của các quan điểm vật lí đối trong các trườn hợp cụ thể trong môn vật lí và ngồi mơn vật
lí
C2: So sánh và đánh giá được - dưới khía
cạnh vật lí- các giải pháp kĩ thuật khác nhau x về mặt kinh tế, xã hội và môi trường
C3: Sử dụng được kiên thức vật lí đề đánh
giá và cảnh báo mức độ an tồn của thí
nghiệm, của các vấn đề trong cuộc sống vải
của các công nghệ hiện đại
C4: Nhận ra được ảnh hưởng vật lí lên các mỗi quan hệ xã hội và lịch sử
4. Dạy học nghiên cứu tình huống bài: “Sự đối lưu”
“> Thơng tin cơ sở: Tình huống là một câu chuyện gồm 4 phần và có tên là "Sự tan của viên nước đá". Nó kể về quá trình tìm hiểu của 4 bạn HS về sự tan của các viên nước đá. Trong q trình đó, các bạn HŠ đã tiến hành thí nghiệm để kiểm tra dự đốn của mình. Kết quả thí nghiệm giúp HS hình thành nên kiến thức về đối lưu. Do đó, có thể sử dụng tình huống vào việc dạy kiến thức về đối lưu trong chương trình lớp 8 THCS.
s* Nội dung tình hng: "Sự tan của viên nước đá"
Phan I: Ngạc nhiên. Trên đường đi học về, bốn bạn HS quan sát thấy người ta sử dụng muối để làm nóng chảy băng trên vỉa hè. Các bạn có suy nghĩ rằng muối giúp làm tan băng. Do đó họ dự đoán: Khi thả hai viên đá như nhau vào hai cốc nước cùng nhiệt độ, cùng lượng nƯỚC nhưng một cốc chứa nước muối, một cốc chứa nước lọc, viên nước đá trong cốc nước muối sẽ nóng chảy nhanh hơn. Em hãy tiến hành thí nghiệm theo phương án họ đã đưa ra. Hãy giải thích vì sao thu được kết quả thí nghiệm đó.
Phần II: Các hiện tượng liên quan. Nhưng khi về đến nhà, họ làm thí nghiệm trên th thấy: viên nước đá ở cốc nước lọc nóng chảy nhanh hơn nhiều so nước muối. Ho rat bat ngờ và cơ tìm cách lí giải. Tuy nhiên, cả bốn bạn đều chưa tìm ra lời giải thích về hiện tượng trên. Những băn khoăn về hiện tượng đó vẫn thỉnh thoảng xuất hiện trong đầu họ trong những hoạt động hàng ngày. Một bạn khi nấu canh nhận thay dầu ăn nổi lên trên nước. Đột nhiên bạn reo lên: "A! Mình biết những gì xảy ra với những viên đá rồi!". Một bạn ngồi xem chương trình về lịch sử khinh khí cầu và nhận thấy khơng khí trong khinh khí cầu nóng làm nó bay lên cao và bạn đó cũng tự nhủ: "Mình có ý tưởng rồi". Một bạn vô tình làm do một ly trà đá từ trên thành cua bồn tắm và thấy nước trà đá màu nâu dường như đi xuống đáy của bồn tắm chứa đầy nước ấm.. Bạn đó cũng cho rằng mình nghĩ ra câu trả lời. Bạn cuối cùng lên mạng tìm lời giải
thích. Bạn khơng tìm được lời giải thích trực tiếp cho hiện tượng nhưng bạn tìm được
tài liệu nói về quá trình diễn ra trong nước trong thời gian viên nước đá nóng chảy. Nhờ đó, bạn ấy nghĩ ra lời giải thích cho hiện tượng này. Hôm sau, bốn bạn đó gặp
nhau. Họ thống nhất lời giải thích và cách làm thí nghiệm kiểm tra. Theo em, lời giải
thích của họ là gì? Họ sẽ kiểm tra bằng thí nghiệm nào?
Phần II -Dự đoán và quan sát.
Các bạn đó muốn kiểm nghiệm ý tưởng đó bằng cách lặp lại thí nghiệm ban đầu với các viên nước đá có màu. Theo em, khi làm thí nghiệm
— L] _ we
nước
trên với những viên đá màu, các bạn
đó sẽ quan sát thấy hiện tượng diễn ra — — _>
như thế nào? Hãy mơ tả bằng hình vẽ
dự đốn của em. nước
{ ' '
Em hãy tiến hành thí nghiệm trên và so sánh kết quả thí nghiệm với dự đốn của em.
Phần IV- Giải thích. Theo em, viên đá trong nước muối nóng chảy từ trên
xuống hay từ dưới lên. Giải thích.
* Kế hoạch dạy học:
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ và tổ chức lớp
- - GV kiểm tra các kiến thức về: sự nở vì nhiệt, khối lượng riêng, lực đây Acsimet, sự nổi của các vật.
- __ GV chia lớp học thành các nhóm, mỗi nhóm gồm 4-5 HS. Hoạt động 2: Nghiên cứu tình huống.
Bước 1: Nắm bắt và phân tích thơng tin của tình huống
GV giới thiệu phần 1 của tình huống và yêu cầu HS làm việc nhóm tiến hành thí nghiệm theo phương án nhóm bạn đã đề xuất trong tình huống. HS sẽ rất bất ngờ về kết quá thí nghiệm.
Bước 2. Phát biếu vấn đề- bài toán
Đứng trước kết quả thí nghiệm này, HS rất bất ngờ. Vấn đề đặt ra là: Vì sao khi rắc muối lên băng thì nóng chảy nhanh hơn mà khi cho thêm muối vào nước thì viên nước đá lại nóng chảy chậm hơn?
Bước 3. Huy động vốn kinh nghiệm, đề xuất giải pháp
Để giải thích kết quả này, có thể một số HS áp dụng sự hiểu biết của họ về sự nổi và cho rằng: một viên nước đá sẽ nổi cao hơn trong nước muối nên không nhận được nhiều nhiệt từ nước muối và nóng chảy chậm hơn so với viên đá ở nước lọc. Tuy
nhiên, qua quan sát họ sớm nhận thay sự chênh lệch này là không đáng kể.
GV trình bày phần 2 của tình huống.HS sẽ bắt đầu suy nghĩ về vai trò của khối lượng riêng của chất lỏng trong những hiện tượng trên. Dần dần, một số em có thể giải thích đúng hướng. GV yêu cầu HS ghi lời giải thích của mình vào phiếu học tập. Việc thiết kế phương án thí nghiệm là hơi khó, có thể rất ít HS đề xuất được.
Bước 4. Trình bày, thảo luận tính khả thi của giải pháp
GV yêu cầu các nhóm HS trình bày và thảo luận về cách giải thích hiện tượng trên và | phương án kiêm tra.
Bước 5. Thực hiện giải pháp của nhân vật trong tình huống
GV thơng báo phương án thí nghiệm trong phần 3 của tình huống và yêu cầu HS
dự đoán kết quả thu được sau đó làm thí nghiệm theo nhóm. Hiện tượng xảy ra trong
thí nghiệm rất rõ nên đa số các nhóm sẽ thu dược kết quả giống như nhóm HS trong tình huống. Kết quả các hoạt động này được HS điền vào phiếu học tập.
Bước 6. Trình bày, thảo luận kết quả thực hiện giải pháp
Với kết quả thu được từ thí nghiệm, HS lại bị bất ngờ bởi cách tan của hai viên nước đá. Tuy nhiên, GV yêu cầu HS tập trung thảo luận để tìm câu trả lời cho vấn đề đặt ra ở đầu bài.
Bước 7. Kết luận
Giáo viên yêu cầu HS khái quát hóa các hiện tượng xày ra trong nước muối và trong nước lọc ở thí nghiệm trên, để nêu cơ chế của quá trình đối lưu trong khối chất lỏng.
Sau đó, GV kết luận câu trả lời cho van đề đặt ra ở đầu bài vànêu lên định nghĩa của hiện tượng đối lưu.
Bước 8. Vận dụng, đề xuất vấn đề mới
Khi thảo luận về kết quả thí nghiệm, HS rất băn khoăn về cách tan của hai viên nước đá. GV yêu cầu HS dự đoán khối đá trong nước muối nóng chảy từ trên xuống hay từ dưới lên và giải thích.
Đa số HS trả lời đúng câu hỏi liệu các khối băng nóng chảy từ trên xuống hoặc dưới lên. Tuy nhiên, họ đều cần phải hỗ trợ cho lời giải thích. Một số HS có thể đưa ra thiết kế của các khối băng hai lớp với hai màu sắc khác nhau để quan sát phần nào tan đầu tiên. Dựa trên kinh nghiệm hàng ngày hoặc cho rằng đá đang nỗi trên nước làm cho nước lạnh hơn, một số em có thể cho rằng khơng khí ấm hơn nước nên viên đá sẽ nóng chảy từ trên xuống. Những em khác có thể đự đoán rằng khối băng sẽ nóng chảy từ đưới lên vì nó tiếp xúc với các chất lỏng nhiều hơn.
GV yêu cầu HS tiến hành thí nghiệm tại nhà để kiểm tra dự đốn của mình. GV có thể hướng đến một cuộc thảo luận sâu hơn về các vấn đề: mối liên hệ giữa mật độ thể hướng đến một cuộc thảo luận sâu hơn về các vấn đề: mối liên hệ giữa mật độ
phân tử chất khí và chất lỏng với tốc độ của quá trình truyền nhiệt; hiện tượng đối lưu xây ra trong phần khơng khí tiếp xúc với viên đá....
Hoạt động 3: Tổng kết và giao nhiệm vụ về nhà.
GV tổng kết cách giải thích các hiện tượng xảy ra trong câu chuyện và chốt lại các kiến thức về sự đối lưu. Cuối cùng, GV giao nhiệm vụ về nhà.
Định hướng phát triển năng lực của các hoạt động học:
Mở đầu bài học trên, HS bị cuốn hút vào tình tiết mới lạ, đó là cách làm tan băng
ở các nước xứ lạnh. Sau khi làm thí nghiệm, họ bị bất ngờ vì kết quả trái ngược với suy đoán của họ. HS bị cuốn hút vào quá trình tìm lời giải cho vấn đề của tình huống.
Trong q trình đó, HS đã tham gia vào các hoạt động sau:
- _ Tiến hành thí nghiệm theo phương án được nêu trong tình huống.
- _ Huy động kiến thức để giải thích hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm.