Khóa luận tốt nghiệp đại học: Thiết kế và sử dụng thí nghiệm ảo bằng phần mềm Crocodile Physics 605 trong tổ chức dạy học phần Điện học Vật lí 11 THPT

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:93

Thêm vào BST

Báo xấu

1
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khóa luận tốt nghiệp đại học "Thiết kế và sử dụng thí nghiệm ảo bằng phần mềm Crocodile Physics 605 trong tổ chức dạy học phần Điện học Vật lí 11 THPT" trình bày các nội dung chính sau: Cơ sở lý luận và thực tiễn về sử dụng thí nghiệm ảo bằng phần mềm Crocodile Physics 605 trong tổ chức dạy học Vật lí THPT; 2: Thiết kế và sử dụng thí nghiệm với sự hỗ trợ của phần mềm Crocodile Physics 605 trong phần Điện học vật lí 11 THPT.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khóa luận tốt nghiệp đại học: Thiết kế và sử dụng thí nghiệm ảo bằng phần mềm Crocodile Physics 605 trong tổ chức dạy học phần Điện học Vật lí 11 THPT

UBND TỈNH QUẢNG NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM KHOA LÝ- HÓA- SINH ---------- KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM ẢO BẰNG PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS 605 TRONG TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN ĐIỆN HỌC VẬT LÍ 11 THPT Sinh viên thực hiện PHẠM THỊ LY NƠ MSSV: 2114010234 CHUYÊN NGÀNH: SƢ PHẠM VẬT LÍ KHÓA 2014- 2018 Cán bộ hƣớng dẫn ThS. NGUYỄN THỊ VÂN SA MSCB: ………… Quảng Nam, tháng 04 năm 2017
LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, tôi xin chân thành cảm ơn đến Ban Giám Hiệu nhà trƣờng, quý thầy cô khoa Lí – Hóa – Sinh trƣờng Đại học Quảng Nam và quý thầy cô đã trực tiếp giảng dạy lớp Đại học Vật lí K14. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo Nguyễn Thị Vân Sa là ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn và tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu đề tài để tôi có thể hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp này. Tôi cũng xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn đến Ban Giám Hiệu cùng quý thầy cô tổ Vật lí trƣờng THPT Hùng Vƣơng huyện Thăng Bình tỉnh Quảng Nam đặc biệt là thầy giáo Nguyễn Ngọc Hùng đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian thực tập sƣ phạm tại trƣờng. Cuối cùng tôi xin cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã giúp đỡ và động viên tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. Xin chân thành cảm ơn!
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu mà tôi nêu trong khóa luận đều là trung thực và chƣa từng công bố trong bất kì công trình nào khác. Quảng Nam, tháng 04 năm 2018 Tác giả Phạm Thị Ly Nơ
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ 1 CNTT Công nghệ thông tin 2 GV Giáo viên 3 HS Học sinh 4 NLTP Năng lực thành phần 5 NXB Nhà xuất bản 6 SGK Sách giáo khoa 7 THPT Trung học phổ thông
DANH MỤC BẢNG, BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH 1. Danh mục các hình Hình 1.1. Tiến trình dạy học kiến thức vật lí sử dụng thí nghiệm ............................16 Hình 1.2. Quy trình xây dựng và sử dụng thí nghiệm với sự hỗ trợ của phần mềm trong dạy học Vật lý ................................................................................................. 17 Hình 2.1. Cấu trúc nội dung kiến thức chƣơng Điện tích. Điện trƣờng ...................22 Hình 2.2. Cấu trúc nội dung kiến thức chƣơng Dòng điện không đổi ......................23 Hình 2.3. Cấu trúc nội dung kiến thức chƣơng Dòng điện trong các môi trƣờng ....24 Hình 2.4. Sơ đồ thí nghiệm phân biệt điện thế và hiệu điện thế ...............................25 Hình 2.5. Sơ đồ thí nghiệm phân biệt điện thế và hiệu điện thế khi thay đổi biến trở ............................................................................................................................. 