Sử dụng các phần mềm vào việc hỗ trợ dạy học Vật Lí phần Quang hình học lớp 11 Nâng cao

Với đặc thù riêng của môn Vật lí thì đổi mới Phương pháp dạy học bằngcách áp dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật, đặc biệt là thành tựu của Côngnghệ thông tin làm Phương tiên dạy học

A MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Ngày nay với sự bùng nổ của Công nghệ thông tin - khoa học kỹ thuật Cáccông nghệ đã và đang xâm nhập vào hầu hết các lĩnh vực của đời sống xã hội.Nhiều vấn đề quan trọng của thời đại đang đặt ra đòi hỏi cần giải quyết, trong đó cógiáo dục Làm thế nào để nhận thức và nắm bắt được tri thức khoa học một cáchnhanh nhất, hiệu quả nhất đó là trách nhiệm vô cùng quan trọng của quá trình giáodục

Kho tàng kiến thức của nhân loại ngày càng tăng nhanh chóng Sự phát triển

đó đòi hỏi nền giáo dục nước nhà phải có một sự đổi mới cao độ trong nhận thứckhoa học và phương pháp dạy học nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của họcsinh, nâng cao chất lượng của hoạt động dạy và học Do đó vấn đề đổi mới phươngpháp dạy học là một trong những mục tiêu lớn được ngành giáo dục đặt ra trong giaiđoạn hiện nay và là mục tiêu chính đã được nghị quyết TW 2, khoá VIII đề cập đến:

“Đổi mới nạnh mẽ phương pháp giáo dục – đào tạo, khắc phục lối truyền đạt một chiều, rèn luyện nếp tư duy sáng tạo của người học Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo, điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu của học sinh ”

Trong những năm gần đây, sự phát triển của khoa học công nghệ, đặc biệt làCông nghệ thông tin đã tác động mạnh mẽ đến việc đổi mới nội dung, phương pháp,phương thức dạy học Nhận thức được vai trò quan trọng của Công nghệ thông tintrong Dạy học hiện nay, Văn kiện Đại hội Đại biểu toàn quốc lần thứ 10 đã nêu định

hướng phát triển Giáo dục – Đào tạo 2006 - 2010: “Phát triển mạnh và kết hợp chặt giữa hoạt động khoa học và công nghệ với giáo dục và đào tạo để thực sự phát huy vai trò quốc sách hàng đầu, tạo động lực đẩy nhanh công nghiệp hoá, hiện đại hoá và phát triển kinh tế tri thức…”

Nội dung kiến thức Vật lí chủ yếu là Vật lí thực nghiệm, trong đó có sự kếthợp giữa quan sát, thí nghiệm và suy luận lý thuyết để đạt được sự thống nhất giữa

lý luận và thực tiễn Ở nước ta, thực tế Dạy học các môn khoa học nói chung, Vật línói riêng còn mang nặng tính “thông báo, tái hiện”, các Phương tiện dạy học hiệnđại chưa được chú ý khai thác, sử dụng đúng mức, quá trình Dạy học chủ yếu là sựtruyền thụ kiến thức một chiều Nhiều nội dung Vật lí trong chương trình khá trừutượng, giảng viên không thể hình thành chỉ bằng suy luận lý thuyết mà phải quansát, phân tích hiện tượng, sử dụng thí nghiệm, Tuy nhiên vì nhiều lý do khác nhau,không phải bất kỳ thí nghiệm nào cũng có thể thực hiện được, vì vậy đòi hỏi giảng

viên phải có biện pháp kỹ thuật thay thế để trực quan hóa các sự kiện, hiện tượngVật lí đó Với đặc thù riêng của môn Vật lí thì đổi mới Phương pháp dạy học bằngcách áp dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật, đặc biệt là thành tựu của Côngnghệ thông tin làm Phương tiên dạy học là rất cần thiết.

Qua tìm hiểu và nghiên cứu về một số phần mềm tôi thấy các phần mềm:

Crocodile Physics, Optics Mar.03, Mc MIX có thể giúp các giáo viên phổ thông

cũng như cho bản thân ứng dụng các phần mềm vào dạy học một cách có hiệu quảnhất

Xuất phát từ những lí do trên em đề tài tốt nghiệp của mình là:

“Sử dụng các phần mềm vào việc hỗ trợ dạy học Vật Lí phần Quang hình học lớp 11 Nâng cao.”

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

 Đối tượng nghiên cứu

- Phần Quang hình học lớp 11 nâng cao của Vật lí phổ thông hiện hành

- Phần mềm thiết kế thí nghiệm ảo Crocodile Physics, Optics Mar.03

- Phần mềm trộn đề thi trắc nghiệm Mc MIX và các tài liệu liên quan

- Các chương bài có liên quan đến thí nghiệm nghiên cứu

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Tìm hiểu về phương pháp dạy học phần Quang hình học lớp 11 nâng cao vàcác thí nghiệm trong phần Quang hình học

- Xem cấu trúc và nội dung phần Quang hình học lớp 11 nâng cao của Vật líphổ thông hiện hành

- Tìm hiểu sử dụng các phần mềm trong thiết kế thí nghiệm ảo

5 Phương Pháp nghiên cứu

 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Sách giáo khoa của chương trình Vật lí phổ thông, sách bồi dưỡng giáo viên,các sách tham khảo và các kiến thức trên mạng…

 Phương pháp lấy ý kiến

- Tham khảo ý kiến của giáo viên giảng dạy bộ môn phân tích chương trìnhVật lí phổ thông về thiết kế và đưa thí nghiệm ảo vào bài giảng

- Tham khảo thêm các ý kiến về thiết kế và ứng dụng thí nghiệm ảo vào dạyhọc trên Internet và một số tài liệu liên quan

6 Nội dung và cấu trúc của đề tài

Khoá luận gồm có ba phần:

- Phần mở đầu:

- Phần nội dung: có ba chương

+ Chương I: Cơ sở lý luận của việc sử dụng các phần mềm trong dạy họcphần Quang hình học lớp 11 nâng cao

+ Chương II: Phương pháp sử dụng các phần mềm để thiết kế thí nghiệm ảo.+ Chương III: Thiết kế bài giảng điện tử và một số thí nghiệm ảo phần

Quang hình học trong chương trình Vật lí 11 nâng cao

- Phần kết luận: Rút ra các kết luận sư phạm và đưa ra một số kiến nghị.

B NỘI DUNG

  

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG CÁC PHẦN MỀM VẬT

LÝ TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 1.1.Phương pháp dạy học Vật lí

Phương pháp dạy học là hình thức và phương thức hoạt động của giáo viên

và học sinh trong những điều kiện dạy học xác định nhằm đạt mục đích dạy học.Hay nói ngắn gọn phương pháp dạy học là con đường để đạt mục đích dạy học

Để hoàn thiện các phương pháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng dạy học

ở nhà trường thì người giáo viên phải vượt qua ba ràng buộc: mục đích dạy học, nộidung dạy học và đối tượng dạy học Như vậy phương pháp dạy học Vật lí chỉ khácvới phương pháp dạy học các bộ môn khác ở nội dung dạy học Tính nội dung củaphương pháp dạy học đưa đến một yêu cầu: phương pháp dạy học phải làm nổi bậtnội dung môn học, giúp học sinh tiếp cận chính những khoa học từ đó cấu tạo nênmôn học

Phương pháp dạy học phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạocủa học sinh; phù hợp với đặc trưng của môn học, đặc điểm đối tượng học sinh,điều kiện của từng lớp học, bồi dưỡng cho học sinh phương pháp tự học, khả nănghợp tác, rèn luyện kỷ năng vận dụng kiến thức và thực tiển tác động đến tình cảmđem lại niềm vui hứng thú và trách nhiệm của học sinh

Do vậy, giáo viên Vật lí phải biết vận dụng tổng hợp về: Vật lí, Tâm lý học,

Lý luận dạy học hiện đại, Phương pháp dạy học Vật lí để giải quyết những vấn đề

cụ thể trong quá trình tổ chức hoạt động nhận thức kiến thức Vật lí cho học sinh phổthông

Giáo viên Vật lí cần nắm vững những phương pháp và kĩ năng cơ bản đểgiảng dạy môn Vật lí ở trường phổ thông như: giảng dạy lý thuyết, rèn luyện kĩnăng giải bài tập cho học sinh, tiến hành các bài thí nghiệm của giáo viên, tổ chức

và hướng dẫn học sinh tiến hành thí nghiệm thực hành

Ngày nay Vật lí học ngày càng phát triển và có nhiều sự kiện mới được pháthiện dẫn đến việc xây dựng những khái niệm mới, định luật mới và lý thuyết mới.Trong quá trình đó nội dung của môn học Vật lí cũng cần phải thay đổi kịp thời

Vật lí trong các trường phổ thông chủ yếu là Vật lí thực nghiệm Phươngpháp chủ yếu của nó chủ yếu là phương pháp thực nghiệm Đó là phương pháp nhậnthức hiệu quả trên con đường đi tìm chân lý khách quan, là một dạng biến đổi khoahọc Vật lí sao cho phù hợp với trình độ học sinh, mục đích dạy học và điều kiện củanhà trường

Mặt khác, Vật lí học là một khoa học chính xác đòi hỏi vừa phải có khả năngquan sát tinh tế khéo léo khi làm thí nghiệm, vừa phải có tư duy logic chặt chẽ, biệnchứng, vừa phải trao đổi thảo luận để khẳng định chân lý.

Vì vậy, dạy học Vật lí phải đảm bảo có những phương tiện vật chất và tinhthần cần thiết để học sinh có thể thực hiện được các hành động học tập Phải đảmbảo sự phát triển liên tiếp mâu thuẫn nội tại của môn học Vật lí mà việc giải quyếtchúng sẽ dẫn đến kết quả là hình thành những kiến thức, kĩ năng, năng lực mới Yêucầu này không chấp nhận lối “truyền thụ một chiều” rất phổ biến trong dạy học hiệnnay

Như vậy, một môn học có tính khoa học thực nghiệm như Vật lí thì thí

nghiệm đóng vai trong rất quan trọng

1.2 Đổi mới phương pháp dạy học Vật lí

1.2.1 Những yêu cầu quan trọng trong đổi mới Phương pháp dạy học là:

- Bám sát chuẩn kiến thức, kỹ năng của chương trình (căn cứ chuẩn củachương trình cấp THPT và đối chiếu với hướng dẫn thực hiện của Bộ GD-ĐT)

- Phát huy tính tích cực, hứng thú trong học tập của Học sinh và vai trò chủđạo của Giáo viên

- Thiết kế bài giảng khoa học, sắp xếp hợp lý hoạt động của Giáo viên và Họcsinh, thiết kế hệ thống câu hỏi hợp lý, tập trung vào trọng tâm, tránh nặng nề quá tải(nhất là đối với bài dài, bài khó, nhiều kiến thức mới); bồi dưỡng năng lực độc lậpsuy nghĩ, vận dụng sáng tạo kiến thức đã học, tránh thiên về ghi nhớ máy móckhông nắm vững bản chất

- Sử dụng hợp lý Sách giáo khoa khi giảng bài trên lớp, tránh tình trạng yêucầu HS ghi chép quá nhiều theo lối đọc – chép

- Tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học, khuyến khích sửdụng hợp lý công nghệ thông tin, sử dụng các phương tiện nghe nhìn, thực hiện đầy

đủ thí nghiệm, thực hành, liên hệ thực tế trong giảng dạy phù hợp với nội dung từngbài học

- Giáo viên sử dụng ngôn ngữ chuẩn xác, trong sáng, sinh động, dễ hiểu, tácphong thân thiện, khuyến khích, động viên Học sinh học tập, tổ chức hợp lý choHọc sinh làm việc cá nhân và theo nhóm

- Dạy học sát đối tượng, coi trọng bồi dưỡng Học sinh khá giỏi và giúp đỡ Họcsinh yếu kém

- Tăng cường chỉ đạo đổi mới Phương pháp dạy học thông qua công tác bồidưỡng Giáo viên và dự giờ thăm lớp của Giáo viên, tổ chức rút kinh nghiệm giảng

dạy ở các tổ chuyên môn, hội thảo cấp trường, cụm trường, địa phương, hội thi Giáoviên giỏi các cấp.

1.2.2 Đổi mới Phương pháp dạy học

- Phát huy tính tích cực, hứng thú trong học tập của học sinh và vai trò chủ đạocủa giáo viên

- Thiết kế bài giảng khoa học, sắp xếp hợp lý hoạt động của giáo viên và họcsinh, thiết kế hệ thống câu hỏi hợp lý, tập trung vào trọng tâm, tránh nặng nề quá tải(nhất là đối với các bài dài, bài khó, nhiều kiến thức mới); bồi dưỡng năng lực độclập suy nghĩ, vận dụng sáng tạo kiến thức đã học, tránh thiên về ghi nhớ máy móc,không nắm vững bản chất; tích hợp lồng ghép những nội dung giáo dục khác (giáodục bảo vệ môi trường, giáo dục sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả ) trongmột số bài giảng một cách hợp lý, gây hứng thú cho Học sinh trong quá trình tiếpthu kiến thức, kỹ năng

- Tăng cường tập huấn nâng cao năng lực sử dụng thiết bị thí nghiệm biểu diễn

và thí nghiệm thực hành Sử dụng tối đa và có hiệu quả các thiết bị dạy học vàphòng học bộ môn Tổ chức sinh hoạt chuyên đề sử dụng thiết bị dạy học, khuyếnkhích tự làm đồ dùng dạy học, cải tiến phương án thí nghiệm phù hợp với từng bàihọc

- Tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học, khuyến khích sửdụng hợp lý các phần mềm, thí nghiệm mô phỏng, tư liệu thiết bị dạy học điện tử,sử dụng các phương tiện nghe nhìn, thực hiện đầy đủ thí nghiệm, thực hành, tíchhợp giáo dục bảo vệ môi trường, liên hệ thực tế trong giảng dạy phù hợp với nộidung từng bài học

- Sử dụng ngôn ngữ chuẩn xác, trong sáng, sinh động, dễ hiểu, tác phong thânthiện, coi trọng việc khuyến khích động viên học sinh học tập, tổ chức hợp lý chohọc sinh làm việc cá nhân và theo nhóm

- Dạy học sát đối tượng, coi trọng bồi dưỡng học sinh khá giỏi và giúp đỡ họcsinh học lực yếu kém

- Tăng cường chỉ đạo đổi mới Phương pháp dạy học thông qua công tác bồidưỡng giáo viên và thông qua việc dự giờ thăm lớp của giáo viên, tổ chức rút kinhnghiệm giảng dạy ở tổ chuyên môn, hội thảo cấp trường, cụm trường, địa phương,hội thi giáo viên giỏi các cấp

1.3 Thí nghiệm Vật lí

1.3.1 Khái niệm

Thí nghiệm Vật lí là một trong những phương pháp dạy học Vật lí ở trườngphổ thông Đó là cách thức hoạt động của thầy và trò, giúp cho trò tự chiếm lĩnhkiến thức kĩ năng, kĩ xảo, đặc biệt là kĩ năng, kĩ xảo thực hành Ngoài ra, Thínghiệm Vật lí còn góp phần giúp cho Học sinh củng cố niềm tin vào khoa học nhằmhình thành thế giới quan duy vật biện chứng cho Học sinh

1.3.2 Phân loại thí nghiệm Vật lí: Có hai loại:

 Thí nghiệm biểu diễn của giáo viên

Do giáo viên tiến hành nhằm giới thiệu một cách tương đối nhanh với họcsinh các hiện tượng, các quá trình và các quy luật nghiên cứu

 Thí nghiệm do học sinh thực hiện

Do học sinh tiến hành dưới sự tổ chức và hướng dẫn của giáo viên để hìnhthành kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo cho bản thân

1.3.3 Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học Vật lí

 Chức năng của thí nghiệm theo quan điểm nhận thức

- Thí nghiệm là phương tiện của việc thu nhận tri thức

- Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức thu được

- Thí nghiệm là phương tiện để vận dụng tri thức đã thu được vào thực tiễn

- Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức

 Chức năng của thí nghiệm theo quan điểm lý luận dạy học

- Thí nghiệm có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của quátrình dạy học

- Thí nghiệm góp phần phát triển toàn diện của học sinh

- Thí nghiệm góp phần đơn giản hoá các hiện tượng và quá trình Vật lí

- Thí nghiệm là phương tiện góp phần quan trọng vào việc giáo dục kĩ thuậttổng hợp cho học sinh

- Thí nghiệm là phương tiện kích thích học tập của học sinh

- Thí nghiệm là phương tiện tổ chức các hình thức hoạt động của học sinh

Như vậy, trong dạy học Vật lí thí nghiệm là phần không thể thiếu và cần

phải vận dụng nó vào quá trình dạy học một cách hiệu quả hơn

1.4 Vai trò của việc sử dụng các phần mềm hỗ trợ trong dạy học Vật lí

Vật lí ở trường phổ thông là môn khoa học thực nghiệm, kiến thức học sinhđược hình thành từ việc quan sát sự vật, hiện tượng Bởi vậy, trong quá trình giảng

dạy các phương tiện dạy học như: dụng cụ thí nghiệm, phương tiện nghe – nhìn,trong đó có phần mềm dạy học đóng vai trò hết sức quan trọng.

Trước đây, nền giáo dục nước ta rất nặng về lý thuyết rất nhiều học sinh dokhông hình dung được thí nghiệm xảy ra như thế nào nên không thể tiếp thu kiếnthức được tốt, việc hiểu bài nhớ bài là rất khó khăn Lại có em nói thông kiến thức

lý thuyết một cách trôi chảy nhưng đến khi cho thực nghiệm thì các em hoàn toànlúng túng Trong các kỳ thi, khi mà điểm lý thuyết rất cao thì điểm thực hành gầnnhư không đáng kể,

Trong khi điều kiện cơ sở vật chất của các trường phổ thông hiện nay khôngcho phép áp dụng các thí nghiệm thật trong quá trình giảng dạy thì thí nghiệm ảotrực quan với các chức năng cơ bản của thí nghiệm thật cũng có rất nhiều ưu điểm

là xu hướng tất yếu

Thí nghiệm ảo được tiến hành theo quy trình nghiên cưu khoa học: bắt đầu làquá trình tìm tòi, thu thập thông tinh của học sinh, tiếp đến là thu thập thông tin thuđược từ đó đi đến những kết luận, hình thành tri thức mới Khi học sinh làm thínghiệm thì họ sẽ đóng vai trò là một nhà nghiên cứu, tích cực suy nghĩ một cáchđộc lập, tìm kiếm con đường, cách thức để chiếm lĩnh tri thức khoa học mới: Chủđộng tạo ra các hiện tượng, thay đổi các dữ kiện, tạo ra khả năng đi sâu hơn vào bảnchất sự vật hiên tượng và mối quan hệ giữa chúng

Ngày nay Công nghệ thông tin đã phát triển mạnh và đi vào hầu hết các lĩnhvực của đời sống xã hội thì một giải pháp được đặt ra là việc sử dụng các phần mền

hỗ trợ để xây dựng thí nghiệm ảo thay thế thí nghiệm thật trong các tiết dạy để chấtlượng dạy và học ngày càng được nâng cao hơn

Như vậy với chủ trương đổi mới phương pháp giảng dạy như hiện nay thìviệc sử dụng các phần mềm hỗ trợ trong dạy học vật lý là hoàn toàn phù hợp và cấpthiết

Tuy nhiên việc để thí nghiệm ảo thay thế cho thí nghiệm thật thì trãi qua rấtnhiều công đoạn không dễ dàng gì:

+ Cần phải chọn được các phần mền phù hợp với bộ môn giảng dạy, phầnmềm phải có sẵn các thí nghiệm ảo và đầy đủ các dụng cụ để thiết kế thêm các thínghiệm khác

+ Với các phần mềm đã chọn lựa, cần phải thiết kế được các thí nghiệm phùhợp với chương trình sách giáo khoa đang được giảng dạy trên lớp Thí nghiệm phảichuẩn, phải đưa ra kết quả như mong đợi, đồng thời thí nghiệm phải trực quan sinhđộng tạo tính tò mò, gây hứng thú học tập cho học sinh

Với tất cả các nhận xét trên về vai trò của thí nghiệm ảo, tôi quyết định chọnphần mềm Crocodile Physics và Optics Mar.03 là hai phần mềm thí nghiệm Vật lí

ảo để giới thiệu và thiết kế bài giảng

1.5 Thực trạng nghiên cứu và sử dụng các phần mềm thí nghiệm Vật Lí ảo

Trong dạy học cũng như trong nghiên cứu khoa học, Thí nghiệm Vật lí vàcác phương tiện dạy học hiện đại có một vai trò hết sức quan trọng và có tác dụngrất lớn Tuy vậy, trong các trường phổ thông hiện nay, Thí nghiệm Vật lí vẫn chưa

có một vị trí xứng đáng, các thiết bị dạy học hiện đại được sử dụng chưa nhiều và

có phần kém hiệu quả Nguyên nhân một phần là do sự thiếu thốn về cơ sở vật chất

và thiết bị Thí nghiệm ở các trường phổ thông Mặt khác, do Thí nghiệm chưa đượcđưa vào trong kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của Học sinh, điều đó đã ảnhhưởng đến thái độ của cả người dạy và người học đối với việc sử dụng Thí nghiệmtrong dạy và học Vật lí Bởi như chúng ta biết thi cử có tác dụng điều chỉnh việcdạy và học: thi thế nào thì dạy và học thế đó Một phần khác không kém phần quantrọng chính là ở đội ngũ giáo viên, chúng ta chưa mạnh dạn tìm tòi, nghiên cứu sửdụng, để các Thí nghiệm Vật lí, các phương tiện dạy học hiện đại thực sự mang lạihiệu quả Ngoài ra, cũng cần phải thừa nhận rằng, khả năng sử dụng các thiết bị dạyhọc hiện đại cũng như thao tác Thí nghiệm của một bộ phận Giáo viên hiện nay nóichung còn hạn chế

Thực tế cho thấy rằng: số giáo viên phổ thông biết sử dụng thí nghiệm ảo vàodạy học Vật lí là không nhiều Nguyên nhân là: nhiều giáo viên thiếu sự quan tâmđến sự có mặt của thí nghiệm ảo; đại đa số các phần mềm thí nghiệm hiện có đềuđược viết băng tiếng nước ngoài nên các giáo viên cũng gặp nhiều khó khăn trongviệc tìm hiểu và sử dụng nó cho hiệu quả

Tuy nhiên, một số nhà giáo dục coi việc kiểm tra tình hình giáo dục cácphương tiện phần mềm ở trường phổ thông như một khâu tất yếu để đánh giá chấtlượng dạy học Việc này tạo ra yêu cầu và động lực để các giáo viên quan tâm nhiềuhơn đến việc sử dụng các phần mềm dạy học

CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG CÁC PHẦN MỀM TRONG GIẢNG

DẠY VẬT LÍ PHẦN QUANG HÌNH HỌC LỚP 11 NÂNG CAO

2.1 Giới thiệu về phần mềm Crocoile Physics

Crocodile Physics là phần mềm ứng

dụng dùng để mô phỏng, thiết kế các thí

nghiệm ảo môn Vật lí trong nhà trường

phổ thông (Hiện nay có rất nhiều phiên

bản và phiên bản được sử dung phổ biến

nhất là Crocodile Physics 605) Phần mềm

có nhiều mô hình thí nghiệm mẫu, thí

nghiệm hướng dẫn sử dụng phần mềm và

có các công cụ trợ giúp thiết kế thí

nghiệm, bài giảng khá đầy đủ và dễ sử dụng Các phần Cơ - Quang - Điện - Sóngđược cải tiến, khoa học và trực quan hơn Giao diện của phần mềm đẹp, lạ mắt, tiệndụng nhưng không gây mất tập trung

 Màn hình làm việc của phần mềm Crocodile Physics

Để thiết kế một thí nghiệm thì ta chọn phần New model Giao diện làm việc

của chương trình sẽ hiện ra như hình sau:

Hình 2.1

 Thanh menu ngang

Hình 2.2

- Menu file gồm các chức năng để quản lí, in ấn thí nghiệm đang thiết kế

- Menu Edit gồm các chức năng để thiết kế, chỉnh sửa, sắp xếp thí nghiệm

- Menu View gồm các chức năng điều khiển chế độ hiển thị của dụng cụ,không gian thiết kế thí nghiệm và chế độ hiển thị chương trình

- Menu Scenes gồm các chức năng quản lí các khung làm việc

- Menu Help gồm các phần giới thiệu chương trình, bản quyền, phiên bảncủa chương trình và tai liệu hướng dẫn sử dụng

 Thanh công cụ

Không gian thiết kế và thựchiện các thí nghiệm ảo

Thanh công cụ này gồm các chức năng cơ bản và hay sử dụng của chương trình Các chức năng này là một phần của thanh menu ngang.

 Phần Contents

Phần này gồm các ví dụ có sẵn theo chủ đề như mô tả chuyển động, cácmạch điện…Đây là phần mới so với các phiên bản cũ Với mỗi modun đã có cácdụng cụ thí nghiệm phù hợp với chủ đề và bạn chỉ cần chọn dụng cụ thích hợp đểthực hiện thí nghiệm Nhưng đây chỉ là một số chủ đề cơ bản, để có thể thiết kếđược toàn bộ các thí nghiệm phục vụ cho giảng dạy và học tập thì cần thiết phảixem các ví dụ này và sau đó bạn tự thiết kế các thí nghiệm phù hợp với bài giảngtrên lớp bằng các dụng cụ được lấy trong phần Parts Library

Hình 2.4

 Phần Parts Library

Đây là thư viện các dụng cụ thí nghiệm vật lý ảo, với các dụng cụ này chúng

ta hoàn toàn có thể thiết kế toàn bộ các thí nghiệm vật lý trong trường phổ thông,tuy nhiên để cho thí nghiệm trở nên chuyên nghiệp hơn thì phải kết hợp sử dụng cácdụng cụ này kết hợp các dụng cụ hỗ trợ thực hiện thí nghiệm trong foderPresentation của phần này

Để thiết kế thí nghiệm phần quang học ta chọn Optics trong phần Parts Library.

Optical Space: Màn đen

Ray Diagrams: Biểu đồ tia

Light Sources: Nguồn sáng

Hướng dẫn các bước sử dụng phần mềm Crocodile Physics 605

 Cài đặt phần mềm Crocodile Physics 605

- Mở ổ đĩa đã lưu phần mềm Crocodile Physics 605

- Chạy file CP_605.exe

- Thực hiện tiếp các yêu cầu của phần mềm (như: nhập Code,User).

- Click vào nút next để tiếp tục (ở đây mặt định chọn cài đặt tại ổ đĩa C)

- Sau khi cài đặt xong click vào nút finish để hoàn tất.

 Khởi động chương trình

Nhấp đôi vào shortcut của Crocodile Physics trên màn hình desktop để vào

chương trình

Hình 2.10Biểu tượng chương trình sẽ xuất hiện

Hình 2.11

Tiếp theo ta sẽ thấy trên màn hình hiện lên cửa sổ và lời chào "Welcome to Crocodile Physics 605"

Hình 2.12

- Contents: Xem các thí nghiệm ví dụ theo chủ đề có sẵn trong phần mềm.

- New model: Chọn mục này để thiết kế những thí nghiệm mới.

- Tutorials: Mở nội dung hướng dẫn sử dụng Crocodile Physics.

2.2 Giới thiệu về phần mềm Optics Mar.03

- Optics Mar.03 là phần mềm trợ giúp cho công tác dạy và học phần Quanghình

 Lưu trữ kết quả làm việc một cách khoa học với dung lượng nhỏ.

 Dao diện đơn giản, dễ sử dụng

Màn hình làm việc của phần mềm Optics Mar.03

- Giao diện làm việc của chương trình sẽ hiện ra như hình sau:

Hình 2.16

Hình 2.17

Hình 2.18

2.3 Giới thiệu về phần mềm Mc MIX

- Nhiệm vụ chính của chương trình là tạo ra các đề thi khác nhau từ việchoán vị thứ tự các câu hỏi và cả các lựa chọn từ một bộ đề thi gốc

- Sử dụng cho mọi môn thi trắc nghiệm ở mọi cấp độ học

- Soạn đề tự nhiên bằng Microsoft Word với format đơn giản

- Có thể nhập (import) toàn bộ đề thi (nhiều câu hỏi ) một lần vào phần mềmtừ file word sẵn có hoặc có thể nhập từng câu hỏi từ phần mềm nên có thể in đề thihoán vị chỉ sau một vài chuẩn bị rất đơn giản

- Có thể dùng mọi loại font có tiếng Việt (Unicode, VNI, ABC

- Xuất đề thi ra file word để có thể sửa chữa (nếu cần thiết)

Giao diện của chương trình:

Hình 2.19

2.3.1 Cài đặt

- Tải hai phần mềm Mc mix và dotnetfx20.exe tại Website:

http://www.edusoft.net.vn

- Cài phần mền dotnetfx20.exe hỗ trợ trước sau đó cài phần mền Mc MIX

2.3.2 Làm việc với chương trình Mc MIX

Bước 1: Chuẩn bị đề thi từ Microsoft Word

- Ví dụ: Một file đã chuẩn bị sẵn:

Dao động điều hoà có phương trình x = A cosωt Dao động này có:t Dao động này có:

A Vận tốc biến đổi điều hoà cùng pha so với li độ

B Vận tốc biến đổi điều hoà ngược pha so với li độ

C Vận tốc biến đổi điều hoà sớm pha

Đặt một điện áp xoay chiều vào 2 đầu điện trở R1 thì dòng điện qua R1 có biểu thức i1 =

I01cost Nếu đặt hiệu điện thế nói trên vào hai đầu điện thế R2 thì dòng điện qua R2 có biểu thức:

* Chú ý: Khi soạn đề trắc nghiệm thì cần chú ý:

- Không dùng borders and shading để định dạng các đáp án.

- Tránh viết I = A Mà khi gặp trường hợp này ta nên sữa I = (A)

Bước 2: Tạo một kỳ thi mới

- Tại cửa sổ giao diện chính của McMIX, Click nút “Thêm” ở bên dưới ngăntrái

- Đặt mã, tên của kỳ thi, ghi chú (không bắt buộc) rồi click

Hình 2.20

Bước 3: Tạo một môn thi mới

- Tại cửa sổ giao diện chính của McMIX, Click nút “Thêm” ở bên dưới ngănphải

- Nhập mã môn và tên môn thi, số câu cho mỗi đề, sau đó click

Hình 2.21

Bước 4: Import (hoặc Copy và paste) đề thi đã chuẩn bị vào McMIX.

- Tại cửa sổ giao diện chính của McMIX, click nút “Tạo/In đề thi”

- Click nút Import chọn file đề thi đã chuẩn bị sẵn rồi tích vào 4 ô cho phéphoán vị lựa chọn, sau đó click

Hình 2.22

Bước 5: Định dạng - in đề thi gốc – in đề thi chuẩn.

Hình 2.23

- Tại cửa sổ “Đề thi chuẩn”, click nút “Định dạng” bên dưới

- Nhập các thông tin vào các ô tương ứng

Hình 2.24

- In đề gốc: Tại cửa sổ “Đề thi chuẩn”, click nút “In đề gốc” Đề thi gốc in

đúng thứ tự khi nhập vào McMIX, có in đáp án để kiểm tra

- In đề chuẩn: Tại cửa sổ “Đề thi chuẩn”, click nút “In đề chuẩn” Đề thi

chuẩn in đúng thứ tự do người sử dụng xếp đặt, không in đáp án và in giống nhưformat của một đề thi thực sự

Bước 6: Trộn & in các đề thi hoán vị.

- Tại cửa sổ đề thi chuẩn, click nút “Đề hoán vị” ở góc dưới bên phải

Hình 2.25

- Thêm đề hoán vị: Click vào nút thêm trên cửa sổ “đề hoán vị”

- Nhập số lượng đề hoán vị cần tạo rồi click “Đồng ý” McMIX sẽ tự độngtạo ra các mã đề và tự động trộn đề cho các mã đề này

- Sửa mã đề hoán vị: Chọn mã đề cần sửa và click vào nút “Đổi mã”

- Hoán vị lại (hoán vị tự động): Nếu muốn hoán vị các câu hỏi & chọn lựamột cách tự động, chọn mã đề và click vào nút “Hoán vị”

- In đề hoán vị: Chọn mã đề cần in rồi click nút “In”

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ VÀ MỘT SỐ THÍ NGHIỆM

ẢO PHẦN QUANG HÌNH HỌC TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ 11 NÂNG

CAO 3.1 Cấu trúc phần quang hình học chương trình lớp 11 (nâng cao)

Phần Quang hình học ở chương trình lớp 11 nâng cao gồm 2 chương :chương VI ( Khúc xạ ánh sáng ) và chương VII ( Mắt – các dụng cụ quang học ).Tất cả bao gồm 13 bài

Bài 53: Kính hiển vi

Bài 54: Kính thiên văn

Bài 55: Bài tập về dụng cụ quang

3.2 Các kiến thức cơ bản của chương Quang hình học

 Định luật truyền thẳng của ánh sáng

Trong một môi trường trong suốt và đồng tính, ánh sáng truyền theo đườngthẳng Định luật về sự truyền thẳng của ánh sáng được vận dụng để giải thích cáchiện tượng : sự xuất hiện vùng bóng đen và vùng nửa tối ; nhật thực, nguyệt thực vàứng dụng về ngắm đường thẳng trên mặt đất cùng các cọc tiêu

Gương cầu lõm là một phần của mặt cầu (thường có dạng một chỏm cầu) phản

xạ được ánh sáng mà mặt phản xạ quay về phía tâm của mặt cầu đó

Gương cầu lồi

Gương cầu lồi là một gương cầu có tâm nằm ở sau gương

 Định luật khúc xạ ánh sáng.

- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới

- Đối với hai môi trường trong suốt nhất định thì tỉ số giữa sin của góc tới (sin i)với sin của góc khúc xạ (sin r) luôn luôn là một số không đổi

n r

i

 sin sin

- Thấu kính mép mỏng được gọi là thấu kính hội tụ

- Thấu kính mép dày được gọi là thấu kính phân kì

 Kính lúp

Kính lúp là một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt trong việc quan sát các vậtnhỏ Nó có tác dụng làm tăng góc trông ảnh bằng cách tạo ra một ảnh ảo cùngchiều, lớn hơn vật và nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt

 Kính hiển vi

Kính hiển vi là một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt làm tăng góc trông ảnhcủa những vật rất nhỏ, với độ bội giác lớn hơn rất nhiều so với độ bội giác của kínhlúp

 Kính thiên văn

Kính thiên văn là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt làm tăng góc trông ảnh củanhững vật ở rất xa ( các thiên thể)

3.3 Một số thao tác cơ bản khi thiết kế thí nghiệm phần Quang hình học

3.3.1 Tạo không gian thí nghiệm

- Trong mục Parts Library, chọn Optic chọn hình Optical space và kéo rê

nó thả vào trong không gian thí nghiệm (Hình 3.1)

Hình 3.1

- Điều chỉnh kích cỡ, màu không gian, của không gian thí nghiệm Quang ta

điều chỉnh ở mục Properties.(Hình 3.2 và Hình 3.3)

Hình 3.2 Hình 3.3

3.3.2 Tạo dụng cụ thí nghiệm

 Tạo nguồn sáng

- Trong mục Part Library/ Optics/ Light Sources Chọn loại đèn cần dùng.

Sau đó kéo rê chuột và thả vào trong vùng không thí nghiệm (hình 3.4)

Hình 3.4

- Để điều chỉnh các thuộc tính của đèn ( màu sắc, bước sóng, ), ta điều

chỉnh trực tiếp trên đèn hoặc điều chỉnh trong mục Properties (hình 3.5 và hình

3.6)

Hình 3.5 Hình 3.6

 Tạo thấu kính

- Trong mục Part Library/ Optic/ Lenses và chọn loại thấu kính cần dùng.

Sau đó kéo rê và thả vào vùng không gian Quang (Hình 3.7)

Hình 3.7

- Để điều chỉnh các thuộc tính của thấu kính ( tiêu cự, kích thước, ), ta điều

chỉnh trên thấu kính hoặc điều chỉnh trong mục Properties (Hình 3.8 và hình

3.9)

 Tạo vật trước thấu kính

- Trong mục Part Library/ Optic/ Ray Diagrams và chọn loại vật cần dùng.

Sau đó kéo rê và thả vào vùng không gian Quang (Hình 3.10)

Hình 3.10

- Để điều chỉnh các thuộc tính của vật (hình ảnh, hướng truyền sáng,…) ta

điều chỉnh trong mục Properties (Hình 3.11)

Hình 3.11

- Để thể hiện tính chân thật, độ mờ tỏ của ảnh theo vật, trong mục Picture and Image Options chọn Show picture, show intersities/ picture images và Show intermadiate images.

 Tạo màn ảnh

- Trong mục Part Library/ Optic/ Ray Diagrams và chọn màn ảnh Sau đó

kéo rê và thả nó vào trong phần không gian Quang (Hình 3.12)

Hình 3.12

- Để điều chỉnh kích thước, vị trí của màn ảnh, ta sử dụng chuột để điềuchỉnh

- Chú ý: màn ảnh chỉ hứng được ảnh của vật được tạo bởi quang cụ.

 Tạo mắt người quan sát

- Trong mục Part Library/ Optic/ Ray Diagrams và chọn hình mắt người.

Sau đó kéo rê và tha vào vùng không gian Quang (Hình 3.13)

Hình 3.13

- Để điều chỉnh các thuộc tính của mắt ( thị trường, hướng nhìn, hiển thị

ảnh, ), ta điều chỉnh trong mục Properties (Hình 3.14).

Hình 3.14