ĐẠI HỌC HUẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
KHOA VẬT LÝ
----------- ----------
SỬ DỤNG MÁY TÍNH TRONG DẠY HỌC
Đề tài: KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS 605
TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ THPT
GVHD: PGS.TS. LÊ CÔNG TRIÊM
NHÓM 3
Nguyễn Huy Cƣờng
Nguyễn Văn Điển
Phạm Minh Hải
LỚP LL&PP DH VẬT LÝ K24
Huế, 11/2016
MỤC LỤC
A. MỞ ĐẦU ......................................................................................................................1
B. NỘI DUNG...................................................................................................................2
1.1. Khái niệm phần mềm, phần mềm dạy học: ............................................................2
1.1.1. Khái niệm phần mềm .......................................................................................................... 2
1.1.2. Phần mềm dạy học ............................................................................................................... 3
1.2. Đặc điểm của phần mềm dạy học ......................................................................................... 5
1.3. Vai trò của phần mềm trong dạy học. .................................................................................. 5
1.4. Một số ứng dụng của phần mềm trong dạy học Vật lý ................................................. 7
1.5. Một số phần mềm trong dạy học ........................................................................................... 9
1.6. Thí nghiệm mô phỏng ................................................................................................................ 9
3.2.1. Mắc nguồn thành bộ (Thiết kế bằng phần mềm Crocodile Physics 605) ...... 38
3.2.2. Thấu kính .............................................................................................................................. 38
3.3. LỚP 12 THPT .........................................................................................................40
3.3.1. Dao động cơ .......................................................................................................................... 40
3.3.2. Sóng cơ .................................................................................................................................... 41
C. KẾT LUẬN ................................................................................................................44
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................45
A. MỞ ĐẦU
Vật lý là khoa học thực nghiệm, các khái niệm, định luật ph n nhi u đ ợc xây
dựng trên cơ sở khảo sát, phân tích, quan sát hiện t ợng và đ ợc kiểm chứng bằng thực
nghiệm. Vì vậy, tăng c ờng sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý là yêu c u hết sức
c n thiết. Việc sử dụng thí nghiệm không chỉ đơn thu n cung cấp cho học sinh những
kiến thức khoa học mà còn trang bị cho học sinh những
năng,
x o thực hành c n
thiết và kích thích hứng thú, khả năng sáng tạo, tạo dựng ni m tin ho học. Sử dụng thí
nghiệm trong dạy học c
ngh
rất lớn trong việc giáo dục học sinh toàn diện theo
ph ơng châm “học đi đôi với hành” nhằm nâng cao chất l ợng và hiệu quả giáo dục.
Theo chủ tr ơng của Bộ D
, các ph n m m hỗ trợ (Maple, Mathematica, Corel,
hoặc thậm chí là các ph n m m thí nghiệm ảo (Crocodile, Seasoft
Optics, Inter ctive Physics,
NHÓM 1
các ph n m m trình diễn
. Với những lý do trên chúng tôi quyết định chọn đ tài:
TRANG 1
“Khai thác và sử dụng phần mềm Crocodile Physics 605 trong dạy học Vật lý trung
học phổ thông”
Nội dung và cấu trúc của đề tài:
Chƣơng 1. Cơ sở lí luận của việc khai thác và sử dụng phần mềm Crocodile
Physics 605 trong dạy học Vật lý THPT
Chƣơng 2. Giới thiệu về phần mềm Crocodile Physics 605
Chƣơng 3. Khai thác và sử dụng phần mềm Crocodile Physics 605 trong dạy
học Vật lý THPT
B. NỘI DUNG
Chƣơng 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG PHẦN
MỀM CROCODILE PHYSICS 605 TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ THPT
1.1. Khái niệm phần mềm, phần mềm dạy học
1.1.1. Khái niệm phần mềm
Theo Hồ Sỹ
àm[11] ph n m m là ch ơng trình đ ợc lập trình và cài đặt vào
thống, ch ơng trình đi u hiển thiết ị
, cung cấp các chỉ thị ch ơng trình cho máy
tính”.
Ph n m m dạy học môn Vật l là ph n m m đ ợc các chuyên gi tin học viết dự
trên cơ sở các iến thức Vật L , các hiểu iết hợp l đ đ ợc các nhà s phạm, nhà vật
l soạn sẵn, c thể đ ợc V và HS dùng vào việc dạy và học các iến thức vật l thông
qua MVT.
Nh vậy, ph n m m dạy học là sản phẩm đ ợc ết tinh từ h i chuyên gi : s phạm
và tin học, n luôn chứ những tri thức củ
ho học giáo dục và các sản phẩm củ
công nghệ thông tin. Không phải ất cứ một ph n m m nào hễ đ ợc sử dụng vào dạy
học thì đ ợc gọi là ph n m m dạy học, mà chỉ c thể n i đến việc h i thác những hả
năng củ n để hỗ trợ cho quá trình dạy học mà thôi.
Phần mềm dạy học là phần mềm được thiết kế nhằm hỗ trợ có hiệu quả việc dạy
và học của GV và HS bám sát mục tiêu, nội dung chương trình sách giáo khoa.
Một ph n m m dạy học c chất l ợng nếu n đảm ảo đ ợc những tiêu chuẩn s
phạm củ một ph ơng tiện dạy học, tính hiệu quả củ việc sử dụng, c
hả năng g p
ph n đổi mới ph n m m dạy học, phải phát huy tính chủ động trong hoạt động nhận
thức củ từng HS.
Phân loại phần mềm dạy học
Ph n m m dạy học là ph ơng tiện dạy học hiện đại c nhi u tính năng u việt so
với các loại hình thiết ị dạy học truy n thống.
ghi vào trong ổ đ
thể nêu tên một số ph n m m sau: Crocodile physics 605, Macro Flash, MainMap,
Physic 2.1, Working Model, Proteus, Jhksoft Electricity Lab... ngoài ra có rất nhi u ph n
m m của Việt N m nh : Phần mềm Cảm ứng điện từ, Phần mềm mô phỏng Vật lý 1011-12, Bộ thí nghiệm Vật lý phổ thông, Phần mềm ôn thi đại học...
Phần mềm hỗ trợ thiết kế bài giảng điện tử
ây là loại ph n m m c ứng dụng rất rộng r i, chức năng chính là dùng để trình
diễn âm th nh, hình ảnh, video, chữ. Ph n m m này hông những dùng trong giáo dục
mà
còn dùng rộng r i trong l nh vực kinh doanh, hội họp... Loại ph n m m này cũng c rất
nhi u ví dụ nh : OpenOffice.org Impress, Microsoft Office PowerPoint, FrontPage,
Lecture Maker, Violet, Novoasoft PagePlayer, Math Type (gõ công thức toán học)...
Phần mềm hỗ trợ kiểm tra đánh giá
Ph n m m này dùng để kiểm tr đánh giá iến thức của học sinh thông qua bài
kiểm tr đ ợc thực hiện bởi ph n m m. Ưu điểm là nó hoạt động khách quan và chính
xác, làm việc nhanh và rút ngắn thời gian cho giáo viên rất nhi u. Có một số ph n m m
thông dụng hiện nay là: Emp Test, MC Mix, Quest, Examgen,TestPro, Tester 1.0,
Articulate Quyzmaker, Amtp, Chương trình trắc nghiệm - soạn thảo trắc nghiệm trên
MVT (của Phạm Văn Trung - Bình Dương), Testor Mar.05...
Phần mềm tiện ích
ây là loại ph n m m nhỏ dùng để tính toán, xử lý các số liệu, dữ liệu cho phù hợp
với nội dung của bài học. Nhờ các ph n m m tiện ích mà ta có kết quả nhanh và chính
NHÓM 1
TRANG 4
xác, đồng thời đảm bảo tính thẩm mỹ cao. Ph n m m tiện ích có rất nhi u, có thể nêu tên
một số ph n m m th ờng dùng s u đây: SSPP 16.0 (xữ lý số liệu), Excel (tính toán), GPS
Pathfinder Office, Origin, Pivot Table, Total Convert (Chuyển đổi file audio và video
sang các định dạng khác), Window movies maker (Phần mềm biên tập phim), Paint,
Photoshop (phần mềm chỉnh sửa ảnh), MWSnap (chụp ảnh trên máy tính).
củ từng hiện t ợng riêng lẻ
thông tin để hắc phục những h
đ là chúng t
Chính vì vậy, việc áp dụng thành tựu củ công nghệ
hăn này là rất c n thiết. Một trong những iện pháp
h i thác và sử dụng các ph n m m dạy học, nhờ ph n m m dạy học mà
t c thể làm đơn giản h
các hiện t ợng, iểm soát đ ợc các quá trình, làm nổi ật các
hí cạnh củ hiện t ợng.
Trong quá trình nghiên cứu, nhi u ph n m m dạy học chuyên iệt cho ộ môn r
đời, g p ph n đổi mới nội dung, ph ơng pháp và hình thức tổ chức dạy học. Ph n m m
dạy học là thiết ị dạy học tổng hợp cho phép lự chọn để đạt hiệu quả c o trong mọi
NHÓM 1
TRANG 5
khâu củ quá trình dạy học, giúp cho GV, HS làm việc một cách dễ dàng nh nh ch ng,
hiệu quả, tiết iệm nhi u thời gi n công sức.
Ph n m m dạy học c
hả năng trình ày một cách trực qu n, đơn giản, dễ hiểu,
giúp HS dễ dàng nắm đ ợc nội dung củ ch ơng trình. Mặt hác n c
iến thức, đánh
giá ết quả học tập củ HS. Một số ph n m m dạy học còn giúp tạo r một ph ơng pháp
học tập trong môi tr ờng học tập mới
o gồm các đối t ợng chỉ tồn tại trên máy vi tính
và tuân theo các quy luật mà l thuyết và thế giới thực t ơng ứng đ
hẳng định. Hỗ trợ
cho định h ớng soạn giáo án theo định h ớng đổi mới cũng nh thực hiện việc tổ chức
các hoạt động học tập cho HS, giúp tiết iệm đ ợc thời gi n trên lớp, dành nhi u cơ hội
cho việc tr o đổi giữ
V và HS. Hỗ trợ cho hoạt động nhận thức cho HS nh tạo hông
hí lớp học vui vẻ, thoải mái
Hình thành động cơ, hứng thú học tập cho HS, kích thích
đ ợc c tò mò và h m hiểu iết củ HS đối với sự vật hiện t ợng.
ối với HS, ph n m m dạy học c thể giúp HS tự tìm tri thức mới, tự ôn tập, củng
cố, đào sâu iến thức, tự luyện tập theo nội dung tùy chọn, theo các mức độ tùy theo năng
lực củ HS. Hỗ trợ cho HS trong quá trình tự iểm tr
NHÓM 1
iến thức và đánh giá ết quả học
TRANG 6
chiếu đ năng, c mer , ăng đ hình... để trình ày các iến thức trong môn học Vật lý.
iáo án điện tử là các ài giảng đ ợc soạn và giảng trên MVT ết hợp máy chiếu,
nó c nhi u u điểm:
Ưu điểm lớn nhất mà bài giảng điện tử mang lại là nội dung bài giảng đ ợc minh
họa bằng những âm thanh và hình ảnh sống động, HS tỏ ra thích thú và tiếp thu bài nhẹ
nhàng hơn.
ối với môn Vật lý, nhờ sự hỗ trợ của MVT, những định luật, hình ảnh phức
tạp đ ợc động h
đ giúp HS dễ hình dung và hiểu ài nh nh hơn.
Giờ giảng hiệu quả hơn: dễ hiểu, hấp dẫn, kiến thức đ ợc trình bày toàn diện hơn,
chứ đựng nhi u thông tin. Phát huy đ ợc các u điểm củ ph ơng pháp truy n thống.
Có thể tự động hoá công việc dạy học hoặc một hâu nào đ trong QTDH, làm cho
GV có nhi u thời gi n qu n tâm đến HS.
NHÓM 1
TRANG 7
Bài giảng đ ợc lồng ghép với thí nghiệm ảo, các đoạn phim minh hoạ các hiện
t ợng Vật lý xảy ra trong thực tế làm tăng thêm sự hấp dẫn của bài giảng. Liên kết với
các trang Web cùng trình bày vấn đ ở các tr ờng, các n ớc khác nhau.
Cùng một thời gian khối l ợng kiến thức đ ợc truy n đạt nhi u hơn.
Tuy nhiên, thiết kế một ài giáo án điện là một công việc không dễ dàng, đòi hỏi
nhi u thời gian và chuẩn bị công phu nên nhi u GV không thực hiện đ ợc.
Sử dụng phần mềm phối hợp TN mô phỏng và TN thật trong dạy học Vật lý
Với việc sử dụng TN trong dạy học Vật l vừ dùng làm ph ơng tiện hỗ trợ trực
ỹ thuật số để qu y các hiện
vào máy tính. Trong máy tính phải cài đặt ph n m m phân tích
Video. Tuy nhiên việc thu thập số liệu đo, tính toán, phân tích, xử l số liệu và trình ày
ết quả xử l còn h
hăn và mất nhi u thời gi n.
ể tạo đi u iện thuận lợi cho các
công việc trên chúng t c thể phân tích các ăng hình nhờ MVT và các ph n m m t ơng
ứng.
Sử dụng phần mềm để đánh giá kết quả trong dạy học
Hiện n y với cách thi cử mới c sử dụng nhi u đ thi trắc nghiệm, việc dùng thủ
NHÓM 1
TRANG 8
công để đánh giá ết quả thì rất mất thời gi n và tốn công sức. Chính vì vậy, nhi u ph n
m m r đời hỗ trợ cho việc đánh giá ết quả một cách nhanh chóng và chính xác.
1.5. Một số phần mềm trong dạy học
PowerPoint trong bộ Microsoft Office.
Violet (Bạch Kim của Việt Nam): tận dụng các tính năng của Flash để thiết kế
bài
giảng.
Adobe Presenter: bộ addins củ Ado e đ ợc nhúng vào ch ơng trình PowerPoint
để cung cấp, ổ sung các tính năng t ơng tác cũng nh
bằng các ph n m m mô phỏng nh crocodile h y violet...
1.6.2. Ƣu và nhƣợc điểm của thí nghiệm mô phỏng
Ƣu điểm của nghiêm mô phỏng so với thí nghiệm thật
NHÓM 1
TRANG 9
Giáo viên và học sinh không c n chuẩn bị bộ thí nghiệm mà có thể thực hiện ngay
trên máy tính.
Có thể mô phỏng lại các thí nghiêm của các nhà khoa học trong lịch sử, các thí
nghiệm ở những nơi hông thể tiến hành, thí nghiệm đ
h tiến hành trong thực tế (hiện
t ợng ph ng điện trong hông hí h y n i đơn giản là sét) hoặc có thể gây nguy hiểm (thí
nghiệm ph ng điện trong chân không) hoặc thí nghiệm trong thực tế thì quá nhỏ nên học
sinh hông qu n sát đ ợc (cấu tạo nguyên tử)...
Có thể mô phỏng cả quá trình thay vì chỉ cho kết qu nh thí nghiệm thật. Có thể
làm chậm hoặc nhanh quá trình hoặc th y đổi các thông số bằng máy tính.
Hạn chế của thí nghiêm mô phỏng
Thí nghiệm mô phỏng không thể dùng để khảo sát vì h u hết các đi u kiện đ u
đ ợc lí t ởng hóa.