26 Hình 2.6. Sơ đồ tích điện cho tụ điện........................................................................27 Hình 2.7. Đồ thị hiển thị điện tích trên hai bản tụ ....................................................27 Hình 2.8. Quá trình xả tụ ..........................................................................................28 Hình 2.9. Sơ đồ thí nghiệm kiểm chứng định luật Ohm ...........................................29 Hình 2.10. Đồ thị biểu thị mối liên hệ giữa điện áp và dòng điện ............................30 Hình 2.11. Sơ đồ nguồn mắc nối tiếp .......................................................................31 Hình 2.12. Sơ đồ nguồn nối song song .....................................................................31 Hình 2.13. Cắt 2 công tắc để sử dụng 1 nguồn .........................................................31 Hình 2.14. Ngắt hết nguồn với mạch ........................................................................32 Hình 2.15. Sơ đồ chỉnh lƣu trƣớc khi đóng công tắc ................................................33 Hình 2.16. Điện áp trƣớc và sau chỉnh lƣu ...............................................................33 2. Danh mục các biểu đồ Biểu đồ 3.1. Phân điểm của hai nhóm đối chứng và thực nghiệm ...........................54 Biểu đồ 3.2. Phân loại điểm kiểm tra của hai nhóm đối chứng và thực nghiệm ......55 Biểu đồ 3.3. Phân phối tần suất của hai nhóm đối chứng và thực nghiệm ...............55 Biểu đồ 3.4. Phân phối tần suất tích lũy ...................................................................57 3. Danh mục các bảng Bảng 1.1. Thực trạng cơ sở vật chất .........................................................................18 Bảng 3.1. Mẫu thực nghiệm ......................................................................................52 Bảng 3.2. Thống kê điểm số (Xi) của bài kiểm tra ...................................................54
Bảng 3.3. Phân loại điểm kiểm tra học sinh nhóm đối chứng và thực nghiệm ........54 Bảng 3.4. Phân phối tần suất của hai nhóm đối chứng và thực nghiệm ...................55 Bảng 3.5. Phân phối tần suất lũy tích........................................................................56 Bảng 3.6. Các tham số thống kê ...............................................................................57
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. LỜI CAM ĐOAN………………………...…………………………………………. DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT…………………………………..…………... DANH MỤC BẢNG, BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH…………………………………...…… MỤC LỤC…………………………………………………………………………… PHẦN 1. MỞ ĐẦU ....................................................................................................1 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI .................................................................................................1 2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI .....................................................................................................2 3. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU ...........................................................................................2 4. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU .....................................................................2 5. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....................................................................................3 5.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết ......................................................................3 5.2. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm .....................................................................3 5.3. Phƣơng pháp thống kê toán học ...........................................................................3 6. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC ...........................................................................................3 7. CẤU TRÚC TỔNG QUAN CỦA ĐỀ TÀI .........................................................................3 PHẦN 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .....................................................................4 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM ẢO BẰNG PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS 605 TRONG TỔ CHỨC DẠY HỌC VẬT LÍ THPT .............................................................................................................4 1.1. Tổng quan về phần mềm Crocodile Physics 605 .................................................4 1.1.1. Đặc điểm và các chức năng cơ bản của phần mềm Crocodile Physics 605 .....4 1.1.2. Cài đặt phần mềm Crocodile Physics 605 ........................................................5 1.1.3. Chạy chƣơng trình phần mềm Crocodile Physics 605 ......................................5 1.1.4. Khởi động phần mềm Crocodile Physics 605 và màn hình giao diện ..............5 1.1.4.1. Khởi động chƣơng trình .................................................................................5 1.1.4.2. Màn hình giao diện.........................................................................................6 1.1.5. Giới thiệu tổng quan các thành phần chính .......................................................6 1.1.5.1. Side Pane ........................................................................................................6 1.1.5.2. Thanh công cụ ................................................................................................6 1.1.5.3. Khung làm việc ..............................................................................................7 1.1.6. Các thao tác chung cơ bản trong chƣơng trình .................................................7 1.1.7. Các bƣớc cơ bản để tạo một thí nghiệm..........................................................10 1.1.8. Các kho dụng cụ thí nghiệm ...........................................................................10 1.1.8.1. Tổng quan kho thiết bị điện .........................................................................11 1.1.8.2. Tổng quan kho thiết bị quang học ................................................................11 1.1.8.3. Tổng quan kho thiết bị cơ ............................................................................12 1.1.8.4. Tổng quan kho thiết bị sóng .........................................................................12
1.1.8.5. Tổng quan kho thiết bị hiển thị ....................................................................13 1.2. Thí nghiệm vật lí ................................................................................................13 1.2.1. Khái niệm và đặc điểm thí nghiệm vật lí ........................................................13 1.2.1.1. Khái niệm thí nghiệm vật lí..........................................................................13 1.2.1.2. Đặc điểm của thí nghiệm vật lí ....................................................................13 1.2.2. Thí nghiệm thực ..............................................................................................14 1.2.2.1. Khái niệm thí nghiệm thực ...........................................................................14 1.2.2.2. Ƣu, nhƣợc điểm của thí nghiệm thực ...........................................................14 1.2.3. Thí nghiệm ảo .................................................................................................15 1.2.3.1. Khái niệm thí nghiệm ảo ..............................................................................15 1.2.3.2. Ƣu, nhƣợc điểm của thí nghiệm ảo ..............................................................15 1.3. Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học có sử dụng thí nghiệm ảo .......................15 1.4. Quy trình xây dựng và sử dụng thí nghiệm ảo trong hoạt động dạy học ...........16 1.5. Thực trạng của việc sử dụng phần mềm Crocodile Physics 605 trong dạy học Vật lí ở trƣờng THPT ................................................................................................17 1.5.1. Thực trạng của việc sử dụng phần mềm Crocodile Physics 605 ....................17 1.5.1.1. Thuận lợi ......................................................................................................18 1.5.1.2. Khó khăn ......................................................................................................18 1.5.2. Khái quát về điều tra khảo sát thực tế .............................................................18 1.5.2.1. Mục đích và nội dung điều tra .....................................................................18 1.5.2.2. Kết quả điều tra khảo sát ..............................................................................18 Kết luận chƣơng 1 .....................................................................................................20 CHƢƠNG 2. THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS 605 TRONG ...............................................21 PHẦN ĐIỆN HỌC VẬT LÍ 11 THPT .......................................................................21 2.1. Đặc điểm phần Điện học trong chƣơng trình Vật lí 11 ......................................21 2.2. Thiết kế một số thí nghiệm ảo bằng phần mền Crocodile Physics 605 trong dạy học phần Điện học. ....................................................................................................25 2.2.1. Thí nghiệm 1: Phân biệt điện thế và hiệu điện thế ..........................................25 2.2.1.1. Mục đích của thí nghiệm ..............................................................................25 2.2.1.2. Thiết kế thí nghiệm trên phần mềm .............................................................25 2.2.1.3. Kết luận ........................................................................................................26 2.2.2.Thí nghiệm 2: Tích điện cho tụ điện ................................................................26 2.2.2.1. Mục đích của thí nghiệm ..............................................................................26 2.2.2.2 Thiết kế thí nghiệm trên phần mềm ..............................................................26 2.2.2.3. Kết luận ........................................................................................................28 2.2.3. Thí nghiệm 3: Kiểm chứng định luật Ohm cho toàn mạch .............................28 2.2.3.1. Mục đích của thí nghiệm ..............................................................................28 2.2.3.2. Thiết kế thí nghiệm trong phần mềm ...........................................................28 2.2.3.3. Kết luận ........................................................................................................30
2.2.4. Thí nghiệm 4: Ghép các nguồn điện thành bộ ................................................30 2.2.4.1. Mục đích của thí nghiệm ..............................................................................30 2.2.4.2. Thiết kế thí nghiệm trên phần mềm .............................................................30 2.2.4.3. Kết luận ........................................................................................................32 2.2.5. Thí nghiệm 5: Mạch chỉnh lƣu điện xoay chiều thành một chiều...................32 2.2.5.1. Mục đích thí nghiệm ....................................................................................32 2.2.5.2. Thiết kế thí nghiệm trên phần mềm .............................................................32 2.2.5.3. Kết luận ........................................................................................................33 2.3. Thiết kế tiến trình dạy học có sử dụng thí nghiệm ảo với sự hỗ trợ của phần mềm Crocodile Physics 605 ......................................................................................34 Kết luận chƣơng 2 .....................................................................................................50 CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM .................................................................51 3.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm ..................................................................51 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm ........................................................................51 3.3. Đối tƣợng và nội dung thực nghiệm sƣ phạm ....................................................51 3.4. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm ...................................................................51 3.4.1. Chọn mẫu thực nghiệm và khảo sát định lƣợng .............................................51 3.4.2. Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm .....................................................................52 3.4.2.1. Quan sát giờ học ...........................................................................................52 3.4.2.2. Kiểm tra đánh giá .........................................................................................52 3.4.2.3. Trao đổi với giáo viên và học sinh ...............................................................52 3.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm .............................................................52 3.5.1. Đánh giá định tính ...........................................................................................52 3.5.2. Đánh giá định lƣợng ........................................................................................53 3.5.3. Các tham số sử dụng để thống kê....................................................................55 3.5.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm ..........................................................56 KẾT LUẬN CHƢƠNG 3.................................................................................................56 PHẦN 3. KẾT TUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................58 1. NHỮNG KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC ..................................................................................58 2. MỘT SỐ KIẾN NGHỊ .................................................................................................58 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................59 PHỤ LỤC 1 ............................................................................................................. P1 PHỤ LỤC 2 ............................................................................................................. P2 PHỤ LỤC 3 ............................................................................................................. P3 PHỤ LỤC 4 ............................................................................................................. P4 PHỤ LỤC 5 ............................................................................................................. P5 PHỤ LỤC 6 ............................................................................................................. P7
PHỤ LỤC 7 ........................................................................................................... P20 PHỤ LỤC 8 ........................................................................................................... P21 PHỤ LỤC 9 ........................................................................................................... P23
Phần 1. MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Trong đời sống xã hội, Giáo dục và Đào tạo là lĩnh vực có vai trò quan trọng đối với mọi quốc gia, dân tộc ở mọi thời đại. Trong xu thế phát triển tri thức ngày nay, Giáo dục và Đào tạo đƣợc xem là chính sách, biện pháp quan trọng hàng đầu để phát triển ở nhiều quốc gia trên thế giới và Việt Nam không phải là ngoại lệ. Để nâng cao chất lƣợng giáo dục toàn diện đòi hỏi ngƣời GV cần tìm hiểu tình hình thực tế đề xuất tìm và thực hiện những phƣơng pháp dạy học hiệu quả nhằm đáp ứng yêu cầu, muốn nâng cao chất lƣợng giáo dục, trƣớc hết phải nâng cao chất lƣợng dạy học. Hiện nay CNTT đƣợc ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của đời sống xã hội, CNTT đã góp một phần không nhỏ trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa Đất nƣớc. Trong lĩnh vực Giáo dục, các điều kiện để có thể áp dụng CNTT tƣơng đối đầy đủ; ở các trƣờng THPT về cơ sở vật chất thiết bị đã đƣợc cải thiện một cách rõ rệt, các trƣờng đã có các phòng học sử dụng máy chiếu và việc soạn giáo án điện tử, dạy học bằng máy vi tính không còn là vấn đề xa lạ đối với GV dạy Vật lí. Tuy nhiên, các bài giảng điện tử của các GV thƣờng chỉ mới dừng lại ở việc chiếu lên các dòng chữ để thay thế cho việc trình bày bảng, ứng dụng hình ảnh động của môi trƣờng PowerPoint hoặc các phần mềm ứng dụng đơn giản. Để nâng cao hiệu quả của các bài giảng đòi hỏi GV phải lồng ghép giữa trình bày lí thuyết và thực nghiệm nhằm phát huy tác dụng của thí nghiệm trong bài dạy, tránh hình thức truyền thụ một chiều gây cảm giác nhàm chán không kích thích sự hứng thú của HS, đây là vấn đề rất cần thiết trong dạy học Vật lí. Bên cạnh việc trình bày các thí nghiệm trực quan thì thí nghiệm ảo cũng đã mang lại hiệu quả thiết thực, đặc biệt trong các bài giảng điện tử có sử dụng máy chiếu. Vấn đề để tìm ra những thí nghiệm phù hợp với bài dạy theo định hƣớng của mình thì không dể. Có rất nhiều phầm mền thiết kế thí nghiệm ảo, nhƣng qua nghiên cứu và tìm hiểu thì tôi thấy phần mềm Crocodile Physic 605 là một trong số những phần mềm mô phỏng thí nghiệm ảo phù hợp nhất cho chƣơng trình dạy hiện nay. Trong phần Điện học Vật lí phổ thông 11 thực hiện các thí nghiệm sẽ kích thích sự tập trung của HS trong tiết dạy, HS sẽ ghi nhớ đƣợc lâu hơn và hiểu sâu 1
