Thiết kế một số thí nghiệm mô phỏng trong chương trình hóa học lớp 12 bằng phần mềm Crocodile Chemistry

7 376 0
Thiết kế một số thí nghiệm mô phỏng trong chương trình hóa học lớp 12 bằng phần mềm Crocodile Chemistry

Đang tải... (xem toàn văn)

Thông tin tài liệu

Bài viết trình bày các nguyên tắc xây dựng thí nghiệm hóa học mô phỏng và các bước thiết kế thí nghiệm hóa học mô phỏng bằng phần mềm Crocodile Chemistry.

KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG THIẾT KẾ MỘT SỐ THÍ NGHIỆM MƠ PHỎNG TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC LỚP 12 BẰNG PHẦN MỀM CROCODILE CHEMISTRY Nguyễn Mạnh Hùng, Nguyễn Thị Thu Hương Trường Đại học Hùng Vương TĨM TẮT Thí nghiệm hóa học mơ hướng ứng dụng công nghệ thông tin dạy học hóa học Các thí nghiệm hóa học mơ giúp nhanh chóng mơ tả q trình phức tạp mà ta khơng nhìn thấy diễn thời gian lâu Việc sử dụng thí nghiệm mô dạy học nhằm giúp người học nhận thức tượng hóa học cách rõ ràng hơn, đồng thời khắc sâu nội dung kiến thức Bài báo trình bày nguyên tắc xây dựng thí nghiệm hóa học mơ bước thiết kế thí nghiệm hóa học mơ phần mềm Crocodile Chemistry Từ khóa: Thí nghiệm hóa học mơ phỏng, Crocodile Chemistry MỞ ĐẦU Ứng dụng công nghệ thông tin (CNTT) vào dạy học nhu cầu cấp thiết đặt nhằm ngày nâng cao hiệu lên lớp, đồng thời khắc phục hạn chế mà phương tiện thông thường thực khơng hiệu Hóa học, với đặc thù môn khoa học nghiên cứu chất biến hóa chúng giới vi mơ mà mắt thường khơng thể thấy dạy học hóa học, nhiệm vụ đặt cho người giáo viên phải cụ thể hóa nội dung trừu tượng, tạo điều kiện để người học tiếp thu kiến thức cách dễ dàng, nhanh chóng xác Vì ứng dụng CNTT để thiết kế thí nghiệm hóa học mơ cần thiết để giúp cho người học hiểu cách sâu sắc thực nghiệm hóa học Với hỗ trợ máy vi tính phần mềm dạy học, giáo viên tổ chức tốt trình dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh Đặc biệt với dạy học Hóa học việc ứng dụng CNTT khắc phục khó khăn thí nghiệm cho giáo viên Crocodile Chemistry phần mềm mơ có giao diện đẹp, thân thiện dễ sử dụng với chức phong phú, đa dạng thích hợp Phần mềm có khả hỗ trợ vấn đề tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh Đây phần mềm dạy học cho phép mô cách trực quan xác tượng, q trình cần nghiên cứu phần Hóa học Vơ cơ, Phân tích, Bên cạnh mẫu thí nghiệm sẵn có giáo viên thiết kế mơ hình thí nghiệm Hóa học theo sáng tạo cá nhân Các yếu tố phần mềm dễ dàng thu hút hứng thú học tập cho học sinh NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 Tổng quan phần mềm Crocodile Chemistry Crocodile Chemistry, phần mềm cung cấp thí nghiệm hóa học mô đề vận dụng dạy học mơn Hóa học tất cấp học từ THCS, THPT đến Cao đẳng, Đại học Với Crocodile Chemistry, giáo viên (GV) học sinh (HS) sử dụng học 100 KHCN (31) - 2014 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG thiết kế sẵn thư viện biên soạn lại theo ý thích, thiết kế thí nghiệm, mơ hình theo ý tưởng riêng (a) (b) Hình 1: Biểu tượng chương trình (a) bảng mục chương trình (b) Các học thiết kế sẵn phần mềm xếp theo chủ đề Mỗi học thường có thành phần dụng cụ, hóa chất để thực thí nghiệm, hướng dẫn thực câu hỏi liên quan đến thí nghiệm Phần lớn học liên quan đến thí nghiệm vơ điện hóa Các chủ đề vận dụng dạy học hóa học trường trung học phổ thơng, ví dụ chủ đề tốc độ phản ứng (reaction rates), dung dịch (water and solution), nhận biết (identifying substances) hay bảng tuần hoàn (periodic tables), Ưu điểm học GV sử dụng mà khơng thời gian đầu tư kịch thí nghiệm Tuy nhiên hướng dẫn hay hệ thống câu hỏi thể tiếng Anh nên cần Việt hóa, điều chỉnh để phù hợp với chương trình hóa học phổ thơng Việt Nam Người dùng hoàn toàn tự thiết kế theo kịch riêng với dụng cụ, hóa chất, cơng cụ trình chiếu cung cấp sẵn thư viện Bộ dụng cụ gồm dụng cụ để thực thí nghiệm ống nghiệm, bình tam giác, bình cầu, bếp điện, đèn Bunsen, phễu lọc, Thư viện hóa chất phong phú với axit, bazơ, muối, kim loại, khí, chất thị thơng dụng Có thể điều chỉnh thơng số độ mịn hóa chất, khối lượng (đối với hóa chất rắn) hay nồng độ, thể tích hóa chất (đối với hóa chất dạng dụng dịch) cho phù hợp với thí nghiệm Các cơng cụ trình chiếu chèn hình ảnh, câu hỏi trắc nghiệm, khung dẫn, đồ thị, góp phần làm thí nghiệm sinh động trực quan Có thể sử dụng phần mềm Crocodile Chemistry để nghiên cứu thí nghiệm vơ vấn đề liên quan đến điện hóa học pin điện điện phân Sử dụng phần mềm Crocodile Chemistry đem lại cho GV thuận lợi như: - GV không nhiều thời gian để chuẩn bị dụng cụ, hóa chất, làm thử Mơ thí nghiệm sử dụng lại nhiều lần - Thí nghiệm hóa học mô không gây độc hại, nguy hiểm cho GV HS Vì vậy, biểu diễn thí nghiệm mà GV khơng thể làm thực tế lớp học - GV lặp lại tạm dừng thí nghiệm cần nhấn mạnh điểm quan trọng KHCN (31) - 2014 101 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG - GV điều chỉnh tốc độ thí nghiệm nên thuận lợi việc nghiên cứu thí nghiệm xảy chậm nhanh - GV biểu diễn hình ảnh vĩ mơ vi mơ phản ứng hóa học - GV thiết kế thí nghiệm hóa học mơ với hiệu ứng sinh động, từ mang lại hứng thú học tập cho học sinh 2.2 Sử dụng phần mềm Crocodile Chemistry để thiết kế nội dung thí nghiệm hóa học mơ a Các thao tác chung chương trình Crocodile Chemistry * Chọn đối tượng Nhấp chuột vào đối tượng kéo rê chuột chọn vùng hình, đối tượng có phần khung chọn chọn * Đưa dụng cụ thí nghiệm vào khung làm việc Nhấp chuột chọn đối tượng kho kéo thả vào khung làm việc * Di chuyển đối tượng Nhấp chuột vào đối tượng kéo đến vị trí * Xoay đối tượng - Click chuột vào đối tượng xuất khung viền - Đưa chuột vào tượng đến vị trí cần cạnh đối tượng, chuột biến thành hình giữ kéo chuột để xoay đối * Thay đổi thuộc tính đối tượng Đối với đối tượng, có thuộc tính thay đổi không thay đổi Ta vào Properties để tiến hành thay đổi - Chọn đối tượng - Thay đổi thuộc tính cần thiết mục Properties * Cho dừng thời gian lại Chức làm cho đồng hồ máy dừng lại thí nghiệm không thực mà vào trạng thái chờ Các tượng hóa học dừng lại (pause) Click vào nút công cụ * Cho thời gian chạy tiếp tục lại Chức làm cho đồng hồ máy tiếp tục chạy sau dừng thí nghiệm tiếp tục thực Click vào nút công cụ * Sửa chữa thiết bị bị hỏng hoạt động định mức Khi thiết bị hoạt động vượt định mức (cường độ dòng điện, cơng suất, ) thiết bị bị hỏng Ta cần phải thay điều đương nhiên Để tránh phải lắp lại mơ hình thí nghiệm, chương trình cho phép ta sửa nhanh thiết bị đó: - Cho dừng thời gian lại 102 KHCN (31) - 2014 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG - Khi thiết bị bị hỏng, xuất nút bên cạnh thiết bị Di chuyển trỏ lên nút , bảng thông tin nguyên nhân gây hỏng thiết bị Click vào nút Thiết bị sửa sẵn sàng hoạt động bình thường - Xử lý vấn đề gây hư hỏng - Cho thời gian hoạt động lại * Nối đối tượng với dây dẫn - Di chuyển chuột lên đối tượng, cực đối tượng xuất núm nối dây hình vng - Click lên núm cần nối di chuyển chuột đến cực đối tượng Click chuột vào núm nối dây đối tượng b Các bước để tạo thí nghiệm Thiết lập thí nghiệm tùy thuộc vào thí nghiệm Tuy nhiên thực theo sơ đồ chung sau (sau xác định kịch sư phạm thí nghiệm): - Phác thảo sơ đồ thí nghiệm trước giấy - Tạo không gian làm việc riêng cho thí nghiệm - Đưa thiết bị cần sử dụng từ kho vào không gian làm việc - Sắp xếp, lắp ráp thiết bị theo sơ đồ thích hợp - Thiết lập thuộc tính cần thiết cho đối tượng - Kiểm tra lại sơ đồ, tiến hành thí nghiệm, quan sát, đo đạc Để thiết lập thí nghiệm hóa học ảo phần mềm Crocodile Chemistry tiến hành thao tác theo trình tự chung gồm bước bản: * Bước 1: Khởi động phầm mềm Khởi động máy tính xong, nháy đúp chuột biểu tượng file Crocodile Chemistry Desktop * Bước 2: Lựa chọn dụng cụ thí nghiệm Có thể lựa chọn phòng thí nghiệm Contents lấy dụng cụ Parts Library * Bước 3: Di chuyển, lắp ghép, thiết đặt thơng số xóa dụng cụ thí nghiệm Sau lựa chọn dụng cụ di chuyển, lắp ghép, thay đổi thơng số, xóa dụng cụ theo phương pháp sau: Khi cần di chuyển dụng cụ: Di chuyển trỏ đến dụng cụ bấm-giữ chuột trái di chuyển đến vị trí cần chuyển đến thả chuột Khi cần lấy hóa chất: Di chuyển dụng cụ để điểm nối lại trùng (điểm nối vật tâm) Khi cần thiết lập thông số dụng cụ: Di chuyển trỏ đến dụng cụ, bấm chuột phải chọn Properties menu dọc Properties tuỳ chọn thông số dụng cụ để thay đổi Khi cần xóa dụng cụ: di chuyển trỏ đến dụng cụ bấm chuột trái bấm Delete bấm chuột phải di chuyển chọn Delete menu Nếu muốn xóa nhiều dụng cụ trước đặt lệnh xóa lựa chọn dụng cụ cần xóa trước KHCN (31) - 2014 103 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG * Bước 4: Chạy thí nghiệm chuyển thơng số thí nghiệm ngồi Nếu thấy kết chưa hợp lý dừng lại (nút dừng menu ngang lấy từ Presentation), thay đổi thơng số chạy lại thí nghiệm để thu kết thích hợp, bầm nút tạm dừng để quan sát tính tốn kết chuyển kết thí nghiệm mơi trường MS Word MS Powerpoint 2.3 Thực nghiệm hướng dẫn kỹ thuật thiết kế thí nghiệm hóa học mơ - Đối tượng phạm vi thực nghiệm: Sinh viên (SV) năm thứ ba ngành Sư phạm hóa học Trường Đại học Hùng Vương thông qua học phần “Ứng dụng CNTT giảng dạy hóa học” - Tổ chức thực nghiệm: Trong phạm vi thời lượng học phần “Ứng dụng CNTT giảng dạy hóa học”, chúng tơi tiến hành hướng dẫn cho sinh viên thực hành thiết kế thí nghiệm hóa học mơ thực hành Các bước tiến hành hướng dẫn sau: + Xác định mục tiêu dạy; + Xác định nội dung thí nghiệm hóa học cần mơ phỏng; + Hướng dẫn ngun tắc thiết kế quy trình thiết kế mơ phỏng; + Sinh viên thực theo quy trình nêu Kết quả: Thơng qua q trình thực nghiệm cho thấy SV nhận thấy việc ứng dụng CNTT giảng dạy hóa học cần thiết giúp cho học sinh động, dễ hiểu, bổ sung nhiều tư liệu phong phú đồng thời thu hút ý HS minh họa sống động nội dung học Tuy nhiên phần lớn SV tự đánh giá trình độ tin học thân bản, chưa đạt mức thành thạo không thường xuyên sử dụng phần mềm ứng dụng dạy học hóa học cho sở vật chất trường phổ thông chưa đáp ứng nhu cầu ứng dụng CNTT dạy học Thông qua học phần SV hiểu nguyên tắc xây dựng thí nghiệm hóa học mơ phỏng, quy trình thiết kế thí nghiệm hóa học mơ phần mềm Crocodile Chemistry bước đầu thiết kế số thí nghiệm hóa học mơ như: Mơ thí nghiệm ăn mòn điện hóa học 104 KHCN (31) - 2014 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG Mơ thí nghiệm “Suất điện động pin điện hóa Zn-Cu” Mơ thí nghiệm “Điện phân dung dịch CuSO4” Mơ thí nghiệm “So sánh khả phản ứng Na, Mg, Al với nước” KHCN (31) - 2014 105 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG KẾT LUẬN Chúng nghiên cứu sử dụng phần mềm Crocodile Chemistry để thiết kế 12 file mô thí nghiệm hóa học có ứng dụng thực tế giảng dạy cao, đồng thời xây dựng sở lý thuyết trình hướng dẫn sử dụng mô kèm theo Thông qua học phần “Ứng dụng CNTT giảng dạy hóa học” chúng tơi hướng dẫn cho SV sư phạm hóa học Trường Đại học Hùng Vương thiết kế số mơ từ SV có kỹ bản, hiểu ngun tắc quy trình thiết kế mơ Bước đầu SV mạnh dạn thiết kế sử dụng mô dạy học thực tập sư phạm, SV sau trường ứng dụng vào thực tế giảng dạy trường phổ thông Tài liệu tham khảo Nguyễn Cương, 2007 Phương pháp dạy học hóa học trường phổ thơng đại học NXB Giáo dục Việt Nam, Hà Nội Cao Cựu Giác, 2013 Giáo trình Ứng dụng CNTT dạy học hóa học NXB Đại học Vinh, Nghệ An Nguyễn Trọng Thọ, 2009 Ứng dụng tin học giảng dạy hóa học NXB Giáo dục Việt Nam, Hà Nội Sách giáo khoa Hóa học lớp 12 http://www.crocodile-clips.com SUMMARY DESIGNING SOME SIMULATED EXPERIMENTS FOR GRADE 12 CHEMISTRY PROGRAM WITH SOFTWARE CROCODILE CHEMISTRY Nguyen Manh Hung, Nguyen Thi Thu Huong Hung Vuong University Simulated chemical experimenting is a methodology of teaching chemistry using information technology Simulated chemical experiments help us easily describe complex processes that occur in a long time and we cannot see Applying simulated experiments in teaching aims to assist the learners to be aware of chemical phenomena more clearly as well as have deep understanding of knowledge This article presents principles for developing simulated chemical experiments and steps for designing them with the help of software Crocodile Chemistry Keywords: Simulated chemical experiments, Crocodile Chemistry 106 KHCN (31) - 2014 ... trình thiết kế thí nghiệm hóa học mơ phần mềm Crocodile Chemistry bước đầu thiết kế số thí nghiệm hóa học mơ như: Mơ thí nghiệm ăn mòn điện hóa học 104 KHCN (31) - 2014 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ - ĐẠI HỌC... ứng hóa học - GV thiết kế thí nghiệm hóa học mơ với hiệu ứng sinh động, từ mang lại hứng thú học tập cho học sinh 2.2 Sử dụng phần mềm Crocodile Chemistry để thiết kế nội dung thí nghiệm hóa học. .. lại thí nghiệm để thu kết thích hợp, bầm nút tạm dừng để quan sát tính tốn kết chuyển kết thí nghiệm mơi trường MS Word MS Powerpoint 2.3 Thực nghiệm hướng dẫn kỹ thuật thiết kế thí nghiệm hóa học

Ngày đăng: 27/02/2020, 11:45

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan