ĐỊNH LUẬT SÁC - LƠ” LỚP 10, CHƯƠNG TRÌNH CHUẨN NHẰM BỒI DƯỠNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM VẬT LÍ CHO HỌC SINH THPT Người thực hiện: Lê Văn Trường Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh vực môn:
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA
TRƯỜNG THPT HOẰNG HÓA 4
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC BÀI
“QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH ĐỊNH LUẬT SÁC - LƠ” LỚP 10, CHƯƠNG TRÌNH CHUẨN NHẰM BỒI DƯỠNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM VẬT LÍ CHO HỌC SINH THPT
Người thực hiện: Lê Văn Trường Chức vụ: Giáo viên
SKKN thuộc lĩnh vực (môn): Vật lí
THANH HÓA NĂM 2019
Trang 2MỤC LỤC
Trang
1 MỞ ĐẦU 1
1.1 Lí do chọn đề tài 1
1.2 Mục đích nghiên cứu 1
1.3 Đối tượng nghiên cứu 1
1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu 2
1.5 Phương pháp nghiên cứu 2
1.6 Phạm vi nghiên cứu 2
1.7 Đóng góp của sáng kiến 2
1.8 Thực nghiệm sư phạm 3
2 NỘI DUNG 3
2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm 3
2.2 Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông 4
2.3 Các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm 4
2.4 Những chuẩn bị cần thiết để dạy phương pháp thực nghiệm Vật lí 4
2.5 Mục tiêu dạy học của bài “Quá trình đẳng nhiệt “Quá trình đẳng tích Định luật Sác - lơ” theo chuẩn kiến thức, kỹ năng 4
2.6.Thực trạng dạy học bài “Quá trình đẳng nhiệt Định luật Sác - lơ” 5
2.7 Chuẩn bị điều kiện cần thiết để triển khai dạy học bài “Quá trình đẳng tích Định luật Sác - lơ” nhằm bồi dưỡng phương pháp pháp thực nghiệm Vật lí cho học sinh 8
2.8 Thiết kế tiến trình dạy học bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm bài “Quá trình đẳng tích Định luật Sác - lơ” 9
2.9 Kết quả thực nghiệm sư phạm 17
3 KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ 19
3.1 Về mặt lý luận 19
3.2 Về mặt nghiên cứu ứng dụng 19
3.3 Kiến nghị 19
3.4 Để thuận tiện cho việc bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm thông qua dạy bài tập thí nghiệm Vật lí ở chương Chất khí, tôi xin mạnh dạn đề xuất một số bài tập như sau: 20
TÀI LIỆU THAM KHẢO 21
Trang 31 MỞ ĐẦU 1.1 Lí do chọn đề tài
Xã hội hiện nay là một xã hội tri thức và thông tin Sự đổi mới với tốc độrất nhanh trong các lĩnh vực khoa học và công nghệ tác động đến thông tin ở bakhía cạnh: thông tin có giá trị không dài, khối lượng thông tin tăng nhanh, nộidung thông tin ngày càng phức tạp Như vậy, phương pháp giảng dạy chỉ hướngtới mục tiêu cung cấp kiến thức, kĩ năng (thông tin) sẽ luôn lạc hậu với thời đại
Do đó, người giáo viên phải hướng tới việc bồi dưỡng những phương pháp nhậnthức để người học có thể chiếm lĩnh lấy tri thức trong quá trình tự học
Để thực hiện được mục tiêu chung của giáo dục trong dạy học nói chung vàdạy học Vật lí nói riêng , chương trình Vật lí THPT cũng yêu cầu phải cung cấpcho học sinh những hiểu biết ban đầu về các phương pháp nhận thức đặc thù củaVật lí, trong đó có phương pháp thực nghiệm
Do đó phương pháp thực nghiệm đã trở thành một loại kiến thức đặc biệt cầnphải trang bị cho học sinh Phương pháp thực nghiệm không chỉ là mục tiêu kiếnthức mà còn xem là một công cụ quan trọng để học sinh sử dụng nhằm xây dựng
và chiếm lĩnh kiến thức, qua đó phát triển năng lực sáng tạo của người học
Trong chương trình Vật lí 10 chương trình chuẩn, chương “Chất khí” nóichung và bài “Quá trình đẳng tích Định luật Sác - lơ” nói riêng mà nội dungkiến thức chủ yếu được xây dựng từ phương pháp thực nghiệm Do đó ta có thểbồi dưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm
Trong việc đổi mới phương pháp dạy học thì cũng đã có nhiều nghiên cứunói về việc dạy học nhằm bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm Vật lí cho họcsinh Nhưng việc nghiên cứu ứng dụng đối với từng kiến thức cụ thể cho từngđối tượng học sinh cụ thể thì chưa được thực hiện đầy đủ Ví dụ như nghiên cứu
về việc dạy học bài “Quá trình đẳng tích Định luật Sác - lơ” nhằm bồi dưỡngphương pháp thực nghiệm cho học sinh thì còn một số bất cập
Với những lí do trên, tôi tiếp tục hướng nghiên cứu trên qua đề tài: Thiết
kế tiến trình dạy học bài “Quá trình đẳng tích Định luật Sác – lơ” lớp 10, chương trình chuẩn nhằm bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm Vật lí cho học sinh THPT” làm đề tài nghiên cứu của mình.
