Tài liệu Tích hợp chủ bài đối lưu bức xạ nhiệt môn vật lý 8

PHIẾU THÔNG TIN VỀ NHÓM GIÁO VIÊN DỰ THI - Sở giáo dục và đào tạo Hà Nội - Phòng giáo dục và đào tạo Thường Tín - Trường THCS Văn Bình - Địa chỉ: Trường THCS Văn Bình- Huyện Thường Tín- Hà Nội - Thông tin về nhóm giáo viên thực hiện: 1. Đào Thị Thu Hà Ngày sinh: 24 tháng 5 năm 1971 Điện thoại: 0984646925 Môn: Toán - Tin Email: [email protected] 2. Phạm Thị Luyện Ngày sinh: 27 tháng 11 năm 1971 Môn: Lý – Công nghệ Điện thoại: 01663139009 3. Hoàng Thuỷ Nguyên Ngày sinh: 03 tháng 9 năm 1961 Điện thoại: 01263705746 Môn: Hoá - Địa PHIẾU MÔ TẢ HỒ SƠ DẠY HỌC DỰ THI 1. Tên hồ sơ dạy học Tích hợp chủ đề Giáo dục môi trường và kỹ năng sống thông qua kiến thức các môn: Vật lý, công nghệ, hoá học, địa lý, giáo dục công dân vào giảng dạy bài: “Đối lưu- Bức xạ nhiệt” môn Vật lý 8 2. Mục tiêu dạy học Trong cuộc sống hằng ngày, chúng ta thường gặp rất nhiều hiện tượng liên quan đến kiến thức vật lí. Một trong những kiến thức tác động rất lớn đến các hoạt động của con người đó là “Đối lưu- Bức xạ nhiệt”. Để góp phần vào việc giải thích các hiện tượng liên quan đến đối lưu - bức xạ nhiệt của các chất. Nhóm giáo viên chúng tôi đã đề ra một số giải pháp vận dụng kiến thức các môn học lý, hóa, địa, giáo dục công dân để giải quyết tốt các vấn đề về đối lưu - bức xạ nhiệt trong cuộc sống. * Kiến thức. - Giúp các em nắm được và hiểu rõ thế nào là đối lưu, bức xạ nhiệt. - Vận dụng kiến thức đã học để giải thích một số hiện tượng đơn giản trong cuộc sống - Biết được một số khí độc hại gây ô nhiễm môi trường sinh ra trong quá trình biến đổi môi trường. - Hiểu được nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường và nêu được các biện pháp hạn chế ô nhiễm môi trường trong trường hợp ô nhiễm không khí, ô nhiễm nguồn nước và có ý thức bảo vệ môi trường. * Kỹ năng: - Giúp các em rèn tốt khả năng tư duy, thảo luận nhóm, thu thập thông tin, phân tích các kênh hình, kênh chữ, liên hệ thực tế. - Biết vận dụng kiến thức liên môn trong giải quyết vấn đề. * Thái độ: - Giáo dục ý thức bảo vệ môi trường cụ thể là bảo vệ chính môi trường ở địa phương nơi các em đang sinh sống. - Nghiêm túc, hợp tác tốt, linh hoạt trong các hoạt động vận dụng kiến thức liên môn trong việc lĩnh hội kiến thức. 3. Đối tượng dạy học của bài học *Đối tượng dạy học là học sinh khối 8 - Số lượng học sinh: 40 em - Số lớp thực hiện: 01 lớp * Dự án mà chúng tôi thực hiện là kiến thức Vật lý 8 đồng thời trực tiếp giảng dạy với các em học sinh lớp 8 nên có nhiều thuận lợi trong quá trình thực hiện. - Thứ nhất: các em học sinh lớp 8 đã tiếp cận và làm quen với kiến thức chương trình bậc THCS nói chung và môn Vật lý nói riêng nên các em không còn bỡ ngỡ, lạ lẫm với những hình thức kiểm tra đánh giá mà giáo viên đề ra. - Thứ hai: Đối với kiến thức bài học sinh thấy được + Cơ chế của sự đối lưu là truyền nhiệt bằng các dòng chất lỏng và chất khí + Cơ chế của bức xạ nhiệt là sự phát và thu năng lượng của các nguyên tử khi êlectron của chúng chuyển từ năng lượng này sang năng lượng khác. Bức xạ nhiệt có cùng bản chất với bức xạ thẳng, phản xạ, khúc xạ… Dựa vào đó, có thể giải thích các đặc điểm về khả năng hấp thụ tia nhiệt của các vật khác nhau. - Thứ ba: Đối với các môn học khác cũng vậy như môn Hóa học, công nghệ, địa lý, giáo dục công d ân.. .Các em cũng được tìm hiểu kiến thức liên quan đến môn Vật lý trong đó có kiến thức về “Đối lưu - bức xạ nhiệt”. Vì vậy khi cần tích hợp kiến thức của một môn học nào đó vào vào bộ môn Vật lý để giải quyết vấn đề trong bài học các em không cảm thấy bỡ ngỡ. Ví dụ: Đối với học sinh lớp 6,7 mà kết hợp kiến thức môn Hóa học vào môn Vật lý là không thể được. Như vậy chỉ có học sinh lớp 8 mới có thể tích hợp được kiến thức của các môn học này để giải quyết vấn đề trong môn học một cách thuận lợi nhất. 4. Ý nghĩa của bài học Qua dạy học thực tế nhiều năm chúng tôi thấy rằng việc tích hợp kiến thức giữa các môn học vào giải quyết một vấn đề nào đó trong một môn học là việc làm hết sức cần thiết. Điều đó không chỉ đòi hỏi người giáo viên giảng dạy bộ môn không chỉ nắm bắt nhuần nhuyễn kiến thức bộ môn mình giảng dạy mà còn phải không ngừng học hỏi, trau dồi kiến thức của những bộ môn học khác để giúp các em giải quyết các tình huống, các vấn đề đặt ra trong môn học nhanh chóng và hiệu quả nhất. Đối với việc tích hợp kiến thức các môn hóa học, công nghệ, địa lí, giáo dục công dân vào bài dạy “Đối lưu - bức xạ nhiệt ” sẽ giúp các em nắm đươc, hiểu rõ nguyên nhân ô nhiễm môi trường; “Hiệu ứng nhà kính” trên thế giới; Sự sinh tồn của các loài sinh vật sống trên bề mặt trái đất. Từ đó, các em có ý thức bảo vệ môi trường bằng một số biện pháp thiết thực của bản thân. Trong thực tế chúng tôi thấy khi bài soạn có tích hợp với kiến thức của các môn học khác sẽ giúp giáo viên tiếp cận tốt hơn, hiểu rõ hơn, sâu hơn những vấn đề đặt ra trong SGK. Từ đó bài học trở nên sinh động hơn, học sinh có hứng thú bài học, được tìm tòi, khám phá nhiều kiến thức và được suy nghĩ sáng tạo hơn đồng thời vận dụng vào thực tế tốt hơn. 5. Thiết bị dạy học, học liệu * Giáo viên: - Bộ TN đối lưu với chất khí và bức xạ nhiệt theo hình 23.4 và 23,3 SGK - Hình ảnh về ô nhiễm môi trường không khí, - Máy chiếu, kỹ năng trình chiếu powerpoint; Kỹ năng sọan giảng bằng chương trình word - Kiến thức hóa học liên quan đến tính chất vật lý của một số loại khí, nước - Kiến thức địa lí ảnh hưởng đến nhiệt độ của trái đất và tác động của nó đến môi trường - Kiến thức công nghệ sự tàn phá môi trường sống - Kiến thức giáo dục công dân về ý thức bảo vệ môi trường, tinh thần tự giác. * Học sinh: - Nghiên cứu kĩ nội dung bài học - Dụng cụ thí nghiệm * Ứng dụng CNTT: Sử dụng phần mềm soạn giảng để trình chiếu các Slide minh hoạ nội dung kiến thức từng phần cần truyền đạt cho học sinh. 6. Hoạt động dạy học và tiến trình dạy học Tiết 30 : ĐỐI LƯU - BỨC XẠ NHIỆT I. MỤC TIÊU: 1. Kiến thức: Nhận biết được dòng đối lưu trong chất lỏng và chất khí - Biết được sự đối lưu xảy ra trong môi trường nào và không xảy ra trong môi trường nào? - Tìm được ví dụ về bức xạ - Nêu được tên của hình thức truyền nhiệt chủ yếu của các chất rắn, lỏng, khí, chân không 2. Kĩ năng: Làm thí nghiệm và phân tích kết quả 3. Thái độ: Trung thực có tính tự giác, ham hiểu biết, tìm hiểu hiện tượng tự nhiên. II. CHUẨN BỊ: 1. GV: SGK, SGV, Giáo án, 2. HS: SGK, SBT, vở ghi, bộ TN h 23.1- 23.5 SGK III. TIẾN TRÌNH LÊN LỚP : 1. Ổn định tổ chức:… 2. Bài cũ: Thế nào là sự dẫn nhiệt? Hãy so sánh sự dẫn nhiệt của các chất rắn lỏng và khí? 3. Bài mới : Đặt vấn đề : Trong thí nghiệm về sự dẫn nhiệt của nước, nếu ta không gắn miếng sáp ở đáy ống nghiệm mà để miếng sáp ở miệng ống nghiệm và đun nóng ở đáy ống nghiệm, thì chỉ trong một thời gian ngắn sáp đã nóng chảy. Trong trường hợp này nước đã truyền nhiệt bằng cách nào? Hoạt động của GVvà HS Hoạt động 1: Tìm hiểu về đối lưu I. Đối lưu -GV: HS đọc SGK nêu dụng cụ, tiến hành 1. Thí nghiệm (Hình 23.2- sgk ) thí nghiệm 1 Nội dung - HS: Hoạt động cá nhân, nhận xét câu trả lời của bạn . - GV: Chốt lại và lưu ý ®å dễ vỡ, dễ bỏng, nhúng thuốc tím ngập trong nước. HS làm thí nghiệm và trả lời câu hỏi từ C1đến C3. - HS: Hoạt động nhóm thảo luận và trả lời - GV: Hướng dẫn đưa ra đáp án đúng và đưa 2. Trả lời câu hỏi. ra khái niệm về đối lưu - C1: Nước màu tím di chuyển thành - HS: Ghi vở dòng từ dưới lên trên, từ trên xuống dưới C2 Tại sao lớp nước ở dưới được đun nóng - C2: Lớp nước ở dưới nãng lên , nở ra lại đi lên phía trên, còn lớp nước lạnh ở phía trọng lượng riêng của nó nhỏ hơn trọng trên lại đi xuống dưới? lượng riêng của lớp nước lạnh ở trên. Do đó lớp nước nóng sẽ ®i lên trên có lớp nước lạnh sẽ ®i xuống dưới råi l¹i ®îc ®èt nãng ®i lªn . cø nh thÕ m·i nhiÖt ®îc truyÒn dÇn tõ díi lªn trªn .nhê c¸c dßng níc C3 Tại sao biết được nước trong cốc đã - C3: Có thể nhận biết nước nóng lên là - Níc truyền nhiÖt b»ng c¸ch nµo ? c¸ch truyÒn nhiÖt nµy gäi lµ g× ? nhờ nhiệt kế NhËn xÐt: Níc truyÒn nhiÖt b»ng c¸c dßng chÊt láng (dßng níc ) sù truyÒn nhiÖt b»ng dßng nµy gäi lµ sù ®èi lu KÕt luËn - GV th«ng b¸o hiÖn tîng ®èi lu x¶y ra ®èi víi chÊt láng vµ chÊt khÝ hs rót ra kÕt luËn * Đối lưu là sự truyền nhiệt bằng các nóng lên. dòng chất lỏng hoặc chất khí. đó là hình thức truyền nhiệt chủ yếu của chất lỏng và chất khí 3. Vận dụng GV: Lµm thí nghiệm vËn dông kÕt luËn ®· - C4: Lớp không khí bên cây nến nóng häc qua kÕt qu¶ thí nghiệm nở ra trọng lượng riêng nhỏ lên đi lên HS tr¶ lêi từ câu C4 đến C6 phía trên, lớp không khí lạnh có trọng lượng riêng lớn hơn sẽ di chuyển xướng - HS: HĐ cá nhân, đưa ra đáp án đúng C5 Tại sao muốn đun nóng chất lỏng và chất khí phải đun từ phía dưới? dưới do đó khói hương sẽ bay xuống dưới sang bên có nến và khi nóng lên nó lại bay lên trên. - C5: Để phần dưới nước nóng lên trước đi lên. Phần phía trên chưa được đun Câu hỏi tích hợp: Hiện tượng đối lưu trong không khí chuyển động như thế nào?Có ảnh hưởng gì đến nhiệt độ trái đất ? nóng nặng hơn đi xuống dưới tạo thành dòng đối lưu. - Hiểu biết: +Dòng đối lưu trong không khí chuyển GV: Đa phần năng lượng Mặt Trời rơi động theo chiều thẳng đứng. xuống mặt đất, tại đây, nó bị hấp thụ mạnh + Nhiệt độ giảm dần khi lên cao: trung làm mặt đất nóng lên không khí gần mặt đất bình cứ lên 100m thì giảm 0,6 độ C. nóng lên và nở ra, nhẹ hơn phần không khí lạnh ở trên tương tự hiện tượng đối lưu trong chất lỏng. Càng lên cao, không khí càng nguội dần. Người ta tính toán được độ cao tăng lên 1.000 mét thì nhiệt độ lại giảm trung bình khoảng 6,5 °C. C6:Trong chân không và trong chất rắn có xảy ra đối lưu không? GV: Trong chân không và trong chất rắn không xảy ra hiện tượng đối lưu. Vì trong - C6: Không vì chân không cũng như chân không không có các nguyên tử phân chất rắn không thể tạo thành dòng đối tử nên không tạo thành các dòng đối lưu. lưu Trong chất rắn trong chất rắn các phân tử, phân tử liên kết chặ t chẽ , không thể chuyển động tự do nên trong chất rắn cũng không tạo dòng đối lưu. Ngoài lớp khí quyển bao quanh Trái Đất, khoảng không gian còn lại giữa Trái Đất và Mặt Trời là khoảng chân không. Trong khoảng chân không này không có sự dẫn nhiệt và đối lưu. Vậy năng lượng của Mặt Trời truyền đến Trái Đất bằng cách nào? Ta tìm hiểu phần II. Bức xạ nhiệt Hoạt động 2: Tìm hiểu về bức xạ nhiệt II. Bức xạ nhiệt : - GV: Làm TN h 23.4, 23.5 cho HS quan 1. Thí nghiệm : ( H ình 23.4 – sgk ) sát. YC HS trả lời C7đến C9 SGK 2. Trả lời câu hỏi. - HS: Hoạt động cá nhân, nhận xét câu trả - C7: Giọt nước màu dịch chuyển về lời của bạn đầu B chứng tỏ không khí trong bình nóng lên và nở ra - GV: Chốt lại đáp án và thông báo về hiện - C8: Không khí trong bình đã lạnh đi. tượng bức xạ nhiệt Miếng gỗ đã ngăn cản không cho nhiệt truyền từ đèn sang bình. Điều này - HS: Hoàn thiện và ghi vào vở chứng tỏ nhiệt được truyền từ đèn đến bình theo đường thẳng. - C9: Không phải là dẫn nhiệt vì không khí dẫn nhiệt kém. Cũng không phải là GV: Thí nghiệm cho thấy khả năng hấp thị đối lưu vì nhiệt được truyền theo đường nhiệt của một vật phụ thuộc vào tính chất thẳng. của bề mặt. Vật có bề mặt càng xù xì và màu càng sẫm thì thì hấp thụ các tia nhiệt càng nhiều. -Trong thí nghiệm trên, nhiệt đã được truyền bằng các tia nhiệt đi thẳng. Hình thức truyền nhiệt này gọi là bức xạ nhiệt. Vậy * Bức xạ nhiệt là sự truyền nhiệt năng bức xạ nhiệt là gì? bằng các tia nhiệt đi thẳng. Bức xạ nhiệt có thẻ xảy ra cả với môi trường chân không Hoạt động 3: Vận dụng III.Vận dụng - GV: YC HS trả lời C10- C12 SGK - C10: Tăng khả năng hấp thụ tia nhiệt - HS: Hoạt động cá nhân, - C11: Để giảm sự hấp thụ của tia nhiệt Hs : Nhận xét câu trả lời của bạn - C12: - GV: KL lại - HS: Ghi vào vở Chất Rắn Lỏng Khí Hình thức Dẫn Đối truyền nhiệt lưu không Đối Bức lưu xạ nhiệt - Một số ứng dụng vào khoa học kỹ thuật và đời sống - Trình chiếu một số hình ảnh: Dưới tác động của con người đến sự đối lưu trong môi trường không khí, môi trường nước gây tác hại gì đến sự sống trên trái đất? tượng xảy ra trong khí quyển khi bức xạ Mặt trời đi qua khí quyển - > bề mặt trái đát hấp thụ - > bức xạ vào không khí bị khí quyển hấp thụ không cho thoát vào không gian -> màn chắn trong không trung. nhiệt - Kinh khí cầu, đèn kéo quân, bình năng lượng mặt trời…. - Môi trường bị ô nhiễm, bị tàn phá, sự cân bằng sinh thái bị phá huỷ ảnh hưởng rất lớn đến sự sống: VD: Nhiều loài bị huỷ diệt, con người ốm đau bệnh tật… - Hiệu ứng nhà kính - > trái đất nóng lên… GV giải thích: hiệu ứng nhà kính: là hiện Chân 4. Củng cố: 5. Hướng dẫn về nhà: – Học thuộc ghi nhớ ở SGK. – Làm bài tập 23.1 – 23.6. – Xem trước bài công thức tính nhiệt lượng 7. Kiểm tra đánh giá kết quả học tập * Giáo viên: Quá trình kiểm tra đánh giá được thực hiện dưới dạng bài viết. Mỗi học sinh làm một bài với nội dung câu hỏi sau. Câu 1: Tại sao trong ấm điện dùng để đun nước dây đun được đạt ở phía dưới gần sát đấy ấm không được đặt ở phía trên? Câu 2.Tại sao các bể chứa xăng được quét một lớp nhũ bằng bạc? * Học sinh. Trong hoạt động dạy học, tiếp thu kiến thức học sinh tự đánh giá kết quả lẫn nhau qua các lần thảo luận nhóm. 8. Các sản phẩm của học sinh Sau khi chấm bài kiểm tra chúng tôi thấy 100% học sinh đã biết trình bày ý tưởng của mình trong việc giải thích vấn đề, trả lời được câu hỏi nêu ra. Đặc biết các em biết tích hợp kiến thức của các môn học để làm bài. Kết quả đạt được: Loại trung bình: 4 HS Loại Khá: 12 HS Loại giỏi: 24 HS Từ kết quả học tập của các em chúng tôi nhận thấy việc tích hợp kiến thức liên môn vào một môn học nào đó là việc làm hết sức cần thiết, có hiệu quả rõ rệt đối với học sinh. Cụ thể chúng tôi đã thực hiện thử nghiệm đối với bộ môn Vật lý nói chung và bài “Đối lưu - Bức xạ nhiệt” nói riêng đối học sinh lớp 8 năm học 2013- 2014 đã đạt kết quả rất khả quan. Chúng tôi sẽ thực hiện dự án này vào HKII của năm học 2014 -2015 đối với học sinh lớp đang giảng dạy và sẽ mở rộng hơn ở các khối lớp 6,7,9. Việc tích hợp kiến thức liên môn giúp các em học sinh không chỉ giỏi một môn mà cần biết kết hợp kiến thức các môn học lại với nhau để trở thành một con người phát triển toàn diện. Đồng thời việc thực hiện những sản phẩm này sẽ giúp người giáo viên không ngừng trau dồi kiến thức của các môn học khác để dạy bộ môn mình tốt hơn, đạt hiệu quả cao hơn. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn!