Tải bản đầy đủ
CHNG 2 XY DNG V S DNG BI TP VT L THEO HNG BI DNG NNG LC GII QUYT VN TRONG DY HC CHNG CHT RN V CHT LNG. S CHUYN TH- VT L 10

CHNG 2 XY DNG V S DNG BI TP VT L THEO HNG BI DNG NNG LC GII QUYT VN TRONG DY HC CHNG CHT RN V CHT LNG. S CHUYN TH- VT L 10

Tải bản đầy đủ

- Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt gọi là phân tử, nguyên tử.
- Giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách.
Lớp 8động hỗn loạn không ngừng. Nhiệt độ càng cao thì các phân tử, nguyên tử c
- Các nguyên tử, phân tử chuyển

Chất rắn vô định hình
- Không có dạng hình học
- Chuyển động nhiệt là dao động của các hạt quanh vị trí cân bằng được phân bố theo kiểu trật tự
Vật rắn đa tinh thể
- Không có tính dị hướng.
- Được cấu tạo từ nhiều tinh thể con gắn k
- Không có tính định hướng

Chất rắn

Vật rắn đơn tinh thể
Chất rắn kết tinh
- Được cấu tạo từ một tinh thể
- Có dạng hình học.
- Có tính dị hướng.
- Chuyển động nhiệt là dao động của mỗi hạt quanh một vị trí cân bằng xác định.
Lớp 10

- Có mật độ phân tử gần bằng mật độ phân tử chất rắn.
- Có cấu trúc trật tự gần.
- Chuyển động nhiệt: mỗi phân tử sẽ dao động quanh một vị tí cân bằng tạm thời, từng lúc, do tương tác, nó nhả
Chất lỏng

Sơ đồ 2.2. Sơ đồ phát triển phần kiến thức “Cấu tạo chất rắn và chất lỏng”
39

Sự nở vì nhiệt của chất rắn
Sự nở vì nhiệt của chất lỏng
- Chất rắn nở khi nóng lên và co lại khi lạnh-đi.
Chất lỏng nở ra khi nóng lên và co lại khi lạnh đi.
- Các chất rắn khác nhau nở vì nhiệt khác nhau.
- Các chất lỏng khác nhau nở vì nhiệt khác nhau.
- Vận dụng: chế tạo nhiệt kế, băng kép, xây-Vận
dựngdụng:
cầu, chế
đường.
tạo nhiệt kế đo nhiệt độ.
Lớp 6

* Sự nở vì nhiệt của chất rắn
*Hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng:
- Sự nở dài:
- Lực căng bề mặt:
- Sự nở khối:
* Hiện tượng dính ướt và không dính ướt. Hiện tượng mao dẫn:
- Ứng dụng trong kĩ thuật nhằm đề phòng- tác
Công
hạithức
của tính
sự nở
độvìchênh
nhiệt.lệch mực chất lỏng do mao dẫn:
* Biến dạng cơ của vật rắn
- Biến dạng kéo và biến dạng nén:Định luật Hooke:
- Các loại biến dạng khác: biến dạng lệch, biến dạng uốn, biến dạng xoắn.
Lớp 10

Sơ đồ 2.3. Sơ đồ phát triển của phần kiến thức “Tính chất vật lí của chất rắn
và chất lỏng

40

Lớp 10
- Sự hoá hơi: nhiệt độ hoá hơi Q = Lm
- Sự ngưng tụ: áp suất hơi bão hoà, hơi khô, nhiệt độ tới hạn.
- Độ ẩm không khí: độ ẩm tuyệt đối, ẩm cực đại, độ ẩm tỉ đối, điểm sương, vai trò của độ ẩm.

Sự sôi
Nhiệt độ sôi của chất lỏng phụ thuộc vào áp suất mặt thoáng chất lỏng.

Sơ đồ 2.3. Sơ đồ phát triển của phần kiến thức “sự chuyển thể”
Như vậy, khi học chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” HS đã có
một số kiến thức cơ bản về chương này. Vấn đề đặt ra cho GV là phải củng cố phần
kiến thức HS đã học đồng thời bổ sung thêm những kiến thức mới giúp HS hiểu

41

được sự vật, hiện tượng vật lí và các ứng dụng của chúng trong cuộc sống một cách
sâu sắc hơn.
2.2. Mục tiêu dạy học chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể”
Để vận dụng lý thuyết dạy học GQVĐ vào xây dựng tiến trình dạy học một số
kiến thức trong chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” thì trước hết phải
tìm hiểu mục tiêu dạy học của chương
* Kiến thức
- Phân biệt được chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình về cấu trúc vi mô
và những tính chất vĩ mô của chúng.
- Phân biệt được biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo.
- Phát biểu và viết biểu thức định luật Hooke đối với biến dạng của vật rắn.
- Định nghĩa và viết được công thức sự nở dài và nở khối.
- Nêu được ý nghĩa sự nở dài, sự nở khối của vật rắn trong đời sống, kỹ thuật.
- Mô tả thí nghiệm về hiện tượng căng bề mặt. Định nghĩa được lực căng bề
mặt, viết biểu thức.
- Mô tả thí nghiệm về hiện tượng dính ướt và không dính ướt.
- Mô tả được hình dạng mặt thoáng của chất lỏng ở sát thành bình trong
trường hợp chất lỏng dính ướt và không dính ướt.
- Mô tả thí nghiệm về hiện tượng mao dẫn. Viết được công thức tính độ chênh
lệch giữa mực chất lỏng trong ống mao dẫn và mực chất lỏng bên ngoài.
- Kể một số ứng dụng về hiện tượng mao dẫn trong đời sống và kỹ thuật.
- Biết được sự chuyển thể của các chất rắn, lỏng và khí.
- Viết được công thức tính nhiệt nóng chảy của vật rắn.
- Phân biệt hơi khô và hơi bão hòa.
- Viết được công thức tính nhiệt hóa hơi.
- Phát biểu được định nghĩa về độ ẩm tuyệt đối, độ ẩm tỉ đối, độ ẩm cực đại
của không khí.
- Nêu ảnh hưởng của độ ẩm không khí đối với sức khỏe con người, đời sống
động, thực vật và chất lượng hàng hóa

42

* Kỹ năng
- Dự đoán sự tăng kích thước của vật rắn khi nhiệt độ tăng phụ thuộc vào
những yếu tố gì và tuân theo quy luật nào ? Biểu thức toán học nào thể hiện rõ quy
luật đó ?
- Thiết kế phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán về mối liên hệ giữa nhiệt độ
và kích thước vật rắn.
- Vận dụng định luật Hooke để giải bài toán về biến dạng cơ của vật rắn.
- Vận dụng các công thức nở dài và nở khối của vật rắn để giải các bài tập.
- Đưa ra giả thuyết về phương, chiều, điểm đặt, độ lớn của lực căng bề mặt
chất lỏng.
- Tiến hành thí nghiệm kiểm tra giả thuyết về đặc điểm của lực căng bề mặt
chất lỏng.
- Đọc và xử lí các kết quả thí nghiệm, rút ra nhận xét.
- Giải thích thí nghiệm về hiện tượng dính ướt, không dính ướt và hiện tượng
mao dẫn.
- Vận dụng được các công thức tính nhiệt nóng chảy, nhiệt hóa hơi để giải bài
toán về sự chuyển thể của chất.
- Giải thích được các quá trình bay hơi và ngưng tụ dựa trên chuyển động
nhiệt của phân tử.
- Giải thích được trạng thái hơi bão hòa dựa trên sự cân bằng động giữa bay
hơi và ngưng tụ.
* Thái độ
Có thái độ ham thích, say mê môn vật lý (tham gia đóng góp bài học, đặt ra các câu
hỏi liên quan đến bài học, muốn tìm hiểu những kiến thức mà mình chưa rõ...).
* Năng lực giải quyết vấn đề
2.3. Xây dựng hệ thống bài tập chương Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể lớp 10 theo hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề
2.3.1. Nguyên tắc xây dựng
- Hệ thống các bài tập phải thể hiện rõ ý tưởng góp phần phát triển năng lực
phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh, đồng thời cũng góp phần quan trọng
vào việc làm cho học sinh nắm vững các tri thức, kĩ năng của môn học.

43

- Hệ thống các biện pháp phải thể hiện tính khả thi, có thể thực hiện được
trong quá trình dạy học.
2.3.2. Quy trình xây dựng
Bước 1: Xác định mục đích của hệ thống bài tập
Mục đích xây dựng hệ thống bài tập chương Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển
thể nhằm củng cố kiến thức và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
Bước 2: Xác định nội dung hệ thống bài tập
Nội dung của hệ thống bài tập phải bao quát được kiến thức của chương Chất
rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể. Để ra một bài tập vật lý thỏa mãn mục tiêu của
chương giáo viên phải trả lời các các câu hỏi sau:
a) Bải tập giải quyết vấn đề gì?
b) Nó nằm ởvị trí nào trong bài học?
d) Cần ra loại bài tập gì?
e) Có liên hệ với những kiến thức cũ và mới không ?
f) Có phù hợp với năng lực nhận thức của học sinh không?
g) Có phối hợp với những phương tiện khác không? (thí nghiệm).
h) Cóthỏa mãn ý đồ, phương pháp của thầy không?

Bước 3: Xác định loại bài tập
Chúng tôi chia thành các loại bài tập sau:
- Bài tập đề xuất vấn đề
- Bài tập giải quyết vấn đề
- Bài tập đánh giá năng lực GQVĐ
Sau khi đã xác định được loại bài tập, cần đi sâu hơn, xác định nội dung của
mỗi loại.
Bước 4: Thu thập thông tin để soạn hệ thống bài tập
Gồm các bước cụ thể sau:
- Thu thập các sách BT, các tài liệu liên quan đến hệ thống BT cần xây dựng.
- Tham khảo sách, báo, tạp chí... có liên quan.
Tìm hiểu, nghiên cứu thực tế những nội dung vật lý có liên quan đến đời sống.

44

Số tài liệu thu thập được càng nhiều và càng đa dạng thì việc biên soạn càng
nhanh chóng và có chất lượng, hiệu quả. Vì vậy, cần tổ chức sưu tầm, tư liệu một
cách khoa học và có sự đầu tư về thời gian.
Buớc 5: Tiến hành soạn thảo bài tập
Gồm các bước sau:
Soạn từng loại bài tập:
- Bổ sung thêm các dạng bài tập còn thiếu hoặc những nội dung chưa có bài
tập trong sách giáo khoa, sách bài tập.
- Chỉnh sửa các bài tập trong sách giáo khoa, sách bài tập không phù hợp theo
hướng phát triển năng lực GQVĐ.
- Xây dựng các phương pháp giải quyết bài tập.
- Sắp xếp các bài tập thành các loại như đã xác định theo trình tự: Từ dễ đến
khó, từ lý thuyết đến thực hành; từ tái hiện đến sáng tạo….
Bước 6: Tham khảo, trao đổi ý kiến với đồng nghiệp
Sau khi xây dựng xong các bài tập, chúng tôi tham khảo ý kiến các đồng
nghiệp về tính chính xác, tính khoa học, tính phù hợp với trình độ của học sinh.
Bước 7: Thực nghiệm, chỉnh sửa và bổ sung
Để khẳng định lại mục đích của hệ thống bài tập là nhằm củng cố kiến thức và
phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh, chúng tôi trao đổi với các giáo
viên thực nghiệm về khả năng nắm vững kiến thức và phát triển năng lực giải quyết
vấn đề cho học sinh thông qua hoạt động giải các bài tập.
2.3.3. Hệ thống bài tập xây dựng
Ngoài việc đề xuất, chúng tôi đã sưu tầm các BTVL theo hướng bồi dưỡng
năng lực giải quyết vấn đề của học sinh, và từ đó xây dựng hình thành một hệ thống
BTVL dùng cho dạy học chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể”. BTVL ở
dạng này chỉ yêu cầu HS nắm được những khái niệm cơ bản. Thông qua những BT
này sẽ rèn luyện cho HS phân tích được tình huống trong học tập, trong cuộc sống;
thu thập và làm rõ thông tin có liên quan đến vấn đề; đề xuất và phân tích được một
số giải pháp giải quyến vấn đề; lựa chọn được giải pháp phù hợp nhất. Giúp cho HS
giải thích và hiểu sâu sắc hơn những hiện tượng trong thực tiễn cuộc sống.

45

A. Bài tập đề xuất vấn đề
Bài tập 1: Tháp Eiffel ở Pari, thủ đô nước Pháp, là tháp làm bằng thép nổi
tiếng thế giới. Quan sát hình sau và cho biết hiện tượng gì xảy ra. Có phải là
tháp đang lớn lên không? Hãy giải thích tại sao?

Hình 2.1. Tháp Eiffel ở Pari
- Định hướng rèn luyện năng lực GQVĐ cho HS: BT này giúp HS tìm hiểu, khám phá
vấn đề.
- Gợi ý sử dụng BT: BT này dùng để tạo tình huống vào mục tìm hiểu sự nở dài.
- Hướng dẫn giải BT: Chỉ sau 6 tháng tháp cao thêm 10 cm. Vào tháng 01, nhiệt
độ không khí thấp. Sang tháng 07 là mùa hè, nhiệt độ tăng lên làm tháp dãn nở,
“cao thêm”.
Bài tập 2: Hãy quan sát đoạn video sau.
(https://youtu.be/VZEy-UFQ6MY). Em có nhận
xét gì về chỗ tiếp nối hai đầu thanh ray đường
tàu hoả? Tại sao người ta phải làm thế?
- Định hướng rèn luyện năng lựcGQVĐ cho HS
BT này giúp HS tìm hiểu, khám phá vấn đề.
video clip 2.1
- Gợi ý sử dụng bài tập: Bài tập này để tạo tình huống vào mục tiêu tìm hiểu sự nở
dài vì nhiệt của vật rắn.
- Hướng dẫn giải bài tập:Có để một khe hở. Để khi trời nóng, thanh ray nở dài ra,
nếu không để khe hở, sự nở vì nhiệt của thanh ray bị ngăn cản, gây ra lực rất lớn
làm cong thanh ray.
Bài tập 3. Quan sát đoạn video sau và trả lời các câu hỏi dưới đây:
46

a) Mô tả thí nghiệm trong đoạn video?
b) Nêu cách tiến hành thí nghiệm.
c) Nêu kết quả thí nghiệm và rút ra nhận xét.

video clip 2.2
https://youtu.be/VPlKhKktJd0
-

Định hướng rèn luyện năng lựcGQVĐ cho HS: BT này giúp HS tìm hiểu,

khám phá vấn đề.
Gợi ý sử dụng BT: GV có thể sử dụng BT này để tạo tình huống vào mục tiêu
tìm hiểu sự nở dài vì nhiệt của vật rắn.
Hướng dẫn giải BT:
+ Mô tả thí nghiệm: một thanh kim loại dài được nung nóng bằng ngọn lửa đèn ga.
Một đầu thanh có lỗ nhỏ để đưa một thanh kim loại hình trụ nhỏ. Giữ cố định hai
đầu của thanh kim loại, sử dụng ren xoắn ốc để giữ cố định.
+ Tiến hành thí nghiệm: đốt nóng thanh kim loại, sau một khoảng thời gian ta thấy
ren xoắn ốc bị lỏng ra, ta tiến hành thít chặt lại => chứng tỏ sự nở vì nhiệt của
thanh kim loại đã làm chiều dài của thanh kim loại đã tăng (dãn ra) lên khi nhiệt
độ tăng lên.
+ Ngừng đốt nóng thanh kim loại, sau một khoảng thời gian đầu chốt thanh kim loại
bị gãy => sự nở vì nhiệt của thanh kim loại làm cho thanh kim loại co lại, lực co lại
của thanh kim loại đã bẻ gẫy chốt kim loại.

47

Bài tập 4: Hãy quan sát đoạn video clip sau. (https://youtu.be/ITOdupVp2Fw)
Em hãy mô tả hiện tượng xảy ra và cho biết nếu nung nóng quả cầu thì quả
cầu có còn bỏ lọt vòng dây kim loại nữa không? Giải thích tạo sao?

video clip 2.3
- Định hướng rèn luyện năng lựcGQVĐ cho HS: BT này giúp HS rèn luyện tìm
hiểu, khám phá vấn đề.
- Gợi ý sử dụng BT: BT này dùng để tạo tình huống vào mục tìm hiểu sự nở khối.
- Hướng dẫn giải BT: Khi nung nóng quả cầu thì thể tích quả cầu tăng lên, đường kính
quả cầu tăng và lớn hơn đường kính của vòng dây kim loại nên không lọt qua nữa.
Bài tập 5: Bên trong trung tâm dữ liệu khổng lồ
của Google
Hình ảnh bên cho thấy hệ thống làm mát tại
trung tâm dữ liệu Oregon tại The Dalles (Phần
Lan).Tại đây, hãng chỉ sử dụng nước biển để
làm mát các máy chủ. Hãy giải thích tại sao các
ống lại có dạng hình chữ U?
Hình 2.2. Các ống dẫn chất
làm mát
- Định hướng rèn luyện năng lựcGQVĐ cho HS: BT này giúp HS tìm hiểu, khám
phá vấn đề.
- Gợi ý sử dụng BT: BT này dùng để tạo tình huống vào mục tìm hiểu một số ứng
dụng của sự nở vì nhiệt trong thực tiễn.
- Hướng dẫn giải BT: Khi có nước nóng chạy qua đường ống sẽ dãn ra, mà các
đường ống lại được giữ cố định ở hai đầu nên gây cản trở sự dãn ra của ống. Hậu
quả là ống có thể bị gãy, vỡ. Để hạn chế hậu quả trên, những đường ống này luôn có

48

những đoạn ống được uốn cong (có khả năng đàn hồi tốt hơn) để giúp ống dãn ra dễ
dàng khi có nước hoặc khí nóng chạy qua ống.
Bài tập 6. Hãy quan sát hình ảnh lát sàn gỗ sau. Em hãy cho biết khoảng cách
giữa tấm ván và mép tường như thế nào? Làm như vậy với mục đích gì?
- Định hướng rèn luyện năng lực GQVĐ cho HS:BT
này giúp HS tìm hiểu, khám phá vấn đề.
- Gợi ý sử dụng BT: BT này dùng để tạo tình huống
vào mục tìm hiểu một số ứng dụng của sự nở vì nhiệt
trong thực tiễn.
Hình 2.3. Lát sàn gỗ
- Hướng dẫn giải BT: Những tấm ván gỗ không ghép sát vào tường, tạo với tường
một khe hở nhỏ. Để khi trời nóng, tấm ván nở ra, nếu không để khe hở, sự nở vì
nhiệt của tấm ván bị ngăn cản, gây ra lực rất lớn làm cong tấm ván.
Bài tập 7. Hãy quan sát hình ảnh sau con
nhện nước. Giáo viên làm thí nghiệm:
Khi đặt nhẹ lưỡi dao lam, đinh ghim trên
mặt nướccó hiện tượng gì xảy ra? Giải
thích hiện tượng quan sát được?
Hình 2.4
- Định hướng rèn luyện năng lựcGQVĐ cho HS: BT này giúp HS tìm hiểu, khám
phá vấn đề.
- Gợi ý sử dụng BT: BT này dùng để tạo tình huống vào mục tìm hiểu hiện tượng
căng bề mặt chất lỏng.
- Hướng dẫn giải BT:Đặt nhẹ lưỡi lam và đinh ghim trên mặt nước thì chúng nổi
trên mặt nước. Vì lưỡi lam, đinh ghim và đồng xu vẫn còn nằm trên mặt thoáng, lực
căng bề mặt hướng từ dưới lên cân bằng với trọng lực tác dụng lên lưỡi lam và đinh
ghim và đồng xu nên chúng nổi trên mặt thoáng.
Bài tập 8:Quan sát đoạn video sau. Em hãy cho biết khi ta ngưng thổi vào đầu
ống mà đầu còn lại có bong bóng xà phòng thì kích thước của bong bong xà
phòng thay đổi như thế nào? (video clip 2.4)
- Định hướng rèn luyện năng lực GQVĐ cho HS: BT này giúp HS tìm hiểu, khám
phá vấn đề.
49