1.2 Mục đích nghiên cứu
Xây dựng tiến trình dạy học kiến thức bài “Quá trình đẳng tích Định luậtSác - lơ” lớp 10, chương trình chuẩn nhằm bồi dưỡng cho học sinh phươngpháp thực nghiệm của vật lí học THPT
1.3 Đối tượng nghiên cứu
Hoạt động dạy học của giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học bài “Quátrình đẳng tích Định luật Sác - lơ” chương Chất khí lớp 10 chương trình chuẩn
Trang 41.4 Nhiệm vụ nghiên cứu
- Tìm hiểu phương pháp thực nghiệm trong nghiên cứu Vật lí học và trongdạy học Vật lí
- Tìm hiểu các biện pháp và hình thức bồi dưỡng phương pháp thực nghiệmcho học sinh
- Tìm hiểu mục tiêu dạy học, cấu trúc, nội dung bài “Quá trình đẳng tích.Định luật Sác - lơ” chương Chất khí lớp 10 chương trình chuẩn
- Tìm hiểu thực trạng dạy học Vật lí với việc bồi dưỡng phương pháp thựcnghiệm Vật lí ở một số trường THPT thuộc huyện Hoằng Hóa
- Xác định và chuẩn bị những điều kiện cần thiết để dạy học bài “Quá trình
đẳng tích Định luật Sác - lơ”, chương Chất khí lớp 10 chương trình chuẩn,
nhằm bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm Vật lí cho học sinh
- Xây dựng tiến trình dạy học bài “Quá trình đẳng tích Định luật Sác - lơ”lớp 10, chương trình chuẩn nhằm bồi dưỡng cho học sinh phương pháp thựcnghiệm của vật lí học THPT
- Thực nghiệm sư phạm ở trường THPT Hoằng Hóa 4 nhằm xác định mức
độ phù hợp, đánh giá tính khả thi và hiệu quả của tiến trình đã đề xuất, điềuchỉnh, hoàn thiện
1.5 Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lí luận.
Nghiên cứu tài liệu về nội dung, mục tiêu, yêu cầu giảng dạy bài “Quá trìnhđẳng tích Định luật Sác - lơ ” chương Chất khí lớp 10 chương trình chuẩn
- Phương pháp điều tra.
+ Tìm hiểu việc dạy và học nhằm sơ bộ đánh giá thực tế dạy học bài “Quátrình đẳng tích Định luật Sác - lơ” chương Chất khí lớp 10 chương trình chuẩn.+ Trao đổi với giáo viên, học sinh, dự giờ
1.7 Đóng góp của sáng kiến
- Về lý luận: khẳng định sự cần thiết và có thể dạy học tăng cường bồi
dưỡng phương pháp thực nghiệm Vật lý cho học sinh
- Về nghiên cứu áp dụng:
Trang 5+ Xây dựng tiến trình dạy học bài “Quá trình đẳng tích Định luật Sác - lơ”chương Chất khí lớp 10 chương trình chuẩn nhằm bồi dưỡng phương pháp thựcnghiệm - một phương pháp nhận thức đặc thù của Vật lí.
