Transcript Luan van Bui Thi Thu Huong

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
BÙI THỊ THU HƯỜNG
TỔ CHỨC DẠY HỌC BÀI TẬP PHẦN “NHIỆT HỌC”
VẬT LÝ 10 THEO HƯỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC,
SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH
Chuyên ngành: LL & PP dạy học bộ môn Vật lý
Mã số: 60 14 01 11
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Người hướng dẫn khoa học:TS. BÙI VĂN THIỆN
Thái Nguyên - 2014
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả
nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa có ai công bố trong một công trình
nào khác.
Thái nguyên, tháng 4 năm 2014
Tác giả luận văn
Bùi Thị Thu Hường
i
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy, cô giáo trong khoa Sau đại học,
khoa Vật lý trường đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên đã tạo những điều kiện
tốt nhất giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại khoa. Tôi xin chân
thành cảm ơn Thày giáo hướng dẫn TS Bùi văn Thiện - Đại học y - dược Thái
nguyên đã tận tình chỉ dẫn và đóng góp những ý kiến quý báu giúp đỡ tôi hoàn
thành luận văn này.
Tôi cảm ơn sâu sắc tới lãnh đạo Sở GD&ĐT Thái Nguyên, Ban giám hiệu, các
thày cô giáo cùng các bạn đồng nghiệp ở các trường dạy thực nghiệm sư phạm đã
tạo điều kiện và nhiệt tình đóng góp ý kiến giúp đỡ tôi trong quá trình thực nghiệm
và hoàn thành khoá học
ii
MỤC LỤC
Lời cam đoan ........................................................................................................ i
Lời cảm ơn ........................................................................................................... ii
Mục lục ...............................................................................................................iii
Danh mục bảng ................................................................................................... iv
Danh mục các hình vẽ .......................................................................................... v
Danh mục các chữ cái viết tắt ............................................................................. vi
PHẦN I: MỞ ĐẦU .............................................................................................. 1
PHẦN II: NỘI DUNG ....................................................................................... 5
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ
CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC VẬT LÍ THEO HƯỚNG PHÁT
HUY TÍNH TÍCH CỰC VÀ SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH ........................ 5
1.1. Các quan điểm hiện đại về dạy học vật lí: .................................................... 5
1.2. Hoạt động dạy, học Vật lí. Vai trò của bài tập Vật lí: .................................. 7
1.2.1. Hoạt động học Vật lí:................................................................................. 7
1.2.2. Hoạt động dạy vật lí................................................................................... 8
1.2.3. Vai trò của bài tập vật lí........................................................................... 10
1.3. Một số chiến lược dạy học phát huy tính tích cực, sáng tạo của HS .......... 10
1.3.1. Tính tích cực, sáng tạo trong học tập ...................................................... 10
1.3.1.1. Tính tích cực ......................................................................................... 10
1.3.1.2. Tính sáng tạo ........................................................................................ 13
1.3.2. Chiến lược phát huy tính tích cực, sáng tạo ............................................ 22
1.3.2.1. Chiến lược đàm thoại gợi mở ................................................................ 22
1.3.2.2. Chiến lược chiếm lĩnh khái niệm.......................................................... 22
1.3.2.3. Chiến lược thảo luận nhóm................................................................... 23
1.3.2.4. Chiến lược hướng dẫn tìm tòi ................................................................ 23
1.3.2.5. Chiến lược học theo nhóm hợp tác nhỏ................................................. 24
1.3.2.6. Chiến lược nghiên cứu dựa theo sở thích của học sinh ......................... 24
1.3.3. Một số phương pháp phát huy tính tích cưc, sáng tạo trong học tập ......... 24
iii
1.3.3.1. Phương pháp đàm thoại ......................................................................... 24
1.3.3.2. Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề ................................................ 25
1.3.3.3. Hình thức thảo luận nhóm .................................................................... 29
1.4. Thực trạng dạy học Vật lí ở trường THPT ................................................. 29
1.4.1. Cơ sở vật chất phục vụ giảng dạy ............................................................ 30
1.4.2. Tình hình học tập của học sinh ................................................................ 30
1.4.3. Tình hình giảng dạy của giáo viên .......................................................... 31
KẾT LUẬN CHƯƠNG I ................................................................................... 32
CHƯƠNG 2: TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC MỘT SỐ BÀI
TẬP PHẦN “NHIỆT HỌC” NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC
VÀ SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH ................................................................. 33
2.1. Chuẩn kiến thức, kĩ năng ............................................................................ 33
2.2. Cấu trúc, vai trò và nội dung phần “nhiệt học”: ......................................... 35
2.2.1. Cấu trúc và vai trò phần “Nhiệt học” ...................................................... 35
2.2.2. Nội dung phần “Nhiệt học” ..................................................................... 35
2.3. Phân loại bài tập ......................................................................................... 36
2.3.1.Bài tập định tính: ...................................................................................... 36
2.3.2. Bài tập định lượng: .................................................................................. 37
2.3.3. Bài tập thực nghiệm:................................................................................ 37
2.3.4. Bài tập đồ thị: .......................................................................................... 37
2.4. Phương pháp giải bài tập vật lí ................................................................... 37
2.4.1. Phương pháp giải chung .......................................................................... 38
2.4.2. Phương pháp giải bài tập định tính .......................................................... 40
2.4.3. Phương pháp giải bài tập định lượng: ..................................................... 40
2.4.4. Phương pháp giải bài tập đồ thị: ............................................................. 42
2.4.5. Phương pháp giải bài tập thực nghiệm: ................................................... 43
2.5. Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí ........................................................ 43
2.5.1. Định hướng hành động giải bài tập vật lí ................................................ 43
2.5.2.Phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí ................................ 47
iv
2.6. Hướng dẫn giải một số dạng bài tập phần “nhiệt học”............................... 48
2.6.1. Bài tập các định luật chất khí và phương trình trạng thái của khí lí tưởng: ... 48
2.6.2. Bài tập về đồ thị biểu sự biến đổi trạng thái của khí lí tưởng ................. 49
2.6.3. Bài tập về cơ sở của nhiệt động lực học .................................................. 49
2.6.4. Bài tập về sự chuyển thể của các chất ..................................................... 51
2.7. Tổ chức hoạt động giải bài tập: .................................................................. 52
Bài soạn 1: Bài tập: “ Các định luật chất khí và phương trình trạng thái của
khí lí tưởng” ....................................................................................................... 53
Bài soạn số 2: Bài tập “Cơ sở của nhiệt động lực học” ..................................... 67
Bài soạn số 3: Bài tập “Sự chuyển thể của các chất” ........................................ 77
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 .................................................................................. 91
CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ............................................... 92
3.1. Mục đích ..................................................................................................... 92
3.2. Nhiệm vụ .................................................................................................... 92
3.3. Đối tượng .................................................................................................... 92
3.4. Nội dung ..................................................................................................... 92
3.4.1. Điều tra cơ bản......................................................................................... 92
3.4.1.1. Đặc điểm giáo viên và tình hình giảng dạy .......................................... 92
3.4.1.2. Đặc điểm của học sinh .......................................................................... 93
3.4.2. Phương pháp thực nghiệm: ...................................................................... 93
3.4.3. Phương pháp đánh giá ............................................................................. 93
3.4.3.1. Đánh giá tính tích cực, sáng tạo của HS trong giờ học ........................ 94
3.4.3.2. Đánh giá tính tích cực,sáng tạo của HS qua bài kiểm tra: ................... 94
3.4.3.3. Xây dựng ma trận đề kiểm tra - Đánh giá, thực nghiệm ...................... 95
3.4.4. Tiến hành: ................................................................................................ 98
3.4.4.1. Chọn đối tượng TNSP .......................................................................... 98
3.4.4.2. Chọn bài giảng ...................................................................................... 99
3.4.4.3. Giáo viên cộng tác ................................................................................ 99
3.4.4.4. Thời gian cộng tác ................................................................................ 99
v
3.5. Kết quả và xử lí kết quả TNSP ................................................................. 100
3.5.1. Quan sát các biểu hiện của mức độ tích cực, sáng tạo của HS. ............ 100
3.5.2. Kết quả thực nghiệm bài 1 ..................................................................... 100
3.5.2.1.Bảng điểm thực nghiệm lần 1- bài kiểm tra số 1................................. 100
3.5.2.2.Bảng xếp loại học tập lần 1 - Bài kiểm tra số 1................................... 101
3.5.2.3.Biểu đồ xếp loại học tập lần 1 ............................................................. 101
3.5.2.4. Bảng phân phối tần xuất lần1 ............................................................. 101
3.5.2.5 Đồ thị tần xuất lần 1 ............................................................................ 102
3.5.2.6. Tính các tham số thống kê .................................................................. 102
3.5.3. Kết quả thực nghiệm lần 2 ..................................................................... 103
3.5.3.1. Bảng điểm thực nghiệm lần 2 - Bài kiểm tra số 2 .............................. 103
3.5.3.2. Bảng xếp loại học tập lần 2 - Bài kiểm tra số 2 ................................. 103
3.5.3.3.Biểu đồ xếp loại học tập lần 2 ............................................................. 104
3.5.3.4.Bảng phân phối tần xuất lần 2 ............................................................. 104
3.5.3.5.Đồ thị tần xuất lần 2 ............................................................................ 105
3.5.3.6.Tính các tham số thống kê ................................................................... 105
3.5.4.1.Bảng điểm thực nghiệm lần 3 - Bài kiểm tra số 3 ............................... 106
3.5.4.2.Bảng xếp loại học tập lần 3-Bài kiểm tra số 3..................................... 106
3.5.4.3.Biểu đồ xếp loại học tập lần 3 ............................................................. 106
3.5.4.4. Bảng phân phối tần xuất lần 3 ............................................................ 107
3.5.4.5.Đồ thị tần xuất lần 3 ............................................................................ 107
3.5.4.6.Tính các tham số thống kê ................................................................... 108
3.6. Đánh giá chung: ........................................................................................ 108
KẾT LUẬN CHƯƠNG III .............................................................................. 110
KẾT LUẬN CHUNG..................................................................................... 111
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................. 113
vi
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1: Đặc điểm học sinh ............................................................................. 93
Bảng 3.2: Chất lượng học tập ............................................................................ 98
Bảng 3.3: Điểm kiểm tra lần 1 ......................................................................... 100
Bảng 3.4: Bảng xếp loại học tập lần 1 ............................................................. 101
Bảng 3.5:Bảng phân phối tần xuất lần 1.......................................................... 101
Bảng 3.6: Bảng điểm kiểm tra lần 2 ................................................................ 103
Bảng 3.7: Bảng xếp loại học tập lần 2 ............................................................. 103
Bảng 3.8:Bảng phân phối tần xuất lần 2.......................................................... 104
Bảng 3.9: Bảng điểm kiểm tra lần 3 ................................................................ 106
Bảng 3.10: Bảng xếp loại học tập lần 3 ........................................................... 106
Bảng 3.11:Bảng phân phối tần xuất lần 3........................................................ 107
iv
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 3.1. Biểu đồ xếp loại học tập lần 1 ......................................................... 101
Hình 3.2. Đồ thị tần xuất lần 1 ........................................................................ 102
Hình 3.3. Biểu đồ xếp loại học tập lần 2 ......................................................... 104
Hình 3.4. Đồ thị tần xuất lần 2 ........................................................................ 105
Hình 3.5. Biểu đồ xếp loại học tập lần 3 ......................................................... 106
Hình 3.6. Đồ thị tần xuất lần 3 ........................................................................ 107
v
DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
1. BT
Bài tập
2. BTĐT
Bài tập định tính
3. BGH
Ban giám hiệu
4. CNTT
Công nghệ thông tin
5. DH
Dạy học
6. ĐC
Đối chứng
7. GV
Giáo viên
8. HS
Học sinh
9. LLDH
Lý luận dạy học
10. PP
Phương pháp
11. PPDH
Phương pháp dạy học
12. PTTT
Phương trình trạng thái
13. SGK
Sách giáo khoa
14. THPT
Trung học phổ thông
15. TN
Trắc nghiệm
16. TNSP
Thực nghiệm sư phạm
17. TTC
Tính tích cực
18. VL
Vật lý
vi
PHẦN I: MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Đất nước ta đang bước vào thời kì công nghiệp hoá, hiện đại hoá, mở cửa và
hội nhập quốc tế. Bối cảnh lịch sử đặt ra những yêu cầu mới về nhân tố con người
và đặt ra những thách thức mới cho ngành giáo dục.
Thực hiện theo những định hướng đổi mới đã được xác định trong các nghị
quyết Trung ương được thể chế hoá trong Luật giáo dục và được cụ thể hoá trong
các chỉ thị của Bộ Giáo dục và Đào tạo. Luật Giáo dục, điều 28.2 đã ghi “Phương
pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo
của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương
pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức
vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học
sinh”. Trong giải pháp 5 - Các giải pháp chiến lược phát triển giáo dục Việt Nam
2009 - 2020 đã ghi “Thực hiện cuộc vận động toàn ngành đổi mới phương pháp
dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của người
học, biến quá trình học tập thành quá trình tự học có hướng dẫn và quản lý của
giáo viên”. Một trong những giải pháp hữu hiệu nhằm thực hiện những mục tiêu trên
là đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực. Vì vậy, dạy học phát huy tính
tích cực, sáng tạo của học sinh là một nhiệm vụ rất quan trọng của giáo dục phổ
thông hiện nay.
Phương pháp dạy học tích cực (PPDH tích cực) là một thuật ngữ rút gọn,
được dùng ở nhiều nước để chỉ những phương pháp giáo dục, dạy học theo hướng
phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học. PPDH tích cực hướng tới
việc hoạt động hóa, tích cực hóa hoạt động nhận thức của người học, nghĩa là tập
trung vào phát huy tính tích cực của người học chứ không phải là tập trung vào
phát huy tính tích cực của người dạy, tuy nhiên để dạy học theo phương pháp tích
cực thì giáo viên phải nỗ lực nhiều so với dạy theo phương pháp thụ động
Có thể nói cốt lõi của đổi mới dạy và học là hướng tới hoạt động học tập chủ
động, chống lại thói quen học tập thụ động.
Tuy nhiên đối với một số trường THPT ở các tỉnh còn gặp nhiều khó khăn
trong việc đổi mới phương pháp dạy học, điều đó ảnh hưởng không ít đến việc đào
1
tạo ra những con người có đủ năng lực và phẩm chất để đáp ứng nhu cầu xã hội.
Qua giảng dạy và tìm hiểu thực tế dạy học Vật lí ở một số trường THPT tôi
nhận thấy chất lượng học tập của học sinh còn thấp, học sinh chưa có hứng thú học
tập thể hiện qua kết quả thi Đại học, Cao đẳng còn thấp.
Trước tình hình đó giáo viên cần trau dồi và tự nâng cao kiến thức và năng lực
tổ chức hoạt động dạy học; cải tiến phương pháp dạy học cho phù hợp với đối
tượng học sinh và điều kiện thực tế ở vùng miền.
Là giáo viên dạy môn Vật lí ở trường THPT tôi mong muốn tìm ra một số
giải pháp nhằm khắc phục những khó khăn và hạn chế của việc dạy học Vật lí trong
đó có việc dạy bài tập Vật lí ở các trường THPT, góp phần từng bước nâng cao chất
lượng dạy và học ở trường THPT
Do đó, tôi thực sự quan tâm tới vấn đề Đổi mới phương pháp giảng dạy. Làm
thể nào để những tiết dạy lý thuyết,bài tập… không nhàm chán, chỉ có thầy làm việc
còn trò thì thụ động tiếp thu? Làm thế nào để cho tiết dạy trở lên thú vị, ấn tượng
và mang lại hiệu quả cao? …Với tất cả những trăn trở ấy, tôi xác định đề tài nghiên
cứu: Tổ chức dạy học bài tập phần “Nhiệt học” (Vật lí 10) theo hướng phát huy
tính tích cực, sáng tạo của HS.
2. Mục đích nghiên cứu
Vận dụng lý luận dạy học Vật lí hiện đại để tổ chức hoạt động dạy học bài tập
phần “Nhiệt học” theo hướng phát huy tính tích cực,sáng tạo của HS góp phần nâng
cao chất lượng dạy học.
3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
* Khách thể nghiên cứu
Hoạt động học của học sinh lớp 10 THPT và hoạt động dạy của giáo viên
trong quá trình dạy học bài tập phần “Nhiệt học” ở trường THPT.
* Đối tượng nghiên cứu
Hoạt động dạy và học bài tập Vật lí trong giờ học của học sinh lớp 10 ban cơ
bản( học tự chọn vật lí ).
Vấn đề phối hợp các PP trong dạy học VL.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu phân tích hết cơ sở lý luận của việc phân loại BTVL có thể khai thác
2
hết tính năng của từng dạng và có phương pháp dạy phù hợp.
Nếu lựa chọn được hệ thống bài tập phong phú, đa dạng, gắn với thực tế và
tổ chức, hướng dẫn việc làm bài tập hợp lý sẽ phát huy được tính tích cực, sáng tạo
cho học sinh.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục đích nghiên cứu của đề tài tôi đã xác định những
nhiệm vụ chính sau đây:
- Nghiên cứu cơ sở lý luận dạy học về đổi mới PPDH Vật lí để tổ chức hoạt
động dạy học vật lí theo hướng phát huy tính tích cực và sáng tạo của HS.
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về giải bài tập Vật lí.
- Nghiên cứu thực trạng dạy BTVL ở các trường THPT trên địa bàn tỉnh Thái
Nguyên.
- Nghiên cứu chương trình SGK Vật lí lớp 10 (cơ bản), nội dung kiến thức và
kỹ năng cần đạt được trong phần “Nhiệt học” .
- Vận dụng cơ sở lý luận dạy học để tổ chức hoạt động dạy học một số
dạng bài tập phần “Nhiệt học” (Vật lí 10 cơ bản)
- Thực nghiệm sư phạm các tiến trình dạy học đã soạn thảo nhằm kiểm tra giả
thuyết, đánh giá tính khả thi và hiệu quả của việc dạy và học. Nêu được các kết luận
về ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài.
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1. Phương pháp nghiên cứu tài liệu
- Nghiên cứu các văn kiện, nghị quyết của Đảng và Nhà nước, của Bộ Giáo
dục và Đào tạo.
- Nghiên cứu cơ sở lý luận của dạy học Vật lí.
- Nghiên cứu sách giáo khoa, sách bài tập, sách giáo viên và sách chuyên đề
về vấn đề nghiên cứu.
6.2. Phương pháp tổng kết kinh nghiệm, điều tra quan sát
Quan sát, điều tra ý kiến của giáo viên và học sinh ở trường THPT để đưa ra
nhận xét thực tiễn của việc vận dụng dạy và học bài tập vật lí phần “Nhiệt
học” (Vật lí 10 cơ bản).
6.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Kiểm tra giả thuyết và hoàn thiện các tiến trình dạy học.
3
6.4. Phương pháp thống kê toán học
Sử dụng PP thống kê toán học để trình bày kết quả thực nghiệm sư phạm và
kiểm định giả thuyết thống kê để phân biệt kết quả học tập của hai nhóm ĐC và TN.
7. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu và thiết kế tiến trình dạy học một số dạng bài tập phần “Nhiệt
học” (Vật lý 10 cơ bản)theo hướng phát huy tính tích cực và sáng tạo của học sinh
nâng cao chất lượng dạy học vật lí ở trường phổ thông .
8. Đóng góp của đề tài
- Góp phần hiện thực hóa lý luận dạy học hiện đại phát huy tính tích cực, tự
lực và sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí ở trường phổ thông đáp ứng các
mục tiêu giáo dục trong thời kì đổi mới.
- Sau khi thiết kế tiến trình dạy học cụ thể một số dạng bài tập phần “nhiệt
học” (Vật lý 10 cơ bản)theo hướng phát huy tính tích cực và sáng tạo của học sinh
có thể sử dụng để dạy học ở các trường THPT và có thể mở rộng cho toàn bộ phần
bài tập trong chương trình Vật lí 10 (cơ bản) THPT.
9. Cấu trúc và nội dung luận văn
Ngoài phần mở đầu luận văn gồm 3 chương
Chương I: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc tổ chức hoạt động dạy học
vật lí theo hướng phát huy tính tích cực , sáng tạo của học sinh
Chương II: Tổ chức hoạt động dạy học một số bài tập phần: “Nhiệt
học” nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh
Chương III: Thực nghiệm sư phạm
4
PHẦN II: NỘI DUNG
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC HOẠT
ĐỘNG DẠY HỌC VẬT LÍ THEO HƯỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH
CỰC VÀ SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH
1.1. Các quan điểm hiện đại về dạy học vật lí:
QUAN ĐIỂM DẠY HỌC (QĐDH): là những định hướng tổng thể cho các
hành động PP, trong đó có sự kết hợp giữa các nguyên tắc dạy học làm nền tảng,
những cơ sở lý thuyết của LLDH, những điều kiện dạy học và tổ chức cũng như
những định hướng về vai trò của GV và HS trong quá trình DH.
QĐDH là những định hướng mang tính chiến lược, cương lĩnh, là mô hình lý thuyết
của PPDH.
Mục tiêu giáo dục trong thời đại mới là không chỉ dừng lại ở việc truyền thụ
những kiến thức, kỹ năng có sẵn cho học sinh mà điều đặc biệt quan trọng là phải
bồi dưỡng cho họ năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề, để từ đó có thể
sáng tạo ra những tri thức mới, phương pháp mới, cách giải quyết vấn đề mới, góp
phần làm giàu thêm nền kiến thức của nhân loại. Vì vậy việc dạy học nói chung và
dạy học vật lí nói riêng cần phải đổi mới mạnh mẽ về nội dung và phương pháp,
nhất là đổi mới phương pháp dạy và học sao cho vai trò tự chủ của học sinh trong
hoạt động xây dựng kiến thức ngày một nâng cao, để từ đó năng lực sáng tạo của họ
được bộc lộ và ngày càng phát triển. Để đạt được điều đó, trong quá trình dạy học ở
trường phổ thông cần phải tổ chức sao cho học sinh được tham gia vào quá trình
hoạt động nhận thức phỏng theo hoạt động của các nhà khoa học, qua đó ngoài việc
có thể giúp học sinh trang bị kiến thức cho mình, đồng thời còn cho họ được tập
luyện hoạt động sáng tạo khoa học, rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề để sau này
họ đáp ứng được những đòi hỏi cao trong thời kỳ mới.
Để đạt được mục tiêu giáo dục, chiến lược dạy học, phương pháp dạy học mới
hiện nay được xây dựng trên tinh thần dạy học giải quyết vấn đề thông qua việc tổ
chức cho học sinh hoạt động tự chủ chiếm lĩnh kiến thức mà cơ sở của nó là hai lý
thuyết phát triển nhận thức của Jean Piaget (1896-1980) và Lep Vưgotski (18965
1934). Việc học tập của học sinh có bản chất hoạt động, thông qua hoạt động của
bản thân mà chiếm lĩnh kiến thức, hình thành và phát triển năng lực trí tuệ cũng như
quan điểm đạo đức, thái độ. Như vậy, dạy học là dạy hoạt động. Trong quá trình
dạy học, học sinh là chủ thể nhận thức, giáo viên có vai trò tổ chức, kiểm tra, định
hướng hoạt động học tập của học sinh theo một chiến lược hợp lý sao cho học sinh
tự chủ chiếm lĩnh, xây dựng tri thức. Quá trình dạy học các tri thức thuộc một môn
khoa học cụ thể được hiểu là quá trình hoạt động của giáo viên và của học sinh
trong sự tương tác thống nhất biện chứng của ba thành phần trong hệ dạy học bao
gồm: Giáo viên, học sinh và tư liệu hoạt động dạy học
Tóm lại, theo QĐDH thì dạy học là dạy giải quyết vấn đề, quá trình dạy - học
bao gồm "một hệ thống các hành động có mục đích của giáo viên tổ chức hoạt động
trí óc và tay chân của học sinh, đảm bảo cho học sinh chiếm lĩnh được nội dung dạy
học, đạt được mục tiêu xác định". Trong quá trình dạy học, giáo viên tổ chức định
hướng hành động chiếm lĩnh tri thức vật lí của học sinh phỏng theo tiến trình của
chu trình sáng tạo khoa học. Như vậy, chúng ta có thể hình dung diễn biến của hoạt
động dạy học như sau:
- Giáo viên tổ chức tình huống (giao nhiệm vụ cho học sinh): học sinh hăng hái
đảm nhận nhiệm vụ, gặp khó khăn, nảy sinh vấn đề cần tìm tòi giải quyết. Dưới sự
chỉ đạo của giáo viên, vấn đề được diễn đạt chính xác hóa, phù hợp với mục tiêu
dạy học và các nội dung cụ thể đã xác định.
- Học sinh tự chủ tìm tòi giải quyết vấn đề đặt ra. Với sự theo dõi, định hướng,
giúp đỡ của giáo viên, hoạt động học của học sinh diễn ra theo một tiến trình
hợp lí, phù hợp với những đòi hỏi phương pháp luận.
- Giáo viên chỉ đạo sự trao đổi, tranh luận của học sinh, bổ sung, tổng kết,
khái quát hóa, thể chế hóa tri thức, kiểm tra kết quả học phù hợp với mục tiêu dạy
học các nội dung cụ thể đã xác định.
Các quan điểm hiện đại về dạy học
DH giải thích minh hoạ
DH Làm mẫu - bắt chước
DH khám phá
DH Giải quyết vấn đề
DH Nghiên cứu
DH định hướng HS
DH định hướng hành động
DH theo tình huống
DH kế thừa
DH định hướng mục tiêu
6
DH gắn với kinh nghiệm
DH mở
DH giao tiếp
DH toàn thể
1.2. Hoạt động dạy, học Vật lí. Vai trò của bài tập Vật lí
1.2.1. Hoạt động học Vật lí
Hoạt động học:[10], [12] Là các hoạt động học tập của học sinh, bao gồm
các hành động thể lực và trí tuệ của họ.
Hoạt động học vật lí của học sinh bao gồm các hành động với tư liệu dạy
học, sự trao đổi, tranh luận với nhau và sự trao đổi với giáo viên. Hành động học
của học sinh với tư liệu hoạt động dạy học là sự thích ứng của học sinh với tình
huống học tập đồng thời là hành động chiếm lĩnh, xây dựng tri thức cho bản thân
mình. Sự trao đổi, tranh luận giữa học sinh với nhau và giữa học sinh với giáo viên
nhằm tranh thủ sự hỗ trợ xã hội từ phía giáo viên và tập thể học sinh trong quá
trình chiếm lĩnh tri thức. Thông qua các hoạt động của học sinh với tư liệu học tập
và sự trao đổi đó mà giáo viên thu được những thông tin liên hệ ngược cần thiết
cho sự định hướng của giáo viên đối với học sinh.
Trên thực tế, chỉ có phương thức đặc thù (phương thức nhà trường) mới có
khả năng tổ chức để cá nhân tiến hành hoạt động đặc biệt đó là hoạt động học, qua
đó hình thành ở cá nhân những tri thức khoa học, năng lực mới phù hợp với đòi hỏi
của thực tiễn; và trong tâm lý học sư phạm, hoạt động học là khái niệm chính
được dùng để chỉ hoạt động học diễn theo phương thức đặc thù, nhằm chiếm lĩnh tri
thức, kĩ năng, kĩ xảo.
Hoạt động học tập là hoạt động chuyên hướng vào sự tái tạo lại tri thức ở người
học. Sự tái tạo ở đây hiểu theo nghĩa là phát hiện lại. Sự thuận lợi cho người học ở
đây đó là con đường đi mà để phát hiện lại đã được các nhà khoa học tìm hiểu trước,
giờ người học chỉ việc tái tạo lại. Và để tái tạo lại, người học không có cách gì khác
đó là phải huy động nội lực của bản thân (động cơ, ý chí, …), càng phát huy cao bao
nhiêu thì việc tái tạo lại càng diễn ra tốt bấy nhiêu. Do đó hoạt động học làm thay đổi
chính người học. Ai học thì người đó phát triển, không ai học thay thế được, người
học cần phải có trách nhiệm với chính bản thân mình, vì mình trong quá trình học.
Mặc dù hoạt động học có thể cũng có thể làm thay đổi khách thể. Nhưng như thế
không phải là mục đích tự thân của hoạt động học mà chính là phương tiện để đạt
được mục đích làm thay đổi chính chủ thể của hoạt động.
Hoạt động học là hoạt động tiếp thu những tri thức lý luận, khoa học. Nghĩa là
7
việc học không chỉ dừng lại ở việc nắm bắt những khái niệm đời thường mà học
phải tiến đến những tri thức khoa học, những tri thức có tính chọn lựa cao, đã được
khái quát hoá, hệ thống hoá.
Hoạt động học tập không chỉ hướng vào việc tiếp thu những tri thức, kĩ năng, kĩ
xảo mà còn hướng vào việc tiếp thu cả những tri thức của chính bản thân hoạt
động học. Hoạt động học muốn đạt kết quả cao, người học phải biết cách học,
phương pháp học, nghĩa là phải có những tri thức về chính bản thân hoạt động học.
Hoạt động học là hoạt động chủ đạo của lứa tuổi học sinh. Do đó nó giữ vai trò chủ
đạo trong việc hình thành và phát triển tâm lý của người học trong lứa tuổi này.
1.2.2. Hoạt động dạy vật lí
Hoạt động dạy: [12] Các hoạt động của giáo viên để kích thích động cơ học
tập của học sinh, tổ chức quá trình dạy học có sử dụng thí nghiệm vật lí và các
phương tiện kỹ thuật dạy học, điều khiển hoạt động tự lực của học sinh và kiểm tra,
đánh giá kiến thức và kỹ năng.
Hoạt động của giáo viên bao gồm hành động với tư liệu dạy học và sự trao
đổi, định hướng trực tiếp với học sinh. Giáo viên là người tổ chức tư liệu hoạt động
dạy học, cung cấp tư liệu nhằm tạo tình huống cho hoạt động của học sinh. Dựa trên
tư liệu hoạt động dạy học, giáo viên có vai trò tổ chức, kiểm tra, định hướng hoạt
động của học sinh với tư liệu học tập và định hướng sự trao đổi, tranh luận của học
sinh với nhau.
Dạy Vật lí là tổ chức, hướng dẫn cho học sinh thực hiện các hành động
nhận thức Vật lí để họ chiếm lĩnh, tái tạo được kiến thức, kinh nghiệm xã hội và
biến thành vốn liếng của mình; Đồng thời, làm biến đổi bản thân học sinh, hình
thành và phát triển những phẩm chất. năng lực của họ theo mục tiêu dạy học. ở
đây, giáo viên cần thực hiện những hành động chủ yếu sau:
a) Xây dựng tình huống có vấn đề
Tạo mâu thuẫn nhận thức, nêu hệ thống câu hỏi, gợi động cơ, kích thích
hứng thú đi tìm cái mới, tạo ra môi trường học thuật thuận lợi, định hướng trao đổi,
thảo luận về những kết quả thực hiện hành động nhận thức Vật lí của học sinh
b) Xây dựng cấu trúc logic của nội dung bài học thích hợp
Phân chia bài học thành các phần, đơn vị kiến thức phù hợp với trình độ xuất
8
phát của học sinh, xác định hệ thống những hành động nhận thức của học sinh
có thể thực hiện được với sự cố gắng vừa sức. Cấu trúc logic nội dung bài học
được trình bày rõ ràng, đơn giản, đáp ứng nhu cầu học tập của học sinh và mục
tiêu của chương trình dạy học.
c) Rèn luyện cho học sinh kĩ năng thực hiện một số thao tác cơ bản, một số
hành động nhận thức phổ biến
Giáo viên có thể rèn luyện kĩ năng cho học sinh bằng cách làm theo mẫu
nhiều lần, theo một angorit xác định hoặc theo cơ sở định hướng khái quát thông
qua việc làm thí nghiệm, giải bài toán Vật lí, làm báo cáo chuyên đề...
d) Bồi dưỡng cho học sinh phương pháp nhận thức được sử dụng rộng
rãi trong nghiên cứu Vật lí:
Phương pháp thực nghiệm, phương pháp mô hình...
Cho học sinh làm quen và nắm được nội dung các giai đoạn chính của các
phương pháp nhận thức nêu trên, cụ thể là:
- Phương pháp thực nghiệm gồm các giai đoạn chính:
+ Nêu các sự kiện khởi đầu, phát hiện vấn đề (nêu câu hỏi).
+ Xây dựng giả thuyết (câu trả lời dự đoán).
+ Từ giả thuyết, suy ra hệ quả có thể kiểm tra được bằng thực nghiệm
+ Bố trí, tiến hành thí nghiệm kiểm tra.
+ Kết luận.
- Phương pháp mô hình gồm các giai đoạn chính:
+ Phát hiện những đặc tính bản chất của vật gốc.
+ Lựa chọn hệ thống vật thể, kí hiệu mà ta đã biết rõ quy luật hành
động của chúng để biểu thị những đặc tính của vật gốc.
+ Cho mô hình hoạt động, suy ra một hệ quả có thể kiểm tra được trong thực tế.
+ Bố trí, tiến hành thí nghiệm kiểm tra hệ quả dự
+ Kết luận: Nếu kết quả thí nghiệm phù hợp với dự đoán thì mô hình
phản ánh đúng thực tế và được chấp nhận, nếu không phù hợp thì phải sửa đổi mô
hình hoặc xây dựng mô hình mới.
e) Tổ chức, hướng dẫn tạo điều kiện để học sinh phát biểu, trao đổi, tranh
luận về kết quả hành động của mình, động viên khuyến khích kịp thời.
9
Ở đây cần thiết rèn luyện tư duy ngôn ngữ, cách trình bày bằng lời của học
sinh; Đồng thời chú trọng cách hợp thức hoá các kết quả nghiên cứu, các
hành động nhận thức tối ưu của họ.
g) Lựa chọn và trang bị cho học sinh những phương tiện, công cụ cần
thiết để thực hiện các hành động
- Phương tiện vật chất: Dụng cụ thiết bị thí nghiệm, dụng cụ đo lường,
mô hình vật chất, hình vẽ, biểu đồ, công cụ hỗ trợ, phương tiện kĩ thuật dạy học...
-Phương tiện tinh thần: Những khái niệm khoa học đã biết, phương
pháp suy luận, những kiến thức Toán học cần thiết…
1.2.3. Vai trò của bài tập vật lí
Bài tập giúp cho việc ôn tập đào sâu, mở rộng kiến thức.
Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới.
Giải BTVL rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn
luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát.
Giải BTVL góp phần phát triển tư duy sáng tạo của HS.
Giải BTVL để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của HS.
Ngày nay trong thực tiễn dạy học Vật lí, người ta ngày càng chú ý tăng cường
các bài toán Vật lí vì chúng đóng vai trò quan trọng trong dạy học và giáo dục học
sinh đặc biệt trong việc thực hiện các nhiệm vụ giáo dục kĩ thuật tổng hợp.
Trong thực tế dạy học, người ta thường gọi một vấn đề (hay là một câu hỏi)
cần được giải đáp nhờ lập luận logic, suy luận Toán học hay thực nghiệm Vật lí trên
cơ sở sử dụng các định luật và các phương pháp của Vật lí học là bài toán Vật lí.
Bài toán Vật lí, hay đơn giản gọi là các bài tập Vật lí, là một phần hữu cơ của
quá trình dạy học Vật lí vì nó cho phép hình thành và làm phong phú các khái niệm
Vật lí, phát triển tư duy Vật lí và thói quen vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tế.
1.3. Một số chiến lược dạy học phát huy tính tích cực, sáng tạo của HS
1.3.1. Tính tích cực, sáng tạo trong học tập
1.3.1.1. Tính tích cực
Theo quan điểm triết học, tính tích cực nhận thức thể hiện thái độ cải tạo của
chủ thể nhận thức đối với đối tượng nhận thức, nghĩa là con người không chỉ hiểu
được các qui luật của tự nhiên, xã hội mà cũng nghiên cứu cải tạo chúng phục vụ
lợi ích của con người.
10
Tác giả Bùi Hiển coi tính tích cực là một tính cách rất quan trọng của nhân cách,
thuộc mục tiêu lâu dài, bao quát các hoạt động của con người. Tiến sĩ I.F. Khalamốp
thì coi nó là trạng thái hoạt động của các chủ thể, nghĩa là của người hành động chỉ
đề cập trong quá trình nhận thức, thuộc mục đích trước mắt. Như vậy, khi vận dụng
vào PPDH thì quan niệm của I.F. Khalamốp là phù hợp hơn.
Nói chung, tính tích cực là trạng thái hoạt động của các chủ thể, nghĩa là của
người hành động. Vậy tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt động của HS, đặc
trưng bởi khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm
vững kiến thức.
GS Trần Bá Hoành cũng quan niệm, "Tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt
động của HS, đặc trưng bởi khát vọng học tập, có gắng trí tuệ và nghị lực cao trong
quá trình nắm vững kiến thức. Nói cách khác, là thái độ cải tạo của chủ thể đối với
khách thể thông qua sự huy động ở mức độ cao các chức năng tâm lí nhằm giải quyết
những vấn đề học tập- nhận thức ". Chúng tôi thấy quan niệm của hai tác giả trên là
có ý nghĩa cao trong hoạt động giáo dục.
Tính tích cực của học sinh có mặt tự phát và mặt tự giác:
Mặt tự phát của TTC nhận thức là những yếu tố tiềm ẩn, bẩm sinh thể hiện ở
tính tò mò, hiếu kỳ, hiếu động linh hoạt và sôi nổi trong hành vi mà ở trẻ đều có
trong các mức độ khác nhau.
Mặt tự giác của TTC là trạng thỏi tâm lý mà TTC có mục đích và đối tượng rõ
rệt. Do đó có hoạt động để chiếm lĩnh đối tượng đó, thể hiện ở óc quan sát, tính
phê phán trong tư duy, trí tò mò khoa học.
* Vai trò và biểu hiện của tính tích cực trong học tập
a. Vai trò: Trong học tập, HS chỉ có thể chiếm lĩnh được kiến thức và phát triển
được tư duy của mình khi họ tích cực hoạt động nhận thức. Hoạt động nhận thức
là nhiệm vụ xuyên suốt trong quá trình học tập của HS. Thông qua hoạt động
nhận thức, HS chiếm lĩnh được kiến thức và năng lực tư duy cũng đồng thời được
phát triển.
b. Biểu hiện: Để phát hiện xem HS có tích cực hoạt động nhận thức không, ta
dựa vào các dấu hiệu sau:
+ HS có chú ý học tập không? Có hăng hái tham gia vào các hoạt động học
tập không?
11
+ Có hoàn thành nhiệm vụ được giao không
+ Có ghi nhớ tốt những điều đó học không?
+ Có hiểu bài không? Có thể trình bày lại nội dung bài học theo ngôn ngữ
riêng không?
+ Có vận dụng được những kiến thức đó học vào thực tiễn không?
+ Có đọc thêm, làm thêm các bài tập khác không?
+ Thực hiện yêu cầu của thày giáo tối thiểu hay tối đa?
+ Tích cực nhất thời hay thường xuyên liên tục?
+ Tốc độ học tập có nhanh không?
+ Có hứng thú trong học tập không hay vì một ngoại lực nào đó mà phải học?
+ Có quyết tâm, có ý chí vượt khó khăn trong học tập không?
+ Có sáng tạo trong học tập không?
Trong hoạt động học tập nói chung, trong hoạt động học Vật lí nói riêng, tính
