1.3.2 .Tiến trình khoa học giải quyết vấn đề
2.2. Xây dựng tiến trìnhtổ chức hoạt động học chuyên đề “Dòng điện trong
2.2.3. Thiết kế tiến trìnhtổ chức hoạt động học
Tiến trình dạy học chuyên đề đƣợc tổ chức thành các HĐ học của HS, có thể thực hiện ở trên lớp và ở nhà, mỗi tiết học trên lớp có thể chỉ thực
hiệnmột số HĐ trong tiến trình sƣ phạm. Dƣới đây là tiến trình dạy học chuyên đề mà đề tài xây dựng:
* Hoạt động 1: Đề xuất vấn đề
Thứ tự Bƣớc Nội dung
1 Chuyển giao nhiệm vụ
Trong tiết 1, GV giao cho HS kể ra 7 kim loại dẫn điện tốt và sắp xếp các kim loại đó theo thứ tự giảm dần về khả năng dẫn điện. Giải thích tại sao sắp xếp các kim loại theo thứ tự đó?
2 Thực hiện nhiệm vụ
HS làm việc cá nhân sau đó trao đổi với bạn bên cạnh về bảng liệt kê các kim loại dẫn điện tốt sắp xếp theo thứ tự giảm dần về khả năng dẫn điện và thống nhất cách giải thích tại sao sắp xếp các kim loại theo thứ tự mà mình đƣa ra.
3 Báo cáo, thảo luận
GV tổ chức cho HS trình bày và thảo luận về bảng liệt kê các kim loại dẫn điện tốt, sắp xếp theo thứ tự giảm dần về khả năng dẫn điện và giải thích. Q trình thảo luận làm bộc lộ ra khó khăn của học sinh khi giải thích kim loại này dẫn điện tốt hơn kim loại kia.
4 Phát biểu vấn đề Từ kết quả báo cáo, thảo luận phát hiện vấn đề cần giải quyết là: Tại sao khả năng dẫn điện của các kim loại khác nhau lại khác nhau?
* Hoạt động 2: Đề xuất giải pháp
Thứ tự Bƣớc Nội dung
nhiệm vụ pháp giải quyết vấn đề nêu trên.
2 Thực hiện nhiệm vụ
HS thảo luận theo nhóm, kết quả thảo luận trình bày trên giấy A4.
3 Báo cáo, thảo luận
GV tổ chức cho các nhóm báo cáo và thảo luận về giải pháp nhằm giải quyết vấn đề đặt ra.
4 Lựa chọn giải pháp
Từ kết quả báo cáo, thảo luận, GV giúp HS nhận thấy cần phải tìm hiểu xem trong kim loại electron tự do đƣợc tạo thành và chuyển động nhƣ thế nào, có những yếu tố nào ảnh hƣởng đến chuyển động có hƣớng của electron tự do. Nói cách khác, phải đi tìm hiểu bản chất của dòng điện trong kim loại bằng cách nghiên cứu
nội dung sách giáo khoa.
* Hoạt động 3: Giải quyết vấn đề
Thứ tự Bƣớc Nội dung
1 Chuyển giao nhiệm vụ
GV giao cho HS ngồi tại lớp nghiên cứu nội dung sách giáo khoa tìm hiểu về bản chất dịng điện trong kim loại.
2 Thực hiện nhiệm vụ
HS nghiên cứu sách giáo khoa, thảo luận theo nhóm, chuẩn bị bài báo cáo trên giấy A0.
3 Báo cáo, bảo vệ kết quả
GV tổ chức cho các nhóm báo cáo và thảo luận. Kết quả báo cáo và thảo luận của HS nêu ra đƣợc:
- Nguyên tử kim loại bị mất electron hóa trị trở thành ion dƣơng. Các ion dƣơng liên kết với nhau một cách trật tự tạo nên mạng tinh thể và
dao động nhiệt quanh nút mạng. Nhiệt độ càng cao, dao động nhiệt càng mạnh, mạng tinh thể càng trở nên mất trật tự.
- Các electron tách khỏi nguyên tử, chuyển động hỗn loạn tạo thành khí electron tự do. - Khi có điện trƣờng, khí electron trơi ngƣợc chiều điện trƣờng, tạo ra dòng điện.
- Sự mất trật tự của mạng tinh thể cản trở chuyển động có hƣớng của electron tự do, là nguyên nhân gây ra điện trở.
- Các kim loại khác nhau có cấu trúc mạng tinh thể và sự mất trật tự của mạng tinh thể khác nhau, do đó có điện trở khác nhau.
4 Kết luận, nhận định
GV nhận xét về kết quả làm việc của HS và xác nhận bản chất dòng điện trong kim loại. Qua đó, GV nhấn mạnh khả năng dẫn điện của kim loại phụ thuộc vào bản chất của kim loại.
* Hoạt động 4: Vận dụng
Thứ tự Bƣớc Nội dung
1 Chuyển giao nhiệm vụ
GV giao cho HS về nhà đọc sách giáo khoa tìm
hiểu về sự phụ thuộc của điện trở suất vào nhiệt độ, hiện tượng nhiệt điện, hiện tượng siêu dẫn. Sau đó, vận dụng kiến thức về bản chất dòng điện trong kim loại để giải thích sự phụ thuộc của điện trở suất vào nhiệt độ, hiện tượng nhiệt điện. Đồng thời giải thích tại sao dây dẫn kim loại nóng lên khi có dịng điện chạy qua, từ đó
rút ra cách chọn dây dẫn điện an tồn, tiết kiệm cho ngơi nhà của mình.
Nội dung bài báo cáo trình bày trên giấy A4. Đồng thời, làm các bài tập trong phiếu bài tập (GV phát cho HS phiếu bài tập). Các nhóm thực hiện báo cáo trƣớc lớp vào tuần sau.
2 Thực hiện nhiệm vụ
HS chuẩn bị bài báo cáo ở nhà. Hình thức báo cáo trên giấy A4.
3 Báo cáo, thảo luận
Trong tiết 2, GV tổ chức cho HS trình bày báo cáo và thảo luận. Kết quả báo cáo và thảo luận của HS nêu ra đƣợc:
- Điện trở suất của kim loại tăng theo nhiệt độ theo công thức 𝜌 = 𝜌0 1 + 𝛼(𝑡 − 𝑡0) .Dẫn đến điện trở của kim loại tăng khinhiệt độ tăng. Ứng dụng: làm nhiệt kế điện trở để đo nhiệt độ. - Hiện tƣợng tạo thành suất điện động nhiệt điện trong một mạch điện kín gồm hai vật dẫn khác nhau khi giữ hai mối hàn ở hai nhiệt độ khác nhau là hiện tƣợng nhiệt điện. Suất điện động nhiệt điện: = T(T1 – T2).
Ứng dụng: làm nhiệt kế nhiệt điện, pin nhiệt điện.
- Hiện tƣợngsiêu dẫn là hiện tƣợng một số kim loại và vật liệu đặc biệt, gọi là các chất siêu dẫn, khi nhiệt độ giảm đến nhiệt độ tới hạn Tc, điện trở đột ngột giảm xuống bằng 0.
rộng rãi và quan trọng:
+ Đƣờng cáp siêu dẫn có khả năng tải điện đi xa mà không bị tổn hao năng lƣợng.
+ Làm nam châm điện siêu dẫn tạo ra từ trƣờng cực mạnh.
- Để chọn dây dẫn điện an tồn, tiết kiệm ta dựa vào cơng suất của thiết bị điện để tính tiết diện dây dẫn. Tính tiết diện dây theo cơng thức: S = I/j = P/U.j
Chọn tiết diện dây còn phải phù hợp với thông số nhà sản xuất đƣa ra và phải tính tốn dự phòng sử dụng thêm thiết bị trong tƣơng lai, chọn dây có tiết diện lớn quá sẽ gây lãng phí. Kiểm tra kĩ chất lƣợng dây trƣớc khi mua.
4 Kết luận, nhận định
GV nhận xét về kết quả làm việc của HS và thể chế hóa kiến thức.
GV gọi một số HS lên chữa bài trong phiếu bài tập mà GV đã phát cho HS ở tiết trƣớc, các HS cịn lại nếu chƣa hồn thành thì tiếp tục trao đổi với bạn và hồn thành tiếp bài của mình, các HS đã hồn thành có thể trợ giúp các bạn, đối chiếu bài làm của mình và bạn để nhận xét.