+ Đã chế tạo 4 bộ thí nghiệm khảo sát định lượng “Định luật Sác - lơ” dùngcho hoạt động nhóm của học sinh
+ Nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức và bồi dưỡng phương phápthực nghiệm Vật lí cho học sinh lớp thực nghiệm
2.1.1 Sự ra đời của phương pháp thực nghiệm trong sự phát triển của Vật lí học.
Vào thế kỷ XVII, Galile (1564 – 1642) đã xây dựng những cơ sở của mộtnền Vật lí học mới – Vật lí thực nghiệm chân chính, thay thế cho Vật lí học củaAristote bằng hàng loạt các nghiên cứu về thiên văn học, cơ học, âm học, quang học…Galile bố trí nghiệm thích hợp, tạo điều kiện thí nghiệm và phương tiện thínghiệm tốt nhất để có thể đạt được kết quả chính xác tin cậy được Cuối cùng ôngđối chiếu kết quả thu được bằng thực nghiệm với lý thuyết ban đầu
Phương pháp của Galile có tính hệ thống, tính khoa học, có chức năng nhậnthức luận, tổng quát hóa về mặt lý thuyết những sự kiện thực nghiệm và pháthiện ra bản chất của sự vật hiện tượng Về sau các nhà khoa học khác đã kế thừaphương pháp đó và xây dựng cho hoàn chỉnh
2.1.2 Nội dung của phương pháp thực nghiệm
Nội dung của phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lí bao gồm các yếu tố cơ bảnsau:
+ Vấn đề cần giải đáp và giả thuyết cần kiểm tra
+ Xử lý một giả thuyết để có thể đưa nó vào kiểm tra bằng thực nghiệm.+ Xây dựng (thiết kế) phương án thí nghiệm
+ Tiến hành thí nghiệm và ghi nhận kết quả (quan sát, đo…)
+ Phân tích kết quả và rút ra kết luận
Trang 62.2 Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông
Phương pháp thực nghiệm dạy cho học sinh tìm tòi, sáng tạo, giải quyếtvấn đề, từ nhỏ đến lớn, rất sát với thực tiễn Trong quá trình giải quyết nhữngvấn đề đó học sinh sẽ bộc lộ những nét đặc trưng của hoạt động sáng tạo vàđồng thời hình thành, hoàn thiện ở bản thân những phẩm chất tâm lí là nền tảngcho hoạt động sáng tạo Trên cơ sở đó nắm vững kiến thức, kỹ năng, tích lũykinh nghiệm, nắm vững phương pháp giải quyết vấn đề trong thực tiễn
Tuy nhiên, do thời gian của tiết học chỉ có 45 phút, thành phần học sinh củalớp học không cùng trình độ, có nguy cơ một bộ phận học sinh đứng ngoàinhững hoạt động, vì các em không đủ khả năng giải quyết các yêu cầu Ngoài ra,phương pháp thực nghiệm không phải lúc nào cũng áp dụng cho tất cả các kiếnthức của bài học Vật lí Do đó, trong dạy học, cần có sự lựa chọn và phối hợp chặt chẽphương pháp thực nghiệm với các phương pháp khác một cách hợp lí để đạt kết quả tốt nhất
2.3 Các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm
Để bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm Vật lí cho học sinh, tốt nhất giáoviên phỏng theo phương pháp thực nghiệm của các nhà khoa học mà tổ chứccho học sinh hoạt động theo các giai đoạn sau:
Giai đoạn 1: Làm nảy sinh vấn đề
Giai đoạn 2: Xây dựng dự đoán.
Giai đoạn 3: Từ dự đoán suy luận rút ra hệ quả logic có thể kiểm tra được Giai đoạn 4: Đề xuất và tiến hành thí nghiệm để kiểm tra hệ quả dự đoán Giai đoạn 5: Rút ra kết luận (Hợp thức hóa kết quả nghiên cứu).
Giai đoạn 6: Vận dụng kiến thức mới.
2.4 Những chuẩn bị cần thiết để dạy phương pháp thực nghiệm Vật lí
- Chuẩn bị thí nghiệm Vật lí
- Kỹ thuật sử dụng thí nghiệm dạy học theo phương pháp thực nghiệm
- Rèn luyện cho học sinh những kỹ năng cần thiết trong quá trình dạy học.+ Kỹ năng bố trí thí nghiệm, thực hiện các phép đo cơ bản, thu thập thôngtin cần thiết
+ Rèn luyện kỹ năng xử lý thông tin
+ Xây dựng dự toán, đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán
2.5 Mục tiêu dạy học của bài “Quá trình đẳng nhiệt “Quá trình đẳng tích Định luật Sác - lơ” theo chuẩn kiến thức, kỹ năng
2.5.1 Mục tiêu kiến thức
- Phát biểu được nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí
- Hiểu được đặc điểm của khí lý tưởng
- Hiểu được khái niệm trạng thái của chất khí và các thông số (p,V,T) xácđịnh trạng thái của một lượng khí
Trang 7- Hiểu được khái niệm quá trình biến đổi trạng thái của chất khí, khái niệmđẳng quá trình Từ đó xây dựng được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt.
- Xây dựng và phát biểu được định luật “Sác – lơ” Làm quen dạng đồ thịbiểu diễn sự thay đổi trạng thái của khí đối với quá trình đẳng nhiệt
2.5.2 Mục tiêu kỹ năng
- Bồi dưỡng kỹ năng tự thiết kế phương án thí nghiệm để khảo sát mối liên
hệ giữa các thông số trạng thái của lượng khí xác định khi nhiệt độ không đổi
- Rèn luyện kỹ năng sử dụng đồ thị biểu diễn sự thay đổi trạng thái của chấtkhí khi nhiệt độ không đổi, trong các hệ tọa độ (p,V), (p,T), (V,T)
Củng cố việc vận dụng phương pháp thực nghiệm Vật lí để học sinh thamgia vào quá trình xây dựng “Định luật Sác - lơ” Trong đó học sinh thực hiện cáchành động sau:
+ Đề xuất vấn đề nghiên cứu từ thí nghiệm cá nhân
+ Nêu dự đoán
+ Nêu phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán
+ Thực hiện thí nghiệm kiểm tra theo nhóm
+ Rút ra kết luận Vận dụng giải bài tập thí nghiệm
2.6.Thực trạng dạy học bài “Quá trình đẳng nhiệt Định luật Sác - lơ” 2.6.1 Mục đích điều tra
Một trong những căn cứ để soạn thảo tiến trình dạy học nhằm bồi dưỡngphương pháp thực nghiệm cho học sinh là những khó khăn mà học sinh gặp phảitrong quá trình học tập Vì vậy, tôi đã tiến hành tìm hiểu thực tế dạy của giáoviên và học của học sinh, sau khi xử lí các phiếu điều tra, tôi đã thu được một sốthông tin sau:
- Những hiểu biết chung của giáo viên về phương pháp thực nghiệm
- Tình hình dạy học chương Chất khí nói chung và bài “Quá trình đẳngtích Định luật Sác - lơ” nói riêng ở các trường trung học phổ thông
- Kỹ năng và thái độ của học sinh khi học tập Vật lí với những phươngpháp thông thường
- Những khó khăn chủ yếu và những sai lầm mà học sinh thường hay gặptrong quá trình học bài “Quá trình đẳng tích Định luật Sác - lơ”
2.6.2 Phương pháp điều tra
Để thu được những thông tin trên, tôi đã tiến hành các công việc sau:
- Điều tra giáo viên: Dùng phiếu điều tra, trao đổi trực tiếp, dự giờ, thamkhảo giáo án
- Điều tra học sinh: Dùng phiếu điều tra, trao đổi trực tiếp
Trang 82.6.3 Kết quả điều tra
Tôi đã tiến hành điều tra 15 giáo viên thuộc huyện Hoằng Hóa và 150 họcsinh trường THPT Hoằng Hóa 4 , huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa Qua điềutra tôi thu được kết quả sau:
+ Về hiểu biết chung của giáo viên về phương pháp thực nghiệm: hầu hếtcác giáo viên được khảo sát đều có biết hoặc có nghe về phương pháp nàynhưng một số giáo viên vẫn cho rằng phương pháp thực nghiệm chỉ đơn thuần là
sử dụng thí nghiệm trong dạy học nên việc vận dụng phương pháp này tronggiảng dạy là hầu như không có
+ Về tình hình dạy học bài “Quá trình đẳng tích Định luật Sác - lơ”
Về phương pháp giảng dạy: Việc tiến hành dạy hầu như vẫn được giáo viêndiễn đạt bằng lời: mô tả, giải thích hiện tượng, nhấn mạnh cho học sinh nhữngkiến thức cơ bản và nội dung quan trọng, cuối cùng là yêu cầu học sinh áp dụngcông thức làm bài tập Một số giáo viên có sử dụng thí nghiệm trong bộ thínghiệm tối thiểu cung cấp để suy ra nội dung định luật Sác - lơ, nhưng là thínghiệm do giáo viên biểu diễn, học sinh chủ yếu vẫn là nghe và ghi chép Vàqua nhận xét của các giáo viên thì kết quả thu được từ các thí nghiệm này chosai số khá lớn nên tính thuyết phục không cao, nên một số giáo viên ngại sửdụng, mà chỉ sử dụng kết quả thí nghiệm do sách giáo khoa cung cấp
Nhiều giáo viên muốn phát huy tính tích cực hoạt động của học sinh bằngviệc đặt ra các câu hỏi cho học sinh suy nghĩ trả lời nhưng hầu hết các câu hỏichỉ là kiểm tra kiến thức cũ của học sinh mà chưa có tác dụng kích thích hứngthú học tập của các em
Việc tổ chức cho các em tự chiếm lĩnh kiến thức chưa được các giáo viênquan tâm, lý do được đưa ra là do chất lượng học sinh còn thấp, chuẩn bị chomột tiết học như vậy tốn khá nhiều thời gian
Về các kỹ năng liên quan đến phương pháp thực nghiệm: các em thật sựthấy lúng túng trong việc trả lời những câu hỏi liên quan đến kỹ năng củaphương pháp thực nghiệm như: đo đạc, đọc số liệu, tính toán sai số…
Về thái độ học tập của học sinh: Đa số học sinh còn thụ động, chưa tích cựcsuy nghĩ mà chỉ ngồi nghe giảng, ghi chép và học thuộc Và khi được hỏi thì các
em chỉ coi Vật lí là một môn học bình thường mà chưa có sự yêu thích, hứng thúvới môn học
Thông qua việc trao đổi trực tiếp với học sinh, phân tích bài làm của họcsinh trong tiết bài tập, tôi nhận thấy những khó khăn học sinh hay gặp phải trongquá trình học chương Chất khí nói chung và bài “Quá trình đẳng tích Định luậtSác - lơ” nói riêng là:
- Học sinh chưa xác định được lượng khí cần xét trong một bài toán phức tạp
Trang 9- Một số học sinh còn chưa nhận biết được quá trình biến đổi trạng thái làquá trình nào nên chưa biết lựa chọn kiến thức áp dụng.
