SKKN Thiết kế tiến trình dạy học bài “quá trình đẳng tích. định luật sác - Lơ” lớp 10, chương trình chuẩn nhằm bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm vật lí cho học sinh THPT
Xã hội hiện nay là một xã hội tri thức và thông tin. Sự đổi mới với tốc độ rất nhanh trong các lĩnh vực khoa học và công nghệ tác động đến thông tin ở ba khía cạnh: thông tin có giá trị không dài, khối lượng thông tin tăng nhanh, nội dung thông tin ngày càng phức tạp. Như vậy, phương pháp giảng dạy chỉ hướng tới mục tiêu cung cấp kiến thức, kĩ năng (thông tin) sẽ luôn lạc hậu với thời đại. Do đó, người giáo viên phải hướng tới việc bồi dưỡng những phương pháp nhận thức để người học có thể chiếm lĩnh lấy tri thức trong quá trình tự học.
Để thực hiện được mục tiêu chung của giáo dục trong dạy học nói chung và dạy học Vật lí nói riêng , chương trình Vật lí THPT cũng yêu cầu phải cung cấp cho học sinh những hiểu biết ban đầu về các phương pháp nhận thức đặc thù của Vật lí, trong đó có phương pháp thực nghiệm.
Do đó phương pháp thực nghiệm đã trở thành một loại kiến thức đặc biệt cần phải trang bị cho học sinh. Phương pháp thực nghiệm không chỉ là mục tiêu kiến thức mà còn xem là một công cụ quan trọng để học sinh sử dụng nhằm xây dựng và chiếm lĩnh kiến thức, qua đó phát triển năng lực sáng tạo của người học.
Trong chương trình Vật lí 10 chương trình chuẩn, chương “Chất khí” nói chung và bài “Quá trình đẳng tích. Định luật Sác - lơ” nói riêng mà nội dung kiến thức chủ yếu được xây dựng từ phương pháp thực nghiệm. Do đó ta có thể bồi dưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm.
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT HOẰNG HÓA 4 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC BÀI “QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH. ĐỊNH LUẬT SÁC - LƠ” LỚP 10, CHƯƠNG TRÌNH CHUẨN NHẰM BỒI DƯỠNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM VẬT LÍ CHO HỌC SINH THPT Người thực hiện: Lê Văn Trường Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh vực (môn): Vật lí THANH HÓA NĂM 2019 MỤC LỤC Trang 1. MỞ ĐẦU 1.1. Lí do chọn đề tài Xã hội hiện nay là một xã hội tri thức và thông tin. Sự đổi mới với tốc độ rất nhanh trong các lĩnh vực khoa học và công nghệ tác động đến thông tin ở ba khía cạnh: thông tin có giá trị không dài, khối lượng thông tin tăng nhanh, nội dung thông tin ngày càng phức tạp. Như vậy, phương pháp giảng dạy chỉ hướng tới mục tiêu cung cấp kiến thức, kĩ năng (thông tin) sẽ luôn lạc hậu với thời đại. Do đó, người giáo viên phải hướng tới việc bồi dưỡng những phương pháp nhận thức để người học có thể chiếm lĩnh lấy tri thức trong quá trình tự học. Để thực hiện được mục tiêu chung của giáo dục trong dạy học nói chung và dạy học Vật lí nói riêng , chương trình Vật lí THPT cũng yêu cầu phải cung cấp cho học sinh những hiểu biết ban đầu về các phương pháp nhận thức đặc thù của Vật lí, trong đó có phương pháp thực nghiệm. Do đó phương pháp thực nghiệm đã trở thành một loại kiến thức đặc biệt cần phải trang bị cho học sinh. Phương pháp thực nghiệm không chỉ là mục tiêu kiến thức mà còn xem là một công cụ quan trọng để học sinh sử dụng nhằm xây dựng và chiếm lĩnh kiến thức, qua đó phát triển năng lực sáng tạo của người học. Trong chương trình Vật lí 10 chương trình chuẩn, chương “Chất khí” nói chung và bài “Quá trình đẳng tích. Định luật Sác - lơ” nói riêng mà nội dung kiến thức chủ yếu được xây dựng từ phương pháp thực nghiệm. Do đó ta có thể bồi dưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm. Trong việc đổi mới phương pháp dạy học thì cũng đã có nhiều nghiên cứu nói về việc dạy học nhằm bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm Vật lí cho học sinh. Nhưng việc nghiên cứu ứng dụng đối với từng kiến thức cụ thể cho từng đối tượng học sinh cụ thể thì chưa được thực hiện đầy đủ. Ví dụ như nghiên cứu về việc dạy học bài “Quá trình đẳng tích. Định luật Sác - lơ” nhằm bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh thì còn một số bất cập. Với những lí do trên, tôi tiếp tục hướng nghiên cứu trên qua đề tài: Thiết kế tiến trình dạy học bài “Quá trình đẳng tích. Định luật Sác – lơ” lớp 10, chương trình chuẩn nhằm bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm Vật lí cho học sinh THPT” làm đề tài nghiên cứu của mình. 1.2. Mục đích nghiên cứu Xây dựng tiến trình dạy học kiến thức bài “Quá trình đẳng tích. Định luật Sác - lơ” lớp 10, chương trình chuẩn nhằm bồi dưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm của vật lí học THPT. 1.3. Đối tượng nghiên cứu Hoạt động dạy học của giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học bài “Quá trình đẳng tích. Định luật Sác - lơ” chương Chất khí lớp 10 chương trình chuẩn. 1.4. Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu phương pháp thực nghiệm trong nghiên cứu Vật lí học và trong dạy học Vật lí. - Tìm hiểu các biện pháp và hình thức bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh. - Tìm hiểu mục tiêu dạy học, cấu trúc, nội dung bài “Quá trình đẳng tích. Định luật Sác - lơ” chương Chất khí lớp 10 chương trình chuẩn. - Tìm hiểu thực trạng dạy học Vật lí với việc bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm Vật lí ở một số trường THPT thuộc huyện Hoằng Hóa. - Xác định và chuẩn bị những điều kiện cần thiết để dạy học bài “Quá trình đẳng tích. Định luật Sác - lơ”, chương Chất khí lớp 10 chương trình chuẩn, nhằm bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm Vật lí cho học sinh. - Xây dựng tiến trình dạy học bài “Quá trình đẳng tích. Định luật Sác - lơ” lớp 10, chương trình chuẩn nhằm bồi dưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm của vật lí học THPT. - Thực nghiệm sư phạm ở trường THPT Hoằng Hóa 4 nhằm xác định mức độ phù hợp, đánh giá tính khả thi và hiệu quả của tiến trình đã đề xuất, điều chỉnh, hoàn thiện. 1.5. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lí luận. Nghiên cứu tài liệu về nội dung, mục tiêu, yêu cầu giảng dạy bài “Quá trình đẳng tích. Định luật Sác - lơ ” chương Chất khí lớp 10 chương trình chuẩn. - Phương pháp điều tra. + Tìm hiểu việc dạy và học nhằm sơ bộ đánh giá thực tế dạy học bài “Quá trình đẳng tích. Định luật Sác - lơ” chương Chất khí lớp 10 chương trình chuẩn. + Trao đổi với giáo viên, học sinh, dự giờ. - Phương pháp thực nghiệm + Thực nghiệm Vật lí: khảo sát thực nghiệm “Định luật Sác - lơ” . + Thực nghiệm sư phạm. - Phương pháp xử lí số liệu: Theo thống kê toán học. 1.6. Phạm vi nghiên cứu Bồi dưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm, một phương pháp đặc thù của Vật lí học khi dạy học định luật thực nghiệm “Quá trình đẳng tích. Định luật Sác - lơ” chương Chất khí lớp 10 chương trình chuẩn. 1.7. Đóng góp của sáng kiến - Về lý luận: khẳng định sự cần thiết và có thể dạy học tăng cường bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm Vật lý cho học sinh. - Về nghiên cứu áp dụng: + Xây dựng tiến trình dạy học bài “Quá trình đẳng tích. Định luật Sác - lơ” chương Chất khí lớp 10 chương trình chuẩn nhằm bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm - một phương pháp nhận thức đặc thù của Vật lí. + Đã chế tạo 4 bộ thí nghiệm khảo sát định lượng “Định luật Sác - lơ” dùng cho hoạt động nhóm của học sinh. + Nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức và bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm Vật lí cho học sinh lớp thực nghiệm. 1.8. Thực nghiệm sư phạm Tiến hành giảng dạy song song với việc tìm hiểu các học sinh lớp 10 trường THPT Hoằng Hoá 4 – Hoằng Hoá – Thanh Hoá . Trên cơ sở phân tích định tính và định lượng kết quả thu được trong quá trình thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi và tính hiệu quả của các biện pháp do đề tài sáng kiến đưa ra. - Thời gian tiến hành thực nghiệm sư phạm: Từ tháng 08 năm 2018 đến tháng 05 năm 2019. - Địa điểm: Trường THPT Hoằng Hoá 4 – Hoằng Hoá – Thanh Hoá 2. NỘI DUNG 2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm 2.1.1. Sự ra đời của phương pháp thực nghiệm trong sự phát triển của Vật lí học. Vào thế kỷ XVII, Galile (1564 – 1642) đã xây dựng những cơ sở của một nền Vật lí học mới – Vật lí thực nghiệm chân chính, thay thế cho Vật lí học của Aristote bằng hàng loạt các nghiên cứu về thiên văn học, cơ học, âm học, quang học Galile bố trí nghiệm thích hợp, tạo điều kiện thí nghiệm và phương tiện thí nghiệm tốt nhất để có thể đạt được kết quả chính xác tin cậy được. Cuối cùng ông đối chiếu kết quả thu được bằng thực nghiệm với lý thuyết ban đầu. Phương pháp của Galile có tính hệ thống, tính khoa học, có chức năng nhận thức luận, tổng quát hóa về mặt lý thuyết những sự kiện thực nghiệm và phát hiện ra bản chất của sự vật hiện tượng. Về sau các nhà khoa học khác đã kế thừa phương pháp đó và xây dựng cho hoàn chỉnh. 2.1.2. Nội dung của phương pháp thực nghiệm Nội dung của phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lí bao gồm các yếu tố cơ bản sau: + Vấn đề cần giải đáp và giả thuyết cần kiểm tra. + Xử lý một giả thuyết để có thể đưa nó vào kiểm tra bằng thực nghiệm. + Xây dựng (thiết kế) phương án thí nghiệm. + Tiến hành thí nghiệm và ghi nhận kết quả (quan sát, đo) + Phân tích kết quả và rút ra kết luận. 2.2. Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông Phương pháp thực nghiệm dạy cho học sinh tìm tòi, sáng tạo, giải quyết vấn đề, từ nhỏ đến lớn, rất sát với thực tiễn. Trong quá trình giải quyết những vấn đề đó học sinh sẽ bộc lộ những nét đặc trưng của hoạt động sáng tạo và đồng thời hình thành, hoàn thiện ở bản thân những phẩm chất tâm lí là nền tảng cho hoạt động sáng tạo. Trên cơ sở đó nắm vững kiến thức, kỹ năng, tích lũy kinh nghiệm, nắm vững phương pháp giải quyết vấn đề trong thực tiễn. Tuy nhiên, do thời gian của tiết học chỉ có 45 phút, thành phần học sinh của lớp học không cùng trình độ, có nguy cơ một bộ phận học sinh đứng ngoài những hoạt động, vì các em không đủ khả năng giải quyết các yêu cầu. Ngoài ra, phương pháp thực nghiệm không phải lúc nào cũng áp dụng cho tất cả các kiến thức của bài học Vật lí. Do đó, trong dạy học, cần có sự lựa chọn và phối hợp chặt chẽ phương pháp thực nghiệm với các phương pháp khác một cách hợp lí để đạt kết quả tốt nhất. 2.3. Các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm Để bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm Vật lí cho học sinh, tốt nhất giáo viên phỏng theo phương pháp thực nghiệm của các nhà khoa học mà tổ chức cho học sinh hoạt động theo các giai đoạn sau: Giai đoạn 1: Làm nảy sinh vấn .đề Giai đoạn 2: Xây dựng dự đoán. Giai đoạn 3: Từ dự đoán suy luận rút ra hệ quả logic có thể kiểm tra được. Giai đoạn 4: Đề xuất và tiến hành thí nghiệm để kiểm tra hệ quả dự đoán. Giai đoạn 5: Rút ra kết luận (Hợp thức hóa kết quả nghiên cứu). Giai đoạn 6: Vận dụng kiến thức mới. 2.4. Những chuẩn bị cần thiết để dạy phương pháp thực nghiệm Vật lí - Chuẩn bị thí nghiệm Vật lí - Kỹ thuật sử dụng thí nghiệm dạy học theo phương pháp thực nghiệm. - Rèn luyện cho học sinh những kỹ năng cần thiết trong quá trình dạy học. + Kỹ năng bố trí thí nghiệm, thực hiện các phép đo cơ bản, thu thập thông tin cần thiết. + Rèn luyện kỹ năng xử lý thông tin. + Xây dựng dự toán, đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán. 2.5. Mục tiêu dạy học của bài “Quá trình đẳng nhiệt. “Quá trình đẳng tích. Định luật Sác - lơ” theo chuẩn kiến thức, kỹ năng 2.5.1. Mục tiêu kiến thức - Phát biểu được nội dung cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí. - Hiểu được đặc điểm của khí lý tưởng. - Hiểu được khái niệm trạng thái của chất khí và các thông số (p,V,T) xác định trạng thái của một lượng khí. - Hiểu được khái niệm quá trình biến đổi trạng thái của chất khí, khái niệm đẳng quá trình. Từ đó xây dựng được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt. - Xây dựng và phát biểu được định luật “Sác – lơ”. Làm quen dạng đồ thị biểu diễn sự thay đổi trạng thái của khí đối với quá trình đẳng nhiệt. 2.5.2. Mục tiêu kỹ năng - Bồi dưỡng kỹ năng tự thiết kế phương án thí nghiệm để khảo sát mối liên hệ giữa các thông số trạng thái của lượng khí xác định khi nhiệt độ không đổi. - Rèn luyện kỹ năng sử dụng đồ thị biểu diễn sự thay đổi trạng thái của chất khí khi nhiệt độ không đổi, trong các hệ tọa độ (p,V), (p,T), (V,T). Củng cố việc vận dụng phương pháp thực nghiệm Vật lí để học sinh tham gia vào quá trình xây dựng “Định luật Sác - lơ”. Trong đó học sinh thực hiện các hành động sau: + Đề xuất vấn đề nghiên cứu từ thí nghiệm cá nhân. + Nêu dự đoán. + Nêu phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán. + Thực hiện thí nghiệm kiểm tra theo nhóm. + Rút ra kết luận. Vận dụng giải bài tập thí nghiệm. 2.6.Thực trạng dạy học bài “Quá trình đẳng nhiệt . Định luật Sác - lơ” 2.6.1. Mục đích điều tra Một trong những căn cứ để soạn thảo tiến trình dạy học nhằm bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh là những khó khăn mà học sinh gặp phải trong quá trình học tập. Vì vậy, tôi đã tiến hành tìm hiểu thực tế dạy của giáo viên và học của học sinh, sau khi xử lí các phiếu điều tra, tôi đã thu được một số thông tin sau: - Những hiểu biết chung của giáo viên về phương pháp thực nghiệm. - Tình hình dạy học chương Chất khí nói chung và bài “Quá trình đẳng tích. Định luật Sác - lơ” nói riêng ở các trường trung học phổ thông. - Kỹ năng và thái độ của học sinh khi học tập Vật lí với những phương pháp thông thường. - Những khó khăn chủ yếu và những sai lầm mà học sinh thường hay gặp trong quá trình học bài “Quá trình đẳng tích. Định luật Sác - lơ”. 2.6.2. Phương pháp điều tra Để thu được những thông tin trên, tôi đã tiến hành các công việc sau: - Điều tra giáo viên: Dùng phiếu điều tra, trao đổi trực tiếp, dự giờ, tham khảo giáo án. - Điều tra học sinh: Dùng phiếu điều tra, trao đổi trực tiếp. 2.6.3. Kết quả điều tra Tôi đã tiến hành điều tra 15 giáo viên thuộc huyện Hoằng Hóa và 150 học sinh trường THPT Hoằng Hóa 4 , huyện Hoằng Hóa, tỉnh Thanh Hóa. Qua điều tra tôi thu được kết quả sau: + Về hiểu biết chung của giáo viên về phương pháp thực nghiệm: hầu hết các giáo viên được khảo sát đều có biết hoặc có nghe về phương pháp này nhưng một số giáo viên vẫn cho rằng phương pháp thực nghiệm chỉ đơn thuần là sử dụng thí nghiệm trong dạy học nên việc vận dụng phương pháp này trong giảng dạy là hầu như không có. + Về tình hình dạy học bài “Quá trình đẳng tích. Định luật Sác - lơ” Về phương pháp giảng dạy: Việc tiến hành dạy hầu như vẫn được giáo viên diễn đạt bằng lời: mô tả, giải thích hiện tượng, nhấn mạnh cho học sinh những kiến thức cơ bản và nội dung quan trọng, cuối cùng là yêu cầu học sinh áp dụng công thức làm bài tập. Một số giáo viên có sử dụng thí nghiệm trong bộ thí nghiệm tối thiểu cung cấp để suy ra nội dung định luật Sác - lơ, nhưng là thí nghiệm do giáo viên biểu diễn, học sinh chủ yếu vẫn là nghe và ghi chép. Và qua nhận xét của các giáo viên thì kết quả thu được từ các thí nghiệm này cho sai số khá lớn nên tính thuyết phục không cao, nên một số giáo viên ngại sử dụng, mà chỉ sử dụng kết quả thí nghiệm do sách giáo khoa cung cấp. Nhiều giáo viên muốn phát huy tính tích cực hoạt động của học sinh bằng việc đặt ra các câu hỏi cho học sinh suy nghĩ trả lời nhưng hầu hết các câu hỏi chỉ là kiểm tra kiến thức cũ của học sinh mà chưa có tác dụng kích thích hứng thú học tập của các em. Việc tổ chức cho các em tự chiếm lĩnh kiến thức chưa được các giáo viên quan tâm, lý do được đưa ra là do chất lượng học sinh còn thấp, chuẩn bị cho một tiết học như vậy tốn khá nhiều thời gian. Về các kỹ năng liên quan đến phương pháp thực nghiệm: các em thật sự thấy lúng túng trong việc trả lời những câu hỏi liên quan đến kỹ năng của phương pháp thực nghiệm như: đo đạc, đọc số liệu, tính toán sai số Về thái độ học tập của học sinh: Đa số học sinh còn thụ động, chưa tích cực suy nghĩ mà chỉ ngồi nghe giảng, ghi chép và học thuộc. Và khi được hỏi thì các em chỉ coi Vật lí là một môn học bình thường mà chưa có sự yêu thích, hứng thú với môn học. Thông qua việc trao đổi trực tiếp với học sinh, phân tích bài làm của học sinh trong tiết bài tập, tôi nhận thấy những khó khăn học sinh hay gặp phải trong quá trình học chương Chất khí nói chung và bài “Quá trình đẳng tích. Định luật Sác - lơ” nói riêng là: - Học sinh chưa xác định được lượng khí cần xét trong một bài toán phức tạp. - Một số học sinh còn chưa nhận biết được quá trình biến đổi trạng thái là quá trình nào nên chưa biết lựa chọn kiến thức áp dụng. - Một số học sinh còn nhầm lẫn giữa đường đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp nên không biết vẽ chúng trong các hệ tọa độ khác nhau. - Ngoài ra, những kiến thức về việc xử lý các kết quả thí nghiệm hầu như các em không nhớ hoặc không biết. Qua tìm hiểu tôi rút ra những nguyên nhân dẫn đến những khó khăn trên của học sinh: + Nội dung của phần chất khí khá tách biệt so với những phần trước, ở phần trước các em đã quen với những hiện tượng Vật lí mà các em có thể nhìn thấy tận mắt, còn phần này các em chỉ có thể tưởng tượng nên học sinh khó hình dung được. + Nhiều giáo viên chỉ chú ý đến việc truyền thụ nội dung mà chưa chú trọng đến việc tổ chức các hoạt động nhận thức nhằm gây hứng thú, giúp học sinh phát huy tính tích cực, tự lực học tập. + Khi dạy bài “Quá trình đẳng tích. Định luật Sác - lơ” thì một số giáo viên chỉ tập trung vào điều kiện nhiệt độ không đổi mà chưa nhấn mạnh đến điều kiện lượng khí xác định. + Khi làm các thí nghiệm thì hầu hết các giáo viên đều lựa chọn phương án thí nghiệm biểu diễn của giáo viên nên học sinh không được rèn luyện các kỹ năng thực hành, kỹ năng xử lý các số liệu. + Việc xây dựng định luật Sác - lơ hầu hết giáo viên tiến hành theo trình tự sách giáo khoa mà chưa quan tâm đến bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh. 2.6.4.Những biện pháp khắc phục những khó khăn của học sinh thông qua việc bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm Vật lí cho học sinh. Về phía học sinh: Bằng việc cho học sinh trực tiếp tham gia xây dựng định luật “Sác - lơ” theo con đường nghiên cứu của các nhà khoa học, trong đó học sinh sẽ tự lực giải quyết một vấn đề và qua đó hình thành kiến thức cho mình, người giáo viên chỉ mang tính chất định hướng, tôi muốn hạn chế tối đa việc thông báo kiến thức. Để tăng khả năng vận dụng những kiến thức đã học, tôi có đưa vào các bài tập thí nghiệm Vật lí – là một dạng bài tập đòi hỏi phải có sự vận dụng sáng tạo. Về phía giáo viên: Để khắc phục những khó khăn mà giáo viên thường gặp phải khi tiến hành các thí nghiệm thực hành bài “Quá trình đẳng tích. Định luật Sác - lơ”, tôi có đưa thêm vào phương án thí nghiệm mới, có độ chính xác cao hơn. Trong đề tài này, tôi sẽ giới thiệu các phương án dạy học cụ thể với mục đích nhằm bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh, trong đó có những hoạt động khác nhau giúp cho học sinh tích cực, tự lực chiếm lĩnh kiến thức, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo. 2.7. Chuẩn bị điều kiện cần thiết để triển khai dạy học bài “Quá trình đẳng tích . Định luật Sác - lơ” nhằm bồi dưỡng phương pháp pháp thực nghiệm Vật lí cho học sinh. Hình 2.1 2.7.1. Thiết bị thí nghiệm trong danh mục thiết bị dạy học tối thiểu Vật lí 10 THPT – thuận lợi và khó khăn Trong danh mục thiết bị dạy học tối thiểu Vật lí 10 THPT có giới thiệu bộ thí nghiệm sử dụng cho bài giảng “Quá trình đẳng tích. Định luật Sác - lơ” (hình 2.1) Bao gồm: a). Áp kế, giới hạn đo , có thanh trượt gắn với píttông và vít hãm phía sau. b). Píttông dùng hút và nén khí trong xi lanh. c). Giá đỡ xi lanh, có thước đo thể tích của lượng khí chứa trong xi lanh. d). Xi lanh trong thủy tinh, dùng chứa lượng khí cần khảo sát. e). Núm cao su, dùng bịt kín đầu xi lanh. f). Đế 3 chân có vít chỉnh cân bằng. g). Trụ thép inôc, đường kính 10mm. h). Vít hãm, dùng giữ cố định giá đỡ xi lanh. Qua khảo sát, tôi nhận thấy bộ thí nghiệm trên có những thuận lợi và khó khăn sau: Về thuận lợi: + Bộ thí nghiệm được cung cấp với số lượng lớn, tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên khi thực hiện các thí nghiệm trực diện đồng loạt. + Thí nghiệm được thiết kế khá đẹp mắt, dễ lắp ráp, dễ quan sát. Về khó khăn: Thí nghiệm trình bày ở hình 30.2 SGK chỉ thích hợp làm thí nghiệm trực diện đồng loạt (học sinh tiến hành), còn muốn sử dụng dưới hình thức thí nghiệm biểu diễn (do giáo viên tiến hành) thì phải sử dụng thêm camera kết hợp máy vi tính, máy chiếu để khuếch đại hình ảnh quan sát (chỉ số của áp kế, nhiệt kế, thể tích). Nếu sử dụng phương án này cho thí nghiệm trực diện đồng loạt thì khắc phục được hạn chế trên nhưng cũng gặp khó khăn ở chỗ: độ chia nhỏ nhất của thước đo áp suất (0,05.105Pa) là quá lớn hay cấp độ chính xác của các thiết bị đo là bé, các số liệu thí nghiệm thể hiện trong bảng 30.1 – SGK, ở cột số liệu về các giá trị áp suất đều có 3 chữ số có nghĩa (tức là độ chia nhỏ nhất của áp kế phải là 0,01.105Pa). Nếu ta đơn giản hóa việc xây dựng định luật Vật lý như vậy dễ dẫn đến hậu quả làm giảm tính chính xác khoa học của định luật Vật lí vốn là kết quả của nhiều thí nghiệm công phu và chính xác. Tuy nhà trường đã có phòng học bộ môn Vật lý, nhưng hầu hết giáo viên chỉ tiến hành các thí nghiệm biểu diễn. 2.7.2. Phương án thí nghiệm mới Với những thuận lợi và khó khăn trên, tôi mạnh dạn quyết định vận dụng phương án thí nghiệm mới trong đề tài sáng kiến của mình như sau: Dụng cụ thí nghiệm được tận dụng bằng các dụng cụ dùng trong y tế, là các dụng cụ có thể mua ở các cửa hàng thiết bị y tế. Bao gồm: Hình 2.2 a). Một bơm tiêm loại lớn (dùng trong y tế) giới hạn đo là 60cm3, độ chia nhỏ nhất là 1cm3 để chứa lượng khí khảo sát. b). Một bơm áp kế giới hạn đo từ 789mmHg – 1060mmHg, độ chia nhỏ nhất: 2mmHg (sử dụng đồng hồ đo huyết áp trong y tế, đồng hồ này đo độ chênh lệch áp suất giữa cơ thể người và khí quyển, cải tiến thang chia bằng cách mỗi giá trị trên đồng hồ cộng thêm 760mmHg). Áp kế để đo áp suất khí trong xi lanh (bơm tiêm). c). Một bình nước, một phích nước. d). Một ống cao su nhỏ dùng để nối xi lanh và áp kế. e). Một giá đỡ (có thể sử dụng giá đỡ trong bộ thí nghiệm tối thiểu trong sách giáo khoa). f). Một nhiệt kế đo nhiệt độ (giới hạn đo là 1000C, độ chia nhỏ nhất là 10C). Tất cả dụng cụ trên được bố trí trên (hình 2.2). V
Tài liệu đính kèm:
- skkn_thiet_ke_tien_trinh_day_hoc_bai_qua_trinh_dang_tich_din.doc