Giảng Dạy Nhiệt Học Cơ Bản Ở Trường Trung Học Phổ Thông Bằng Phương Pháp Mô Hình

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

2. Mục đích nghiên cứu

3. Đối tượng nghiên cứu

4. Giả thuyết khoa học

5. Nhiệm vụ nghiên cứu

6. Phạm vi nghiên cứu

7. Phương pháp nghiên cứu

8. Đóng góp của đề tài

9. Cấu trúc luận văn

1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG

1.1. Tổng quan về mô hình

1.1.1. Định nghĩa mô hình

1.1.2. Sự phát triển của khái niệm mô hình trong Vật lý học

1.1.2.1. Mô hình vĩ mô

1.1.2.2. Mô hình vi mô

1.1.2.3. Mô hình Toán học

1.1.3. Chức năng của mô hình trong Vật lý

1.1.4. Tính chất của mô hình

1.1.4.1. Tính tương tự với vật gốc

1.1.4.2. Tính trực quan

1.1.4.3. Tính quy luật riêng

1.2. Các loại mô hình được sử dụng trong Vật lý học

1.2.1. Mô hình vật chất

1.2.2. Mô hình lý tưởng (hay mô hình lý thuyết)

1.2.2.1. Mô hình kí hiệu

1.2.2.2. Mô hình biểu tượng

1.3. Phương pháp mô hình trong Vật lýhọc

1.3.1. Cơ sở lý thuyết của phương pháp mô hình

1.3.2. Các giai đoạn của phương pháp mô hình

1.3.2.1. Giai đoạn 1: Nghiên cứu những tính chất của đối tượng gốc

1.3.2.2. Giai đoạn 2: Xây dựng mô hình

1.3.2.3. Giai đoạn 3: Thao tác trên mô hình, suy ra hệ quả lý thuyết

1.3.2.4. Giai đoạn 4: Thực nghiệm kiểm tra

1.3.3. Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp mô hình trong Vật lý học

1.3.3.1. Nhược điểm

1.4. Phương pháp mô hình trong dạy học Vật lý

1.4.1. Vai trò của mô hình trong dạy học Vật lý

1.4.2. Các mức độ sử dụng phương pháp mô hình trong dạy học Vật lý

1.4.2.1. Mức độ 5

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐỂ MỞ RỘNG TRONG GIẢNG DẠY PHẦN NHIỆT HỌC CHO HỌC SINH Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG

2.1. Nhiệt lượng và nguyên lý thứ I của Nhiệt động lực học

2.1.1. Các khái niệm cơ bản

2.1.2. Nội năng của một hệ nhiệt động

2.1.3. Nhiệt và công

2.1.3.1. Khái niệm về nhiệt lượng

2.1.3.2. Khái niệm vẽ công

2.1.4. Nhiệt dung và nhiệt chuyển trạng thái

2.1.5. Liên hệ giữa nhiệt và công

2.1.6. Nguyên lý thứ I của Nhiệt động lực học - Sự truyền nhiệt

2.2. Thuyết độnc học chất khí

2.2.1. Thuyết động học chất khí và mô hình cơ học của chất khi lý tưởng

2.2.2. Cấu tạo nguyên tử, phân từ của vật chất

2.2.3. Chuyên động nhiệt, số Avogadro

2.2.4. Các thuộc tính quan trọng của phân tư và nguyên tứ

2.2.5. Khí lý tường - Phương trình trạng thái của khí lý tường

2.2.6. Nguyên lý thứ 2 của nhiệt động lực học. Một vài hạn chế của nguyên lý 1

2.2.7. Quá trình thuận nghịch và bất thuận nghịch

2.2.8. Chu trinh Carnot

2.2.9. Hai cách phát biểu nguyên K 2 của Nhiệt động lực học

2.2.10. Động cơ nhiệt và máy lạnh. Hai cách phát biểu cua Nmiyên lý 2

2.2.10.1. Cách phát biểu của Thomson

2.2.10.2. Cách phát biểu của Clausius

3. CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH ĐỂ GIẢNG DẠY MỘT SỐ VẤN ĐỀ NHIỆT HỌC CƠ BẢN CHO HỌC SINH Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG

3.1. Cấu trúc nội dung phần NHIỆT HỌC ờ chương trình Vật lý lớp 10

3.1.1. Chuyên ban. Sơ đồ cấu trúc nội dung phần Nhiệt học ờ chương trinh Vật lý lớp

3.1.2. 10 chuyên ban. Nội dung chi tiết kiến thức và kỳ năng học sinh cần có khi học phần

3.1.3. Nhiệt học

3.1.3.1. Nội dung kién thức

3.1.3.2. Cấu tạo chất

3.1.3.3. Thuyết động học phân tử chất khí

3.1.3.4. Các định luật về khí lý tường

3.1.3.4.1. Định nghĩa khí lý tường

3.1.3.4.2. Định luật Bovle - Mariotte

3.1.3.4.3. Định luật Charles

3.1.3.4.4. Phương trình trạng thái khí lý tưởim. Định luật Gay Lussac

3.1.3.5. Chất rắn - Đặc điểm cấu tạo cua chất rắn. Các loại biến dạng vật

3.1.3.6. răn

3.1.3.7. Đặc điểm cấu tạo cùa chất ran

3.1.3.8. Các loại hiên dạng của vật ran

3.1.3.9. Lực cãnii be mặt và hiện tirợrm mao dần. Lực căng bẽ mặt

3.1.3.10. Hiện tượng dinh ướt và không dính ướt

3.1.3.11. Hiện tượnc mao dần

3.1.3.12. Các trạrm thái và sự chuyên trạng thái

3.1.3.13. Nhiệt chuyên trạnu thái

3.1.3.14. Nóng chảy - đông đặc

3.1.3.15. Hóa hơi - ngưng tụ

3.1.3.16. Nguyên lý 1 của Nhiệt động lực học

3.1.3.17. Nguyên lý 2 của nhiệt động lực học. Các cách phát biểu, cấu

3.1.3.18. tạo của máy lạnh và độnc cơ nhiệt

3.1.3.19. Cấu tạo của động cơ nhiệt và máy lạnh

3.1.3.20. Nguyên lý 2 của Nhiệt động lực học

3.2. Các kỳ năng cơ bản học sinh cân rèn luyện

3.3. Áp dụng phương pháp mô hình trong giảng dạy phần nhiệt học

3.3.1. Ap dụng phương pháp mô hình trone, giảng dạy bài: Thuyết động học phân từ chất khí. Sơ đô tiến trinh nhận thức của thuvết độne học phân từ

3.3.2. Các giai đoạn sư dụng mô hình đê giảng dạv bài: Thuyết động học phàn tư chât khí. Câu tạo chât

3.3.3. Áp dụng phương pháp mô hình dẻ giảng dạy bài: Định luật Boyle - Mariotte

3.3.4. Sơ đồ tiến trình nhận thức cùa bải Định luật Boyle - Mariotte

3.3.5. Các eiai đoạn sử dụng mô hinh đè dạy học bài: Định luật Boylc - Mariotte

3.3.6. Một số hệ quả suy rộng từ phươnu pháp mô hinh áp dụrm cho suy luận về mô hình khí lý tưỡrm

3.3.7. Ap dụnti phirơnu pháp mỏ hình dê iiians dạ\ bài: Plurơnu trình

3.3.8. trạng thái của chất khí lý tường. Định luật Gay Lussac

3.3.9. Sơ đô tiến trình nhận thức của bài: Phương trình trạng thái cùa chất khí lý tường. Định luật Gay Lussac

3.3.10. Các giai đoạn áp dụnu mô hình dạy học bài: Phương trình trạng thái của khi lý tường. Định luật Gay - Lussac

3.3.11. Áp dụne phương pháp mô hinh để giảng dạy bài: Bài tập về chất khí (Bai tập tổng quát)

3.3.12. Sơ đồ tiến trinh nhận thức cùa bài: Bài tập về chất khí

3.3.13. Các giai đoạn áp dụng mô hình đê dạv học bài: Bài tập vé chất khí (bài tập tổng quát)

3.3.14. Bài tập ví dụ

3.3.15. Ap dụng phương pháp mô hình đè giảng dạy bài: Chất răn

3.3.16. Sư đồ tiến trình xây dựng kiến thức bài: Chất rắn. Các giai đoạn áp dụng phương pháp mô hình để dạy học bài:

3.3.17. Chất ran

3.3.18. Ap dụng phương pháp mô hình đê giảng dạy bài: Nguyên tac hoạt động cua độntỊ cơ nhiệt và máy lạnh - Nguyên lý thứ 11 của NDI. Sơ đỏ tiến trinh xây dựng kiên thức bài: Nííuyèn tăc hoạt động

3.3.19. cua động cơ nhiệt và máy lạnh. Các giai đoạn sư dụng phương pháp mô hình đè dạy học bài:

3.3.20. Nguyên tẳc hoạt dộng cùa động cơ nhiệt và máy lạnh. Nguvên lý II của Nhiệt dộnu lực học

4. Chương 4. Mục đich cua thực nuhiệm sư phạm

4.1. Đối tượng cua thực nahiệm sư phạm

4.2. Phươim pháp thực nnhiệin

4.2.1. Chuấn bị thực nẹhiệm

4.2.2. ỉ linh thức tò chức quá trình thục nghiệm

4.2.3. Tiêu chí đánh giá kết quá hoạt dộng thực nạhiệm sư phạm

4.2.4. Thời uian tiến hành thực nahiệm:

4.2.5. Kêt quà thực nshiệm và nhận xét

4.3. Kết quả kiêm tra khi dạy lớp I OA I phần kiến thức khác, khôna sử dụng phương pháp mô hình hóa

4.4. Kết quá kiêm tra kỳ 1

4.5. Kết quả kiểm tra nừa đầu kỳ 2. Kẻt quá kiếm tra khi dạy lứp 10A1 với việc áp dụng phươne pháp m ô hình hóa

4.6. Nhận xét chung

KẾT LUẬN

1. Kết q u ả đ ạ t đ ư ợ c ciia đề tài

2. Dóng góp ciia đề tài

3. Hạn chế

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BẢNG BIỂU SỬ DỤNG TRONG LLẠN VẮN

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

I. Tổng Quan Về Giảng Dạy Nhiệt Học Cơ Bản Bằng Mô Hình

Giảng dạy nhiệt học cơ bản ở trường trung học phổ thông là một thách thức lớn đối với giáo viên. Việc áp dụng phương pháp mô hình trong giảng dạy không chỉ giúp học sinh dễ dàng tiếp cận kiến thức mà còn kích thích sự sáng tạo và tư duy phản biện. Mô hình hóa giúp học sinh hình dung rõ hơn về các khái niệm trừu tượng trong nhiệt học, từ đó nâng cao hiệu quả học tập.

1.1. Định Nghĩa Và Vai Trò Của Mô Hình Trong Giảng Dạy

Mô hình trong giảng dạy là công cụ giúp học sinh hình dung và hiểu rõ hơn về các khái niệm phức tạp. Chúng có thể là mô hình vật lý, mô hình toán học hoặc mô hình đồ họa. Việc sử dụng mô hình giúp học sinh dễ dàng nhận biết và ghi nhớ các khái niệm trong nhiệt học.

1.2. Lợi Ích Của Phương Pháp Mô Hình Trong Giảng Dạy Nhiệt Học

Phương pháp mô hình giúp học sinh phát triển tư duy logic và khả năng giải quyết vấn đề. Học sinh có thể áp dụng kiến thức vào thực tiễn, từ đó nâng cao khả năng tư duy sáng tạo. Việc sử dụng mô hình cũng giúp giáo viên dễ dàng truyền đạt kiến thức một cách sinh động và hấp dẫn.

II. Vấn Đề Trong Giảng Dạy Nhiệt Học Ở Trường Trung Học Phổ Thông

Một trong những vấn đề lớn trong giảng dạy nhiệt học là tính trừu tượng của các khái niệm. Học sinh thường gặp khó khăn trong việc hiểu và áp dụng các định luật nhiệt động lực học. Điều này dẫn đến việc học sinh không có hứng thú và kết quả học tập không cao.

2.1. Khó Khăn Trong Việc Tiếp Cận Kiến Thức Nhiệt Học

Học sinh thường không thể hình dung rõ ràng về các khái niệm như nội năng, nhiệt dung hay các định luật nhiệt động lực học. Điều này gây khó khăn trong việc áp dụng kiến thức vào thực tiễn.

2.2. Thiếu Hứng Thú Trong Học Tập Nhiệt Học

Nhiều học sinh cảm thấy nhàm chán khi học phần nhiệt học do tính chất trừu tượng và khó hiểu của nó. Việc thiếu các phương pháp giảng dạy hấp dẫn khiến học sinh không có động lực học tập.

III. Phương Pháp Mô Hình Trong Giảng Dạy Nhiệt Học

Phương pháp mô hình là một trong những giải pháp hiệu quả để cải thiện việc giảng dạy nhiệt học. Bằng cách sử dụng mô hình, giáo viên có thể giúp học sinh hình dung rõ hơn về các khái niệm và hiện tượng trong nhiệt học.

3.1. Các Giai Đoạn Sử Dụng Phương Pháp Mô Hình

Quá trình sử dụng phương pháp mô hình bao gồm các giai đoạn như nghiên cứu đối tượng, xây dựng mô hình, thao tác trên mô hình và thực nghiệm kiểm tra. Mỗi giai đoạn đều có vai trò quan trọng trong việc giúp học sinh hiểu rõ hơn về kiến thức.

3.2. Ví Dụ Cụ Thể Về Áp Dụng Mô Hình Trong Nhiệt Học

Một ví dụ điển hình là việc sử dụng mô hình khí lý tưởng để giải thích các định luật về khí. Học sinh có thể dễ dàng hình dung và áp dụng các định luật này vào thực tiễn thông qua mô hình.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Phương Pháp Mô Hình Trong Nhiệt Học

Việc áp dụng phương pháp mô hình trong giảng dạy nhiệt học đã mang lại nhiều kết quả tích cực. Học sinh không chỉ hiểu bài tốt hơn mà còn có khả năng áp dụng kiến thức vào thực tiễn.

4.1. Kết Quả Nghiên Cứu Về Hiệu Quả Của Phương Pháp Mô Hình

Nghiên cứu cho thấy rằng học sinh sử dụng phương pháp mô hình có kết quả học tập cao hơn so với học sinh học theo phương pháp truyền thống. Điều này chứng tỏ rằng mô hình hóa là một phương pháp hiệu quả trong giảng dạy.

4.2. Phản Hồi Từ Học Sinh Về Phương Pháp Mô Hình

Học sinh thường phản hồi tích cực về việc sử dụng mô hình trong giảng dạy. Họ cảm thấy hứng thú hơn và dễ dàng tiếp thu kiến thức hơn khi được học qua mô hình.

V. Kết Luận Về Giảng Dạy Nhiệt Học Bằng Phương Pháp Mô Hình

Giảng dạy nhiệt học cơ bản bằng phương pháp mô hình là một xu hướng cần thiết trong giáo dục hiện đại. Phương pháp này không chỉ giúp học sinh hiểu bài tốt hơn mà còn phát triển tư duy sáng tạo và khả năng giải quyết vấn đề.

5.1. Tương Lai Của Phương Pháp Mô Hình Trong Giáo Dục

Trong tương lai, phương pháp mô hình sẽ tiếp tục được phát triển và áp dụng rộng rãi trong giảng dạy các môn học khác nhau, không chỉ riêng nhiệt học.

5.2. Đề Xuất Các Giải Pháp Cải Tiến Phương Pháp Mô Hình

Cần có các giải pháp cải tiến phương pháp mô hình, bao gồm việc đào tạo giáo viên, phát triển tài liệu giảng dạy và ứng dụng công nghệ thông tin trong giảng dạy.

Luận Văn Thạc Sĩ Về Giảng Dạy Nhiệt Học Cơ Bản Tại Trường Trung Học Phổ Thông