Giáo án NLS Toán 11 kết nối Thực hành trải nghiệm: Lực căng mặt ngoài của nước

Ngày soạn: .../.../...

Ngày dạy: .../.../...

LỰC CĂNG MẶT NGOÀI CỦA NƯỚC

(2 tiết)

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức  

Học xong bài này, HS đạt các yêu cầu sau:

• Thực hiện được hoạt động thu thập số liệu ghép nhóm khi việc thu thập được chính xác số liệu có thể khó khăn.
• So sánh số trung bình của hai mẫu số liệu ghép nhóm như là đại diện của hai mẫu số liệu để rút ra một số kết luận.

2. Năng lực 

Năng lực chung:

• Năng lực tự chủ và tự học trong tìm tòi khám phá.
• Năng lực giao tiếp và hợp tác trong trình bày, thảo luận và làm việc nhóm.
• Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong thực hành, vận dụng.

Năng lực riêng: 

• Tư duy và lập luận toán học: Đưa ra những luận điểm, bằng chứng và quan sát liên quan đến sự "lực căng mặt ngoài của nước". 
• Giao tiếp toán học: HS cần diễn đạt rõ ràng, chính xác và dễ hiểu những ý tưởng phức tạp liên quan đến "lực căng mặt ngoài của nước". 
• Mô hình hóa toán học: HS có thể mô hình hóa các tình huống liên quan đến " lực căng mặt ngoài của nước " bằng các công thức tính số trung bình, trung vị, mốt của mẫu số liệu.
• Giải quyết vấn đề toán học: HS cần trình bày cách giải quyết vấn đề này một cách rõ ràng và chi tiết. Quá trình giải quyết vấn đề toán học bao gồm: Giải thích tại sao nên giặt quần áo bằng nước ấm.Top of Form
•  

Năng lực số:

• 1.1.NC1b: Áp dụng được kỹ thuật tìm kiếm để lấy được dữ liệu, thông tin và nội dung trong môi trường số.
• 1.3.NC1b: Triển khai được việc tổ chức và sắp xếp dữ liệu, thông tin và nội dung trong môi trường có cấu trúc.
• 2.1.NC1a: Sử dụng được nhiều công nghệ số để tương tác.
• 5.2.NC1b: Áp dụng được các công cụ số khác nhau và các giải pháp công nghệ có thể có để giải quyết vấn đề.
• 6.2.NC1a: Lựa chọn và sử dụng được các công cụ AI phù hợp để nâng cao hiệu suất và giải quyết các vấn đề phức tạp.

3. Phẩm chất

• Có ý thức học tập, ý thức tìm tòi, khám phá và sáng tạo, có ý thức làm việc nhóm, tôn trọng ý kiến các thành viên khi hợp tác.
• Chăm chỉ tích cực xây dựng bài, có trách nhiệm, chủ động chiếm lĩnh kiến thức theo sự hướng dẫn của GV.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 

• GV: KHBD, SGK, SBT Toán 11, bài trình chiếu (Slide), phòng thực hành máy tính kết nối Internet, máy chiếu, video AI tạo bằng công cụ AI được dùng để khởi động bài học, bộ câu hỏi trắc nghiệm trên phần mềm Quizizz.
• HS: SGK, SBT Toán 11 – Kết nối tri thức, vở ghi.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG 

a) Mục tiêu: 

- Tạo hứng thú, thu hút HS tìm hiểu nội dung bài học.

b) Nội dung: HS đọc tình huống mở đầu, hình thành kiến thức về lực căng mặt ngoài của nước.

c) Sản phẩm: HS trả lời được câu hỏi mở đầu, bước đầu hình dung về nội dung sẽ học: Lực căng mặt ngoài của nước.

d) Tổ chức thực hiện: 

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: 

- GV yêu cầu xem video AI được thiết kế để phục vụ bài dạy và trả lời câu hỏi xuất hiện trong video đó.

- GV yêu cầu HS đọc tình huống mở đầu:

Nước cũng như các chất lỏng đều có lực căng bề mặt hình thành do sự tương tác giữa các phân tử của chất lỏng. Sẽ rất khó để thổi bong bóng từ nước do lực căng bề mặt của nước lớn. Tuy nhiên, nếu pha thêm xà phòng vào nước việc này sẽ được thực hiện do xà phòng làm giảm lực này của nước. Lực càng yếu bong bóng càng lớn.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: 

- HS xem video và suy nghĩ câu trả lời.

- HS quan sát và chú ý lắng nghe, ghi nhớ được kết luận và nhận định của phần mở đầu.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận: 

- HS ghi nhớ được kết luận và nhận định của phần mở đầu.

Bước 4: Kết luận, nhận định: 

- GV nhận xét, đánh giá và kết luận.

[6.2.NC1a: HS sử dụng công cụ AI hoặc sản phẩm số do GV cung cấp để tiếp nhận thông tin, trả lời câu hỏi đơn giản.

2.1.NC1a: HS thực hiện các tương tác cơ bản với học liệu số (xem video, trả lời câu hỏi trên môi trường số).

1.1.NC1a: HS tiếp cận, khai thác được thông tin từ nguồn học liệu số dưới sự hướng dẫn của GV.]

- GV đánh giá kết quả của HS, trên cơ sở đó dẫn dắt HS vào bài học mới: “Trong bài trải nghiệm này chúng ta sẽ xem xét ảnh hưởng của nhiệt độ tới lực căng mặt ngoài của nước xà phòng thông qua việc so sánh đường kính bong bóng thổi từ dung dịch xà phòng ở nhiệt độ khác nhau”.

Bài mới: Lực căng mặt ngoài của nước.

2. HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI

TIẾT 1: THU THẬP DỮ LIỆU

Hoạt động 1: HĐ1

a) Mục tiêu: 

- HS thu thập được dữ liệu đường kính bong bóng ứng với hai dung dịch xà phòng ở nhiệt độ khác nhau.

b) Nội dung:

 HS đọc SGK, nghe giảng, thực hiện các nhiệm vụ được giao, suy nghĩ trả lời câu hỏi, thực hiện HĐ1.

c) Sản phẩm: HS hình thành được kiến thức bài học, câu trả lời của HS cho các câu hỏi, HS thu thập được dữ liệu đường kính bong bóng ứng với hai dung dịch xà phòng ở nhiệt độ khác nhau.

d) Tổ chức thực hiện:

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

TIẾT 2: THỐNG KÊ, PHÂN TÍCH SỐ LIỆU

Hoạt động 2: HĐ2, HĐ3, HĐ4

a) Mục tiêu: 

- Học sinh tóm tắt dữ liệu bằng bảng thống kê.

- HS tính được số trung bình, trung vị, mốt của mẫu dữ liệu.

b) Nội dung:

 HS đọc SGK, nghe giảng, thực hiện các nhiệm vụ được giao, suy nghĩ trả lời câu hỏi, thực hiện HĐ2, HĐ3, HĐ4.

c) Sản phẩm: HS hình thành được kiến thức bài học, câu trả lời của HS cho các câu hỏi, HS xác định được, tóm tắt dữ liệu bằng bảng thống kê; tính được số trung bình, trung vị, mốt của mẫu dữ liệu.

d) Tổ chức thực hiện:

HOẠT ĐỘNG CỦA GV VÀ HS	SẢN PHẨM DỰ KIẾN	NLS
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: - GV triển khai HĐ2 cho HS thực hiện. + GV yêu cầu HS xác định tần số của mỗi nhóm dựa trên dữ liệu đã ghi chép trong bảng trên và lập bảng thống kê theo Bảng 2. Bảng tần số ghép nhóm cho dữ liệu đường kính bong bóng. - GV tổ chức HĐ3 cho HS sử dụng kết quả của HĐ2 để thực hiện tính toán. + Mỗi nhóm thực hiện tính toán và cử đại diện lên bảng trình bày kết quả. + HS so sánh và nhận xét về số trung bình, trung vị và mốt của mẫu dữ liệu thu được về đường kính bong bóng.                                     - GV triển khai HĐ4 cho hai nhóm thực hiện. + Các nhóm chuyển đổi bảng đường kính bong bóng về dạng số liệu giống bảng 2 của HĐ2. + Các nhóm thực hiện tính số trung bình, trung vị, mốt của mẫu dữ liệu vừa chuyển đổi. Từ đó rút ra nhận xét về ảnh hưởng của nhiệt độ lên sức căng của xà phòng. + HS thảo luận và giải thích câu hỏi b. + GV nhận xét và chốt đáp án.                                                                                                                                                                                                             Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:  - HS theo dõi SGK, chú ý nghe, tiếp nhận kiến thức, hoàn thành các yêu cầu, thảo luận nhóm đôi, nhóm 4 theo yêu cầu, trả lời câu hỏi. - GV quan sát hỗ trợ, hướng dẫn.  Bước 3: Báo cáo, thảo luận:  - HS giơ tay phát biểu, lên bảng trình bày - HS khác nhận xét, bổ sung.  Bước 4: Kết luận, nhận định: GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm trong phần HĐ2, HĐ3, HĐ4.	HĐ2.  Từ kết quả ở HĐ1, lập bảng tần số ghép nhóm theo Bảng 2.                         HĐ3. Từ Bảng 2 tính số trung bình, trung vị, mốt của mẫu dữ liệu thu được về đường kính bong bóng của mỗi nhóm - Công thức tính số trung bình: Trong đó là cỡ mẫu và  (với I = 1,…,k) là giá trị đại diện của nhóm  .  - Công thức tính trung vị:   Trong đó n là cỡ mẫu, là tần số nhóm p. Với , ta quy ước . - Công thức tính mốt: Trong đó là tần số của nhóm j (quy ước ) và h là độ dài của nhóm. HĐ4 a)  - Bảng tần số ghép nhóm cho kết quả thí nghiệm trên là: Đường kính bong bóng (cm)   N2 0 0 1 2 N1 1 1 9 9   N2 1 8 8 2 N1 4 4 1 0     - Tính các số đặc trưng: +) Trong mỗi khoảng đường kính, giá trị đại diện là trung bình cộng của giá trị hai đầu mút nên ta có bảng sau: Đường kính bong bóng (cm)   5 7 9 11 N2 0 0 1 2 N1 1 1 9 9   13 15 17 19 N2 1 8 8 2 N1 4 4 1 0 Tổng số lần thí nghiệm của nhóm 1 là  Đường kính bong bóng của nhóm 1 là: cm Tổng số lần thí nghiệm của nhóm 2 là: Đường kính bong bóng trung bình của nhóm 2 là: cm +) Cỡ mẫu của nhóm 1 là: Gọi là đường kính bong bóng của 29 lần thí nghiệm và giả sử dãy này đã được sắp xếp theo thứ tự không giảm. Khi đó, trung vị là  . Do giá trị thuộc nhóm nên nhóm này chứa trung vị. Do đó, .  Ta có:   +) Cỡ mẫu của nhóm 2 là Gọi  là đường kính bong bóng của 22 lần thí nghiệm và giả sử dãy này đã được sắp xếp theo thứ tự không giảm. Khi đó, trung vị là . Do 2 giá trị thuộc nhóm nên nhóm này chứa trung vị. Do đó, . Ta có:   +) Tần số lớn nhất của nhóm 1 là 9 nên nhóm chứa mốt là các nhóm Ta có:   Vậy nhóm 1 có mốt là +) Tần số lớn nhất của nhóm 2 là 8 nên nhóm chứa mốt là các nhóm .     Vậy nhóm 2 có tần số là • Từ các kết quả đã tính ở trên ta thấy: , tức là số trung bình, trung vị, mốt của mẫu số liệu nhóm 1 đều nhỏ hơn của nhóm 2. Điều này có nghĩa là đường kính bong bóng ở thí nghiệm 2 lớn hơn so với thí nghiệm 1. Mà lực căng bề mặt của nước càng yếu thì bong bóng càng lớn, do đó khi thực hiện thí nghiệm 2 với nhiệt độ cao hơn thí nghiệm 1, nhiệt độ đã tác động lên sức căng bề mặt của nước xà phòng, làm cho lực căng này giảm xuống. b) Từ kết luận ở câu a, ta thấy nước ấm hòa tan xà phòng tốt hơn, làm giảm đáng kể lực căng bề mặt của nước, nên nước xà phòng dễ thấm vào các sợi vải, hiệu quả giặt tẩy sẽ được tăng cường hơn. Đặc biệt, khi ngâm vải trong nước ấm, những sợi vải sẽ giãn nở và vết bẩn bám trên các loại vải sẽ dễ dàng bị đánh bật và làm sạch hơn.	5.2.NC1b: Sử dụng các hàm tính toán trong Excel; máy tính cầm tay.

3. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

a) Mục tiêu: Học sinh củng cố lại kiến thức đã học.

b) Nội dung: HS vận dụng các kiến thức của bài học trả lời các câu hỏi trắc nghiệm.

c) Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS về các câu hỏi trắc nghiệm.

d) Tổ chức thực hiện: 

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: 

- GV tổ chức trò chơi trắc nghiệm nhanh trên Quizizz để củng cố toàn bài.

- GV cung cấp mã QR hoặc đường Links cho HS trả lời nhanh một số câu hỏi trắc nghiệm tổng kết bài học.

Câu 1. Đâu là ứng dụng của “Sức căng bề mặt của chất lỏng”?

A. Trong công nghiệp thực phẩm và dược phẩm, nó được sử dụng để tạo thành các loại bọt khí, nhũ tương hoặc kem

B. Trong công nghệ màn hình, màn hình chất lỏng được tạo ra bằng cách sử dụng sức căng bề mặt của chất lỏng để kiểm soát dòng chảy và hiển thị hình ảnh.

C. Cả A và B đúng

D. Cả A và B sai

Câu 2. Tại sao giặt quần áo bằng nước ấm sẽ làm vải sạch nhanh và dễ dàng hơn?

A. Nước ấm pha được nhiều chất tẩy rửa hơn. 

B. Nước ấm giúp làm mềm các mảng bẩn, giảm độ nhám và độ nhớt của chất bẩn, giúp quần áo được tẩy rửa dễ dàng và hiệu quả hơn. 

C. Nước ấm làm tăng cường sức căng bề mặt, giúp làm sạch quần áo hiệu quả hơn. 

D. Nước ấm làm giảm thời gian giặt quần áo.

Câu 3. …………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: 

- HS quan sát và chú ý lắng nghe, thảo luận nhóm, hoàn thành các bài tập GV yêu cầu.

- GV quan sát và hỗ trợ.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận: 

- Câu hỏi trắc nghiệm: HS trả lời nhanh, giải thích, các HS chú ý lắng nghe sửa lỗi sai.

- Mỗi bài tập GV mời HS trình bày. Các HS khác chú ý chữa bài, theo dõi nhận xét bài trên bảng.

Đáp án câu hỏi trắc nghiệm:

Bước 4: Kết luận, nhận định: 

- GV chữa bài, chốt đáp án, tuyên dương các hoạt động tốt, nhanh và chính xác.

[2.1.NC1a: HS thực hiện các tương tác được xác định rõ ràng với công nghệ số (làm bài tập online) trong lớp học.]

4. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..