Tài liệu Skkn sáng kiến kinh ngiệm nâng cao kết quả học tập một vật lý 9 thông qua việc sử dụng phần mềm thí nghiệm ảo crocodile technology 3d

ĐỀ TÀI: NÂNG CAO KẾT QUẢ HỌC TẬP MÔN VẬT LÍ 9 (CHƯƠNG ĐIỆN HỌC) THÔNG QUA VIỆC SỬ DỤNG PHẦN MỀM THÍ NGHIỆM ẢO CROCODILE TECHNOLOGY 3D KẾT HỢP VỚI MICROSOFT POWERPOINT TRONG DẠY VÀ HỌC MÔN VẬT LÍ TẠI TRƯỜNG THCS VÕ THỊ SÁU – TP NHA TRANG TÓM TẮT Vật Lí (VL) là một môn khoa học thực nghiệm, do đó trong quá trình hình thành những kiến thức mới cho HS đòi hỏi GV và HS phải tiến hành các thí nghiệm (TN). Thế nhưng việc tiến hành thí nghiệm VL hiện nay vẫn gặp một số khó khăn nhất định. Xét về mặt khách quan, các khó khăn gặp phải khi tiến hành các thí nghiệm là do một vài thí nghiệm cần thực hiện với nhiều thao tác phức tạp. Bên cạnh đó, khối lượng kiến thức trong mỗi bài học được tăng lên, hầu hết trong các bài đều có TN. Nếu dạy theo PP truyền thống và với những TN thật thì sẽ không đủ thời gian. Mặt khác, với điều kiện cơ sở vật chất hiện nay thì các trường vẫn chưa có nhiều dụng cụ TN để đáp ứng yêu cầu của bài học. Vì vậy việc ứng dụng công nghệ thông tin (CNTT) và tiến hành các TN trên máy tính là một giải pháp quan trọng trong việc giảng dạy, giúp Hs tiếp thu kiến thức một cách nhanh chóng, sâu sắc và tin tưởng vào kiến thức mà mình đã chiếm lĩnh được, đồng thời tạo hứng thú cho Hs trong từng bài học. Có rất nhiều phần mềm để thiết kế TN, nhưng qua nghiên cứu và tìm hiểu tôi thấy phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile technology 3D đáp ứng được hầu hết các yêu cầu về TN VL trong chương trình trung học cơ sở, đặc biệt là phần điện học. Vì vậy tôi chọn đề tài: Nâng cao kết quả học tập môn Vật Lí 9 (Chương điện học) thông qua việc sử dụng phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile technology 3D kết hợp với Microsoft Powerpoint trong dạy và học môn Vật Lí tại trường THCS Võ Thị Sáu – TP Nha Trang. Nghiên cứu được tiến hành trên hai nhóm tương đương: hai lớp 9 của trường THCS Võ Thị Sáu: lớp 9/1 là lớp thực nghiệm và lớp 9/2 là lớp đối chứng. Lớp thực nghiệm được thực hiện giải pháp thay thế là sử dụng các phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile technology 3D khi dạy các bài 4, 5, 6( Sách giáo khoa Vật Lí 9 ). Kết quả cho thấy tác động đã có ảnh hưởng rõ rệt đến kết quả học tập của học sinh: lớp thực nghiệm đã đạt kết quả học tập cao hơn so với lớp đối chứng. Điểm bài kiểm tra đầu ra của lớp thực nghiệm có giá trị trung bình là 9,71; điểm bài kiểm tra đầu ra của lớp đối chứng là 8,27. Kết quả kiểm chứng t-test cho thấy p = 0,00000009≤ 0,05 có nghĩa là có sự khác biệt lớn giữa điểm trung bình của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng. Điều đó chứng tỏ rằng sử dụng phần mềm thí nghiệm ảo Crocodile technology 3D kết hợp với microsoft office powerpoint trong dạy và học có tác dụng nâng cao kết quả học tập môn vật lý 9 (chương điện học) của học sinh trường THCS Võ Thị Sáu. 1 GIỚI THIỆU Hiện nay cơ sở vật chất ở các trường phổ thông chưa cho phép Hs có điều kiện sáng tạo và thiết kế các TN nhằm kiểm tra tính đúng đắn của các giả thuyết; Hs cũng chưa biết cách tự kiểm tra các bài giải của mình mà còn phụ thuộc nhiều vào hướng dẫn của GV; chưa biết thu thập thông tin từ nhiều nguồn khác nhau (sách báo, các phương tiện nghe nhìn, các trang web bổ ích trên mạng internet như: trường học kết nối ...) để học tập, nhiều học sinh mê chơi điện tử, lười học bài nên chất lượng học tập các môn học nói chung và môn vật lý nói riêng chưa cao. Để nâng cao hiệu quả của các bài giảng đòi hỏi giáo viên (GV) phải lồng ghép giữa trình bày lí thuyết và thực nghiệm nhằm phát huy tác dụng của thí nghiệm trong bài dạy, đây là vấn đề rất cần thiết trong dạy học Vật lý. Bên cạnh việc trình bày các thí nghiệm trực quan thì thí nghiệm ảo cũng đã mang lại những hiệu quả thiết thực, đặc biệt trong các bài giảng điện tử có sử dụng máy chiếu. Qua thăm lớp dự giờ tôi nhận thấy có nhiều lý do nên sử dụng TN ảo trong dạy và học vật lí: - TN được thực hiện trên một màn chiếu lớn nên tất cả Hs trong lớp học có thể nhìn thấy rõ. - TN hoàn toàn an toàn, không lo cháy nổ ngoài dự định - Có những quá trình trong thực tế không thể quan sát bằng mắt thường nhưng TN trên máy vi tính thì có thể mô phỏng các quá trình một cách chính xác và trực quan. - TN ảo do đã được lập trình sẵn nên gần như tất cả các TN đều chuẩn xác, thực hiện TN đem lại kết quả như mong đợi. - Với một TN mà dụng cụ cồng kềnh thì việc chuẩn bị, vận chuyển TN từ lớp học này sang lớp học khác rất khó khăn và mất nhiều thời gian. Còn với TN ảo thì các dụng cụ có sẵn trong máy vi tính, giáo viên chỉ cần một lần thao tác đưa phần mềm thiết kế TN vào máy tính, lần sau sẽ hoàn toàn yên tâm về dụng cụ TN. Hiện nay, phần mềm thiết kế TN ảo cho bộ môn Vật Lý rất nhiều nhưng hầu hết là biểu diễn trong không gian 2 chiều, khó sử dụng và không phải phần mềm nào cũng sử dụng có hiệu quả với cả GV và HS. Phần mềm Crocodile Technology 3D (CT) là phần mềm thiết kế thí nghiệm (TN) ảo các môn công nghệ, vật lí, điện tử. Phần mềm đã được tạo lập dựa trên cơ sở chính xác về mặt vật lí. Chương trình có cung cấp sẵn nhiều TN theo chủ đề về phần cơ, điện và điện tử. Ngoài ra có thể tự thiết kế những TN khác phù hợp với yêu cầu của người sử dụng. Khi xây dựng TN ảo bằng phần mềm chúng ta có thể đưa các hình ảnh từ ngoài vào, có thể sắp xếp các dụng cụ TN trong một hoạt cảnh giống như không gian của một phòng TN thật. Phần mềm này được thiết kế gọn nhẹ, có thể hoạt động trên các loại máy vi tính có cấu hình thông thường, có nhiều tính năng và dễ sử dụng. Giao diện của chương trình rất trực quan, các công cụ có sẵn nên việc thiết kế là khá đơn giản đối với GV, học sinh kể cả những người có trình độ sử dụng máy tính còn hạn chế. Giao diện của chương trình có 3 phần: - Phần chính giữa là không gian thiết kế và biểu diễn TN ảo. (có chữ m màu xanh) 2 Hình 1a : Một thí nghiệm từ giao diện của CT - Trên cùng là các menu và thanh công cụ chính. - Bên trái là side pane gồm các phần Contents, Parts Library và Properties. - Phần Contents chứa các hướng dẫn cơ bản để thiết kế TN ảo và một số TN được xây dựng sẵn theo từng chủ đề. - Phần Parts Library chứa dụng cụ TN và các công cụ hỗ trợ để thiết kế TN ảo. - Phần Properties hiển thị và điều chỉnh các thuộc tính của các đối tượng. Khả năng hỗ trợ của phần mềm Crocodile Technology 3D đối với việc tự học môn Vật lí của học sinh: Phần mềm Crocodile Technology 3D cho phép thiết kế những mô hình động từ đơn giản đến phức tạp, cả mô hình không gian 2 chiều hoặc giả lập không gian 3 chiều mà không cần sử dụng đến những ngôn ngữ lập trình phức tạp, có khả năng minh họa tốt, đồng thời cho phép thể hiện rõ bản chất các nội dung khoa học của những minh họa. Vì vậy, nó giúp phát triển khả năng tự học, tự nghiên cứu và 3 kiểm tra những kiến thức của HS đã học được có đúng không, từ đó củng cố, nâng cao nhằm thúc đẩy ý chí tự học. Phần mềm Crocodile Technology 3D tạo ra các TN ảo thay thế cho các TN chứng minh, minh họa, mô tả các định luật, các hiện tượng vật lý cũng như các TN trong thực tế khó tiến hành và khó quan sát, đặc biệt là các TN có tính độc hại, gây nguy hiểm. Điều này giúp học sinh có thể tiến hành các TN khi không có điều kiện đến phòng TN hoặc điều kiện TN không cho phép. Nhờ vậy việc thực hành của học sinh sẽ thuận lợi hơn. Với sự giúp đỡ của Crocodile Technology 3D , học sinh sẽ có nhiều cơ hội để rà soát lại lỗ hổng cũng như phát huy được điểm mạnh trong kiến thức của mình. HS có thể sử dụng Crocodile Technology 3D để tìm kết quả cho các bài tập. Thông qua các thí nghiệm ảo, phần mềm sẽ cho đáp án trực tiếp trên màn hình ngay cả với các bài toán mạch điện phức tạp. Phần mềm giúp HS rèn luyện kĩ năng thực hành, cách lắp ghép, sử dụng và thao tác với các dụng cụ TN, từ đó việc tự rèn luyện kĩ năng thực hành, TN vật lí được nâng cao. Các bước thiết kế thí nghiệm ảo bằng phần mềm Crocodile technology 3D Phần mềm Crocodile Technology 3D dễ dàng download miễn phí từ địa chỉ http://www.crocodile-clips.com/en/Network_Downloads/ Sau đó cài đặt chương trình. Bước 1: Tạo một file mới: Từ thanh thực đơn chọn File/New (Ctrl+N) Bước 2: Tạo và thiết lập thuộc tính cho không gian thí nghiệm Chương trình có khả năng hỗ trợ được TN ảo trong cả không gian 2 chiều lẫn không gian 3 chiều. Để tạo được TN ảo 3 chiều ta sử dụng chuột kéo không gian 3 chiều từ phần Parts Library vào không gian TN. Cụ thể, ta có thể theo các bước a, bước b, bước c sau : Bước a. Từ hình 4, chọn New model, ta được như hình 5. Hình 4 4 Hình 5 : Chọn Rectangular PCB space để có không gian thí nghiệm Bước b. Từ Parts Library, chọn Electronics, chọn Rectangular PCB space, dùng chuột trái kéo vào màn hình thí nghiệm (kéo theo mũi tên màu đỏ) như hình 5, ta được hình 6. Không gian thí nghiệm Hình 6 : Không gian thí nghiệm Bước c. Lựa chọn các dụng cụ thí nghiệm. Ví dụ với điện 1 chiều, từ phần Parts Library, chọn Analogue, rồi dùng chuột kéo các phần tử cần cho thí nghiệm vào trong không gian thí nghiệm... rồi thả chuột. Để thiết lập các thuộc tính cho không gian TN, tiến hành bấm chuột phải vào giữa vùng không gian, chọn Space Properties (Edit/Space Properties) khi đó bên phần Slide pane sẽ hiện lên các thuộc tính, muốn thay đổi thuộc tính nào thì bấm vào từng mục tương ứng. Bước 3: Thiết lập thuộc tính cho đối tượng Muốn thay đổi thuộc tính cho đối tượng nào thì chọn đối tượng đó, sau đó bấm chuột phải và chọn Properties (Edit/Properties). Khi đó, trong phần Properties bên trái giao diện chương trình sẽ xuất hiện các thuộc tính của đối tượng và ta có thể thay đổi. Bước 4: Kết nối các dụng cụ lại với nhau thành một thí nghiệm. Sau khi lựa chọn và thay đổi thuộc tính cho các dụng cụ thì tiến hành kết nối chúng lại với nhau để tạo thành một TN. Bước 5: Hoàn chỉnh thí nghiệm Sau khi đã kết nối các đối tượng lại với nhau thì lựa chọn các công cụ hỗ trợ trong phần Presentation như chèn các nút điều khiển, đồ thị, hình ảnh... để hoàn chỉnh TN. Chọn các chế độ hiển thị không gian 3 chiều, thay đổi kích thước cho dụng cụ cho phù hợp với không gian TN. Bước 6: Chạy thử TN và chỉnh sửa, lưu thí nghiệm. Sau khi thiết kế xong thì cần chạy thử xem TN có sai sót gì không? Kết quả TN đã chính xác chưa?... Từ đó có những thay đổi thích hợp để tạo thành TN hoàn chỉnh. Để lưu TN ta vào menu File, chọn Save (Ctrl+S). 5 Giải pháp thay thế: Giải pháp của tôi là sử dụng phần mềm Crocodile Technology 3D kết hợp với Microsoft office powerpoint vào soạn giảng, đồng thời hướng dẫn học sinh biết sử dụng các phần mềm này để học tập chương I – Điện học môn Vật Lý 9. Học sinh có thể sử dụng như là một phòng thí nghiệm vật lí ảo ở nhà, giúp các em tự thiết kế thí nghiệm của mình một cách trực quan trên máy tính, qua đó có thể tự kiểm tra các công thức, định luật, ngoài ra còn có thể tự kiểm tra kết quả một số bài giải của mình trên máy tính, từ đó yêu thích học môn Vật Lí. Về vấn đề đổi mới PPDH trong đó có ứng dụng CNTT trong dạy học, đã có nhiều bài viết được trình bày trong các hội thảo liên quan. Ví dụ: - Bài Công nghệ mới với việc dạy và học trong các trường Cao đẳng, Đại học của GS.TSKH. Lâm Quang Thiệp. - Bài Những yêu cầu về kiến thức, kĩ năng CNTT đối với người giáo viên của tác giả Đào Thái Lai, Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam. - http://www.khoahocphothong.com.vn/news/detail/6760/phan-mem-thiet-ke-thinghiem-ao.html - Học sinh Trần Quang Ngọc Dũng - THPT chuyên Cà Mau. - Các đề tài : + Ứng dụng CNTT trong dạy học môn Toán của Lê Minh Cương – MS 720. Các đề tài, tài liệu trên chủ yếu bàn về sử dụng CNTT như thế nào trong dạy học nói chung mà chưa có tài liệu, đề tài nào đi sâu vào việc sử dụng phần mềm Crocodile Technology 3D kết hợp với microsoft office powerpoint trong dạy và học môn Vật Lý. Vì vậy tôi muốn có một nghiên cứu cụ thể hơn để đánh giá được hiệu quả của việc đổi mới phương pháp dạy học bằng cách sử dụng các phần mềm CNTT cho GV và HS trong dạy và học chương Điện Học môn vật lý 9. Qua đó rèn luyện cho HS phương pháp tự học, tự nghiên cứu, chiếm lĩnh được kiến thức, say mê yêu thích môn học, rèn luyện được kỹ năng, năng lực sáng tạo của học sinh, nâng cao kết quả học tập mà còn có niềm vui của sự thành công trong học tập. Vấn đề nghiên cứu: Việc sử dụng phần mềm Crocodile Technology 3D kết hợp với microsoft office powerpoint trong dạy và học các bài trong chương Điện học có nâng cao kết quả học tập môn Vật Lý của học sinh lớp 9 không? Giả thuyết nghiên cứu: Sử dụng phần mềm Crocodile Technology 3D kết hợp với microsoft office powerpoint vào dạy và học các bài trong chương Điện học Vật Lý 9 sẽ nâng cao kết quả học tập môn Vật Lý của học sinh lớp 9 trường THCS Võ Thị Sáu. PHƯƠNG PHÁP a. Khách thể nghiên cứu: Học sinh lớp 9/1, 9/2 được chọn tham gia nghiên cứu vì có nhiều điểm tương đồng nhau về tỉ lệ giới tính, dân tộc. Cụ thể như sau: Bảng 1. Giới tính và thành phần dân tộc của HS lớp 9/1, 9/2 trường THCS Võ Thị Sáu. 6 Số HS các nhóm Tổng số Dân tộc Nam Nữ Kinh Lớp 9/1 40 19 20 40 Lớp 9/2 38 20 18 38 Về ý thức học tập: học sinh ở hai lớp này tương đương nhau. Về thành tích học tập của năm học trước, hai lớp tương đương nhau về điểm số của môn học. Thiết kế: Thiết kế trước và sau tác động với các nhóm tương đương. Chọn hai lớp nguyên vẹn: lớp 9/1 là nhóm thực nghiệm và 9/2 là nhóm đối chứng. Tôi dùng kết quả Tbm HKI của hai lớp làm kết quả kiểm tra trước tác động. Kết quả cho thấy điểm trung bình của hai nhóm có sự khác nhau, do đó tôi dùng phép kiểm chứng T-Test để kiểm chứng sự chênh lệch giữa điểm số trung bình của 2 nhóm trước khi tác động. Kết quả: Bảng 2. Kiểm chứng để xác định các nhóm tương đương TBC p= Đối chứng Thực nghiệm 8,25 8,26 0,97 p = 0,97 > 0,05, từ đó kết luận sự chênh lệch điểm số trung bình của hai nhóm TN và ĐC là không có ý nghĩa, hai nhóm được coi là tương đương. Sử dụng thiết kế 2: Kiểm tra trước và sau tác động đối với các nhóm tương đương (được mô tả ở bảng 2): Bảng 3. Thiết kế nghiên cứu Nhóm Kiểm tra trước TĐ Tác động KT sau TĐ Thực nghiệm O1 Dạy và học sử dụng phần mềm Crocodile Technology 3D kết hợp với microsoft office powerpoint O3 Đối chứng O2 Dạy học không sử dụng phần mềm Crocodile Technology 3D O4 Ở thiết kế này, tôi sử dụng phép kiểm chứng T-Test độc lập. c. Quy trình nghiên cứu * Chuẩn bị bài của giáo viên: - Dạy lớp đối chứng: dạy theo phương pháp truyền thống, quy trình chuẩn bị bài như bình thường. 7 - Lớp thực nghiệm: + Gv hướng dẫn Hs download phần mềm Crocodile Technology 3D về máy tính cá nhân. Học sinh tải về cài đặt ở máy vi tính riêng của mình. + Gv tổ chức hướng dẫn Hs cách sử dụng phần mềm này để thiết kế các thí nghiệm theo yêu cầu Gv và kiểm tra các bài tập giao về nhà. + Gv sử dụng phần mềm này để thiết kế bài giảng. * Tiến hành dạy thực nghiệm: Thời gian tiến hành thực nghiệm vẫn tuân theo kế hoạch dạy học của nhà trường và theo thời khóa biểu để đảm bảo tính khách quan. Cụ thể: Bảng 4. Thời gian thực nghiệm Thứ ngày Tiết theo PPCT Tên bài dạy Ba 4 Đoạn mạch nối tiếp 5 Đoạn mạch song song 6 Bài tập vận dụng định luật Ôm 10/9/2014 Năm 12/9/2014 Năm 18/9/2014 d. Đo lường Bài kiểm tra trước tác động là kết quả bài kiểm tra 15 phút, sau khi học xong tiết 3 của chương trình vật lý 9. Bài kiểm tra sau tác động: sau khi học xong Chương Điện học (Chương trình Vật Lý 9) chúng tôi cho học sinh làm bài kiểm tra trong thời gian 45 phút. Bài kiểm tra sau tác động gồm có phần trắc nghiệm và tự luận. (Phần phụ lục) * Tiến hành kiểm tra và chấm bài  Sau khi dạy xong các bài học trên, tôi nhờ giáo viên khác ra đề, coi và chấm bài kiểm tra để mang tính khách quan và tăng độ tin cậy hơn. - Tiến hành cho học sinh làm bài kiểm tra và chấm bài theo đáp án đã xây dựng. PHÂN TÍCH DỮ LIỆU VÀ KẾT QUẢ Bảng 5. So sánh điểm trung bình bài kiểm tra sau tác động Đối chứng Thực nghiệm ĐTB 8,27 9,71 Độ lệch chuẩn 1,3 0,6 Giá trị P của T- test Chênh lệch giá trị TB chuẩn (SMD) 0.00000009 1,1 Theo kết quả số liệu đã chứng minh, 2 nhóm trước tác động là tương đương. Sau tác động kiểm chứng chênh lệch ĐTB bằng T-Test cho kết quả P = 0,000009 8 cho thấy: sự chênh lệch giữa ĐTB nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng rất có ý nghĩa, tức là chênh lệch kết quả ĐTB nhóm thực nghiệm cao hơn ĐTB nhóm đối chứng là không phải ngẫu nhiên mà do kết quả của tác động. Chênh lệch giá trị trung bình chuẩn SMD = (9,71 – 8,27)/1,3 = 1,1 > 1,00. Điều đó cho thấy mức độ ảnh hưởng của dạy và học có sử dụng phần mềm Optics mar 03 đến kết quả học tập của nhóm thực nghiệm là rất lớn. Giả thuyết của đề tài “Sử dụng phần mềm Crocodile Technology 3D kết hợp với microsoft office powerpoint vào dạy và học các bài trong chương Quang học - Vật Lý 9 sẽ nâng cao kết quả học tập môn Vật Lý của học sinh lớp 9 trường THCS Võ Thị Sáu” đã được kiểm chứng. Hình 1. Biểu đồ so sánh ĐTB trước tác động và sau tác động của nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng BÀN LUẬN Kết quả của bài kiểm tra sau tác động của nhóm thực nghiệm là TBC= 9,71, kết quả bài kiểm tra tương ứng của nhóm đối chứng là TBC = 8,27. Độ chênh lệch điểm số giữa hai nhóm là 1,44; Điều đó cho thấy điểm TBC của hai lớp đối chứng và thực nghiệm đã có sự khác biệt rõ rệt, lớp được tác động có điểm TBC cao hơn lớp đối chứng. Chênh lệch giá trị trung bình chuẩn của hai bài kiểm tra là SMD = 1,1. Điều đó cho thấy mức độ ảnh hưởng của dạy và học có sử dụng phần mềm Crocodile Technology 3D kết hợp với microsoft office powerpoint đến kết quả học tập của nhóm thực nghiệm là rất lớn. Phép kiểm chứng T-test ĐTB sau tác động của hai lớp là p=0,00000009< 0,05. Kết quả này khẳng định sự chênh lệch ĐTB của hai nhóm không phải là do ngẫu nhiên mà là do tác động. * Hạn chế: Đề tài này sử dụng phần mềm Crocodile Technology 3D kết hợp với microsoft office powerpoint trong dạy và học các bài trong chương Điện học - Vật Lý 9 là một giải pháp rất tốt nhưng để sử dụng có hiệu quả tốt nhất, trường học phải có phòng bộ môn trang bị máy tính kết nối GV và HS, người giáo viên cần phải có trình độ về công nghệ thông tin, có kĩ năng thiết kế giáo án điện tử, biết khai thác và sử dụng các nguồn thông tin trên mạng Internet, biết thiết kế kế hoạch bài học hợp lí; người học sinh cũng phải biết sử dụng máy tính. 9 KẾT LUẬN VÀ khuyẾn NGHỊ * Kết luận: Việc sử dụng phấn mềm Crocodile Technology 3D kết hợp với microsoft office powerpoint trong dạy và học các bài trong chương Điện học - Vật Lý 9 giúp các em Hs tự thiết kế TN của mình một cách trực quan trên máy tính, qua đó có thể tự kiểm tra các công thức, định luật, ngoài ra còn có thể tự kiểm tra kết quả một số bài giải của mình trên máy tính, bồi dưỡng năng lực tự học, tự nghiên cứu, nâng cao hiệu quả học tập của học sinh, từ đó yêu thích học môn Vật Lí. Th«ng qua Internet gi¸o viªn vµ HS cã thÓ trao ®æi, gi¶i ®¸p nh÷ng th¾c m¾c cña bµi häc b»ng c¸c trang web vµ email dÔ dµng vµ thuËn tiÖn. Qua nghiên cứu và tiếp thu các ý kiến từ đồng nghiệp, tôi đưa ra một số kết luận:   - Việc sử dụng TN ảo trong dạy học VLí làm tăng tính thực nghiệm của môn học, tạo hứng thú học tập cho Hs, giúp Hs tin tưởng, nắm vững kiến thức hơn. - Các TN ảo này do bản thân tự thiết kế bằng phần mềm Crocodile Technology 3D nên phù hợp hơn với mục đích của tiết học, bài học, phương pháp giảng dạy của từng Gv. - Phần mềm Crocodile Technology 3D có dung lượng không lớn và có thể chạy trên các máy tính có cấu hình bình thường, còn phần mềm Microsoft Office PowerPoint là một phần trong phần mềm Microsoft Office đang rất phổ biến rộng rãi nên việc sử dụng rất tiện lợi. * Khuyến nghị - Việc ứng dụng các TN ảo và CNTT vào trong dạy học có nhiều ưu điểm nhưng đây không phải là phương tiện dạy học duy nhất, theo tôi chúng ta cần khai thác thêm nhiều phần mềm hỗ trợ khác kết hợp với các phương tiện dạy học truyền thống nhằm phát huy ưu điểm, khắc phục nhược điểm của mỗi phương tiện, đáp ứng yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học để nâng cao chất lượng, hiệu quả của quá trình dạy học. - Đối với các cấp lãnh đạo: + Mở các lớp bồi dưỡng ứng dụng CNTT, khuyến khích và động viên giáo viên áp dụng CNTT vào dạy học. + Phßng häc bé m«n vËt lý ®Æt hÖ thèng ph¬ng tiÖn nghe nh×n ®· ®îc l¾p ®Æt cè ®Þnh, hÖ thèng thiÕt bÞ d¹y häc chuÈn bÞ s½n cïng víi hÖ thèng bµn ghÕ phï hîp víi ®Æc trng cho bé m«n vËt lý. Phßng häc chøc n¨ng cÇn ph¶i trang bÞ Ýt nhÊt 30 m¸y vi tÝnh ®îc nèi m¹ng víi nhau ®Ó GV ®iÒu khiÓn HS trong qu¸ tr×nh d¹y häc vµ thùc hµnh. Nhê thÕ mµ hiÖu qu¶ sö dông thiÕt bÞ d¹y häc cña gi¸o viªn vµ HS ®îc n©ng cao. - Đối với giáo viên: + Không ngừng tự học, tự bồi dưỡng để hiểu biết về CNTT, biết khai thác thông tin trên mạng Internet, có kĩ năng sử dụng thành thạo các trang thiết bị dạy học hiện đại. + Sö dông phÇn mÒm hç trî d¹y häc víi m¸y tÝnh cÇn ph¶i lu ý vµ biÕt c¸ch kh¾c phôc c¸c sự cố kỹ thuật do hÖ thèng thiÕt bÞ g©y nªn. GV ph¶i sö dông mét c¸ch cã 10 hiÖu qu¶ c¸c ph¬ng tiÖn d¹y vµ häc, lµ ngêi biÕt s¸ng t¹o vËn dông nh÷ng kh¶ n¨ng mµ ph¬ng tiÖn ®· mang l¹i cho qu¸ tr×nh d¹y häc. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Các phần mềm CNTT hỗ trợ trong dạy và học Vật Lý 11 2. Mạng Internet: http://flash.violet.vn ; thuvientailieu.bachkim.com ; thuvienbaigiangdientu.bachkim.com; giaovien.net .... 3. Tài liệu tập huấn Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng. Dự án Việt Bỉ - Bộ GD và ĐT. 4. Ứng dụng CNTT trong dạy học Vật Lý – Phạm Khắc Hùng – NXB trường đại học Bách khoa Hà Nội. 5. Thí nghiệm Vật Lí với sự trợ giúp của máy tính điện tử - Trần Chí Minh -NXB trường đại học Bách khoa Hà Nội. Phụ lục I. Giáo án: 12 Tiết 4 ĐOẠN MẠCH NỐI TIẾP I.Mục tiêu: 1. Kiến thức: Viết được công thức tính điện trở tương đương đối với đoạn mạch nối tiếp gồm nhiều nhất ba điện trở. 2. Kĩ năng: - Xác định được bằng thí nghiệm mối quan hệ giữa điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp với các điện trở thành phần. - Vận dụng được định luật Ôm cho đoạn mạch nối tiếp gồm nhiều nhất ba điện trở thành phần. 3. Thái độ: Cận thận, hợp tác trong công việc. Yêu thích môn học. II. ChuÈn bÞ: * §èi víi mçi nhãm HS: - 3 ®iÖn trë mÉu lÇn lît cã gi¸ trÞ 6, 10, 16 - 1 ampekÕ cã GH§ 1.5A - 1 V«n kÕ, 1 nguån ®iÖn, 1 c«ng t¾c - 7 ®o¹n d©y nèi * §èi víi gi¸o viªn: - S¬ ®å m¹ch ®iÖn h×nh 4.1, 4.2, 4.3 - Bài giảng điện tử dùng phần mềm Crocodile technology 3D kết hợp với sử dụng sơ đồ tư duy để ôn tập, củng cố. III. Ho¹t ®éng d¹y häc: KiÓm tra bµi cò: (5 phót) Câu 1: Ph¸t biÓu ®Þnh luËt ¤m? ViÕt biÓu thøc vµ nêu tên đơn vị c¸c ®¹i lîng? Câu 2: Một bóng đèn lúc thắp sáng có điện trở 20Ω và cường độ dòng điện qua bóng đèn là 200mA. Tính hiệu điện thế hai bóng đèn khi đó? Ho¹t ®éng cña ThÇy Ho¹t ®éng cña trß H§1: (1phót) T¹o t×nh huèng häc tËp GV giíi thiÖu nh ë SGK - HS theo dâi H§2: (5phót) ¤n l¹i nh÷ng kiÕn thøc cã liªn quan ®Õn kiÕn thøc bµi míi: Néi dung ghi b¶ng I.Cêng ®é dßng ®iÖn vµ hiÖu ®iÖn thÕ trong m¹ch ®iÖn nèi tiÕp: 1. Nhớ lại kiến thức lớp 7 Chiếu Slide 4: Gọi Hs lên bảng thiết kế mạch điện 2 bóng đèn mắc nối tiếp, - Hs thiết kế mạch dùng 2 ampe kế đo CĐDĐ qua điện theo yêu cầu Đ1 nt Đ2 : GV. mỗi bóng . 13 Gọi Hs nhận xét. Gv khẳng định. - Gọi Hs trả lời câu hỏi : ?Nhận xét về cêng ®é dßng ®iÖn - Hs nhận xét chạy qua mỗi bóng đèn trong - Hs khác quan sát, ®o¹n m¹ch 2 đèn nèi tiÕp ?  Gv lắng nghe và trả lời I = I1 = I2 khẳng định, ghi bảng. câu hỏi. -Trong ®o¹n m¹ch 2 đèn mắc nèi tiÕp CĐDĐ chạy qua mỗi bóng bằng nhau. I = I1 = I2 - HS theo dâi ghi vë. -Gọi Hs lên bảng thiết kế mạch điện dùng 3 vôn kế đo HĐT giữa - Hs thiết kế mạch 2 đầu mỗi bóng và 2 đầu đoạn điện theo yêu cầu GV. mạch . ?HiÖu ®iÖn thÕ giữa 2 đầu đoạn m¹ch quan hệ như thế nào với hiªô ®iÖn thÕ giữa 2 đầu mỗi bóng đèn? - GV chèt l¹i vµ ghi tãm t¾t lªn b¶ng. - Gäi 1 HS diÔn ®¹t l¹i b»ng lêi. H§3: (6 phót) NhËn biÕt ®îc ®o¹n m¹ch gåm hai ®iÖn trë m¾c nèi tiÕp: Slide 5 : - Gv chiếu hình ảnh mô phỏng mạch điện 2 điện trở mắc nối tiếp. - Hs khác nhận xét - Hs khác quan sát, lắng nghe và trả lời câu hỏi. -Trong ®o¹n m¹ch 2 đèn nèi tiÕp, HĐT giữa 2 đầu đoạn mạch bằng tổng HĐT U=U1+U2 giữa 2 đầu mỗi bóng đèn: U=U1+U2 2. Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc nối tiếp Trong ®o¹n m¹ch R1 nt R2: 14 - HS ®äc C1 - Hs tr¶ lêi C1. - có 1 điểm chung. - Nhắc lại công thức - Y/c HS ®äc C1 ë SGK - Gäi 1 Hs tr¶ lêi c©u C1. ? Cho biết giữa hai điện trở có mấy điểm chung ? - Tr¶ lêi C2 I U1 U 2 U1 R1    R1 R2 U 2 R2 Gv thông báo hÖ thøc trên vẫn đúng cho ®o¹n m¹ch có 2 ®iÖn trë m¾c nèi tiÕp. - Gv gọi Hs nhắc lại, ghi bảng. - Gọi Hs đọc đề C2 - §äc SGK vµ tr¶ lêi c©u hái cña GV C2: Chøng minh c«ng thøc : - Gọi Hs tr¶ lêi C2. Nếu Hs không trả lời được thì gợi ý chứng minh bằng cách sử dụng định luật Ôm. H§4: (9 phót) X©y dùng c«ng thøc tÝnh ®iÖn trë t¬ng ®¬ng cña m¹ch ®iÖn gåm hai ®iÖn trë m¾c nèi tiÕp Slide 6 : - Y/c HS ®äc th«ng tin ë SGK vµ tr¶ lêi c©u hái: ?ThÕ nµo lµ ®iÖn trë t¬ng cña ®o¹n m¹ch ? I = I1 = I2 U=U1+U2 Hs đọc và trả lời C3. - HS tr¶ lêi C3: U1 R1  U2 R 2 U AB  U1  U 2  IR1  IR2 II.IR§iÖn trë t¬ng ®¬ng td cña ®o¹n  I ( R1  R2 )  IRtd  R1  R2  Rtd m¹ch nèi tiÕp: 1/ §iÖn trë t¬ng ®¬ng:(SGK) 2/ C«ng thøc tÝnh ®iÖn trë t¬ng ®¬ng cña ®o¹n m¹ch nèi tiÕp - Gọi Hs đọc đề bài C3 - Y/c HS tr¶ lêi c©u C3. Nếu Hs không trả lời được thì GV gîi ý -Hs nêu cách tiến HS dïng ®Þnh luËt ¤m vµ biÕn ®æi hành thí nghiệm ®Ó rót ra biÓu thøc tÝnh Rt® Rt® = R1 + R2 -Gv khẳng định, gọi Hs nhắc lại công thức tính điện trở tương của đoạn mạch có hai điện trở mắc nối tiếp  ghi bảng. 3/ TiÕn hµnh TN H§5: (9 phót) TiÕn hµnh TN Hs nhận xét TN nào kiÓm tra: thiết kế đúng. kiÓm tra và rút ra kết luận: 15 Slide 7 (SGK) - ? Với những dụng cụ đã phát cho mỗi nhóm, các em hãy nêu cách tiến hành thí nghiệm kiểm tra công thức trên? - Yêu cầu các nhóm vẽ sơ đồ mạch điện, gọi đại diện 1 nhóm thiết kế thí nghiệm kiểm tra của của nhóm mình trên máy tính. 4/ KÕt luËn: Rt® = R1 + R2 - GV yêu cầu hs tiÕn hµnh TN kiểm tra - Y/c HS rút ra nhận xét về công thức tính Rtđ sau khi làm TN kiểm tra. Gv khẳng định, ghi bảng. - Hs làm TN thí nghiệm kiểm tra GV thông báo: các thiết bị điện có theo nhãm thể mắc nối tiếp nhau khi chúng chịu được cùng một CĐDĐ => III. VËn dông: Rt® = R1 + R2 thông báo khái niệm cường độ C4 định mức. - Hs ghi bài. H§6: (7 phót) VËn dông: - GV tæ chøc híng dÉn HS tr¶ lêi - HS ph¸t biÓu kÕt luËn c¸c c©u C4: Slide 7 - Gọi HS ®ọc kết luận SGK +Gọi Hs đọc đề C4, Hs trả lời. +Gọi Hs lên bảng thiết kế mạch 16 điện trên máy tính H4.2 và kiểm tra trong các trường hợp K mở, K đóng. - Hs đọc đề - HS tr¶ lêi c¸c c©u C4 - Hs thiết kế mạch điện trên máy tính H4.2 và kiểm tra trong các trường hợp - Gọi Hs kết luận Gv lưu ý Hs: Trong đoạn mạch K mở, K đóng. C5 - Khi R1ntR2: nối tiếp chỉ cần 1 công tắc để điều R12= RAB = R1+R2 khiển cả mạch. = 20 +20 = 40Ω ? Đoạn mạch nối tiếp có gì bất lợi Mắc thêm R3 vào khi sử dụng không? đoạn mạch trên thì -Gv khẳng định và nhấn mạnh: điện trở tương đương Trong thực tế các mạch điện Hs kết luận C4 của đoạn mạch mới thường được mắc song song với là: nhau. Rtđ = RAC= R12+R3 C5: Slide 8 = 40+20 = 60Ω - Khi một thiết bị +Gọi Hs đọc hỏng thì cả mạch Nhận xét: Rtđ lớn hơn +HS lên bảng làm c©u C5 không hoạt động mỗi điện trở thành - GV mở rộng: Điện trở tương được. phần. đương của đoạn mạch có 3 điện Mở rộng: trở mắc nối tiếp bằng tổng các Đoạn mạch: R1nt R2 nt điện trở thành phần. R3 -Hs đọc C5 Rtđ = R1+R2+R3 Rtđ = R1+R2+R3 -HS tr¶ lêi c©u C5 Cñng cè: (1,5 phót) Gv củng cố bài bằng sơ đồ tư duy  Hướng dẫn Hs vẽ sơ đồ tư duy: Slide 9 ? Trong đoạn mạch nối tiếp, các em đã học những nội dung chính nào? Hs: Cường độ dòng điện, hiệu điện thế và điện trở tương đương. 17 ? Hãy nhắc lại công thức về cường độ dòng điện trong đoạn mạch gồm 2 điện trở mắc nối tiếp. ? Công thức về hiệu điện thế của đoạn mạch gồm 2 điện trở mắc nối tiếp? ? Nêu công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch gồm 2 điện trở mắc nối tiếp? ? Công thức liên hệ giữa HĐT và điện trở trong đoạn mạch gồm 2 điện trở mắc nối tiếp? Híng dÉn vÒ nhµ: (1,5 phót) Hướng dẫn làm bài tập về nhà: Bài 4.4 SBT/ Trang 9 - Chiếu slide 10, gọi Hs đọc đề: Slide 10 - Hướng dẫn Hs nêu PPG bằng cách vẽ sơ đồ tư duy: Slide 11 - Gọi 1 Hs lên bảng giải ( nếu còn thời gian). - Gọi 1 Hs lên bảng vẽ mạch điện bằng phần mềm crocodile Technology 3D để kiểm tra kết quả bài toán. * Gọi Hs nhắc lại những nội dung cần ghi nhớ trong bài học: Slide 12 * Dặn dò: Slide 13, 14 - Häc bµi theo phÇn ghi nhí ë SGK - §äc thªm phÇn “Cã thÓ em cha biÕt” - Lµm c¸c bµi tËp ë SBT và ôn lại kiến thức về đoạn mạch song song đã học ở lớp 7. - Về nhà sử dụng các phần mềm mềm Crocodile technology 3D thiết kế thí nghiệm kiểm tra công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch nối tiếp và song song. - Nghiên cứu tríc bµi 5: " §o¹n m¹ch song song” Tiết 5 ĐOẠN MẠCH SONG SONG I.Mục tiêu: 1. Kiến thức: Viết được công thức tính điện trở tương đương đối với đoạn mạch song song gồm nhiều nhất ba điện trở. 2. Kĩ năng: - Xác định được bằng thí nghiệm mối quan hệ giữa điện trở tương đương của đoạn mạch song song với các điện trở thành phần. - Vận dụng định luật Ôm cho đoạn mạch song song gồm nhiều nhất ba điện trở thành phần. 3. Thái độ: Cận thận, hợp tác trong công việc. Yêu thích môn học. II. ChuÈn bÞ: * §èi víi mçi nhãm HS: 18 - 3 ®iÖn trë mÉu - 1 ampekÕ cã GH§ 1.5A; 1 V«n kÕ; 1 nguån ®iÖn; 1 c«ng t¾c; 9 ®o¹n d©y nèi. - 7 ®o¹n d©y nèi * §èi víi gi¸o viªn: - Bài giảng điện tử thiết kế mạch điện dùng phần mềm mềm Crocodile technology 3D và các tiện ích khác của CNTT. III. Ho¹t ®éng d¹y häc: 1. KiÓm tra bµi cò: (4 phót) HS1: H·y viÕt c¸c công thức định luật Ôm cña ®o¹n m¹ch m¾c nèi tiÕp và làm bài tập sau đây : Đặt hiệu điện thế U=12V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R1 = 40Ω và R2 = 80Ω mắc nối tiếp. Hỏi cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạchnày là bao nhiêu ? 2. Bài mới Ho¹t ®éng cña ThÇy Ho¹t ®éng cña trß H§1: (1phót) T¹o t×nh huèng häc tËp GV giíi thiÖu nh ë SGK HS theo dâi H§2: (5phót) ¤n l¹i nh÷ng kiÕn thøc cã liªn quan ®Õn kiÕn thøc bµi míi: - Y/c HS tr¶ lêi c©u hái: Néi dung ghi b¶ng I. Cêng ®é dßng ®iÖn vµ hiÖu ®iÖn thÕ trong m¹ch ®iÖn song song: 1. Nhớ lại kiến thức lớp 7: SGK ? Trong ñoaïn maïch goàm hai boùng ñeøn maéc song song, hieäu ñieän theá vaø cöôøng ñoä doøng ñieän - HS nh¾c l¹i kiÕn thøc ®· häc ë líp 7 cuûa ñoaïn maïch coù quan heä theá naøo vôùi hieäu ñieän theá vaø cöôøng ñoä doøng ñieän cuûa caùc maïch reõ? I = I1 + I2 -Gv cho Hs quan sát thí nghiệm ảo trên phần mềm mềm Crocodile U  U1  U 2 technology 3D ? Quan sát mạch điện và cho biết CĐDĐ qua mỗi mạch rẽ và qua mạch chính có giá trị bằng bao nhiêu ? -CĐDĐ qua đèn 1 là 0,2137A ; qua đèn 2 là 0,2362A và qua cả đoạn mạch là 0,45A. 19 -HĐT qua giữa 2 đầu đèn 1 là 3V ; của đèn 2 là 3V và giữa 2 đầu đoạn mạch là 3V ? HĐT giữa 2 đầu đoạn mạch và HĐT giữa 2 đầu mỗi đoạn mạch rẽ bằng bao nhiêu ? ? Nhận xét công thức của bạn vừa nêu cho đoạn mạch 2 đèn mắc nối - Công thức trên tiếp ? đúng. H§3: (5phót) NhËn biÕt ®îc ®o¹n m¹ch gåm hai ®iÖn trë m¾c song song ĐVĐ : Trong đoạn mạch 2 điện trở mắc song song thì CĐDĐ và HĐT giữa 2 đầu mỗi điện trở quan hệ như thế nào với CĐDĐ và HĐT của đoạn mạch? - Gv cho Hs quan sát sơ đồ mạch điện 2 điện trở mắc song song. 2. Đoạn mạch gồm hai điện trở mắc song song 20