Sử dụng hệ thống bài tập định tính vào chương `Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể` vật lý lớp 10 nâng cao nhằm bồi dưỡng tư duy logic cho học sinh trong dạy học vật lý ở trường trung học phổ thông

nghiên cứu của mình, ngồi sự cố gắng của bản thân, tơi đã nhận được rất nhiều sự ủng hộ, động viên và giúp đỡ của người thân, thầy cơ và bạn bè. Tơi xin chân thành cảm ơn:  Ban giám hiệu, Phịng Khoa học Cơng nghệ - Sau đại học đã tạo điều kiện cho các học viên khĩa 17 chúng tơi hồn thành luận văn của mình.  Ban giám hiệu, quý thầy cơ trường THPT Ngơ Gia Tự đã tạo điều kiện cho tơi vừa học tập vừa nghiên cứu, thực hiện đề tài.  Gia đình, những người thân yêu, bạn hữu đã động viên và giúp đỡ tơi trong thời gian qua. Đặc biệt, tơi xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến cơ hướng dẫn, PGS.TS. Phạm Thị Phú, với lịng tận tụy, người đã tận tình chỉ bảo, đưa ra những phê bình đúng đắn, đã thắp lên trong tơi ngọn lửa nhiệt tình với lời động viên đơn giản “Hãy cố gắng hồn thành luận văn của mình”. Với tất cả lịng biết ơn, tơi xin chúc mọi người luơn mạnh khỏe, hạnh phúc và thành cơng. TP. Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2009 Lê Trần Thảo Trang DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BTĐT : Bài tập định tính BTVL : Bài tập vật lý GV : Giáo viên HS : Học sinh THPT : Trung học phổ thơng BT : Bài tập SGK : Sách giáo khoa MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Hội nghị Ban chấp hành Trung ương Đảng cộng sản Việt Nam lần thứ II (khĩa VIII) đã xác định một trong những mục tiêu giáo dục của nước ta trong giai đoạn hiện nay là phải đào tạo thế hệ trẻ cĩ ý thức cộng đồng và phát huy tính tích cực của cá nhân, làm chủ tri thức khoa học và cơng nghệ hiện đại. Cĩ tư duy sáng tạo, cĩ kĩ năng thực hành giỏi, cĩ tác phong cơng nghiệp, cĩ tính tổ chức và kỉ luật. Đối với dạy học mơn vật lý ở trường phổ thơng, mục tiêu đĩ được cụ thể trong bốn nhiệm vụ: giáo dưỡng, giáo dục, phát triển và giáo dục kĩ thuật tổng hợp. Trong đĩ phát triển tư duy học sinh (HS) là nhiệm vụ đặc biệt quan trọng, là động lực giúp cho việc thực hiện cĩ hiệu quả các nhiệm vụ cịn lại, đồng thời suy cho cùng là mục đích cuối cùng của dạy học: dạy học phải kéo theo sự phát triển trí tuệ học sinh (Vư-gốt-xki). Nội dung phát triển năng lực tư duy cho HS bao gồm: rèn luyện những thao tác, hành động, phương pháp nhận thức cơ bản, cơng cụ để HS chiếm lĩnh kiến thức, vận dụng sáng tạo kiến thức giải quyết vấn đề trong học tập và hoạt động thực tiễn. Trong dạy học, việc bồi dưỡng tư duy logic là một bộ phận quan trọng của nhiệm vụ phát triển tư duy bởi tư duy logic cần thiết cho mọi hoạt động, là cơ sở của tư duy sáng tạo. Những kỹ năng cần thiết của người lao động mới trong xã hội tồn cầu hĩa, cạnh tranh và hợp tác như: trình bày vấn đề, thuyết phục, đàm phán … cĩ cơ sở từ năng lực tư duy logic, và năng lực này cần phải được quan tâm bồi dưỡng từ khi HS cịn ngồi trên ghế nhà trường. Làm thế nào để bồi dưỡng tư duy logic cho HS trong dạy học mơn vật lý ở trường phổ thơng? Đây là câu hỏi từ lâu được nhiều giáo viên (GV) vật lý quan tâm bởi thực tế năng lực tư duy logic, suy luận logic, diễn đạt tư tưởng, ý kiến của HS, sinh viên và cả GV cịn nhiều bất cập hạn chế. Trong dạy học vật lý, bài tập vật lý (BTVL) từ trước đến nay vẫn giữ một vị trí quan trọng bởi vì cĩ thể sử dụng BTVL như một phương tiện để ơn tập, củng cố kiến thức, lí thuyết đã học một cách sinh động và cĩ hiệu quả. BTVL cịn giúp rèn luyện cho HS khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn và đời sống, rèn luyện cho HS tinh thần tự lập, tính cẩn thận, tính kiên trì và tinh thần vượt khĩ…Ngồi ra ta cịn cĩ thể dùng nĩ như một phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức, kỹ năng của HS. Do đĩ, để quá trình dạy học vật lý ở trường THPT đạt hiệu quả cao thì ngồi việc dạy kiến thức mới cịn phải chú trọng đến việc dạy BTVL. BTVL đa dạng, theo dấu hiệu phương thức, cơng cụ chính để giải, BTVL gồm bài tập định tính (BTĐT), bài tập định lượng. Thực tế giảng dạy cho thấy GV thường tập trung vào các bài tập định lượng mà chưa chú trọng đến các BTĐT mặc dù BTĐT cĩ những ưu điểm vượt trội đặc biệt trong việc bồi dưỡng tư duy logic, năng lực lập luận logic. Trong những trường hợp dạy học các nội dung khơng cĩ các cơng thức tốn học thì việc sử dụng BTĐT trong dạy học là rất cần thiết. Ngồi ra, cịn một vấn đề khá quan trọng mang tính thời sự là hiện nay hình thức trắc nghiệm khách quan được sử dụng cho thi tốt nghiệp và tuyển sinh đại học mơn vật lý. Mặc dù cĩ những ưu điểm như tính khách quan trong đánh giá, ngăn ngừa được tình trạng học tủ, học lệch do đề thi phủ kín tồn bộ chương trình, nhưng do khơng phải viết câu trả lời nên kiểu kiểm tra đánh giá này rất hạn chế việc rèn luyện kỹ năng lập luận logic, phát triển ngơn ngữ cho HS. Nếu trong quá trình dạy học mơn vật lý, bài tập trắc nghiệm khách quan bị tuyệt đối hĩa sẽ dẫn đến tình trạng tư duy lơgic, năng lực lập luận lơgic, ngơn ngữ nĩi, viết của HS rất hạn chế. Vậy, vấn đề đặt ra là cần thiết phải xây dựng một hệ thống BTĐT hiện cịn rất khiêm tốn bên cạnh hệ thống bài tập định lượng đã khá phong phú. (và hệ thống bài tập trắc nghiệm khách quan đang ồ ạt ra đời trong ba năm gần đây). Trước hết cần ưu tiên cho những nội dung dạy học nặng về mặt định tính trong chương trình THPT. Trong khuơn khổ luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ, tơi chọn đề tài: “Sử dụng hệ thống bài tập định tính vào chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” vật lý lớp 10 nâng cao nhằm bồi dưỡng tư duy lơgic cho học sinh trong dạy học vật lý ở trường trung học phổ thơng”. 2. Mục tiêu nghiên cứu - Xây dựng được hệ thống BTĐT chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” Vật lý 10 chương trình Nâng cao làm phương tiện bồi dưỡng tư duy logic cho HS. - Thiết kế các phương án dạy học với hệ thống BTĐT đã soạn nhằm bồi dưỡng tư duy logic cho HS. 3. Giả thuyết khoa học - Cĩ thể xây dựng được hệ thống BTĐT đảm bảo các yêu cầu về vật lý học, về logic học, về tâm lý học và lý luận dạy học nhằm mục tiêu bồi dưỡng tư duy logic cho HS, thuộc chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” Vật lý 10 chương trình Nâng cao. - Việc sử dụng BTĐT theo các phương án dạy học hợp lý sẽ gĩp phần bồi dưỡng tư duy logic cho HS. 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu của đề tài - Tư duy logic - BTVL nĩi chung và BTĐT nĩi riêng trong dạy học vật lý: vai trị và đặc điểm của chúng. - Việc dạy BTVL nĩi chung và BTĐT nĩi riêng trong chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể”. 4.2. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu BTĐT và chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” trong chương trình vật lý lớp 10 Nâng cao. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1. Tìm hiểu cơ sở lý luận của việc bồi dưỡng tư duy logic trong dạy học. 5.2. Nghiên cứu cơ sở lý luận về BTĐT trong dạy học vật lý, mối liên hệ giữa hoạt động giải BTĐT và việc thực hành các thao tác tư duy, các hành động suy luận logic. Xây dựng tiêu chí đánh giá năng lực tư duy logic trong dạy học vật lý. 5.3. Tìm hiểu thực trạng dạy BTĐT và vấn đề quan tâm bồi dưỡng tư duy logic cho HS trong dạy học vật lý ở trường THPT. Điều tra kỹ năng giải BTĐT của HS lớp 10 để đánh giá năng lực tư duy logic của HS. 5.4. Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa, chuẩn kiến thức kỹ năng vật lý 10 Nâng cao, chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” nhằm tạo cơ sở xây dựng hệ thống BTĐT. 5.5. Xây dựng hệ thống BTĐT chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” theo định hướng nghiên cứu. 5.6. Thiết kế các phương án dạy học với hệ thống BTĐT đã xây dựng nhằm bồi dưỡng tư duy logic cho HS. 5.7. Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi, hiệu quả của các phương án đã thiết kế, điều chỉnh, hồn thiện. Quay phim tiết dạy thực nghiệm làm tư liệu cho bảo vệ đề tài. 6. Phương pháp nghiên cứu  Nghiên cứu lý luận: đọc các sách, tài liệu về những vấn đề liên quan đến việc giải quyết các nhiệm vụ đã đề ra trong luận án.  Nghiên cứu thực tiễn: điều tra sơ bộ về việc giảng dạy BTĐT ở một số trường THPT áp dụng cụ thể cho chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể”.  Thực nghiệm sư phạm ở một số trường THPT để đánh giá các biện pháp đã đề xuất trong luận án. 7. Đĩng gĩp mới của luận văn  Về mặt lý luận: gĩp phần hồn thiện lý luận về dạy học BTĐT với chức năng là phương tiện hữu hiệu bồi dưỡng tư duy logic.  Về nghiên cứu ứng dụng:  Mơ tả được thực trạng khái quát và chi tiết về dạy học BTĐT theo hướng bồi dưỡng tư duy logic ở một số trường THPT Thành phố Hồ Chí Minh.  Xây dựng hệ thống BTĐT chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” đảm bảo tính khoa học sư phạm và khả thi dùng cho dạy học bồi dưỡng tư duy logic.  Thiết kế các phương án dạy học cĩ sử dụng BTĐT đã soạn nhằm bồi dưỡng tư duy logic. Các giáo án đã thiết kế đảm bảo tính khả thi và cĩ tác dụng bồi dưỡng tư duy logic cho HS. 8. Cấu trúc luận văn Phần nội dung gồm 3 chương:  Chương 1. Bài tập định tính với việc bồi dưỡng tư duy logic trong dạy học vật lý. Được trình bày từ trang 12 đến trang 45.  Chương 2. Xây dựng vào sử dụng hệ thống bài tập định tính nhằm bồi dưỡng tư duy logic cho HS qua dạy học chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” Vật lý 10 chương trình nâng cao. Được trình bày từ trang 46 đến trang 93.  Chương 3. Thực nghiệm sư phạm. Được trình bày từ trang 94 đến trang 104. Chương 1. BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH VỚI VIỆC BỒI DƯỠNG TƯ DUY LOGIC TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 1.1. Bồi dưỡng tư duy logic cho HS trong dạy học vật lý 1.1.1. Tư duy. Các loại tư duy a. Tư duy Cĩ nhiều cách định nghĩa về tư duy, nhưng nĩi chung ta cĩ thể hiểu là tư duy là sự phản ánh gián tiếp, trừu tượng, khái quát bản chất của sự vật hiện tượng, những liên hệ, quan hệ cĩ tính chất quy luật của sự vật hiện tượng trong hiện thực khách quan mà ta chưa biết. Một số đặc điểm của tư duy: [7]  Tư duy bắt đầu từ một tình huống cĩ vấn đề.  Cĩ tính trừu tượng và khái quát.  Tư duy cĩ tính gián tiếp.  Tư duy cĩ quan hệ mật thiết với ngơn ngữ: mối quan hệ giữa tư duy và ngơn ngữ được thể hiện bằng sơ đồ 1.1: [4] Tư duy đĩng vai trị quan trọng trong việc củng cố và phát triển ngơn ngữ. Ngược lại, ngơn ngữ giúp cho việc rèn luyện, phát triển tư duy rõ ràng, mạch lạc, chính xác, đầy đủ. b. Các loại tư duy Con người đã đặt ra rất nhiều loại hình tư duy tuy nhiên, trong dạy học vật lý cĩ thể phân loại tư duy theo các loại hình sau: [19]  Tư duy kinh nghiệm Là loại tư duy chủ yếu dự trên kinh nghiệm cảm tính và sử dụng phương pháp “thử và sai”. Chủ thể phải thực hiện một số thao tác, hành động nào đĩ, ngẫu nhiên gặp một trường hợp thành cơng và sau đĩ lặp lại đúng như thế mà khơng biết nguyên nhân vì sao. Kiểu tư duy này đơn giản, khơng cần phải rèn luyện nhiều, cĩ ích trong hoạt động hàng ngày để giải quyết một số vấn đề trong một phạm vi hẹp. Nhưng, tư duy kinh nghiệm thường gặp khĩ khăn khi tiếp xúc với những sự vật, sự việc, vấn đề cĩ nhiều sự khác lạ.  Tư duy lý luận Là loại tư duy giải quyết nhiệm vụ đề ra dựa trên những khái niệm trừu tượng, những tri thức lý luận. Đặc trưng của loại tư duy này là: Ngơn ngữ Tư duy Nội dung - quyết định Hình thức – Vỏ vật chất Sơ đồ 1.1. Mối quan hệ giữa tư duy và ngơn ngữ  Khơng dừng lại ở kinh nghiệm rời rạc mà luơn hướng tới xây dựng những quy tắc, những quy luật chung ngày một sâu rộng hơn.  Tự định hướng hành động suy nghĩ về cách thức hành động trước khi hành động.  Luơn sử dụng những tri thức khái quát đã cĩ để lý giải, dự đốn những sự vật hiện tượng cụ thể.  Luơn lật đi, lật lại vấn đề để đạt đến sự nhất quán về mặt lý luận, xác định phạm vi ứng dụng của mỗi lý thuyết. Tư duy lý luận rất cần thiết cho hoạt động nhận thức và phải rèn luyện lâu dài mới cĩ được.  Tư duy logic Tư duy logic là tư duy tuân theo các quy tắc và quy luật của logic học một cách chặt chẽ, chính xác, khơng phạm phải sai lầm trong cách lập luận, biết phát hiện ra các mâu thuẫn nhờ đĩ mà nhận thức được đúng đắn chân lý khách quan. Các đặc trưng của tư duy này là:  Tính chặt chẽ. Đây là đặc trưng thể hiện sự liên kết, gắn bĩ khơng thể tách rời giữa các yếu tố, các bộ phận trong một nội dung của tư duy.  Tính hệ thống phản ánh sự sắp xếp các nội dung lập luận theo một trình tự nhất định.  Tính tất yếu. Tính tất yếu của tư duy là tính tuân thủ các quy luật và quy tắc của logic học.  Tính chính xác. Tính chính xác phản ánh đúng đắn những đặc điểm bản chất của các đối tượng vào trong các dấu hiệu cơ bản của khái niệm, là sự xác định được giá trị của tư tưởng ở trong phán đốn, suy luận, chứng minh, bác bỏ. Tư duy logic được sử dụng trong mọi lĩnh vực hoạt động, là cơ sở, nền tảng cho các loại tư duy khác nên cần phải rèn luyện cho HS loại tư duy này.  Tư duy vật lý Tư duy vật lý là sự quan sát các hiện tượng vật lý, phân tích một hiện tượng phức tạp thành những bộ phận đơn giản và xác lập giữa chúng những mối quan hệ và những sự phụ thuộc xác định, tìm ra mối quan hệ giữa mặt định tính và mặt định lượng của các hiện tượng và các đại lượng vật lý, dự đốn các hệ quả mới từ các lý thuyết và áp dụng những kiến thức khái quát thu được vào thực tiễn. Việc phân loại các hình thức tư duy thật ra cũng khơng cĩ một ranh giới thật rõ rệt, chúng chỉ thể hiện một khía cạnh nào đĩ của quá trình tư duy. Nhưng chắc chắn rằng để quá trình tư duy được đúng đắn, rõ ràng, khơng mâu thuẫn thì phải cĩ một trình độ tư duy logic nào đĩ. Do vậy, vấn đề bồi dưỡng tư duy logic cho HS phải được quan tâm đúng mức, và phải được rèn luyện thường xuyên ở cấp trung học. Theo định hướng nghiên cứu của đề tài, chúng tơi đi sâu tìm hiểu về tư duy logic. 1.1.2. Vai trị của tư duy logic trong các loại tư duy Vai trị của tư duy logic cĩ thể được thể hiện bằng sơ đồ 1.2: Theo sơ đồ 1.2 chúng tơi muốn chỉ ra rằng tư duy kinh nghiệm cĩ thể xem là cơ sở của tư duy logic. Trong quá trình nhận thức thế giới khách quan, con người đã luơn tự mị mẫm, sử dụng phương pháp “thử và sai” trước khi cĩ thể đúc kết cho mình một quy tắc, một quy luật nào đĩ. Như vậy, những quy tắc, quy luật đĩ khơng phải do con người tự ý sáng tạo ra một cách vơ căn cứ mà là sự phản ánh những mối liên hệ, quan hệ khách quan của các sự vật hiện tượng quanh ta đúc kết thành tiền đề cho tư duy logic. Trải qua nhiều thế kỉ, con người đã tổng kết được những quy tắc, quy luật logic cĩ tính khách quan và đã hình thành nên logic học, một khoa học nghiên cứu những tư tưởng của con người về mặt hình thức logic của chúng. Đây chính là cơ sở của tư duy logic. Mặt khác, tư duy logic lại cĩ thể xem là cơ sở của các loại tư duy khác như tư duy lý luận, tư duy vật lý. Đối với tư duy lý luận, để cĩ thể xây dựng được những quy tắc, những quy luật chung hay để cĩ thể sử dụng những tri thức đã khái quát được nhằm lý giải, dự đốn những sự vật hiện tượng cụ thể…chắc chắn phải dùng đến những phán đốn và lập luận. Đối với tư duy vật lý, khi quan sát các sự vật hiện tượng muốn xác lập mối quan hệ giữa mặt định tính và mặt định lượng giữa các sự vật hiện tượng, giữa các đại lượng vật lý bắt buộc phải sử dụng những phán đốn và lập luận. Những phán đốn và những lập luận này phải tuân theo những quy tắc, quy luật của logic học một cách chặt chẽ cĩ như vậy mới khơng mắc phải sai lầm trong quá trình lập luận cũng như trong quá trình tư duy. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng trong quá trình nhận thức con người thường sử dụng xen kẽ, tổng hợp nhiều loại hình tư duy. Trong đĩ cĩ những hình thức tư duy chung như tư duy lý luận, tư duy logic và hình thức tư duy riêng như tư duy vật lý. Chẳng hạn khi quan sát thấy hai vật rơi nhanh chậm khác nhau trong khơng khí thì các HS sẽ phải tự đặt ra câu hỏi: Tại sao vật này rơi nhanh hơn vật kia? Từ đĩ HS sẽ đi tìm đáp án cho câu hỏi đưa ra và đánh giá xem đáp án nào là chính xác nhất. Nhưng để đưa ra các đáp án và đánh giá được đáp án nào chính xác thì HS phải phân tích được hiện tượng quan sát: hai vật đĩ cĩ khối lượng, hình dạng, kích thước giống nhau hay khác nhau, chúng cĩ cùng chịu tác động của mơi trường xung quanh như nhau khơng. Khi đĩ HS phải dùng đến tư duy vật lý, HS phải phân tích được hiện tượng phức tạp thành những bộ phận, những hiện tượng bị chi phối bởi một số ít nguyên nhân, bị tác động bởi một số ít yếu tố. Từ đĩ mới cĩ thể đưa ra kết luận về nguyên nhân rơi nhanh chậm của các vật Tư duy kinh nghiệm Tư duy logic Tư duy lý luận Tư duy vật lý Cơ sở Cơ sở Sơ đồ 1.2. Vai trị của tư duy logic trong các loại tư duy khác nhau trong khơng khí là do: hình dạng, kích thước, khối lượng hay do sức cản của khơng khí. Muốn biết kết luận rút ra cĩ chính xác hay khơng thì phải kiểm tra trong thực tiễn. Để làm việc đĩ phải xuất phát từ kết luận đã khái quát suy ra những hệ quả, dự đốn những hiện tượng cĩ thể quan sát được trong thực tiễn. Nếu thí nghiệm xác nhận hiện tượng mới đúng như dự đốn thì kết luận ban đầu mới được xác nhận là chân lý. Trong giai đoạn đưa ra hệ quả và kiểm chứng hệ quả địi hỏi HS phải đưa ra những phán đốn, những suy luận chặt chẽ, khơng mâu thuẫn…nĩi cách khác HS phải sử dụng tư duy logic. Chẳng hạn khi HS đưa ra kết luận: nguyên nhân làm các vật rơi nhanh chậm trong khơng khí là do khối lượng. Như vậy, hệ quả rút ra dựa trên lập luận như sau: Các vật cĩ khối lượng bằng nhau thì rơi nhanh như nhau bất kể hình dạng và kích thước. Hai vật này cĩ khối lượng bằng nhau, hình dạng và kích thước khác nhau. Vậy, chúng rơi nhanh như nhau. Như vậy, trong quá trình nhận thức HS phải sử dụng nhiều loại hình tư duy, các loại hình tư duy này khơng phải theo một trình tự cứng nhắc, mà chúng đan xen, hỗ trợ lẫn nhau giúp cho con người phản ánh ngày càng đúng bản chất của sự vật hiện tượng, kiến thức do con người khám phá ra ngày càng tiệm cận với chân lý, ngày càng đúng với hiện thực khách quan. 1.1.3. Cơ sở lý luận của tư duy logic Tư duy logic là một bộ phận hợp thành của tư duy khoa học nên cĩ vai trị to lớn trong nhận thức khoa học. Chính vì vậy con người tìm hiểu về nĩ rất sớm và đã hình thành những nghiên cứu về tư duy logic, đĩ là logic học. Tư duy logic là giai đoạn nhận thức lý tính, sử dụng các hình thức cơ bản như: khái niệm, phán đốn, suy luận cùng với các thao tác logic xác định của chủ thể nhằm tạo ra các tri thức mới với mục đích phản ánh ngày càng sâu sắc hơn, đầy đủ hơn về hiện thực khách quan. Do đĩ, để nâng cao năng lực tư duy logic cần phải nắm bắt được các khái niệm, các quy luật cơ bản của logic học. 1.1.3.1. Các khái niệm cơ bản của logic học Trong phần này chúng ta sẽ đề cập đến những khái niệm rất cơ bản mọi quá trình nhận thức đều sử dụng đến, đĩ là: khái niệm, phán đốn, suy luận. a. Khái niệm Khái niệm là hình thức tư duy phản ánh những thuộc tính bản chất, những dấu hiệu cơ bản khác biệt của các sự vật hiện tượng của hiện thực. Đặc điểm của khái niệm: [14]  Khái niệm cĩ tính chất trừu tượng và khái quát hơn biểu tượng. Khái niệm cĩ thể phản ánh cả những thuộc tính, những mối quan hệ mà ta khơng thể hình dung dưới dạng hình ảnh trực quan được.  Khái niệm liên hệ chặt chẽ với ngơn ngữ.  Khái niệm cĩ tính biến đổi theo hướng ngày càng chính xác hĩa và phân hĩa. Mức độ phù hợp của nội dung khái niệm với nội dung khách quan của sự vật, hiện tượng mà nĩ phản ánh cịn phụ thuộc vào trình độ phát triển của thực tiễn, trình độ nhận thức của con người.  Mỗi một khái niệm đều cĩ nội hàm và ngoại diên. Nội hàm của khái niệm là tập hợp những thuộc tính của đối tượng hay các đối tượng cùng loại được phản ánh trong khái niệm. Ngoại diên của khái niệm là tập hợp tất cả các đối tượng được khái quát trong khái niệm, cĩ những thuộc tính xác định của đối tượng ấy. Nội hàm và ngoại diên của khái niệm cĩ quan hệ ngược nhau, khái niệm mà nội hàm càng nhiều dấu hiệu thì ngoại diên càng hẹp và ngược lại. Nội hàm và ngoại diên cĩ thể mở rộng hoặc thu hẹp lại. Vấn đề quan trọng nhất của xây dựng khái niệm là định nghĩa khái niệm. Định nghĩa khái niệm là nêu lên nội hàm khái niệm hoặc xác lập ý nghĩa của các từ biểu thị khái niệm. Khi định nghĩa một khái niệm phải thực hiện đồng thời hai nhiệm vụ sau: phân biệt sự vật cần định nghĩa với tất cả các sự vật khác tiếp cận với nĩ; vạch ra những dấu hiệu bản chất của sự vật cần định nghĩa. b. Phán đốn Phán đốn là hình thức cơ bản của tư duy, dưới dạng khẳng định hay phủ định, thể hiện nhận thức của con người về những đối tượng trong thế giới khách quan. Đặc điểm của phán đốn:  Phán đốn cĩ phản ánh:  Các dấu hiệu hay các thuộc tính thuộc về, hay khơng thuộc về các sự vật, hiện tượng.  Các quan hệ giữa các lớp đối tượng.  Quan hệ cùng tồn tại của các thuộc tính trong cùng một sự vật.  Các quan hệ khơng tương thích của các thuộc tính của sự vật.  Các quan hệ phụ thuộc của hiện tượng này vào hiện tượng khác.  Trong phán đốn bao giờ cũng chính xác đối tượng của tư tưởng và ngơn ngữ biểu thị phán đốn là câu. Ví dụ trong phán đốn “Đồng là kim loại” thì đối tượng của tư tưởng là “đồng”. Phán đốn được phân làm hai loại là phán đốn đơn và phán đốn phức. Phán đốn đơn là phán đốn được tạo thành từ mối liên hệ giữa hai khái niệm. Phán đốn phức là phán đốn được tạo thành từ nhiều phán đốn đơn. Tính chu diên và khơng chu diên của các thuật ngữ trong phán đốn: trong một phán đốn nếu chủ ngữ hay vị ngữ chỉ gồm một hay một số đối tượng thuộc ngoại diên của khái niệm thì ta nĩi chủ ngữ hay vị ngữ đĩ khơng chu diên. Nếu chủ ngữ hay vị ngữ chỉ tồn bộ đối tượng thuộc ngoại diên của khái niệm thì ta gọi là chu diên. GV phải khéo léo lồng ghép những kiến thức cơ bản của logic học về khái niệm và phán đốn vào nội dung dạy học mơn học để bồi dưỡng cho HS vì đây là điều kiện cần cho việc thực hiện các phép suy luận. c. Suy luận Suy luận là quá trình nhận thức hiện thực một cách gián tiếp. Đĩ là quá trình nhận thức trong đĩ từ một hay nhiều phán đốn đã được chứng minh để rút ra phán đốn mới (kiến thức mới). Đặc điểm của suy luận:  Bất kì một suy luận nào cũng gồm cĩ: tiền đề, kết luận và lập luận. Tiền đề (cịn gọi là phán đốn xuất phát) là phán đốn chân thực đã biết trước. Kết luận là phán đốn mới thu được bằng con đường lập luận logic từ các tiên đề. Cách thức logic để rút ra kết luận gọi là lập luận.  Trong quá trình lập luận để cĩ thể rút ra được kết luận (tri thức mới) chân thực phải cĩ hai điều kiện:  Các tiền đề của suy luận phải chân thực (điều kiện cần).  Phải tuân theo các quy tắc logic của lập luận (điều kiện đủ). Căn cứ vào cách thức suy luận, logic học phân ra làm 2 loại suy luận: i. Suy luận diễn dịch Là suy luận trong đĩ lập luận đi từ cái chung đến cái riêng, cái đơn nhất. Trong dạy học vật lý ta thường dùng các suy luận diễn dịch sau:  Luận ba đoạn nhất quyết đơn: Luận ba đoạn là loại suy luận suy diễn cĩ hai tiền đề dưới dạng phán đốn đơn, trong đĩ xác lập mối quan hệ giữa các thuật ngữ biên trong kết luận trên cơ sở quan hệ của chúng đối với các thuật ngữ giữa trong tiền đề.  Luận ba đoạn rút gọn: Luận ba đoạn bỏ qua một phán đốn gọi là luận hai đoạn hay luận ba đoạn rút gọn.  Suy luận cĩ điều kiện thuần túy: suy luận cĩ điều kiện thuần túy là suy luận diễn dịch, trong đĩ hai tiên đề và kết luận là những phán đốn cĩ điều kiện. Mỗi hình thức suy luận đều cĩ các loại hình, và tương ứng với mỗi loại hình đều cĩ các quy tắc xác định. ii. Suy luận quy nạp Là suy luận trong đĩ kết luận là tri thức chung được khái quát từ các tri thức ít chung hơn hay đi từ cái riêng đến cái chung. Tiến trình của suy luận quy nạp diễn ra theo sơ đồ: A, B, C, D… cĩ thuộc tính P. A, B, C, D… thuộc lớp S. Tất cả S cĩ thuộc tính P. Muốn suy luận quy nạp đạt đến chân lý cần phải tuân theo hai điều kiện sau:  Kết luận của suy luận quy nạp là tin cậy khi nĩ được khái quát từ các dấu hiệu bản chất.  Suy luận quy nạp chỉ được sử dụng khi các đối tượng là cùng loại, tương tự. Căn cứ vào tính trọn vẹn hay khơng trọn vẹn của ngoại diên đối tượng của tư tưởng logic học chia ra làm 2 loại quy nạp: Quy nạp hồn tồn là suy luận trong đĩ kết luận chung về lớp đối tượng nào đĩ được rút ra trên cơ sở nghiên cứu tất cả các đối tượng của lớp đĩ. Quy nạp khơng hồn tồn là suy luận trong đĩ kết luận chung về lớp đối tượng nào đĩ được rút ra trên cơ sở nghiên cứu một bộ phận đối tượng của lớp đĩ. Trong loại quy nạp này người ta chú ý đến quy nạp khoa học là quy nạp dựa trên dấu hiệu bản chất của một số đối tượng của lớp mà rút ra khái niệm chung về bản chất của lớp. 1.1.3.2. Các quy luật cơ bản của logic học Ở đây ta chỉ chú trọng đến hình thức của tư duy logic do đĩ, ta sẽ nghiên cứu về các quy luật của logic hình thức. [22] i. Quy luật đồng nhất “Mỗi sự vật luơn đồng nhất với chính nĩ”. Quy luật này đảm bảo cho tư duy cĩ tính xác định. Chừng nào sự vật, hiện tượng vẫn là nĩ chưa bị biến đổi thành cái khác thì nội hàm của khái niệm về sự vật đĩ phải được giữ nguyên, phải được đồng nhất. Việc nhận thức đầy đủ và vận dụng đúng đắn quy luật đồng nhất tạo điền kiện đầu tiên và cơ bản quyết định việc hình thành tính nhất quán rõ ràng, chính xác, mạch lạc và khúc chiết trong quá trình lập trong tư duy. ii. Quy luật cấm mâu thuẫn “Trong cùng một quan hệ và cùng một lúc, một sự vật khơng thể vừa là A, vừa khơng là A” Quy luật đảm bảo cho tư duy cĩ tính nhất quán. Hai ý kiến trái ngược nhau về cùng một sự vật, được xem xét trong cùng một thời gian và cùng một mối quan hệ thì khơng thể đồng thời là chân thực. Ít nhất phải cĩ một ý kiến là giả dối. Việc nắm vững và vận dụng đúng đắn quy luật cấm mâu thuẫn giúp cho con người tránh được những mâu thuẫn logic trong quá trình suy nghĩ nhằm hình thành tính hệ thống, rõ ràng, mạch lạc, chính xác trong lập luận iii. Quy luật loại trừ cái thứ ba (quy luật bài trung) “Một sự vật trong cùng một lúc, hoặc tồn tại (nĩ là A) hoặc khơng tồn tại (nĩ khơng là A) chứ khơng cịn khả năng thứ ba nào khác” Điều đĩ cĩ nghĩa là hai phán đốn cĩ hình thức logic xác định phủ định lẫn nhau, trong cùng một quan hệ, trong cùng một thời gian thì nhất định phải cĩ phán đốn là chân thực, một phán đốn sai, chân lý khơng thể cĩ ý kiến thứ ba. Việc nắm vững và vận dụng đúng đắn quy luật loại trừ cái thứ ba sẽ giúp nêu ra cơ sở, cách thức chắc chắn để lựa chọn một trong hai tư tưởng, phán đốn mâu thuẫn nhau là chân thực. iiii. Quy luật lý do đầy đủ “Mỗi luận điểm rút ra trong quá trình lập luận, chỉ được thừa nhận là đúng đắn khi cĩ đầy đủ các lý do chân thực”. Quy luật lý do đầy đủ địi hỏi những luận điểm, quan niệm, tư tưởng…của chúng ta phải được lí giải, chứng minh một cách chặt chẽ trên một cơ sở đủ để thể hiện sự hợp lí đúng đắn của chúng. Điều này đảm bảo cho tư duy cĩ tính khoa học, cĩ sức thuyết phục. Việc nắm vững và vận dụng đúng đắn nội dung của quy luật lý do đầy đủ giúp cho con người luơn cĩ ý thức về tính chân thực và lập luận cĩ căn cứ khi đưa ra các ý kiến, các quan điểm của mình để thuyết phục người khác. Trong bốn quy luật của logic hình thức thì mỗi quy luật cĩ một chức năng logic khác nhau. Nhưng giữa chúng cĩ mối quan hệ chặt chẽ với nhau, tác động lẫn nhau. Nếu vi phạm một trong bốn quy luật dĩ đều dẫn đến sự phá vỡ tư duy logic và tất yếu là dẫn đến sai lầm trong tư duy. Ngược lại, nếu vận dụng bốn quy luật này một cách cĩ ý thức sẽ là điều kiện cần để nhận thức đúng thế giới khách quan. 1.1.4. Bồi dưỡng tư duy logic cho HS trong dạy học vật lý Đối với HS ở trường THPT, logic học khơng được đưa vào chương trình dạy học như một mơn chính khĩa như tốn, lý, hĩa…Do đĩ GV khơng thể dạy cho HS mơn logic học trước rồi sau đĩ HS mới vận dụng các quy luật logic để suy nghĩ, lập luận. GV phải bồi dưỡng tư duy logic cho HS bằng cách thơng qua việc giải quyết những nhiệm vụ cụ thể để HS tích lũy dần kinh nghiệm đến một lúc nào đĩ HS sẽ tự tổng kết thành những quy tắc đơn giản thường dùng. 1.1.4.1. Nội dung bồi dưỡng tư duy logic a. Rèn luyện thao tác tư duy và kỹ năng suy luận logic Đối với bộ mơn Vật lý để cĩ thể hình thành được các định luật, định lý, các thuyết vật lý địi hỏi HS phải nắm vững được các khái niệm vật lý. Như vậy, các thao tác tư duy, các suy luận logic thường dùng khi HS hình thành các khái niệm vật lý cũng chính là các thao tác tư duy, các phép suy luận logic cần phải bồi dưỡng cho HS.  Rèn luyện các thao tác tư duy “Một trong những hình thức quan trọng của tri thức khoa học vật lý là những khái niệm vật lý. Việc hình thành các khái niệm và việc thiết lập mối quan hệ giữa chúng được giải quyết trong quá trình thực hiện các thao tác trí tuệ phân tích, tổng hợp, so sánh, định nghĩa, trừu tượng hĩa, khái quát hĩa, hệ thống hĩa và cụ thể hĩa” [20] Các thao tác tư duy bao gồm:[17]  Phân tích là dùng trí ĩc để tách đối tượng tư duy thành những bộ phận, những thuộc tính, những mối liên hệ, quan hệ để nhận thức đối tượng sâu sắc hơn.  Tổng hợp là dùng trí ĩc đưa những thành phần đã được tách rời nhờ sự phân tích thành một chỉnh thể.  So sánh là dùng trí ĩc để xác định sự giống nhau, khác nhau giữa các sự vật, hiện tượng.  Trừu tượng hĩa là thao tác trí tuệ trong đĩ chủ thể dùng trí ĩc gạt bỏ những thuộc tính, những bộ phận, những quan hệ…khơng cần thiết về một phương diện nào đĩ mà chỉ giữ lại những yếu tố cần thiết để tư duy.  Khái quát hĩa là thao tác trí tuệ trong đĩ chủ thể tư duy dùng trí ĩc để bao quát nhiều đối tượng khác nhau thành một nhĩm, một loại…trên cơ sở chúng cĩ một số thuộc tính chung và bản chất, những mối quan hệ cĩ tính quy luật. Trong các thao tác tư duy trên thì sự trừu tượng hĩa, khái quát hĩa và cụ thể hĩa giữ vai trị chủ yếu. Sự trừu hĩa diễn ra trên cơ sở phân tích, so sánh. Kết quả của quá trình này sẽ là dữ liệu tiếp theo cho quá trình khái quát hĩa để từ đĩ hình thành khái niệm. Sau khi hình thành khái niệm nhờ sự cụ thể hĩa mà HS phát hiện ra những biểu hiện trong thực tế của các trừu tượng khoa học. Ví dụ để hình thành khái niệm “chuyển động thẳng đều” HS phải quan sát nhiều chuyển động trong thực tế, từ đĩ đặt ra câu hỏi: chuyển động thẳng đều cĩ những đặc điểm gì? Qu._.ỹ đạo chuyển động cĩ dạng như thế nào? Tốc độ chuyển động của các vật như thế nào? Bằng cách so sánh các chuyển động đã quan sát được, phân tích để tìm cái chủ yếu của hiện tượng, trừu xuất những cái khơng chủ yếu, khơng bản chất của hiện tượng, từ đĩ định nghĩa khái niệm “chuyển động thẳng đều”. Tiếp theo là sự cụ thể hĩa, HS sẽ nhận biết những biểu hiện của khái niệm chuyển động thẳng đều trong thực tế. Như vậy, trong dạy học vật lý phải rèn luyện cho HS các thao tác tư duy nêu trên bằng cách tạo cơ hội cho HS được huy động, thực tập và rèn luyện chúng.  Rèn luyện kỹ năng suy luận logic Trong quá trình hình thành khái niệm, xây dựng định luật, lý thuyết, ứng dụng kiến thức, những suy luận logic như suy luận quy nạp và suy luận diễn dịch luơn được sử dụng, giữa chúng cĩ mối quan hệ chặt chẽ. Trong bước đầu học tập vật lý, HS đi từ những kiến thức cảm tính, cụ thể của các sự kiện, bằng phép quy nạp đi đến nhận thức những quy luật của tự nhiên, nghĩa là đi từ cụ thể đến trừu tượng, giai đoạn này sử dụng suy luận quy nạp. Để ứng dụng những quy luật, những lý thuyết khái quát đã học vào giải quyết những vấn đề của thực tiễn thì phải áp dụng phép suy luận diễn dịch. Phép suy luận diễn dịch cho phép chuyển từ trừu tượng đến cụ thể làm cho các khái niệm, các quy luật cĩ ý nghĩa thực tiễn. Để cho hoạt động nhận thức đạt kết quả tốt và được thực hiện với tốc độ ngày càng nhanh thì người GV ngồi việc rèn luyện các thao tác tư duy cần phải rèn luyện thêm cho HS các phép suy luận logic đã nêu ở trên. b. Rèn luyện ngơn ngữ Như đã biết ngơn ngữ là hình thức biểu hiện của tư duy. Mỗi một khái niệm được biểu diễn bằng một từ hay một cụm từ, mỗi một phán đốn được biểu diễn bằng một câu hay một mệnh đề, mỗi một suy luận thì bao gồm nhiều phán đốn liên tiếp. Ngồi ra, riêng đối với bộ mơn vật lý cĩ một số khái niệm rất gần gũi với đời sống (khái niệm cơng, lực, khối lượng, trọng lượng…) dẫn đến việc HS cĩ thể nhầm lẫn ý nghĩa vật lý của các khái niệm, đại lượng vật lý này với ý nghĩa của chúng trong cuộc sống. Mặt khác, mỗi đại lượng vật lý thường được quy ước bằng một kí hiệu. Hệ thống kí hiệu thường dùng là các chữ cái của hệ la tinh. Cĩ những đại lượng cĩ chung kí hiệu, thí dụ nhiệt độ và thời gian cùng được kí hiệu là t, áp suất với động lượng cùng được kí hiệu là p, tần số và độ ẩm tỉ đối cùng được kí hiệu là f…do đĩ HS cần phải biết để tránh nhầm lẫn trong các trường hợp đĩ. Tĩm lại, do tư duy cĩ quan hệ mật thiết với ngơn ngữ. Khơng cĩ ngơn ngữ làm phương tiện thì khơng thể cĩ quá trình tư duy vì ngay từ khâu mở đầu của tư duy là tình huống cĩ vấn đề, đến quá trình thực hiện các thao tác tư duy và cuối cùng là các sản phẩm của tư duy như khái niệm, phán đốn, suy luận đều sử dụng ngơn ngữ. Vậy, yêu cầu đặt ra là đi đơi với việc rèn luyện các thao tác tư duy, các kĩ năng suy luận logic là phải rèn luyện ngơn ngữ khoa học nĩi chung và ngơn ngữ vật lý nĩi riêng cho HS. 1.1.4.2. Phương pháp bồi dưỡng Trước khi đưa ra phương pháp bồi dưỡng tư duy logic cho HS chúng ta cần phải chú ý một số vấn đề sau:  Vì tư duy logic khơng được đưa vào phân phối chương trình học như một mơn chính khĩa. Do đĩ, khơng thể dạy cho HS các khái niệm, các quy luật cơ bản của logic học trước rồi sau đĩ HS mới áp dụng chúng trong quá trình nhận thức.  Hoạt động tư duy chỉ bắt đầu từ một vấn đề nên GV cần phải xác định được vấn đề cần giải quyết của bài học và hoạt động tư duy của HS chỉ tích cực khi vấn đề đặt ra kích thích và làm cho HS thích thú tìm hiểu vấn đề. Muốn vậy thì người GV phải tổ chức được tình huống cĩ vấn đề.  Các thao tác tư duy diễn ra trong ĩc của GV nên HS khơng thể quan sát GV thực hiện chúng như thế nào để bắt chước, và GV cũng khơng thấy HS thực hiện chúng như thế nào để uốn nắn và giúp đỡ. Tuy nhiên với mục đích chính bồi dưỡng tư duy logic cho HS thì việc chuyển từ suy nghĩ “thầm” thành suy nghĩ “nĩi” nghĩa là mơ tả lại quá trình suy nghĩ của mình là rất quan trọng. GV cần phải tường minh chuỗi suy luận của mình, mơ tả cách thức tìm câu trả lời: đi từ dữ kiện đến ẩn số (tư duy tổng hợp) hay đi từ ẩn số (câu hỏi) đến dữ kiện (tư duy phân tích). Dựa vào những vấn đề đã phân tích ở trên thì việc rèn luyện các thao tác tư duy, kĩ năng suy luận logic phải được tiến hành bằng con đường kinh nghiệm và làm thật nhiều lần bằng cách giải quyết các tình huống cĩ vấn đề. Như vậy, GV cĩ thể rèn luyện các thao tác tư duy, phép suy luận logic cho HS bằng phương pháp sau: [20] a. Tổ chức quá trình học tập sao cho trong từng giai đoạn xuất hiện các tình huống bắt buộc HS phải thực hiện các thao tác tư duy và suy luận logic mới cĩ thể giải quyết vấn đề và hồn thành nhiệm vụ học tập. Muốn được như vậy GV khơng được cung cấp các kiến thức cho HS và HS thì chỉ ghi chép một cách thụ động mà HS phải tự lực chiếm lĩnh các kiến thức mới, phải tích cực tham gia vào quá trình học tập. Những tình huống phổ biến trong đĩ HS phải thực hiện các thao tác tư duy là:  Nhận biết những dấu hiệu biểu thị đặc tính của sự vật, hiện tượng.  Tìm những yếu tố ảnh hưởng đến diễn biến của hiện tượng hoặc gây ra một biến đổi trong tính chất của sự vật hiện tượng.  Xác định yếu tố nào là yếu tố quan trọng nhất tác động đến diễn biến của hiện tượng, của tính chất sự vật.  Tìm những dấu hiệu giống nhau và khác nhau trong các sự vật hiện tượng.  Tìm những dấu hiệu chung, tính chất chung của nhiều sự vật, hiện tượng.  Rút ra kết luận chung sau khi quan sát nhiều hiện tượng, nhiều thí nghiệm.  Nhận biết những biểu hiện cụ thể trong thực tế của các khái niệm trừu tượng, những mối quan hệ thực chất.  Tìm mối quan hệ nhân quả giữa các hiện tượng.  Dự đốn sự diễn biến của hiện tượng.  Giải thích một hiện tượng.  Bố trí một thí nghiệm để đo lường một đại lượng vật lý hay để kiểm tra một giả thuyết. Để xây dựng tình huống vật lý tốt trước hết GV phải xác định rõ kiến thức cần xây dựng, mức độ và yêu cầu của kiến thức đĩ đối với HS. Từ đĩ xây dựng những câu hỏi cơ bản và dự kiến được những khĩ khăn mà HS gặp phải khi trả lời câu hỏi. Muốn như vậy GV phải vừa căn cứ vào tri thức khoa học cần dạy vừa phải căn cứ vào các quan niệm, kiến thức đã cĩ của HS liên quan đến kiến thức cần xây dựng. Trên cơ sở của điều kiện thứ nhất, GV phải soạn thảo được một tình huống cĩ vấn đề giao cho HS. Đồng thời với việc soạn thảo tình huống cĩ vấn đề GV phải chuẩn bị được các dữ liệu cung cấp và câu hỏi cho HS giúp HS nhận thấy rằng mình cĩ thể giải quyết được nhiệm vụ được giao. Các câu hỏi thường dùng trong tình huống vật lý và các thao tác tư duy tương ứng được huy động khi HS trả lời: Các câu hỏi thường dùng trong tình huống vật lý Các thao tác tư duy tương ứng được huy động Quan sát thấy hiện tượng diễn biến như thế nào? Qua những giai đoạn nào? Phân tích Quan sát thấy một đại lượng vật lý, một tính chất của sự vật biến đổi như thế nào trong hiện tượng này, trong thí nghiệm này? So sánh, khái quát hĩa Cĩ gì giống nhau, khác nhau trong các thí nghiệm? So sánh Đối với các hiện tượng quan sát được cĩ thể chỉ ra nguyên nhân chung nào khơng? Trừu tượng hĩa khái quát hĩa Cĩ thể rút ra kết luận gì chung sau khi khảo sát các trường hợp nĩi trên? Khái quát hĩa Trong những điều kiện cụ thể đã cho, ta cĩ thể dự đốn hiện tượng sẽ xảy ra như thế nào? Căn cứ vào đâu mà dự đốn được như vậy? Phân tích, so sánh, trừu tượng hĩa, cụ thể hĩa Hiện tượng đang xem xét tuân theo định luật nào, quy tắc nào? So sánh, phân tích Giải thích vì sao hiện tượng lại xảy ra như thế? Phân tích, so sánh Cần phải bố trí thí nghiệm như thế nào để tạo ra hiện tượng mong muốn? Phân tích, so sánh, cụ thể hĩa Giữa đại lượng A và đại lượng B cĩ mối quan hệ như thế nào trong hiện tượng này? Phân tích, so sánh, trừu tượng hĩa, khái quát hĩa Trên cơ sở của hai điều kiện trên GV dự định tiến trình định hướng giúp đỡ HS một cách hợp lí, phù hợp, đảm bảo cho HS giải quyết thành cơng từng bước một, điều này sẽ tạo cho HS một tâm trạng phấn khởi, kích thích cho HS giải quyết các nhiệm vụ khác cao hơn nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc phát triển tư duy của HS. Ngồi các điều kiện cơ bản trên GV cần lưu ý rằng một tình huống thích hợp là một tình huống cĩ thể định hướng cho HS tự tìm tịi. Do đĩ, GV phải luơn cĩ sự linh hoạt, luơn dựa vào đối tượng HS để cĩ thể tổ chức, tìm ra được tình huống phù hợp với các đối tượng đĩ. Trong quá trình thảo luận, hợp tác giữa GV và HS, giữa HS với nhau phải luơn tạo khơng khí thoải mái, dân chủ, thuận lợi cho HS bày tỏ ý kiến của mình. GV phải làm cho HS tin tưởng vào bản thân họ, khích lệ mỗi thành cơng dù là nhỏ của HS. Đồng thời phải cĩ những thơng tin phản hồi chính xác để giúp HS uốn nắn, sửa chữa những sai lầm của mình. b. GV phân tích các câu trả lời của HS để chỉ ra được chỗ sai trong khi thực hiện các thao tác tư duy, suy luận logic và hướng dẫn HS cách sửa chữa Những sai lầm HS thường gặp là do các nguyên nhân sau đây:  Khơng nhận ra những dấu hiệu đặc trưng của sự vật, hiện tượng;  Khơng phát hiện ra những biến đổi bên ngồi của các sự vật, hiện tượng;  Khơng nhận biết được những dấu hiệu bên ngồi của sự vật, hiện tượng cĩ quan hệ với các khái niệm trừu tượng nào của vật lý;  Khơng phân biệt những biến đổi cĩ tính ngẫu nhiên và những biến đổi cĩ tính quy luật;  Khơng nắm được những khái niệm, những định luật vật lý cần thiết phải biết trước khi xây dựng một phán đốn hay một suy luận;  Khơng thực hiện phép suy luận phù hợp với các quy tắc, quy luật của logic học. Để sửa chữa những sai lầm đĩ của HS thì GV phải thực hiện một cách cơng phu, tỉ mỉ theo ba hướng:  Bổ sung, ơn tập lại cho HS những kiến thức cần cĩ đã được học;  Tổ chức cho HS quan sát lại hiện tượng sau khi đã định hướng rõ hơn mục đích quan sát và kế hoạch quan sát;  Yêu cầu HS phát biểu rõ từng giai đoạn của suy luận để phát hiện chỗ đúng, chỗ sai trong từng giai đoạn. c. GV cĩ thể rèn luyện tư duy logic cho HS bằng cách hướng dẫn HS khái quát hĩa kinh nghiệm thực hiện những phép suy luận logic dưới dạng một số quy tắc đơn giản Như đã nĩi trong quá trình tư duy HS phải sử dụng các suy luận, mà các suy luận này phải tuân theo các quy tắc, quy luật của logic học. Mặc dù ta khơng dạy tường minh các khái niệm và quy tắc của logic học nhưng thơng qua việc dạy học vật lý ta vẫn cĩ thể cho HS làm quen dần với các quy tắc, quy luật đặc thù của logic học dưới dạng đơn giản và được lặp đi, lặp lại nhiều lần đến một lúc nào đĩ HS sẽ tự thực hiện được các phép suy luận đĩ. Ví dụ như luận hai đoạn thường được dùng để:  Dự đốn hiện tượng: dựa vào quy tắc hay định luật đã biết ta cĩ thể dự đốn được là “Nếu cĩ điều kiện A thì sẽ xảy ra hiện tượng B”. Ví dụ: nếu cĩ lực tác dụng lên vật thì vật sẽ biến đổi chuyển động.  Giải thích hiện tượng: giải thích hiện tượng trong vật lý là nĩi rõ hiện tượng đĩ xảy ra theo định luật nào, do tính chất nào của sự vật hiện tượng chi phối. Dựa vào định luật, quy tắc đã biết ta đưa ra phán đốn “A chính là nguyên nhân duy nhất gây ra hiện tượng B”. Ví dụ: Vật biến đổi chuyển động vì chịu tác dụng của lực. Hoặc suy luận quy nạp thường dùng để:  Tìm nguyên nhân của hiện tượng: khi cĩ hiện tượng A thì luơn cĩ hiện tượng B, khi khơng cĩ A thì khơng cĩ B, vậy A là nguyên nhân của B.  Tìm mối quan hệ hàm số giữa hai đại lượng vật lý: cho một đại lượng tăng hoặc giảm hai, ba, bốn lần rồi quan sát xem đại lượng kia biến đổi như thế nào. d. Rèn luyện ngơn ngữ vật lý cho HS Rèn luyện ngơn ngữ cho HS nhất là ngơn ngữ của các khái niệm, các đại lượng, các định luật vật lý là một nội dung cơ bản của bồi dưỡng tư duy logic. Để làm được điều này trước hết địi hỏi các khái niệm, đại lượng, định luật vật lý phải được giảng dạy chính xác, đầy đủ và cĩ hệ thống. Việc nắm vững các khái niệm, các đại lượng, các định luật vật lý khơng phải chỉ diễn ra đầu HS mà phải được HS phát biểu thành lời thơng qua việc mơ tả các hiện tượng vật lý, giải thích chúng, tìm trong các hiện tượng đang nghiên cứu những đại lượng đặc trưng và các định luật chi phối các hiện tượng. Ngồi việc yêu cầu HS phát biểu thành lời cĩ thể yêu cầu HS viết ra giấy. Cần tránh việc chỉ yêu cầu HS phát biểu lại nguyên văn các định nghĩa, định luật đơn thuần. Trong BTVL thì cĩ thể yêu cầu HS phân tích hiện tượng, phân tích dữ kiện, phân tích kết quả đạt được. Trong thí nghiệm cho HS phát biểu mục đích, cách tiến hành, sơ đồ thí nghiệm, nhận xét kết quả làm được. Trong giờ ơn tập, củng cố cho HS hệ thống hĩa các kiến thức đã học theo một trình tự logic, chặt chẽ với cách trình bày ngắn gọn, chính xác… Rõ ràng với mục đích này thì các câu hỏi bài tập trắc nghiệm khách quan dưới dạng đúng/ sai hay nhiều lựa chọn là khơng thể phát huy tác dụng. Tĩm lại, để rèn luyện ngơn ngữ cho HS thì GV phải tìm cách sao cho HS phát biểu thành lời hay viết ra giấy càng nhiều càng tốt. Vì dựa vào những phát biểu và những bài viết này GV mới cĩ thể uốn nắn, chỉnh sửa những sai lầm của HS trong quá trình tư duy từ đĩ gĩp phần bồi dưỡng tư duy logic cho HS. 1.2. Bài tập định tính (BTĐT) về vật lý 1.2.1. Khái niệm về BTĐT BTĐT là loại bài tập khi giải HS khơng cần phải thực hiện những phép tính phức tạp mà HS phải sử dụng những suy luận logic, dựa trên những định luật vật lý, hoặc dùng phương pháp đồ thị, thí nghiệm, nếu cần cĩ thể sử dụng những phép tính đơn giản cĩ thể nhẩm được. [19] 1.2.2. Vị trí, vai trị của BTĐT trong việc thực hiện các nhiệm vụ của dạy học vật lý ở trường THPT Xuất phát từ mục tiêu và nhiệm vụ chung của đất nước đồng thời dựa vào đặc điểm nội dung mà bộ mơn vật lý ở THPT cĩ những nhiệm vụ sau:  Nhiệm vụ giáo dưỡng: trang bị cho HS kiến thức phổ thơng, cơ bản, hiện đại, cĩ hệ thống về vật lý.  Nhiệm vụ phát triển: phát triển tư duy, năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề ở HS, rèn luyện những thao tác tư duy, những hành động, phương pháp nhận thức cơ bản nhằm giúp HS chiếm lĩnh kiến thức vật lý, vận dụng sáng tạo để giải quyết vấn đề trong học tập và hoạt động thực tiễn sau này.  Nhiệm vụ giáo dục: bồi dưỡng thế giới quan duy vật biện chứng, giáo dục lịng yêu nước, thái độ đối với lao động, đối với cộng đồng và những đức tính khác đối với người lao động.  Nhiệm vụ giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp: gĩp phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp cho HS. Những nhiệm vụ trên khơng tách rời nhau mà luơn gắn liền nhau, hỗ trợ nhau. Tuy nhiên, trong những nhiệm vụ đĩ thì hai nhiệm vụ quan trọng nhất là trang bị kiến thức và phát triển tư duy khoa học cho HS, vì hai nhiệm vụ này sẽ là cơ sở cho việc thực hiện các nhiệm vụ cịn lại, nhiệm vụ phát triển là động lực đồng thời là mục đích cuối cùng của quá trình dạy học. Muốn bồi dưỡng tư duy khoa học thì trước tiên phải bồi dưỡng tư duy logic vì đây là một trong hai bộ phận hợp thành của tư duy khoa học. Và một trong những cách để bồi dưỡng tư duy logic cho HS là cho HS luyện tập với các BTĐT. Vì bản thân các BTĐT rất cĩ ưu thế trong việc bồi dưỡng các thao tác tư duy, các phương pháp suy luận logic cho HS (vấn đề này sẽ được trình bày kĩ hơn ở phần 1.3.2 và 1.3.3). Mặt khác, BTĐT do khơng cĩ những phép biến đổi tốn học phức tạp, khơng bị mặt tốn học làm lu mờ bản chất vật lý của hiện tượng nên cịn giúp cho HS khắc sâu các kiến thức và hiện tượng vật lý đã học. Khi xây dựng kiến thức HS đã nắm được cái chung, cái khái quát của các khái niệm, định luật và cũng là cái trừu tượng thì khi giải bài tập HS sẽ nắm bắt được những biểu hiện cụ thể của chúng. Như vậy, vị trí và vai trị của BTĐT trong việc thực hiện các nhiệm vụ của dạy học vật lý ở trường THPT cĩ thể được thể hiện bằng sơ đồ 1.3: Theo sơ đồ 1.3 chúng tơi muốn chỉ ra rằng cĩ thể nĩi BTĐT giữ một vai trị rất quan trọng trong việc thực hiện các nhiệm vụ của dạy học vật lý ở trường phổ thơng. Nếu sử dụng BTĐT bồi dưỡng tư duy logic cho HS, giúp trình độ tư duy của HS phát triển thì HS cĩ thể thu nhận kiến thức một cách sâu sắc, vững chắc. Khi hai nhiệm vụ phát triển tư duy và cung cấp kiến thức phổ thơng cho HS được thực hiện tốt thì nĩ sẽ gĩp phần to lớn vào việc thực hiện hai nhiệm vụ cịn lại. Bởi vì thế giới quan khoa học chỉ cĩ thể hình thành và phát triển trên cơ sở vốn kiến thức khoa học của mỗi cá nhân. Thế giới quan là sự khái quát hĩa cao những hiểu biết của con người về những đặc tính, quy luật vận động của thế giới vật chất. Sự khái quát ấy chỉ cĩ thể thực hiện được khi HS cĩ một trình độ tư duy phát triển và sự khái quát ấy cũng chỉ cĩ thể trở thành niềm tin sâu sắc khi ta thực sự tin ở những quy luật cụ thể của vật lý học, của khoa học mà ta nghiên cứu. Vật lý học ở trường phổ thơng là vật lý thực nghiệm và những phát minh của vật lý được ứng dụng rất nhiều trong đời sống và trong kĩ thuật. Việc rèn luyện tư duy cho HS là vơ cùng cần thiết để giúp HS cĩ sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa quan sát, thí nghiệm và suy luận lý thuyết để đạt sự thống nhất giữa lý luận và thực tiễn. 1.2.3. Các loại BTĐT 1.2.3.1. Phân loại BTĐT Theo logic học việc phân loại cần xác định dấu hiệu phân loại. Với đối tượng là BTVL nếu dựa vào phương tiện giải cĩ thể phân chia bài tập thành các dạng: BTĐT, bài tập định lượng, bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị, nếu dựa vào mức độ khĩ khăn của bài tập đối với HS thì cĩ thể chia BTVL thành bài tập tập dượt, bài tập tổng hợp và bài tập sáng tạo. Theo ý kiến riêng, chúng tơi cho rằng cĩ thể phân loại bài tập dựa vào vấn đề mà bài tập đĩ đang đề cập và hình thức trình bày bài giải. Nghĩa là bài tập đĩ đang đề cập về mặt định tính hay định lượng của sự vật, hiện tượng mà ta đang giải quyết, khi giải phải viết lời giải ra hay chỉ chọn đáp án hoặc điền khuyết. Với cách phân loại trên ta cĩ thể phân loại BTVL như sơ đồ 1.4: Tư duy khoa học Tư duy logic BTĐT Kiến thức phổ thơng Thế giới quan duy vật biện chứng Giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp cho HS. Sơ đồ 1.3. Vị trí, vai trị của BTĐT trong việc thực hiện các nhiệm vụ của dạy học vật lý ở trường THPT Với mỗi dạng bài tập cĩ thể sắp xếp theo mức độ tăng dần về độ khĩ, về thao tác tư duy. Ta lại cĩ thể phân loại BTĐT thành các loại: BTĐT tập dượt, BTĐT tổng hợp và BTĐT sáng tạo.  BTĐT tập dượt: là bài tập mà học sinh chỉ cần áp dụng một định luật, một qui tắc hoặc một phép tính suy luận là cĩ thể giải được. Ví dụ: Tại sao khi xe thắng gấp, người ngồi trên xe bị chúi về phía trước?  BTĐT tổng hợp: là loại bài tập mà phải áp dụng một chuỗi các phép suy luận logic dựa trên cơ sở các định lý, định luật, qui tắc vật lý cĩ liên quan mới cĩ thể giải được. Ví dụ: tại sao 2 dây dẫn điện song song cĩ dịng điện chạy qua chúng cùng chiều thì chúng hút nhau?  BTĐT sáng tạo: là loại bài tập khi giải khơng chỉ dựa vào vốn kiến thức của mình về các qui tắc, định luật đã biết mà bắt buộc học sinh phải cĩ những ý kiến độc lập mới mẻ, khơng thể suy ra một cách logic từ những kiến thức đã học. Ví dụ: Giáo viên yêu cầu học sinh tìm cách đo đường kính của một sợi chỉ, cho phép HS được chọn thêm tối đa hai dụng cụ khác. Trong mỗi dạng BTĐT tập dượt, BTĐT tổng hợp, BTĐT sáng tạo lại hàm chứa hai dạng cơ bản nữa đĩ là BTĐT giải thích hiện tượng và BTĐT dự đốn hiện tượng xảy ra. 1.2.3.2. Hình thức thể hiện  BTĐT dưới dạng câu hỏi bằng lời: Ví dụ: hãy giải thích tại sao khi chẻ than chì thì chẻ theo bề dọc dễ hơn là chẻ theo bề ngang? Ví dụ: Tại sao cá cĩ thể sống được ở những hồ nước đã bị đĩng băng trên bề mặt.  BTĐT dưới dạng đồ thị, hình ảnh hay sơ đồ: Ví dụ: Dựa vào hình chụp bên hãy cho biết hình này mơ tả hiện tượng dính ướt hay khơng dính ướt? Ví dụ: Dựa vào đồ thị sau, hãy cho biết hướng chuyển động của các xe. So sánh vận tốc của xe 1 và xe 2. BTVL Bài tập tự luận Bài tập trắc nghiệm khách quan BTĐT Sơ đồ 1.4. Phân loại BTVL Bài tập luyện tập Bài tập tổng hợp Bài tập sáng tạo Bài tập định lượng  BTĐT dưới dạng một thí nghiệm đơn giản: buộc người giải phải làm thí nghiệm mới cĩ dữ kiện cho lời giải. Ví dụ: cho một con cá nhỏ vào một ống nghiệm bằng thủy tinh đựng nước, nghiêng ống nghiệm cho nước đến gần miệng ống. Đặt miệng ống nghiệm lên ngọn lửa đèn cồn cho đến khi nước trên miệng ống sơi. Quan sát con cá, mơ tả, giải thích. 