Thí nghiệm mô phỏng là mô hình nên ni m tin của học sinh vào thí nghiệm còn hạn
chế.
Chƣơng 2: TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀN CROCODILE PHYSICS 605
2.1. Giới thiệu phần mềm Crocodile Physics 605
Crocodile Physics là ph n m m ứng dụng dùng để mô phỏng, thiết kế các thí nghiệm ảo
môn Vật lý trong tr ờng phổ thông. Ph n m m này đ ợc ứng dụng rộng r i ở các n ớc
với các phiên ản tr ớc v : gi o diện, dụng cụ, công cụ
2.2.2. Nhƣợc điểm
Các thí nghiệm ph n nhiệt học, vật lý hạt nhân, hiện t ợng qu ng điện, gi o tho
ánh sáng hông c trong ph n m m. Các dụng cụ qu ng học ch
đ ợc phong phú v số
l ợng, hình dạng, c một số dụng cụ c n phải tự tạo hi c n ph n qu ng ; Không c
công cụ để thiết ế thí nghiệm Lực hấp dẫn, ba định luật Keple ph n cơ
Ph n m m sử dụng ngôn ngữ Tiếng Anh nên h cho ng ời sử dụng.
2.3. Hƣớng dẫn sử dụng phần mềm Crocodile Physics 605
2.3.1. Giao diện phần mềm
S u hí cài đặt, khởi động Crocodile Physics 605 dao diện nh s u:
Hình
2.1.
Không
gian thiết
kế và thực hiện các thí nghiệm
Giao diện chính của Crocodile Physics 605 gồm các thàn ph n: Ph n bên trái là
ph n chứa các công cụ chuẩn bị thí nghiệm, ph n bên phải là hông gi n để thiết lập và
tiến hành thí nghiệm.
NHÓM 1
TRANG 11
TRANG 12
hoàn toàn c thể thiết ế toàn ộ các thí nghiệm vật l trong tr ờng phổ thông, tuy nhiên
để cho thí nghiệm trở nên chuyên nghiệp hơn thì phải ết hợp sử dụng các dụng cụ này
ết hợp các dụng cụ hỗ trợ thực hiện thí nghiệm trong foder Present tion củ ph n này.
Hình 2.5. Chức năng củ P rts L r ry
ể thiết ế thí nghiệm ph n điện t chọn Electronics trong ph n Parts Library
Hình 2.6. Thiết ế thí nghiệm ph n điện
ể thiết ế thí nghiệm ph n qu ng học t chọn Optics trong ph n Parts Library
Hình 2.7. Thiết ế thí nghiệm ph n qu ng học
ể thiết ế thí nghiệm ph n cơ học t chọn Motion
orces trong ph n Parts
Library
Hình 2.8. Thiết ế thí nghiệm ph n cơ học
NHÓM 1
TRANG 13
Phần Properties
Ph n này thể hiện và có thể th y đổi các thuộc tính của các dụng cụ thí nghệm và đối
t ợng đ ợc chọn.
Hình 2.9. Thể hiện và th y đổi các thuộc tính củ dụng cụ thí nghiệm
2.3.2. Một số thao tác cơ bản khi xây dựng thí nghiệm phần cơ
Hình 2.14. Hình.ảnh xe chuyển động
Tạo con lắc đơn
Trong mục Parts Library, kích vào mục Motion & Forces chọn mục Motion chọn
space và kéo rê nó thả vào không gian thí nghiệm.
Trong mục Parts Library/ Motion & Forces/ Motion/ Rol và kéo thả nó vào không
gian thí nghiệm.
Hình 2.15. Hình ảnh con lắc đơn
NHÓM 1
TRANG 15
ể đi u chỉnh các thuộc tính của nó chi u dài, iên độ d o động
t vào mục
Properties
Các dụng cụ hác nh : dây xích, mặt phẳng nghiên, bóng, vật hình khối
t c
thể tạo một các t ơng tự các dụng cụ đ trình ày trên. Ngoài r t c thể tạo thêm dụng
cụ mới s o cho phù hợp với bài dạy.
