8. Cấu trúc của luận văn
1.3 Thực trạng về việc dạy học bài tập định tín hở một số trường THC Sở
Tiến hành khảo sát thực trạng giảng dạy BTĐT của GV nhằm phát triển tư duy logic cho HS bằng phiếu điều tra (phụ lục 4) ở 7 trường THCS trên địa bàn thành phố Cao Lãnh
STT Tên trường Số lượng GV
2 THCS Kim Hồng 5 3 THCS Nguyễn Thị Lựu 5 4 THCS Nguyễn Chí Thanh 4 5 THCS Nguyễn Trãi 2 6 THCS Thống Linh 2 7 THCS Võ Trường Toản 3 Tổng cộng 24
(Bảng 1.1. Tổng hợp danh sách các trường được điều tra)
Việc xử lí kết quả điều tra được trình bày ở (phụ lục 1a và 1b). Căn cứ vào kết quả điều tra, chúng tôi có những nhận định sau đây:
75% GV cho rằng BTĐT có tác dụng tốt trong việc rèn luyện kĩ năng ngôn ngữ và tư duy logic cho HS.
41,7% GV đã sử dụng BTĐT trong quá trình tìm hiểu bài mới, đồng thời kết hợp yêu cầu HS liên hệ và giải thích các hiện tượng thực tế.
62,5% GV cho HS giải BTĐT trong SGK, SBT và khuyến khích HS tự tìm thêm trong thực tế.
58,4% GV khi đưa ra 1 BTĐT sẽ hướng dẫn HS giải thích sau đó yêu cầu HS tự hoàn chỉnh câu trả lời. Trong khi đó có 25% GV đã cho HS tự giải thích theo ý mình sau đó GV nhận xét, sửa chữa.
54,2% GV thường xuyên yêu cầu HS cho ví dụ liên hệ thực tế trong tiết dạy vật lí chương “Nhiệt học” lớp 8.
54,2% GV có HS trong lớp đưa ra những hiện tượng VL trong đời sống nhờ GV giải thích giúp.
50% GV cho rằng trong các bài kiểm tra VL khối 8 ở học kì II thì BTĐT nên chiếm khoảng từ 4 đến 5 điểm.
50% GV nhận thấy rằng HS thích giải bài tập định lượng, trong khi đó có 45,8% GV có HS thích loại bài tập định tính.
66,7% GV nhận xét thấy BTĐT rất ít khi được sử dụng ra đề thi học sinh giỏi Vật lí.
37,5% GV cho rằng để bồi dưỡng tư duy logic cho HS thông qua giải BTĐT trong chương “Nhiệt học” vật lí 8 thì biện pháp hữu hiệu là phải thường xuyên yêu cầu HS giải bài tập trong SGK, SBT, kết hợp liên hệ thực tế và giải thích hiện tượng đó, mặc khác GV sẽ khuyến khích bằng cách cho điểm khi HS giải đúng.
Qua điều tra cho thấy, đa số GV chưa phát huy hết tác dụng của BTĐT trong quá trình bồi dưỡng tư duy logic cho HS. Trong thực tế, GV còn hạn chế sử dụng BTĐT, cũng như làm cho HS yêu thích giải loại BTĐT. Đặc biệt, ở các trường chuẩn nằm ở trung tâm thành phố thì hầu như GV nhận thấy HS chỉ thích loại bài tập định lượng. HS tiếp xúc với BTĐT phần lớp từ SGK, SBT, GV chưa tạo điều kiện cho HS tự học, tự tìm và giải BTĐT.
Kết luận chương 1
Dạy học VL hướng đến sự phát triển tư duy khoa học và năng lực sáng tạo cho HS là một trong những nhiệm vụ quan trọng đối với giáo dục phổ thông.
Bài tập VL nói chung và BTĐT nói riêng là một phương tiện dạy học truyền thống được sử dụng vào mọi giai đoạn của quá trình dạy học. Tổ chức hoạt động giải bài tập là một trong những phương pháp dạy học tích cực nếu GV biết vận dụng một cách sáng tạo.
BTĐT sử dụng trong quá trình dạy học có lợi thế bồi dưỡng tư duy logic của HS. Muốn thực hiện được mục tiêu đó phải sử dụng BTĐT một cách thường xuyên, đa dạng về BTĐT, phải bồi dưỡng phương pháp giải các BTĐT cho HS bằng việc xây dựng những suy luận logic dựa trên những định luật. BTĐT không chỉ là phương tiện tốt để phát triển tư duy HS, giúp HS hiểu rõ được bản chất các hiện tượng VL và các quy luật của chúng mà còn giúp HS vận dụng kiến thức VL vào thực tiễn.
Chương 2
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “NHIỆT HỌC” VẬT LÍ 8 THCS
2.1 Mục tiêu, nội dung dạy học chương “Nhiệt học” lớp 8 2.1.1 Kiến thức, kĩ năng, thái độ
Kiến thức
- Nêu được các chất được cấu tạo từ nguyên tử, phân tử. - Nêu được giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách.
- Nêu được các nguyên tử, phân tử chuyển động không ngừng và chuyển động này phụ thuộc vào nhiệt độ.
- Phát biểu được khái niệm “Nhiệt năng”, “Nhiệt lượng”.
- Viết được công thức tính nhiệt lượng và chú thích đơn vị của từng đại lượng trong công thức.
- Nêu được có 2 cách làm thay đổi nhiệt năng là thực hiện công và truyền nhiệt và tìm được ví dụ minh họa cho mỗi cách.
- Biết được có 3 hình thức truyền nhiệt là dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ nhiệt. Nêu được đặc điểm của từng hình thức truyền nhiệt đó và cho ví dụ minh họa cho mỗi cách.
- Nêu được ví dụ chứng tỏ nhiệt lượng trao đổi phụ thuộc vào khối lượng, độ tăng giảm nhiệt độ và chất cấu tạo nên vật.
- Phát biểu được nguyên lý truyền nhiệt và viết được phương trình cân bằng nhiệt. Từ đó chỉ ra được nhiệt chỉ tự truyền tử vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp hơn.
Kĩ năng
- Vận dụng kiến thức các nguyên tử, phân tử có khoảng cách và chuyển động không ngừng để giải thích các hiện tượng có liên quan.
- Giải thích được hiện tượng khuếch tán xảy trong cuộc sống.
- Vận dụng kiến thức về dẫn nhiệt đối lưu, bức xạ nhiệt giải thích các hiện tượng đơn giản xảy ra xung quanh.
- Vận dụng công thức tính nhiệt lượng Q = m.c.Δt và phương trình cân bằng nhiệt Qtỏa = Qthu để giải các dạng bài tập.
Thái độ
- Có ý thức học tập tốt, yêu thích học VL.
- Tích cực, tự giác tìm tòi và giải thích hiện tượng VL thường xảy ra trong cuộc sống.
- Cảm thấy hứng thú khi dùng kiến thức VL giải thích bản chất của các hiện tượng có liên quan đến chương nhiệt học.
- Cẩn thận, kiên trì và linh hoạt đối với những hiện tượng phức tạp, những câu hỏi và bài tập sáng tạo.
2.1.2 Sơ đồ cấu trúc logic nội dung chương “Nhiệt học” vật lí 8
2.1.3. Các nội dung cơ bản của chương [15]
Bài 19: Các chất được cấu tạo như thế nào?
- Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt gọi là nguyên tử, phẩn tử. - Giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách.
Bài 20: Nguyên tử, phân tử chuyển động hay đứng yên?
NHIỆT HỌC
Cấu tạo của các chất Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt Nguyên tử, phân tử
Có khoảng cách Chuyển động không ngừng
Nhiệt năng
Truyền nhiệt
Thực hiện công
Nhiệt lượng Phương trình cân bằng nhiệt
- Các nguyên tử, phân tử chuyển động không ngừng.
- Nhiệt độ càng cao thì các nuyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh.
Bài 21: Nhiệt năng
- Nhiệt năng của một vật là tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên vật. - Nhiệt năng của một vật có thể thay đổi bằng 2 cách: thực hiện công và truyền nhiệt.
- Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật nhận thêm được hay mất bớt đi trong quá trình truyền nhiệt. Đơn vị của nhiệt năng và nhiệt lượng là Jun (J).
Bài 22: Dẫn nhiệt
- Nhiệt năng có thể truyền từ phần này sang phần khác của một vật, từ vật này sang vật khác bằng hình thức dẫn nhiệt.
- Chất rắn dẫn nhiệt tốt. Trong chất rắn, kim loại dẫn nhiệt tốt nhất. - Chất lỏng và chất khí dẫn nhiệt kém.
Bài 23: Đối lưu – Bức xạ nhiệt
- Đối lưu là sự truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng hoặc chất khí, đó là hình thức truyền nhiệt chủ yếu của chất lỏng và chất khí.
- Bức xạ nhiệt là sự truyền nhiệt bằng các tia nhiệt đi thẳng. Bức xạ nhiệt có thể xảy ra cả ở trong chân không.
Bài 24: Công thức tính nhiệt lượng
- Nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên phụ thuộc khối lượng, độ tăng nhiệt của vật và nhiệt dung riêng của chất làm vật.
