8. Cấu trúc của luận văn
2.1.3. Các nội dung cơ bản của chương
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 thức nhằm bồi dưỡng tư duy logic cho HS. GV có thể sử dụng BTĐT yêu cầu HS trả lời một câu hỏi ngắn hoặc giải thích một hiện tượng vật lí….Khi đó, để giải quyết các tình huống có vấn đề, đòi hỏi HS phải thực hiện các thao tác tư duy và phép suy luận logic để diễn đạt câu trả lời bằng ngôn ngữ nói hoặc viết. Điều này tạo điều kiện phát triển ngôn ngữ và bồi dưỡng tư duy logic cho HS. Như vậy, GV đã sử dụng phương tiện là BTĐT nhằm định hướng cho HS vận dụng các phương pháp nhận thức để giải quyết vấn đề học tập, lĩnh hội được kiến thức theo hướng bồi dưỡng tư duy logic.
2.3.1 Sử dụng bài tập định tính trong tiết học xây dựng kiến thức mớiBài 20: NGUYÊN TỬ, PHÂN TỬ CHUYỂN ĐỘNG HAY ĐỨNG YÊN? Bài 20: NGUYÊN TỬ, PHÂN TỬ CHUYỂN ĐỘNG HAY ĐỨNG YÊN? I. Ý tưởng sư phạm
Ý nghĩa của nguyên tử, phân tử chuyển động không ngừng và chuyển động này quan hệ chặt chẽ với nhiệt độ được ứng dụng rất rộng rãi trong sinh hoạt hàng ngày. Nội dung bài học mang tính định tính cao. Do đó, khi dạy bài “Nguyên tử, phân tử chuyển động hay đứng yên”, GV có thể dùng nhiều BTĐT rất gần gũi với đời sống để các em dễ dàng liên hệ thực tế, thuận tiện trong việc hình dung, HS trực tiếp dùng kiến thức vừa học chủ động giải thích các hiện tượng xung quanh sẽ góp phần kích thích sự tìm tòi ham học hỏi và tạo niềm đam mê học tập VL cho HS, qua đó cũng nhằm giáo dục ý thức tự giác tư duy, độc lập suy nghĩ, tích cực giải quyết vấn đề một các logic.
Khi thiết kế giáo án tôi muốn HS tham gia vào việc chiếm lĩnh kiến thức bằng việc giải các BTĐT được GV đưa ra một cách có chủ định.
Khi trả lời các BTĐT bắt buộc HS phải thực hiện các thao tác tư duy, phép suy luận logic, diễn đạt câu trả lời bằng ngôn ngữ nói hoặc viết. Điều này giúp HS lĩnh hội kiến thức hiệu quả hơn, đồng thời tạo điều kiện phát triển ngôn ngữ và bồi dưỡng tư duy logic cho HS.
- BTĐT được đưa vào giáo án với các chức năng : + Kiểm tra kiến thức cũ
+ Tạo tình huống có vấn đề + Tạo chuỗi vấn đề nhận thức + Khắc sâu, củng cố kiến thức
II/. Mục tiêu 1. Kiến thức:
- HS biết được các nguyên tử, phân chuyển động không ngừng.
- HS hiểu chuyển động của nguyên tử, phân tử phụ thuộc chặt chẽ vào nhiệt độ nên chuyển động của nguyên tử, phân tử gọi là chuyển động nhiệt.
2. Kĩ năng:
- HS vận dụng được kiến thức nguyên tử, phân tử chuyển động không ngừng để giải thích hiện tượng khuyếch tán và trả lời các câu vận dụng.
- HS vừa liên hệ thực tế vừa vận dụng kiến thức đã học để giải thích các hiện tượng đó.
- Rèn luyện kĩ năng làm thí nghiệm tưởng tượng và tìm sự tương tự giữa hai hiện tượng.
3. Thái độ
- HS nghiêm túc trong học tập.
- HS yêu thích học VL, tích cực chủ động liên hệ thực tế và dùng kiến thức đã học để giải thích các hiện tượng trong cuộc sống.
III/. Bài mới
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung
Kiểm tra bài cũ
Hỏi: Ở nhà khi nấu ăn, mẹ thường ướp thịt, cá trước khi nấu để thịt, cá thấm gia vị sẽ ngon hơn. Em hãy giải thích nhờ vào hiện tượng nào giúp mẹ làm được điều đó?
Hoạt động 1: Đặt vấn đề (3 phút)
Cá ở trong nước, cá muốn sống được thì trong nước phải có không khí. Mặc dù giữa các phân tử nước và phân tử không khí có khoảng cách, nhưng không khí nhẹ hơn nước rất nhiều luôn bay phía trên thì làm sao không khí xen vào khoảng cách của phân tử nước được? Như vậy, để giải thích các hiện tượng này và một số hiện tượng khác một cách đầy đủ ngoài đặc điểm giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách thì nguyên tử, phân tử còn có đặc điểm nào nữa? Chúng ta sẽ biết được ngay đó là đặc điểm nào trong bài 20.
Hoạt động 2: Thí nghiệm Brown (2 phút)
Yêu cầu HS đọc thông tin về thí nghiệm Brown
Đọc thông tin về thí nghiệm Brown và ghi nhận hiện tượng các hạt phấn hoa trong nước
I/. Thí nghiệm Brown:
Brown khi quan sát các hạt phấn hoa trong nước bằng kính hiển vi
chuyển động không ngừng về mọi phía. Nhưng ông vẫn chưa giải thích được.
đã phát hiện thấy chúng chuyển động không ngừng về mọi phía
Hoạt động 3: Các nguyên tử, phân tử chuyển động không ngừng (12 phút)
Yêu cầu HS thử giải thích chuyển động của các hạt phấn hoa trong thí nghiệm Brown bằng cách dùng sự tương tự giữa chuyển động của các hạt phấn hoa với chuyển động của quả bóng mô tả ở phần mở bài theo những câu hỏi gợi ý sau:
C1: Quả bóng tương tự với hạt nào trong thí nghiệm của Brown? C2: Các HS tương tự với những hạt nào trong thí nghiệm của Brown? C3: Tại sao các phân tử nước có thể làm cho các hạt phấn hoa chuyển động?
Đọc phần giới thiệu ở đầu bài, tưởng tượng và tìm sự tương tự giữa chuyển động của các các hạt phấn hoa với chuyển động của quả bóng để trả lời những câu hỏi gợi ý.
C1: Quả bóng tương tự như hạt phấn hoa
C2: Các HS tương tự như những phân tử nước C3: Vì các phân tử nước chuyển động
II/. Các nguyên tử, phân tử chuyển động không ngừng
Yêu cầu HS đọc phần thông tin và cho biết ai là người giải thích được đầy đủ và chính xác thí nghiệm Brown?
Hãy giải thích nguyên nhân gây ra chuyển động của thí nghiệm Brown? (Hình 20.2 và 20.3)
Hướng dẫn HS giải thích theo chuỗi tư duy logic từ nguyên nhân các phân tử nước chuyển động dẫn đến kết quả là hạt phấn hoa cũng chuyển động.
50 năm sau thí nghiệm Brown, các nhà khoa học mới bước đầu tìm ra nguyên nhân của chuyển động này, và mãi tới năm 1905, nhà bác học Einstien (ngưới Đức) mới giải thich đầy đủ và chính xác thí nghiệm của Brown.