Giáo Dục - Đào Tạo - Công nghệ thông tin - Cơ khí - Vật liệu UBND TỈNH QUẢNG NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM KHOA: LÝ – HÓA - SINH ---------- NGUYỄN THỊ THU HÒA TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG DAO ĐỘNG CƠ VẬT LÝ 12 THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM MATHEMATICA KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC UBND TỈNH QUẢNG NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM KHOA: LÝ – HÓA - SINH ---------- KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG DAO ĐỘNG CƠ VẬT LÝ 12 THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM MATHEMATICA VẬT LÝ 12 THPT Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ THU HÒA MSSV: 2113010214 CHUYÊN NGÀNH: SƯ PHẠM VẬT LÝ KHÓA: 2013 – 1017 Cán bộ hướng dẫn: TS. VÕ THỊ HOA LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong khóa luận là trung thực, chưa từng công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào. Người thực hiện Nguyễn Thị Thu Hòa LỜI CẢM ƠN Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến cô T.S Võ Thị Hoa – người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn chỉnh bài khóa luận này. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng quý thầy, cô tổ Vật lý khoa Lý – Hóa – Sinh- Trường ĐH Quảng Nam đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành tốt bài khóa luận này cũng như giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng tập thể quý thầy cô giáo, tập thể lớp 12A3 và 12A4 trường THPT Huỳnh Thúc Kháng đã nhiệt tình giúp đỡ, trao đổi và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình khảo sát thực tế và thực nghiệm sư phạm của đề tài này. Cuối cùng tôi xin gửi cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã giúp đỡ và động viên tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài. Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn! Người thực hiện Nguyễn Thị Thu Hòa DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ THPT Trung học phổ thông SGK Sách giáo khoa GV Giáo viên HS Học sinh PPDH Phương pháp dạy học CNTT Công nghệ thông tin ĐC Đối chứng TN Thực nghiệm PPDHTC Phương pháp dạy học tích cực BGH Ban giám hiệu GVBM Giáo viên bộ môn TLGK Tài liệu giáo khoa DANH MỤC CÁC HÌNH, BIỂU ĐỒ, BẢNG 1. Danh mục các hình Hình 1.1. Ví dụ về đồ thị hai chiều….. ………………………………………11 Hình 2.1. Mô phỏng dao động của con lắc đơn ................................................... 20 Hình 2.2. Đồ thị biểu diễn qui luật dao động dạng của con lắc đơn theo thời gian............................................................................................................................21 Hình 2.3. Đồ thị biến thiên của vận tốc theo thời gian ................................. 21 Hình 2.4. Đồ thị biến thiên của gia tốc theo thời gian .................................. 21 Hình 2.5. Đồ thị biểu diễn qui luật dao động dạng , biến thiên vận tốc và biến thiên gia tốc của con lắc đơn theo thời gian ........................... 22 Hình 2.6. Các thanh trượt tương ứng với các giá trị của chiều dài (Length L), li độ góc ban đầu (Initial Angle) và vận tốc ban đầu (Initial Velocity) .................. 23 Hình 2.7. Đồ thị biểu diễn qui luật dao động dạng của con lắc đơn theo thời gian khi và .................................................................. 24 Hình 2.8. Đồ thị biểu diễn qui luật dao động dạng của con lắc đơn theo thời gian khi , và …. ……………………………….24 Hình 2.9. Đồ thị của dao động tắt dần ................................................................. 25 2. Danh mục các biểu đồ Biểu đồ 3.1. Biểu đồ phân điểm của 2 nhóm ĐC và TN ..................................... 31 Biểu đồ 3.2. Biểu đồ phân loại theo điểm kiểm tra của 2 nhóm ĐC và TN .................................................................................................................... 32 Biểu đồ 3.3. Biểu đồ phân phối tần suất của hai nhóm ........................................ 33 Biểu đồ 3.4. Biểu đồ phân phối tần số lũy tích của hai nhóm ĐC và TN ................................................................................................................... 35 3. Danh mục đồ thị Đồ thị 3.1. Biểu đồ phân điểm của 2 nhóm ĐC và TN ……………………….31 Đồ thị 3.2. Biểu đồ phân loại theo điểm kiểm tra của 2 nhóm ĐC và TN …………………………………………………………………………32 Đồ thị 3.3. Biểu đồ phân phối tần suất của hai nhóm…………………….. 34 Đồ thị 3.4. Biểu đồ phân phối tần số lũy tích của hai nhóm ĐC và TN .............. 35 4. Danh mục các bảng Bảng 1.2. Cơ sở vật chất trường THPT Huỳnh Thúc Kháng............................... 14 Bảng 3.1. Bảng phân bố tần số điểm số (X i ) bài kiểm tra của hai nhóm ĐC và TN........................................................................................................................ 30 Bảng 3.2. Bảng phân loại theo điểm kiểm tra học sinh nhóm ĐC và TN .................................................................................................................... 32 Bảng 3.3: Bảng phân phối tần suất của 2 nhóm ĐC và TN ................................. 33 Bảng 3.4. Bảng phân phối tần suất lũy tích của 2 nhóm ĐC và TN .................... 35 Bảng 3.5. Bảng tổng hợp các thông số hai nhóm ĐC và TN ............................... 36 MỤC LỤC MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1 1. Lý do chọn đề tài ......................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài .................................................................... 2 3. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài .................................................................. 2 4. Giả thiết khoa học ........................................................................................ 2 5. Đối tượng nghiên cứu .................................................................................. 2 6. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 2 6.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết .......................................................... 3 6.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm ..................................................... 3 6.3. Phương pháp xử lí thông tin ..................................................................... 3 7. Đóng góp của đề tài ..................................................................................... 3 8. Cấu trúc của khóa luận ................................................................................ 3 NỘI DUNG ............................................................................................................ 4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM MATHEMATICA ...................... 4 1.1. Giới thiệu phần mềm toán học Mathematica............................................ 4 1.1.1. Những nét chính trong phần mềm Mathematica ................................... 4 1.1.2. Cài đặt phần mềm .................................................................................. 5 1.1.3. Chạy chương trình phần mềm Mathematica ......................................... 5 1.1.4. Khởi động Mathematica và màn hình giao diện ................................... 5 1.1.4.1. Khởi động chương trình ..................................................................... 5 1.1.4.2. Màn hình giao diện ............................................................................. 7 1.1.5. Môi trường của Mathematica ............................................................... 7 1.1.6. Thuật toán trong Mathematica ............................................................. 9 1.1.7. Giải phương trình và vẽ đồ thị với mathematica ................................. 11 1.1.8. Nghiên cứu sâu hơn bản chất, ý nghĩa vật lý của bài toán với sự hỗ trợ của phần mềm mathematica ................................................................................. 12 1.1.9. Mô phỏng hiện tượng vật lý bằng phần mềm Mathematica ............... 12 1.2. Thực trạng của việc sử dụng phần CNTT trong dạy học vật lý ở trường THPT ............................................................................................................. 12 1.2.1. Thực trạng ........................................................................................... 12 1.2.2. Nguyên nhân........................................................................................ 12 1.2.3. Giải pháp ............................................................................................. 13 1..2.4. Khái quát về điều tra thực tế .............................................................. 13 1.2.4.1. Mục đích và nội dung điều tra .......................................................... 13 1.2.4.2. Đối tượng và phương pháp điều tra.................................................. 13 1.2.4.3. Kết quả điều tra khảo sát .................................................................. 14 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1..................................................................................... 16 CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MATHEMATICA VÀO TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” VẬT LÝ 12 THPT .............................................................................................................................. 16 2.1. Phân tích nội dung kiến thức chương “Dao động cơ” lớp 12 THPT ..... 16 2.1.1. Vị trí chương “Dao động cơ” trong chương trình Vật Lý 12 THPT .. 16 2.1.1.1 Những kiến thức liên quan học sinh đã được học ............................. 16 2.1.1.2. Kiến thức của chương “Dao động cơ ” được áp dụng cho các phần kiến thức ........................................................................................................ 16 2.1.2. Sơ đồ cấu trúc nội dung chương.......................................................... 17 2.1.3. Nội dung về kiến thức, kỹ năng học sinh cần có sau khi học chương 17 2.1.3.1. Mục tiêu về nội dung kiến thức ........................................................ 17 2.1.3.2. Các kỹ năng cơ bản học sinh cần đạt được ...................................... 18 2.2. Ứng dụng phần mềm mathemetica vào tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong chương “Dao động cơ” vật lý 12 ........................................... 19 2.2.1. Con lắc đơn mô hình ........................................................................... 19 2.2.1.1. Cú pháp............................................................................................. 19 2.2.1.2. Con lắc đơn mô hình ........................................................................ 20 2.2.2. Đồ thị biểu diễn dao động của con lắc đơn ......................................... 20 2.2.2.1. Cú pháp............................................................................................. 20 2.2.2.2. Đồ thị biễu diễn dao động của con lắc đơn theo thời gian ............... 21 2.2.2.3. Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của vận tốc và gia tốc theo thời gian21 2.2.2.4. Đồ thị biễu diễn qui luật dao động điều hòa, biến thiên của vận tốc và gia tốc theo thời gian ................................................................................ 22 2.2.3. Bài toán dao động của con lắc đơn...................................................... 22 2.2.3.1. Cú pháp............................................................................................. 22 2.2.3.2. Hình ảnh mô phỏng .......................................................................... 23 2.2.4. Đồ thị tắt dần ....................................................................................... 24 2.2.4.1. Cú pháp............................................................................................. 24 2.2.4.2. Đồ thị tắt dần .................................................................................... 25 2.3. Thiết kế tiến trình dạy học trong chương “ Dao động cơ” có sự hỗ trợ của phần mềm Mathematica. ......................................................................... 25 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2..................................................................................... 26 CHƯƠNG 3:THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ......................................................... 27 3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm ....................................................... 27 3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ...................................................... 27 3.3. Đối tượng thực nghiệm sư phạm ............................................................ 27 3.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ....................................................... 27 3.4.1. Chọn mẫu thực nghiệm ....................................................................... 27 3.4.2. Phương pháp tiến hành ........................................................................ 28 3.5. Kết quả thực nghiệm.............................................................................. 29 3.5.1. Đánh giá định tính ............................................................................... 29 3.5.2. Kết quả định lượng .............................................................................. 29 3.5.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm .............................................. 36 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3..................................................................................... 37 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................................. 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO NHẬN XÉT CỦA GVHD 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Thế kỷ XX với nhiều thành tựu rực rỡ, vật lý học đã có một bước phát triển mạnh mẽ. Mở đầu là sự ra đời của thuyết tương đối của Einstein, thuyết lượng tử của Planck, lý thuyết trường lượng tử... Để nghiên cứu, khảo sát các quá trình vật lý, xử lý các bài toán vật lý đòi hỏi phải tính toán các phép toán rất phức tạp, tốn nhiều thời gian và công sức.Vì vậy, việc đưa máy tính vào để nghiên cứu các quá trình tính toán trong vật lý, sử dụng các công cụ tính toán sẽ giúp cho việc xử lý các bài toán vật lý được nhanh chóng và thuận tiện. Để làm điều này thì phần mềm mathematica từ lâu đã được chứng nhận là hệ thống phần mềm toán học mạnh mẽ nhất thế giới.Mathematica lần đầu tiên được hãng Wolfram Research phát hành vào năm 1988, là một hệ thống nhằm thực hiện các tính toán toán học trên máy tính điện tử. Nó là một tổ hợp các tính toán bằng ký hiệu, tính toán bằng số, vẽ đồ thị và là ngôn ngữ lập trình tinh vi. Lần đầu tiên khi version 1 của Mathematica được phát hành, mục đích chính của phần mềm này là đưa vào sử dụng cho các ngành khoa học vật lý, công nghệ và toán học, nhưng cùng với thời gian Mathematica trở thành phần mềm quan trọng trong nhiều lĩnh vực khoa học khác. Với sự phát triển nhanh phiên bản Mathematica 9.0 đã bổ sung cho người sử dụng những thao tác đơn giản, không phải lập trình nặng nề như trước. Trong đó Mathematica cho phép vẽ tất cả các dạng đồ thị có thể có của một hàm số với cấu trúc lệnh đơn giản nhất như đồ thị hai chiều, đồ thị ba chiều, đồ thị đường viền, đồ thị thống kê... Đối với giáo viên phổ thông trung học, sử dụng phần mềm Mathematica để vẽ đồ thị sẽ là một hỗ trợ đắc lực cho giáo viên trong việc soạn giáo án lên lớp, bài giảng điện tử, ra đề thi trắc nghiệm... Để hỗ trợ tốt cho quá trình nhận thức của học sinh trung học phổ thông nên tìm hiểu vẽ đồ thị và tính toán bằngMathematica là điều rất cần thiết. Vì lý do trên tôi chọn đề tài "Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học chương “Dao Động Cơ” vật lý 12 THPT với sự hỗ trợ của phần mềm Mathematica” làm đề tài khoá luận tốt nghiệp. 2 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Nội dung chương “ dao động cơ” vật lý 12 THPT. Vẽ được mô hình và đồ thị trong chương “ dao động cơ” vật lý 12 THPT. Soạn thảo giáo án để tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh có sử dụng phần mềm Mathematica thuộc chương “ Dao động cơ” vật lý 12. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài Để đạt được mục tiêu đề ta, chúng tôi xác định đề tài có những nhiệm vụ: - Nghiên cứu phương pháp dạy học tích cực. Nghiên cứu phần mềm toán học Mathematica. - Nghiên cứu nội dung các kiến thức chương “dao động cơ” và các tài liệuliên quan nhằm xác định được mức độ nội dung các kiến thức cơ bản và các kĩ năng học sinh cần nắm vững. - Vẽ các đồ thị và mô hình mô phỏng trên phần mềm mathematica. - Tiến hành thực nghiệm sư phạm theo tiến trình dạy học đã soạn thảo để đánh giá hiệu quả của nó với việc đưa phần mềm toán học Mathematica vào giảng dạy. 4. Giả thiết khoa học Nếu GV tổ chức hoạt động nhận thức cho HS chương “dao động cơ” vật lý lớp 12 có sự hỗ trợ của phần mềm Mathematica thì sẽ góp phần nâng cao được hiệu quả giờ học vật lý ở trường phổ thông. 5. Đối tượng nghiên cứu - Phần mềm toán học Mathematica - Học sinh lớp 12A3, 12A4 trường THPT Huỳnh Thúc Kháng (Tiên Phước). 6. Phương pháp nghiên cứu 6.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu các tài liệu về tâm lí học, về lí luận dạy học nói chung và tài liệu về lí luận dạy học vật lí nói riêng có liên quan đến đề tài. - Nghiên cứu các nội dung kiến thức cơ bản chương “dao động cơ” theo chương trình SGK vật lí lớp 12 THPT, nhằm định hướng cho việc thực hiệnmục đích nghiên cứu. 3 - Nghiên cứu tài liệu về phần mềm toán học Mathematica. 6.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm - Tìm hiểu việc sử dụng máy tính phục vụ giảng dạy các môn học ở các trường trung học phổ thông. - Tìm hiểu việc dạy và học tin học hiện nay ở các trường THPT. -Thực nghiệm sư phạm ở trường THPT Huỳnh Thúc Kháng ( Tiên Phước), để đánh giá tính khả thi, hiệu quả của việc sử dụng phần mềm Mathematica so với việc không sử dụng phần mềm để từ đó bổ sung hoàn thiện hơn trong việcgiảng dạy bằng phần mềm toán học Mathematica. 6.3. Phương pháp xử lí thông tin - Sử dụng thống kê toán học để xử lí số liệu điểu tra thực tế và thực nghiệm sư phạm. 7. Đóng góp của đề tài - Đề tài góp phần hoàn thiện lí luận và phương pháp dạy học Vật lý bậc THPT. - Giúp giáo viên vận dụng để sử dụng phần mềm toán học Mathematica vàodạy học chương “Dao động cơ” - lớp 12 THPT thành công. 8. Cấu trúc của khóa luận Ngoài phần mở đầu, kết luận, danh mục tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dung của khóa luận được trình bày trong 3 chương: Chương 1: Tổng quan về phần mềm Mathematica Chương 2: Ứng dụng phần mềm mathemetica vào tổ chức hoạt động nhận thức trong chương “Dao động cơ” vật lý 12 Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 4 NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM MATHEMATICA 1.1. Giới thiệu phần mềm toán học Mathematica Phần mềm Mathematica là một phần mềm tổ hợp các thao tác tính toán bằng ký hiệu, tính số, xử lý đồ hoạ và lập trình.Trong lĩnh vực giáo dục, việc sử dụng phần mềm trong nghiên cứu, học tập vật lý, đã đem lại những thành tựu vô cùng quan trọng.Mathematica có thể mô phỏng các hiện tượng khoa học và quá trình xảy ra của hiện tượng đó đi kèm với sự thay đổi các thông số một cách tuỳ ý, giúp người học hiểu sâu hơn các hiện tượng khoa học. 1.1.1. Những nét chính trong phần mềm Mathematica Mathematica là hệ thống các thao tác tính toán Mathematica cho phép thực hiện các thao tác tính toán bằng ký hiệu, bằng số và xử lý đồ hoạ. Mathematica còn cung cấp cho người dùng danh sách các hàm ứng dụng để giải các bài toán giải tích phức tạp như các bài toán tính đạo hàm, tích phân, phương trình vi phân,… một cách nhanh chóng. [4] Mathematica được sử dụng như một ngôn ngữ lập trình Giống như các ngôn ngữ khác như ngôn ngữ C hay Fortran, Mathematica được biết đến như một ngôn ngữ lập trình. Với các hàm cần sử dụng không được dựng sẵn, Mathematica cho phép xây dựng một hàm mới với ngôn ngữ bậc cao và có tính trực quan một cách nhanh chóng và đơn giản. Mathematica cung cấp ngôn ngữ lập trình bậc cao đồng nhất và linh hoạt cho phép người sử dụng tập trung vào các vấn đề chính và lược bỏ thời gian dành cho các đoạn mã chương trình dài dòng. Mathematica cung cấp một hệ thống thư viện hoàn hảo Việc khai thác hệ thống thư viện của Mathematica được tiến hành đơn giản bằng cách truy cập vào mục Help. Trong đó chứa một lượng kiến thức toán học khổng lồ với các dẫn giải chi tiết giúp người dùng có thể tự học và làm việc trên Mathematica. Người dùng có thể khai thác đối tượng cần tìm hiểu theo tên hoặc theo chuyên mục. Vai trò của phần mềm Mathematica trong dạy học vật lý 5 Trong giảng dạy vật lý, với sự hỗ trợ của Mathematica, GV vật lý có thể tạo ra mô hình riêng và các điều khiển trực quan theo đúng ý đồ của mình. GV trong quá trình giảng dạy dễ dàng thay đổi các giá trị bằng các lệnh và thao tác đơn giản. Khi thiết kế hoặc sửa đổi nội dung môn học trên lớp, Mathematica cho phép giáo viên tổ chức vàthử nghiệm ngay những ý tưởng, từ đó phát triển thành các bài học thực tế. Mathematica hỗ trợ người dạy và người học không chỉ trong suốt khoá học mà cả quá trình phát triển nghề nghiệp của họ sau này. 1.1.2. Cài đặt phần mềm Chạy file Mathematica.exe từ thư mục Mathematica Hoàn thành các bước cài đặt theo chỉ dẫn trên màn hình là bạn đã tạo được file chạy chương trình trên Destop là: Mathematica 1.1.3. Chạy chương trình phần mềm Mathematica Khi chạy chương trình bạn nháy đúp chuột vào file chạy của phần mềm trên Destop là Mathematica. 