SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM“Vận dụng phương pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề và dạy học một số kiến thức chương “chất khí” vật lý 10 THPT”

Ngày nay, con người là nhân tố chính trong việc thúc đẩy sự phát triển của xã hội, trong đó tri thức là yếu tố quan trọng, đóng vai trò quyết định. Với nhu cầu ngày càng cao của xã hội, đòi hỏi giáo dục phải có những bước tiến quan trọng nhằm đào tạo những chủ nhân tương lai của đất nước để đáp ứng và đón đầu sự phát triển của đất nước trong sự hội nhập hiện nay. Vật lý là môn khoa học cơ bản gắn liền với thực tiễn, vì vậy trong quá trình dạy học người giáo viên có thể chia sẻ những kiến thức Vật lý nhằm giải quyết các vấn đề thực nghiệm, giải thích các hiện tượng trong cuộc sống. Thông qua quá trình này, tạo điều kiện kích thích sự tò mò, ham hiểu biết của học sinh, từ đó giúp các em từng bước tìm hiểu và nghiên cứu Vật lý. Như Galileo Galile đã từng nói “Chúng ta không thể dạy người ta bất cứ điều gì. Chúng ta chỉ có thể giúp họ phát hiện ra điều gì đó ngay trong chính bản thân họ”. Vì vậy, quá trình giảng dạy Vật lý ở nhà trường phổ thông không chỉ là quá trình truyền thụ kiến thức của thầy cho trò, mà là quá trình tương tác giữa thầy và trò nhằm đạt đến kiến thức chân lý. Việc cải cách giáo dục đang dần thay đổi, lấy vai trò người học làm trung tâm, nhằm phát triển năng lực bản thân, tự giải quyết vấn đề nhằm đáp ứng nhu cầu của xã hội. Với phương pháp dạy học mới, giáo viên sẽ định hướng cho học sinh tự tìm hiểu kiến thức, qua đó sẽ khắc phục lối truyền thụ kiến thức một chiều, ghi nhớ máy móc của học sinh. Từ đó sẽ phát huy được tính tích cực, chủ động sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học. Trong xu thế giáo dục hiện nay thì sự kết hợp các phương tiện dạy học, cùng với việc hình thành và rèn luyện kỹ năng phát hiện và giải quyết vấn đề là một trong những yếu tố cần thiết trong quá trình dạy học. Xuất phát từ những lý do này tôi chọn nghiên cứu đề tài: “Vận dụng phương pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề và dạy học một số kiến thức chương “Chất khí” Vật lý 10 THPT” để giúp học sinh tìm hiểu kiến thức chương này một cách sâu sắc hơn, cũng như việc vận dụng các kiến thức liên quan và bên cạnh đó là phát huy tính tích cực học tập và phát triển tư duy sáng tạo của học sinh

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

1 Lý do chọn đề tài

Ngày nay, con người là nhân tố chính trong việc thúc đẩy sự phát triển của xã hội, trong đó tri thức là yếu tố quan trọng, đóng vai trò quyết định Với nhu cầu ngày càng cao của xã hội, đòi hỏi giáo dục phải có những bước tiến quan trọng nhằm đào tạo những chủ nhân tương lai của đất nước để đáp ứng và đón đầu sự phát triển của đất nước trong sự hội nhập hiện nay

Vật lý là môn khoa học cơ bản gắn liền với thực tiễn, vì vậy trong quá trình dạy học người giáo viên có thể chia sẻ những kiến thức Vật lý nhằm giải quyết các vấn đề thực nghiệm, giải thích các hiện tượng trong cuộc sống Thông qua quá trình này, tạo điều kiện kích thích sự tò mò, ham hiểu biết của học sinh,

từ đó giúp các em từng bước tìm hiểu và nghiên cứu Vật lý Như Galileo Galile

đã từng nói “Chúng ta không thể dạy người ta bất cứ điều gì Chúng ta chỉ có thể giúp họ phát hiện ra điều gì đó ngay trong chính bản thân họ” Vì vậy, quá trình giảng dạy Vật lý ở nhà trường phổ thông không chỉ là quá trình truyền thụ kiến thức của thầy cho trò, mà là quá trình tương tác giữa thầy và trò nhằm đạt đến kiến thức chân lý

Việc cải cách giáo dục đang dần thay đổi, lấy vai trò người học làm trung tâm, nhằm phát triển năng lực bản thân, tự giải quyết vấn đề nhằm đáp ứng nhu cầu của xã hội Với phương pháp dạy học mới, giáo viên sẽ định hướng cho học sinh tự tìm hiểu kiến thức, qua đó sẽ khắc phục lối truyền thụ kiến thức một chiều, ghi nhớ máy móc của học sinh Từ đó sẽ phát huy được tính tích cực, chủ động sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học

Trong xu thế giáo dục hiện nay thì sự kết hợp các phương tiện dạy học, cùng với việc hình thành và rèn luyện kỹ năng phát hiện và giải quyết vấn đề là một trong những yếu tố cần thiết trong quá trình dạy học Xuất phát từ những lý

do này tôi chọn nghiên cứu đề tài: “Vận dụng phương pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề và dạy học một số kiến thức chương “Chất khí” - Vật lý

10 THPT” để giúp học sinh tìm hiểu kiến thức chương này một cách sâu sắc

hơn, cũng như việc vận dụng các kiến thức liên quan và bên cạnh đó là phát huy

tính tích cực học tập và phát triển tư duy sáng tạo của học sinh

CHƯƠNG II NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN

I Phương pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề

1 Khái niệm về phương pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề

Dạy học dựa trên giải quyết vấn đề là phương pháp dạy học theo định hướng lấy học sinh làm trung tâm Trong đó học sinh học về các chủ đề thông qua các vấn đề có trong thực tiễn và liên quan tới nội dung môn học Làm việc theo nhóm, học sinh xác định những điều đã biết, những điều cần biết, và làm thế nào để có được những thông tin cần biết trong việc giải quyết vấn đề (Answers.com)

Dạy học dựa trên giải quyết vấn đề là dạy học dựa trên các vấn đề thực tiễn có liên quan đến người học và liên quan đến nội dung học tập đã được quy định trong “chuẩn kiến thức, kỹ năng” Trên cơ sở đó, người học tự chiếm lĩnh tri thức và phát triển các năng lực như lập kế hoạch, tự định hướng học tập, hợp tác, các kỹ năng tư duy bậc cao, kỹ năng sống (PGS.TS Nguyễn Văn Khôi)

2 Ưu, nhược điểm của phương pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề

a) Ưu điểm

- Phát huy tính tích cực, chủ động trong học tập

- Người học được rèn luyện các kỹ năng cần thiết

- Người học được sớm tiếp cận những vấn đề thực tiễn

- Bài học được tiếp thu vừa rộng vừa sâu, được lưu giữ lâu trong trí nhớ người học

- Đòi hỏi giáo viên không ngừng vươn lên

Một số GV đã và đang vận dụng được các PPDH tích cực trong dạy học; kĩ năng

sử dụng các thiết bị dạy học hiện đại và ứng dụng CNTT vào việc tổ chức hoạt động dạy học một cách khá hiệu quả

2 Hạn chế

a) Đối với giáo viên

- Hoạt động đổi mới PPDH chưa mang lại hiệu quả cao Truyền thụ tri thức phần lớn vẫn là PPDH truyền thống, một chiều Một bộ phận giáo viên không tích cực đầu tư, cải tiến PPDH, không trau dồi chuyên môn nhằm nâng cao tay nghề Một số giáo viên mặc dù có ý thức đổi mới PPDH nhưng việc thực hiện chỉ mang tính hình thức, đối phó chưa thực sự đem lại hiệu quả mong

muốn

- Trong quá trình dạy học còn nặng về truyền thụ lý thuyết, chưa thật sự được quan tâm đến việc rèn luyện kĩ năng sống, kĩ năng giải quyết vấn đề thực tiễn cho HS thông qua khả năng vận dụng tri thức tổng hợp

b) Đối với học sinh

- Về phía học sinh còn thói quen thụ động, ghi nhớ và tái hiện một cách máy móc, rập khuôn, chưa chủ động tìm tòi, khám phá, lười suy nghĩ, ngại phát biểu

- Một bộ phận học sinh có ý thức học tập không tốt, lười học, thường xuyên không thuộc bài, không làm bài tập, mất trật tự trong giờ học, vi phạm nội quy

3 Nguyên nhân

- Nhận thức về sự cần thiết đổi mới PPDH, ý thức thực hiện đổi mới của một

bộ phận nhỏ cán bộ quản lí, GV còn chưa cao Năng lực của đội ngũ GV về vận dụng PPDH tích cực, sử dụng thiết bị dạy học, ứng dụng CNTT còn hạn chế

4 Giải pháp

Để khắc phục thực trạng này tôi đã áp dụng dạy học theo phương pháp nêu và giải quyết vấn đề chương “Chất khí” Vật lý 10 THPT với những biện pháp sau:

- Những biện pháp kích thích hứng thú học tập của HS trong quá trình giải quyết vấn đề:

+ HS tự tìm hiểu kiến thức của chương và tự tiến hành làm thí nghiệm thông qua sự hướng dẫn của GV

+ HS hoạt động theo nhóm

+ Sử dụng những hình ảnh trực quan, các clip về chất khí có sẵn trên internet

để HS quan sát chuyển động của các phân tử khí

+ Sau mỗi bài học sử dụng bài kiểm tra trắc nghiệm khách quan để đánh giá kết quả của HS

Cách thức tổ chức các hoạt động của từng giai đoạn dạy học

- GV chia lớp học thành các nhóm nhỏ tùy thuộc theo sĩ số HS của lớp thực nghiệm HS sẽ làm việc theo nhóm để giải quyết và đưa ra câu trả lời cho từng yêu cầu hay câu hỏi mà GV đưa ra sau những khoảng thời gian nhất định

- GV sẽ chấm điểm hoạt động của từng nhóm theo các tiêu chí cụ thể

để lựa chọn ra nhóm nào hoạt động tốt nhất, và các cá nhân hoạt động tích cực nhất

Giai đoạn nêu và phát biểu vấn đề: GV cho từng nhóm HS làm thí nghiệm để làm

nảy sinh vấn đề, từ đó phát biểu vấn đề cần giải quyết

Giai đoạn giải quyết vấn đề: GV đưa ra các câu hỏi gợi ý để giúp HS đưa ra được giả

thuyết phù hợp nhất và đề xuất phương án tiến hành kiểm chứng giả thuyết đó Các nhóm HS sẽ lần lượt trình bày ý kiến của nhóm GV nhận xét để đưa ra phương án

đúng nhất sau đó cho từng nhóm HS làm thí nghiệm kiểm chứng Từng nhóm HS làm thí nghiệm, thu thập và xử lý số liệu thu được và báo cáo kết quả lại cho GV GV nhận xét kết quả làm việc của các nhóm

Giai đoạn kết luận và vận dụng: GV rút ra kết luận chung và khẳng định lại kiến

thức mới mà HS cần ghi nhớ GV đưa ra các câu hỏi thực tế để HS vận dụng kiến thức vừa ghi nhận để giải thích

III.Thiết kế tiến trình dạy học chương “Chất khí” - Vật lý 10 THPT theo

phương pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề Tiến trình dạy học bài “Quá trình đẳng nhiệt Định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt”

theo phương pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề

Hoạt động của GV Hoạt động của HS Câu trả lời mong đợi

GV cho HS tìm hiểu một số khái niệm: HS tìm hiểu và ghi nhớ

- Khối khí xác định là khối khí có khối lượng, hay số phân tử khí là xác định, không đổi

- Khối khí xác định có thể tích, áp suất, nhiệt

độ xác định

thể tích V và nhiệt độ

tuyệt đối T Chú ý:

T(K) = t0C + 273

- Nghe và phát biểu lại

Giai đoạn nêu và phát biểu vấn đề: HS làm thí nghiệm theo nhóm theo yêu

cầu của GV và phát hiện vấn đề

trạng thái nào của khối

khí không thay đổi,

thông số nào thay đổi

và thay đổi thế nào?

+ Cho HS nhận xét sự

thay đổi giữa áp suất

và thể tích

- Làm thí nghiệm theo nhóm và cử đại diện lần lượt trình bày ý kiến của nhóm mình

Ghi nhận lại

- Nhiệt độ của khối khí trong bơm tiêm không thay đổi Khi nén khí trong bơm tiêm thì thấy thể tích khí giảm, cảm giác nén bơm tiêm khó khăn, có thể là do áp suất khí trong bơm tiêm tăng

- Thể tích khí giảm nhưng áp suất khí lại tăng

- GV phát biểu lại vấn

đề: “Trong một quá

trình biến đổi trạng

thái của một khối khí,

khi giữ nhiệt độ T của

với nhau, vậy có biểu

thức toán học nào biểu

thị mối quan hệ này

không?

Giả thuyết: “Khi một

khối khí thay đổi trạng

thái, với T không đổi

nhóm

- HS phối hợp theo nhóm

tìm ra phương án kiểm chứng giả thuyết,

và trình bày ý kiến của nhóm

.

p V =const

- Dùng bình kín chứa khí

- Dùng một xilanh chứa một khối khí xác định, trong xi lanh có một pit-tông có thể di chuyển để thay đổi thể tích và áp suất của khối khí Có thể giữ cố định vị trí của pit-tông bằng cách dùng chốt

số liệu, và so sánh kết quả với các nhóm khác

Rút ra kết luận

- Nối áp kế với xilanh

- Dùng xilanh có gắn thang đo độ cao h của khối khí khi biết tiết diện

S của xilanh có thể đo được V = hS (xilanh đồng tiết diện)

- Tiến hành thí nghiệm + Kéo pit-tông lên, dùng nút cao su bịt lại để nhốt

1 lượng khí xác định vào trong xilanh

Đo p1 , h1

+ Nén pit-tông lại rồi vặn khóa giữ nguyên vị trí của pit-tông Đo p2, h2

+ Kéo pit-tông lên rồi vặn khóa giữ nguyên vị trí của pit-tông Đo p3, h3

+ Ghi số liệu vào bảng, nhận xét sự tăng giảm của V và p, tính pV

Giai đoạn kết luận và vận dụng: HS rút ra kết luận và GV khẳng định lại nội

dung kiến thức mới

- GV khẳng định lại

sự đúng đắn của giả

thuyết và rút ra kết

luận cho HS: “Trong

quá trình biến đổi

trạng thái của một khối

- Ghi nhớ

tượng trong tự nhiên

hay trong cuộc sống

+ Câu hỏi: Tại sao một

+ Trả lời: Khi chiếc ống đựng nước nổ thì áp suất nước nhanh chóng giảm xuống

Khi bình đựng khí nổ, thể tích khí tăng nhanh chóng, áp suất giảm nên các mảnh vỡ sẽ thu được vận tốc lớn và gây ra sức cộng phá lớn

Tiến trình dạy học bài “Quá trình đẳng tích Định luật Sác-lơ” theo

phương pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề

Hoạt động của GV Hoạt động của HS Câu trả lời mong đợi Giai đoạn làm nảy sinh vấn đề và phát biểu vấn đề: GV cho HS làm thí

nghiệm theo nhóm và phát biểu vấn đề

- GV cho HS làm thí

nghiệm: bỏ lần lượt 1

bình kín chứa không khí

vào chậu nước lạnh, và

chậu nước nóng; yêu

cầu HS nhận xét về sự

thay đổi của các thông

số trạng thái của khối

khí trong bình

(Có thể HS sẽ không

nhận ra sự thay đổi của

áp suất, GV gợi ý cho

- Làm thí nghiệm theo nhóm, vận dụng kiến thức cũ để phát hiện ra vấn đề

- Khi bỏ bình kín vào nước lạnh thì thể tích bình không đổi, nhiệt độ khí trong bình giảm, áp suất giảm

- Tương tự khi bỏ bình kín vào nước nóng thì thể tích bình không đổi, nhiệt độ khí tăng, áp suất tăng

không nguy hiểm?

xilanh Trong khi nén

pit- tông lại dùng tay

bịt đầu kia của xilanh,

tỷ lệ thuận với nhiệt độ

trong khi giữ thể tích

của khối khí không đổi

không?”

Ghi nhận

Giai đoạn giải quyết vấn đề: GV hướng dẫn các nhóm HS đề xuất giả thuyết,

phương án thí nghiệm kiểm chứng

- GV hướng dẫn HS đề

xuất giả thuyết: p tăng

tỷ lệ thuận với V, vậy có

biểu thức nào biểu thị

mối quan hệ này không?

Giả thuyết: khi giữ thể

tích của một khối khí

không đổi trong quá

trình biến đổi trạng thái

- Làm sao để thay đổi

- HS thảo luận theo nhóm, đưa ra giả thuyết

T =

- Dùng một bình kín không co giãn (có thể là bình thủy tinh) để chứa khí

- Nhúng bình kín vào bình nước nóng hoặc nước lạnh, và dùng nhiệt

kế đo nhiệt độ của các

- Dùng áp kế gắn vào bình

- Tiến hành thí nghiệm + Dùng tay kéo pit-tông lên, sau đó dùng nút cao

su bịt lại để nhốt 1 lượng khí xác định vào trong xilanh Lúc này đo được áp suất p1 , và nhiệt độ lượng khí trong xilanh bằng nhiệt độ phòng T1 (đo bằng nhiệt kế)

+ Nhúng xilanh vào bình nước lạnh, đo được nhiệt đô T2 và áp suất p2

+ Nhúng xilanh vào nước nóng, đo được nhiệt độ T3 và áp suất p3

+ Ghi số liệu vào bảng, nhận xét sự thay đổi giữa p và T, và kiểm tra biểu thức

P const

T =

Giai đoạn kết luận và vận dụng: GV kết luận lại nội dung kiến thức mới cho

HS và đưa ra các câu hỏi thực tế để HS vận dụng kiến thức vừa học để giải

thích

- GV kết luận lại kiến

thức mới: “Trong quá

trình biến đổi trạng thái

của một lượng khí xác

định, khi thể tích không

đổi thì áp suất và nhiệt

độ ỷ lệ thuận với nhau,

hay P const

T =

- GV thông báo đây là

nội dung định luật

đời sống, giải thích hiện

tượng trong clip thí

- Trả lời câu hỏi 1: Khi đặt bình gas ở nơi có nhiệt

độ cao thì áp suất khí trong bình gas tăng dễ gây nổ

Tiến trình dạy học bài “Phương trình trạng thái của khí lý tưởng Quá trình đẳng áp” theo phương pháp dạy học nêu và giải

Hoạt động của GV Hoạt động của GV Câu trả lời mong đợi

GV phân biệt cho HS sự khác biệt giữa khí thực và khí lý tưởng

thái đều thay đổi ta có tìm

được mối liên hệ tổng quát

cho cả 3 thông số trạng

thái không?”

Suy nghĩ và thảo luận

- Có thể tìm được

Giai đoạn giải quyết vấn đề: GV hướng dẫn HS suy luận bằng lý thuyết để tìm

ra giả thuyết, từ đó tìm phương án kiểm chứng giả thuyết

- GV gợi ý để HS sử dụng

kiến thức cũ để tìm ra giả

thuyết: làm cách nào để

biết được mối quan hệ

tổng quát giữa các thông

số trạng thái đặc trưng cho

hai trạng thái khác nhau?

lượng khí được biểu diễn

như thế nào trên một hệ

+ Có thể cho khối khí biến

đổi trạng thái thông qua

những quá trình đã biết

được không?

- GV hướng dẫn cho HS

biểu diễn các quá trình

biến đổi đó theo 2 cách để

GV kết luận lại kết quả thu

được về mối quan hệ giữa

các thông số trạng thái

theo 2 cách: trong quá

Một số nhóm thực hiện theo cách 1, các nhóm còn lại làm theo cách 2

- Biểu diễn bằng 1 điểm

- Có nhiều cách biến đổi trạng thái khác nhau

- Cho khối khí biến đổi trạng thái quá quá trình đẳng nhiệt

- Phương án: giữ áp suất của khối khí không đổi, thay đổi nhiệt độ của khối khí và khảo sát sự thay đổi của thể tích theo nhiệt độ

trình biến đổi trạng thái bất

- GV đưa ra hệ quả của

biểu thức trên: Nếu trong

+ Dùng một xilanh kín, có pit- tông có thể di chuyển được, khi áp suất khí trong xilanh bằng với áp suất khí quyển thì pit- tông sẽ tự di chuyển tới vị trí cân bằng (ta không cần điều chỉnh pit-tông)

+ Nhúng xilanh vào nước lạnh hoặc nước nóng (nhiệt

độ của nước nóng và nước lạnh khác với nhiệt độ phòng) Pit-tông sẽ di chuyển

để giữ cho áp suất luôn cân bằng với áp suất khí quyển (có thể gắn áp kế vào xilanh để điều chỉnh xilanh

để áp kế chỉ đúng 1 giá trị) + Dùng nhiệt kế

+ Gắn vào xilanh một thước

đo độ cao của không khí trong xilanh, tiết diện S của xilanh đã biết V = hS Tiến hành thí nghiệm + Xilanh chứa một lượng khí xác định Ta đo được áp suất, thể tích và nhiệt độ khí lúc đó

p1, V1, T1

+ Nhúng xilanh vào nước nóng, pit-tông dịch chuyển,

+ Đo nhiệt độ của khối khi

- Các nhóm tiến hành làm thí nghiệm, xử lý kết quả và rút ra kết luận

- Vẽ đồ thị và nhận

xé

p2=p1, đo được V2, T2 + Nhúng xilanh vào nước lạnh, pit-tông dịch chuyển,

p3=p1,đo được V3, T3

+ Ghi số liệu vào bảng, nhận xét

Giai đoạn kết luận vấn đề và vận dụng: GV kết luận lại nội dung kiến thức

HS cần nắm, và đưa ra một vài vận dụng cho HS

- GV kết luận lại nội dung

kiến thức: trong quá trình

biến đổi trạng thái bất kỳ