8. Đúng gúp của luận văn
1.3.2.Cỏc bước để thiết kế một thớ nghiệm mụ phỏng
Trước khi thiết kế một thớ nghiệm mụ phỏng với phần mềm Crocodile Physics, cần phải chuẩn bị nội dung, ý tưởng thiết kế. Sau khi đó cú nội dung thiết kế, cú thể thực hiện theo cỏc bước cơ bản sau:
Bước 1: Mở một file mới: Vào File/New, hoặc kớch vào biểu tượng New
trờn thanh cụng cụ hoặc nhấn đồng thời Ctrl+N.
Bước 2: Thiết lập một khụng gian thiết kế (cú thể được bỏ qua) sẽ tạo rất nhiều thuận lợi trong quỏ trỡnh canh chỉnh khi thiết kế. Sau khi thiết kế xong, cú thể gỡ bỏ những thiết lập này trả nền màn hỡnh mụ phỏng lại như ban đầu.
Bước 3: Xỏc lập sự chớnh xỏc, hệ đơn vị của mụ phỏng, kớch cỡ màn hỡnh
quan sỏt. Trong Crocodile Physics việc này cú thể được thực hiện một cỏch tự động.
Bước 4: Tiến hành thiết kế, sử dụng cỏc đối tượng, cỏc cụng cụ ràng buộc, cỏc lệnh trong menu để thiết kế theo nội dung đó được chuẩn bị.
Bước 5: Chạy thử mụ phỏng, chỉnh sửa.
Bước 6: Đặt tờn và lưu mụ phỏng vừa tạo được bằng lệnh Save.
Vớ dụ 1: Thiết kế thớ nghiệm để tỡm hiểu định luật phản xạ ỏnh sỏng
Bước 1: Tỡm kiếm cụng cụ
Để chuẩn bị thớ nghiệm cho bài học này chỳng ta cần cỏc linh kiện thớ nghiệm sau:
1. Với 4 cụng cụ được mụ tả trong bảng trờn, lần lượt đưa chỳng ra màn hỡnh làm việc của phần mềm. Riờng với cỏc thớ nghiệm quang học thỡ cụng cụ màn thớ nghiệm (Optical Space) phải được đưa ra đầu tiờn. Nếu khụng cỏc cụng cụ khỏc sẽ khụng được thể hiện trờn màn hỡnh chớnh.
2. Kớch chọn cụng cụ gương phẳng (plane mirror) và đưa ra màn hỡnh thớ nghiệm. Để thiết lập thụng số cho gương ta kớch chọn gương và đặt thụng số “Show normal” khi đú hỡnh ảnh của gương sẽ được thể hiện như sau:
3. Với chựm sỏng song song (Ray box) ta cú thể thiết lập cỏc thụng số sau:
4. Với thước đo độ, bạn cú thể điều chỉnh độ lớn của gúc bằng cỏch sau: - Kớch chọn cụng cụ thước đo độ (Protractor) và đưa ra màn hỡnh thớ nghiệm.
- Kớch vào chữ số trờn thước đo độ để lựa chọn cụng cụ:
- Để thay đổi vị trớ của thước hoặc giỏ trị của gúc đo bạn hóy kớch vào một trong cỏc ụ vuụng trờn màn hỡnh và dịch chuyển để lựa chọn một giỏ trị thớch
hợp. Khi đú số liệu của thước đo sẽ thay đổi cựng với sự lựa chọn đú.
5. HS cần chỳ ý cỏc khỏi niệm:
- Gúc tới là gúc tạo bởi tia tới và đường phỏp tuyến của gương tại điểm tới. - Gúc phản xạ là gúc tạo bởi đường phỏp tuyến của gương tại điểm tới và tia phản xạ
Bước 3: Thiết lập bố trớ cỏc cụng cụ thớ nghiệm thành một thớ nghiệm
hoàn chỉnh.
a. Đưa gương phẳng ra vị trớ trung tõm của màn thớ nghiệm và lựa chọn thụng số của gương theo hướng dẫn ở trờn.
b. Chiếu tia sỏng tới gương với một gúc thớch hợp (600). Khi đú học sinh sẽ quan sỏt được rừ ràng hiện tượng phản xạ ỏnh sỏng qua gương phẳng:
c. Tiến hành đo gúc tới:
- Vỡ gúc tới và gúc khỳc xạ nhỏ, trong khi tiến hành thớ nghiệm cần thao tỏc chớnh xỏc vỡ vậy bạn hóy chọn thuộc tớnh phúng to cỏc điểm ảnh “Zoom x2” bằng cỏch tại cụng cụ Space chọn View và kớch chọn Zoom (x2)
- Lựa chọn cụng cụ thước đo.
- Di chuyển một cạnh của gúc trựng với đường phỏp tuyến của gương, cạnh cũn lại trựng với tia tới. Khi di chuyển theo chiều kim đồng hồ.
d. Tiến hành đo gúc phản xạ giống như đo gúc tới.
Bước 4: Bắt đầu tiến hành cỏc thớ nghiệm ảo (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1. Tiến hành thớ nghiệm với gúc tới (600) - Điều chỉnh gúc nghiờng của gương ở 600
- Quan sỏt gúc tới và gúc phản xạ (HS đưa ra dự đoỏn)
- Tiến hành đo gúc tới: dựng cụng cụ thước đo độ, điều chỉnh thước đo trựng với gúc tới của gương và ghi giỏ trị gúc tới.
- Tiến hành đo gúc phản xạ: Tiếp tục dựng cụng cụ thước đo độ, điều chỉnh thước đo trựng với gúc phản xạ của gương và ghi giỏ trị gúc phản xạ
- Ghi lại kết quả đo vào bảng:
2. Tiến hành thớ nghiệm với gúc tới (500) - Điều chỉnh gúc nghiờng của gương ở 500
- Quan sỏt gúc tới và gúc phản xạ - Tiến hành đo gúc tới.
- Tiến hành đo gúc phản xạ.
- Ghi lại kết quả đo vào bảng:
3. Tiến hành thớ nghiệm với gúc tới (400) - Điều chỉnh gúc nghiờng của gương ở 400
- Quan sỏt gúc tới và gúc phản xạ - Tiến hành đo gúc tới.
- Ghi lại kết quả đo vào bảng:
Bước 5: Rỳt ra kết luận
Từ bảng kết quả thớ nghiệm Giỏo viờn hướng dẫn học sinh rỳt ra kết luận về gúc tới và gúc phản xạ.
Vớ dụ 2: Thiết kế thớ nghiệm biểu diễn sự phụ thuộc của điện tớch vào
hiệu điện thế giữa hai bản của tụ điện.
Bước 1: Chuẩn bị linh kiện
Linh kiện để thực hiện TN này được lấy trong folder Analog của Part library.
Muốn sử dụng một linh kiện nào đú, nhỏy chuột vào linh kiện rồi kộo thả sang vựng khụng gian TN ở bờn phải giao diện.
Để tiến hành TN này, chỳng ta cần cú cỏc thiết bị sau:
TT Tờn thiết bị Hỡnh ảnh thiết bị Hỡnh ảnh thể hiện Ghi chỳ 1 Nguồn điện cú thể
thay đổi điện ỏp Số lượng: 1
2 Điện trở Số lượng: 1
3 Tụ điện Số lượng: 1
4 Dõy dẫn Dựng chuột
tạo trực tiếp trờn màn
hỡnh Với cỏc thiết bị được mụ tả trong bảng trờn, sử dụng chuột lần lượt “gắp” chỳng ra bờn phải của giao diện. Tạm thời cỏc thiết bị này cũn rời rạc và chưa kết nối với nhau. Ta cú thể thiết lập cỏc thụng số cho điện trở, tụ điện, điện ỏp.
Để thiết lập thụng số của điện trở, nhỏy chuột chọn điện trở và thay đổi giỏ trị của điện trở. Hoặc cú thể thiết lập những thụng số này trong cửa sổ tham số bờn trỏi như hỡnh dưới đõy.
Tụ điện và điện ỏp cũng được thiết lập tương tự.
Bước 2: Kết nối cỏc thiết bị thành mạch và xõy dựng đồ thị (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cỏc thiết bị trờn được kết nối lại với nhau bằng dõy dẫn.
Cỏch thực hiện: Dựng chuột chọn thiết bị, khi chuột chuyển thành hỡnh bàn tay thỡ rờ chuột trờn màn hỡnh đến vị trớ cần kết nối và nhả chuột.
Cỏc thiết bị TN được thiết lập như hỡnh sau:
Để khảo sỏt sự phụ thuộc của điện tớch tụ điện vào hiệu điện thế giữa hai bản, ta dựng đồ thị (Graph) trong Presentation. Nhấp phải chuột vào đồ thị, chọn Properties để thiết lập cỏc thụng số cho trục tung và trục hoành.
Hai trục của đồ thị được thiết lập như hỡnh dưới đõy
Bước 3: Tiến hành TN ảo và xõy dựng đồ thị
Điều chỉnh điện ỏp của nguồn thay đổi từ 0 đến 10V, ta thu được đồ thị như hỡnh vẽ.
Bước 4: Rỳt ra kết luận
Từ kết quả TN được biểu diễn trờn đồ thị HS cú thể xỏc định toạ độ của một số điểm và đưa ra nhận xột: khi hiệu điện thế của tụ điện tăng thỡ tương ứng, điện tớch của tụ điện tăng nhưng thương số Q
U khụng đổi.
Kết luận chương 1
Trong chương này chỳng tụi đó nghiờn cứu phần mềm Crocodile Physics và vấn đề đổi mới PPDH vật lý ở trường trung học phổ thụng. Nội dung của chương gồm cỏc vấn đề như sau:
- Tư tưởng cơ bản của đổi mới PPDH núi chung cũng như đổi mới PPDH vật lý núi riờng là phỏt huy tớnh tớch cực, tự giỏc, chủ động, sỏng tạo của HS; bồi dưỡng PP tự học; rốn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tỏc động đến tỡnh cảm, đem lại niềm vui, hứng thỳ học tập cho HS; đưa HS vào vị trớ chủ thể của quỏ trỡnh nhận thức.
- Việc đổi mới PPDH đũi hỏi GV và HS phải đảm nhận chức năng mới, khỏc với kiểu dạy học truyền thống. Điều đú được thể hiện ở tất cả cỏc khõu: thiết kế bài học, tiến hành dạy bài học đó thiết kế và kiểm tra đỏnh giỏ kết quả học tập của HS.
- Trong QTDH khụng thể sử dụng một PP duy nhất mà thường phải phối hợp một vài PP, trong đú cú một PP đúng vai trũ chủ đạo. Việc lựa chọn cỏc PP là việc làm quan trọng của người GV. Nú quyết định đến hiệu quả của việc dạy học. Khụng cú một PPDH nào là vạn năng.
- Sự phỏt triển của CNTT đó mở ra nhiều triển vọng trong việc đổi mới PPDH. MVT được sử dụng trong dạy học để hỗ trợ cho việc thực hiện cỏc nhiệm vụ cơ bản của QTDH và nhất là hỗ trợ đắc lực cho việc dạy và học chương trỡnh mới theo hướng tớch cực húa người học. Với sự trợ giỳp của MVT mà cụ thể là sử dụng phần mềm như một phương tiện dạy học, GV cú thể tổ chức quỏ trỡnh học tập của HS theo hướng phỏt huy tớnh tớch cực, chủ động, sỏng tạo trong HĐNT. - Cỏc PMDH vật lý mới tư cỏch là người đồng hành và là sản phẩm chung của hai lĩnh vực dạy học và tin học cú rất nhiều khả năng hỗ trợ cho quỏ trỡnh đổi mới PPDH vật lý hiện nay.
- Phần mềm Crocodile Physics là một PMDH cú nhiều tớnh năng và dễ sử dụng. Với Crocodile Physics ta cú thể thiết kế cỏc TNMP sinh động, hấp dẫn trong điều kiện bỡnh thường ta khụng thực hiện được. Ngoài ra cú thể sử dụng Crocodile Physics để giải cỏc bài tập vật lý, giỳp HS hiểu rừ được cỏc khỏi niệm, tớnh chất sự vật một cỏch chủ động và linh hoạt hơn cũng như vận dụng kiến thức vào thực tế cuộc sống một cỏch hiệu quả hơn.