1.1.4. Khởi động Mathematica và màn hình giao diện Mathematica 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 trước nhưng cũng không đáng kể và không có gì là thay đổi lớn. 1.1.4.1. Khởi động chương trình Khi đã cài đặt chương trình ta có thể vào chương trình bằng nhiều cách Khởi động từ star menu: 6 Khởi động từ Destop: Open 7 1.1.4.2. Màn hình giao diện 1.1.5. Môi trường của Mathematica Mathematica thường gồm 2 bộ phận chính: Nhân (kernel) dùngđể thực hiện các tính toán và bộ phận giao diện với người sử dụng (front end) đưa các số liệu vào cũng như kết quả ra màn hình. Nhân hoạt động như nhau trên mọi máy tính còn cách ra vào số liệu có thể khác nhau trên các máy tính khác nhau. Dòng có ký hiệu: 8 In[n]: số thứ tự các lệnh do người sử dụng gõ vào. Out[n]: kết quả các phép tính do Mathematica đưa ra. Nhiều phần giao diện của Mathematica làm việc theo chế độ “Vở ghi”(Notebooks). Trong các notebooks có thể đồng thời chứa các văn bản, đồ thị hoặc các định nghĩa toán học. Có một thư viện lớn trong Mathematica đề cập đến các vấn đề khác nhau và ta có thể sử dụng các định nghĩa đó để thực hiện các tính toán. Để thuận tiện cho việc giao diện, Mathematica còn cung cấp cho người sử dụng các bảng lệnh (Pallettes) và các nút lệnh (Buttons) Ngoài chế độ lập trình, Mathematica còn là phần mềm đối thoại giữa người và máy. Do vậy, đầu tiên là học các lệnh của Mathematica. Các lệnh của Mathematica là một động từ bằng tiếng Anh phản ánh ý nghĩa toán học thường dùng cũng như các thao tác thường gặp. Sau khi gõ lệnh của Mathematica theo đúng cú pháp của nó ấn đồng thời tổ hợp phím Shift + Enter hoặc ấn phím Enter bên phải bàn phím, Mathematica sẽ thực hiện lệnh và cho ngay kết quả lên màn hình. Nếu sau mỗi câu lệnh gõ Mathematica sẽ thực hiện lệnh mà không đưa kết quả ra màn hình. Muốn biết thông tin về một lệnh nào đó cần sử dụng. Ta dùng một số câu lệnh sau: ?Name Đưa ra thông tin về Name ??Name Đưa thêm các thông tin cần thiết về Name ?Aaaa* Đưa các thông tin về các đối tượng bắt đầu bằng Aaaa ?++ Cho thông tin về các dạng lối vào đặc biệt « n a m e Đọc file có tên name ! !name Hiện nội dung file name Save[“name”,X|,X2,."] Ghi các biến X i, X2i... vào file name x » n a m e Ghi các giá trị X vào file name (các số liệu cũ bị xóa đi) ! command Thực hiện một lệnh ngoài [4] Để hủy bỏ một chương trình hay một lệnh đang trong giai đoạn làm việc ta ấn đồng thời tổ hợp phím Alt + , xuất hiện hộp thoại giúp hủy bỏ việc chạy chương trình. Kết thúc buổi làm việc,ta có thể thoát ra khỏi Mathematica bằng lệnh 9 Quit[], hoặc ấn tổ hợp phím Alt + X, Alt + F4, Ctrl + F4 hoặc chọn Exit từ menu File. Mỗi lần thoát, xuất hiện hộp thoại sau: Save changes to ‘Untitled- l ’befor quitting? Save Don’t Save Cancel Chọn: Save: ghi lại; Don’t Save: không ghi lại; Cancel: tiếp tục làm việc. Các file của chương trình Mathematica có phần mở rộng là nb. [4] 1.1.6. Thuật toán trong Mathematica - Sử dụng kết quả trước: Các dấu % biểu thị kết quả của phép tính cuốicùng vừa thực hiện. % Kết quả cuối cùng %n Kết quả thứ n - Sử dụng biến: X = Value Gán giá trị cho biến X X = y = Value G án g iá trị cho các biến X, y X = Xóa đi tất cả những gì đã gán cho biến X Để đồng thời xóa đi nội dung của một số biến hoặc các định nghĩa đã có từ trước, ta sử dụng lệnh Clear[var] để đảm bảo các định nghĩa trước của cáchàm không ảnh hưởng đến kết quả tính toán. - Tạm dừng tính toán: Để dừng tính toán ta ấn tổ hợp phím ALT+“,” hoặc vào KemelUnterupEvaluation. Muốn hủy bỏ lệnh ấn tổ hợp phím ALT+“.” hoặc vào KemelYAbort Evaluation. Mathematica có khả năng phát hiện và chỉ dẫn cho người sử dụng biết lỗi, khi đó trên màn hình sẽ xuất hiện dòng thông báo về lỗi. Dùng các hàm Off[Function::tag] Ngắt lời chú thích On[Function::tag] Gọi lại lời chú thích - Các hàm cơ bản: 10 Mathematica chứa nhiều hàm toán học cơ bản kể cả những hàm đặc biệt được dùng trong các phương trình Vật lý, Toán học. Trong phần này ta khảo sát các hàm toán học thông dụng: Sqrt[x] căn bậc hai Exp[x] hàm e mũ Log[x], Log[b,x] lnx và logbX Sin[x], Cos[x], Tan[x] hàm lượng giác với X đo bằng radian ArcSinỊx], ArcCos[x], ArcTan[x] các hàm lượng giác ngược n! giai thừa của n Abs[x] trị tuyệt đổi của X Round [x] làm tròn X Mod[n,m] cho phần dư của phép chia n cho m Random[] cho số ngẫu nhiên giữa 0 và 1 Random[type,range] cho số ngẫu nhiên loại type nằm trong range Max[x,y,...], M in[x,y,...] cho cực đại và cực tiểu FactorInteger[n] cho số nguyên mà số n chia hết X+I y số phức Re[z] phẩn thực của z Im[z] phần ảo của z Conjugate[z] liên hợp phức của z Abs[z] môđun của z Arg[z] argument của số phức z Chú ý: chữ cái đầu tiên của tên các hàm chuẩn phải được viết hoa. Các đối số của hàm phải được đặt trong dấu [ ]. Ví dụ: In[l]:= 150