Sử dụng phần mềm working model hỗ trợ dạy học chương động lực học chất điểm (vật lý 10 cơ bản) theo hướng phát huy tính tích cực cho học sinh ở trung tâm giáo dục thường xuyên

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC CHỬ VĂN QUYỀN SƢ̉ DỤNG PHẦN MỀM “WORKING MODEL” HỖ TRỢ DA ̣Y HỌC CHƢƠNG “ ĐỘNG LƢ̣C HỌC CHẤT ĐIỂM ( VẬT LÝ 10 CƠ BẢN)” THEO HƢỚNG PHÁ T HUY TÍ NH TÍ CH CƢ̣C CHO HỌC SINH Ở TRUNG TÂM GIÁO DỤC THƢỜNG XUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ HÀ NỘI – 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC CHỬ VĂN QUYỀN SƢ̉ DỤNG PHẦN MỀM “WORKING MODEL” HỖ TRỢ DA ̣Y HỌC CHƢƠNG “ ĐỘNG LƢ̣C HỌC CHẤT ĐIỂM ( VẬT LÝ 10 CƠ BẢN)” THEO HƢỚNG PHÁ T HUY TÍ NH TÍ CH CƢ̣C CHO HỌC SINH Ở TRUNG TÂM GIÁO DỤC THƢỜNG XUYÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ CHUYÊN NGHÀ NH: LÍ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MƠN VẬT LÍ) Mã số: 60 14 01 11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Văn Nhã HÀ NỘI – 2015 LỜI CẢM ƠN Trong suố t quá trình học tập và hoàn thành luận văn này , đã nhận được sự ủng hộ , giúp đỡ quý báu các thầy cô giáo , các cán phụ trách bạn bè, người thân Với lòng kính trọng và biế t ơn sâu sắ c , xin được bày tỏ lới cảm ơn chân thành tới: PGS TS Nguyễn Văn Nhã , người thầ y đáng kính , người đã trực tiếp hướng dẫn thực luận văn, đã hế t lòng giúp đỡ , hướng dẫn, động viên tạo mọi điều kiện thuận lợi cho suốt quá trình học tập quá trình thực đề tài TS Phạm Kim Chung và các thầy cô giáo của khoa Vật lý, Ban giám hiệu, Phòng đào tạo sau đại học, Trường Đại học Giáo Dục - Đại học Quốc Gia Hà Nội tồn thể các thầy giáo tham gia giảng dạy, giúp đỡ trưởng thành quá trình học tập trường , đã tạo mọi điề u kiê ̣n thuận lợi, hướng dẫn và giúp đỡ hoàn thành luận văn Ban giám hiệu, các thầy giáo giảng dạy mơn Vật lí tại TTGDTX Viê ̣t Hưng, đã cộng tác, động viên giúp đỡ cho rấ t nhiề u thời gian thực nghiệm sư phạm trường Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình bạn bè đã ở bên động viên, giúp đỡ tạo mọi điều kiện tốt giúp suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn Dù tâm huyết cố gắng song luận văn chắn cịn nhiều thiếu sót Kính mong được dẫn các nhà khoa học, quý thầy cô các bạn đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 10 năm 2015 Tác giả Chử Văn Quyền i DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CNTT : Công nghê ̣ thông tin ĐC : Đối chứng BTVH : Bổ túc văn hóa GV : Giáo viên GDTX : Giáo dục thường xuyên HS : Học sinh HĐNT : Hoạt động nhận thức PTDH : Phương tiê ̣n da ̣y ho ̣c PMDH : Phầ n mề m da ̣y ho ̣c PP : Phương pháp PPDH : Phương pháp da ̣y ho ̣c QTDH : Quá trình dạy học THPT : Trung học phổ thông TN : Thực nghiê ̣m THN : Thí nghiệm TTC : Tính tích cực TT : Trung tâm TNSP : Thực nghiê ̣m sư pha ̣m TNMP : Thí nghiệm mô phỏng WM : Working Model MỤC LỤC Lời cảm ơn i Danh mục chữ viết tắt ii Mục lục iii Danh mục bảng vi Danh mục hình vii MỞ ĐẦU CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Về sử dụng phần mềm dạy học Vật lí 1.1.2 Về sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lí 1.2 Phát huy tính tích cực trình nhận thức học sinh 10 1.2.1 Tính tích cực hoạt động nhận thức học sinh 10 1.2.2 Biểu hiện tính tích cực trình nhận thức học sinh 12 1.2.3 Đặc điểm tính tích cực trình nhận thức học sinh 13 1.2.4 Các biện pháp tăng tính tích cực trình nhận thức học sinh 13 1.2.4 Dạy học Vật lý theo hướng tích cực hóa trình nhận thức học sinh 14 1.3 Ứng dụng CNTT dạy học vật lí 17 1.3.1 Xu hướng ứng dụng CNTT dạy học vật lí 17 1.3.2 Tổng quan thí nghiệm ảo 18 1.4 Ưu điể m và nhươ ̣c điể m viê ̣c ứng du ̣ng CNTT giảng da ̣y Vâ ̣t lý 21 1.4.1 Ưu điểm 21 1.4.2 Nhược điểm 22 1.5 Dạy học thí nghiệm vật lý chương “ Đô ̣ng lực ho ̣c chấ t điể m ” phầ n Cơ học Vật lý 10 thông qua sử dụng phần mềm Vật lý ảo 23 1.5.1 Vai trò của thí nghiê ̣m da ̣y ho ̣c 23 1.5.2 Tính tích cực hóa trình nhận thức học sinh dạy học thí nghiệm phần học Vật lý 10 thông qua sử dụng phần mềm Vật lý ảo 26 1.6 Tổ ng quan về phần mềm mô phỏng Working Model 26 1.6.1 Tổ ng quan về phầ n mề m mô phỏng Working Model 26 1.6.2 Giới thiệu phần mềm Working Model 28 1.7 Thực tra ̣ng của viê ̣c sử du ̣ng CNTT ho ̣c tâ ̣p môn Vâ ̣t lý ở TT GDTX Viê ̣t Hưng 30 1.7.1 Khảo sát thực trạng dạy học phần học trường trung học phổ thông 30 1.7.2 Nội dung khảo sát 30 1.7.3 Phương pháp khảo sát 31 1.7.4 Kết khảo sát 31 Kết luận chương 34 CHƢƠNG 2: SƢ̉ DỤNG PHẦN MỀM “WORKING MODEL” HỖ TRỢ DẠY HỌC CHƢƠNG “ ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM ( VẬT LÝ 10 CƠ BẢN) ” THEO HƢỚNG PHÁ T HUY TÍ NH TÍ CH CƢ̣C CHO HỌC SINH Ở TRUNG TÂM GIÁO DỤC THƢỜNG XUYÊN 35 2.1 Mục tiêu dạy học chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10 35 2.2 Nội dung kiến thức chương 37 2.3 Đặc điểm chương "Động lực học chất điểm" 41 2.3.1 Mợt số khó khăn gặp phải dạy học chương "Động lực học chất điểm" 41 2.3.2 Cấu trúc logic chương “Động lực học chất điểm” 42 2.4 Thiết kế mô phỏng một số thí nghiệm phần Động lực học chất điểm với phần mềm Working Model 44 2.4.1 Ý tưởng sư phạm 44 2.4.2 Các bước thiết kế thí nghiệm ảo phần mềm Working Model 45 2.4.3 Sử du ̣ng phầ n mề m Working Model thiết kế mô phỏng một số mô phỏng đơn giản… 46 2.5 Xây dựng tiến trình dạy học chương Đợng lực học chất điểm có sử dụng phần mềm Working Model 50 Kết luận chương 69 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 70 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 70 3.1.1 Mục đích 70 3.1.2 Nhiệm vụ 70 3.2 Đối tượng phương thức thực nghiệm sư phạm 70 3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 70 3.2.2 Phương thức thực nghiệm sư phạm 71 3.2.3 Bài kiểm tra 72 3.3 Phân tích đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 72 3.3.1 Phân tích định tính diễn biến giờ học trình thực nghiệm sư phạm 72 3.3.2 Kết thực nghiệm sư phạm lớp thực nghiệm đối chứng 72 3.3.3 Kiểm định giả thuyết thống kê Error! Bookmark not defined Kết luận chương 77 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHI 78 ̣ Kế t luâ ̣n 78 Khuyế n nghi 79 ̣ TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 PHỤ LỤC 82 DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Nhóm đối chứng nhóm thực nghiệm 71 Bảng 3.2 Bảng thống kê điểm số (Xi) kiểm tra 73 Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất lũy tích 74 Bảng 3.4 Bảng phân loại theo học lực 75 Bảng 3.5 Bảng tổng hợp tham số 76 DANH MỤC HÌNH, ĐỒ THỊ , BIỂU ĐỒ Hình 2.1: Tiế n trin ̀ h hin ̀ h thành kiế n thức bài 52 Hình 2.1 Biể u diễn lực tác du ̣ng 53 Hình 2.3 Hai lực cân bằ ng 53 Hình 2.4 Tổ ng hơ ̣p lực 54 Hình 2.5 Tổ ng hơ ̣p lực mô phỏng bằ ng phầ n mề m WM 54 Hình 2.6 Sơ đồ hình thành kiế n thức ĐL I Niuton 55 Hình 2.7 Mô phỏng Đl I Niuton Máng nghiêng độ cao h 56 Hình 2.8 Mô phỏng Đl I Niuton Hạ dần độ cao h 57 Hình 2.9 Mô phỏng Đl I Niuton Máng nằm ngang không ma sát 57 Hình 2.10 Sơ đồ hiǹ h thành kiế n thức ĐL II Niuton 58 Hình 2.11 Mô phỏng ĐL II Niuton vâ ̣t chiụ tác du ̣ng của lực 59 Hình 2.12 Mô phỏng tác dụng lực thay đổi độ lớn lực 59 Hình 2.13 Mô phỏng vâ ̣t chiụ tác du ̣ng của hai lực 60 Hình 2.14 Tiế n trin ̀ h hin ̀ h thành kiế n thức ĐL III NiuTon 60 Hình 2.15 Mô phỏng trước tương tác 61 Hình 2.16 Mô phỏng sau tương tác 61 Hình 2.17 Sơ đồ hin ̀ h thành kiế n thức bài 12 63 Hình 2.18 Biể u diễn lực đàn hồ i 63 Hình 2.19 Mô phỏng tác du ̣ng cảu lực đàn hồ i 64 Hình 2.20 Mô phỏng đinh ̣ luâ ̣t Húc 64 Hình 2.21 Sơ đồ hin ̀ h thành kiế n thức chuyể n đô ̣ng ném ngang 66 Hình 2.22 Mô phỏng chuyể n đô ̣ng ném ngang 67 Hình 2.23 Mô phỏng quỹ đa ̣o và vecto chuyể n đô ̣ng ném ngang 68 Biểu đồ 3.1 Phân phối tần suất hai nhóm 73 Đồ thị 3.1 Phân phối tần suất hai nhóm 74 Đồ thị 3.2 Phân phối tần suất lũy tích 74 Biểu đồ 3.2 Phân phối tần suất lũy tích 75 Biểu đồ 3.3 Phân loại học lực hai nhóm 75 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Đất nước bước vào một thời kì , thời kì công nghiê ̣p hóa, hiê ̣n đa ̣i hóa Mọi ngành có thay đổi đáng kể, ngành giáo dục có bước thay đở i ma ̣nh mẽ về mo ̣i mă,̣t nhằ m đào ta ̣o những người có đủ kiế n thư,́ c lực sáng ta ̣o, trí tuệ phẩm chất đạo đức tốt đáp ứng yêu cầu công nghệ nề n kinh tế tri thứ.c Nghị Hội nghị lần thứ 8, Ban Chấp hành Trung ương khóa XI (Nghị số 29-NQ/TW) về đổ i mới bản , tồn diện giáo dục đào tạo có nói “ tiế p tu ̣c đở i mới ma ̣nh mẽ phương pháp da ̣y và ho ̣c theo hướng hiê ̣n đa ̣i theo hướng phát huy tính tích cực , chủ động sáng tạo kiến thức , kĩ người học, khắ c phu ̣c cách truyề n thu ̣ , diễn đa ̣t chiề u, ghi nhớ máy móc, tâ ̣p trung da ̣y cách học, cách nghĩ, khuyế n khíc tự ho ̣c ta ̣o sở để người ho ̣c tự câ ̣p nhâ ̣t và đổ i mới tri thức, kĩ năng, phát triển lực Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học…” Để đạt mục tiêu đề hô ̣i nghi ̣cũng đã chỉ rõ ” Đổ i mới mạnh mẽ phương pháp Giáo dục – Đào ta ̣o, khắ c phu ̣c lố i truyề n thu ̣ mô ̣t chiề u , rèn luyê ̣n thành nế p tư sáng ta ̣o của người ho ̣c Từng bước áp du ̣ng các phương pháp tiên tiến vào dạy học…” Kho tàng tri thức vô hạn , mỗi ngày la ̣i có những thành tựu phát minh , đó da ̣y ho ̣c theo phương pháp tiên tiế n và hiê ̣n đa ̣i không chỉ là da ̣y cho ho ̣c sinh cách nắ m lấ y kiế n thức mà da ̣y cho ho ̣c si nh cách tự lực nắ m lấ y kiế n thức , có tư sáng tạo hoạt động nhân thức để phù hợp với yêu cầ u của thời đa ̣i Hiê ̣n nay, công nghê ̣ thơng tin ứng dụng có bước phát triển mạnh mẽ Sự bùng nổ internet , sự phát triể n ma ̣nh mẽ của công nghê ̣ phầ n cứng và phầ n mề m cho phép chúng ta có thể ứng du ̣ng rấ t nhiề u khả của máy vi tính vào liñ h vực cuô ̣c số ng nói chung và giáo du ̣c nói riêng Bên ca ̣nh đó viê ̣c da ̣y ho ̣c của chúng ta từng bước có những thay đổ i đáng kể nội dung hình thức, cách thức tổ chức phương pháp Cùng với việc nghiên cứu các PTDH nhằ m hỗ trơ ̣ hoa ̣t đô ̣ng của giáo viên và ho ̣ c sinh từng cụ thể Vai trò của các PTDH truyề n thố ng còn nhiề u ̣n chế đươ ̣c yêu cầ u đă ̣t , chưa đáp ứng PHỤ LỤC HƢỚNG DẪN SỬ DỤNG WORKING MODEL Giới thiê ̣u về phầ n mềm Working model Để thiết kế giảng với phần mềm Working Model, trước hết phải tạo sản phẩm thí nghiệm mô phỏng với sự hỗ trợ phần mềm, một công việc không dễ dàng vì còn mẻ, đòi hỏi đầu tư ý tưởng, chuẩn bị công phu sau phải thực hiện quy trình thiết kế: Xác định mục tiêu học mục tiêu bước, giai đoạn, hoạt động Xác định hoạt động chủ yếu tiến trình dạy học Trong dạy học Vật lí sự hỗ trợ phần mềm cần thiết, thí nghiệm học tĩnh động thiết kế dễ dàng Trong trình học biến đổi nhanh Working Model còn cho phép ta xem ảnh hoạt nghiệm chúng, chính điều cho ta quan sát một cách trực quan quỹ đạo chuyển động vật Tất chuyển động tạo môi trường Working Model dựa nguyên lí động lực học phương trình định luật II Newton, phương trình đợng học… Vì vậy ứng dụng giảng dạy đại học, mô phỏng hay kiểm chứng hiện tượng vật lí, học cho học sinh, sinh viên Cách cài đặt phần mềm Phiên Working Model 2D 6.0 tải tại địa sau: http://www.mediafire.com/?rqiaxz29g94kp9s  Bƣớc 1: Vào thư mục chứa Working Model (Nếu file nén Working Model.rar thì giải nén trước) Nháy đúp chuột vào wmdemo.exe  Bƣớc 2: Thông báo tên Welcom, nhấp Next để tiếp tục  Bƣớc 3: Hộp thoại Registration hỏi thông báo nhập thông tin người sử dụng mã số cài đặt Nhập thông tin nhập số Serial: H840I12635, chọn Next  Bƣớc 4: chọn Yes để khẳng định thông tin đăng kí  Bước 5: 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 OK  Bước 6: Chọn Yes đợi phút máy tính sẽ bắt đầu cài đặt phần mềm chọn finish Quá trình cài đặt xong phần mềm Working Model hiện hình Môi trường làm việc của Working Model Khởi động phần mềm bằng cách nháy đúp chuột vào biểu tượng Working Model hình Desktop Khi khởi động Working Model lên ta thấy có giao diện bao gồm tiêu đề (Title bar), thực đơn (Menu bar), hệ thống toolbar (gồm Standard toolbar, Edit toolbar, Run control toolbar, Body toolbar, Join/Split toolbar, Point toolbar, Construction toolbar, Join toolbar, …) File  New: Tạo một mô hình  Open: Mở mơ hình có sẵn  Close: Đóng mô hình mô phỏng  Save: Lưu nội dung mô phỏng  Save as: Lưu lại với tên khác  Print: In mô phỏng  Import: Nhập vào hình ảnh DXF (phần mềm AutoCAD xuất file ảnh DXF)  Export: Xuất mô phỏng định dạng khác  Exit: Thoát khỏi môi trường làm việc Edit  Undo: Quay lại  Cut: Lệnh cắt phần theo ý muốn  Copy: Sao chép  Paste: Dán  Delete: Xóa  Select all: Chọn tất đối tượng  Duplicate: Tạo vật thể chọn (gần giống copy)  Reshape: Tinh chỉnh đa giác hình thể hiện  Player mode: Ẩn biểu tượng World  Gravity: Trọng lực Planetary: Lực hấp dẫn Vertical: Trọng lực None: khơng có  Air resistance: Lực cản gió None: Khơng có Low speed: Lực cản thấp High speed: Lực cản mạnh  Electrostatic: Điện trường  Force field: Trường lực  Run: Chạy mô phỏng  Reset: Bắt đầu lại  Start here: Bắt đầu tại  Skip frame: Ghi lại ảnh vào bộ nhớ  Tracking: Hiện số ảnh khoảng thời gian ghi bộ nhớ lên hình  AutoEraser track: Tự động xóa ảnh  Erase Track: Xố ảnh vừa thực thi  Retain meter values: Giữ kết đo  Erase meter values: Xóa kết đo  Accuracy: Thiết lập đợ chính xác.[1] Có chế đợ để thiết lập chạy chương trình Fast (nhanh), Accurate (chính xác) Custom (cài đặt theo ý người mơ phỏng) Và có hai bước cài đặt giải tính toán kết tính toán:  Animation Step: Cài đặt thời gian cho một bước mô phỏng, có nghĩa ta cài đặt thời gian cho một bước mô phỏng  Integrator Error: Lỗi lấy tích phân  Working Model đưa hai phương pháp để tính tốn là: Euler: Đây phương pháp tính toán lấy tích phân, phương pháp mang tính ước lương không chính xác mang lại kết tính toán nhanh Kutta-Merson: Là phương pháp tính toán chính xác gần với thực tế Còn lựa chọn khác Assembly error, overlap error, significant digits ta lựa chọn Auto  Pause control: thiết lập chế độ dừng chạy mô hình Để thiết lập chế độ mô hình dừng hoạt động ta có phương pháp điều khiển là:  Frame () > 10: Scrool Bar sẽ chạy đến giá trị 11 tự động mô hình sẽ không chạy dừng lại, tổng vết mà mô hình để lại 11  Time > 1.0: nghĩa mô hình sẽ dừng lại Run sau 1.0 ( s )  Preference: Các tùy chọn khác View  Workspce: Thiết lập hình làm việc: Hiện trục tọa độ, hiện thước, hiện lưới tọa độ, hiện nút công cụ  System Center of Mass: Hiện gốc tọa độ  Numbers and units: (units) chọn đơn vị chuẩn (numbers) làm tròn sau dấu phẩy  View size: Hiển thị tỉ lệ thực so với hình  Background Color: Hiển thị màu hình  New reference Frame: Tạo nút hiển thị mô phỏng theo trục tọa đợ gắn với vật đó, tức chọn hệ quy chiếu gắn với vật (Để quan sát theo hệ quy chiếu khác hiển thị mô phỏng với cách khác nhau)  Delete Reference Frame: Xóa nút hiển thị hệ quy chiếu gắn với vật khác Object  Join: Liên kết phần tử