BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH TRẦN THỊ DIỆP DẠY HỌC BÀI TẬP CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÝ LỚP 10 CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO THEO LÝ THUYẾT PHÁT TRIỂN BÀI TẬP Chuyên ngành: Lí luận và P
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
TRẦN THỊ DIỆP
DẠY HỌC BÀI TẬP CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÝ LỚP 10 CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO THEO LÝ THUYẾT PHÁT TRIỂN BÀI TẬP
Chuyên ngành: Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Vật lí
Mã số: 60 14 01 11
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN THỊ NHỊ
Nghệ An, 2013
Trang 2LỜI CẢM ƠN
Tác giả luận văn xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới:
Ban giám hiệu, khoa sau đại học, quý thầy cô giáo khoa Vật lý trường Đại học Vinh cùng quý thầy cô giáo đã trực tiếp tham gia giảng dạy.
TS Nguyễn Thị Nhị, người đã tận tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian nghiên cứu hoàn thành luận văn.
Ban giám hiệu, thầy cô giáo tổ Vật lý, trường THPT Phạm Ngũ Lão - Huyện
Ân Thi - Tỉnh Hưng Yên đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong thời gian tiến hành thực nghiệp sư phạm.
Cuối cùng tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với gia đình, bạn bè đã hết lòng giúp đỡ, động viên tác giả hoàn thành luận văn này.
Nghệ An, tháng 8 năm 2013 Tác giả
Trần Thị Diệp
2
Trang 3MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN 2
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 4
LÝ THUYẾT PHÁT TRIỂN BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 4
Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 4
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” 27
VẬT LÝ LỚP 10 THEO THUYẾT PHÁT TRIỂN BÀI TẬP 27
KẾT LUẬN 86
TÀI LIỆU THAM KHẢO 87
PHỤ LỤC I 1
Câu 5 1
PHỤ LỤC II 2
PHỤ LỤC III 13
Trang 4BẢNG VIẾT TẮT
Viết tắt Cụm từ
BT Bài tập
BTCB Bài tập cơ bảnBTVL Bài tập vật ly
BTTH Bài tập tổng hợpDH Dạy học
DHVL Dạy học vật lyHS Học sinh
GV Giáo viên
SGK Sách giáo khoaSGV Sách giáo viênTHPT Trung học phổ thôngKHTN Khoa học tự nhiênKTCB Kiến thức cơ bảnPA Phương án
LTN Lớp thực nghiệmLĐC Lớp đối chứngLLDH Ly luận dạy học
4
Trang 5MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Hiện nay chúng ta đang bước vào những năm đầu của Thế kỷ 21, bước vào kỷnguyên của thời đại bùng nổ thông tin với nền kinh tế tri thức Xu thế hội nhập và pháttriển đòi hỏi giáo dục và đào tạo phải tích cực đổi mới về mọi mặt
Trước sự phát triển của thế giới, ngành giáo dục Việt Nam đang mang trênmình một trọng trách vô cùng to lớn, cần có những bước phát triển đúng hướng vànhảy vọt để tạo ra nguồn nhân lực trình độ cao, đáp ứng yêu cầu trong nước và hộinhập quốc tế Cung cấp nguồn nhân lực đặc biệt là nguồn nhân lực có trình độ caochính là sứ mệnh của ngành Giáo dục và Đào tạo
Để đáp ứng được những yêu cầu và đòi hỏi trên thì trong quá trình học tập tạinhà trường HS phải lĩnh hội được giá trị của tất cả các môn học nói chung và đối vớimôn Vật ly nói riêng Học Vật ly nhằm nhận thức được các đặc tính Vật ly của cáchiện tượng, những mối quan hệ khách quan có tính quy luật giữa chúng và vận dụng
Còn đối với BTVL nói riêng, nó hỗ trợ đắc lực cho việc củng cố, vận dụng, mở rộng
và hoàn thiện kiến thức ly thuyết đã học một cách sinh động có hiệu quả Bài tập có ynghĩa quan trọng trong việc kiểm tra đánh giá kiến thức, hình thành tính tự lực, tínhkiên trì, trong việc tìm tòi và khám phá cái mới, khả năng vận dụng kiến thức vào thựctiến đời sống một cách linh hoạt
Việc dạy Vật ly ở một số trường THPT hiện nay chưa phát huy được hết vai trò củaBTVL trong việc thực hiện các nhiệm vụ dạy học Một phần do đa số GV chỉ giao BT ở SGK
để HS tham khảo và xem đó là BT mẫu để HS làm các BT khác Do đó chưa phát huy đượctính sáng tạo của HS khi giải BTVL và khi áp dụng cũng không linh hoạt, nhất là khi cho BTkhác dạng thì HS lúng túng không giải quyết được Bên cạnh đó đa số HS hiện nay còn thụđộng trong việc học tập của mình, các em chỉ học xoay quanh những gì mà GV đã cung cấp ítkhi chủ động tự lực tìm tòi những điều mới lạ ngoài những thông tin mà GV đã cung cấp.Mặt khác một số HS sau thời gian học tập ở trường về nhà do phải giúp đỡ gia đình nênkhông có thời gian tự tìm tòi khám phá học hỏi thêm
Trang 6Bài tập Vật ly rất đa dạng và phong phú, tùy theo mục đích sử dụng mà chúng
ta có các cách phân loại khác nhau Chúng ta sẽ phân loại BTVL theo mức độ phứctạp: BTCB và BTTH BTCB chỉ chú trọng vào củng cố vận dụng những kiến thức, kỹnăng ở mức độ đơn giản còn BTTH giúp HS hình thành được kỹ năng giải toán, tư duyphát triển và khả năng tự lực giải các bài toán ở mức độ khó tất cả điều này có đượckhi HS biết cách sử dụng kiến thức tổng hợp trên nền tảng là những BTCB
Trong chương “Chất khí” Vật ly 10 chương trình nâng cao có rất nhiều bài tập
đa dạng và phong phú mà bản thân nó lại chứa đựng những hiện tượng xung quanhchúng ta nên nhu cầu giải BT sẽ kích thích tính tò mò ham học hỏi của HS Quá trìnhgiải bài tập HS phải sử dụng huy động tối đa lượng kiến thức của mình
Từ những lí do trên, trong khuôn khổ của luận văn, tôi chọn đề tài: “Dạy học bài tập chương “Chất khí” Vật lý lớp 10 chương trình nâng cao theo lý thuyết phát triển bài tập”.
2 Mục đích nghiên cứu
Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương “Chất khí” Vật ly 10 chươngtrình nâng cao theo ly thuyết phát triển bài tập Vật ly nhằm góp phần nâng cao chấtlượng dạy học chương này nói riêng và dạy học Vật ly ở trường THPT nói chung
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Bài tập vật ly
- Ly thuyết phát triển bài tập trong dạy học Vật ly ở trường THPT
- Quá trình dạy học vật ly
- Chương “Chất khí” Vật ly lớp 10 THPT chương trình nâng cao
4 Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng được hệ thống bài tập theo ly thuyết phát triển bài tập chương
“Chất khí” Vật ly 10 chương trình nâng cao đáp ứng các yêu cầu về tính khoa học, tính
sư phạm và sử dụng hệ thống BT đã xây dựng như đề xuất của luận văn thì có thể gópphần nâng cao chất lượng dạy học chương “Chất khí” nói riêng, dạy học Vật ly ởtrường THPT nói chung
5 Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu ly luận dạy học bài tập Vật ly ở trường phổ thông
- Nghiên cứu về ly thuyết phát triển bài tập Vật ly
2
Trang 7- Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa, chuẩn kiến thức, mục tiêu, cấu trúc,nội dung chương “Chất khí” Vật ly 10 chương trình nâng cao.
- Tìm hiểu thực trạng dạy học bài tập Vật ly ở một số trường THPT trên địa bànhuyện Ân Thi- Tỉnh Hưng Yên
- Xây dựng hệ thống BTVL theo ly thuyết phát triển bài tập chương “Chất khí”Vật ly lớp 10 chương trình nâng cao
- Đề xuất các phương án dạy học sử dụng hệ thống bài tập Vật ly đã xây dựngtheo ly thuyết phát triển bài tập
- Thực nghiệm sư phạm đánh giá kết quả nghiên cứu
6 Phương pháp nghiên cứu
6.1 Phương pháp nghiên cứu ly luận
6.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
6.3 Phương pháp thống kê toán học
7 Đóng góp mới của đề tài
- Luận văn góp phần hiện thực hóa ly thuyết phát triển bài tập trong dạy học bàitập Vật ly ở trường phổ thông
- Xây dựng được hệ thống 5 BTCB chương “Chất khí” Vật ly 10 chương trìnhnâng cao có 32 bài tập điển hình minh họa cho sự phát triển bài tập Vật ly
- Thiết kế 4 tiến trình dạy học gồm: 1 bài học luyện tập giải BTVL, 1 bài họctổng kết chương, 1 bài học giải BTVL ở nhà của HS, 1 bài học tự chọn học sinh khágiỏi theo ly thuyết phát triển BT phát huy chức năng LLDH của BTVL
8 Cấu trúc luận văn
Mở đầu
Nội dung
Chương 1 Ly thuyết phát triển bài tập trong dạy học vật ly ở trường phổ thông Chương 2 Xây dựng và sử dựng hệ thống bài tập chương “Chất khí” vật ly lớp
10 chương trình nâng cao theo ly thuyết phát triển bài
Chương 3 Thực nghiệm sư phạm.
Kết luận
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
Trang 8CHƯƠNG 1
LÝ THUYẾT PHÁT TRIỂN BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ
Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG
Bài tập là một phương tiện dạy học truyền thống phát huy có hiệu quả chứcnăng giáo dưỡng, giáo dục, phát triển và giáo dục kỹ thuật tổng hợp Chính vì vậy, dạyhọc bài tập Vật ly giữ vị trí đặc biệt quan trọng Trong chương này chúng tôi hệ thốnghóa những cơ sở lí luận về BTVL và giới thiệu một ly thuyết mới về dạy học BTVLđang được nghiên cứu, triển khai gần đây nhằm khai thác hiệu quả hơn các chức năng
lí luận dạy học của BTVL, đặc biệt là nâng cao tính chủ động học tập của HS tronghoạt động giải BTVL, biến học thành tự học
1.1 Bài tập trong dạy học vật lý
1.1.1 Định nghĩa bài tập
Bài tập vật ly được hiểu là một vấn đề đặt ra đòi hỏi phải giải quyết nhờ nhữngsuy lí lôgic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phươngpháp vật ly [20]
1.1.2 Vai trò của bài tập vật lý trong dạy học
BTVL có vai trò hết sức quan trọng, chúng được sử dụng trong DHVL vớinhững mục đích khác nhau được thể hiện như sau [20]:
a BTVL có thể được sử dụng như là phương tiện nghiên cứu tài liệu mới
BT tạo ra tình huống có vấn đề để bước vào bài học mới Bài tập có thể là điểmkhởi đầu dẫn dắt đến kiến thức mới: khi đã có trình độ toán học, nhiều khi các BTđược sử dụng khéo léo có thể dẫn HS đến những suy nghĩ về một hiện tượng mới hoặcxây dựng một khái niệm mới để giải thích hiện tượng mới do BT phát hiện ra
b BTVL là một phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức một cách sinh động cóhiệu quả
Khi giải các BT đòi hỏi HS phải ghi nhớ lại các công thức, định luật, kiến thức
đã học, có khi đòi hỏi phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức đã học trongmột chương, một phần hoặc giữa các phần nhờ đó HS sẽ hiểu rõ hơn, ghi nhớ vữngchắc các kiến thức đã học
c BTVL là một phương tiện rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng ly thuyết vàothực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát
4
Trang 9Có thể xây dựng rất nhiều BT có nội dung thực tiễn Khi giải các BT đó khôngchỉ làm cho HS nắm vững các kiến thức đã học, mà còn tập cho HS quen với việc liên
hệ ly thuyết với thực tế vận dụng kiến thức đã học giải quyết những vấn đề đặt ra trongcuộc sống như giải thích các hiện tượng cụ thể của thực tiễn, dự đoán hiện tượng cóthể xẩy ra trong thực tiễn ở những điều kiện cho trước
d BT là một phương tiện (công cụ) có tầm quan trọng đặc biệt trong việc rènluyện tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho HS
Giải bài tập vật ly là hình thức làm việc tự lực căn bản của HS Trong khi giảibài tập HS phải phân tích các điều kiện của đề bài, tự lực xây dựng những lập luận,phải huy động các thao tác tư duy để xây dựng những lập luận, thực hiện việc tínhtoán, có khi phải tiến hành thí nghiệm, thực hiện các phép đo xác định sự phụ thuộchàm số giữa các đại lượng, kiểm tra kết luận của mình Trong những điều kiện đó tưduy lôgic, tư duy sáng tạo của HS được phát triển, năng lực giải quyết vấn đề và nănglực làm việc độc lập của HS được nâng cao
e Thông qua giải BT có thể rèn luyện cho HS những đức tính tốt và tác phonglàm việc khoa học như: tính tự lực cao, tính kiên trì vượt khó, tính cẩn thận, tính táchợp, tính khiêm tốn học hỏi…
f BTVL là phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức kỹ năng của HS mộtcách chính xác
1.1.3 Phân loại bài tập vật lý
BTVL đa dạng và phong phú Người ta phân loại BTVL bằng nhiều cách khácnhau theo nhiều đặc điểm: theo nội dung, theo y nghĩa mục đích, theo chiều sâu củaviệc nghiên cứu vấn đề, theo phương thức giải, theo phương thức cho giả thiết, theomức độ khó của nhận thức [20]
1.1.3.1 Phân loại theo nội dung
- Các BT được sắp xếp theo các đề tài của tài liệu vật ly Người ta phân biệt cácbài tập về cơ học, về vật ly phân tử, về điện học,v.v Sự phân chia như vậy có tính quyước
- Người ta còn phân biệt các BT nội dung trừu tượng, BT nội dung cụ thể Nétnổi bật của BT trừu tượng là bản chất vật ly nêu bật lên, nó được tách ra và không lẫnlộn với các chi tiết không bản chất Ưu điểm của BT cụ thể là tính trực quan cao, gắnvới thực tế
- Các BT mà nội dung chứa đựng những thông tin về kỹ thuật, về sản xuất côngnông nghiệp, về giao thông, được gọi là những BT có nội dung kỹ thuật tổng hợp
Trang 10- BT có nội dung lịch sử, đó là những BT chứa đựng những kiến thức có đặcđiểm lịch sử: những dữ liệu và thí nghiệm vật ly cổ điển, về những phát minh, sángchế hoặc những câu chuyện có tích chất lịch sử.
- Bài tập vật ly vui cũng được sử dụng rộng rãi Nét nổi bật trong nội dung loại
BT này là sử dụng những sự kiện, hiện tượng kì lạ hoặc vui
1.1.3.2 Phân loại bài tập theo phương thức cho điều kiện hoặc phương thức
giải
a Bài tập định tính
Bài tập định tính là những BT khi giải, HS không cần phải thực hiện các phéptính phức tạp khi cần thiết chỉ làm những phép tính đơn giản, có thể tính nhẩm được.Muốn giải chúng HS phải thực hiện những phép suy luận lôgic, do đó phải hiểu bảnchất của các khái niệm, định luật vật ly và nhận biết được những biểu hiện của chúngtrong những trường hợp cụ thể Đa số các BT định tính yêu cầu HS giải thích hoặc dựđoán một hiện tượng xảy ra trong những điều kiện xác định
Bài tập định tính có rất nhiều ưu điểm về mặt phương pháp học Đưa được lythuyết vừa học lại gần với đời sống, thực tiễn xung quanh, các BT định tính làm tăngthêm ở HS hứng thú môn học, tạo điều kiện cho HS suy luận phát triển ngôn ngữ vật
ly Phương pháp giải những BT định tính bao gồm những suy ly lôgic dựa trên nhữngđịnh luật vật ly nên BT định tính là phương tiện rất tốt để phát triển tư duy lôgic cho
HS Việc giải những BT định tính rèn luyện cho HS hiểu sõ bản chất của các hiệntượng vật ly và những quy luật của chúng, dạy học HS biết áp dụng kiến thức vào thựctiễn Giải các BT định tính rèn luyện cho HS thao tác tư duy phân tích, như vậy tạo cơ
sở HS biết phân tích nội dung vật ly của một BT nói chung và BT tính toán nói riêng
Bài tập định tính được sử dụng ưu tiên hàng đầu sau khi học xong ly thuyết,trong khi luyện tập, ôn tập vật ly
Bài tập định tính thường có hai dạng: BT giải thích hiện tượng và BT dự đoánhiện tượng
b Bài tập tính toán
Bài tập tính toán là những BT muốn giải chúng ta phải thực hiện một loạt phéptính và kết quả thu được là đáp số định lượng, tìm giá trị một số đại lượng vật ly Bàitập tính toán được chia làm hai loại:
- Bài tập tính toán tập dượt là những BTCB, đơn giản, trong đó chỉ đề cập đếnmột hiện tượng, một định luật và sử dụng một vài phép toán đơn giản Nó có tác dụngcủng cố kiến thức cơ bản vừa học, giúp HS hiểu sõ y nghĩa định luật và công thức biểu
6
Trang 11diễn, sử dụng các đơn vị vật ly tương ứng và có thói quen cần thiết để giải BT phứctạp.
