6. Dự kiến cấu trúc luận văn
2.2.1 Tổng quan về cấu trúc nội dung và kiến thức trong chƣơng “Chất
2.2.1.1 Cấu trúc nội dung chương Chất khí vật lý 10
Số tiết phân phối chương trình trên một tuần đối với Vật Lý 10 cơ bản là 2 tiết/tuần. Số tiết phân phối trong chương “Chất khí” đối với Vật lý 10 cơ bản là 7 tiết (trong đó 5 tiết lý thuyết, 2 tiết bài tập. Nội dung các bài học được giới thiệu trong website hỗ trợ cho việc tự học được xây dựng dựa theo chương trình Vật Lý 10 cơ bản, nhằm giúp học sinh phát huy được tính tích cực tự học của mình.
Chương chất khí, HS được học thêm nhiều khái niệm mới và được bổ sung những kiến thức sâu hơn, định lượng hơn so với chương trình THCS. Đó là các khái niệm đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp…
Chất khí gồm các bài được bố trí theo trình tự sau:
- Bài 28: Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí - Bài 29: Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ôt - Bài 30: Quá trình đẳng tích. Định luật Sác-lơ
25
- Bài 31: Phương rình trạng thái của khí lí tưởng
Chất khí được đặc trưng bởi ba thông số: p, V, T. Bằng thực nghiệm người ta đã tìm ra được hai trong ba định luật và áp dụng thêm “thể tích mol của chất khí ở 00C và 1atm là 22,4l” để tìm ra phương trình trạng thái của khí lí tưởng.
(1) và (2) được suy ra qua thực nghiệm từ đó suy ra được (5), từ (5) suy ra được (3). Kết hợp tất cả với (4) suy ra (6).
Các kiến thức về “Chất khí” góp phần hoàn chỉnh kiến thức vật lý phổ thông. Nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí, các quá trình biến đổi trạng thái
Chất khí được đặc trung bởi 3 thông số trạng thái P, V, T
T= const (1)
p.V= const (Định luật Boyle- Mariotte)
V= const (2)
T P
= const ( Định luật Charles)
p=const (3)
T V
= const (Định luật Gay- Lussac)
ở 00
C áp suất là 1atm thể tích mol là 22,4l (4)
(5) T PV = const RT m pV R= 8,31 J/mol. K (6)
26
của vật chất, các định luật cơ bản về chất khí, cơ sở của nguyên lí nhiệt động học. Đó là những nội dung cơ bản nhất và là nền tảng của kiến thức mà học sinh cần lĩnh hội.
2.2.1.2 Mục tiêu dạy học của chương “Chất khí” vật lý lớp 10 cơ bản
Trong dạy học, việc xác định mục tiêu dạy học của từng bộ môn nói chung và mục tiêu dạy học của từng chương, từng bài học nói riêng đóng vai trò rất quan trọng, nó quyết định hiệu quả của quá trình dạy học. Việc làm rõ các mục tiêu dạy học ở chương “Chất khí” của SGK Vật Lý 10 sẽ giúp cho GV bộ môn Vật Lý xác định được mục tiêu dạy học; và nó cũng góp phần định hướng cho việc thiết kế website dạy học, hỗ trợ cho tự học dựa trên mã nguồn NukeViet được tốt hơn, phù hợp với mục tiêu dạy học.
Vậy khi dạy học chương “Chất khí” Vật Lý 10 cơ bản cần phải đạt được các mục tiêu sau:
* Về kiến thức:
- Thuyết động học phân tử chất khí - Các trạng thái cấu tạo chất
- Khái niệm khí lí tưởng
- Các định luật cơ bản của chất khí: định luật Bôi-lơ-ma-ri-ốt, Sác lơ, các quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp
- Phương trình trạng thái của khí lí tưởng
* Về kĩ năng:
- Vận dụng thuyết động học phân tử chất khí để giải thích các hiện tượng liên quan
- Vận dụng các định luật cơ bản của chất khí. Vẽ được các đường đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp
- Vận dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng
* Về thái độ:
- Sự hứng thú học tập môn Vật Lý, lòng yêu thích khoa học.
- Ý thức sẵn sàng áp dụng những hiểu biết của mình vào những hoạt động trong gia đình và xã hội để cải thiện điều kiện sống và bảo vệ môi trường.
- Tác phong làm việc khoa học, cẩn thận, tỉ mỉ. - Tính trung thực trong khoa học.
27
- Tinh thần nỗ lực phấn đấu cá nhân, kết hợp chặt chẽ với tinh thần hợp tác trong học tập và nghiên cứu. Ý thức tự học cũng như học hỏi người khác.
2.2.2 Nội dung cơ bản của Website dạy học chƣơng “Chất khí”
Việc xây dựng website nhằm mục đích hỗ trợ cho việc tự học của HS, hình thành kĩ năng tự học cho HS, cũng qua đó khắc phục khó khăn của giáo viên và học sinh trong dạy và học chương “Chất khí”. Các nội dung trong website được đảm bảo bởi tính khoa học, chính xác và bám sát vào mục tiêu dạy học, nội dung chương trình SGK, phù hợp với kiến thức và khả năng của HS. Các nội dung trình bày ngắn gọn, khá súc tích, hấp dẫn, người sử dụng dễ dàng chuyển đổi giữa các nội dung nhờ chức năng liên kết trong website. Website khai thác được các khả năng của máy vi tính, khả năng trực quan hóa của hiện tượng Vật Lý, khả năng hiển thị truyền tải thông tin, nhờ tính mới đó mà website có thể điều khiển được khả năng của HS, HS năng động và tự giác học tập hơn, do đó chất lượng dạy học được nâng lên rõ rệt. Và tạo cho HS lòng yêu thích môn học, chính điều này sẽ tạo cho HS học các học phần khác của chương trình Vật Lý một cách thích thú và nghiêm túc.
Website dạy học chương “Chất khí” hy vọng sẽ khắc phục phần nào khó khăn của người dạy và người học. Khi xây dựng Website chúng tôi rất quan tâm đến mục đích của Website là dạy học. Do đó giao diện không cầu kỳ, các liên kết tiện lợi nhằm giúp học sinh và giáo viên truy cập nhanh chóng đến một nội dung kiên thức. Khả năng trình diễn thông tin sinh động và ấn tượng nhằm đạt được mục đích tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh. Dưới đây là tóm tắt nội dung, chức năng, cấu trúc và cách sử dụng của các site chính trong website.
2.2.2.1 Trang nhất
28
Đây là trang mà HS nhìn thấy đầu tiên khi truy cập vào website tự học Vật lý và là trang giới thiệu chung về trang web hỗ trợ dạy học chương “Chất khí”. Tại đây có các phần giới thiệu ngắn gọn về các trang con (site) cũng như các liên kết đến các trang con trong trang Web bằng các nút, các hình ảnh…
Đây là một site quan trọng trong website vì nó được hiểu là toàn bộ hoạt động giảng dạy của GV và của HS đã được chương trình hóa một cách uyển chuyển, sinh động nhờ nguồn tư liệu: hình ảnh, ảnh động, phim, mô phỏng, videoclip…
Nội dung kiến thức đưa vào bài giảng điện tử trong website : - Đảm bảo tính chính xác.
- Đảm bảo tính hệ thống. Sự xếp sắp nội dung trình bày ở Bài giảng điện tử đảm bảo sự sắp xếp hợp lí có hệ thống theo trình tự nội dung kiến thức có tính kế thừa từ đầu bài đến cuối bài, cấu trúc chặt chẽ có sự liên hệ, nội dung của mục trước làm cơ sở cho mục sau và mức độ phức tạp độ khó cũng phải tăng dần.
- Nội dung cô đọng, câu hỏi dẫn dắt HS tìm kiếm tri thức rõ nghĩa để HS dễ hình thành hoạt động học tập của mình.
Trang Bài giảng điện tử có 5 tiết lý thuyết được thuyết kế theo sự phân phối của chương trình SGK Vật Lý 10 cơ bản. Trong quá trình dạy học, GV sẽ áp dụng các Bài giảng điện tử để giảng dạy theo các giáo án giảng dạy và HS học tập theo tiến trình dạy học đã được thiết kế trong Bài giảng điện tử, nhằm giúp HS nắm kiến thức một cách sinh động, nhớ kiến thức sâu hơn để HS tự giải bài tập.
2.2.2.2 Bài giảng điện tử
Bài giảng điện tử được hiểu là toàn bộ kế hoạch hoạt động dạy của giáo viên và hoạt động học của học sinh với các phương tiện dạy học (tranh, ảnh, phim thí nghiệm, mô phỏng...) của một tiết học được số hóa và cài đặt vào máy tính dưới dạng một chương trình nhằm thực hiện mục đích của quá trình dạy học đã đặt ra. Nó vừa là một bản kế hoạch, vừa là phương tiện hỗ trợ đồng thời hoạt động dạy của giáo viên và hoạt động học của học sinh.
Trong website, việc hình thành site bài giảng điện tử đã thể hiện thế mạnh và hiệu quả trong thiết kế và trình diễn bài giảng. Công cụ các phần mềm Microsoft Powerpoint với những tính năng nổi trội, đã hỗ trợ tốt việc thiết kế và trình diễn cho
29
các bài giảng, tổ chức tốt site trình chiếu phục vụ bài giảng như một giáo án thật sự. Giáo viên có thể chủ động điều khiển bài giảng theo mục đích dạy học của mình.
Hình 2.2 Site bài giảng điện tử
Site bài giảng điện tử có 4 bài được thiết kế theo phân phối chương trình sách giáo khoa: Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử; Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôi-lơ- ma-ri-ốt; Quá trình đẳng áp. Định luật Sac-lơ; Phương trình trạng thái của khí lí tưởng.
2.2.2.3 Giáo án giảng dạy
Đây là trang hỗ trợ cho việc dạy học của người GV. Giáo án giảng dạy đóng vai trò như một kịch bản về những hoạt động của HS dưới sự điều khiển của GV. Một giáo án đổi mới được tiến hành các quy trình sau:
- Lượng hóa các mục tiêu kiến thức và kĩ năng. - Chia hoạt động thành những đơn vị kiến thức.
- Hoạch định ra các kế hoạch học tập của HS thích hợp cho việc nắm bắt từng đơn vị kiến thức nói trên.
- Tìm những hình thức học tập phù hợp với mỗi đơn vị kiến thức. - Dự kiến thời gian cho mỗi hoạt động.
30
Hình 2.3 Site giáo án giảng dạy
Ở trang này gồm các giáo án giảng dạy trong chương “Chất khí”, HS dựa vào giáo án để biết được các mục tiêu và từ đó có hướng cho việc học tập của mình.
2.2.2.4 Tài liệu học tập
Mục đích khi đưa site này vào website là giúp GV và HS dễ dàng tra cứu, tham khảo khi đang làm việc với các nội dung khác trong website mà không cần theo mang SGK. Từ trang chủ, khi click chuột vào mục Tài liệu học tập. Site Tài liệu học tập sẽ mở ra và cung cấp những kiến thức, câu hỏi, bài tập trong “Chất khí” để HS tự học, tự giải các bài tập mà không cần mang theo SGK.
Hình 2.4 Site tài liệu học tập
2.2.2.5 Sơ đồ tư duy
Trước đây, chúng ta thường ghi chép thông tin bằng các kí tự, đường thẳng, con số. Đáng tiếc, phương pháp ghi chú kiểu truyền thống là một cách thức học tập dành cho não trái. Nó không tận dụng được các chức năng của não phải và do đó không tối ưu hóa sức mạnh não bộ của bạn. Vậy với mục tiêu giúp chúng ta sử dụng tối đa khả năng của bộ não, cuối thập niên 60, Tony Buzan đã đưa ra bản đồ tư duy để giúp mọi người thực hiện được mục tiêu này. Bản đò tư duy là một công cụ tổ chức tư duy. Đây
31
là phương pháp dễ nhất để chuyển tải thông tin vào bộ não của bạn rồi đưa thông tin ra ngoài bộ não. Nó là phương tiện ghi chép đầy sáng tạo, nhanh, dễ nhớ và dễ ôn tập hơn.
2.2.2.6 Ôn tập và kiểm tra
Trang này sẽ hình thành với mục đích giúp HS ôn luyện, củng cố kiến thức và rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức để giải quyết các nhiệm vụ học tập hay để thực hiện chức năng kiểm tra đánh giá năng lực học tập của HS. HS có thể độc lập và chủ động ôn luyện kiến thức đã học, tự tiến hành kiểm tra. Vì vậy, sẽ có tác dụng tích cực, hình thành thói quen tự học, tự nghiên cứu, định hình phong cách làm việc cần thiết trong thời đại mới.
Hình 2.5 Site ôn tập - kiểm tra
2.2.3 Xây dựng tiến trình dạy học một số bài trong chƣơng “Chất khí” bằng Website Website
BÀI 28: CẤU TẠO CHẤT. THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ I. MỤC TIÊU
1.Kiến thức:
- Nêu được nội dung cơ bản về cấu tạo chất.
- So sánh được các thể khí, lỏng, rắn về các mặt: loại nguyên tử, phân tử tương tác nguyên tử và chuyển động nhiệt.
- Phát biểu được các nội dung cơ bản về thuyết động học phân tử chất khí. - Định nghĩa được khí lí tưởng là gì.
32 2.Kỹ năng:
- Vận dụng được các đặc điểm về khoảng cách giữa các phân tử, về chuyển động phân tử, tương tác phân tử để giải thích các đặc điểm về thể tích và hình dạng của vật chất ở thể khí, thể lỏng và thể rắn.
- Giải thích được một số hiện tượng trong cuộc sống.
II. CHUẨN BỊ 1.Giáo viên
- Slide với các video, hình ảnh có liên quan - Giáo án, sgk
2.Học sinh
- Ôn tập kiến thức đã học về cấu tạo chất
3. Dự kiến nội dung ghi bảng Chƣơng 5: CHẤT KHÍ
Bài 28: CẤU TẠO CHẤT, THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ I. Cấu tạo chất.
1. Những điều đã học về cấu tạo chất. (sgk) 2. Lực tương tác phân tử.
+ Giữa các phân tử cấu tạo nên vật có lực hút và lực đẩy.
+ Khi khoảng cách giữa các phân tử nhỏ thì lực đẩy mạnh hơn lực hút, khi khoảng cách giữa các phân tử lớn thì lực hút mạnh hơn lực đẩy. Khi khoảng cách giữa các phân tử rất lớn thì lực tương tác không đáng kể.
3. Các thể rắn, lỏng, khí.
II. Thuyết động học phân tử chất khí.
1. Nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí.
+ Chất khí được cấu tạo từ các phân tử riêng rẽ, có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.
+ Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng; chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ của chất khí càng cao.
+ Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào nhau và va chạm vào thành bình gây áp suất lên thành bình.
33
2. Khí lí tƣởng.
Chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm
gọi là khí lí tưởng.
III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC
Hoạt động 1: Ổn định lớp, giới thiệu chƣơng mới
Vật chất thông thường tồn tại dưới những trạng thái nào? Những trạng thái đó có những đặc điểm gì để ta phân biệt? Giữa chúng có mối liên hệ hay biến đổi qua lại gì không? Đó là những vấn đề mà ta nghiên cứu trong phần NHIỆT HỌC.
Chương 5: Chất khí: Chương này chúng ta sẽ nghiên cứu tính chất của chất khí và các quá trình biến đổi trạng thái của chất khí.
Hoạt động 2: Đặt vấn đề vào bài (5ph)
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- GV yêu cầu HS quan sát hình ảnh : khối nước đá, một ly nước ở thể lỏng và hơi nước đang bốc lên từ một cốc nước nóng. Đặt vấn đề: Ta thấy nước đá, nước, hơi nước đều được cấu tạo từ cùng một loại phân tử là phân tử nước. Nhưng tại sao nước đá có thể tích và hình dạng riêng, nước có thể tích riêng nhưng hình dạng lại là hình dạng của bình chứa, còn hơi nước thì không có cả thể tích riêng lẫn hình dạng riêng?
- HS quan sát
Hoạt động 3: Ôn tập những điều đã học về cấu tạo chất
- Tổ chức cho HS ôn lại những kiến thức đã học về cấu tạo chất.
+ Những đặc điểm cấu tạo chất đã được học ở THCS?
+ Vì sao quả bóng cao su khi bơm
- Thảo luận, ôn lại kiến thức cũ đã học
-Cá nhân suy nghĩ trả lời câu hỏi của GV
34
căng, buột chặt vẫn bị xẹp dần? biệt gọi là các nguyên tử, phân tử. Giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách + Các nguyên tử, phân tử chuyển động không ngừng, nhiệt độ càng cao thì các