III.2.3.phân tích thiên nghiệm về hệ thống bài tập và hướng dẫn học sinh gi¶I bµi tËp “Sù truyÒn nhiÖt- vËt lý8” -qua hệ thống bài tập đã đươc soạn ravà những hướng dẫn ở hai bài mẫu tôI[r]
Trang 1a-mở đầu 1.lí do chọn đề tài
Cùng với tốc độ phát triển của khoa học và công nghệ sự nghiệp giáo
dục cũng nhanh chóng đổi mới nhằm đào tạo con người có đủ trình độ kiến thức phổ thông cơ bản và hiện đại theo kịp sự phát triển của cuộc cách mạng khoa học Xuất phát từ yêu cầu đổi mới Chương trình học hết THCS học sinh phải có kiến thức phổ thông cơ bản, tinh giảm thiết thực để có thể chiếm lĩnh những nội dung khác của khxh và nhân văn, khtn và công nghệ Nắm được những kiến thức có ý nghĩa đối với cuộc sống cá nhân và gia đình, cộng đồng có kĩ năng bước đầu vận dụng những kiến thức đã học và kinh nghiệm thu được của bản thân, biết vận dụng có sáng tạo để giảI quyết
những vấn đề trong học tập và trong cuộc sống Như vậy ngay từ những năm học trong nhà trường cùng với việc học những kiến thức khoa học, học sinh còn phải học cả những phương pháp nhận thức và học cách vận dụng chúng trong mỗi trường hợp cụ thể Chẳng hạn vận dụng ngay vào cuối mỗi bài học
để làm bài tập, để giảI thích các hiện tượng trong thực tế…
Trong khi đó với học sinh đại trà vùng nông thôn trình độ nhận thức còn hạn chế, khả năng vận dụng kiến thức còn thấp, kĩ năng giảI bài tập chưa tốt dẫn
đến việc giảI bài tập của học sinh con thụ động chưa chiếm lĩnh được kiến thức Vì vậy việc dạy cho học sinh giảI bài tạp vật lí là một công việc khó khăn và ở đó bộc lộ rõ nhất trình độ của người giáo viên vật lí trong việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ của học sinh về mặt hiệu quả của giảng dạy vật
lí trường phổ thông đặc biệt là rèn kĩ năng vận dụng kiến thức đã lĩnh hội
được thì vai trò của bài tập vật lí hết sức quan trọng có giá trị to lớn GiảI bài tập vật lí không chỉ giúp cho học sinh củng cố kiến thức luyện tập áp dụng những định luật đã học mà quan trọng hơn là hình thành phong cách nghiên cứu phát triển tư duy của học sinh trong quá trình giảI bài tập cũng như trong mọi hoạt động trí tuệ đòi hỏi phảI áp dụng các hình thức và phương pháp nhận thức khoa học Bài tập vật lí là một phương tiện rèn luyện cho học sinh khả năng vận dụng kiến thức liên hệ lí thuyết với thực tế
Để phát huy hết vai trò và tác dụng của bài tập vật lí trong dạy học thì việc giải bài tập phải được tiến hành thường xuyên trong quá trình dạy học và tuỳ theo mục đích dạy học mà lựa chọn nội dung và hướng dẫn học sinh giải bài tập thích hợp đồng thời muốn dạy tốt thì trước tiên giáo viên phải giải bài tập
đó, tiếp đó phải hướng dẫn học sinh giải bài tập Chính vì lí do trên tôI chọn
đề tài
Trang 2Lựa chọn bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập của học sinh nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức phần:sự truyền nhiệt ở lớp 8 THCS
2.mục đích đề tài
Xác định một hệ thống bài tập và vạch ra tiến trình dạy họcđối với hệ thống bài tập đó nhằm nâng cao hiệu quả của bài tập trong việc giúp học sinh nắm vững kiến thức phần sự truyền nhiệt ở lớp 8 THCS
3.giả thiết khoa học.
Nếu lựa chọn được hệ thống bài tập và vạch ra tiến trình hoạt động dạy học
đối với hệ thống bài tập đó sao cho phát huy được tính tích cực tự chủ của học sinh thì psẽ phát huy được bài tập vật lý trong dạy học vật lý
4.nhiệm vụ của đề tài
Để đạt được mục đích của đề tài cần thực hiện những nhiệm vụ sau:
-nghiên cứu lí luận dạy học về bài tập vật lí để vận dụng và nghiên cứu hoạt
động dạy, học về bài tập của phần “ sự truyền nhiệt”
- Nghiên cứu nội dung sự truyền nhiệt trong SGK nhằm xác định mức độ nội dung các kiến thức cơ bản học sinh cần nắm vững, các kĩ năng giảI bài tập cơ bản học sinh cần rèn luyện để xác định nội dung bài tập của chương này
- Tìm hiểu thực tế dạy học phần” sự truyền nhiệt” ở một số trường thcs thuộc tỉnh Nam Định nhằm thu thập các thông tin:
+ Tình hình dạy học: Đặc biệt quan tâm tới các vấn đề xác thực việc lựa chọn các bài tập ở phần “ sự truyền nhiệt” Với số lượng 10 bài tập sao cho viẹc sử dụng đạt chất lượng cao nhất
+ Tình hình học: Quan tâm tới việc giảI bài tập của học sinh nhằm tìm ra những khó khăn, sai lầm phổ biến khi làm bài tập phần này từ đó biết được nguyên nhân sai để có biện pháp giảI quyết
+ Soạn thảo bài tập sự truyền nhiệt nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức phần này
Trang 3- Phân tích kĩ năng sử dụng từng bài tập và soạn thảo phương cách hướng dẫn học sinh giảI một số bài tập trong hệ thống bài tập này
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm để hoàn thiện nội dung hệ thống bài tập, tiến trình hoạt động dạy đố với từng bài được nghiên cứu
5 Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu lí luận về việc dạy giải bài tập vật lí
- Phương pháp điều tra giáo viên và học sinh
- Soạn thảo hệ thống bài tập và phương án hướng dẫn học sinh giảI bài tập để
đưa vào thực nghiệm, đối chiếu kết quả thực nghiệm với những dự kiến soạn thảo ban đầu để phân tích và chỉnh lí hoàn thiện hệ thống bài tập cũng như phương án hướng dẫn học sinh
Trang 4B Nội dung Chương I
Cơ sở lí luận của việc lựa chọn bài tập
và sử dụng bài tập trong dạy học vật lý
ở trường phổ thông.
I.1 Mục đích sử dụng bài tập trong quá trình dạy học
Trong quá trình dạy học vật lí các bài tập có tầm quan trọng đặc biệt, chúng được sử dụng theo những mục đích khác nhau
Bài tập vật lý có thể được sử dụng như là phương tiện nghiên cứu tài liệu mới nhằm đảm bảo cho học sinh lĩnh hội những kiến thức mới một cách sâu sắc và chắc chắn
Bài tập vật lí là một phương tiện rèn luyện cho học sinh khả năng vận dụng kiến thức, liên hệ lí thuyết với thực tế, học tập với đời sống
Bài tập vật lý là một phương tiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việc luyện tư duy, bồi dưỡng phươnbg pháp nghiên cứu khoa học cho học
sinh
Bài tập vật lý là phương tiện ôn tập củng cố kiến thức đã học một cách sinh động và có hiệu quả
I.2 Phân loại bài tập vật lí
Người ta phân loại bài tập vật lí theo từng đặc diểm
I.2.1 Theo nội dung:
Trước hết chia các bài tập vật lí theo đề tài của tài liệu
Phân biệt các bài tập có nội dung trừu tuợng và bài tập có nội dung cụ thể Bài tập có nội dung kĩ thuật tổng hợp
Bài tập có nội dung lịch sử, bài tập vui…
I.2.2 Theo phương thức cho điều kiện hoặc phương thức giải:
Trang 5Theo bài tập định tính
Theo bài tập định lượng
Các bài tập thực nghiệm
Bài tập đồ thị
I.2.3 Theo yêu cầu rèn luyện kĩ năng phát triển tư duy học trong quá trình dạy học cần phân biệt các bài tập luyện tập và bài tập sáng tạo I.3 Phương pháp giảI bài tập vật lí
Để có thể nêu ra được những nét chung của phương pháp giảI bài tập vật
lí cần hiểu rõ quá trình tư duy trong việc xác lập đuờng lố giảI một bài tập vật lí
Quá trình giải bài tập vật lí thực chất là quá trình tìm hiểu điều kiện của bài tập, xem xét hiện tượng vật lí được đề cập và dựa trên kiến thức vật lí- Toán để nghĩ tới những mối liên hệ có thể có của cáI đã cho và cái phải tìm, từ đó chỉ rõ được mối liên hệ tường minh trực tiếp của cái phải tìm với những cái đã biết tức là tìm được lời giảI đáp
Tóm lại để định hướng đúng đắn phương pháp giải bài tập vật lí giáo viên
có thể kiểm tra hoạt động giảI bài tập của học sinh và có thể hướng dẫn, giúp đỡ học sinh giải bài tập có hiệu quả, nói chung tiến trình giảI bài tập trải qua 4 bước:
+ Tìm hiểu đề bài
+ Xác lập mối liên hệ qua các dữ kiện
+ Xuất phát với cái phải tìm rút ra kết quả
+ Kiểm tra xác nhận kết quả
I.4 hướng dẫn học sinh giảI bài tập vật lí
Muốn hướng dẫn học sinh giảI bài tập vật lí cụ thể nào đó thì dĩ nhiên giáo viên phảI giảI được bài tập đó nhưng như vậy chưa đủ muốn cho việc hướng dẫn giảI bài tập được định hướng một cách đúng đắn giáo viên phảI phân tích được phương pháp giảI bài tập cụ thể bằng cách vận dụng những hiểu biết về tư duy giảI bài tập vật lí để xem xét việc giảI bài tập cụ thể này, mặt khác phảI xuất phát từ mục đích sư phạm cụ thể của việc giảI bài tập để xác định kiểu hướng dẫn cụ thể:
Trang 6+ hướng dẫn tìm tòi:
Kiểu hướng dẫn này đòi hỏi giáo viên phảI phân tích một cách khoa học việc giảI bài tập để xác định được một trình tự chính xác chặt chẽ của các hành động cần thực hiện và phảI đảm bảo những hành động đó là sơ cấp
đối với học sinh, sự hướng dẫn hành động theo một mẫu đã có gọi là hướng dẫn Angôrit
+ hướng dẫn tìm tòi:
Là kiểu hướng dẫn mang tính chất gợi ý cho học sinh suy nghĩ tìm tòi phát hiện cách giảI quyết không phảI là giáo viên chỉ hướng dẫn cho học sinh mà là giáo viên gợi mở để học sinh tự tìm cách giảI quyết xác định các hành động để đạt kết quả
I.5Mối quan hệ giữa nắm vững kiến thức và giảI bài tập vật lí.
Sự nắm vững lời giảI một bài tập vật lí phảI thể hiện ở tài năng trả lời câu hỏi, việc giảI bài tập này cần xác lập những mối quan hệ cơ bản nào?Sự xác lập các mối liên hệ cơ bản này trên sự vận dụng kiến thức vật lí gì vào
điều kiện cụ thể của bài tập
Đối với những bài tập đơn giản khi vận dụng kiến thức vật lí vào điều kiện
cụ thể của bài tập ta có thể thấy ngay được mối liên hệ trực tiếp của cáI phảI tìm với cací đã cho chẳng hạn có thể dẫn ra ngay một công thức vật
lí mà trong đó chứa yếu tố phảI tìm Trong sự vận hành các mối liên hệ cơ bản đI đến xác định được cáI phảI tìm ta thấy có vai trò quan trọng của các kiến thức, kỹ năng toán học với những kiến thức vật lí Việc nắm lời giảI một bài tập vật lí phức tạp thể hiện ở khả năng trả lời câu hỏi
Trang 7Chương II
Nội dung kiến thức cơ bản và tình hình dạy
học về bài tập phần sự truyền nhiệt
II.1 Nội dung kiến thức cơ bản của phần sự truyền
nhiệt
II.1.1 Vị trí của phần” Sự truyền nhiệt” vật lí 8- THCS
Chương này bao gồm 16 tiết từ T23 – T39
*Những kiến thức học sinh đã có thể áp dụng cho phần này:
- Thuyết cấu tạo nguyên tử
- KháI niệm nội năng
- Các cách làm biến đổi nội năng của vật
* Kiến thức về sự truyền nhiệt được áp dụng cho việ xây dựng kiến thức ở chương III” Sự chuyển thể của các chất khác”
II.1.2 Mức độ nội dung các kiến thức cơ bản mà học sinh cần nắm vững.
* Ba hình thức truyền nhiệt: Dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ nhiệt…
+ Dẫn nhiệt: Sự truyền động năng từ các hạt này sang các hạt khác trong khối chất, chất dẫn điện tốt: Kim loại, dầu Thuỷ ngân…
+ Đối lưu: Do lớp chất lỏng( hay khí) nóng nhẹ hơn nổi lên còn các lớp lỏng( hay khí) lạnh nặng hơn chìm xuống dưới
+Bức xạ nhiệt: Truyền nhiệt bằng các tia nhiệt không có sự tham gia của vật, vật sẫm bức xạ nhiệt nhanh hơn và hấp thụ nhiệt nhiều hơn vật màu sáng
* Phần nội năng mà vật nhận được hay mất đI khi truyền nhiệt gọi là nhiệt lượng
Đơn vị nhiệt lượng Jun(J) calo; 1calo= 4,25
Trang 8CT:Q= cm(t 2 – t 1 )
Q: Nhiệt lượng thu vào( toả ra) đơn vị J(cal)
t1: Nhiệt độ ban đầu(0C)
t2: Nhiệt lượng cuối(0C)
m: khối lượng của vật(kg)
C: Nhiệt dung riêng của chất cấu tạo nên vật(J/kg độ)
* Nhiệt dung riêng của một chất cho biết nhiệt lượng cần truyền cho 1kh chất đó để nó tăng thêm 10C:J/kg độ
* Phương trình cân bằng nhiệt: Trong quá trình truyền nhiệt nhiệt lượng của vật này toả ra bằng nhiệt lượng của vật khác thu vào
Q toả = Q thu
* Năng lượng toả ra khi đốt nhiên liệu là:
Q= q.m
m: Khối lượng của nhiên liệu
q: năng suốt toả nhiệt của nhiêu liệu(J/kg)
* Định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng:
Năng lượng không mất đi mà cũng không tự sinh ra nó chỉ chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác hay truyền từ vật này sang vật khác
Phương trình cân bằng về nhiệt là trường hợp đặc biệt của định luật này
II.1.3 Các kỹ năng cơ bản mà học sinh cần rèn luyện.
Ngoài những kỹ năng giảI bài tập vật lí nói chung khi học phần Sự truyền nhiệt học sinh cần rèn luyện những kỹ năng chính sau:
+ Hiểu được sự truyền nhiệt từ đó chỉ ra chính xác đó là hình thức truyền nhiệt nào ứng dụng vào giảI thích hiện tượng thực tế
+ Đối với các vật tham gia truyền nhiệt có thể chỉ ra ngay vật nào toả nhiệt vật nào thu nhiệt
Trang 9+ Vận dụng giảI bài tập định tính, định lượng một cách chính xác logic.
II.2 Tình hình dạy học phần sự truyền nhiệt.
II.2.1 Việc lựa chọn các bài tập giao cho học sinh
- Nguồn tài liệu được sử dụng để ra bài tập cho học sinh:
- Sách giáo khoa vật lí 8 THCS; sách bài tập vật lí 8; sách giảI bài tập vật lí; sách CĐSP
- Số lượng bài tập giao cho học sinh: 34 bài
- Nội dung các bài tập giao cho học sinh: Vì đặc điểm trường ở địa phương với đa số là học sinh TB,TBK do vậy nội dubg bài tập phần này mang tính đại trà để học sinh TB có thể làm được, nghĩa là ở phần sự truyền nhiệt nội dung bài tập được chia làm 2 mảng chính:
+ mảng bài tập định tính thiên về giảI thích các hiện tượng trong tự nhiên
có nguyên nhân do các hình thức truyền nhiệt mà có
+ mảng bài tập định lượng: áp dụng công thức:
Q= cm(t2 – t1), Qtoả = Qthu, Q=qm để tính các đại lượng liên quan
II.2.2 Việc sử dụng các bài tập
- thực tế trong quá trình giảI các bài tập ở phần này nhằm giúp các học sinh có khả năng vận dụng kiến thức, liên hệ lý thuyết với thực tế, học tập với đời sống đồng thời giúp các em rèn luyện tư duy bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học, mặt khác còn là củng cố kiến thức đã cho một cách sinh động và có hiệu quả và còn rèn luyện tính cẩn thận, kiên trì… ở học sinh
- Đánh giá quá trình giảI bài tập ở trên lớp
Quá trình giảI bài tập định lượng trong phần sự truyền nhiệt cơ bản đã theo đúng các bước
Trang 10+ tìm hiểu đề bài
+ xác lập mối quan hệ giữa các dữ kiện
+ Xuất phát với cáI phảI tìm rút ra kết luận
+ Kiểm tra xác nhận kết quả
- Thời gian dành cho việc giảI các bài tập mà đa số học sinh không làm
được giáo viên dùng thời gian nhỏ cuối tiết bài tập 57 để hướng dẫn về nhà một số bài tập* trong sách bài tập vật lí 8
- VD: Bài 161(27) bài 168174(trang28-29)
II.3 tình hình giảI bài tập của học sinh
Bài tập ở phần sự truyền nhiệt được chia làm 2 mảng chính
-bài tập định tính
-bài tập định lượng
* bài tập định tính:học sinh bước đầu đã có ý thức gắn lý thuyết với hiện tượng thực tế để giảI thích song do chua hiểu sâuvà nhất là sử dụng ngôn ngữ vật lý để diễn đạt còn kém nên việc giảI thích các hiện tượng thực tế hầu như còn rất hạn chế
*bài tập định lượng:hầu như đã biết áp dụng công thức để tính song còn máy móc thụ động
II.4.các sai lầm phổ biến ở học sinh
-còn nhầm lẫn 3 hình thức truyền nhiệt,chưa biết phân biệt áp dụng giảI thích thực tếmột cách rõ ràng
-chưa phân biệt được nhiệt dung riêng và nhiệt lượng
-chưa phân biệt rõ đâu là vật toả nhiệt,đâu là vật thu nhiệt
Trang 11Chương III
hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giảI bài
tập phần sự truyền nhiệt 8.
1.lựa chọn hệ thống bài tập
1.1.hệ thống bài tập này đáp ứng yêu cầu sau:
+nội dung bài tập
-phù hợp với ội dung kiến thức cơ bản và kĩ năng giảI bài tập
-phù hợp với đối tượng học sinh đại trà
Cú ý thích đáng về số lượng,nội dung các bài tập giúp học sinh khắc phục những sai lầm phổ biến khi học phần sự truyền nhiệt
-các bài tập sắp xếp theo hệ thống,theo nhóm kiến thứcvới mức độ phức tạp tăng dần
-số lượng bài tập:dựa vào phân phối chương trình kiến thức phần sự
truyền nhiệt sao cho số lượng bao hết kiến thức và phù hợp với thời gian
1.2.xuất phát từ những yêu cầu trên bài tập do chúng tôi đề xuất gồm: Bài 1:
Tại sao khi bị rót nươc sôi đột ngột thì các loại cốc thành dày dễ vơ nứt hơn cốc thành mỏng.muốn cốc chứa khongbị vỡ nứt khi rót nước sôI ta làm thế nào?
Bài 2:
Vào những ngày mùa đông lạnh giá chim thường đứng xù lông ra tại sao? Tại sao làm như vậy chim chịu lạnh tốt hơn?