Sử dụng mô hình Vật lý trong dạy học chương trình chất khí lớp 10 THPT ban nâng cao nhằm tổ chức hoạt động học tập tích cực, tự lực sáng tạo cho học sinh

ễn Mạnh Hùng, người đã giúp đỡ và đóng góp những ý kiến quý báu cho em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp. Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới Ban chủ nhiệm khoa, các thầy cô trong khoa Vật lý Trường Đại học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh cùng tập thể các thầy cô giáo trong tổ bộ môn Lý luận và Phương pháp giảng dạy đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu cho em trong suốt bốn năm học tại trường và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để em có thể hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. Em xin gửi lời cám ơn đến thầy Nguyễn Văn Bỉ, giáo viên hướng dẫn thực tập sư phạm, cùng tập thể các em học sinh các lớp 10A06, 10A01 trường THPT Võ Thị Sáu đã tạo điều kiện thuận lợi cho em có thể hoàn thành quá trình thực nghiệm sư phạm. Sau nữa, em muốn nói lời cảm ơn tới những người thân trong gia đình và bạn bè, những người đã động viên giúp đỡ em vượt qua những khó khăn trong học tập cũng như trong cuộc sống. TP. Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2010 Sinh viên Vũ Trúc Thanh Hoài MỞ ĐẦU I. Lý do chọn đề tài Chúng ta đang sống trong thời đại của nền khoa học và công nghệ phát triển như vũ bão. Trong đó, hầu hết các phát triển của khoa học đều được ứng dụng vào thực tiễn và đời sống. Có thể nói rằng thế giới đang bước vào thời kì khoa học công nghệ hiện đại, thời kì của kinh tế tri thức, thương mại dịch vụ điện tử,…cùng nhiều vấn đề xã hội mang tính toàn cầu hóa: chiến tranh, vũ khí hạt nhân, bảo vệ môi trường,… xã hội loài người đang phát triển vượt bậc bằng tư duy khoa học, sáng tạo và năng lực làm việc, bằng chất xám của con người. Trong khi đó, Việt Nam vẫn là một nước đang phát triển. Để có thể bắt nhịp sự phát triển chung của thế giới nhân tố quyết định thắng lợi trong công cuộc CNH- HĐH đất nước và hội nhập quốc tế là con người, là nguồn nhân lực Việt Nam được phát triển về số lượng và chất lượng trên cơ sở mặt bằng dân trí được nâng cao. Đó là những con người năng động, sáng tạo, biết tìm tòi, học hỏi và biết áp dụng sáng tạo tinh hoa văn hóa nhân loại, biết tìm ra lối đi riêng phù hợp với hoàn cảnh cụ thể của dân tộc, đó phải là những con người sản phẩm của nền giáo dục mới. Trước những yêu cầu của thời đại, đòi hỏi nền giáo dục phải thực hiện đổi mới giáo dục phổ thông một cách đồng bộ về mục tiêu, nội dung, phương pháp, phương tiện dạy học cũng như cách thức đánh giá kết quả dạy học, nhằm đào tạo nên một nguồn nhân lực được trang bị đầy đủ kiến thức, kĩ năng, năng lực sáng tạo ra tri thức mới đáp ứng kịp thời cho sự CNH-HĐH đất nước. “Phương pháp dạy học phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo của học sinh, phù hớp với đặc trưng môn học, đặc điểm đối tượng học sinh, điều kiện từng lớp học, bồi dưỡng cho học sinh phương pháp tự học, khả năng hợp tác, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú và trách nhiệm học tập cho học sinh”. Vậy, làm thế nào để hình thành và phát triển năng lực tự học và sáng tạo cho học sinh? Vấn đề này đã được nhiều nhà giáo dục trên thế giới đề cập đến từ rất lâu. Trong quá trình tìm tòi phương pháp nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh, nhiều nhà Sư Phạm đã khẳng định: muốn phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo cho học sinh thì tốt hơn hết là phải tổ chức cho học sinh hoạt động học tập theo con đường sáng tạo của các nhà khoa học. Phải tạo các điều kiện cho học sinh tự học và sáng tạo. Một trong những điều kiện giúp học sinh học tập tích cực, tự lực, sáng tạo là sử dụng các mô hình. Ưu điểm của việc sử dụng mô hình là giáo viên có thể giúp học sinh hiểu rõ đối tượng nghiên cứu, vì mô hình mang tính trực quan, sinh động, dễ gây ấn tượng và thích thú cho học sinh, có thể kích thích sự tìm tòi, say mê nghiên cứu để suy luận ra kiến thức vật lý mới, từ đó có thể phát triển được năng lực sáng tạo cho học sinh. Trong chương trình vật lý 10 THPT, chương “Chất khí” được khảo sát về vi mô và vĩ mô, có nhiều kiến thức phải đi sâu vào cơ chế phân tử, nguyên tử hoặc mô tả tổng quát. Vì vậy, việc sử dụng các mô hình dạy học trong chương này sẽ có rất nhiều tác dụng trong việc tạo điều kiện cho học sinh hoạt động học tập tích cực, tự lực, sáng tạo. Với những lý do trên, em đã chọn vấn đề: “SỬ DỤNG MÔ HÌNH VẬT LÝ TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” LỚP 10 THPT BAN NÂNG CAO NHẰM TỐ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP TÍCH CỰC, TỰ LỰC, SÁNG TẠO CHO HỌC SINH” làm đề tài nghiên cứu của mình. Đây chính là một cơ hội rất tốt để em có thể tiếp cận, tìm hiểu và nghiên cứu sâu hơn về phương pháp dạy học, từ đó có định hướng rõ ràng hơn về phương pháp giảng dạy của mình sau này. II. Tổng quan về các đề tài nghiên cứu có liên quan Hiện nay, đổi mới phương pháp dạy học đang là một vấn đề “nóng hổi”, được nhiều nhà nghiên cứu trong lĩnh vực giáo dục quan tâm. Trong những nghiên cứu về việc đổi mới phương pháp dạy học thì cũng đã có nhiều đề tài nói về việc dạy học nhằm phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo cho học sinh dưới sự tổ chức và hướng dẫn của giáo viên. Và một trong những nghiên cứu bàn về vấn đề này là: “Tổ chức hoạt động học tập tự lực cho học sinh trong dạy học chương “Thuyết động học phân tử và chất khí lý tưởng” vật lý 10 THPT” của tác giả Nguyễn Thục Uyên; đề tài: “Phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo của học sinh trong dạy học chương “Mắt. Các dụng cụ quang học” lớp 12 THPT của tác giả Thái Văn Vinh”; đề tài: “Phát huy vai trò trung tâm của học sinh trongquá trình dạy học chương “Động học chất điểm” lớp 10 trung học phổ thông ban cơ bản” của tác giả Trần Thanh Bình; đề tài: “Sử dụng phương pháp nhận thức (phương pháp mô hình) trong dạy học vật lý phổ thông nhằm phát triển tư duy của học sinh”; đề tài: “Nghiên cứu, tổ chức tình huống học tập và hướng dẫn học sinh tích cực, tự lực và chiếm lĩnh kiến thức trong quá trình học chương “Từ trường” lớp 11” của tác giả Nguyễn Thị Ngọc Diễm”;…Đây là các tài liệu bổ ích để em có thể tham khảo trong quá trình nghiên cứu đề tài. Chúng ta nhận thấy rằng để cho học sinh có thể hoạt động học tập tự lực, sáng tạo thì cần phải tổ chức, định hướng, tạo điều kiện cho học sinh tự giải quyết các vấn đề, tự lực suy nghĩ, đề xuất các phương án, và đưa ra kiến thức mới,…Việc nghiên cứu về cơ sở lý luận cũng được các đề tài bàn đến khá nhiều nhưng việc áp dụng vào thực tiễn thì còn nhiều khó khăn. Hơn nữa, phần lớn các nghiên cứu trên đều khai thác các phương pháp dạy học nêu vấn đề, phương pháp thực nghiệm,…các phương pháp nhằm phát triển tư duy và năng lực sáng tạo cho học sinh, và cũng có ít đề tài nghiên cứu sâu việc sử dụng các mô hình vật lý trong dạy học. Là một giáo viên vật lý tương lai, để có thêm cho mình một phương pháp dạy học tốt sau này cũng như góp phần cung cấp cho giáo viên một số công cụ trong giảng dạy, em đã tiến hành nghiên cứu đề tài sử dụng mô hình vật lý trong dạy học chương “Chất khí” Vật lý lớp 10 THPT nâng cao nhằm tổ chức cho học sinh hoạt động học tập tích cực, tự lực, sáng tạo. III. Mục đích của đề tài Xây dựng và sử dụng các mô hình Vật lý trên máy tính để thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức thuộc chương “Chất khí” ở lớp 10 nâng cao nhằm tổ chức cho học sinh học tập tích cực, tự lực, sáng tạo. IV. Đối tượng - Hoạt động dạy học chương: “Chất khí” Vật lý lớp 10 THPT ban nâng cao. V. Giả thuyết khoa học - Việc sử dụng các mô hình Vật lý trong dạy học có thể tăng cường khả năng học tập tích cực, tự lực, sáng tạo của học sinh. VI. Nhiệm vụ của đề tài - Nghiên cứu cơ sở lí luận dạy học hiện đại về việc thiết kế các tiến trình dạy học vật lý theo hướng tổ chức hoạt động học tập tích cực, tự lực, sáng tạo của học sinh. - Xây dựng một số mô hình Vật lý thuộc chương “Chất khí” của chương trình Vật lý 10 ban nâng cao. - Xây dựng các tiến trình dạy học chương “Chất khí” vật lý lớp 10 ban nâng cao có sử dụng một số mô hình Vật lý đã xây dựng bằng phần mềm Macromedia Flash 8 nhằm phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo cho học sinh. - Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT nhằm xác định mức độ phù hợp, đánh giá tính khả thi và hiệu quả của từng tiến trình và sau đó rút kinh nghiệm để hoàn thiện những tiến trình đã xây dựng. VII. Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu tài liệu về cơ sở lí luận dạy học hiện đại về tổ chức hoạt động học tập tự lực, sáng tạo của học sinh; nghiên cứu tài liệu về việc sử dụng mô hình trong dạy học; tìm hiểu phần mềm Macromedia Flash 8 để có thể thiết kế một số mô hình Vật lý trong chương “Chất khí” lớp 10 ban nâng cao. - Nghiên cứu chương trình giảng dạy nội dung chương “Chất khí” trong sgk lớp 10 THPT ban nâng cao và ban cơ bản. - Nghiên cứu tư liệu về nội dung, con đường hình thành kiến thức, mục đích, yêu cầu giảng dạy chương “Chất khí” vật lý lớp 10 ban nâng cao. - Trong quá trình nghiên cứu lí luận và từ kết quả quan sát thực tiễn sư phạm, từ kết quả học tập HKI của một số lớp của học sinh trường THPT tiến hành thực nghiệm, đối chiếu để đưa ra đánh giá, tổng kết những kinh nghiệm thu thập được, từ đó đề ra hoặc chọn một phương pháp dạy học và vận dụng lý luận để xây dựng các tiến trình dạy học cụ thể theo phương pháp đó để tiến hành thực nghiệm. - Thực nghiệm sư phạm: vận dụng phương pháp dạy học trên vào một số lớp ở trường THPT Võ Thị Sáu để xem trong phương pháp này có những điểm nào phù hợp và chưa phù hợp để điều chỉnh, bổ sung, hoàn thiện phương pháp dạy học. Trong quá trình giảng dạy thực nghiệm thì cho học sinh làm việc trên phiếu học tập, làm một số câu hỏi trắc nghiệm khách quan để đánh giá mức độ hiểu, vận dụng kiến thức bài học của học sinh. Chương I: Cơ sở lí luận của việc sử dụng mô hình vật lý nhằm tổ chức cho học sinh học tập tích cực, tự lực, sáng tạo VIII. Mục tiêu dạy học và định hướng đổi mới dạy học Vật lý ở trường THPT I.1. Mục tiêu dạy học Vật lý ở trường THPT Mỗi một quốc gia, nhà nước căn cứ vào nhu cầu phát triển của kinh tế, văn hóa, xã hội của đất nước vào thời điểm hiện tại và tương lai, đều có một mục tiêu giáo dục chung cho quốc gia của mình. Như vậy, mục tiêu này sẽ thay đổi theo mỗi giai đoạn phát triển của đất nước. Tuy nhiên, nền giáo dục ở bất kì nước nào cũng phải nhằm đào tạo thế hệ trẻ trở thành những người có năng lực, tích cực tham gia vào công cuộc xây dựng và phát triển đất nước. Hiện nay, đất nước ta đang bước vào thời kì CNH - HĐH đất nước, hòa nhập với cộng đồng trong khu vực Đông Nam Á và thế giới. Đứng trước tình hình đó, nhằm đáp ứng được mục tiêu chung của sự nghiệp giáo dục nước nhà, môn học vật lý cũng có những mục tiêu cụ thể cho mỗi cấp học trong giai đoạn mới. Mục tiêu giáo dục trung học phổ thông, trong điều 23 có định hướng: “Mục tiêu giáo dục phổ thông là giúp học sinh phát triển toàn diện về đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mỹ và các kỹ năng cơ bản nhằm hình thành và phát triển nhân cách con người Việt Nam xã hội chủ nghĩa, xây dựng tư cách và trách nhiệm công dân, chuẩn bị cho học sinh tiếp tục học lên hoặc đi vào cuộc sống lao động, tham gia xây dựng vào bảo vệ tổ quốc”. Về nội dung thì điều 24 cũng nêu rõ: “Phương pháp dạy học phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo của học sinh, phù hớp với đặc trưng môn học, đặc điểm đối tượng học sinh, điều kiện từng lớp học, bồi dưỡng cho học sinh phương pháp tự học, khả năng hợp tác, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú và trách nhiệm học tập cho học sinh”. Do đó mục tiêu cụ thể của môn học vật lý ở phổ thông trung học đề ra có nhiều yêu cầu toàn diện. I.1.1. Kiến thức Cần thiết cho cuộc sống hàng ngày, cho nhiều ngành lao động trong xã hội (gồm chủ yếu là vật lý cổ điển và một số thành tựu của các lĩnh vực vật lý hiện đại: điện tử học, vật lý hạt nhân, vật lý chất rắn, vũ trụ, vật lý lượng tử,…). I.1.2. Kỹ năng, năng lực tư duy Có khả năng thu thập thông tin quan sát được, điều tra, tra cứu và khai thác thông tin qua mạng. Xử lý thông tin: khái quát hóa rút ra kết luận, lập bảng biểu, vẽ đồ thị, sắp xếp hệ thống hóa và lưu giữ thông tin. Có khả năng truyền đạt thông tin bằng lời nói. Phát hiện, nêu vấn đề, đề xuất giải thuyết và phương pháp giải quyết vấn đề. Biết sử dụng các dụng cụ đo lường phổ thông, lắp ráp, thực hiện thí nghiệm. Vận dụng kiến thức một cách sáng tạo để giải quyết vấn đề học tập và thực tế. Khả năng tự học, sáng tạo, tự chiếm lĩnh tri thức, kỹ năng. I.1.3. Định hướng phương pháp dạy học Dạy học bằng hành động thông qua hoạt động, theo hướng phát hiện và giải quyết vấn đề, nêu giả thuyết, kiểm chứng bằng thực nghiệm, sử dụng phương pháp mô hình và tương tự, khắc phục hiểu biết sai và chưa đầy đủ, tăng cường dạy học theo nhóm và các thể hóa, đa dạng hóa hành động học tập trong và ngoài lớp học. Kết luận Để đáp ứng được mục tiêu giáo dục của môn vật lý ở phổ thông trung học trong giai đoạn mới, yêu cầu cấp thiết lúc này là phải đổi mới chương trình giáo dục trung học phổ thông, trong đó có đổi mới phương pháp giảng dạy. I.2. Định hướng đổi mới của chương trình vật lý THPT I.2.1. Những định hướng chung Chương trình vật lý phải bám sát mục tiêu của cấp học, nghĩa là chương trình vật lý phải góp phần tạo cho học sinh một tiềm lực về kiến thức và kỹ năng khoa học để có thể sống và lao động tốt trong một xã hội công nghiệp hiện đại mang tính XHCN. Chương trình Vật lý phải có tính chất phổ thông, cơ bản, tương đối hiện đại và thiết thực, phù hợp với tình hình của nhà trường và xã hội Việt Nam trong khoảng 15 năm đầu thế kỉ XXI. Có một tỉ lệ phù hợp giữa lý thuyết và thực hành, vì vật lý phổ thông về căn bản vẫn là một khoa học thực nghiệm. Cấu trúc của chương trình phải phù hợp với trình độ phát triển tư duy của học sinh, do đó không nhất thiết phải đi theo trình tự cổ điển từ Cơ học, Nhiệt học đến Điện học, Quang học và Vật lý hạt nhân. Chương trình, và nhất là sách giáo khoa Vật lý, phải tạo điều kiện tốt cho việc áp dụng các phương pháp dạy học hiện đại, nhằm phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo của học sinh trong học tập. Chương trình Vật lý phải đảm bảo ở mức độ tốt nhất mối quan hệ liên môn với các chương trình của các môn Toán học, Hóa học, Sinh học và Công nghệ, đồng thời cũng đảm bảo sự kế thừa và kiên thông với các chương trình vật lý trung học cơ sở và chương trình Vật lý của các trường chuyên nghiệp. I.2.2. Những định hướng cụ thể  Về kiến thức * Tính phổ thông, cơ bản của kiến thức Đó là những kiến thức vật lý cần thiết cho cuộc sống hàng ngày và cho nhiều ngành lao động trong xã hội mà phần lớn là những kiến thức của vật lý học cổ điển, phần lớn là những vấn đề đã được nói đến tương đối phổ biến trong xã hội ngày nay. * Tính cập nhật và hiện đại của chương trình Các kiến thức vật lý phổ thông được trình bày phù hợp với tinh thần của các lý thuyết Vật lý hiện đại như thuyết lượng tử, thuyết tương đối, gắn nhiệt độ với chuyển động phân tử, gắn từ trường với dòng điện, gắn quang phổ với cấu tạo nguyên tử,… * Chương trình đưa vào phải hết sức tinh giản Những kiến thức đưa vào chương trình phải hết sức tinh lọc. Đó là những kiến thức quan trong đối với nhiều ngành khoa học và kỹ thuật như Năng lượng, khối lượng, các định luật bảo toàn, các định luật động lực,…là những kiến thức có tần số sử dụng lớn. Mạnh dạn đưa ra khỏi chương trình những vấn đề quan trọng về mặt lý thuyết mà không có ứng dụng trực tiếp vào thực tế. Tóm lại Định hướng về việc trang bị cho học sinh những kiến thức vật lý trong giai đoạn mới, đòi hỏi kiến thức phải vừa đầy đủ, sâu rộng, cập nhật nhưng lại phải cô đọng vì thời lượng giảng dạy không thay đổi. Vấn đề đặt ra là người giáo viên không thể cứ mãi giảng dạy theo phương pháp cũ (giáo viên làm hết mọi việc), mà cần phải chia sẻ công việc với học sinh, rèn luyện cho học sinh phương pháp tự học, tự nghiên cứu, phương pháp tìm kiếm và xử lý thông tin. Qua đó từng bước đòi hỏi trong lúc học tập, học sinh phải chủ động sáng tạo, tích cực tham gia vào các hoạt động chiếm lĩnh tri thức mà giáo viên tổ chức trên lớp.  Về kỹ năng Hai thành tố quan trọng của năng lực nhận thức là kiến thức và kỹ năng. Do đó, chương trình Vật lý cần coi trọng đúng mức việc rèn luyện kỹ năng cho học sinh. * Các kỹ năng chung cho mọi môn học, và đặc biệt là môn Vật lý - Các kỹ năng thu thập thông tin từ các việc quan sát, tra cứu, điều tra, khai thác thông tin,… - Các kỹ năng xử lý thông tin để rút ra kết luận, thành lập bảng biểu, vẽ đồ thị,…để rút ra quy luật, sắp xếp hệ thống và lưu trữ thông tin. - Kỹ năng truyền đạt thông tin bằng lời, bằng văn bản. - Khả năng tự học, tự phát hiện và giải quyết vấn đề. * Những kỹ năng và khả năng chuyên biệt của môn Vật lý - Kỹ năng sử dụng các dụng cụ đo lường phổ thông như: thước, cân, bình chia độ, nhiệt kế, áp lế, vôn kế,… - Kỹ năng lắp ráp và thực hiện những thí nghiệm vật lý phổ thông đơn giản. - Khả năng sử dụng các thuật ngữ Vật lý. Tóm lại Đó chính là những kỹ năng cần thiết có thể giúp học sinh hoạt động nhận thức một cách độc lập, chủ động. Để giúp học sinh có được kỹ năng này, giáo viên không còn cách nào khác là phải dạy học trên cơ sở tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh, và chính vì những hoạt động do tự bản thân học sinh tham gia nên các kỹ năng sẽ từng bước được hoàn thiện.  Về phương pháp nhận thức Các nhà Didactic đã khẳng định dạy một khoa học nào thì tốt nhất là phải sử dụng chính các phương pháp nhận thức của khoa học ấy. Nên bên cạnh việc trang bị kiến thức, kỹ năng cho học sinh, tư tưởng đổi mới chương trình vật lý trung học phổ thông cũng định hướng về vấn đề cung cấp các phương pháp nhận thức phổ biến trong Vật lý học cho học sinh. Ở cấp độ trung học cơ sở là phương pháp thực nghiệm trong Vật lý. Ở cấp trung học phổ thông, ngoài phương pháp thực nghiệm trong vật lý, cần trang bị cho học sinh phương pháp tương tự trong vật lý, phương pháp thí nghiệm tưởng tượng trong vật lý, phương pháp mô hình trong vật lý học. Đây chính là những phương pháp được sử dụng trong việc dạy học trên cơ sở tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh. Tức là học sinh phải được học tập bằng chính nhận thức của bản thân, qua đó dần dần hình thành phương pháp nhận thức mới.  Về tình cảm, tác phong, thái độ, thói quen, phong cách Bên cạnh việc rèn luyện cho học sinh những đức tính chung như: ý thức tự giác và chủ động trong học tập, lòng ham hiểu biết, tính kế hoạch trong công việc, sự cần cù, chăm chỉ trong học tập,…Môn Vật lý còn có ưu thế trong việc rèn luyện cho học sinh những đức tính: - Tính cẩn thận, chu đáo trong công việc, nhất là trong việc thí nghiệm thực hành. - Tính trung thực với kết quả thí nghiệm và thực tế khách quan. - Ý thức và tác phong hợp tác, có trách nhiệm trong lao động học tập, nhất là trong thí nghiệm thực hành. - Tôn trọng thành quả lao động của người khác và của chính mình. - Lòng yêu thích, đam mê đối với môn Vật lý và mở rộng ra là việc yêu thích sự hài hòa của thế giới tự nhiên. Một lần nữa, tư tưởng đổi mới lại đòi hỏi giáo viên phải dạy học trên cơ sở tổ chức các hoạt động nhận thức, chỉ bằng chính hoạt động nhận thức của bản thân học sinh, các phẩm chất tâm lý tốt đẹp mới từng bước được hình thành.  Về việc tự học, tự nghiên cứu để chiếm lĩnh tri thức Ngoài những kiến thức, kinh nghiệm, kỹ năng, các phẩm chất tâm lý tốt đẹp mà học sinh đã được rèn luyện trên lớp thông qua chính hoạt động nhận thức của mình. Dạy học trên cơ sở tổ chức hoạt động nhận thức đòi hỏi học sinh phải tự lực học tập, tự nghiên cứu để chiếm lĩnh tri thức. Để rèn luyện được thói quen này cho học sinh, người giáo viên phải luôn luôn yêu cầu học sinh tham gia vào quá trình học tập, độc lập suy nghĩ, mạnh dạn đưa ra các ý kiến, các đề xuất, các phê phán của bản thân.  Kết luận Chúng ta thấy rất rõ rằng, trong tất cả các phương hướng đổi mới chương trình Vật lý phổ thông, tất cả các yếu tố đều tự nhiên dẫn đến câu hỏi: “Làm thế nào để giúp học sinh tham gia tích cực, chủ động, tự giác, sáng tạo,…vào các hoạt động nhận thức được tổ chức một cách đúng đắn, phù hợp, giúp học sinh chiếm lĩnh tri thức, hình thành các kỹ năng, được trang bị các phương pháp hoạt động nhận thức, phát huy những phẩm chất tâm lý tốt đẹp?”. Nghĩa là từng bước hình thành cho học sinh năng lực nhận thức, năng lực giải quyết vấn đề. Và chỉ có duy nhất một câu trả lời là giáo viên phải dạy học trên cơ sở tổ chức các hoạt động nhận thức, bởi vì: Tâm lý học đã khẳng định: năng lực nhận thức của con người được hình thành qua chính hoạt động nhận thức, từ đó có thể khẳng định: dạy học hướng tới hình thành năng lực nhận thức cần phải thông qua việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh. Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh cần phải tuân theo những bước đi cơ bản của hoạt động nhận thức trong khoa học Vật lý, phải sử dụng hợp lý các phương pháp nhận thức trong khoa học vật lý. Chỉ khi học sinh được đặt vào các hoạt động nhận thức đảm bảo tính khoa học và phù hợp thì mới từng bước được trang bị các kỹ năng, kỹ xảo, từng bước biết kết hợp chúng trong hoạt động nhận thức giải quyết vấn đề, năng lực nhận thức từng bước mới được hình thành. Trong sự nghiệp cải cách giáo dục bộ môn Vật lý trung học phổ thông, việc nghiên cứu cải cách nội dung dạy học đã được tiến hành tương đối thấu đáo, nhưng việc nghiên cứu đổi mới phương pháp giảng dạy chưa được triển khai tương xứng với sự thay đổi của nội dung dạy học. Trong giai đoạn mới, định hướng chung và cụ thể trong dạy học vật lý ở trung học phổ thông là mỗi người giáo viên phải tự lực thay đổi phương pháp giảng dạy của mình, chuyển từ dạy học lấy giáo viên làm trung tâm sang dạy học lấy học sinh làm trung tâm, hay cũng chính là sử dụng phương pháp dạy học theo hướng tổ chức hoạt động nhận thức Vật lý, nâng cao năng lực sáng tạo và giải quyết vấn đề cho học sinh. Vật lý là một ngành khoa học thực nghiệm, nó nghiên cứu sự vận động của vật chất, mà sự vận động này là vô cùng phong phú và đa dạng. Trong khi đó, không phải hiện tượng vật lý nào giáo viên cũng có thể mô tả bằng lời nói mà học sinh có thể hình dung được và không phải tất cả các thí nghiệm vật lý đều được thực hiện cho học sinh xem hay thực hành trên lớp (do điều kiện về thời gian cũng như về cơ sở vật chất của nhà trường). Do đó, để các thí nghiệm vật lý có thể phát huy hết hiệu quả của nó. Điều quan trọng là: giáo viên phải hết sức linh hoạt trong việc tổ chức cho học sinh học tập, làm quen, tiếp cận với những thí nghiệm vật lý. Hơn nữa, giáo viên không chỉ tiến hành thí nghiệm cho thật rõ ràng mà còn cần phải cải tiến mô hình thí nghiệm, sử dụng các phương tiện hỗ trợ hình ảnh, âm thanh,…như máy vi tính, các phần mềm mô phỏng các hiện tượng và các thiết bị khác. Nhờ đó có thể tăng tính trực quan, sinh động, gây sự chú ý và hứng thú trong học tập, giúp các em có thể hoạt động học tập tích cực, tự lực, sáng tạo. IX. Các phương pháp tổ chức cho học sinh học tập tự lực, sáng tạo trong dạy học vật lý I.1. Tích cực, tự lực học tập và các biện pháp tổ chức I.1.1. Tích cực, tự lực học tập Tính tích cực, tự lực là một phẩm chất của con người trong đời sống xã hội, trong đó con người không chỉ tiêu thụ những gì có sẵn trong thiên nhiên mà còn chủ động tạo ra những của cải vật chất cần thiết cho sự sống, sự tồn tại và phát triển của xã hội loài người. Tính tích cực, tự lực trong học tập, về bản chất là tích cực nhận thức, đặc trưng bởi sự mong muốn hiểu biết và có khát vọng học tập, cố gắng, nghị lực trong quá trình chiếm lĩnh tri thức. I.1.2. Các biện pháp tổ chức cho hoạt động học tập tích cực, tự lực Tổ chức hoạt động học tập tích cực, tự lực cho học sinh có liên quan đến nhiều vấn đề, trong đó các yếu tố như động cơ, hứng thú học tập, năng lực, ý chí cá nhân, không khí dạy học,…đóng vai trò rất quan trọng. Trong đó, có nhiều yếu tố là kết quả của một quá trình hình thành lâu dài và thường xuyên. Do đó giáo viên phải là người góp phần quan trọng trong việc tạo ra những điều kiện tốt nhất để học sinh học tập, rèn luyện và phát triển.  Biện pháp tổ chức cho học sinh hoạt động học tập tích cực, tự lực * Nói lên ý nghĩa lí thuyết và thực tiễn, tầm quan trọng của vấn đề nghiên cứu. * Nội dung dạy học phải mới, nhưng không quá xa lạ với học sinh, mà cái mới phải liên hệ, phát triển cái cũ và có khả năng áp dụng trong tương lai. Kiến thức phải có tính thực tiễn, gần gũi với sinh hoạt, suy nghĩ hàng ngày, thỏa mãn nhu cầu nhận thức của học sinh.. * Phải dùng các phương pháp đa dạng: nêu vấn đề, thí nghiệm, thực hành, so sánh, tổ chức thảo luận, sêmina và phối hợp chúng với nhau. * Kiến thức phải được trình bày trong dạng động, phát triển và mâu thuẫn với nhau, tập trung vào những vấn đề then chốt, có lúc diễn ra một cách đột ngột, bất ngờ. - Tạo mâu thuẫn nhận thức, gợi động cơ, hứng thú tìm cái mới Khởi động tư duy chỉ là bước mở đầu, điều quan trọng hơn là phải tạo ra và duy trì không khí dạy học trong suốt giờ học. Học sinh càng hứng thú học tập bao nhiêu, thì việc thu nhận kiến thức của các em càng chủ động tích cức bấy nhiêu. Muốn vậy cần phải chú ý đến việc tạo các tình huống có vấn đề nhằm gây sự xung đột tâm lý của học sinh. Điều này rất cần thiết và cũng rất khó khăn, nó đòi hỏi sự cố gắng, nỗ lực và năng lực sư phạm của người giáo viên. Việc thường xuyên tham gia vào giải quyết những mâu thuẫn nhận thức này sẽ tạo ra thói quen, lòng ham thích hoạt động trí óc có chiều sâu, tự giác, tích cực. - Dạy và học chú trong rèn luyện phương pháp tự học Trong tiến trình dạy học, thầy giáo cần phải lựa chọn và sử dụng các phương pháp dạy học hiệu quả, đặc biệt là các phương pháp dạy học tích cực như: phương pháp nêu vấn đề; phương pháp phát triển hệ thống câu hỏi; phương pháp thực nghiệm,…có như vậy mới tạo cho học sinh động cơ hung thú học tập, rèn luyện kky4 năng, thói quen ý chí tự học để từ đó, tự bản thân các em tìm kiếm, khám phá tri thức mới với một chất lượng và hiệu quả cao hơn. - Dạy và học thông qua các hoạt động học tập của người học Người học là khách thể của hoạt động dạy nhưng là chủ thể của hành động học, vì thế tích cực tham gia vào các hoạt động học tập do giáo viên tổ chức chỉ đạo Trong giờ học thầy giáo không được làm thay học sinh, mà phải đóng vai trò là người tổ chức quá trình học tập của học sinh, hướng dẫn học sinh đi tìm kiếm kiến thức mới. Còn học sinh phải chuyển từ vai trò thụ động sang chủ động tham gia tích cực và sáng tạo vào quá trình học tập tránh tình trạng ngồi chờ và ghi chép một cách máy móc, thụ động. * Sử dụng các phương tiện dạy học hiện đại. * Sử dụng các hình thức tổ chức dạy học khác nhau: cá nhân, nhóm, tập thể, tham quan, làm việc trong vườn trường, phòng thí nghiệm. - Làm thí nghiệm kiểm chứng đơn giản Thí nghiệm vật lý có khả năng kích thích hứng thú học tập ở học sinh, giúp các em dễ dàng hoạt động tự lực, ghi nhớ kiến thức nhanh chóng khi được trực tiếp quan sát hay tiến hành thí nghiệm. Đồng thời các kiến thức học sinh tiếp thu được có cơ sở thực tế nên bền vững hơn, sâu sắc hơn, dễ dàng tái hiện và vận dụng. Qua đó tạo cho các em một niềm tin đối với tri thức, các em sẽ say mê, hứng thú hơn trong học tập. Trong những điều kiện không thể thực hiện thí nghiệm kiểm chứng thì việc cung cấp cho học sinh những mô hình vật lý, những mô hình thí nghiệm ảo là rất cần thiết. Với sự định hướng của giáo viên, thông qua việc tương tác với mô hình, học sinh sẽ bị lôi cuốn. Từ đó có thể phát huy năng lực của mình, tự mình tìm ra kiến thức mới một cách thích thú. - Tăng cường việc tổ chức cho học sinh thảo luận, làm việc nhóm Theo cách này, lớp học là môi trường giao tiếp giữa thầy – trò, trò – trò, tạo nên mối quan hệ hợp tác giữa các cá nhân trên con đường chiếm lĩnh nội dung học tập. Thông qua thảo luận, tranh luận trong tập thể, ý kiến của mỗi cá nhân được bộc lộ, khẳng định hay bác bỏ, qua đó người học nâng mình lên một trình độ mới. Trong mối trường đó học sinh dễ dàng bộc lộ những hiểu biết của mình và sẵn sàng tham gia tích cực vào quá trình học tập, vì khí đó tâm lý các em rất thoải mái. * Luyện tập, vận dụng kiến thức vào thực tiễn trong các tình huống mới. * Thường xuyên kiểm tra đánh giá, khen thưởng và kỉ luật kịp thời, đúng mức. * Kích thích học tập tích cực, tự lực qua thái độ, cách ứng xử giữa giáo viên và học sinh. - Tổ chức môi trường học tập tốt Tạo ra và duy trì không khí dạy học trong lớp nhằm tạo ra môi trường thuận lợi cho việc học tập và phát triển của học sinh. Trong môi trường đó học sinh dễ dàng bộc lộ những hiểu biết của mình và sẵn sàng tham gia tích cực vào quá trình dạy học, vì khi đó tâm lý các em rất thoải mái. - Khởi động tư duy gây hứng thú học tập cho học sinh Trước mỗi tiết học tư duy của học sinh ở trạng thái nghỉ ngơi. Vì vậy, Trước hết thầy giáo phải tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh ngay từ khâu đề xuất vấn đề học tập nhằm vạch ra trước mắt học sinh lý do của việc học và giúp các em xác định được nhiệm vụ học tập. Đây là bước khởi động tư duy nhằm đưa học sinh vào trạng thái sẵn sàng học tập, lôi kéo học sinh vào không khí dạy học. * Phát triển kinh nghiệm sống của học sinh trong học tập qua các phương tiện thông tin đại chúng và các hoạt động xã hội Sử dụng công nghệ thông tin, cụ thể là sử dụng máy vi tính với các thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng, các hình ảnh sinh động, sự kết hợp hài hòa giữa màu sắc, âm thanh, văn bản,…sẽ góp phần nâng cao tính trực quan, từ đó tác động tích cực vào các giác quan của học sinh, thu hút sự chú ý của học sinh, hình thành sự tò mò khám phá tri thức và thúc đẩy các em em tham gia tích cực vào quá trình dạy học. * Tạo không khí đạo đức lành mạ._.nh trong lớp, trong trường, tôn vinh sự học nói chung và biểu dương những học sinh có thành tích học tập tốt. * Có sự động viên, khen thưởng từ phía gia đình và xã hội. I.2. Sáng tạo trong học tập và các biện pháp tổ chức I.2.1. Sáng tạo Sáng tạo là hoạt động tạo ra cái mới chưa từng có trong tự nhiên hay trong xã hội. Cái mới này phải mang lại lợi ích và hiệu quả cho con người. Như vậy, kết quả của sự sáng tạo là cái mới chỉ có hiệu quả khi nó gắn liền với tính ích lợi. Trong dạy học, sáng tạo được phân biệt thành hai cấp độ: sáng tạo cái mới đối với bản thân và sáng tạo cái mới đối với nhân loại. Trong quá trình học tập vật lý của học sinh, hoạt động sáng tạo chủ yếu là hoạt động sáng tạo cái mới đối với bản thân. Những vấn đề sáng tạo của nhân loại đã khám phá, đã biết, hiểu, vận dụng từ rất lâu. Quá trình học tập của học sinh dần dần đi tìm kiếm và xây dựng cho họ những tri thức, kinh nghiệm mà nhân loại đã xây dựng và sáng tạo trước đó. Sự sáng tạo không tuân theo một trình tự logic nào. Tuy nhiên không thể sáng tạo từ cái không biết gì. Mà sự sáng tạo chỉ có thể có khi bản thân học sinh phải có sẵn một phẩm chất kiên nhẫn, bền bỉ, đam mê khoa học, có cảm hứng và có một năng lực nhất định nào đó. Không có hoạt động học tập, không có một quá trình nhận thức để tích lũy các dữ kiện thì không thể có được sự sáng tạo. Đối với học sinh thì sáng tạo trong học tập thể hiện ở việc giải quyết vấn đề mà bài học đặt ra, từ đó vận dụng những kiến thức mới vào việc giải quyết những vấn đề có liên quan. Triết học duy vật biện chứng, tâm lý học, sinh lý học (nghiên cứu não bộ của con người), giáo dục học và thực tiễn đã đưa ra những cơ sở khoa học để chứng minh rằng: Chỉ có những vấn đề con người chưa nhận thức được chứ không có vấn đề con người không thể nhận thức. Mà quá trình nhận thức lại là quá trình sáng tạo, vì vậy, con người có khả năng sáng tạo và nâng cao năng lực sáng tạo của mình. Trong suốt cuộc đời, mỗi cá nhân đều phải liên tiếp giải quyết những vấn đề từ nhỏ đến lớn trong những điều kiện và môi trường học tập và làm việc khác nhau, và do đó không ngừng sáng tạo với các mức độ và hình thức khác nhau. I.2.2. Biện pháp tổ chức cho học sinh hoạt động học tập sáng tạo Nhằm phát triển năng lực tự học và năng lực sáng tạo cho học sinh, thì giáo viên cần phải tạo động cơ học tập cho các em từ đó học sinh có một sự thích thú và niềm đam mê, yêu thích tìm hiểu khoa học để có thể dẫn đến sự tự giác và chủ dộng trong học tập của các em, tức là các em tích cực học tập, tư duy độc lập và dần dần sẽ hình thành và phát triển năng lực sáng tạo.  Định hướng hành động học tập vật lý cho học sinh Cấu trúc của một hành động học tập có hai phần: phần định hướng và phần thực hiện. Phần định hướng bao gồm sự định hướng bên trong của học sinh và những định hướng bên ngoài do giáo viên tác động lên học sinh. Định hướng bên trong phụ thuộc vào định hướng bên ngoài (giáo viên tác động lên học sinh, giúp học sinh hình thành định hướng bên trong để thực hiện hành động học tập). Phần thực hiện phụ thuộc vào phần định hướng. Theo tác giả Phạm Hữu Tòng thì có ba kiểu định hướng cơ bản đó là: * Định hướng tái tạo Là kiểu định hướng trong đó người dạy hướng HS vào việc huy động, áp dụng những kiến thức, cách thức hoạt động HS đã nắm bắt được hoặc đã được người dạy chỉ ra một cách tường minh, để HS có thể thực hiện được nhiệm vụ mà họ đảm nhận. Sự định hướng tái tạo có thể phân biệt hai trình độ khác nhau đối với hành động đòi hỏi ở học sinh là: + Định hướng tái tạo từng thao tác cụ thể riêng rẽ (học sinh theo dõi, thực hiện bắt chước lặp lại theo thao tác mẫu cụ thể giáo viên chỉ ra). + Định hướng tái tạo angorit (giáo viên chỉ ra một cách khái quát tổng thể trình tự hành động để học sinh tự chủ giải quyết được nhiệm vụ). * Định hướng tìm tòi Giáo viên không chỉ ra cho học sinh một cách tường minh các kiến thức và cách thức hoạt động học sinh cần áp dụng, mà chỉ đưa ra những gợi ý sao cho học sinh có thể tự tìm tòi, huy động hoặc xây dựng những kiến thức và cách thức hoạt động thích hợp để giải quyết nhiệm vụ mà họ đảm nhận. Nghĩa là đòi hỏi học sinh tự xác định hành động thích hợp trong tình huống không phải là quen thuộc với họ. * Định hướng khái quát chương trình hóa Là kiểu định hướng phối hợp của hai kiểu định hướng trên trong đó sự định hướng được chương trình hóa theo các bước: - Sự định hướng ban đầu đòi hỏi học sinh tự lực tìm tòi giải quyết vấn đề đã đặt ra. - Nếu học sinh không đáp ứng được thì sự giúp đỡ tiếp theo của giáo viên là chuyển dần sang sự định hướng tái tạo. Nhưng trước hết là kiểu định hướng tái tạo angorit, để theo đó học sinh tự giải quyết vấn đề đặt ra. - Nếu học sinh vẫn không đáp ứng được thì mới thực hiện sự hướng dẫn tái tạo đối với mỗi hành động thao tác cụ thể riêng biệt của trình tự hành động, thao tác đó. * Vai trò quan trọng của kiểu định hướng khái quát chương trình hóa - Kiểu định hướng tái tạo đảm bảo được hiệu quả hình thành kiến thức, rèn luyện kĩ năng cho học sinh và tạo cơ sở cần thiết để học sinh có thể thích ứng được với sự định hướng tìm tòi trong dạy học. - Kiểu định hướng tìm tòi nhằm rèn luyện cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề, đáp ứng mục tiêu đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài của sự nghiệp giáo dục. - Kiểu định hướng khái quát chương trình hóa là sự vận dụng phối hợp hai kiểu định hướng trên nhằm khai thác, phát huy được ưu điểm của hai kiểu định hướng đó, tạo cơ hội cho học sinh phát huy hành động tìm tòi sáng tạo của mình, đồng thời vẫn đảm bảo cho các em đạt tới tri thức cần dạy.  Phương pháp định hướng sáng tạo * Xây dựng tình huống có vấn đề “Tình huống có vấn đề’’ là tình huống mà khi học sinh tham gia vào việc giải quyết thì gặp khó khăn, học sinh ý thức được vấn đề, mong muốn giải quyết vấn đề đó và cảm thấy với khả năng của mình thì hy vọng có thể giải quyết được, do đó bắt tay vào việc giải quyết vấn đề đó. Nghĩa là, tình huống đó kích thích nhận thức tích cực của học sinh: đề xuất và giải quyết vấn đề đã đề xuất. Tình huống có vấn đề có những đặc trưng cơ bản: - Chứa đựng vấn đề mà việc đi tìm lời giải đáp chính là đi tìm kiến thức, kĩ năng mới. - Tạo sự chú ý ban đầu, kích thích hứng thú, khởi động tiến trình nhận thức của học sinh, giúp các em cảm thấy có khả năng giải quyết vấn đề. - Kết thúc tình huống học tập là vấn đề cần giải quyết được phát biểu rõ ràng, giáo viên giao nhiệm vụ cho học sinh và các em hào hứng, tự giác nhận nhiệm vụ giải quyết vấn đề được giao. Khi học sinh được lôi cuốn vào hoạt động tích cực thực hiện nhiệm vụ (có tiềm ẩn vấn đề) mà học sinh đã đảm nhận, các em nhanh chóng nhận thấy sự bất ổn của tri thức đã có của mình, vấn đề xuất hiện, và từ đó sẽ kích thích nhu cầu khám phá, giải quyết vấn đề. * Tổ chức các tình huống hành động học tập Để phù hợp với thực tiễn dạy học hiện nay giáo viên cần phải xác định những kiến thức, kỹ năng mà học sinh đã có và cần có, dự kiến những khó khăn và những tình huống có thể xảy ra và các phương án giải quyết. Ta có thể lựa chọn từ 2 - 3 hành động sáng tạo khi dạy một bài vật lý. Còn các phần khác thì vẫn cần những kiểu định hướng khác hoặc sử dụng những phương pháp truyền thống. Ở đây, để học sinh có thể hoạt động học tập tự lực, sáng tạo, ta có thể sử dụng các mô hình vào việc định hướng tìm tòi sáng tạo. Định hướng tìm tòi sáng tạo là kiểu định hướng. Trong đó, giáo viên chỉ cung cấp cho học sinh một số điều kiện cần thiết, nêu rõ mục đích hành động và tác động đến học sinh về mặt tinh thần, kích thích sự hứng thú của các em để các em có thể hoạt động tự lực, sáng tạo. Trong đề tài này, em tiến hành xây dựng một số mô hình vật lý nhằm định hướng cho học sinh có thể hành động tìm tòi sáng tạo ở một số khâu cơ bản của tiến trình xây dựng kiến thức như: phát hiện vấn đề, dự đoán giải pháp giải quyết vấn đề, lập phương án kiểm chứng, có thể tiến hành kiểm chứng (thí nghiệm). Từ đó tổ chức cho các em có thể hoạt động học tập tích cực, tự lực, sáng tạo. Ứng với mỗi tình huống sẽ có các hành động học tập tích cực, tự lực, sáng tạo thích hợp như: phát hiện vấn đề, dự đoán giải pháp giải quyết vấn đề, tìm kiếm phương án kiểm chứng kiến thức vừa xây dựng, hành động giải toán, phát biểu định nghĩa, ý nghĩa đại lượng vật lý,…thảo luận nhóm, tiến hành thí nghiệm, từ giả thuyết suy ra một hệ quả, giải thích một hiện tượng thực tế, đo một đại lượng vật lý, đánh giá kết quả hành động, vận dụng kiến thức để giải bài tập. X. Mô hình và mô hình vật lý trên máy vi tính I.1. Mô hình I.1.1. Khái niệm chung Trong vật lý học, V.A.Stôphơ đã định nghĩa: “Mô hình là một hệ thống được hình dung trong óc hay được thực hiện một cách vật chất, hệ thống đó phản ánh những thuộc tính bản chất của đối tượng nghiên cứu hoặc tái tạo nó, bởi vậy việc nghiên cứu mô hình sẽ cung cấp cho ta những thông tin mới về đối tượng”. Trong vật lý, mô hình có ba chức năng chính: mô tả sự vật, hiện tượng; giải thích các sự kiện và hiện tượng có liên quan tới đối tượng; tiên đoán các sự kiện và hiện tượng mới. Do đó, cần đặc biệt chú ý đến sự khác biệt cơ bản giữa mô hình và đối tượng vật chất: mô hình chỉ phản ánh một số tính chất của đối tượng, cùng một đối tượng nhưng có thể có nhiều mô hình khác nhau vì hế mô hình không đồng nhất với đối tượng mà nó chỉ là công cụ để nghiên cứu đối tượng. Mô hình được xây dựng để chúng ta dễ dàng hiểu và hiểu rõ hơn về đối tượng cần nghiên cứu. Tạo mô hình sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn những đối tượng phức tạp trong sự toàn thể của nó. Trong vật lý, khái niệm mô hình luôn phát triển: - Đầu tiên là mô hình vĩ mô (là những mẫu trừu tượng có được bằng sự đơn giản hóa các đối tượng vĩ mô cần nghiên cứu). Ví dụ: Mô hình chất điển (thay cho vật trong cơ học), con lắc toán học (thay cho con lắc thật). - Những mô hình này không có vai trò lớn trong việc xây dựng lý thuyết mới. Mô hình vi mô (quan niệm về những vật thể, những tính chất không thể quan sát trực tiếp). Ví dụ: Các mô hình cấu trúc vật chất, các mô hình biểu diễn trường,… - Các mô hình này có tác dụng lớn trong việc xây dụng các lý thuyết vật lý: Không có mô hình cấu trúc vật chất thì không có mô hình lý thuyết động học phân tử. Không có mô hình ete vũ trụ thì không thể xây dựng lý thuyết trường điện từ. + Mô hình lượng tử: Là hình ảnh về đối tượng vi mô theo lý thuyết lượng tử. + Mô hình hóa học (mô hình ký hiệu): biểu diễn cấu trúc bằng các phương trình, các đường hình học,… + Đường sức, đường đẳng thế biểu diễn trường tĩnh điện, trường tĩnh từ + Phương trình sóng biểu diễn sóng điện từ + Đường đẳng áp, đẳng tích, đẳng nhiệt biểu diễn sự biến đổi trạng thái của chất khí + Tia sáng biểu diễn sự truyền sáng trong các môi trường + Các điểm, các đường trong hệ tọa độ bốn chiều biểu diễn không- thời gian trong thuyết tương đối. Tuy nhiên, dù mô hình được xây dựng có đặc điểm, kích thước cũng như sự phức tạp thế nào chăng nữa thì mô hình vẫn phải đảm bảo phản ánh được những thuộc tính cơ bản của đối tượng cần nghiên cứu. Mô hình đã và đang được sử dụng rộng rãi trong vật lý và mang lại nhiều kết quả to lớn. Có nhiều trường hợp một mô hình là biểu diễn của nhiều hiện tượng vật lý khác nhau về bản chất: ví dụ phương trình truyền sóng biểu diễn sự lan truyền sóng cơ, sóng âm trong không khí, sóng điện từ trong chân không, chuyển động của electron trong nguyên tử. Đồng thời một đối tượng có thể có nhiều mô hình khác nhau: mô hình cấu trúc mạng, mô hình chuyển động của electron trong nguyên tử kim loại, mô hình cấu trúc miền năng lượng của electron trong nguyên tử kim loại. I.1.2. Tính chất của mô hình  Tính tương tự vật gốc Để đảm bảo các thông tin có được từ mô hình có thể chuyển sang vật gốc, vì vậy mô hình có quan hệ đồng cấu hay đẳng cấu với vật gốc. Sự tương tự giữa mô hình và vật gốc có thể là sự tương tự về cấu trúc hoặc chức năng.  Tính đơn giản Mô hình được xây dựng trên cơ sở trừu tượng hóa và khái quát hóa, kết quả của thao tác này luôn luôn dẫn đến dự đơn giản hóa, vì đã tước bỏ những chi tiết thứ yếu, chỉ giữ lại những thuộc tính, những mối quan hệ bản chất nhất. Vì vậy, tính đơn giản của mô hình là một tất yếu khách quan, nó mang lại hiệu quả lớn lao trong việc sử dụng mô hình.  Tính trực quan Một số mô hình có thể nhận biết trực tiếp bằng trực giác. Còn những mô hình lý tưởng giúp ta vật chất hóa các tính chất, các mối quan hệ không thể tri giác được, nó giúp ta tưởng tượng ra hiện tượng xảy ra đối với vật gốc. Tính trực quan của mô hình còn được thể hiện ở chỗ ta đã vật chất hóa những tính chất, những quan hệ không thể trực tiếp tri giác được. Ví dụ như trong mô hình lực tương tác giữa các phân tử vật chất: sự phụ thuộc của lực tương tác giữa các phân tử vật chất vào khoảng cách giữa chúng được biểu diễn một cách trực quan thông qua các vectơ lực,…Bên cạnh đó tính trực quan còn được mở rộng trong trường hợp mô hình không trực tiếp diễn tả hiện tượng thực tế mà so sánh với một hiện tượng thực tế khác mà ta có thể tri giác được bằng giác quan.  Tính quy luật riêng Khi xây dựng mô hình người ta dùng một hệ thống để mô tả đặc tính của vật gốc, hệ thống này tuân theo những quy luật riêng, nhiều khi không còn giống quy luật chi phối hệ thống vật gốc nữa. Ví dụ các mô hình toán học tuân theo các quy tắc toán học không có nghĩa là vật gốc bị chi phối bởi các quy tắc toán học đó. Từ sự vận động của các quy luật riêng đó có thể rút ra kết luận mới có khả năng chuyển tải sang hệ thống thực. Tuy nhiên, sự tương đoán này có tính chất giả thuyết và cần kiểm tra lại.  Tính lý tưởng Mô hình có chức năng đại diện tức là phản ánh thực tiễn, nhưng sau sự trừu tượng hóa và khái quát hóa cao thì mô hình trở nên lý tưởng, có nghĩa là không có mô hình nào mô tả giống hệt thực tiễn từ mọi khía cạnh, bởi vì nếu mô hình giống hệt thực tiễn thì nó không còn tính đại diện nữa và nó mất đi tính ưu việt. Mô hình có tính lý tưởng càng cao thì càng tổng quát, càng bao trùm được nhiều đối tượng, nhưng khi đưa mô hình vào thực tế thì càng gặp nhiều khó khăn. I.1.3. Các loại mô hình trong Vật lý học  Mô hình vật chất Mô hình vật chất là mô hình bằng vật thể, trên đó phản ánh những đặc trưng cơ bản về mặt hình học, vật lý học, động lực học, chức năng học của đối tượng nghiên cứu. Ví dụ: Mô hình máy bay, mô hình hệ mặt trời, mô hình động cơ đốt trong,… Loại mô hình này chỉ sử dụng trong các giai đoạn thấp của quá trình nhận thức khi cần hình thành những biểu tượng hoặc thu thập kiến thức có tính chất kinh nghiệm. Loại mô hình này có chức năng mô tả và giải thích là chủ yếu  Mô hình lý tưởng Mô hình lý tưởng là mô hình trừu tượng; trên đó, về nguyên tắc người ta chỉ áp dụng những thao tác tư duy lý thuyết. Các phần tử của mô hình và các đối tượng nghiên cứu thực có thể có bản chất vật lý hoàn toàn khác nhau nhưng hoạt động theo những quy luật giống nhau. Các mô hình lý thuyết có thể có rất nhiều loại, tùy theo mức độ trừu trượng khác nhau. Mô hình ký hiệu:Là hệ thống những lí hiệu được dùng để mô tả, thay thế một sự vật, hiện tượng vật lý. Trong vật lý rất hay sử dụng mô hình ký hiệu dạng toán học. Mô hình dạng này có bản chất vật lý khác với vật gốc, chúng diễn tả các đặc tính và các mối quan hệ giữa đặc tính của những sự vật gốc bằng những hệ thức toán học. Ví dụ: mô hình phương trình dao động điều hòa Các đại lượng q biến thiên thảo mãn phương trình: Q’’ + 2q = 0 Đều biến thiên theo quy luật dao động điều hòa. Công thức này là mô hình cho nhiều loại dao động điều hòa mà không phụ thuộc vào bản chất của dao động (cơ, âm, điện, điện từ). Mô hình đồ thị: ngoài công thức toán, một định luật vật lý có thể biểu diễn bằng một đồ thị tương ứng. Nhưng nhiều khi trong vật lý người ta xây dựng đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa hai đại lượng vật lý trước, sau đó công thức biểu diễn được xây dựng dựa vào đồ thị. Đồ thị có thể mô tả và giải thích diễn biến của biểu tượng theo quan điểm vĩ mô. Ví dụ: Đặc tuyến Volt – Amper có thể cho biết transitor hoạt động thế nào ở chế độ tuyến tính hoặc phi tuyến. Mô hình đồ thị không chỉ dùng để mô tả hoặc giải thích mà nhiều khi nó có chức năng quý báu là tiên đoán. Mô hình logic toán học: Được xây dựng trên ngôn ngữ toán học, được sử dụng rộng rãi trong máy tính.  Mô hình biểu tượng Mô hình biểu tượng là dạng trừu tượng nhất của mô hình lý tưởng. Mô hình biểu tượng không tồn tại trong thực tế mà chỉ tồn tại trong tư duy. Ta chỉ biết angorit của sự tạo thành nó và hình dung trong óc chứ không thể hoặc không cầnlàm ra một mô hình cụ thể. Ta có thể hiểu đựơc hành vi của mô hình (và do đó của đối tượng nghiên cứu bằng suy luận logic). Ví dụ: mô hình lý tưởng trong thuyết động học phân tử, mô hình cấu trúc phân tử, mô hình lưỡng tính sóng hạt của các vi hạt. Trong sự phát triển của khoa học vật lý, mô hình biểu tượng có tác dụng to lớn nên nó giữ vị trí vô cùng quan trọng, là mô hình mang dấu ấn cao nhất của sự sáng tạo. Mô hình biểu tượng và mô hình ký hiệu có quan hệ chặt chẽ và ảnh hưởng tới sự phát triển của nhau, chúng kết hợp với nhau và tạo nên sự phát triển của vật lý. Mô hình lý tưởng có chức năng nổi bật là tiên đoán, ngoài khả năng giải thích rất to lớn. I.2. Mô hình trên máy vi tính I.2.1. Cơ sở khoa học của việc sử dụng CNTT trong dạy học Phương pháp dạy học và nội dung chi phối thiết bị dạy học. Nội dung dạy học quy định đặc điểm của thiết bị dạy học, vì thiết bị dạy học quy định đến tính toàn diện của đặc điểm nội dung, chương trình. Phương pháp dạy học mới phải theo xu hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh, năng lực thực hành, năng lực tự nghiên cứu. Để đạt được điều đó thì cần phải trang bị thiết bị dạy học, trong đó chú trọng đến các phương tiện nghe nhìn, ứng dụng CNTT vào dạy học. Ứng dụng CNTT vào dạy học đảm bảo các chức năng của thiết bị dạy học: - Đảm bảo đầy đủ chính xác về các thông tin về các hiện tượng, đối tượng nghiên cứu, làm chất lượng dạy học cao hơn. Nhằm nâng cao tính trực quan- cơ sở của tư duy trừu tượng, mở rộng khả năng tiếp cận với các đối tượng và hiện tượng nhờ các thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng, các hình ảnh, mô hình vật lý. - Giúp tăng tính hấp dẫn, kích thích ham muốn học tập, phát triển hứng thú nhận thức của học sinh. Đồng thời giúp gia tăng cường độ hoạt động học tập của HS và do đó hình thành nên khả năng tư duy sáng tạo của học sinh. - Cho học sinh điều kiện tự chiếm lĩnh tri thức, hình thành kỹ năng, kỹ xảo. Mục đích của GV Hoạt động của GV Mục đích của HS Phương tiện của GV Phương tiện của HS Hoạt động của HS Cơ chế thay đổi nhân cách HS (quá trình lĩnh hội). Mục đích đạt được dưới sự tác động của hoạt động hợp tác. - Sử dụng hợp lý hóa quá trình dạy học, tiết kiệm thời gian mô tả. - Gắn bài học với cuộc sống thực tế, học gắn với hành, nhà trường gắn với xã hội. - Sử dụng thiết bị dạy học giúp hình thành nên nhân cách, thế giới quan, nhân sinh quan, rèn luyện tác phong làm việc có khoa học. Sau đây là bảng thống kê nêu lên tác dụng của các loại giác quan trong quá trình thu nhận và lưu trữ tri thức. Tỉ lệ trung bình về vai trò của các loại giác quan trong việc lĩnh hội tri thức: Tỉ lệ tri thức còn lưu lại trong trí nhớ sau khi thu tập bằng từng giác quan, bằng sự kết hợp các giác quan hoặc qua việc tự trình bày hoặc qua việc thao tác thực hành: Nghe 20% Nhìn 30% Nghe và nhìn 50% Tư trình bày 80% Tự trình bày và làm 90% Những thống kê trên cho thấy các quy luật tâm sinh lý cần được đặc biệt lưu ý khi chúng ta lựa chọn công nghệ và thiết bị, phương tiện dạy học. Vì vậy sử dụng CNTT, máy vi tính là rất cần thiết trong dạy học Vật lý nhằm nâng cao năng lực tự học- sáng tạo cho học sinh. I.2.2. Một số mô hình trên máy vi tính Chúng ta thấy rằng việc sử dụng máy vi tính trong dạy học góp phần không nhỏ vào việc tổ chức hoạt động học tập tích cực cho học sinh. Hiện nay có khá nhiều phần chương trình cũng như phần mềm có thể giúp giáo viên tự xây dựng những mô hình vật lý phục vụ rất tích cực trong việc dạy học. Vị giác 1% Xúc giác 1.5% Khứu giác 3.5% Thính giác 11% Thị giác 83% Một số phương tiện trực quan được sử dụng trong dạy học như: Mô hình thí nghiệm ảo, mô hình mô phỏng các hiện tượng, hình vẽ, tranh ảnh động, sơ đồ, đồ thị, băng hình, phần mềm dạy học, ... Với vai trò là một phương tiện giảng dạy, các chương trình Macromedia Flash, Crocodile Physics, Powerpoint, Javascript, maple, phần mềm mô phỏng thí nghiệm vật lý,…góp phần không nhỏ vào việc tổ chức cho học sinh hoạt động học tập tực lực, sáng tạo.  Một số phần mềm được sử dụng xây dựng mô hình trên máy vi tính Crocodile Physics: là phần mềm ứng dụng dùng để mô phỏng thí nghiệm vật lý. Chúng ta có thể xây dựng được những mô hình thí nghiệm vật lý ảo, mô hình mô phỏng các hiện tượng vật lý trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau như: mô phỏng cơ học, điện, điện tử, quang học, và sóng cơ học. Việc sử dụng chương trình này cũng khá đơn giản, vì trong mỗi phần cơ, sóng, điện, quang chương trình đã cung cấp cho ta đầy đủ những thuộc tính để ta có thể mô phỏng các thí nghiệm vật lý phổ thông. Ngoài ra, chương trình còn cung cấp cho ta một số mô hình đã xây dựng sẵn, ta có thể sử dụng chúng cho quá trình dạy học. Powerpoint: Là chương trình ứng dụng để thiết kế và trình chiếu thông tin. Với khả năng chứa đựng nhiều dạng thông tin trong một slide, với sự sinh động khi chuyển đổi giữa các slide, với các công cụ tinh xảo, các biểu mẫu, biểu đồ có sẵn,…Giúp giáo viên trình bày nội dung một cách lôgic dẫn dắt học sinh đi sâu vào từng vấn đề cụ thể. Giáo viên có thể dùng tư liệu thu được như băng hình, hình vẽ, tranh ảnh cùng với chữ viết dưới dạng câu hỏi, bài tập... cho xuất hiện lần lượt trên một phông nền có màu sắc đẹp, không gian ba chiều gây ấn tượng mạnh tới học sinh. Bên cạnh đó, cũng có thể xây dựng một số mô hình mô phỏng thí nghiệm, mô hình vật lý ảo,…góp phần làm sinh động thêm cho tiết dạy, nhằm tăng tính tích cực của học sinh trong học tập. Việc thiết kế và sử dụng Powerpoint giảng dạy bằng máy tính thực sự đơn giản và tiện ích, không tốn kém nhưng khả năng phát huy tính tích cực của học sinh trong giờ học lại đạt kết quả cao. Javascript: Có thể định nghĩa một cách chính xác hơn về Javascript: "là ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng, được thiết kế độc lập với hệ điều hành, cho phép người lập trình viết chương trình một lần và có thể sử dụng tại bất kỳ đâu". Việc thiết kế các mô hình trên phần mềm đòi hỏi chúng ta phải có một kiến thức nhất định về ngôn ngữ lập trình. Cũng như những phần mềm mô phỏng khác, Javascript giúp ta xây dựng những mô hình thí nghiệm ảo, cũng như thiết kế những mô hình mô phỏng khá sinh động, góp phần phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo của học sinh trong giờ học. Macromedia Flash: Phần mềm giáo dục hiện đại mang tính trực quan, tương tác cao, cho phép đánh giá mức độ tiếp thu kiến thức của học sinh cũng như với những kỹ thuật hoạt hình sẽ làm làm bài học thêm tính trực quan sinh động, tăng hiệu quả và tạo hứng thú học tập cho học sinh.  Kết luận Sử dụng CNTT, cụ thể là sử dụng máy vi tính với các thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng, sự kết hợp hài hòa giữa màu sắc, âm thanh, văn bản,…nhằm tổ chức hoạt động học tập tự lực, sáng tạo cho học sinh là rất cần thiết. Chúng ta có thể xây dựng những mô hình vật lý phục vụ cho việc dạy học bằng nhiều phần mềm vi tính khác nhau. Trong giới hạn của đề tài, em tiến hành xây dựng một số mô hình thí nghiệm ảo, mô hình mô phỏng một số kiến thức chương “Chất khí” lớp 10 nâng cao bằng chương trình Masromedia Flash 8. Từ đó thực hiện thiết kế các tiến trình dạy học kiến thức một số bài trong chương, có sử dụng một số mô hình được xây dựng. I.3. Vai trò của mô hình trong dạy học Như chúng ta đã biết, máy vi tính đóng một vai trò rất quan trọng trong việc xây dựng các mô hình nhằm phục vụ cho quá trình dạy học theo phương pháp tích cực. Việc sử dụng mô hình trong dạy học không chỉ giúp tăng cường tính tự lực, sáng tạo cho các em mà còn giúp các em cảm thấy môn học gần gũi, dễ hiểu, từ đó trở nên yêu thích môn học hơn. Tuy nhiên, mỗi loại mô hình đều có những ưu điểm và khuyết điểm riêng của nó.  Mô hình thật Ưu điểm: - Mô hình thật có một ưu điểm lớn đó là nó mang tính thực tế cao. Ví dụ: dựa trên mô hình thí nghiệm thật, giáo viên giới thiệu dụng cụ, từ đó học sinh có thể thảo luận nhóm để xây dựng các phương án thí nghiệm và tiến hành tiến hành thí nghiệm theo phương án đã đưa ra dưới sự hướng dẫn của giáo viên, trực tiếp thu kết quả và xử lý số liệu, rút ra kết luận cuối cùng. Chính vì thế, hiện tượng xảy ra trên mô hình luôn đảm bảo tính khách quan, chân thật. Trong dạy học, việc sử dụng mô hình thật luôn được ưu tiên hàng đầu. - Đồng thời kiến thức học sinh tiếp thu trên mô hình thật có cơ sở thực tế nên được bền vững hơn, sâu sắc hơn, dễ dàng tái hinệ và vận dụng. Qua đó tạo niềm tin, sự say mê đối với tri thức khoa học. Nhược điểm: - Việc sử dụng mô hình thật trong dạy học không phải lúc nào cũng thực hiện được dễ dàng, thuận lợi. - Do điều kiện thời gian của chương trình có hạn, việc thực hiện thí nghiệm trên mô hình thật cũng rất hạn chế, chưa kể đến những trường hợp tiến hành thí nghiệm với kết quả không như ý, kết quả thí nghiệm khó khó quan sát. - Có những mô hình thật khá phức tạp, kích thước quá lớn hoặc quá nhỏ, không thể đảm bảo rằng học sinh có thể tiếp thu được kiến thức mới thông qua mô hình. - Một số thí nghiệm không thể thực hiện được trên mô hình thật. - Đặc biệt, đều kiện cơ sở vật chất, thiết bị dạy học, các bộ dụng cụ thí nghiệm của trường học đôi khi không đảm bảo yêu cầu về số lượng và chất lượng.  Mô hình mô phỏng trên máy vi tính Ưu điểm: - Các mô hình trên máy tính được xây dựng rõ ràng, sáng, đẹp. Vì thế dễ dàng thu hút sự chú ý chủa học sinh. - Làm cho bài học trở nên sinh động hơn, hấp dẫn hơn, giúp giáo viên lôi cuốn được học sinh tham gia vào các hoạt động nhận thức mà giáo viên tổ chức. - Một số thí nghiệm, các hiện tượng, các quá trình vật lý mà trong thực tế không thể thực hiện được trên mô hình thật thì dễ dàng thực hiện trên mô hình ảo. - Mô hình mô phỏng bằng máy tính sẽ giúp học sinh dễ dàng tiếp nhận chúng, đồng thời các mô hình nổi bật tính đại diện nhờ những phần mềm hỗ trợ thiết kế mô hình, qua đó học sinh có thể phân biệt được mô hình với thực tế. - Có thể chiếu chậm các hiện tượng, phóng lớn các đối tượng, thực hiện tương tác giữa mô hình với học sinh thông qua hoạt động học tập. Từ đó có thể kích thích sự say mê nghiên cứu hiện tượng của các em. Nhược điểm: - Do được xây dựng trên máy tính, nên các mô hình thường mang tính chủ quan của người thiết kế, không đảm bảo được tính chân thật. - Việc xây dựng mô hình cần nhiều sự đầu tư về công sức và thời gian. - Việc sử dụng mô hình trong dạy học đòi hỏi một số yêu cầu về cơ sở vật chất, thiết bị hiện đại (phòng học, máy chiếu, máy tính cần phải được cài đặt một số phần mềm dạy học chuyên biệt,…)  Một số đoạn phim học tập Ưu điểm: - Việc sử dụng phim trong dạy học vật lý mang tính trực quan, sinh động, nó vừa đảm bảo được tính chân thật của sự vật, hiện tượng; vừa có thể điều chỉnh theo hướng chủ quan. - Do có khả năng mô hình hóa quá trình, phim học tập có thể hướng học sinh đến những vấn đề quan trọng nhất của bài học, mô tả các thí nghiệm, các hiện tượng khó quan sát trong thực tế (phản ứng hạt nhân, chuyển động của phân tử,…) - Khi xem phim, học sinh có thể quan sát kỹ các quá trình trừu tượng, chuyển từ hình ảnh cụ thể sang mô hình, phản ánh hiện thực tương ứng. Nhược điểm: - Các đoạn phim phải được lựa chọn phù hợp với chương trình, đảm bảo chất lượng về hình ảnh và âm thanh - Việc sử dụng các đoạn phim trong dạy học đòi hỏi một số yêu cầu về cơ sở vật chất, thiết bị hiện đại (phòng học, máy chiếu, máy tính cần phải được cài đặt một số phần mềm dạy học chuyên biệt,…) XI. Sử dụng mô hình trên máy tính nhằm tổ chức cho học sinh hoạt động tích cực, tự lực, sáng tạo trong học tập Mô hình trên máy tính là một trong những phương tiện trực quan giúp học sinh nhanh chóng tiếp thu được những thông tin về hiện tượng và các quá trình vật lý, các em có thể tự hình dung được, thậm chí tự phát hiện ra các hiện tượng, các định luật vật lý. Nghĩa là các em đã thực hiện hành động học tập một cách tích cực, tự lực, sáng tạo. I.1. Sử dụng mô hình nhằm tổ chức cho học sinh hoạt động tích cực, tự lực trong học tập Tâm lý học đã khẳng định: không thể có một hành động nào có thể thực hiện hoàn thiện được nếu như không có một động cơ thôi thúc con người hành động. Tức là để học sinh có thể hứng thú tự giác thực hiện hành động học tập với một niềm yêu thích tìm hiểu, say mê nghiên cứu khoa học, thì giáo viên phải tổ chức dạy học theo phương pháp mới - phương pháp dạy học tích cực. Trong chương trình vật lý, nhiều bài học tự nó đã kích thích tích hứng thú của học sinh nhờ tính mới lạ và tính thời sự của nó, bên cạnh đó cũng có những vấn đề học tập mà học sinh cho là không hấp dẫn, không gây được hứng thú rõ rệt. Do đó, nhiệm vụ của giáo viên là làm sao cho vấn đề này trở nên khá thú vị và hấp dẫn đối với học sinh. Nêu vấn đề là một trong những phương pháp dạy học có thể tăng khả năng nhận thức các kiến thức mới của học sinh theo hướng tích cực. Có rất nhiều cách để nêu vấn đề cho học sinh: tạo tình huống mâu thuẫn với những kiến thức vốn có của học sinh, đặt câu hỏi gợi mở, giải các bài tập từ đó làm xuất hiện vấn đề mới không thể giải quyết được với vốn kiến thức cũ, tổ chức tình h._.hức của học sinh, NXB giáo dục. [6]. Nguyễn Đức Thâm (chủ biên), Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2002), Phương pháp dạy học vật lý ở trường phổ thông, NXB đại học sư phạm. [7]. Phó Đức Hoan (1983), Phương pháp giảng dạy vật lý ở trường phổ thông trung học, Tổ phương pháp giảng dạy trường đại học sư phạm Hà Nội. [8]. Nguyễn Đức Thâm – Nguyễn Ngọc Hưng, Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lý ở trường phổ thông, NXB đại học quốc gia Hà Nội. [9]. Lê Thị Thanh Thảo (2006), Bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh trong giảng dạy vật lý ở trường trung học phổ thông, Trường đại học sư phạm thành phố Hồ Chí Minh. [10]. Lê Thị Thanh Thảo (2006), Những cơ sở lý luận và thực tiễn của dạy học vật lý hiện đại, Trường đại học sư phạm thành phố Hồ Chí Minh. [11]. Phạm Hữu Tòng (1996), Hình thành kiến thức, kỹ năng, phát triển trí tuệ cho học sinh trong dạy học vật lý, NXB giáo dục. [12]. Phạm Hữu Tòng (2004), dạy học vật lý ở trường phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động học tập tích cực, chủ động, sáng tạo và tư duy khoa học, NXB đại học sư phạm. [13]. L.I.Reznikov – S.JA.Shamash – G.B.Kuperman (1981), Phương pháp giảng dạy vật lý phân tử trong trường phổ thông, NXB giáo dục. [14]. Trịnh Thị Hải Yến (1997), Sử dụng phương pháp nhận thức (phương pháp mô hình) trong dạy học vật lý phổ thông nhằm phát triển tư duy học sinh, Luận án phó tiến sĩ khoa học sư phạm tâm lý, Trường đại học sư phạm Hà Nội. [15]. Lê Công Triêm (2004), Những vấn đề cơ bản của giáo dục phổ thông hiện nay, Bài giảng cho học viên cao học, Đại học sư phạm Huế. [16]. Nguyễn Trường Sinh (chủ biên), Lê Minh Hoàng, Hoàng Đức Hải (2003), Macromedia Flash MX, NXB lao động – xã hội. [17]. Một số trang Web: Thư viện Vật Lý: Thư viện bài giảng điện tử: Thư viện tài liệu: ... PHỤ LỤC Phụ lục 1: Thiết kế tiến trình dạy học chương “Chất khí” lớp 10 nâng cao BÀI 47: “PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG. ĐỊNH LUẬT GAYLUY- XÁC ” + Xác định mục tiêu bài học Kiến thức - HS phát biểu và viết đúng biểu thức định luật Gay-luy-xác, viết được phương trình trạng thái khí lý tưởng, - Từ PTTT suy ra được các phương trình ứng với các quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích, đẳng áp. - Vẽ được đường đẳng áp trên hệ tọa độ (V,T). Kỹ năng - Biết cách suy ra mối quan hệ giữa nhiệt độ và thể tích của một lượng khí xác định khi áp suất không thay đổi dựa vào phương trình trạng thái. - Vận dụng phương trình trạng thái của khí lý tưởng để giải các bài toán liên quan, và giải thích một số hiện tượng trong thực tế. Hành động - Xác định được hai giai đoạn biến đổi trạng thái từ (1) sang (2) và biết vận dụng các định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt và định luật Sác-lơ cho mỗi giai đoạn để tìm ra sự phụ thuộc lẫn nhau của ba đại lượng nhiệt độ, thể tích, áp suất của một lượng khí xác định. Thái độ - Tích cực, tự giác và cùng hợp tác với nhau trong học tập. + Phương pháp dạy học - Phương pháp đàm thoại, nêu vấn đề kết hợp với suy luận toán học của học sinh. - Sử dụng mô hình thí nghiệm vật lý ảo nhằm tổ chức cho học sinh học tập tự lực, sáng tạo. + Chuẩn bị thiết bị, phương tiện dạy học cần thiết. 1. Giáo viên: - Chuẩn bị bài, giáo án điện tử. - Mô hình thí nghiệm quả bóng bàn bóp méo thả vào nước sôi. 2. Học sinh: - Ôn lại kiến thức bài định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt và định luật Sác-lơ + Thiết kế tiến trình dạy học cụ thể. Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Kết quả - Phát biểu định luật Sac-lơ, biểu thức. - Thế nào là khí lý tưởng và nhiệt độ tuyệt đối? - Nhận xét câu trả lời của HS. - Phát biểu định luật Sac-lơ; khái niệm khí lý tưởng, nhiệt độ tuyệt đối. - Nhận xét câu trả lời của bạn. Hoạt động 2: Tìm hiểu mối quan hệ giữa áp suất, nhiệt độ và thể tích của một khối khí xác định (Phương trình trạng thái khí lý tưởng). Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Kết quả - GV tạo tình huống bằng mô hình: Quả bóng bàn bị bóp méo, thả vào nước sôi. - Cho HS quan sát hiện tượng và nhận xét về sự thay đổi của p, V, T của - HS: Thấy hiện tượng quả bóng phồng lên khi thả vào nước sôi. Từ đó ta thấy rằng đối với một lượng khí xác định (trong quả bóng). Khi thay đổi trạng thái từ (1) sang (2) thì cả ba thông số trạng 1. Phương trình trạng thái khí lý tưởng: - Vấn đề: Khi trạng thái của một khối khí thay khối khí bên trong quả bóng ở hai trạng thái: Khi bị móp, và lúc đã phồng lên khi cho vào nước sôi. - GV định hướng: Nếu như T, V cùng tăng lên hai lần thì p sẽ thay đổi như thế nào? - Kí hiệu p1,V1,T1 là áp suất, thể tích, nhiệt độ của lượng khí ta xét ở trạng thái 1. Thực hiện quá trình bất kì chuyển khí sang trạng thái 2 có áp suất, thể tích, nhiệt độ là p2, V2, T2. Ta sẽ tìm mối liên hệ của ba đại lượng này. (Giáo viên biểu diễn hai trạng thái trong hệ tọa độ (p,V)). - Có những cách biến đổi nào chuyển lượng khí từ thái p,V,T đều thay đổi. - HS nhận thức: Khi thay đổi trạng thái của một khối khí xác định thì ba thông số trạng thái p,V,T có mối quan hệ với nhau như thế nào? đổi thì ba thông số trạng thái (p,V,T) có mối quan hệ như thế nào? - Xét một khối khí biến đổi từ trạng thái (1): (p1,V1,T1) sang trạng thái (2): (p2,V2,T2). - Ta có thể có nhiều quá trình trung gian khác nhau để biến đổi trạng thái từ (1) sang (2). 1 p1 p2 2 V1 V2 T1 T2 p V 0 trạng thái (1) sang trạng thái (2) để có thể vận dụng được các định luật đã biết về chất khí nhằm tìm ra mối quan hệ của ba đại lượng p, V, T? - GV: Ta chưa được biết về mối quan hệ giữa các đại lượng trong quá trình đẳng áp, vì vậy ta sẽ thực hiện theo phương án có hai quá trình biến đổi đẳng nhiệt và đẳng tích. - Nhấn mạnh: Ta có thể có nhiều quá trình trung gian khác nhau để biến đổi trạng thái từ (1) sang (2). - Cho học sinh làm việc theo nhóm vẽ các đường biến đổi trạng thái từ (1) đến (2). - Ta vận dụng hai định luật đã biết về chất khí cho hai quá trình nào? - HS: Chuyển khí từ trạng thái (1) sang trạng thái (2): bằng quá trình: - Biến đổi đẳng nhiệt rồi biến đổi đẳng tích. - Biến đổi đẳng tích rồi biến đổi đẳng nhiệt. - Biến đổi đẳng áp, đẳng tích - Biến đổi đẳng nhiệt, đẳng áp. HS vẽ hình: Trường hợp 1: (2) p2 V2 T2 p1 V1 T1 (2’) p’2 V1 T2 Trường hợp 2: (2) p2 V2 T2 p1 V1 T1 (2’’) p’’2 V2 T1 p V p1 p2 p’1 p’’2 2’ 2’’ V1 = V’2 V2 = V’’2 1 - Tiếp tục làm việc theo nhóm để viết mối liên hệ giữa các đại lượng trong quá trình chuyển trạng thái, từ đó tìm mối quan hệ giữa áp suất, nhiệt độ và thể tích của trạng thái (1) và (2). - Nhóm 1, 3, 5 làm theo quá trình biến đổi trong trường hợp 1. - Nhóm 2, 4, 6 làm theo quá trình biến đổi trong trường hợp 2. - Nhận xét. - GV thông báo phương trình: pV const T = Được gọi là phương trình - HS: Sử dụng định luật Bôilơ – Ma-ri-ốt cho quá trình đẳng nhiệt. Sử dụng định luật Sac- lơ cho quá trình đẳng tích. - Định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt: pV = hằng số - Định luật Sáclơ: p const T = (trong nhiệt giai Kelvin) - HS làm việc theo nhóm: Nhóm lẻ: - Trong quá trình (1-2’), định luật Sáclơ cho ta: 2 2 1 1 ' T p T p  hay 1 2 1 ' 2 T Tpp  (1) - Trong quá trình (2’-2), định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt cho ta: 2212' VpVp  (2) Từ (1) và (2): 2 22 1 11 T Vp T Vp  Nhóm chẵn: - Trong quá trình (1-2’’), định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt cho ta: - Phương trình trạng thái của khí lý tưởng:  T pV hằng số - Hằng số ở vế phải kí hiệu là C phụ thuộc vào lượng khí mà ta xét. Hoạt động 3: Nghiên cứu mối liên hệ giữa thể tích, nhiệt độ của lượng khí xác định khi áp suất không thay đổi. trạng thái của khí lý tưởng hay phương trình Claperon. - Nhấn mạnh:  T pV hằng số - GV: Với một lượng khí đã cho thì hằng số bên vế phải của phương trình trạng thái có một giá trị duy nhất hay có nhiều giá trị? - GV: Phương trình có một dạng chung cho mọi lượng khí khác nhau, nhưng với một lượng khí đã cho thì hằng số ở bên vế phải có một giá trị C xác định. Nếu tính được giá trị này thì phương trình sẽ đầy đủ hơn. Chúng ta sẽ thực hiện việc này ở bài sau. 2 '' 211 VpVp  (1) - Trong quá trình (2’’-2), định luật Sáclơ cho ta: 2 1 2 '' 2 T T p p  hay 2 1 2 '' 2 T Tpp  (2) Từ (1) và (2): 2 22 1 11 T Vp T Vp  Vì các trạng thái 1 và 2 được chọn bất kỳ nên ta có thể viết:  T pV hằng số - HS: Hằng số của vế phải của phương trình trạng thái có giá trị xác định phụ thuộc vào lượng khí mà ta xét. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Kết quả - Đặt vấn đề: Trong quá trình biến đổi trạng thái của một lượng khí xác định, ta đã biết: trong quá trình đẳng HS suy ra: Phương trình trạng thái:  T pV hằng số 2.Định luật Gayluy-xác: Trong quá trình đẳng áp thì phương trình trạng thái cho ta: nhiệt thì áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích, trong quá tình đẳng tích thì áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. - Vấn đề đặt ra: Vậy trong quá trình biến đổi trạng thái mà áp suất không thay đổi (đẳng áp) thì giữa thể tích và nhiệt độ của khối khí có mối quan hệ với nhau như thế nào? - Đây là biểu thức của định luật Gay-luy-xác. Hãy phát biểu định luật này. - Hãy biểu diễn mối quan hệ giữa V,T của khí khi p không đổi trong hệ tọa độ (V,T). Nhận xét dạng đồ thị? - (Gọi học sinh lên vẽ) - Nếu ta muốn vẽ đường biểu diễn p2, biết p2 > p1 thì sẽ vẽ như thế nào? - Mời một em học sinh lên bảng vẽ hình - Bây giờ ta chưa biết Nếu áp suất không đổi p = hằng số, thì mối quan hệ giữa thể tích và áp suất sẽ là: V const const T p = = - Kết luận: Thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối, khi áp suất của một khối khí xác định không thay đổi. - Phát biểu định luật: Sgk / 232 - Đồ thị là đường thẳng đi qua gốc tọa độ. HS vẽ hình  T V hằng số - Phát biểu định luật: Thể tích V của một lượng khí có áp suất không đổi thì tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối của khí. - Trong hệ tọa độ (V,T) đường đẳng áp là các đường thẳng đi qua gốc tọa độ. V T 0 T(K) p1< p2 V 0 p1 p2 Hoạt động 4: từ phương trình trạng thái, tìm lại hai định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt và định luật Sáclơ Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Kết quả - Từ phương trình trạng thái tương tự như trong trường hợp thực hiện p = hằng số để suy ra định luật Gay-luy-xác. - Các em hãy thực hiện cho quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích để có thể tìm lại hai định luật luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt và Sáclơ. - Kết luận: Định luật Gay-luy-xác trước đay đã được tìm ra bằng thực nghiệm, khi đó hai định luật luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt và - Đẳng nhiệt  T pV hằng số Suy ra: hangso hangso pV T pV  - Đẳng tích:  T pV hằng số Suy ra: hangso V hangso T p  - Một chất khí tuân theo đúng phương trình trạng thái là khí lý tưởng. nên vẽ p2 phía trên hay phía dưới của p1. - Ta có V1, V2. Dựa vào phương trình ta có thể suy ra ngay là muốn p2>p1 thì V1>V2. Vậy thì phải vẽ p2 dưới đường p1. Sáclơ chưa được tổng hợp thành phương trình trạng thái. Ngày nay, đã có phương trình trạng thái, chỉ một phép tính nhỏ, ta lại tìm được các định luật này. - Hướng dẫn học sinh suy ra được nếu chất khí tuân theo hai định luật luật Bôi-lơ-Ma- ri-ốt và Sáclơ thì cũng tuân theo định luật Gay-luy-xác. - Nêu đặc điểm của khí lý tưởng? - Khí lý tưởng tuân theo đúng phương trình trạng thái. Hoạt động 5: Bài tập vận dụng. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Kết quả - Yêu cầu tất cả học sinh làm bài tập vận dụng: Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế được 40 cm3 Khí Hiđrô ở áp suất 750 mmHg và nhiệt độ là 27oC. Tính thể tích của lượng khí trên ở điều kiện chuẩn (áp suất 760 mmHg và nhiệt độ 0oC). - Tóm tắt: Trạng thái 1 : p1 = 750 mmHg t1 = 27oC T1 = (27 + 273)K V1 = 40 cm3 Trạng thái 2 : t2 = 0oC T2 = 273K p2 = 760 mmHg V2 = ? Vì cả ba thông số đều thay đổi nên : 2 22 1 11 T Vp T Vp  Suy ra: 3 12 211 2 9,35300.760 273.40.750 cm Tp TVpV  Hoạt động 6: Củng cố. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Bài ghi của HS - Giải thích hiện tượng quả bóng bay khi bay lên trời, rồi nó bay đi đâu nữa? GV đưa ra mô hình mô tả các quá trình nhằm củng cố lại kiến thức cơ bản của ba định luật chất khí, phương trình trạng thái khí lý tưởng. - Yêu cầu học sinh lựa chọn các trạng thái tương ứng, dự đoán về sự thay đổi các thông số trạng thái (p,V,T) của một lượng khí xác định chứa trong bình. - Thảo luận và trả lời dựa vào phương trình trạng thái. Khi lên cao, nhiệt độ giảm, làm áp suất giảm, suy ra thể tích bên trong quả bóng sẽ tăng lên đến một lúc nào đó thì quả bóng nổ tung. - HS quan sát và thực hiện tương tác với mô hình để đưa ra những dự đoán về hiện tượng xảy ra (dựa vào kiến thức đã tìm hiểu trong một số bài chương “Chất khí”). Hoạt động 7: Hướng dẫn làm việc ở nhà Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Bài ghi của HS - Trả lời câu hỏi trong Sgk - Bài tập về nhà 2,3,4,Sgk. - Chuẩn bị bài mới. - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. BÀI 48: “PHƯƠNG TRÌNH CLA-PÊ-RÔN – MEN-ĐÊ-LÊ-ÉP” + Xác định mục tiêu bài học Kiến thức - Viết được phương trình Cla- pê-rôn - Men-đê-lê-ép và biết rõ các đại lượng trong phương trình. Kỹ năng - Vận dụng được phương trình trạng thái để xác định hằng số bên vế phải của phương trình này, từ đó xây dựng được phương trình Cla- pê-rôn - Men-đê-lê-ép. - Vận dụng được phương trình Cla- pê-rôn - Men-đê-lê-ép để giải một số bài tập đơn giản. - Biết sử dụng và đổi đúng các đơn vị trong phương trình. Hoạt động - Học sinh phát hiện vấn đề nếu biết được cả ba thông số trạng thái của một lượng khí xác định thì ta sẽ tính được hằng số bên vế phải của phương trình trạng thái. - Vận dụng kiến thức đã học về số mol, điều kiện chuẩn của chất khí để tính được hằng số của phương trình trạng thái. Thái độ - Hứng thú, tích cực, tự giác và hợp tác trong hoạt động nhóm để phát hiện vấn đề, từ đó suy luận toán học để đưa ra được phương trình Cla- pê-rôn - Men-đê-lê-ép. + Phương pháp giảng dạy - Phương pháp đàm thoại, nêu vấn đề kết hợp với suy luận logic của học sinh. - Sử dụng mô hình vật lý nhằm củng cố kiến thức cho học sinh, giúp các em học tập tự lực, sáng tạo. + Chuẩn bị thiết bị, phương tiện dạy học cần thiết. 1. Giáo viên: - Giáo án điện tử, mô hình đã xây dựng giúp củng cố kiến thức cho học sinh. 2. Học sinh: - Ôn lại kiến thức về phương trình trạng thái, khái niệm số mol và các điều kiện tiêu chuẩn của chất khí. + Thiết kế tiến trình dạy học cụ thể (Phụ lục 3.1) Hoạt động 1: Thiết lập phương trình Cla- pê-rôn - Men-đê-lê-ép. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Kết quả - Đặt vấn đề: Một lượng khí xác định ở trạng thái cân bằng thì áp suất p, thể tích V và nhiệt độ T có giá trị xác định và có mối liên hệ với nhau qua phương trình trạng thái. 1.Thiết lập phương trình - Vấn đề: Làm thế nào để có thể xác định được hằng số trong phương trình này? - Trong trường hợp ta đã biết rõ khối lượng khí, nếu muốn xét mối liên quan của các thông số trạng thái với khối lượng của chúng thì cần phải xác định được hằng số trong phương trình trạng thái. - GV: Để xác định được hằng số trong phương trình trạng thái thì ta phải làm gì? - GV: Ta có thể xác định được cả ba thông số trạng thái này? - GV định hướng: Chất khí ở trạng thái nào có thể giúp ta xác định được các thông số trạng thái này? Bài toán: Cho n mol khí lý tưởng ở điều kiện chuẩn. - Hãy cho biết các giá trị áp suất, thể tích, nhiệt độ của khí? - Hãy tính số trong phương trình trạng thái. Chú ý đổi đơn vị: Áp suất: Pa - HS phát hiện vấn đề: Làm thế nào để có thể xác định được hằng số trong phương trình này? - HS suy nghĩ và trả lời: Để xác định được hằng số trong phương trình trạng thái thì ta cần biết được cả ba đại lượng p,V,T trong phương trình. - HS nhận thức: Chất khí ở điều kiện tiêu chuẩn, ta biết được cả ba đại lượng áp suất po, thể tích Vo và nhiệt độ To, từ đó có thể xác định được hằng số của phương trình trạng thái: 0 00 T VpC  - HS làm việc theo nhóm trả lời: po= 1 atm = 1,013.105 Pa, To= 273K. Đối với 1 mol chất khí vo= 22,4 l = 0,0224 m3 Thiết lập phương trình: Điều kiện chuẩn: po= 1 atm = 1,013.105 Pa, To= 273K. Đối với 1 mol chất khí vo= 22,4 l = 0,0224 m3 Đối với  mol chất khí: Vo=.vo = .0,0224 m3 Hằng số trong PTTT: 0 0 0 5 31,013.10 .0,0224. . 273 . pVC T Pa m K mol R          Suy ra: TRpV .. Vì  m Nên TR mTRpV ....   Thể tích: m3 Nhiệt độ tuyệt đối: K - Giá trị của hằng số phụ thuộc vào yếu tố nào? - GV thông báo: Với R = 8,31 (J/mol.K) gọi là hằng số của chất khí. Thì giá trị của R đối với các chất khí khác nhau có thay đổi không? Vì sao? - Hãy viết lại phương trình trạng thái với hằng số R và khối lượng của khí? - Đây là phương trình Cla- pê-rôn - Men-đê-lê-ép. Đối với  mol chất khí: Vo=.vo = .0,0224 m3 Hằng số trong phương trình trạng thái: - Giá trị của hằng số phụ thuộc vào số mol , nhĩa là phụ thuộc vào bản chất và khối lượng khí. - HS: Giá trị R không thay đổi đối với mọi chất khí vì các chất khí khác nhau khi ở điều kiện chuẩn thì đều có cùng giá trị thể tích, nhiệt độ và áp suất. - HS: Thay C vào PTTT ta có: TR mTRpV ....   Phương trình Cla-pê-rôn - Men-đê-lê-ép: TRmTRpV ....   R mol m K Pa T VpC . . 273 0224,0.10.013,1. 35 0 00          - Lưu ý với HS tại sao R có đơn vị là J/mol.K? - GV xác nhận kiến thức: Phương trình Cla-pê-rôn - Men-đê-lê-ép: Vì Pa.m3 = N.m = J Nên R có đơn vị là J/mol.K. Hoạt động 2: Bài tập vận dụng phương trình Cla-pê-rôn - Men-đê-lê-ép. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Kết quả - Bài tập vận dụng: Làm bài tập vận dụng 1, 2 sgk/236 GV gợi ý cho HS làm bài tập vận dụng 2: (Tìm sự phụ thuộc của áp suất khí p vào số phân tử khí n) + Số phân tử khí N chính bằng số mol nhân với số phân từ trong một mol. (NA: số A-vô-ga-đrô). N = .NA. + Từ Phương trình Cla-pê-rôn - Men-đê-lê-ép hãy biến đổi để tìm ra sự phụ thuộc của áp suất vào mật độ phân tử khí n? Với - HS làm việc theo nhóm suy ra: Ta có: )1(. VN n V N V Nn A A   Từ phương trình Cla-pê-rôn - Men-đê-lê-ép ta có: )2(.. V TRp  Từ (1) và (2) suy ra: TknT N Rn V TRp A ......  2. Bài tập: Bài tập vận dụng 2: (Tìm sự phụ thuộc của áp suất khí p vào số phân tử khí n) N = .NA. TknT N Rn NV TRN VN RTN V TRp A AA A .... . .... ..      Với: KJ N Rk A /10.38,1 10.02,6 31,8 23 23   TRmTRpV ....   KJ N Rk A /10.38,1 10.02,6 31,8 23 23  - GV: Có nhận xét gì về sự phụ thuộc của áp suất vào số phân tử? - GV: k là hằng số Bôn-zơ-man, có ý nghĩa rất quan trọng trong Vật lý. - HS: Nếu nhiệt độ không đổi thì áp suất tỉ lệ thuận với số phân tử trong một đơn vị thể tích. k gọi là hằng số Bôn- zơ-man. Hoạt động 3: Hướng dẫn công việc về nhà Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Kết quả - Trả lời câu hỏi 1,2 sgk - Làm bài tập về nhà 1- 4 sgk/237. - Đọc trước bài 49 để chuẩn bị cho tiết bài tập. - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà. - Chuẩn bị bài sau. Phụ lục 2: Phiếu học tập BÀI 44: “THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ. CẤU TẠO CHẤT” Tên: ............................................................................. Nhóm: ................ Lớp:………….. 1. Lượng chất, mol: NA= 6,02.1023 mol-1 - Khối lượng của một phân tử: ............................................................................................. - Số mol khí: ......................................................................................................................... - Số phân tử chứa trong khối lượng (m) khí: ........................................................................ BT: Tính số mol và số phân tử trong 10 g Ôxy? - Số mol: ........................................................................................................................................ - Số phân tử: .................................................................................................................................. 2. Cấu tạo phân tử của chất: - Em hãy hoàn thành bảng so sánh các đặc điểm khác nhau về cấu tạo phân tử của chất rắn, chất lỏng, chất khí? Chất khí Chất lỏng Chất rắn Cấu tạo từ Mật độ phân tử Khoảng cách giữa các phân tử Lực tương tác giữa các phân tử Chuyển động nhiệt của các phân tử Thể tích và hình dạng 3. Củng cố: - So sánh khối lượng phân tử của các chất khí: H2, He, O2, N2. ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... - Tại sao bơm xe đạp bơm căng, để ngoài trời nắng bị nổ? ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... - Trong các trường hợp sau áp suất của chất khí lên thành bình sẽ thay đổi như thế nào? Tại sao? + Giữ nguyên thể tích, tăng nhiệt độ. ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... + Giữ nguyên nhiệt độ, tăng thể tích. ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... BÀI 45: “ĐỊNH LUẬT BÔI- LƠ – MA-RI-ỐT” Tên: ............................................................................. Nhóm: ................ Lớp:………….. 1. Thí nghiệm: Xử lý kết quả: - Nếu coi các giá trị p1V1; p2V2; p3V3 bằng nhau thì sai số bằng bao nhiêu? Nếu gọi: p1V1= A1 p2V2 = A2 Thì: p3V3 =A3,… Sai số tỉ đối: Kết luận:( Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt) ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... 2. Đường đẳng nhiệt: - Dựa vào kết quả thí nghiệm, hãy biểu diễn mối quan hệ p, V trên hệ trục tọa độ (p,V)? - Đường đẳng nhiệt trong hệ tọa độ khác: Lần 1 Lần 2 Lần 3 Lần 4 Lần 5 p( atm) V(cm3) p.V p T 0 T V 0 0 p V max min 2 A AA A A    1 2 3 4 5 5 A A A A A A      Câu 1: Xét 0,1 mol khí ở điều kiện tiêu chuẩn.Giữ cho nhiệt độ không đổi và nén lượng khí trên. Khi áp suất giảm đi một nửa thì thể tích khí bằng bao nhiêu? ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... Câu 2: Ở nhiệt độ không đổi tích ……………….. và …………… của một khối lượng khí xác định là một hằng số. Chọn câu đúng trong các câu sau đây để điền khuyết vào phần …… ở câu trên A. Áp suất - nhiệt độ B. Nhiệt độ - Thể tích C. Áp suất - thể tích D. Thể tích BÀI 46: “ĐỊNH LUẬT SÁC-LƠ. NHIỆT ĐỘ TUYỆT ĐỐI” Tên: ............................................................................. Nhóm: ................ Lớp:………….. 1. Kết quả thí nghiệm: Nhận xét kết quả thí nghiệm: ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... 2. Định luật Sác-lơ: 1. ...................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... Biểu thức: ................................................................................................................. ....................................................................................................................................................... 2. ...................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... Biểu thức ................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... Lần đo t(oC) h (mm) p (Pa) p/t 1 2 3 4 4. Bài tập vận dụng định luật: Câu 1: Biết thể tích của một lượng khí không đổi. Chất khí ở 0oC có áp suất là 5 atm. Tính áp suất của lượng khí ở 267oC. ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................... Câu 2: Những đường biểu diễn nào sau đây vẽ đường đẳng tích? A. B. C. D. Câu 3: Làm nóng một lượng khí có thể tích không đổi, áp xuất của khí tăng gấp đôi thì: A. Nhiệt độ tuyệt đối tăng gấp đôi C. Nhiệt độ Xen-xi-ut tăng gấp đôi B. Mật độ phân tử khí tăng gấp đôi D.Tất cả các đáp án A, B, C. p V 0 p toC 0 - 273 0 t oC p 0 T p Phụ lục 3: Một vài hành động của học sinh trên phiếu học tập ._.