Đề tài “Biên soạn phần mềm – soạn thảo nhanh một số bài tập Vật lí 11 cơ bản - phần Điện học” docx

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA SƯ PHẠM W  X NGUYỄN MINH SÁCH LỚP DH5L KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH SƯ PHẠM VẬT LÍ Giảng viên hướng dẫn Th.s Giang Văn Phúc Long Xuyên, tháng 05/2008 000 Qua thời gian học tập tại trường Đại Học An Giang, em được sự dạy dỗ và chỉ bảo tận tình của các thầy cô. Hôm nay em mới có dịp gửi đến thầy cô lòng biết ơn sâu sắc của mình. Trước tiên em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại Học An Giang, Ban Chủ Nhiệm Khoa Sư Phạm đã quan tâm giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thờ i gian học tập tại trường và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Em cũng xin chân thành gửi lời cảm ơn đến quý Thầy, Cô giáo trong bộ môn Vật Lý những người đã hết lòng truyền đạt những kiến thức bổ ích cũng như những kinh nghiệm quý báu để em làm hành trang khi bước vào đời, trong đó em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Giang Văn Phúc, người đã tận tụy hướng dẫn và ch ỉ bảo em trong suốt thời gian làm khóa luận tốt nghiệp. Nhân dịp này tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các bạn lớp DH5L đã khích lệ, hỗ trợ tôi trong trong suốt thời gian qua, đó cũng là nguồn động viên lớn để tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. Qua đây em cũng xin gửi lời chúc đến thầy cô cùng gia đình của thầy cô luôn luôn mạnh khỏe, hạnh phúc. Mục Lục Trang Phần Một : Mở đầu 1 1. Lí do chọn đề tài 2 2. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu 2 2.1. Mục đích nghiên cứu 2 2.2. Nhiệm vụ nghiên cứu 2 3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu 3 3.1. Khách thể nghiên cứu 3 3.2. Đối tượng nghiên cứu 3 4. Phương pháp nghiên cứu 3 5. Phạm vi nghiên cứu 3 6. Giả thuyết khoa học 3 7. Đóng góp của đề tài 3 Phần hai : Tổng quan 4 1. Cơ sở lý thuyết 5 1.1. Phương pháp dạy học Vật lí 5 1.2. Sử dụng bài tập trong dạy học Vật lí 5 1.2.1. Vai trò của bài tập trong việc giảng dạy Vật lí ở trường phổ thông 5 1.2.2. Sự cần thiết phải soạn nhiều bài tập của giáo viên 6 2. Chọn lựa bài tập Vật lí để đưa vào phần mềm 6 A. Tóm tắt chương trình Vật lí 11 6 Chương I : Tĩnh điện học 6 Chương II : Dòng điện không đổi 11 Chương III : Dòng điện trong các môi trường 13 B. Yêu cầu của việc chọn lựa bài tập Vật lí 16 3. Giới thiệu Visual Basic 16 3.1. Sơ lược về Visual Basic 17 3.2. Các khái niệm cơ sở 17 3.3. Các Control cơ sở 17 3.4. Thuộc tính chung của các Control 19 Phần Ba : Thực hiện 21 1. Phân loại và giải một bài tập Vật lí tiêu biểu phần Điện học 22 1.1. Phân loại bài tập Vật lí 22 1.2. Phương pháp giải bài tập Vật lí 22 1.2. Một số bài tập Vật lí tiêu biểu - phần Điện học 24 Chương I : Tĩnh điện học 24 Chương II : Dòng điện không đổi 27 Chương III : Dòng điện trong các môi trường 30 2. Thiết kế giao diện 33 3. Lập trình 34 3.1. Chuẩn bị. 34 3.2. Cài đặt Visual Basic 35 3.3. Khởi động chương trình Visual Basic 35 3.4. Ngôn ngữ lập trình Visual Basic 36 3.4.1. Biến 36 3.4.2. Khai báo biến 36 