6,0 ml, T,; = 303 K (nhiệt độ phòng).
Lúc sau, ta thay rõ sự thay đôi thê tích khôi khí, tức là piston di chuyên 1-2 vạch. Khi
này, V, = 5,8 ml. Từ đó, ta tính toán xem
T; bằng chính xác bao nhiêu.
Lay Tạ — T, sẽ ra được sự chênh lệch nhiệt độ tối thiêu giữa hai lần đo dé dé dang quan
sát sự thay đổi thẻ tích.
Ta tính toán bang lí thuyệt. Do đây là quá
trình dang áp, nên áp dụng biểu thức của định luật chất khí trong quá trình đăng áp:
Vị _ V;
Gia sử ban dau, khối khí có thé tích V, (choTT
một gid trị bat kì), nhiệt độ tuyệt đối là nhiệt
độ phòng T, = 303 K.
Khi ta đỗ nước nóng vào. nhiệt độ khỏi khí tăng lên đến khoảng T, = 353 K. Thay vào
công thức ta tính được Vp.
Nhận xét V;: néu V; này vượt quá thẻ tích lớn nhất của ống tiêm, ta phải chọn lại Vị
nhỏ hơn.
Ta phải đợi một lúc (cho đến khi mực nước
trong ông tiêm ôn định) rồi mới đọc số chỉ nhiệt độ và thé tích.
Giải thích: day là một nguyên lí cơ ban của
nhiệt học. Khi hai vật có nhiệt độ khác nhau
tiếp xúc nhiệt, sẽ có sự truyền nhiệt từ vật nóng sang vật lạnh hơn. Sự truyền nhiệt sẽ
ngưng lại khi hai vật có nhiệt độ bằng nhau.
Danh sách các van dé gợi ý và đáp án được chúng tôi chuẩn bị dưới dang các bìa
thư đán kín cho mỗi nhóm như hình sau:
95
Hình 4.6. Bia thư dan kín chứa đáp án cho các câu hỏi gợi Ý (Thi nghiệm minh hoa định luật Charles
4.2.5.6. Dé bài cho các bài tập (Hoạt động 5.1)
Các bài tập định lượng
Bài tập 1: Xét 0,1 mol khí trong điều kiện chuân: áp suất pp = 1 atm =
1,013.10° Pa, nhiệt độ tạ = 0°C. Nén khí và giữ nhiệt độ không đổi. Khi thê tích của khí là V, = 0,5Vạ thì áp suất p, của khí bằng bao nhiêu?
Bài tập 2: Một bình được nạp khí ở nhiệt độ 33°C dưới áp suất 300 kPa. Sau đó, bình được chuyển đến một nơi có nhiệt độ 37°C. Tính độ tăng áp suất của khí trong
bình.
Bài tập 3: Trong thí nghiệm minh họa định luật Charles, thé tích khí trong ông tiêm là 7 ml, nhiệt độ khối khí là 26°C. Nhúng ống tiêm vào nước nóng cho đến khi nhiệt độ khối khí là 70°C. Tính thẻ tích khí trong ống tiêm lúc này, cho áp suất khí là không đôi.
Các bài tập định tính
Bài tập 1: Dốc ngược một cốc nước rỗng va đây nó vào một chậu nước. Nhận xét thé tích của khối khí trong cốc nước khi ta càng đây sâu li xuống.
Bài tập 2: Một nhóm người đi du lịch mua một bịch bánh tại một cửa hàng tiện
lợi đưới chân núi. Sau đó, họ lái xe lên đỉnh núi. Khi lên đến đỉnh núi, họ thấy bịch bánh phòng lên. Hãy giải thích hiện tượng này.
96
4.3. Thực nghiệm sư phạm
4.3.1. Tổ chức thực nghiệm sư phạm
Mục đích thực nghiệm sư phạm
Mục đích của việc thực nghiệm sư phạm là dé đánh gia tính kha thi của việc ap dung bộ dụng cụ thí nghiệm trong day học ở trường phô thông và kiêm tra việc đáp ứng mục tiêu "phát triển năng lực thực nghiệm của HS THPT” khi str dụng bộ dung cụ thí
nghiệm dé day hoe cac kiến thức thuộc chủ để "Phương trình trạng thai" - mach nội
dung "Khí lí tưởng” trong Chương trình 2018, Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm
Chúng tôi đã tô chức thực nghiệm sư phạm nhằm hoàn thành các nhiệm vụ sau:
- Tổ chức các hoạt động học thuộc chu dé "Phương trình trạng thái” mà HS có thao tác trực tiếp trên bộ dụng cụ thí nghiệm. Cụ thê là các hoạt động:
- Theo ddi, đánh giá mức độ đáp ứng các chi số hành vi năng lực thực nghiệm của HS bằng các hình thức kiểm tra đánh giá.
- _ Thông qua mức độ đáp ứng các chỉ số hành vi năng lực thực nghiệm dé đánh giá xem việc sử dụng bộ dụng cụ thí nghiệm có giúp phát triển các chỉ số hành vi của năng
lực thực nghiệm của HS hay không.
- _ Đánh giá những thuận lợi, khó khăn trong quá trình day học có sử dụng bộ
dụng cụ thí nghiệm dé rút ra tính khả thi và hiệu quả của việc sử dụng bộ dụng cụ thí nghiệm trong dạy học ở trường phô thông.
Đối tượng thực nghiệm sư phạm
Đối tượng thực nghiệm là HS lớp 10A17 trường THPT Mac Dinh Chi, quận 6, Thanh phố Hồ Chi Minh:
e Sĩ số: 42 (24 nam, 18 nữ)
ô Kết quả học tập mụn Vật lớ (học ki 1 năm học 2021 — 2022):
© Giỏi: 32 (chiếm 76,19%) o Kha: 9 (chiếm 21,43%)
o Trung bình: 1 (chiếm 2,38%)
o Yếu, kém: 0
e Đặc điểm: Lớp 10A 17 trường THPT Mac Dinh Chi là đối tượng HS lớp không chuyên khối A. Trong đó, các môn khối A (Toán học, Vật lí, Hóa học) được học theo
97
chương trình nâng cao, sử dụng sách giáo khoa nâng cao. Dựa trên kết quả học tập môn
Vật lí học ki 1, chúng tôi danh giá lớp có học lực môn Vật lí ở mức khá giỏi.
Dé thuận tiện trong quá trình dạy học, tác giả tiền hành chia lớp thành các nhóm.
Cụ thé, lớp 10A17 được chia thành 7 nhóm, mỗi nhóm có 6 HS. Chúng tôi lựa chọn ngẫu nhiên mỗi nhóm 1 HS dé theo dõi vả đánh giá quá trình phát trién năng lực thực nghiệm. Tổng cộng, chúng tôi tiễn hành tập trung đánh giá 7 HS.
Thuận lợi và khó khăn trong quá trình thực nghiệm
Thuận lợi:
e Ban giám hiệu và tô bộ môn Vật lý của nhà trường hoan nghênh và ủng hộ việc sử dụng thí nghiệm vào dạy học các kiến thức bộ môn Vật lý, cũng như việc áp dụng
các phương pháp. kĩ thuật dạy học tích cực.
e Dicu kiện cơ sở vật chất (phòng thí nghiệm. dụng cụ thí nghiệm) được đáp ứng đầy đủ từ phía trường THPT Mac Dinh Chi. Ngoài ra, việc chuân bị các dụng cụ thí
nghiệm còn được sự hỗ trợ từ Phòng Thí nghiệm Vật lý Nâng cao, Khoa Vật lý, Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hỗ Chí Minh.
© Các em HS có ý thức làm việc theo nhóm tốt, hào hứng, sôi nỗi, tích cực trong
quá trình học tập.
Khó khăn;
e Việc chuan bị đồ dùng thí nghiệm và đồ dùng dạy học mắt thời gian, công sức.
Đề t6 chức được 4 tiết hoc, tác giả cần khoảng 4 tiết đẻ chuân bj, sắp xếp đồ dùng.
e© HS gan như không được trang bị các kiến thức về thí nghiệm, thực hành. Do tình hình diễn biến phức tap của địch Covid 19, HS hoàn toàn học trực tuyến ở học kì 1 và không được học các kiến thức về sai số trong thí nghiệm thực hành cũng như không
98
được làm quen với môi trường phòng thí nghiệm. Tác giả đã giải quyết vẫn đề này bằng cách cung cap cho HS các kiến thức cơ bản về sai số trong thí nghiệm thực hành trước
khi các em bước vào tiết học.
© Đối tượng thực nghiệm sư phạm không hoàn toàn trùng khớp với đỗi tượng HS mà khóa luận nhắm đến. Điều này là do có sự khác nhau về phân phối chương trình giữa
Chương trình 2018 và chương trình hiện hành.
Kế hoạch thực nghiệm sư phạm
Bảng 4.17. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm
Trình bày kế hoạch thực nghiệm sư phạm với ban giám hiệu,
14/2/2022 — 20/2/2022 | . 4 a p 5
tô bộ môn và GV bộ môn vật lý của lớp.
21/2/2022 - 28/2/2022
hệ sử dụng phòng thí nghiệm, dụng cụ thí nghiệm.
7/3/2022 — 8/3/2022 Tô chức thực nghiệm sư phạm cho thí nghiệm 1: thi nghiệm
(2 tiét) khảo sát định luật Boyle.
9/3/2022 - 10/3/2022 | Tô chức thực nghiệm sư phạm cho thí nghiệm 2: thí nghiệm (2 tiét) minh hoa dinh luat Charles.
4.3.2. Tiên trình thực nghiệm sư phạm
4.3.2.1. Công tác chuẩn bị
Công tác chuẩn bị bao gồm các công việc chính như sau:
¢ Chuan bị dụng cụ thí nghiệm, nội dung ghi bang, ...
¢ Giới thiệu các kiến thức cơ bản về sai số trong thí nghiệm, thực hành cho HS.
¢ Giới thiệu hình thức kiểm tra, đánh giá cho HS.
ô Giới thiệu sơ lược về nội dung hai bài thớ nghiệm, cỏc hoạt động sẽ điễn ra cho
HS.
4.3.2.2. Tiến hành day học
Tác giả tiến hành tô chức tiết học cho HS theo kế hoạch dạy học đã xây dựng. Cụ thé, chúng tôi tỏ chức day học Phan 2: Thí nghiệm khảo sát định luật Boyle và Phan 3:
Thí nghiệm minh họa định luật Charles theo phan phối tiết dạy như sau:
Bang 4.18. Phan phối tiết dạy cho qué trình thực nghiệm
99
Hoạt động 2.1: Lựa chọn dụng cụ thí nghiệm và bố trí thí nghiệm.
Hoạt động 2.2: Lập kế hoạch tiền hành thí nghiệm, thu thập và xử lí dữ liệu.
Hoạt động 2.3: Tiên hành thí nghiệm và thu thập dữ liệu.
Hoạt động 2.4: Xu lí dit liệu va rút ra kết luận.
Phan 3: Thí nghiệm minh họa định luật Charles
Hoạt động 3.1: Lựa chọn dụng cụ thí nghiệm và bé trí thí nghiệm.
Hoạt động 3.2: Lập kế hoạch tiền hành thí nghiệm, thu thập và xứ lí đữ liệu.
Hoạt động 3.3: Tiên hành thí nghiệm va thu thập dữ liệu.
Cả 4 tiết được tiền hành tại phòng thí nghiệm vật lý của Trường THPT Mạc Đĩnh
Chi.
Trong quá trình day học, tôi tiến hành quan sát và hỗ trợ các nhóm HS thực hiện
các hoạt động học tập. Sau đó, dựa vào những quan sát và băng hình ghi lại quá trình
thực hiện các nhiệm vụ học tập, tôi đánh giá mức độ đáp ứng các chỉ số hành vi năng
lực thực nghiệm của HS.
4.3.2.3. Kiểm tra, đánh giá
Chúng tôi lần lượt tô chức đạy học hai thí nghiệm: thí nghiệm khảo sát định luật Boyle va thí nghiệm minh họa định luật Charles. O mỗi thi nghiệm, chúng tôi tô chức 4 hoạt động vả ở môi hoạt dong, chúng tôi thực hiện đánh giá mức độ đáp ứng của một
hoặc một vài chỉ số hành vi năng lực thực nghiệm. Sau đó, chúng tôi tiến hành so sánh để xem liệu mức đáp ứng các chỉ số hành vi có tăng lên khi HS trải qua hai thí nghiệm
hay không, từ đó đưa ra những nhận xét, kết luận.
Đề đánh giá được điều này, tác giả đã xây dựng các rubric đánh giá. Trước các
budi học, tác giá đều cung cap rubric đánh giá cho từng HS dé các em nắm rõ bản thân
sẽ được đánh giá dựa trên tiêu chi nao. Tác giả dựa vào quan sát trên lớp học, băng hình
và kết quả thé hiện trên phiêu học tập dé đánh giá mức độ đáp ứng các chỉ số hành vi
năng lực thực nghiệm.
4.3.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm
Kết quả đánh giá mức độ đáp ứng các chỉ số hành vi năng lực thực nghiệm được chúng tôi thé hiện dưới hai hình thức:
1. Bảng so sánh mức độ đáp ứng các chỉ số hành vi ở hai bài thí nghiệm
2. Sơ đồ mạng nhện, trong đó, đường màu đỏ ứng với thí nghiệm khảo sát định luật
Boyle và đường màu xanh ứng voi thi nghiệm minh họa định luật Charles. Trong sơ đồ
100
mạng nhện, đường màu xanh sẽ nằm chong lên đường mau dé, nếu tại đó mức độ đáp ứng các chỉ số hành vi của học sinh ở cả hai thí nghiệm là như nhau.
Kết quả của HS 1:
Bang 4.19. Kết quả đánh giá các chỉ số hành vi của HS 1
Mức độ đáp ứng chỉ sô hành vi
IS E—E_EK rkơ
Thí nghiệm
2.3. Dự kiến phương án
bo trí thực nghiệm
3
2.4. Dự kiến phương án
tiên hành thực nghiệm, thu thập và xử lí dữ liệu
4.2. Rút ra các kết luận vật lí
4.1. Xử lí sai số và biểu diễn kết qua của phép
đo
3.1. Lựa chọn, xây dựng các dụng cwthiet bị
thực nghiệm
3.2. Bồ trí, lắp rap các
đụng cu/thict bị thực nghiệm
3.4. Thu thập dữ liệu
thực nghiệm
^
Hình 4.7. Sơ đỏ mang nhện thể hiện mite độ đáp ứng chỉ số hành vi của HS 1
101
Kết quả của HS 2:
Bang 4.20. Kết quả đánh giá các chỉ số hành vi của HS 2
HỌC SINH 2
2.3. Dự kiếp phương an
bồ trí thực nghiệm
3
2.4. Dự kiến phương án
tiên hành thực nghiệm,
thu thập và xử lí dit liệu
4.2. Rút ra các kết luận
vật lí
4.1. Xử lí sai số và biểu
dien kết quá của phép đo
3.1. Lựa chọn, xây dựng các dụng cụ(thiệt bi
thực nghiệm
2. Bồ trí, lắp rap các dụng cu/thiét bị thực
3 nghiệm 3.4. Thu thập dữ liệu
thực nghiệm
3.3. Tiến hành các bước
thực ®bhiệm
Hình 4.8. Sơ dé mạng nhện thể hiện mức độ đáp ứng chỉ số hành vi cia HS 2
102
Kết quả của HS 3:
HỌC SINH 3
2.3. Dự kiếp phương án
bô trí thực nghiệm
2.4. Dự kiên phương án
tiên hành thực nghiệm,
thu thập và xử li dữ liệu
4.2. Rút ra các kết lận
vật lí
4.1. Xử li sai số và biểu
. £ ' ,
diễn ket qua của phép do
3.1. Lựa chon, xây dựng
cấc dụng cụ/thiết bị
thực nghiệm
.2. BO trí, lắp rap các
dụng cụ(thiết bị thực
3 nghiệm 3.4. Thu thập dữ liệu
thực nghiệm
3.3. Tiên hành các bước
thực rẳ"hiệm
Hình 4.9. Sơ dé mạng nhện thể hiện mức độ đáp ứng chỉ số hành vi của HS 3
103
Kết quả của HS 4:
Mức độ đáp ứng chi số hành vi
Minh họa định luật
Charles
HỌC SINH 4
2.4. Dự kién phương án tiền hành thực nghiệm,
thu thập và xử lí dữ liệu
4.2. Rút ra các kết luận
vật lí
4.1. Xử lí sai số và biểu điển kết quả của phép
đo
3.1. Lựa chọn, xây dựng các dụng cw'thiet bị
thực nghiệm
2. BA trí, lắp rap các
đụng cụ/thiệt bị thực 3 nghiệm
3.4. Thu thập dữ liệ thực nghiệm 3
Hình 4.10. Sơ dé mang nhện thé hiện mức độ đáp ứng chi số hành vi của HS 4
104
Kết quả của HS 5:
HỌC SINH 5
2.3. Dự kiếp phương án
bộ trí thực nghiệm
2.4. Dự kiến phương án
tiên hanh thực nghiệm, thu thập vả xử lí đữ liệu
4.2. Rút ra các kết luận
vật lí
4.1. Xử lí sai số vả biêu
điền kết quả của pầép đo
3.1. Lựa chọn, xdy dung các dung cu/thict
bị thực nghiệm
.2. Bồ tri, lắp rap các
dung cụ(thiết bị thực 3 nghiệm
3.4. Thu thập dữ lié thực nghiệm 3
3.3. Tiên hành các bước thực nghiệm
Hình 4.11. Sơ dé mang nhện thé hiện mức độ đáp ứng chi số hành vi của HS §
105
Kết quả của HS 6:
Bang 4.24. Kết quả đánh giả các chỉ số hành vi của HS 6
HỌC SINH 6
2.3. Dự kia phương án
b6 trí thực nghiệm
3
2.4. Dự kiến phương án
tiên hành thực nghiệm, thu thập vả xử lí dir liệu 4.2, Rút ra các kết luận
vật lí
4.1. Xử li sai số và biểu
điện kết qua của phep
đo
3.1. Lựa chọn. xây dựng cắc dụng cw'thiet bị
thực nghiệm
.2. Bồ trí, lắp ráp các
dụng cu/thict bị thực 3 nghiệm
3.4. Thu thập dữ liệ
thực nghiệm 3
Hình 4.12. Sơ đồ mạng nhện thé hiện mức độ đáp ứng chỉ số hành vi của HS 6
106
Kết quả của HS 7:
Thí nghiệm
Khao sát định luật
Boyle Minh họa
định luật Charles
HỌC SINH 7
2.3. Dự kiến phương án
b6 trí thực nghiệm
3
2.4. Dự kiến phương án
tien hành thực nghiệm.
thu thập và xử lí dữ liệu
4.2. Rút ra các kết luận
vật lí
4.1. Xử lí sai số va biểu
điền ket quả của phép
đo
3.1. Lựa chọn, xây đựng
cắc dụng cu/thiet bị thực nghiệm
.2. Bo trí, lắp rap các
dụng cụ/thiết bị thực
3 nghiệm
3.4. Thu thập dữ liệu thực nghiệm 3
^^ owed ` h F
3.3. Tiên hành các bước thực nghiệm
Hình 4.13. Sơ đồ mạng nhện thể hiện mức độ đáp ứng chỉ số hành vi của HS 7 4.3.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
4.3.4.1. Đánh giá sự phát triển năng lực thực nghiệm của HS
Đề đánh giá sự phát triển năng lực thực nghiệm của HS, từ những dit liệu thu thập được, chúng tôi tiễn hành đánh giá theo từng năng lực thanh phan của năng lực
107
thực nghiệm. Ở mỗi năng lực thành phần, chúng tôi cho điểm HS bằng cách lấy trung bình cộng điểm của các chỉ số hành vi thuộc năng lực thành phan đó. Diém của từng chi số hành vi được tính là mức độ đạt được chỉ số hành vi đó, với mức | tương ứng với điểm | (thấp nhất) va mức 3 tương ứng với điểm 3 (cao nhất). Ngoài ra, chúng tôi còn phân tích hình dạng của sơ đồ mạng nhện ứng với từng HS dé đưa ra những kết luận,
nhận xét.
Chúng tôi đưa ra bang điểm tong hợp của các HS. Dé thuận tiện, chúng tôi gọi thí nghiệm khảo sát định luật Boyle và thí nghiệm minh họa định luật Charles lần lượt
là thí nghiệm 1 và thí nghiệm 2.
Điểm trung bình HS đạt được ứng với các năng lực thành phần được thé hiện như
sau:
Bang 4.26. Diém trung bình HS dat được ứng với các năng lực thành phan
Diém trung bình
Xử lí dữ liệu thực
HS Thí nghiệm Lập kế hoạch thực Phân — nghiệm va rút ra
nghiệm n kiện kết luận, đề xuất
ki, điều chỉnh
Thí nghiệm 15 15 10
1 Thi nghiệm 20 20 L5
2 2. 2: |
Thi _ 2.0 2.0 1.0
Thi nghi¢m 20 28 L5
2 2. 2. ;
Thi nghiệm
; | 2.0 2.3 2.0
Thi nghiệm 20 25 25
Thi nghiệm 15 20 L5
l : 2. :
Thí nghiệm 25 30 15
2 2. 4 .
Thí nghiệm 10 20 10
J 2. i
Thi nghiệm 25 28 20
2 2 2. 2
108
Thí nghiệm
20 25 20
‘ 1
1 p viên 20 3.0 25
Thi nghệ 1.0 15 1.0
7 =TH phận 10 28 L5
Sự phát triên của từng năng lực thành phân của các HS được thé hiện qua ba biêu
đô sau:
NCN.)
DIEM TRUNG BÌNH uw ”- ” -_ “. - “ _~ “. - “ - “. - ki
8 8 é E 8 = E E 8 = E E E 8
“1| = | | x #|& x|š fle =
2 21/58 Bia 2/8 Z|z BiB Bia =
# Ble &) BS BS eS 2 BF FL YP BLS #
5 = = 5 + = = 5 Ey = = = =
= =Z|Z £/)8 Z|Zã 82/18 8/18 8/828 8
Sle FIR S/S FIRB kh FIR &
Hoc sinh 1 | Hạc sinh 2| Học sinh 3 | Học sinh 4| Học sinh 5| Học sinh 6 | Học sinh 7
Hình 4.14. Diễm trung bình của HS ứng với năng lực thành phần Lập kế hoạch thực
nghiệm
109