- Bài tập tính toán tổng hợp là loại BT muốn giải nó thì phải vận dụng nhiềukhái niệm, định luật, dùng nhiều công thức Kiến thức tích hợp nhiều nội dung kiếnthức trong một chương, một phần hoặc các phần của tài liệu vật ly Loại BT này giúp
HS đào sâu, mở rộng kiến thức, thấy được mối liên hệ giữa các kiến thức vật ly vớinhau, luyện tập phân tích những hiện tượng phức tạp ra thành những phần đơn giảntuân theo một định luật xác định
c Bài tập thí nghiệm
Bài tập thí nghiệm là loại BT yêu cầu xác định một đại lượng vật ly, cho biếtdụng cụ và vật liệu để sử dụng, yêu cầu HS giải BT hoàn toàn theo con đường thựcnghiệm hoặc là BT đòi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm chứng lời giải ly thuyết
Các BT thí nghiệm ở trường phổ thông thường các dụng cụ thiết bị thí nghiệm
có thể khai thác ở phòng thí nghiệm trong nhà trường hoặc HS sử dụng các thiết bị tựlàm BT thí nghiệm có thể là dạng BT thí nghiệm định tính hoặc dạng BT thí nghiệmđịnh lượng
Bài tập thí nghiệm có nhiều tác dụng tốt về mặt giáo dưỡng, phát triển trí tuệ,giáo dục kỹ thuật tổng hợp, đặc biệt bồi dưỡng năng lực thực nghiệm và làm sáng tỏmối quan hệ giữa ly thyết và thực tiễn
Bài tập thí nghiệm luôn gây được hứng thú cho HS, phát huy được tính tích cựctìm tòi, khám phá và sáng tạo
Có thể giải BT thí nghiệm bằng những thiết bị rất thông thường, đơn giản, bềngoài có vẻ kém hiệu quả trong việc gây hứng thú cho HS, song nếu khai thác lại có ynghĩa to lớn trong việc phát triển tư duy sáng tạo của HS
d Bài tập đồ thị
Bài tập đồ thị là những BT trong đó đối tượng nghiên cứu là những đồ thị biểudiễn sự phụ thuộc giữa các đại lượng vật ly Nó đòi hỏi HS phải biểu diễn quá trìnhcủa các hiện tượng nêu trong BT đồ thị Đồ thị là một hình thức biểu đạt mối quan hệgiữa các đại lượng vật ly, tương đương với cách biểu đạt bằng lời hay công thức.Nhiều khi nhờ vẽ được chính xác đồ thị biểu diễn các số liệu thực nghiệm mà ta có thểtìm được định luật vật lí mới Bởi vậy, các BT luyện tập sử dụng đồ thị có vị trí ngàycàng quan trọng trong DHVL
Bài tập đồ thị thường có 2 dạng
Trang 12- Dạng 1: Giả thiết cho đồ thị, đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa các đại lượng,thì phải đọc đồ thị đòi hỏi phải thông hiểu đồ thị đó, phân tích đặc điểm của sự phụthuộc trên từng phần của nó.
- Dạng 2: Từ thông tin giả thiết của BT cần phải vẽ đồ thị để giải BT Nếukhông cho đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa các đại lượng thì phải vẽ đồ thị theo giảithiết của BT hoặc theo các giá trị lấy từ các bảng riêng
e Bài tập nghịch lý và ngụy biện
Các bài tập nghịch ly và ngụy biện về vật ly là những BT loại đặc biệt màphương pháp giải chung nhất là phân tích và tìm ra nguyên nhân của sự hiểu sai cáckhái niệm, định luật và ly thuyết vật ly
Giải các BT này công việc đầu tiên phải làm bao giờ cũng là nghiên cứu lạichính khái niệm, định luật và ly thuyết vật ly mà BT đề cập đến Sau khi đối chiếuđúng nội dung và phạm vi vận dụng của tri thức vật ly tương ứng với nghịch ly vàngụy biện đề cập tới trong BT, ta sẽ bước sang giai đoạn đi tìm nguyên nhân của kếtluận trái ngược hoặc sai khác giữa những điều khẳng định trong BT với những điềuđáng ly phải xảy ra theo đúng như kết luận do tri thức hiểu đúng mang lại
Nguyên nhân của những sai lầm tiềm ẩn trong các nghịch ly và ngụy biện luôn
đa dạng cho nên các BT loại này bao giờ cũng có nhiều yếu tố mới, bất ngờ, dễ kíchthích sự tò mò, hiểu biết của người giải Các BT ngụy biện có tác dụng tích cực rènluyện năng lực tự đánh giá và kiểm tra mức lĩnh hội tri thức vật ly, còn các BT nghịch
ly có giá trị lớn phát triển sự khám phá, tìm tòi tri thức
1.1.3.3 Phân loại bài tập theo mức độ nhận thức
Ta có thể phân chia BTVL làm hai loại:
- Bài tập luyện tập: ôn tập kiến thức, rèn luyện các kỹ năng áp dụng những kiếnthức xác định giải các BT theo một khuôn mẫu đã có
- Bài tập sáng tạo về vật ly: dùng cho việc bồi dưỡng các phẩm chất tư duy sángtạo như: tính linh hoạt, mềm dẻo, độc đáo, nhạy cảm Tính sáng tạo thể hiện ở chỗkhông có angôrit cho việc giải BT, đề bài che dấu dữ kiện khiến người giải không thểliên hệ tới một angôrit đã cho Với BT sáng tạo người giải phải vận dụng kiến thứclinh hoạt trong tình huống mới
1.1.4 Phương pháp giải bài tập vật lý
Việc rèn luyện cho HS biết cách giải bài tập một cách khoa học, đảm bảo đi đếnkết quả một cách chính xác là một việc rất cần thiết Nó không những giúp HS nắm
8
Trang 13vững kiến thức mà còn rèn luyện kỹ năng suy luận lôgic, làm việc một cách khoa học,
có kế hoạch
BTVL rất đa dạng, cho nên phương pháp giải cũng rất phong phú Tuy nhiên,
có thể vạch ra một dàn chung gồm những bước chính sau đây [16]:
1.Tìm hiểu đầu bài
Bước này bao gồm việc xác định y nghĩa vật ly của các thuật ngữ, phân biệt đâu
là ẩn số, đâu là dữ kiện Trong nhiều trường hợp, ngôn ngữ trong bài không hoàn toàntrùng với ngôn ngữ dùng trong lời phát biểu các định nghĩa, các định luật, các quy tắcvật ly, cần phải chuyển sang ngôn ngữ vật ly tương ứng thì mới dễ áp dụng các địnhnghĩa, quy tắc, định luật vật ly
Với những bài tập tính toán, sau khi tìm hiểu đầu bài, cần dùng các ky hiệu đểtóm tắt đầu bài cho gọn
Trong trường hợp cần thiết, phải vẽ hình để diễn đạt những điều kiện của đầubài Nhiều khi hình vẽ giúp HS dễ nhận biết diễn biến của hiện tượng, mối quan hệgiữa các đại lượng
2 Phân tích hiện tượng
Trước hết là nhận biết những dữ kiện cho đầu bài có liên quan đến những kháiniệm nào, hiện tượng nào, quy tắc nào, định luật nào trong vật ly Xác định các giaiđoạn diễn biến của hiện tượng nêu trong đầu bài, mỗi giai đoạn bị chi phối bởi nhữngđặc tính nào, định luật nào Cần phải hình dung rõ toàn bộ diễn biến của hiện tượng vàcác định luật chi phối nó trước khi xây dựng bài giải cụ thể Có như vậy mới hiểu rõđược bản chất của hiện tượng, trách được sự mò mẫm, máy móc áp dụng các côngthức
3 Xây dựng lập luận
Thực chất của bước này là tìm quan hệ giữa ẩn số phải tìm với các dữ kiện đãcho Đối với những bài tập tổng hợp phức tạp, có hai phương pháp xây dựng lập luận
để giải: phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp
Theo phương pháp phân tích thì xuất phát từ ẩn số của BT, tìm ra mối quan hệgiữa ẩn số đó với một đại lượng nào đó theo định luật đã xác định ở bước 2, diễn đạtbằng một công thức có chứa ẩn số Sau đó, tiếp tục phát triển lập luận hoặc biến đổicông thức này theo các dữ kiện đã cho Cuối cùng, tìm được một công thức chỉ chứamối quan hệ giữa ẩn số với các dữ kiện đã cho
Theo phương pháp tổng hợp thì trình tự làm ngược lại: điểm xuất phát khôngphải từ ẩn số mà từ những dữ kiện của đầu bài, xây dựng hoặc biến đổi các công thức
Trang 14diễn đạt mối quan hệ giữa các dữ kiện đã cho với các đại lượng khác để tiến dần đếncông thức cuối cùng có chứa ẩn số và các dữ kiện đã cho.
Cả hai phương pháp đều có giá trị, nhiều khi chúng bổ sung cho nhau Tuynhiên, trong giai đoạn đầu của quá trình vận dụng kiến thức để giải thì phương phápphân tích dễ thực hiện hơn đối với HS vì mục tiêu của lập luận rõ ràng hơn
4 Biện luận
Trong bước này, ta phải phân tích kết quả cuối cùng để loại bỏ những kết quảkhông phù hợp với điều kiện đầu BT hoặc không phù hợp với thực tế Việc biện luậnnày cũng là một cách để kiểm tra sự đúng đắn của quá trình lập luận Đôi khi, nhờ sựbiện luận này mà HS có thể tự phát hiện ra những sai lầm của quá trình lập luận, do sự
vô ly của kết quả thu được
Việc giải tất cả các loại BT đều phải trải qua bước 1 và bước 2 để không rơi vào
sự mò mẫm, quanh co trong các bước sau Tuy nhiên, việc xây dựng lập luận có thể cónhững nét khác nhau
1.1.5 Các cách hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý
1.1.5.1 Hướng dẫn giải theo mẫu (hướng dẫn Algôrit)
Sự hướng dẫn hành động theo mẫu thường được gọi là hướng dẫn Algôrit Ởđây hướng dẫn Algôrit được dùng với y nghĩa là một quy tắc hành động hay mộtchương trình hành động được xác định một cách rõ ràng, chính xác và chặt chẽ, chỉcần thực hiện theo trình tự mà quy tắc đã chỉ ra thì chắc chắn sẽ đến kết quả
Hướng dẫn Algôrit là hướng dẫn chỉ rõ cho HS hành động cụ thể cần thực hiện
và trình tự thực hiện các hành động đó để đạt kết quả mong muốn Những hành độngnày được coi là hành động sơ cấp phải được HS hiểu một cách đơn giản và HS là nắmvững
Kiểu hướng dẫn Algôrit không đòi hỏi học sinh tự mình tìm tòi xác định cáchành động cần thực hiện để giải quyết vấn đề đặt ra, mà chỉ đòi hỏi học sinh chấp hànhcác hành động mà GV chỉ ra, cứ theo đó HS sẽ giải được các BT đã cho Kiểu hướngdẫn này đòi hỏi GV phải phân tích một cách khoa học việc giải bài toán để xác địnhmột trình tự chính xác, chặt chẽ của các hành động cần thực hiện để giải các BT Cầnđảm bảo cho các hành động đó là hành động sơ cấp đối với HS, nghĩa là kiểu hướngdẫn này đòi hỏi phải xây dựng được Algôrit bài toán
Kiểu hướng dẫn Algôrit thường được áp dụng khi cần dạy cho HS phương phápgiải một BT điển hình nào đó, nhằm luyện tập cho HS kỹ năng giải một loại bài toán
10
Trang 15xác định Người ta xây dựng các Algôrit giải cho từng loại bài toán cơ bản, điển hình
và luyện tập cho HS kỹ năng giải các bài toán đó dựa trên việc làm cho HS được cácAlgôrit giải
Kiểu hướng dẫn Algôrit có ưu điểm là bảo đảm cho HS giải bài toán đã cho mộtcách chắc chắn, nó giúp cho việc rèn luyện kỹ năng giải bài toán của HS có hiệu quả.Tuy nhiên, nếu chỉ hướng dẫn HS luôn luôn áp dụng kiểu Algôrit để giải bài toán thì
HS chỉ quen chấp hành những hành động đã được chỉ dẫn theo mẫu đã có sẵn, do vậy
ít có tác dụng rèn luyện cho HS khả năng tìm tòi, sáng tạo và sự phát triển tư duy bịhạn chế
1.1.5.2 Hướng dẫn tìm tòi (Ơrixtic)
Hướng dẫn tìm tòi là kiểu hướng dẫn mang tính chất gợi y cho HS suy nghĩ, tìmtòi, phát hiện cách giải quyết vấn đề Ở đây không phải là GV chỉ dẫn cho HS chấp hànhcác hành động theo hướng đã có để đi đến kết quả, mà GV gợi mở để HS tự tìm cáchgiải quyết, tự xác định các hành động cần thực hiện để đạt kết quả
Kiểu hướng dẫn tìm tòi được áp dụng khi cần giúp đỡ HS vượt qua khó khăn đểgiải quyết được bài toán, đồng thời vẫn đảm bảo được yêu cầu phát triển tư duy cho
HS, tạo điều kiện để HS tự lực tìm tòi cách giải quyết
Ưu điểm của kiểu hướng dẫn này là tránh được tình trạng GV làm thay cho HStrong việc giải BT Nhưng vì kiểu hướng dẫn này đòi hỏi HS phải tự lực tìm cách giảiquyết chứ không chỉ chấp hành theo mẫu nhất định đã được chỉ ra, nên không phải baogiờ cũng bảo đảm cho HS giải được bài toán một cách chắc chắn Khó khăn của kiểuhướng dẫn này chính là ở chỗ hướng dẫn của GV phải làm sao không đưa HS đến chỗthừa Sự hướng dẫn như vậy nhằm giúp HS trong việc định hướng suy nghĩ vào phạm
vi cần tìm tòi, chứ không thể ghi nhận tái tạo cái có sẵn
1.1.5.3 Định hướng khái quát chương trình hóa
Định hướng khái quát chương trình hoá cũng là sự hướng dẫn cho HS tự tìm tòicách giải quyết vấn đề Nét đặc trưng của kiểu hướng dẫn này là GV hướng dẫn hoạtđộng tư duy của HS theo đường lối khái quát của việc giải quyết vấn đề Sự địnhhướng ban đầu đòi hỏi sự tự lực tìm tòi giải quyết vấn đề của HS Nếu HS không đápứng được thì giúp đỡ tiếp theo của GV là sự định hướng khái quát ban đầu, cụ thể hoáthêm một bước bằng cách gợi y thêm cho HS để thu hẹp phạm vi tìm tòi, giải quyết
Trang 16cho vừa sức với HS Nếu HS vẫn không đủ khả năng tự lực tìm tòi giải quyết thì sựhướng dẫn của GV trở thành hướng dẫn theo mẫu để đảm bảo cho HS hoàn thànhđược yêu cầu một bước, sau đó yêu cầu HS tự lực tìm tòi giải quyết bước tiếp theo.Nếu cần GV giúp đỡ thêm cho đến khi giải quyết xong vấn đề đặt ra Kiểu hướng dẫnnày được áp dụng khi có điều kiện hướng dẫn tiến trình hoạt động giải bài toán của
HS, nhằm giúp HS tự giải được bài toán đã cho, đồng thời dạy cho HS cách suy nghĩtrong quá trình giải bài toán
Kiểu hướng dẫn này có ưu điểm kết hợp được việc thực hiện các yêu cầu:
- Rèn luyện tư duy của học sinh trong quá trình giải toán
- Đảm bảo để HS giải được bài toán đã cho
Để làm tốt thì yêu cầu GV phải theo sát tiến trình hoạt động giải toán và có sựđiều chỉnh thích hợp với từng đối tượng HS
1.1.6 Các hình thức dạy học bài tập vật lý ở trường phổ thông [20]
1.1.6.1 Bài tập trong tiết học kiến thức mới
Trong các tiết học tài liệu mới người ta thường dành trung bình khoảng 30%thời gian cho việc giải bài tập ở đầu hoặc cuối tiết học
Vào đầu tiết học, các bài tập thường được sử dụng để kiểm tra kiến thức của HShoặc để củng cố tài liệu đã học Thông thường GV thường sử dụng các biện pháp sau:
- GV gọi HS lên bảng và yêu cầu từng em giải BT do GV ra
- Một vài HS giải BT trong vở hoặc lên những tờ giấy
- Trước khi học kiến thức mới cho cả lớp làm bài viết trong 10-15 phút
Ưu điểm: kiểm tra một cách linh hoạt kiến thức của học sinh, nâng cao y thứctrách nhiệm của học sinh đối với việc học tập tiết kiệm được thời gian
Nhược điểm: Nhiều khi chúng chiếm mất phần khá lớn thời gian học có hiệuquả nhất của tiết học và thường hay vỡ kế hoạch, không đảm bảo được thời gian họckiến thức mới
Các BT cho đầu tiết học, trước khi học kiến thức mới không thể cồng kềnh Khinghiên cứu tài liệu mới tùy theo nội dung của tài liệu và phương pháp dạy học các BT
có thể là một phương tiện đóng vai trò minh họa cho kiến thức mới hoặc là phươngtiện chủ yếu rút ra kết luận mới
12
Trang 17Khi củng cố tài liệu mới, GV thường phân tích các BT trước cả lớp hoặc cho
HS tự làm bài viết Khó khăn chủ yếu là làm sao cho tất cả HS đều tích cực tự lực làmviệc và GV kịp thời nhận được những thông tin về các kết quả đó Để khắc phục khókhăn đó khi học tài liệu mới trước khi kết thúc tiết học 10-12 phút GV ra BT về nhàcho HS trong đó GV hướng dẫn một hoặc hai bài và yêu cầu HS giải các bài này.Đồng thời cho HS biết sẽ thu vở chấm trước khi hết tiết học 2-3 phút Khi đó nó sẽkích thích tích tự lực của học sinh để đạt điểm tốt
1.1.6.2 Bài tập trong tiết luyện tập
Trong những tiết giải BT người ta thường dùng chủ yếu hai hình thức tổ chứclàm việc của lớp là: giải BT trên lớp để HS theo dõi chung hoặc là HS tự làm BT vào
vở Người ta thường áp dụng hình thức thứ nhất khi phân tích những kiểu bài tập mớihoặc khi GV cần giới thiệu cho HS những kiến thức mới về phương pháp giải BT Cònhình thức thứ hai chủ yếu là để hình thành kĩ năng và kĩ xảo thực hành cũng như đểkiểm tra kết quả học tập của HS
GV phải giải thích cho HS các nguyên tắc giải những loại BT mới bằng trìnhbày mẫu như là sự trình bày trong khi giới thiệu tài liệu ly thuyết mới Thường là saukhi HS đã lĩnh hội được các kiến thức cần vận dụng để giải loại BT mới, GV phân tíchmột bài tập mẫu không quá phức tạp và làm cho HS hiểu sõ angôrít giải BT mẫu đểvận dụng vào thực hành BT giao cho HS làm phải vừa sức đồng thời phải phức tạpđúng mức và gây được hứng thú Điều này đòi hỏi phải có một phương pháp phân biệt
HS Tùy theo trình độ của HS ta có thể cho HS làm những BT riêng ghi trên nhữngtấm phiếu hoặc ra cho toàn lớp một số BT với mức độ phức tạp tăng dần và yêu cầumỗi HS làm những bài mà mình cảm thấy vừa sức Qua đây ta thấy cách thứ hai tốthơn trong tiết luyện tập Nó làm cho việc phân tích bài tập đã giải được dễ hơn và gâyđược không khí thi đua trong học tập
Trong tiết luyện tập về BT phải tích cực hóa tối đa hoạt động nhận thức của tất
cả HS bằng cách sử dụng các phương pháp sư phạm sau đây:
- Nêu mục đích của việc giải BT để chỉ cho HS thấy tầm quan trọng và sự cầnthiết của việc luyện tập
- Đưa ra một giả thuyết hoặc một vài giả định có thể mâu thuẫn nhau, nhờ đóthu hút được sự chú y của HS Những BT nêu ra những y kiến mâu thuẫn nhau hoặc
Trang 18làm bật ra những sai lầm và thiếu sót HS thường mắc phải trong học tập, qua đó kíchthích hứng thú đặc biệt của HS.
- Sử dụng bài tập vui, yếu tố vui trong nội dung bài tập làm cho HS thích thú vàbớt mệt mỏi trong học tập
- Sử dụng tài liệu trực quan và các thí nghiệm vật ly Muốn HS hiểu đầy đủ giải thiếtcủa BT hoặc muốn trong khi làm bài tập HS lĩnh hội thêm được các kiến thức, bổ sung vềcác hiện tượng vật ly và các dụng cụ thì nên sử dụng rộng rãi hơn phương tiện này
- Kết hợp đúng đắn làm việc tập thể và cá nhân ở trong lớp
- Gọi HS lên bảng để giải bài tập
- Cho HS lập các BT Việc cho HS tự mình lập các BT là một biện pháp rất cóích Muốn vậy GV thường yêu cầu HS không những sửa và bổ sung câu trả lời của bạnmình trên lớp mà còn đặt ra các câu hỏi hoặc ra các BT không phức tạp theo những đềtài mà GV nêu lên Công việc này thì có thể làm ngày ở lớp hoặc về nhà Các BT nàyphải được GV kiểm tra và những bài hay nhất thì cho toàn lớp làm
1.1.6.3 Bài tập trong tiết ôn tập
Trong các tiết ôn tập người ta thường dùng các BT mà HS chưa nắm vững mộtcách hoàn toàn, các BT đi sâu giải thích các hiện tượng vật ly, các BT cho phép kháiquát hóa tài liệu của đề tài và các bài tập tổng hợp liên hệ tài liệu của một số đề tài
Khi cho HS giải các bài tập tổng hợp trong các tiết ôn tập ở cuối các chươngtrình hoặc cuối giáo trình, GV có dịp khắc sâu thêm kiến thức cho HS, hệ thống hóacác khái niệm, định luật, công thức cần nắm vững để vận dụng khi giải BT và lưu ythêm HS những điểm quan trọng về phương pháp giải các loại BT tương ứng với cáckiến thức đó
1.1.6.4 Trong bài học kiểm tra đánh giá
Các BT kiểm tra là những bài làm độc lập dưới một hình thức đặc biệt Nét nổibật của loại bài này là HS làm việc hoàn toàn độc lập Trong các bài kiểm tra người tathường cho HS các phương án lựa chọn
Các BT kiểm tra thường là những bài tổng hợp bao gồm những đề tài lớn (đượclàm trong cả tiết) hoặc những bài làm thời gian ngắn (bài làm chớp nhoáng), gồmnhững BT và câu hỏi về một kiến thức vừa mới học được dự định làm trong một phầncủa tiết học Những bài kiểm tra chớp nhoáng giúp GV kiểm tra được trình độ hiểu
14
Trang 19biết của HS về bản chất vật ly của tài liệu đang học và BT không đòi hỏi nhiều côngphu tính toán.
Trong nhiều trường hợp người ta thực hiện việc kiểm tra, giải BT bằng cáchcho HS chọn câu trả lời đúng trong số các câu trả lời đã cho sẵn Để đánh giá nhanhkết quả bài làm của HS người ta thường cho HS dùng một phương tiện khi làm bài lànhững tấm đục lỗ
Trong những bài kiểm tra tổng kết có nhiều bài phức tạp hơn đòi hỏi HS phảiđộng não nhiều Trong đó có thể có những BT thiếu hoặc thừa dữ kiện hoặc có một vàiđiểm tinh tế nào đó đòi hỏi HS phải biết phân tích giả thiết của BT Nhưng trong mọitrường hợp đề bài kiểm tra phải vừa sức và bao gồm những tài liệu chủ yếu mà HS đãlĩnh hội được
1.1.6.5 Bài tập trong các buổi ngoại khóa
Một trong những hình thức phổ biến nhất của công tác ngoại khóa về vật ly lànhóm giải BT Việc tổ chức những nhóm giải BT như vậy có tác dụng tích cực trựctiếp đến kết quả học tập của HS Ở những buổi ngoại khóa nên phân tích các BT khóhơn mà HS có thể gặp trong các kỳ thì HS giỏi hoặc thi vào đại học
Để cho công việc nhóm phong phú và hào hứng thì phải đặt nhiều mục đích:phát triển thế giới quan của HS, giới thiệu với HS những phương pháp khoa học nhậnthức tự nhiên, trang bị cho HS những kỹ xảo không chỉ về toán học mà cả về thựcnghiệm Do vậy trong những buổi làm BT nhóm không những làm những BT tươngđối khó mà còn phải sử dụng cả những bản tổng kết, những bản báo cáo về y nghĩathực tế của các hiện tượng được nghiện cứu, thực hành vật ly
Các buổi thi HS giỏi vật ly là một trong những phương thức học ngoại khóa phổbiến nhất về giải BT Những cuộc thi này làm phát triển ở HS sự ham hiểu biết và cóthể giúp cho nhiều em HS tìm được chí hướng của mình Các bài thi HS giỏi cơ bản làgồm những vấn đề thích hợp với những kiến thức của HS ở lớp nhất định, nhưng cũng
có nhiều bài thi có thể ra cho những lớp khá nhau, chẳng hạn cho lớp 10 và 11
1.2 Lý thuyết phát triển bài tập vật lý [13]
1.2.1 Khái niệm phát triển bài tập vật lý
BTCB: là bài tập mà khi giải chỉ cần sử dụng một đơn vị kiến thức cơ bản (mộtkhái niệm hoặc một định luật vật ly), có sơ đồ cấu trúc như sau :
Trang 20BTTH: là bài tập mà khi giải cần sử dụng từ hai đơn vị kiến thức trở lên Nhưvậy, BTTH là tổ hợp các BTCB Thực chất của việc giải BTTH là việc nhận ra cácBTCB trong các BTTH đó.
Phát triển bài tập là biến đổi một BTCB thành các BTTH theo các phương án khácnhau
1.2.2 Tại sao trong dạy học BTVL cần vận dụng lý thuyết phát triển BTVL?
Vai trò của BTVL trong dạy học vật ly là hết sức quan trọng, việc sử dụngchúng trong giờ học lại càng quan trọng trong việc phát triển tính tích cực nhận thứccủa HS
Để nâng cao hiệu quả của một giờ dạy BTVL và đặc biệt nâng cao hiệu quả củaBTVL vừa giải, chúng ta không nên thỏa mãn với việc tìm ra lời giải và đáp số mà hãynhìn nhận BT vừa chứa dưới góc độ khác nhau, với những lời giải khác nhau (nếu có),hãy xem xét y nghĩa các số liệu, đối chiếu chúng với thực tế, rút ra những nhận xét bổích, chỉ ra được mấu chốt của từng lời giải, đâu là cái mới, cái cũ, Nói cách khác,chúng ta phải mổ xẻ BT vừa giải cũng như lời giải BT đó để tìm ra cái mới trong đó
Mặt khác, trong thực tế dạy học HS thường gặp nhiều BT cùng dạng tuy chúng
có thể khác nhau về cách diễn đạt nhưng lại dùng những công thức, kiến thức giốngnhau để lập luận và tìm ra lời giải Nếu như vậy thì sẽ không hiệu quả khi chúng ta yêucầu học sinh cứ giải hết BT này đến BT khác trong cùng một dạng, nó vừa mất thờigian, dễ dẫn đến nhàm chán và không phát huy được các đối tượng HS khá giỏi Chính
vì vậy, cần chọn BT điển hình, sau đó thông qua BT điển hình nhận xét, đánh giá chỉ ralời giải cho các BT khác
Trong tài liệu tham khảo HS thường gặp các bài toán phức tạp mà khi giảichúng, buộc các em phải chia thành các BT nhỏ để giải, đó là các BTCB Việc chuyểnBTTH thành các BTCB là công việc khó khăn nhất của HS vì các em khó phát hiệnmình gặp bao gồm những BTCB nào Thế thì chúng ta hãy xuất phát từ BTCB và biến
16
Trang 21nó thành BTTH (mở rộng bài tập) Nếu làm được điều này thì khi gặp những BTTH,các bài tập cùng dạng với bài tập vừa giải học sinh dễ dàng tìm ra lời giải Nói như vậy
có nghĩa là thông qua BTCB học sinh nắm được BTTH, thông qua lời giải BTCB họcsinh có lời giải BTTH
Phát triển BTCB thành BTTH làm cho HS không chỉ nắm được một BT màthông qua đó nắm được nhiều BT nữa, HS không những nắm kiến thức một cách chắcchắn và sâu sắc mà còn làm tăng sự hứng thú, năng lực làm việc độc lập, tích cực nhậnthức của HS Vì ở đây HS vừa cố gắng hoàn thành nhiệm vụ cho mình bằng cách tựđặt ra các đề BT Lúc này GV chỉ đóng vai trò làm trọng tài và cố vấn là chủ yếu
Tuy nhiên, trong các giờ dạy BT không nên phức tạp BT quá nhiều và mất thờigian cho công việc này Chúng ta nên phân bố thời gian một cách hợp ly để hoàn thànhnhiệm vụ hướng dẫn HS giải BT, đó là củng cố kiến thức cũ, giúp HS nắm kiến thứcmới, phát triển năng lực làm việc độc lập, tích cực nhận thức đồng thời giúp HS nắmbắt thêm những dạng toán tương tự, những BTTH trên cơ sở những BTCB vừa giải
1.2.3 Các phương án phát triển bài tập vật lý
Theo tác giả Phạm Thị Phú [13], việc phát triển BTVL cần phải trải qua cáchoạt động: Chọn BTCB, phân tích cấu trúc của BTCB, mô hình hoá BTCB, phát triểnBTCB theo 5 phương án khác nhau
Việc chọn BTCB là hành động có tính quyết định cho việc củng cố kiến thức,
kỹ năng nào? Hành động này bao gồm việc:
- Xác định mục tiêu: cần củng cố kiến thức cơ bản nào? Nội dung của kiến thức
đó, phương trình liên hệ các đại lượng, công thức biểu diễn,
- Chọn hoặc đặt đề bài tập
- Xác định dữ kiện, ẩn số
- Mô hình hoá đề bài và hướng giải
Từ BTCB, có thể phát triển thành những BTTH muôn hình, muôn vẻ Về mặt lyluận, có thể khái quát thành năm hướng phát triển bài tập như sau:
Phương án 1 Hoán vị giả thiết và kết luận của BTCB để được BTCB khác có
độ khó tương đương
Trang 22Phương án 2 Phát triển giả thiết BTCB
Dữ kiện bài toán không liên hệ trực tiếp với ẩn số bằng phương trình biểu diễnkiến thức cơ bản mà kiên hệ gián tiếp thông qua cái chưa biết trung gian a, b, nhờphương trình biểu diễn kiến thức cơ bản khác Phát triển giả thiết BTCB là thay giảthiết của bài tập đó bằng một số BTCB khác buộc tìm các đại lượng trung gian là cáichưa biết liên hệ dữ kiện với ẩn số
- Mức độ phức tạp phụ thuộc vào số bài toán trung gian (số cái chưa biết) Tuỳthuộc vào đối tượng học sinh mà tăng hoặc giảm số bài toán trung gian
Phương án 3 Phát triển kết luận BTCB
18
Trang 23- Cái cần tìm (ẩn số) không liên hệ trực tiếp với dữ kiện bằng một kiến thức cơbản mà thông qua các ẩn số trung gian Phát triển kết luận là thay kết luận của BTCB
bằng một số BTCB trung gian để tìm ẩn số trung gian X, Y, liên kết dữ liệu a, b, c
Phương án 5 Đồng thời phát triển giả thiết, kết luận và hoán vị giả thiết kết
luận (kết hợp cả 4 hướng trên)
Trang 241.2.4 Quy trình xây dựng BTVL một chương theo lý thuyết phát triển BTVL
[13]
1 Giáo viên xác định hệ thống BTCB của chương
- Xác định nội dung kiến thức cơ bản của chương
- Lựa chọn BTCB
- Mô hình hoá bài tập
2 Giáo viên khái quát hoá phương pháp giải BTCB và phân tích bài tập Các dữkiện a,b,c liên hệ với x bằng những phương trình, kiến thức cơ bản là f(a,b,c) = f.Nắm được phương trình này sẽ giải quyết được hàng loạt bài tập khác
3 Giáo viên phát triển bài tập bằng cách hoán vị giả thiết, kết luận để đượcBTCB có độ khó tương đương
5 Giáo viên phát triển BTCB theo hướng phát triển giả thiết hoặc phát triển kết
luận, giáo viên có thể phân tích: nếu trong BTCB không cho a mà cho a 1 , a 2 , a 3 (a liên
hệ với a 1 , a 2 , a 3 bằng kiến thức cơ bản mà học sinh đã học) thì các em có giải được
20
Trang 25không? Từ đó em hãy đặt lại vấn đề bài tập đã cho, các em học sinh khá có thể thamgia xây dựng bài mới.
6 Giáo viên hướng dẫn phát triển bài tập theo cách phát triển đồng thời giảthiết, kết luận hoặc phát triển kết luận và hoán vị chúng Ở giai đoạn này tính tự lựccủa HS đã được nâng lên về chất: HS vừa là người đặt vấn đề, vừa là người giải quyếtvấn đề
1.2.5 Quy trình thiết kế bài học bài tập vật lý theo lý thuyết phát triển bài tập
Thiết kế BTVL theo ly thuyết phát triển DHVL thực hiện theo các quy trìnhsau:
- Xác định rõ mục tiêu của tiết bài tập vật ly
- Lựa chọn nội dung: GV lựa chọn các bài tập sao cho phù hợp với nội dungcủa tiết dạy và phù hợp với năng lực của học sinh
- Xác định hoạt động cụ thể GV xác định các hoạt động cụ thể để chuyển tảinội dung đến học sinh bằng phương pháp phù hợp Cần xây dựng hệ thống câu hỏi đểhướng dẫn HS trong từng hoạt động cụ thể nhằm kích thích tính tò mò ham học hỏicủa HS qua đó phát triển tư duy sáng tạo của HS Cụ thể các hoạt động sau:
+ Hoạt động 1: Trước hết yêu cầu HS giải các BTCB; phân tích các BTCB Sau
đó vẽ sơ đồ biểu diễn mối quan hệ giữa giả thiết và kết luận qua đó phát triển bài tậptheo PA 1 hoán vị giả thiết và kết luận Học sinh tự đặt BT theo phương án 1và giảicác BT theo phương án 1 Giáo viên giúp đỡ nếu HS gặp khó khăn
+ Hoạt động 2: GV phát triển BTCB theo phương án 2 (phát triển giả thiết) vàtường minh quá trình giải BT Học sinh đặt BT và HS phát triển đề bài tập theo PA 2
và giải BT mới GV cho HS làm tương tự đối với đối với BTCB khác theo PA 2 vớinhững hướng khác nhau
+ Hoạt động 3: Giáo viên phát triển BT theo PA 3 và tường minh quá trình giải
và yêu cầu HS phát triển BT theo PA 3 và giải BT Cho HS làm tương tự với một sốBTCB khác
Với một số HS khá có thể phát triển BT theo PA 3 (hoạt động 3), PA 4 (hoạt động4) PA 5 (hoạt động 5) phù hợp với những HS giỏi có tính sáng tạo và năng lực hoạt độngđộc lập Với mỗi hoạt động GV phát triển BT, tường minh quá trình giải HS đặt BT vàphát triển BT theo PA tương ứng và giải BT
Trang 26Sau khi HS đã nắm vững cách phát triển bài tập theo ly thuyết phát triển thì đối vớicác tiết học sau các hoạt động từ 1 đến 5 HS sẽ hoạt động độc lập không theo hướng dẫncủa GV Giáo viên chỉ quan sát và giúp đỡ nếu như HS gặp phải khó khăn vượt quá nănglực của mình.
1.2.6 Các hình thức dạy học bài tập theo lý thuyết phát triển bài tập
1.2.6.1 Bài học luyện giải bài tập
GV đưa ra BTCB yêu cầu HS giải BTCB đó và vẽ sơ đồ biểu diễn mối liên hệgiữa các đại lượng đã biết với cái cần tìm, GV đưa ra sơ đồ cuối cùng Tiếp theo dựavào sơ đồ đó GV phân tích phát triển nó theo PA1 HS tự giải 1 ví dụ theo PA1 và đặt
1 BT theo PA1 và giải nó theo PA1
Sau đó GV cho HS phát triển BTCB trên theo PA2 GV tường minh cách pháttriển theo PA2 yêu cầu HS giải 1 ví dụ theo PA2 mà GV đưa ra Sau đó yêu cầu HS tựxây dựng 1 BT và giải BT đó theo PA2
Cuối cùng GV cho HS phát tiển BTCB theo PA3 GV phân tích quá trình hìnhthành BTTH từ BTCB theo PA3 HS tự đặt 1 BT theo PA3 và giải nó theo PA3
1.2.6.2 Bài học ôn tập tổng kết
Trong tiết ôn tập tổng kết chương khi giải các BT cần sử dụng các BT có tínhkhái quá hóa tổng kết những nội dung kiến thức mà HS đã học Thông qua bài tập HSnắm vững khắc sâu các kiến thức trong chương, hệ thống hóa kiến thức, nắm vững nộidung các định luật
Các bước trong tiết ôn tập tổng kết có thể tiến hành tương tự như đối với bàihọc luyện giải BT nhưng cách xây dựng các BTTH không chỉ dừng lại ở PA3 mà nócòn phát triển với mức độ khó hơn là PA4, PA5 Ngoài ra ta có thể tiến hành theo cáchthức khác là đưa ra BTTH yêu cầu HS phân tích BTTH đó dựa vào các kiến thức cơbản trong chương và các PA phát triển đã học Đặc biệt cần chú y các BTTH sử dụngtrong bài học ôn tập tổng kết là những BT bao gồm được các BTCB khác trongchương
1.2.6.3 Bài học kiểm tra đánh giá
Bài học kiểm tra đánh giá là hình thức để đánh giá mức độ nắm vững kiến thứchiểu biết của HS đối với kiến thức đã học đồng thời kiểm tra khả năng vận dụng linh
22
Trang 27hoạt kiến thức của HS Xuất phát từ BTCB và yêu cầu HS phát triển BTCB đó thànhnhững BTTH theo ly thuyết phát triển bài tập thông qua đó chúng ta sẽ kiểm tra được:mức độ nắm vững kiến thức, khả năng phát triển BT, kỹ năng xây dựng BT và cáchthức giải quyết các vấn đề của BT yêu cầu
1.2.6.4 Bài học ở nhà
Sau khi học xong tiết bài tập luyện tập ở lớp HS có thể về tự học ở nhà nhằmcủng cố kiến thức và phương pháp phát triển BT Lúc đầu nếu HS chưa quen với cáchphát triển BT thì GV sẽ yêu cầu HS về nhà xây dựng các BTTH và giải chúng theo các
PA bằng cách dựa vào các sơ đồ GV đưa ra Sau khi đã hiểu các PA phát triển BT thì
GV yêu cầu HS tự lực đồng thời đặt BTCB sau đó xây dựng các BTTH theo cáchướng phát triển và giải chúng
1.2.6.5 Bài học tự chọn
Dạy học BTVL theo ly thuyết phát triển BTVL là hình thức hữu hiệu để pháthiện và tuyển chọn các học sinh khá giỏi về vật ly để bồi dưỡng học sinh khá giỏi.Thông qua giải BTCB và phát triển bài tập theo các phương án của ly thuyết phát triểnbài tập có thể phụ đạo thêm cho học sinh yếu kém thông qua PA1và PA2, bồi dưỡnghọc sinh khá giỏi bằng cách phát triển bài tập theo PA4, PA5 có mức độ khó tăng dầnlên Chúng ta có thể bồi dưỡng HS khá giỏi theo các bước sau:
GV đưa ra BTCB yêu cầu HS vẽ sơ đồ và giải BTCB đó
Phát triển BTCB theo PA4: xuất phát từ BTCB GV giúp HS phân tích BT đểhình thành các đại lượng trung gian tạo ra BT mới GV yêu cầu HS giải 1 ví dụ minhhọa theo PA4 sau đó HS tự đặt BT, phát triển BT đó theo PA4 và giải BT mới đó
Phát triển BTCB theo PA5: GV giúp HS phân tích BTCB HS tự đặt BT, pháttriển BT đó theo PA5 và giải BT mới đó
1.3 Thực trạng về dạy học bài tập vật lý ở một số trường phổ thông ở huyện
Trang 28Các GV chủ yếu lấy các BT trong SGK và sách bài tập vật ly 10 chương trìnhnâng cao Tuy nhiên, theo y kiến của GV thì số lượng BT chương này trong SGK vàsách bài tập còn ít so với yêu cầu mục tiêu của chương Do đó, các GV thường lấythêm các BT ở sách tham khảo.
b Về số lượng bài tập
- Bài tập định tính rất ít, chủ yếu GV đưa ra khi củng cố bài tập
- Bài tập định lượng chiếm đa số trong các tiết bài tập
+ Cho khoảng 3 - 4 bài ra tại lớp (sau khi học bài mới)
+ Cho khoảng 5 - 7 bài hướng dẫn giải tại lớp trong tiết BT (chương này có 2 tiết BT) + Cho khoảng 8 - 10 bài tập về nhà
c Về nhận thức và phương pháp giảng dạy BTVL của giáo viên
- Hầu hết các giáo viên đều cho rằng bài tập chất khí có vai trò quan trọng trongchương trình vật ly 10 nói riêng và vật ly THPT nói chung
- Đa số các GV ưu tiên bài tập định lượng, chưa chú y nhiều đến bài tập địnhtính, bài tập đồ thị và thí nghiệm
- Hầu hết GV chưa phân loại các bài tập thành từng đề tài, đặc biệt là khi kếtthúc chương, chưa xây dựng cho học sinh phương pháp giải các BT đặc trưng để HS
có thể giải được nhiều BT khác trong các tài liệu tham khảo
- Số lượng GV tự soạn BT để phục vụ cho DHVL là rất ít, hầu hết các GV lấycác BT trong SGK sách bài tập, sách tham khảo Nếu có thể tự soạn BT thì GV thườngthay đổi số liệu của các BT trong tài liệu
- Chỉ có một số GV yêu cầu HS tự đặt BTVL để giải trong BTVL Tuy nhiên,nếu có thì chưa phải là việc làm thường xuyên của GV Nếu yêu cầu HS tự đặt BT đểgiải thì GV thường làm mẫu trước rồi sau đó HS làm theo
d Về phía học sinh
- Việc HS học BTVL ở trên lớp, ở trường THPT thì HS học rất thụ động, chỉ
có một số học sinh khá và say mê học vật ly thì tìm tòi, mày mò để giải BT của GV vàđọc thêm tài liệu, còn đại đa số thì chỉ chờ GV hoặc bạn giải rồi chép vào vở
- Nhiều HS giải BTVL mà không hiểu được bản chất vật ly, chỉ áp dụng côngthức rồi suy ra kết quả
24
Trang 29- Hầu hết HS không bao giờ có thói quen tự đặt BTVL cho mình để giải kể cả
HS khá giỏi Đặc biệt, kỹ năng diễn đạt bằng lời nói, bằng viết của các em rất kém.Nhiều lúc các em hiểu mà không diễn đạt được, đặc biệt là diễn đạt trước tập thể
Để khắc phục tình trạng đó, chúng tôi cho rằng cần lựa chọn số ít BTCB trongchương “Chất khí” và phát triển nó thành hệ thống các BT sao cho huy động toàn bộkiến thức của chương, hướng dẫn HS giải BT và tự xây dựng BT
1.4 Kết luận chương I
Bài tập là một phương tiện dạy học truyền thống phát huy có hiệu quả chứcnăng giáo dục, giáo dưỡng, phát triển và giáo dục kỹ thuật tổng hợp Do đó BTVL giữ
vị trí đặc biệt quan trọng trong DHVL Trong chương này chúng tôi đã hệ thống hóa
cơ sở ly luận về BTVL và giới thiệu ly thuyết phát triển bài tập được dùng trongDHVL đang được nghiên cứu, triển khai gần đây nhằm khai thác hiệu quả hơn cơ sở líluận của BTVL, đặc biệt là nâng cao tính chủ động học tập kích thích tính tò mò hamhọc hỏi của HS trong hoạt động giải BTVL, biến hoạt động học thành tự học
Chúng ta biết rằng BTVL rất phong phú và đa dạng, việc phân loại, lựa chon
BT để xây dựng nên các phương pháp giải là rất khó khăn Bên cạnh đó trong thực tế
số lượng sách tham khảo về BT lại rất nhiều làm cho nhiều HS cảm thấy hoang mang
về cách giải các BT đó Chính vì thế chúng ta cần nâng cao hiệu quả chất lượng giờdạy BTVL làm cho HS không bị nhàm chán hoang mang và phát hiện được HS khágiỏi, yếu kém Từ những ly do trên cho thấy chúng ta cần vận dụng ly thuyết phát triểnBTVL trong DHVL
Phát triển BTVL vừa thực hiện tốt chức năng vai trò của BTVL, vừa góp phầntăng cường hoạt động tự chủ chiếm lĩnh tri thức, phát triển năng lực tư duy sáng tạo vàphát triển năng lực diễn đạt ngôn ngữ của HS Điểm nổi bật của phát triển BTVL là
HS không còn thụ động vào việc giải các BT cho sẵn mà HS tự đặt các đề BT và từ đóphát triển các BT đó thành những BTTH
Trên cơ sở ly luận về dạy học BTVL và ly thuyết phát triển bài tập ở chương 1,chúng tôi tiến hành xây dựng hệ thống BT cho chương “Chất khí” vật ly lớp 10chương trình nâng cao THPT ở chương 2
Trang 31CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CHẤT KHÍ”
VẬT LÝ LỚP 10 THEO THUYẾT PHÁT TRIỂN BÀI TẬP
2.1 Vị trí, đặc điểm chương “chất khí” trong vật lý lớp 10 chương trình
nâng cao
2.1.1 Vị trí
Chương “Chất khí” có vài trò quan trọng trong chương trình Vật ly phổ thông.Sau khi học xong những kiến thức trong chương HS có thể giải thích được rất nhiềuhiện tượng trong cuộc sống xung quanh chúng ta
Chương trình Vật ly 10 chương trình nâng cao được chia làm hai phần: cơ học
và nhiệt học Trong đó chương “Chất khí” là chương đầu tiên của phần nhiệt học.Chương này kế thừa và phát triển những hiểu biết của học sinh về thuyết động họcphân tử chất khí về cấu tạo chất đã được học ở trường trung học cơ sở và cũng là nềntảng để các em học các chương sau Việc sắp xếp này có tính kế thừa và phát huy hợp
ly thuận tiện cho cả GV và HS trong quá trình dạy học
Vì thế trong quá trình dạy học GV phải tổ chức dạy học sao cho HS khôngnhững nắm vững kiến thức mà còn phải biết cách liên hệ với cuộc sống xung quanh ta.Điều này góp phần giúp HS phát triển một cách toàn diện
2.1.2 Đặc điểm
Chương “Chất khí” là một trong những chương trọng tâm của chương trình Vật
ly 10 nói riêng và Vật ly THPT nói chung Nội dung của chương đề cập đến cấu trúcphân tử cũng như các tính chất của chất ở trạng thái khí
Trong chương trình Vật ly 10 chương trình nâng cao, chương “Chất khí” được
mở đầu là thuyết động học phân tử chất khí với những tính chất của chất khí và cáckhái niệm cơ bản Sau đó chúng ta mới đi tìm hiểu sâu về những định luật và phươngtrình của nó chúng ta hiểu rõ mối liên hệ giữa các thông số trạng thái
Tóm lại chương “Chất khí” có tính trừu tượng nhưng nó lại hết sức gần
gũi, sát với thực tế đời sống, có nhiều ứng dụng trong khoa học - kỹ thuật và
mang lại những hỗ trợ tích cực cho cuộc sống Khi dạy chương này, bên cạnhviệc hướng dẫn các em tiếp thu kiến thức thật tốt thì mặt khác luôn có biện pháp
Trang 32kích thích hứng thú học tập, luôn gắn bài học với thực tiễn cuộc sống xungquanh Từ đó hình thành cho các em kỹ năng tư duy, năng lực sáng tạo, phươngpháp và kỹ thuật khoa học đáp ứng được những yêu cầu của cuộc sống hiện tại
- Nêu khái niệm lượng chất, mol và số A-vô-ga-đrô
- Phát biểu được nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí
- Nêu được đặc điểm của khí ly tưởng
- Học sinh phải nắm vững được các quá trình: đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp vàphát biểu được các định luật Bôi-lơ_Ma-ri-ốt, Sác-lơ, GayLuy-xác
- Nêu được nhiệt độ tuyệt đối và các thông số xác p,V,T xác định trạng thái của
một lượng khí
- Viết được phương trình trạng thái của khí ly tưởng
- Viết được phương trình Cla-pê-rôn_Men-đê-lê-ép, hằng số của các khí vàhằng số Bôn-zơ-man
- Vẽ được các đường đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp trong hệ trục tọa độ
- Vận dụng được các định luật chất khí, phương trình trạng thái của khí lytưởng và phương trình Cla-pê-rôn_Men-đê-lê-ép để giải các bài tập
2.2.2 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Chất khí” lớp 10 chương trình nâng
cao
28
Trang 332.2.3 Những đơn vị kiến thức cơ bản trong chương “Chất khí” lớp 10 chương
Trang 34+ Khối lượng mol của một chất được đo bằng khối lượng của một mol chất ấy,
thường được kí hiệu bằng chứ Hy lạp (đọc là muy)
+ Thể tích mol của chất được đo bằng thể tích của 1 mol chất ấy Ở điều kiệntiêu chuẩn (00C, 1 atm) thể tích mol của mọi chất khí đều bằng 22,4 lít/mol hay 0,0224
m3/mol
+ Khối lượng m 0 của một phân tử (hay nguyên tử) của một chất
+ Số mol v (đọc là nuy) chứa trong khối lượng m của một chất
+ Số phân tử (hay nguyên tử) N có trong khối lượng m của một chất
+ Khi chuyển động, mỗi phân tử va chạm với các phân tử khác và va chạm vớithành bình Giữa hai va chạm, phân tử gần như tự do và chuyển động thẳng đều Khiphân tử này va chạm với phân tử khác, thì cả hai phân tử tương tác, làm thay đổiphương chuyển động và vận tốc của từng phần tử Khi va chạm với thành bình, phân
tử bị phản xạ và truyền động lượng cho thành bình Rất nhiều phân tử va chạm vớithành bình tạo nên lực đẩy vào thành bình Lực này tạo ra áp suất của chất khí lênthành bình
- Cấu tạo phân tử của vật chất: vật chất được cấu tạo từ những phân tử (hoặcnguyên tử) chuyển động nhiệt không ngừng
- Ở thể khí các phân tử ở xa nhau, lực tương tác giữa các phân tử yếu, phân tửchuyển động hỗn loạn về mọi phía, do đó chất khí chiếm toàn bộ thể tích bình chứa,không có hình dáng và thể tích xác định
30
Trang 35- Ở thể lỏng và thể rắn: mỗi phân tử luôn có những phân tử khác ở gần nó, cácphân tử được sắp xếp một cách nhất định và có liên kết với các phân tử lớn nên chúng
có hình dạng xác định Mặt khác ở thể rắn vị trí cân bằng của phân tử là cố định nênvật rắn có hình dạng xác định còn ở thể lỏng vị trí cân bằng có thể dời chỗ sau nhữngkhoảng thời gian trung bình nên nó không có hình dạng xác định mà có hình dạng củabình chứa
- Khí ly tưởng:
+ Theo quan điểm vi mô: coi phân tử của chất khí là những chất điểm, chuyểnđộng hỗn loạn không ngừng, chỉ tương tác với nhau khi va chạm
+ Theo quan điểm vĩ mô: tuân theo đúng hai định luật Bôi-lơ_Ma-ri-ốt và Sác-lơ
- Khí thực: chỉ tuân theo gần đúng hai định luật Bôi-lơ_Ma-ri-ốt và Sác-lơ
2.2.3.2 Các định luật và phương trình chất khí
- Các thông số trạng thái: P áp suất, t nhiệt độ, V thể tích
- Đẳng quá trình: trong quá trình biến đổi trạng thái có hai thông số thay đổi cònmột thống số không thay đổi
Trang 36+ Quá trình đẳng tích: quá trình biến đổi của lượng khí có thể tích không đổi.+ Nội dung định luật:
Phát biểu 1: với một lượng khí có thể tích không đổi thì áp suất p phụ thuộc vào
nhiệt độ t của chất khí như sau:
Trong đó: p 0 là áp suất ở 00C
t là nhiệt độ (0C)
p là áp suất ở t 0 C.
được gọi là hệ số tăng áp đẳng tích
Phát biểu 2: khi thể tích của một lượng khí không đổi, áp suất tỉ lệ thuận với
nhiệt độ tuyệt đối:
+ Đường đẳng tích: là đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độkhi thể tích không đổi
nhiệt giai Xen-xi-út thì:
Nhiệt độ đo trong nhiệt giai Ken-vin được gọi là nhiệt độ tuyệt đối
- Định luật Gay Luy-xác:
+ Quá trình đẳng áp: là quá trình biến đổi của lượng khí có áp suất không đổi.+ Nội dung định luật: thể tích của một lượng khí có áp suất không đổi thì tỉ lệvới nhiệt độ tuyệt đối của khí
32
Trang 37+ Đường đẳng áp: đường biểu diễn sự biến thiên của thể tích theo nhiệt độ khi
áp suất không đổi
- Phương trình trạng thái của khí ly tưởng: quá trình biến đổi đồng thời 3thông số trạng thái P,V,T
- Phương trình Cla-pê-rôn_Men-đê-lê-ép: xét cho lượng khí có khối lượng m,
Động năng trung bình của phân tử chất khí:
Trang 38Phương trình cơ bản của khí ly tưởng:
Trung bình vận tốc của các phân tử khí:
2.3.1 Bài tập cơ bản 1: Quá trình đẳng nhiệt
nhiệt cho tới khi thể tích khí chỉ còn 0,286dm 3 Tính áp suất của khí sau khi nén?
Giải
Vì quá trình nén đẳng nhiệt nên ta áp dụng định luật Bôi-lơ_Ma-ri-ốt ta có:
2.3.2 Bài tập cơ bản 2: Quá trình đẳng tích
nung nóng sao cho áp suất trong bình lên tới 1,15.10 5 Pa Tính nhiệt độ của khí trong
bình lúc đó?
GiảiXét lượng khí trong bình
Vì lượng không khí trong bình có m=hằng số, V= hằng số
Áp dụng định luật Sác-lơ ta có:
34
Trang 392.3.3 Bài tập cơ bản 3: Quá trình đẳng áp
Ví dụ 3: Một bình cầu có thể tích 100cm 3 chứa khí ở nhiệt độ 27 0 C Tính thể tích
lượng khí đó ở 147 0 C khi áp suất không đổi.
GiảiXét lượng khí trong bình cầu
Vì P= hằng số Áp dụng định luật Gay luy-Xác ta có:
2.3.4 Bài tập cơ bản 4: Phương trình trạng thái khí lý tưởng
Ví dụ 4 : Một xi lanh chứa khí có thể tích 8lít ở nhiệt độ 270C và có áp suất
10 5 Pa Hỏi thể tích của lượng khí trong xi lanh khi nhiệt độ của nó tăng lên đến 99 0 C
và áp suất của nó là 1,5.10 5 Pa.
GiảiXét lượng khí trong xi lanh Áp dụng phương trình trạng thái khí ly tưởng:
Trang 402.3.5 Bài tập cơ bản 5: Phương trình Cla-pê-rôn_Men-đê-lê-ép
Ví dụ 5: Tính khối lượng khí trong bình cầu không có thể tích 200 lít, nhiệt độ
27 0 C Biết khí đó là Hiđrô có khối lượng mol µ= 2g/mol và ấp suất khí quyển là 100kPa.
GiảiXét khối lượng khí trong bình cầu
Áp dụng phương trình Cla-pê-rôn_Men-đê-lê-ép ta có:
2.4 Phát triển bài tập cơ bản trong chương “Chất khí” lớp 10 chương trình nâng
cao
2.4.1 Phát triển bài tập cơ bản 1
Căn cứ vào ly thuyết về các phương án xây dựng các BTTH từ BTCB, đối vớichương “Chất khí”, ta có các hướng phát triển sau:
a Theo phương án 1 (PA1)
Căn cứ vào giả thiết và kết luận của BTCB 1, ta có thể hoán vị chúng thành cácdạng bài tập sau: