5. Giả thuyết nghiên cứu
3.1.3.Mô phỏng cơ chế phản ứng
Với nội dung cơ chế phản ứng yêu cầu cần phải xây dựng được hoạt cảnh, hành động tương ứng với từng đoạn hoạt hình cho phù hợp mà vẫn đảm bảo đúng nội dung tiến trình các giai đoạn của cơ chế phản ứng hoá học. Đối tượng được sử dụng trong mô phỏng được thiết kế bằng công cụ Tool trong flash. Trong flash không gian 3D được thể hiện rõ ràng khi sử dụng quả cầu 3D với màu sắc và kích thước khác nhau biểu thị cho nguyên tử, nhóm nguyên tử trong phân tử chất tham gia vào cơ chế đó. Trên thực tế thì kích thước và màu sắc của nguyên tử, nhóm nguyên tử khác nhau, trong mô phỏng chúng tôi sử dụng màu sắc và kích thước chỉ có tính chất tương đối khi kích thước và màu sắc các nguyên tử, nhóm nguyên tử không phù hợp với thực tế, ở đây quả cầu 3D tượng trưng cho nguyên tử có màu sắc và kích thước khác nhau chỉ để phân biệt rõ các nguyên tử khác nhau trong phân tử. Ngoài ra tính chất 3D còn được thể hiện rõ ở thanh liên kết giữa các nguyên tử bằng cách tạo độ bóng cho liên kết, ở một số mô phỏng của các đối tượng khi xây dựng hoạt cảnh tương ứng với các thứ tự di chuyển khác nhau, thứ tự liên kết, vị trí liên kết phù hợp với cấu trúc không gian theo qui ước. Dưới đây chúng tôi xây dựng kịch bản với đoạn hoạt hình của cơ chế SN2.
Ví dụ 1 : Kịch bản cho mô phỏng phản ứng SN2 sẽ chứa đựng các đoạn hoạt hình sau.
- Hoạt hình 1 : Hình thành trạng thái chuyển tiếp bền gồm hành động sau : + Tác nhân Y- di chuyển dần về phía phân tử R1R2R3C-X nhưng ở phía khác so với nguyên tử X.
+ Trạng thái chuyển tiếp bền hình thành khi cả X và Y cùng liên kết với C ở 2 phía khác nhau nhưng với liên kết đều không hoàn chỉnh.
- Hoạt hình 2 : Tạo sản phẩm quay cấu hình gồm các hành động :
+ Liên kết C – X biến mất, X- tách ra khỏi phân tử, liên kết C – Y hình thành rõ nét
+ Đồng thời các nguyên tử, nhóm nguyên tử R1, R2, R3 cùng với các liên kết quay theo đúng thứ tự để tạo ra sản phẩm quay cấu hình Y-C R1R2R3
- Hoạt hình 3 : Hình thành trạng thái chuyển tiếp kém bền tạo sản phẩm giữ nguyên cấu hình gồm hành động sau :
+ Tác nhân Y- di chuyển dần về phía phân tử ở cùng phía với nguyên tử X, X và Y cùng chung 1 liên kết với C. Trạng thái chuyển tiếp kém bền được hình thành.
+ X- tách ra khỏi phân tử, còn lại Y liên kết với C sản phẩm giữ nguyên cấu hình R1R2R3C-Y hình thành.
Kịch bản được xây dựng phù hợp với tiến trình lập thể của cơ chế SN2 gồm qua trạng thái chuyển tiếp và sản phẩm quay cấu hình là sản phẩm chính. Với kịch bản khác thì quá trình xây dựng mô phỏng, tạo đoạn hoạt hình tương tự khi mà xác định rõ các giai đoạn, tiến trình lập thể của cơ chế phản ứng và xây dựng hoạt cảnh có trong các đoạn hoạt hình. Từ đó xây dựng kịch bản hành động ứng với các giai đoạn và thứ tự hành động của các đối tượng có trong đoạn hoạt hình. Chúng tôi xây dựng 09 cơ chế gồm : SN2, SNi, SR, AE, E1, E2, SE2(Ar), AN(CO).
Ví dụ 2 : Cơ chế thế gốc SR điển hình là phản ứng của CH4 với Cl2 dưới tác dụng của ánh sáng thì đoạn hoạt hình được xây dựng như sau:
Hoạt hình 1: Cl2 bị tách ra thành 2 nguyên tử Cl dưới tác dụng của ánh sáng gồm các hành động sau:
+ Ánh sáng xuất hiện, tác động vào liên kết Cl – Cl.
+ Liên kết Cl – Cl bị mờ dần và biến mất, thay vào đó là 2 nguyên tử Cl
xuất hiện.
+ 2 nguyên tử Cl chuyển động ra xa trung tâm màn hình tiến gần đến phân tử CH4 để chuẩn bị cho đoạn hoạt hình 2.
Hoạt hình 2 : Tạo gốc tự do CH3 gồm các hành động :
+ Liên kết C – H mờ dần đồng thời liên kết H – Cl hình thành và di chuyển ra khỏi trung tâm màn hình.
+ Gốc CH3 được hình thành.
Hoạt hình 3 : Hình thành phân tử CH3Cl + Phân tử Cl2 di chuyển đến gần gốc CH3.
+ Liên kết C – Cl hình thành tạo phân tử CH3Cl và tạo gốc Cl .
Cứ như vậy theo tính dây chuyền của phản ứng SR thì gốc Cl sẽ đi tấn công các phân tử CH4 khác để hình thành CH3Cl. Như vậy mô phỏng đảm bảo được tiến trình lập thể của cơ chế có tính dây chuyền. Quá trình tắt mạch chỉ là sự kết hợp của gốc tự do với nhau nên chúng tôi không trình bày trong mô phỏng.
* Trong quá trình thực hiện có một số thao tác đáng lưu ý :
- Đưa đối tượng từ Library vào từng Layer riêng rẽ chú ý thứ tự sắp xếp, thời gian xuất hiện đối tượng bằng cách click chuột trái kéo và nhả vào Layer
trong giao diện làm việc.
- Tạo hiệu ứng cho đối tượng xuất hiện, biến mất theo hướng khác nhau : Chọn đối tượng tại frames cần hiệu ứng vào menu Insert → Timeline Effects
→ Transition.
- Tạo “nút” ( Button) lệnh cho đoạn phim chạy hoặc ngừng lại khi click chuột điều khiển : Vào menu Window → Common Libraries → Buttons. Tại hộp thoại Library - Buttons chọn nút cần tạo bằng cách kéo nhả chuột trái. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Tạo lệnh cho nút bằng cách click chuột phải vào nút trong vùng làm việc chọn Actions hộp thoại Actions – button xuất hiện :
+ Lệnh cho đoạn phim chạy :
On\(release) \ Enter \ { \ + \ Golbal Functions \ Timeline Control \ play ( ) \ }.
+ Lệnh cho đoạn phim dừng lại :
On\ (release) \ Enter \{ \ + \ Golbal Functions \ Timeline Control \ stop ( ) \ }. + Release là lệnh áp dụng khi người dùng nhả nút chuột (keyframe mà lệnh bắt đầu thực hiện).
3.2. Đƣa mô phỏng vào Violet
* Tạo chủ đề
Vào menu Nội dung → Thêm đề mục (F5) hoặc biểu tượng (+) tạo chủ đề. Tại đây đặt tên cho chủ đề (nằm ở thanh ngang của giao diện Violet).
* Tạo mục nội dung
Vào menu Nội dung → Thêm đề mục (F5) hoặc biểu tượng (+) tạo chủ đề. Tại đây đặt tên cho chủ đề (nằm ở thanh thẳng đứng của giao diện Violet). * Đưa mô phỏng vào Violet
Tại hộp thoại tạo chủ đề, mục nội dung sau khi đặt tên cho chủ đề và nội dung click nút “tiếp tục” trang màn hình sẽ xuất hiện. Tại hộp thoại tạo trang màn hình click vào nút “ Ảnh, phim” xuất hiện hộp thoại chọn đường dẫn file dữ liệu. Sau khi chọn đường dẫn file dữ liệu click chuột vào nút “ đồng ý”. Mô phỏng đã được đưa vào Violet tại đây có thể chính sửa kích cỡ mô phỏng cho phù hợp.
* Mô hình sản phẩm
Chọn menu Bài giảng → Đóng gói (F4) xuất hiện giao diện :
Cách 1 : Xuất ra file chạy (*.exe) dành cho máy không cài Macromedia Flash
cũng có thể chạy được mô hình khi click double vào biểu tượng chạy file.
Cách 2 : Xuất ra dạng HTML (giao diện web).
Cách 3 : Xuất ra gói SCORM ( để đưa lên các hệ LMS) đòi hỏi máy cài flash
trong đó các thư mục :
+ Common : Là thư mục chứa các file dùng chung như mẫu giao diện hoặc
mẫu các bài tập. Các file này đều do Violet tự sinh ra.
+ Data : Là thư mục chứa toàn bộ tư liệu dạng ảnh, phim, âm thanh, flash
được sử dụng trong bài giảng.
+ Scenario : Là file kịch bản của bài giảng tại đây có thể chỉnh sửa kịch bản của bài giảng khi người sử dụng muốn thay đổi.
+ File có biểu tượng hình chữ là file dùng dể chạy trình chiếu bài giảng có tên trùng với tên của bài giảng.
- Khi mở file dùng để chạy trình chiếu thì :
+ Thanh công cụ nằm ngang trong giao diện của Violet là chủ đề : Giới thiệu, Thao tác thí nghiệm, Mô hình cấu trúc phân tử, Mô phỏng cơ chế phản ứng. + Trong mỗi chủ đề có nội dung cụ thể được sắp xếp trong thanh Toolbar
nằm dọc của giao diện sản phẩm.
+ Giới thiệu : Thông tin tác giả, đề tài; việc này chỉ sử dụng thao tác word khá đơn giản với cách gõ Telex.
+ Thao tác thí nghiệm (5 thao tác): gồm có chưng cất phân đoạn, chưng cất lôi cuốn hơi nước, tính chất axetilen, phương pháp chiết. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Mô hình cấu trúc phân tử (05 cấu trúc): Cấu dạng Glucozơ, cấu trúc ADN, cấu trúc protein, mô hình đisaccarit, chuyển hóa Glucozơ.
+ Mô phỏng cơ chế phản ứng (09 cơ chế): Toolbar nằm dọc Violet không
dụng các kí hiệu tương ứng SN2, AE, SR… mà không mất đi ý nghĩa khoa học. Một điều cũng hoàn toàn ngẫu nhiên là trong giao diện của sản phẩm lại được mô tả rất cụ thể tên gọi của cơ chế, do vậy việc chúng tôi sử dụng các kí hiệu như trên hoàn toàn được thuyết minh rõ ràng.
Hình 3.6. Mô hình sản phẩm kết hợp Flash với Violet
- Tác dụng của nút trong giao diện file trình chiếu chuyển đến các nội dung cụ thể khác nhau trong chủ đề. Sau khi chuyển hết nội dung trong chủ
đề nút sẽ chuyển sang chủ đề kế tiếp và thể hiện nội dung trong chủ
đề mới.
Chú ý : Khi copy bài giảng sang một máy khác ta phải copy toàn bộ thư mục gói bài giảng thì mới chạy được. Nếu đang soạn mà lại muốn copy sang máy khác ta cũng nên đóng gói lại rồi copy luôn cả gói. Trong trường hợp này có thể bỏ qua file *.exe và thư mục Common.
KẾT LUẬN
Từ mục đích và nhiệm vụ của đề tài nghiên cứu, trong quá trình hoàn thành khóa luận, chúng tôi đã giải quyết các vấn đề sau :
- Đưa ra một qui trình khi thiết kế mô phỏng bao gồm : + Qui trình chung khi thiết kế mô phỏng
+ Nguyên tắc chung và các thao tác tiến hành trên Flash khi thiết kế mô phỏng về cơ chế phản ứng hóa Hữu cơ.
+ Mô tả chi tiết các bước thực hiện thiết kế mô phỏng cơ chế. - Thiết kế được một số mô phỏng về :
+ 05 thao tác thực nghiệm : Chưng cất lôi cuốn hơi nước, chưng cất phân đoạn, sắc kí cột, phương pháp chiết, tính chất axetilen.
+ 05 mô hình một số phân tử như đisaccarit, cấu trúc protein, cấu trúc ADN, cấu dạng của Glucozơ, chuyển hóa Glucozơ.
+ 09 mô phỏng một số cơ chế phản ứng : SR, SN2, AE, SNi, E1, E2…
Qua thiết kế các mô phỏng bằng phần mềm Macromedia Flash 8.0 kết hợp với Violet 1.7 góp phần tạo bộ tư liệu phục vụ việc dạy và học Hóa hữu cơ, thiết kế website Hoá học. Với các mô phỏng đã thiết kế có hình ảnh sinh động, hấp dẫn mà vẫn đảm bảo nội dung kiến thức thì chất lượng của việc dạy và học hóa Hữu cơ sẽ được nâng cao do kích thích tính tích cực trong học tập khi người học sử dụng tất cả các giác quan để tiếp nhận thông tin. Đồng thời trong nội dung khoá luận chúng tôi đã trình bày chi tiết cách thiết kế và sử dụng phần mềm giúp giáo viên có thể tự xây dựng mô phỏng để sử dụng trong giảng dạy.
DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
1. Chu Anh Vân, Vũ Thị Hương, “Nghiên cứu thiết kế một số mô phỏng cơ
chế phản ứng hữu cơ trên giao diện Flash và Violet”, Kỷ yếu hội nghị khoa học cán bộ trẻ các trường ĐHSP toàn quốc lần thứ 2, Huế, 2012, tr 608-613.
TÀI LIỆU THAM KHẢO A. Tiếng Việt
1. Chỉ thị của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo về tăng cường giảng dạy, đào tạo và ứng dụng CNTT trong ngành Giáo dục giai đoạn 2001 - 2005. 2. Nguyễn Cương, Phương pháp dạy học thí nghiệm Hoá học, NXB Giáo dục, 1999.
3. Nguyễn Mạnh Cường, Sử dụng công nghệ thông tin - viễn thông để nâng cao hiệu quả dạy - học và đổi mới phương thức đào tạo, kỉ yếu hội thảo:“Đổi mới phương pháp dạy học với sự tham gia của thiết bị kĩ thuật”, Huế, tháng 4/ 2004.
4. Nguyễn Hữu Đĩnh, Đỗ Đình Rãng, Hóa Học Hữu Cơ 1, NXB Giáo dục, 2009.
5. Nguyễn Hữu Đĩnh, Đỗ Đình Rãng, Hóa Học Hữu Cơ 2, NXB Giáo dục, 2009.
6. Nguyễn Hữu Đĩnh, Đỗ Đình Rãng, Hóa Học Hữu Cơ 3, NXB Giáo dục, 2009.
7. Cao Cự Giác, Ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy và học hóa học, NXB Đại học Sư Phạm, 2011.
8. Cao Cự Giác, Sử dụng internet để khai thác phần mềm phục vụ cho nghiên cứu và giảng dạy hoá học, 2003. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
9. Cao Cự Giác, Thiết kế bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học bằng Flash 2004, Tạp chí hoá học và ứng dụng, số 24/2009, tr 4-9.
10. Phạm Quang Hiền, Phạm Quang Huy, các công cụ hỗ trợ thiết kế web Flash MX, NXB Thống Kê, 2003.
11. Phạm Quang Huy, Phương Hoa, Bài tập thực hành Macromedia Flash MX 2004 – nhìn từ góc độ kĩ thuật. NXB Thống kê, 2004.
12. Trần Khánh, Tổng quan về ứng dụng công nghệ thông tin - truyền thông trong giáo dục, Tạp chí Giáo dục, số 161, 2007.
13. Thái Văn Thanh, Về việc ứng dụng Công nghệ thông tin trong dạy học,
NXB ĐHSP Vinh, 2002
14. Nguyễn Trọng Thọ, Ứng dụng tin học trong giảng dạy hoá học, NXB Giáo dục, 2002.
15. Nguyễn Nam Thuận, Học và thực hành Macromedia Flash 8, NXB Giao
Thông Vận Tải, 2006.
16. Thái Doãn Tĩnh, Cơ sở hóa học hữu cơ, NXB Khoa Học Kĩ Thuật, 2008. 17. Đậu Quang Tuấn, Thiết kế ảnh động và thiệp điện tử bằng Macromedia Flash MX 2004, NXB Giao Thông Vận Tải, 2006.
18. Khang Việt, Từ điển chính tả Tiếng Việt, NXB Từ điển Bách Khoa, 2011.
B. Tiếng Anh
19. Keith Peters, ActionScript 3.0 Animation.
20. Peter Elst, Sas Jacobs, Todd Yard, Objec - Oriented ActonScript 3.0,
21. Tim Jones, Barry J.Kelly, Allan S.Rosson, David Wolfe, Foundation Flash Cartoon Animcetion.
22. Tom Green and David Stiller, Foundation Flash CS3 for Designers.
23. David H.Jonasen, Handbook of Research for Educational Communication and Technology. C. Internet 24. http://www.hoahocvietnam.com 25. http://www.dayhoahoc.com 26. http://echip.com.vn 27. http://www.hoahocphothong.com.vn 28. http://www.nld.com.vn/tintuc/cntt/213104.asp 29. http://www.crocodile-clips.com/en/Crocodile_Chemistry
30. http://chemistry.about.com
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ... 1
1. Lí do chọn đề tài ... 1
2. Mục đích nghiên cứu ... 2
3. Nhiệm vụ nghiên cứu ... 2
4. Phương pháp nghiên cứu ... 2
5. Giả thuyết nghiên cứu ... 2
CHƢƠNG 1 . TỔNG QUAN ... 3
1.1. Khái niệm mô phỏng ... 3
1.1.1. Nguyên tắc xây dựng mô phỏng ... 3
1.1.2. Qui trình xây dựng mô phỏng ... 4
1.2. Ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học Hóa học ... 4 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1.2.1. Ưu, nhược điểm của việc ứng dụng mô phỏng trong giảng dạy Hóa học hiện nay ... 4
1.2.2. Thực trạng của việc sử dụng CNTT trong dạy học Hóa học ở nước ta hiện nay ... 5
1.2.3. Giải pháp thúc đẩy việc ứng dụng CNTT trong công tác dạy học Hóa học ... 6
1.3. Phần mềm soạn giáo án điện tử Violet ... 7
1.3.1. Giới thiệu phần mềm Violet ... 7
1.3.2. Giao diện làm việc trong Violet ... 8
1.3.3. Thao tác trong Violet ... 9
1.4. Giới thiệu về phần mềm Flash 8.0 ... 10
1.4.2. Giao diện làm việc trong phần mềm Flash ... 11
1.4.3. Thanh công cụ và cửa sổ trong trong Flash ... 12
CHƢƠNG 2 . THỰC NGHIỆM ... 17
2.1. Quy trình thiết kế nội dung mô phỏng bằng phần mềm Flash ... 17
2.1.1. Thao tác chung khi thiết kế mô phỏng ... 17
2.1.2. Quy trình thiết kế mô phỏng cơ chế phản ứng hóa Hữu cơ ... 20
2.2. Chạy thử chương trình mô phỏng và chỉnh sửa ... 22
2.3. Sử dụng mô phỏng trong dạy – học ... 23
2.3.1. Đưa mô phỏng vào phần mềm Violet ... 23
2.3.2. Đóng gói bài giảng và cách chạy ... 25
CHƢƠNG 3 . KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ... 26
3.1. Thiết kế mô phỏng ... 26
3.1.1. Mô phỏng về một số thao tác thực nghiệm ... 26