Phần mềm thí nghiệm vật lí

  ! "#$%& Phạm Kim Chung Khoa Sư phạm – Đại học Quốc gia Hà Nội 1. Đặt vấn đề ' ( )*+ , *- . /01234-34 ( 5)36 ( 517389 ( /:;< , 8=9>5?>@>-1)AB175C-536<17)AD13;E)*FG3H )3017*I548)AB17)3J51738K/:)L1756M175N5)8O)3B5E)*F5P*I/)3F1738K/QB5;E)*F@>- )3F1738K/;E)*F2301753RST17U/V5WXAY1*>=K15343B5Z8132[1L17)3J538K15N5)3-4 )N5)3F1738K//I5?178\G3B5Z]S^175N5)3F1738K/23N/G3N28O1)3V5E)*FQD;E= 2301753R=9>5?>3B5Z813)8O13I13)3F1738K/;_8`X)3F1738K/)38O)29 , ZLa1/I5?178\G3B5 Z81338b>Z'>Zc5)38O)2O5C-)3F1738K/:Wd17)3M85e1)f4W8g>28K15343B5Z813Z]S^175N5 )3F1738K/WP)J*J5538O/*h1328O1)3V5)A417@>N)AD133B5)EGQ 45N53f153O;g2[1L17)8O13I13)3F1738K/i;8K553>j1`kSf=3B5;_85N5)3F 1738K/5?1138g>)3M878-153>j1`k)A417G3e17)3F1738K/:5N5)A6M17G3H)3017536-5P5N1 `X53>=91)AN53G3e17)3F1738K/1913B53>j1`kS^175^536-W\17)3l4=9>5?>i536-5P G3e17`X/01191;8K5;E153>=b1S^175^)3F1738K/:)3C)^5/6m1)An/o)138g>)3M878-1p ;D;E=78N4;89117f8Z]S^17)3F1738K/)A417Sf=3B5E)*FQ 8K11-=:5P138g>G3?1/g/;g5N5)3F1738K/- q 43r)Am38K>@>n)A417;8K5;8K5 1738915V>5N5)3F1738K/5C-3B5Z813;I5>175oG1X8S>17`I83B5Q>=138915e1138g>3f1 53O)A417;8K53r)Am@>N)AD13)3J538K1)3F1738K/)3l4G36<17G3NG)3J51738K/136)3> )3EGZs*8K>:t'=SJ17Wd)3kQQQud17)3M85N5)3F1738K/1I=5PS>17*6m17@>N*_13f153O )A417;8K5)A>=g1)n8)A911)lA1l)Q v3L , 5G3> ( 5234 , 23L1;9 . )389 , )`8 ( S- ( =3B5E)*F:5' . 117389156 , >;- . )A89 q 123-85N5G3?1 /g/3r)AmSf=3B5)3F1738K/13L . /1'175-453' , )*6< ( 17Sf=3B5E)*FU)A6M17G3H)3017Q 2. Xây dựng phần mềm hỗ trợ dạy học thí nghiệm Vật lí 2.1. Xây dựng phần mềm mô phỏng thí nghiệm thật ub78\G53413-1353P17)8OG5E1W6m5;_8`X)3F1738K/)3E):176M8*I/)3F1738K/ G3n813E1S8K1W6m55N5S^175^W4:`8O)5N53Z]S^1753\17:38b>;gZ<Wd*cGANG;I@>= )AD13)8O13I13)3F1738K/Q3w/3r)Am;8K51738915V>;I)8O13I13;_8)3F1738K/)3E): 53\17)08)8O13I13t'=SJ17G3?1/g/34I1)4I178s17)3F1738K/)3E)5n;g3D13n13:@>= )AD13;I)3-4)N5)8O13I13)3F1738K/Qxw173D13n135C-`X)3F1738K/)3E);I*EG)AD13`w17 G3?1/g/y*-Z3:G3?1/g/5PS>17*6m1713z:S{Z]S^17Q Ví dụ: Nghiên cứu chuyển động đều trên máng CT10 và đồng hồ hiện số MC 946. | xX)3F1738K/;_8/N17|}~• ;IWd173d38K1Zs€•‚)3>X5S-13 /^5)38O)`kSf=3B5E)*F5C-xX8N4 S^5;IWI4)f4`-13I13QN5)38O)`k 1I=WƒW6m5)A-17`k5345N5)A6M17G3H )3017Q v38  )8O1  3I13  )3F  1738K/  ;_8 G3?1/g/:5P)3bW8g>53R13Wd173d W4)3l45N553OWXW4)3M878-1`w17 5N5313o15N51\)53V51L17)A91Wd17 3dQ 3o11\)1-/53'/W8K1:;891`853>=b1WX17)A91/N17;I)3M878-153>=b1WX17@>- •5H17@>-17W8K138b1)3k)A91Wd173d/X)5N5317„>13891)A417234n1778N)AkZ-8Zs534 G3…G:/r8*?1)3J538K1Z†5P2O)@>n23N513->Que83z8)3>)3EGZs*8K>:tN5Wk13Z-8ZsQN5 2O)@>n1I=W6m51738915V>)T)3F1738K/)3E):;D;E=1P5P)3bW6m5Z]S^17Wb)3-/23n4 238)8O13I13)3F1738K/)3E)Q X)Zs`XS^175^)3F1738K/ 536-W6m5)A-17`kWf8)AIU)A6M17 G3H)3017:78N4;891;I3B5Z81353R W6m5  173891  5V>  )A91  78o=:  F  S^‡ uK/23F;IWd173dW4)3M878-138K1 ZsW-53V51L17ˆ}•}|Qxw17G3?1 /g/)3F1738K//0G3z1778\G78N4 ;891;I3B5Z813)8OG5E1;_85N5)38O) `k)3F1738K/W-Sf17;I38K1Wf83<1Q 2.2. Xây dựng phần mềm hỗ trợ thí nghiệm khó thực hiện với thí nghiệm thật 38g>38K1)6m17;E)*F5P)3b@>-1ZN))A417)3J5)8{134‰5)8O13I13;_8)3F1738K/ )3E):)>=13891;8K5173813E12O)@>n23P23L1:;8K5t]*FZs*8K>:)F13)4N1:;†Wd)3kG3V5)fG: /o)138g>)3M878-1QFS^53>=O1WX17;E)`k1…/:S-4WX17W8g>3e-5C-;E))A91WK/23Fp xw17G36<17G3NGG3'1)F53`L173D13:;_85N553V51L17)F13)4N1:;†Wd)3k5C-G3?1 /g/3r)Am38K>@>n534@>N)AD13Sf=5C-78N4;891;I3B55C-3B5Z813Q Ví dụ: Thí nghiệm khảo sát định luật bảo toàn cơ năng trong trường lực đàn hồi. • Hình 1: Thí nghiệm khảo sát chuyển động đều với máng CT10-2 và đồng hồ MC964 Hình 2: Thí nghiệm khảo sát tương tác 2 vật với đệm khí và đồng hồ J0201 xw17  5N53  @>-=  8Sl4 S-4WX175C-;E))A91WK/23F;I W6-;I4G3?1/g/Q_85N553V5 1L175C-G3?1/g/5P)3bW4WX SM85C-;E))3l4)T1723>173D13 Š)3M878-1Sk5353>=b1)3l4Sf17 ;8Sl4:3KG-**I•‹23>173D13ŒZ•Q ]S^17G3?1/g/‡ ~3o11\)38b1)3k;f53 WN13So>;k)AF5'1`w17:53438b1 )3k)36_5W4ŠWƒW6m5tN5Wk13 W\17)3l4)Ž *K5C-)3F 1738K/ )3E)•Q   3o1  1\)   Wb  Sk53 53>=b1  )T17  23>17  3D13:  W4 @>ƒ17W6M17Sk5353>=b15C-;E)@>-)T1723>173D13:)3M878-1W6m5tN5Wk13)3l4Wk13Sf17 8Sl43KG-**I}Q}•ZQ ~3EGZs*8K>;I4`n17;I13o11\))F135<1L17:G3?1/g/Z†)F13)3O1L17;IWX17 1L175C-;E))f8)T17;k)AFQ3o11\);†Wd)3k)3J51738K/;IWd)3k*•)3>=O)Wb)D/@>=*>E)Q Hình 4: Đồ thị thực nghiệm khảo sát cơ năng trong trường lực đàn hồi Hình 45: Đồ thị lý thuyết dùng so sánh với đường thực nghiệm 3. Sử dụng phần mềm ảo hỗ trợ dạy học thí nghiệm Vật lý 3.1. Sử dụng phần mềm mô phỏng kết hợp thí nghiệm thật >E1Sf=3B513o1/f13Aw175?1)3l4G36<17G3NG23N/G3N;I2[1L17)6S>>= 78s171365N513I234-3B5Q‰51389178N4;891;E)*•5?15P2[1L17*EG2O34f53:53>j1`k ;I)8O13I135N534f)WX17)3F1738K/5343B5Z813Q ubSf=3B5;_8)3F1738K/)3E):=9>5?