Khai thác và sử dụng phần mềm Crocodile Physics vào dạy học phần quang học trong môn Vật lí lớp 9

Khai thác và sử dụng phần mềm Crocodile
Physics vào dạy học phần quang học trong
môn Vật lí lớp 9
(Đề tài nghiên cứu khoa học)
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ĐHSP: Đại học sư phạm.
NXB: Nhà xuất bản.
SGK: Sách giáo khoa.
THCS: Trung học cơ sở.
THPT: Trung học phổ thông.
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài:
Vật lí là một khoa học thực nghiệm, do đó việc sử dụng thí nghiệm vật lí
trong dạy học nhằm phát huy tính tích cực của học sinh là một biện pháp hữu
hiệu. Việc đổi mới nội dung và phương pháp dạy học Vật lí phải gắn với việc
tăng cường sử dụng thí nghiệm trong quá trình dạy học Vật lí. Tuy nhiên, thực tế
cho thấy thí nghiệm vật lí vẫn chưa chiếm được vị trí xứng đáng trong dạy học
Vật lí ở các trường phổ thông hiện nay.
Qua quá trình kiến tập, chúng tôi nhận thấy việc tăng cường sử dụng thí
nghiệm trong quá trình dạy học Vật lí ở trường phổ thông còn gặp phải rất nhiều
khó khăn: Một mặt là do sự thiếu thốn về cơ sở vật chất và thiết bị thí nghiệm.
Mặt khác do việc đánh giá thi cử hiện nay chưa coi trọng đúng mức thí nghiệm
vật lí hay nói cách khác là nội dung thí nghiệm chưa được đưa vào trong kiểm
tra đánh giá kết quả học tập của học sinh. Hơn nữa do yêu cầu thời gian của việc
tiến hành một số thí nghiệm thực lại mâu thuẫn với thời gian cho phép của một
tiết học.
Sự phát triển của khoa học kĩ thuật và công nghệ thông tin đã tạo điều
kiện thuận lợi cho việc ứng dụng công nghệ thông tin vào trong dạy học. Với sự
hỗ trợ của máy vi tính và các phần mềm dạy học, giáo viên có thể tổ chức tốt
quá trình dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học
sinh. Đặc biệt với dạy học Vật lí việc ứng dụng công nghệ thông tin có thể khắc

phục được những khó khăn của thí nghiệm cho giáo viên. Hiện nay có nhiều
phần mềm để thiết kế thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng trong dạy học Vật lí
như: Pakma, Flash, Working Model, Crocodile Physics… Nhưng trong các phần
mềm này thì phần mềm Crocodile Physics đáp ứng được hầu hết các yêu cầu về
thí nghiệm vật lí trong trường phổ thông hiện nay.
Crocodile Physics là một phần mềm mô phỏng có giao diện đẹp, thân
thiện và dễ sử dụng với các chức năng phong phú, đa dạng và thích hợp. Có rất
nhiều phiên bản của phần mềm đã được đưa ra và phiên bản mới nhất hiện nay
là Crocodile Physics 605, ra đời vào năm 2006, với rất nhiều tính năng mới so
với các phiên bản trước đó. Phần mềm có khả năng hỗ trợ đối với vấn đề tổ chức
hoạt động nhận thức cho học sinh ở trường THCS. Đây là một phần mềm dạy
học cho phép mô phỏng một cách trực quan và chính xác các hiện tượng, quá
trình cần nghiên cứu về các phần Cơ học, Điện học, Quang học và Sóng. Bên
1
cạnh những mẫu thí nghiệm sẵn có thì giáo viên có thể thiết kế mô hình thí
nghiệm vật lí theo sáng tạo cá nhân. Các yếu tố trong phần mềm này dễ dàng thu
hút hứng thú học tập cho học sinh.
Chính vì vậy mà chúng tôi quyết định chọn đề tài nghiên cứu: “ Khai
thác và sử dụng phần mềm Crocodile Physics vào dạy học phần quang học
trong môn Vật lí lớp 9”. Ngoài ra đề tài này còn có nội dung gần gũi và thiết
thực với nội dung kiến tập, thực tập cũng như công việc giảng dạy về sau của
sinh viên.
2. Mục tiêu của đề tài:
- Hiểu biết về phần mềm Crocodile Physics và ứng dụng trực tiếp trong
việc dạy học Vật lí.
- Thiết kế một số mô hình thí nghiệm, hình ảnh không gian bằng phần
mềm Crocodile Physics và đưa ra gợi ý sử dụng trong từng bài học cụ thể.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu:
- Tìm hiểu tổng quan về phần mềm Crocodile Physics.
- Tìm hiểu về vai trò của phần mềm hỗ trợ mô phỏng các hiện tượng vật lí

