Phần mềm thí nghiệm ảo vật lý - Google Tài liệu

Phần mềm thí nghiệm ảo vật lý - Google Tài liệu tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập...

PhầnmềmthínghiệmảoVậtLý  CrocodilePhysics605  PHẦNI:ĐẶTVẤNĐỀ  Hiện nay công nghệ thông tin được ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của đời                 sống xã hội, công nghệ thông tin đã góp một phần không nhỏ trong công cuộc                CNHHĐH Đất nước. Trong lĩnh vực Giáo dục, các điều kiện để có thể áp dụng công                 nghệ thông tin tương đối đầy đủ; ở các Trường THPT về cơ sở vật chất thiết bị đã                   được cải thiện một cách rõ rệt, các trường 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                     giáo viên dạy Vật lý. Tuy nhiên, các bài giảng điện tử của các giáo viên thường 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 trường Powerpoint hoặc các phần mềm ứng dụng đơn               giản. Để nâng cao hiệu quả của các bài giảng đòi hỏi giáo viên phải lồng ghép giữa                  trình bày lí thuyết và thực nghiệm nhằm phát huy tác dụng của thí nghiệm trong bài                 dạy, đây là vấn đề rất cần thiết trong dạy học Vật lý. 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. Hiện nay, phần mềm thiết kế thí                  nghiệm ảo có nhiều nhưng không phải phần mềm nào cũng có thể sử dụng có hiệu                 quả. Và qua kinh nghiệm thiết lập thí nghiệm ảo trong việc giảng dạy Vật lý phổ                 thông tôi nhận thấy, phần mềm thiết lập thí nghiệm ảo tốt nhất hiện nay đó là                 CrocodilePhysics605​. Phần mềm ​Crocodile Physics 605 có dao diện bằng Tiếng Anh. Mặc dù tác giả                của phần mềm đã trình bày khá chi tiết về các thao tác cũng như trình tự để làm thí                    nghiệm nhưng do trình độ về Ngoại ngữ và Tin học của đại đa số giáo viên chúng ta                   còn hạn chế, nên việc sử dụng phần mềm này để thiết kế các thí nghiệm vật lý ảo                   trong việc giảng dạy vật lý còn gặp rất nhiều khó khăn. Vì vậy, trong đề tài này tôi                   muốn giới thiệu về tính năng của phần mềm, đồng thời hướng dẫn phương pháp               1​TrườngTHPTNghiLộcIII PhầnmềmthínghiệmảoVậtLý  CrocodilePhysics605 chung để thiết kế thí nghiệm và trình bày một số thí nghiệm ảo Vật lý bằng phần                  mềmCrocodilePhysics605​.   2​TrườngTHPTNghiLộcIII PhầnmềmthínghiệmảoVậtLý  CrocodilePhysics605 PHẦNII:NỘIDUNG I.GiớithiệuphầmmềmCrocodilePhysics605 Phần mềm ​Crocodile Physics ​là phần mềm được dùng để thiết kế các thí nghiệm               ảo của môn Vật lý, được lập trình trên ngôn ngữ lập trình C​ ++​ , thông qua ngôn ngữ                  thể hiện là Tiếng Anh. Phần mềm này từ khi ra đời cho đến nay có nhiều phiên bản                   với các mức độ khác nhau và qua mỗi phiên bản đã được bổ sung, cải tiến và hoàn                   thiện dần về nội dung. Thông qua việc sử dụng phần mềm tôi thấy: phần mềm đã                 được tạo lập dựa trên cơ sở chính xác về mặt vật lý. Nó không chỉ mang tính mô                   phỏng lại các hiện tượng Vật lý một cách máy móc bằng hình ảnh đơn thuần mà qua                  mỗi phiên bản đó thì các hiện tượng Vật lý thể hiện bản chất vật lý được bổ sung,                   chỉnh sửa, hoàn thiện tương đối đầy đủ. Phiên bản ​Crocodile Physics 605 được cập               nhật mới nhất, với các tính năng đã được đổi mới, bổ sung khá nhiều so với các phiên                   bảntrướcđó. Phần mềm thí nghiệm ảo ​Crocodile Physics 605 ​được 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 được hầu hết các thí nghiệm trong chương trình Vật lý phổ thông, cung cấp một                 số chủ đề có sẵn theo chương trình và có thể tạo ra được 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 đưa vào các hình ảnh được ghi lại sẵn từ ngoài chương trình, có                   thể sắp xếp các dụng cụ thí nghiệm trong một hoạt cảnh giống như không gian của                 mộtphòngthínghiệm. Thiết kế thí nghiệm ảo bằng phần mềm ​Crocodile Physics 605 chúng ta có thể sử                dụng chuột một cách dễ dàng để lựa chọn, di chuyển hay thay đổi các dụng cụ thí                  nghiệm. Mat khác cũng có thể di chuyển, copy một dụng cụ hoặc toàn bộ thí nghiệm                 đã xây dựng ra môi trường Word hoặc Powerpont để đưa hình ảnh, kết quả thí                nghiệmvàobàigiảngđiệntửhaygiáoánđiệntử. 3​TrườngTHPTNghiLộcIII PhầnmềmthínghiệmảoVậtLý  CrocodilePhysics605 II.CáchsửdụngphầmmềmCrocodilePhysics605 1.CàiđặtphầnmềmCrocodilePhysics605 ChạyfileCP_605.exe​từthưmụcCrocodile   Hoàn thành các bước cài đặt theo chỉ dẫn trên màn hình là bạn đã tạo được file                   chạychươngtrìnhtrênDesktoplà:CrocodilePhysics605 Bạn có thể ​Download, để cập nhật phiên bản mới nhất của phầm mềm theo địa                chỉwebsite:www.crocodileclips.com 2.ChạychươngtrìnhCrocodilePhysics605 Khi chạy chương trình bạn nháy đúp chuột vào File chạy của phần mềm trên               Desktop là ​Crocodile Physics 605 hoặc chạy trực tiếp một file thí nghiệm đã được               thiếtlập. Khi vào chương trình lần đầu tiên bạn sẽ được yêu cầu nhập tên đăng ký và mã                  sốsửdụng,khiđóbạnnhậplầnlượtcácyêutrên: Tênđăngkýlà:​WWW.SERIALNEWS.COM Mãsốsửdụng:​CP000SS605CUTKG Nhập xong bạn chọn ​Next và sau đó bạn chọn tiếp ​OK sẽ khởi động được                chươngtrìnhvớidaodiệnbandầucódạngsauđây. 4​TrườngTHPTNghiLộcIII PhầnmềmthínghiệmảoVậtLý  CrocodilePhysics605  Khi vào chương trình từ lần thứ hai trở đi, bạn không cần phải nhập lại tên                 đăngkývàmãsốsửdụngnữa.  3.CácmenuchínhcủaphầnmềmCrocodilePhysics605 a)Cácmenungang *​CácbiểutượnglàmviệcvớiFile  *​CácbiểutượnglàmviệcvớicácEdit​(lựachọnnhanh) 5​TrườngTHPTNghiLộcIII PhầnmềmthínghiệmảoVậtLý  CrocodilePhysics605   *​CácbiểutượnglàmviệcvớiView–Scenes​(cáchthểhiện)  *​Cáctuỳchọntrợgiúp    6​TrườngTHPTNghiLộcIII PhầnmềmthínghiệmảoVậtLý  CrocodilePhysics605 b)Cácthanhcôngcụchínhcủaphầnmềm        c)Contents Contents là phần rất mới bao gồm các ví         dụ đã được thiết kế sẵn theo các chủ đề như:           mô tả chuyển động, các mạch điện, … Với mỗi          modun đã có các dụng cụ thí nghiệm phù hợp          với chủ đề và bạn chỉ cần chọn bổ sung những           dụng cụ thích hợp để thực hiện thí nghiệm.         Tuy nhiên, đây mới chỉ là một số chủ đề cơ           bản, để có thể thiết kế được toàn bộ các thí           nghiệm phục vụ cho giảng dạy và học tập thì cần thiết phải xem các ví dụ này và sau                    đó bạn tự thiết kế các thí nghiệm phù hợp với bài giảng trên lớp bằng các dụng cụ                   đượclấytrongphầnPartLibrary.  d)PartsLibrary Đây là thư viện các dụng cụ thí nghiệm         vật lý ảo đã được sắp xếp thành từng phần          Điện – Quang – Cơ – Sóng – Công cụ hỗ trợ.            Với các dụng cụ thí nghiệm trong từng phần         này, bạn hoàn toàn có thể tự thiết kế được các thí nghiệm vật lý trong trường phổ                  7​TrườngTHPTNghiLộcIII PhầnmềmthínghiệmảoVậtLý  CrocodilePhysics605 thông. Tuy nhiên, để thí nghiệm trở nên chuyên nghiệp hơn thì phải kết hợp sử dụng                 cácvớicáccôngcụhỗtrợthínghiệmtrongfoderPresentation​củaphầnnày.   8​TrườngTHPTNghiLộcIII PhầnmềmthínghiệmảoVậtLý  CrocodilePhysics605 e)Côngcụhỗtrợ Công cụ hỗ trợ thiết kế thí nghiệm dùng chung đã được tuyển chọn và đưa vào                 trong thư viện các dụng cụ thí nghiệm Parts Library. Presentation bao gồm các dụng               cụ hỗ trợ như thước đo, đồ thị, tranh vẽ, các nút dừng thí nghiệm hay thực hiện lại thí                    nghiệm…giúp cho các thí nghiệm ảo được thiết lập bằng phần mềm trở nên chuyên               nghiệphơn.    9​TrườngTHPTNghiLộcIII PhầnmềmthínghiệmảoVậtLý  CrocodilePhysics605 III.TínhnăngnổitrộicủaphầnmềmCrocodilePhysics605 1.Khảnăngmởrộngkhônggianthínghiệm Tính năng mới ​Crocodile Physics 605 so với các         phiên bản trước đó là giao diện thiết kế và thực hiện            thí nghiệm có thể chuyển ra toàn bộ màn hình như           hình bên. Thêm vào đó có bổ sung phần “Getting          Start” trong folder “Contents” giúp cho người sử        dụng học một số bước cơ bản nhất để có thể thiết kế             vàsửdụngphầnmềmnày.  2.Contents Đây là một số phần và modun xây dựng sẵn phù           hợp với các chủ đề trong chương trình giảng dạy tại           trường phổ thông. Trong các chủ đề này chúng ta có           thể chạy trực tiếp hoặc thay đổi các dụng cụ thí           nghiệm, thay đổi các điều kiện, các thông số của thí           nghiệmđểcóthểthựchiệnđượccáccácthínghiệmtheotừngnộidungcủabàihọc.  3.Khônggiansóng2D Các phiên bản trước của phần mềm ​Crocodile        Physics 605 ​thì trong thí nghiệm về sóng chúng ta          chỉ có thể quan sát các dải sóng được mô tả có dạng             là các đường hình sin hay cosin, nhưng trong phiên          bản này chúng ta có thể quan sát sóng ở dạng 2D,            tức là có thể quan sát được hình ảnh sự lan truyền            của sóng theo mọi hướng và thể hiện được cả biên           độ của sóng tại mọi điểm trong môi trường. Trong          hình bên bạn có thể quan sát thấy một thí nghiệm           10​TrườngTHPTNghiLộcIII [...]... hiểu  chỉ  trong  thời  gian  ngắn.  Vì  vậy,  trong  đề  tài này,  bước  đầu  tôi  mới  chỉ  giới  thiệu  các  công  cụ  sử  dụng  chính  của  phần  mềm,  các  bước  thiết  lập thí nghiệm ảo phần chuyển  động,  sóng  và  một  số  thí  nghiệm  điển  hình.  Các  nội  dung  còn  lại  sẽ  được  thực  hiện  trong  thời  gian  sắp  tới  để  đề  tài được bổ sung, hoàn chỉnh và ứng dụng được dễ dàng  hơn ... nghiệm  ảo  trong  chương  trình  Vật  lý  phổ  thông,  tuy  nhiên  chúng  ta  cần  lựa  chọn  các  thí  nghiệm  về  các  vấn  đề  mà  trình  bày  lý  thuyết  suông không thể hiện rõ nét được.  Trong  đề  tài này  tôi  trình  bày  cách  thiết  lập  một  số  thí  nghiệm  vật  lý  trong  chương  trình  Vật  Lý  THPT  từ phần mềm ​ Crocodile Physics 605​  đó có thể thấy   Qua được về các tác dụng của việc sử dụng các thí nghiệm Vât lý ảo bằng phần mềm. ... phong cảnh bên trong một phòng thí nghiệm thực tế.   5. Đồ thị của thí nghiệm  Đồ  thị  của  kết  quả của thí nghiệm là phần nổi bật  nhất  của  phần  mềm.  Đồ  thị  đã  biểu  diễn  chính  xác  các  số  liệu thí  nghiệm  (có  thể  kiểm  chứng  lại  kết  quả  theo  tính toán lý thuyết là gống nhau).  Đồ thị có thể thuỳ chọn theo các dạng khác nhau và có thể thay đổi dễ dàng các  thang chia của các trục của thị, thay đổi được các thông số của của các trục đồ thị.  .            trong việc giảng dạy vật lý còn gặp rất nhiều khó khăn. Vì vậy, trong đề tài này tôi                   muốn giới thiệu về tính năng của phần mềm, đồng.         nhất của phần mềm. Đồ thị đã biểu diễn chính xác các            số liệu thí nghiệm (có thể kiểm chứng lại kết quả theo            tínhtoánlýthuyếtlàgốngnhau). Đồ. trình bày lý thuyết                  suôngkhôngthểhiệnrõnétđược. Trong đề tài này tôi trình bày cách thiết lập một số thí nghiệm vật lý trong              