hơn nội dung bài học, tuy nhiên sử dụng thí nghiệm trực quan sẽ gây không ít khó khăn trong việc phân bố thời gian trong tiết dạy, ngoài ra một số thiết bị có thể không đảm bảo do đã sử dụng nhiều lần hay việc thiếu hụt một vài thiết bị để tiến hành thí nghiệm. Vì vậy, thay cho sử dụng các thí nghiệm thực nghiệm ta có thể sử dụng thí nghiệm ảo trong quá trình dạy học bởi lẽ thí nghiệm ảo có độ chính xác cao, dễ dàng thực hiện, đảm bảo thời gian cho tiết học nhƣng vẫn kích thích HS trong quá trình tiếp thu bài và giúp cho ngƣời GV có thể tiếp cận CNTT trong thời kỳ hiện đại ngày nay. Xuất phát từ những lý do trên, tôi xin chọn đề tài nghiên cứu: “Thiết kế và sử dụng thí nghiệm ảo bằng phần mềm Crocodile Physics 605 trong tổ chức dạy học phần Điện học Vật lí 11 THPT” trong bài khóa luận tốt nghiệp của mình. 2. Mục tiêu đề tài - Hệ thống hóa cơ sở lý luận của việc sử dụng thí nghiệm ảo bằng phần mềm Crocodile physic 605 để hỗ trợ thí nghiệm. - Xây dựng và khai thác một số thí nghiệm trong phần Điện học với sự hỗ trợ của phần mềm Crocodile Physics 605. - Thiết kế tiến trình dạy học một số bài trong phần Điện học Vật lí phổ thông 11 có sử dụng thí nghiệm với sự hỗ trợ của phần mềm Crocodile Physics 605. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu phần mềm Crocodile Physics 605. - Đánh giá thực trạng về vấn đề sử dụng phần mềm trong dạy học vật lí. - Thiết kế tiến trình dạy học ở một số bài cụ thể trong phần Điện học vật lí phổ thông 11 với sự hỗ trợ phần mềm Crocodile Physics 605. - Thực nghiệm sƣ phạm để kiểm tra giả thuyết và rút ra kết luận cần thiết. 4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu - Hoạt động dạy học của GV và HS trong phần Điện học Vật lí 11 THPT với sự hỗ trợ phần mềm Crocodile Physics 605. - Giới hạn: Phần Điện học Vật lí 11 cơ bản THPT. - Phạm vi: Thực nghiệm sƣ phạm tại trƣờng THPT Hùng Vƣơng, huyện Thăng Bình, tỉnh Quảng Nam. 2
5. Phƣơng pháp nghiên cứu 5.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, các chính sách nhà nƣớc, các chỉ thị của Bộ Giáo dục và Đào tạo về đổi mới giáo dục phổ thông. - Nghiên cứu mục tiêu, nội dung và nhiệm vụ dạy học của bộ môn Vật lí ở trƣờng THPT hiện nay. - Nghiên cứu nội dung và chƣơng trình SGK Vật lí 11. 5.2. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm Tiến hành dạy học tiết học có sử dụng phần mềm Crocodile Physics 605, quan sát, kiểm tra, đánh giá hoạt động của HS khi học các giờ này. 5.3. Phƣơng pháp thống kê toán học Dựa vào số liệu thu thập đƣợc dùng phƣơng pháp thống kê thông dụng để phân tích, xử lý kết quả thực nghiệm sƣ phạm. 6. Giả thuyết khoa học Thiết kế và sử dụng thí nghiệm ảo nhờ sử dụng phần mềm Crocodile Physics 605 vào quá trình dạy học Vật lí 11 một cách hiệu quả thì sẽ tích cực hóa đƣợc hoạt động nhận thức của HS, góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học Vật lí ở trƣờng THPT. 7. Cấu trúc tổng quan của đề tài Ngoài phần mở đầu, kết luận, phụ lục và tài liệu tham khảo, khóa luận gồm có 3 chƣơng: Chƣơng 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn về sử dụng thí nghiệm ảo bằng phần mềm Crocodile Physics 605 trong tổ chức dạy học Vật lí THPT. Chƣơng 2: Thiết kế và sử dụng thí nghiệm với sự hỗ trợ của phần mềm Crocodile Physics 605 trong phần Điện học vật lí 11 THPT. Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm. 3
Phần 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM ẢO BẰNG PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS 605 TRONG TỔ CHỨC DẠY HỌC VẬT LÍ THPT 1.1. Tổng quan về phần mềm Crocodile Physics 605 1.1.1. Đặc điểm và các chức năng cơ bản của phần mềm Crocodile Physics 605 Phần mềm Crocodile Physics 605 là phần mềm mô phỏng các hiện tƣợng Vật lí bằng hình ảnh, xây dựng dựa trên khả năng thao tác nhanh của các thế hệ máy tính cá nhân hiện nay. Nó có khả năng thiết lập đƣợc hầu hết các thí nghiệm trong chƣơng trình Vật lí phổ thông, cung cấp một số chủ đề có sẵn theo chƣơng trình và có thể tạo ra đƣợc các chủ đề mới theo từng nội dung thí nghiệm. Khi xây dựng thí nghiệm ảo bằng phần mềm Crocodile Physics 605 chúng ta có thể đƣa vào các hình ảnh đƣợc ghi lại sẵn từ ngoài chƣơng trình, có thể sắp xếp các dụng cụ thí nghiệm trong một hoạt cảnh giống nhƣ không gian một phòng thí nghiệm. Với phần mềm Crocodile Physics 605 ngƣời sử dụng có thể thiết kế các thí nghiệm mô phỏng sinh động, hấp dẫn. Với thƣ viện hình ảnh thƣ viện “linh kiện số” rất đa dạng và phong phú. GV chỉ việc lựa chọn hình ảnh phù hợp để đƣa vào thiết kế, không tốn nhiều thời gian cho việc tìm kiếm. Những hiện tƣợng trong tự nhiên nhƣ đƣợc thu nhỏ lại trên màn hình, ngoài ra có thể sử dụng để giải các bài tập Vật lí, giúp HS nắm bắt đƣợc các khái niệm, tính chất sự vật một các chủ động và linh hoạt khi vận dụng vào thực tế. Thiết kế thí nghiệm ảo bằng phần mềm Crocodile Physics chúng ta có thể sử dụng chuột một cách dễ dàng để lựa chọn, di chuyển hay thay đổi các dụng cụ thí nghiệm, thay đổi các thông số kĩ thuật. Mặt khác cũng có thể di chuyển, copy một dụng cụ hoặc toàn bộ thí nghiệm đã xây dựng ra môi trƣờng Word hoặc PowerPoint để đƣa hình ảnh, kết quả thí nghiệm vào bài giảng điện tử hay giáo án điện tử. Tuy nhiên, để có thể sử dụng một cách có hiệu quả thì đòi hỏi ngƣời sử dụng phải có một trình độ tiếng Anh và Tin học tƣơng đối khá vì chƣa có bản Tiếng Việt, phần mềm Crocodile Physics 605 có thể kết hợp với các phần mềm khác trong quá trình dạy học đối với HS phổ thông và cả sinh viên Đại học. Mặt khác, nó có khả năng hỗ trợ cho nhiều hình thức học tập: trên lớp, ở nhà, theo nhóm, … 4
1.1.2. Cài đặt phần mềm Crocodile Physics 605 Chạy file CP_605.exe từ thƣ mục Crocodile. Hoàn thành các bƣớc cài đặt theo chỉ dẫn trên màn hình là bạn đã tạo đƣợc File chạy chƣơng trình trên Desktop là: Crocodile Physics 605. Bạn có thể Download, để cập nhật phiên bản mới nhất của phần mềm theo địa chỉ Website: www.crocodile-clips.com 1.1.3. Chạy chương trình phần mềm Crocodile Physics 605 Khi chạy chƣơng trình, nháy đúp chuột vào File chạy của phần mềm trên Desktop là: Crocodile Physics 605 hoặc chạy trực tiếp một File thí nghiệm đã đƣợc thiết lập. Khi vào chƣơng trình lần đầu tiên, bạn sẽ đƣợc yêu cầu nhập tên đăng ký và mã số sử dụng, khi đó bạn nhập lần lƣợt các yêu cầu trên: Tên đăng ký là: TrieuPhu Mã số sử dụng: CP000SS-605-ATVTL Nhập xong, chọn Next và sau đó chọn tiếp OK sẽ khởi động đƣợc chƣơng trình. 1.1.4. Khởi động phần mềm Crocodile Physics 605 và màn hình giao diện Crocodile Physics 605 của Crocodia clip Ltđ cho đến nay đã có rất nhiều phiên bản, xét về cách sử dụng và nội dung thì không có gì khác nhau mấy, xét về giao diện thì phiên bản sau có phần trội hơn phiên bản trƣớc nhƣng cũng không đáng kể và không có gì thay đổi lớn. 1.1.4.1. Khởi động chương trình Khi đã cài đặt chƣơng trình (từ bản thƣơng mại hoặc bản demo) ta có thể vào chƣơng trình bằng rất nhiều cách: Khởi động từ Star menu: 5
Khởi động từ Desktop: Chọn Open 1.1.4.2. Màn hình giao diện Khung làm việc 1.1.5. Giới thiệu tổng quan các thành phần chính 1.1.5.1. Side Pane Mục Contents : Kho chứa các bài thí nghiệm Mục Part Libraty : Kho chứa các dụng cụ Mục Properties : Thiết lập thuộc tính đối tƣợng, các thông số của dụng cụ 1.1.5.2. Thanh công cụ Xóa đối tƣợng (Delete). Chọn đối tƣợng rồi ấn nút này để xóa đối tƣợng đó. Tạo một bài thí nghiệm mới (Ctrl + N). Mở một bài thí nghiệm đã có (Ctrl + O). Lƣu bài thí nghiệm đang tiến hành (Ctrl + S). In trang trình bày thí nghiệm (Ctrl + P). Cắt một đối tƣợng đƣợc chọn lƣu vào clipboard (Ctrl + X). Chọn các đối tƣợng cần cắt rồi ấn nút này. 6
Copy một đối tƣợng đƣợc chọn lƣu vào clipboard (Ctrl + C). Chọn các đối tƣợng cần copy rồi ấn nút này. Đƣa đối tƣợng đang có trong clipboard ra màn hình (Ctrl + V) (Đƣợc thực hiện bằng thao tác cắt, copy trƣớc đó). Nút Undo (Ctrl + Z): Hủy thao tác vừa thực hiện. Nút Redo (Ctrl + Y): Thực hiện lại thao tác vừa hủy. Phóng to (Ctrl + =). Thu nhỏ (Ctrl + -). Hiển thị thuộc tính của màn hình đang làm việc. Cho dừng hoặc chạy thí nghiệm (thời gian) (Ctrl + Shift + P). Tăng hay giảm tốc độ thời gian. 1.1.5.3. Khung làm việc Trên khung làm việc, ta trình bày toàn bộ mô hình thí nghiệm. Bao gồm:  Nút để phóng to toàn màn hình không gian làm việc.  Các trang thí nghiệm (Scene). 1.1.6. Các thao tác chung cơ bản trong chương trình Chọn đối tượng: Click chuột vào đối tƣợng hoặc drag chuột chọn một vùng trên màng hình, các đối tƣợng có một phần trong khung chọn sẽ đƣợc chọn. Đưa dụng cụ thí nghiệm vào khung làm việc: Click chọn đối tƣợng trong kho rồi kéo thả vào khung làm việc. Thay đổi kích thước đối tượng:  Chọn đối tƣợng, xuất hiện các núm xung quanh đối tƣợng.  Dùng chuột kéo để thay đổi kích thƣớc đối tƣợng tại các núm này. Ta cũng có thể thay đổi kích thƣớc bằng cách thiết lập thuộc tính của nó trong mục Properties. 7
Di chuyển đối tượng: Click chuột vào đối tƣợng rồi kéo đến vị trí mới. Xoay đối tượng:  Chọn đối tƣợng.  Đƣa chuột vào núm tròn cạnh đối tƣợng, con trỏ biến hành hình .  Click giữ và kéo chuột để xoay đối tƣợng đến vị trí cần. Thay đổi thuộc tính đối tƣợng: Đối với một đối tƣợng, có những thuộc tính thay đổi đƣợc và không thay đổi đƣợc. Ta vào Properties để tiến hành thay đổi.  Chọn đối tƣợng.  Thay đổi các thuộc tính cần thiết trong mục Properties.  Các thuộc tính của vùng làm việc nếu đƣợc thiết lập phù hợp thì sẽ giúp chúng ta rất nhiều.  Các thuộc tính của các đối tƣợng phải đƣợc chú ý đến nếu nhƣ muốn thí nghiệm diễn ra thành công tốt đẹp. Chúng phải đƣợc thiết lập theo mục đích của chúng ta. Cho dừng thời gian lại: Chức năng này sẽ làm cho đồng hồ của máy dừng lại và thí nghiệm sẽ không thực hiện nữa mà vào trạng thái chờ. Các hiện tƣợng vật lí dừng lại (pause).  Click vào nút trên thanh công cụ. Đối với các thí nghiệm lớn, trong quá trình lắp đặt thiết bị, máy hoạt động chậm, dùng nút Pause sẽ giúp máy hoạt động nhanh hơn trong quá trình lắp ráp thí nghiệm. Cho thời gian chạy tiếp tục lại: Chức năng này sẽ làm cho đồng hồ của máy tiếp tục chạy sau khi đã dừng và thí nghiệm sẽ tiếp tục thực hiện.  Click vào nút trên thanh công cụ. Sửa chữa một thiết bị hỏng do hoạt động quá định mức: 8
Khi một thiết bị hoạt động vƣợt định mức (cƣờng độ dòng điện, công suất, ...) thiết bị đó sẽ bị hỏng. Ta cần phải thay nó là điều đƣơng nhiên. Để tránh phải lắp lại mô hình thí nghiệm, chƣơng trình cho phép ta sửa nhanh thiết bị đó:  Cho dừng thời gian lại.  Khi thiết bị hỏng, xuất hiện nút bên cạnh thiết bị. Di chuyển chuột lên nút , một bảng thông tin về nguyên nhân gây hỏng thiết bị hiện ra. Điệu điện thế đang là 20V Giá trị lớn nhất đƣợc phép là 15V  Click vào nút ,thiết bị đã đƣợc sửa và sẵn sàng hoạt động nhƣ bình thƣờng  Xử lý các vấn đề gây ra sự hƣ hỏng.  Cho thời gian hoạt động lại. Nối các đối tƣợng với nhau bằng dây dẫn trong thí nghiệm điện:  Di chuyển chuột lên đối tƣợng, các cực đối tƣợng sẽ xuất hiện các núm nối dây hình vuông.  Click lên núm cần nối rồi di chuyển chuột đến cực của đối tƣợng kia và Click chuột vào núm nối dây của đối tƣợng đó. Chú ý: Khi Click vào vị trí trống thì dây sẽ đƣợc bẻ cong chỗ đó. 9
Cấp cho vật một vận tốc (Hoặc một lực)  Đƣa chuột vào vật, xuất hiện núm tròn màu bạc, dùng chuột kéo núm này, khi đó, ta đã cấp cho vật một vận tốc (hoặc lực tùy ta chọn) đƣợc biểu diễn bằng vecto mà ta thấy. Muốn biến vecto thành lực thì ta vào Properties của vật đó, chọn thẻ General, trong mục Control, chọn Force (thay vì lúc trƣớc là Velocity). 1.1.7. Các bước cơ bản để tạo một thí nghiệm Thiết lập một thí nghiệm nhƣ thế nào là còn tùy thuộc vào từng thí nghiệm. Tuy nhiên có thể thực hiện theo sơ đồ chung sau (Sau khi đã xác định kịch bản sƣ phạm của thí nghiệm):  Phác thảo sơ đồ thí nghiệm trƣớc bằng giấy.  Tạo một không gian làm việc riêng cho thí nghiệm (đối với các thí nghiệm quang, sóng, cơ).  Đƣa các thiết bị cần sử dụng từ kho vào không gian làm việc.  Xắp xếp, lắp ráp các thiết bị theo sơ đồ thích hợp.  Thiết lập các thuộc tính cần thiết cho từng đối tƣợng.  Kiểm tra lại sơ đồ, tiến hành thí nghiệm, quan sát, đo đạc. 1.1.8. Các kho dụng cụ thí nghiệm Hầu hết các thiết bị đều đƣợc kí hiệu theo quy ƣớc nhƣ trong chƣơng trình phổ thông (nguồn điện, tụ điện, lăng kính, thấu kính,…) nên rất thuận tiện cho HS và GV. Có một số thiết bị không kí hiệu theo quy ƣớc nhƣng cũng rất dễ nhận biết. 10