TIEU LUAN sử dụng may vi tính trong dạy học vật lí

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - TIỂU LUẬN SỬ DỤNG MÁY VI TÍNH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Đề tài “Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý” Giảng viên hướng dẫn: Học viên thực hiện: PGS TS LÊ CÔNG TRIÊM Trần Thị Bích Ngọc Trương Thị Minh Nguyệt Châu Thị Bích Ngọc Lớp : LL&PPDH Vật lí khóa 24 Huế, tháng năm 2016 Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý MỤC LỤC MỞ ĐẦU .2 NỘI DUNG Chương 1: Cơ sở lí luận việc sử dụng phần mềm Working Model để mô thí nghiệm dạy học Vật lý 1.1 Thí nghiệm mô 1.1.1 Khái niệm thí nghiệm mô 1.1.2 Ưu nhược điểm thí nghiệm mô .3 1.1.3 Vai trò thí nghiệm mô dạy học Vật lý .3 1.2 Phần mềm ứng dụng 1.2.1 Khái niệm phần mềm ứng dụng 1.2.2 Đặc điểm phần mềm .5 Chương 2: Khai thác sử dụng phần mềm Working Model để mô thí nghiệm vật lý 2.1 Giới thiệu phần mềm Working Model .6 2.2 Hướng dẫn cài đặt phần mềm Working Model 2.3 Khởi động giới thiệu giao diện Working Model 2.3.1 Khởi động 2.3.2 Giới thiệu giao diện Working Model 2.4 Giới thiệu chức thiết kế 2.4.1 Thanh thực đơn .9 2.4.2 Thư viện linh kiện 13 2.5 Cách thức làm việc Working Model 14 2.5.1 Thao tác với đối tượng Working Model 14 2.5.2 Phạm vi hỗ trợ Working Model dạy học vật lí 14 2.6 Cách sử dụng Working Model để thực mô 14 2.6.1 Cách tạo thiết kế 14 2.6.2 Sử dụng Working Model để tạo số mô 15 Chương 3: Sản phẩm .22 KẾT LUẬN 26 Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý TÀI LIỆU THAM KHẢO .27 MỞ ĐẦU Hiện nay, công nghệ thông tin trở thành phương tiện hữa ích trình dạy học Trong nhà trường nhiều môn sử dụng, khai thác có hiệu giảng điện tử phần mềm hỗ trợ Riêng môn Vật lí việc sử dụng giảng điện tử ra, cần có hỗ trợ phần mềm dạy học chuyên dụng cho Vật lí Gần đây, có nhiều phần mềm mô hỗ trợ thí nghiệm Vật lí Pakma, Flash, Working Model… Bộ môn Vật lý khoa học thực nghiệm Do vậy, dạy học Vật lý không đơn cung cấp cho học sinh kiến thức khoa học mà trang bị cho học sinh kỹ năng, kỹ xảo thực hành cần thiết để tăng cường hứng thú, khả sáng tạo, tạo dựng niềm tin khoa học cho học sinh học tập môn Vật lý Tuy nhiên, dạy học Vật lý chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố: khả thực hành lực giáo viên, sở vật chất thiết bị, thời gian chuẩn bị thời gian thí nghiệm Từ khó khăn đó, để nâng cao chất lượng dạy học phát triển lực nhận thức học sinh dạy học Vật lý vấn đề trăn trở nhiều giáo viên giảng dạy Vật lý Để khắc phục khó khăn đó, giáo viên tạo mô thí nghiệm mức độ cập nhật số liệu từ bàn phím qua thiết bị kết nối với máy vi tính, máy đo vạn với độ xác cao, tốc độ xử lý nhanh thiết bị hiển thị kết theo nhiều cách khác (đồ thị, biểu đồ, văn ) với khả đồ họa cao Với mong muốn ứng dụng ngày nhiều thành tựu khoa học - kỹ thuật giảng dạy Vật lý nhằm nâng cao hiệu dạy học, chọn nghiên cứu đề tài: “Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý” Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý NỘI DUNG CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG PHẦN MỀM WORKING MODEL TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 1.1 Thí nghiệm mô 1.1.1 Khái niệm thí nghiệm mô Thí nghiệm mô thí nghiệm dùng để mô tượng, thí nghiệm vật lý mô hình, hay phần mềm thực thông qua máy tính thực hành trực tiếp dụng cụ thí nghiệm mà thông qua mô mô hình hay phần mềm soạn máy tính Thí nghiệm mô dùng để thay thí nghiệm thật khó thực tự nhiên hay phòng thí nghiệm Bên cạnh đó, thí nghiệm ảo giúp giảm thiểu việc dạy chay, học chay, giúp nâng cao hứng thú người học 1.1.2 Ưu nhược điểm thí nghiệm mô 1.1.2.1 Ưu điểm thí nghiệm mô so với thí nghiệm thật - Giáo viên học sinh không cần chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm mà thực máy tính - Có thể mô lại thí nghiệm nhà khoa học lịch sử, thí