Download miễn phí Luận văn Xây dựng một số mô hình vật lý trên máy tính nhằm hỗ trợ học sinh tự lực và sáng tạo trong dạy học chương dòng điện trong các môi trường – chương trình vật lý 11 – nâng cao
MỤC LỤC
Lời Thank
Lời cam đoan
Danh mục chữviết tắt
Danh mục các bảng và biểu đồ
Mục lục
MỞ ĐẦU ------------------------------------------------------------------------------------- 01
Chương 1: MÔ HÌNH TRÊN MÁY TÍNH VÀ VAI TRÒ CỦA CHÚNG
TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ NHẰM PHÁT HUY TÍNH TỰLỰC VÀ NÂNG
CAO NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH---------------------------------- 06
1.1 Mục tiêu và định hướng đổi mới trong giáo dục hiện nay--------------------- 06
1.2 Cơsởlý luận của dạy học nhằm phát huy tính tựlực và rèn luyện
năng lực sáng tạo cho học sinh---------------------------------------------------------- 08
1.2.1 Phát huy tính tựlực của học sinh trong học tập vật lý --------------------------- 08
1.2.2 Rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh trong học tập vật lý ---------------- 11
1.3 Mô hình trong dạy học vật lý-------------------------------------------------------- 14
1.3.1 Khái niệm mô hình ------------------------------------------------------------------- 14
1.3.2 Tính chất của mô hình ---------------------------------------------------------------- 15
1.3.3 Phân loại mô hình --------------------------------------------------------------------- 16
1.3.4 Mô hình trong dạy học vật lý -------------------------------------------------------- 18
1.4 Máy vi tính trong dạy học vật lý---------------------------------------------------- 20
1.4.1 Cơsởkhoa học của việc sửdụng máy vi tính trong dạy học vật lý ------------ 21
1.4.2 Sửdụng máy vi tính trong dạy học vật lý ----------------------------------------- 22
1.4.3 Giới thiệu sơlược vềMatlab và sựcần thiết của việc sửdụng Matlab
trong việc hỗtrợxây dựng các mô hình vật lý trên máy tính------------------------- 24
Kết luận chương 1-------------------------------------------------------------------------- 27
Trang
Chương 2: XÂY DỰNG MỘT SỐMÔ HÌNH VẬT LÝ HỖTRỢ
DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG”------- 28
2.1 Phân tích nội dung chương “Dòng điện trong các môi trường”
– vật lý 11 nâng cao------------------------------------------------------------------------ 28
2.1.1 Tổng quan vềchương “Dòng điện trong các môi trường”
– vật lý 11 nâng cao ------------------------------------------------------------------------ 28
2.1.2 Chuẩn kiến thức, kĩnăng ------------------------------------------------------------ 29
2.1.3 Phân tích logic hình thành các kiến thức cơbản của từng bài ----------------- 31
2.2 Những vấn đềthường gây khó khăn trong dạy học chương
“Dòng điện trong các môi trường”----------------------------------------------------- 37
2.3 Xây dựng một sốmô hình vật lý hỗtrợdạy học chương
“Dòng điện trong các môi trường”----------------------------------------------------- 39
2.3.1 Mô hình dòng điện trong kim loại -------------------------------------------------- 39
2.3.2 Mô hình dòng điện trong chất điện phân ------------------------------------------ 43
2.3.3 Mô hình dòng điện trong chân không ---------------------------------------------- 47
2.3.4 Mô hình dòng điện trong chất khí -------------------------------------------------- 50
2.3.5 Mô hình dòng điện trong chất bán dẫn --------------------------------------------- 54
2.4 Xây dựng tiến trình dạy học một sốbài trong chương với sựhỗtrợcủa
mô hình--------------------------------------------------------------------------------------- 58
2.4.1 Tiến trình dạy học bài dòng điện trong kim loại ---------------------------------- 58
2.4.2 Tiến trình dạy học bài dòng điện trong chất điện phân -------------------------- 63
2.4.3 Tiến trình dạy học bài dòng điện trong chân không ------------------------------ 70
2.4.4 Tiến trình dạy học bài dòng điện trong chất khí ---------------------------------- 77
2.4.5 Tiến trình dạy học bài dòng điện trong chất bán dẫn ---------------------------- 83
Kết luận chương 2-------------------------------------------------------------------------- 92
Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯPHẠM---------------------------------------------- 93
3.1 Mục đích của thực nghiệm sưphạm----------------------------------------------- 93
3.2 Đối tượng thực nghiệm sưphạm--------------------------------------------------- 93
3.3 Nội dung thực nghiệm sưphạm----------------------------------------------------- 94
3.4 Phương pháp thực nghiệm sưphạm----------------------------------------------- 94
3.4.1 Phương pháp chọn mẫu thực nghiệm ---------------------------------------------- 94
3.4.2 Phương pháp tiến hành và đánh giá kết quảthực nghiệm ---------------------- 95
3.5 Đánh giá kết quảthực nghiệm sưphạm------------------------------------------ 95
3.5.1 Đánh giá mức độtựlực và sáng tạo của học sinh qua từng bài học
cụthể------------------------------------------------------------------------------------------ 95
3.5.2 Đánh giá kết quảhọc tập của học sinh thông qua bài
kiểm tra cuối chương ---------------------------------------------------------------------- 102
3.5.3 Đánh giá mức độhiệu quảcủa việc sửdụng các mô hình thông qua
kết quả điều tra học sinh sau khi học xong chương
“Dòng điện trong các môi trường” ----------------------------------------------------- 107
Kết luận chương 3------------------------------------------------------------------------ 115
KẾT LUẬN-------------------------------------------------------------------------------- 117
TÀI LIỆU THAM KHẢO ---------------------------------------------------------------- 120
PHỤLỤC
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-10-21-luan_van_xay_dung_mot_so_mo_hinh_vat_ly_tren_may_t.WYZoFCYpUE.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-41393/Để tải bản DOC Đầy Đủ xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.Tóm tắt nội dung:
của R vào nhịêt
độ: Khi nhiệt độ tăng: Ion dao động mạnh,
electron chuyển động nhanh hơn nên khả
năng va chạm nhiều hơn, do đó điện trở
kim loại tăng.
- GV: nêu câu hỏi: điện trở là gì?
- GV: nêu câu hỏi: về mặt bản chất, cản
trở dòng điện là cản trở “cái gì”?
- GV: Chiếu mô hình (1.2a) và yêu cầu
HS nêu đoán về nguyên nhân chính
cản trở chuyển động của các electron tự
do trong mạng tinh thể kim loại.
- GV: xác nhận đoán và thông báo
them các yếu tố cản trở phụ: nguyên tố lạ
trong mạng tinh thể, sự biến dạng cơ học
của mạng tinh thể.
- GV: chiếu mô hình (1.2b) và yêu cầu HS
tự lực giải thích sự phụ thuộc của điện trở
kim loại vào nhiệt độ.
* Câu hỏi phụ: hãy thiết kế mô hình thí
nghiệm để kiểm chứng sự phụ thuộc của
điện trở kim loại vào nhiệt độ?
Gợi ý: Khi nhiệt độ thay đổi, đường đặc
tuyến V – A của dòng điện qua dây dẫn
kim loại có dạng gì?
công cụ nào làm bằng dây dẫn
63
kim loại mà khi có dòng điện chạy qua ta
có thể nhận biết được, đồng thời nó nóng
lên nhanh.
IV. Củng cố
Bản chất của dòng điện trong kim loại là gì? Tại sao khi nhiệt độ tăng, điện trở
kim loại tăng?
Trả lời các câu hỏi trong SGK.
2.4.2 Tiến trình dạy học bài “Dòng điện trong chất điện phân”
(Tiết 29 - 30 theo phân phối chương trình vật lý lớp 11 nâng cao)
I. Mục tiêu:
1. Kiến thức:
Nêu được các định nghĩa: chất điện phân, hiện tượng điện phân, phản ứng phụ
trong hiện tượng điện phân, hiện tượng dương cực tan.
Phát biểu được bản chất của dòng điện trong chất điện phân.
Phát biểu được các định luật Faraday về hiện tượng điện phân và viết được các
biểu thức tương ứng.
Nêu và giải thích được nguyên tắc đúc điện, mạ điện, tinh chế và điều chế kim
loại.
2. Kĩ năng:
Vận dụng được thuyết điện li để giải thích cơ chế của quá trình phát sinh hạt tải
điện trong chất điện phân
Quan sát mô hình vật lý và phát hiện được các yếu tố cơ bản của hiện tượng vật
lý.
Quan sát thí nghiệm và nêu các nhận xét .
64
Vận dụng được các định luật Faraday và công thức Faraday để giải các bài toán
về hiện tượng điện phân.
3. Thái độ:
Hứng thú và tích cực quan sát các mô hình vật lý trên máy tính để tìm kiến thức.
Tự lực làm việc và trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập.
Tích cực sưu tầm và tìm hiểu thêm các ứng dụng của dòng điện trong chất điện
phân.
II. Chuẩn bị:
1. Giáo viên:
a. Xác định kiến thức, xây dựng phương án dạy học cho từng kiến thức.
Vấn đề 1- Tìm hiểu về hiện tượng điện phân: phương pháp đàm thoại và thí
nghiệm biểu diễn.
Vấn đề 2- Bản chất dòng điện trong chất điện phân: đàm thoại gợi mở.
Vấn đề 3- Phản ứng phụ trong chất điện phân và hiện tượng dương cực tan:
đàm thoại gợi mở với sự trợ giúp của mô hình.
Vấn đề 4- Định luật Faraday về điện phân: thuyết trình
Vấn đề 5- Ứng dụng của hiện tượng điện phân: HS tự nghiên cứu theo nhóm rồi
báo cáo.
b. Xây dựng các mô hình vật lý trên máy tính hỗ trợ cho bài giảng
Mô hình (Mh2.1): mô tả cơ chế của hiện tượng dương cực tan.
Mô hình (Mh2.2): thiết lập mối quan hệ giữa U và I khi có hiện tượng dương
cực tan.
c. Thiết kế phiếu học tập
d. Chuẩn bị bộ công cụ thí nghiệm về dòng điện trong chất điện phân
2. Học sinh:
Ôn lại kiến thức hoá học về sự điện li.
65
Giấy kẻ ô milimet dùng để vẽ đồ thị.
Sưu tầm một số sản phẩm, tranh ảnh về mạ điện, đúc điện,…
III. Tiến trình bài học
Kiểm tra bài cũ:
Câu hỏi 1: Mô tả chuyển động của các elctron tự do trong mạng tinh thể kim
loại khi không có và có điện trường ngoài đặt vào?
Câu hỏi 2: Giải thích sự phụ thuộc của điện trở kim loại vào nhiệt độ?
Câu hỏi 3: Thế nào là hiện tượng nhiệt điện, hiện tượng siêu dẫn? Kể tên ứng
dụng của chúng?
Bài mới:
Vấn đề 1: Hiện tượng điện phân
HOẠT ĐỘNG CỦA HS TRỢ GIÚP CỦA GV
- Quan sát
Trả lời: nước cất không dẫn điện vì kim
điện kế không lệch.
- Quan sát
Trả lời: dung dịch muối ăn dẫn điện vì
kim điện kế không lệch.
- HS kết luận chung cho các trường hợp
muối, axit, bazơ nói chung
- Tiến hành thí nghiệm điện phân:
+ Thí nghiệm 1: đổ nước cất vào bình
điện phân.
Nêu câu hỏi: nước cất có dẫn điện
không? Vì sao?
+ Thí nghiệm 2: cho vào bình điện
phân đã có nước cất một ít muối ăn
(NaCl).
Nêu câu hỏi: dung dịch muối ăn có dẫn
điện không? Vì sao?
- Nếu thay muối ăn bằng một muối tan
khác hay axit hay bazơ tan thì kim
điện kế có lệch không?
- Gọi tên hiện tượng điện phân và chất
điện phân.
66
Vấn đề 2: Bản chất dòng điện trong chất điện phân
HOẠT ĐỘNG CỦA HS TRỢ GIÚP CỦA GV
- Cá nhân tự lực trả lời câu hỏi.
- Vì trong các môi trường đó có hạt tải
điện tự do.
- Là các ion dương và ion âm. Các hạt
này được tạo thành do quá trình điện li.
ClNaNaCl
- Khi không có điện trường các ion
chuyển động hỗn loạn trong dung dịch.
- Khi có điện trường, các ion có thêm
chuyển động có hướng: ion dương chạy
cùng chiều và ion âm chạy ngược chiều
điện trường.
- Phát biểu bản chất dòng điện.
- Nêu câu hỏi: Nhắc lại những vấn đề cần
nghiên cứu về bản chất dòng điện trong
một môi trường?
- Vì sao các môi trường dung dịch muối,
axit, bazơ dẫn điện được?
- Vậy hạt tải điện trong các môi trường
này (gọi chung là chất điện phân) là gì?
Các hạt tải điện này được tạo thành như
thế nào?
- Yêu cầu HS viết phương trình phản ứng
minh hoạ.
-Khi không có điện trường ngoài, các hạt
tải điện này chuyển động như thế nào?
- Nếu đặt vào giữa hai điện cực thì các
hạt tải điện này chuyển động như thế
nào?
- Hãy phát biểu bản chất dòng điện trong
chất điện phân?
Vấn đề 3: Phản ứng phụ trong hiện tượng điện phân và hiện tượng dương cực tan
HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS TRỢ GIÚP CỦA GV
- Thảo luận nhóm và đưa ra câu trả lời:
+ Cực dương: Ion âm nhường e cho
- Dưới tác dụng của điện trường ngoài,
các ion chuyển động có hướng đến các
67
điện cực.
+ Cực âm: ion dương nhận e và trở
thành phân tử hay nguyên tử trung hoà.
- Quan sát mô hình và tự lực trả lời câu
hỏi của GV:
+ Ở cực âm có một lớp đồng đỏ bám vào
điện cực.
+ Cực dương bị ăn mòn dần.
- Trường hợp cực dương bằng Ag.
- phát biểu định nghĩa hiện tượng dương
cực tan.
- Quan sát kĩ mô hình vận hành một lần
nữa và tự lực phân tích cơ chế của hiện
tượng để giải thích.
điện cực. Em hãy mô tả quá trình xảy ra
ở các điện cực?
- Nếu điện phân ddCuSO4 và sử dụng
kim loại đồng làm cực dương thì có
những hiện tượng gì xảy ra tại các điện
cực? Chiếu mô hình hỗ trợ (Mh2.1)
- Nếu điện phân ddAgNO3 với điện cực
dương làm bằng Ag hay làm bằng Pb
thì trong trường hợp nào cực dương bị
mòn như trên?
- Gọi tên hiện tượng “dương cực tan” và
yêu cầu HS phát biểu định ngh...