lại với  Split: Tách liên kết phần tử  Font: Dùng để viết text  Vary the Sound: Thay đổi âm  Vary the Feel: Thay đổi cảm nhận âm  Convert objects: chuyển vật thể thành đá giác, đoạn thẳng hay thành rãnh trượt Define  Vectors: Hiển thị vecto vật: vận tốc, gia tốc, lực, vị trí, sức gió, trường hấp dẫn, trường tĩnh điện…  No Vectors: Xóa bỏ hiển thị vecto  Vectors Display: Xác lập màu, độ dài, độ đậm nhạt, vị trí điểm đặt, hiện giá trị vecto  Vectors Lengths: Xác lập chiều dài cho vectors  New button: Đưa hình mợt nút truy xuất nhanh ta nháy chuột vào  New control: Nút điều khiển mà người dùng muốn điều khiển, mỗi một chi tiết khác sẽ có phương pháp điều khiển khác Đây nút hiển thị điều khiển một giá trị vật vận tốc, gia tốc, khối lượng, momen, điện tích, chất liệu… Measure Thanh công cụ dùng để đánh giá phân tích kết mô hình mà ta mô phỏng, công cụ ta biết vị trí, vận tốc, lực… phần tử mô phỏng mà ta làm  Position, veclocity, Acceleleration, P-V-A: Hiện đồ thị tọa độ, vận tốc, gia tốc, P-V-A  Center of Mass Position: Hiện đồ thị vị trí khối tâm  Center of Mass Velocity: Hiện đồ thị vận tốc khối tâm  Center of Mass Acceleleration: Hiện đồ thị gia tốc khối tâm  Momentum: Hiện đồ thị momen quay  Total Force: Hiện giá trị lực  Hear the collision: Nghe thấy va chạm  Hear the motion: Nghe thấy sự chuyển động  Feel the collision: Cảm nhận sự va chạm  Feel the motion: Cảm nhận sự chuyển động  Kinetic Energy: Hiện lượng chuyển động Script Đây một phần mềm mã mở, ta lập trình thiết lập chế độ làm việc điều khiển mô hình thông qua ngôn ngữ lập trình Window  Properties: ta hiển thị thay đổi đặc tính phần tử Mỗi một chi tiết khác thì có mợt Properties khác nhau, dùng để định dạng chi tiết Ví dụ Properties Rectangle sau:  x, y,  : xác định vị trí vật hệ tọa đợ  Vx ,Vy ,V : Vận tốc vật hệ tọa độ  Material: Là loại vật liệu (thứ tự từ xuống: Tùy chỉnh, tiêu chuẩn, thép, băng, gỗ, nhựa, đất, caosu, đá)  Mass: Khối lượng vật  Stat.fric: Là hệ số ma sát nghỉ  Kin.fric: Là hệ số ma sát động  Elastic: Hệ số đàn hồi  Charge: Điện tích  Density: Là mật độ khối lượng một đơn vị diện tích  Planar, sphere, shell, 3D: Hình dạng vật phẳng, cầu, hay…  Appearance: Cách thể hiện phần tử  Show name: Hiện tên  Show center of mass: Hiện vị trí trọng tâm  Show charge: Hiện dấu điện tích vật (âm, dương)  Track center of mass: Cho thấy hình ảnh trọng tâm chuyển động  Track connect: Nối hình ảnh vị trí trọng tâm chuyển động  Geometry: Chỉnh vị trí vật, kích thước vật bằng số nhập vào Các bƣớc thiết lập mô  Vẽ mô phỏng: Sử du ̣ng ta ̣i màn hin ̀ h chin ́ h của WM - Thanh thực đơn: chứa menu điều khiển - Thanh công cụ: Chứa lệnh chuẩn điều khiển hoạt động mô phỏng IP như: Tạo flle ( copy ( ), dán ( ), mở files có sẵn ( ), in ( ), trợ giúp ( ), lưu flle ( ), arrow tool ( ), cắt ( ), ) biểu tượng mở một file cho phép đặt trỏ chế đợ hoạt đợng (con trỏ có dạng mũi tên) mà ta lựa chọn đánh dấu đối tượng, quay ( phóng to ( mơ phỏng ( ), thu nhỏ ( ), Zoom to extents ( ), văn ( ), chạy mô phỏng ( ), đặt mô phỏng lại trạng thái cũ ( ), ), dừng ) - Workspace: không gian để tạo biểu diễn thí nghiệm mô phỏng - Thanh tọa độ: - Thanh điều khiển mô phỏng: giúp theo dõi trình mô phỏng nhờ tiến lùi mơ phỏng vào bất kì lúc - Thanh các đối tƣợng: bên trái hình, gồm đối tượng có dạng: hình tròn ( cong ( ), hình vuông ( ), hình chữ nhật ( ), hình đa giác ( ), đa giác ) Để tạo đối tượng hình tròn (Circle), hình vuông (Square), hình chữ nhật (Rectangle), cần kích vào biểu tượng cơng cụ sau kích vào vùng khơng gian làm việc kéo Đối với đối tượng hình đa giác (Polygon), đa giác cong (Curved Polygon), trước tiên kích vào biểu tượng cơng cụ kích một điểm không gian làm việc để tạo đỉnh thứ nhất, tiếp tục kích chuột vào vị trí khác để tạo đỉnh Kết thúc bằng cách kích lại vào điểm ban đầu kích đúp tại điểm cuối Mỡi đối tượng có thông số xác định tính chất hoạt Động chạy mơ phỏng Ban đầu, giá trị thông số mặc định Khi một đối tượng tạo ra, thay đổi tính chất, sự xuất hiện ràng ḅc - Các cơng cụ liên kết (ràng buộc) IP gồm có: + Mỏ neo ( ): dùng để cố định vật + Point (điểm): gồm có Round Point (Điểm tròn vuông ) Square Point (Điểm ) Chúng dùng để nối (thay cho việc dùng công cụ nối) Ta sử dụng Điểm tròn cho cách nối Chốt (Pin jont), Điểm vuông cho cách nối Cứng (Rigid joint) + Pin joint (Nối chốt ): cho phép nối quay hai vật + Rigid joint (Nối cứng ): cho phép nối cố định hai vật thể với Muốn tạo mối nối Pin joint Rigid join, trước hết chồng vật muốn liên kết lên kích vào biểu tượng Pin joint ( ), Rigid joint ( ) công cụ Sau đó, kích vào nơi muốn đặt mối nối phần chồng lên vật Nếu có vài vật chồng lên thì có hai vật đầu sẽ nối với + Slot (Rãnh): gồm có Straight (Rãnh thẳng) với hai kiểu Rãnh ngang ( Rãnh Dọc ( ) Curved Slot (Rãnh cong) Curved Slot (Rãnh Cong Closed Curved Slot (Rãnh Cong Kín ), ), ) Slots sử dụng kết hợp với Points để hình thành Slot joints (Nối Rãnh) Chẳng hạn, ta gắn mợt phần tử Rãnh với nền, gắn một phần tử Điểm với vật vậy, Slot joint nối vật với Có Nối Rãnh sau: * Nối Rãnh thẳng Straight Slot joints Pin Slot joint ngang ( joint dọc ( ), cho phép một vật trượt quay chi tiết vật khác Keyed Slot joint ngang (Nối Rãnh Cứng ngang dọc ) Pin Slot ), Keyed Slot joint dọc (Nối Rãnh Cứng ), cho phép một vật trượt không quay chi tiết vật khác * Curved Slot joint (Nối Rãnh Cong Rãnh Cứng kín ), Closed Curved Slot joint (Nối ) Để tạo Curved Slot joint, trước tiên, kích vào biểu tư- ợng Curved Slot joint công cụ kích vào điểm mà ta cần nối vật, vật chuyển đợng Slot Sau đó, kích điểm điều khiển ta cần để tạo Slot Kích đúp tại điểm điều khiển cuối để hoàn thành Slot Lưu ý ta phá rời mối nối kết hợp lại bằng nút lệnh Split ( ) hay joint ( ) thành công cụ + Rope (Dây thừng ): giới hạn khoảng cách hai vật, không tác dụng lực lên vật dây thừng lỏng, sẽ tác dụng lực cực đại bị kéo căng + Spring (Lị xo ): tác dụng lực phụ thuộc vào khoảng cách hai điểm cuối tức đợ biến dạng lò xo, không tác dụng lực khoảng cách bằng độ dài nghỉ lò xo (lò xo không bị nén giãn) + Rod (dây ): tác dụng lực vào hai điểm vật để giữ cho chiều dài cố định Trong cửa sổ tḥc tính, thay đổi chiều dài hiện thời dây + Separator (Dây phân cách ): dây thừng hoạt đợng theo hướng đối diện, không tác dụng lực khoảng cách hai endpoint lớn khoảng cách hai vật + Damper (Bộ phận tắt dao động hay phận hãm ): tác dụng lực phụ thuộc vào sự khác vận tốc hai endpoint nó, khơng tác dụng lực endpoint có cùng vận tốc + Damped Spring (Hãm lò xo ): sự kết hợp lò xo bợ phận hãm, có lực tác dụng bằng tổng lực lò xo thành phần hãm, thay đổi chiều dài hệ số tắt dần + Actuator (Cần kích hay phận truyền động ): một ràng buộc vạn năng, sử dụng tác động cần thiết để trì trình diễn có ràng ḅc Có bốn loại: lực, chiều dài, vận tốc gia tốc + Force (Lực ): không giống ràng buộc khác, một lực xác định tại một điểm phải gắn với vật có ảnh hưởng mơ phỏng Rope, Spring, Rod, Separator, Damper, Damped Spring, Actuator gọi chung Linear Constraint (Ràng buộc tuyến tính), tác dụng lực tuyến tính tại điểm liên kết Ta dễ dàng tạo Linear Constraints bằng cách trước tiên kích vào biểu tượng ràng buộc ta cần kích tại vị trí ta muốn có endpoint sau kích vào vị trí endpoint thứ hai + Motor (Mô tơ ): ràng buộc để trì sự quay vật + Rotational Spring (Lò xo quay ): tác dụng một lực quay phụ thuộc vào sự khác sự quay hai vật gắn với endpoint Ta thay đổi hệ số lò xo kiểu lò xo + Rotational Damper (Bộ hãm quay ): tác dụng một lực hãm phụ thuộc vào vận tốc góc hai vật gắn với hai endpoint Ta thay đổi hệ số Damper kiểu Damper Motor, Rotational Spring, Rotational Damper gọi chung Rotational Constraints (Ràng buộc quay), tác dụng lực quay tại điểm liên kết Để tạo Rolational Constraint cần kích vào biểu tượng công cụ kích vào nơi ta muốn đặt ràng buộc + Torque (Moment quay ): một lực quay cưỡng có tác dụng đẩy kéo vật làm cho vật quay mợt góc Nó làm việc vật đơn lẻ + Gear (Bánh ): công cụ ràng buộc hai vật mà sự quay chúng phụ thuộc lẫn nhau, làm hai vật trở nên ăn khớp với nhau, có sử dụng mợt sợi dây gắn sẵn + Pulley (Ròng rọc ): dùng để nối vật với nhau, mợt sợi dây qua nhiều điểm cố định hai điểm cuối ... PHẦN MỀM ? ?WORKING MODEL? ?? HỖ TRỢ DẠY HỌC CHƢƠNG “ ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM ( VẬT LÝ 10 CƠ BẢN) ” THEO HƢỚNG PHÁ T HUY TÍ NH TÍ CH CƢ̣C CHO HỌC SINH Ở TRUNG TÂM GIÁO DỤC THƢỜNG XUYÊN ... tưởng vào kiến thức mà mình chiếm lĩnh được, đồng thời tạo hứng thú học tập cho học sinh học 1.1.2 Về sử dụng phần mềm Working Model dạy học Vật lí Phần mềm Working Model mợt phần mềm. .. PHẦN MỀM ? ?WORKING MODEL? ?? HỖ TRỢ DA ̣Y HỌC CHƢƠNG “ ĐỘNG LƢ̣C HỌC CHẤT ĐIỂM ( VẬT LÝ 10 CƠ BẢN) ” THEO HƢỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC CHO HỌC SINH Ở TRUNG TÂM GIÁO DỤC THƢỜNG XUYÊN 2.1