- Một số học sinh còn nhầm lẫn giữa đường đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng ápnên không biết vẽ chúng trong các hệ tọa độ khác nhau
- Ngoài ra, những kiến thức về việc xử lý các kết quả thí nghiệm hầu nhưcác em không nhớ hoặc không biết
Qua tìm hiểu tôi rút ra những nguyên nhân dẫn đến những khó khăn trên của học sinh:
+ Nội dung của phần chất khí khá tách biệt so với những phần trước, ở phầntrước các em đã quen với những hiện tượng Vật lí mà các em có thể nhìn thấy tậnmắt, còn phần này các em chỉ có thể tưởng tượng nên học sinh khó hình dung được.+ Nhiều giáo viên chỉ chú ý đến việc truyền thụ nội dung mà chưa chútrọng đến việc tổ chức các hoạt động nhận thức nhằm gây hứng thú, giúp họcsinh phát huy tính tích cực, tự lực học tập
+ Khi dạy bài “Quá trình đẳng tích Định luật Sác - lơ” thì một số giáo viênchỉ tập trung vào điều kiện nhiệt độ không đổi mà chưa nhấn mạnh đến điềukiện lượng khí xác định
+ Khi làm các thí nghiệm thì hầu hết các giáo viên đều lựa chọn phương ánthí nghiệm biểu diễn của giáo viên nên học sinh không được rèn luyện các kỹnăng thực hành, kỹ năng xử lý các số liệu
+ Việc xây dựng định luật Sác - lơ hầu hết giáo viên tiến hành theo trình tự sáchgiáo khoa mà chưa quan tâm đến bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh
2.6.4.Những biện pháp khắc phục những khó khăn của học sinh thông qua việc bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm Vật lí cho học sinh.
Về phía học sinh: Bằng việc cho học sinh trực tiếp tham gia xây dựng định
luật “Sác - lơ” theo con đường nghiên cứu của các nhà khoa học, trong đó họcsinh sẽ tự lực giải quyết một vấn đề và qua đó hình thành kiến thức cho mình,người giáo viên chỉ mang tính chất định hướng, tôi muốn hạn chế tối đa việcthông báo kiến thức
Để tăng khả năng vận dụng những kiến thức đã học, tôi có đưa vào các bàitập thí nghiệm Vật lí – là một dạng bài tập đòi hỏi phải có sự vận dụng sáng tạo
Về phía giáo viên:
Để khắc phục những khó khăn mà giáo viên thường gặp phải khi tiến hànhcác thí nghiệm thực hành bài “Quá trình đẳng tích Định luật Sác - lơ”, tôi cóđưa thêm vào phương án thí nghiệm mới, có độ chính xác cao hơn
Trong đề tài này, tôi sẽ giới thiệu các phương án dạy học cụ thể với mụcđích nhằm bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh, trong đó cónhững hoạt động khác nhau giúp cho học sinh tích cực, tự lực chiếm lĩnh kiếnthức, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo
Trang 102.7 Chuẩn bị điều kiện cần thiết để triển khai dạy học bài “Quá trình đẳng tích Định luật Sác - lơ” nhằm bồi dưỡng phương pháp pháp thực nghiệm Vật lí cho học sinh.
2.7.1 Thiết bị thí nghiệm trong danh mục thiết bị dạy học tối thiểu Vật
lí 10 THPT – thuận lợi và khó khăn
Trong danh mục thiết bị dạy học tối thiểu Vật lí
10 THPT có giới thiệu bộ thí nghiệm sử dụng cho
bài giảng “Quá trình đẳng tích Định luật Sác - lơ”
(hình 2.1) Bao gồm:
a) Áp kế, giới hạn đo 0,5 2,0 *10 Pa 5 , có
thanh trượt gắn với píttông và vít hãm phía sau
b) Píttông dùng hút và nén khí trong xi lanh
c) Giá đỡ xi lanh, có thước đo thể tích của
lượng khí chứa trong xi lanh
d) Xi lanh trong thủy tinh, dùng chứa lượng
khí cần khảo sát
e) Núm cao su, dùng bịt kín đầu xi lanh
f) Đế 3 chân có vít chỉnh cân bằng
g) Trụ thép inôc, đường kính 10mm
h) Vít hãm, dùng giữ cố định giá đỡ xi lanh
Qua khảo sát, tôi nhận thấy bộ thí nghiệm trên có những thuận lợi và khókhăn sau:
Về thuận lợi:
