Thiết kế một số thí nghiệm điện Vật lý 9 với chương trình CROCODILE PHYSICS

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

1


Thiết kế một số thí nghiệm điện Vật lý 9 với chương trình CROCODILE PHYSICS

MỤC LỤC

Mục lục ………………………………………………………………………..
A - Phần Mở Đầu ……………………………………………………………...
I/ Lý do chọn đề tài ………………………………………………………...
II/ Mục đích nghiên cứu ……………………………………………………
III/ Đối tượng và khách thể nghiên cứu ……………………………………
IV/ Nhiệm vụ đề tài ………………………………………………………...
V/ Phương pháp nghiên cứu ………………………………………………..
VI/ Quá trình thực hiện đề tài ……………………………………………...
B – Phần Nội dung …………………………………………………….............
Chương I: Cơ sở lý luận ……………………………………………………
I/ Vai trò của thí nghiệm trong dạy học Vật lý …………………............
II/ So sánh thí nghiệm mô phỏng (ảo) và thí nghiệm thật ……………....
Chương II: Thực trạng ……………………………………………………..
Chương III: Giới thiệu về chương trình Crocodile Physics ……………….
Chương IV: Ứng dụng Crocodile Physics thiết kế một số thí nghiệm điện
trong chương trình Vật lý 9 ………………………………………………
I/ Các bước cơ bản để tạo một thí nghiệm ……………………………….
II/ Thiết kế thí nghiệm về sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu
điện thế giữa hai đầu dây dẫn ………………………………………………….
III/ Thiết kế thí nghiệm về đoạn mạch nối tiếp …………………................


Thiết kế một số thí nghiệm điện Vật lý 9 với chương trình CROCODILE PHYSICS

A – PHẦN MỞ ĐẦU
I/ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:
Nhờ những thành tựu của công nghệ thông tin (CNTT) mà thế giới hôm nay
đang chứng kiến những sự phát triển to lớn trong mọi hoạt động kinh tế - xã hội.
CNTT đã góp phần quan trọng cho việc tạo ra những nhân tố năng động mới, cho quá
trình hình thành nền kinh tế tri thức và xã hội thông tin. Trong những năm học gần
đây, Bộ Giáo dục & đào tạo đã xác định ứng dụng CNTT là nhiệm vụ cực kỳ quan
trọng cần thực hiện để nâng cao hiệu quả và chất lượng giáo dục. Sớm nhận biết được
vai trò của công nghệ thông tin, ban giám hiệu và tập thể giáo viên nhà trường đã rất
quan tâm và thường xuyên ứng dụng công nghệ thông tin vào giảng dạy cũng như
những hoạt động ngoại khóa của nhà trường, chẳng hạn như soạn giảng giáo án điện
tử, khai thác thông tin và tài liệu trên Internet… Giáo viên có thể làm cho bài giảng
của mình hay hơn, trực quan hơn, sinh động hơn, làm cho học sinh học tập hiệu quả
hơn, sáng tạo hơn, chủ động hơn bằng cách sử dụng các ứng dụng tin học vào giảng
dạy như các phần mềm trình diễn (PowerPoint, Flash, Violet,…), và các phòng thí
nghiệm ảo (Crocodile, Seasoft Optics, Interactive Physics,…).
Với riêng bộ môn Vật lý, là một môn khoa học thực nghiệm, vì vậy trong
giảng dạy môn Vật lý làm thí nghiệm là một khâu có vai trò rất quan trọng, nó không
chỉ làm tăng tính hấp dẫn của môn học, giúp học sinh hiểu sâu sắc các kiến thức lý
thuyết mà còn làm tăng tính nhạy bén trực quan của học sinh. Tuy nhiên vì nhiều lý do
cả chủ quan và khách quan mà giáo viên Vật lý không thể tiến hành được các thí
nghiệm để lồng ghép vào nội dung bài học. Các lý do có thể là:
+ Không đủ thời gian để làm thí nghiệm
+ Các thiết bị, dụng cụ thí nghiệm không đồng bộ, chất lượng kém, sai số lớn, bị hư
hỏng trong quá trình sử dụng…
+ Thí nghiệm có thể quá nhanh hoặc quá chậm, học sinh khó quan sát
+ Thí nghiệm phải tiến hành trong những điều kiện đặc biệt hoặc nguy hiểm như:

- Phần mềm Crocodile Physics và những kiến thức liên quan.
2) Khách thể:
Đội ngũ giáo viên Vât lý THCS và tập thể các em học sinh.

IV/ NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI:
- Xác định cơ sở lý thuyết của các thí nghiệm
- Đề xuất một số thí nghiệm mô phỏng vật lý 9. Giáo viên có thể áp dụng để đưa vào
các bài giảng điện tử của mình.