3.4.3. Các kiểu dữ liệu thường dùng 36 3.4.4. Các toán tử trong Visual Basic 36 3.5. Tạo và chạy một chương trình 37 3.6. Ví dụ minh họa về phép cộng 41 4. Các thao tác sử dụng phần mềm 42 5. Các kỹ thuật sử dụng 45 6. Lập trình một số bài tập tiêu biểu 48 6.1. Vẽ và dặt tên, giá trị cho các đối tượng trên màn hình Form 48 6.2. Viết Code cho các đố i tượng 49 7. Thử nghiệm 62 Phần Bốn : Kết luận 64 1. Kết quả đạt được 65 2. Hạn chế của phần mềm 65 3. Những kiến nghị 65 Tài liệu tham khảo 66 Trang 1 Trang 2 1. Lý do chọn đề tài Thời đại ngày nay là thời đại của khoa học công nghệ, với sự phát triển như vũ bão của khoa học công nghệ đã tác động mạnh mẽ vào tất cả các lĩnh vực của đời sống như: y học, khoa học, kinh tế, văn hóa…và nhất là trong lĩnh vực giáo dục. Vì thế để có thể bắt kịp xu thế phát triển chung của thời đại thì đòi hỏi cần phải có những con người tài giỏi, năng động, sáng tạo, có kỹ năng thực hành để đáp ứng được những yêu cầu của thực tế đặt ra. Là sinh viên, ngoài việc không ngừng học tập, nâng cao trình độ tri thức khoa học thuộc lĩnh vực chuyên môn, chúng tôi nhận thấy cần phải tự trang bị cho mình những kiến thức cơ bản về cách sử dụng máy vi tính. Từng bước tiến đến việc ứng dụng và lập trình một số phần mềm đơn giản để đáp ứng yêu cầu của công việc, góp phần phục vụ đắc lực cho học tập, nghiên cứu và công tác giảng dạy. Hiện nay việc kiểm tra, đánh giá chất lượng học tập của học sinh là dựa trên phương pháp trắc nghiệm khách quan. Để thực hiện tốt được điều này đ òi hỏi người giáo viên cần phải đầu tư rất nhiều thời gian và công sức để xây dựng hệ thống các câu hỏi trắc nghiệm, nhưng trên thực tế thì không phải lúc nào cũng đạt được kết quả như mong muốn. Mặt khác, những phần mềm hỗ trợ soạn bài tập hiện nay trên thế giới và trong nước rất hiếm. Chẳng hạn phần mềm Crocodile có mục tiêu tương tự nhưng chưa hướng đến mục tiêu chính là soạn thảo bài tập. Các phần mềm trong nước như Optic chuyên cho quang học nhưng cũng như, Crocodile nó chưa nhắm đến mục đích hỗ trợ giáo viên soạn thảo bài tập một cách nhanh chóng. Trong thời gian học tập ở trường Đại học An Giang, được tiếp xúc và làm việc với phần mềm lập trình Visual Basic. Chúng tôi nhận thấy rằng nó là một phần mề m lập trình có khả năng ứng dụng cao và tiện ích. Nó có thể giải quyết tốt được vấn đề soạn thảo nhanh các bài tập trắc nghiệm. Ngôn ngữ lập trình của Visual Basic khá đơn giản dễ dàng tiếp cận và thao tác trên giao diện làm việc. Với những lý do trên, chúng tôi quyết định thực hiện nghiên cứu đề tài: “Biên soạn phần mềm – soạn thảo nhanh một số bài tập Vật lí 11 cơ bản - phần Điện học”. 2. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu 2.1. Mục đích nghiên cứu Tạo ra phần mềm “Soạn thảo nhanh một số bài tập Vật lí 11 cơ bản – phần Điện học” hỗ trợ cho giáo viên biên soạn nhanh các bài tập trắc nghiệm của bài tập Vật lí 11 cơ bản – phần Điện học. 2.2. Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu đề tài này chúng tôi sẽ giải quyết các nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu nội dung và phương pháp giải một số bài tập tiêu biểu của sách giáo khoa và sách bài tập Vật lí 11 cơ bản – phần Điện học. - Tiến hành giải và xây dựng các thuật toán hỗ trợ cho lập trình. - Tìm hiểu ngôn ngữ lập trình, giao diện đồ họa và các ứng dụng của Visual Basic. - Biên soạn từng bài tập cụ thể, sau đó kết nối thành một tổng thể chung cho tất cả các bài theo từng chương. Trang 3 - Đánh giá kết quả thu được sau khi nghiên cứu. 3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu 3.1. Khách thể nghiên cứu - Một số bài tập tiêu biểu của sách giáo khoa và sách bài tập Vật lí 11 cơ bản -phần Điện học. - Ngôn ngữ lập trình của Visual Basic. 3.2. Đối tượng nghiên cứu Phần mềm – soạn thảo nhanh một số bài tập Vật lí 11 cơ bản – phần Điện học. 4. Phương pháp nghiên cứu Trong khi thực hiện tài này, chúng tôi có sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau đây: - Phương pháp đọc sách và tài liệu tham khảo. - Phương pháp phân loại, hệ thống hóa các lý thuyết và các bài tập. - Phương pháp phân tích và tổng hợp. - Tham khảo ý kiến của một số giáo sinh sư phạm Vật lí dùng thử phần mềm. - Tham khảo ý kiến của giáo viên hướng dẫn. 5. Phạm vi nghiên cứu - Nội dung và phương pháp giải một số bài tập tiêu biểu của sách giáo khoa và sách bài tập Vật lí 11 cơ bản – phần Điện học. - Ngôn ngữ lập trình, giao diện đồ họa và các ứng dụng của Visual Basic. 6. Giả thuyết khoa học Nếu viết được phần mềm “Soạn thảo nhanh một số bài tập Vật lí 11 cơ bản – phần Điện học” thì phần mềm này sẽ hỗ trợ tốt cho người giáo viên trong việc giải các bài tập Vật lí 11 cơ bản – phần Điện học và góp phần nâng cao hiệu quả trong việc soạn thảo các đề trắc nghiệm. 7. Đóng góp của đề tài Đề tài: “Biên soạn phần mềm - soạn thảo nhanh một số bài tập Vật lí 11 cơ bản - phần Điện học” được nghiên cứu thành công thì nó góp phần: - Giúp chúng tôi có được một hệ thống kiến thức tương đối hoàn chỉnh về phần mềm Visual Basic, đồng thời tích lũy được một số kiến thức và kinh nghiệm trong việc giải các bài tập Vật lí 11 – phần Điện học. - Góp phần hỗ trợ đắc lực cho giáo viên các trường Trung học phổ thông soạn thảo nhanh một số bài tập Vật lí 11 cơ bản – phần Điện học. - Làm tư liệu tham khảo cho sinh viên các khóa sau học tập và nghiên cứu. Trang 4 Trang 5 1. Cơ sở lý thuyết 1.1) Phương pháp dạy học Vật lí Phương pháp dạy học Vật lí là một ngành khoa học giáo dục nó nghiên cứu quá trình dạy học môn Vật lí. Phương pháp dạy học Vật lí là hệ thống các hành động có mục đích của giáo viên, tổ chức hoạt động trí óc và chân tay của học sinh, đảm bảo cho học sinh chiếm lĩnh được nội dung dạy học, đạt được mục tiêu xác định. 1.2) Sử dụng bài tập trong dạy học Vật lí 1.2.1) Vai trò của bài tập trong việc giảng dạy Vật lí ở Trường phổ thông Việc giảng dạy Vật lí ở Trường phổ thông không chỉ làm cho học sinh hiểu được một cách sâu sắc, đầy đủ những kiến thức qui định trong chương trình, mà còn phải làm cho các em biết vận dụng những kiến thức đó để giải quyế t các nhiệm vụ học tập và những vấn đề của thực tiễn cuộc sống đặt ra. Muốn vậy cần phải thường xuyên rèn luyện cho học sinh thói quen, kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức vào cuộc sống hằng ngày. Kỹ năng vận dụng kiến thức trong học tập và trong thực tiễn đời sống chính là thước đo mức độ sâu sắc và v ững vàng của những kiến thức mà học sinh thu nhận được. Bài tập Vật lí với một chức năng là phương pháp dạy học, có một vị trí đặc biệt quan trọng trong việc giảng dạy Vật lí ở trường phổ thông. Trước hết bài tập Vật lí giúp học sinh ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức đã học. Để giải được bài tập Vật lí thì học sinh cần phải nhớ lại các công thức, các định luật, kiến thức đã học, có khi đòi hỏi phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức đã học trong cả chương trình, hoặc một phần, do đó học sinh sẽ hiểu rõ hơn, ghi nhớ vững chắc hơn kiến thức đã học. Khi giải bài tập Vật lí học sinh phải vận dụng những kiến thức Vật lí đã học vào những trường hợp cụ thể rất đa dạng, nhờ đó học sinh sẽ nắm được những ứng dụng quan trọng của kiến thức Vật lí trong thực tế và trong kỹ thuật. Trong nhiều trường hợp, dù giáo viên cố gắng trình bày tài liệu một cách mạch lạc, hợp logic, phát biểu định luật chính xác, làm thí nghiệm đúng các yêu cầu… thì đó mới ch ỉ là điều kiện cần chứ chưa phải là điều kiện đủ để học sinh hiểu sâu và nắm vững kiến thức. Chỉ có thông qua bài tập Vật lí ở hình thức này hay hình thức khác thì mới tạo điều kiện cho học sinh tự vận dụng kiến thức đã được học để giải quyết thành công các tình huống cụ thể khác nhau. Khi đó, kiến thức đó mới trở nên sâu sắc, hoàn thiện và biến thành vốn riêng của học sinh. Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể do bài tập Vật lí đặt ra học sinh ngoài việc phải tự mình phân tích các điều kiện bài tập, xây dựng các lập luận, tự kiểm tra kết quả thu được… thì học sinh còn phải sử dụng các thao tác tư duy như: so sánh, tổng hợp, khái quát hóa, trừu tượng hóa…để giải quyết các vấn đề, do đó tư duy học sinh có điều kiện được rèn luyện và phát huy. Vì thế, có thể nói bài tập Vật lí là một phương tiện rất tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng, khả năng độc lập trong suy nghĩ và hành động, tính kiên trì, tinh thần vượt khó của học sinh. Trang 6 Bài tập Vật lí là cơ hội để giáo viên đề cập đến những kiến thức mà trong giờ học chưa có điều kiện để đề cập, nhằm bổ sung những kiến thức còn thiếu cho học sinh, giúp cho các em thu nhận kiến thức một cách chặt chẽ, logic và có hệ thống. Ngoài ra xét về mặt hoạt động nhận thức, ta thấy bài tập Vật lí còn là một phương tiện tốt để kiểm tra việc thu nhận kiến thức, mức độ nắm vững kiến thức của học sinh, kỹ năng, kỹ xảo của học sinh. 1.2.2) Sự cần thiết phải soạn nhiều bài tập của giáo viên Hiện nay việc kiểm tra, đánh giá chất lượng học tập của học sinh là dựa trên phương pháp trắc nghiệm khách quan. Nhưng để kết quả đánh giá được chính xác, khách quan thì cần phải có một hệ thống câu hỏi trắc nghiệm trong đó chủ yếu là bài tập vận dụng. Vì vậy, để thực hiện tốt được điều này đòi hỏi người giáo viên cần phải đầu tư rất nhiều thời gian và công sức để soạn ra các bài tập, câu hỏi trắc