+ Bộ thí nghiệm được cung cấp với số lượng lớn, tạo điều kiện thuận lợicho giáo viên khi thực hiện các thí nghiệm trực diện đồng loạt
+ Thí nghiệm được thiết kế khá đẹp mắt, dễ lắp ráp, dễ quan sát
Về khó khăn: Thí nghiệm trình bày ở hình 30.2 SGK chỉ thích hợp làm thí
nghiệm trực diện đồng loạt (học sinh tiến hành), còn muốn sử dụng dưới hìnhthức thí nghiệm biểu diễn (do giáo viên tiến hành) thì phải sử dụng thêm camerakết hợp máy vi tính, máy chiếu để khuếch đại hình ảnh quan sát (chỉ số của áp
kế, nhiệt kế, thể tích) Nếu sử dụng phương án này cho thí nghiệm trực diệnđồng loạt thì khắc phục được hạn chế trên nhưng cũng gặp khó khăn ở chỗ: độchia nhỏ nhất của thước đo áp suất (0,05.105Pa) là quá lớn hay cấp độ chính xáccủa các thiết bị đo là bé, các số liệu thí nghiệm thể hiện trong bảng 30.1 – SGK,
ở cột số liệu về các giá trị áp suất đều có 3 chữ số có nghĩa (tức là độ chia nhỏnhất của áp kế phải là 0,01.105Pa) Nếu ta đơn giản hóa việc xây dựng định luậtVật lý như vậy dễ dẫn đến hậu quả làm giảm tính chính xác khoa học của địnhluật Vật lí vốn là kết quả của nhiều thí nghiệm công phu và chính xác
Hình 2.1
Trang 11Tuy nhà trường đã có phòng học bộ môn Vật lý, nhưng hầu hết giáo viênchỉ tiến hành các thí nghiệm biểu diễn.
2.7.2 Phương án thí nghiệm mới
Với những thuận lợi và khó khăn trên, tôi mạnh dạn quyết định vận dụngphương án thí nghiệm mới trong đề tài sáng kiến của mình như sau:
Dụng cụ thí nghiệm được tận dụng bằng các dụng cụ dùng trong y tế, là cácdụng cụ có thể mua ở các cửa hàng thiết bị y tế Bao gồm:
a) Một bơm tiêm loại lớn (dùng trong y tế)
giới hạn đo là 60cm3, độ chia nhỏ nhất là 1cm3 để
chứa lượng khí khảo sát
b) Một bơm áp kế giới hạn đo từ 789mmHg –
1060mmHg, độ chia nhỏ nhất: 2mmHg (sử dụng
đồng hồ đo huyết áp trong y tế, đồng hồ này đo độ
chênh lệch áp suất giữa cơ thể người và khí quyển,
cải tiến thang chia bằng cách mỗi giá trị trên đồng
hồ cộng thêm 760mmHg) Áp kế để đo áp suất khí
trong xi lanh (bơm tiêm)
c) Một bình nước, một phích nước
d) Một ống cao su nhỏ dùng để nối xi lanh và áp kế
e) Một giá đỡ (có thể sử dụng giá đỡ trong bộ
thí nghiệm tối thiểu trong sách giáo khoa)
f) Một nhiệt kế đo nhiệt độ (giới hạn đo là 1000C, độ chia nhỏ nhất là 10C).Tất cả dụng cụ trên được bố trí trên (hình 2.2)
Với phương án thí nghiệm mới này, tôi nhận thấy học sinh có thể tự bố trícác dụng cụ thí nghiệm theo ý tưởng riêng của nhóm, qua đó học sinh có thểnắm rõ hơn mục đích làm thí nghiệm Các dụng cụ thí nghiệm này khá quenthuộc đối với học sinh nên học sinh có thể thấy việc vận dụng các thiết bị quenthuộc trong cuộc sống vào làm thí nghiệm Vật lí khá dễ dàng, các em thấy đượcmỗi liên hệ giữa Vật lí và thực tế cuộc sống
Ngoài ra , so với phương án thí nghiệm trong sách giáo khoa thì độ chianhỏ nhất của các dụng cụ này nhỏ hơn nên sai lệch do cách đọc số liệu khá nhỏ
và kết quả thu được của thí nghiệm chính xác hơn Cụ thể, với kết quả thínghiệm được trình bày ở phần sau của đề tài sáng kiến kinh nghiệm đều chínhxác trong phạm vi sai số tỉ đối không vượt quá 3%
2.8 Thiết kế tiến trình dạy học bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm bài “Quá trình đẳng tích Định luật Sác - lơ”
I Ý tưởng sư phạm
Hình 2.2
Trang 12nghiệm vì vậy, thông qua bài học này ta hoàn toàn có thể bồi dưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm vật lý Do đã được làm quen với cách học này ở phần cơ học và thông qua bài: “Quá trình đẳng nhiệt Định luật Bôi – lơ – Ma – ri - ốt”, nên trong bài học này giáo viên chỉ đóng vai trò hướng dẫn, định hướng.
