Luận văn Thiết kế tiến trình hoạt động dạy học một số kiến thức chương chất khí (vật lí 10 – nâng cao) theo hướng phát huy tính tích cực, tự chủ của học sinh

ần giải quyết, và giải quyết vấn đề dƣới sự hƣớng dẫn của giáo viên. 287 28,7 113 11,3 600 60 học sinh tự tiến hành các thí nghiệm ảo để phát hiện ra vấn đề cần giải quyết, và giải quyết vấn đề dƣới sự hƣớng dẫn của giáo viên. 265 26,5 130 13 605 60,5 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 50 Từ các bảng số liệu trên ta thấy: - Đối với HS: Đa số học sinh coi môn vật lí là một môn học khó và với cách dạy học cũ (thuyết trình) thì các em không có hứng thú để học môn này (các số liệu có đánh dấu sao ở bảng 1.1 và 1.5). Vì vậy, các em mong muốn đƣợc học theo các phƣơng pháp dạy học tích cực nói chung và quan điểm dạy học giải quyết vấn đề nói riêng, để các em có điều kiện tự làm nhiều thí nghiệm hơn ( cả thí nghiệm thật lẫn thí nghiệm ảo), đƣợc tiếp xúc nhiều hơn với sách tài liệu, tranh, ảnh, bảng, biểu (các số liệu có đánh dấu sao ở bảng 1.2 và 1.5)…Từ đó, trƣớc hết là các em có sự ham thích học môn vật lí, sau đó là giúp các em phát triển tƣ duy, khả năng sáng tạo, năng lực tự lực trong học tập và trong công việc sau này. - Đối với GV: Đa số giáo viên đang còn sử dụng PPDH truyền thống (thuyết trình là chủ yếu, các số liệu có đánh dấu sao ở bảng 1.3 và 1.4) và chƣa nắm vững cơ sở lý luận cũng nhƣ các nguyên tắc vận dụng các PPDH hiện đại. Đa số các giờ làm thực hành đều đƣợc biến thành giờ chữa bài tập. Tất cả các lí do trên làm cho học sinh khi học môn vật lí các em không hiểu rõ bản chất của các sự vật, hiện tƣợng đƣợc nghiên cứu, tiếp thu kiến thức một cách thụ động, máy móc, không có mối liên hệ giữa lý thuyết và thực tế. Nguyên nhân chung dẫn tới thực trạng trên: - Khó khăn về cơ sở vật chất: Ở một số trƣờng dụng cụ thí nghiệm còn thiếu thốn, nghèo nàn, cũ hỏng, không có để sử dụng hoặc có nhƣng không sử dụng đƣợc (vì khi sử dụng sẽ dẫn đến sai số rất lớn, không chính xác). Phòng thí nghiệm và phòng chức năng chƣa có nên khi giáo viên vận dụng các phƣơng pháp dạy học tích cực gặp rất nhiều khó khăn, điều này làm cho một số giáo viên nản chí không muốn đổi mới PPDH. - Khó khăn về phía giáo viên: Đa số giáo viên còn chƣa nắm đƣợc xu hƣớng đổi mới PPDH nói chung và PPDH vật lí nói riêng, nhất là đối với một Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 51 số giáo viên lâu năm. Một số giáo viên chƣa nhiệt huyết với nghề và vẫn coi nghề dạy học đơn giản chỉ là một nghề để kiếm sống. Bên cạnh đó, hệ thống giáo dục nƣớc ta còn nặng về thi cử, bệnh thành tích. - Khó khăn về phía học sinh: Đa số học sinh ở tỉnh Thanh Hoá là học sinh nông thôn, điều kiện kiện kinh tế còn nhiều khó khăn nên sự tiếp cận với các phƣơng tiện hiện đại rất hạn chế.Vì thế, khi tiếp xúc với các dụng cụ thí nghiệm hiện đại, máy vi tính… các em rất bỡ ngỡ. KẾT LUẬN CHƢƠNG I Trong chƣơng này chúng tôi đã phân tích và làm rõ vai trò vị trí và tầm quan trọng của dạy học "giải quyết vấn đề" trong trong dạy học vật lí ở trƣờng PTTH. Trình bày cụ thể về PP tổ chức dạy học theo góc. Đƣa ra cơ sở để có thể vận dụng PP tổ chức dạy học theo góc vào quan điểm dạy học giải quyết vấn đề Khảo sát thực trạng dạy và học vật lí tại một số trƣờng PTTH tỉnh Thanh Hoá. Trên cơ sở đó chúng tôi vận dụng để thiết kế tiến trình hoạt động dạy học cho ba bài thuộc chƣơng "chất khí" của chƣơng trình vật lí lớp 10 nâng cao là: Bài định luật Boyle-Mariotte, bài định luật charles, bài phƣơng trình trạng thái khí lý tƣởng - định luật Gay-lussac ở chƣơng 2 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 52 CHƢƠNG 2 THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƢƠNG “CHẤT KHÍ” . 2.1. Đặc điểm của chƣơng Chất khí 2.1.1. Vai trò vị trí của chƣơng Vật lí phân tử là một phần của vật lí nghiên cứu tính chất của các vật, các tính chất đặc thù của tập hợp các trạng thái của vật và nghiên cứu các quá trình chuyển pha phụ thuộc vào cấu trúc phân tử của các vật, phụ thuộc vào lực tƣơng tác của các phân tử và tính chất chuyển động nhiệt của các hạt. Nhiệt học(hoặc ở phạm vi sâu hơn là nhiệt động lực học) nghiên cứu các tính chất vật lí của hệ vĩ mô (vật thể và trƣờng) trên cơ sở phân tích những biến đổi năng lƣợng có thể có của hệ mà không tính tới các cấu trúc vi mô của chúng. Cơ sở của nhiệt động lực học là 3 định luật thực nghiệm, hay còn gọi là các nguyên lý nhiệt động. Nghiên cứu vật lí phân tử và nhiệt học tạo một bƣớc chuyển mới trong hoạt động nhận thức của học sinh. Chất lƣợng mới của các hiện tƣợng nhiệt đƣợc giải thích bằng 2 sự kiện: Cấu trúc gián đoạn của vật chất và một số rất lớn của các hạt tƣơng tác (phân tử, nguyên tử…) . Bởi vậy, việc giải thích các hiện tƣợng đòi hỏi phải đƣa ra một loạt khái niệm mới: Các đại lƣợng trung bình, sự cân bằng nhiệt, nhiệt độ, nội năng, nhiệt lƣợng…Ngoài các quy luật mang tính động học, hệ nhiều hạt còn bị các quy luật khác chi phối, đó là các quy luật mang tính thống kê. Ngoài phƣơng pháp thống kê, một phƣơng pháp khác của vật lí học – phƣơng pháp nhiệt động lực học cũng sẽ đƣợc áp dụng để giải thích các hiện tƣợng nhiệt. Trên cơ sở của phƣơng pháp thống kê, xuất phát từ cấu trúc gián đoạn của vật chất, dựa vào thuyết động học phân tử để giải thích hiện tƣợng. Các hiện tƣợng đó có thể đƣợc giải thích dựa vào các Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 53 nguyên lí của nhiệt động lực học. Việc áp dụng tổng hợp các phƣơng pháp nhiệt động lực học và phƣơng pháp thống kê có ý nghĩa sâu sắc trong dạy học và trong cả nghiên cứu khoa học. Có nhiều ý kiến cho rằng trong chƣơng trình vật lí phổ thông, vật lý phân tử và nhiệt học nên đƣợc nghiên cứu song song, điều đó có cơ sở sƣ phạm. Tính chất đàn hồi cơ học và tính chất nhiệt của vật thể, kể cả sự biến đổi trạng thái( sự chuyển pha) của vật chất phụ thuốc vào cấu trúc vật chất và sự tƣơng tác giữa các hạt. Các hiện tƣợng vĩ mô này cần đƣợc giải thích ngay bằng thuyết động học phân tử. Theo cách trình bày truyền thống ở nhiều nƣớc, chƣơng trình vật lí phân tử và nhiệt học ở trƣờng phổ thông thƣờng bao gồm 3 nhóm vấn đề: Các hiện tƣợng nhiệt, các định luật thực nghiệm chất khí, thuyết động học phân tử ; các nguyên lí của nhiệt động lực học; Tính chất của các chất(rắn, lỏng, khí). Thuyết động học phân tử là một thuyết điển hình. Qua việc phân tích đầy đủ thuyết động học phân tử chúng ta hiểu rõ hơn sự hình thành các thuyết khác. +) Cơ sở kinh nghiệm: thuyết động học phân tử (ban đầu là thuyết cấu tạo chất) là một trong những thuyết vật lí ra đời sớm nhất, đƣợc kế thừa những quan điểm cổ đại nhất về cấu tạo chất và là kết quả của cuộc đấu tranh kéo dài nhiều thế kỷ giữa những quan điểm đối lập nhau về bản chất của nhiệt. Demokritos cho rằng “ vật chất đƣợc cấu tạo một cách dán đoạn từ các hạt”, đối lập với trƣờng phái cho rằng vật chất đƣợc cấu tạo một cách liên tục từ một số chất cơ bản. Giả thiết cho rằng nhiệt có đƣợc là do chuyển động của các hạt vật chất ra đời trƣớc giả thiết về „chất nhiệt”và đƣợc các nhà bác học Hooke, Boyle, Newton, Lomonosov ủng hộ. Những thành tựu nguyên tử luận trong hoá học đã góp phần quan trọng đến sự ra đời của thuyết động học phân tử. Sự ra đời của số Avogadro cho phép xác định khối lƣợng của từng nguyên Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 54 tử. Nguyên tử từ chỗ là sản phẩm đơn thuần của trí tƣởng tƣợng của con ngƣời đã dần dần trở thành một thực thể vật lí. Đó chính là một trong những động lực quan trọng quyết định sự ra đời của thuyết động học phân tử. +) Cơ sở thực nghiệm: Những sự kiện thực nghiệm về chất khí có quan hệ trực tiếp đến sự ra đời của thuyết động học phân tử là các công trình của Boyle, Mariotte, Gay-lussac và Charles. Năm 1834 clapeyron thâu tóm thành công thức tổng quát PV=RT biểu diễn phƣơng trình trạng thái chất khí. Sự phát hiện ra chuyển động Brown cũng nhƣ hiện tƣợng khuyếch tán của Loschmidt cũng là những cơ sở thực nghiệm quan trọng. +) Các mô hình đầu tiên: - Mô hình chất khí của Boyle là mô hình đƣợc đƣa ra đầu tiên. Ông cho rằng chất khí do các hạt vật chất hình cầu rất nhỏ tạo thành và có tính chất đàn hồi nhƣ cao su. - Mô hình động học chất khí đƣợc Bernoulli đƣa ra năm 1734 cho rằng chất khí đƣợc cấu tạo bởi những hạt vật chất chuyển động hỗn loạn không ngừng. Từ đó, mô hình của ông giải thích đƣợc nguyên nhân gây ra áp suất và giải thích thành công định luật thực nghiệm Boyle-Mariotte +) Hạt nhân của thuyết: - Tƣ tƣởng cơ bản của thuyết động học phân tử là tƣ tƣởng cơ học của NewTon. Einstein cho rằng: “ thuyết động học phân tử là một trong những thành tự to lớn nhất của khoa học chịu ảnh hƣởng trực tiếp của các quan điểm cơ học” - Các quan đểm cơ bản của thuyết là: +) vật chất đƣợc cấu tạo dán đoạn từ các hạt rất nhỏ đƣợc gọi là phân tử +) Các phân tử chuyển động hỗn lạon và không ngừng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 55 +) Các phân tử tƣơng tác với nhau bằng các lực hút và lực đẩy +) chuyển động và tƣơng tác của các phân tử tuân theo các định luật cơ học của Newton Trong