8. Bố cục của luận văn/cấu trúc luận văn
2.3. Thiết kế tiến trình DH có sử dụng bài tập theo định hƣớng PISA, đánh giá
năng lực vật lý trong dạy học chƣơng “ Chất rắn và chất lỏng sự chuyển thể” - Vật lý 10
Bài tập theo định hƣớng PISA đƣợc sử dụng trong tất cả các yếu tố của quá trình dạy học, trong các loại BTVL khác nhau. Với mục đích đánh giá năng lực vật lý, nên
chúng tôi thiết kế tiến trình dạy học các bài học vật lý theo định hƣớng tăng cƣờng sử dụng bài tập theo định hƣớng PISA.
Bài 34 : CHẤT RẮN KẾT TINH. CHẤT RẮN VÔ ĐỊNH HÌNH
I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức
- Phân biệt đƣợc chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình về cấu trúc vi mô và những tính chất vĩ mô của chúng
- Phân biệt đƣợc chất rắn đơn tinh thể và chất rắn đa tinh thể dực trên tính dị hƣớng và tính đẳng hƣớng.
- Nêu đƣợc những yếu tố ảnh hƣởng đến các tính chất của các chất rắn dựa trên cấu trúc tinh thể, kích thƣớc tinh thể và cách sắp xếp tinh thể.
- Nêu đƣợc những ứng dụng của các chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình trong sản xuất và đời sống.
2. Kỹ năng
- Giải thích đƣợc sự khác nhau về tính chất vật lý của các chất rắn khác nhau.
3. Thái độ:
- Nhanh nhẹn, năng động. Hợp tác nhóm hiệu quả - Tạo sự hứng thú trong buổi học cho học sinh.
4. Năng lực định hƣớng hình thành và phát triển cho học sinh a. Năng lực vật lý
Nhận thức vật lí
[a1]. Phân biệt đƣợc chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình về cấu trúc vi mô và những tính chất vĩ mô của chúng
[a1]. Phân biệt đƣợc chất rắn đơn tinh thể và chất rắn đa tinh thể dựa trên tính dị hƣớng và tính đẳng hƣớng.
[a5]. Giải thích đƣợc yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình hình thành tinh thể muối. Nêu đƣợc những ứng dụng của các chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình trong sản xuất và đời sống.
[a4]. So sánh đƣợc sự khác nhau của cấu trúc tinh thể than chì và kim cƣơng nên chúng có tính chất vật lí khác nhau.
Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lý
[b2]. Đƣa ra đƣợc dự đoán về kích thƣớc to, nhỏ của muối ăn phụ thuộc vào tốc độ kết tinh.
[b.5]. Trình bày đƣợc kết quả làm việc nhóm trên phiếu học tập, trình bày đƣợc kết quả trƣớc lớp.
[c.1].Giải đƣợc các bài tập liên quan
[c.2]. Giải thích tại sao chất rắn đơn tinh thể có tính dị hƣớng, còn chất rắn đa tinh thể có tính đẳng hƣớng.
b. Năng lực tự học
- Đọc và nghiên cứu tài liệu.
- Thực hiện các yêu cầu trong phiếu học tập.
c. Năng lực giao tiếp và hợp tác: Biết cách làm việc nhóm để thực hiện đƣợc
các nhiệm vụ học tập ở lớp và ở nhà do GV giao thông qua phiếu học tập.
II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên:
- Phần máy tính, máy chiếu
- Phiếu học tập và các dụng cụ hỗ trợ.
- Các chất rắn nhƣ muối, đƣờng phèn, thạch anh, nhựa, thủy tinh, nhựa thông.
2. Học sinh :
- Sách giáo khoa, vở, bút ghi, thƣớc kẻ……. - Các kiến thức đã học về cấu tạo chất
3. Tiến trình dạy học
1. Hƣớng dẫn chung
CHẤT RẮN KẾT TINH. CHẤT RẮN VÔ ĐỊNH HÌNH.
