Trường ĐHSP Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HOÁ HỌC
------*---*---*------
VŨ THỊ HƢƠNG
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MỘT SỐ
MÔ PHỎNG HOÁ HỮU CƠ TRÊN
CƠ SỞ KẾT HỢP FLASH 8.0 VÀ
VIOLET 1.7
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành : Hoá Hữu cơ
HÀ NỘI – 2012
Vũ Thị Hương
1
K34B – SP Hóa
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
LỜI CẢM ƠN
thi, thiết kế đồ dùng dạy học, thí nghiệm ảo, các mô phỏng trên máy tính để
trình diễn cho tiết học thêm sinh động và hấp dẫn trở thành nhiệm vụ cần thiết
và căn bản trong công cuộc đổi mới phương pháp dạy và học do Bộ GD &
ĐT đề xuất.
Hóa học còn tiềm ẩn nhiều khái niệm trừu tượng, nhiều phản ứng diễn ra
mà không thể quan sát cũng như tách biệt các giai đoạn trung gian, nhiều thí
nghiệm độc hại và nguy hiểm, quy trình sản xuất hóa học trong thực tế và
nhiều hiện tượng hóa học mà người học không được quan sát thực tế nên rất
cần các mô phỏng để trình diễn giúp người học tiếp thu kiến thức dễ dàng,
hiệu quả hơn.
Nội dung về cơ chế phản ứng và mô hình một số phân tử cũng như một số
thao tác thực nghiệm trong chương trình hóa Hữu cơ thường trừu tượng, khó
ghi nhớ. Sự kết hợp giữa phần mềm Macromedia Flash và Violet có thể hỗ trợ
đắc lực cho việc mô phỏng các cơ chế phản ứng, mô hình cấu trúc một số
phân tử và thao tác thực nghiệm khó mà điều kiện thực tế không cho phép
thực hiện giúp cho việc học hóa Hữu cơ trở nên trực quan, làm tăng hứng thú
học tập, người học hiểu bài nhanh hơn do việc thu nhận thông tin sự vật, hiện
tượng một cách chính xác và đầy đủ.
Xuất phát từ những lí do trên tôi lựa chọn đề tài : “Nghiên cứu xây dựng
một số mô phỏng hóa hữu cơ trên cơ sở kết hợp Flash 8.0 và Violet 1.7”.
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng một số mô phỏng trực quan về thực nghiệm hóa học, mô hình
cấu trúc một số phân tử phức tạp, mô phỏng về cơ chế một số phản ứng trong
hóa Hữu cơ, nhằm cung cấp một nguồn tài liệu tham khảo hữu dụng trong học
Vũ Thị Hương
3
K34B – SP Hóa
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
Theo từ điển tiếng Việt, mô phỏng có nghĩa là bắt trước làm theo một cái
mẫu nào đó [18].
Theo TS. Nguyễn Trọng Thọ, mô phỏng (Simulation) là một chương trình
tin học, sử dụng toán học hoặc lí luận logic để tái tạo các giá trị đặc điểm
chọn lọc của một hệ theo cách mà hiệu ứng đó do sự thay đổi giá trị các biến
riêng biệt có thể quan sát được. Thuật toán và logic phải quan hệ cơ bản với
hệ đang xét và không chỉ dùng để lựa chọn những quan sát khác nhau được
chuẩn bị trước [14].
Mô phỏng hóa học trong dạy học hiện nay là một ứng dụng công nghệ
thông tin. Các mô hình mô phỏng giúp nhanh chóng mô tả được các quá trình
phức tạp mà ta không nhìn thấy được hoặc nó diễn ra rất dài… mô phỏng lại
các quá trình này giúp học sinh nhận thức được hiện tượng một cách rõ ràng
hơn, đồng thời khắc sâu được nội dung kiến thức của người học.
1.1.1. Nguyên tắc xây dựng mô phỏng
Trong hoá học cần xây dựng các nội dung mô phỏng đối với:
- Những quá trình phức tạp khó hình dung như : Các cơ chế phản ứng, mô
hình cấu trúc một số phân tử phức tạp, quá trình chưng cất, quá trình hoà tan
muối ăn…
- Kiến thức mà phương tiện trực quan, minh hoạ còn hạn chế.
- Mô hình có quy trình sản xuất phức tạp, nhiều giai đoạn.
- Nội dung có nhiều kiến thức áp dụng cho dây chuyền công nghệ liên quan
đến tính chất của chất, các nguyên tắc hoá học cơ bản như các phương pháp
tăng tốc độ phản ứng.
quan cảm giác của người học giúp người học dễ hiểu bài, hiểu bài một cách
sâu sắc những nội dung khó trừu tượng, nhớ lâu hơn do tiếp nhận thông tin về
sự vật hiện tượng một cách sinh động, chính xác và đầy đủ từ những mô
phỏng đó từ đó nâng cao hứng thú học tập bộ môn, giờ dạy có hiệu quả hơn.
Vũ Thị Hương
6
K34B – SP Hóa
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
- Giúp bài giảng phong phú sinh động hấp dẫn với người học thông qua hình
ảnh, âm thanh. Có thể tiến hành thí nghiệm minh họa trực tiếp trong khi
giảng.
- Nguồn thông tin đa dạng, phong phú, sinh động và có yếu tố bất ngờ.
- Có thể dễ dàng hướng người học tự học, tự nghiên cứu, làm việc theo nhịp
độ riêng, kích thích sự say mê học tập của người học.
- Giúp giáo viên (GV) tiết kiệm được thời gian trong mỗi tiết học và có điều
kiện đi sâu vào bản chất bài học, có thể hướng dẫn cho người học tiếp cận
lượng kiến thức lớn phong phú và sinh động tạo cho lớp học sôi nổi, tiếp thu
bài nhanh hơn và giờ dạy có hiệu quả hơn.
1.2.1.2. Nhược điểm
- Khi trình chiếu trong giờ dạy học trên lớp người học hay tò mò đến hiệu
ứng sinh động hạn chế tập trung vào nội dung chính.
- GV mất nhiều thời gian để chuẩn bị giáo án, quá trình tìm nguồn tư liệu,
hình thức thiết kế các bài giảng điện tử phần lớn là sử dụng phần mềm trình
chiếu Powerpoint hay phần mềm Violet. Các bài giảng điện tử thông thường
được download từ mạng về chỉnh sửa hoặc tự làm và chủ yếu là trình chiếu
nội dung bài học, chất lượng chưa cao, chưa phát huy được điểm mạnh của
CNTT. Có ít bài giảng sử dụng thí nghiệm mô phỏng, mô hình….
Đối với bộ môn Hóa học đặc biệt là hóa Hữu cơ việc ứng dụng CNTT
trong dạy - học còn nhiều hạn chế. Việc tổ chức một bài giảng có ứng dụng
CNTT sử dụng phần mềm đòi hỏi phải có phương tiện, thiết bị dạy học trong
khi đó trang thiết bị phục vụ cho việc sử dụng CNTT vào dạy học còn hạn chế
nên việc khai thác sử dụng phần mềm trong dạy học hóa Hữu cơ gặp nhiều
khó khăn.
1.2.3. Giải pháp thúc đẩy việc ứng dụng CNTT trong công tác dạy học
hóa học [1]
Ứng dụng CNTT trong dạy học hiện nay cần tạo các tư liệu điện tử, xây
dựng các thí nghiệm ảo, các mô phỏng, thiết kế các bài giảng điện tử, để có
các bài giảng chất lượng cần phải có các tư liệu, các video clip, các thí
nghiệm mô phỏng phù hợp do vậy cần phải tìm kiếm tư liệu trên mạng
internet, phần mềm dạy học, cách sử dụng các phần mềm dạy học phù hợp
với đặc thù từng môn học.
Đối với môn Hoá học là môn khoa học thực nghiệm trong điều kiện cơ sở
vật chất chưa đáp ứng, nội dung khó, trừu tượng thì việc sử dụng phần mềm
hóa học để thiết kế mô phỏng, thí nghiệm ảo là rất cần thiết và sự kết hợp
giữa Macromedia Flash và Violet là những phần mềm hữu ích.
Vũ Thị Hương
8
K34B – SP Hóa
chủ thành các bài giảng trực tuyến để sử dụng qua mạng internet.
Vũ Thị Hương
9
K34B – SP Hóa
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
1.3.2. Giao diện làm việc trong Violet [25, 27, 31]
* Chọn giao diện bài giảng
Vào menu Nội dung
Chọn giao diện. Cửa sổ chọn giao diện cho bài
giảng hiện ra như sau:
Kéo thanh trượt ngang phía dưới để xem và lựa chọn toàn bộ các giao
diện. Hiện tại chương trình cung cấp 10 giao diện khác nhau và sẽ được cập
nhật nhiều hơn về sau.
Giao diện đầu tiên là giao diện trắng (không có gì). Nếu lựa chọn giao
diện này thì bài giảng sẽ chỉ còn 2 nút next, back ở phía dưới bên phải để
chuyển đổi giữa các trang màn hình. Với giao diện trắng thì các tư liệu sẽ
được hiển thị to hơn, tuy nhiên việc theo dõi và thay đổi các mục sẽ khó khăn
hơn.
Giao diện trắng rất phù hợp khi người dùng tạo ra một trang tư liệu (ví dụ
trình Violet.
Đóng gói bài giảng ra file *.exe có thể giúp bạn liên kết với các bài giảng
được tạo bằng Powerpoint hoặc các công cụ khác có hỗ trợ liên kết.
Vũ Thị Hương
11
K34B – SP Hóa
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
Nếu đóng gói dạng HTML, phần mềm sẽ chạy dưới dạng giao diện web,
và có thể đưa lên website của trường, website cá nhân hoặc một hệ thống Elearning nào đó. Nhờ vậy, giáo viên có thể truy cập, sử dụng bài giảng của
mình thông qua internet ở mọi nơi, mọi lúc mà không cần mang theo đĩa mềm
hay CD.
Việc đóng gói ra HTML thực chất là đóng gói ra dạng *.swf, là dạng file
chương trình chuẩn của Macromedia Flash, vì vậy nên bất cứ chương trình
nào hỗ trợ nhập flash thì đều có thể nhúng được bài giảng Violet vào bên
trong nó.
1.4. Giới thiệu về phần mềm Flash 8.0
1.4.1. Giới thiệu phần mềm Flash [14, 15]
Macromedia Flash 8.0 là phần mềm được phát triển bởi công ty
Macromedia. Flash cho phép tạo ra những ứng dụng đồ họa mạnh mẽ một
cách nhanh chóng và dễ dàng. File nguồn của flash có phần mở rộng là fla,
sau khi xuất bản nó sẽ có phần mở rộng là *.swf, file này sẽ được chạy bởi
Flash player, chương trình này được cài đặt mặc định cùng với flash. Có thể
cài đặt flash từ đĩa CD hoặc download từ website www.macromedia.com.
học, nâng cao niềm tin của học sinh vào khoa học.
Flash có thể nhúng vào rất nhiều ứng dụng, có thể đưa vào các bài giảng
Powerpoint, Violet hoặc một số dạng bài giảng khác để tăng tính sinh động,
làm công cụ cho việc dạy – học. Với những ưu điểm đó Flash sẽ trở thành
phương tiện trực quan vô cùng hữu hiệu cho quá trình dạy – học.
1.4.2. Giao diện làm việc trong phần mềm Flash [ 15 ]
Sau khi khởi động Flash chọn Flash Document để đến giao diện làm việc.
Vũ Thị Hương
13
K34B – SP Hóa
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
1.4.3. Thanh công cụ và cửa sổ trong trong Flash [14, 15]
* Thanh công cụ chính
- Chọn Window
Toolbars
Main
* Thanh Timeline (Bảng tiến trình)
Là nơi quản lý từng khung hình và định thời gian chuyển động cho hoạt
cảnh.
Vũ Thị Hương
15
K34B – SP Hóa
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
kế sau đó liên kết chúng với nhau thành một chương trình hoàn chỉnh. Vì thế
mỗi phần nhỏ đó sẽ là một Scene riêng biệt.
* Cửa sổ Align
Cửa sổ Align giúp bạn căn đều đối tượng một cách hiệu quả mà không cần
căn các đối tượng bằng tay khi sử dụng công cụ này. Bên trong cửa sổ có
dòng chữ “ to stage ”. Khi bạn nhấn vào biểu tượng dưới dòng chữ này nó có
tác dụng căn lề đối tượng so với tọa độ nền nơi bạn thiết kế. Khi bạn không sử
dụng biểu tượng đó thì nó có tác dụng giúp bạn căn chỉnh giữa các đối tượng
và khi đó tọa độ căn là tọa độ của các đối tượng.
- Hiển thị Align chọn Window
Align (Ctrl + K)
* Cửa sổ Color Mixer
Cửa sổ Color Mixer sẽ hỗ trợ cho bạn khi thiết kế chương trình thiên về
đồ họa hoặc chọn màu, bên trong cửa sổ có mã màu, bảng màu do đó có thể
hiệu chỉnh màu cho đối tượng.
17
K34B – SP Hóa
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
chuyển động theo (Guide layer) hoặc dùng làm bản che hay còn gọi là mặt nạ
(Mask layer).
Dùng để quản lý các đối tượng trên một cảnh hay hoạt cảnh theo từng lớp
hoặc theo từng chuyển động. Trong một hoạt cảnh có thể có nhiều Layer.
Chúng ta có thể chọn các tùy chọn của một Layer hoặc tất cả các Layer như :
- Show/hide all Layers : Hiện hoặc ẩn tất cả các Layer.
- Lock /Unlock all Layer : Khóa hoặc mở khóa tất cả các Layer.
- Show all layer as outline : Chỉ trình bày đường của tất cả các Layer hoặc
ngược lại.
- Insert Layer : Chèn thêm một Layer mới.
- Insert Layer Folder : Chèn một hạng mục để quản lý Layer theo nhóm hay
trật tự.
- Add Guide Layer : Chèn thêm một Layer mới làm đường dẫn cho một
chuyển động ở Layer khác.
- Delete Layer : Xoá một Layer.
* Vùng làm việc ( Stage)
Stage là nơi trình diễn các hoạt cảnh hay còn gọi là sân khấu. Người dùng
sẽ định ra công việc của mình như vẽ các hình ảnh trực tiếp bằng công cụ của
flash hoặc nhập các file hình ảnh của các phần mềm đồ họa khác như :
Photoshop, Corel, Ilustrator...để đưa các file hình ảnh của những phần mềm
- Chọn màu nền
Vào Flie
New (hoặc Ctrl + N)
Document (Ctrl + J)
Flash Documents
Chọn màu ở Background color
OK
Modify
OK
Tạo các đối tượng (Hình ảnh rời rạc phục vụ cho đoạn phim)
Nhấn chuột vào Insert
New symbol (Ctrl + F8).
+ Trên thẻ Name đặt tên cho Bitmap.
Vũ Thị Hương
19
K34B – SP Hóa
+ Nhấn chuột phải vào đoạn frame cần làm việc chọn Creat Motion Tween để
tạo ra sự gắn kết liên tục trong các chuyển động nhỏ của hình ảnh.
Xử lí hình ảnh
Vũ Thị Hương
20
K34B – SP Hóa
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
Đưa chuột vào vị trí đầu của đoạn frame, chọn vị trí và thuộc tính ban đầu
cho hình ảnh trong hộp Properties, nhấn chuột vào vị trí cuối cùng của đoạn
frame chọn vị trí và thuộc tính kế tiếp cho hình ảnh trong hộp Properties (Với
các Layer khác nhau, chọn các đoạn frame thích hợp với thời gian hiển thị
hình ảnh tương ứng).
Kiểm tra lại đoạn phim, tạo ra một File hoàn chỉnh
- Kiểm tra lại đoạn phim bằng cách nhấn tổ hợp Ctrl + Enter.
- Tạo file hoàn chỉnh : File
Export
Export Movie
Save as.
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
+ Đối với nút : Nút đầu tiên phải cùng Layer với hình ảnh, các nút tiếp theo
phải khác Layer của hình ảnh.
Khi đã tạo được các thuộc tính của hình ảnh, click chuột vào Frame nút
ban đầu, mở Library để kéo nút ra, rồi mở Action button để gõ lệnh sau :
On\(press) \ Enter \ { \ + \ Golbal Functions \ Timeline Control \ Goto and
play ( ) \ }. Trong ( ) gõ vị trí của frame mà hình ảnh bắt đầu chạy.
On\(press) \ Enter \ { \ + \ Golbal Functions \ Timeline Control \ Goto and
stop ( ) \ }. Trong ( ) gõ vị trí của frame mà đoạn phim dừng lại.
Lưu giữ tập tin với các định dạng khác nhau
Sau khi tạo hình ảnh chuyển động hoàn chỉnh, ta tiến hành lưu lại tập tin.
Khi đó chương trình sẽ ngầm định lưu tập tin dạng *.fla. Tuy nhiên, ta chỉ xử
lí và chạy được tập tin này trong môi trường flash.
Để chuyển tập tin dạng *.fla thành tập tin dạng *.swf để có thể đọc được
trên các trang web ta tiến hành từ menu Control chọn Tets Movie (Ctrl +
Enter). Khi đó xuất hiện màn hình cửa sổ mới giúp quan sát chuyển động tốt
hơn, đồng thời tập tin có đuôi *.fla lập tức chuyển thành tập tin có đuôi *.swf
có thể chạy trong các trang web (đã cài đặt sẵn plug–in Shockwave Flash
player).
Ta cũng có thể xuất tập tin định dạng *.fla sang định dạng *.swf bằng
cách chọn Export
export movie…(Ctrl + Alt + Shift + S) từ menu File Khi
xuất hiện hộp thoại Export Movie, đặt tên và nhấn nút Save, sau đó nhấp chọn
OK để hoàn thành xuất tập tin sang định dạng *.swf. Đặt tên tập tin sau đó
- Sử dụng thế mạnh của Flash để tạo hoạt hình thể hiện cơ chế dựa trên các
biến đổi hợp lý của các giai đoạn phản ứng đã tìm hiểu.
* Các bƣớc tiến hành trên Flash
- Chuẩn bị các đối tượng để tạo hoạt hình
Các đối tượng cần chuẩn bị ở đây là mô hình các nguyên tử như : cacbon,
hiđro, oxi, …. Các nguyên tử này được vẽ bằng công cụ oval, chế độ màu
Vũ Thị Hương
23
K34B – SP Hóa
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
radial, có hiệu chỉnh độ bóng bằng công cụ Gradient transform. Bằng cách
hiệu chỉnh hợp lý các màu trên thanh màu trong bảng color mixer, ta sẽ tạo ra
các quả cầu có dạng không gian 3D.
Hình 2.1. Mô hình 3D các nguyên tử cacbon, hiđro, brom, oxi
Ngoài ra còn có các đối tượng là các thanh liên kết. Các thanh này được
vẽ bằng công cụ Rectangle tool, chọn loại phối màu là Type : linear.
- Chuyển các đối tượng về từng layer riêng rẽ
Một hệ phân tử gồm nhiều đối tượng. Muốn hoạt hình cho một phân tử thì
phải hoạt hình cho từng đối tượng. Để làm được điều đó, ta chọn toàn bộ hệ
phân tử đã vẽ, click chuột phải, dùng lệnh distributed to layers để chuyển
từng đối tượng về từng Layer riêng rẽ.
Sau khi xử lí xong chương trình mô phỏng, người xử lí cùng với tác giả
phải chạy thử chương trình để quan sát một cách tổng thể hiệu quả của
chương trình. Đây là bước quan trọng không thể bỏ qua bởi đó là giai đoạn
thẩm định kết quả của quá trình xử lí.
Khi chạy thử chương trình xong, rút ra nhận xét về kết quả của chương
trình mô phỏng. Nếu trong chương trình còn có phần nào chưa hợp lí thì cần
chỉnh sửa lại sao cho chương trình mô phỏng đạt chất lượng tốt nhất.
2.3. Sử dụng mô phỏng trong dạy – học
2.3.1. Đƣa mô phỏng vào phần mềm Violet [31]
*Tạo trang màn hình cơ bản
Một phần mềm bài giảng là một tập hợp các trang màn hình (trong
powerpoint gọi là các slide), trong đó mỗi trang sẽ thể hiện các nội dung chứa
đựng một phần kiến thức của bài giảng. Thông thường khi sử dụng máy tính
để giảng bài, giáo viên sẽ lần lượt trình chiếu từng trang màn hình.
Vũ Thị Hương
25
K34B – SP Hóa
Copyright: Tài liệu đại học ©