>78N4;891)8O13I13)3F1738K/)3])A417G3e17 )3F1738K/:3B55N53Z]S^175N5S^175^)3F1738K/:*cGANG)3F1738K/:)8O13I13)3]:)3> )3EG;It]*•Zs*8K>Q36M1778N4;89153R1738915V>)3F1738K/)A9178o=:;D;E=/o)138g> • Hình 3: Thí nghiệm khảo sát định luật bảo toàn cơ năng trong trường lực đàn hồi )3M878-1*I/@>l1;_8S^175^;I)8O13I13)3F1738K/Q_8G3?1/g//0G3z1778N4;8915P )3b)8OG5E1;_8)3F1738K/13-1353P17:)EG)A>17G3N)38K1;I)D/78n8G3NG78n8@>=O)13‘17 23P23L11n=Z813)A417@>N)AD13Sf=3B5;_8)3F1738K/)A91*_GQ 3?1/g/)3F1738K//0G3z17)3F1738K/)3E)5P)3bW6m5Z]S^17136)I8*8K>3B5 )EG534G3…G3B5Z8131738915V>`I83B5U13I:)A91*_G)EG)A>17)3n4*>E1:)8O13I135N5)3F 1738K/)3J53I13:AY1*>=K15N52[1L17)'/;E1Q _85N5)3F1738K/`8b>S8{15C-78N4;891:S^175^We83z8G3n85P2F53)36_5WC*_1 Wb3B5Z813@>-1ZN)Qxw175N553V51L17G3P17)45C-/N=)F13:78N4;8915P)3bZ]S^17G3?1 /g/)3F1738K//0G3z17)3J538K1)3F1738K/`8b>S8{1)A91*_GQ 3.2. Sử dụng phần mềm thí nghiệm ảo mở rộng, đào sâu kiến thức lý thuyết 3F1738K/;E)*F*IG36<17)8K1S>=13o)Wb28b/)A-)F13W\17Wc15C-28O1)3V5Q 38g>38K1)6m17;E)*•23P23L11738915V>)3l4541W6M17)3J51738K/G3n81738915V> )3l4541W6M17*•)3>=O):)A417W8g>28K1U)A6M17G3H)301723017)3b)8O13I135N5)3F 1738K/)3E)W6m5:;FS^Wk13*>E)`n4)4I15<1L17)3l4vE)*F|}34I1)4I1W6m5t'= SJ17)A915<ZU*•)3>=O)/I230175P)3F1738K/23n4ZN)5’1713628b/53V17Q xw175N5G3?1/g/G3'1)F53;8Sl4@>-=5N538K1)6m17)3E):3B5Z8135P)3b28b/ 53V17*f828O1)3V5*•)3>=O)Q8N4;8915’175P)3b)H53V5Sf=3B513‘1728O1)3V5WP)3l4 541W6M17)3J51738K/`w17G3?1/g/Q 4. Kết luận và kiến nghị ]S^17G3?1/g/)3F1738K/n4Wl/*f838K>@>n5-4)A417@>N)AD13Sf=3B5U)A6M17 G3H)3017:)>=138915?15PZJ2O)3mG3I83e-;_8;8K5Z]S^17)3F1738K/)3E)13w/AY1*>=K1 5343B5Z8135n;g*h13;J513E1)3V55’171362[1L17)'/;E1Q ubZ]S^17G3?1/g/)3F1738K/n438K>@>n:5?1t'=SJ175N5G3?1/g/5P3K )3s17:ZN);_8536<17)AD13;E)*•UG3H)3017Q 8K5t'=SJ17G3?1/g/*I/o)138g>)3M878-1:5017ZV5:5?15PZJ)3-/78-5C- 138g>5<@>-1:)s53V5:5N13'1:Wd17)3M85’175?15PW<1;kWV17A-Z6>)?/:53B1*B5:ZcG tOG)3l43K)3s17:)f4A-5<ZUS‘*8K>3r)Am534Sf=;I3B5S“1753>175345n16_5Q Tài liệu tham khảo |Q 7>={1uV53'/Š53C`891•:7>={17B5617:3f/>'1”>OŠ•}}••QPhương pháp dạy học Vật lý ở trường phổ thông.t`uf83B56G3f/IX8Q •Q 7>={1>'13I13QMô phỏng thí nghiệm trên máy tính để sử dụng phối hợp với thí nghiệm thật trong dạy học Vật lý ở trường phổ thôngQfG53F234-3B5:Zs‚Œ•}}•Q )A6M17uf83B56G3f/IX8Q)A–•Q •Q 3f/>'1”>O:3f/v8/3>17QRole, requirements of online interactive physics experiment and how to develop the experimentQfG53F234-3B5:Zs‚Œ•}}•Q)A6M17uf8 3B56G3f/IX8Q)A–•Q • . 17Sf=3B5E)*FU)A6M17G3H)3017Q 2. Xây dựng phần mềm hỗ trợ dạy học thí nghiệm Vật lí 2.1. Xây dựng phần mềm mô phỏng thí nghiệm thật ub78G53413-1353P17)8OG5E1W6m5;_8`X)3F1738K/)3E):176M8*I/)3F1738K/. `k)3F1738K/W-Sf17;I38K1Wf83<1Q 2.2. Xây dựng phần mềm hỗ trợ thí nghiệm khó thực hiện với thí nghiệm thật 38g>38K1)6m17;E)*F5P)3b@>-1ZN))A417)3J5)8{134‰5)8O13I13;_8)3F1738K/