Dạy học theo chủ đề Vật lý 10 Theo mô hình Trường học mới Việt Nam THPT

MỤC TIÊU CỦA CHỦ ĐỀ 1.1.Kiến thức - Thực hành phép đo các đại lượng Vật lý; Tính sai số ngẫu nhiên và sai số tỷ đối của phép đo các đại lượng Vật lý; Cách trình bày kết quả phép đo các đ

CHỦ ĐỀ: THỰC HÀNH

I MỤC TIÊU CỦA CHỦ ĐỀ

1.1.Kiến thức

- Thực hành phép đo các đại lượng Vật lý; Tính sai số ngẫu nhiên và sai số

tỷ đối của phép đo các đại lượng Vật lý; Cách trình bày kết quả phép đo các đại lượng Vật lý

- Tìm hiểu một số phép đo các đại lượng Vật lý xung quanh cuộc sống của học sinh, nhận xét kinh nghiệm đo để hạn chế sai số

- Nêu được một số dụng cụ đo độ dài, đo thể tích, đo khối lượng, đo thời gian, cường độ dòng điện, hiệu điện thế, áp suất,….với giới hạn đo và độ chia nhỏ nhất của chúng

- Nhận biết được các dụng cụ dễ vỡ, dễ cháy nổ và những hoá chất độc hại ứng dụng trong dụng cụ đo

- Làm quen với dụng cụ đo hiện đại Labdisc và phần mềm xử lý số liệu Globilab; So sánh các dụng cụ đo thông thường và dụng cụ đo bằng bộ các cảm biến tích hợp Labdisc

- Thực hành được với dụng cụ đo hiện đại Labdisc và phần mềm xử lý số liệu Globilab

- Nêu được các quy tắc an toàn cơ bản khi tiến hành phép đo các đại lượng Vật lý

1.2.Kĩ năng

- Tạo hứng thú, bước đầu hình thành kĩ năng quan sát và có ý thức tìm tòi, nghiên cứu những hiện tượng xẩy ra xung quanh cuộc sống, yêu thích môn khoa học

- Hình thành kĩ năng làm việc theo nhóm, kĩ năng báo cáo kết quả đạt được

- Hình thành thói quen chấp hành nội quy và an toàn trong các hoạt động thực hành, thí nghiệm và trong cuộc sống

1.3.Thái độ

- Tạo hứng thú, lòng say mê môn Vật lý

- Có ý thức học tập đúng đắn

- Yêu tự nhiên, bảo vệ giới tự nhiên và sức khoẻ con người

1.4.Định hướng các năng lực hình thành và phát triển cho học sinh

- Năng lực tự học: lập kế hoạch học tập, thí nghiệm thực hành

- Năng lực giải quyết vấn đề: phát hiện và giải quyết vấn đề khi tìm hiểu các bước của quy trình nghiên cứu khoa học

- Năng lực hợp tác: cùng hợp tác làm thí nghiệm, phân tích kết quả

- Năng lực phân tích, so sánh, tính toán thông qua bảng biểu

- Các kĩ năng quan sát, ghi chép làm việc khoa học và phẩm chất nghiên cứu khoa học

II NỘI DUNG CHÍNH CỦA CHỦ ĐỀ

Nội dung chủ đề được sắp xếp trong 2 bài học và thời lượng 3 tiết Các bài đều thông qua việc tổ chức cho học sinh hoạt động theo với cấu trúc là 4 hoạt động chính mong muốn hình thành nên những kiến thức, kĩ năng và những năng lực cốt lõi cho học sinh trong quá trình học tập Cụ thể các bài học như sau:

Bài 1: Sai số của phép đo các đại lượng Vật lý.

Bài 2: Giới thiệu thiết bị Labdisc Physio và phần mềm xử lý số liệu Globilad.

III HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP CỤ THỂ CỦA CHỦ ĐỀ

Ngày dạy: 17/10/2015 TIẾT 1:

BÀI 1: SAI SỐ CỦA PHÉP ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG VẬT LÝ 1.1 MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức: Nêu được sai số tuyệt đối của phép đo một đại lượng vật lí là

gì và phân biệt được sai số tuyệt đối với sai số tỉ đối Xác định được sai số tuyệt đối và sai số tỉ đối trong các phép đo

2 Kỹ năng: Vận dụng cách tính sai số vào từng trường hợp cụ thể

3 Thái độ: Qua bài học giáo dục Hs về lòng yêu khoa học, tích cực tự giác

chủ động trong học tập và tính tỷ mỹ cẩn thận trong tính toán các phép tính yêu cầu độ chính xác cao

4 Định hướng các năng lực hình thành và phát triển cho học sinh

- Năng lực tự học: lập kế hoạch học tập, bố trí thí nghiệm nghiên cứu khoa học

- Năng lực giải quyết vấn đề: phát hiện và giải quyết vấn đề tìm hiểu các hiện tượng tự nhiên của môn khoa học

- Năng lực hợp tác: Cùng hợp tác làm thí nghiệm, phân tích kết quả

- Năng lực tính toán, công nghệ thông tin: trình bày các số liệu thu được

- Hình thành phẩm chất, tác phong nghiên cứu của nhà khoa học

1.2 CHUẨN BỊ

1 Đồ dùng dạy học:

+ Giáo viên: Một vài dụng cụ đo đơn giản

+ Học sinh: Máy tính

2 Phương pháp: thực nghiệm- hoạt động nhóm

III TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

1 Hoạt động khởi động

2 Hoạt động hình thành kiến thức mới

GV: Phép đo các đại lượng vật lí là

gì? Lấy ví dụ?

I PHÉP ĐO CÁC ĐẠI LƯỢNG VẬT LÝ HỆ ĐƠN VỊ SI

HS: Tìm hiểu và trả lời.

GV: Thế nào là phép đo trực tiếp?

HS: Tìm hiểu và trả lời

GV: Thế nào là phép đo gián tiếp?

VD?

HS: Tìm hiểu và trả lời

GV: Các em đọc SGK để hiểu rõ

hơn đơn vị SI

HS: Tìm hiểu SGK

GV: Trong các phép đo các đại

lượng VL mà ta tiến hành, khi đo

nhiều lần cùng một đại lượng, kết

quả thu được khác nhau không

nhiều

HS: Tiếp nhận

GV: Nếu lấy giá trị trung bình của

nhiều lần đo cùng một đại lượng

cho ta kết quả gần giá trị thực hơn

cả

HS: Tiếp nhận

GV: Công thức tính giá trị trung

bình như thế nào?

HS: Tìm hiểu và trả lời

GV: Thông báo sự sai lệch so với

giá trị trung bình tính được gọi là

sai số phép đo

HS: Tiếp nhận

GV: Vậy sai số đó là do đâu? Có

mấy loại sai số ?

HS: Tìm hiểu và trả lời

GV: Thế nào là sai số tuyệt đối?

Sai số tuyệt đối trung bình được

tính như thế nào?

HS: Tìm hiểu và trả lời

GV: Sai số tuyệt đối của phép đo

được xác định như thế nào? Xác

định sai số dụng cụ ntn?

HS: Tìm hiểu và trả lời

GV: Cách viết kết quả đo của đại

1 Phép đo các đại lượng vật lý

Phép đo một đại lượng vật lý là phép

so sánh nó với đại lượng cùng loại được quy ước làm đơn vị

Phép so sánh trực tiếp nhờ dụng cụ

đo được gọi là phép đo trực tiếp Phép xác định một đại lượng vật lý thông qua công thức liên hệ với các đại lượng đo trực tiếp gọi là phép đo gián tiếp

2 Đơn vị đo(SGK)

II SAI SỐ PHÉP ĐO

1 Giá trị trung bình

Giá trị trung bình khi đo n lần

2 Sai số hệ thống

Do đặc điểm cấu tạo của dụng cụ đo gây ra

3 Sai số ngẫu nhiên

Do nguyên nhân khách quan: hạn chế về khả năng giác quan

4 Cách xác định sai số của phép đo

a Sai số tuyệt đối ứng với mỗi lần đo:

Sai số tuyệt đối của lần đo i là :

Sai số tuyệt đối trung bình (sai số ngẫu nhiên) của n lần đo là

b Sai số tuyệt đối của phép đo là tổng sai số ngẫu nhiên và sai số dụng cụ:

Sai số tuyệt đối của phép đo là

,

là sai số dụng cụ, lấy bằng nửa ĐCNN

5 Cách viết kết quả đo

lượng A ntn?

HS: Tìm hiểu và trả lời

GV: Chử số nào được coi là chử số

có nghĩa?

HS: Tìm hiểu và trả lời

GV: Thế nào là sai số tỷ đối? Công

thức tính sai số tỷ đối?

HS: Tìm hiểu và trả lời

GV: Chú ý sai số tỉ đối càng nhỏ

phép đo càng chính xác

HS: Tìm hiểu và trả lời

GV: Nêu các quy tắc tính sai số

HS: Tìm hiểu và trả lời

6 Sai số tỉ đối

Sai số tỉ đối của phép đo là tỉ số giữa sai số tuyệt đối và giá trị trung bình của đại lượng cần đo:

.100%

Sai số tỉ đối càng nhỏ phép đo càng chính xác

3.Hoạt động luyện tập

Thảo luận nhóm trả lời theo nội dung câu 1, 2, 3 (SGK);

4.Hoạt động vận dụng, tìm tòi mở rộng

Chuẩn bị trước bài thực hành: đọc mục đích TN, cơ sở lí thuyết

BÀI 2: GIỚI THIỆU THIẾT BỊ LABDISC PHYSIO VÀ PHẦN MỀM

XỬ LÝ SỐ LIỆU GLOBILAB 2.1 MỤC TIÊU BÀI HỌC

1 Kiến thức

- Nêu được một số dụng cụ đo độ dài, đo thể tích, đo khối lượng, với giới hạn đo và độ chia nhỏ nhất của chúng

- Nắm được cách sử dụng thiết bị Labdisc Physio, các cảm biến trên thiết bị

và cách sử dụng các cảm biến, đặc biệt là những nút đo kết hợp hai cảm biến

- Biết cách kết nối với máy tính bảng và xử lý kết quả đo bằng phần mềm xử

lý Globilad

- Thực hành một vài phép đo đơn giản như: đo nhiệt độ môi trường, đo âm thanh, ánh sáng

2 Kỹ năng

Biết thao tác chính xác với bộ TN và bộ xử lý thiết bị thí nghiệm

3 Thái độ

- Yêu thích nghiên cứu khoa học

- Giữ gìn và bảo vệ các thiết bị thí nghiệm, giữ dìn vệ sinh phòng học

- Yêu thích môn học và sự cẩn thận trong các phép đo

4 Định hướng các năng lực hình thành và phát triển cho học sinh

- Năng lực tự học: lập kế hoạch học tập, bố trí thí nghiệm; tập đo, ước lượng chiều dài, thể tích và khối lượng của một vật

- Năng lực giải quyết vấn đề: phát hiện và giải quyết vấn đề khi đo chiều dài, thể tích và khối lượng

- Năng lực hợp tác: Cùng hợp tác làm thí nghiệm, phân tích kết quả

- Năng lực tính toán, công nghệ thông tin: tính toán, đổi đơn vị, trình bày các

số liệu thu được

- Các kĩ năng quan sát, đo và phẩm chất nghiên cứu khoa học

2.2 TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC Ngày dạy: 23/10/2015

TIẾT 2:

A – HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG 1.Nội dung

Tìm hiểu một số dụng cụ đo các đại lượng Vật lý xung quanh cuộc sống của bản thân và gia đình, cách sử dụng các dụng cụ đo đó

2.Tổ chức hoạt động

GV đưa các hình ảnh hoặc các dụng cụ đo quen thuộc yêu cầu học sinh phân biệt kể tên và trình bày cách sử dụng

Câu hỏi: Hãy kể tên những dụng cụ đo và phương án tiến hành đo mà các em sử dụng để hoàn thành nhiệm vụ về nhà (Hoàn thành vào mẫu phiếu.

Nhóm

Đại lượng cần đo

Dụng cụ đo

Giới hạn của dụng

cụ đo

Đọ chia nhỏ nhất của dụng

cụ đo

Phương

án tiến hành đo

Kết quả đo

Nhóm 1

Nhóm 2

Nhóm 3

Nhóm 4

Nhóm 5

Giáo viên cần dành thời lượng, gợi ý cho các em hoạt động thảo luận theo nhóm, biết cách ghi chép vào vở

Thời gian cho các em suy nghĩ và ghi ý kiến vào vở;

Thời gian thảo luận nhóm;

Các nhóm báo cáo (nếu cần thiết)

B – HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI 1.Nội dung

1.1.Giới thiệu và cách sử dụng thiết bị Labdisc

a) Giới thiệu Labdisc

- Với thiết bị Labdisc này học sinh có thể khám phá được áp suất không khí, biết được trong dung dịch nước có tính axit, tính bazo hay trung tính thông qua cảm biến pH, biết được trong dung dịch có tính dẫn điện hay không thông qua cảm

biến dẫn điện, biết được nhiệt độ của chất phản ứng, nhiệt độ ảnh hưởng đến đời sống thực vật, động vật thông qua cảm biến đo nhiệt độ, đo nhiệt độ của một ngọn nến thông qua cảm biến cặp nhiệt, đo ánh sáng, đo nhịp tim thông qua cảm biến đo nhịp tim học sinh biết được lúc hoạt động và lúc thư giãn nhịp tim thay đổi như thế nào Đo độ ẩm không khí, đo độ đục của nước, đo màu

- Với bộ nhớ có sẵn trong thiết bị Labdisc cho phép bạn đi khắp mọi nơi để nghiên cứu thí nghiệm

- Ngoài ra, thiết bị Labdisc còn hỗ trợ cho bạn một phần mềm để bạn có thể lập một biểu đồ báo cáo Bên trong phần mềm có sẵn những mô hình ảo: Sự rơi tự

do, con lắc đơn, mối quan hệ giữa áp suất và thể tích

b) Cách sử dụng Labdisc

- Các nút trên thiết bị:

Nút nguồn Nút chọn Nút cuộn (hay còn gọi là nút di chuyển)

- Các cảm biến trên thiết bị Labdisc Physio:

Nút đo áp suất không khí Nút đo hiệu điện thế Nút đo âm thanh và áp suất Nút đo ánh sáng

Nút đo cường độ dòng điện Nút đo nhiệt độ môi trường Nút đo khoảng cách và gia tốc di chuyển

1.2 Cách sử dụng trực tiếp trên thiết bị Labdisc Physio

+ Mở nguồn

+ Nhấn vào và chọn Setup bằng

+ Chọn Set sensors bằng

+ Chọn (bấm) vào các nút cần đo, sau đó nhấn

+ Chọn , chọn Sampling rate bằng

+ Dùng di chuyển để chọn cách thức lấy mẫu

+ Sau khi đã di chuyển đến vị trí thích hợp thì bấm vào

+ Tiếp theo bấm

+ Nhấn vào chọn Numer of samles nhấn vào

+ Sau đó, dùng di chuyển để chọn số mẫu tin muốn lấy

+ Sau khi đã di chuyển đến vị trí thích hợp thì bấm vào

+ Nhấn vào 3 lần để trở về chế độ đo

1.3 Kết nối với máy tính có phần mềm Globilab

- Trước tiên, bạn kết nối thiết bị Labdisc với máy tính (thông qua cổng Usb hay thông qua Bluetooth)

- Tiếp theo, khởi động phần mềm GlobiLab

- Sau đó, bạn chọn cảm biến muốn đo Bạn chọn vào hình sẽ xuất hiện hình ảnh như bên dưới

 Kế đến bạn thiết lập cách thức lấy mẫu, bạn chọn vào hình sau đó bạn dùng chuột bấm vào mũi tên nhỏ

và chọn cách thức lấy mẫu tin

 Tiếp theo, bạn chọn số mẫu tin muốn lấy, chọn

vào hình

dùng chuột bấm vào mũi tên nhỏ, sau đó bạn chọn

số mẫu tin muốn lấy

 Cuối cùng, bạn bấm vào khi đó thiết bị Labdisc sẽ tiến hành lấy mẫu tin

2 Tổ chức hoạt động

Hoạt động: Đọc các bước hướng dẫn trong tài liệu hướng dẫn sử dụng thiết

bị Labdisc và phân biệt các nút đo trên thiết bị Và hoàn thành các câu hỏi trong tài liệu

Gợi ý: Trao đổi, thảo luận, sau đó tiếp xúc với dụng cụ

+ Labdisc physio và cách sử dụng:

- Mục đích của hoạt động này là giúp học sinh Khám phá và Giải thích vấn

đề học tập Giáo viên cần chú ý hoạt động này được chuyển tiếp từ hoạt động khởi động (đây là nhiệm vụ học tập tiếp nối mà không phải là nhiệm vụ học tập mới tinh, độc lập với hoạt động khởi động) Nhiệm vụ học tập này phải bắt đầu từ những khó khăn, những mâu thuẫn học sinh gặp phải ở hoạt động khởi động: thiết

bị nào giúp em tìm được sự phụ thuộc của nhiệt độ vào thời gian,…

- Giáo viên tổ chức cho học sinh thảo luận nhóm tìm hiểu cấu tạo, cách sử dụng và kết nối thiết bị vào máy tính

- Giáo viên thao tác mẫu, rồi hướng dẫn học sinh thực hiện (Chú ý hướng dẫn học sinh kĩ năng sử dụng thiết bị:

+ Phần mềm xử lý số liệu và cách sử dụng:

- Giáo viên giới thiệu bộ hiển thị giữ liệu và một số loại cảm biến với học sinh Trong 22 chức năng xuất hiện trên màn hình bộ hiển thị dữ liệu, giáo viên chỉ nên tập trung vào một số chức năng thường xuyên sử dụng vì đây là tiết đầu tiên học sinh làm quen với bộ hiển thị dữ liệu Các chức năng khác sẽ tìm hiểu dần trong các tiết học sau

Hoạt động: Đọc thông tin trong tài liệu, ghi tóm tắt vào vở.

Hoạt động này giúp các em làm quen với đoạn văn bản, rèn luyện kĩ năng ghi chép tóm tắt đồng thời ghi nhớ những kiến thức cơ bản Giáo viên cần dành thời gian cho các em thực hiện Có thể kiểm tra việc ghi chép của một số học sinh và đưa ra các ghi chép hay nhất cho cả lớp tham khảo

Ngày dạy: 24/10/2015

TIẾT 3:

C – HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP 1.Nội dung

Hoạt động: Sử dụng dụng cụ đo để tiến hành đo nhiệt độ của một số mẫu vật Sau đó so sánh chúng với các kết quả thu được ở hoạt động khởi động

Bảng kết quả đo

2.Tổ chức hoạt động

Hoạt động này rất quan trọng, là cốt lõi trong bài Giáo viên bố trí chia nhóm các dụng cụ cho một số nhóm tiếp xúc tìm hiểu và thực hiện Khi thảo luận có thể đặt câu hỏi cho các em phân biệt các dụng cụ đo này, hoặc như thế nào mới gọi là một dụng cụ đo

D – HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG, TÌM TÒI MỞ RỘNG 1.Nội dung

- Biết cách sử dụng các dụng cụ đo để tiến hành phép đo các đại lượng Vật

lý và xử lý số liệu thu được

- Nhận xét phương án tiến hành thí nghiệm và đề xuất phương án thí nghiệm tối ưu nhất

- Tính toán được sai số của phép đo các đại lượng Vật lý, trình bày và giải thích nguyên nhân có sai số

2 Tổ chức hoạt động

Học sinh về nhà tiến hành đo diện tích mặt sàn ngôi nhà của mình Tính sai

số ngẫu nhiên, sai số tỉ đối và trình bày kết quả đo Lặp lại phép đo 5 lần

3 Đánh giá

Lựa chọn báo cáo ngẫu nhiên của các nhóm, phân tích và nhận xét về kết quả đạt được và hiệu quả hoạt động mang lại