chƣơng trình sgk hiện nay chƣơng Chất khí đƣợc xem nhƣ chƣơng mở đầu của phần nhiệt học. Nội dung của chƣơng đề cập đến cấu trúc phân tử cũng nhƣ tính chất nhiệt của chất ở trạng thái khí, đó là cấu trúc và tính chất tƣơng đối đơn giản so với cấu trúc và tính chất ở trạng thái kia. Tƣơng tác giữa các phân tử trong chất khí rất xa so với trong chất lỏng và chất rắn, khác ở chỗ các phân tử khí hầu nhƣ không tƣơng tác trừ khi va chạm, còn các phân tử ở trạng thái ngƣng kết có mối liên kết khá mạnh với nhau làm cho các phân tử không chuyển động tự do mà sắp xếp có trật tự(xa hoặc gần) trong một cấu trúc. Khó có thể bỏ qua sự khác nhau trong tƣơng tác phân tử mà trình bày chung một thuyết động học cho mọi trạng thái. Chƣơng này trình bày thuyết động học phân tử của chất khí trƣớc, sau đó bổ sung mộtt phần đối với chất lỏng và chất rắn, học tiếp chƣơng sau thì học sinh mới có khái niệm đầy đủ, ở mức độ phổ thông, về thuyết động học phân tử của vật chất. Đối với chất khí giữa cấu trúc phân tử và tính chất nhiệt. Tuy nhiên, việc này vƣợt ra khỏi chƣơng trình. HS nào ham thích có thể đọc trong mục “em có biết” và trong bài đọc thêm. Chƣơng này chỉ đƣa ra câu hỏi, yêu cầu giải thích định tính những định luật về chất khí bằng thuyết động học phân tử. Những tính chất của chất khí đƣợc khảo sát bằng thực nghiệm. Ba định luật về chất khí: Boyle-mariotte, Gay-lussac và Charles đều đƣợc phát hiện bằng thực nghiệm. Tuy vậy, ở giai đoạn hiện nay chỉ cần biết 2 trong 3 định luật là có thể suy ra định luật thứ 3, nên tận dụng trƣờng hợp này để học sinh làm quen với việc vận dụng suy luận để tìm ra quy luật mới, từ phƣơng trình trạng thái tìm ra định luật Gay-lussac. Cần cho HS thấy rõ cơ sở thực nghiệm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 56 của phƣơng trình trạng thái của chất khí cũng nhƣ của phƣơng trình clapêron- Menđêlêép. Có kỹ năng tính toán và vẽ đồ thị khi vận dụng 2 phƣơng trình này.[26] 2.1.2. Cấu trúc của chƣơng Với cách tiếp cận vĩ mô ngƣời ta dùng thí nghiệm khảo sát tính chất nhiệt của chất khí, tìm ra 2 trong 3 định luật, dùng lập luận suy ra phƣơng trình trạng thái trên cơ sở 2 định luật; kết hợp phƣơng trình trạng thái với sự kiện thực nghiệm “thể tích mol của chất khí ở 00C và 1 atm là 22,4 lít” suy ra phƣơng trình Menđêlêep-clapêrôn. Nhƣ vậy phƣơng trình Menđêlêep- clapêron là kết quả của thực nghiệm, tổng hợp từ 2 sự kiện thực nghiệm. Với cách tiếp cận này ta có sơ đồ kiến thức nhƣ sau: Sơ đồ 2.1. Sơ đồ kiến thức chƣơng chất khí (1),(2),(3),(4) là kết quả thực nghiệm. (3) lại có thể suy ra từ (5) tức là từ (1),(2) const T VP  . (5) (5) P = const ; const T V  (định luật Gay-lussac ) (3) (3) const T V  (định luật Gay- lussac) T = const (1) P.V=const (định luật boyle-Mariotte) P.V= const (định luật Boyle- Mariotte) V = const (2) const T P  ( ị l ật Charles) ở 00C áp suất 1atm thể tích mol = 22,4 lít (4) (4) TR m VP ...   R = 8,31J/mol.K (6) Chất khí đƣợc đặc trƣng bởi 3 thông số trạng thái P,V,T. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 57 2.2.Mục tiêu cần đạt đƣợc khi dạy học chƣơng “Chất khí” của chƣơng trình vật lí lớp 10 nâng cao 2.2.1. Về kiến thức - Trình bày đƣợc sơ bộ cấu trúc phân tử của chất khí và của vật chất - Phát biểu đƣợc 3 định luật Boyle-mariotte, Charles, Gay-lussac, từ đó suy ra phƣơng trình trạng thái của khí lý tƣởng. - Nêu đƣợc khái niệm về khí lí tƣởng, về nhiệt độ tuyệt đối - Biết cách sử dụng đồ thị để mô tả các quá trình biến đổi trạng thái của chất khí. - Giải thích đƣợc một số hiện tƣợng đơn giản về chất khí dựa vào 3 định luật thực nghiệm và thuyết động học phân tử chất khí. 2.2.2. Về kỹ năng - Biết cách sử dụng các dụng cụ đo của các thí nghiệm Boyle-mariotte, Charles và tiến hành đƣợc các thí nghiệm đó - Biết xử lý các số liệu thực nghiệm để từ đó rút ra định luật - Biết thiết kế các thí nghiệm khác để kiểm tra các định luật - Biết cách vận dụng các định luật và các phƣơng trình vào giải thích các hiện tƣợng tự nhiên có liên quan và giải các bài tập 2.2.3. Về thái độ - Có thái độ khách quan khi quan sát, tiến hành các thí nghiệm - Có niềm tin vào tính chính xác và khái quát của thuyết động học phân tử chất khí ở mức độ phổ thông - Có thái độ khách quan khi sử lý các số liệu thu đƣợc - Có niềm tin vào khả năng nhận thức thế giới tự nhiên của con ngƣời Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 58 2.3.Thiết kế tiến trình hoạt động dạy học một số bài trong chƣơng chất khí 2.3.1. Bài: Định luật Boyle-Mariotte 2.3.1.1.Kiến thƣ́c cần xây dƣ̣ng - Sự phụ thuộc của thể tích chất khí vào áp suất chất khí khi nhiệt độ không đổi 2.3.1.2. Sơ đồ mô phỏng tiến trình khoa học xây dựng kiến thức Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 59 Dùng thuyết động học phân tử chất khí để mối liên hệ giữa thể tích của chất khí với áp suất chất khí khi nhiệt độ không đổi. - Bố trí thí nghiệm nhƣ hình vẽ. Làm chậm để nhiệt độ của khí không đổi. - Nối B với vòi hút của bơm P, hút nhẹ để giảm áp suất trong B và do đó giảm áp suất trong A - Nối B với vòi đẩy của bơm P, bơm nhẹ để tăng áp suất trong B và do đó tăng áp suất trong A. Ghi lại các kết quả, tính toán, và nêu nhận xét Máy bơm nếu giữ nguyên nhiệt độ mà thay đổi áp suất của một lƣợng khí, thì sự thay đổi thể tích của lƣợng khí ấy có quan hệ nhƣ thế nào với áp suất khí? Từ kết quả thí nghiệm ta có bảng lần đo 1 2 3 P(atm) 1 0,6 1,9 V(cm 3 ) 20.S 30.S 10.S P.V 20.S 18.S 19.S kết luận P1.V1 = P2.V2 = P3.V3 Theo thuyết động học phân tử thì khi nhiệt độ không đổi, nếu áp suất giảm tức là số va chạm giữa các phân tử với nhau và với thành bình giảm do đó thể tích tăng. Vậy áp suất tỷ lệ nghích với thể tích ở nhiệt độ không đổi, tích của áp suất P và thể tích V của một lƣợng khí xác định là một hằng số P.V = hằng số - Khi áp suất tác dụng lên một lƣợng khí tăng thì thể tích của khí giảm đáng kể (tính dễ nén). - Chất khí bao gồm các phân tử có kích thƣớc nhỏ - Các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng, nhiệt độ càng cao thì vận tốc chuyển động hộn loạn càng lớn (chuyển động nhiệt) - Khi chuyển động các phân tử va chạm với các phân tử khác và với thành bình tạo nên áp suất chất khí lên thành bình. Vậy áp suất tỷ lệ nghích với thể tích P1.V1 = P2.V2 = P3.V3 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 60 2.3.1.3. Mục tiêu đối với quá trình học - HS phát hiện ra vấn đề cần nghiêm cứu. - HS giả quyết đƣợc vấn đề thông qua hoạt động học tập theo góc - HS kiểm tra - vận dụng kiến thức thu nhận đƣợc. 2.3.1.4. Mục tiêu đối với kết quả học - HS rút ra đƣợc kiến thức cần xây dựng thông qua hoạt động của các góc - Vẽ đƣợc đƣờng đẳng nhiệt - Vận hành thành thạo thí nghiệm thật và ảo để xây dụng định luật Boyle-Mariotte. - Vận dụng đƣợc nội dung định luật vào giải các bài tập, giải thích các hiện tƣợng thực tế đơn giản. 2.3.1.5. Phƣơng tiện dạy học - Chuẩn bị thí nghiệm thật và thí nghiệm ảo trên máy tính. - Chuẩn bị tranh ảnh có liên quan tới định luật Boyle-Mariotte - Chuẩn bị hệ thống các bài tập giúp hình thành định luật. - Chuẩn bị các phiếu học tập cho từng góc 2.3.1.6. Tiến trình hoạt động dạy học theo góc Trƣớc khi vào các góc, GV yêu cầu HS nêu các trƣờng hợp xảy ra giữa 3 thông số P, V, T (có sự định hƣớng của GV để HS rút ra vấn đề cần nghiêm cứu). 1.Góc hoạt động (trải nghiệm): làm thí nghiệm a) Mục tiêu đối với GV - Giúp học sinh trải qua hoạt động thí nghiệm thực tế. - Giúp HS phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề bằng phƣơng pháp thực nghiệm. - Kích thích hứng thú học tập của học sinh. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 61 b) Mục tiêu đối với HS - Học sinh nêu đƣợc nguyên tắc hoạt động của các dụng cụ đo có trong sơ đồ thí nghiệm quá trình đẳng nhiệt. - HS nêu đƣợc vấn đề nảy sinh giữa 3 thông số P, V, T. - Nắm đƣợc suy luận lý thuyết dẫn đến phƣơng án tiến hành thí nghiệm. - HS thao tác đƣợc chính xác để đo đƣợc thể tích và áp suất . - Từ bảng số liệu thu đƣợc , khái quát hóa để tìm ra định luật - Vẽ đƣợc đƣờng đẳng nhiệt c) Đồ dùng Thí nghiệm thật theo hình 45.1 sgk vật lí lớp 10 nâng cao. d) Nhiệm vụ: - Tiến hành thí nghiệm để trả lời câu hỏi: “ Khi nhiệt độ không đổi, với một lƣợng khí xác định P và V có quan hệ với nhau nhƣ thế nào?”. - Quan sát thí nghiệm, nêu cấu tạo, chức năng từng bộ phận của thí nghiệm. - Tiến hành thí nghiệm theo các bƣớc sau: + Ghi lại áp suất và thể tích ban đầu của khối khí + Nối B với vòi hút của bơm P, hút nhẹ để giảm áp suất trong B và do đó giảm áp suất trong A + Nối B với vòi đẩy của bơm P, bơm nhẹ để tăng áp suất trong B và do đó tăng áp suất trong A + Ghi lại các kết quả. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 62 Lần đo 1 2 3 P(atm) V( 3cm ) Nhận xét Kết quả + Tìm mối quan hệ giƣ̃a p và V , khái quát hóa thành định luật + Vẽ đƣờng đẳng nhiệt e) Hoạt động hỗ trợ của giáo viên : - Định hƣớng giúp HS nêu đúng vấn đề cần nghiêm cứu. - Hỗ trợ HS suy luận từ lý thuyết đến phƣơng án thí nghiệm. - Giới thiệu về sơ đồ thí nghiệm của quá trình đẳng nhiệt và các đơn vị đo áp suất và thể tích thƣờng dùng. - Giải thích cho hs vì sao phải thao tác thí nghiệm từ từ thì kết quả mới chính xác. - Gợi ý học sinh tìm mối quan hệ giữa p và V , khái quát hóa thành định luật, vẽ đồ thị - Gợi ý cho HS xác định nguyên nhân dẫn đến sai số trong phép đo. 2.Góc quan sát. a) Mục tiêu đối với GV - Giúp HS trải qua hoạt động thí nghiệm ảo. - Chính xác hoá các kết quả của thí nghiệm thật bằng bảng số liệu có tính chính xác cao hơn nhiều Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 63 - Giúp HS quan sát rõ ràng sự biến đổi của P, V và quá trình biến đổi trạng thái khi T=const b) Mục tiêu đối với HS - HS tiến hành đƣợc thí nghiệm ảo về quá trình đẳng nhiệt mà giáo viên đƣa ra tƣ̀ đó tìm ra đƣợc mối quan hệ áp suất và thể tích. - Tìm ra đƣợc biểu thức biểu thị mối quan hệ P, V. - Thiết kế đƣợc thí nghiệm kiểm chứng quan hệ p, V. c) Đồ dùng - Thí nghiệm ảo về quá trình đẳng nhiệt của một khối khí. THÍ NGHIỆM 40302010V (cm3) 0.50.6712p (105 Pa) 4321Lần Kết quả 0 0.5 1 1.5 2 10 20 30 40 Áp kế Pittông chứa lượng khí cần khảo sát Dịch chuyển pittông từ từ để nhiệt độ khối khí trong xilanh không thay đổi - Máy vi tính - Bút chì, thƣớc kẻ, giấy vẽ… d) Nhiệm vụ: - Tiến hành thí nghiệm ảo để trả lời câu hỏi: “ khi nhiệt độ không đổi P và V có quan hệ với nhau nhƣ thế nào?”. - Tiến hành thí nghiệm ảo của giáo viên với các giá trị nhiệt độ nhất định. - Ghi lại các thông số quan sát đƣợc vào bảng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 64 Lần đo Lần 1 Lần 2 … Lần 3 Lần 4 V(cm 3 ) P(atm) Nhận xét Kết quả - Tìm mối quan hệ P, V và biểu thức biểu diễn mối quan hệ đó. - Vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ P, V trên cùng một đồ thị ứng với các giá trị nhiệt độ khác nhau. e) Hỗ trợ của giáo viên - Hƣớng dẫn HS chiếu Powerpoint, quan sát, thu thập số liệu. - Gợi ý cho HS tìm mối quan hệ giƣ̃a p và V . - Hƣớng dẫn HS vẽ đồ thị biểu diễn mối quan hệ P,V 3.Góc phân tích a) Mục tiêu đối với GV - Giúp HS tiếp cận với nhiều tài liệu, tranh ảnh khác nhau liên quan tới quá trình hình thành định luật. - Giúp HS phát hiện ra đƣợc vấn đề nảy sinh thông qua việc nghiên cứu tài liệu - Giúp HS giải quyết vấn đề trên cơ sở các dữ liệu thu đƣợc từ tài liệu. b) Mục tiêu đối với HS Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 65 - HS phát hiện ra đƣợc vấn đề cần nghiên cứu thông qua việc nghiên cứu các tài liệu. - Tìm ra đƣợc mối quan hệ định tính giữa áp suất và thể tích khi nhiệt độ khối khí không thay đổi trên cơ sở các dữ liệu thu đƣợc từ tài liệu. - Giải thích đƣợc mối quan hệ P, V dựa vào thuyết Động học phân tử. - Thiết kế đƣợc phƣơng án thí nghiệm xác định mối quan hệ P,V. c) Dụng cụ: - Tài liệu SGK, các sách tài liệu khác có liên quan. - Tranh, ảnh…có liên quan tới việc hình thành định luật d) Nhiệm vụ: - Quan sát kỹ tranh, ảnh để trả lời câu hỏi: “khi nhiệt độ không đổi P và V có quan hệ với nhau nhƣ thế nào?”. - Dựa vào thuyết cấu tạo chất và thuyết động học phân tử giả thích vì sao thể tích tăng thì áp suất giảm và ngƣợc lại. Tìm mối quan hệ đó. - Thiết kế các phƣơng án thí nghiệm để kiểm tra mối quan hệ đó. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 66 e) Hỗ trợ của giáo viên - Hƣớng dẫn học sinh nghiên cứu tài liệu, tranh, ảnh để phát hiện ra vấn đề. - Gợi ý cho học sinh vận dung thuyết động học phân tử để từ đó suy luận ra mối quan hệ giƣ̃a p và V . - Gợi ý cho HS thiết kế phƣơng án thí nghiệm 4. Góc áp dụng a) Mục tiêu đối với GV - Cung cấp cho HS hệ thống các bài tập định tính và định lƣợng có chức năng làm nảy sinh vấn đề cần nghiên cứu. - Giúp HS giải quyết vấn đề trên cơ sở các kết quả thu đƣợc từ việc giải bài tập. b) Mục tiêu đối với HS - HS phát hiện đƣợc vấn đề nảy sinh khi giải các bài tập đƣợc cung cấp. - HS tìm ra đƣợc mối quan hệ giữa P và V khi T=const thông qua các kết quả của bài toán (giải quyết vấn đề) - Thiết kế đƣợc phƣơng án thí nghiệm kiểm tra mối quan hệ của P,V của khối khí xác định khi nhiệt độ không đổi. - Vẽ đƣợc đƣờng đẳng nhiệt c) Dụng cụ: - Phiếu học tập của giáo viên dành cho góc số 4. d) Nhiệm vụ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 67 - Hoàn thành phiếu học tập để trả lời câu hỏi: “khi nhiệt độ không đổi thì P,V có quan hệ với nhau nhƣ thế nào?”. e) Hỗ trợ của giáo viên: - Phát phiếu học tập có các bài tập từ dễ đến khó. - Giúp học sinh tháo gỡ khó khăn trong quá trình thực hiện phiếu học tập. 2.3.1.7. Tổ chức dạy học - Giáo viên giới thiệu sơ lƣợc về 4 góc học tập(mục đích , yêu cầu, nhiệm vụ) cho cả lớp và hƣớng dẫn học sinh chọn góc lần (3 phút). - 4 nhóm thực hiện 4 góc lần 1.(6 phút) - Giáo viên vừa bao quát lớp vừa đi tới từng góc hƣớng dẫn các em. - Các nhóm trình bày kết quả (4 phút) - Quay vòng góc : Theo chiều kim đồng hồ sao cho tất cả các học sinh đều đƣợc trải nghiệm qua 4 góc học tập. Mỗi lần quay vòng thực hiện trong 2 phút. - Giáo viên nhận xét và chốt lại bài dạy, hs có thể chỉnh sửa và viết lại kết luận trên phiếu học tập (5 phút) - Giáo viên giao nhiệm vụ về nhà : Các nhóm nộp lại sản phẩm hoàn chỉnh của 4 phiếu học tập PHIẾU HỌC TẬP DÀNH CHO GÓC SỐ 1  Mục tiêu: - Học sinh nêu đƣợc nguyên tắc hoạt động của các dụng cụ đo có trong sơ đồ thí nghiệm quá trình đẳng nhiệt. - Nắm đƣợc suy luận lý thuyết dẫn đến phƣơng án tiến hành thí nghiệm. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 68 - HS thao tác đƣợc chính xác để đo đƣợc thể tích và áp suất . - Từ bảng số liệu thu đƣợc , khái quát hóa để tìm ra định luật - Vẽ đƣợc đƣờng đẳng nhiệt  Đồ dùng: - Bộ thí nghiệm quá trình đẳng nhiệt. - Máy tính, bút chì, thƣớc kẻ và giấy vẽ.  Nhiệm vụ: - Nêu các trƣờng hợp xảy ra của 3 thông số P,V,T và từ đó rút ra vấn đề cần nghiên cứu. - Nghe giáo viên giới thiệu về dụng cụ làm thí nghiệm và những chú ý khi làm thí nghiệm. - Tiến hành thí nghiệm: + B1: Ghi lại áp suất và thể tích ban đầu của khối khí + B2: Nối B với vòi hút của bơm , hút nhẹ để giảm áp suất trong B và do đó giảm áp suất trong A . Ghi lại kết quả thu đƣợc . + B3: Nối B với vòi đẩy của bơm , bơm nhẹ để tăng áp suất trong B và tro