nghiệm. Người giáo viên phổ thông khi dạy môn Vật lí là môn học có cả lý thuyết và bài tập, do đó giáo viên phải đảm nhận việc cung cấp các kiến thức mới về lý thuyết lẫn các bài tập để các em làm quen được với việc tính toán và áp dụng được các kiến thức mà mình đã học. Việc giải bài tập là khâu vận dụng các kiến thức đã được học, điều đó sẽ giúp cho học sinh nắm vững kiến thức hơn. Vì vậy, bài tập là rất quan trọng. Điều này đòi hỏi người giáo viên phải có nhiệm vụ đưa cho các em nhiều dạng bài tập khác nhau để các em giải. Song song đó, giáo viên còn phải soạn thảo đề kiểm tra các nội dung đã dạy theo định hướng môn học bằng các bài tập tương tự đã được giảng dạy. Từ hai nguyên nhân trên chúng tôi thấy được sự cần thiết phải tạo ra một phần mềm giúp người giáo viên phân loại và soạn thảo nhanh các bài tập Vật lí phổ thông. 2. Chọn lựa bài tập Vật lí để đưa vào phần mềm A. Tóm Tắt Chương Trình Vật lí 11 Phần Điện Học [1] Chương I : TĨNH ĐIỆN HỌC Bài 1 : Điện Tích. Định Luật Cu-Lông 1. Hai loại điện tích - Điện tích âm (kí hiệu dấu - ). - Điện tích dương (kí hiệu dấu + ). - Hai điện tích cùng dấu thì đẩy nhau. - Hai điệ n tích khác dấu thì hút nhau. 2. Định luật Culông Lực hút hay đẩy giữa hai điện tích điểm đặt trong chân không có phương trùng với đường thẳng nối hai điện tích điểm đó, có độ lớn tỉ lệ thuận với tích độ lớn của hai điện tích và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. qq 12 Fk 2 r = [...]... học Vật lí phổ thông, có nhiều cách để phân loại bài tập Vật lí Nếu dựa vào các phương tiện giải, có thể chia bài tập Vật lí thành bài tập định tính, bài tập tính toán, bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị Nếu dựa vào mức độ khó khăn của bài tập đối với học sinh, có thể chia bài tập Vật lí thành bài tập tập dượt và bài tập tổng hợp, bài tập sáng tạo Bài tập có nhiều loại như vậy nên tùy theo từng loại mà... phần mềm Chẳng hạn, khi phần mềm cần người dùng đưa vào giá trị số nó sẽ được đưa vào một đối tượng Textbox và phần mềm sẽ nhận giá trị này thông qua thuộc tính Text của Textbox bởi phát biểu: Textbox.Text Trang 20 Trang 21 1 Phân loại và giải một số bài tập Vật lí tiêu biểu - phần Điện học 1.1) Phân loại bài tập Vật lí [7] Theo các phương pháp dạy học Vật lí phổ thông, có nhiều cách để phân loại bài. .. điểm trên một đường sức điện trường đều Hay tổng quát là: E= U d Đơn vị của cường độ điện trường là: V/m Bài 6 : Tụ Điện 1 Tụ điện Tụ điện là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn cách nhau bằng một lớp cách điện Điện tích của hai bản bằng nhau về độ lớn nhưng trái dấu 2 Điện dung của tụ điện - Điện dung của tụ điện là một đại lượng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện ở một hiệu điện thế... điện tích tự do - Vật (chất) cách điện là vật (chất) không chứa các điện tích tự do Trang 7 3 Sự nhiễm điện - Nhiễm điện do tiếp xúc là: cho một vật chưa nhiễm điện tiếp xúc với một vật nhiễm điện thì nó sẽ bị nhiễm điện cùng dấu với vật đó - Nhiễm điện do hưởng ứng là: khi đưa một quả cầu A nhiễm điện dương lại gần đầu M của một thanh kim loại MN trung hòa về điện thì ta thấy đầu M nhiễm điện âm, còn... được phương pháp giải các bài tập điển hình Hệ thống bài tập cần bao gồm nhiều thể loại bài tập như: bài tập luyện tập, bài tập có nội dung thực tế, bài tập sáng tạo, bài tập có nhiều cách giải khác nhau… Khi chọn bài tập phải chọn những bài đơn giản, ngắn, gọn để học sinh có thể tự làm trong vòng 5 đến 10 phút Tóm lại, bài tập Vật lí phải làm thể hiện rõ nội dung chính của bài học, nhằm củng cố, bổ... sáng tỏ một số điểm sau đây: Trang 22 - Bài tập đang giải thuộc loại bài tập nào? Bài tập định tính hay bài tập định lượng, bài tập đồ thị hay bài tập thí nghiệm - Nội dung bài tập đề cập đến hiện tượng Vật lí nào? Mối liên hệ giữa các hiện tượng ra sau và diễn biến như thế nào? - Đối tượng được xét đang ở trạng thái nào, ổn định hay biến đổi? Những điều kiện ổn định hay biến đổi là gì? - Có những... tránh được nếu biết đọc kỹ đề ra - Đọc kỹ đầu bài là nhằm làm cho học sinh hiểu được đầu bài một cách cặn kẽ để có thể phân tích nội dung bài tập rõ ràng, đúng với hiện tượng, quá trình Vật lí đề cập đến trong đề ra Bước 2 : Phân tích nội dụng bài tập, làm sáng tỏ bản chất Vật lí mô tả trong bài tập Bước phân tích này có tác dụng quyết định đến chất lượng của việc giải bài tập Vật lí, vì thế trong quá trình... dịch 4 Các định luật Fa-Ra-Đây 4.1) Định luật Fa-Ra-Đây thứ nhất Khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ thuận với điện lượng chạy qua bình đó: m = k.q 4.2) Định luật Fa-Ra-Đây thứ hai - Đượng lượng điện hóa k của một nguyên tố được xác định: k = 1 A F n - Trong đó F gọi là số Fa-Ra-Đây - Kết hợp hai định luật Fa-Ra-Đây ta được công thức Fa-Ra-Đây: 1 A m = I.t F n... ở điện tích âm - Ta qui ước: nơi nào điện trường lớn thì các đường sức điện mau, nơi nào điện trường nhỏ thì các đường sức điện thưa 3.3) Điện trường đều Điện trường đều là điện trường mà vectơ cường độ điện trường tại mọi điểm đều có cùng phương, chiều và độ lớn; đường sức điện là những đường thẳng song song cách đều Bài 4 : Công Của Lực Điện 1 Công của lực điện trong điện trường đều Công của lực điện. .. nhiễm điện dương 4 Đinh luật bảo toàn điện tích Trong một hệ cô lập về điện, tổng đại số của các điện tích là không đổi Bài 3 : Điện Trường Và Cường Độ Điện Trường Đường Sức Điện 1 Định nghĩa điện trường Điện trường là một dạng vật chất bao quanh điện tích và gắn liền với điện tích Điện trường tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó 2 Cường độ điện trường 2.1) Định nghĩa Cường độ điện . được phần mềm Soạn thảo nhanh một số bài tập Vật lí 11 cơ bản – phần Điện học” thì phần mềm này sẽ hỗ trợ tốt cho người giáo viên trong việc giải các bài tập Vật lí 11 cơ bản – phần Điện học. và góp phần nâng cao hiệu quả trong việc soạn thảo các đề trắc nghiệm. 7. Đóng góp của đề tài Đề tài: “Biên soạn phần mềm - soạn thảo nhanh một số bài tập Vật lí 11 cơ bản - phần Điện học”. cứu đề tài: “Biên soạn phần mềm – soạn thảo nhanh một số bài tập Vật lí 11 cơ bản - phần Điện học”. 2. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu 2.1. Mục đích nghiên cứu Tạo ra phần mềm Soạn thảo nhanh