- Công thức tính nhiệt lượng vật thu vào Q = m.c.Δt, trong đó: Q là nhiệt lượng (J), m là khối lượng của vật (kg), Δt là độ tăng nhiệt độ của vật (0C hoặc K), c là nhiệt dung riêng của chất làm vật (J/kgK)
- Nhiệt dung riêng của một chất cho biết nhiệt lượng cần thiết để làm cho 1kg chất đó tăng thêm 10C.
- Khi có 2 vật truyền nhiệt cho nhau thì:
+ Nhiệt truyền từ vật có nhiệt cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn cho tới khi nhiệt độ của hai vật bằng nhau.
+ Nhiệt lượng vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng vật kia thu vào. - Phương trình cân bằng nhiệt: Qtỏa ra = Qthu vào.
Bài 27: Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt
- Cơ năng, nhiệt năng có thể truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.
- Định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng: Năng lượng không tự sinh ra cũng không tự mất đi, nó chỉ truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hóa từ dạng này sang dạng khác.
2.2 Xây dựng hệ thống bài tập định tính chương “Nhiệt học” vật lí 8 theo tinh thần bồi dưỡng tư duy logic cho học sinh
Dựa vào khái niệm BTĐT, các dạng BTĐT và phương pháp giải BTĐT trên cơ sở mục tiêu nội dung dạy học chương “Nhiệt học” chúng tôi biên soạn hệ thống BTĐT [2], [6], [11], [14] theo các tiêu chí sau:
- Có tính hệ thống đi từ dễ đến khó.
- Bám sát nội dung, mục tiêu, của chương “Nhiệt học”.
- Đa dạng về phương pháp giải, nội dung của bài tập phải phong phú, tích hợp kiến thức VL sách giáo khoa với thực tiễn cuộc sống xã hội, khoa học kĩ thuật.
- Nội dung của bài tập đòi hỏi rèn luyện được những thao tác tư duy VL. Chúng tôi dựa vào các nguồn tài nguyên BTĐT của nhiều tài liệu theo các tiêu chí trên đã xây dựng, tuyển chọn được một hệ thống 30 BTĐT
Chương Tiết thứ Tên bài S ố tiế t t h ự c h iệ n Số tiết tăng giảm Ghi chú T ăn g G iả m
24 Các chất được cấu tạo như thế nào? 1 25 Nguyên tử, phân tử chuyển động
hay đứng yên? 1
26 Nhiệt năng 1
27 Dẫn nhiệt 1
28 Đối lưu - Bức xạ nhiệt 1
29 Kiểm tra 1 tiết 1
30 Công thức tính nhiệt lượng 1 31 Phương trình cân bằng nhiệt 1 32
Bài tập vận dụng công thức tính nhiệt lượng và phương trình cân bằng nhiệt
1 1
33 Bài tập - Bài 26 (đọc thêm) 1
34 Bài tập 1
35 Ôn tập - Động cơ nhiệt (đọc thêm) 1 36 Tổng kết chương II: NHIỆT HỌC 1
37 Kiểm tra HKII 1
2.2.2 Xây dựng hệ thống BTĐT
Chủ đề 1: Các chất được cấu tạo như thế nào?
1. Lấy một cốc nước đầy và một thìa muối tinh. Cho muối dần dần vào
nước cho đến khi hết thìa muối ta thấy nước vẫn không tràn ra ngoài. Hãy giải thích tại sao?
2. Tại sao khi muối dưa, muối có thể thấm vào cọng dưa và lá dưa?
3. Nếu bơm không khí vào một quả bóng bay thì dù có buộc chặt không
khí vẫn thoát được ra ngoài, còn nếu bơm không khí vào một quả cầu bằng kim loại rồi hàn kín thì hầu như không khí không thể thoát ra ngoài được. Tại sao?
Chủ đề 2: Nguyên tử, phân tử chuyển động hay đứng yên? 4. Tại sao đường tan vào nước nóng nhanh hơn tan vào nước lạnh?
5. Mở lọ nước hoa trong lớp học, sau vài giây cả lớp đều ngửi thấy mùi
nước hoa. Hãy giải thích tại sao?
6. Tại sao đun nóng chất khí đựng trong một bình kín thì thể tích của
chất khí có thể coi như không đổi, còn áp suất chất khí tác dụng lên thành bình lại tăng?
7. Người ta mài thật nhẵn bề mặt của một miếng đồng và một miếng
nhôm rồi ép chặt chúng vào nhau. Sau một thời gian, quan sát thấy ở bề mặt của miếng nhôm có đồng, ở bề mặt miếng đồng có nhôm. Hãy giải thích tại sao?
Chủ đề 3: Nhiệt năng
8. Một học sinh cho rằng, dù nóng hay lạnh, vật nào cũng có nhiệt năng.
Theo em, kết luận như thế có đúng không? Tại sao?
9. Gạo đang nấu trong nồi và gạo xay xát đều nóng lên. Hỏi về mặt thay
đổi nhiệt năng thì có gì giống nhau, khác nhau trong hai hiện tượng trên?
10. Khi đóng đinh vào tường, nếu dùng búa đập nhiều lần vào đầu đinh,
ta thấy chiếc đinh nóng lên. Hãy giải thích tại sao?
11. Hãy so sánh hai quá trình thực hiện công và truyền nhiệt. Chủ đề 4: Dẫn nhiệt
12. Tại sao khi rót nước sôi vào cốc thủy tinh thì cốc dầy dễ bị vỡ hơn cốc
mỏng? Muốn cốc khỏi bị vỡ khi rót nước sôi vào thì làm thế nào?
13. Tại sao về mùa lạnh, khi sờ vào miếng đồng ta cảm thấy lạnh hơn khi
sờ vào miếng gỗ? Có phải vì nhiệt độ của đồng thấp hơn nhiệt độ của gỗ không?
14. Về mùa hè, ở một số nước châu Phi rất nóng, người ta thường mặc
quần áo trùm kín cả người; còn ở nước ta về mùa hè, người ta lại thường mặc quần áo ngắn. Tại sao?
15. Tại sao về mùa đông, mặc nhiều áo mỏng sẽ ấm hơn mặc một áo
dày?
16. Tại sao muốn giữ cho nước chè nóng lâu, người ta thường để ấm vào
giỏ có chèn bông, trấu hoặc mùn cưa?
17. Có hai ấm đun nước, kích thước giống nhau, một làm bằng nhôm,
một làm bằng đồng.
a) Nếu đun cùng một lượng nước bằng hai ấm này trên những bếp tỏa nhiệt như nhau thì ấm nào sôi trước? Tại sao?
b) Nếu sau khi nước sôi, ta tắt lửa đi, thì nước ở ấm nào nguội nhanh hơn? Tại sao?
Chủ đề 5: Đối lưu – Bức xạ nhiệt
18. Vì sao trong các nhà máy, người ta thường xây những ống khói rất
cao?
19. Tại sao các bể chứa xăng lại thường được quét bằng một lớp nhũ
màu trắng bạc?
20. Hãy quan sát chiếc đèn kéo quân mà em thường chơi trong dịp trung
thu và cho biết vì sao chỉ cần dùng một ngọn nến?
21. Tại sao trong ấm điện dùng để đun nước, dây đun được đặt ở dưới,
gần sát đáy ấm, không được đặt ở trên?
22. Hãy giải thích sự tạo thành gió và sự thông không khí trong lò.
23. Đun nước trên con tàu vũ trụ ở trạng thái “không trọng lượng” thì
nước có sôi nhanh như khi đun nước ở trạng thái bình thường trên mặt đất không? Giải thích.
Chủ đề 6: Bài tập - Ôn tập và tổng kết chương
24. Hiện tượng khuyếch tán có xảy ra nhanh hơn khi tăng nhiệt độ
không? Vì sao?
25. Tại sao khi pha nước chanh, người ta bỏ đường vào khuấy cho đường
26. Tại sao muốn đun nóng chất lỏng và chất khí phải đun từ phía dưới? 27. Thả một miêng đồng đã được đun nóng vào cốc nước lạnh. Vật nào
tỏa nhiệt, vật nào thu nhiệt? Sau một thời gian, nhiệt độ của nước và đồng như thế nào?
28. Kho thịt cá bằng nồi nhôm và nồi đất trong cùng điều kiện thì ta thấy
thịt cá kho ở nồi nào ngon hơn, vì sao?
29. Mọi sinh vật muốn sống được đều phải có không khí. Hãy giải thích
tại sao cá có thể sống được trong nước.
30. Dùng một sợi chỉ cuốn chặt vào một ống nhôm hay đồng. Lấy diêm
đốt sợi chỉ, sợi chỉ không cháy. Tại sao? Nếu cuốn sợi chỉ vào ống gỗ, thì khi đốt sợi chỉ có cháy không? Tại sao?
2.3 Thiết kế tiến trình dạy học có sử dụng hệ thống bài tập định tính nhằm bồi dưỡng tư duy logic cho học sinh
Trong các tiến trình dạy học, BTĐT cần được sử dụng với nhiều hình