tích cực hoạt động nhận thức của HS thường thể hiện ở:
+ Hoạt động trí tuệ: tập trung suy nghĩ để trả lời câu hỏi nêu ra, kiên trì tìm cho
được lời giải hay của một bài toán khó.
+ Hoạt động chân tay: say sưa lắp ráp tiến hành và quan sát thí nghiệm.
Hai hình thức biểu hiện này thường đi kèm nhau, tuy có lúc biểu hiện riêng lẻ
với những dấu hiệu thường thấy như sau: HS khao khát tự nguyện tham gia trả lời
các câu hỏi của GV, bổ sung các câu trả lời của bạn và thích được phát biểu ý kiến
của mình trước vấn đề nêu ra; hay thắc mắc và đòi hỏi giải thích cặn kẽ những vấn
đề trình bày chưa rõ; chủ động vận dụng linh hoạt những kiến thức, kĩ năng đó để
nhận thức các vấn đề mới; mong muốn được đóng góp với thầy, với bạn những
thông tin mới nhận từ các nguồn kiến thức khác nhau có thể vượt ra ngoài phạm vi
bài học.
* Các biện pháp nâng cao tính tích cực trong học tập của học sinh
Phát huy TTC nhận thức của HS, có thể tóm lược như sau:
+ Nói lên ý nghĩa lý thuyết và thực tiễn, tầm quan trọng của vấn đề nghiên cứu.
+ Nội dung DH phải mới,nhưng không quá xa lạ với HS mà cái mới phải liên hệ,
phát triển cái cũ và có khả năng áp dụng trong tương lai. Kiến thức phải có tính
12
thực tiễn, gần gũi với sinh hoạt, suy nghĩ hàng ngày, thỏa mãn nhu cầu nhận thức
của HS.
+ Phải dùng các PP dạy học đa dạng: nêu vấn đề, thí nghiệm, thực hành, so
sánh, tổ chức thảo luận, sêmina và phối hợp chúng với nhau.
+ Kiến thức phải được trình bày trong dạng động, phát triển và mâu thuẫn với
nhau, tập trung vào những vấn đề then chốt, có lúc diễn ra một cách đột ngột, bất ngờ.
+ Sử dụng các phương tiện DH hiện đại để kích thích hứng thú học HS
+ Sử dụng các hình thức tổ chức DH khác nhau: cá nhân, nhóm, tập thể, tham
quan, làm việc trong vườn trường, phòng thí nghiệm...
+ Luyện tập, vận dụng kiến thức vào thực tiễn trong các tình huống mới.
+ Thường xuyên kiểm tra, đánh giá, khen thưởng và kỉ luật kịp thời, đúng mức.
+ Kích thích TTC qua thái độ, cách ứng xử giữa GV và HS.
+ Phát triển kinh nghiệm sống của HS trong học tập qua các phương tiện thông
tin đại chúng và các hoạt động xã hội.
+ Tạo không khí đạo đức lành mạnh trong lớp, trong trường, tôn vinh sự học
nói chung và biểu dương những HS có thành tích học tập tốt.
+ Có sự động viên, khen thưởng từ phía gia đình và xã hội.
Trong thời gian tới nên điều chỉnh công tác nghiên cứu và chỉ đạo vấn đề TTC
hóa hoạt động nhận thức của HS theo một số hướng cơ bản sau:
+ Nghiên cứu PP nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức sáng tạo chứ không
dừng lại mức độ tái hiện như hiện nay.
+ Phát huy sức mạnh bản chất của người học, mà theo K.Mark đó là: trí tuệ,
tâm hồn và ý chí. Đặc biệt là sức mạnh tâm hồn (hứng thú, xúc cảm...) là điều lâu
nay chưa được chú ý đúng mức.
+ Phối hợp chặt chẽ và khoa học hơn nữa giữa các thày giáo, các nhà quản lí,
các nhà văn hóa và phụ huynh HS.
1.3.1.2. Tính sáng tạo
* Khái niệm về tính sáng tạo [6],[18]
Theo nghĩa thông thường, sáng tạo là một tiến trình phát kiến ra các ý tưởng
và quan niệm mới, hay một kết hợp mới giữa các ý tưởng và quan niệm đã có. Hay
đơn giản hơn, sáng tạo là một hành động làm nên những cái mới.
13
Theo Bách khoa toàn thư Liên Xô (Nga): "Sáng tạo là một loại hoạt động
mà kết quả của nó là một sản phẩm tinh thần hay vật chất có tính cách tân, có ý
nghĩa xã hội, có giá trị".
Hay từ điển bách khoa Việt Nam (tập 3): Sáng tạo là "Hoạt động tạo ra cái
mới, cách giải quyết mới, không bị gò bó, phụ thuộc vào cái đã có ".
Khó tìm được một định nghĩa rõ ràng nào cho khái niệm sáng tạo và năng lực
sáng tạo. Các từ điển thường chỉ cho ta một vài hiểu biết khái quát và phiến diện về
nội dung phong phú của các khái niệm đó. Ta biết hoạt động sáng tạo là một loại hoạt
động tinh thần riêng có của con người, mà sản phẩm của nó thường là những phát
minh hoặc phát hiện mới mẻ, độc đáo của tư duy và trí tưởng tượng. Có người nói
"...sáng tạo là nhìn cùng một việc như mọi người nhưng nghĩ về một điều nào đó
khác". Tính mới, tính độc đáo là những tính chất cốt yếu của kết quả sáng tạo; khả
năng tư duy và trí tưởng tượng là những năng lực cần thiết cho sáng tạo.
Như vậy, có thể hiểu năng lực sáng tạo là khả năng tạo ra những giá trị mới về
vật chất và tinh thần, tìm ra cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành
công những hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới.
Năng lực sáng tạo phản ánh hoạt động lí tính của con người, đó là khả năng
nhận thức thế giới, phát hiện ra các quy luật khách quan và sử dụng những quy luật
đó vào việc cải tạo thế giới tự nhiên, phục vụ loài người. Năng lực sáng tạo biểu
hiện trình độ tư duy phát triển ở mức độ cao của con người.
Phát triển tư duy và năng lực sáng tạo của học sinh là bồi dưỡng cho họ cách
suy nghĩ, phong cách học tập, làm việc khoa học, rèn luyện các thao tác tư duy
logic, tư duy biện chứng, rèn luyện các kĩ năng, phát triển ở họ tư duy khoa học, tư
duy Vật lí và năng lực vận dụng kiến thức vào các tình huống khác nhau.
* Vai trò và những biểu hiện của tính sáng tạo
a. Vai trò của tính sáng tạo [6][18]
- Cách mạng khoa học và công nghệ tiếp diễn với nhịp độ cao, đã đặt ra nhiều
vấn đề mới không chỉ trong các lĩnh vực Khoa học - Công nghệ mà cả những vấn đề
rất chung, rất tổng quát như trong lĩnh vực tư duy và hoạt động kinh tế xã hội.
Mỗi phát minh xuất hiện kéo theo hàng loạt phát minh khác, nó được ứng dụng
nhanh chóng vào kĩ thuật và sản xuất, đưa lại những thành tựu kì diệu cho khoa học
14
và cuộc sống con người. Điều đó tác động trực tiếp đến mục tiêu, nội dung và
phương thức dạy học; Đồng thời, là đòi hỏi bức thiết phải phát triển tư duy và năng
lực sáng tạo cho thế hệ trẻ... Việc đào tạo người lao động cho xã hội hiện đại, không
chỉ học tập trong nhà trường mà còn có khả năng tự học, tự hoàn thiện mình, nghĩa
là "Học một biết mười". Muốn vậy người học sinh phải có tư duy phát triển, có năng
lực sáng tạo, có tri thức khoa học, sẵn sàng đáp ứng các nhu cầu của thời đại.
Phát triển tư duy và năng lực sáng tạo có tác dụng thiết thực để học sinh chủ động
xây dựng, chiếm lĩnh kiến thức, biết vận dụng kiến thức vào thực hành, từ đó kiến thức
của họ trở nên vững chắc và sinh động. Đồng thời, giúp cho việc phát hiện và bồi dưỡng
đội ngũ những người lao động có trình độ cao, những nhân tài cho đất nước.
Kiến thức Vật lí được hình thành, phát triển và ứng dụng vào thực tiễn luôn
luôn gắn liền với hoạt động tư duy và sáng tạo của con người trong hoàn cảnh xác
định. Do đó, phát triển tư duy và năng lực sáng tạo của học sinh vừa là mục đích
vừa là phương tiện trong nghiên cứu và dạy học Vật lí ở trường phổ thông.
b. Biểu hiện của tính sáng tạo.[6]
Mặc dù còn có những điểm chưa thống nhất,nhưng quá trình sáng tạo của con
người thường bắt đầu từ một ý tưởng mới, bắt nguồn từ tư duy sáng tạo của mỗi người.
Người có tư duy sáng tạo thường có các đặc trưng sau: có óc tư duy độc lập và óc
phê phán; không suy nghĩ gò bó, không phụ thuộc vào cái cũ, không theo đường mòn;
luôn luôn đi vào các vấn đề bản chất nhằm tìm ra quy luật; có khả năng say sưa nung
nấu các ý tưởng mới; trước một tình huống, một vấn đề phải giải quyết, họ luôn tìm ra
giải pháp mới, độc đáo tối ưu… và đôi khi, họ có các phát minh, kiến giải mà một số
người đương thời chưa hiểu, cho là họ phiêu lưu, mạo hiểm…
Theo Guiford và Loowenfield (hai nhà nghiên cứu Mĩ có công trình độc lập:
một người có nghiên cứu về tính sáng tạo khoa học, người kia về tính sáng tạo nghệ
thuật) đã thống nhất về tiêu chí của tính sáng tạo (1958): Có tính nhạy cảm về thế
giới, tính linh hoạt và năng động tư duy, có cá tính, năng khiếu biến đổi sự vật, tư
duy phân tích và tổng hợp, năng lực tổ chức.
1) Trong rất nhiều trường hợp quá trình sáng tạo đòi hỏi phải có sự tự lực chuyển
các tri thức và kĩ năng sang một tình huống mới sự liên hệ giữa tri thức cũ và tình
huống mới càng xa nhau bao nhiêu thì độ sáng tạo càng cao.
15
2) Nhìn thấy vấn đề mới trong những điều kiện quen biết đúng quy cách.
3) Nhìn thấy chức năng mới của đối tượng quen biết.
4) Nhìn thấy cấu trúc của đối tượng nghiên cứu thực chất của đối tượng này là
nhanh chóng nhìn thấy cấu trúc của đối tượng như các bộ phận các yếu tố các mối
quan hệ giữa chúng
5) Kĩ năng nhìn thấy nhiều lời giải cho một bài toán thực chất của kĩ năng này
là tâm lí chấp nhận những lời giải khác nhau những cách giải quyết khác nhau xem
xét đối tượng ở những khía cạnh khác nhau đôi khi mâu thuẫn nhau
6) Kĩ năng biết phối hợp các phương thức giải quyết vấn đề đã biến thành một
phương thức mới
7) Kĩ năng sáng tạo một phương thức giải độc đáo khi đã biết các phương thức
giải mới
8) Biết kiểm tra đánh giá giải quyết vấn đề của bản thân và của những người khác
9) Biết điều chỉnh các phương án giải quyết vấn đề một cách nhanh chóng và
phù hợp với điều kiện thực tiễn
10) Tự chủ, tin tưởng vào khả năng giải quyết các vấn đề bản thân không nản
trí trước một vấn đề khó mà tìm mọi cách để tìm mọi cách để có phương án giải
quyết tốt nhất
Những phẩm chất của một người sáng tạo
- Ðộc lập.
- Tự tin.
- Chấp nhận rủi ro.
- Nhiều năng lượng.
- Nồng nhiệt.
- Không gò bó.
- Thích phiêu lưu.
- Tò mò, hiếu kỳ.
- Nhiều sở thích.
- Hài hước.
- Trẻ con, hiếu động
- Biết nghi ngờ.
Tất nhiên sáng tạo trong những lĩnh vực khác nhau có thể có những đặc
điểm khác nhau, được kích thích bởi những động lực khác nhau, và có những loại
sản phẩm khác nhau. Sáng tạo của một công nhân có thể là một sáng kiến cải tiến kỹ
thuật, đổi mới sản phẩm, của một doanh nhân có thể là một cải tiến về tiếp thị, một
giải pháp mới về quản lý kinh doanh, của một giáo viên có thể là một đổi mới về
phương pháp dạy, một cách gợi cảm trong việc học toán học hay văn chương,
của một nhà khoa học có thể là một phát hiện những điều bị ẩn giấu hay một phát
minh ra những tri thức chưa từng biết v.v... Cái chung nhất của sáng tạo là tìm
16
kiếm những cái mới, một tri thức mới hay một cách vận dụng mới của những
tri thức đã có, một phương pháp mới hay một giải pháp mới cho một vấn đề tưởng
rằng đã cũ, nói gọn lại là tìm những đóng góp mới để giải quyết các vấn đề mà
con người gặp phải trong cuộc sống. Có những sáng tạo lớn làm nên những tên
tuổi lẫy lừng, nhưng đối với đại đa số con người bình thường, phấn đấu trở thành
người sáng tạo, không hy vọng sẽ có tên tuổi được thế giới thừa nhận, mà chỉ
mong được một đời sống có ý nghĩa.
* Các biện pháp phát triển tính sáng tạo của học sinh.[5]
1. Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích tính tò mò, ham hiểu biết của học sinh.
Có thể tạo ra nhu cầu, hứng thú bằng cách kích thích bên ngoài như khen
thưởng, sự ngưỡng mộ của bạn bè, gia đình, sự hứa hẹn một tương lai tươi đẹp, thực
tế, xây dựng quê hương đất nước...
Nhu cầu hứng thú có thể nảy sinh ngay trong quá trình học tập, nghiên cứu một
môn học, một bài học khi học sinh đứng trước những tình huống nhận thức.
- Những tình huống điển hình hay gặp trong dạy học vật lí là:
+ Tình huống phát triển
+ Tình huống lựa chọn
+ Tình huống bế tắc
+ Tình huống ngạc nhiên bất ngờ
+ Tình huống lạ
2. Tăng cường sử dụng các phương tiện trực quan trong dạy học.
Tư duy là dạng hoạt động tri thức diễn ra trong ý thức con người, có nguồn gốc
thực tiễn. Tư duy phản ánh hiện thực khách quan vào trong óc. Tư duy có
những quan hệ mật thiết với nhận thức cảm tính, sử dụng những tài liệu cảm tính,
những kinh nghiệm thực tế, những cơ sở trực quan sinh động. Vì vậy trong dạy học
giáo viên phải tăng cường sử dụng đồ dùng dạy học để cung cấp tài liệu cảm tính
làm cơ sở cho nhận thức lí tính của học sinh.
3. Xây dựng một logic nội dung phù hợp với đối tượng học sinh.
Sau khi chọn một yêu cầu thích hợp với nội dung khoa học, cần phải lựa chọn
một con đường hình thành thích hợp. Theo quan điểm hoạt động, dạy học là liên
tiếp tổ chức cho học sinh tự lực hoạt động để giải quyết vấn đề, qua đó mà chiếm
17
lĩnh kiến thức. Bởi vậy, giáo viên cần phải phân chia một vấn đề lớn thành một
chuỗi những vấn đề nhỏ hơn mà học sinh có thể tự lực giải quyết được với sự hướng
dẫn cần thiết của giáo viên. Đối với mỗi đối tượng học sinh cụ thể ở từng vùng, từng
trường, từng lớp giáo viên vẫn có thể và cần thiết tự hoạch định ra một con đường
thích hợp với những nét riêng phù hợp với học sinh của mình để có thể đưa họ đến
một mục tiêu đã quy định trong chương trình chung. Xét về mặt này thì công việc
của người giáo viên luôn luôn đòi hỏi một sự sáng tạo.
4. Rèn luyện cho học sinh kĩ năng thực hiện các thao tác tư duy, những hoạt động
nhận thức phổ biến trong học tập vật lí.
Trong quá trình nhận thức vật lí, học sinh phải luôn luôn thực hiện các thao tác
chân tay, các thao tác tư duy và các hoạt động nhận thức.
Để cho học sinh có thể tự lực hoạt động nhận thức có kết quả và hoạt động với
tốc độ ngày càng nhanh thì giáo viên luôn luôn phải có kế hoạch rèn luyện cho học
sinh. Những thao tác tư duy lại diễn ra trong đầu học sinh, nên giáo viên không thể
quan sát được mà uốn nắn trực tiếp. Mặt khác, học sinh cũng không thể quan sát
được hành động trí tuệ của giáo viên mà bắt chước. Bởi vậy, giáo viên có thể sử
dụng những cơ sở định hướng sau để giúp học sinh có thể tự lực thực hiện những
thao tác tư duy đó.
- Giáo viên tổ chức quá trình học tập sao cho ở từng giai đoạn, xuất hiện
những tình huống bắt buộc học sinh phải thực hiện các thao tác tư duy và hành động
nhận thức mới có thể giải quyết được vấn đề và hoàn thành được nhiệm vụ học tập.
- Giáo viên đưa ra những câu hỏi để định hướng cho học sinh những thao tác
tư duy hay phương pháp suy luận, hành động trí tuệ thích hợp.
- Giáo viên phân tích câu trả lời của học sinh, chỉ ra chỗ sai trong khi thực
hiện các thao tác tư duy và hướng dẫn cách sửa chữa.
- Giáo viên giúp học sinh khái quát hóa kinh nghiệm thực hiện các suy luận
logic dưới dạng những quy tắc đơn giản.
18
5. Tập dượt để học sinh giải quyết vấn đề nhận thức theo phương pháp nhận thức
của vật lí.
Để rèn luyện tư duy vật lí cho học sinh thì tốt nhất là tập dượt cho học sinh giải
quyết những nhiệm vụ nhận thức bằng chính những phương pháp của các nhà vật lí.
Việc hiểu và vận dụng được một phương pháp khoa học là một điều khó khăn hơn
cả việc tiếp thu một định luật vật lí cụ thể. Việc dạy cho học sinh phương pháp nhận
thức khoa học tách rời khỏi quá trình nghiên cứu chính môn học đó là rất ít hiệu
quả. Trong chương trình hướng dẫn học sinh tự lực hoạt động để tái tạo kiến thức
vật lí, giáo viên làm cho học sinh hiểu nội dung của các phương pháp vật lí và sử
dụng các phương pháp này ở những mức độ thích hợp, tùy theo trình độ của học
sinh và điều kiện của nhà trường. Sau một lần áp dụng phương pháp nhận thức cụ
thể, giáo viên có thể giúp học sinh khái quát hóa thành một trình tự các giai đoạn
của mỗi phương pháp, dùng làm cơ sở định hướng tổng quát cho hoạt động nhận
thức vật lí của học sinh. Các phương pháp chủ yếu thường được sử dụng trong
nghiên cứu vật lí là phương pháp quy nạp, phương pháp diễn dịch, phương pháp
thực nghiệm, phương pháp mô hình hoá, phương pháp tương tự.
6. Rèn luyện ngôn ngữ vật lí cho học sinh.
Ngôn ngữ là hình thức biểu hiện của tư duy. Mỗi khái niệm vật lí được biểu đạt
bằng một từ, mỗi định nghĩa, định luật vật lí được phát biểu bằng một mệnh đề,
mối suy luận gồm nhiều phán đoán liên tiếp. Tuy kiến thức vật lí rất đa dạng nhưng
những cách phát biểu các định nghĩa, quy tắc, định luật vật lí cũng có những hình
thức chung nhất định, giáo viên có thể chú ý rèn luyện cho học sinh quen dần.
Để mô tả một loạt các hiện tượng, cần những thuật ngữ diễn tả những dấu hiệu
đặc trưng của loại hiện tượng đó.
7. Tổ chức cho học sinh thực hiện các hoạt động sáng tạo và giải các bài tập sáng tạo
Để vận dụng hiệu quả các quan điểm lí luận dạy học hiện đại vào tiến trình dạy
học vật lí, nhằm phát triển ở HS hoạt động tìm tòi sáng tạo giải quyết vấn đề, trước
tiên GV phải hiểu rõ tiến trình nhận thức sáng tạo các tri thức khoa học nói chung
và tiến trình nhận thức khoa học xây dựng kiến thức vật lí nói riêng.
Khi khảo sát chu trình sáng tạo khoa học, ta đã biết hai giai đoạn khó khăn hơn
cả đòi hỏi sự sáng tạo, là giai đoạn từ sự kiện cảm tính tới việc xây dựng mô hình
19
giả thuyết trừu tượng và giai đoạn chuyển từ một hệ quả lí thuyết sang việc kiểm tra
bằng thực nghiệm. Giai đoạn thứ nhất đòi hỏi sự giải thích hiện tượng, trả lời câu
hỏi : "tại sao ? ". Còn giai đoạn thứ hai lại đòi hỏi thực hiện một một TN nhằm tạo
ra một hiện tượng thực, đáp ứng với những yêu cầu đã cho, nghĩa là trả lời câu hỏi :
"Làm thế nào ? ". Tương ứng với hai trường hợp trên là bài tập sáng tạo : Bài tập
nghiên cứu và bài tập thiết kế chế tạo.
Những biện pháp nêu trên có thể sử dụng đồng thời hoặc từng phần, tuỳ thuộc
vào đặc điểm lứa tuổi HS, vào điều kiện dạy học và đặc điểm của kiến thức cần dạy.
- Cần coi sự học tập của HS là quá trình giải quyết các nhiệm vụ nhận thức
(giải quyết vấn đề).
- Quá trình nhận thức đòi hỏi sự sáng tạo (nhất là ở những giai đoạn cần
tới trực giác); vì vậy, khi dạy học, nên để cho HS trải qua các giai đoạn của sự sáng
tạo (nêu dự đoán, đề xuất phương án TN kiểm tra). Tuy nhiên, cần lưu ý tới sự hạn
chế về trình độ nhận thức, vốn sống và kinh nghiệm của họ để lựa chọn được các
biện pháp rèn luyện năng lực sáng tạo phù hợp.
- Cần đảm bảo các điều kiện để HS có thể tham gia các hoạt động sáng tạo.
- Cũng do những sự hạn chế nói trên của HS cần có sự định hướng, giúp
đỡ của GV hoặc sự trao đổi, hợp tác với bạn bè khi HS hoạt động nhận thức.
Khi giải các bài tập sáng tạo này, ngoài việc phải vận dụng một số kiến thức đã
học, HS bắt buộc phải có những ý kiến độc lập, mới mẻ, không thể suy ra một cách
lôgic từ những kiến thức đã học.
Từ đặc trưng của hoạt động sáng tạo, từ đặc điểm của hoạt động nhận thức của
HS, khi chú ý đến tiến trình giải quyết vấn đề khi xây dựng kiến thức vật lí, chúng ta
thấy rằng cần lựa chọn các biện pháp phát triển hoạt động tìm tòi sáng tạo giải quyết
vấn đề phù hợp cho HS.
Như trên đã phân tích, tư duy sáng tạo của HS có mối liên hệ chặt chẽ với
tính tự giác, tích cực, tự lực, với tri thức và với năng lực giải quyết vấn đề, năng lực
tự học và năng lực nghiên cứu khoa học của HS. Vì vậy việc vận dụng phương pháp
dạy học nêu vấn đề, việc hướng dẫn, tổ chức cho HS tự học là các biện pháp quan
trọng để HS tự giác, tích cực, tự lực trong học tập, nắm vững tri thức, qua đó rèn
luyện năng lực tư duy sáng tạo.
20
8. Rèn luyện cho học sinh năng lực giải quyết vấn đề
- Kiến thức Vật lí bao gồm hiểu biết về các các hiện tượng, các khái niệm, các
định luật các thuyết Vật lí, các tư tưởng, phương pháp nhận thức và các ứng dụng
của vật lí, là kết quả hoạt động của hoạt động tư duy, là tiền đề của hoạt động sáng
tạo của con người trong quá trình tìm hiểu và cải tạo thế giới tự nhiên.
- Quá trình quan sát, phân tích các sự kiện, hiện tượng Vật lí, làm các thí
nghiệm... khái quát để hình thành các khái niệm, nghiên cứu mối quan hệ giữa hiện
tượng, các đại lượng, hình thành các định luật và thuyết Vật lí là cơ sở phát triển tư
duy cho học sinh. Các định luật và các thuyết Vật lí cho phép chỉ ra các quy luật vận
động, phát triển và hiểu rõ bản chất, nguyên nhân của các hiện tượng và quá trình
biến đổi của thế giới tự nhiên. Đó chính là kết quả cao nhất của hoạt động tư duy
của con người trong việc tìm hiểu, nhận thức thế giới tự nhiên.
- Quá trình nghiên cứu, ứng dụng các phương trình, công thức Vật lí vào thực
tiễn, giải thích các hiện tượng, giải các bài toán Vật lí kĩ thuật... có tác dụng phát
triển năng lực sáng tạo, rèn luyện các thao tác tư duy và ngôn ngữ của học sinh.
- Các kiến thức Vật lí ở các mức độ khác nhau đều là những kết luận rút ra sao
một quá trình tư duy logic dựa trên những kết quả quan sát, thí nghiệm, đo lường và
tính toán về các hiện tượng tự nhiên. Thông thường các kiến thức Vật lí được trình
bày bằng hai con đường thể hiện quá trình tư duy Vật lí: Con đường đi từ quan sát,
thí nghiệm, đo đạc tiến lên khái quát theo phương pháp quy nạp và con đường từ lí
thuyết mà phân tích, ứng dụng để giải thích, suy ra các hệ quả, để dự đoán theo
phương pháp diễn dịch. Tất nhiên, dù bằng con đường nào cũng phải đảm bảo tính
hệ thống, nhất quán, chính xác và chặt chẽ của khoa học Vật lí. Mỗi biểu thức, kết
luận rút ra đều cần thiết chỉ rõ ý nghĩa Vật lí và mối liên hệ bản chất của nó. Rõ ràng
kiến thức Vật lí có vai trò đặc biệt trong việc phát triển tư duy và năng lực sáng tạo
của học sinh.
- Quá trình nghiên cứu, thực nghiệm, giải các bài toán Vật lí... thường sử dụng
các phương pháp nhận thức tổng quát của khoa học: Phương pháp giả thuyết.
phương pháp thực nghiệm, phương pháp lí thuyết (Toán học), phương pháp
tương tự phương pháp mô hình hoá, phương pháp quy nạp - suy diễn. Đồng thời,
sử dụng các phương pháp đặc thù của Vật lí như phương pháp động học, phương
21
pháp động lực học, phương pháp năng lượng... Các phương pháp trên còn có thể sử
dụng để chỉ ra cách thức hoạt động xây dựng, chiếm lĩnh kiến thức và vận dụng
kiến thức Vật lí cho học sinh. Việc vận dụng chu trình nhận thức khoa học Vật lí
trong dạy học có tác dụng rất lớn để phát triển tư duy và năng lực sáng tạo của học
sinh. Chu trình đó còn gọi là chu trình sáng tạo khoa học.
Học sinh hiểu được ý nghĩa của những sự kiện xuất phát bằng quan sát và kinh
nghiệm bản thân, vai trò sáng tạo của lí thuyết thông qua việc là xây dựng mô hình
giả thuyết và rút ra hệ quả logic, đồng thời thấy rõ tầm quan trọng của sự kiểm tra
bằng thực nghiệm và đó có thể lại là sự kiện khởi đầu cho chu trình nhận thức khoa
học mới.
Hình thành năng lực áp dụng các phương pháp nhận thức khoa học cũng như quá
trình sáng tạo khoa học trong dạy học Vật lí có ý nghĩa to lớn trong việc bồi dưỡng
năng lực tự học, niềm tin và hứng thú sáng tạo của học sinh.
1.3.2. Chiến lược phát huy tính tích cực, sáng tạo
1.3.2.1. Chiến lược đàm thoại gợi mở
Mục tiêu: Giáo viên đối thoại trực tiếp với học sinh, giáo viên đặt câu hỏi
gợi ý suy nghĩ của học sinh, bổ sung những chỗ sai lầm, bế tắc của học sinh,
dẫn họ sinh tới những kết luận cần thiết.
Ưu điểm: Giáo viên theo sát được học sinh, biết được suy nghĩ, hành động của
họ để kịp thời giúp đỡ họ giải quyết nhiệm vụ học tập, đạt được mục đích.
Nhược điểm:
- Giáo viên chỉ có thể đối thoại với một số ít học sinh, số còn lại chỉ nghe
một cách thụ động.
- Dàn ý đối thoại của giáo viên chưa được học sinh chuẩn bị trước nên dễ
dẫn tới lúng túng, dụt dè, thiếu tự tin. Chiến lược này áp dụng hiệu quả khi
phân tích lập luận lí thuyết phức tạp.
1.3.2.2. Chiến lược chiếm lĩnh khái niệm
Có hai loại: Chiếm lĩnh diễn dịch và chiếm lĩnh quy nạp
- Chiến lược chiếm lĩnh quy nạp: Giáo viên đưa ra ví dụ và phản ví dụ về
khái niệm; học sinh quan sát, thảo luận, nhận biết được khái niệm rồi áp dụng.
- Chiến lược chiếm lĩnh diễn dịch: Giáo viên giới thiệu cho học sinh
22
khái niệm, minh hoạ bằng ví dụ, phản ví dụ, học sinh áp dụng khái niệm.
Mục đích: Giúp học sinh sắp xếp, phân loại thông tin và kinh nghiệm thành
một hệ thống cơ bản, có ý nghĩa.
Ưu điểm: Sự tư duy dưới dạng khái niệm giúp học sinh su y nghĩ có
hiệu quả.
Nhược điểm: Chiến lược khái niệm là một chiến lược quá trình vì thế hạn
chế trong việc áp dụng để chiếm lĩnh nội dung hoặc thông tin chuyên biệt cao,
mặt khác khó tìm được khái niệm phù hợp với dạng dạy học này.
1.3.2.3. Chiến lược thảo luận nhóm
Mục tiêu: Khuyến khích kĩ năng truyền đạt trao đổi thông tin trong nhóm và
trong lớp.
Ưu điểm:
- Giúp động viên sự suy nghĩ, sự quyết định phân biệt những quan
điểm, quan niệm.
- Nó có vị trí trong mọi lĩnh vực đặc biệt thích hợp với nghiên cứu xã
hội, nghệ thuật, tranh luận...
Nhược điểm:
- Hạn chế với học sinh nhỏ tuổi, phụ thuộc vào thói quen của nhóm và không
khí lớp học. Học sinh cần phải được luyện tập về kĩ thuật thảo luận nhóm.
1.3.2.4. Chiến lược hướng dẫn tìm tòi
Mục tiêu: Giúp học sinh phát triển kĩ năng giải quyết vấn đề, học sinh có
thể học được kiểu học bằng cách làm.
Ưu điểm: Chiến lược này đặc biệt có hiệu quả giúp phát triển sự thấu
hiểu những tư tưởng, khái niệm. Có thể áp dụng cho học sinh nhỏ tuổi nếu được
cung cấp tài liệu và có sự giúp đỡ của giáo viên, đặc biệt có lợi với học sinh lớn
tuổi (có khả năng lập luận, tư duy trừu tượng).Có vai trò quan trọng trong dạy học
các môn khoa học tự nhiên và khoa học
Nhược điểm:
- Khối lượng kiến thức truyền tải thiếu ngắn gọn.
Nếu thiếu sự giúp đỡ của giáo viên thì sự tìm tòi mất nhiều thời gian đối
với một số học sinh.
23
1.3.2.5. Chiến lược học theo nhóm hợp tác nhỏ
Hình thức: Giáo viên giúp đỡ, lãnh đạo hoạt động của các nhóm còn học
sinh làm việc độc lập ở nhóm (hình thức kết hợp dạy học cả lớp và cá thể hoá).
Mỗi nhóm có từ 3 đến 8 học sinh làm việc cùng nhau, tương tác và ràng buộc lẫn
nhau, phân chia nhiệm vụ cho nhau, giúp đỡ nhau.
Mục tiêu: Phát triển ở học sinh những kĩ năng nhận thức, kĩ năng giao tiếp
xã hội. tích cực hoá hoạt động học tập của học sinh và tạo ra sự bình đẳng trong
học tập.
Nhược điểm: Phân chia nhiệm vụ phức tạp do trình độ không đồng đều,
học sinh chưa có thói quen hợp tác trong công việc, mặt khác, khó lựa chọn nội
dung hoạt động, thiếu phương tiện, thiết bị.
1.3.2.6. Chiến lược nghiên cứu dựa theo sở thích của học sinh
Hình thức: Học sinh chủ động chọn vấn đề ham thích, tự lực tiến hành nghiên
cứu giải quyết vấn đề và trình bày kết quả. Việc nghiên cứu có thể tiến hành cá nhân
hay nhóm, đề tài tự đề xuất hay chọn một trong số đề tài do giáo viên giới thiệu.
Mục tiêu: Phát huy cao tính tự lực, tích cực, rèn luyện cách làm việc độc
lập, phát triển tư duy sáng tạo, kĩ năng tổ chức công việc và trình bày kết quả.
Nhược điểm: Khó tổ chức, khó cá biệt hoá triệt để, khó làm cho mọi học
sinh hứng thú.Mặt khác giáo viên khó theo dõi quá trình làm việc của học sinh
để giúp đỡ kịp thời. Chiến lược này chỉ thích ứng với học sinh lớn tuổi.
Tóm lại: Mỗi chiến lược đều có ưu và nhược điểm vì vậy cần phải lựa
chọn một chiến lược cụ thể hay phối hợp nhiều chiến lược đối với mỗi đối
tượng học sinh với mục đích dạy học, với nội dung cụ thể và hoàn cảnh cụ thể
mới có thể thành công trong quá trình dạy học.
1.3.3.Một số phương pháp phát huy tính tích cực, sáng tạo trong học tập
1.3.3.1. Phương pháp đàm thoại
* Định nghĩa: Phương pháp đàm thoại (vấn đáp) là phương pháp giáo viên khéo
léo đặt hệ thống câu hỏi để học sinh trả lời nhằm gợi mở cho học sinh sáng tỏ những
vấn đề mới; tự khai phá những tri thức mới bằng sự tái hiện những tài liệu đã học hoặc
từ những kinh nghiệm đã tích lũy được trong cuộc sống, nhằm giúp học sinh củng cố,
mở rộng, đào sâu, tổng kết, hệ thống hóa tri thức đã tiếp thu được nhằm mục đích
24
kiểm tra đánh giá và giúp học sinh tự kiểm tra, tự đánh giá việc lĩnh hội tri thức, kĩ
năng, kĩ xảo trong quá trình dạy học.
* Phân loại các hình thức đàm thoại:
Căn cứ vào mục đích sư phạm của phương pháp đàm thoại (vấn đáp) người ta
phân biệt: Đàm thoại gợi mở, đàm thoại tổng kết, đàm thoại củng cố, đàm thoại
kiểm tra.
- Đàm thoại gợi mở: được sử dụng khi dạy bài mới, trong đó GV khéo léo dùng
một hệ thống câu hỏi dẫn HS đi tới những kiến thức mới. Phương pháp này tạo điều
kiện cho HS phát huy được tính tích cực, độc lập nhận thức, phát triển được hứng thú
học tập, khát vọng tìm tòi khoa học.
- Đàm thoại củng cố: được sử dụng sau khi giảng bài mới, giúp học sinh nắm
vững tri thức cơ bản nhất, mở rộng, đào sâu những khái niệm, định luật đã lĩnh hội,
khắc phục được những nhận thức sai lệch, mơ hồ, thiếu chính xác.
- Đàm thoại tổng kết: được sử dụng lúc cần giúp HS hệ thống hóa, khái quát hóa
kiến thức sau khi học một chương, một phần hay toàn bộ chương trình môn học, phát
triển kĩ năng tư duy hệ thống hóa, khái quát hóa, khắc phục tình trạng nắm tri thức một
cách rời rạc.
- Đàm thoại kiểm tra: được sử dụng trước, trong hoặc cuối tiết học, cuối chương
hay cuối chương trình, giúp HS tự kiểm tra kiến thức của mình, giúp GV đánh giá chất
lượng lĩnh hội của học sinh để củng cố, bổ sung kịp thời.
1.3.3.2. Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
Hoạt động nhận thức của con người chỉ thực sự bắt đầu khi con người gặp
phải mâu thuẫn: một bên là trình độ hiểu biết đang có, bên kia là nhiệm vụ mới
phải giải quyết một vấn đề mà những kiến thức, kĩ năng đã có không đủ. Để giải
quyết được nhiệm vụ nhận thức mới, khắc phục được mâu thuẫn trên thì phải
xây dựng kiến thức mới, phương pháp mới, kĩ năng mới. Như vậy, hoạt động
nhận thức của học sinh trong học tập thực chất là hoạt động giải quyết vấn đề
nhận thức.
Ở trên, chúng ta đã khảo sát một số phương pháp nhận thức được dùng phổ
biến trong học tập vật lí, mỗi phương pháp nhận thức đó thích hợp cho một số
trường hợp cụ thể trên con đường hoạt động sáng tạo và chúng luôn luôn được sử
25
dụng phối hợp, hỗ trợ lẫn nhau. Tuy nhiên, để cho việc sử dụng các phương pháp
đó trong quá trình tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh đạt hiệu quả, ta cần
nghiên cứu một số nét chung của quá trình tổ chức, hướng dẫn học sinh giải
quyết vấn đề. Trên cơ sở đó, có thể định hướng cho việc lựa chọn phương pháp
nhận thức thích hợp để giải quyết vấn đề. Quá trình học tập sẽ là quá trình liên
tiếp giải quyết các vấn đề học tập.
a) Tổ chức tình huống có vấn đề
Tổ chức tình huống có vấn đề thực chất là tạo ra hoàn cảnh để học sinh tự ý
thức được vấn đề cần giải quyết, có nhu cầu, hứng thú giải quyết vấn đề, biết
được mình cần phải làm gì và sơ bộ xác định được làm như thế nào.
Cần thiết kế mỗi bài học thành một chuỗi tình huống có vấn đề liên tiếp, được sắp
đặt theo một trình tự hợp lí của sự phát triển vấn đề cần nghiên cứu, nhằm đưa
học sinh tiến dần từ chỗ chưa biết đến biết, từ biết không đầy đủ đến biết đầy đủ
và nâng cao dần năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.
Quy trình tổ chức tình huống có vấn đề trong lớp có thể gồm các giai đoạn
chính sau:
- Giáo viên mô tả một hoàn cảnh cụ thể mà học sinh có thể cảm nhận được
bằng kinh nghiệm thực tế, biểu diễn một thí nghiệm hoặc yêu cầu học sinh làm
một thí nghiệm đơn giản để làm xuất hiện hiện tượng cần nghiên cứu.
- Giáo viên yêu cầu học sinh mô tả lại hoàn cảnh hoặc hiện tượng bằng
chính lời lẽ của mình theo ngôn ngữ vật lí.
- Giáo viên yêu cầu học sinh dự đoán sơ bộ hiện tượng xảy ra trong hoàn
cảnh đã mô tả hoặc giải thích hiện tượng quan sát được dựa trên những kiến thức
và phương pháp đã có từ trước (giải quyết sơ bộ vấn đề).
- Giáo viên giúp học sinh phát hiện chỗ không đầy đủ của họ trong kiến
thức, trong cách giải quyết vấn đề và đề xuất nhiệm vụ mới cần giải quyết (dưới
dạng câu hỏi, nêu rõ những điều kiện đã cho và yêu cầu cần đạt được).
Như vậy, tình huống có vấn đề xuất hiện khi học sinh ý thức được rõ ràng
nội dung, yêu cầu của vấn đề cần giải quyết và sơ bộ nhận thấy mình có khả năng
giải quyết vấn đề, nếu cố gắng suy nghĩ và tích cực hoạt động.
26
b) Các kiểu hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề
Dựa theo những cách mà các nhà bác học thường dùng để giải quyết các
vấn đề khoa học kĩ thuật, có thể có những kiểu hướng dẫn học sinh giải quyết vấn
đề sau: Hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức đã biết, phương pháp đã biết; hướng
dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần; hướng dẫn tìm tòi sáng tạo khái quát.
* Hướng dẫn tìm tòi qui về kiến thức, phương pháp đã biết
Các định luật vật lí rất đơn giản, nhưng biểu hiện của chúng trong thực tế
lại rất phức tạp. Các định luật vật lí thường phát biểu lên các mối quan hệ trong
điều kiện lí tưởng, hiện tượng chỉ bị chi phối bởi một nguyên nhân, nhưng hiện
tượng thực tế thường lại bị chi phối bởi nhiều nguyên nhân tác động đồng thời
hoặc diễn biến nhanh theo nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn có một nguyên nhân
nhưng ta chỉ quan sát thấy giai đoạn cuối cùng.
Hướng dẫn tìm tòi qui về kiến thức, phương pháp đã biết có nghĩa là: thoạt
mới tiếp xúc với vấn đề cần giải quyết, không thấy ngay mối quan hệ của nó với
những cái đã biết, không thể áp dụng ngay một quy tắc, một định luật hay một
cách làm đã biết mà cần phải tìm tòi bằng phương pháp phân tích, tổng hợp, so
sánh để tìm ra dấu hiệu tương tự với cái đã biết. Kiểu hướng dẫn này thường gặp
khi học sinh vận dụng kiến thức đã biết nhưng chưa có phương pháp, quy trình
hữu hiệu. Có ba trường hợp phổ biến sau:
- Hướng dẫn học sinh diễn đạt vấn đề cần giải quyết bằng ngôn ngữ vật lí.
Nhiều khi ngôn ngữ sử dụng trong đời sống hàng ngày không giống như ngôn
ngữ dùng trong các định luật, quy tắc vật lí. Nếu không chuyển được sang ngôn
ngữ vật lí thì không thể nào áp dụng được những định luật, qui tắc đã biết.
- Hướng dẫn học sinh phân tích một hiện tượng vật lí phức tạp bị chi phối
bởi nhiều nguyên nhân thành những hiện tượng đơn giản, chỉ bị chi phối bởi một
nguyên nhân, một định luật đã biết
- Hướng dẫn học sinh phân chia quá trình diễn biến của hiện tượng thành
nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn đó tuân theo một qui luật xác định đã biết
* Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần
Kiểu hướng dẫn này thường được sử dụng khi nghiên cứu tài liệu mới, học
sinh được giao nhiệm vụ phát hiện những tính chất mới, những mối liên hệ có
27
tính qui luật mà trước đây học sinh chưa biết hoặc chưa biết đầy đủ.
Ở đây, không thể hoàn toàn sử dụng những kiến thức đã biết, không có con
đường suy luận lôgic để suy ra từ cái đã biết mà đòi hỏi sự sáng tạo thực sự, một
bước nhảy vọt trong nhận thức. Các nhà khoa học cho rằng: trong tình huống
này, trực giác đóng vai trò quan trọng. Bằng trực giác (dựa trên kinh nghiệm và
vốn hiểu biết), nhà khoa học dự đoán một câu trả lời, một giải pháp cho vấn đề
đặt ra rồi tìm cách kiểm tra tính đúng đắn của dự đoán (giả thuyết) đó bằng thực
nghiệm. Rèn luyện trực giác khoa học cho học sinh là điều khó khăn, giáo viên
không thể chỉ ra cho học sinh con đường đi đến trực giác mà tự học sinh phải
thực hiện nhiều lần để có kinh nghiệm, không ai có thể làm thay được. Tuy
nhiên, giáo viên có thể tạo điều kiện thuận lợi cho học sinh tập dượt những bước
nhảy đó, bằng cách phân chia một bước nhảy vọt lớn trong khoa học thành những
bước nhỏ nằm trong vùng phát triển gần của học sinh. Sau khi được rèn luyện
nhiều lần, học sinh sẽ tích luỹ được kinh nghiệm, có sự nhạy cảm phát hiện, đề
xuất được giải pháp mới để vượt qua khó khăn.
Thông thường, trong khi tìm tòi giải quyết một vấn đề mới, học sinh không
phải là hoàn toàn bế tắc ngay từ đầu hoặc bế tắc trong toàn bộ tiến trình giải
quyết vấn đề. Trong khi lập luận để giải quyết vấn đề có nhiều phần sử dụng
những kiến thức cũ, phương pháp cũ thành công, chỉ đến một phần nào đó mới bế
tắc, đòi hỏi phải tìm cái mới thực sự.
* Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo khái quát
Ở kiểu hướng dẫn này, giáo viên chỉ hướng dẫn học sinh xây dựng phương
hướng chung giải quyết vấn đề, còn việc vạch kế hoạch chi tiết và thực hiện kế
hoạch đó học sinh tự làm. Kiểu hướng dẫn này đòi hỏi ở học sinh không những
tính tự lực cao mà còn phải có vốn kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo vững vàng và có
một số kinh nghiệm hoạt động sáng tạo. Nói cách khác,kiểu hướng dẫn này
áp dụng cho đối tượng học sinh khá và giỏi. Trong điều kiện không tách những
học sinh khá ra thành một lớp riêng, giáo viên vẫn có thể sử dụng kiểu hướng dẫn
này kết hợp với kiểu hướng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần. Học sinh khá thì có
thể tích cực tham gia thảo luận ngay từ khi xác định phương hướng và lập kế
hoạch tổng thể, còn học sinh yếu hơn thì tham gia vào giải quyết từng phần cụ
thể của kế hoạch đó.
28
1.3.3.3. Hình thức thảo luận nhóm
- Theo cách dạy này, lớp học được chia thành nhiều nhóm nhỏ, mỗi nhóm từ 4
đến 6 HS, nhóm được duy trì cho từng tiết học, các nhóm được giao cùng một
nhiệm vụ giống nhau hoặc khác nhau. Trong mỗi nhóm có một nhóm trưởng,
nhóm trưởng chịu trách nhiệm phân chia công việc cho các thành viên trong
nhóm. Trong thực hiện công việc, các thành viên trong nhóm làm việc tích cực và
tạo không khí thi đua với các nhóm khác, GV tạo điều kiện cho HS hứng thú trong
không khí thi đua này. Mỗi nhóm sẽ trình bày kết quả của mình trước toàn lớp
và các nhóm có thể trao đổi tranh luận với nhau về kết quả của nhóm khác cũng
như kết quả của nhóm mình.
- Tiến trình dạy học theo nhóm
GV làm việc chung với cả lớp: Nêu vấn đề, xác định nhiệm vụ nhận thức,
giao nhiệm vụ cụ thể cho từng nhóm, hướng dẫn tiến trình hoạt động của nhóm.
HS làm việc theo nhóm: Nhóm trưởng phân công công việc cho từng thành
viên, từng cá nhân thực hiện nhiệm vụ được phân công, trao đổi ý kiến trong nhóm,
cử đại diện trình bày kết quả làm việc của nhóm.
Thảo luận, tổng kết trước toàn lớp: Các nhóm báo cáo kết quả, và trao đổi
thảo luận chung. GV nhận xét, bổ sung, chỉnh lí và đưa ra kết luận cuối cùng,
nêu ra những kiến thức cần nắm.
- Ưu và nhược điểm của dạy học theo nhóm
Với phương pháp dạy học hợp tác nhóm, HS trong nhóm thảo luận, chia sẻ
những kinh nghiệm, hiểu biết cho nhau, giúp cho HS dễ hiểu và dễ nhớ bài hơn.
Trong hoạt động nhóm, tư duy tích cực của HS được phát huy và rèn luyện năng
lực hợp tác giữa các thành viên với nhau.
Việc tổ chức nhóm cho HS mất rất nhiều thời gian, điều kiện cơ sở vật
chất. GV không nên lạm dụng hình thức hoạt động nhóm, mỗi tiết học chỉ nên tổ
chức một đến hai hoạt động nhóm đối với những vấn đề phức tạp, đòi hỏi phải có
sự hợp tác giữa cá nhân mới có thể hoàn thành nhiệm vụ.
1.4. Thực trạng dạy học Vật lí ở trường THPT
Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, chúng tôi tiến hành khảo sát thực trạng dạy
và học Vật lí ở hai trường THPT Bắc Sơn và THPT Sông Công với mục đích như sau:
29
- Khảo sát điều kiện học tập và giảng dạy bộ môn Vật lí của học sinh và giáo viên.
- Khảo sát phương pháp giảng dạy, điều kiện phục vụ giảng dạy của giáo viên
và vấn đề đổi mới phương pháp giảng dạy…
- Khảo sát tình hình dạy và học BTVL.
- Khảo sát chất lượng học tập bộ môn Vật lí của học sinh.
* Đối tượng:
Ban giám hiệu, giáo viên chủ nhiệm, giáo viên bộ môn và học sinh ở hai
trường phổ thông nói trên.
* Phương pháp:
- Trao đổi với BGH nhà trường.
- Trao đổi trực tiếp với giáo viên bộ môn và học sinh lớp 10.
- Sử dụng phiếu điều tra đối với học sinh.
- Dự giờ, sử dụng phiếu đánh giá đối với học sinh sau giờ học.
Sau khi tiến hành điều tra, khảo sát ở hai trường THPT nói trên chúng tôi thu
được kết quả như sau.
1.4.1. Cơ sở vật chất phục vụ giảng dạy
Cả hai trường nói trên đều được trang bị đầy đủ:
- Phòng học để toàn trường học một ca.
- Có phòng thí nghiệm được trang bị các bộ thí nghiệm cơ bản, có cán bộ phục
vụ chuyên trách tuy nhiên nhiều bộ còn thiếu, hỏng, cũ,các thiết bị đo không có độ
chính xác cao.
- Cả trường chỉ có một phòng học đa chức năng nên rất hạn chế tiết dạy giáo
án điện tử, kết hợp phần mềm thí nghiệm ảo.
-Tất cả học sinh đều được trang bị đầy đủ SGK và sách BTVL, 40% có sách
tham khảo.
1.4.2. Tình hình học tập của học sinh
Qua điều tra chúng tôi thu được kết quả cụ thể như sau:
- Chất lượng học tập môn Vật lí nói chung còn thấp (30% khá giỏi, 45% trung
bình, còn lại là yếu kém).
- Đa số học sinh cho rằng bộ môn Vật lí trừu tượng, khó hiểu, khó học, khô
khan do đó không hứng thú với bộ môn. Rất ít các giờ làm thí nghiệm và chưa bao
30
giờ tham gia hoạt động ngoại khóa Vật lí hoặc hội vui Vật lí…
- Tìm hiểu về mức độ tích cực, sánh tạo của HS trong giờ học thì có khoảng
20% học sinh chú ý nghe giảng, có ý thức tích cực xây dựng bài, phát biểu ý kiến,
60% chú ý nghe giảng nhưng không phát biểu, 20% không chú ý nghe giảng.
- Đa số học sinh chỉ làm những gì giáo viên yêu cầu và học những gì giáo viên
cho ghi trong vở và SGK, 20% học sinh tự giác làm bài tập giáo viên giao về nhà
trong SGK và SBT, 60% chỉ làm bài tập dễ trong SGK, 20% còn lại không chịu làm
bài tập về nhà.
- Chỉ có khoảng 10% học sinh tự lực giải được bài tập, số còn lại cần có sự
giúp đỡ của giáo viên, thậm chí có học sinh còn không giải được mặc dù có sự
hướng dẫn.
- Những khó khăn HS thường gặp phải như: Không hiểu và tóm tắt được bài
toán (10%), quên đổi đơn vị (40%), không nhớ lí thuyết, không phân tích được hiện
tượng Vật lí xảy ra (60%), không vận dụng được lí thuyết vào bài tập (50%), khó
khăn trong tính toán (50%).
1.4.3. Tình hình giảng dạy của giáo viên
Vấn đề đổi mới phương pháp giảng dạy chưa được chú trọng, vẫn còn nặng về
các phương pháp cũ thầy đọc trò ghi.
Nguồn tài liệu tham khảo hiện nay khá phong phú và đa dạng từ nhiều nguồn
khác nhau tuy nhiên nhiều giáo viên vẫn chưa đầu tư đúng mức cho việc soạn giáo
án bài tập, thường lấy ngay các bài tập trong SGK hoặc đọc thấy bài nào hay thì lấy
chưa có mục đích rõ ràng.
Quá trình giải bài tập chưa phát huy được tính tích cực, sáng tạo của học sinh
chủ yếu là giáo viên chữa một vài bài mẫu hoặc gọi một vài học sinh lên bảng làm
ra kết quả chứ chưa chú trọng tới hiện tượng Vật lí trong bài tập hay ứng dụng trong
đời sống thực tế, chưa chú trọng làm rõ ý nghĩ Vật lí của các đại lượng. Việc hướng
dẫn học sinh giải chủ yếu theo kinh nghiệm, giải các bài cụ thể không có kế hoạch,
không khái quát phương pháp giải, thường thiếu phần mở rộng.
31
KẾT LUẬN CHƯƠNG I
Trên đây chúng tôi đã trình bày những cơ sở lí luận và thực tiễn của việc
tổ chức hoạt động dạy học theo hướng phát huy tính tích cực và sáng tạo của học
sinh. Qua việc phân tích những vấn đề trên có thể rút ra một số kết luận sau:
Đưa ra được quan điểm hiện đại về dạy học vật lí, các khái niệm về
hoạt động dạy và hoạt động học, từ đó thấy được nhiệm vụ của thầy phải làm gì
để trợ giúp trò lĩnh hội kiến thức một cách tốt nhất.
Đưa ra và phân tích một số chiến lược dạy học theo hướng phát huy tính tích
cực và sáng tạo của học sinh như các chiến lược: chiến lược đàm thoại gợi mở,
chiến lược chiếm lĩnh khái niệm, chiến lượng thảo luận nhóm, chiến lược
hướng dẫn tìm tòi, chiến lược theo nhóm hợp tác nhỏ, chiến lược nghiên cứu dựa
theo sở thích của học sinh.
Đưa ra và phân tích các PPDH có nhiều khả năng phát huy được tính tích
cực, sáng tạo của học sinh và việc sử dụng chúng trong quá trình DH bài tập phần:
“Nhiệt học”. Đó là các phương pháp: Phương pháp vấn đáp đàm thoại, phương
pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn để. Những PP này luôn đảm bảo những
yêu cầu: Có tính vấn đề cao, tác động qua lại, tham gia hợp tác.
Làm rõ những nét đặc trưng cơ bản của các phương pháp dạy học tích cực và
vai trò của nó trong học tập, từ đó thấy được sự cần thiết phải tăng cường tính tích
cực và sáng tạo của học sinh trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông.Tìm hiểu thực
trạng dạy và học bài tập Vật lí ở phần: “Nhiệt học”, chỉ ra được những khó khăn
của GV và HS khi dạy và học phần kiến thức đó.
Đưa ra cách tổ chức hoạt động dạy học theo hướng phát huy tính tích cực và
sáng tạo của học sinh THPT như dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, hình thức
thảo luận nhóm. Để có thể tạo ra môi trường thuận lợi, tạo tiền đề cho học sinh
tham gia tích cực vào các hoạt động học tập, tích cực chủ động tìm tòi kiến thức,
năng động và sáng tạo trong tư duy…
Qua việc phân tích đặc điểm nhận thức của học sinh, tìm hiểu thực tế dạy và
học hiện nay, cho thấy việc tổ chức hoạt động dạy học theo hướng phát huy tính
tích cực và sáng tạo của học sinh là sự cần thiết phù hợp với thực tiễn, đáp ứng
được nhu câu đổi mới PPDH, thích hợp với mọi đối tượng HS và mục tiêu đào tạo
của các trường THPT hiện nay.
32
Chương 2
TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC MỘT SỐ BÀI TẬP PHẦN “NHIỆT HỌC”
NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC VÀ SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH
2.1. Chuẩn kiến thức, kĩ năng
Chuẩn kiến thức, kĩ năng vừa là căn cứ, vừa là mục tiêu của dạy và học, của
kiểm tra và đánh giá. [7]
Theo chỉ đạo hiện nay của Bộ Giáo dục và Đào tạo có các mức độ của
chuẩn KT,KN sau đây:
Nhận biết (B), Thông hiểu (H), Vận dụng sáng tạo (VD). ở đây phải hiểu VD
gồm 2 mức VD1, VD2
Về kiến thức : Yêu cầu HS phải nhớ, nắm vững, hiểu rõ các kiến thức cơ
bản trong chương trình, sách giáo khoa, đó là nền tảng vững vàng để có thể phát
triển năng lực nhận thức ở cấp cao hơn.
Về kĩ năng : Biết vận dụng các kiến thức đã học để trả lời câu hỏi, giải bài
tập, làm thực hành ; có kĩ năng tính toán, vẽ hình, dựng biểu đồ,...
Kiến thức, kĩ năng phải dựa trên cơ sở phát triển năng lực, trí tuệ HS ở các
mức độ, từ đơn giản đến phức tạp ; nội dung bao hàm các mức độ khác nhau của
nhận thức.
Nhận biết (B): Là sự nhớ lại các dữ liệu, thông tin đã có trước đây ; nghĩa là
có thể nhận biết thông tin, ghi nhớ, tái hiện thông tin, nhắc lại một loạt dữ liệu, từ
các sự kiện đơn giản đến các lí thuyết phức tạp. Đây là mức độ, yêu cầu thấp nhất
của trình độ nhận thức, thể hiện ở chỗ HS có thể và chỉ cần nhớ hoặc nhận ra khi
được đưa ra hoặc dựa trên những thông tin có tính đặc thù của một khái niệm, một
sự vật, một hiện tượng.
HS phát biểu đúng một định nghĩa, định lí, định luật nhưng chưa giải thích
và vận dụng được chúng.Có thể cụ thể hoá mức độ nhận biết bằng các yêu cầu :
- Nhận ra, nhớ lại các khái niệm, định lí, định luật, tính chất.
- Nhận dạng được (không cần giải thích) các khái niệm, hình thể, vị trí
tương đối giữa các đối tượng trong các tình huống đơn giản.
- Liệt kê, xác định các vị trí tương đối, các mối quan hệ đã biết giữa các yếu
tố, các hiện tượng.
33
Thông hiểu (H): Là khả năng nắm được, hiểu được ý nghĩa của các khái
niệm, sự vật, hiện tượng; giải thích, chứng minh được ý nghĩa của các khái niệm,
sự vật, hiện tượng; là mức độ cao hơn nhận biết nhưng là mức độ thấp nhất của
việc thấu hiểu sự vật, hiện tượng, liên quan đến ý nghĩa của các mối quan hệ giữa
các khái niệm, thông tin mà HS đã học hoặc đã biết. Điều đó có thể được thể hiện
bằng việc chuyển thông tin từ dạng này sang dạng khác, bằng cách giải thích thông
tin (giải thích hoặc tóm tắt) và bằng cách ước lượng xu hướng tương lai (dự báo các
hệ quả hoặc ảnh hưởng).
Có thể cụ thể hoá mức độ thông hiểu bằng các yêu cầu:
- Diễn tả bằng ngôn ngữ cá nhân các khái niệm, định lí, định luật, tính chất,
chuyển đổi được từ hình thức ngôn ngữ này sang hình thức ngôn ngữ khác (ví dụ:
từ lời sang công thức, kí hiệu, số liệu và ngược lại).
- Biểu thị, minh hoạ, giải thích được ý nghĩa của các khái niệm, hiện tượng,
định nghĩa, định lí, định luật.
- Lựa chọn, bổ sung, sắp xếp lại những thông tin cần thiết để giải quyết một
vấn đề nào đó.
- Sắp xếp lại các ý trả lời câu hỏi hoặc lời giải bài toán theo cấu trúc lôgic.
Vận dụng (VD1): Là khả năng sử dụng các kiến thức đã học vào một hoàn
cảnh cụ thể mới: vận dụng nhận biết, hiểu biết thông tin để giải quyết vấn đề đặt ra
; là khả năng đòi hỏi HS phải biết vận dụng kiến thức, biết sử dụng phương pháp,
nguyên lí hay ý tưởng để giải quyết một vấn đề nào đó.
Yêu cầu áp dụng được các quy tắc, phương pháp, khái niệm, nguyên lí, định lí,
định luật, công thức để giải quyết một vấn đề trong học tập hoặc của thực tiễn. Đây
là mức độ thông hiểu cao hơn mức độ thông hiểu trên.
Có thể cụ thể hoá mức độ vận dụng bằng các yêu cầu :
- So sánh các phương án giải quyết vấn đề.
- Phát hiện lời giải có mâu thuẫn, sai lầm và chỉnh sửa được.
- Giải quyết được những tình huống mới bằng cách vận dụng các khái niệm,
định lí, định luật, tính chất đã biết.
- Khái quát hoá, trừu tượng hoá từ tình huống đơn giản, đơn lẻ quen thuộc
sang tình huống mới, phức tạp hơn.
34
Vận dụng sáng tạo (VD2): Là khả năng tổng hợp, sắp xếp, thiết kế lại thông tin;
khai thác, bổ sung thông tin từ các nguồn tư liệu khác để sáng lập một hình mẫu mới.
Yêu cầu tạo ra được một hình mẫu mới, một mạng lưới các quan hệ trừu
tượng (sơ đồ phân lớp thông tin). Kết quả học tập trong lĩnh vực này nhấn mạnh
vào các hành vi, năng lực sáng tạo, đặc biệt là trong việc hình thành các cấu trúc và
mô hình mới.
Có thể cụ thể hoá mức độ sáng tạo bằng các yêu cầu:
- Mở rộng một mô hình ban đầu thành mô hình mới.
- Khái quát hoá những vấn đề riêng lẻ, cụ thể thành vấn đề tổng quát mới.
- Kết hợp nhiều yếu tố thành một tổng thể hoàn chỉnh mới.
- Dự đoán, dự báo sự xuất hiện nhân tố mới khi thay đổi các mối quan hệ cũ.
Đây là mức độ cao nhất của nhận thức, vì nó chứa đựng các yếu tố của những
mức độ nhận thức trên và đồng thời cũng phát triển chúng.
2.2. Cấu trúc, vai trò và nội dung phần “nhiệt học”:
2.2.1. Cấu trúc và vai trò phần “Nhiệt học”
Chương trình SGK lớp 10 THPT ban cơ bản nội dung kiến thức phần nhiệt
học được đưa vào học kì II bao gồm 24 tiết, trong đó có 17 tiết lý thuyết, 5 tiết bài
tập, 2 tiết thực hành, 1 tiết kiểm tra. Cụ thể như sau:
Chương V: Chất khí: 5 tiết lý thuyết, 2 tiết bài tập, 1 tiết kiểm tra.
Chương VI: Cơ sở của nhiệt động lực học: 3 tiết lý thuyết, 1 tiết bài tập.
Chương VII: Chất rắn và chất lỏng: 8 tiết lí thuyết, 2 tiết bài tập, 2 tiết thực hành
Trong phần này học sinh được trang bị những kiến thức cơ bản về nhiệt học
như:các định luật về chất khí, các nguyên lí nhiệt động lực học, sự chuyển thể. Các
kiến thức này có vai trò quan trọng trong nghiên cứu Vật lí vì chúng có lĩnh vực áp
dụng rất rộng rãi trong đời sống và trong kỹ thuật.
2.2.2. Nội dung phần “Nhiệt học”
Tiết 46: Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử
Tiết 47: Quá trình đẳng nhiệt. Định luật Bôilơ-Mariôt
Tiết 48: Quá trình đẳng tích. Định luật Sáclơ
Tiết 49: Bài tập
Tiết 50-51: Phương trình trạng thái khí lí tưởng.
35
Tiết 52: Bài tập
Tiết 53: Kiểm tra 45 phút
Tiết 54: Nội năng và sự biến đổi nội năng
Tiết 55-56: Các nguyên lí của nhiệt động lực học
Tiết 57: Bài tập
Tiết 58: Chất rắn kết tinh. Chất rắn vô định hình
Tiết 59: Sự nở vì nhiệt của vật rắn
Tiết 60: Bài tập
Tiết 61-62 : Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng
Tiết 63:Bài tập
Tiết 64-65 :Sự chuyển thể của các chất
Tiết 65 : Độ ẩm của không khí
Tiết 66 : Bài tập
Tiết 67-68 : Thực hành: Đo hệ số căng bề mặt của chất lỏng
Tiết 69: Bài tập
2.3. Phân loại bài tập
2.3.1.Bài tập định tính:
Là loại bài tập được đưa ra với nhiều tên gọi khác nhau “câu hỏi thực hành”,
“bài tập lôgic”, “câu hỏi định tính”,…Sự đa dạng trong cách gọi chứng tỏ loại bài
tập này có những ưu điểm về nhiều mặt, bởi vì mỗi tên gọi đều phản ánh một khía
cạnh nào đó của ưu điểm.
Thuật ngữ “bài tập định tính” cũng chưa thật hoàn toàn chính xác bởi vì một
đặc trưng định tính của hiện tượng được xác định nhờ những quan hệ định lượng
thích ứng. Đặc điểm của bài tập định tính là nhấn mạnh mặt định tính của các hiện
tượng đang khảo sát, việc giải chủ yếu dựa vào các suy luận logic mà không cần
phải tính toán phức tạp.
Loại bài tập này dùng để vận dụng kiến thức vào đời sống, sản xuất. Nó
thường được dùng làm bài tập mở đầu nghiên cứu tài liệu mới, giúp HS nắm vững
bản chất vật lí của các hiện tượng, tạo say mê, hứng thú môn học cho học sinh, rèn
cho họ tư duy logic, khả năng phán đoán, biết cách phân tích bản chất vật lí của
hiện tượng. Khi giải loại bài tập này đòi hỏi HS phải xác lập được mối liên hệ phụ
36
thuộc về bản chất giữa các đại lượng vật lí. Bài tập này thường đưa ra yêu cầu dưới
dạng câu hỏi “Vì sao?”, “Tại sao?”. Đối với GV, nếu biết vận dụng khéo léo các bài
tập định tính sẽ nâng cao hứng thú của người học và giúp họ tích cực tiếp thu kiến
thức vật lí. Ngay ở những lớp đầu khi học vật lí, các bài tập chủ yếu là các bài tập
định tính. Vì vậy có thể nói bài tập định tính như là bước khởi đầu, cánh cổng mở ra
cho học sinh tiếp cận ngôi nhà vật lí một cách thú vị.
2.3.2. Bài tập định lượng:
Là loại bài tập có dữ liệu là số cụ thể, HS phải giải chúng bằng các phép tính toán,
sử dụng công thức để xác lập mối quan hệ phụ thuộc định lượng giữa các đại lượng
phải tìm và nhận được kết quả dưới dạng một công thức hoặc một giá trị bằng số.
2.3.3. Bài tập thực nghiệm:
Là loại bài tập khi giải phải sử dụng thí nghiệm để đi tới mục đích đặt ra, có
khi phải tiến hành thí nghiệm để đi tới kết quả phải tìm hoặc làm thí nghiệm để lấy
số liệu giải bài tập.
2.3.4. Bài tập đồ thị:
Dạng bài tập này rất phong phú. Có thể từ đồ thị đã cho, HS phải đi tìm một
yếu tố nào đó hoặc từ các dữ liệu đã biết đi xây dựng đồ thị. Loại bài tập này giúp
HS thấy được một cách trực quan mối quan hệ giữa các đại lượng vật lí.
2.4. Phương pháp giải bài tập vật lí
Giải một bài tập vật lí là thực hiện các hành động, các thao tác cần thiết để đi
đến mục tiêu; tìm được câu trả lời đúng đắn, giải đáp được vấn đề đặt ra một cách
có căn cứ khoa học, chặt chẽ. Việc chỉ ra cấu trúc của hành động, các thao tác cần
thiết vừa có tác dụng phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của HS, vừa giúp
HS dễ tìm ra cánh giải bài tập.
Mỗi BTVL nghiên cứu một vấn đề, trong một tình huống cụ thể, do đó không
thể nói về một phương pháp chung, vạn năng có thể áp dụng để giải quyết mọi
BTVL. Điều đó có nghĩa là, không thể có một bản chỉ dẫn các hành động, thao tác
cụ thể để giải mọi bài tập vật lí. Tuy nhiên quá trình giải một BTVL thực chất là
quá trình tìm hiểu điều kiện của bài toán, xem xét hiện tượng vật lí được đề cập đến
và dựa trên kiến thức vật lí toán học để tìm mối liên hệ giữa cái phải tìm với cái đã
cho, sao cho có thể thấy được cái phải tìm có mối liên hệ trực tiếp hoặc gián tiếp với
37
cái đã cho. Từ đó chỉ rõ được mối liên tường minh trực tiếp của cái phải tìm với cái
đã cho. Tức là tìm được lời giải. Từ đó ta thấy rằng tiến trình giải một bài tập vật lí,
nói chung trải qua các bước: tìm hiểu đề bài; phân tích hiện tượng, quá trình vật lí
trong bài tập để lập kế hoạch giải; trình bày lời giải; kiểm tra, biện luận kết quả.
Đây là bốn bước chung và khái quát mà HS cần phải thực hiện khi giải bất kì một
bài tập vật lí nào.
2.4.1. Phương pháp giải chung
Bước 1: Đọc đề bài. Tìm hiểu đề bài.
Việc đọc kĩ đề bài giúp hiểu rõ vấn đề của bài tập và sơ bộ nhận dạng được bài
tập. Giáo viên yêu cầu HS ghi ra những đại lượng đã cho (cả kí hiệu, trị số và đơn
vị), những hằng số vật lí cần dùng và những đại lượng cần phải tính và đổi đơn vị
về cùng hệ đơn vị thống nhất. Cần lưu ý HS các thuật ngữ quan trọng để diễn đạt
sang ngôn ngữ vật lí.
Giai đoạn này gồm các bước như sau:
- Xác định ý nghĩa các thuật ngữ, phân biệt đâu là ẩn số phải tìm, đâu là dữ
kiện đã cho.
- Dùng các kí hiệu vật lí để ghi tóm tắt đầu bài.
- Đổi đơn vị về hệ đơn vị hợp pháp.
- Vẽ hình mô tả hiện tượng vật lí trong bài tập.
Bước 2: Phân tích hiện tượng của bài toán để xác lập các mối liên hệ cơ bản.
Đây là bước có tính chất quyết định trong việc giải BTVL. HS cần tìm hiểu hiện
tượng cho trong đề bài, xem hiện tượng đó thuộc loại nào, hình dung diễn biến hiện
tượng đó để nhận biết các dữ kiện liên quan đến những khái niệm nào, hiện tượng
nào, quy tắc nào, định luật nào trong vật lí. Sau đó liên hệ hiện tượng đó với những
hiện tượng đã được học trong lí thuyết.
Tuy nhiên, lưu ý rằng với mỗi loại hiên tượng cơ, nhiệt, điện…cách phân tích có
những đặc điểm khác nhau. Trong khi phân tích hiện tượng, để dễ hình dung HS có thể
tự vẽ thêm hình hoặc sơ đồ mô tả quá trình diễn biến hiện tượng trong bài toán.
Sau khi nắm vững hiện tượng của bài tập, HS biết được quy luật của hiên
tượng, từ đó có thể vận dụng các định nghĩa, định luật, công thức thiết lập các
phương trình cho phép tìm các đại lượng chưa biết.
38
Có thể có những trường hợp cùng một hiện tượng có thể vận dụng nhiều định
luật khác nhau để giải. Khi đó nên chọn xem cách giải nào ngắn hơn.
Tóm lại, hoạt động của HS ở giai đoạn này gồm:
- Đối chiếu các dữ kiện đã cho và cái phải tìm, xét bản chất vật lí của hiện
tượng để nhận ra các định luật, công thức vật lí có liên quan.
- Xác lập các mối liên hệ cụ thể của cái đã biết và cái phải tìm.
Bước 3: Lập luận, tính toán các kết quả bằng số.
Trừ các trường hợp đặc biệt, mỗi bài tập phải bắt đầu ở dạng tổng quát (tức là
với các kí hiệu bằng chữ), hơn nữa, đại lượng cần tìm phải được biểu thị qua các đại
lượng đã cho. Sau khi đã tìm được kết quả cuối cùng bằng chữ, HS tiếp tục luận giải
để rút ra mối liên hệ tường minh, trực tiếp giữa cái đã cho và cái phải tìm bằng cách
thay các đại lượng bằng trị số của chúng để tính ra kết qủa bằng số. Trước khi thay
số HS cần nhớ đổi các trị số đại lượng tính trong cùng một hệ đơn vị (thường là hệ
đơn vị SI).
Cần nhớ rằng các trị số của đại lượng vật lí luôn luôn là gần đúng. Do đó, khi
tính toán cần tuân theo các quy tắc áp dụng cho các số gần đúng.
Khi tính kết qủa cuối cùng có số lẻ thập phân, cần hướng dẫn HS chú ý đến sự
cân đối về sai số tương đối của các trị số đã cho trong đầu bài. Trong trường hợp
riêng, trong giá trị thu được của đại lượng phải tính, cần phải giữ nguyên con số
cuối cùng mà đơn vị của nó còn vượt quá sai số của đại lượng đó. Cần bỏ đi tất cả
các con số có nghĩa còn lại.
Bước 4: Nhận xét kết quả.
Đây là khâu cuối cùng để hoàn thiện việc giải một bài tập, nó giúp người học
có thể phát hiện những sai sót mắc phải khi giải. Sau khi đã tìm được kết quả, giáo
viên cần rèn luyện cho HS thói quen rút ra một số nhận xét về:
- Giá trị thực tế của kết quả.
- Phương pháp giải.
- Khả năng mở rộng bài tập.
- Khả năng ứng dụng của bài tập.
Khi có được đáp số, cần phải đánh giá sự phù hợp với thực tế của nó.
Đó là 4 bước chung, khái quát cho việc giải mọi BTVL. Tuy nhiên, trong vật lí
39
có loại bài tập định tính và bài tập định lượng như đã xét ở trên. Mỗi loại có những
đặc thù riêng nên cũng có cách thực hiện cụ thể các bước khác nhau.
2.4.2. Phương pháp giải bài tập định tính
Đặc điểm của bài tập định tính là nhấn mạnh về mặt định tính của hiện tượng
đang khảo sát. Bài tập định tính tạo điều kiện cho HS đào sâu, củng cố kiến thức,
phân tích hiện tượng, phát triển ở HS tư duy logic, khả năng phán đoán, sáng tạo, kĩ
năng vận dụng các kiến thức lí thuyết để giải thích các hiện tượng trong tự nhiên,
trong đời sống kĩ thuật và chuẩn bị cho học sinh bước vào đời sống thực tế.
Để giải BTĐT, có khi HS chỉ cần áp dụng một định luật, một quy tắc hay một
phép suy luận logic là có thể giải quyết được (như loại BTĐT đơn giản); cũng có
khi HS phải áp dụng một chuỗi các phép suy luận logic dựa trên cơ sở của các định
luật, quy tắc có liên quan mới có thể giải quyết được (như loại BTĐT tổng hợp);
thậm chí có khi HS phải dựa vào vốn kiến thức của mình về sự hiểu biết các quy
tắc, định luật, trên cơ sở các phép suy luận logic mới có thể tự lực tìm ra những
phương án tốt nhất để giải quyết yêu cầu của đề bài.
Do đặc điểm của BTĐT là chú trọng đến mặt định tính của hiện tượng, nên đa
số các BTĐT được giải bằng phương pháp suy luận, vận dụng những định luật Vật
lí tổng quát vào những trường hợp cụ thể. Thông thường, để liện hệ một hiện tượng
đã cho với một số định luật Vật lí, ta phải biết cách tách hiện tượng phức tạp ra
thành nhiều hiện tượng đơn giản, tức là dung phương pháp phân tích, sau đó dùng
phương pháp tổng hợp để kết hợp những hệ quả rút ra từ các định luật riêng biệt
thành một kết quả chung. Có thể nói, khi giải các BTĐT, phương pháp phân tích,
phương pháp tổng hợp thường gắn chặt với nhau.
2.4.3. Phương pháp giải bài tập định lượng:
* Việc lập kế hoạch giải cần được thực hiện như sau:
- Mô tả hiện tượng, quá trình vật lí xảy ra nêu lên trong đầu bài.
- Nêu ra các quy tắc, các định luật chi phối hiện tượng, qua trình đó. Tức là
tìm ra điểm mấu chốt để giải quyết nhiệm vụ.
- Đưa ra những lập luận, biến đổi toán học cần thực hiện nhằm xác định được
mối liên hệ giữa cái đã cho với cái phải tìm.
Bước phân tích hiện tượng, quá trình vật lí và lập kế hoạch giải là bước quan
40
trọng nhất của quá trình giải một BTVL định lượng. Với bất kì bài tập nào, khi đã
thiết lập được các mối liên hệ cơ bản có thể dẫn đến mối liên hệ giữa cái phải tìm
với chỉ những cái đã cho trong đầu bài, tức là đã tìm được lời giải. Đây cũng là
bước khó khăn nhất trong toàn bộ qua trình giải BTVL. Nó đòi hỏi người giải phải
có một vốn liếng nhất định về Vật lí, phải nhớ lại nó, phải chọn lọc những vấn đề có
liên quan đến bài tập. Nói chung đối với một bài tập để giải nó có vô số kiến thức
liên quan, muốn lựa chọn được những kiến thức liên quan trực tiếp đến bài tập, có
ích thật sự và có lí do đầy đủ thì cần phải có kiến thức về phương pháp giải bài tập.
Trong bước này để thiết lập mối liên hệ giữa cái phải tìm với những cái đã biết,
người ta thường sử dụng phương pháp suy luận theo hướng phân tích hoặc tổng
hợp, đồng thời cũng gọi tên cho cách giải bài tập theo phương pháp suy luận là giải
bài tập bằng phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp.
* Giải bài tập bằng phương pháp phân tích:
Theo phương pháp này, xuất phát điểm của suy luận là đại lượng cần tìm hoặc
từ việc tìm kiếm các quy luật từ đó cho phép tìm lời giải trực tiếp cho bài toán, khi
phân tích bài toán, HS sẽ tìm ra quy luật đại lượng phải tìm với các đại lượng khác,
quá trình tiếp tục cho tới khi tìm ra được mối liên hệ giữa các đại lượng phải tìm với
đại lượng đã cho.
Như vậy giải bài tập theo phương pháp phân tích sẽ giúp học sinh dễ dàng tìm
được cách giải bài tập. Tuy nhiên với một đại lượng vật lí chưa biết có nhiều mối
liên hệ với những đại lượng vật lí khác, do vậy mỗi một lần xuất hiện một đại
lượng chưa biết trong quá trình phân tích ta lại phải dẫn ra được tất cả các công thức
liên quan, đồng thời phải lựa chọn những kiến thức có ích trong các mối liên hệ đó.
Như vậy qua một số bước ta mới thiết lập được mối liên hệ giữa các đại lượng chưa
biết với các đại lượng đã biết, dẫn đến một cách giải bài tập dài dòng, gồm những
chuỗi các công thức biểu thị các mối liên hệ và những lập luận lựa chọn kiến thức.
* Giải bài tập bằng phương pháp tổng hợp:
Theo phương pháp này suy luận không bắt đầu từ đại lượng cần tìm mà từ các
đại lượng đã biết. Dùng công thức liên hệ giữa các đại lượng này với các đại lượng
khác chưa biết, ta tính được các đại lượng này. Từ các đại lượng này và các công
thức có liên quan ta tính được các đại lượng tiếp theo. Cứ như vậy cho tới khi ta
41
tìm được các đại lượng cần tìm. Phương pháp này đòi hỏi HS phải tính lần lượt các
đại lượng trung gian nhờ giữ liệu đã cho và các công thức có liên quan trước khi
tính đại lượng cần tìm. Như vậy ngược lại với phương pháp phân tích việc giải bài
tập không xuất phát từ đại lượng cần tìm.
Theo phương pháp giải bài tập này ta có một lời giải rõ ràng, logic, ngắn gọn.
Nhưng nhược điểm của phương pháp này là ở chỗ nó mang tính chất mò mẫm, có
thể chỉ tìm ra các đại lượng trung gian, không giúp đi đến kết quả cần tìm trong quá
trình giải.
Hai phương pháp giải bài tập nói trên đều có những ưu, nhược điểm riêng,
trong đó ưu điểm của phương pháp này là nhược điểm của phương pháp kia. Do đó
cần phải phối hợp hai phương pháp này trong giải bài tập. Thông thường giải một
bài tập vật lí ta thường phải vận dụng cả hai phương pháp phân tích và tổng hợp.
Muốn lập được kế hoạch giải một bài tập người ta sử dụng phương pháp phân tích.
Khi giải cụ thể bài toán thường sử dụng phương pháp tổng hợp hoặc phối hợp cả
hai phương pháp.
định hướng phương pháp dạy giải một bài tập vật lí đúng đắn, có hiệu quả cần
nắm vững lời giải một bài tập vật lí thể hiện ở khả năng trả lời được câu hỏi: Việc
giải bài tập này cần xác lập được mối liên hệ cơ bản nào?Sự xác lập các mối quan
hệ cơ bản cụ thể này dựa trên sự vận dụng kiến thức vật lí gì? Vào điều kiện nào
của bài toán? Sơ đồ tiến trình luận giải để từ những mối liên hệ cơ bản đã xác lập
được đi đến kết quả cuối cùng của giải bài tập như thế nào?
2.4.4. Phương pháp giải bài tập đồ thị:
Các bài tập đồ thị là các bài tập mà đối tượng nghiên cứu là những đồ thị biểu
diễn sự phụ thuộc giữa những đại lượng vật lí. Trong một số bài đồ thị đã được cho
trong giả thiết của bài tập, còn trong một số bài tập khác cần phải vẽ đồ thị.
Với loại bài tập đồ thị đã cho trước đồ thị, sự khác nhau cơ bản với các loại bài
tập khác là ở giai đoạn tìm hiểu đề bài với giai đoạn phân tích hiện tượng để xác
lập các mối liên hệ cơ bản với nhau. Các hoạt động ở giai đoạn này có thể hòa nhập
với nhau, khó tách bạch ra thành các giai đoạn riêng. Trong khi phân tích đồ thị thì
cũng đồng thời phát hiện ra các đại lượng đã cho và các đại lượng phải tìm.
Trong bài tập đã cho đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa các đại lượng thì cần
42
phân tích đặc điểm của sự phụ thuộc trên từng phần của nó. Nếu sử dụng tỉ lệ xích
thì phải làm sao để có thể xác định được đại lượng phải tìm theo đồ thị (các giá trị
trên trục tung, trục hoành, diện tích giới hạn bởi các tọa độ tương ứng,…)
Nếu bài tập yêu cầu vẽ đồ thị thì trên cơ sở tìm được các dữ liệu và mối liên
hệ giữa các dữ liệu hoặc khai thác giữ liệu từ bảng số liệu đã cho, người học cần
chọn hệ trục tọa độ, chọn tỉ lệ xích thích hợp và biểu diễn sự phụ thuộc giữa các đại
lượng trên đồ thị. Cũng có khi giải bài tập với các bước như bài tập định lượng rồi
sau đó vẽ đồ thị để kiểm tra lại sự đúng đắn của kết quả tìm được.
2.4.5. Phương pháp giải bài tập thực nghiệm:
Nét đặc trưng của loại bài tập này là khi giải phải làm thí nghiệm trong phòng
thí nghiệm hoặc làm thí nghiệm chứng minh. HS tự lực tiến hành thí nghiệm, thực
hiện các quan sát để kiểm tra lời giải lí thuyết hoặc để thu được những số liệu cần
thiết cho việc giải thích hoặc tiên đoán mà bài tập yêu cầu.
Đối với loại bài tập này cần xác định phương án thí nghiệm, xác định những
dụng cụ cần sử dụng và cách bố trí thí nghiệm, biết cách tiến hành thí nghiệm, xử lí
kết quả và kết luận.
2.5. Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí
Hoạt động giải bài tập vật lí bao gồm nhiều hành động mà phần quan trọng
nhất của cơ chế tâm lí của hành động là cơ sở định hướng hành động khi giải bài tập
vật lí.
2.5.1. Định hướng hành động giải bài tập vật lí
Có ba kiểu định hướng vào việc giải quyết nhiệm vụ trong bài tập vật lí. Mỗi
kiểu định hướng có kết quả và quá trình hành động riêng.
* Kiểu định hướng thứ nhất
Giáo viên giới thiệu cho học sinh mẫu hành động và kết quả hành động, còn
những chỉ dẫn phải thực hiện như thế nào không được nêu ra. Học sinh thực hiện
nhiệm vụ một cách mò mẫm theo cách thử và sai. Kết quả là nhiệm vụ có thể thực
hiện được những hành động mà nhờ đó nhiệm vụ được thực hiện không bền vững
khi thay đổi điều kiện.
*Kiểu định hướng thứ hai
Giáo viên giới thiệu cho học sinh biết mẫu của hành động trên một cơ sở định
43
hướng chặt chẽ và những chỉ dẫn, những cách thức để thực hiện hành động. Hành
động ở đây đã được chia thành những giai đoạn và bảo đảm cho việc thực hiện nó
một cách đúng đắn. Kiểu định hướng này còn gọi là định hướng angôrit. Ở đây, học
sinh nắm vững được kĩ năng thực hiện hành động và có khả năng di chuyển sang
thực hiện nhiệm vụ mới, nhưng sự di chuyển này đòi hỏi phải có trong thành phần
của nhiệm vụ mới những yếu tố tương tự với các yếu tố trong thành phần của nhiệm
vụ đã nắm vững.
Kiểu định hướng (hướng dẫn) angôrit đòi hỏi giáo viên phải phân tích một
cách khoa học việc giải bài tập và đảm bảo cho các hành động thực hiện là những
hành động sơ cấp đối với học sinh và họ phải nắm được các hành động này.
Kiểu định hướng thứ hai (mà ta gọi là định hướng angôrit) thường được sử
dụng khi cần hình thành các kĩ năng hẹp và cũng thường được áp dụng khi cần dạy
cho học sinh phương pháp giải một bài tập xác định nào đó. Điều này cần thiết ở
giai đoạn đầu khi giải một loại bài tập mới mà học sinh chưa thể tự xác định được
một cách rành mạch các bước hành động.
Ưu điểm của hướng dẫn angôrit là đảm bảo cho học sinh giải được bài tập đã
được giao một cách chắc chắn, giúp cho việc rèn luyện kĩ năng giải bài tập của học
sinh ở giai đoạn đầu có hiệu quả. Tuy nhiên, do việc hướng dẫn học sinh chỉ quen
chấp hành những hành động đã được chỉ dẫn theo mẫu có sẵn nên tác dụng rèn khả
năng tìm tòi sáng tạo của học sinh bị hạn chế. Việc truyền đạt cho học sinh angôrit
giải một loại bài tập xác định có thể theo những cách khác nhau: chỉ dẫn cho học sinh
angôrit dưới dạng có sẵn trước khi cho học sinh tiến hành giải bài tập hoặc cho học
sinh giải một bài tập mẫu, sau đó mới cho học sinh xác định angôrit giải loại bài tập
đó. Đối với những học sinh yếu, giáo viên cần đưa ra những bài luyện tập nhỏ đảm
bảo học sinh thực hiện được những chỉ dẫn riêng lẻ trong angôrit giải lớn hơn.
Trong kiểu hướng dẫn angôrit có thể chia ra làm hai mức độ khác nhau:
- Hướng dẫn giải theo mẫu đã biết
Điều quan trọng trong kiểu hướng dẫn này là giáo viên giúp học sinh có thể tự
lực nhận biết bài tập phải giải tương tự như một loại bài tập mẫu đã biết nào. Sự
nhận biết đó phải dựa trên những dấu hiệu cụ thể. Thông thường, các dấu hiệu đó là
tên các khái niệm, các đại lượng vật lí, các hiện tượng đề cập đến trong lời phát biểu
44
hay trong công thức của các định nghĩa, định luật, quy tắc vật lí đã học. Có thể xảy
ra hai trường hợp:
Ngôn ngữ dùng trong đề bài là ngôn ngữ vật lí học, HS đã quen, có thể nhận
biết ngay (đương nhiên là học sinh phải nhớ phần kiến thức vật lí tương ứng).
- Hướng dẫn quy về giải theo mẫu
Khi mới đọc đề bài, học sinh thấy có nhiều đại lượng vật lí không liên quan
trực tiếp với nhau nhưng lại có liên quan đến nhiều tính chất, định luật, quy tắc vật
lí khác nhau. Làm thế nào giúp học sinh có thể phát hiện những mối liên hệ trung
gian làm cầu nối giữa những dữ kiện đã cho và ẩn số phải tìm? Có thể xảy ra hai
trường hợp:
Hiện tượng diễn biến theo nhiều giai đoạn liên tiếp
Mỗi giai đoạn tuân theo một tính chất, một quy tắc hay định luật đã biết, nói
cách khác mỗi giai đoạn tương ứng với một bài tập đơn giản theo mẫu ta đã biết
Hiện tượng xảy ra do đồng thời nhiều yếu tố tác động bởi nhiều nguyên nhân.
Ở đây, mỗi yếu tố, mỗi nguyên nhân có thể tuân theo một quy tắc, một định luật đã
biết, nhưng kết quả quan sát được là tổng hợp của tác động đó nên khó thấy
* Kiểu định hướng thứ ba
Giáo viên tiến hành dạy có kế hoạch về sự phân tích các nhiệm vụ nhằm rút ra
những điểm tựa để thực hiện nhiệm vụ. Những điểm tựa này là cơ sở định hướng để
thực hiện hành động. Ở đây, các định hướng của giáo viên mang tính khái quát,
giáo viên kích thích học sinh tự xây dựng cơ sở định hướng hành động và sau đó
thực hiện hành động theo cơ sở định hướng đó. Khi hành động được hình thành như
vậy sẽ có khả năng dịch chuyển sang một lớp các nhiệm vụ rộng hơn.
Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí dựa trên cơ sở định hướng khái quát tạo
điều kiện hình thành ở người học kĩ năng định hướng, kĩ năng kế hoạch hóa hoạt
động giải bài tập, kĩ năng thực hiện kế hoạch giải bài tập.
Nhu cầu tìm tòi sáng tạo của học sinh chỉ xuất hiện sau khi họ đã vận dụng tất
cả những kiến thức đã học mà vẫn không giải quyết được vấn đề đặt ra. Nhiều
nghiên cứu tâm lí học đã cho thấy, để học sinh cảm nhận được nhu cầu đó, kích
thích họ tìm tòi cách làm mới, nhất thiết phải để cho họ trải qua thất bại, bế tắc khi
sử dụng kiến thức cũ. Như trên đã thấy, một vấn đề mới phức tạp luôn có thể phân
45
tích thành nhiều vấn đề đơn giản hơn mà trong những vấn đề đơn giản đó, có nhiều
vấn đề đã biết cách giải quyết, chỉ có một vài vấn đề thực sự mới. Cần phát huy
đúng chỗ mới đó để tìm cách giải quyết vấn đề.
Trong quá trình hướng dẫn học sinh tự lực tìm tòi giải quyết theo đường lối
khái quát hóa của việc giải quyết vấn đề, nếu học sinh hoàn toàn không thể đáp ứng
được đòi hỏi của giáo viên thì sự giúp đỡ tiếp theo của giáo viên chính là sự phát
triển định hướng khái quát ban đầu, cụ thể hóa thêm một bước bằng cách gợi ý thêm
cho học sinh để thu hẹp hơn phạm vi tìm tòi giải quyết cho vừa sức học sinh và phải
thực hiện các bước tiếp theo…cho đến khi giải quyết xong vấn đề. Việc hướng dẫn
của giáo viên chỉ là tạo ra các tình huống, đưa ra những gợi ý gần với khả năng học
sinh để họ có thể thực hiện những bước “nhảy vọt nhỏ”, vừa sức.
Sự định hướng ban đầu của giáo viên nhằm kích thích sự tìm tòi, sáng tạo của
người học để tự xây dựng cơ sở định hướng hành động cho mình và thực hiện hành
động theo cơ sở định hướng đó. Trường hợp người học không đáp ứng được các
yêu cầu của giáo viên, thì sự định hướng tiếp theo của giáo viên sẽ là sự thu hẹp dần
phạm vi tìm tòi sao cho học sinh có thể đáp ứng đòi hỏi của nhiệm vụ đặt ra. Ưu
điểm của sự định hướng khái quát là kết hợp việc thực hiện hai yêu cầu cơ bản nhất
khi giải một bài tập vật lí:
Rèn luyện tư duy cho học sinh trong quá trình giải bài tập
Đảm bảo cho học sinh giải được bài tập đã cho
Với sự định hướng như vậy đòi hỏi giáo viên phải phân tích cho được cơ sở
định hướng hành động và các hành động cần thiết khi giải một bài tập vật lí, đồng
thời phải theo sát tiến trình hoạt động giải bài tập của học sinh.
Việc chuyển kịp thời học sinh từ chỗ hướng chủ yếu vào tính trực quan, cụ thể
trong mỗi bài tập đến kĩ năng định hướng vào mối quan hệ của chính các đại lượng
và các số( trong “quan hệ trừu tượng”) là điều kiện quan trọng để hình thành năng
lực giải bài tập vật lí.
Để hình thành có kết quả kĩ năng thực hiện một hành động nào đó, trước hết
giáo viên cần phân tích cấu trúc của hành động, xác định rõ việc thực hiện hành
động bao gồm những thao tác nào, trình tự hợp lí nhất của các thao tác đó, sau đó
xây dựng hệ thống bài tập luyện tập đảm bảo để học sinh thực hiện đúng đắn, thực
46
hiện hầu như tự động các hành đơn giản và tổ chức thực hiện chúng.
Việc vạch ra các thành phần thao tác tạo thành hành động là điều kiện cần thiết
để lựa chọn phương pháp hợp lí cho việc hình thành kĩ năng. Khi biết các thành
phần thao tác ấy, giáo viên xác định trình tự hợp lí nhất để rèn luyện kĩ năng thực
hiện toàn bộ hành động. Một khi học sinh ý thức được mục đích hành động, ý nghĩa
của việc nắm vững kĩ năng và trình tự các thao tác tạo hành động sẽ giúp họ nhanh
chóng đi đến kết quả. Trên cơ sở của cách làm đã nêu có thể hình thành kĩ năng
thực hiện hành động phức tạp hơn và các bài tập luyện tập được lựa chọn vào mục
đích này.
Sự thực hiện các hành động phức tạp được thực hiện theo giai đoạn và việc
hình thành kĩ năng giải bài tập được tổ chức trên kiểu định hướng thứ hai hay thứ ba
tùy thuộc vào mục đích sư phạm và nội dung của bài tập.
2.5.2.Phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí
Từ những phân tích các kiểu định hướng trên, để hình thành ở người học năng
lực giải bài tập vật lí người giáo viên cần thực hiện các công việc:
Giúp người học thấy được ý nghĩa của kĩ năng cần nắm vững và mục đích của
hành động tương ứng:
Tổ chức cho người học lĩnh hội được các thành phần cấu trúc cơ bản của hành
động và trình tự hợp lí nhất để thực hiện các thao tác tạo thành hành động.
Tổ chức để học sinh thực hiện các bài luyện tập nhằm rèn luyện kĩ năng thực
hiện hành động.
Tạo điều kiện để học sinh sử dụng kĩ năng đã hình thành vào việc thực hiện
hành động mới, phức tạp hơn nhằm nắm vững kĩ năng mới.
Trên cơ sở lí thuyết của phương pháp hình thành kĩ năng học tập ta thấy, công
việc quan trọng nhất của giáo viên vật lí khi hướng dẫn giải bài tập vật lí nhằm hình
thành có kết quả năng lực giải bài tập vật lý đó là phải xác định cho được các thành
phần cấu trúc của kĩ năng rồi sau đó là tổ chức cho học sinh luyện tập thực hiện các
kĩ năng thành phần đó.
Muốn hướng dẫn học sinh giải bài tập trước tiên giáo viên phải giải được bài tập
đó, sau đó mới bàn đến việc hướng dẫn của giáo viên đối với học sinh. Vì vậy, sau khi
đã lựa chọn được nội dung bài tập, quy trình hoạt động của giáo viên trong việc soạn
47
phương án lên lớp về bài tập vật lý được chia thành các công đoạn như sau:
- Giải trước bài tập cụ thể định giao cho học sinh.
- Phân tích phương pháp giải bài tập cụ thể theo trình tự:
Trình bày một cách trực quan, tóm tắt đề bài bằng các kí hiệu vật lí, chỉ rõ các
dữ liệu đã cho và cái phải tìm, đổi đơn vị, hình vẽ.
Phân tích hiện tượng vật lý xảy ra. Biểu diễn một cách trực quan, cô đọng các
mối liên hệ cơ bản cần xác lập để giải được bài tập đó.
Khái quát hóa tiến trình luận giải, mô hình hóa tiến trình này bằng sơ đồ, từ đó
hình dung một cách rõ ràng các trình tự hành động cần thực hiện để giải được bài tập.
Trình bày sự tính toán, biện luận cụ thể để có được kết quả cuối cùng.
- Xác định phương án hướng dẫn học sinh giải bài tập đã cho theo các bước:
Lựa chọn, xác định kiểu hướng dẫn phù hợp với mục đích sư phạm.
Xác định tiến trình hoạt động dạy học cho việc hướng dẫn học sinh giải bài tập.
Soạn thảo các câu hỏi hoặc lời hướng dẫn cụ thể sẽ sử dụng khi lên lớp tương
ứng với từng bước của tiến trình hướng dẫn vạch ra.
2.6. Hướng dẫn giải một số dạng bài tập phần “nhiệt học”:
Nội dung chính của phần “nhiệt học”: các định luật chất khí và phương trình trạng
thái của khí lí tưởng; nội năng, công và nhiệt lượng; động cơ nhiệt.
2.6.1. Bài tập các định luật chất khí và phương trình trạng thái của khí lí tưởng:
* Phương pháp chung để giải loại bài tập này như sau:
- Bước 1: Xác định các thông số của trạng thái đầu: P1,V1,T1
Các thông số của trạng thái cuối: P2,V2,T2
- Bước 2: Áp dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng
P1V1 P2V2

T1
T2
+ T = hằng số ( đẳng nhiệt ): P1V1=P2V2
+
V = hằng số ( đẳng tích ):
+ P = hằng số ( đẳng áp ):
P1 P2

T1 T2
V1 V2

T1 T2
- Bước 3: Tính giá trị đại lượng cần tìm.
48
* Chú ý:
- Khi tính bằng số, ta có thể dung các đơn vị bất kì của áp suất ( mmHg, Pa,
at,…) và của thể tích ( cm3, m3, lít, …). Tuy nhiên, cần phải dùng các đơn vị giống
nhau đối với mỗi thông số ở cả trạng thái đầu và trạng thái cuối của lượng khí.
- Nếu chỉ xét một khối lượng khí xác định thì khảo sát sự biến đổi bất kì của
chúng ta áp dụng phương trình:
P1V1 P2V2
PV
hay
 hằng số.

T1
T2
T
- Đối với biến thiên có liên quan đến khối lượng của khối khí thì ta áp dụng
phương trình Clapêrông-Menđêlêep.
pV 
m

RT
2.6.2. Bài tập về đồ thị biểu sự biến đổi trạng thái của khí lí tưởng
Khối khí lí tưởng có thể biến đổi qua một quá trình, hai quá trình…hoặc theo
một chu trình (trạng thái đầu và trạng thái cuối trùng nhau, khối khí trở về trạng thái
ban đầu và đồ thị là một đường khép kín)
- Nếu đề bài đã cho biết đồ thị biểu diễn các quá trình biến đổi của khí thì dựa
vào đồ thị và áp dụng các định luật thực nghiệm về chất khí và phương trình trạng
thái ta xác định được các thông số xác định trạng thái (p,V, T).
- Căn cứ vào đó ta vẽ được đồ thị biểu diễn sự biến đổi trạng thái của khí
trong các hệ tọa độ khác.
- Nếu đề bài không cho biết đồ thị biểu diễn các quá trình biến đổi của khí, thì
căn cứ vào dữ kiện của đề bài ta xác định được các thông số trạng thái và từ đó vẽ
được đồ thị theo yêu cầu của đề bài.
* Lưu ý:
- Để vẽ được đồ thị cần liên hệ với các đồ thị đã biết về các quá trình biến đổi
trạng thái của khí.
- Cần chú ý tính nhiệt độ theo nhiệt giai Kel-vin.
2.6.3. Bài tập về cơ sở của nhiệt động lực học
Việc giải bài tập thuộc chủ đề này chủ yếu dựa trên cơ sở áp dụng định luật bảo
toàn và chuyển hóa năng lượng đối với các quá trình trao đổi công và nhiệt của một
vật với các vật khác. Có thể chia bài tập thuộc chủ đề này thành các loại sau đây:
49
* Loại 1: bao gồm các bài tập trong đó độ biến thiên nội năng của vật gây ra
bởi quá trình vật trao đổi đồng thời cả công và nhiệt với vật khác bên ngoài.
Cách giải loại bài tập này dựa vào phương trình: U  A  Q của nguyên lí I
nhiệt động lực học. Khi đó cần tìm hiểu kĩ đề bài để:
- Biết được vật nhận công hay sinh công, nhận nhiệt hay tỏa nhiệt? Từ đó xác
định đúng công A hoặc nhiệt lượng Q có giá trị dương hay âm khi tính bằng số.
- Biết được quá trình trao đổi công và nhiệt của vật có điều kiện gì? Từ đó xác
định đúng công thức tính công A và nhiệt lượng Q. Ví dụ: vật trao đổi công là do
chuyển động có ma sát, do động năng hay cơ năng giảm,…; trong điều kiện đẳng
áp, đẳng tích, đẳng nhiệt.
- Công do vật nhận vào hoặc sinh ra có thể tính theo các công thức sau đây:
+ A = Fscos  , với F là lực tác dụng lên vật và s là đoạn đường dịch chuyển
của vật,  là góc giữa phương của lực và phương chuyển dời.
+ A  .t , với t là khoảng thời gian thực hiện công suất .
+ A = W2 - W1, với W1 và W2 là cơ năng ở trạng thái đầu và trạng thái cuối.
mv22 mv12
mv12 mv22
+ A
, với
và
là động năng của vật ở các trạng thái đầu và cuối.

2
2
2
2
+ A’ = p∆V = -A, với ∆V = V2 - V1 là độ biến thiên thể tích của lượng khí từ V1
đến V2 trong quá trình đẳng áp. Nếu khối khí dãn nở, thì V2 > V1 và A’ = p∆V > 0:
khối khí thực sự sinh công; ngược lại, nếu khối khí bị nén, thì V2 < V1 và A’ = p∆V <0:
khối khí thực sự nhận công. (Thực vậy, khi lượng khí chứa trong một xi lanh dãn nở
đẩy pit-tông dịch chuyển một đoạn l, thì lực do khối khí tác dụng lên pit-tông thực hiện
công A’= Fl = pSl. Nhưng tích số Sl = V - V0 = ∆V, nên: A’ = p∆V).
- Nhiệt do vật thu vào hay tỏa ra có thể tính theo công thức sau đây:
+ Q = mc( t2 - t1) = mc∆t, với m là khối lượng của vật tính theo đơn vị
kilogram (kg); t1 và t2 là nhiệt độ đầu và nhiệt độ cuối của vật và ∆t = t2 - t1 là độ
biến thiên nhiệt độ của vật ( tính theo đơn vị Ken-vin K hoặc độ Xen-xi-ut oC); còn
c là nhiệt dung riêng của chất cấu tạo nên vật tính theo đơn vị Jun trên kilogram độ
(J/kg.K)
+ Q = mq, với m là khối lượng của nhiên liệu( chất đốt, than, xăng,…) tính
theo đơn vị kg; q là nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg nhiên liệu.
50
* Loại 2: bài tập chỉ liên quan đến quá trình trao đổi nhiệt giữa các vật trong
một hệ vật cô lập ( A=0; Q=0, nên ∆U = 0 )
Cách giải loại bài tập này dựa trên nguyên lí cân bằng nhiệt:
│Qthu │= │Qtỏa│
Tức là: Trong hệ vật cô lập, tổng lượng nhiệt do các vật thu vào đúng bằng
tổng lượng nhiệt do các vật tỏa ra:
Q = Qthu +Qtỏa = 0  Qthu = - Qtỏa
* Loại 3: bài tập liên quan đến việc xác định hiệu suất của các động cơ nhiệt.
Cách giải loại bài tập này dựa vào nguyên lí II nhiệt động lực học trên cơ sở áp
dụng công thức: H 
A
 1 để tính hiệu suất của các động cơ nhiệt, trong đó công
Q1
A’ do động cơ sinh ra có thể tính trực tiếp theo các công thức đã nêu hoặc tính gián
tiếp theo công thức H 
A
 1 thông qua nhiệt lượng Q1 do động cơ nhận vào từ
Q1
nguồn nóng và nhiệt Q2' do động cơ nhả ra cho nguồn lạnh ( A'  Q1  Q2' )
2.6.4. Bài tập về sự chuyển thể của các chất
* Loại 1: bài tập chỉ liên quan đến từng quá trình chuyển thể riêng biệt, hoặc
liên quan đến một vài quá trình chuyển thể khác nhau xảy ra kế tiếp đối với một
khối chất, kèm theo quá trình nung nóng khối chất đó trong các khoảng nhiệt độ
khác nhau. Cách giải loại bài tập này dựa theo quy tắc sau:
Trước hết cần xác định đúng quá trình chuyển thể của khối chất để áp dụng
các công thức tính:
- Nhiệt nóng chảy Q  m
- Nhiệt hóa hơi: Q = Lm
- Nhiệt nung nóng Q = cm∆t
Tuy nhiên, cần phân tích xem trong quá trình chuyển thể, lượng khối chất ta
xét tỏa nhiệt hay thu nhiệt. Trên cơ sở đó ta sẽ xác định được nhiệt lượng cần thiết
phải cung cấp để thực hiện quá trình chuyển thể đối với toàn bộ khối chất hay chỉ
đủ để thực hiện quá trình chuyển thể đối với một phần nào đó của khối chất này.
Hơn nữa, đôi khi còn phải phân tích xem nhiệt lượng cung cấp cho khối chất ta
xét được thực hiện bằng cách nào (do truyền nhiệt, do ma sát, do nung nóng…)?
Cách xác định nhiệt lượng đó như thế nào?
51
* Loại 2: bài tập liên quan đến nhiều quá trình chuyển thể khác nhau xảy ra
đối với nhiều vật trong cùng một hệ vật, kèm theo các quá trình nung nóng khối
chất đó trong các khoảng nhiệt độ khác nhau. Cách giải loại bài tập này dựa theo
quy tắc sau đây:
- Trước hết cần phân tích xem có các quá trình chuyển thể nào xảy ra? Xảy ra
đối với vật nào và ở nhiệt độ bằng bao nhiêu?
- Đồng thời cần phân tích xem vật nào thu nhiệt, vật nào tỏa nhiệt? nhiệt độ
của hệ vật khi đạt trạng thái cân bằng là bao nhiêu? Nhiệt độ cân bằng này cao hơn
hay thấp hơn nhiệt độ chuyển thể của vật nào trong hệ vật ta xét?...Trong trường
hợp này: Ngoài việc áp dụng các công thức nhiệt chuyển thể và nhiệt nung nóng
nêu trên, còn phải áp dụng nguyên lí cân bằng nhiệt │Qthu │= │Qtỏa│để xác định
nhiệt độ cân bằng của hệ vật ta xét.
2.7. Tổ chức hoạt động giải bài tập:
a. Hình thức tổ chức hoạt động giải bài tập
Trong thực tế có ba hình thức cơ bản như sau:
- Giáo viên phân tích, ghi lên bảng các bài tập điển hình hoặc tương đối phức
tạp, nêu các câu hỏi, tổ chức và động viên tập thể HS tham gia vào công việc giải
bài toán đặt ra.
- Giáo viên tổ chức cả lớp phân tích và thảo luận, một HS ghi cách giải lên
bảng, để có hiệu quả giáo viên nên dành thời gian để từng học sinh có thời gian suy
nghĩ và làm việc độc lập, tự lực.
- GV nêu đề bài còn HS tự suy nghĩ giải quyết, ngoài việc thực hiện vai trò cố
vấn cho HS khi cần thiết (gợi ý, giải đáp các thắc mắc, chỗ chưa rõ của đầu bài…).
GV cần kiểm tra kết quả công việc của từng học sinh, uốn nắn và hệ thống hóa các
sai sót, ưu nhược điểm chung của HS khi tổng kết bài giải.
b. Tổ chức hoạt động giải bài tập trên lớp
Trên lớp chia tiết học thành hai phần
- Phần 1: Vận dụng lí thuyết đã học vào giải thích các bài tập định tính, các
hiện tượng vật lí gắn liền với thực tiễn cuộc sống hành ngày.
- Phần 2: Ôn lại lí thuyết cơ bản và vận dụng vào giải một số bài tập định
lượng theo các bước như sau:
52
+ Đọc, tóm tắt bài toán và đổi đơn vị.
+ Phân tích hiện tượng vật lí diễn ra xem có thể áp dụng định luật nào.
+ Phân biệt rõ giữa đại lượng đã biết và đại lượng cần tìm.
+ Định hướng giải.
+ Giải chi tiết và biện luận kết quả.
+ Tìm hiểu ý nghĩa vật lí của đại lượng cần tìm.
- Phương pháp: đàm thoại, diễn dịch, phân tích, tổng hợp, nêu vấn đề…
- Phương tiện: phấn-bảng, máy chiếu,…
c. Đánh giá kết quả học tập:
- Đánh giá mức độ chủ động tích cực trong hoạt động nhận thức thông qua
quan sát biểu hiện của HS: Mức độ hoàn thành các nhiệm vụ học tập, số lần tham
gia ý kiến và chất lượng của nó, thái độ của HS.
- Kiểm tra, đánh giá mức độ nắm vững kiến thức bằng các câu hỏi, các bài tập
trắc nghiệm với nội dung kiến thức có liên quan.
BÀI SOẠN 1: BÀI TẬP: “ CÁC ĐỊNH LUẬT CHẤT KHÍ VÀ PHƯƠNG
TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ TƯỞNG”
I. Mục tiêu:
1. Kiến thức:
- Nắm được nội dung định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ôt, Sac-lơ, Gay-luy-xăc và phương
trình trạng thái của khí lí tưởng.
- Nắm được phương pháp giải bài tập về các định luật chất khí và phương trình
trạng thái của khí lí tưởng.
- Hiểu được ý nghĩa vật lí của các đại lượng và hệ đơn vị đo.
2. Kĩ năng:
- Giải thích điều kiện, phạm vi ứng dụng của các định luật chất khí và phương
trình trạng thái của khí lí tưởng.
- Rèn luyện kĩ năng giải bài tập định tính, bài tập định lượng.
- Rèn luyện kĩ năng phân tích, tổng hợp, khái quát hóa, tổng quát hóa…từ đó
hình thành tính tích cực, sáng tạo của học sinh.
- Vận dụng kiến thức đã học vào đời sống thực tế.
53
3. Thái độ:
- Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ trong công việc.
- Vận dụng kiến thức vào thực tiễn.
II. Chuẩn bị:
1. Giáo viên:
- Lựa chọn hệ thống bài tập và lập kế hoạch giảng dạy.
- Soạn phiếu học tập.
- Phân tích và giải bài tập cụ thể, xây dựng thêm các ý mở rộng bài toán.
- Soạn đề kiểm tra 15 phút.
2. Học sinh:
Ôn lại kiến thức:
- Định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ôt.
- Định luật Sac-lơ.
- Định luật Gay-luy-xăc.
- Phương trình trạng thái của khí lí tưởng.
54
III. Tiến trình dạy học:
Sơ đồ tiến trình dạy học bài “Bài tập định luật chất khí và PTTT khí lí tưởng”
Ôn lại kiến thức về các định luật chất khí và
PTTT của khí lý tưởng
Đàm thoại
Khi chế tạo những chiếc phễu dùng để đổ chất
lỏng vào chai, người ta thường làm những cái
gân nổi dọc theo mặt cuống phễu
Nêu vấn đề
Quan sát thí nghiệm.
Nhận xét
Nêu vấn đề
Đưa ra câu trả lời
Lắng nghe và thảo
luận nhóm
Vận dụng kiến thức về định luật chất
khí để xác định đúng các thông số
chất khí  bài 1
Nêu vấn đề
-
Tóm tắt đầu bài.
-
Phân tích đầu bài.
-
Tìm lời giải.
Đàm thoại
Dựa vào đồ thị xác định thông số
trạng thái. Từ thông số trạng thái vẽ
đồ thị  bài 2
-
Tóm tắt đầu bài.
-
Phân tích đầu bài.
-
Tìm lời giải.
Nêu vấn đề
Đàm thoại
55
IV. Tổ chức hoạt động nhận thức:
1. Ý tưởng sư phạm:
1.1. Bài tập định tính:Khi chế tạo những chiếc phễu (dùng để đổ chất lỏng vào
chai) người ta thường làm những cái gân nổi dọc theo mặt ngoài cuống phễu.Hãy
cho biết những cái gân này có tác dụng gì?
Trả lời: nếu không có gân nổi, cuống phễu sẽ áp sát vào cổ chai, chất lỏng đổ vào
phễu liên tục vô tình trở thành một “cái nút” nhốt chặt không khí trong chai, khi
chất lỏng chảy vào chai, không khí bị dần chiếm chỗ, thể tích khí giảm làm áp suất
của khí tăng, chất lỏng khó chảy vào chai hơn. Chiếc phễu có gân không ép sát vào
cổ chai làm cho áp suất khí trong chai luôn bằng áp suất khí quyển, chất lỏng sẽ dễ
chảy vào chai hơn.
1.2. Bài tập định lượng:
1.2.1. Bài 1: Ở chính giữa ống thủy tinh tiết diện nhỏ chiều dài L = 1m, hai
đầu bịt kín có một cột thủy ngân dài h = 20cm. Trong ống có không khí. Khi đặt
ống thẳng đứng cột thủy ngân dịch chuyển xuống phía dưới một đoạn l = 10cm.
Tìm áp suất của không khí trong ống khi ống nằm ngang ra cmHg và N/m 2. Coi
nhiệt độ của không khí là không đổi và khối lượng riêng của thủy ngân là: D =
1,36.104kg/m3
h
L
l
56
A. Tìm hiểu đề bài:
Bài tập yêu cầu tìm áp suất của không khí trong ống khi ống nằm ngang ra cmHg
và N/m2.
Tóm tắt: L = 1m
H = 20cm
L = 10cm
D = 1,36.104kg/m3
Tìm: áp suất của không khí trong ống khi ống nằm ngang ra cmHg và N/m2.
B. Lập kế hoạch giải
Nhận xét: Trong bài tập này ta phải xét hai trạng thái của hai lượng khí giống
nhau được ngăn cách bằng cột thủy ngân.
Bài toán cho biết nhiệt độ của không khí không đổi vì vậy áp dụng phương
trình trạng thái cho quá trình đẳng nhiệt.
Muốn áp dụng phương trình trạng thái phải xác định các thông số trạng thái
đầu, cuối.
- Gọi trạng thái của khí khi ống nằm ngang là trạng thái 1. Khi đó các thông số
trạng thái của hai lượng khí ở hai đầu là như nhau:
 Lh
P1 ; V1  
 S ; T1
 2 
- Gọi trạng thái của khí khi ống thẳng đứng là trạng thái 2.
+ Đối với khí ở phần trên:
Lh 
P2 ; V2  
 l  S ; T2 = T 1
 2

+ Đối với khí ở phần dưới:
P2' ;
Lh 
V2'  
 l S ;
 2

T2'  T1
Vì cột thủy ngân ở trạng thái cân bằng nên áp suất của khí ở phần dưới phải
bằng áp suất của khí ở phần trên cộng với áp suất do cột thủy ngân gây ra:
P2'  p2  h
Do đó đối với khí ở phần dưới ta có:
Lh 
p2'  p2  h ; V2'  
 l S ; T2'  T1
 2

57
- Áp dụng phương trình trạng thái cho từng lượng khí.
+ Đối với khí ở trên:
p1
L  hS  p L  h  2l S
2
2
2
p1 L  h  p2 L  h  2l 

(1)
+ Đối với khí ở dưới:
p1
L  hS   p

2
2
 h
L  h  2l S
2
p1 L  h   p2  hL  h  2l 
(2)
Hai phương trình (1) và (2) cho:
p2 
hL  h  2l 
4l
Thay giá trị của p2 vào phương trình (1) ta được:


p1 
h L  h2  4l 2
4l L  h
p1 
20 100  202  4.102
 37,5cmHg
4.10100  20


Để tính áp suất trên ra N/m2, ta dùng công thức:
P1 = DgH trong đó H là chiều cao cột thủy ngân tương ứng với áp suất p 1 ( H
= 37,5cm = 0,375m ). Do đó:
P1 = 1,36.104.9,8.0,375 = 5.104 ( N/m2 )
* Mở rộng: Vẫn nội dung bài toán tương tự như trên nhưng nếu đặt nghiêng
ống một góc 
- Áp dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng cho một khối lượng khí xác định.
- Khi ống nghiêng áp suất được tính theo công thức: p = Dghsin  (trong đó h
là chiều dài cột thủy ngân).
* Kết luận: Phương pháp giải
- Bước 1:Xác định các thông số của trạng thái đầu: P1,V1,T1
Các thông số của trạng thái cuối: P2,V2,T2
- Bước 2:Áp dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng
P1V1 P2V2

T1
T2
58
+ T = hằng số (đẳng nhiệt): P1V1=P2V2
+
V = hằng số (đẳng tích):
+ P = hằng số (đẳng áp):
P1 P2

T1 T2
V1 V2

T1 T2
- Bước 3: Tính giá trị đại lượng cần tìm.
1.2.2. Bài 2: Hình vẽ là đồ thị biểu diễn sự biến đổi trạng thái của một lượng
khí lí tưởng trong hệ tọa độ( p,V ).
a) Nêu nhận xét về các quá trình biến đổi trạng thái của lượng khí đó.
b) Tính nhiệt độ sau cùng T3 của khí biết t1 = 270C.
c) Vẽ đồ thị biểu diễn các quá trình trên trong các hệ tọa độ (V,T) và (p,T).
A. Tìm hiểu đầu bài:
Đề bài cho biết sự biến đổi trạng thái của một khối lượng khí lí tưởng trong hệ
tọa độ trong hệ tọa độ( p,V ). Biết T1 = 270C
Yêu cầu tìm: T3 và vẽ lại đồ thị trong các hệ tọa độ (V,T) và (p,T).
B. Lập kế hoạch giải:
Nhận xét: Đây là bài toán về đồ thị biểu diễn sự biến đổi trạng thái của khí lí
tưởng. Dựa vào đồ thị và áp dụng các định luật thực nghiệm về chất khí và phương
trình trạng thái ta xác định được các thông số trạng thái (p,V,T). Căn cứ vào đó ta
vẽ được đồ thị biểu diễn sự biến đổi trạng thái của khí trong các hệ tọa độ khác.
Theo đồ thị trên hình vẽ ta có nhận xét:
P (at)
4
(2)
2
(3)
(1)
1
0
10
20
30
V(l)
- Quá trình (1) - (2) là quá trình đẳng tích (V1 = V2 = 20l), áp suất tăng từ p1 =
2at đến p2 = 4at.
- Quá trình (2)-(3) là quá trình đẳng áp (p2 = p3 = 4at), thể tích tăng từ V2 = 20l
59
đến V3 = 30l.
Áp dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng
pV
p1V1 P3V3
, ta có T3  3 3 .T1

T1
T3
p1V1
Thay chữ bằng số: T1= 27 + 273 = 300K ta có T3 
4.30
.300  900K ( 6270 C)
2.20
Để vẽ đồ thị biểu diễn các quá trình trên trong các hệ tọa độ (V,T) và (p,T) ta tính
được T2, dựa vào định luật Sáclơ có quá trình đẳng tích (1) - (2) ( hoặc dựa vào
phương trình trạng thái
p1 p2

T1 T2
p1V1 p2V2
):

T1
T2
 T2 
p2
T1  600K ( 3270 C)
p1
Dựa vào các số liệu đã biết và đã tìm được ta có các đồ thị sau đây.
P (at)
V (l)
4
(2)
(3)
30
20
2
(3)
(1)
(2)
(1)
10
1
0
300
600
900 T(K)
0
300
600
900
T(K)
* Kết luận: Phương pháp chung để giải:
- Nếu đề bài đã cho biết đồ thị biểu diễn các quá trình biến đổi của khí thì dựa
vào đồ thị và áp dụng các định luật thực nghiệm về chất khí và phương trình trạng
thái ta xác định được các thông số xác định trạng thái ( p,V, T ).
- Căn cứ vào đó ta vẽ được đồ thị biểu diễn sự biến đổi trạng thái của khí
trong các hệ tọa độ khác.
- Nếu đề bài không cho biết đồ thị biểu diễn các quá trình biến đổi của khí, thì
căn cứ vào dữ kiện của đề bài ta xác định được các thông số trạng thái và từ đó vẽ
được đồ thị theo yêu cầu của đề bài.
60
2. Tổ chức hoạt động nhận thức:
Hoạt động 1: Củng cố lí thuyết, đề xuất vấn đề nghiên cứu.
Trợ giúp của giáo viên
∆.Ôn lại một số kiến thức cơ bản
Hoạt động của học sinh
O. Hs hoàn thành yêu cầu của giáo viên
Hoạt động 2: Phân tích tìm phương pháp giải
Trợ giúp của giáo viên
Hoạt động của học sinh
∆. Nêu bài toán
O. Tiếp nhận vấn đề nghiên cứu
∆. Hãy phân tích hiện tượng xảy ra?
O. Đọc bài toán
∆. Nếu mặt ngoài của cuống phễu
không có gân nổi thì khi đổ chất lỏng
vào chai có hiện tượng gì xảy ra?
∆.Tiến hành thí nghiệm đổ chất lỏng O. Quan sát
vào chai bằng hai cái phễu: một cái có
sọc gân ở ngoài, một cái không có sọc
gân.
∆. Nhận xét hiện tượng quan sát được?
O. -Với phễu có sọc gân rót chất lỏng
dễ dàng.
- Với phễu không có sọc gân, khi chất
lỏng gần đầy chai thì không thể rót
được chất lỏng.
∆. Giải thích hiện tượng trên?
O. Suy nghĩ và trả lời câu hỏi của giáo
viên:
- Nếu không có gân nổi thì khi đặt vào
cổ chai, cuống phễu sẽ áp sát vào cổ
chai. Khi chất lỏng đổ vào phễu liên tục
sẽ trở thành một cái nút ngăn cách
không khí trong chai và không khí bên
ngoài.
- Ban đầu, áp suất khí trong chai và bên
61
ngoài bằng nhau, khi chất lỏng đổ vào
chai sẽ chiếm chỗ của khí trong chai
làm thể tích khí trong chai giảm. Theo
định luật Boyle - Mariotte thì thể tích và
áp suất chất khí tỉ lệ nghịch với nhau, vì
vậy khi thể tích khí trong chai giảm thì
áp suất khí trong chai sẽ tăng lên và lớn
hơn áp suất không khí bên ngoài gây
khó khăn cho việc đổ chất lỏng vào
chai.
- Khi sử dụng phễu có gân thì cuống
phễu sẽ không áp sát vào cổ chai nên áp
suất không khí trong chai luôn cân bằng
với áp suất không khí bên ngoài giúp
∆. Yêu cầu học sinh đưa ra các nhận xét việc đổ chất lỏng vào chai dễ dàng hơn.
về phân tích của bạn.
∆. Nêu nhận xét về cách giải quyết vấn O. Tiếp thu vấn đề nghiên cứu.
đề của học sinh.
∆. Gợi ý một số bài tập cùng dạng và
yêu cầu học sinh về nhà hoàn thiện.
Hoạt động 3:
Bài 1: Ở chính giữa ống thủy tinh tiết diện nhỏ chiều dài L = 1m, hai đầu bịt
kín có một cột thủy ngân dài h = 20cm. Trong ống có không khí. Khi đặt ống thẳng
đứng cột thủy ngân dịch chuyển xuống phía dưới một đoạn l = 10cm. Tìm áp suất
của không khí trong ống khi ống nằm ngang ra cmHg và N/m2. Coi nhiệt độ của
không khí là không đổi và khối lượng riêng của thủy ngân là: D = 1,36.104kg/m3
Trợ giúp của giáo viên
Hoạt động của học sinh
GV đọc đề bài
Bài 1:
∆. Yêu cầu HS tóm tắt bài
Tóm tắt:
toán, xác định cái đã cho, cái
L = 1m
H = 20cm
62
đã biết.
L = 10cm
D = 1,36.104kg/m3
Tìm: áp suất của không khí trong ống khi ống nằm
ngang ra cmHg và N/m2.
∆.Để giải bài toán cần sử
dụng kiến thức nào?
O.Sử dụng định luật Bôi-lơ-mariôt.
∆.Cần xét trạng thái của O.Xét trạng thái của hai lượng khí giống nhau
lượng khí nào?
được ngăn cách bằng cột thủy ngân.
∆.Xác định trạng thái của khí
khi ống nằm ngang?
O. Gọi trạng thái của khí khi ống nằm ngang là
trạng thái 1
Khi đó các thông số trạng thái của
hai lượng khí ở hai đầu là như nhau:
 Lh
P1 ; V1  
 S ; T1
 2 
∆.Xác định trạng thái của khí
O.-Gọi trạng thái của khí khi ống thẳng đứng là
khi ống thẳng đứng?
trạng thái 2.
+ Đối với khí ở phần trên:
Lh 
P2 ; V2  
 l  S ; T 2 = T1
 2

+ Đối với khí ở phần dưới:
P2' ;
Lh 
V2'  
 l S ;
 2

T2'  T1
p2'  p2  h
∆.Xác định P2'
∆.Làm thế nào để xác định
được áp suất của khí khi ống
nằm ngang?
O. - Áp dụng phương trình trạng thái cho từng
lượng khí.
+ Đối với khí ở trên:
p1

L  hS  p L  h  2l S
2
2
2
p1 L  h  p2 L  h  2l 
63
(1)
+ Đối với khí ở dưới:
p1
L  hS   p

2
2
 h
L  h  2l S
2
p1 L  h   p2  hL  h  2l 
(2)
Hai phương trình (1) và (2) cho:
∆. Tìm biểu thức của p1?
p2 
hL  h  2l 
4l
Thay giá trị của p2 vào phương trình (1) ta được:


p1 
h L  h2  4l 2
4l L  h
p1 
20 100  202  4.102
 37,5cmHg
4.10100  20


Để tính áp suất trên ra N/m2, ta dùng công thức:
∆. Tính p1 ra N/m2?
* Mở rộng: Vẫn nội dung
bài toán tương tự như trên
nhưng nếu đặt nghiêng ống
P1 = DgH trong đó H là chiều cao cột thủy ngân
tương ứng với áp suất p1 ( H = 37,5cm = 0,375m ).
Do đó:
P1 = 1,36.104.9,8.0,375 = 5.104 ( N/m2 )
một góc  .
- Áp dụng phương trình trạng
thái của khí lí tưởng cho một
khối lượng khí xác định.
- Khi ống nghiêng áp suất
được tính theo công thức: p =
Dghsin  ( trong đó h là chiều
dài cột thủy ngân ).
O. - Bước 1:Xác định các thông số của trạng thái
∆.Hãy khái quát phương pháp đầu: P1,V1,T1; Các thông số của trạng thái cuối:
giải?
P2,V2,T2
- Bước 2:Áp dụng phương trình trạng thái của khí
lí tưởng
P1V1 P2V2

T1
T2
64
+ T = hằng số ( đẳng nhiệt ): P1V1=P2V2
+
V = hằng số ( đẳng tích ):
+ P = hằng số ( đẳng áp ):
P1 P2

T1 T2
V1 V2

T1 T2
- Bước 3: Tính giá trị đại lượng cần tìm.
Hoạt động 4:
Bài 2: Hình vẽ là đồ thị biểu diễn sự biến đổi trạng thái của một lượng khí lí
tưởng trong hệ tọa độ( p,V ).
a) Nêu nhận xét về các quá trình biến đổi trạng thái của lượng khí đó.
b) Tính nhiệt độ sau cùng T3 của khí biết T1 = 270C.
c) Vẽ đồ thị biểu diễn các quá trình trên trong các hệ tọa độ (V,T) và (p,T)
P (at)
4
(2)
2
(3)
(1)
1
0
10
Trợ giúp của giáo viên
20
30
V(l)
Hoạt động của học sinh
∆.GV đọc đề bài.
∆.Yêu cầu HS tóm tắt bài toán, O.Cho biết: sự biến đổi trạng thái của một khối
xác định các đại lượng đã cho
lượng khí lí tưởng trong hệ tọa độ trong hệ tọa độ
và cần tìm.
(p,V).
Biết t1 = 270C
Yêu cầu tìm: T3 và vẽ lại đồ thị trong các hệ tọa
độ (V,T) và (p,T).
∆. Quá trình biến đổi từ trạng
O.Quá trình (1) - (2) là quá trình đẳng tích (V1 =
thái 1sang trạng thái 2 là quá
V2 = 20l), áp suất tăng từ p1 = 2at đến p2 = 4at.
trình gì? Vì sao?
65
∆. Quá trình biến đổi từ trạng
O. Quá trình (2)-(3) là quá trình đẳng áp (p2 = p3 =
thái 2 sang trạng thái 3 là quá
4at), thể tích tăng từ V2 = 20l đến V3 = 30l.
trình gì? Vì sao?
∆. Làm như thế nào để tìm
O. Dùng phương trình trạng thái của khí lí tưởng
được nhiệt độ T3?
áp dụng cho hai trạng thái (1)-(3).
∆.Tìm nhiệt độ T3?
O. Áp dụng phương trình trạng thái của khí lí
tưởng
pV
p1V1 P3V3
, ta có T3  3 3 .T1

T1
T3
p1V1
Thay chữ bằng số: T1= 27 + 273 = 300K ta có
∆. Để biểu diễn các quá trình
trên trong các hệ tọa độ (V,T)
T3 
4.30
.300  900K ( 6270 C)
2.20
và (p,T) cần xác định thêm
thông số trạng thái nào?
∆. Tìm T2?
O. Xác định nhiệt độ ở trạng thái 2.
O. Dựa vào định luật Sáclơ có quá trình đẳng tích
(1) - (2) ( hoặc dựa vào phương trình trạng thái
p1V1 p2V2
):

T1
T2
∆. Biểu diễn các quá trình trên
trong các hệ tọa độ (V,T)?
Gợi ý:
-Vẽ trục tọa độ V,T.
- Biểu diễn các thông số V,T
của các trạng thái 1,2,3 trên đồ
thị.
p1 p2

T1 T2
p2
T  600K ( 3270 C)
p1 1
O. Vẽ đồ thị trong hệ tọa độ V-T:
V(l)
30
20
(3)
(1)
(2)
10
- Nối các điểm biểu diễn trạng
0
thái 1,2,3 trên đồ thị.
∆. Biểu diễn các quá trình trên
 T2 
300
300
O. Vẽ đồ thị trong hệ tọa độ p-T:
66
900
T (K)
trong các hệ tọa độ (p,T)?
Gợi ý:
P (at)
-Vẽ trục tọa độ p,T.
4
(2)
(3)
600
900
- Biểu diễn các thông số p,T
của các trạng thái 1,2,3 trên đồ
2
thị.
1
(1)
- Nối các điểm biểu diễn trạng
thái 1,2,3 trên đồ thị.
0
300
T (K)
Hoạt động 5: Củng cố- Dặn dò
* Củng cố:
- Nắm vững nội dung, biểu thức của các định luật chất khí và phương trình
trạng thái của khí lí tưởng.
- Các bước giải bài tập cơ bản trong phần này.
* Dặn dò:
- Giao bài tập về nhà cho học sinh.
- Yêu cầu học sinh đọc trước bài mới.
Bài soạn số 2: BÀI TẬP “CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC”
I. Mục tiêu:
1. Kiến thức:
- Khái niệm nội năng của một vật. Các cách làm biến đổi nội năng.
- Khái niệm nhiệt lượng.
- Nguyên lí I nhiệt động lực học.
- Nguyên lí II nhiệt động lực học.
2.Kĩ năng:
Rèn luyện kĩ năng giải bài tập.
3. Thái độ:
- Tích cực, chú ý nghe giảng, hăng hái tham gia xây dựng bài.
- Phối hợp với các thành viên khác hoàn thành yêu cầu của giáo viên.
67
II. Chuẩn bị:
1. Giáo viên:
- Xây dựng hệ thống bài tập.
- Lập kế hoạch giảng dạy.
- Chuẩn bị phiếu học tập và đề kiểm tra 15 phút.
- Chuẩn bị hệ thống phương tiện dạy học: phấn, bảng, máy chiếu…
Câu 1: Một quả bóng rơi từ độ cao h1 xuống đất và nảy lên độ cao h2.
a)
Vì sao trên thực tế h2 < h1?
b)
Nguyên lí thứ nhất của nhiệt động lực học áp dụng cho trường hợp này như thế nào?
c)
Độ biến thiên nội năng trong trường hợp này có tác dụng gì?
Câu 2: Thả một quả bóng cao su xuống đất, bóng bị nảy lên. Nhưng nếu bóng bị
thủng một lỗ thì nó không nảy lên được. Hãy giải thích vì sao?
Câu 3: Trong trường hợp nào, một khối khí lạnh đi tỏa ra một lượng nhiệt nhỏ hơn
lượng nhiệt đã dung để nung nóng nó. Trường hợp này có mâu thuẫn với định luật
bảo toàn và chuyển hóa năng lượng không?
2. học sinh:
Ôn lại các kiến thức sau:
- Khái niệm: nội năng, nhiệt lượng.
- Nội dung nguyên lí I, quy ước dấu.
- Nội dung nguyên lí II.
III. Tiến trình dạy học:
- Ôn lại lí thuyết cơ bản.
- Vận dụng lí thuyết đã học vào giải thích các bài tập định tính, các hiện tượng
vật lí gắn liền với thực tiễn cuộc sống hành ngày.
- Vận dụng vào giải một số bài tập định lượng theo các bước như sau:
+ Đọc, tóm tắt bài toán và đổi đơn vị.
+ Phân tích hiện tượng vật lí diễn ra xem có thể áp dụng định luật nào.
+ Phân biệt rõ giữa đại lượng đã biết và đại lượng cần tìm.
+ Định hướng giải.
+ Giải chi tiết và biện luận kết quả.
+ Tìm hiểu ý nghĩa vật lí của đại lượng cần tìm.
- Phương pháp: đàm thoại, thảo luận nhóm, nêu vấn đề…
- Phương tiện: phấn-bảng, máy chiếu,…
68
IV. Tổ chức hoạt động nhận thức:
1. Ý tưởng sư phạm:
1.1. Bài tập định tính:
Câu 1: Một quả bóng rơi từ độ cao h1 xuống đất và nảy lên độ cao h2.
a)Vì sao trên thực tế h2 < h1?
b) Nguyên lí thứ nhất của nhiệt động lực học áp dụng cho trường hợp này như
thế nào?
c) Độ biến thiên nội năng trong trường hợp này có tác dụng gì?
Trả lời:
a) Khi bóng chạm đất và nảy lên một phần cơ năng của bóng đã biến thành nội
năng của hệ, nên h2 < h1.
b) Xét hệ bóng, đất và không khí:
Hệ là kín, nên nguyên lí I nhiệt động lực học:
Q = ∆U - A = 0
Độ tăng nội năng của hệ ∆U = A = mg( h1 - h2 )
c) Độ tăng nội năng này làm tăng nhiệt độ của hệ và có thể làm cho biến dạng
bóng và đất.
1.2. Bài tập định lượng
1.2.1. Bài 1: Người ta nung nóng đẳng áp 21 g khí nitơ ở nhiệt độ 490C để thể
tích của khối khí này tăng gấp 1,5 lần. Nhiệt dung riêng của khí nitơ trong quá trình
đẳng áp là cp = 1,04. 103J/(kg.K). Hãy tính:
a)Công do khối khí sinh ra.
b) Nhiệt lượng đã cung cấp cho khối khí.
c) Độ biến thiên nội năng của khối khí.
A. Tìm hiểu đầu bài
Tóm tắt: m = 21g
t1 = 490C  T1 = 322 K
V2 = 1,5V1
cp = 1,04. 103J/(kg.K)
Tính: a) công do khối khí sinh ra ?
b) nhiệt lượng Q ?
c) Độ biến thiên nội năng ∆U
69
B. Lập kế hoạch giải
Bài tập này liên quan đến quá trình trao đổi công của lượng không khí với bên
ngoài bị hơ nóng đẳng áp. Cách giải bài tập này là dựa vào công thức tính công A’
do lượng không khí sinh ra khi dãn nở đẳng áp (p = hằng số):
A’ = p∆V
Trong đó, độ biến thiên thể tích ∆V của lượng không khí được xác định như sau:
∆V = V2 - V1
 A’ = p∆V = p ( V2 - V1 ) với V2 =1,5 V1 ta có A’ = p1V1 (1)
Áp dụng phương trình trạng thái khí lí tưởng:
P1V1
 nR
T1
 p1V1  nRT1
(2)
A’ = nRT1
Ta tìm được:
(3)
Vì khí nitơ có khối lượng mol   28g / mol nên n 
m


21
 0,75mol
28
Do đó:
A’ = 0,75.8,31.(273+49)  2,0.103J
Nhiệt lượng phải cung cấp cho khối khí nitơ trong quá trình nung nóng đẳng
áp bằng:
Q = mcp∆t
(4)
Áp dụng định luật Gay Luy-xác:
V2 V1 V2 T2
  
T2 T1
V1 T1
(5)
Suy ra:
V2  V1 T2  T1

V1
T1

V T

V1
T1
(6)
Vì V2 = 1,5V1 nên ∆V = V2 - V1 = 0,5V1 và từ (6) ta suy ra:
∆T = 0,5T1
(7)
Thay (7) vào (4) ta tìm được:
Q = 0,5.mcpT1
(8)
Tính bằng số:
Q = 0,5.21.10-3.1,04.103.(273+49)  3,5.103 J
Áp dụng nguyên lí I nhiệt động lực học, ta suy ra độ biến thiên nội năng của
70
khối khí nitơ
∆U = A + Q = -A’ + Q
Tính bằng số:
∆U  -2,0.103+3,5.103 = 1,5.103 J
1.2.2. Bài 2: Một máy hơi nước có công suất 12kW, mỗi giờ tiêu thụ hết 8 kg
than. Năng suất tỏa nhiệt của than là 30.106J/kg. Nhiệt độ của nguồn nóng là 2000C
và của nguồn lạnh là 580C.
a) Hãy xác định hiệu suất thực tế của máy hơi nước này và lượng nhiệt mà
máy hơi nước truyền cho nguồn lạnh.
b) So sánh hiệu suất thực tế của máy hơi nước này với hiệu suất của một máy
hơi nước lí tưởng hoạt động với cùng hai nguồn nhiệt nêu trên.
A. Tìm hiểu đầu bài:
Cho:  = 12kW = 12.103W
t = 1h = 3600s
m = 8 kg
T1 = 273 + 227 = 500K
T2 = 273 + 47 = 320 K
Tìm: H = ? Q2' =?
H
H max
B. Lập kế hoạch giải:
Máy hơi nước là một loại đông cơ nhiệt. Như vậy bài tập này liên quan đến hoạt
động của động cơ nhiệt. Cách giải bài tập này dựa trên nguyên lí II NĐLH thông
qua công thức tính hiệu suất của động cơ nhiệt:
A'
H
Q1
(1)
Trong đó công A’ do máy hơi nước sinh ra và Q1 là lượng nhiệt do máy hơi
nước nhận vào từ nguồn nóng T1 trong cùng khoảng thời gian t được tính theo các
công thức:
A’ = t
(2)
Q1 = mq
(3)
Như vậy, có thể suy ra lượng nhiệt Q2' do máy hơi nước truyền cho nguồn lạnh
71
từ công thức:
A’ = Q1 - Q2'  Q2' = Q1 - A’ (4)
Hiệu suất cực đại của máy hơi nước lí tưởng bằng:
H max  1 
T2
T1
(5)
H
H max
So sánh H với Hmax bằng cách tính tỉ số:
a) Thay (2) và (3) vào (1), ta tìm được:
H
t
mq
(7)
Tính bằng số ( chọn t = 1h = 3600s )
H
12.103.3600
 0,18  18%
8.30.106
b) Thay các giá trị của H và Hmax vào (6), ta có:
H
0,18 1
1
hay H  H max


H max 0,36 2
2
2. Tổ chức hoạt động nhận thức:
Hoạt động 1: Hệ thống lại kiến thức cơ bản
Trợ giúp của giáo viên
Hoạt động của học sinh
∆. Ôn lại kiến thức cơ bản, trọng tâm
O. Hoàn thành yêu cầu của giáo viên
Hoạt động 2: Bài tập định tính
Trợ giúp của giáo viên
Hoạt động của học sinh
∆. Giáo viên tổ chức cho học sinh hoạt O. Tiếp nhận vấn đề nghiên cứu.
động nhóm và trả lời câu hỏi 1trong
phiếu học tập.
O. Thảo luận nhóm trả lời câu hỏi 1
trong phiếu học tập.
∆. Khi quả bóng rơi từ độ cao h1 xuống O. Khi bóng chạm đất và nảy lên một
đất và nảy lên độ cao h2.Vì sao trên thực phần cơ năng của bóng đã biến thành nội
tế h2 < h1?
năng của hệ, nên h2 < h1.
∆. Nguyên lí thứ nhất của nhiệt động lực O. Xét hệ bóng, đất và không khí:
72
học áp dụng cho trường hợp này như thế
Hệ là kín, nên nguyên lí I nhiệt động
lực học:
nào?
Q = ∆U - A = 0
∆. Xác định độ tăng nội năng của hệ?
O. Độ tăng nội năng của hệ ∆U = A =
mg( h1 - h2 )
∆. Độ tăng nội năng của hệ trong trường O. Độ tăng nội năng này làm tăng nhiệt
hợp này có tác dụng gì?
độ của hệ và có thể làm cho biến dạng
bóng và đất.
∆. Giáo viên yêu cầu học sinh về nhà
hoàn thiện tiếp các câu hỏi còn lại trong
phiếu học tập.
Hoạt động 3: Bài tập định lượng
Bài 1:Người ta nung nóng đẳng áp 21 g khí nitơ ở nhiệt độ 490C để thể tích
của khối khí này tăng gấp 1,5 lần. Nhiệt dung riêng của khí nitơ trong quá trình
đẳng áp là cp = 1,04. 103J/(kg.K). Hãy tính:
a) Công do khối khí sinh ra.
b) Nhiệt lượng đã cung cấp cho khối khí.
c) Độ biến thiên nội năng của khối khí.
Trợ giúp của giáo viên
Hoạt động của học sinh
∆. Giáo viên nêu bài toán
O. Tiếp nhận vấn đề nghiên cứu.
∆. Hãy tóm tắt bài toán?
O. Tóm tắt đầu bài
Tóm tắt: m = 21g
t1 = 490C  T1 = 322 K
V2 = 1,5V1
cp = 1,04. 103J/(kg.K)
Tính: a) công do khối khí sinh ra ?
b) nhiệt lượng Q ?
c) Độ biến thiên nội năng ∆U
∆. Biểu thức tính công của khối O. Công của khối khí khi giãn nở đẳng áp?
A’ = p∆V
khí khi giãn nở đẳng áp?
73
Độ biến thiên thể tích ∆V của lượng không khí
∆. Tìm độ biến thiên thể tích?
được xác định như sau:
∆V = V2 - V1
V2 =1,5 V1  ∆V = 0,5V1
 A’ = p∆V = 0,5p1V1 (1)
∆. Viết lại biểu thức tính công?
∆. Để tìm A’ cần phải tìm đại O. Áp dụng phương trình trạng thái khí lí
lượng nào?
∆. Tìm p1V1?
tưởng:
P1V1
 nR
T1
 p1V1  nRT1
(2)
A’ =0,5 nRT1
Ta tìm được:
(3)
Vì khí nitơ có khối lượng mol   28g / mol
m 21
∆. Tìm công của khối khí khi giãn nên
n 
 0,75mol

28
nở đẳng áp?
Do đó:
A’ =0,5. 0,75.8,31.(273+49)  103J
Nhiệt lượng phải cung cấp cho khối khí nitơ
trong quá trình nung nóng đẳng áp bằng:
Q = mcp∆T
(4)
∆. Nhiệt lượng phải cung cấp cho Áp dụng định luật Gay Luy-xác:
V2 V1 V2 T2
khối khí trong quá trình nung
  
T2 T1
V1 T1
nóng đẳng áp?
Suy ra:
∆. Tìm độ biến thiên nhiệt độ ∆T?
V2  V1 T2  T1

V1
T1

V T

V1
T1
(5)
(6)
Vì V2 = 1,5V1 nên ∆V = V2 - V1 = 0,5V1 và từ
(6) ta suy ra:
∆T = 0,5T1
(7)
Thay (7) vào (4) ta tìm được:
Q = 0,5.mcpT1 (8)
Tính bằng số:
74
Q = 0,5.21.10-3.1,04.103.(273+49)  3,5.103 J
Áp dụng nguyên lí I nhiệt động lực học, ta suy
ra độ biến thiên nội năng của khối khí nitơ
∆U = A + Q = -A’ + Q
∆. Để xác định độ biến thiên nội
năng cần sử dụng kiến thức nào?
Tính bằng số:
∆U  -103+3,5.103 = 2,5.103 J
∆. Xác định dấu của A, Q?
∆.Nhận xét kết quả bài toán?
Kết quả
bài toán phù hợp với
thực tế. Trong quá trình đẳng áp
hệ nhận nhiệt lượng một phần làm
tăng nội năng của hệ, một phần
biến thành công mà hệ sinh ra.
Bài 2: Một máy hơi nước có công suất 12kW, mỗi giờ tiêu thụ hết 8 kg than.
Năng suất tỏa nhiệt của than là 30.106J/kg. Nhiệt độ của nguồn nóng là 2000C và
của nguồn lạnh là 580C.
a) Hãy xác định hiệu suất thực tế của máy hơi nước này và lượng nhiệt mà
máy hơi nước truyền cho nguồn lạnh.
b) So sánh hiệu suất thực tế của máy hơi nước này với hiệu suất của một máy
hơi nước lí tưởng hoạt động với cùng hai nguồn nhiệt nêu trên.
Trợ giúp của giáo viên
Hoạt động của học sinh
∆. Giáo viên nêu bài toán
O. Tiếp nhận vấn đề nghiên cứu.
∆. Hãy tóm tắt bài toán?
O. Tóm tắt đầu bài
Cho:  = 12kW = 12.103W
t = 1h = 3600s
q = 30.106J/kg
m = 8 kg
T1 = 273 + 227 = 500K
T2 = 273 + 47 = 320 K
Tìm: H = ? Q2' =?
75
H
H max
Máy hơi nước là một loại đông cơ nhiệt. Như vậy
bài tập này liên quan đến hoạt động của động cơ
∆. Với bài toán này cần sử nhiệt. Cách giải bài tập này dựa trên nguyên lí II
dụng kiến thức nào?
NĐLH thông qua công thức tính hiệu suất của
động cơ nhiệt:
A'
H
Q1
(1)
Trong đó công A’ do máy hơi nước sinh ra và Q1
là lượng nhiệt do máy hơi nước nhận vào từ
∆. Ý nghĩa của A’, Q1? Tìm A’, nguồn nóng T1 trong cùng khoảng thời gian t
Q1?
được tính theo các công thức:
A’ = t
(2)
Q1 = mq
(3)
a) Thay (2) và (3) vào (1), ta tìm được:
H
∆. Tính hiệu suất thực tế của
máy hơi nước?
t
mq
Tính bằng số ( chọn t = 1h = 3600s )
H
12.103.3600
 0,18  18%
8.30.106
lượng nhiệt Q2' do máy hơi nước truyền cho
nguồn lạnh :
A’ = Q1 - Q2'  Q2' = Q1 - A’ = mq - t
6
3
5
'
∆. Nhiệt lượng do máy hơi Q2 = 8.30.10 - 12.10 .3600 = 1968.10 J
Hiệu suất cực đại của máy hơi nước lí tưởng
nước truyền cho nguồn lạnh?
bằng:
H max  1 
T2
T1
H max  1 
320
 0,36  36%
500
∆. Tính hiệu suất cực đại của
máy hơi nước lí tưởng?
76
∆. So sánh hiệu suất thực tế của
máy hơi nước đã cho với hiệu
H
0,18 1


H max 0,36 2
hay
1
H  H max
2
suất cực đại của máy hơi nước
H
lí tưởng?
So sánh H với Hmax bằng cách tính tỉ số:
H max
∆. Nhận xét kết quả của bài
toán?
Hiệu suất của động cơ nhiệt
thấp, để tăng hiệu suất của
động cơ nhiệt ta phải tăng nhiệt
độ nguồn nóng, hạ thấp nhiệt
độ nguồn lạnh. Với mỗi nguồn
nhiệt xác định hiệu suất thực tế
của động cơ nhiệt luôn nhỏ hơn
hiệu suất cực đại.
Hoạt động 4: Củng cố-Dặn dò
* Củng cố:
- Khi áp dụng nguyên lí I cho các quá trình của khí lí tưởng, thì trước hết phải
xác định xem quá trình đó là quá trình gì: đẳng áp, đẳng tích, đẳng nhiệt hay bất kì.
Các giá trị ∆U, Q và A là các giá trị đại số nên phải chú ý đến dấu của các giá trị đó.
- Đối với động cơ nhiệt cần chú ý xác định nhiệt độ nguồn nóng và nguồn lạnh.
Ngoài ra cần phân biệt hiệu suất thực và hiệu suất cực đại.
* Dặn dò:
- Giao bài tập về nhà cho học sinh.
- Yêu cầu học sinh đọc trước bài mới.
Bài soạn số 3: BÀI TẬP “SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CÁC CHẤT”
I. Mục tiêu:
1. Kiến thức:
- Các quá trình chuyển thể.
- Công thức của các quá trình chuyển thể:
+ Nhiệt nóng chảy Q  m .
77
+ Nhiệt hóa hơi Q = Lm
+ Nhiệt nung nóng Q = cm t
2. Kĩ năng:
- Vận dụng vào giải thích các hiện tượng trong thực tế.
- Giải bài tập định lượng.
3. Thái độ:
- Tích cực tham gia làm bài tập, thảo luận.
- Tự giác hoàn thành yêu cầu của giáo viên.
II. Chuẩn bị
1. Giáo viên:
- Tham khảo sách giáo khoa, sách giáo viên, tài liệu tham khảo xây dựng và lựa
chọn bài tập.
- Lập kế hoạch giảng dạy.
- Chuẩn bị phiếu học tập, đề kiểm tra 15 phút.
Câu 1: Trong một thí nghiệm vui về vật lí, người ta đun sôi một ít nước trong
bình thủy tinh kín. Một lúc sau, người ta đổ một ít nước lạnh lên thành ngoài của
bình thủy tinh thì thấy nước trong bình lại sôi một lần nữa mà không cần đun. Hãy
giải thích hiện tượng trên.
Câu 2: Buổi sáng sớm ta thường thấy nhiều sương, nhưng vào những ngày trời
nóng nực thì buổi sáng hôm sau có nhiều sương hơn. Hãy giải thích vì sao? Vào
những đêm trời đầy mây thì buổi sáng hôm sau, trời có sương không ? Tại sao ?
Câu 3: Những người leo núi cho biết họ không thể luộc chín trứng trên núi cao,
mặc dù vẫn thấy nước luộc trứng sôi sùng sục trong nồi.
Câu 4: Tại sao về mùa đông, trong những căn phòng có nhiều người ở thì trên
những tấm kính cửa sổ thường bị mờ đi và có thể có những giọt nước đọng trên đó?
2. Học sinh:
Ôn lại các kiến thức cũ:
- Các quá trình chuyển thể.
- Các công thức của quá trình chuyển thể.
- Nguyên lí I nhiệt động lực học.
78
III. Tiến trình dạy học:
- Ôn lại lí thuyết cơ bản.
- Vận dụng lí thuyết đã học vào giải thích bài tập định tính.
- Vận dụng vào giải một số bài tập định lượng.
- Phương pháp: đàm thoại, thảo luận nhóm, nêu vấn đề…
- Phương tiện: phấn-bảng, máy chiếu,…
IV. Tổ chức hoạt động nhận thức:
1. Ý tưởng sư phạm
1.1. Bài tập định tính
Câu 1: Trong một thí nghiệm vui về vật lí, người ta đun sôi một ít nước trong
bình thủy tinh kín. Một lúc sau, người ta đổ một ít nước lạnh lên thành ngoài của
bình thủy tinh thì thấy nước trong bình lại sôi một lần nữa mà không cần đun. Hãy
giải thích hiện tượng trên.
Trả lời: Khi đổ nước lạnh lên thành ngoài của bình, làm áp suất trong bình
giảm kéo theo nhiệt độ sôi của nước giảm theo nên nước lại sôi.
Câu 2: Buổi sáng sớm ta thường thấy nhiều sương, nhưng vào những ngày trời
nóng nực thì buổi sáng hôm sau có nhiều sương hơn. Hãy giải thích vì sao? Vào
những đêm trời đầy mây thì buổi sáng hôm sau, trời có sương không ? Tại sao ?
Trả lời: Trong những ngày nắng nóng. Hơi nước bay lên từ sông hồ sẽ làm cho
độ ẩm tuyệt đối tăng lên. Ban đêm khi nhiệt độ hạ thấp, hơi nước trong không khí
đạt tới trạng thái bão hòa và ngưng tụ thành sương. Vào những đêm trời đầy mây,
các đám mây ngăn cản bức xạ nhiệt của mặt đất nên nhiệt độ trên mặt đất giảm đi
không đáng kể, điều đó làm cho quá trình tạo thành sương khó thực hiện nên vào
những ngày như thế trời rất ít sương.
1.2. Bài tập định lượng:
Bài 1: Một viên đạn bằng chì đang bay với vận tốc 400m/s, tới đập vào một
tấm gỗ và đâm xuyên qua tấm gỗ đó. Vận tốc của viên đạn khi bay ra khỏi tấm gỗ là
100m/s. Hỏi có bao nhiêu phần trăm khối lượng của viên đạn chì đã bị chảy lỏng,
nếu như chỉ có 60% cơ năng bị tiêu hao của viên đạn này được chuyển hóa thành
nhiệt để nung nóng viên đạn ? nhiệt độ của viên đạn khi vừa chạm vào tấm gỗ là
500C. Chì có nhiệt dung riêng là 125 J/(kg.K), nóng chảy ở nhiệt độ 3270C và có
79
nhiệt nóng chảy riêng là 25.103 J/kg.
A. Tìm hiểu đầu bài:
Cho: v0 = 400m/s
v = 100m/s
t0 = 500C
t = 3270C
c = 125J/(kg.K)
cn = 4,2.103 J/(kg.K)
  25.103 J / kg
Q = 60%(∆Wđ)
Tìm: x% = ?
B. Lập kế hoạch giải:
Bài tập này liên quan đến quá trình nung nóng viên đạn chì từ nhiệt độ t0 =
500C đến nhiệt độ nóng chảy t = 3270C và quá trình nóng chảy của x% khối lượng
M của viên đạn chì ở nhiệt độ t = 3270C. Nhưng nhiệt lượng cần cung cấp làm nóng
chảy x% khối lượng M của viên đạn chì ở nhiệt độ t = 3270C lại do độ giảm cơ năng
của viên đạn khi nó đâm xuyên qua tấm gỗ tạo ra. Vì thế cần phải áp dụng các công
thức sau đây để lần lượt tính:
- Độ giảm cơ năng của viên đạn khi đâm xuyên qua tấm gỗ đúng bằng độ giảm
động năng của nó, tức là:
Wđ 

Mv02 Mv2 M 2


v0  v 2
2
2
2

(1)
- Tổng nhiệt lượng Q cần thiết để làm nóng chảy x% khối lượng của viên đạn chì
ở nhiệt độ t = 3270C được tính bằng:
Q = Q1 + Q 2
(2)
Trong đó nhiệt nung nóng toàn bộ khối lượng M của viên đạn chì từ nhiệt độ t0 =
500C đến nhiệt độ t = 3270C óc giá trị bằng:
Q1 = cM(t-t0)
(3)
Và nhiệt nóng chảy của x% khối lượng M của viên đạn chì ở 3270C có giá trị bằng:
Q2 =  .M.x%
(4)
Theo điều kiện của đề bài ta có:
80
Q = 60%(∆Wđ)
(5)
Từ các phương trình nêu trên, ta có thể tính được x% khối lượng M của viên đạn
chì đã bị nóng chảy ở nhiệt độ t = 3270C.
Theo (1) ta tìm được:
Wđ 




Mv02 Mv2 M 2
M
4002  1002  75.103.M


v0  v 2 =
2
2
2
2
Wđ  75.103 M
(6)
Thay (3) và (4) vào (2) ta có:
Q  M ct  t0   x%


Q  M 125327  50  25.103..x%
Hay
Q  34,625 25.x%.103.M
(7)
Thay (6) và (7) vào (5) ta tìm được:
34,625  25.x%.103.M  60%.75.103.M
x% = 41,5%
* Mở rộng: Cũng có thể giải bài tập này bằng cách áp dụng nguyên lí I nhiệt
động lực học. Thực vậy, trong quá trình va chạm của viên đạn chì với tấm gỗ, động
năng của viên đạn giảm một lượng (∆Wđ) và nội năng của nó tăng một lượng ∆U.
Viên đạn khối lượng M bị nung nóng từ nhiệt độ ban đầu t0 = 500C đến nhiệt độ
nóng chảy t = 3270C và một phần khối lượng ∆M của viên đạn bị nóng chảy. Trong
quá tŕnh này, viên đạn không trao đổi nhiệt với bên ngoài Q=0 mà chỉ trao đổi một
phần công bằng 60% công cản A của tấm gỗ.
Áp dụng nguyên lí I nhiệt động lực học, ta có:
0 = ∆U + 60%A
(8)
Công cản A có giá trị bằng độ biến thiên động năng ∆Wđ của viên đạn khi
xuyên qua tấm gỗ:
A = ∆Wđ = Wđ - W0đ =

Mv2 Mv02 M 2


v  v02
2
2
2

(9)
Độ tăng nội năng của viên đạn khi bị nung nóng từ nhiệt độ t0 = 500C đến t =
3270C và một phần khối lượng ∆M = M.x% của nó bị nóng chảy có giá trị bằng:
U  cM t t 0   Mx%  M ct  t0   x%
81
(10)
Thay (9) và (10) vào (8) ta tìm được:
cM t  t0   Mx%  60%.


M 2 2
v  v0  0
2
Tính bằng số, ta tìm được: x% = 41,5%
Bài 2:Một thỏi sắt nóng có khối lượng 350g và thể tích 45cm3 được thả vào
chiếc cốc đang đựng nước đá ở 00C trong nhiệt lượng kế. Khối lượng riêng của sắt
ở 00C là 7800kg/m3 và hệ số nở khối của sắt là 3,6.10-5 K-1. Nhiệt dung riêng của
sắt là 550J/(kg.K). Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.105 J/kg. Bỏ qua sự
thất thoát nhiệt do truyền ra bên ngoài nhiệt lượng kế. Hãy tính:
a) Nhiệt độ của thỏi sắt nóng trước khi được thả vào cốc nước đá.
b) Khối lượng của phần nước đá bị tan thành nước trong cốc khi cân bằng nhiệt.
A. Tìm hiểu đề bài:
Cho: m = 350 g = 0,350 kg
V = 45cm3 = 45.10-6 m3
t0 = 00C
 0 = 7800kg/m3
 = 3,6.10-5 K-1
c = 550J/(kg.K)
 = 3,4.105 J/kg
Tìm: t = ?
M=?
B. Lập kế hoạch giải:
Bài tập này liên quan đến quá trình nóng chảy của nước đá ở 00 C, kèm theo
quá trình trao đổi nhiệt giữa thỏi sắt nóng và nước đá trong nhiệt lượng kế. Hơn nữa
còn phải chú ý đến sự thay đổi khối lượng riêng của sắt phụ thuộc nhiệt độ.
a) Khối lượng riêng  của thỏi sắt có khối lượng m và thể tích V ở nhiệt độ t
tính bằng:

m
V
(1)
Vì m không đổi, còn V thay đổi phụ thuộc nhiệt độ t theo công thức nở khối
V = V0 (1 +  t)
82
Với V0 là thể tích của thỏi sắt ở 00C và  là hệ số nở khối của sắt, nên ta suy ra:

ở đây  0

m
 0
V0 1  t  1  t
(2)
m
là khối lượng riêng của sắt ở 00C. So sánh (1) và (2) ta tìm được:
V0
t
1   0V 
 1

 m

Tính bằng số:
t
1  7800.45.106 

 1
0,350
3,6.105 

t  790C
b) Quá trình trao đổi nhiệt giữa thỏi sắt và nước đá tuân theo nguyên lí I cân
bằng nhiệt: nhiệt lượng Q1 do phần nước đá có khối lượng M thu vào để tan thành
nước ở nhiệt độ t0 = 00C đúng bằng nhiệt lượng Q2 do thỏi sắt có khối lượng m tỏa
ra khi bị làm lạnh giảm từ nhiệt độ t xuống tới t0 = 00C:
Q1  Q2
 M  cmt (3)
Trong đó  là nhiệt nóng chảy riêng của nước đá, c là nhiệt dung riêng của
thỏi sắt. Từ (3) ta tính được khối lượng M của phần nước đá đã bị tan thành nước
trong cốc khi cân bằng nhiệt
M
cmt

Tính bằng số:
M
550.0,350.79
 0,045kg
3,4.105
2. Tổ chức hoạt động nhận thức:
Hoạt động 1: Hệ thống lại kiến thức cơ bản
Trợ giúp của giáo viên
∆. Ôn lại kiến thức cơ bản, trọng tâm.
Hoạt động của học sinh
O. Hoàn thành yêu cầu của giáo viên
Hoạt động 2: Bài tập định tính
Trợ giúp của giáo viên
Hoạt động của học sinh
∆. Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi 1 O. Thảo luận nhóm trả lời câu hỏi của
trong phiếu học tập.
giáo viên.
83
Câu 1: Trong một thí nghiệm vui về vật
Trả lời: Khi đổ nước lạnh lên thành
lí, người ta đun sôi một ít nước trong ngoài của bình, làm áp suất trong bình
bình thủy tinh kín. Một lúc sau, người ta giảm kéo theo nhiệt độ sôi của nước
đổ một ít nước lạnh lên thành ngoài của giảm theo nên nước lại sôi.
bình thủy tinh thì thấy nước trong bình
lại sôi một lần nữa mà không cần đun.
Hãy giải thích hiện tượng trên.
∆. Nhiệt độ sôi phụ thuộc vào áp suất, áp O. Ứng dụng trong nồi áp suất. Nước sôi
suất càng cao nhiệt độ sôi càng lớn. Điều ở 1000C khi áp suất là 1atm. Trong nồi
này được ứng dụng trong thực tiễn như áp suất, áp suất lớn hơn 1atm, nhiệt độ
thế nào?
sôi lớn hơn 1000C. Ở nhiệt độ cao hơn
1000C, thức ăn sẽ chóng nhừ hơn so với
nấu bình thường ở 1000C.
∆. Ở bệnh viện, để diệt các vi trùng
không chết ở 1000C, người ta phải dùng
nồi hấp( cũng là một loại nồi áp suất ) để
tẩy trùng quần áo và thiết bị cần thiết khi
mổ.
O. Thảo luận nhóm trả lời câu hỏi của
∆. Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi 2 giáo viên.
trong phiếu học tập.
Câu 2: Buổi sáng sớm ta thường thấy
Trả lời: Trong những ngày nắng nóng.
nhiều sương, nhưng vào những ngày trời Hơi nước bay lên từ sông hồ sẽ làm cho
nóng nực thì buổi sáng hôm sau có độ ẩm tuyệt đối tăng lên. Ban đêm khi
nhiều sương hơn. Hãy giải thích vì sao? nhiệt độ hạ thấp, hơi nước trong không
Vào những đêm trời đầy mây thì buổi khí đạt tới trạng thái bão hòa và ngưng
sáng hôm sau, trời có sương không ? Tại tụ thành sương. Vào những đêm trời đầy
sao ?
mây, các đám mây ngăn cản bức xạ
nhiệt của mặt đất nên nhiệt độ trên mặt
đất giảm đi không đáng kể, điều đó làm
cho quá trình tạo thành sương khó thực
hiện nên vào những ngày như thế trời rất
∆. Yêu cầu học sinh về nhà hoàn thành ít sương.
tiếp các câu hỏi 3,4 trong phiếu học tập.
84
Hoạt động 3: Bài tập định lượng
Bài 1: Một viên đạn bằng chì đang bay với vận tốc 400m/s, tới đập vào một
tấm gỗ và đâm xuyên qua tấm gỗ đó. Vận tốc của viên đạn khi bay ra khỏi tấm gỗ là
100m/s. Hỏi có bao nhiêu phần trăm khối lượng của viên đạn chì đã bị chảy lỏng,
nếu như chỉ có 60% cơ năng bị tiêu hao của viên đạn này được chuyển hóa thành
nhiệt để nung nóng viên đạn ? nhiệt độ của viên đạn khi vừa chạm vào tấm gỗ là
500C. Chì có nhiệt dung riêng là 125 J/(kg.K), nóng chảy ở nhiệt độ 3270C và có
nhiệt nóng chảy riêng là 25.103 J/kg.
Trợ giúp của giáo viên
Hoạt động của học sinh
∆. Giáo viên nêu bài toán.
O. Tiếp nhận vấn đề cần nghiên cứu.
∆. Hãy tóm tắt bài toán.
O. Tóm tắt:
Cho: v0 = 400m/s
v = 100m/s
t0 = 500C
t = 3270C
c = 125J/(kg.K)
cn = 4,2.103 J/(kg.K)
  25.103 J / kg
Q = 60%(∆Wđ)
Tìm: x% = ?
∆. Phân tích hiện tượng vật lí O .Bài tập này liên quan đến quá trình nung nóng
trong bài toán?
viên đạn chì từ nhiệt độ t0 = 500C đến nhiệt độ
nóng chảy t = 3270C và quá trình nóng chảy của x%
khối lượng M của viên đạn chì ở nhiệt độ t = 3270C.
Nhưng nhiệt lượng cần cung cấp làm nóng chảy x%
khối lượng M của viên đạn chì ở nhiệt độ t = 3270C
lại do độ giảm cơ năng của viên đạn khi nó đâm
xuyên qua tấm gỗ tạo ra.
- Độ giảm cơ năng của viên đạn khi đâm xuyên qua
∆. Tìm độ giảm cơ năng của tấm gỗ đúng bằng độ giảm động năng của nó, tức
viên đạn khi đâm xuyên qua là:
85
tấm gỗ?

Mv02 Mv2 M 2
Wđ 


v0  v 2
2
2
2

(1)
- Tổng nhiệt lượng Q cần thiết để làm nóng chảy
∆. Tìm tổng nhiệt lượng Q x% khối lượng của viên đạn chì ở nhiệt độ t =
0
cần thiết để làm nóng chảy 327 C được tính bằng:
Q = Q 1 + Q2
x% khối lượng của viên đạn
chì ở nhiệt độ t = 3270C?
(2)
Trong đó nhiệt nung nóng toàn bộ khối lượng M
0
∆. Nhiệt lượng cần thiết để của viên đạn chì từ nhiệt độ t0 = 50 C đến nhiệt độ t
0
nung nóng toàn bộ khối = 327 C có giá trị bằng:
Q1 = cM(t-t0)
lượng M của viên đạn chì từ
(3)
nhiệt độ t0 = 500C đến nhiệt Và nhiệt nóng chảy của x% khối lượng M của viên
đạn chì ở 3270C có giá trị bằng:
độ t = 3270C?
Q2 =  .M.x%
(4)
làm nóng chảy x% khối Theo điều kiện của đề bài ta có:
Q = 60%(∆Wđ)
lượng M của viên đạn chì ở
(5)
∆. Nhiệt lượng cần thiết để
Từ các phương trình nêu trên, ta có thể tính được
3270C?
x% khối lượng M của viên đạn chì đã bị nóng chảy
ở nhiệt độ t = 3270C.
∆. Tìm khối lượng M của
Theo (1) ta tìm được:

ở nhiệt độ t = 327 C?
0
Gợi ý:


M
4002  1002  75.103.M
2
-Tìm độ giảm động năng của
viên đạn.

Mv02 Mv2 M 2
Wđ 


v0  v 2 =
2
2
2
viên đạn chì đã bị nóng chảy
Wđ  75.103 M
Thay
(3)
và
(6)
(4)
vào
(2)
Q  M ct  t0   x%


Q  M 125327  50  25.103..x%
Hay
Q  34,625  25.x%103.M
(7)
-Từ biểu thức (2),(3),(4) viết Thay (6) và (7) vào (5) ta tìm được:
34,625  25.x%.103.M  60%.75.103.M
biểu thức của nhiệt lượng
tổng công Q?
x% = 41,5%
86
ta
có:
-Từ điều kiện của đề bài tìm
khối lượng M của viên đạn
chì đã bị nóng chảy ở nhiệt
độ t = 3270C
*Mở rộng bài toán:
Áp dụng nguyên lí I nhiệt động lực học, ta có:
∆.Hãy giải bài toán trên bằng
cách khác?
0 = ∆U + 60%A
(8)
Công cản A có giá trị bằng độ biến thiên động năng
∆. Giáo viên nêu vấn đề trên ∆Wđ của viên đạn khi xuyên qua tấm gỗ:
và định hướng để học sinh
giải quyết nhiệm vụ này ở
nhà.
A = ∆Wđ = Wđ - W0đ =

Mv2 Mv02 M 2


v  v02
2
2
2

(9)
* Gợi ý: Cũng có thể giải bài Độ tăng nội năng của viên đạn khi bị nung nóng từ
0
0
tập này bằng cách áp dụng nhiệt độ t0 = 50 C đến t = 327 C và một phần khối
nguyên lí I nhiệt động lực lượng ∆M = M.x% của nó bị nóng chảy có giá trị
học. Thực vậy, trong quá bằng:
trình va chạm của viên đạn
U  cM t t 0   Mx%  M ct  t0   x%
chě với tấm gỗ, động năng (10)
của viên đạn giảm một lượng Thay (9) và (10) vào (8) ta tìm được:
(∆Wđ) và nội năng của nó cM t  t   Mx%  60%. M v 2  v 2   0
0
0
2
tăng một lượng ∆U. Viên đạn
Tính bằng số, ta tìm được: x% = 41,5%
khối lượng M bị nung nóng
từ nhiệt độ ban đầu t0 = 500C
đến nhiệt độ nóng chảy t =
3270C và một phần khối
lượng ∆M của viên đạn bị
nóng chảy. Trong quá trình
này, viên đạn không trao đổi
nhiệt với bên ngoài Q=0 mà
chỉ trao đổi một phần công
bằng 60% công cản A của
tấm gỗ.
87
Bài 2:Một thỏi sắt nóng có khối lượng 350g và thể tích 45cm3 được thả vào
chiếc cốc đang đựng nước đá ở 00C trong nhiệt lượng kế. Khối lượng riêng của sắt
ở 00C là 7800kg/m3 và hệ số nở khối của sắt là 3,6.10-5 K-1. Nhiệt dung riêng của
sắt là 550J/(kg.K). Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.105 J/kg. Bỏ qua sự
thất thoát nhiệt do truyền ra bên ngoài nhiệt lượng kế. Hãy tính:
a) Nhiệt độ của thỏi sắt nóng trước khi được thả vào cốc nước đá.
b) Khối lượng của phần nước đá bị tan thành nước trong cốc khi cân bằng nhiệt.
Trợ giúp của giáo viên
Hoạt động của học sinh
∆. Giáo viên nêu bài toán.
O. Tiếp nhận vấn đề nghiên cứu.
∆. Hãy tóm tắt bài toán.
O. Tóm tắt đầu bài
Cho: m = 350 g = 0,350 kg
V = 45cm3 = 45.10-6 m3
t0 = 00C
 0 = 7800kg/m3
 = 3,6.10-5 K-1
c = 550J/(kg.K)
 = 3,4.105 J/kg
Tìm: t = ?
M=?
∆. Phân tích hiện tượng vật lí O.Bài tập này liên quan đến quá trình nóng
trong bài toán?
chảy của nước đá ở 00 C, kèm theo quá trình
trao đổi nhiệt giữa thỏi sắt nóng và nước đá
trong nhiệt lượng kế. Hơn nữa còn phải chú ý
∆. Khối lượng riêng của sắt phụ đến sự thay đổi khối lượng riêng của sắt phụ
thuộc vào nhiệt độ như thế nào?
thuộc nhiệt độ.
-Gợi ý:
+ Công thức tính khối lượng
O. a) Khối lượng riêng  của thỏi sắt có khối
lượng m và thể tích V ở nhiệt độ t tính bằng:
riêng?

m
V
(1)
+ Sự phụ thuộc thể tích theo
O. Vì m không đổi, còn V thay đổi phụ thuộc
nhiệt độ.
nhiệt độ t theo công thức nở khối
V = V0 (1 +  t)
88
Với V0 là thể tích của thỏi sắt ở 00C và  là hệ
+ Thiết lập công thức sự phụ số nở khối của sắt, nên ta suy ra:
thuộc khối lượng riêng theo nhiệt

độ.
ở đây  0

m
 0
V0 1  t  1  t
(2)
m
là khối lượng riêng của sắt ở 00C.
V0
∆.Nhiệt độ của thỏi sắt nóng O. So sánh (1) và (2) ta tìm được:
trước khi được thả vào cốc nước
t
đá?
1   0V 
 1

 m

Tính bằng số:
đựng nước đá, hiện tượng diễn ra
1  7800.45.106 

t
 1
0,350
3,6.105 

như thế nào?
t  790C
∆. Khi thả thỏi sắt nóng vào cốc
O. b) Quá trình trao đổi nhiệt giữa thỏi sắt và
nước đá tuân theo nguyên lí I cân bằng nhiệt:
nhiệt lượng Q1 do phần nước đá có khối lượng
0
0
∆.Khối lượng của phần nước đá M thu vào để tan thành nước ở nhiệt độ t = 0 C
bị tan thành nước trong cốc khi đúng bằng nhiệt lượng Q2 do thỏi sắt có khối
cân bằng nhiệt?
lượng m tỏa ra khi bị làm lạnh giảm từ nhiệt độ
t xuống tới t0 = 00C:
Q1  Q2
 M  cmt (3)
Trong đó  là nhiệt nóng chảy riêng của nước
đá, c là nhiệt dung riêng của thỏi sắt.
O. Từ (3) ta tính được khối lượng M của phần
nước đá đã bị tan thành nước trong cốc khi cân
bằng nhiệt
M
cmt

Tính bằng số:
M
89
550.0,350.79
 0,045kg
3,4.105
Hoạt động 4: Củng cố-dặn dò
* Củng cố:
- Nắm vững các kiến thức về sự chuyển thể.
- Các bước giải bài tập cơ bản trong phần này.
* Dặn dò:
- Giao bài tập về nhà cho học sinh.
- Yêu cầu học sinh đọc trước bài mới.
90
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
Trên cơ sở lí luận thực tiễn của việc “Tổ chức dạy học bài tập phần “Nhiệt
học” theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của HS THPT. Từ đặc điểm chung
của bộ môn Vật lí ở trường phổ thông, đặc biệt các kiến thức bài tập phần “Nhiệt
học”(SGK 10-cơ bản) với mục tiêu tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh.
Trong chương này chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu và thực hiện được các công
việc sau:
1.Nghiên cứu vai trò, nội dung kiến thức về phần “Nhiệt học.
2. Nghiên cứu lí luận chung về phương pháp giải bài tập vật lí; Đưa ra phương
pháp giải một số dạng bài tập cơ bản phần “nhiệt học”
3. Thiết kế tiến trình dạy học ba dạng bài tập cụ thể theo hướng phát huy tính
tích cực, sáng tạo của học sinh ở các trường phổ thông trên cơ sở lựa chọn hệ thống
bài tập phù hợp với học sinh kết hợp với việc vận dụng linh hoạt các phương pháp
dạy học: đàm thoại, nêu vấn đề, thảo luận nhóm…Việc tổ chức hoạt động dạy và
học phần bài tập thông qua việc sử dụng phối hợp các phương pháp nhằm phát huy
tính tích cực sáng tạo của học sinh trong quá trình chiếm lĩnh kiến thức qua đó bồi
dưỡng khả năng giải quyết vấn đề, phát hiện năng lực nhận thức và năng lực sáng
tạo của học sinh.
91
CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
3.1. Mục đích
Kiểm tra, đánh giá giả thuyết khoa học của đề tài
Đánh giá tính khả thi của đề tài
3.2. Nhiệm vụ
Khảo sát, điều tra, lựa chọn lớp đối chứng (ĐC) và lớp thực nghiệm (TN), các
thông tin cần thiết cho công tác thực nghiệm sư phạm (TNSP).
Phối hợp với giáo viên dạy thực nghiệm thống nhất về ý tưởng, nội dung,
phương pháp thực nghiệm.
Tiến hành tổ chức thực nghiệm tại các trường phổ thông.
Xử lí và phân tích kết quả thu được, đánh giá các tiêu chí đã đề ra và kết luận
về giả thuyết khoa học đã đề ra.
3.3. Đối tượng
Chúng tôi lựa chọn đối tượng thực nghiệm là học sinh khối 10 của hai trường
THPT Sông Công và THPT Bắc Sơn trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên.
3.4. Nội dung
3.4.1. Điều tra cơ bản
Bằng cách trao đổi trực tiếp với BGH, phỏng vấn và điều tra qua phiếu với GV bộ
môn và HS tại hai trường THPT nói trên chúng tôi thu được kết quả cụ thể như sau:
3.4.1.1. Đặc điểm giáo viên và tình hình giảng dạy
Tên trường
Số lượng GV
Trình độ ĐH
Số lượng GV
Kinh nghiệm giảng
Nam
Nữ
dạy trên 5 năm
SC
9
9
3
6
7
BS
6
6
4
2
6
Giáo viên ở cả hai trường trên đều là giáo viên tốt nghiệp trình độ đại học, có
nhiều năm công tác và giảng dạy, một số có trình độ thạc sĩ nên có nhiều kinh
nghiệm giảng dạy.
Cơ sở vật chất ở hai trường được trang bị tương đối đầy đủ, có phòng thí nghiệm
và được trang bị đầy đủ các bộ thí nghiệm tuy nhiên các phương tiện hỗ trợ giảng dạy
còn bị hạn chế. Phương pháp giảng dạy chủ yếu là phương pháp truyền thụ một chiều,
92
các PPDH tích cực đã được chú ý nhưng chưa được vận dụng thường xuyên.
Trong các giờ bài tập thì chủ yếu GV chữa các bài tập trong SGK và SBT, GV
gọi HS lên bảng chữa bài hoặc tự chữa cho học sinh, rất ít mở rộng bài toán. Ða số
là chữa bài toán định lượng. Các bài tập định tính chưa được chú ý đúng mức.
3.4.1.2. Đặc điểm của học sinh
Đa số HS gặp khó khăn trong việc phân tích hoặc giải thích một hiện tượng vật
lí, chỉ coi giải bài toán vật lí như một bài toán đại số thông thường, ít hoặc không
quan tâm tới ý nghĩa vật lí của kết quả tìm được.
Nhiều HS chủ yếu chỉ học những gì cô cho ghi trong vở, phần in đậm trong
SGK, chỉ làm những bài tập thầy cô giao về nhà.
Khả năng vận dụng lý thuyết vào thực tiễn là yếu.
Chất lượng học tập môn vật lí(%)
Số lượng
Dân tộc ít
HS
người(%)
Khá, giỏi
TB
Yếu, kém
SC
130
10
48
38,7
13,3
BS
130
13
40
43,3
16,7
Tên trường
Bảng 3.1: Đặc điểm học sinh
3.4.2. Phương pháp thực nghiệm:
- Điều tra, khảo sát tình hình cụ thể cơ sở vật chất, phòng thí nghiệm, trình độ
của học sinh và các vấn đề liên quan đến công tác giảng dạy thông qua việc: Trao
đổi với BGH, GV chủ nhiệm, GV dạy Vật lí, trao đổi trực tiếp với học sinh, sử dụng
phiếu phỏng vấn GV và HS.
- Lớp TN: GV cộng tác tiến hành giảng dạy theo giáo án theo đúng tinh thần
mà người thực hiện đề tài biên soạn.
- Lớp ĐC: GV tiến hành giảng dạy theo cách thông thường mà họ vẫn sử dụng.
- Quá trình dạy học ở hai lớp ĐC và TN có sự tham gia của người thực hiện đề
tài. Kết thúc quá trình thực nghiệm, HS làm một bài kiểm tra ( xem phụ lục I ). Với
các kết quả thu được, chúng tôi tiến hành phân tích và đánh giá sơ bộ tính khả thi
của đề tài.
3.4.3. Phương pháp đánh giá
Để đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm, chúng tôi đã lượng hóa một số tiêu
chuẩn cụ thể như sau:
93
3.4.3.1. Đánh giá tính tích cực, sáng tạo của HS trong giờ học
Để đánh giá những đặc trưng này, chúng tôi căn cứ vào việc quan sát thái độ, hành
động và sự hoàn thành nhiệm vụ của các em trong quá trình học tập cụ thể như sau:
- Số HS vận dụng kiến thức đã học để giải thích các hiện tượng liên quan trong
thực tế.
- Tinh thần, thái độ học tập như: sự tập trung, sự tự giác…
- Số lượt HS tham gia phát biểu ý kiến, phát vấn, thảo luận…
- Khả năng phân tích, tổng hợp, dự đoán, đề xuất các phương án giải quyết vấn đề.
- Chất lượng các câu trả lời của học sinh tham gia xây dựng kiến thức của bài
học. Hiểu và vận dụng kiến thức của bài học ngay trên lớp.
- Sự vận dụng kiến thức đã học vào giải thích các hiện tượng trong đời sống và kĩ
thuật.
Việc so sánh các năng lực đó của học sinh sẽ biết được mức độ tích cực,sáng
tạo của học sinh, từ đó đánh giá được mặt định tính của một tiết học.
3.4.3.2. Đánh giá tính tích cực,sáng tạo của HS qua bài kiểm tra:
Để định lượng tính tích cực trong học tập của HS, chúng tôi căn cứ vào kết
quả cụ thể của các bài kiểm tra được thực hiện đồng bộ trên lớp thực nghiệm và lớp
đối chứng. Chúng tôi đã tiến hành đánh giá các bài kiểm tra của học sinh dựa theo
thang điểm 10, cách sắp xếp như sau:
- Loại giỏi: Điểm 9, 10
- Loại khá: Điểm 7, 8
- Loại trung bình: Điểm 5, 6
- Loại yếu: Điểm 3, 4
- Loại kém: Điểm 0, 1, 2
Từ kết quả kiểm tra của HS, bằng phương pháp thống kê xử lí và phân tích kết
quả thực nghiệm cho phép đánh giá chất lượng của việc dạy học. Qua đó kiểm tra
giả thuyết khoa học đã nêu ra.
* Yêu cầu chung về xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm
- Phân tích và xử lí kết quả định tính
+ Tập hợp các phiếu điều tra, tổng hợp các ý kiến trao đổi, chọn lọc một số
thông tin điển hình phản ánh các mục tiêu cần nghiên cứu.
- Phân tích và xử lí kết quả định lượng
94
1. So sánh chất lượng nắm vững kiến thức ở các lớp TN và ĐC thông qua phân
tích và xử lí kết quả các bài kiểm tra
+ Lập bảng thống kê điểm của ba bài kiểm tra trong quá trình thực nghiệm ở
các lớp thực nghiệm và đối chứng, tính phần trăm.
- Tính điểm trung bình: là tham số đặc trưng cho sự tập trung của số liệu.
nX
+ Lớp thực nghiệm: X   i i
nTN
nY
+ Lớp đối chứng: Y   i i
nĐC
- Phương sai S2 là độ lệch chuẩn: Là tham số đo mức độ phân tán của các số
liệu quanh giá trị trung bình cộng.
* Phương sai:

n
2
+ Nhóm TN: STN

ni X i  X
i 1

 n Y  Y 
n
2
2
+ Nhóm ĐC: S ĐC

nTN  1
i 1
2
i
i
nĐC  1
* Độ lệch chuẩn:
2
+Nhóm ĐC:  ĐC  S ĐC
2
+ Nhóm TN: TN  STN
- Hệ số biến thiên V: chỉ mức độ phân tán của các giá trị quanh giá trị trung bình.
+ Nhóm TN: VTN 
 TN
X
+ Nhóm ĐC: VĐC 
(%)
 ĐC
Y
(%)
- Tính hệ số Student (t) theo công thức:
ttt 
X  Y nTN .nĐC
S
nTN  nĐC
2. Lập bảng phân phối tần suất, vẽ đồ thị tần suất, biểu đồ xếp loại học tập, so sánh
và rút ra nhận xét.
3.4.3.3. Xây dựng ma trận đề kiểm tra - Đánh giá, thực nghiệm
95
MA TRẬN ĐỀ KIỂM TRA 1
Môn: Vật lý 15
(Thời gian kiểm tra: 15 phút)
Phạm vi kiến thức: các định luật chất khí và PTTT của khí lí tưởng
Đối tượng: HS trường ............................................................. tỉnh: Thái Nguyên
Phương án kiểm tra: trắc nghiệm
Cấp
độ
Mô tả yêu cầu cần đạt của nội
dung kiểm tra
(1)
(2)
- Phát biểu được nội dung các định
Cấp độ luật chất khí.
1
- Viết được biểu thức các định luật
chất khí.
-Nhận biết được các đẳng quá trình
Cấp độ - Vẽ được đồ thị biểu diễn các
2
đẳng quá trình.
Cấp độ
3
Cấp độ
4
- Giải được những bài tập đơn giản.
- Giải được bài toán về các định
luật chất khí và PTTT của khí lí
tưởng đòi hỏi phải vận dụng sáng
tạo các kiến thức.
Cộng
96
Câu hỏi, bài tập
TN
(3)
TL TS
(4) (5)
Thời
gian
(phút)
(6)
Điểm Tỷ lệ
số
%
(7)
(8)
4
4
2
2
20
4
4
3
4
40
1
1
4
2
20
1
1
6
2
20
10
10
15
10
100
MA TRẬN ĐỀ KIỂM TRA 2
Môn: Vật lý 10
(Thời gian kiểm tra:15 phút )
Phạm vi kiến thức: Cơ sở của nhiệt động lực học
Đối tượng: HS trường .............................. ………………tỉnh: Thái Nguyên
Phương án kiểm tra: trắc nghiệm + tự luận
Câu hỏi, bài tập Thời
Cấp
Mô tả yêu cầu cần đạt của
gian
nội dung kiểm tra
độ (1)
(2)
TN
TL
(3)
(4)
TS
Tỷ lệ
Điểm
%
(phút
(5) ) (6)
số
(7)
(8)
- Ghép nội dung ở cột bên trái
Cấp độ
với nội dung tương ứng ở cột
1
bên phải để thành một câu
1
1
2
2
20
3
3
3
4
40
1
1
4
2
20
1
1
6
2
20
1
6
15
10
100
có nội dung đúng
-Viết
Cấp độ
2
Cấp độ
được
biểu
thức
của
nguyên lí I cho các đẳng quá
trình.
-Vận dụng giải bài tập đơn giản
3
- Giải được những bài toán về
Cấp độ
nhiệt động lực học đòi hỏi phải
4
vận dụng sáng tạo các kiến thức.
Cộng
5
97
MA TRẬN ĐỀ KIỂM TRA 3
Môn: Vật lý 10
(Thời gian kiểm tra: 15 phút )
Phạm vi kiến thức: Sự chuyển thể của các chất.
Đối tượng: HS trường ...................................................... tỉnh: Thái Nguyên.
Phương án kiểm tra: trắc nghiệm + tự luận.
Câu hỏi, bài tập
Cấp
độ
Mô tả yêu cầu cần đạt của nội
dung kiểm tra
(1)
(2)
TN
TL
(3)
(4)
Thời
gian
Điểm
(phút)
TS
số
(5)
(6
(7)
- Ghép nội dung ở cột bên trái
Cấp độ
1
Cấp độ
2
Cấp độ
3
Cấp độ
4
Tỷ lệ
%
(8)
)
với nội dung tương ứng ở cột
bên phải để thành một câu có
1
1
2
2
20
3
3
3
4
40
1
1
4
2
20
1
1
6
2
20
1
6
15
10
100
nội dung đúng
-Nêu được các đặc điểm của sự
bay hơi, áp suất hơi khô và áp
suất hơi bão hòa, nhiệt ðộ sôi.
-Giải thích được một số hiện
tượng diễn ra trong tự nhiên.
- Giải được những bài toán về
nhiệt động lực học đòi hỏi phải
vận dụng sáng tạo các kiến thức.
Cộng
5
3.4.4. Tiến hành:
3.4.4.1. Chọn đối tượng TNSP
Chúng tôi tiến hành chọn các lớp TN và ĐC ở khối 10 của hai trường THPT
Sông Công và THPT Bắc Sơn có số lượng học sinh và chất lượng học tập tương
đương nhau. Cụ thể được thể hiện qua bảng sau:
Chất lượng học tập(%)
Khá
TB
49
37,5
44,5
32,5
Trường
Nhóm
Sĩ số
THPT
SC
TN1
ĐC1
48
44
Giỏi
8,5
10,5
THPT
TN2
48
5,5
45
34,5
15
BS
ĐC2
43
7,5
47,5
32,5
12,5
Bảng 3.2: Chất lượng học tập
98
Yếu
5
12,5
3.4.4.2. Chọn bài giảng
Chúng tôi đã lựa chọn các bài tập, xây dựng và thiết kế phương án giảng dạy
qua ba bài đã thiết kế để TNSP.
Bài soạn số 1: Bài tập “Các định luật chất khí và phương trình trạng thái của
khí lí tưởng”.
Bài soạn số 2: Bài tập “ Cơ sở của nhiệt động lực học”.
Bài soạn số 3: Bài tập “Sự chuyển thể của các chất”
Việc chọn nội dung dạy thực nghiệm xuất phát từ những lí do sau:
+ Khác với chương trình vật lí ở trung học cơ sở, chương tŕnh vật lí ở THPT
với lượng kiến thức nhiều hơn, khó hơn và phương pháp học cũng khác. Do đó
chúng tôi muốn hình thành cho HS kĩ năng giải một bài tập vật lí.
+ Phần “Nhiệt học” với nhiều khái niệm, định luật quan trọng và có nhiều ứng
dụng trong đời sống và trong kĩ thuật.
+ Chúng tôi tiến hành xây dựng và lựa chọn bài tập xuất phát từ thực tiễn, rất
gần gũi với HS, đó là những bài tập cơ bản mà khi giải nó HS sẽ hình thành được
phương pháp giải cho một lớp các bài tập cùng dạng, rèn được các kĩ năng giải một
bài tập vật lí như phân tích, tổng hợp, so sánh… ngoài ra các dữ kiện của bài toán
cho phép chúng ta mở rộng thành các bài toán khó hơn đòi hỏi học phải tích cực,
sáng tạo trong tư duy.
+ Đó là những bài tập gắn liền với nhiều ứng dụng trong cuộc sống và kĩ thuật.
3.4.4.3. Giáo viên cộng tác
-Các lớp thực nghiệm và đối chứng ở trường THPT Bắc Sơn do giáo viên
Nguyễn (giáo viên vật lí trường THPT Bắc Sơn) giảng dạy.
- Các lớp thực nghiệm và đối chứng ở trường THPT Sông Công do giáo viên
Ngô Thượng Hạnh và tác giả đề tài (giáo viên vật lí trường THPT Sông Công)
giảng dạy.
3.4.4.4. Thời gian cộng tác
Chúng tôi đã thống nhất nhóm thực nghiệm bố trí 3 tiết dạy thực nghiệm tập
trung chủ yếu hướng dẫn học sinh giải bài tập định tính và bài tập định lượng vào
các thời điểm sau:
+ Sau khi học xong “Các định luật chất khí và phương trình trạng thái của khí
99
lí tưởng”.
+ Sau khi học xong “Nguyên lí I và nguyên lí II nhiệt động lực học”.
+ Sau khi học xong chương “Sự chuyển thể của các chất”
3.5. Kết quả và xử lí kết quả TNSP
3.5.1. Quan sát các biểu hiện của mức độ tích cực, sáng tạo của HS.
* Lớp ĐC: GV dạy kiến thức cho HS dưới dạng thông báo, tái hiện lại những
kiến thức đã học, HS ít tham gia vào quá trình xây dựng kiến thức mới, không có sự
trao đổi, tranh luận, các ý kiến cá nhân không được đề cập. Cách dạy học như thế
không phát huy được hoạt động nhận thức tự chủ, tích cực của HS, không kích thích
được hoạt động tư duy phát triển. HS thường bị động trong quá trình lĩnh hội kiến
thức mới.
* Lớp TN: GV đó tạo ra được các tình huống trong học tập, làm xuất hiện
những vấn đề mới chứa đựng những mâu thuẫn, tạo động cơ, hứng thú tìm tòi ở HS.
Bằng những câu hỏi gợi mở, HS hào hứng tham gia vào việc đi tìm các phương án
giải quyết vấn đề. HS nhận thức rõ về mối quan hệ định lượng, định tính giữa các
đại lượng. Mức độ tích cực, sáng tạo của HS ngày càng tăng theo từng tiết học,
thông qua việc chủ động đưa ra ý kiến của riêng mình, phán đoán các hiện tượng
xảy ra chính xác và hiệu quả hơn.
3.5.2. Kết quả thực nghiệm bài 1
Sau khi hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập về “Các định luật chất
khí và phương trình trạng thái của khí lí tưởng”, chúng tôi tiến hành làm bài kiểm
tra 15 phút số 1 cùng một đề ở cả hai lớp đối chứng và thực nghiệm. Kết quả cụ thể
thu được như sau:
3.5.2.1.Bảng điểm thực nghiệm lần 1- bài kiểm tra số 1
Nhóm Trường
TN
ĐC
Điểm
Sĩ
số
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
SC
48
0
0
2
3
4
8
16
8
4
3
0
BS
48
0
1
2
3
5
8
17
5
4
3
0
SC
44
0
1
2
3
9
12
10
4
2
1
0
BS
43
0
1
2
4
7
11
12
3
2
1
0
Bảng 3.3: Điểm kiểm tra lần 1
100
Giá trị TB của TN: X = 5,729
Giá trị TB của ĐC: Y = 5,069
3.5.2.2.Bảng xếp loại học tập lần 1 - Bài kiểm tra số 1
Nhóm
TN
ĐC
Số HS
96
%
87
%
Kém
0→2
5
5,2
6
6,9
Yếu
3→4
15
15,63
23
26,44
Khá
7→8
21
21,88
11
12,64
Giỏi
9→10
6
6,25
2
2,3
TN
ni(Xi- X )2
0
22,363
55,622
44,685
26,904
8,503
2,424
21,0007
41,26
64,197
0
ĐC
ni(Yi- Y )2
0
33,114
37,675
29,965
18,284
0,1095
19,069
26,101
34,363
30,906
0
TB
5→6
49
51,04
45
51,72
Bảng 3.4: Bảng xếp loại học tập lần 1
3.5.2.3.Biểu đồ xếp loại học tập lần 1
(%)
Hình 3.1 Biểu đồ xếp loại học tập lần 1
3.5.2.4. Bảng phân phối tần xuất lần 1
Điểm
Xi(Yi)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Tổng
TN (Xi)
ni
0
1
4
6
9
16
33
13
8
6
0
96
ωi
0
0,0104
0,042
0,0625
0,094
0,167
0,344
0,135
0.083
0,0625
0
ĐC(Yi)
ni
0
2
4
7
16
23
22
7
4
2
0
87
ωi
0
0,023
0,046
0,0804
0,184
0,264
0,253
0,0804
0,046
0,023
0
Bảng 3.5:Bảng phân phối tần xuất lần 1
101
3.5.2.5 Đồ thị tần xuất lần 1
W(%)
Hình 3.2: Đồ thị tần xuất lần 1
3.5.2.6. Tính các tham số thống kê
+ Điểm trung bình:
 n X
n
2
+ Phương sai: STN

i 1
i
X
i
2
nTN  1
n Y  Y 
n
2
S ĐC


i 1
 3,02
2
i
i
nĐC 1
 2,67
2
+ Độ lệch chuẩn: TN  STN
 1,74
2
 ĐC  SĐC
 1,63
+ Hệ số biến thiên V: VTN 
VĐC 
TN
X
 ĐC
Y
 30,37%
 32,16%
+ Hệ số student:
ttt 
X  Y nTN .nĐC
 2,643
S
nTN  nĐC
Tra bảng phân phối student ta có ứng với ∝ = 0,05; k = nTN + nĐC -2, ta có tlt = 1,61.
Vậy ttt > tlt nên giá trị của hệ số student tính toán được với độ tin cậy đạt 95% điều
này chứng tỏ sự khác nhau giữa các giá trị trung bình tính được qua bài kiểm tra lần
102
1 là thực chất, có ý nghĩa với mức ý nghĩa là 0,05.
3.5.3. Kết quả thực nghiệm lần 2
3.5.3.1. Bảng điểm thực nghiệm lần 2 - Bài kiểm tra số 2
Nhóm
TN
ĐC
Trường
Sĩ số
SC
Điểm
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
48
0
0
1
3
3
11
14
9
4
2
1
BS
48
0
0
2
4
5
8
16
6
4
3
0
SC
44
0
1
2
2
7
14
11
4
2
1
0
BS
43
0
1
4
3
8
11
11
3
2
0
0
Bảng 3.6: Bảng điểm kiểm tra lần 2
Giá trị TB của TN: X = 5,813
Giá trị TB của ĐC: Y = 5,011
3.5.3.2. Bảng xếp loại học tập lần 2 - Bài kiểm tra số 2
Nhóm
TN
ĐC
Số HS
Kém
Yếu
TB
Khá
Giỏi
0→2
3→4
5→6
7→8
9→10
96
3
15
49
23
6
%
3,13
51,04
23,96
6,24
87
8
20
47
11
1
%
9,2
23
54,02
12,64
1,14
15,63
Bảng 3.7: Bảng xếp loại học tập lần 2
103
3.5.3.3.Biểu đồ xếp loại học tập lần 2
W(%)
Hình 3.3 Biểu đồ xếp loại học tập lần 2
3.5.3.4.Bảng phân phối tần xuất lần 2
Điểm
TN (Xi)
ĐC(Yi)
TN
ĐC
Xi(Yi)
ni
ωi
ni
ωi
ni(Xi- X )2
ni(Yi- Y )2
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
2
0,023
0
32,176
2
3
0,031
6
0,069
43,617
54,397
3
7
0,073
5
0,057
55,391
20,221
4
8
0,083
15
0,172
26,296
15,332
5
19
0,198
25
0,287
12,558
0,003
6
30
0,313
22
0,253
1,049
21,519
7
15
0,156
7
0,0805
21,135
27,693
8
8
0,083
4
0,046
38,264
35,736
9
5
0,052
1
0,011
50,785
15,912
10
1
0,0104
0
0
17,531
0
Tổng
96
87
Bảng 3.8:Bảng phân phối tần xuất lần 2
104
3.5.3.5.Đồ thị tần xuất lần 2
W(%)
Hình 3.4: Đồ thị tần xuất lần 2
3.5.3.6.Tính các tham số thống kê
+ Điểm trung bình:
n X
n
2
+ Phương sai: STN

i
i 1
X
i
2
 2,807
nTN 1
 n Y  Y 
n
2
SĐC


i 1
2
i
i
nĐC  1
 2,593
2
+ Độ lệch chuẩn: TN  STN
 1,68
2
 ĐC  SĐC
 1,61
+ Hệ số biến thiên V: VTN 
VĐC 
TN
X
 ĐC
Y
 28,9%
 32,13%
+ Hệ số student:
ttt 
X  Y nTN .nĐC
 3,3
S
nTN  nĐC
Tra bảng phân phối student ta có ứng với
 = 0,05; k = nTN+ nĐC - 2, ta có tlt = 1,61.
Vậy ttt > tlt nên giá trị của hệ số student tính toán được với độ tin cậy đạt 95% điều
105
này chứng tỏ sự khác nhau giữa các giá trị trung bình tính được qua bài kiểm tra lần
2 là thực chất, có ý nghĩa với mức ý nghĩa là 0,05.
3.5.4.1.Bảng điểm thực nghiệm lần 3 - Bài kiểm tra số 3
Nhóm Trường Sĩ số
TN
ĐC
Điểm
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
SC
48
0
0
0
3
3
13
15
6
5
2
1
BS
48
0
0
2
3
3
12
14
7
5
1
1
SC
44
0
1
1
4
5
13
10
5
3
2
0
BS
43
0
2
3
6
6
12
7
3
2
1
1
Bảng 3.9: Bảng điểm kiểm tra lần 3
Giá trị TB của TN: X = 5,865
Giá trị TB của ĐC: Y = 5,115
3.5.4.2.Bảng xếp loại học tập lần 3-Bài kiểm tra số 3
Số HS
Nhóm
TN
ĐC
Kém
Yếu
TB
Khá
Giỏi
0→2
3→4
5→6
7→8
9→10
96
2
12
54
23
5
%
2,08
12,5
56,25
23,96
5,21
87
5
18
47
13
4
%
5,75
20,69
54,02
14,94
4,6
Bảng 3.10: Bảng xếp loại học tập lần 3
3.5.4.3.Biểu đồ xếp loại học tập lần 3
(%)
Hình 3.5 Biểu đồ xếp loại học tập lần 3
106
3.5.4.4. Bảng phân phối tần xuất lần 3
Điểm
TN (Xi)
ĐC(Yi)
TN
ĐC
Xi(Yi)
ni
ωi
ni
ωi
ni(Xi- X )2
ni(Yi- Y )2
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
3
0,034
0
50,8
2
2
0,021
4
0,046
29,876
38,813
3
6
0,0625
10
0,115
49,249
44,732
4
6
0,0625
11
0,126
20,869
13,675
5
25
0,260
25
0,287
18,706
0,331
6
29
0,302
17
0,195
0,529
13,315
7
13
0,135
8
0,092
16,747
28,426
8
10
0,104
5
0,057
45,582
41,616
9
3
0,031
3
0,034
29,485
45,280
10
2
0,021
1
0,011
34,196
23,863
Tổng
96
87
Bảng 3.11:Bảng phân phối tần xuất lần 3
3.5.4.5.Đồ thị tần xuất lần 3
W(%)
Hình 3.6: Đồ thị tần xuất lần 3
107
3.5.4.6.Tính các tham số thống kê
+ Điểm trung bình:
 n X
n
2
+ Phương sai: STN

i 1
i
X
i
2
 n Y  Y 
i 1
 2,58
nTN  1
n
2
SĐC


2
i
i
nĐC  1
 3,5
2
+ Độ lệch chuẩn: TN  STN
 1,61
2
 ĐC  SĐC
 1,87
+ Hệ số biến thiên V: VTN 
VĐC 
TN
X
 ĐC
Y
 27,45%
 36,56%
+ Hệ số student:
ttt 
X  Y nTN .nĐC
 2,914
S
nTN  nĐC
Tra bảng phân phối student ta có ứng với  = 0,05; k = nTN+ nĐC - 2, ta có tlt = 1,61.
Vậy ttt > tlt nên giá trị của hệ số student tính toán được với độ tin cậy đạt 95%
điều này chứng tỏ sự khác nhau giữa các giá trị trung bình tính được qua bài kiểm
tra lần 3 là thực chất, có ý nghĩa với mức ý nghĩa là 0,05.
3.6. Đánh giá chung:
Căn cứ trên kết quả TNSP chúng tôi đưa ra nhận xét sau:
- Mức độ tích cực, sáng tạo trong hoạt động nhận thức của học sinh khối thực
nghiệm cao hơn học sinh khối đối chứng cụ thể:
+ Những biểu hiện bên ngoài của tính tích cực ở khối thực nghiệm rõ nét hơn
khối đối chứng.
+ HS nhóm thực nghiệm ham tìm tòi giải quyết nhiệm vụ và vấn đề hơn.
- Chất lượng học tập nhóm thực nghiệm cao hơn nhóm đối chứng.
+ Các giá trị điểm trung bình của nhóm TN (5,729;5,813;5,865) luôn có giá trị
lớn hơn giá trị TB của nhóm ĐC (5,069;5,011;5,115) và cao dần lên qua các bài
kiểm tra.
108
+ Qua bảng xếp hạng cho thấy điểm khá, giỏi ở nhóm thực nghiệm cũng cao
hơn nhóm đối chứng đặc biệt điểm yếu kém ở nhóm thực nghiệm ít hơn rất nhiều so
với nhóm đối chứng.
+ Các tham số thống kê: Phương sai (S2), độ lệch chuẩn (δ), hệ số biến thiên
của nhóm thực nghiệm luôn nhỏ hơn nhóm đối chứng. Nghĩa là độ phân tán về điểm
số xung quanh giá trị trung bình của nhóm đối chứng là nhỏ.
+ Hệ số student tính được từ thực tế luôn lớn hơn giá trị lí thuyết tra trong
bảng. Điều này khẳng định các giá trị điểm số của nhóm thực nghiệm hoàn toàn có
nghĩa chứ không phải là ngẫu nhiên.
109
KẾT LUẬN CHƯƠNG III
Chúng tôi đã trình bày chi tiết quá trình TNSP và xử lí kết quả, qua đó phân
tích đánh giá tính tích cực, sáng tạo của HS qua các biểu hiện trong giờ học và qua
các kết quả bài kiểm tra. Từ những kết quả đạt được tôi nhận thấy:
+ Hệ thống bài tập đã xây dựng là phù hợp, tạo điều kiện cho HS vận dụng
kiến thức vào thực tiễn cuộc sống. Việc hướng dẫn và tổ chức cách giải các bài tập
phần “Nhiệt học” là khả thi, có tác dụng hình thành cho HS kĩ năng giải bài tập vật
lí nói chung và kĩ năng giải bài tập phần “Nhiệt học” , đã góp phần phát triển tính
tích cực và sáng tạo của học sinh.
+Trong các tiết thực nghiệm của chúng tôi, HS được chủ động, tích cực tham gia
vào hoạt động chiếm lĩnh tri thức và hoàn thành các nội dung học tập qua đó phát triển tư
duy sáng tạo, khả năng vận dụng tri thức vào thực tiễn cuộc sống và kỹ thuật.
Tuy nhiên, trong quá trình thực nghiệm chúng tôi còn tồn tại một số khó khăn như:
+ Chúng tôi thực nghiệm trong thời gian ngắn, phạm vi hẹp nên chưa phát huy
tối đa hiệu quả đến toàn bộ đối tượng học sinh, nhất là học sinh khá và giỏi.
+ Tốn nhiều thời gian so với phương pháp khác nên khó đảm bảo tiến độ dạy
học trên lớp.
110
KẾT LUẬN CHUNG
Sau khi thực hiện đề tài nghiên cứu, đối chiếu với mục đích và các nhiệm vụ
cần giải quyết của đề tài, tôi nhận thấy tuy trình độ năng lực còn hạn chế song
dưới sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của TS. Bùi Văn Thiện và sự cố gắng, nỗ
lực của bản thân, sự nhiệt tình cộng tác của đồng nghiệp, tôi đã hoàn thành nhiệm
vụ nghiên cứu đã đặt ra. Những kết quả thu được bao gồm:
1.Chúng tôi đã góp phần hoàn thiện cơ sở lý luận về các quan điểm dạy học,
khái niệm hoạt động dạy, học Vật lý, một số chiến lược dạy học phát huy tính tích
cực, sáng tạo của học sinh,việc phát huy tính tích cực trong dạy học. Các khái
niệm như tích cực, sáng tạo, các phương pháp dạy học nâng cao chất lượng học tập
của HS đã được trình bày và phân tích cụ thể. Thực trạng dạy học Vật lí ở một
số trường phổ thông đã được khảo sát, điều tra thu được các dữ liệu cần thiết phục
vụ cho đề tài. Từ đó đã vận dụng để làm sáng tỏ thêm lý thuyết hoạt động dạy và
học theo hướng phát huy tính tích cực của HS; GV là người tổ chức chỉ đạo,
hướng dẫn, giúp đỡ cho HS tham gia vào quá trình tìm tòi, giải quyết vấn đề, tạo
điều kiện phát triển hoạt động nhận thức, tích cực, sáng tạo cho HS.
2. Nghiên cứu thực tiễn việc dạy học vật lý ở 2 trường THPT để thấy mục đích
học không chỉ đơn thuần là lĩnh hội, nắm vững kiến thức mà còn hình thành và phát
triển ở HS biết cách sử dụng kiến thức, vận dụng kiến thức vào thực tế.
3. Dựa vào cơ sở lý luận và thực tiễn của việc vận dụng các chiến lược dạy học
để phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh, chúng tôi đã xây dựng tiến trình dạy
học một số dạng bài tập phần “Nhiệt học” vật lý 10 THPT ban cơ bản.
4. Quá trình TNSP chứng tỏ tính khả thi của tiến trình dạy học đã soạn
thảo, HS đã tích cực chiếm lĩnh các kiến thức,hăng hái thảo luận để giải quyết các
tình huống học tập. Do đó việc tổ chức hoạt động dạy học trong từng tiết học vật lý
đã đem lại hứng thú cho HS, năng lực vận dụng kiến thức của HS không những
được nâng cao mà còn thực hiện tốt các mặt giáo dục khác trong nhiệm vụ và mục
tiêu của dạy học vật lý.
5. Do điều kiện về thời gian, chúng tôi chỉ TN được 3 bài soạn, tiến hành
TN với số lượng HS tham gia còn hạn chế. Để đánh giá chính xác hiệu quả của
đề tài chúng tôi sẽ tiếp tục phát triển ở các bài học tiếp theo trong chương trình
vật lý phổ thông, soạn thảo và TN trên diện rộng để áp dụng một cách đại trà.
Đề tài đã hoàn thành nhiệm vụ nghiên cứu và đạt được mục đích đề ra.
111
* Qua nghiên cứu đề tài, chúng tôi có một số đề xuất, kiến nghị:
- Để vận dụng tốt các chiến lược dạy học phát huy tính tích cực, sáng tạo
của HS vào dạy học vật lý, GV vật lý phải được bồi dưỡng tốt do đó cần phải đưa
những cơ sở lý luận về các chiến lược dạy học phát huy tính tích cực, sáng tạo
của HS vào chương trình đào tạo và bồi dưỡng cho GV.
- GV THPT phải được bồi dưỡng,tham dự các lớp tập huấn thường xuyên, coi
trọng các phương pháp dạy học phát huy tính tích cực, sáng tạo của HS, vận dụng
thường xuyên và phối hợp có hiệu quả các PPDH trong từng bài học vật lý để nâng
cao chất lượng bài học.
112
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.Trần Thị Tuyết Anh (2007), Đánh giá và đo lường kết quả học tập, NXB
Đại học sư phạm.
2. Lương Duyên Bình (chủ biên),Bùi Gia Thịnh, Vũ Quang,Nguyễn Xuân
Chi, Tô Giang,Trần Chí Minh (2007), Vật lí 10, NXB Giáo dục.
3. Lương Duyên Bình (chủ biên),Bùi Gia Thịnh, Vũ Quang,Nguyễn Xuân
Chi, Tô Giang,Trần Chí Minh (2007), Sách bài tập Vật lí 10,NXB Giáo dục.
4. Dương Trọng Bái, Đàm Trung Đồn (1999),Bài tập vật lí phân tử và nhiệt
học, NXB Giáo dục
5. Tô Văn Bình (2007), Phân tích chương trình vật lý phổ thông ,Giáo trình
SĐH đại học ĐHSP Thái Nguyên.
6. Tô Văn Bình (2010), Phát triển tư duy và năng lực sáng tạo trong dạy học
vật lý, Giáo trình đào tạo thạc sỹ , ĐHSP Thái Nguyên.
7. Đoàn Ngọc Căn (chủ biên), Đặng Thanh Hải, Vũ Đình Túy, Trịnh Thị Hải
Yến (2006),Bài tập chọn lọc vật lí 10,NXB Giáo dục
8.Đỗ Ngọc Đạt (2000), Bài giảng lí luận dạy học hiện đại, NXB Đại học
Sư Phạm Hà Nội.
9. Nguyễn Thanh Hải(2006), Bài tập định tính và câu hỏi thực tế vật lí
10,NXB Giáo dục.
10. Nguyễn Văn Hộ, Lí luận dạy học, NXB Giáo Dục (2002)
11. Nghiêm Xuân Hùng, GS.TS. Lâm Quang Thiệp (1995), Trắc nghiệm và
đo lường cơ bản trong giáo dục, NXB giáo dục.
12. Nguyễn Văn Khải (chủ biên), Nguyễn Duy Chiến, Phạm Thị Mai (2008),
Lí luận dạy học Vật lí ở trường phổ thông, NXB Giáo dục.
13. Nguyễn Văn Khải (2008), Những vấn đề cơ bản của lý luận dạy học Vật
lí, ĐHSP Thái Nguyên.
14.Nguyễn Văn Khải (2009), Vận dụng các phương pháp dạy học tích
cực trong dạy học vật lí ở trường trung học phổ thông, ĐHSP Thái Nguyên.
15. Vũ Thanh Khiết (chủ biên), Nguyễn Thanh Hải(2001), Bài tập định tính
và câu hỏi thực tế vật lí 10, NXB Giáo dục.
16. Vũ Thanh Khiết (1998), Bài tập cơ bản nâng cao vật lí 10, NXB Đại học
quốc gia Hà Nội
113
17. Vũ Quang, Lương Việt Thái, Bùi Gia Thịnh (2007), Kiểm tra đánh giá
kết quả học tập vật lí 11, NXB Giáo dục.
18. PGS. TS Phạm Xuân Quế (2007), Ứng dụng công nghệ thông tin trong
tổ chức hoạt động nhận thức vật lí tích cực, tự chủ và sáng sáng tạo, NXB Đại học
Sư phạm.
19. Nguyễn Đức Thâm, An Văn Chiêu, Vũ Đào Chỉnh, Phạm Hữu Tòng
(1983), Phương pháp giảng dạy vật lý trong các trường phổ thông ở Liên Xô và
cộng hoà dân chủ Đức, NXB Giáo dục.
20. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (1999), Tổ chức hoạt động
nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, NXB Đại học
quốc gia Hà Nội.
21. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2002),
Phương pháp dạy học Vật lí ở trường phổ thông, NXB Đại học sư phạm(2003).
22. Bùi Gia Thịnh (chủ biên), Nguyễn Xuân Chi, Tô Giang, Vũ Quang
(2006), Hướng dẫn làm bài tập và ôn tập vật lí 10, NXB Giáo dục
23. Phạm Hữu Tòng (2007), Dạy học Vật lí ở trường phổ thông theo định
hướng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo và tư duy khoa học,
NXB Đại học sư phạm.
24. Thái Duy Tuyên (1997), Những Vấn đề cơ bản của giáo dục hiện đại,
NXB Giáo dục.
25. Thái Duy Tuyên (2008), Phương pháp dạy học truyền thống và đổi
mới, NXB giáo dục.
26. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2005), Luật Giáo dục, NXB tư pháp.
114
PHỤ LỤC 1
PHIẾU PHỎNG VẤN GIÁO VIÊN VẬT LÍ
(phiếu này chỉ nhằm mục đích nghiên cứu khoa học, không dung để đánh giá giáo
viên. Rất mong nhận được những ý kiến xác đáng của các đồng chí)
THÔNG TIN CÁ NHÂN
Họ và tên:……………………………………Nam/nữ:………………..tuổi………
Nơi đang công tác hiện nay: Trường……………………………………………….
Số năm trực tiếp giảng dạy vật lí ở trường………………………năm…………….
Số lần được bồi dưỡng về chuyên môn, nghiệp vụ…………………………….lần..
NỘI DUNG PHỎNG VẤN
1.Trong các giờ lên lớp đồng chí thường sử dụng những phương pháp dạy học
nào?(thường xuyên: (+); đôi khi (-); Không sử dụng: (0)
- Diễn giảng - Minh họa

- Thuyết trình - Đàm thoại

- Dạy học nêu vấn đề

- Dạy học theo nhóm nhỏ

- Dạy học mô hình hóa

- Các phương pháp khác…………………………………………………………..
2.Theo đồng chí các yếu tố nào ảnh hưởng tới chất lượng học tập bộ môn vật lí:
(Đánh dấu + vào ô lựa chọn)
- Hoàn cảnh gia đình

- Môi trường xã hội

- Đặc điểm tâm lí, ngôn ngữ

- Giáo viên

- Sách giáo khoa, tài liệu tham khảo

- Cơ sở vật chất thí nghiệm

- Các yếu tố khác

3. Những tài liệu phục vụ giảng dạy vật lí mà đồng chí hiện có: Có (+) không (0)
- SGK

- Sách bài tập

- Sách hướng dẫn thí nghiệm

- Sách tham khảo về phương pháp dạy học mới

- Sách tham khảo về môn vật lí

- Sách giáo viên

- Sách hướng dẫn giải bài tập

4. Đồng chí thường sử dụng hình thức tổ chức giải bài tập nào trong các giờ lên
lớp?(Thường xuyên: (+) ; Đôi khi: (-) ; Không sử dụng: (0))
- Giáo viên chữa bài, học sinh ghi chép

- Một học sinh chữa bài, giáo viên nhận xét, cả lớp chép

- Giáo viên nêu bài toán cho học sinh tự suy nghĩ làm bài

- Giáo viên tổ chức cho cả lớp thảo luận, phân tích để giải bài toán

5. Theo đồng chí, mục đích chính của giờ bài tập là: (Đồng ý: (+))
- Chữa được nhiều bài tập

- Củng cố, khắc sâu kiến thức lí thuyết và vận dụng giải bài tập

- Rèn luyện cho học sinh phương pháp giải bài tập

- Rèn kĩ năng giải bài tập vật lí

- rèn luyện ngôn ngữ vật lí

6. Trong giờ bài tập đồng chí thường sử dụng bài tập từ nguồn nào? Đồng ý: (+)
- Trong SGK

- Trong SBT

- Trong sách tham khảo

- Trong chuyên đề

- Từ internet

7. Trong giờ bài tập đồng chí thường kết hợp sử dụng đồ dùng dạy học nào?
(Thường xuyên: (+) ; Đôi khi: (-) ; Không sử dụng: (0))
- Phiếu học tập

- Tranh ảnh, hình vẽ minh họa

- Máy chiếu đa năng (Projector)

- Máy chiếu vật thể (Camera)

8. Theo đồng chí trong lớp đồng chí dạy:
- Số học sinh có khả năng tự lực vận dụng kiến thức để giải bài tập:
Ngay tại lớp…………………………………………..%
Ở nhà………………………………………………….%
- Số học sinh có khả năng nhưng phải có sự giúp đỡ của giáo viên
Ngay tại lớp……………………………………………%
Ở nhà ……………………………………………………%
- Số học sinh có sự hướng dẫn của giáo viên nhưng vẫn không có khả năng vận
dụng kiến thức để giải bài tập……………………………………….%
9. Đồng chí nhận thấy thái độ của học sinh trong giờ bài tập vật lí như thế
nào?(Đồng ý: (+); Có thể: (-); Không đồng ý: (0))
- Rất hăng hái, hứng thú với các giờ bài tập

- Không hăng hái bằng khi học lí thuyết

- Rất ngại học giờ bài tập

10. Theo đồng chí nguyên nhân nào dẫn đến học sinh thiếu hứng thú trong các giờ
bài tập?(Đồng ý: (+); Có thể: (-); Không đồng ý: (0))
- Do học sinh chưa nắm vững kiến thức lí thuyết

- Do học sinh chưa thấy được ý nghĩa của các kiến thức trong đời sống

- Do thói quen ỷ lại, lười suy nghĩ

- Do kĩ năng phân tích, tổng hợp, so sánh, biện luận kém

-Do giáo viên chưa có phương pháp hợp lí

- Do các yếu tố tác động khác( gia đình, xã hội…)

11. Theo đồng chí những khó khăn của việc hướng dẫn học sinh giải các bài tập vật
lí nói chung, bài tập phần “Nhiệt học” nói riêng là gì?
………………………………………………………………………………………
…..
Những ý kiến khác về đề xuất của đồng chí đối với các cấp quản lí:
………………………………………………………………………………………
…..
Ngày…….tháng……..năm 20
Xin chân thành cảm ơn đồng chí
PHỤ LỤC 2
PHIẾU PHỎNG VẤN HỌC SINH
(Về việc học môn Vật lí nói chung và việc giải bài tập Vật lí nói riêng)
1.Họ và tên: .................................................................................................................
Trường .........................................................................................................................
2.Thành phần gia đình:(cán bộ, nông dân, tiểu thương) .............................................
3. Em có thích học môn Vật lí không?...............Tại sao .............................................
4. Kết quả học tập môn vật lí kì trước .........................................................................
5. Em có những tài liệu học tập nào phục vụ cho môn vật lí?
Có(+) Không(0)
-Sách giáo khoa

-Sách bài tập

-Sách hướng dẫn giải bài tập

-Các sách tham khảo khác

6. Em thường học vật lí theo cách nào?
Thường xuyên (+) Đôi khi (-) không (0)
-Học theo vở ghi

-Học theo SGK

-Học kết hợp vở ghi và SGK

-Học ở các nguồn khác

-Học thuộc lòng

-Học hiểu

-Học theo cách học bản thân

7. Khi làm bài tập vật lí em thường:
Đồng ý (+)
-Học lí thuyết song mới làm bài tập

-Vừa làm bài tập vừa xem lí thuyết

-Làm hết lần lượt từng bài

-Chỉ giải bài tập dễ

-Giải thêm các bài tập ngoài bài tập được giao


-Tự nghiên cứu và làm các bài tập trong sách tham khảo
8. Khi giải bài tập vật lí định lượng em gặp khó khăn nhất ở điểm nào?
Đồng ý (+)
-Không tóm tắt được đầu bài

-Không chú ý việc đổi đơn vị

-Nhớ lí thuyết nhưng không biết vận dụng

-Không xác định được phương hướng giải

9. Thời gian dành cho việc tự học môn vật lí.
Đồng ý (+)
-Ngày nào cũng học

-Học vào ngày hôm trước nếu hôm sau có môn vật

lí
-Chỉ học nếu giáo viên cho biết có giờ kiểm tra

-Chỉ học khi chuẩn bị kiểm tra học kì

-Thời gian dành cho một buổi học………………………………giờ/phút
10. Khi học môn vật lí em chỉ học. Đánh dấu (+) vào ô lựa chọn
-Lí thuyết

-Bài tập

-Cả lí thuyết cả bài tập

11.Khi làm bài tập vật lí em thường tự làm loại bài tập nào?
Đồng ý (+)
-Bài tập định tính

-Bài tập định lượng

-Cả hai loại

12. Khi gặp phải bài tập không giải được em sẽ làm gì?
Đồng ý (+)
-Đọc kĩ lại lí thuyết và tiếp tục suy nghĩ

-Thảo luận trao đổi với bạn bè

-Xem hướng dẫn giải

-Đợi giáo viên chữa rồi chép lại

13. Trong các giờ bài tập giáo viên có yêu cầu các em vận dụng các kiến thức vào
giải thích các hiện tượng trong thực tế không?
Đồng ý (+)
-Thường xuyên

-Thỉnh thoảng

-Không bao giờ

Ngày…….tháng…..năm 20…
Xin chân thành cảm ơn các em!
PHỤ LỤC 3
BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH
1. Định luật chất khí và phương trình trạng thái của khí lí tưởng
Câu 1: Hãy cho biết áp suất phụ thuộc như thế nào vào:
a, Thể tích riêng của khí
b, Mật độ phân tử khí
Trả lời:
a, Thể tích riêng V của khí là thể tích của một đơn vị khối lượng .
Nếu xét một đơn vị khối lượng khí thì biểu thức của định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt
viết là pV = hằng số. Vậy áp suất p tỉ lệ với thể tích riêng của khí.
b, Gọi N là số phân tử có trong thể tích V, mật độ phân tử khí là n  N (trong
V
đó N hằng số), theo đó n tỉ lệ nghịch với V, từ đó có thể suy ra rằng khi thể tích
không đổi, áp suất tỉ lệ thuận với phân tử khí.
Câu 2: Thừa nhận rằng số phân tử va chạm vào thành bình trong một đơn vị
thời gian tỉ lệ với mật độ phân tử.
Hãy giải thích định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt theo thuyết động học phân tử.
Trả lời: Theo thuyết động học phân tử, áp suất khí trong bình được tạo ra do
các phân tử khí va chạm với nhau và va chạm với thành bình. Khi số phân tử va
chạm với thành bình càng lớn thì áp suất càng tăng, nghĩa là áp suất p tỉ lệ thuận với
mật độ phân tử khí n.
Ở nhiệt độ không đổi, với một khối lượng khí xác định, mật độ phân tử (n) tỉ lệ
nghịch với thể tích khí V (V càng lớn thì n càng nhỏ). Vậy khi nhiệt độ không đổi,
với một khối lượng khí xác định, áp suất p và thể tích V tỉ lệ nghịch với nhau. Đó
chính là nội dung của định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt.
Câu 3: Khi chế tạo bóng đèn tròn (bóng điện) người ta phải nạp đủ khí trơ ở
nhiệt độ và áp suất thấp vào bóng. Vì sao phải làm như vậy?
Trả lời: Sở dĩ phải làm như vậy để khi bật đèn, nhiệt độ trong bóng đèn tăng
làm áp suất khí cũng tăng dần nhưng không vượt quá áp suất khí quyển. Khi đèn đã
sáng ổn định, nhiệt độ không tăng và áp suất khí cũng được giữ ổn định.
Câu 4: Biết khi nhiệt độ tăng thì vận tốc chuyển động nhiệt của phân tử nói
chung cũng tăng. Hãy giải thích định luật Sắc-lơ bằng thuyết động học phân tử.
Trả lời: Với thể tích không đổi, khi nhiệt độ tăng thì chuyển động nhiệt của
các phân tử tăng, số phân tử va chạm vào thành bình tăng và va chạm mạnh hơn làm
cho áp suất tăng theo.
Câu 5: Ngồi gần bếp than đang bắt đầu cháy, ta thường nghe những tiếng
“lách tách” cùng với những tia lửa bắn ra. Hãy giải thích tại sao?
Trả lời: Khi mới đun, nhiệt độ tăng làm cho không khí trong các thớ than nở
ra. Sự nở của không khí này làm cho than bị nứt và tạo ra tiếng “lách tách”, đồng
thời do than bị nứt mà các hạt than nóng đỏ bị bắn ra giống như các tia lửa.
Câu 6: Tại sao lốp ô tô bơm căng thường bị nổ trong lúc xe đang chạy trên
đường mà ít khi bị nổ khi xe đậu trong nhà để xe?
Trả lời: Khi chạy trên đường, do ma sát với đường và thời tiết nắng nóng mà
nhiệt độ ở các lốp xe tăng, kéo theo áp suất khí trong ruột xe tăng. Nếu áp suất tăng
cao đến một nào đó có thể làm nổ lốp xe. Nếu xe ở trong nhà để xe thì nhiệt độ ổn
định ở mức bình thường nên áp suất khí trong ruột xe không tăng và bánh xe không
bị nổ.
Câu 7: Trong y học có phương pháp chữa bệnh gọi là “giác”. Người ta hút
máu độc từ người bệnh ra bằng cách rạch một đường nhỏ trên da, sau đó úp chiếc
cốc thủy tinh có một mẩu bông tẩm cồn nhỏ đang cháy bên trong lên đó. Khi lửa
trong cốc tắt, máu độc được hút ra trừ vết cắt nhỏ trên da. Hãy giải thích nguyên tắc
vật lí của cách làm này.
Trả lời:Khi đốt bông tẩm cồn thả vào cốc, nhiệt độ trong cốc tăng, đẩy các
phân tử khí ra ngoài cốc để tăng thể tích khí. Khi úp cốc lên mặt da cũng là lúc lửa
trong cốc tắt, áp suất khí trong cốc giảm đáng kể sự chênh lệch áp suất khí trong cốc
và áp suất cơ thể người làm cho máu độc bị hút từ cơ thể ra ngoài.
2. Các nguyên lí nhiệt động lực học:
Câu 1: Thả một quả bóng cao su xuống đất, bóng bị nảy lên. Nhưng nếu bóng
bị thủng một lỗ thì nó không nảy lên được. Hãy giải thích vì sao?
Trả lời: Khi bóng cao su bị thủng, lúc va chạm với đất, không khí bị đẩy ra
ngoài bóng, nên nó không có sự tích lũy thế năng cần thiết làm bật quả bóng lên.
Câu 2: Sử dụng nguyên lí Paxcan, người ta chế tạo ra máy ép dùng chất lỏng.
Hỏi nếu thay chất lỏng bằng chất khí, máy có dùng được không? Hãy giải thích?
Trả lời: Vẫn dùng được nhưng hiệu suất rất thấp vì không khí chịu nén tốt,
phần lớn công thực hiện được dùng để nén bản thân khối khí. Trong khi đó, chất
lỏng ít chịu nén nên hiệu suất cao hơn.
Câu 3: Hai quả cầu kim loại giống nhau, một quả cầu treo bằng sợi dây, quả
kia đặt trên một giá đỡ. Xem giá đỡ và sợi dây không hấp thụ năng lượng. Hỏi
muốn nung nóng hai quả cầu đến cùng một nhiệt độ, quả cầu nào được truyền năng
lượng lớn hơn? (Coi điều kiện là như nhau)
Trả lời: Quả cầu đặt trên giá đỡ cần năng lượng nhiều hơn. Vì khi quả cầu giãn
nở (do nóng lên) trọng tâm của nó nâng cao lên một chút nên cần tiêu tốn một nhiệt
lượng nào đó đê thực hiện việc này.Trong khi đó, quả cầu treo, trọng tâm của nó
được hạ thấp, lúc đó một cơ năng nào đó đã biến thành nhiệt năng tương ứng. Do đó
để nung nóng đến cùng nhiệt độ, quả cầu treo cần năng lượng ít hơn.
Câu 4: Sự giãn đẳng nhiệt của chất khí chỉ có thể xảy ra khi ta cung cấp cho
khí một nhiệt lượng Q. Hãy giải thích tại sao phải như vậy?
Trả lời: Muốn nhiệt độ không đổi trong quá trình giãn nở khí, cần phải cung
cấp cho khối khí một nhiệt lượng tương đương với công dùng để làm giãn nở khối
khí đó.
Câu 5: Hãy chỉ ra trong động cơ tên lửa, đâu là bộ phận làm nóng, đâu là bộ
phận làm lạnh?
Trả lời: Buồng đốt là bộ phận làm nóng, môi trường ngoài là bộ phận làm lạnh.
Câu 6: Trong trường hợp nào, một khối khí khi lạnh đi tỏa ra một lượng nhiệt
nhỏ hơn lượng nhiệt đã dùng để nung nóng nó. Trường hợp này có mâu thuẫn với
định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng không?
Trả lời: Đó là trường hợp trong khi bị nung nóng, khối khí còn thực hiện công.
Điều này không mâu thuẫn với định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng.
Câu 7: Hiệu suất của một động cơ nhiệt lí tưởng sẽ là bao nhiêu nếu nó đồng
thời thực hiện công A và truyền cho nguồn lạnh một nhiệt lượng Q?
Trả lời: H 
A
Q A
Câu 8: Tại sao buồng đốt của một nồi hơi trong động cơ nhiệt lại không nóng
chảy, mặc dù trong buồng đốt có lúc nhiên liệu cháy ở nhiệt độ cao hơn so với nhiệt
độ nóng chảy của kim loại dùng để chế tạo nó?
Trả lời: Các thành bên ngoài của buồng đốt được làm lạnh bằng nước, nên
nhiệt độ của chúng không cao hơn nhiệt độ trong nồi hơi bao nhiêu.
3. Sự chuyển thể:
Câu 1: Ở các nước châu Âu (xứ lạnh) người ta thường dùng rượu để làm
nhiệt kế mà ít khi dùng thủy ngân. Hãy giải thích tại sao?
Trả lời: Ta biết rằng nhiệt độ đông dặc của nhiệt độ là -1170C , còn thủy ngân
là -390C. Nếu nhiệt độ hạ thấp (thường xảy ra ở các nước xứ lạnh) thì thủy ngân sẽ
bị đông đặc và không thể đo nhiệt độ bằng nhiệt kế thủy ngân được.
Câu 2: Trong kĩ thuật vũ trụ, người ta phải chế tạo vỏ tàu vũ trụ,vỏ tên lửa
bằng những loại hợp kim loại đặc biệt có tính chất chịu nóng tốt. Tại sao người ta
phải làm như vậy mà không dùng các kim loại thông thường như sắt, đồng, kẽm ...
Trả lời: Khi chuyển động, do nhiều nguyên nhân khác nhau mà vỏ tàu vũ trụ
hay vỏ tên lửa có nhiệt độ rất cao, nếu nhiệt độ nóng chảy của kim loại làm vỏ tàu
nhỏ thì vỏ tàu sẽ bị nóng chảy. Các hợp kim làm vỏ tàu được chế tạo với công nghệ
cao nên có nhiệt độ nóng chảy rất lớn, nó có thể chịu được nhiệt độ khá cao mà
không bị nóng chảy.
Câu 3: Hãy tìm hiểu và cho biết trình tự công việc khi người ta đức một cái
tượng bằng đồng.
Trả lời:Trình tự: Nấu chảy đồng kim loại (hóa lỏng) - Rót vào khuôn - Làm
nguội cho đồng đông đặc lại.
Câu 4: Khi đặt trong ngăn lạnh của tủ lạnh thì nước đá không tan, nhưng khi
đem ra ngoài thì nước đá sẽ tan thành nước. Sự khác nhau giữa không khí bên trong
và bên ngoài tủ lạnh có gì khác khác nhau?
Trả lời:Không khí bên trong tủ lạnh luôn được duy trì ở 00C hoặc thấp hơn,
còn không khí bên ngoài tủ lạnh có nhiệt độ cao hơn.
Câu 5:Trong việc hàn các chi tiết máy bằng thép, đôi khi người ta dùng que
hàn bằng đồng, nhưng không thể hàn các chi tiết đồng bằng que hàn thép được. Hãy
giải thích tại sao?
Trả lời: Nhiệt độ nóng chảy của thép là 14000C còn nhiệt độ nóng chảy của
đồng là 10830C. Nếu dùng que hàn bằng thép để hàn các chi tiết bằng đồng thì khi
que hàn sắt nóng chảy thì chi tiết bằng đồng đã bị nóng chảy trước đó rồi!
Câu 6: Các nòng pháo thường làm bằng thép. Nhiệt độ nóng chảy của thép là
14000C. Khi thuốc nổ cháy, nhiệt độ trong rãnh nòng pháo có thể lên tới 36000C. Lẽ
ra nòng pháo sẽ bị nóng chảy, nhưng thực tế lại không xảy ra điều đó. Hãy giải
thích tại sao?
Trả lời: Thời gian thuốc nổ cháy rất ngắn, nhiệt độ của nòng pháo không kịp
nóng đến nhiệt độ nóng chảy của nó nên nòng pháo không bị nóng chảy ra khi bắn.
Câu 7: Trong phòng thí nghiệm, người ta đun hai cốc giống nhau đựng hai
lượng chất lỏng như nhau (loại chất lỏng là khác nhau), thấy thời gian cần thiết để
đun sôi chúng là khác nhau (trong cùng điều kiện đun). Hãy cho biết đại lượng nào
quyết định đến sự khác nhau đó?
Trả lời: Nhiệt độ sôi và nhiệt hóa hơi của các chất lỏng quyết định sự khác
nhau về thời gian đun sôi.
Câu 8: Trong công nghiệp thực phẩm (chẳng hạn như trong công nghệ sản
xuất đồ hộp) người ta cần nhiệt độ của nước cao hơn 1000C. Bằng chách nào có thể
thực hiện được việc này?
Trả lời: Nhiệt độ sôi của chất lỏng phụ thuộc vào áp suất trên mặt thoáng của
chất lỏng. Khi áp suất trên bề mặt thoáng của chất lỏng tăng thì nhiệt độ sôi cũng
tăng. Vì vậy muốn tăng nhiệt độ sôi của nước đến hơn 1000C thì phải làm tăng áp
suất trên mặt thoáng. Trường hợp này phải dùng bình đun thật kín và chắc để bình
có thể chịu được áp suất lớn.
Câu 9: Độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm tương đối của không khí sẽ thay đổi thế nào
nếu nhiệt độ tăng lên một chút?
Trả lời: Độ ẩm tuyệt đối không đổi và độ ẩm tương đối của không khí sẽ giảm.
Câu 10: Vào mùa hè, trong một ngày đêm, nếu độ ẩm tuyệt đối là không đổi
thì lúc nào độ ẩm tương đối của không khí là lớn nhất?
Trả lời: Vào khoảng 4 đến 5 giờ sáng khi đó nhiệt độ của không khí là thấp
nhất trong ngày.
Câu 11: Tại sao về mùa đông, trong những căn phòng có nhiều người ở thì trên
những tấm kính cửa sổ thường bị mờ đi và có thể có những giọt nước đọng trên đó?
Trả lời: Khi có nhiều người ở trong phòng, không khí trong phòng có nhiều hơi
nước, độ ẩm cao. Nếu hơi nước trong phòng gần đến bão hòa thì chỉ cần nhiệt độ chỗ
cửa kính hạ xuống một chút cũng sẽ làm cho hơi nước ngưng tụ lại. Đây chính là
nguyên nhân làm cho kính bị mờ đi và có thể có những giọt nước đọng trên kính.
Câu 12: Ở các nước tiên tiến, để làm quang mây, người ta thường cho máy
bay đi rắc ôxít cacbon rắn vào những đám mây. Còn để làm mưa nhân tạo, người ta
thường cho máy bay đi rắc tuyết cacbonic vào những đám mây. Hãy giải thích cơ sở
vật lí của các cách làm trên.
Trả lời: Thực ra ôxít cacbon rắn và tuyết cacbonic chỉ là một. Trên các tinh thể
ôxít cacbon rắn ở không gian bão hòa của những đám mây sẽ tạo thành những tinh
thể băng, chúng sẽ tan ra một cách nhanh chóng làm tan các đám mây, tất nhiên nếu
rơi xuống thì tạo thành mưa.
Câu 13: Vào mùa hè, thời tiết nóng nực, sống ở đâu ta sẽ có cảm giác dễ chịu
hơn: những nơi khô ráo hay những nơi có nhiều đầm lầy, sông, suối?
Trả lời: Sống ở những nơi khô ráo ta sẽ cảm thấy dễ chịu hơn. Nếu sống ở
những nơi có nhiều đầm lầy, sông, suối hơi nước bốc hơi lên sẽ làm cho độ ẩm
không khí tương đối lớn, mồ hôi bay hơi chậm và cơ thể con người sẽ nóng lên quá
mức, gây cảm giác nóng nực một cách khó chịu.
Câu 14: Khi những chiếc máy bay ở độ cao tương đối lớn, có lúc ta nhìn thấy
phía sau đuôi máy bay có những vệt trắng tồn tại tương đối lâu rồi mới tan dần ra.
Lẽ dĩ nhiên khi may, máy bay có phụt khói ra phía sau nhưng những vệt trắng này
không phải là khói. Vậy vệt trắng đó là gì? Hãy giải thích?
Trả lời: Khi bay, máy bay nhả ra những hạt khói, những hạt này trở thành
những tâm ngưng tụ, nếu điều kiện về áp suất và mật độ hơi nước thích hợp, nó sẽ
làm cho hơi nước ngưng tụ thành những vệt dài sau máy bay. Sau một thời gian tồn
tại, quá trình bay hơi làm cho vệt dài này dần tan ra.
Câu 15: Buổi sáng sớm ta thường thấy nhiều sương, nhưng vào những ngày
trời nóng nực thì buổi sáng hôm sau sẽ có nhiều sương hơn. Hãy giải thích vì sao?
Vào những đêm trời đầy mây thì buổi sáng hôm sau, trời có sương không? Tại sao?
Trả lời:Trong những ngày nắng nóng. Hơi nước bay lên từ sông hồ sẽ làm cho
độ ẩm tuyệt đối tăng lên.Vào những đêm trời đầy mây, các đám mây ngăn cản bức xạ
nhiệt của mặt đất nên nhiệt độ trên mặt đất giảm đi không đáng kể, điều đó làm cho
quá trình tạo thành sương khó thực hiện nên vào những ngày như thế trời rất ít sương.
Câu 16:Hãy giải thích:
a, Tại sao về mùa thu, sau khi Mặt Trời mọc, sương mù vẫn còn phủ trên mặt
sông khá lâu?
b, Tại sao về mùa thu, mây lại “thấp” hơn so với mùa hè?
Trả lời:
a, Vì độ ẩm tuyệt đối của không khí trên mặt sông bao giờ cũng lớn hơn độ ẩm
tuyệt đối của không khí trên mặt đất.
b, Về mùa thu, nhiệt độ thấp, hơi nước có thể ngưng tụ gần mặt đất hơn so với
mùa hè, vì vậy những đám mây về mùa thu dễ thấp hơn
PHỤ LỤC 4
BÀI TẬP ĐỊNH LƯỢNG
1.Các định luật chất khí và phương trình trạng thái của khí lí tưởng:
Bài 1: Một ống bơm xe đạp hình trụ có đường kính trong là 3cm. Người ta dùng
ngón tay bịt kín đầu vòi bơm và ấn pit-tông từ từ để nén không khí trrong ống bơm
sao cho nhiệt độ trong ống bơm luôn bằng nhiệt độ bên ngoài. Tính lực tác dụng lên
pit-tông khi thể tích của lượng không khí trong ống bơm giảm tới một phần tư thể
tích ban đầu. Lấy áp suất khí quyển bằng Pn = 105 Pa.
Đáp số: F  212 N
Bài 2: Hỏi phải chọn một bình có dung tích bằng bao nhiêu để nó có thể chứa được
8kg khí ôxi ở nhiệt độ 400C và áp suất 200 at?
Đáp số:V = 0,032 m3
Bài 3: Một bình dung tích 12 lít chứa đầy khí nitơ ở áp suất 8,1.106 N/m2 và nhiệt
độ 170C. Tính khối lượng của khí nitơ trong bình.
Đáp số: M  1,13 kg
Bài 4: Cho biết một lượng khí nitơ và một lượng khí ôxi ở cùng một nhiệt độ có
khối lượng như nhau. Hỏi áp suất của hai lượng khí này phải thỏa mãn điều kiện gi
để khối lượng riêng của chúng bằng nhau ?
Đáp số:
P1
8

P2
7
Bài 5: Một bình có dung tích 5 lít chứa đầy khí ôxi ở nhiệt độ 200C và áp suất 6.105
Pa. Khi nhiệt độ của bình tăng lên tới 300C, do van khóa của bình chứa không thật
kín nên đã có một phần khí ôxi bị thoát ra ngoài, nhưng áp suất trong bình vẫn
không thay đổi. Hãy tính khối lượng khí ô xi bị thoát ra ngoài.
Đáp số: M = 1,15g
Bài 6: Người ta dùng một chiếc bơm tay có ống bơm dài 50 cm và đường kính
trong 4 cm để bơm đều đặn 6,28 lít không khí vào trong một chiếc săm xe máy. Áp
suất trong săm xe lúc đầu bằng P0 = 1 at (áp suất khí quyển). Tính số lần bơm để áp
suất không khí trong săm xe bằng 4 at. Coi nhiệt độ của không khí trong săm xe là
không đổi.
Đáp số: n = 40
Bài 7: Một căn phòng có kích thước 6m x 5m x 4m. Lúc đầu không khí trong căn
phòng ở điều kiện chuẩn về áp suất và nhiệt độ. Sau đó, nhiệt độ của không khí
trong căn phòng này tăng lên 100C và áp suất là 78 cmHg. Tính thể tích của lượng
không khí đã thoát ra khỏi căn phòng và khối lượng không khí còn lại trong căn
phòng. Cho biết khối lượng riêng của không khí ở điều kiện chuẩn là P0 = 1,293
kg/m3.
Đáp số: V’ = 1,2 m3 , M  154 kg
2. Cơ sở của nhiệt động lực học:
Bài 1: Hơ nóng đẳng áp 2 mol khí ôxi cho tới khi nhiệt độ tăng thêm 500C. Cho
biết nhiệt dung riêng của khí ôxi trong quá trình đẳng áp là Cp = 917,5 J/ (kg.K).
Hãy tính:
a, Công do khối khí ôxi sinh ra.
b, Nhiệt lượng truyền cho khối khí ôxi.
c, Độ biến thiên nội năng của khối khí ôxi.
Đáp số: a, A’ = 831 J b, Q = 2936 J c, U = 2105 J
Bài 2: Người ta nung nóng 160g khí ôxi từ nhiệt độ 500C đến 600C. Tính nhiệt
lượng mà khối khí ôxi nhận dược và độ biến thiên nội năng của khối khí trong hai
quá trình sau đây:
a, Đẳng tích
b, Đẳng áp.
Cho biết nhiệt dung riêng của khí ôxi trong quá trình đẳng tích là C v = 658
J/(kg.K) và trong quá trình đẳng áp là Cp= 917,5 J/(kg.K).
Đáp số: a, U = Q  1,05.103J; b, Q  1468 J; U = 10525 J;
Bài 3: Người ta nung nóng đẳng áp 21g khí nitơ ở nhiệt độ 490C để thể tích
của khối khí này tăng gấp 1,5 lần. Nhiệt dung riêng của khí nitơ trong quá trình
đẳng áp là Cp = 1,04.103 J/(kg.K). Hãy tính:
a, Công do khối khí sinh ra.
b, Nhiệt lượng đã cung cấp cho khối khí.
c, Độ biến thiên nội năng của khối khí.
Đáp số: a, A’ = 2,0.103J; b, Q  3,5.103J;c, U  1,5.103J;
Bài 4: Một khối khí chứa trong một xilanh đặt thẳng đứng có pit-tông dịch
chuyển được. Tính công cần phải thực hiện để kéo pit-tông lên cao thêm một đoạn
bằng 10 cm. Coi rằng nhiệt độ của khối khí không thay đổi và trọng lượng của pittông không đáng kể. Cho biết áp suất của khí quyển là 1 at, diện tích của đáy pittông là 10cm2 và công do khối khí sinh ra trong quá trình này là 7,5 J
Đáp số: A= 2,31 J;
Bài 5: Một thác nước có độ cao 25m. Tính độ chênh nhiệt độ của nước ở chân
thác và của nước ở đỉnh thác. Coi rằng, toàn bộ cơ năng của dòng thác chuyển hoàn
toàn thành nhiệt làm nóng nước của dòng thác. Biết nhiệt dung riêng của nước c =
4,2.103 J/(kg.K). Lấy gia tốc rơi tự do g = 9,8 m/s2
Đáp số: t  0,050C.
Bài 6: Một vật khối lượng 1 kg trượt trên mặt phẳng nghiêng có độ dài 0,08 m
và hợp với mặt phẳng ngang góc 300. Ở đỉnh mặt phẳng nghiêng, vận tốc của vật
bằng không. Khi trượt tới chân mặt phẳng nghiêng, vận tốc của vật bằng 1,2 m/s.
Tính nhiệt lượng tỏa ra do ma sát giữa vật trượt với mặt phẳng nghiêng.
Đáp số: Q = 2,5 J.
Bài 7: Một ô tô chạy trên đoạn đường dài 50 km tiêu thụ hết 5,67 kg xăng.
Hãy xác định công suất của động cơ ô tô, nếu vận tốc của ô tô là 90 km/h và hiệu
suất của động cơ là 22%. Cho biết năng suất tỏa nhiệt của xăng là 45.106 J/kg.
Đáp số: P = 28 kW.
PHỤ LỤC 5
BÀI KIỂM TRA THỰC NGHIỆM
1.Đề kiểm tra 15 phút - số 1
Câu 1: Hệ thức nào sau đây không phù hợp với nội dung của định luật Sác-lơ?
A.
p
 hằng số.
T
B. p ~
C. p ~ T.
D.
1
.
T
p1
p
= 2.
T1
T2
Câu 2: Hệ thức nào sau đây không phù hợp với phương trình trạng thái của khí lí tưởng?
A.
pV
= hằng số.
T
C. pV ~ T.
B.
p1V1
pV
= 2 2.
T1
T2
D.
pT
= hằng số.
V
Câu 3: Hệ thức nào sau đây không phù hợp với quá trình đẳng áp?
A.
V
= hằng số
T
B. V ~
C. V ~ T.
D.
1
.
T
V1 V2
=
.
T1
T2
Câu 4: Hệ thức nào sau đây là của định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt?
A. p 1 V 2 = p 2 V 1 .
B.
p
= hằng số.
V
C. pV = hằng số.
D.
V
= hằng số.
p
Câu 5: Đường nào sau đây không biểu diễn quá trình đẳng nhiệt?
A.
p
0
V
B.
C.
D.
p
T
T
0
V
0
V
0
p
Câu 6: Đường biểu diễn nào sau đây không phù hợp với quá trình đẳng tích?
A.
B.
p
C.
p
0
V
- 273
D.
p
p
toC
0
0
V
0
T(K)
Câu 7: Đồ thị nào sau đây phù hợp với quá trình đẳng áp?
A.
B.
p
C.
p
0
T
D.
p
0
V
V
0
V
0
T
Câu 8: Đường biểu diễn nào sau đây không phải của đẳng quá trình?
A.
B.
p
C.
V
0
T
D.
p
0
T
p
0
V
0
Câu 9: Một lượng khí ôxi chứa trong bình kim loại có áp suất 1,5 atm. Người ta rút
từ từ 1/3 khối lượng ôxi ra ngoài thì áp suất khí trong bình là bao nhiêu? Coi nhiệt
độ khí không đổi.
A. 1,5 atm
B. 1 atm
C. 0,75 atm
D. 0,5 atm
Câu 10: Một quả bóng có dung tích 2 lít, lúc đầu chứa không khí ở áp suất khí
quyển bằng 1atm. Người ta bơm không khí ở áp suất khí quyển vào bóng, mỗi lần
bơm được 0,2 dm3. Áp suất của không khí trong bóng sau 50 lần bơm là bao nhiêu ?
Coi nhiệt độ của không khí không đổi.
A.
1 atm
B. 2atm
C. 4atm
D. 6atm
V
Đáp án và thang điểm
Câu
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Đáp án
C
B
D
B
B
C
D
D
B
D
Câu 1, 2,3,4 mỗi câu 0,5 điểm ; Câu 5,6,7,8 mỗi câu 1 điểm ; Câu 9: 2 điểm ; Câu
10: 2 điểm
2. Đề kiểm tra 15 phút số 2
Câu 1: Ghép nội dung ở cột bên trái với nội dung tương ứng ở cột bên phải để được
một câu có nội dung đúng.
1. Nội năng là
a) cho biết chiều quá trình có thể tự xảy ra hoặc
không thể tự xảy ra.
2. Công thức tính nhiệt lượng là
b) ∆U = A + Q
3. Công là
c) một dạng năng lượng
4. Truyền nhiệt là
d) Q = mc∆t
5. Thực hiện công là
đ) quá trình mà hệ thức của nguyên lí I NĐLH có
dạng ∆U = A
6. Hệ thức nguyên lí I NĐLH là
e) số đo sự biến thiên nội năng khi vật không trao
đổi nhiệt với các vật khác
7. Nguyên lí II NĐLH
g) quá trình có thể tự xảy ra theo một chiều xác
định.
8. Quá trình không thuận
h) quá trình mà hệ thức của nguyên lí I NĐLH có
nghịch là
dạng ∆U = Q
i) trái với định luật bảo toàn năng lượng
Câu 2: Hệ thức nào sau đây phù hợp với quá trình nén khí đẳng nhiệt?
A. Q + A = 0 với A < 0
B. ∆U = A + Q với ∆U > 0; Q < 0; A > 0.
C. Q + A = 0 với A > 0
D. ∆U = A + Q với A > 0 ; Q < 0.
Câu 3: Hệ thức nào sau đây phù hợp với quá trình làm lạnh khí đẳng tích ?
A. ∆U = Q với Q > 0.
C. ∆U = A với A < 0
B. ∆U = A với A > 0
D. ∆U = Q với Q < 0
Câu 4: Hệ thức ∆U = Q là hệ thức của nguyên lí I NĐLH
A.
áp dụng cho quá trình đẳng nhiệt
C. áp dụng cho quá trình đẳng tích
B.
áp dụng cho quá trình đẳng áp
D. áp dụng cho cả ba quá trình trên
Câu 5: Động cơ của xe máy có hiệu suất là 20%. Sau một giờ hoạt động tiêu
thụ hết 1kg xăng có năng suất tỏa nhiệt là 46.106 J/kg. Công suất của động cơ xe
máy là bao nhiêu?
A. 2,56 kW.
B. 3,52 kW
C. 9,20 kW
D. 10,22 kW
Câu 6: Một viên đạn bằng bạc có khối lượng 2 g đang bay với vận tốc 200 m/s thì
va chạm vào một bức tường gỗ. Nếu coi viên đạn không trao đổi nhiệt với bên
ngoài thì nhiệt độ của viên đạn sẽ tăng thêm bao nhiêu độ ? nhiệt dung riêng của
bạc là 234 J/ (kg.K).
Đáp án và thang điểm:
Câu 1. 1 → c ; 2 → d ; 3 → e ; 4→ h ; 5 → đ ; 6 → b ; 7 → a ; 8 → g.
(2 điểm)
Câu 2. C ; Câu 3. D ; Câu 4. C
(4 điểm)
Câu 5: A
(2 điểm)
Câu 6: ( 2 điểm )
- Tính được động năng của viên đạn
- Viết biểu thức nguyên lí I cho bài toán
- Nhiệt lượng làm viên đạn nóng lên
- Tìm độ tăng nhiệt độ.
3. Đề kiểm tra 15 phút số 3:
Câu 1: Ghép nội dung ở cột bên trái với nội dung tương ứng ở cột bên phải để
được một câu có nội dung đúng.
1. Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí (hơi) của
a) Sự bay hơi
các chất gọi là
2. Quá trình chuyển từ thể khí (hơi) sang thể lỏng của
b) sự ngưng tụ
các chất gọi là
3. Chất hơi có mật độ phân tử đang tiếp tục tăng gọi là
c) hơi khô
4. Chất hơi có mật độ phân tử không tăng nữa gọi là
d) hơi bão hòa
5. Áp suất cực đại của trạng thái hơi khi mật độ phân
đ) áp suất hơi bão hòa
tử của nó không thể tăng thêm được nữa gọi là
6. Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí (hơi) của
e) sự sôi
các chất xảy ra cả ở bên trong và ở trên bề mặt chất lỏng
gọi là
7. Nhiệt lượng cần cung cấp cho khối chất lỏng ở nhiệt
g) nhiệt hóa hơi
độ sôi để chuyển hoàn toàn sang thể khí gọi là
Câu 2: Sự bay hơi của chất lỏng có đặc điểm gì?
A. Xảy ra ở một nhiệt độ xác định và không kèm theo sự ngưng tụ. Khi nhiệt
độ tăng thì chất lỏng bay hơi càng nhanh do tốc độ bay hơi tăng.
B. Xảy ra ở mọi nhiệt độ và luôn kèm theo sự ngưng tụ. Khi nhiệt độ tăng thì
chất lỏng bay hơi càng nhanh do tốc độ bay hơi tăng và tốc độ ngưng tụ giảm cho
tới khi đạt trạng thái cân bằng động.
C. Xảy ra ở một nhiệt độ xác định và luôn kèm theo sự ngưng tụ. Khi nhiệt độ
tăng thì chất lỏng bay hơi càng nhanh do tốc độ bay hơi tăng.
D. Xảy ra ở mọi nhiệt độ và không kèm theo sự ngưng tụ. Khi nhiệt độ tăng thì
chất lỏng bay hơi càng nhanh do tốc độ bay hơi tăng.
Câu 3: Áp suất hơi khô và áp suất hơi bão hòa có đặc điểm gì?
A. Khi nhiệt độ tăng thì áp suất hơi khô tăng, còn áp suất hơi bão hòa không đổi.
B. Khi nhiệt độ tăng thì áp suất hơi khô tăng, còn áp suất hơi bão hòa giảm.
C. Áp suất hơi khô và áp suất hơi bão hòa đều tăng theo nhiệt độ. Nhưng ở một
nhiệt độ các định thì áp suất hơi khô cũng như áp suất hơi bão hòa đều tăng khi thể
tích của chúng giảm và đều tuân theo định luật Bôi-Lơ-Ma- ri-ôt.
D. Áp suất hơi khô và và áp suất hơi bão hòa đều tăng theo nhiệt độ. Nhưng ở một
nhiệt độ các định thì áp suất hơi khô tăng khi thể tích của nó giảm và tuân theo gần
đúng định luật Bôi-Lơ-Ma- ri-ôt, còn áp suất hơi bão hòa không phụ thuộc thể tích
tức là không tuân theo định luật Bôi-Lơ-Ma- ri-ôt.
Câu 4: Nhiệt độ sôi của chất lỏng có đặc điểm gì và phụ thuộc những yếu tố nào?
A. Luôn không đổi và chỉ phụ thuộc bản chất của chất lỏng.
B. Luôn không đổi và phụ thuộc áp suất trên bề mặt chất lỏng: nhiệt độ sôi tăng
khi áp suất trên bề mặt chất lỏng tăng.
C. Luôn không đổi và phụ thuộc bản chất chất lỏng cũng như áp suất trên bề mặt
chất lỏng: nhiệt độ sôi tăng khi áp suất trên bề mặt chất lỏng tăng.
D. Luôn không đổi và phụ thuộc bản chất cũng như thể tích của chất lỏng.
Câu 5: Tại sao nhiệt độ của mặt nước hồ hoặc ao về mùa hè lại thấp hơn nhiệt
độ của không khí ở phía trên mặt nước.
Câu 6: Tính nhiệt lượng cần cung cấp để biến đổi 6,0 kg nước đá ở - 200C
thành hơi nước ở 1000C. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.105 J/kg. Nhiệt
dung riêng của nước đá là 2090 J/(kg.K). Nhiệt dung riêng của nước là 4180
J/(kg.K). Nhiệt hóa hơi riêng của nước là 2,3.106 J/kg.
Đáp án và thang điểm
Câu 1: 1 → a ; 2 → b ; 3 → c ; 4 → d ; 5 → đ ; 6 → e ; 7 → g.
(2 điểm)
Câu 2: B ; Câu 3: D ; Câu 4: C
(4 điểm)
Câu 5: (2 điểm)
Do hiện tượng bay hơi của nước trên mặt hồ hoặc ao: hơi nước mang theo nhiệt
bay lên, làm cho nhiệt độ của mặt nước hồ giảm và làm tăng nhiệt độ của lớp không
khí ở phía trên mặt nước.
Câu 6: (2 điểm)
- Tính nhiệt lượng cần cung cấp để nhiệt độ của nước tăng từ -200C đến 00C.
- Nhiệt lượng cần để làm nóng chảy nước đá.
- Nhiệt lượng cần thiết để nước hóa hơi.