Sử dụng đồ thị
ể vẽ đồ thị cho một quá trình nào đ thì ta sử dụng công cụ Graph.
Ví dụ vẽ đồ thị vận tốc thời gi n củ chất điểm chuyển động thẳng nh nh d n đ u
t làm nh s u:
Tạo không gian chuyển động cho chất điểm (xe)
Chọn công cụ Graph trong ph n Presentation.
Trong mục Part Library/ Optics/ Light Sources. Chọn loại đèn c n dùng. Sau đ
kéo rê chuột và thả vào trong vùng không thí nghiệm.
Hình 2.18. Chọn loại đèn c n dùng
ể đi u chỉnh các thuộc tính của đèn (màu sắc, ớc sóng... t đi u chỉnh trực
tiếp trên đèn hoặc đi u chỉnh trong mục Properties xem hình 1.19 và hình 1.20.
NHÓM 1
TRANG 17
.
Hình 2.19
Hình 2.20
Tạo thấu kính
Trong mục Part Library/ Optic/ Lenses và chọn loại thấu ính c n dùng. Sau đ
kéo rê và thả vào vùng hông gi n Quang.
Hình 2.21. Tạo thấu ính c n dùng
ể đi u chỉnh các thuộc tính của thấu kính (tiêu cự, ích th ớc... , t đi u chỉnh
trên thấu kính hoặc đi u chỉnh trong mục Properties xem hình 1.22 và hình 1.23.
Hình 2.23
Hình 2.23
ài giảng nh : màn ảnh,
dự vào các th o tác
cơ ản trên
NHÓM 1
TRANG 19
2.3.4. Một số thao tác cơ bản khi xây dựng thí nghiệm điện
Tìm kiếm dụng cụ
Dùng chuột chọn dụng cụ thí nghiệm thích hợp rồi éo r màn hình thiết ế.
Hình 2.25. Tìm iếm dụng cụ thí nghiệm
Chuẩn bị dụng cụ
S u hi éo các dụng cụ c n thiết r màn hình thiết ế thì t thiết lập các thuộc
tính cho các dụng cụ.
Ví dụ thiết lập thuộc tính cho điện trở t
ấm đôi chuột vào điện trở rồi đặt lại các
thông số thuộc tính cho n trong cử sổ Properties bên trái.
Hình 2.26. Thiết lập thuộc tính cho điện trở
ối với nguồn điện và các dụng cụ hác t cũng làm t ơng tự.
Thiết lập ết nối các dụng cụ thành một thí nghiệm.
Với các dụng cụ đ chuẩn ị, t sẽ ết nối chúng lại với nh u ằng các dây dẫn.
Tạo ra một dây kết nối giữa hai dụng cụ độc lập
Bấm chuột vào đ u mút của dụng cụ c n ết nối nh hình 2.27.
TRANG 21
ể xóa một dây hay dụng cụ nào đ
Lựa chọn dây hay dụng cụ c n x
bằng cách bấm chuột trái vào nó.
Thực hiện lệnh xóa bằng một trong bốn cách sau.
Bấm phím Delete trên bàn phím.
Chọn lệnh Delete từ menu Edit.
Bấm chuột phải vào nó và chọn Delete.
Bấm chuột vào biểu t ợng
Những dây nối sẽ tự động đ ợc x
trên thanh Toolbar.
nếu ph n dây đ đ ợc nối với dụng cụ đ
ịx .
Khôi phục lại một dụng cụ đ bị phá hủy
Theo mặc định củ ch ơng trình thì tất cả các dụng cụ c thể ị phá hủy nếu c ờng
độ dòng điện công suất qu dụng cụ đ v ợt quá c ờng độ dòng điện công suất định
mức củ dụng cụ.
Dụng cụ ị phá hủy sẽ mờ (xám) đi và có một í hiệu cảnh áo
ở ên cạnh nó.
ể hôi phục, th y thế dụng cụ ị phá hủy t làm nh s u: