Thí nghiệm trực diện đợc tổ chức dới dạng thí nghiệm đồng loạt (giáoviên chia học sinh thành các nhóm cùng một lúc làm các thí nghiệm nh nhauvới các dụng cụ giống nhau để giải quyết cùng một nhiệm vụ) hoặc dới hìnhthức cá nhân (các nhóm học sinh tiến hành các thí nghiệm khác nhau nhằmgiải quyết các nhiệm vụ bộ phận để đi đến giải quyết một nhiệm vụ tổngquát)

- Thí nghiệm thực hành: là loại thí nghiệm do học sinh thực hiện trênlớp ( trong phòng thí nghiệm) Học sinh dựa vào tài liệu hớng dẫn đã in sẵn

mà tiến hành thí nghiệm và viết báo cáo

- Thí nghiệm quan sát ở nhà: là loại bài làm mà giáo viên giao cho từnghọc sinh hoặc nhóm học sinh Học sinh tự lực tiến hành thí nghiệm và quansát vật lý trong điều kiện không có sự kiểm tra trực tiếp của giáo viên Loạithí nghiệm này đòi hỏi học sinh có tính tự giác, độc lập cao độ Các dụng cụthí nghiệm thông dụng trong đời sống, vật liệu dễ kiếm, dễ tìm Chính đặc

điểm trên mà thí nghiệm quan sát vật lý ở nhà tạo nhiều cơ hội để phát triểnnăng lực t duy sáng tạo của học sinh trong việc thiết kế, chế tạo và sử dụngcác dụng cụ nhằm hoàn thành nhiệm vụ đợc giao

Ta thấy do tác dụng nhiều mặt của thí nghiệm thực tập nên việc tăng ờng các thí nghiệm thực tập là một trong những nội dung của việc đổi mới ch-

c-ơng trình, nội dung, phc-ơng pháp dạy học vật lý phổ thông Trong hai cuốnsách thí điểm ban khoa học tự nhiên, thí nghiệm thực tập chiếm một tỷ lệ caotrong tổng số thí nghiệm bắt buộc phải tiến hành

* Vai trò của việc sử dụng các thí nghiệm trong việc phát huy có hiệu quả hoạt động nhận thức của học sinh trên các bình diện.

Theo quan điểm của tâm lý học học tập hoạt động nhận thức của học sinh trong quá trình học tập có thể diễn ra trên bốn bình diện sau:

- Bình diện hành động đối tợng thực tiễn

- Bình diện hành động trực quan trực tiếp

- Bình diện hành động trực quan gián tiếp

- Bình diện nhận thức khái niệm ngôn ngữ

Học sinh chỉ có thể nắm vững, chính xác và sâu sắc và vận dụng đợccác kiến thức nếu nh trong quá trình học tập hoạt động nhận thức của học sinhdiễn ra trên các bình diện khác nhau

Những nghiên cứu của những ngời làm công tác giáo dục đã đi đến kếtluận: Việc sử dụng thí nghiệm tạo điều kiện cho qúa trình nhận thức của họcsinh diễn ra trên tất cả các bình diện khác nhau:

* Bình diện hành động đối tợng thực tiễn:

- ở bình diện này hoạt động nhận thức của học sinh đợc thực hiện trên quátrình làm việc tác động trực tiếp với đối tợng thực tiễn

- Thí nghiệm chủ yếu cơ bản để thực hiện bình diện này là các thí

nghiệm thực tập

* Bình diện trực quan trực tiếp

- ở bình diện này hoạt động nhận thức dựa trên sự chi giác trực tiếp các

sự kiện cảm tính – cụ thể

- Bình diện này đợc thực hiện bởi các thí nghiệm biểu diễn mà giáo viên thực hiện

* Bình diện trực quan gián tiếp:

- Hoạt động nhận thức ở bình diện này đợc thực hiện dựa trên các biểu ợng về các sự kiện cảm tính cụ thể

t Thí nghiệm vật lý để thực hiện bình diện này là các thí nghiệm biểu diễn minh hoạ

* Bình diện nhận thức khaí niệm ngôn ngữ

- ở bình diện này hoạt động nhận thức đợc thực hiện trên cơ sở cáckhái niệm, các kết luận khái quát

- Khi phân tích tiến hành các thí nghiệm học sinh hiểu đợc các khácniệm, các định luật Đó là cơ sở để thực hiện bình diện trên

Tóm lại, thí nghiệm vật lý là phơng tiện dạy học có vị trí đặc biệt quantrọng và các hình thức sử dụng thí nghiệm đa dạng phong phú đổi mới ph -

ơng pháp dạy học vật lý ở trờng phổ thông đòi hỏi phải tăng cờng hơn nữaviệc sử dụng thí nghiệm vào dạy học Sách giáo khoa thí điểm theo chơngtrình mới đã thể hiện rất rõ quan điểm này

1.2 Quan điểm xây dựng chơng trình sách giáo khoa thí diểm ban khoa học tự nhiên.

Dựa theo mục tiêu nhiệm vụ của nền giáo dục trong thời kỳ côngnghiệm hoá hiện đại hoá đất nớc Theo định hớng chuyên ban của bộ mônvật lý trung học phổ thông, 2 bộ sách giáo khoa đã ra đời:

Bộ thứ 1 Do tác giả Nguyễn Thế Khôi chủ biên

Bộ thứ 2 Do tác giả Lơng Duyên bình chủ biên

Qua tìm hiểu nghiên cứu chúng tôi thấy rõ đợc những quan điểm sau

-Đáp ứng đợc nhu cầu bức xúc đối với việc giảng dạy ở trờng phổ thông hiệnnay là: Đổi mới phơng pháp dạy học theo tinh thần phát huy tính tích cực ,chủ động của học sinh, tạo điều kiện cho học sinh hoạt động nhiều hơn, hoạt

động trí tuệ đợc diễn ra trong giờ học cũng nh ở nhà Trong giờ học thông quacác hoạt động nh theo dõi thí nghiệm, lập luận, giải thích, trả lời những vấn

đề giáo viên đặt ra, thực hiện một số tính toán cần thiết… Khi đó ng Học sinh có thể tựminh nghiên cứu một số kiến thức vật lý mà giáo viên cần truyền đạt

- Sách giáo khoa thí điểm coi trọng phơng pháp nhận thức vật lý đặcbiệt là phơng pháp thực nghiệm

- Sách giáo khoa thí điểm chú trọng nhiều đến việc sử dụng thí nghiệmtrong dạy học Có tới 1/3 số tiết học vật lý có làm thí nghiệm, để làm đợc điềunày nhà trờng cần có đầy đủ các trang thiết bị tơng đối hiện đại Tuy vậy sáchgiáo khoa thí điểm vẫn trình bày một số thí nghiệm với những thíêt bị bình th-ờng đợc khai thác tối đa mà phần lớn các trờng trung học phổ thông đã đợctrang bị

- Sách giáo khoa thí điểm có bố cục khoa học sau mỗi một chơng mộtbài học đều có phần tóm tắt những kiến thức cơ bản của chơng, của bài Vềphần vận dụng thì hình thức kiểm tra, đánh giá việc lĩnh hội tri thức bằngcách đa ra các câu hỏi trắc nghiệm khách quan

- Sách giáo khoa thí điểm thờng đa ra những câu hỏi mang nội dungthực tế gần gũi với thực tiễn, ngay ở đầu chơng hoặc bài học nhằm tạo hứngthú học tập nghiên cứu kiến thức mới Mặt khác sau mỗi chơng học đều cónhững bài đọc thêm viết về các ứng dụng các kiến thức đã học trong khoa học

kỹ thuật, tạo lên sự hài hoà giữa những kiến thức sinh đã đợc học và việc ápdụng những kiến thức đó vào trong lao động sản xuất Tạo cho học sinh cảmthấy môn học trở lên lý thú, gần gũi,

- Những khái niệm, những định luật và thuyết vật lý cơ bản đợc trìnhbày phù hợp với năng lực toán học và năng lực suy luận logic của học sinh

- Sách giáo khoa thí điểm rèn luyện cho học sinh những kỹ năng cơ bản

nh :

+ Kỹ năng thu thập và sử lý thông tin vật lý từ các nguồn thông tin khác.+ Kỹ năng vận dụng các kiến thức vật lý để giải thích các hiện tợng, cácquá trình vật lý cũng nh giải các bài tập

+ Kỹ năng thực hành vật lý, khả năng đề xuất các dự đoán khoa học, cácphơng án kiểm tra, dự đoán khoa học … Khi đó ng

- Sách giáo khoa vật lý 10 thí điểm ban khoa học tự nhiên dành chonhững đối tợng học sinh có khuynh hớng về khoa học tự nhiên, đã đợc họcchơng trình vật lý trung học cơ sở mới, có nội dung, phơng pháp đã thay đổi.Học sinh phải có thói quen, phơng pháp học khác trớc

giáo khoa vật lý 10 thí điểm ban khoa học tự nhiên

Chơng “chất rắn và chất lỏng” nằm trong phần nhiệt học của chơngtrình vật lý bậc trung học phổ thông Nó kế thừa và phát triển thêm nhữngkiến thức nhiệt học ở bậc trung học cơ sở; nhằm hoàn thiện hơn các kiến thức

ở trung học cơ sở về mặt định tính lẫn định lợng Đây là chơng có vị trí quantrọng trong phần nhiệt và đặc biệt có ứng dụng rất nhiều trong đời sống, kỹthuật

- một số đặc tínhcủa vật rắn tinhthể

- ứng dụng củavật rắn tinh thể

* Vật rắn vô địnhhình

tiết 38 Biến dạngcơ của vật rắn

* biến dạng cơ củavật rắn

Tiết 1 Chất kết tinh vàchất vô định hình

- Chất kết tinh

- Chất vô địnhhình

Tiết 2 Mạng tinhthể

- Mạng tinh thể

- Các tính chấtcủa chất kết tinh

- Mạng tinh thể lýtởng và chỗ hỏng

tiết 3 – 4 Biến dạng của vật rắn

- Tính đàn hồi và tính dẻo

- Các biến dạng

- c¸c kiÓu biÕnd¹ng c¬

nhiÖt cña vËt r¾n

- Sù në dµi

- Sù në khèi

- øng dông tiÕt 40 HiÖn tîngmÆt ngoµi cña chÊtláng

- HiÖn tîng c¨ngmÆt ngoµi

HiÖn tîng dÝnh

-ít vµ kh«ng dÝnh

ít

- HiÖn tîng maodÉn

tiÕt 41 Sù chuyÓthÓ cña c¸c chÊt

- sù nãng ch¶y

- sù bay h¬i

- Sù s«i tiÕt 42 §é Èm cñakh«ng khÝ

- giíi h¹n bÒn vµ

hÖ sè an toµn tiÕt 5 Sù në v× nhiÖt cña vËt r¾n

- Sù në dµi

- Sù në khèi

- øng dông tiÕt 6 §Æc ®iÓm cñachÊt láng

- H×nh d¹ng cña chÊt láng

- CÊu tróc ph©n töcña chÊt láng tiÕt 7 HiÖn tîng c¨ng mÆt ngoµi, sù dÝnh ít

- HiÖn tîng c¨ng mÆt ngoµi

- Sù dÝnh ít vµ kh«ng dÝnh ít tiÕt 8 HiÖn tîng mao dÉn

tiÕt 9 Sù bay vµ h¬ib·o hoµ

- Sù bay h¬i

- H¬i b·o hoµ tiÕt 10 ¸p suÊt h¬ib·o hoµ

- TÝnh chÊt cña ¸psuÊt h¬i b·o hoµ

- H¬i b·o hoµ vµ h¬i kh«

tiÕt 11 §é Èm kh«ng khÝ

đo hệ số nở dài

- Độ ẩm của không khí

- Đo độ ẩm của không khí

Để tiện cho việc so sánh tôi đã trình bày nội dung của chơng “chất rắn vàchất lỏng”của ba bộ sách nh bảng trên Qua bảng so sánh trên ta thấy

* Về mặt nội dung đợc trình bày trong 3 sách là có số lợng tơng đơngnhau

* Bố cục và cách sắp xếp các nội dung của chơng ở trong ba bộ sách khácnhau

Đối với 2 bộ sách giáo khoa thí điểm các nhà soạn thảo đã cố gắn bố trícác nội dung có liên quan với nhau theo từng mảng, nhóm một cách logic

* Hai bộ sách giáo khoa vật lý 10 thí điểm trình bày logic về mối quan

hệ giữa chất rắn, lỏng, khí thông qua sự chuyển trạng thái của các chất

* Riêng bộ sách thứ 2, Sách vật lý 10 thí điểm nội dung nghiêng về

ph-ơng pháp thực nghiệm, đã đa ra thêm phần thực hành đo hệ số nở dài, và cácbài đọc thêm về ứng dụng của các kiến thức trong đời sống kỹ thuật

* Đối với nội dung 2 bộ sách giáo khoa thí điểm ta thấy việc trình bàyhình thành các nội dung ngời ta đã dùng các hình ảnh trực quan nhiều hơn vàtiến hành làm thí nghiệm nhiều hơn so với sách giáo khao hiện hành, đặc biệt

là phần sự chuyển trạng thái của các chất

* Sau những bài, tiết học đối với bộ sách thứ 2 thí điểm thì phần kiểmtra đánh giá bằng cách đa ra câu hỏi trắc nghiệm khách quan, còn với bộ thứ

nhất sử dụng nhiều các bài tập có nội dung thực tế

1.3.2 Cấu trúc logic chơng chất rắn và chất lỏng theo 3 bộ sách giáo “ ”

Ví dụ: Với sách giáo khoa hiện hành phần chất rắn, chất lỏng, hơi khô

và hơi hơi bão hoà đợc trình bày ỏ 3 chơng khác với 2 bộ sách giáo khoa thí

điểm, vì đối với hai bộ sách giáo khoa thí điểm thì phần hơi khô và hơi bãohoà thuộc chơng “chất rắn và chất lỏng”

Đối với bộ sách thứ nhất khi hình thành các kiến thức mới đã dùng một

số thí nghiệm mà thực tế rất khó thực hiện cũng nh chuẩn bị thí nghiệm Cácthí nghiệm trong bộ sách thứ 2 đợc trình bày phổ biến và đợc sử dụng nhiều

để xây dựng kiến thức mới của chơng

2 bộ sách thí điểm thì sử dụng thí nghiệm nhiều hơn hẳn so với sáchgiáo khoa hiện hành

+ Trong phần sự nở dài đối với hai bộ sách giáo khoa thí điểm ngời ta

đã tiến hành thí nghiệm trực tiếp để kiểm chứng mối liên hệ giữa l, l0 và tsau đó rút ra l = l0 (1 +  t)

Còn sách giáo khoa hiện hành không tiến hành thí nghiệm chính vì thếkhông gây đợc sự tin tởng của học sinh về kiến thức mà giáo viên nêu ra

Theo cấu trúc ta cũng thấy bộ sách thứ 2 sau mỗi một phần đều có cácbài đọc thêm Nội dung của bài đọc thêm nói lên ứng dụng của kiến thức vừahọc trong thực tiễn, điều này giúp môn học lý thú hơn, gần gũi hơn

1.4 Thực trạng phơng pháp dạy học vật lý ở trờng phổ thông và sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý

Qua thời gian tìm hiểu ở một số trờng phổ thông trung học thuộc ThanhHoá mà cụ thể là trờng phổ thông trung học Hoàng Hoá IV tôi thấy: Nhà tr-ờng chỉ mới có một phòng thíết bị thí nghiệm nhng cha có phòng thực hànhthí nghiệm cho học sinh, về thiết bị thí nghiệm có đợc rât ít và những thiết bịhiện có hầu nh để không hoặc đã h hỏng, mà không có sự thay thế Đối vớichơng “chất rắn và chất lỏng” khi tiến hành giảng dạy hầu nh không thể cóthiết bị thí nghiệm nào để lắp ráp tiến hành thí nghiệm phục vụ cho việc dạy

Hiện nay theo tinh thần đổi mới phơng pháp dạy và học của ngành giáodục Nhà trờng đang có chủ trơng động viên các giáo viên phải tự làm thínghiệm đóng góp vào phòng thí nghiệm vật lý, góp phần khắc phục khó khăn

Ngoài ra nhà trờng có kế hoạch đầu t các trang thiết bị cho dạy học đểtăng tính trực quan, chủ động của học sinh đây là một trong những dấu hiệutốt cho công tác giảng dạy vật lý ở trờng phổ thông trong thời gian tới

Thông qua tìm hiểu các học sinh và giáo sinh thực tập ở nhiều trờngkhác nhau trên địa bàn Thanh Hóa tôi cũng nắm đợc thực trạng chung của cáctrờng hiện nay là : Đa số các thiết bị thí nghiệm còn sơ sài, cha đồng bộ Có

một số trờng đã có rất nhiều thiết bị thí nghiệm nhng các giáo viên lại chabiết cách khai thác sử dụng để đề ra các phơng án thí nghiệm hiệu quả phục

Kỹ năng thực hành thí nghiệm, sử dụng thí nghiệmvào dạy học của đa

số giáo viên là cha tốt

Do chế độ thi cử hiện nay mang nặng tính lý thuyết cha chú trọng đếnkiến thức thực nghiệm, đề thi chỉ đơn thuần yêu cầu học sinh giải các bài tập,cho nên giáo viên và học sinh chỉ tập chung vào việc rèn luyện kỹ năng giảibài tập nhiều hơn

- Phải có kế hoạch đầu t các trang thiết bị đáp ứng cho dạy học đạt hiệuquả

- Có chơng trình bồi dỡng, nâng cao trình độ, kỹ năng sử dụng thínghiệm trong dạy học phải đổi mới quy chế thi cử cách ra đề, sao cho họcsinh phải hiểu rõ bản chất mới làm đợc bài

* ở chơng 1 Chúng ta biết thí nghiệm vật lý là một trong những

ph-ơng tiện dạy học có vai trò đặc biệt quan trọng , các hình thức sử dụng thínghiệm trong dạy học phong phú đa dạng

Quan điểm của sách gíáo khoa thí điểm ban khoa học tự nhiên dựa theotinh thần đổi mới phơng pháp dạy học: Tăng tính trực quan trong dạy học,phát huy tính tích cực hoạt động của học sinh Sau khi tìm hiểu phân tích nộidung, cấu trúc logic chơng “chất rắn và chất lỏng” Chúng tôi sẽ đi sâu nghiêncứu khai thác sử dụng thí nghiệm dạy học chơng “chất rắn và chất lỏng” theosách giáo khoa thí điểm ban khoa học tực nhiên (bộ thứ 2) ở chơng 2

Chơng 2 Khai thác thí nghiệm vật lý vào dạy họcchơng “chất rắn và chất lỏng” sách giáo khoa vật

lý 10 thí điểm ban khoa học tự nhiên (bộ thứ 2)

2.1 Các thí nghiệm vật lý dạy học chơng chất rắn và chất “

lỏng sách giáo khoa vật lý 10 thí điểm ban khoa học tự nhiên (bộ ”

sách thứ 2).