II Mục tiêu
Ngoài mục tiêu theo chuẩn kiến thức – kỹ năng của chương trình chuẩn,còn có các mục tiêu dạy học theo hướng bồi dưỡng phương pháp thực nghiệmVật lí cụ thể như sau:
1 Kiến thức:
- Nêu được định nghĩa quá trình đẳng tích.
- Phát biểu và nêu được hệ thức về mối quan hệ giữa p và T trong quá trình đẳng tích.
- Nhận biết được dạng đường đằng tích trong hệ tọa độ (p, T).
- Phát biểu được định luật Saclơ.
2 Kỹ năng:
- Hoạt động theo nhóm để tiến hành theo các giai đoạn của phương phápthực nghiệm vật lý (đề xuất dự đoán, nêu phương án thí nghiệm, tiến hành thínghiệm kiểm tra dự đoán, xử lý số liệu thí nghiệm, rút ra kết luận)
- Vẽ được đồ thị biểu diễn quá trình đẳng tích trên hệ trục ( P, T).
3 Thái độ: Học sinh có hứng thú, tích cực, tự giác và hợp tác trong hoạt động
nhóm để đề xuất dự đoán và cùng nhau thực hiện thí nghiệm kiểm tra giả thuyết
III Chuẩn bị
1 Giáo viên: Đoạn phim quay họat động của nồi áp suất.
- Bốn bộ dụng cụ thí nghiệm cho các nhóm học sinh, gồm các thiết bị
đã nêu ở 4.2 ( hình 2.2 )
- Bài giảng điện tử hỗ trợ; Phiếu học tập.
2 Học sinh: - Ôn lại thuyết động học phân tử và định luật Bôilơ - Mariốt.
- Kiểm tra lại các dụng cụ thí nghiệm trong bài: “Quá trình đẳng nhiệt Định luật Bôilơ - Mariốt”.
- Ôn lại nhiệt độ tuyệt đối Công thức chuyển đổi từ độ Kenvil sang độ Celcius (Vật lý lớp 6).
IV Phương pháp giảng dạy
Xây dựng định luật Vật lý theo tiến trình của phương pháp thực nghiệm Vật lý.
Trang 13V Sơ đồ logic tiến trình phát triển nội dung bài học
- Trạng thái của một lượng khí được xác định bởi các thông số : V,p,T
- Ở nhiệt độ không đổi, áp suất và thể tích của một lượng khí xác định tỉ lệ nghịch
với nhau.
Quá trình đẳng tích: là quá trình biến đổi trạng thái trong đó thể tích được giữ không đổi.
Vấn đề: Khi thể tích của một lượng khí nhất định không đổi thì áp suất và nhiệt độ tuyệt đối có mối liên hệ với nhau như thế nào ?
Kết quả thí nghiệm: (Bảng 2.1)
Lần đoNhiệt độ (t 0 C)Nhiệt độ tuyệt đối (K) Giá trị đọc ()Áp suất (13030307602.508244317287882.486351324387982.463459332488082.43456433749809 2.401+ Nhận xét: Với sai số tương đối
Với sai dố tương đối: thì Kết luận: khi m = hằng số, V = không đổi thì = hằng số
Định luật Sác - lơ: Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối.
Đường đẳng nhiệt: là đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo nhiệt độ khi thể tích
Giả thuyết: Khi thể tích của một lượng khí nhất định không đổi thì áp suất và nhiệt độ tỉ lệ thuận với nhau.
Hệ quả: Khi p tỉ lệ thuận với T thì = hằng số.
Thí nghiệm kiểm tra: Giữ V = hằng số Thay đổi nhiệt độ của một khối lượng khí trong xi lanh, xác định áp suất tương ứng.