V/ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:
1. Phương pháp nghiên cứu chương trình nội dung sách giáo khoa Vật lý:
- Thu thập các tư liệu có liên quan đến đề tài: sách giáo khoa Vật lý, các bài học có
làm thí nghiệm.
- Cần nghiên cứu kỹ kiến thức liên quan đến thí nghiệm.
2. Phương pháp nghiên cứu chương trình Crocodile Physics: tìm hiểu các kiến thức
về chuwng trình, các kỹ thuật trong thiết kế…
3. Phương pháp nghiên cứu sản phẩm hoạt động:
Thực hiện kết hợp với việc sủ dụng bài giảng điện tử (với các phần mềm Powerpoint,
Violet, Lecture Maker, Adobe Presenter…)

VI/ QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI:
- Hệ thống lại các kiến thức liên quan đến các thí nghiệm
- Nghiên cứu, tìm hiểu và thiết kế các thí nghiệm mô phỏng. Lồng ghép vào các bài
giảng điện tử liên quan.
- Dùng phần mềm Crocodile Physics thiết kế một mạch điện đơn giản.
- Khi thực hiện các thí nghiệm ảo cần phải phân tích rõ cho học sinh biết các dụng cụ
có trong thí nghiệm, tính lịch sử và khoa học của thí nghiệm.
- Giáo viên hướng dẫn cho một số học sinh (nhóm học sinh) có điều kiện về nhà tự
làm lại thí nghiệm và đưa ra nhận xét.


Như vậy khi làm thí nghiệm thì không phải tất cả các học sinh trong lớp đều có thể
quan sát dễ dàng được, các em ở cuối lớp chỉ có thể nghe giáo viên nói mà không thể
nhìn được thí nghiệm giáo viên làm như thế nào và chỉ có một số học sinh ở bàn trên
mới có thể quan sát rõ thí nghiệm. Trong khi đó thí nghiệm ảo được thực hiện trên
một màn chiếu, mà thông thường màn chiếu được đặt sao cho tất cả học sinh trong lớp
học có thể nhìn rõ tất cả những gì thực hiện trên đó, đồng thời giáo viên hoàn toàn có
thể chỉnh kích cỡ của dụng cụ thí nghiệm cho đủ lớn để cho cả lớp đều có thể quan sát
rõ ràng kể cả các em ngồi ở cuối lớp học.
- Tiếp theo nói tới vấn đề an toàn của thí nghiệm, trong một số thí nghiệm Vật lý
(chẳng hạn như thí nghiệm Toriceli trong chương trình Vật lý 8 có sử dụng thủy ngân
là một chất độc hại, hoặc các thí nghiệm liên quan đến việc đốt nóng…) có thể xãy ra
các tai nạn ngoài dự định của giáo viên và học sinh nhưng với thí nghiệm ảo thì các
thí nghiệm hoàn toàn an toàn, nếu có hiện tượng gì thì hiện chúng chỉ là mô hình cháy
nổ… trong máy chứ không phải là thật nên rất an toàn.

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

5


Thiết kế một số thí nghiệm điện Vật lý 9 với chương trình CROCODILE PHYSICS
- Hơn nữa thí nghiệm thực tế không phải thí nghiệm nào cũng thành công mỹ mãn,
nhưng với thí nghiệm ảo do đã được lập trình sẵn nên có thể nói gần như tất cả các thí
nghiệm đều chuẩn xác, thực hiện thí nghiệm đem lại hiệu quả như mong đợi.
- Một vấn đề nữa là công tác chuẩn bị công cụ thí nghiệm, với chương trình đổi
mới giáo dục như hiện nay thì trong chương trình THCS, hầu như tiết học nào cũng có
thí nghiệm và thời gian cho 1 tiết học là không nhiều. Với một thí nghiệm đơn giản, ít
dụng cụ thì giáo viên có thể dễ dàng chuẩn bị dụng cụ, dễ dàng chuyển từ lớp học này
sáng lớp học khác. Tuy nhiên với một thí nghiệm mà các dụng cụ cồng kềnh thì đây
lại không phải là một điều đơn giản. Còn với thí nghiệm ảo thì giáo viên hoàn toàn

Hiện nay, khi mà nghành giáo dục đang đẩy mạnh việc ứng dụng công nghệ
thông tin vào dạy học và các nhà quản lý giáo dục coi việc kiểm tra tình hình ứng
dụng các phương tiện thí nghiệm ảo ở trường phổ thông như một khâu tất yếu để đánh
giá chất lượng dạy học. Thì từ đó cũng đã tạo ra yêu cầu và động lực để các giáo viên
quan tâm nhiều hơn đến việc sử dụng thí nghiệm ảo .

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

7


Thiết kế một số thí nghiệm điện Vật lý 9 với chương trình CROCODILE PHYSICS

CHƯƠNG III:
GIỚI THIỆU VỀ CHƯƠNG TRÌNH
CROCODILE PHYSICS
1) GIỚI THIỆU:
Phần mềm Crocodile Physics là phần mềm được dùng để thiết kế các thí
nghiệm ảo môn vật lý trong nhà trường phổ thông. Để vào chương trình ứng dụng, ta
có thể Double Click vào biểu tượng Crocodile Physic trên màn hình Desktop. Sau khi
nhấp vào biểu tượng Crocodile Physics ta sẽ thấy biểu tượng chương trình:

2) TÌM HIỂU GIAO DIỆN CHƯƠNG TRÌNH:

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

8


Thiết kế một số thí nghiệm điện Vật lý 9 với chương trình CROCODILE PHYSICS

Phần Parts Library: Là kho chứa các dụng cụ để thiết kế các thí
nghiệm. Việc thiết kế các thí nghiệm rất đơn giản, ta chỉ cần dùng chuột
chọn dụng cụ thí nghiệm thích hợp rồi kéo ra màn hình thiết kế, sau đó
điều chỉnh thuộc tính của dụng cụ sao cho phù hợp với yêu cầu của bài thí
nghiệm.
Phần này có rất nhiều dụng cụ để thiết kế các thí nghiệm mô phỏng các
phần cơ học, điện, điện tử, quang học, và sóng cơ học. Trong mỗi phần cơ,
sóng, điện, quang có đầy đủ những thuộc tính để ta có thể mô phỏng các thí
nghiệm Vật lý.
-

Thư viện các thí
nghiệm



ĐIỆN HỌC: gồm có Analog, Pictorial, Digital.
Analog: Mạch tương tự.
Pictorial: Nguồn.
Digital: Mạch số.

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

10


Thiết kế một số thí nghiệm điện Vật lý 9 với chương trình CROCODILE PHYSICS


QUANG HỌC: gồm có Optical Space, Ray Diagrams, Light Sources,


Thiết kế một số thí nghiệm điện Vật lý 9 với chương trình CROCODILE PHYSICS

Prism: Lăng kính.
Transparent Block: Khối trong suốt.
Semi-circular Block: Khối bán cầu.
Adjustable Slit: Khe phân giải.
Opaque Ball: Khối chắn sáng.
Opaque Block: Hộp chắn sáng.
Opaque Triangle: Tam giác chắn sáng.



CƠ HỌC: gồm có Mechanisms, Motion

Mechanisms: Cơ học.
Motion: Sự Chuyển động
Space: Không gian chuyển động.
Grounds: Mặt đất.
Slopes: Mặt phẳng nghiêng.
Balls: Bóng.
Block: Vật khối.
Cart: Xe.
Rod: Thanh.
Spring: Lò xo.
Experiments: Những thí nghiệm.

- Phần Properties: Phần này có chức năng thể hiện và thay đổi các
thuộc tính của các dụng cụ và đối tượng được chọn.
Màu nền

DÒNG ĐIỆN VÀO HIỆU ĐIỆN THẾ GIỮA HAI ĐẦU DÂY DẪN
Bài 1: Sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn
(Trang 4 – SGK Vật lý 9)
 Mục đích, yêu cầu thí nghiệm:
-

Giáo viên bố trí được thí nghiệm để khảo sát sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào
hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn.

-

Giáo viên tiến hành thí nghiệm khảo sát sự phụ thuộc của cường độ dòng điện vào hiệu
điện thế giữa hai đầu dây dẫn.

-

Từ kết quả thí nghiệm HS vẽ được đồ thị biểu diễn mối quan hệ của cường độ dòng điện
vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn.

-

Từ kết quả thí nghiệm HS vẽ được đồ thị biểu diễn mối quan hệ của cường độ dòng điện
vào hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn.

 Thiết kế thí nghiệm:
• Bước 1: Tìm kiếm công cụ

ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

Trang 13

- Ghi lại các giá trị đo được vào bảng kết quả:
Lần đo
Lần 1
Lần 2
Lần 3

Hiệu điện thế (V)
9

Cường độ dòng điện (A)
0,18

2. Tiến hành thí nghiệm với U=6V

ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

Trang 15


Thiết kế một số thí nghiệm điện Vật lý 9 với chương trình CROCODILE PHYSICS

- Điều chỉnh biến thế nguồn để điện áp có giá trị 6V.
- Đóng khóa K.
- Đọc cường độ dòng điện I tương ứng với mỗi giá trị hiệu điện thế U đặt vào hai đầu dây
dẫn. (I=12mA)
- Ghi lại các giá trị đo được vào bảng kết quả
Lần đo
Lần 1
Lần 2
Lần 3


Kết luận: Hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn tăng (hoặc giảm) bao nhiêu lần thì cường
dòng điện chạy qua dây dẫn đó cũng tăng (hoặc giảm) bấy nhiêu lần.

ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

Trang 16


Thiết kế một số thí nghiệm điện Vật lý 9 với chương trình CROCODILE PHYSICS

III. THÍ NGHIỆM VỀ ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP
Bài 4: Đoạn mạch nối tiếp (Trang 11 – SGK Vật lý 9)
a. Mô hình thí nghiệm:
Sử dụng các công cụ để thiết kế mạch điện như hình vẽ:

b. Tiến hành thí nghiệm:
Giáo viên nghiên cứu mạch điện, đóng các khóa, Giúp Học sinh thu số liệu và tín
hiệu từ thí nghiêm.
Kết quả
Học sinh nhận ra được kết quả về U , I, R. Từ đó nhận xét và kết
luận về đoạn mạch nối tiếp
Học sinh thu các giá trị Ampe kế và Vôn kế từ đó rút ra các tính chất
của I, U hoặc kiểm tra lại lý thuyết.

IV. THÍ NGHIỆM VỀ ĐOẠN MẠCH SONG SONG
Bài 5: Đoạn mạch song song (Trang 14 – SGK Vật lý 9)
a. Mô hình thí nghiệm

b. Tiến hành thí nghiệm:

Vật lý.
Bên cạnh việc sử dụng thí nghiệm ảo trong dạy học Vật Lý cần rèn luyện thêm kỹ
năng thực hành thí nghiệm Vật Lý cho học sinh, tận dụng các thí nghiệm thật nếu có điều
kiện thực hiện.
Qua đề tài này, chúng ta sẽ tiếp nhận được một trong rất nhiều hướng ứng dụng
công nghệ trong dạy học, cụ thể là sẽ biết cách sử dụng chương trình Crocodile để tạo và
sử dụng các thí nghiệm ảo, đặc biệt là có một kho các thí nghiệm phục vụ cho dạy học.
Để sử dụng chương trình này, mỗi giáo viên cần phải tự tìm hiểu nó, tự thử và sai để
tìm ra chức năng của các thành phần, các thuộc tính, các thao tác cơ bản cũng như nâng
cao bởi vì hiện nay chưa thấy một tài liệu nào hướng dẫn chi tiết chương trình này ngay
cả mục help của chương trình cũng giới thiệu chưa đầy đủ các vấn đề cần thiết.

CÁC Ý KIẾN ĐỀ XUẤT:
1. Các sở, phòng giáo dục, ban giám hiệu nhà trường, tổ chuyên môn cần thường
xuyên tạo điều kiện, giúp đỡ khuyến khích giáo viên trong quá trình ứng dụng công nghệ
thông tin nói chung và ứng dụng các phần mềm thí nghiệm mô phỏng nói riêng trong dạy
học.
2. Sở giáo dục thường xuyên mở các lớp bồi dưỡng ứng dụng công nghệ thông tin vào
dạy học, tổ chức các buổi hội thảo ứng dụng công nghệ thông tin. Mỗi năm cần tổ chức
hội thi “Giáo viên sử dụng công nghệ Giỏi” hay các cuộc thi về thiết kế mô hình thí
nghiệm ảo… để kích thích sự đam mê sáng tạo của đọi ngũ giáo viên.
3. Đối với nhà trường cần trang bị thêm Phòng đa năng và đầu tư đồng bộ như: máy
chiếu, máy quay, máy chụp, nối mạng, …và hướng dẫn sử dụng, dự phòng kinh phí cho
sửa chữa nâng cấp phần cứng, phần mềm giáo dục, có phụ cấp cho cán bộ phụ trách
phòng này để khắc phục sự cố và bảo quản sử dụng lâu dài.
4. Bản thân giáo viên cần không ngừng học tập, tự tìm hiểu học hỏi qua nhiều nguồn,
nhiều kênh thông tin khác nhau như sách báo, mạng Internet, qua bạn bè, đồng nghiệp…
Giáo viên cần học, tập huấn các lớp soạn, giảng bài giảng điện tử, thường xuyên truy cập
vào các trang web và thành viên của diễn đàn: violet.vn, dayhocintel.org, giaovien.net,
moet.edu.vn,… Mỗi trường cần có câu lạc bộ “Giáo án điện tử” để trao đổi và rút kinh

Trang 20


Thiết kế một số thí nghiệm điện Vật lý 9 với chương trình CROCODILE PHYSICS

DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
CẤP TRƯỜNG
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
Xếp loại đề tài:…………………………..

.............., ngày ….. tháng ….. năm 2015

ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

Trang 21




Trang 23