2.1.1.Các thí nghiệm biểu diễn

a Thí nghiệm 1 Thí nghiệm biểu diễn minh học các kiểu biến dạng cơ của vật rắn

- Thiết bị thí nghiệm bao gồm

+ Một thanh bằng đồng

có chiều dài ban đầu l0

tiết diện ban đầu s0

thí nghiệm ta thấy thanh đồng giảm Hình 2.1

tiết diện ngang và tăng chiều dài (hình 2.1)

song song với nhau (Hình 2.3) Hình 2.3.

- Biến dạng xoắn

Giữ một đầu thanh cố định

ngẫu lực F và F ’ nằm trong

mặt phẳng vuông góc với trục F ’

của thanh làm cho các tiết diện Hình 2.4

tiếp giáp nhau của thanh quay

lệch nhau quanh trục của nó nh hình 2.4

e Biến dạng uốn

Giữ một đầu thanh cố

định còn đầu kia tác dụng một

lực F vuông góc với trục của

thanh, thanh này bị cong xuống

Thí nghiệm 2: Thí nghiệm nghiên Hình 2.5

cứu sự nở dài của một vật rắn

- Thiết bị:

+ Một bình nớc có nhiệt độ thay đổi từ 0 – 1000C

+ Một thanh đồng đặt trong bình nớc một đồng hồ đo micromet

+ Một nhiệt kế

- Thí nghiệm đợc bố chí ( hình 2.6)

- Nguyên tắc hoạt động của thí nghiệm

Khi nhiệt độ tăng thanh đồng giãn nở ra đẩy đầu đo của đồng hồlàm cho kim của nó quay trên mặt thang đo

Hình 2.6

* ở trên là thí nghiệm nghiên cứu sự nở dài của vật rắn đợc trình bàytheo sách giáo khoa thí điêm ban khoa học tự nhiên (bộ thứ 2) thực tế thínghiệm trên không đợc sử dụng rộng rãi vì chỉ có một số trờng có Và thínghiệm không khả thi nên ta có thể thay thế bằng thí nghiệm sau:

- Thiết bị:

1 Một bình đun sinh hơi nớc

2 ống dẫn hơi bằng cao su silicôn

- Thí nghiệm đợc bố trí nh hình 2.7

Hình 2.7

Thí nghiệm 3: Thí nghiệm về hiện tợng căng mặt ngoài

Thiết bị thí nghiệm: Một số khung dây thép mỏng, sợi chỉ, nớc xàphòng, khay đựng nớc xà phòng

* Thí nghiệm 3.1 Thí nghiệm chứng tỏ sự tồn tại của lực căng mặt

Quan sát hình dạng của sợi chỉ sau Hình 2.8

khi lấy khung dây thép ra khỏi dung

+ Sợi chỉ buộc vào khung dây thép

sao cho tạo thành vòng tròn ở giữa

phòng bên trong vòng chỉ

Quan sát thí nghiệm về hình dạng của vòng chỉ

Giáo viên yêu cầu học sinh lập luận chứng tỏ rằng phần dung dịch xàphòng còn đọng lại trên khung dây có xu hớng làm giảm diện tích tới mứcnhỏ nhất (biết rằng đờng tron có diện tích lớn nhất trong các đờng có cùngchu vi)

Thí nghiệm 3.3: Thí nghiệm nghiên cứu về phơng và triều của lực căngmặt ngoài thiết bị khung dây hình chữ U một thanh mảnh CD có thể trợt dễdàng trên khung hình chữ U

Tiến hành thí nghiệm

Hình 2.10Nhúng khung dây vào dung dịch sau đó nhấc ra.Quan sát sự dịchchuyển của thành CD về phơng và chiều từ đó suy ra phơng chiều của lựccăng mặt ngoài

Thí nghiệm 4: Thí nghiệm về hiện tợng dính ớt và hiện tợng không

dính ớt

- Thiết bị gồm: Một bản thuỷ tinh

Một bản nhôm có phủ prapin

- Tiến hành thí nghiệm: a Bản thuỷ tinh

Nhỏ lên mỗi bản một giọt nớc và quan

sát Qua quan sát thí nghiệm ta

thấy hình dạng của mỗi giọt nớc

là khác nhau từ đó đa ra khái niệm b Bản nhôm có phủ Praphindính ớt và không dính ớt Hình 2.11

Thí nghiệm 5: Thí nghiệm quan sát hình dạng của phần mặt thoáng

a Cốc thuỷ tinh b Cốc nhôm phủ praphin

Hình 2.12

2.1.2 Thí nghiệm thực tập

Là những thí nghiệm do học sinh tự tiến hành trên lớp (trong phòng thínghiệm), ngoài lớp với mức độ tự lực cao là thí nghiệm do học sinh thực hiệndới sự hớng dẫn trực tiếp hoặc gián tiếp của giáo viên trong quá trình thực tập.Thí nghiệm thực tập gồm có

+ Thí nghiệm trực diện: là thí nghiệm học sinh tiến hành trên lớp khinghiên cứu kiến thức mới hoặc ôn tập trong tiết học bài mới

+ Thí nghiệm thực hành: là loại thí nghiệm do học sinh thực hiện trênlớp hoặc trong phòng thí nghiệm dựa vào tài liệu in sẵn tiến hành thí nghiệm

và viết báo cáo

+ Thí nghiệm và quan sát vật lý ở nhà là loại thí nghiệm mà học sinh tựlực làm, quan sát tại nhà theo nhiệm vụ mà giáo viên đã giao cho

* Tác dụng của thí nghiệm thực tập là rất lớn so với thí nghiệm biểudiễn Ngoài các tác dụng về mặt rèn luyện kỹ năng bồi dỡng phơng phápnghiên cứu, thí nghiệm thực tập còn có u điểm ở chỗ: Các kết luận rút ra trêncơ sở một số lợng nhiều các dữ liệu, quá trình tự lực thiết kế phơng án thínghiệm chế tạo thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, xử lý kết quả thu đợc sẽ gópphần phát triển năng lực hoạt động trí tuệ – thực tiễn cho học sinh.Chính

điều này mà hiện nay ngời ta rất chú trọng đến các thí nghiệm thực tập

*Trong chơng “chất rắn và chất lỏng” thuộc bộ sách thứ 2 thí điểm bankhoa học tự nhiên chúng ta có thể chuyển một số thí nghiệm biểu diễn nh:Các thí nghiệm về hiện tợng căng mặt ngoài, đo lực căng mặt ngoài, dính ớt

và không dính ớt, mao dẫn thành thí nghiệm thực tập

a Thí nghiệm xác định lực căng mặt ngoài

Đây là thí nghiệm dùng để nghiên cứu, xác định lực căng mặt ngoài thínghiệm này rất khó để thực hiện trọn vẹn trên lớp vì vậy trứơc khi nghiên cứubài “các hiện tợng mặt ngoài của chất lỏng” ta có thể hớng dẫn học sinh tiếnhành thí nghiệm theo nh thí nghiệm đã bố trí trong sách giáo khoa thí điểmban khoa học tự nhiên (bộ sách thứ 2)

của chất lỏng bằng cách đo lực

F để đứt vòng kim loại V ra khỏi

b Thí nghiệm về hiện tợng căng mặt ngoài của chất lỏng

Nh nói ở phần trên các thí nghiệm nh hiện tợng căng mặt ngoài maodẫn dính ớt và không dính ớt là những thí nghiệm mà dụng cụ tơng đối dễ chếtạo và đơn giản, vậy giáo viên có thể cho học sinh làm thí nghiệm ở nhà theo

sự hớng dẫn lấy cơ sở để thực hiện một cách đồng loạt thí nghiệm này trênlớp, khi học bài “các hiện tợng mặt ngoài của chất lỏng”