nghiệm khó tiến hành thực tế, phòng thí nghiệm (hiện tượng phóng điện không khí hay nói đơn giản sét), gây nguy hiểm (thí nghiệm phóng điện chân không), thí nghiệm thực tế nhỏ nên học sinh không quan sát (cấu tạo nguyên tử) - Thí nghiệm mô giúp học sinh nắm khái niệm cách linh hoạt, dễ liện hệ thực tế thay đổi thông số cho phù hợp - Trong trình giảng dạy với hỗ trợ phần mềm mô làm cho giảng sinh động hiệu 1.1.2.2 Hạn chế thí nghiệm mô - Thí nghiệm mô dùng để khảo sát tượng hầu hết yếu tố tác động gây nên sai số bị loại bỏ - Thí nghiệm mô mô hình xây dựng theo ý chủ quan người thực nên niềm tin học sinh vào thí nghiệm hạn chế 1.1.3 Vai trò thí nghiệm mô dạy học Vật lí Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý 1.1.3.1 Thí nghiệm mô góp phần hình thành giới quan Thế giới quan hệ thống tổng quát quan điểm người giới (toàn vật tượng thuộc tự nhiên xã hội), vị trí người giới quy tắc xử người đề thực tiễn xã hội Thí nghiệm mô phỏng, vai trò phận quan trọng dạy học vật lý bước cung cấp hệ thống hóa tri thức cho người học, qua củng cố niềm tin khoa học hoàn thiện giới quan khoa học người, tạo nên tư đắn tích cực Thông qua thí nghiệm mô phỏng, lí thuyết vật lý tái cách sinh động đầy thuyết phục, tạo niềm tin khoa học vững chắc, tránh giáo điều dạy học vật lý 1.1.3.2 Thí nghiệm mô giúp đơn giản hóa tượng vật lí Các vật, tượng, trình vật lý tự nhiên diễn vô phức tạp, đa dạng có mối liên hệ với Do nghiên cứu riêng lẻ tượng hay tách riêng tượng để quan sát, nghiên cứu Sử dụng thí nghiệm mô làm đơn giản hóa tượng, điều kiện thí nghiệm mô lí tưởng hóa Khi tiến hành thí nghiệm mô phỏng, tiến trình xảy thí nghiệm kiểm soát, đạt kết tối ưu Sử dụng thí nghiệm mô để giúp học sinh trực quan hóa tượng phức tạp, quan sát trực tiếp nghiên cứu 1.1.3.3 Thí nghiệm mô góp phần tích cực hóa tư người học Trong hoạt động dạy học, học sinh không tiếp thu kiến thức, mà rèn luyện kĩ thực hành, tư duy, giải vấn đề Khi tiến hành quan sát thí nghiệm mô phỏng, học sinh tập trung ý vào yếu tố cần quan sát, bỏ qua yếu tố tác động Vì thế, định hướng giáo viên, việc quan sát học sinh quan sát có chủ định 1.2 Phần mềm ứng dụng 1.2.1 Khái niệm phần mềm ứng dụng Phần mềm ứng dụng: phần mềm viết nhằm giải toán cụ thể, công việc thường nhật hành ngày, hoạt động có tính chất nghiệp vụ người dùng Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý 1.2.2 Đặc điểm phần mềm Phần mềm xây dựng để phản ánh đặc tính vật, việc, để nghiên cứu mối liên hệ phổ biến, khách quan đặc tính khác vật, việc mối quan hệ qua lại có tính quy luật - Tính thực tiễn: phần mềm xây dưng sở thực nghiệm có giá trị thể tác dụng tốt lên lĩnh vực thực tiễn - Tính trừu tượng: phần mềm có tính khái quát hóa cao, thâm nhập vào chất bên vật, việc - Tính hệ thống: phần mềm hệ thống quan điểm tư tưởng, quy tắc quan hệ chặt chẽ với phát triển ngày sâu sắc, bao gồm nhiều công việc thường xuyên xảy sống, xã hội - Tính khái quát: phần mềm hệ thống chức đủ đề giải lớp công việc định lĩnh vực sống Những chức bổ sung cho tạo thành hệ thống quán phản ánh chu trình nhận thức chân lí khoa học Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý CHƯƠNG 2: KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM WORKING MODEL TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 2.1 Giới thiệu phần mềm Working Model Phần mềm mô (simulation software) sử dụng ngày nhiều dạy học phổ thông hỗ trợ cho phương pháp dạy học truyền thống kết hợp với công nghệ thông tin Working Model phần mềm thoã mãn đầy đủ tính cần thiết phần mềm mô Working Model không mô hệ không gian hai chiều mà không gian ba chiều Các thông số liệu phần mềm phân tích trình sử dụng, cho phép ta thấy tính ưu việt trình sử dụng 2.2 Hướng dẫn cài đặt phần mềm Working Model - Bước 1: Download phần mềm Working Model + Download phiên http://thuvienvatly.com/home/index.php? + Sau download hai file: Serial file chương trình - Bước 2: Cài đặt + Nhấp đôi chuột vào để chạy file chương trình, hình hiển thị Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý + Tiếp theo hình hiển thị → chọn Next để tiếp tục cài đặt + Xuất hộp thoại Registration Điền họ tên vào phần Viết tên đơn vị công tác vào phần Cuối nhập dãy kí tự file vào phần , nhấp Next + Hộp thoại Registration Confirmation yêu cầu người sử dụng khẳng định thông tin khai báo trước nhấp + Cửa sổ Choose Folder cho phép ta thay đổi địa cài đặt, địa mặc định C:\Program File\Working Model Nếu không cần thay đổi chọn Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý + Lúc chương trình bắt đầu cài đặt vào máy tính bạn khai báo + Quá trình cài đặt kết thúc thông báo hộp thoại Setup Complete, bấm để kết thúc cài đặt Sau hoàn tất việc cài đặt, hình Destop xuất biểu tượng 2.3 Khởi động giới thiệu giao diện Working Model 2.3.1 Khởi động - Cách 1: Nhấp đúp vào biểu tượng hình Desktop - Cách 2: Từ Start menu: Chọn Programs\Working Model\ Working Model 2.3.2 Giới thiệu giao diện Working Model - Sau khởi động Working Model giao diện làm việc hình bên 2.4 Giới thiệu chức thiết kế Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý 2.4.1 Thanh thực đơn 2.4.1.1 File: phần chứa chức sau - New: mở cửa sổ thiết kế Một cửa sổ gồm nhiều trang thiết kế Nếu chuyển sang cửa sổ thiết kế khác chương trình thông báo lưu liệu thiết kế trước chuyển sang cửa sổ thiết kế khác - Open: mở tập tin có máy bạn Khi click vào “Open” xuất cử sổ Open, ta chọn file cần mở click vào “Open” Khi cần chuyển đổi qua lại ổ đĩa - Save: lưu tập tin vừa soạn thảo Khi nhấp vào “Save”, xuất hộp thoại hình bên Chọn địa lưu tập tin , nhập tên tập tin cần lưu vào , nhấn “Save” - Save as: mở tập tin có sẵn ta muốn lưu với tên khác click vào “Save as”, thao tác tương tự - Print: in trang thiết kế - Close : đóng trang thiết kế - Exit: thoát khỏi chương trình 2.4.1.2 Edit: phần chứa chức sau - Undo Square: phục hồi thao tác trước - Cut: cắt phần tử đưa vào clipboard 10 Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý - Circle : vẽ hình tròn - Rectangle : vẽ hình chữ nhật - Curved Polygon 2.4.2.2 Cnstr - Polygon : vẽ đa giác - Square : vẽ hình vuông : vẽ mặt cong kín - Anchor : Cố định vật a Rotational Spring: quay lò xo quanh trục a b b Sring : vẽ lò xo c d c Làm quay phận giảm rung, giảm xóc e f d Bộ giảm xóc ,bộ giảm rung g h e Gear: bánh i j f Damper Spring:bộ giảm xóc ,giảm rung lò xo k l g Torque: mômen quay m n h Force: lực i Motor: động j Actuator: cấu truyền động k Rope: dây nối l Separator: dây ngăn cách m Pulley: Ròng rọc n Rod: gậy 2.4.2.3 Points a: điểm nối mềm b: điểm nối cứng a B c, d: vẽ rãnh nằm ngang, dọc e: vẽ đường cong c d e f f: vẽ đường cong kín 2.5 Cách thức làm việc Working Model 2.5.1 Thao tác với đối tượng Working Model - Thao tác với đối tượng Working Model chủ yếu dùng chuột 2.5.2 Phạm vi hỗ trợ Working Model dạy học vật lí - Working Model cho phép người sử dụng dùng chuột thao tác với mô hình mà không phá vỡ vi phạm liên kết ràng buộc đối tượng Các mô hình dịch chuyển vùng làm việc Môi trường Working Model thiết kế phục vụ cho việc thực thao tác cách click drag chuột mức nhiều 14 Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý - Tất chuyển động rạo môi trường Working Model dựa nguyên lý Cơ học hệ thống định luật Newton, phương trình động học - Working Model thiết lập số mô hình ma sát kết thực nghiệm mô tả tính chất không đàn hồi va chạm 2.6 Cách sử dụng Working Model để thực mô 2.6.1 Cách tạo thiết kế a Tạo đối tượng Để tạo thiết kế cần mở file sau thiết lập đối tượng từ hộp Body b Tạo liên kết đối tượng: sau thiết lập đối tượng cần liên kết chúng lại nhờ công cụ Joint, Point… c Chèn văn vào thiết kế: Để chèn văn vào thiết kết chọn biểu tượng A công cụ Edit sau click chuột vào vị trí cần chèn d Chèn âm thanh: chọn đối tượng cần chèn âm thanh, chọn công cụ Measure để chọn lệnh âm (có biểu tượng loa) e Sử dụng đồ thị: Muốn hiển thị đồ thị theo dõi trình biến đổi ta chọn vật cần theo dõi sau vào mục Measure chọn lệnh đồ thị f Sử dụng chức điều khiển mô Dùng lệnh Run, Stop, Reset để điều khiển mô hoạt động The table player (băng ghi) cho phép người sử dụng chủ động điều khiển mô hoạt động Băng ghi cho phép mô chạy lùi Click Wiew chọn workspace chọn băng ghi Click mũi tên bên phải công cụ băng ghi để chạy mô Click mũi tên bên phải vạch đôi để dừng mô Click mũi tên bên trái để chạy lùi mô 2.6.2 Sử dụng Working Model để tạo số mô Trên giao diện thiết kế Working Model có nhiều công cụ dùng để thiết kế mô Chức cách sử dụng công cụ giới thiệu thông qua việc hướng dẫn thiết kế số mô đơn giản 15 Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý 2.6.2.1 Chuyển động bóng rơi tự Phần tạo đối tượng, thay đổi không gian làm việc tính chất vật để thấy ảnh hưởng mô Sử dụng công cụ, Cửa sổ View B1 Tạo bóng bảng để thiết lập mô hình Chạy mô Mở thực đơn Hồ sơ Kích Vòng tròn công cụ Vẽ vòng tròn phần không gian làm việc gọi bóng Kích Hình chữ nhật công cụ Vẽ hình chữ nhật nằm ngang dọc theo đáy không gian làm việc bên bóng "Hình chữ nhật tập trung đối tượng" gọi bảng Kích Mỏ neo công cụ Kích bảng với Mỏ neo Kích Chạy Quả bóng rơi, nảy lên tựa vào bảng Kích Dừng định vị nguyên B2 Sử dụng Trình diễn cách để thay đổi mô hình Mở mô hình tạo B1 Mở thực đơn Cửa sổ chọn trình diễn Kích chọn bóng, bảng mẫu chọn màu bóng, chọn màu Mở thực đơn View chọn Không gian làm việc, chọn Lưới B3 Sử dụng Cửa sổ Thuộc tính để thay đổi tinh chất bóng Mở hồ sơ B2 Kích Chạy, quan sát Kích Dừng, Định vị Chọn bóng Mở Cửa sổ chọn Tính chất Khi tạo vật thể, tính chất mặc định chuẩn (và thuộc tính khác) Khi thay đổi tính chất, chương trình tự động thay đổi đàn hồi bóng Để điều chỉnh tính chất đàn hồi vật, vào thực đơn Tính chất nhập thông số đàn hồi (elastic) Kích Chạy quan sát việc bóng nảy lên cao, kích Dừng Lưu 16 Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý 2.6.2.2 Dao động điều hòa lắc đơn Thiết kế lắc nhìn đu đưa từ việc tạo hai vật đối tượng gọi ràng buộc Để tăng cường mô nên thêm đồng hồ thời gian thay đổi vị trí lắc để đu đưa chu kỳ xác định B1 Tạo bóng cho lắc hình chữ nhật (trần nhà) Rồi gắn dây thừng chúng đặt lắc chuyển động Mở View chọn Không gian làm việc chọn Lưới Vẽ vòng tròn nhỏ (quả bóng) phần không gian làm việc Vẽ hình chữ nhật mỏng ngang qua đỉnh không gian làm việc, bóng Kích hình mỏ neo công cụ kích vào trần nhà Kích Dây thừng kích tâm bóng dựa vào lưới thẳng đứng bóng kích trần nhà, có lắc Kích Con trỏ công cụ kích vào bóng Kéo bóng bên, giữ cho dây thừng kéo căng kéo Kích Chạy để quan sát, kích Dừng kích Định vị B2 Tăng cường mô nhờ thêm đặc tính gọi theo dõi Nó cho phép có "những ảnh chụp nhanh” lắc di chuyển Mở tài liệu B1 chọn bóng lắc Mở Cửa sổ chọn trình diễn ν Kích tâm Vệt khối lượng hộp kiểm tra, đánh dấu Mở thực đơn Tổng quát chọn Tracking (theo dõi) chọn số khung Kích Chạy để kiểm tra mô hình Kích Dừng, trở lại định vị nguyên Khi không cần theo dõi Mở thực đơn Tổng quát chọn Xóa bỏ Vệt 17 Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý B3 Thêm đồng hồ thời gian vào dự án để đo chu kỳ lắc Mở thực đơn hồ sơ B2 Mở Measure (đo đạc) chọn Thời gian Kích Chạy ý đồng hồ đo Trong mô thời gian trôi qua xuất đồng hồ đọc thời gian vị trí cần thiết Kích Dừng, Định vị Nhấn kép vào dây thừng nhập length (chiều dài) mới, ngắn cửa sổ thuộc tính Nhưng đừng làm cho ngắn Kéo bóng để tâm nằm hàng lưới ngang Kích Chạy lần nữa, quan sát kích Dừng Định vị Lưu 2.6.2.3 Chuyển động vật mặt phẳng nghiêng Điều khiển chuyển động hộp đường dốc cách tạo đối tượng chọn tiếp xúc bắt buộc chúng , thêm lực để giữ hộp B1 Tạo bảng với hộp quay chúng để làm đường dốc: Mở thực đơn Hồ sơ Vẽ hình chữ nhật dài (bảng) nằm ngang không gian làm việc Vẽ hộp định vị bảng, không làm cho hộp cao Kích công cụ Mỏ neo công cụ Kích bảng với Mỏ neo Kích đồng thời bảng hộp để chọn Kích Quay công cụ để bảng hộp nghiêng Kích Chạy để kiểm tra mô hình Kích Dừng Định vị B2 Biểu diễn vectơ cho lực tác dụng lên hộp Đồng thời thay đổi ma sát hộp đường dốc, vectơ phản ánh thay đổi này: Mở tài liệu với hộp đường dốc B1 Kích hộp để lựa chọn Mở thực đơn Đặc điểm chọn vectơ, chọn lực Hấp dẫn Mở thực đơn Đặc điểm lần chọn vectơ, chọn lực cần thiết 18 Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý Mở tiếp lần chọn vectơ, chọn Tiếp xúc bắt buộc Kích Chạy Chú ý quan sát vectơ, nhìn thấy tất lực tác dụng lên hộp Kích Dừng Định vị Kích đồng thời, hộp đường dốc để lựa chọn Mở thực đơn Cửa sổ chọn thuộc tính Điều cho chọn lọc thuộc tính pha trộn để soạn thảo Đặt ma sát động ma sát tĩnh tới Kích Chạy Kích Dừng Định vị B3 Chọn hộp, đường dốc, tạo đồng hồ, để đo tiếp xúc bắt buộc chúng: Tài liệu mở B2 với hộp đường dốc, chọn hai đối tượng Mở thực đơn Đo đạc chọn Tiếp xúc bắt buộc Kéo đồng hồ đo đến vị trí thuận lợi để nhìn thấy dễ dàng Kích Fx Fy cạnh đồng hồ đo Kích Chạy, quan sát Kích Dừng Định vị B4 Sử dụng Lực công cụ để áp dụng lực đến vật: Mở tài liệu với hộp đường dốc B3 Kích công cụ Lực Kéo từ tâm hộp xuống dọc theo đường dốc Nhấn kép ràng buộc lực Cửa sổ thuộc tính mở Kích Quay với vật cửa sổ thuộc tính Kích Chạy, quan sát Kích Dừng, kích Định vị Thay đổi độ lớn hướng lực làm cho chuyển động hộp thay đổi Kích Dừng, Định vị, điều chỉnh giá trị lực kéo "theo dõi" để nhập thông số 2.6.2.4 Chuyển động ném ngang 19 Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý Để ném bóng thẳng lên phía trần nhà, cách cho bóng vận tốc ban đầu Đồng thời điều khiển khoảng thời gian mô tạo đồ thị để giúp phân tích chuyển động bóng B1 Tạo một trần nhà, bóng cho vận tốc ban đầu Mở thực đơn Hồ sơ, chọn View chọn Không gian làm việc, chọn Lưới Vẽ vòng tròn nhỏ gần đáy không gian làm việc (gọi bóng) Vẽ hình chữ nhật ngang qua đỉnh không gian làm việc bóng Kích Mỏ neo công cụ kích trần nhà Kích chọn bóng, mở cửa sổ Tính chất Nhập Vy với giá trị dương Kích Chạy, quan sát, kích Dừng kích Định vị 2.6.2.5 Va chạm đàn hồi 20 Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý Trong dự án này, tạo điều khiển va chạm hai bóng billiard Trình bày đồng hồ vận tốc để theo dõi va chạm thời gian mô Dùng liệu từ đồng hồ đo, để điều khiển va chạm Tạo bóng billiard đặt Thêm vectơ vận tốc vào mô hình Thêm đồng hồ đo động lượng vào mô hình B1 Trong bước này, tạo hai bóng billiard thiết lập mô hình Mở thực đơn Hồ sơ, chọn View chọn Không gian làm việc, chọn Lưới Nhấn kép Vòng tròn công cụ Vẽ hai vòng tròn cách khoảng 1lưới thẳng đứng bên, hàng lưới nằm ngang đó, gọi hai vòng tròn bóng billiard Chọn công cụ Mũi tên nhấn kép bóng Mở thực đơn Cửa sổ chọn Tính chất nhấn kép đối tượng Nhập Vx (của) bóng m/s khối lượng 10 Kg, đàn hồi 1.0 Chọn bóng hai Nhập Vx m/s, khối lượng 10 Kg đàn hồi 1.0 Mở thực đơn Tổng quát chọn Trọng lực Kích Không kích OK Những bóng bể nước (không trọng lực) 10 Kích Chạy để quan sát Kích Dừng kích Định vị Phân tích chuyển động hai bóng billiard B2 Thêm vectơ vận tốc vào mô hình để nâng cao tính trực quan Phân tích chuyển động bóng billard chúng tương tác với 21 Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý Mở thực đơn Hồ sơ Chọn bóng Mở thực đơn Đặc điểm chọn Vectơ, chọn Vận tốc Kích Chạy ý vectơ liên quan đến chuyển động hai bóng Kích Dừng định vị (vị trí) nguyên B3 Thêm đồng hồ đo động lượng vào mô hình Khi gán đồng hồ đo tới bóng cho phép đo động lượng bóng chúng tác dụng vào Mở thực đơn Hồ sơ Lựa chọn bóng Mở thực đơn Đo chọn Động lượng Làm tương tự cho bóng khác Di chuyển đồng hồ đo cho bên bóng đo Kích Chạy ý đồng hồ đo vectơ thay đổi va chạm Động lượng chuyển từ bóng đến bóng khác Kích Dừng định vị nguyên Nhấn kép bóng thứ hai thay đổi vận tốc nằm ngang (Vx) Kích Chạy ý đồng hồ đo vectơ thay đổi va chạm Kích Dừng định vị nguyên 22 Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý CHƯƠNG SẢN PHẨM SỬ DỤNG SẢN PHẨM ĐƯỢC THIẾT KẾ TỪ WORDKING MODEL VÀO BÀI GIẢNG: BÀI TOÁN VỀ CHUYỂN ĐỘNG NÉM NGANG I Mục tiêu Kiến thức Làm quen với phương pháp nghiên cứu kiến thức vật lý theo PP thực nghiệm Diển đạt khái niệm: Chuyển động thành phần ,chuyển động tổng hợp, phân tích chuyển động Trình bày nội dung phương pháp động lực học Chỉ đặc điểm quan trọng chuyển động ném ngang Phát biểu định nghĩa nêu điều kiện để phân tích lực thành hai lực thành phần đồng quy Kĩ Áp dụng định luật II Newton để lập phương trình chuyển động thành phần chuyển động vật bị ném ngang Dùng cách tổng hợp hai chuyển động thành phần để chuyển động tổng hợp (chuyển động thực) Giải số dạng tập chuyển động (SGK) Vẽ (định tính) quỹ đạo vật bị ném ngang xác định vectơ gia tốc, vận tốc điểm quỹ đạo Xử lý thông tin rút từ thí nghiệm mô chuyển động vật ném ngang để rút kết luận chuyển động Thái độ Qua thí nghiệm kiểm chứng phát đặc điểm lý thú chuyển động vật bị ném ngang thời gian rơi thời gian rơi tự độ cao mà không phụ thuộc vào vận tốc ném ngang Củng cố niềm tin vào tính đắn phép phân tích tổng hợp chuyển động II Chuẩn bị giáo viên học sinh GV: MVT thí nghiệm mô chuyển động vật ném ngang HS: SGK, bóng bàn, banh nhựa, đồng hồ bấm giây, thước III Tổ chức hoạt động nhận thức Khái niệm chuyển động vật bị ném ngang xây dựng dựa vào nhu cầu nhận thức hay khó khăn nhận thức mà vượt qua loại chuyển động thường gặp Quỹ đạo đường cong, phẳng mà toán học gọi đường parabol vốn kiến thức biết HS chuyển động thẳng biến đổi rơi tự Khi thiết kế giảng, GV dùng phần mềm minh họa để thay chuyển động cong, phẳng vật hai chuyển động thẳng tương đương từ hai hình chiếu vật hai trục tọa độ Dercates nhằm tăng cường tính trực quan dạy học, hỗ trợ cho trình nhận thức HS Trong trình tổ chức hoạt động nhận thức cho HS phần xác định tính chất chuyển động thành phần: GV tiến hành chia lớp thành nhóm (hai nhóm xác định tính chất chuyển động thành phần, hai nhóm viết phương trình chuyển động).Với 23 Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý hỗ trợ WM, GV phân công nhiệm vụ hướng dẫn hình MVT, giúp cho HS tiếp thu kiến thức dễ dàng Khi xác định chuyển động tổng hợp từ chuyển động thành phần chẳng hạn thời gian rơi, vận tốc tức thời GV hướng dẫn cho HS thực phép tổng hợp hai chuyển động thành phần Sau dạy toàn nội dung kiến thức, cuối tiết học GV cho HS làm số tập vận dụng liên quan đến thực tế nhờ vào phần mềm WM IV Tiến trình dạy học Khảo sát chuyển động vật bị ném ngang GV cho HS làm thí nghiệm ném ngang (bóng banh đạt mép bàn) để quan sát quỷ đạo, dùng thước đo tầm xa đồng hồ để đo thời gian rơi Trong thí nghiệm thực GVvà HS tiến hành, HS quan sát quỹ đạo định tính thời gian trình ngắn, đại lượng vận tốc tức thời, trọng lực… biểu diển cách tường minh GV: Tổ chức lớp cách chia lớp học thành nhóm Yêu cầu HS dự đoán quỹ đạo trước tiến hành thí nghiệm thực yêu cầu nhóm thảo luận biết phương chiều, độ lớn vectơ vận tốc tức thời, vectơ trọng lực số thời điểm trước tién hành thí nghiệm mô GV: Cho lớp quan sát đoạn phim mô vật bị ném ngang (hình 1) Mục đích đoạn mô để HS nhận thấy quỹ đạo vật bị ném ngang phương, chiều vectơ vận tốc, trọng lực vật thời điểm điều mà phương pháp dạy học truyền thống làm Với thí nghiệm thiết kế WM giúp cho GV giải phần khó khăn mà giảng truyền thống chưa khắc phục dành nhiều thời gian cho tổ chức hoạt động nhận thức HS Hình Sau quan sát TN , GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi phiếu học tập : Qũi đạo vật đường parabol Vectơ vận tốc tức thời có phương, chiều độ lớn thay đổi GV: Trình bày phép phân tích chuyển động, khái niệm HS 24 Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý Thay chuyển động cong vật chuyển động thẳng hình chiếu vật hai trục tọa độ (chuyển động thành phần) Yêu cầu nhóm lên bảng để chọn hệ tọa độ xác định hình chiếu theo trục Mx, My vật M vài điểm quỹ đạo cong parabol GV trình chiếu lên hình MVT phép phân tích chuyển động Hình − TN mô phân tích chuyển động vật bị ném ngang để HS nhìn thấy cách trực quan phân tích chuyển động vật (hình 2) Khi vật chuyển động, hình chiếu trục tọa độ chuyển động theo chuyển động thành phần chuyển động thực thay xét trực tiếp chuyển động thực cách xét chuyển động thành phần gọi phép phân tích chuyển động Lưu ý HS xét thời điểm hệ quy chiếu định vật có giá trị xác định Vật đồng thời vị trí vị trí kia, tức vật đồng thời tham gia hai chuyển động khác Bên cạnh phân tích chuyển động thực, qua thí nghiệm mô cho Hs thấy ta phân tích vectơ vận tốc tức thời thời điểm thành hai vectơ thành phần (theo phương ngang theo phương thẳng đứng) Để xác định tính chất chuyển động thành phần Áp dụng: Phương trình định luật II Newton dạng hình chiếu (HS tự thực hiện) Qua thí nghiệm mô để HS thấy phương, chiều độ lớn vectơ Vx, Vy: Chuyển động Mx chuyển động thẳng (quán tính) Chuyển động My chuyển động rơi tự (chỉ có trọng lực) Với giả thiết phần thí nghiệm mô yêu cầu nhóm: Vẽ qũi đạo vật ném ngang (lập bảng) chuyển động tổng hợp Từ vectơ vận tốc chuyển động thành phần biểu diễn hướng tính độ lớn vectơ vận tốc chuyển động tổng hợp thời điểm vật chạm đất Tính thời gian chuyển động vật ném ngang so sánh với thời gian rơi tự vật độ cao Tầm ném xa 25 Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý Thí nghiệm kiểm chứng (hình 3) Hình Dùng thí nghiệm mô để kiểm chứng kết 26 Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý KẾT LUẬN Qua thực tế sử dụng cho thấy, phần mềm có khả đáp ứng đầy đủ tính cần thiết phần mềm mô Working Model dùng để mô phân tích kết cấu tĩnh phân tích động lực học cho hệ thống học Trong dạy học Vật lí hỗ trợ phần mềm cần thiết, thí nghiệm học tĩnh động thiết kế dễ dàng Trong trình học biến đổi nhanh, Working Model cho phép ta xem ảnh hoạt nghiệm chúng, điều cho ta quan sát cách trực quan quỹ đạo chuyển động vật Trong thời gian thực hiện, nhóm cố gắng để hoàn thành tốt chuyên đề, tránh khỏi sai sót, kính mong góp ý thầy anh chị học viên để chuyên đề hoàn thiện 27 Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Công Triêm (2004), Những vấn đề giáo dục phổ thông nay, (Bài giảng Cao học), Huế Lê Công Triêm (2005), Sử dụng MVT dạy học Vật lý, NXBGD, Hà Nội Phan Gia Anh Vũ, (2000), Nghiên cứu xây dựng sử dụng phần mềm dạy học cho chương trình Động học Động lực học lớp 10 THPT, Luận án Tiến sĩ, Vinh 28 [...]... hướng và tính độ lớn của vectơ vận tốc của chuyển động tổng hợp tại thời điểm vật chạm đất Tính thời gian chuyển động của vật ném ngang và so sánh với thời gian rơi tự do của vật ở cùng độ cao Tầm ném xa 25 Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý 2 Thí nghiệm kiểm chứng (hình 3) Hình 3 Dùng thí nghiệm mô phỏng để kiểm chứng kết quả 26 Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý KẾT... làm vi c của Working Model 2.5.1 Thao tác với các đối tượng trong Working Model - Thao tác với các đối tượng trong Working Model chủ yếu dùng chuột 2.5.2 Phạm vi hỗ trợ của Working Model trong dạy học vật lí - Working Model cho phép người sử dụng dùng chuột thao tác với các mô hình mà không phá vỡ hoặc vi phạm các liên kết ràng buộc giữa các đối tượng Các mô hình có thể dịch chuyển trong vùng làm vi c... Qua thực tế sử dụng cho thấy, phần mềm này có khả năng đáp ứng đầy đủ các tính năng cần thiết của một bộ phần mềm mô phỏng Working Model được dùng để mô phỏng phân tích các kết cấu tĩnh hoặc có thể phân tích động lực học cho các hệ thống cơ học Trong dạy học Vật lí sự hỗ trợ của phần mềm là rất cần thiết, các thí nghiệm cơ học tĩnh hoặc động được thiết kế dễ dàng Trong các quá trình cơ học biến đổi... khiển 2.4.1.4 View: chứa các lệnh hiển thị tham số của đối tượng - Workspace: vùng làm vi c, cho phép thay đổi vùng làm vi c - Grid Snap: canh lưới một bên 11 Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý - Object Snap: canh đối tượng về một bên - View Size: xem kích thước của vùng làm vi c - Zoom to Extents: mở rộng quy mô đối tượng - Background Color: hộp màu nền của khu vực làm vi c - New Reference... vật Trong thời gian thực hiện, tuy nhóm đã cố gắng để hoàn thành tốt chuyên đề, nhưng vẫn không thể tránh khỏi sai sót, kính mong sự góp ý của thầy và các anh chị học vi n để chuyên đề hoàn thiện hơn 27 Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Lê Công Triêm (2004), Những vấn đề cơ bản của giáo dục phổ thông hiện nay, (Bài giảng Cao học) , Huế 2 Lê Công Triêm (2005), Sử. .. Những vấn đề cơ bản của giáo dục phổ thông hiện nay, (Bài giảng Cao học) , Huế 2 Lê Công Triêm (2005), Sử dụng MVT trong dạy học Vật lý, NXBGD, Hà Nội 3 Phan Gia Anh Vũ, (2000), Nghiên cứu xây dựng và sử dụng phần mềm dạy học cho chương trình Động học và Động lực học lớp 10 THPT, Luận án Tiến sĩ, Vinh 28 ... trường lực 2.4.1.8 Window: chứa các lệnh sắp xếp cửa sổ - Properties: thuộc tính của vật - Cassade: thu nhỏ màn hình làm vi c - Tile: phóng to màn hình làm vi c 2.4.1.9 Help: sự giúp đỡ của chương trình 2.4.1.10 Sript: chứa các lệnh lập trình 2.4.2 Thư vi n linh kiện 2.4.2.1 Body 13 Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý - Circle : vẽ hình tròn - Rectangle : vẽ hình chữ nhật - Curved Polygon... cho vi c thực hiện các thao tác bằng cách click và drag chuột ở mức nhiều nhất có thể 14 Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý - Tất cả các chuyển động được rạo ra trong môi trường Working Model đều được dựa trên nguyên lý cơ bản của Cơ học như hệ thống các định luật Newton, các phương trình động học - Working Model còn thiết lập một số mô hình ma sát và các kết quả thực nghiệm mô tả tính. .. tên bên trái để chạy lùi mô phỏng 2.6.2 Sử dụng Working Model để tạo một số mô phỏng Trên giao diện thiết kế của Working Model có rất nhiều công cụ dùng để thiết kế các mô phỏng Chức năng cũng như cách sử dụng của các công cụ này chúng tôi sẽ giới thiệu thông qua vi c hướng dẫn thiết kế một số mô phỏng đơn giản 15 Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý 2.6.2.1 Chuyển động của quả bóng... sát các TN , GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi trong phiếu học tập : Qũi đạo của vật là đường parabol Vectơ vận tốc tức thời có phương, chiều và độ lớn thay đổi GV: Trình bày phép phân tích chuyển động, đây là khái niệm mới đối với HS 24 Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý Thay thế chuyển động cong của vật bằng các chuyển động thẳng của hình chiếu vật đó trên hai trục tọa độ (chuyển động ... trình dạy học Trong nhà trường nhiều môn sử dụng, khai thác có hiệu giảng điện tử phần mềm hỗ trợ Riêng môn Vật lí vi c sử dụng giảng điện tử ra, cần có hỗ trợ phần mềm dạy học chuyên dụng cho Vật. .. phản ánh chu trình nhận thức chân lí khoa học Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý CHƯƠNG 2: KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM WORKING MODEL TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 2.1 Giới thiệu phần mềm Working... mong muốn ứng dụng ngày nhiều thành tựu khoa học - kỹ thuật giảng dạy Vật lý nhằm nâng cao hiệu dạy học, chọn nghiên cứu đề tài: Sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lý” Sử dụng phần mềm