VẬT lý 8 lực CHỌN BT vật lý NHẰM PT tự DUY CHƯƠNG NHIỆT học (1)

- Lựa chọn hệ thống các bài tập, trong mỗi bài có các câu hỏi buộc học sinh phải sửdụng các thao tác tư duy để giải quyết các vấn đề bài toán tìm ra lời giải hoàn chỉnh,các bài toán được

TRƯỜNG THCS THÁI HÒA

….….

NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

SƯ PHẠM ỨNG DỤNG

ĐỀ TÀI:

LỰA CHỌN BÀI TẬP VẬT LÝ NHẰM PHÁT TRIỂN

TƯ DUY, NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH

PHÒNG GD & ĐT TÂN UYÊN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

1 Thông tin chung:

- Tên đề tài: Lựa chọn bài tập vật lý nhằm phát triển tư duy, năng lực sáng tạo cho học

sinh chương “Nhiệt học” Vật lý lớp 8

- Giáo viên thực hiện: Nguyễn Ngọc Thùy

4 Kết quả nghiên cứu:

- Tìm hiểu được cơ sở lý luận của bài tập vật lý theo hướng phát triển tư duy, năng lựcsáng tạo

- Lựa chọn hệ thống các bài tập, trong mỗi bài có các câu hỏi buộc học sinh phải sửdụng các thao tác tư duy để giải quyết các vấn đề bài toán tìm ra lời giải hoàn chỉnh,các bài toán được giải một cách cô động, xúc tích cùng với việc học sinh phải trả lờicác câu hỏi phân tích sơ đồ hướng dẫn giải giúp các em rèn luyện ngôn ngữ vật lý pháttriển tư duy, năng lực sáng tạo cho học sinh ở chương “Nhiệt học” Vật lý lớp 8

- Tiến hành thực nghiệm tại trường THCS Thái Hòa – Tân Uyên, Bình Dương đánhgiá sơ bộ về tính hiệu quả của hệ thống các bài tập chọn lựa, tôi thấy rằng, việc sửdụng bài tập nhằm phát triển tư duy, năng lực sáng tạo vào quá trình dạy học vật lý làcần thiết Góp phần nâng cao hiệu quả giáo dục, phù hợp với chủ trương đổi mớiphương pháp dạy học của Bộ giáo dục và đào tạo

5 Đóng góp về mặt kinh tế - xã hội, giáo dục và đào tạo, an ninh, quốc phòng và khả năng áp dụng của đề tài:

Đề tài là một tài liệu tham khảo cho giáo viên, học sinh trường THCS cũng nhưnhững ai quan tâm đến đề tài

Ngày tháng năm Giáo viên chịu trách nhiệm chính

thực hiện đề tài

(Kí, ghi rõ họ tên)

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 6

I TỔNG QUAN 6

II LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI 6

III MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 7

IV Phương pháp nghiên cứu 7

V Đối tượng và Phạm vi nghiên cứu 7

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN 9

1.1 Tư duy và phát triển tư duy cho học sinh 9

1.1.1 Tư duy 9

1.1.2 Các loại tư duy 9

1.1.2.1 Tư duy kinh nghiệm 9

1.1.2.2 Tư duy lý luận 9

1.1.2.3 Tư duy logic 10

1.1.2.4 Tư duy vật lý 10

1.1.3 Các biện pháp phát triển tư duy cho học sinh 10

1.1.3.1 Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích tính tò mò, ham hiểu biết của học sinh 10

1.1.3.2 Xây dựng một lôgic nội dung phù hợp với đối tượng học sinh 11

1.1.3.3 Rèn luyện cho học sinh kỹ năng thực hiện các thao tác tư duy, những hành động nhận thức phổ biến trong học tập vật lý 11

1.1.3.4 Tập dượt để học sinh giải quyết vấn đề nhận thức theo phương pháp nhận thức của vật lý 12

1.1.3.5 Rèn luyện ngôn ngữ vật lý cho học sinh 13

1.2 Sáng tạo và phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh 13

1.2.1 Khái niệm năng lực 13

1.2.2 Khái niệm năng lực sáng tạo 13

1.2.3 Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh 13

1.2.3.1 Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức mới 13

1.2.3.2 Luyện tập phỏng đoán, dự đoán, xây dựng giả thuyết 14

1.2.3.3 Luyện tập đề xuất phương án kiểm tra dự đoán 14

1.2.3.4 Giải các bài tập sáng tạo 14

1.3 Bài tập vật lý 14

1.3.1 Khái niệm bài tập vật lý 14

1.3.2 Mục đích của việc sử dụng vật lí trong dạy học 15

1.3.3 Phân loại bài tập vật lý 15

1.3.3.1 Phân loại theo phương thức giải 15

1.3.3.1.1 Bài tập định tính 15

1.3.3.1.2 Bài tập định lượng 15

1.3.3.1.3 Bài tập thí nghiệm 16

1.3.3.1.4 Bài tập đồ thị 16

1.3.4 Phương pháp giải bài tập vật lý 16

1.3.5 Lựa chọn và sử dụng bài tập vật lý nhằm phát triển tư duy, năng lực sáng tạo cho học sinh 17

1.3.5.1 Các nguyên tắc lựa chọn 17

1.3.5.2 Sử dụng hệ thống bài tập nhằm phát triển tư duy, năng lực sáng tạo cho học sinh 17

Chương 2: HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÝ NHẰM PHÁT TRIỂN TƯ DUY, NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH CHƯƠNG “NHIỆT HỌC” VẬT LÝ LỚP 8 19

2.1 Nội dung kiến thức chương “Nhiệt học” lớp 8 19

2.2 Hệ thống các bài tập Vật lý nhằm phát triển tư duy, năng lực sáng tạo cho học sinh chương “Nhiệt học” Vật lý 8 20

2.2.1 Bài tập định tính 20

2.2.2 Bài tập định lượng 23

2.2.3 Bài tập thí nghiệm 28

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 35

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 35

3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 35

3.3 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 35

3.4 Nội dung của thực nghiệm sư phạm 35

3.4.1 Tiến hành thực nghiệm: 35

3.4.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 36

3.5 Kết quả thực nghiệm 36

3.5.1 Lựa chọn tiêu chí đánh giá 36

3.5.2 Kết quả về mặt định tính 36

3.5.3 Đánh giá HS qua bài kiểm tra 37

3.5.4 Kết quả về mặt định lượng 37

KẾT LUẬN CHUNG 40

KIẾN NGHỊ 41

Tài liệu tham khảo 42

Phụ lục……… 43

DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH

MỞ ĐẦU

I TỔNG QUAN

Tổng quan tình hình nghiên cứu của đề tài:

Trong những năm gần đây đã có nhiều công trình nghiên cứu về việc lựa chọn bàitập vật lý nhằm phát triển tư duy, năng lực sáng tạo cho học sinh phổ thông như:

Luận văn thạc sĩ của tác giả Nguyễn Đăng Quang “Xây dựng hệ thống câu hỏi địnhhướng phát triển tư duy của học sinh trong dạy học chương “dòng điện xoay chiều”Vật lý 12 chương trình nâng cao”, tác giả đã xây dựng hệ thống câu hỏi định hướngphát triển tư duy và đề xuất phương án vào quá trình dạy học nhằm góp phần bồidưỡng tư duy và năng lực sáng tạo cho học sinh

Hay luận văn thạc sĩ của tác giả Phạm Thị Hương “Lựa chọn và xây dựng tiến trìnhdạy học bài tập vật lý chương “các định luật bảo toàn” (Vật lý 10 - cơ bản) nhằm pháttriển tư duy, năng lực sáng tạo cho học sinh trường dân tộc nội trú trung học phổthông”

Ở bậc trung học cơ sở, các tài liệu nghiên cứu về việc phát triển tư duy, năng lựcsáng tạo cho học sinh còn rất nghèo nàn, một số ít sáng kiến kinh nghiệm như: pháttriển năng lực tư duy trí tuệ cho học sinh trong dạy vật lý lớp 8,

II LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Chúng ta đang sống trong thế kỷ 21, thời kỳ bùng nổ của sự phát triển mạnh mẽ vềmọi mặt từ kinh tế, chính trị đến khoa học công nghệ mànền tảng sâu xa của sự pháttriển đó chính là giáo dục Chính vì có vai trò quyết định như thế nên tất cả các quốcgia trên thế giới đã, đang, và sẽ còn tiếp tục đầu tư mạnh mẽ cho sự nghiệp giáo dụccủa đất nước

Sự nghiệp giáo dục ở nước ta rất được coi trọng, trong đó nòng cốt là đầu tư chođào tạo thế hệ trẻ Điều này được thể hiện rõ trong Nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốclần thứ VIII: “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục và đào tạo, khắc phục lốitruyền thụ một chiều, rèn luyện nếp tư duy sáng tạo của người học ”[1]

Văn kiện đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ X của Đảng tiếp tục khẳng định: “Ưutiên hàng đầu cho việc nâng cao chất lượng dạy và học Đổi mới chương trình, nộidung, phương pháp dạy và học,…phát huy khả năng sáng tạo và độc lập suy nghĩ củahọc sinh, ”[2]

Việc dạy học không phải chỉ quan tâm đến nhiệm vụ làm cho học sinh tiếp thu đượckiến thức, mà còn phải quan tâm tới nhiệm vụ phát triển trí tuệ học sinh [3]

Hiện nay, việc giáo dục không chỉ dừng lại ở việc truyền thụ cho học sinh nhữngkiến thức, kỹ năng, kỹ xảo của loài người đã tích lũy được mà còn đặc biệt quan tâmđến việc bồi dưỡng khả năng tư duy, năng lực sáng tạo của mỗi cá nhân Một trongnhững biện pháp quan trọng để thực hiện được những yêu cầu trên là đưa học sinh vào

vị trí chủ thể của hoạt động nhận thức, thông qua hoạt động tự lực của bản thân màchiếm lĩnh kiến thức, phát triển năng lực trí tuệ

Các môn học nói chung và môn Vật lý nói riêng là những môn học giúp cho họcsinh có những cái nhìn thiết thực về cuộc sống xung quanh Dạy học Vật lý không chỉdạy những khái niệm, định luật, … mà còn cả bài tập, việc giảng dạy bài tập vật lý

trong nhà trường không những giúp học sinh hiểu được một cách sâu sắc và đầy đủnhững kiến thức quy định trong chương trình mà còn phát triển tư duy, năng lực sángtạo cho học sinh Từ đó, giúp các em vận dụng những kiến thức đã học để giải quyếttốt các nhiệm vụ học tập và những vấn đề mà thực tiễn đặt ra.

Bản thân mỗi bài tập là một tình huống vận dụng Vật lý tích cực, song tính tích cựcđược nâng cao hơn khi nó được sử dụng như nguồn kiến thức để học sinh tìm tòi, rènluyện khả năng tư duy, năng lực sáng tạo Bài tập vật lý với vị trí quan trọng và thườngxuyên trong dạy và học, nó thực sự là một phương tiện hữu hiệu tích cực hóa hoạtđộng, thông qua quá trình làm bài tập mà học sinh có điều kiện để phát triển khả năng

tư duy, năng lực sáng tạo của mình

Qua nghiên cứu các tài liệu có liên quan, chúng tôi nhận thấy rằng việc lựa chọn và

sử dụng những bài tập vật lý như thế nào để giúp học sinh khi làm có thể phát triểnkhả năng tư duy,năng lực sáng tạo là một việc vô cùng quan trọng

Là giáo viên Vật lý tôi hiểu được tầm quan trọng đó, nên tôi quyết định chọn đề tài

“Lựa chọn bài tập vật lý nhằm phát triển tư duy, năng lực sáng tạo cho học sinh chương “Nhiệt học” Vật lý lớp 8”.

III MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

- Tìm hiểu được cơ sở lý luận bài tập vật lý theo hướng phát triển tư duy, năng lựcsáng tạo

- Lựa chọn, hệ thống các bài tập vật lý lớp 8 chương “Nhiệt học” nhằm phát triển tưduy, năng lực sáng tạo cho học sinh

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm đánh giá tính hiệu quả hệ thống bài tập đã lựa chọn

IV Phương pháp nghiên cứu

* Phương pháp nghiên cứu lí thuyết:

- Nghiên cứu tài liệu có liên quan đến đề tài

- Phương pháp chọn lọc, phân tích, tổng hợp tài liệu

- Phương pháp phân loại, hệ thống hóa lý thuyết

* Phương pháp điều tra quan sát:

- Tham khảo ý kiến các giáo viên có kinh nghiệm về lĩnh vực nghiên cứu của đề tài

- Khảo sát, thăm dò, trao đổi với giáo viên trong trường THCS để nắm được thực trạng

của việc dạy và học Vật lý theo hướng phát triển tư duy, năng lực sáng tạo hiện naytrường THCS

* Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Tiến hành xây dựng các giáo án sử dụng bài tập theo định hướng phát triển tư duy,năng lực sáng tạo chương “Nhiệt học” Vật lý lớp 8

- Thực nghiệm giảng dạy các giáo án trên

V Đối tượng và Phạm vi nghiên cứu

* Đối tượng nghiên cứu:

- Các bài tập chương “Nhiệt học” Vật lý lớp 8

- Hoạt động của thầy và trò trong quá trình dạy - học chương “Nhiệt học” Vật lý lớp 8

* Phạm vi nghiên cứu:

Chương trình Vật lý lớp 8 chương “Nhiệt học”.

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1 Tư duy và phát triển tư duy cho học sinh

1.1.1 Tư duy

Tư duy là một quá trình nhận thức khái quát và gián tiếp những sự vật và hiện tượngcủa hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính bản chất của chúng, những mốiquan hệ khách quan, phổ biến giữa chúng, đồng thời cũng là sự vận dụng sáng tạonhững kết luận khái quát đã thu được vào những dấu hiệu cụ thể, dự đoán được nhữngthuộc tính, hiện tượng, quan hệ mới

Đặc điểm của quá trình tư duy:

- Tư duy phản ánh hiện thực khách quan vào trong óc Tư duy có quan hệ mật thiết vớinhận thức cảm tính, sử dụng những tài liệu cảm tính, những kinh nghiệm thực tế,những cơ sở trực quan sinh động

- Tính trừu tượng và khái quát của tư duy: cho phép ta đi sâu vào bản chất và mở rộngphạm vi nhận thức sang cả những sự vật, hiện tượng cụ thể mới mà trước đây ta chưabiết làm cho khả năng nhận thức của con người ngày càng được mở rộng

- Tính gián tiếp: trong quá trình tư duy, quá trình hoạt động nhận thức của con ngườinhanh chóng thoát khỏi những sự vật cụ thể cảm tính mà sử dụng những khái niệm đểbiểu đạt chúng, thay thế những sự vật cụ thể bằng những kí hiệu, bằng ngôn ngữ

- Tư duy liên hệ chặt chẽ với ngôn ngữ: ngôn ngữ là phương tiện, là hình thức biểu đạtcủa tư duy Không có ngôn ngữ thì bản thân quá trình tư duy không diễn ra được, đồngthời các sản phẩm của tư duy cũng không thể sử dụng được

- Tính có vấn đề: hoạt động tư duy chỉ bắt đầu khi ta đứng trước một câu hỏi có vấn đềnhưng chưa giải đáp được bằng những hiểu biết đã có của mình, nghĩa là gặp phải tìnhhuống có vấn đề

1.1.2 Các loại tư duy

1.1.2.1 Tư duy kinh nghiệm

Tư duy kinh nghiệm là loại tư duy đơn giản, không cần phải rèn luyện nhiều, chủyếu dựa trên kinh nghiệm cảm tính và sử dụng phương pháp “thử và sai” Trong hoạtđộng hàng ngày ta sử dụng tư duy kinh nghiệm để giải quyết một số vấn đề trong mộtphạm vi hẹp

1.1.2.2 Tư duy lý luận

Tư duy lý luận là loại tư duy giải quyết nhiệm vụ được đề ra dựa trên sử dụngnhững khái niệm trừu tượng, những tri thức lý luận Nhờ có tư duy lý luận, ta có thể đisâu được vào bản chất của sự vật hiện tượng, phát hiện được quy luật vận động củachúng và sử dụng những tri thức khái quát đó để cải tạo bản thân và làm biến đổi thếgiới tự nhiên, phục vụ lợi ích của mình Đặc trưng của loại tư duy này là:

- Hướng tới xây dựng quy tắc, quy luật chung ngày một sâu rộng hơn

- Tự định hướng hành động, suy nghĩ về cách thức hành động trước khi hành động

- Luôn sử dụng những tri thức khái quát đã có để lý giải, dự đoán những sự vật, hiệntượng cụ thể

- Luôn lật đi, lật lại vấn đề để đạt đến sự nhất quán về mặt lý luận, xác định đượcphạm vi ứng dụng của mỗi lý thuyết.

- Phải rèn luyện lâu dài mới có được

1.1.2.3 Tư duy logic

Tư duy lôgic là loại tư duy tuân theo các quy tắc, quy luật của lôgic học một cáchchặt chẽ, chính xác, không phạm phải sai lầm trong các lập luận, biết phát hiện ra cácmâu thuẫn, nhờ đó mà nhận thức được đúng đắn chân lý khách quan

Đối với học sinh không thể dạy lôgic học để vận dụng các quy tắc và quy luật lôgic

để suy nghĩ, lập luận Mà ta có thể thông qua việc giải quyết những nhiệm vụ cụ thể

mà tích luỹ dần kinh nghiệm và đến một lúc nào đó sẽ tự tổng kết thành những quy tắcđơn giản thường dùng

Tư duy lôgic được sử dụng trong mọi lĩnh vực hoạt động nhận thức, cho nên phảithường xuyên rèn luyện cho học sinh

1.1.2.4 Tư duy vật lý

Tư duy vật lý là kỹ năng quan sát, phân tích một hiện tượng phức tạp thành đơngiản và tìm ra những mối liên hệ giữa các mặt định tính và định lượng của các hiệntượng và các đại lượng vật lý, đoán trước được các hệ quả từ các lý thuyết và áp dụngđược kiến thức của mình

Việc vận dụng những kiến thức vật lý vào thực tiễn tạo điều kiện cho con người cảitạo thực tiễn, làm cho các hiện tượng vật lý xảy ra theo hướng có lợi cho con người,thoả mãn được nhu cầu ngày càng tăng của con người

1.1.3 Các biện pháp phát triển tư duy cho học sinh.

1.1.3.1 Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích tính tò mò, ham hiểu biết của học sinh

Tư duy là quá trình tâm lý diễn ra trong óc học sinh Tư duy chỉ thực sự bắt đầu khi

ta phải đặt học sinh vào “tình huống có vấn đề” Tư duy chỉ thực sự có hiệu quả khihọc sinh tự giác mang hết sức mình để thực hiện Để phát triển tư duy cho học sinh thìchúng ta phải kích thích được hứng thú học tập, tò mò trong khoa học, ham hiểu biết,muốn khám phá tìm ra cái mới

- Vấn đề là khái niệm dùng để chỉ một khó khăn, một nhiệm vụ nhận thức mà ngườihọc không thể giải quyết được chỉ bằng kinh nghiệm sẵn có, theo một khuôn mẫu cósẵn, nó chứa đựng câu hỏi, nhưng đó là câu hỏi về một cái chưa biết, câu hỏi mà câutrả lời là một cái mới phải tìm tòi, sáng tạo mới xây dựng được, chứ không phải là câuhỏi chỉ đơn thuần yêu cầu nhớ lại những kiến thức đã có

- Tình huống có vấn đề: là tình huống mà khi học sinh tham gia thì gặp một khó khăn,học sinh ý thức được vấn đề, mong muốn giải quyết vấn đề đó và cảm thấy với khảnăng của mình thì hi vọng có thể giải quyết được, do đó bắt tay vào việc giải quyếtđược vấn đề đó

Khi học sinh được lôi cuốn vào hoạt động tích cực thực hiện nhiệm vụ, học sinhnhanh chóng nhận thấy sự bất ổn của tri thức đã có của mình, vấn đề xuất hiện, họcsinh ở vào một tình huống trong các kiểu tình huống sau:

- Tình huống phát triển: học sinh đứng trước một vấn đề chỉ mới được giải quyết mộtphần, một bộ phận, trong một phạm vi hẹp, cần phải được tiếp tục phát triển, hoànchỉnh, mở rộng sang những phạm vi mới, lĩnh vực mới

- Tình huống lự chọn: chủ thể ở trạng thái cân nhắc suy tính, khi cần lựa chọn mộtphương án thích hợp nhất trong những điều kiện xác định để giải quyết vấn đề (tức làcần lựa chọn mô hình vận hành được)

- Tình thế bất ngờ: chủ thể ở trạng thái ngạc nhiên, khi gặp cái mới lạ, chưa hiểu vìsao, cần biết căn cứ lý lẽ (tức là cần có mô hình mới)

- Tình thế bế tắc: chủ thể ở trạng thái túng bí, khi chưa biết làm thế nào giải quyếtđược khó khăn gặp phải, cần có cách giải quyết

- Tình thế không phù hợp: chủ thể ở trạng thái băn khoăn, nghi hoặc, khi gặp sự kiệntrái ngược với lẽ thường, với kết quả có thể rút ra được từ căn cứ lý lẽ đã có, do đó cầnxét lại để có căn cứ lý lẽ thích hợp hơn (tức là cần có mô hình thích hợp hơn)

- Tình thế phán xét: chủ thể ở trạng thái nghi vấn khi gặp các cách giải thích với cáccăn cứ lý lẽ khác nhau, cần xem xét kiểm tra các căn cứ lý lẽ đó (tức là kiểm tra, hợpthức hóa các mô hình đã được đề cập)

- Tình thế đối lập: chủ thể ở trạng thái bất đồng quan điểm, khi gặp một cách giải thích

có vẻ logic, nhưng lại xuất phát từ một căn cứ lý lẽ sai trái với căn cứ lý lẽ đã đượcchấp nhận, cần bác bỏ căn cứ lý lẽ sai trái với căn cứ lý lẽ sai lầm đó để bảo vệ căn cứ

lý lẽ đã chấp nhận (tức là phê phán, bác bỏ mô hình không hợp thức, bảo vệ mô hìnhhợp thức)

1.1.3.2 Xây dựng một lôgic nội dung phù hợp với đối tượng học sinh

Kiến thức vật lý trong nhà trường phải được trình bày đơn giản, dễ hiểu hơn vật lýtrong khoa học nhưng không được trái với tinh thần của khoa học hiện đại, để học sinh

dễ hiểu Trong quá trình học lên các lớp trên, kiến thức của học sinh sẽ được hoànchỉnh, bổ sung thêm, tiếp cận ngày càng gần hơn với khoa học vật lý hiện đại Do đó,giáo viên phải tìm một con đường thích hợp vừa với trình độ học sinh để họ có thể tựlực hoạt động để xây dựng, để chiếm lĩnh kiến thức

1.1.3.3 Rèn luyện cho học sinh kỹ năng thực hiện các thao tác tư duy, những hành động nhận thức phổ biến trong học tập vật lý

Những hành động nhận thức được dùng phổ biến trong trong học tập vật lý của họcsinh ở trường phổ thông:

- Quan sát, nhận biết những dấu hiệu đặc trưng của sự vật, hiện tượng

- Phân tích một hiện tượng phức tạp ra thành những hiện tượng đơn giản

- Tìm các dấu hiệu giống nhau của các sự vật, hiện tượng

- Tìm những tính chất chung của nhiều sự vật, hiện tượng

- Đo một đại lượng vật lý

- Tìm mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng vật lý

- Giải thích một hiện tượng thực tế

- Lập phương án thí nghiệm để kiểm tra một giả thuyết

Khi giải các bài tập vật lý sẽ rèn luyện cho học sinh các thao tác tư duy như:

- Phân tích: phân tích là quá trình con người dùng trí óc phân chia đối tượng nhận thứcthành những bộ phận, thành phần tách ra trong đối tượng nhận thức các yếu tố, cácthuộc tính, các mối quan hệ nhất định, trong đó có thuộc tính quan trọng nhất, cơ bảnnhất nổi lên hàng đầu cần phải quan tâm đối với người đang tư duy.

- Tổng hợp: là quá trình con người dùng trí óc để hợp nhất các bộ phận, các thành phần

đã tách ra ở trên nhờ sự phân tích thành một tổng thể tư duy

- So sánh: là quá trình con người dùng trí óc để xác định sự giống nhau, khác nhau, sựđồng nhất hay không đồng nhất, sự bằng nhau hay không bằng nhau giữa các sự vật,hiện tượng Từ đó, người ta rút ra từ trong mỗi sự vật, hiện tượng những cái chung vànhững cái khác biệt

- Trừu tượng hoá: là quá trình con người dùng trí óc để gạt bỏ những mặt, những thuộctính, những mối liên hệ, quan hệ chủ yếu không cần thiết và chỉ giữ lại những yếu tốnào cần thiết, cơ bản để tư duy

- Khái quát hoá: là quá trình con người dùng trí óc để thống nhất nhiều đối tượng khácnhau nhưng có chung những thuộc tính, những liên hệ, quan hệ, quan hệ nhất địnhthành một nhóm một loại

- Cụ thể hoá: là quá trình con người tách sự vật hiện tượng thành từng phần nhỏ đểxem xét

- Suy luận quy nạp: là suy luận nhằm rút ra những tri thức chung, khái quát từ nhữngtri thức riêng biệt

- Suy luận diễn dịch: là suy luận nhờ dự vào các quy luật để rút ra kết quả tất yếu từmột hay nhiều tiên đề

- Suy luận tương tự: là suy luận căn cứ vào một số thuộc tính giống nhau của hai đốitượng để rút ra kết luận về những thuộc tính giống nhau khác của hai đối tượng đó

Để cho học sinh để cho học sinh có thể tự lực hoạt động nhận thức có kết quả vàhoạt động với tốc độ ngày càng nhanh thì giáo viên có thể sử dụng những cơ sở địnhhướng sau đây để giúp học sinh có thể tự lực thực hiện những thao tác tư duy đó:

- Giáo viên tổ chức quá trình học tập sao cho ở từng giai đoạn, xuất hiện những tìnhhuống bắt buộc học sinh phải thực hiện các thao tác tư duy và hành động nhận thứcmới có thể giải quyết được vấn đề và hoàn thành được nhiệm vụ học tập

- Giáo viên được ra những câu hỏi để định hướng cho học sinh tìm những thao tác tưduy hay phương pháp suy luận, hành động trí tuệ thích hợp

- Giáo viên phân tích câu trả lời của học sinh, chỉ ra chỗ sai của họ trong khi thực hiệncác thao tác tư duy và hướng dẫn cách sửa chữa

- Giáo viên giúp học sinh khái quát hoá kinh nghiệm thực hiện các suy luận lôgic dướidạng những quy tắc đơn giản

1.1.3.4 Tập dượt để học sinh giải quyết vấn đề nhận thức theo phương pháp nhận thức của vật lý

Cách tốt nhất để rèn luyện tư duy vật lý cho học sinh là tập dượt cho họ giải quyếtcác nhiệm vụ nhận thức bằng chính phương pháp của các nhà vật lý Dạy học sẽ khôngđạt hiệu quả cao nếu dạy cho học sinh phương pháp nhận thức khoa học tách rời khỏiquá trình nghiên cứu chính môn học đó Trong quá trình hướng dẫn học sinh tự lực học

tập giáo viên phải làm cho họ hiểu nội dung của các phương pháp vật lý và sử dụngcác phương pháp này ở những mức độ thích hợp, tuỳ theo trình độ của học sinh vàđiều kiện của nhà trường.

1.1.3.5 Rèn luyện ngôn ngữ vật lý cho học sinh

Ngôn ngữ là hình thức biểu hiện của tư duy Mỗi khái niệm vật lý được biểu đạtbằng một từ, mỗi định nghĩa, định luật vật lý được phát biểu bằng một mệnh đề, mỗisuy luận bao gồm nhiều phán đoán liên tiếp Nhưng cách phát biểu các định nghĩa, quytắc, định luật vật lý cũng có những hình thức chung nhất định, giáo viên có thể chú ýrèn luyện cho học sinh

Muốn việc dạy học vật lý thúc đẩy học sinh mô tả và giải thích các đối tượng, cáchiện tượng, các quá trình vật lý và các ứng dụng kĩ thuật dưới hình thức nói và viếttheo một trình tự logic và đúng ngữ pháp thì cần phải tạo cho học sinh khả năng sửdụng các thuật ngữ chuyên môn để mô tả và giải thích hiện tượng, giải thích rõ cácgiai đoạn nối tiếp của thí nghiệm và nội dung của phương trình vật lý

Nên hạn chế những từ ngữ dùng trong ngôn ngữ hằng ngày khi diễn giải một thuậtngữ Khi gặp một thuật ngữ mới diễn tả một khái niệm mới, cần giải thích rõ cho họcsinh và hướng dẫn cho họ sử dụng một cách chính xác, thành thạo thay cho ngôn ngữhàng ngày

1.2 Sáng tạo và phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh

1.2.1 Khái niệm năng lực

Năng lực là những thuộc tính tâm lý riêng của cá nhân, nhờ những thuộc tính này

mà con người hoàn thành tốt đẹp một loại hoạt động nào đó, mặc dù bỏ ra ít sức laođộng nhưng vẫn đạt kết quả cao

1.2.2 Khái niệm năng lực sáng tạo

Năng lực sáng tạo là khả năng thực hiện được những điều sáng tạo Đó là biết làmthành thạo và luôn đổi mới, có những nét độc đáo riêng phù hợp với thực tế Luôn biết

và đề ra những cái mới khi chưa được học

1.2.3 Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh 1.2.3.1 Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức mới

Bài học mới được xây dựng đi từ dễ đến khó, phù hợp với trình độ học sinh, tậndụng được những kinh nghiệm sống hàng ngày của họ, tạo điều kiện cho họ có cơ hội

đề xuất ra được những ý kiến mới mẻ có ý nghĩa, làm cho họ cảm nhận được hoạtđộng sáng tạo là hoạt động thường xuyên có thể thực hiện được

Kiểu dạy học thông báo - minh họa không thể rèn luyện cho học sinh năng lực sángtạo Do đó, việc tổ chức quá trình nhận thức vật lý theo chu trình sáng tạo sẽ giúp chohọc sinh phát huy hoạt động nhận thức tích cực để họ hoạt động sáng tạo có hiệu quả,rèn luyện cho tư duy trực giác nhạy bén, phong phú, làm cho học sinh chiếm lĩnh đượccác kiến thức khoa học sâu sắc, vững chắc, vận dụng được, đồng thời đảm bảo sự pháttriển trí tuệ, phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong quá trình học tập

1.2.3.2 Luyện tập phỏng đoán, dự đoán, xây dựng giả thuyết

Phỏng đoán, dự đoán, xây dựng giả thuyết có vai trò rất quan trọng trên con đườngsáng tạo khoa học Dự đoán dựa chủ yếu vào trực giác, kết hợp với kinh nghiệm phongphú và kiến thức sâu sắc về mỗi lĩnh vực Có các cách dự đoán sau đây:

- Dựa vào sự liên tưởng tới một kinh nghiệm đã có

- Dựa trên sự tương tự

- Dựa trên sự xuất hiện đồng thời giữa hai hiện tượng mà dự đoán giữa chúng

có quan hệ nhân quả

- Dựa trên nhận xét thấy: hai hiện tượng luôn luôn biến đổi đồng thời, cùng tăng hoặccùng giảm mà dự đoán về quan hệ nhân quả giữa chúng

- Dựa trên sự thuận nghịch thường thấy của nhiều quá trình

- Dựa trên sự mở rộng phạm vi ứng dụng của một kiến thức đã biết sang một lĩnh vựckhác

- Dự đoán về mối quan hệ định lượng

1.2.3.3 Luyện tập đề xuất phương án kiểm tra dự đoán

Một dự đoán, một giả thuyết thường là một sự khái quát các sự kiện thực nghiệmnên nó có tính chất trừu tượng, tính chất chung, không thể kiểm tra trực tiếp được.Muốn kiểm tra xem dự đoán, giả thuyết có phù hợp với thực tế không, ta phải suy rađược một hệ quả có thể quan sát được trong thực tế, sau đó tiến hành thí nghiệm đểxem hệ quả rút ra bằng suy luận đó có phù hợp với kết quả thí nghiệm không Nếunhững sự kiện thực nghiệm mới không phù hợp với dự đoán ban đầu thì phải xem lạihoặc phải chỉnh sửa lại

1.2.3.4 Giải các bài tập sáng tạo

Bài tập với mục đích rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh gọi là bài tập sángtạo Trong loại bài tập sáng tạo này, ngoài việc phải vận dụng một số kiến thức đã học,học sinh bắt buộc phải có những ý kiến độc lập mới mẻ, không thể suy ra một cáchlôgic từ những kiến thức đã học

Bài tập sáng tạo có thể là câu hỏi, bài tập định tính, định lượng và bài tập thínghiệm Đặc biệt có hiệu quả là những bài tập sáng tạo mà tính đúng đắn của lời giải

có thể kiểm tra bằng thực nghiệm Đây là loại loại bài tập gây cho học sinh nhiều hứngthú, là một phương tiện hiệu nghiệm để tích cực hóa quá trình học tập

Khi giải các bài tập sáng tạo về vật lý không những phát triển ở học sinh năng lực

dự đoán trực giác mà còn hình thành ở họ một trạng thái tâm lý quan trọng; kiến thứccần thiết không phải là để nhớ chúng và hoàn lại cho giáo viên khi bị hỏi, chúng cầnthiết để giải thích các hiện tượng, để hiểu cơ chế của chúng, hoặc thu nhận những kiếnthức mới

1.3 Bài tập vật lý

1.3.1 Khái niệm bài tập vật lý

Bài tập vật lý được hiểu là một vấn đề đặt ra đòi hỏi vấn để giải quyết nhờ nhữngsuy luận logic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và cácphương pháp vật lý

1.3.2 Mục đích của việc sử dụng vật lí trong dạy học

Bài tập vật lý có tầm quan trọng đặc biệt Chúng ta sử dụng theo những mục đíchkhác nhau:

- Bài tập vật lý được sử dụng như là phương tiện nghiên cứu tài liệu mới khi trang bịkiến thức mới cho học sinh nhằm đảm bảo cho học sinh lĩnh hội kiến thức mới mộtcách sâu sắc và vững chắc

- Bài tập vật lý là một phương tiện rèn luyện rèn luyện cho học sinh khả năng vậndụng kiến thức, liên hệ lý thuyết với thực tế, học tập với đời sống

- Bài tập vật lý là phương tiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việc rèn luyện tư duy,bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh Bởi vì giải bài tập là mộthình thức làm việc tự lực căn bản của học sinh Trong khi giải bài tập học sinh phảiphân tích điều kiện trong bài đề bài, tự xây dựng những lập luận, thực hiện việc tínhtoán, khi cần thiết phải tiến hành các thí nghiệm, thự hiện các phép đo, xác định sự phụthuộc hàm số giữa các đại lượng, kiểm tra các kết luận của mình Trong những điềukiện đó tư duy logic, tư duy sáng tạo của học sinh được phát triển, nâng lực làm việcđộc lập của học sinh được nâng cao

- Bài tập vật lý là môt phương tiện ôn tập, cũng cố kiến thức đã học một cách sinhđộng và có hiệu quả Khi giải các bài toán đòi hỏi học sinh phải nhớ lại các công thứcđịnh luật, kiến thức đã học, co khi đòi hỏi phải vận dụng một cách tổng hợp các kiếnthức đã học trong cả một chương, một phần do đó học sinh sẽ hiểu rõ hơn và ghi nhớvững chắc những kiến thức đã học

- Thông qua việc giải bài tập có thể rèn luyện cho học sinh những đức tính tốt nhưttinh thần tự lập, tính cẩn thận, tính kiên trì, tinh thần vượt khó

- Bài toán vật lý là một phương tiện kiển tra, đánh giá kiến thức, kĩ năng của học sinhmột cách chính xác

1.3.3 Phân loại bài tập vật lý

Bài tập vật lý có rất nhiều cách phân loại khác nhau như: phân loại theo nội dung, theomục đích lý luận dạy học, theo hình thức làm bài, theo theo phương pháp giải,…Nhưng theo nội dung của đề tài, chúng tôi chỉ đi sâu vào phân loại bài tập theo phươngthức giải

1.3.3.1 Phân loại theo phương thức giải

1.3.3.1.1 Bài tập định tính

Bài tập định tính là loại bài tập mà khi giải không đòi hỏi học sinh phải thực hiệntính toán, mà phải dựa vào những khái niệm, những định luật vật lý đã học, xây dựngnhững logic để xác lập những mối liên hệ bài tập vật lý

1.3.3.1.2 Bài tập định lượng

Bài tập định lượng là loại bài tập mà khi giải học sinh phải thực hiện một loạt cácphép tính để xác định mối liên hệ phụ thuộc về lượng giữa các đại lượng và kết quảthu được là một đáp án định lượng

Bài tập định lượng gồm hai loại:

- Bài tập tính toán tập dượt: là loại bài tập tính toán đơn giản, trong đó chỉ đề cập đếnmột hiện tượng, một định luật và sử dụng một vài phép tính đơn giản nhằm củng cố

kiến thức cơ bản vừa học, làm học sinh hiểu rõ ý nghĩa của các định luật và các côngthức biểu diễn chúng.

- Bài tập tính toán tổng hợp: là loại bài tập khá phức tạp mà khi giải thì phải vận dụngnhiều khái niệm, định luật, nhiều công thức Nó giúp học sinh đào sâu, mở rộng kiếnthức, thấy rõ những mối liên hệ khác nhau giữa các phần của chương trình vật lý vàbài tập này giúp cho người học biết tự mình lựa chọn những định luật, nhiều công thức

đã học

1.3.3.1.3 Bài tập thí nghiệm

Bài tập thí nghiệm là những bài tập mà khi giải phải tiến hành những thí nghiệm,những quan sát hoặc để kiểm chứng lời giải lý thuyết hoặc tìm các số liệu, dự kiếndùng cho việc giải bài tập hoặc nghiên cứu sự phụ thuộc giữa các đại lượng vật lý Bàitập thí nghiệm vừa mang tính lý thuyết vừa mang tính thực nghiệm nó có tác dụng lớntrong việc bồi dưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm, phương pháp cơ bản củanhận thức vật lý

1.3.3.1.4 Bài tập đồ thị

Bài tập đồ thị là bài tập trong đó các số liệu được dùng làm dữ kiện để giải phải tìmtrong các đồ thị cho trước hoặc ngược lại, đòi hỏi học sinh phải biểu diễn quá trìnhdiễn biến của hiện tượng nêu trong bài tập bằng đồ thị

1.3.4 Phương pháp giải bài tập vật lý

Bài tập vật lý rất đa dạng nên cũng có rất nhiều phương pháp giải Nhưng xét vềtính chất của các thao tác tư duy khi giải các bài tập vật lý, người ta thường dùng:

- Giải bài tập bằng phương pháp phân tích: theo phương pháp này, xuất phát từ đạilượng cần tìm Học sinh phải tìm xem đại lượng chưa biết có liên quan gì với nhữngđại lượng vật lý nào, và khi biết được sự liên hệ này thì biểu diễn nó thành những côngthức tương ứng Nếu một vế của công thức là đại lượng cần tìm còn vế kia chỉ gồmnhững dữ kiện của bài tập thì công thức ấy cho ta đáp số của bài tập Nếu trong côngthức còn những đại lượng khác chưa biết thì đối với mỗi đại lượng, cần tìm một biểuthức liên hệ nó với các đại lượng vật lý khác đã biết, cứ làm như thế cho đến khi nàobiểu diễn được hoàn toàn đại lượng cần tìm bằng những đại lượng đã biết thì bài toán

đã được giải xong

- Giải bài tập bằng phương pháp tổng hợp: theo phương pháp này suy luận không bắtđầu từ đại lượng cần tìm mà bắt đầu từ các đại lượng đã biết, có nêu trong đề bài.Dùng công thức liên hệ các đại lượng này với các đại lượng chưa biết, ta đi dần tớicông thức cuối cùng, trong đó chỉ có một đại lượng chưa biết là đại lượng cần tìm

 Các bước khi giải một bài tập vật lý

- Bước thứ nhất: Tìm hiểu đề bài

+ Đọc, ghi ngắn gọn các dữ liệu xuất phát và các cái phải tìm

+ Mô tả lại tình huống được nêu trong đề bài, vẽ hình minh họa

+ Nếu đề bài yêu cầu thì phải dùng đồ thị dùng đồ thị hoặc làm thí nghiệm để thu đượccác dữ liệu cần thiết

- Bước thứ 2: Xác lập các mối liên hệ cơ bản của các dữ liệu xuất phát và của các cái cần tìm.

+ Đối chiếu các dữ liệu xuất phát và cái phải tỉm, xem xét bản chấtt vật lý của tìnhhuống đã cho để nghĩ đến các kiến thức, các định luật, các công thức có liên quan.+ Xác lập mối liên hệ cơ bản cụ thể của các dữ liệu xuất phát và của các cái phải tìm+ Tìm kiếm, lựa chọn các mối liên hệ tối thiểu cần thiết, sao cho thấy được có mối liên

hệ của các cái phải tìm với các dữ liệu xuất phát, từ đó hi vọng có thể rút ra cái cầntìm

- Bước thứ ba: Rút ra kết quả cần tìm (từ các mối liên hệ cần thiết đã xác lập được, tiếp tục luận giải, tính toán để rút ra kết quả cần tìm).

- Bước thứ tư: Kiểm tra xác nhận kết quả (ta thực hiện theo một hoặc một số cách sau đây):

+ Kiểm tra xem đã trả lời hết các câu hỏi, xét hết các trường hợp chưa

+ Kiểm tra lại xem tính toán có đúng không

+ Kiểm tra thứ nguyên xem có phù hợp không

+ Xem xét kết quả về ý nghĩa thực tế có phù hợp không

+ Kiểm tra kết quả bằng thực nghiệm xem có phù hợp không

+ Giải bài toán theo cách khác xem có cùng kết quả không

Đây là nội dung phương pháp chung nhất, có thể áp dụng cho mọi dạng toán vật lý.Tuỳ từng dạng toán cụ thể, có thể không tuân theo thứ tự cũng như sự đầy đủ của từngbước đã nêu Khi gặp những dạng toán cụ thể, học sinh cần vận dụng sáng tạo phươngpháp này để có kết quả tốt nhất

1.3.5 Lựa chọn và sử dụng bài tập vật lý nhằm phát triển tư duy, năng lực sáng tạo cho học sinh

1.3.5.1 Các nguyên tắc lựa chọn

- Các bài tập phải đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp (phạm vi chương “Nhiệthọc” Vật lý lớp 8) giúp học sinh nắm được phương pháp giải các loại bài tập điểnhình

- Mỗi bài tập phải là một mắt xích trong hệ thống bài tập, đóng góp một phần nào đóvào việc củng cố, hoàn thiện và mở rộng kiến thức

- Hệ thống bài tập cần bao gồm nhiều loại bài tập: bài tập giả tạo và bài tập có nộidung thực tế, bài tập luyện tập và bài tập sáng tạo, bài tập cho thừa hoặc thiếu dữ kiện,

…

- Bài tập có thể giải thích một hiện tượng chưa biết trên cơ sở các kiến thức đă biết(trả lời câu hỏi “Tại sao”) hoặc là bài tập hỏi thực hiện một hiện tượng thực đáp ứngnhững yêu cầu đă cho (trả lời câu hỏi “Làm như thế nào”)

1.3.5.2 Sử dụng hệ thống bài tập nhằm phát triển tư duy, năng lực sáng tạo cho học sinh

- Các bài tập được lựa chọn có thể sử dụng trong quá trình dạy học như: nêu vấn đề,hình thành kiến thức mới, củng cố, hệ thống hoá, kiểm tra và đánh giá kiến thức, kĩnăng của học sinh,…

- Trong tiến trình dạy học, việc giải hệ thống bài tập mà giáo viên đã lựa chọn thườngbắt đầu bằng những bài tập định tính hay những bài tập tập dượt, rồi cho học sinh giảinhững bài có nội dung phức tạp hơn như bài tập tập tính toán, bài tập đồ thị, bài tập thínghiệm Khi giải những bài tập tính toán tổng hợp, những bài tập có dữ kiện khôngđầy đủ, những bài tập sáng tạo có thể coi là sự kết thúc việc giải hệ thống bài tập

- Cần chú ý cá biệt hoá học sinh trong việc giải bài tập vật lý, thông qua các biện phápsau:

+ Biến đổi mức độ yêu cầu của bài tập ra cho các loại đối tượng học sinh khác nhau,thể hiện ở mức độ trừu tượng của đầu bài, loại vấn đề cần giải quyết, phạm vi và tínhphức hợp của các số liệu cần xử lý; loại và số lượng thao tác tư duy lôgic và các phépbiến đổi toán học cần sử dụng, phạm vi và mức độ các kiến thức, kỹ năng cần huyđộng

+ Biến đổi mức độ yêu cầu về số lượng bài tập cần giải, về mức độ tự lực của học sinhtrong quá trình giải bài tập

Chương 2: HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÝ NHẰM PHÁT TRIỂN TƯ DUY, NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH CHƯƠNG “NHIỆT HỌC” VẬT LÝ

LỚP 8 2.1 Nội dung kiến thức chương “Nhiệt học” lớp 8

Theo chương trình của bộ giáo dục và đào tạo thì chương nhiệt học Vật lý lớp 8 có

10 bài học tương ứng với từng nội dung cụ thể, và có 1 bài tổng kết chương, không cóbài thực hành nào Nội dung cụ thể là:

Bài 19: Các chất được cấu tạo như thế nào?

- Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt gọi là nguyên tử, phân tử

- Giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách

Bài 20: Nguyên tử, phân tử chuyển động hay đứng yên?

- Các nguyên tử, phân tử chuyển động không ngừng

- Nhiệt độ của vật càng cao thì các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chuyển độngcàng nhanh

Bài 21: Nhiệt năng

- Nhiệt năng của một vật là tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên vật

- Nhiệt năng của một vật có thể thay đổi bằng 2 cách: thực hiện công hoặc truyềnnhiệt

- Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật nhận thêm được hay mất bớt đi trong quá trìnhtruyền nhiệt Đơn vị của nhiệt năng và nhiệt lượng là jun (J)

Bài 22: Dẫn nhiệt

- Nhiệt năng có thể truyền từ phần này sang phần khác của một vật, từ vật này sang vậtkhác bằng hình thức dẫn nhiệt

- Chất rắn dẫn nhiệt tốt Trong chất rắn, kim loại dẫn nhiệt tốt nhất

- Chất lỏng dẫn nhiệt kém Chất khí dẫn nhiệt còn kém hơn chất lỏng

Bài 23: Đối lưu – bức xạ nhiệt

- Đối lưu là sự truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng hoặc khí, đó là hình thức truyềnnhiệt chủ yếu của chất lỏng và chất khí

- Bức xạ nhiệt là sự truyền nhiệt bằng các tia nhiệt đi thẳng Bức xạ nhiệt có thể xảy ra

cả ở trong chân không

Bài 24: Công thức tính nhiệt lượng

- Nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên phụ thuộc vào khối lượng, độ tăng nhiệt độcủa vật và nhiệt dung riêng của chất làm vật

-Công thức tính nhiệt lượng vật thu vào: , trong đó: Q là nhiệt lượng (J), m là khốilượng của vật (m), là độ tăng nhiệt độ của vật (0C hoặc 0K), c là nhiệt dung riêng củachất làm vật (J/kg.K)

- Nhiệt dung riêng của một chất cho biết nhiệt lượng cần thiết để làm cho 1kg chất đ1otăng thêm 10C

1 calo = 4,2 Jun

Bài 25: Phương trình cân bằng nhiệt

- Khi có hai vật truyền nhiệt cho nhau thì:

- Nhiệt truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn cho tới khinhiệt độ hai vật bằng nhau.

- Nhiệt lượng vật này toả ra bằng nhiệt lượng vật kia thu vào

- Phương trình cân bằng nhiệt: Qtoả = Qthu

Bài 26: Năng suất toả nhiệt của nhiên liệu

- Đại lượng cho biết nhiệt lượng toả ra khi 1kg nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn gọi lànăng suất toả nhiệt của nhiệt liệu

- Đơn vị của năng suất toả nhiệt là J/kg

- Công thức tính nhiệt lượng toả ra khi nhiên liệu bị đốt cháy: Q = q.m, trong đó: Q lànhiệt lượng toả ra (J), q là năng suất toả nhiệt của nhiên liệu (J/kg), m là khối lượngcủa nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn (kg)

Bài 27: Sự bảo toàn năng lượng trong cáchiệntượng cơ và nhiệt

- Cơ năng, nhiệt năng có thể truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hoá từ dạng nàysang dạng khác

- Định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng: năng lượng không tự sinh ra cũngkhông tự mất đi, nó chỉ truyền từ vật này sang vật khác, chuyển hoá từ dạng này sangdạng khác

Bài 28: Động cơ nhiệt

- Động cơ nhiệt là động cơ trong đó một phần năng lượng của nhiên liệu bị đốt cháyđược chuyển hoá thành cơ năng

- Hiệu suất của động cơ nhiệt :

Trong đó:

H là hiệu suất của động cơ (%)

A là công mà động cơ thực hiện được (J)

Q là nhiệt lượng và nhiên liệu cháy cung cấp cho động cơ (J)

Hiệu suất của động cơ nhiệt luôn bé hơn 100%

Bài 29: Tổng kết chương Nhiệt học

2.2 Hệ thống các bài tập Vật lý nhằm phát triển tư duy, năng lực sáng tạo cho học sinh chương “Nhiệt học” Vật lý 8

Dựa trên các nguyên tắc về chọn lựa và hệ thống bài tập đã nêu, chúng tôi đã hệ thống

và xây dựng được bài tập “Nhiệt học” lớp 8

2.2.1 Bài tập định tính

Bài 1: Một bạn học sinh nghiền nát một viên phấn thành các hạt phấn rất nhỏ Bạn này

nói những hạt nhỏ đó là các phân tử cấu tạo nên viên phấn Theo các bạn ý kiến này làđúng hay sai? Tại sao?

Sơ đồ hướng dẫn giải:

- Nguyên tử là hạt chất nhỏ

nhất

- Phân tử là một nhóm các nguyên tử kết hợp lại

Nguyên tử, phân tử

là gì?

Mắt thường có nhìn thấy các nguyên tử hay phân tử được không?

Khái quát hóa

Khi nghiền nát một viên phấn thành các hạt phấn nhỏ đó chưa phải là phân tử cấu tạo nên viên phấn, nó chỉ là những phần tử rất nhỏ của viên phấn

Trả lời:

Khi nghiền nát một viên phấn thành các hạt phấn nhỏ đó chưa phải là phân tử cấu tạonên viên phấn, nó chỉ là những phần tử rất nhỏ của viên phấn, ta không thể nhìn thấycác phân tử bằng mắt thường được vì chúng rất nhỏ

Bài 2: Người ta mài thật nhẵn bề mặt của một miếng đồng và một miếng nhôm rồi ép

chặt chúng vào nhau Sau một thời gian, quan sát thấy bề mặt của miếng nhôm cóđồng bám vào, còn bề mặt của đồng có nhôm bám vào Hãy giải thích hiện tượng?

Sơ đồ hướng dẫn giải:

Do các phân tử đồng và các phân tử nhôm giữa chúng có khoảng cách

và luôn chuyển động hỗn độn nên khi ép chặt vào nhau, chúng sẽ chuyển động và tự hòa lẫn vào nhau nên bề mặt đồng có nhôm bám vào và ngược lại

Khái quát hóa,

trừu tượng hóa

Giữa các phân tử có khoảng cách hay không?

Giữa các phân tử có khoảng cách

Phân tích

Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt gọi là nguyên tử, phân tử

Các chất được cấu tạo như thế nào?

Nguyên tử hay phân tử

có đứng yên không?

Các nguyên tử và phân tử không đứng yên mà chuyển động hỗn độn không ngừng về mọi phía

Suy luận

Trả lời:

Do các phân tử đồng và các phân tử nhôm giữa chúng có khoảng cách và luônchuyển động hỗn độn nên khi ép chặt vào nhau, chúng sẽ chuyển động và tự hòa lẫnvào nhau nên bề mặt đồng có nhôm bám vào và ngược lại

Bài 3: Có một học sinh cho rằng: Khi chuyển động nhiệt (chuyển động Brao) của

các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật càng nhanh thì động năng của vật càng lớn.Điều đó đúng hay sai? Tại sao?

Sơ đồ hướng dẫn giải

Động năng của một vật là cơ năng của vật do chuyển động

mà có

Động năng của một vật là gì?

Khối lượng của vật và vận tốc

của vật

Chuyển động nhanh hay chậm của các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật không ảnh hưởng đến động năng của vật

Phân tích

Suy luận

Khái quát hóa,

trừu tượng hóa

Kết luận sai

Khi chuyển động nhiệt (chuyển động Brao) của các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật càng nhanh thì nhiệt năng của vật càng lớn

Khi nhiệt độ tăng thì nhiệt năng của vật như thế nào?

Động năng của vật phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Trả lời:

Điều đó là sai:

Động năng của vật chỉ phụ thuộc vào khối lượng của vật và vận tốc của vật,chuyển động nhanh hay chậm của các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật không ảnhhưởng đến động năng của vật

Khi chuyển động nhiệt (chuyển động Brao) của các nguyên tử, phân tử cấu tạo nênvật càng nhanh thì nhiệt năng của vật càng lớn

2.2.2 Bài tập định lượng

Bài 1: Cần cung cấp một nhiệt lượng bằng bao nhiêu để đun sôi 5 lít nước ở 20 độ C,

biết ấm đựng nước làm bằng nhôm có khối lượng 200g (bỏ qua nhiệt lượng do môitrường ngoài hấp thụ) Biết nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là 4200J/kg.K

và 880J/kg.K, khối lượng riêng của nước là 1000kg/m3

Sơ đồ hướng dẫn giải

Giải:

Thể tích của nước: Vn = 5 lít = 5 dm3 = 0,005 m3

Khối lượng của nước: mn = Vn.Dn = 0,005.1000 = 5 (kg)

Nhiệt lượng thu vào của nước:

Bài 2: Đổ một lượng chất lỏng vào 2 lít nước đang sôi Ta được một hỗn hợp có khối

lượng 5 kg và nhiệt độ của hỗn hợp khi cân bằng là 65 độ C Hỏi nhiệt dung riêng của

Khối lượng nước Phân tích

Tính khối lượng của nước bằng công thức nào?

Suy luận

Để nước sôi thì những vật nào cần cung cấp nhiệt lượng nếu bỏ qua nhiệt lượng của môi trường?

Q = m.c.t Dựa vào dữ kiện đã cho em sử dụng công thức nào tính nhiệt

Cụ thể hoá

Tổng hợp

Tìm hiểu đề

Qntoả = Qclthu mn.cn.(t1n – t2n) = mcl.ccl.(t2cl

– t1cl)

Qntoả = mn.cn.(t1n –

t2n) Qclthu = mcl.ccl.(t2cl –

Xác định nhiệt lượng của nước và chất lỏng?

Những đại lượng nào ta

chất lỏng đó là bao nhiêu? Chất đó là chất gì? Biết rằng nhiệt độ ban đầu của nó là25,8 độ C và nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.độ.

So kết quả với bảng nhiệt dung riêng của các chất

Gọi mcl và mn là khối lượng của chất lỏng cần xác định nhiệt dung riêng và khối lượngcủa nước Ta có:

Khối lượng của chất lỏng: mcl = 5 – 2 = 3(kg)

Nhiệt lượng do nước toả ra: Qntoả = mn.cn.(t1n – t2n)

Nhiệt lượng do chất lỏng thu vào: Qclthu = mcl.ccl.(t2cl – t1cl)

Theo phương trình cân bằng nhiệt: Qntoả = Qclthu

Bài 3: Người ta trộn nước vào rượu, được một hỗn hợp có khối lượng 3kg ở nhiệt độ

Tính khối lượng nước và rượu đã pha biết rằng ban đầu rượu có nhiệt độ tR = 800C vànước có nhiệt độ tN = 200C Nhiệt dung riêng của rượu và nước lần lượt là cR =2500J/kg.K và cN = 4200J/kg.K

Sơ đồ hướng dẫn giải

Khái quát hoá,

trừu tượng hoá

Gọi mR và mN là khối lượng rượu và nước

Nhiệt lượng rượu tỏa ra là: QRt = mR.cR.(tR – )

Nhiệt lượng nước thu vào là:QNth = mN.cN.( - tN)

Khi có cân bằng nhiệt

Bài 1: Lập phương án thí nghiệm để chứng tỏ các chất được cấu tạo từ những hạt riêng

biệt, giữa chúng có khoảng cách từ các dụng cụ như: 2 ống nghiệm chia độ hình trụđường kính khoảng 2cm, 50ml nước, 50ml rượu

Sơ đồ hướng dẫn:

Giữa các nguyên tử hay phân

tử có khoảng cách

2 ống nghiệm chia độ hình trụ, đường kính khoảng 2cm, 50ml nước, 50ml rượu

Trong thực tế ta có nhìn thấy khoảng cách giữa phân

Em hãy xác địnhmục đích của thí nghiệm?Phân tích

Dùng ống nghiệm chia độ, đổ 50ml nước vào 1 ống, 50ml rượu vào 1 ống

Sau đó đổ từ từ 50ml rượu vào bình đựng 50ml nước rồi lắc nhẹ Khi đó không thu được 100ml hỗn hợp

Nêu phương án tiến hành thí nghiệm?

Giữa các nguyên tử hay phân tử tồn tại điều gì?

Không thể nhìn thấy

Thể tích hỗn hợp không đủ 100ml

Miêu tả hiện tượng xảy ra?

Hướng dẫn cách tiến hành: Dùng ống nghiệm chia độ, đổ 50ml nước vào 1 ống,

50ml rượu vào 1 ống Sau đó đổ từ từ 50ml rượu vào bình đựng 50ml nước rồi lắcnhẹ

Giải thích kết quả: Trên lý thuyết 50ml nước + 50ml rượu = 100ml nước và rượu.

Nhưng thực tế làm thí nghiệm thì thể tích hỗn hợp không đủ 100ml Chứng tỏ các chấtđược cấu tạo từ các hạt riêng biệt và giữa chúng có khoảng cách Mặt khác khoảngcách các phân tử nước khác với khoảng cách các phân tử rượu nên khi đổ vào nhau cácphân tử nước và rượu xen kẽ vào nhau dẫn tới thể tích hỗn hợp giảm