8. Bố cục của luận văn
2.2.2. Soạn thảo tiến trình tổ chức HĐTN cho học sinh về Tác dụng của dòng điện
- Hình thức tổ chức các HĐTN: hoạt động theo nhóm về chủ đề tác dụng của dòng điện.
- Phương pháp tổ chức HĐTN: các phương pháp học tập tích cực: GQVĐ, hoạt động nhóm, tìm tòi khám phá, sử dụng sơ đồ tư duy, vận dụng, thực hành…
- Tiến trình tổ chức hoạt động gồm các bước sau đây:
Hoạt động chuẩn bị ở nhà: GV giao nhiệm vụ về nhà của HS: - Tìm hiểu về các nguồn điện.
- Tìm hiểu ứng dụng tác dụng nhiệt của dòng điện trong đời sông và trong sản xuất: bếp điện, ấm điên, bàn la, lò sưởi...
- Tìm hiểu ứng dụng tác dụng từ của dòng điện trong đời sông và trong sản xuất: bếp từ, loa, quạt điện, nam châm điện...
- Tìm hiểu ứng dụng tác dụng hóa học của dòng điện trong đời sống và trong sản xuất: điện phân, mạ điện...
Bước 1: Xác định nhu cầu tổ chức hoạt động TN
- GV tổ chức thảo luận, trao đổi với HS:
+ GV đưa ra khẳng định điện có vai trò cực kì quan trọng đối với đời sống, nó ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển và chất lượng cuộc sống của con người.
GV đưa ra câu hỏi thảo luận: Điện được làm từ các nguồn tài nguyên nào? => HS trả lời: nước, hạt nhân, nhiên liệu hóa thạch (than, dầu mỏ, khí đốt,…), ánh sáng mặt trời, gió…
HS: Nhà máy thủy điện, nhà máy nhiệt điện, nhà máy điện gió, điện mặt trời, máy phát điện chạy xăng dầu, ác qui, các loại pin.
GV đưa ra câu hỏi thảo luận: Trong gia đình em hiện nay, điện đang được sử dụng vào những mục đích gì?
=> HS trả lời: dùng thắp sáng (bóng đèn), làm mát (điều hòa, tủ lạnh, quạt), đun nấu (bếp điện, bếp từ), loa đài, động cơ điện, nam châm điện...
GV đưa ra câu hỏi thảo luận: Người ta làm như thế nào để mạ các chi tiết máy, các vật dụng?
GV: Hôm nay, chúng ta cùng thực hiện một số hoạt động TN quanh chủ đề “Tác dụng của dòng điện”
Bước 2: Chuẩn bị cho công tác tổ chức các hoạt động TN cho HS theo phương pháp nhóm
GV phổ biến chia nhóm các hoạt động cho HS: Chia HS thành các nhóm nhỏ, khoảng 5 HS mỗi nhóm. Yêu cầu các em tự phân công nhiệm vụ, trưởng nhóm trong mỗi hoạt động. Lưu ý có 4 hoạt động, mỗi HS sẽ đảm nhiệm nhóm trưởng không quá 1 hoạt động.
GV nêu các hoạt động TN về chủ đề này cho HS nắm rõ và yêu cầu thời gian hoàn thành cho mỗi hoạt động. Các hoạt động trong hoạt động TN gồm có:
- HĐ1: Tìm hiểu về nguồn điện một chiều. Lắp ráp (dưới sự hướng dẫn của thầy cô) một số nguồn điện đơn giản (nguồn điện bằng quả chanh, quả khế, cốc nước muối, cốc nước đường), từ đó so sánh cảm quan về khả năng tác dụng phát sáng của từng nguồn điện đó. (45 phút)
- HĐ2: Tìm hiểu tác dụng nhiệt của dòng điện. Chế tạo (dưới sự hướng dẫn của thầy cô) máy cắt xốp đơn giản. (45 phút)
- HĐ3: Tìm hiểu tác dụng từ của dòng điện. Chế tạo (dưới sự hướng dẫn của thầy cô) “máy hút đinh” đơn giản. (45 phút)
- HĐ4: Tìm hiểu tác dụng hóa học của dòng điện. Lắp ráp mạch điện phân đơn giản và quan sát hiện tượng xảy ra khi cho dòng điện chạy qua dung dịch CuSo4. (45 phút)
Bước 3: Tổ chức thực hiện các hoạt động
HOẠT ĐỘNG 1: Tìm hiểu về nguồn điện một chiều
Cách tạo ra nguồn điện một chiều đơn giản. Tác dụng phát sáng của dòng điện. (Chế tạo bộ nguồn điện đơn giản từ hoa quả và kiểm tra khả năng tác dụng phát sáng của nguồn).
A. Mục tiêu
A1. Mục tiêu về kiến thức, kĩ năng:
- Trình bày được cấu tạo và nguyên lí hoạt động của bộ nguồn đơn giản từ hoa quả. - Bước đầu nhận ra được ứng dụng của tác dụng phát sáng gây ra bởi dòng điện trong thực tế: đèn chiếu sáng sợi đốt, đèn chiếu sáng bằng LED…
- Nhận biết, phân biệt, chỉ ra công dụng của một số dụng cụ thí nghiệm như: dây dẫn điện, công tắc điện, các cặp cực, bóng đèn sợi đốt, bóng đền LED….
- Biết cách đọc, thu nhận, tóm tắt những kiến thức quan trọng và cần thiết trong tài liệu hướng dẫn chế tạo mô hình nguồn điện đơn giản từ hoa quả.
- HS đề xuất và thực hiện những phương án chế tạo nguồn điện đơn giản từ hoa quả, qua đó kiểm tra khả năng tác dụng phát sáng của dòng điện sinh ra.
- Lắp ráp được mô hình nguồn điện đơn giản từ hoa quả.
A2. Mục tiêu về thái độ:
- Tuân thủ những quy định về an toàn trong quá trình chế tạo bộ nguồn điện từ hoa quả để kiểm tra khả năng tác dụng phát sáng của dòng điện.
- Rèn luyện tinh thần, ý thức trách nhiệm về nhiệm vụ của từng cá nhân, nhiệm vụ của nhóm.
- Hình thành ý thức bảo vệ bản thân, người thân an toàn trong quá trình vận hành, sử dụng các thiết bị điện.
B. Chuẩn bị
B1. Chuẩn bị của GV
- Laptop, máy chiếu.
- Bộ dụng cụ, vật liệu chế tạo mô hình nguồn điện đơn giản từ hoa quả: một số loại quả như chanh, khế…dây dẫn điện, kẹp nối, các cặp cực bằng kim loại đồng và kẽm, bóng đèn LED.
- Tài liệu dạy học vật lí 7.
- Tài liệu hướng dẫn chế tạo bộ nguồn điện đơn giản từ hoa quả và kiểm tra khả năng tác dụng phát sáng của nguồn.
B2. Tài liệu hướng dẫn chế tạo bộ nguồn điện đơn giản NỘI DUNG CẦN HOÀN THÀNH 1. Các thiết bị cần dùng
Mỗi nhóm HS được phát: các loại quả như chanh, khế, dây dẫn, kẹp nối, bóng đèn LED 3V, cặp cực bằng kim loại đồng và kẽm.
2. Bản tính toán thử nghiệm
Tiến hành tìm hiểu những thông số liên quan đến: Kim loại dùng làm cực, chiều dài dây nối, đặc điểm chung của những loại quả có khả năng tạo được nguồn điện, các thông số của bóng LED…
3. Gợi ý thử nghiệm
- Các loại quả có thể sử dụng trong chế tạo bộ nguồn điện. - Chiều dài dây dẫn điện.
- Các thông số của bóng LED.
- Hiệu điện thế sinh ra bởi nguồn (kiểm tra bằng đồng hồ vạn năng)
4. Những thay đổi sau khi thử nghiệm 5, Gợi ý báo cáo sản phẩm
- Giới thiệu các thành viên trong nhóm - Ý tưởng của nhóm
- Kế hoạch, phân công nhiệm vụ - Tiến trình thực hiện các nhiệm vụ - Trình bày sản phẩm và chạy thử - Ưu, nhược điểm của sản phẩm tạo ra
GỢI Ý XÂY DỰNG KẾ HOẠCH THỰC HIỆN
Có thể thiết kế hoạch của nhóm theo gợi ý sau:
1, Phân công nhiệm vụ cho các thành viên trong nhóm
2, Bảng phân công nhiệm vụ
STT Tên công việc Thành viên thực hiện Phương tiện thực hiện Thời gian thực hiện Sản phẩm cần đạt được 1 2 … 3. Sản phẩm mong đợi B3. Chuẩn bị của HS
- Đọc và tìm hiểu tài liệu hướng dẫn: chế tạo mô hình xe hút đinh.
- Đọc và tìm hiểu tài liệu hướng dẫn: Chế tạo được mô hình nguồn điện đơn giản từ quả. Vào mạng tìm hiểu: Pin và các loại pin thường (Là loại pin không có khả năng
sạc lại được nên chỉ sử dụng được một lần).
C. Tổ chức hoạt động TN
- GV hướng dẫn HS hoàn thành được các thành tố của năng lực GQVĐ trong quá trình thực hiện trải nghiệm.
Thành tố năng lực Hoạt động của HS Trợ giúp cả GV Phát hiện vấn đề và ĐXGT PA PA ĐXGT PA
- Nước quả chanh, quả khế, cốc nước muối là các chất điện môi.
- Có thể tạo ra nguồn điện từ quả chanh, quả khế, cốc nước muối. Vì chúng là các chất điện môi. - Vì nước đường không là các chất điện môi nên không thể tạo ra nguồn điện từ nước đường. - Cấu tạo của pin gồm chất điện môi và 2 kim loại. - Khi cắm hai thanh kim loại đồng và kẽm vào quả chanh, quả khế, cốc nước muối, thì giữa hai thanh kim loại sẽ có một hiệu điện thế.
- Nếu nối chúng với bóng điện thì bóng sẽ phát sáng hoặc đo bằng von kế .
- Nếu mắc nối tiếp các nguồn thì hiệu điện thế tổng cộng tăng lên.
- Vậy khi thay đổi số lượng quả hiệu điện thế nguồn điện này sẽ thay đổi.
(VĐ) Có thể tạo ra nguồn điện từ quả chanh, quả khế, cốc nước muối, nước đường không? Tại sao?
- Cần làm ntn để tạo ra nguồn điện từ quả chanh, quả khế, cốc nước muối?
- Làm thế nào biết giữa hai thanh kim loại sẽ có một hiệu điện thế.
- (VĐ) : Trong chế tạo nguồn điện từ các loại quả, làm thế nào để thay đổi được hiệu điện thế giữa hai cực. (Kích thước và khoảng cách giữa hai cực, loại quả, các chất làm cực, số lượng quả… có ảnh hưởng tới hiệu điện thế thu được của nguồn điện không?)
ĐXGT
ĐXGT
ĐXGT
Dùng von kế đo hiệu điện thế.
- Hai kim loại khác nhau có độ chênh lệch về điện thế khác nha. Các điện môi khác nhau có tính điện ly khác nhau.
- Khi thay đổi loại quả hoặc cặp cực, hiệu điện thế nguồn điện này sẽ bị thay đổi.
- Pin con thỏ to và pin con thỏ bé đều có hiệu điện thế là 1.5V
- Kích thước các cực, khoảng cách giữa các cực, không ảnh hưởng đến hiệu điện thế của nguồn.
- (VĐ) Hiệu điện thế của nguồn điện này có thay đổi không khi ta thay số quả?
Kiểm tra điều đó ntn?
- (VĐ) Hiệu điện thế của nguồn điện này có thay đổi không khi ta thay đổi loại quả hoặc các cặp cực?
(VĐ) Kích thước và khoảng cách giữa hai cực có ảnh hưởng tới hiệu điện thế không? Lập kế hoạch, thực hiện giải pháp GQVĐ
- Các dụng cụ thí nghiệm cần thiết: hai bản cực làm từ đồng và kẽm, một số quả chanh, 1 quả khể, 1 cốc nước muối, một đồng hồ vạn năng dùng đo hiệu điện thế, dây dẫn, kẹp nối, bóng LED.
HS: Cắm hai thanh kim loại đồng, kẽm vào quả chanh, khế, hoặc đặt vào cốc dung dịch nước muối. Giữ sao cho hai cực có khoảng cách (hai cực không tiếp xúc với nhau). Chỉnh đồng hồ vạn năng về mức đo điện áp 2V, bật máy đo vạn năng, đặt hai đầu dây đo vào hai cực. Ghi lại kết quả điện áp thu được trên màn hình. Tiến hành tương tự với mỗi nguồn 3 lần. So sánh kết quả thu được và rút ra nhận xét. Sau khi đo xong, ta tiến hành nối hai cực của nguồn với hai chân của bóng LED. Quan sát sự sáng của bóng LED và rút ra nhận xét.
Các nhóm tiến hành làm pin như kế hoạch.
HS: Lần lượt tiến hành thí nghiệm với chanh, khế, cốc nước muối.
+ Quan sát hiện tượng và đo các đại lượng Loại
nguồn Chanh Khế
Nước muối Hiệu điện 0,93 V 0,89V 0,75 V
- Muốn chế tạo được pin như đã phân tích ở trên các em cần những vật liệu và dụng cụ gì?
- Các em cần làm gì để có chiếc pin như nêu trên?
thế
+ Phân tích kết quả, rút ra kết luận: Điện áp giữa hai bản cực thu được lớn nhất đối với nguồn là quả chanh, nhỏ nhất đối với nguồn là nước muối. Như vậy dòng điện sinh ra bởi nguồn là quả chanh có khả năng tác dụng phát sáng mạnh nhất sau đó đến dòng điện sinh ra bởi nguồn là quả khế, cuối cùng là nước muối.
Khi nối lần lượt 2, 3 quả chanh, có kết quả: Loại nguồn 1 quả Chanh 2 quả Chanh 3 quả Chanh Hiệu điện thế 0,93 V 1,51 V 1,92 V
+ Quan sát hiện tượng và đo các đại lượng Phân tích kết quả, rút ra kết luận: Hiệu điện thế càng cao khi mắc cành nhiều quả chanh.
GV: Mô tả quá trình tiến hành thí nghiệm? Vận dụng kiến thức mới
HS ta có thể tạo được nguồn điện có điện năng đủ để nghe đài, sạc điện thoại tạm thời ở vùng xảy ra thiên tai mà điện lưới tạm thời bị mất.
GV: Tìm hiểu các pin đơn giản được bán khác nhau như thế nào? Hãy làm các pin đơn giản khi cần thiết.
- HS sau khi hoàn thành phiếu học tập nộp lại cho GV, GV lựa chọn một thành viên bất kì trong nhóm để báo cáo về bài làm của nhóm.
- Khi một nhóm báo cáo các nhóm khác sẽ đánh giá, dưới sự thẩm định và kết luận cuối cùng của GV.
- GV nhận xét, kết luận nội dung chính xác của phiếu học tập, tuyên dương xếp hạng hoạt động 2 cho các nhóm xếp thứ hạng cao, động viên các nhóm xếp hạng sau cố gắng dành thứ hạng cao hơn ở các hoạt động tiếp theo.
=> Lưu ý: GV cần ghi luôn kết quả đạt được của mỗi nhóm sau HĐ2 vào bảng phụ tổng kết điểm.
HĐ VỀ NHÀ:
Hãy thực hiện lại thí nghiệm trên và nối liên tiếp nhiều nguồn (nhiều quả chanh, quả khế, cốc nước muối với nhau) với nhau theo sự hướng dẫn của GV cho đến khi bóng đèn LED có điện áp 3,6 V có thể sáng bình thường. Ghi lại số nguồn cần mắc nối tiếp trong mỗi trường hợp?
- GV nhận xét, kết luận và nhắc nhở HS các hoạt động cần làm trong nhiệm vụ giao về nhà và yêu cầu HS nộp báo cáo sau 4 tuần.
HOẠT ĐỘNG 2
Lắp ráp mô hình máy cắt xốp đơn giản.
A. Mục tiêu
A1. Mục tiêu về kiến thức, kĩ năng:
- Bước đầu nhận ra được ứng dụng của tác dụng nhiệt của dòng điện trong thực tế: bếp điện, bình nóng lạnh, máy sưởi…
- Trình bày được cấu tạo và nguyên lí hoạt động của máy cắt xốp đơn giản.
- Nhận biết, phân biệt, chỉ ra công dụng của một số dụng cụ thí nghiệm như: dây dẫn điện, công tắc điện, pin 3,7 V….
- Biết cách đọc, thu nhận , tóm tắt những kiến thức quan trọng và cần thiết trong tài liệu hướng dẫn chế tạo mô hình máy cắt xốp đơn giản.
- HS đề xuất và thực hiện những phương án chế tạo máy cắt xốp. - Lắp ráp được mô hình máy cắt xốp.
A2. Mục tiêu về thái độ:
- Tuân thủ những quy định về an toàn trong quá trình chế tạo máy cắt xốp.
- Rèn luyện tinh thần, ý thức trách nhiệm về nhiệm vụ của từng cá nhân, nhiệm vụ của nhóm.
- Hình thành ý thức bảo vệ bản thân, người thân an toàn trong quá trình vận hành, sử dụng các thiết bị điện.
B. Chuẩn bị
B1. Chuẩn bị của GV
- Laptop, máy chiếu.
- 4 tấm xốp mỏng, kích thước khoảng 10x5x05 (cm), 4 con dao nhọn nhỏ, 4 thước nhựa.
- Bộ dụng cụ, vật liệu chế tạo mô hình máy cắt xốp: 02 pin 9V, 02 thanh gỗ (tre) nhỏ đã được khoan sẵn ở hai đầu, 02 ốc vít loại nhỏ, bộ hộp lắp pin, keo nến, dây dẫn điện, sợi dây dây may so.
- Tài liệu dạy học vật lí 7.
- Tài liệu hướng dẫn chế tạo mô hình máy cắt xốp.
B2. Tài liệu hướng dẫn chế tạo máy cắt xốp
NỘI DUNG CẦN HOÀN THÀNH 1. Các thiết bị cần dùng
Mỗi nhóm HS được phát 02 pin 9V, 02 thanh gỗ nhỏ đã được khoan sẵn ở hai đầu, 02 ốc vít loại nhỏ, bộ hộp lắp pin, keo nến, dây dẫn điện, sợi dây đồng mảnh.
2. Bản tính toán thử nghiệm
Tiến hành tính toán thử nghiệm những thông số liên quan tới: nguồn điện, cường độ dòng điện, chiều dài dây dẫn, công tắc, vị trí bố trí công tắc, chiều dài dây dẫn điện và sợi dây đồng, khoảng cách giữa hai thanh gỗ, kích thước tổng thể của máy.
3. Gợi ý thử nghiệm
- Trọng lượng của máy - Chiều dài dây dẫn điện