Hướng dãn sử dụng Bộ thí ghiệm ảo Vật Lý Crocodile Physics Trang 1 S¸ng kiÕn kinh nghiÖm gi¶ng d¹y NguyÔn V¨n Phóc - Trêng THPT Nghi Léc 3 PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ Để nâng cao hiệu quả của các bài giảng Vật Lý đòi hỏi giáo viên phải lồng ghép giữa trình bày lí thuyết xen kẽ với các thí nghiệm, phát huy tốt tác dụng của thí nghiệm trong giảng dạy. Trong giai đoạn hiện nay, công nghệ thông tin đang được ứng dụng rộng rãi trong lĩnh dạy học, công nghệ thông tin đã góp một phần không nhỏ trong việc thúc đẩy hoạt động giảng dạy ở các trường THPT, giáo viên có điều kiện áp dụng công nghệ thông tin nhằm nâng cao hiệu quả công việc dạy học ngày càng nhiều. Tuy vậy, các bài giảng điện tử của các giáo viên thường sử dụng thí ngiệm được soạn thảo bằng Pawpoi hoặc Flash, ở các thí nghiệm này được người soạn đưa ra thông số cho trước, các thông số đưa ra không thể thay đổi được trong quá trình trình bày thí nghiệm. Để các bài giảng Vật Lý đạt kết quả cao, học sinh nắm đươc hiện tượng một cách sâu sắc thì phương án tốt nhất đó là phải minh chứng các vấn đề nêu lên trong lý thuyết bằng các phương àn thí nghiệm thực hành. Bên cạnh việc trình bày các thí nghiệm trực quan thì thí nghiệm ảo cũng đã mang lại hiệu quả thiết thực, đặc biệt trong các bài giảng điện tử có sử dụng máy chiếu, những thí nghiệm mà khi dùng thí nhiệm thực hành chúng ta không có đủ điều kiện để thực hiện có kết quả chính xác hoặc những thí nghiệm chúng ta không thể thực hiện được. Thí nghiệm ảo có thể khắc phục được các nhược điểm mà thí nghệm được soạn thảo bằng Pawpoi hoặc Flash mắc phải và còn có thể thực hiện được một số thí nghiệm mà khi dùng thí nghiệm thực hành cho ta kết quả quá sai lệch. Hiện nay phần mềm thiết kế thí nghiệm ảo có nhiều nhưng không phải phần mềm nào cũng có thể sử dụng có hiệu quả thật sự thết thực và dễ dàng áp dụng. Qua kinh nghiệm thiết lập thí nghiệm ảo trong việc giảng dạy Vật lý phổ thông tôi nhận thấy, phần mềm thiết lập thí nghiệm ảo Vật lý thật sự có hiệu quả và cũng dễ sử dụng đó là Crocodile Physics 605. Phần mềm Crocodile Physics 605 có dao diện bằng tiếng Anh, mặc dù tác giả đã trình bày khá chi tiết về các thao tác cũng như trình tự để làm thí nghiệm nhưng do trình độ về Ngoại ngữ và Tin học của giáo viên chúng ta còn hạn chế, nên việc sử dụng phần mềm này để thiết kế các thí nghiệm còn gặp nhiều khó khăn. Trong đề tài này, tôi muốn giới thiệu về tính năng nổi bật của phần mềm, hướng dẫn phương pháp chung để thiết kế thí nghiệm và soạn thảo sẵn các thí nghiệm ảo trong chương trình Vật lý phổ thông bằng phần mềm Crocodile Physics 605. Hướng dãn sử dụng Bộ thí ghiệm ảo Vật Lý Crocodile Physics Trang 2 S¸ng kiÕn kinh nghiÖm gi¶ng d¹y NguyÔn V¨n Phóc - Trêng THPT Nghi Léc 3 PHẦN II: NỘI DUNG I. Giới thiệu phầm mềm Crocodile Physics 605 Phần mềm Crocodile Physics là phần mềm được dùng để thiết kế các thí nghiệm ảo của môn Vật lý, được lập trình trên ngôn ngữ lập trình C ++ , thông qua ngôn ngữ thể hiện bằng tiếng Anh. Phần mềm này từ khi ra đời cho đến nay có nhiều phiên bản với các mức độ khác nhau và qua mỗi phiên bản đã được bổ sung, cải tiến và hoàn thiện dần về nội dung. Thông qua việc sử dụng phần mềm tôi thấy phần mềm đã được tạo lập dựa trên cơ sở chính xác về mặt vật lý, nó không chỉ mang tính mô phỏng lại các hiện tượng Vật lý một cách máy móc bằng hình ảnh đơn thuần, qua mỗi phiên bản các hiện tượng Vật lý thể hiện bản chất vật lý một cách thực tế hơn. Phiên bản phần mềm Crocodile Physics 605 được cập nhật mới nhất, với các tính năng đã được đổi mới, bổ sung khá nhiều so với các phiên bản trước đó, trong phiên bản này các thí nghiệm ảo vật lý phổ thông có thể thiết lập được tương đối đầy đủ. Phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile Physics 605 được xây dựng dựa trên khả năng thao tác nhanh của các thế hệ máy tính cá nhân hiện nay. Nó có khả năng thiết lập được hầu hết các thí nghiệm trong chương trình Vật lý phổ thông, cung cấp một số chủ đề có sẵn theo chương trình và có thể tạo ra được các chủ đề mới theo từng nội dung thí nghiệm. Khi xây dựng thí nghiệm ảo bằng phần mềm Crocodile Physics 605 chúng ta có thể đưa vào các hình ảnh được ghi lại sẵn từ ngoài chương trình, có thể sắp xếp các dụng cụ thí nghiệm trong một hoạt cảnh giống như không gian của một phòng thí nghiệm. Thiết kế thí nghiệm ảo bằng phần mềm Crocodile Physics 605, chúng ta có thể sử dụng chuột một cách dễ dàng để lựa chọn, di chuyển hay thay đổi các dụng cụ thí nghiệm. Mặt khác cũng có thể di chuyển, copy một dụng cụ hoặc toàn bộ thí nghiệm đã xây dựng ra môi trường Word hoặc Powerpont để đưa hình ảnh, kết quả thí nghiệm vào bài giảng điện tử và giáo án điện tử. Hướng dãn sử dụng Bộ thí ghiệm ảo Vật Lý Crocodile Physics Trang 3 S¸ng kiÕn kinh nghiÖm gi¶ng d¹y NguyÔn V¨n Phóc - Trêng THPT Nghi Léc 3 II. Cách sử dụng phầm mềm Crocodile Physics 605 1. Cài đặt phần mềm Crocodile Physics 605 - Chạy file CP_605.exe từ thư mục chứa. - Hoàn thành các bước cài đặt theo chỉ dẫn trên màn hình là bạn đã tạo được file chạy chương trình trên Desktop là: Crocodile Physics 605 Bạn có thể Download, để cập nhật phiên bản mới nhất của phầm mềm theo địa chỉ website: www.crocodile-clips.com 2. Chạy chương trình Crocodile Physics 605 Khi chạy chương trình bạn nháy đúp chuột vào File chạy của phần mềm trên Desktop là Crocodile Physics 605 hoặc chạy trực tiếp một file thí nghiệm đã được thiết lập. Khi vào chương trình lần đầu tiên bạn sẽ được yêu cầu nhập tên đăng ký và mã số sử dụng, khi đó bạn phải nhập lần lượt các yêu trên: Tên đăng ký là: WWW.SERIALNEWS.COM Mã số sử dụng: CPOOOSS_605_CUTKG Nhập xong bạn chọn Next và sau đó bạn chọn tiếp OK sẽ khởi động được chương trình với dao diện ban dầu có dạng sau đây. Khi vào chương trình từ lần thứ hai trở đi, bạn không cần phải nhập lại tên đăng ký và mã số sử dụng nữa. Hướng dãn sử dụng Bộ thí ghiệm ảo Vật Lý Crocodile Physics Trang 4 S¸ng kiÕn kinh nghiÖm gi¶ng d¹y NguyÔn V¨n Phóc - Trêng THPT Nghi Léc 3 3. Các menu chính của phần mềm Crocodile Physics 605 a) Các menu ngang * Các biểu tượng làm việc với File * Các biểu tượng làm việc với các Edit (lựa chọn nhanh) * Các biểu tượng làm việc với View – Scenes (cách thể hiện) Hướng dãn sử dụng Bộ thí ghiệm ảo Vật Lý Crocodile Physics Trang 5 S¸ng kiÕn kinh nghiÖm gi¶ng d¹y NguyÔn V¨n Phóc - Trêng THPT Nghi Léc 3 * Các tuỳ chọn trợ giúp b) Các thanh công cụ chính của phần mềm Hướng dãn sử dụng Bộ thí ghiệm ảo Vật Lý Crocodile Physics Trang 6 S¸ng kiÕn kinh nghiÖm gi¶ng d¹y NguyÔn V¨n Phóc - Trêng THPT Nghi Léc 3 c) Contents Contents là phần rất mới bao gồm các ví dụ đã được thiết kế sẵn theo các chủ đề như: mô tả chuyển động, các mạch điện, … Với mỗi modun đã có các dụng cụ thí nghiệm phù hợp với chủ đề và bạn chỉ cần chọn bổ sung những dụng cụ thích hợp để thực hiện thí nghiệm. Tuy nhiên, đây mới chỉ là một số chủ đề cơ bản, để có thể thiết kế được toàn bộ các thí nghiệm phục vụ cho giảng dạy và học tập thì cần thiết phải xem các ví dụ này và sau đó bạn tự thiết kế các thí nghiệm phù hợp với bài giảng trên lớp bằng các dụng cụ được lấy trong phần Part Library. d) Parts Library Đây là thư viện các dụng cụ thí nghiệm vật lý ảo đã được sắp xếp thành từng phần Điện – Quang – Cơ – Sóng – Công cụ hỗ trợ. Với các dụng cụ thí nghiệm trong từng phần này, bạn hoàn toàn có thể tự thiết kế được các thí nghiệm vật lý trong trường phổ thông. Tuy nhiên, để thí nghiệm trở nên chuyên nghiệp hơn thì phải kết hợp sử dụng các với các công cụ hỗ trợ thí nghiệm trong foder Presentation của phần này. Hướng dãn sử dụng Bộ thí ghiệm ảo Vật Lý Crocodile Physics Trang 7 S¸ng kiÕn kinh nghiÖm gi¶ng d¹y NguyÔn V¨n Phóc - Trêng THPT Nghi Léc 3 e) Công cụ hỗ trợ Công cụ hỗ trợ thiết kế thí nghiệm dùng chung đã được tuyển chọn và đưa vào trong thư viện các dụng cụ thí nghiệm Parts Library. Presentation bao gồm các dụng cụ hỗ trợ như thước đo, đồ thị, tranh vẽ, các nút dừng thí nghiệm hay thực hiện lại thí nghiệm…giúp cho các thí nghiệm ảo được thiết lập bằng phần mềm trở nên chuyên nghiệp hơn. Hướng dãn sử dụng Bộ thí ghiệm ảo Vật Lý Crocodile Physics Trang 8 S¸ng kiÕn kinh nghiÖm gi¶ng d¹y NguyÔn V¨n Phóc - Trêng THPT Nghi Léc 3 III. Tính năng nổi trội của phần mềm Crocodile Physics 605 1. Khả năng mở rộng không gian thí nghiệm Tính năng mới Crocodile Physics 605 so với các phiên bản trước đó là giao diện thiết kế và thực hiện thí nghiệm có thể chuyển ra toàn bộ màn hình như hình bên. Thêm vào đó có bổ sung phần “Getting Start” trong folder “Contents” giúp cho người sử dụng học một số bước cơ bản nhất để có thể thiết kế và sử dụng phần mềm này. 2. Contents Đây là một số phần và modun xây dựng sẵn phù hợp với các chủ đề trong chương trình giảng dạy tại trường phổ thông. Trong các chủ đề này chúng ta có thể chạy trực tiếp hoặc thay đổi các dụng cụ thí nghiệm, thay đổi các điều kiện, các thông số của thí nghiệm để có thể thực hiện được các các thí nghiệm theo từng nội dung của bài học. 3. Không gian sóng 2D Các phiên bản trước của phần mềm Crocodile Physics 605 thì trong thí nghiệm về sóng chúng ta chỉ có thể quan sát các dải sóng được mô tả có dạng là các đường hình sin hay cosin, nhưng trong phiên bản này chúng ta có thể quan sát sóng ở dạng 2D, tức là có thể quan sát được hình ảnh sự lan truyền của sóng theo mọi hướng và thể hiện được cả biên độ của sóng tại mọi điểm trong môi trường. Trong hình bên bạn có thể quan sát thấy một thí nghiệm khá trực quan, giống như bạn đang Hướng dãn sử dụng Bộ thí ghiệm ảo Vật Lý Crocodile Physics Trang 9 S¸ng kiÕn kinh nghiÖm gi¶ng d¹y NguyÔn V¨n Phóc - Trêng THPT Nghi Léc 3 quan sát hình ảnh của sóng nước theo phương thẳng đứng nhìn từ trên xuống, thấy rõ được biên độ và dạng của sóng khác nhau trên ở từng vị trí qua sát khác nhau. Hình ảnh của sóng quan sát được sống động giống như thật, tao ra được sự hứng thú học tập cho học sinh. 4. Thiết lập thí nghiệm một cách dễ dàng Dụng cụ thí nghiệm có thể lựa chọn bằng cách di chuyển chuột đến biểu tượng, giữ chuột trái và di chuyển đến vị trí thích hợp rồi thả chuột. Có thể di chuyển vị trí của dụng cụ, xoay chuyển dụng cụ một cách dễ dàng. Có thể thay đổi các thông số của các dụng cụ thí nghiệm bằng hai cách: Cách 1: Bấm chuột phải chọn Properties để thay đổi các thông số. Cách 2: Chọn Properties bên trái màn hình để thay đổi các thông số. Trong mạch điện có thể nối dây bằng cách rê chuột, khi di chuyển dụng cụ thí nghiệm thì dây nối được tự động thay đổi theo vị trí các thiết bị bị như hình bên. Khi ta đóng mạch các dụng cụ như đèn sẽ phát sáng, loa phát ra âm thanh…thấy được chiều của dòng điện trên từng đoạn mạch, nếu dòng qua dụng cụ quá tải thì dụng cụ sẽ bị hỏng (cháy) giống như thật. Trong các thí nghiệm về cơ chuyển động của các vật có thể điều chỉnh linh hoạt, có thể thấy được phương, chiều và độ lớn của các lực tác dụng trong quá trình chuyển động, có thể thiết đặt vận tốc, gia tốc…theo phương, chiều và độ lớn tuỳ ý; có thể thay đổi trường lực, điều chỉnh giá trị tuỳ ý của gia tốc trọng trường hoặc chọn trường phi trọng lượng. Trong các thí nghiệm về quan hình đường truyền của các tia sáng được thiết kế một cách chính xác, đặc biệt trong thí nghiệm về sự tán sắc của ánh sáng có thể thấy rõ được vị trí của từng màu đơn sắc; có thể di Hướng dãn sử dụng Bộ thí ghiệm ảo Vật Lý Crocodile Physics Trang 10 S¸ng kiÕn kinh nghiÖm gi¶ng d¹y NguyÔn V¨n Phóc - Trêng THPT Nghi Léc 3 chuyển hoặc xoay chuyển nguồn sáng hoặc dụng cụ thí nghiệm, có thể thay đổi các ánh sáng đơn sắc khác nhau tương ứng với từng giá trị của bước sóng. Trong thí nghiệm về sóng có thể thay đổi môi trường truyền sóng như môi trường truyền sóng ánh sáng (không khí hoặc chân không), môi trường truyền sóng âm (nước hoặc không khí), môi trường nước. Có thể quan sát được sự lan truyền của sóng, hình ảnh giao thoa sóng thể hiện sõ được rất rõ cả về biên độ của sóng và pha. Nguồn sóng có thể chọn nguồn cố định hoặc nguồn sóng chuyển động. Như hình bên ta có thể thấy hình ảnh dụng cụ thí nghiệm ảo này rất gần với vật thật. Đây có thể xem là một bước đột phá rất quan trọng góp phần đưa các thí nghiệm trực quan hơn, giúp cho học sinh dễ dàng liên hệ với thực tế và nhớ bài tốt hơn. Không gian làm thí nghiệm có thể tạo ngữ cảnh vào và ra logic của bạn trên một ảnh nền, sắp xếp các dụng cụ thí nghiệm ở các vị trí thích hợp tương ứng, như phong cảnh bên trong một phòng thí nghiệm thực tế. 5. Đồ thị của thí nghiệm Đồ thị của kết quả của thí nghiệm là phần nổi bật nhất của phần mềm. Đồ thị đã biểu diễn chính xác các số liệu thí nghiệm (có thể kiểm chứng lại kết quả theo tính toán lý thuyết là gống nhau). Đồ thị có thể thuỳ chọn theo các dạng khác nhau, có thể thay đổi dễ dàng các thang chia của các trục của thị, thay đổi được các thông số của của các trục đồ thị. Trên một đồ thị có thể biểu diễu nhiều đường với các màu sắc khác nhau để có thể so sánh được mức độ thay đổi của các thông số đó. [...]... các thí nghiệm gồm: 18 Truyền thông bằng sóng điện từ 19 Nhiễu xạ ánh sáng Giao thoa áng sáng Hướng dãn sử dụng Bộ thí ghiệm ảo Vật Lý Crocodile Physics 4 Các thí nghiệm minh hoạ Một thế mạnh cùa phần mềm thí nghiệm ảo vật lý Crocodile Physics 605 đó là chúng ta có thể soạn thảo được rất nhiều thí nghiệm minh hoạ Trong bộ thí nghệm này tôi đã thiết lập được 64 thí nghiệm để chúng ta cùng tham khảo có... Bộ thí ghiệm ảo Vật Lý Crocodile Physics VI Các thí nghiệm trong chương trình vật lý phổ thông Qua quá trình giảng dạy vật lý có sử dụng thí nghiệm ảo Crocodile Physics 605 tôi đã thiết kế một số thí nghiệm để giảng dạy các bài thí nghiêm cũng như các thí nghiệm biểu diễn bao gồm 1 Các thí nghiệm trong chương trình vật lý lớp 10 Trong chương trình Vật Lý 10 Cơ bản chúng ta có thể sử dụng thí nghiệm ảo. .. lại thí nghiệm để thu được kết quả thích hợp, bầm nút tạm dừng để qua sát tính toán kế quả hoặc chuyển kết quả thí nghiệm ra môi trường Word hoăc Powerpoint Hướng dãn sử dụng Bộ thí ghiệm ảo Vật Lý Crocodile Physics V Một số ví dụ về thiết kế kế thí nghiệm ảo sử dung phần mềm Crocodile Physics 605 Với các tính năng ưu việt của phần mềm Crocodile Physics 605, chúng ta có thể thiết lập được rất nhiều thí. .. bài học khi dạy học bằng giáo án điện tử để là sáng tỏ hơn các hiện tượng vật lý Trong đó phần Cơ học có 20 thí nghiệm, phần Điện học có 17 thí nghiệm, phần Quang hình có 18 thí nghiệm, phần Sóng Cơ học và sóng điện ttừ có 9 thí nghiệm Ở đề tài này, các thí nghiệm được thiết kế từ phần mềm Crocodile Physics 605 khi sử dụng chúng ta chỉ cần nhấn đúp chuột trực tếp vào file chứa thí nghiệm hoặc dùng liên... bước soạn thảo của tất cả các thí nghiệm, chúng ta có thể xem hướng dẫn dẫn chi tiết của 10 thí nghiệm được trình bày ở mục V và mục VII Kết quả của các thí nghiệm sẽ thấy rất rõ khi chạy trực tiếp các thí nghiệm từ đĩa CD, sau khi đã cài đặt phần mềm Ngoài các thí nghiệm được thiết kế từ phần mềm Crocodile Physics 605 thì các thí nghiệm vật lý còn có thiết kế từ các phần mềm khác như phần mềm Flash,...Hướng dãn sử dụng Bộ thí ghiệm ảo Vật Lý Crocodile Physics IV Thiết kế thí nghiệm vật lý ảo với phần mềm Crocodile Physics 605 Để thiết lập một thí nghiệm vật lý ảo băng phần mềm Crocodile Physics 605 chúng ta có thể tiến hành thao tác theo trình tự chung gồm 5 bước cơ bản sau đây Bước 1: Khởi động phầm mềm Khởi động máy xong, bạn nháy đúp chuột biểu tượng của file Crocodile Physics 605 trên Desktop... Trong bộ thí nghệm này tôi đã sưu tập được 70 thí nghiệm Các thí nghiệm khi được thiết kế bằng các phần mềm khác nhau có thể bổ sung cho nhau trong kho giảng dạy Bên cạnh các thí nghiệm ảo được thiết kế từ phần mềm chúng ta có thể sử dụng các đoạn phim quay lại tiến trình làm thí nghiệm để có minh chứng sát thự khi chúng ta Hướng dãn sử dụng Bộ thí ghiệm ảo Vật Lý Crocodile Physics không có thiết bị... các nút dừng thí nghiệm hay thực hiện lại thí nghiệm. v.v Khi thiết lập thí nghiệm chúng ta cần thiết phải biết cách biểu diễn kết quả thí nghiệm bằng đồ thị hoặc bằng số đo cụ thể 1 Phương pháp biểu diễn kết quả thí nghiệm bằng đồ thị Di chuyển con trỏ đến biểu tượng của đồ thị (Graph) trong Presentation, giữ chuột và chuyển đến nơi cần đặt, thả chuột rồi thiết lập thông số cho đồ thị bằng cách bấm... Thí nghiệm xác định chu kỳ dao động của con lắc lò xo và gia tốc trọng trường Bên cạnh các thí nghiệm trực quan thì thí nghiệm ảo đã được các tác giả viết sách giáo khoa mới đưa vào hướng dẫn làm thí nghiệm trong Bài 13 Thực hành – SGK Vật Lý 12 Tuy nhiên, các tác giả đã hướng dẫn làm thí nghiệm này theo phiên bản cũ của phần mềm Vì vậy trong bài thí nghiệm này tôi trình bày cách thiết lập thí nghiệm. .. thí nghiệm ảo trong chương trình Vật lý phổ thông, tuy nhiên chúng ta cần lựa chọn các thí nghiệm về các vấn đề mà trình bày lý thuyết suông không thể hiện rõ nét được Trong đề tài này tôi trình bày cách thiết lập một số thí nghiệm vật lý trong chương trình Vật Lý THPT từ phần mềm Crocodile Physics 605 Qua đó có thể thấy được về các tác dụng của việc sử dụng các thí nghiệm Vât lý ảo bằng phần mềm 1 Thí . nút dừng thí nghiệm hay thực hiện lại thí nghiệm giúp cho các thí nghiệm ảo được thiết lập bằng phần mềm trở nên chuyên nghiệp hơn. Hướng dãn sử dụng Bộ thí ghiệm ảo Vật Lý Crocodile Physics Trang. phần mềm, hướng dẫn phương pháp chung để thiết kế thí nghiệm và soạn thảo sẵn các thí nghiệm ảo trong chương trình Vật lý phổ thông bằng phần mềm Crocodile Physics 605. Hướng dãn sử dụng Bộ thí. của một phòng thí nghiệm. Thiết kế thí nghiệm ảo bằng phần mềm Crocodile Physics 605, chúng ta có thể sử dụng chuột một cách dễ dàng để lựa chọn, di chuyển hay thay đổi các dụng cụ thí nghiệm. Mặt