Các bƣớc Hoạt động Tên hoạt động
Thành tố NL hình thành và phát triển Thời lƣợng dự kiến Khởi động Hoạt động 1 Tạo tình huống có vấn đề về chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình [a4] 7 phút Hình thành kiến thức
Hoạt động 2 Tìm hiểu về chất rắn kết tinh [a1]; [b2];
[a4] 15 phút Hoạt động 3 Tìm hiểu về chất rắn vô định
hình
[a1]
10 phút
Luyện tập Hoạt động 4 Hệ thống hoá kiến thức và bài tập
[a2]; [b2]
8 phút Hoạt động 5: Vận dụng. Tìm tòi mở rộng [b2] 4phút
A.KHỞI ĐỘNG
Hoạt động 1: Tạo tình huống học tập về chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình
a. Mục tiêu hoạt động:
- Thông qua trò chơi học sinh hình thành kiến thức ban đầu: có thể phân loại chất rắn dựa vào hình dạng bên ngoài của chúng
- Tạo tình huống học tập để học sinh biết đƣợc mục tiêu chính của bài học hôm nay là phân biệt chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình
Câu lệnh: Vậy ta có thể phân biệt các chất rắn khác nhau trên dấu hiệu nào?
b) Nội dung hoạt động
+ Ổn định tổ chức: Chia lớp thành 4 nhóm theo tổ, phân phát phiếu học tập cho các nhóm.
+ Tạo tình huống xuất phát:
- Yêu cầu học sinh phân biệt đƣợc sự khác nhau về hình dáng bên ngoài của một số chất rắn?
c. Gợi ý tổ chức hoạt động:
Bước 1: Giao nhiệm vụ:
- Giáo viên giới thiệu luật chơi : + Giáo viên hô “ Thƣợng đế cần” + Học sinh hô “ Cần gì”
+ Giáo viên hô tên 1 vật rắn ( các VR gồm : thuỷ tinh, muối, đƣờng phèn, nhựa, thạch anh, nhựa thông)
+ Các nhóm chọn vật rắn đúng tên đƣợc gọi đƣa lên nhanh nhất, sau đó nhóm lên dán lên một trong hai cột trên bảng (Cột 1 : Chất rắn có dạng hình học ; cột 2 : chất rắn không có dạng hình học xác định) sẽ ghi điểm.
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:
- Học Sinh : Thảo luận để hoàn thành các yêu cầu - Giáo viên : quan sát, hỗ trợ các nhóm (nếu cần)
d. Sản phầm hoạt động
+ Học Sinh : báo cáo kết quả, theo dõi và nhận xét các câu trả lời của nhóm khác + Giáo viên : gọi đại diện các nhóm hoàn thành kết quả
Dựa trên trả lời của học sinh, giáo viên đặt vấn đề vào bài mới
GV: Chất rắn có dạng hình học xác định gọi là chất rắn kết tinh; chất rắn không có dạng hình học xác định gọi là chất rắn vô định hình. Vậy trƣớc tiên ta đi nghiên cứu về chất rắn kết tinh trƣớc
B. HÌNH THÀNH KIẾN THỨC Hoạt động 2: Tìm hiểu về chất rắn kết tinh.
a. Mục tiêu hoạt động : Tìm hiểu khái niệm cấu trúc tinh thể; các đặc tính của chất rắn kết tinh và ứng dụng của chất rắn kết tinh
Câu lệnh 1: Cấu trúc tinh thể là gì? Vì sao tinh thể của một chất lại có kích thước khác nhau?
Câu lệnh 2: Hãy cho biết tinh thể kim cương và than chì có gì giống nhau và khác nhau?
b. Nội dung hoạt động
- Học sinh đọc sách giáo khoa tìm hiểu về cấu trúc tinh thể, các đặc tính của chất rắn kết tinh.
c . Gợi ý tổ chức hoạt động
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
- Giáo viên cho học sinh quan sát hạt muối ăn kết hợp với mô hình. Yêu cầu học sinh phân tích mô hình trên theo các câu hỏi định hƣớng sau :
- Các em có nhận xét gì về đặc điểm bên ngoài của chúng?
- Mô hình muối ăn đƣợc cấu tạo từ những loại hạt nào?
- Cách sắp xếp các ion này nhƣ thế nào ?
GV Vậy cấu trúc của muối ăn là cấu trúc tinh thể
GV đƣa ra một số mô hình nhƣ than chì, thạch anh … và đi đến kết luận về cấu trúc tinh thể
Yêu cầu học sinh trả lời C1
HS quan sát hạt muối ăn và mô hình để trả lời câu hỏi
- Muối ăn có dạng khối lập phương
- Cấu tạo gồm các ion Na+ và ion Cl- - Mỗi ion dao động nhiệt xung quanh một vị trí cân bằng trùng với mỗi đỉnh của khối lập phƣơng.
-Ghi nhận khái niệm.
Trả lời C1.
Do kích thƣớc tinh thể của một chất phụ thuộc vào tốc độ kết tinh của chúng.
- Tại sao trong túi đựng muối ăn ta thƣờng thấy có các hạt muối to nhỏ khác nhau?
Yêu cầu học sinh hoàn thành phiếu học tập 2.
- Yêu cầu HS trả lời C2
Giới thiệu các ứng dụng của chất đơn tinh thể và chất đa tinh thể.
Yêu cầu học sinh tìm ví dụ minh hoạ.
Nêu các đặc tính của chất rắn kết tinh.
Tìm ví dụ minh hoạ cho từng đặc tính.
Trả lời C2.
Ghi nhận các ứng dụng. Tìm các ví dụ minh hoạ.
d. Sản phầm hoạt động: Sản phẩm cá nhân, sản phẩm nhóm, các báo cáo và thảo luận. Căn cứ vào quá trình thực hiện, các báo cáo kết quả trao đổi thảo luận để đánh giá cá nhân và nhóm học sinh
NỘI DUNG CHÍNH
CHẤT RẮN KẾT TINH. CHẤT RẮN VÔ ĐỊNH HÌNH. I.Chất rắn kết tinh
1. Cấu trúc tinh thể.
Cấu trúc tinh thể là cấu trúc tạo bởi các hạt liên kết chặt chẻ với nhau bằng những lực tƣơng tác và sắp xếp theo một trật tự hình học không gian xác định gọi là mạng tinh thể, trong đó mỗi hạt luôn dao động nhiệt quanh vị trí cân bằng của nó.
Chất rắn có cấu trúc tinh thể gọi là chất rắn kết tinh.
Kích thƣớc tinh thể của một chất tuỳ thuộc quá trình hình thành tinh thể diễn biến nhanh hay chậm : Tốc độ kết tinh càng nhỏ, tinh thể có kích thƣớc càng lớn.
2. Các đặc tính của chất rắn kết tinh.
+ Các chất rắn kết tinh đƣợc cấu tạo từ cùng một loại hạt, nhƣng cấu trúc tinh thể không giống nhau thì những tính chất vật lí của chúng cũng rất khác nhau.
+ Mỗi chất rắn kết tinh ứng với mỗi cấu trúc tinh thể có một nhiệt độ nóng chảy xác định không đổi ở mỗi áp suất cho trƣớc.
+ Chất rắn kết tinh có thể là chất đơn tinh thể hoặc chất đa tinh thể. Chất đơn tinh thể có tính dị hƣớng, còn chất đa tinh thể có tính đẵng hƣớng.
3. Ứng dụng của các chất rắn kết tinh.
Các đơn tinh thể silic và giemani đƣợc dùng làm các linh kiện bán dẫn. Kim cƣơng đƣợc dùng làm mũi khoan, dao cắt kính.
Kim loại và hợp kim đƣợc dùng phổ biến trong các ngành công nghệ khác nhau.
Hoạt động 3: Tìm hiểu chất rắn vô định hình.
a. Mục tiêu hoạt động :
+ Biết đƣợc đặc điểm, tính chất chất rắn vô định hình + Biết đƣợc các ứng dụng của chất rắn vô định hình
Câu lệnh: Vì sao chất rắn vô định hình không có nhiệt độ nóng chảy xác định?
b. Nội dung hoạt động
- Học sinh đọc sách giáo khoa tìm hiểu về chất rắn vô định hình, các đặc tính của chất rắn vô định hình.
c. Gợi ý tổ chức hoạt động
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Giới thiệu một số chất rắn vô định hình.
Yêu cầu học sinh trả lời C3.
Yêu cầu học sinh nêu các đặc tính của chất rắn vô định hình.
Giới thiệu các ứng dụng của chất rắn vô định hình.
Yêu cầu học sinh tìm ví dụ minh hoạ.
Nêu khái niệm chất rắn vô định hình.
Trả lời C3.
Nêu các đặc tính của chất rắn vô định hình.
Ghi nhận các ứng dụng. Tìm các ví dụ minh hoạ.
d. Sản phầm hoạt động:Sản phẩm cá nhân, sản phẩm nhóm, các báo cáo và thảo luận. Căn cứ vào quá trình thực hiện, các báo cáo kết quả trao đổi thảo luận để đánh giá cá nhân và nhóm học sinh
NỘI DUNG CHÍNH
CHẤT RẮN KẾT TINH. CHẤT RẮN VÔ ĐỊNH HÌNH. II. Chất rắn vô định hình.
Chất rắn vô định hình là các chất không có cấu trúc tinh thể và do đó không có dạng hình học xác định.
Các chất rắn vô định hình có tính đẵng hƣớng và không có nhiệt độ nóng chảy xác định. Khi bị nung nóng, chúng mềm dần và chuyển sang thể lỏng.
Một số chất rắn nhƣ đƣờng, lƣu huỳnh, … có thể tồn tại ở dạng tinh thể hoặc vô định hình.
Các chất vô định hình nhƣ thuỷ tinh, các loại nhựa, cao su, … đƣợc dùng phổ biến trong nhiều ngành công nghệ khác nhau.
C. LUYỆN TẬP
Hoạt động 4 : Hệ thống hóa kiến thức và bài tập.
a. Mục tiêu hoạt động
Giúp HS hệ thống hóa đƣợc kiến thức và giải bài tập cơ bản về chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình.
b) Nội dung hoạt động: HS làm việc nhóm để hệ thống hóa kiến thức và giải một số bài tập và hoàn thành phiếu học tập số 3
c. Gợi ý tổ chức hoạt động
- GV yêu cầu HS làm việc nhóm, tóm tắt các kiến thức về chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình để trình bày. Gợi ý học sinh sử dụng bản đồ tƣ duy
- Nhóm HS thực hiện nhiệm vụ tổng kết kiến thức.
- Hƣớng dẫn HS trả lời câu hỏi 1,2,3 và bài tập 4, 5, 6, 7, 8,9 trang 186 và 187 SGK
- GV phát phiếu học tập 3
- HS làm việc theo phiếu học tập 3
NỘI DUNG CHÍNH
1.Hệ thống hóa kiến thức
2. Bài tập: hoàn thành phiếu học tập số 3.
Hoạt động 5: Tìm tòi mở rộng
a. Mục tiêu hoạt động
Tìm hiểu cấu tạo, hoạt động và ứng dụng của màn hình tinh thể lỏng.
Câu lệnh 1: Hãy nêu một số ứng dụng của tinh thể lỏng.
Câu lệnh 2: Trình bày cấu tạo và hoạt động của màn hình tinh thể lỏng.
b. Nội dung hoạt động
- HS về nhà tìm hiểu cấu tạo, hoạt động và ứng dụng của màn hình tinh thể lỏng đƣợc sử dụng trong cuộc sống và hoàn thành phiếu học tập số 4
c. Gợi ý tổ chức hoạt động
- GV: Yêu cầu đại diện các nhóm lên trình bày kết quả của nhóm chuẩn bị ở nhà: Giới thiệu một số ứng dụng của tinh thể lỏng và nêu cấu tạo, hoạt động của màn hình tinh thể lỏng theo phiếu học tập 4
- Đại diện nhóm 1, nhóm 2 trình bày.
- Đại diện nhóm 3, nhóm 4 nhận xét bổ sung góp ý
- GV: Kết luận về cấu tạo và hoạt động của màn hình tinh thể lỏng.
d. Sản phầm hoạt động
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG NGÃI TRƢỜNG THPT LÝ SƠN PHIẾU HỌC TẬP Môn: Vật lý. Lớp: 10. Họ tên học sinh ...Nhóm... Lớp:... PHIẾU HỌC TẬP 1
- Giáo viên cho học sinh quan sát hạt muối ăn kết hợp với mô hình. Yêu cầu học sinh phân tích mô hình trên theo các câu hỏi định hƣớng sau :
Câu 1. Các em có nhận xét gì về đặc điểm bên ngoài của chúng? (NL nhận thức vật lý-[a.1]. Nhận biết và nêu được các đối tượng…)
……… ……… ……… ………
Câu 2. Mô hình muối ăn đƣợc cấu tạo từ những loại hạt nào? (NL nhận thức vật lý- [a.1]. Nhận biết và nêu được các đối tượng…)
……… ……… ……… ………
Câu 3.Các hạt này sắp xếp các ion muối ăn nhƣ thế nào ? (NL nhận thức vật lý-[a.1]. Nhận biết và nêu được các đối tượng…)
…..……… ……… ……… ………
Câu 4. Tại sao trong túi đựng muối ăn ta thƣờng thấy có các hạt muối to nhỏ khác
nhau? (NL tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lý - [b2]. Đưa ra được dự đoán về kích thước to, nhỏ của muối ăn phụ thuộc vào tốc độ kết tinh).
……… ……… ……… ……… ………
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG NGÃI TRƢỜNG THPT LÝ SƠN PHIẾU HỌC TẬP Môn: Vật lý. Lớp: 10. Họ tên học sinh ...Nhóm... Lớp:... PHIẾU HỌC TẬP 2
Câu 1. Dựa vào hình ảnh tƣ liệu sau. Hãy hoàn thành bảng sau và rút ra nhận
xét? Tinh thể kim cƣơng Tinh thể chì Hình ảnh tƣ liệu - Hình ảnh hai cấu trúc giống nhau hay khác nhau? - Nguyên tử cấu tạo - Tính chất vật lý + Độ cứng + Độ dẫn điện
Nhận xét: (NL nhận thức vật lý - [a4]. So sánh được sự khác nhau của cấu trúc tinh thể than chì và kim cương nên chúng có tính chất vật lí khác nhau)
……… ……… ………
Câu 2. Hãy điền các từ còn thiếu trong các câu sau:
1. Muối ăn đƣợc cấu tạo từ …………tinh thể, đƣợc sắp xếp………. 2. Sắt đƣợc cấu tạo từ ……. .... .tinh thể, đƣợc………. 3. Có mấy loại chất rắn kết tinh ?...
Kể tên:
- Chất rắn………đƣợc cấu tạo từ ……… tinh thể, đƣợc sắp xếp ……….
- Chất rắn ………đƣợc cấu tạo từ ……… tinh thể, đƣợc ………...
Câu 3. Hãy điền các từ còn thiếu vào các câu sau:
Tính dị hƣớng :……… Tính đẳng hƣớng: ………
(NL nhận thức vật lý-[a.1]. Nhận biết và nêu được các đối tượng…)