1.2.4. Phương pháp giải BTĐT Việc rèn luyện cho HS giải bài tập là phần luyện tập chiếm nhiều thời gian nhất. Do đĩ, GV phải rèn luyện cho HS biết cách giải bài tập một cách khoa học, để đi đến kết quả chính xác. Vì BTĐT cũng nằm trong hệ thống BTVL nên theo một dàn bài chung thì khi giải BTĐT cũng gồm các bước sau: Bước 1: Tìm hiểu đầu bài. Gồm việc tìm hiểu ý nghĩa vật lý của các thuật ngữ, phân biệt dữ liệu và ẩn số, dùng kí hiệu để tĩm tắt đầu bài nếu cĩ, vẽ hình diễn đạt những điều kiện đầu bài nếu cần. Bước 2: Phân tích hiện tượng. Xác định các giai đoạn diễn biến của hiện tượng nêu trong đầu bài. Phải nhận biết mỗi giai đoạn cĩ liên quan đến những khái niệm, đại lượng vật lý nào, giai đoạn đĩ bị chi phối bởi những đặc tính nào, định luật nào. Bước 3: Xây dựng lập luận. Thực chất của bước này là tìm mối quan hệ giữa hiện tượng được nêu trong đề bài với các tính chất, định luật vật lý đã biết. Bước 4: Biện luận. Đối với BTĐT việc biện luận chính là việc kiểm tra lại kết quả thu được cĩ phù hợp với các định luật, quy tắc vật lý và thực tế khơng. Để cĩ thể tiến hành được các bước trên bắt buộc HS phải sử dụng đến phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp. O (1) (2) (3) 2 4 6 t (s) v (m/s) 5 15 10 20 Khái niệm “phân tích” được hiểu là sự phân chia cái tồn bộ (các sự vật, hiện tượng vật lý phức tạp) thành các yếu tố riêng lẻ (các bộ phận, các tính chất, các mối liên hệ). Nhằm nhận thức bản chất của các yếu tố riêng lẻ, xác định vị trí, vai trị, chức năng của các yếu tố riêng lẻ trong cái tồn bộ. Khái niệm “tổng hợp” được hiểu là sự liên kết các yếu tố riêng lẻ đã biết thành cái tồn bộ. Sản phẩm của sự kết hợp khơng phải là cái tồn bộ ban đầu nữa mà là cái tồn bộ đã được nhận thức tới các yếu tố, các mối liên hệ giữa các yếu tố trong sự thống nhất của chúng. Nĩ khơng đơn giản là phép cộng của yếu tố của cái tồn bộ, là sự liên kết một cách máy mĩc thành một chỉnh thể mà là sự liên kết xác định nhằm đem lại kết quả mới về chất, sự hiểu biết mới về cái tồn bộ. Trong quá trình giải BTĐT ở bước 1 và bước 2 mang đậm nét đặc trưng phân tích nhưng cịn bước 3 cĩ thể sử dụng kết hợp cả hai phương pháp trên. Trong quá trình giải BTĐT phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp thường gắn chặt với nhau, nghĩa là ta sử dụng phương pháp phân tích – tổng hợp thống nhất. 1.3. BTĐT với việc bồi dưỡng tư duy logic cho HS trong dạy học vật lý 1.3.1. Giải BTĐT là cơ hội để rèn luyện và phát triển ngơn ngữ cho HS Việc đầu tiên khi giải một bài tập bất kì là phải tìm hiểu đề bài: phải phân biệt được đâu là dữ liệu đề bài cho và đâu là ẩn số đề bài hỏi. Trong giai đoạn tìm hiểu đầu bài của BTĐT HS thường gặp khĩ khăn trong vấn đề ngơn ngữ. Vì ngơn ngữ trong BTĐT thường gần gũi với đời sống hoặc khơng hồn tồn phù hợp với ngơn ngữ vật lý. Với loại bài tập định lượng vấn đề này ít gặp hơn. Vì khi tĩm tắt đề bài tập định lượng HS phải dùng kí hiệu tốn học để tĩm tắt, thơng qua đĩ tìm ra các định luật, các quy tắc chi phối các mối liên hệ giữa các đại lượng đã cho và đại lượng cần tìm. Để HS cĩ thể sử dụng các kí hiệu tĩm tắt đề bài được thì thường ngơn ngữ dùng trong bài tập định lượng khá giống, đơi khi hồn tồn phù hợp với các ngơn ngữ vật lý. Như đã biết BTĐT cĩ hai dạng cơ bản nhất là bài tập giải thích hiện tượng và bài tập dự đốn hiện tượng xảy ra. Trong BTĐT giải thích hiện tượng thì nguyên nhân của các hiện tượng đĩ là các đặc tính, các định luật vật lý. Như vậy, HS phải chuyển những ngơn ngữ trong BTĐT về ngơn ngữ vật lý, để từ đĩ cĩ thể phân tích hiện tượng cần khảo sát thành các hiện tượng đơn giản chỉ tuân theo một quy tắc, một định luật nhất định. Chính điều này đã làm phong phú thêm ngơn ngữ cho các em, vì ngơn ngữ vật lý đơi khi thể hiện trong cuộc sống theo nhiều dạng khác nhau. Ví dụ: để chỉ sự thay đổi vị trí của vật này so với vật khác theo thời gian thì trong vật lý người ta sử dụng khái niệm chuyển động, nhưng trong cuộc sống ta cĩ thể sử dụng các từ như: đi, chạy, bay... Mặt khác trong cả hai dạng BTĐT giải thích hiện tượng hay BTĐT dự đốn hiện tượng xảy ra HS buộc phải trình bày những suy nghĩ, những ý tưởng của mình bằng lời nĩi hoặc bằng cách viết, HS phải lựa chọn các từ ngữ để cĩ thể mơ tả một cách thật chính xác những ý nghĩ của mình. Nếu việc làm này được thực hiện thường xuyên thì chắc chắn khả năng trình bày ý tưởng của mình cũng như các khả năng khác cĩ liên quan đến ngơn ngữ (khả năng tranh luận, phê phán, khả năng hợp tác, làm việc theo nhĩm…) cũng sẽ được phát triển. Với loại bài tập định lượng HS thường chỉ viết các cơng thức sau đĩ tính tốn để tìm đại lượng đề bài hỏi, hay với loại câu hỏi trắc nghiệm khách quan HS chỉ được chọn các đáp án đã cĩ sẵn, hoặc viết các câu trả lời ngắn, điền khuyết, ghép đơi. Như vậy, những dạng bài tập dạng này sẽ hạn chế việc phát triển ngơn ngữ của các em và điều này càng cho thấy ưu thế của loại BTĐT trong việc rèn luyện và phát triển ngơn ngữ cho HS. 1.3.2. Giải BTĐT là cơ hội để khắc sâu bản chất vật lý của hiện tượng Trong khi xây dựng kiến thức HS đã nắm được cái chung, cái khái quát của các khái niệm, các định luật và cũng là cái trừu tượng. Khi làm bài tập thì HS sẽ nắm được biểu hiện cụ thể của chúng trong thực tế. Mặc dù bài tập định lượng và BTĐT đều cĩ cơng dụng này, tuy nhiên do đặc điểm của bài tập định lượng nên khi giải chúng HS phải thực hiện một loạt các phép tính tốn, việc làm này dẫn đến tốn học hĩa BTVL, HS khĩ hiểu được bản chất của sự vật hiện tượng một cách sâu sắc. Nhưng đối với BTĐT thì khác, BTĐT cĩ thể giúp HS nhận thức được bản chất của sự vật hiện tượng một cách sâu sắc vì:  BTĐT đưa được những lý thuyết vừa học lại gần cuộc sống, chính điều này đã làm tăng thêm sự hứng thú của các em HS, giúp cho các em cĩ tinh thần ham học hỏi, tạo điều kiện cho ĩc quan sát của các em phát triển, làm cho vật lý học gần hơn với cuộc sống.  Khi giải BTĐT HS phải phân tích được hiện tượng phức tạp thành các hiện tượng đơn giản đồng thời tìm ra nguyên nhân hay các quy tắc, định luật chi phối các hiện tượng đơn giản đĩ. Từ đĩ tổng hợp lại để cĩ cái nhìn đầy đủ về sự vật hiện tượng cần nghiên cứu. Chính trong quá trình này HS sẽ tự mình tìm hiểu về bản chất của sự vật hiện tượng một cách sâu sắc nhất.  Việc giải BTĐT cịn giúp cho HS phân tích được nội dung vậy lý trong các bài tập định lượng. Ví dụ: đề bài tập số 7.25 trang 78 SBT vật lý 10 nâng cao như sau: Một vành khuyên mỏng cĩ đường kính 34mm, đặt nằm ngang và treo vào đầu dưới một lị xo để thẳng đứng. Nhúng vành khuyên vào một cốc nước rồi cầm đầu kia của lị xo kéo vành khuyên ra khỏi nước, ta thấy lị xo dãn thêm 32mm. Tính hệ số căng bề mặt của nước, biết rằng độ cứng của lị xo là 0,005N/cm. Đây là một bài tập định lượng, tuy nhiên để giải được bài tập này HS cần phải phân tích hiện tượng thể hiện trong bài: Tại sao cĩ thể tính hệ số căng bề mặt của chất lỏng dựa vào thí nghiệm trên? HS phải phân tích được các lực tác dụng lên vành khuyên rồi áp dụng định luật I Newton để tìm câu trả lời. Khi đã biết độ lớn của lực đàn hồi bằng độ lớn lực căng mặt ngồi thì HS mới cĩ thể áp dụng cơng thức của lực căng mặt ngồi và lực đàn hồi để tính hệ số căng mặt ngồi của nước. Tĩm lại, vật lý là một mơn khoa học giúp học sinh nắm được qui luật vận động của thế giới vật chất và BTVL giúp học sinh hiểu rõ những qui luật ấy, biết phân tích và vận dụng những qui luật ấy vào thực tiễn. Trong nhiều trường hợp mặt dù người giáo viên cĩ trình bày tài liệu một cách mạch lạc, hợp logic, phát biểu định luật chính xác, làm thí nghiệm đúng yêu cầu, qui tắc và cĩ kết quả chính xác thì đĩ chỉ là điều kiện cần chứ chưa đủ để học sinh hiểu và nắm sâu sắc kiến thức cũng như hiểu được sâu sắc bản chất vật lý của hiện tượng. Thơng qua việc giải các BTĐT dưới hình thức này hay hình thức khác nhằm tạo điều kiện cho học sinh vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các tình huống cụ thể thì kiến thức đĩ mới trở nên sâu sắc và hồn thiện. 1.3.3. Giải BTĐT là cơ hội để rèn luyện các thao tác tư duy Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể do các BTĐT đặt ra, HS phải sử dụng các thao tác tư duy như phân tích, so sánh, đối chiếu, trừu tượng hĩa, cụ thể hĩa, tổng hợp, khái quát hĩa để giải quyết vấn đề. Ví dụ: khi giải bài tập sau “Trong các chất sau: nước sạch, rượu, thủy ngân. Chất nào cĩ thể rĩt cao hơn miệng cốc thủy tinh sạch?” Khi tiến hành các bước giải bài tập trên HS sẽ sử dụng các thao tác tư duy sau:  Phân tích đề bài tìm ra dữ liệu đề bài cho (các chất: nước sạch, rượu, thủy ngân, thủy tinh sạch; bề mặt chất lỏng cao hơn miệng cốc) và vấn đề mà đề bài hỏi (chất lỏng nào rĩt cao hơn miệng cốc).  So sánh giữa các chất đã cho cĩ những đặc điểm gì giống nhau, và khác nhau.  Trừu tượng hĩa và đối chiếu với câu hỏi đề bài để giữ lại những đặc tính của sự vật chi phối hiện tượng đang khảo sát (rượu và nước dính ướt thủy tinh, thủy ngân khơng dính ướt thủy tinh), loại bỏ những đặc tính khác (chẳng hạn các chất như rượu, nước, thủy ngân đều cĩ thể tích xác định, hình dạng khơng xác định, cốc thủy tinh cĩ thể tích và hình dạng xác định…).  Tổng hợp các dữ liệu đề bài cho và các dữ liệu đã tìm được để trả lời câu hỏi. Như vậy, khi giải BTĐT các thao tác tư duy được sử dụng linh hoạt đan xen, hỗ trợ lẫn nhau, do đĩ tư duy của học sinh cĩ điều kiện để phát triển. Vì vậy cĩ thể nĩi BTĐT là một phương tiện rất tốt để phát triển tư duy logic của HS. ._. thì kích thước của bong bĩng xà phịng thay đổi như thế nào? BT 49: Một sợi chỉ được gắn vào một khung kim loại trịn. Nhúng tồn bộ khung vào màng xà phịng rồi lấy ra ta được hình dạng của sợi chỉ như hình vẽ. Nếu đâm thủng màng xà phịng ở giữa sợi chỉ thì sẽ cĩ hiện tượng gì xảy ra? BT 50: Khi nhúng khung kim loại trịn cĩ gắn sợi chỉ ở giữa khung vào nước xà phịng rồi lấy ra ta được hình dạng sợi chỉ như hình vẽ. Nếu đâm thủng màng xà phịng ở phía bên A thì sợi chỉ sẽ cĩ hình dạng như thế nào? BT 23: Tại sao khi vớt thớt gỗ nếu ta cầm ngữa thớt thì sẽ khĩ vớt ra hơn so với khi cầm đứng thớt? BT 25: Một cọng rơm đặt trên mặt nước. Người ta nhỏ xà phịng xuống một bên mặt nước của cọng rơm và giả sử giọt xà phịng chỉ lan ra ở một bên thơi thì sẽ cĩ hiện tượng gì xảy ra? A B 3d. Giáo án bài tập và phiếu học tập kiến thức “Sự hĩa hơi và sự ngưng tụ” BÀI TẬP SỰ HĨA HƠI VÀ SỰ NGƯNG TỤ I. Ý tưởng sư phạm:  Với những bài học cĩ tính định lượng thấp thì việc củng cố kiến thức cho HS bằng các bài tập định lượng sẽ gặp trở ngại vì chỉ giúp HS khắc sâu các kiến thức cĩ liên quan đến mặt định lượng (những kiến thức này chỉ là một phần nhỏ trong tồn bộ kiến thức của bài). Để khắc phục nhược điểm này, các giáo án bài tập thực hành phải được bổ sung những BTĐT phù hợp.  Việc củng cố kiến thức bằng bài tập định lượng cũng vấp phải một khĩ khăn: do phải tốn một khoảng thời gian nhất định cho việc tính tốn nên với những bài học cĩ nhiều kiến thức định tính và định lượng được lồng vào thì trong một tiết bài tập khơng thể nào bao quát hết các kiến thức đã học.  Mục đích của việc thiết kế giáo án bài tập bài “Sự bay hơi và sự ngưng tụ” cĩ sử dụng BTĐT là giúp củng cố nhiều kiến thức mang tính định lượng thấp được lồng ghép vào trong bài. Giúp HS sử dụng các kiến thức vật lý đã học để giải thích được những hiện tượng lí thú trong cuộc sống. II. Mục tiêu dạy học: Thơng qua việc giải BTĐT trong tiết học HS sẽ đạt được những mục tiêu sau đây:  Nhận biết được những biểu hiện cụ thể của các kiến thức đã học trong các bài tập. Chẳng hạn dựa vào đặc điểm của sự sơi, sự hĩa hơi, sự ngưng tụ và đưa ra lập luận của mình để giải thích hoặc tiên đốn các hiện tượng xảy ra trong bài.  Biết cách sử dụng bảng số liệu để giải bài tập. III. Chuẩn bị:  Giáo viên:  Chia lớp thành 8 nhĩm nhỏ (mỗi nhĩm 5 – 6 HS). Mục đích để các nhĩm thảo luận với nhau về các bài tập trên lớp.  Phát phiếu học tập theo mẫu cho HS và dặn HS làm trước BT 62, BT 38 ở nhà.  Học sinh:  Ơn lại kiến thức bài “Sự hĩa hơi và sự ngưng tụ”.  Làm các bài tập GV giao. IV. Tiến trình dạy học: Hoạt động 1: Giải BT 62 và BT 38 (15 phút) Trợ giúp của GV Hoạt động của HS Nội dung đạt được Yêu cầu 2 HS của 2 nhĩm lên bảng trình bày lời giải của BT 62, BT 38. 2 HS đại diện cho 2 nhĩm lên bảng trình bày lời giải. Yêu cầu các nhĩm khác nhận xét bài giải trên bảng. Chỉnh sửa những chỗ sai trong cách lập luận. Gợi ý: BT 62: Hãy so sánh khối lượng riêng, nhiệt dung riêng và nhiệt độ sơi của rượu và nước. BT 38: Nhiệt độ xung quanh ly nước như thế nào? Hơi nước trong khơng khí gặp lạnh sẽ như thế nào? Các nhĩm khác nhận xét, đĩng gĩp ý kiến. HS chỉnh sửa vào trong vở. BT 62: Khối lượng 1 lít rượu nhỏ hơn khối lượng 1 lít nước; nhiệt dung riêng của rượu nhỏ hơn nhiệt dung riêng của nước; nhiệt độ sơi của rượu nhỏ hơn nhiệt độ sơi của nước. Do đĩ, nhiệt lượng cần thiết để đun sơi rượu nhỏ hơn để đun sơi nước. Vì vậy, rượu sơi nhanh hơn. BT 38: Khi hơi nước trong khơng khí tiếp xúc với thành ly nước đá sẽ trở thành hơi bão hịa và ngưng tụ đọng lại trên thành ly. Hoạt động 2: Giải BT 63, BT 64 (16 phút) Trợ giúp của GV Hoạt động của HS Nội dung đạt được Đối với mỗi bài tập, yêu cầu các nhĩm thảo luận trong 2 phút. Gợi ý: BT 63. So sánh nhiệt dung riêng của nước và khơng khí, từ đĩ so sánh nhiệt độ Các nhĩm thảo luận. của nước và khơng khí trong những ngày nĩng nực. Khi ra khỏi nước, các giọt nước trên cơ thể sẽ như thế nào? BT 64. Nhiệt độ sơi của nước phụ thuộc yếu tố nào? Khi đậy vun nồi thật chặt thì áp suất hơi trong nồi sẽ như thế nào? Yêu cầu một nhĩm (chọn ngẫu nhiên) cử một bạn đại diện cho nhĩm lên bảng trình bày bài giải của nhĩm. Cĩ thể đứng nĩi trước lớp hoặc trình bày bằng cách viết lên bảng. Các nhĩm khác nhận xét bài giải trên bảng. GV tổng hợp các ý kiến, chỉnh sửa những sai sĩt trong lập luận. Cho cả lớp sửa bài tập vào vở. Nhĩm được yêu cầu cử bạn lên bảng trình bày bài giải. HS các nhĩm nhận xét, đĩng gĩp ý kiến về bài giải trên bảng. HS lắng nghe, chỉnh sửa vào vở. BT 63. Nước nĩng lên chậm hơn khơng khí. Vì thế ngâm mình trong nước thấy mát hơn trong khơng khí. Khi ra khỏi nước, những giọt nước trên cơ thể bị bay hơi lấy đi một phần nhiệt của cơ thể nên ta cảm thấy khơng khí lạnh hơn nước. BT 64. Khi đậy vun nồi thật chặt sẽ làm áp suất hơi trên mặt thống tăng lên làm cho nhiệt độ sơi của nước tăng lên. Nước sẽ lâu sơi hơn. Hoạt động 3: Giải bài 2 (9 phút) Trợ giúp của GV Hoạt động của HS Nội dung đạt được Yêu cầu các nhĩm thảo Các HS trong nhĩm luận cách giải (2 phút). Gợi ý: Để biết cơ thể con người mát mẻ hay lạnh ở 20oC ta phải dựa vào điều gì? Tính đại lượng cần tìm như thế nào? thảo luận. HS trả lời câu hỏi. Để biết cơ thể con người mát mẻ hay lạnh ở 20oC ta phải dựa vào độ ẩm tỉ đối. Tra bảng tìm được A ở 20oC là: A = 17,3.10-3kg/m3 Độ ẩm tỉ đối ở 20oC: a f 100% 25% A   Như vậy, con người cảm thấy lạnh. Hoạt động 4: Củng cố kiến thức và kĩ năng đã được học trên lớp (5 phút) Trợ giúp của GV Hoạt động của HS Yêu cầu HS về nhà làm BT 39, BT 66, BT 67 được cho trong phiếu học tập. Yêu cầu mỗi nhĩm viết bài giải ra giấy nộp. Thời hạn nộp trong vịng 4 ngày kể từ ngày học tiết bài tập về “Sự hĩa hơi và sự ngưng tụ”. Bài giải sẽ được thơng báo trên bảng học tập của lớp. Các HS đọc đề trong phiếu học tập và nêu câu hỏi thắc mắc. PHIẾU HỌC TẬP BÀI TẬP SỰ HĨA HƠI VÀ SỰ NGƯNG TỤ BT 62: Khi đun 1l nước và 1l rượu thì trường hợp nào chất lỏng sơi nhanh hơn? ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. Họ và tên: .................................................. Nhĩm: ...................... Lớp: .......................... BT 38: Tại sao xung quanh ly nước đá cĩ đọng những giọt nước? ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. BT 63: Khi trời nĩng ta ngâm mình trong nước lại thấy nước mát hơn khơng khí. Nhưng khi bước ra khỏi nước ta lại thấy khơng khí mát hơn nước. Tại sao cĩ điều lạ như vậy? ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. BT 64: Cĩ ý kiến cho rằng khi đun nước để nước mau sơi ta phải đậy vun nồi thật chặt, dựa vào các kiến thức vật lý mà em đã học hãy lí giải xem điều này cĩ đúng khơng? ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. Bài 2: Khi nhiệt độ khơng khí là 20oC người ta đo được độ ẩm tuyệt đối của khơng khí là 4,325mg/m3. Trong điều kiện khí hậu đĩ con người cảm thấy như thế nào? Cho rằng ở 20oC con người cảm thấy lạnh khi độ ẩm tỉ đối vào khoảng 25% và cảm thấy mát mẻ khi độ ẩm tỉ đối vượt quá 60%. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. Bài tập về nhà: BT 39: Tại sao ta khơng thể hĩa lỏng khí oxi, hidrơ, nitơ bằng cách nén chúng ở nhiệt độ phịng? BT 66: Tại sao khi chạm nhanh ngĩn tay ướt vào chiếc bàn là nĩng thì ta khơng bị phỏng? BT 67: Tại sao khi trời nĩng ở nơi cĩ nhiều đầm lầy ta cảm thấy khĩ chịu hơn là ở nơi khơ ráo? 3e. Phiếu học tập bài tập về nhà sau tiết học giải BTVL PHIẾU HỌC TẬP CỦA NHĨM 1 Đề bài tập: BT 2. Tại sao kim cương và than chì đều được cấu tạo từ nguyên tử cácbon nhưng lại cĩ tính chất vật lý khác nhau? BT 59. Trong một ngày đêm vào mùa hè, lúc nào độ ẩm tỉ đối của khơng khí lớn nhất. Cho độ ẩm tuyệt đối là khơng đổi. BT 80. Ai cũng biết rằng giấy rất dễ cháy. Cho tờ giấy khơng thấm nước đủ lớn, hãy tìm cách đốt giấy trên ngọn đèn cầy mà giấy vẫn khơng cháy. Bài 5. Tính nhiệt lượng cần cung cấp để làm cho một cục đá cĩ khối lượng 0,2kg ở -20 oC tan thành nước và sau đĩ tiếp tục đun sơi để biến hồn tồn thành hơi nước ở 100oC. Nhiệt nĩng chảy riêng của nước đá là 3,4.105J/kg. Nhiệt dung riêng của nước đá là 2,09.103J/(kg.K), của nước là 4,18.103J/(kg.K). Nhiệt hĩa hơi riêng của nước là 2,3.106J/kg. BÀI LÀM ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. PHIẾU HỌC TẬP CỦA NHĨM 2 Đề bài tập: BT 26. Nếu đặt một sợi chỉ trên mặt nước và nhỏ giọt ête về một phía của sợi chỉ thì sợi chỉ sẽ di chuyển. Tại sao sợi chỉ di chuyển và nĩ di chuyển về phía nào? BT 58. Muốn cĩ được độ sáng càng mạnh thì phải dùng chất cĩ nhiệt độ nĩng chảy như thế nào để làm dây tĩc bĩng đèn? BT 82. Làm thế nào để tra lưỡi liềm vào cán gỗ thật chặt. Bài 6. Một vịng nhơm cĩ trọng lượng 62,8.10-3N, được đặt sao cho đáy của nĩ tiếp xúc với mặt chất lỏng đựng trong một cốc thủy tinh. Đường kính trong và đường kính ngồi của vịng nhơm lần Họ và tên: ............................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... Nhĩm: ................................. Lớp: ........................................................... Họ và tên: ............................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... Nhĩm: ................................. Lớp: ........................................................... lượt bằng 48mm và 50mm. Tính lực kéo vịng nhơm để nĩ vừa bức lên khỏi mặt chất lỏng, cho hệ số căng bề mặt của chất lỏng là 72.10-3N/m. BÀI LÀM ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. PHIẾU HỌC TẬP CỦA NHĨM 3 Đề bài tập: BT 27. Chất lỏng nào khi rĩt vào cốc cĩ thể cĩ mặt thống cao hơn miệng cốc? BT 54. Một ống mao dẫn bằng thủy tinh được treo thẳng đứng vào đầu một địn cân. Địn cân được giữ thăng bằng nhờ những quả cân. Người ta đưa chậu nước sao cho mặt nước nhẹ nhàng chạm vào đầu dưới của ống mao dẫn. Hỏi khi đĩ chiếc cân như thế nào? BT 81. Làm thế nào để chứng minh thủy tinh là một chất vơ định hình cịn muối ăn là chất rắn kết tinh? Bài 7. Tại tâm của một đĩa trịn bằng sắt cĩ một lỗ thủng trịn đường kính ở 0oC là 4,99mm. Tính nhiệt độ cần phải nung nĩng đĩa sắt để cĩ thể bỏ vừa lọt qua lỗ thủng của nĩ một viên bi sắt cĩ đường kính 5mm ở cùng nhiệt độ đĩ. Cho hệ số nở dài của sắt là 12.10-6K-1. BÀI LÀM ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. PHIẾU HỌC TẬP CỦA NHĨM 4 Họ và tên: ............................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... Nhĩm: ................................. Lớp: ........................................................... Đề bài tập: BT 32. Vào những đêm nhiều sương, buổi sáng sớm khi quan sát các lá cây (như lá sen), thấy cĩ những giọt sương đọng lại cĩ dạng hình cầu, cịn cĩ lá khơng cĩ hiện tượng này mà trên nĩ cĩ một lớp nước mỏng. Hãy giải thích tại sao? BT 55. Thanh AB đang ở trạng thái cân bằng (hình vẽ). Bỏ qua ma sát. Thanh AB sẽ chuyển động như thế nào nếu ta đẩy khẽ thanh đĩ lên trên? BT 79. Hãy chứng minh rằng suất căng mặt ngồi của nước xà phịng nhỏ hơn của nước tinh khiết. Bài 8. Nhiệt độ của khơng khí trong phịng là 20oC. Nếu cho làm lạnh khơng khí trong phịng xuống cịn 12oC thì hơi nước trong khơng khí của căn phịng trở nên bão hịa. Hãy tính độ ẩm tuyệt đối và độ ẩm tỉ đối của khơng khí trong căn phịng ở 20oC. Cho khối lượng riêng của hơi nước bão hịa trong khơng khí ở 12oC bằng 10,76g/m3. BÀI LÀM ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. 3f. Phiếu học tập tổng kết chương “Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể” PHIẾU HỌC TẬP TỔNG KẾT CHƯƠNG “CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ” BT 65: Trong bệnh viện để diệt những vi trùng khơng chết ở 100oC người ta sử dụng một nồi hấp. Áp suất trong nồi được giữ ở 4atm. Hãy cho biết cơ sở vật lý của việc làm trên. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. BT 56: Mực nước trong ống mao dẫn cĩ thay đổi khơng khi nhiệt độ của nước tăng từ 10oC đến 80oC (xem khối lượng riêng của nước trong hai trường hợp là như nhau)? ................................................................................................................................. Họ và tên: .................................................. Nhĩm: ...................... Lớp: .......................... Họ và tên: ............................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... ............................................................................................................... Nhĩm: ................................. Lớp: ........................................................... A B ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. BT 3: Một thanh thép bị ép giữa hai cột thẳng đứng. Khi nĩng lên thì thanh thép sẽ bị biến dạng gì? ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. Bài 3: Cho một sợi dây dẫn hình trụ, đồng chất bằng sắt. Cĩ tiết diện ngang 20mm2, chiều dài 2m. Một đầu gắn cố định, đầu cịn lại treo một vật cĩ trọng lượng 10000N, suất young của sắt là 200.109Pa. a. Hãy tính độ biến dạng của sợi dây. b. Nếu nung nĩng sợi dây thì độ tăng nhiệt độ phải bằng bao nhiêu để dây dãn ra một đoạn bằng giá trị đã tính ở câu a? Biết hệ số nở dài của sắt bằng 11,4.10-6K-1. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. Bài 4: Để xác định độ ẩm tỉ đối người ta dùng ẩm kế khơ – ướt. Biết nhiệt độ của ẩm kế ướt là 17oC và độ chênh lệch nhiệt độ giữa ẩm kế khơ và ẩm kế ướt là 3oC. a. Hãy xác định độ ẩm tỉ đối của khơng khí. b. Với độ ẩm tỉ đối này con người cảm thấy dễ chịu hay lạnh? c. Hãy tìm độ ẩm tuyệt đối của khơng khí lúc này. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. PHỤ LỤC 4 MINH CHỨNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 4a. Các bài kiểm tra và đáp án sau thực nghiệm  Bài kiểm tra 1 BÀI KIỂM TRA KIẾN THỨC “SỰ NỞ VÌ NHIỆT” Thời gian làm bài 15 phút khơng kể thời gian phát đề Câu 1: 3 điểm  Đồng cĩ hệ số nở dài lớn hơn sắt. .............................................................. 0,5đ  Khi nhiệt độ giảm, thanh đồng co lại nhiều hơn thanh sắt. ............................ 1đ  Kết quả, băng kép cong về phía thanh đồng. ................................................. 1đ  Vậy, khi nhiệt độ giảm hai chối A và B khơng tiếp xúc nhau. ...................... 0,5 Câu 2: 3 điểm  Kim loại dẫn nhiệt tốt nên khi nhiệt độ khơng khí thay đổi đột ngột, kim loại dãn nở đều nên khơng bị rạn nứt. ............................ 1,5đ  Đá dẫn nhiệt kém, khi nhiệt độ khơng khí thay đổi đột ngột bề mặt của đá dãn nở, nhưng bên trong chưa kịp dãn nở. Lớp bên trong sẽ cản trở sự dãn nở của lớp bên ngồi nên đá bị rạn nứt. ... 1,5đ Câu 3: 4 điểm l = l ot .................................................................................................... 1đ  o t     l l ......................................................................................................... 1đ t 3 6 3,096 10.10 .17,2.10  .................................................................................... 1đ t o18 C ...................................................................................................... 1đ Bài kiểm tra 2 BÀI KIỂM TRA KIẾN THỨC “CHẤT LỎNG. HIỆN TƯỢNG CĂNG BỀ MẶT CỦA CHẤT LỎNG” Thời gian làm bài 15 phút khơng kể thời gian phát đề Câu 1: Một số loại sâu bọ nhỏ, sau khi đã rơi chìm xuống dưới mặt nước rồi thì khơng thể thốt ra khỏi mặt nước được nữa. Tại sao? Câu 2: Dùng một cái ống thổi một bong bĩng xà phịng. Sau đĩ dùng ngĩn tay bịt nhanh đầu ống thổi rồi đưa đầu ống này lại gần ngọn nến. Khi bỏ ngĩn tay ra thì sẽ cĩ hiện tượng gì xảy ra? Giải thích? Câu 3: Hãy tìm hệ số căng bề mặt của chất lỏng biết rằng người ta phải dùng một lực cĩ độ lớn bằng 0,0256N để kéo một khung hình vuơng cạnh 8cm vừa bứt ra khỏi mặt chất lỏng. Đáp án và thang điểm bài kiểm tra 2 Câu 1: (3 điểm)  Khi sâu bọ cố ngoi lên mặt nước thì sẽ làm dãn mặt thống. ......................... 1đ  Lực căng bề mặt xuất hiện cĩ tác dụng làm giảm diện tích mặt thống nên cĩ chiều hướng xuống. .......................................... 1đ  Lực ngoi lên của sâu bọ khơng thể thắng lực căng mặt ngồi của nước nên chúng khơng thể thốt ra khỏi mặt nước. ....................... 1đ Câu 2: (3 điểm)  Khi bỏ ngĩn tay ra dưới tác dụng của lực căng bề mặt diện tích bề mặt của bong bĩng xà phịng bị thu nhỏ lại. ............................... 1đ  Khơng khí trong bong bĩng xà phịng bị đẩy ra ngồi. .................................. 1đ  Nếu đưa lại gần ngọn nến thì nĩ sẽ thổi tạt ngọn lửa. .................................... 1đ Câu 3: (4 điểm) Độ lớn của lực kéo bằng với độ lớn của lực căng bề mặt. ................................. F = 2l ......................................................................................................... 1đ 2 F 0,0256 0,04 2 2.4.8.10     l N/m ............................................................... 1đx3  Bài kiểm tra 3 BÀI KIỂM TRA KIẾN THỨC “SỰ HĨA HƠI VÀ SỰ NGƯNG TỤ” Thời gian làm bài 15 phút khơng kể thời gian phát đề Câu 1: Tại sao trong những ngày hè nĩng bức thì vào ban đêm lại cĩ nhiều sương hơn? Câu 2: Ta đã biết càng lên cao áp suất càng giảm nên dẫn đến nhiệt độ sơi của nước cũng thay đổi theo. Hình vẽ bên biểu diễn sự phụ thuộc của nhiệt độ sơi của nước vào độ cao so với mặt biển. Dựa vào đồ thị hãy cho biết nếu leo lên đỉnh núi cao 60 km so với mặt biển rồi luộc trứng thì trứng cĩ chín khơng? Câu 3: Nhiệt độ khơng khí là 30oC, độ ẩm tỉ đối là 57,1%. Hãy xác định độ ẩm tuyệt đối và điểm sương. Cho áp suất và khối lượng riêng của hơi nước bão hịa ở các nhiệt độ khác nhau như bảng sau. toC pb (mmHg)  (10-3kg/m3) 10 15 20 25 30 50 9,2 12,8 17,5 23,8 31,8 92,5 9,4 12,8 17,3 23,0 30,3 83,0 Đáp án và thang điểm bài kiểm tra Câu 1: (2,5 điểm)  Vào ban đêm khi nhiệt độ hạ xuống thì hơi nước bị ngưng tụ lại tạo thành sương. .................................................................... 1đ  Vào những ngày hè nĩng bức, nước bốc hơi nhiều nên trong khơng khí cĩ nhiều hơi nước. ........................................................ 1đ  Vì vậy, ban đêm lượng hơi nước bị ngưng tụ nhiều nên cĩ nhiều sương. ... 0.5đ Câu 2: (2,5 điểm)  Dựa vào đồ thị ta thấy càng lên cao, nhiệt độ sơi của nước càng giảm. ......... 1đ  Khi leo lên đỉnh núi cao 60km so với mặt biển thì nhiệt độ sơi của nước là 80oC. ................................................................. 1đ  Vì vậy, ở nhiệt độ đĩ khơng thể luộc trứng chín. ....................................... 0,5đ Câu 3: (5 điểm)  Tra bảng tìm được độ ẩm cực đại ở 30oC là A = 30,3g/m3. .......................... 1đ  Độ ẩm tuyệt đối của khơng khí ở 30oC: a = A.f = 17,3g/m3. ..................... 1đx2  Dựa vào bảng ta thấy 17,3g/m3 là khối lượng riêng của hơi nước bão hịa ở 20oC. ......................................................................... 1đ  Vậy, điểm sương là 20oC. ............................................................................. 1đ  Bài kiểm tra 4 Độ cao h (km) N hi ệt đ ộ sơ i (o C ) 0 10 20 6030 504080 85 90 95 100 BÀI KIỂM TRA CUỐI CHƯƠNG “CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG. SỰ CHUYỂN THỂ” Thời gian làm bài 45 phút khơng kể thời gian phát đề Câu 1: Hiệu số chỉ của 2 nhiệt kế, nhiệt kế khơ và nhiệt kế ướt, thay đổi thế nào khi nhiệt độ khơng khí giảm xuống, nếu độ ẩm tuyệt đối khơng đổi. Câu 2: Thả nổi hai que diêm nằm song song trên mặt nước. Nếu ta nhúng một mẫu xà phịng vào mặt nước giữa hai que diêm thì xảy ra hiện tượng gì? Giải thích hiện tượng đĩ. Câu 3: Cần phải đặt một lực bằng bao nhiêu vào đầu mút một thanh sắt cĩ tiết diện ngang là 10cm2 để ngăn khơng cho thanh sắt dài ra thêm khi nhiệt độ của thanh tăng từ 0oC đến 30oC? Cho biết  (sắt) = 11,4.10-6K và E (sắt) = 200.109Pa. Câu 4: Độ ẩm tỉ đối của một căn phịng ở 20oC là 65%. Độ ẩm tỉ đối sẽ thay đổi như thế nào nếu ta hạ nhiệt độ của phịng xuống cịn 15oC, cịn áp suất hơi nước trong khơng khí của phịng khơng thay đổi? Cho độ ẩm cực đại A (20oC) = 17,3g/m3 và A (15oC) = 12,8g/m3. Đáp án và thang điểm bài kiểm tra Câu 1: (2,5 điểm)  Khi nhiệt độ khơng khí giảm, độ ẩm cực đại giảm. .................................... 0,5đ  Do độ ẩm tuyệt đối khơng đổi nên độ ẩm tỉ đối sẽ tăng. ................................ 1đ  Độ chênh lệch nhiệt độ giữa hai nhiệt kế khơ và nhiệt kế ướt sẽ giảm. .......... 1d Câu 2: (2,5 điểm)  Khi nhúng mẫu xà phịng vào giữa hai que diêm thì giữa hai que diêm là mặt xà phịng............................................................. 0,5đ  Đối với mỗi que diêm, một bên nĩ sẽ chịu tác dụng của lực căng bề mặt của nước xà phịng, bên cịn lại chịu tác dụng của lực căng bề mặt của nước. ................................................ 1đ  Vì suất căng bề mặt của nước xà phịng nhỏ hơn nước nên hai que diêm chuyển động về phía mặt thống nước nghĩa là hai que diêm chuyển động ra xa nhau. ............................................. 1đ Câu 3: (2 điểm) Độ biến dạng của thanh bằng độ tăng chiều dài của thanh khi nhiệt độ tăng. o t   l l ..................................................................................... 0,5đ Độ lớn của lực tác dụng vào thanh bằng độ lớn của lực đàn hồi xuất hiện. o o ES F k t ES t      l l l = 68 400N ................................. 0,5đx3 Câu 4: (3 điểm) Khi hạ nhiệt độ phịng xuống cịn 15oC thì độ ẩm cực đại giảm nên độ ẩm tỉ đối tăng. a20 = A20f20 = 11,245g/m 3 .......................................................................... 1đ a20 = a15 = 11,245g/m 3............................................................................ 0,5đ 15 15 15 a 11,245 f 87,9% A 12,8    ..................................................................... 1đ Độ ẩm tỉ đối tăng 22,9% .............................................................................. 0,5đ 4b. Một số bài làm của HS  Lớp thực nghiệm  Lớp đối chứng 4c. Phiếu dự giờ của tổ chuyên mơn 4d. Nhận xét của tổ trưởng chuyên mơn 4e. Một số hình ảnh và phim thực nghiệm sư phạm Hình 1. HS thảo luận nhĩm Hình 2. HS trình bày lời của BTĐT trên bảng Hình 3. GV chỉnh sửa lời giải của HS Hình 4. HS tham gia đĩng gĩp ý kiến ._.