trong quá trình dạy học vật lý.
- Thiết kế một số thí nghiệm mô phỏng phần quang học trong môn Vật lí
lớp 9 trong đó có sử dụng phần mềm Crocodile physics.
4. Phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp nghiên cứu tự luận: Đọc và nghiên cứu sách giáo khoa,
sách bài tập, sách giáo viên Vật lí 9. Đọc, nghiên cứu các tài liệu về phương
pháp dạy học Vật lí và thí nghiệm vật lý ảo
- Phương pháp tổng kết kinh nghiệm: Qua việc nghiên cứu tài liệu, giáo
trình, rút ra kinh nghiệm về việc sử dụng thí nghiệm ảo trong giảng dạy Vật lí từ
đó áp dụng đưa ra quy trình ứng dụng phần mềm Crocodile Physics trong dạy
học Vật lí để tăng cường tính tích cực, chủ động, sáng tạo cho học sinh.
- Phương pháp lấy ý kiến chuyên gia: Lấy ý kiến giảng viên trực tiếp
hướng dẫn, các giảng viên bộ môn Vật lí và các thầy cô giáo dạy Vật lí trung
học cơ sở để hoàn thiện về mặt nội dung và hình thức của đề tài.
5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Phần mềm Crocodile Physics.
- Phạm vi nghiên cứu: Chương III: Quang học – SGK Vật lí 9.
6. Nội dung nghiên cứu:
2
- Tìm hiểu về vai trò của máy tính và phần mềm hỗ trợ mô phỏng trong
quá trình dạy học vật lí.
- Xác định các bước và phương pháp sử dụng phần mềm Crocodile
Physics từ đó ứng dụng vào thiết kế một số thí nghiệm trong các bài giảng phần
quang học trong môn Vật lí lớp 9.
7. Bố cục của đề tài:
Ngoài phần mở đầu, phần phụ lục, kết luận, đề tài: “Khai thác và sử
dụng phần mềm Crocodile vào việc dạy học phần quang học trong môn Vật lí
lớp 9” gồm 3 chương:
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS
1.1. Khởi động phần mềm Crocodile Physics 605 và màn hình giao diện.

1.2. Giới thiệu các công cụ của phần mềm.
1.3. Các bước làm việc với phần mềm Crocodile Physics 605.
1.4. Các bước cơ bản để tạo một thí nghiệm.
Chương 2: SỬ DỤNG MÁY VI TÍNH VÀ PHẦN MỀM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ
NHẰM HỖ TRỢ VIỆC TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH
Chương 3: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS
TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ LỚP 9 PHẦN QUANG HỌC
3.1. Thiết kế thí nghiệm bài: “Hiện tượng khúc xạ ánh sáng”.
3.2. Thiết kế thí nghiệm bài: “Thấu kính hội tụ”.
3.3. Thiết kế thí nghiệm bài: “Ánh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ”.
3.4. Thiết kế thí nghiệm bài: “Thấu kính phân kì”.
3.5. Thiết kế thí nghiệm bài: “Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì”.
3.6. Thiết kế thí nghiệm bài: “Kính lúp”.
3.7. Thiết kế thí nghiệm bài: “Sự phân tích ánh sáng trắng”.
3.8. Thiết kế thí nghiệm bài: “Sự trộn các ánh sáng màu”.
3
8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:
8.1. Sản phẩm khoa học: Đề tài nghiên cứu và hệ thống một số thí
nghiệm trong phần quang học lớp 9. Khai thác các tính năng của phần mềm
Crocodile Physics vào trong dạy học phần quang học trong môn Vật lý lớp 9. Từ
đó đưa ra quy trình ứng dụng phần mềm Crocodile Physics vào trong quá trình
dạy học phần quang học trong môn Vật lý lớp 9 nhằm nâng cao dần tính tích cực
của học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy và học.
8.2. Sản phẩm thực tiễn: Đề tài là tài liệu tham khảo dành cho các bạn
sinh viên ngành ĐHSP Toán Lí và các giáo viên THCS môn Vật lí khi quan tâm
đến vấn đề này.
4
NỘI DUNG
Chương 1. SỬ DỤNG MÁY VI TÍNH VÀ PHẦN MỀM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ
NHẰM HỖ TRỢ VIỆC TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH

1.1. Mmáy vi tính và phần mềm hỗ trợ mô phỏng các hiện tượng vật
lí:
1.1.1. Quan niệm về việc mô phỏng các đối tượng nghiên cứu của vật lí:
Mô phỏng nhờ máy tính và phần mềm theo quan điểm của lí luận dạy học
hiện đại là một phương pháp nhận thức. Nó xuất phát từ các tiên đề, hay các mô
hình (các phương trình hay các nguyên lí…vật lí) được viết dưới dạng toán học,
thông qua vận dụng các phương pháp tính toán trên mô hình để giải quyết các
nhiệm vụ sau:
- Mô phỏng, minh họa các hiện tượng, quá trình vật lí một cách trực quan
và chính xác hơn để dễ quan sát và nghiên cứu.
- Mô phỏng các hiện tượng, quá trình vật lí để qua đó tìm ra các kiến thức
mới (mối quan hệ, quy luật mới…) bằng con đường nhận thức lí thuyết.
1.1.2. Mô phỏng, minh họa các hiện tượng vật lí bằng máy tính và phần mềm
một cách trực quan
a. Đặc điểm của các hiện tượng, quá trình vật lí cần được minh họa nhờ
máy vi tính và phần mềm:
Không phải quá trình nào xảy ra trong tự nhiên cũng dễ quan sát. Đối với
chuyển động của chiếc thuyền, đoàn tàu thì việc quan sát để xác định vị trí của
chúng ứng với từng thời điểm hay quãng đường đi ứng với từng khoảng thời
gian trôi qua là không khó khăn, nhưng cũng có những quá trình trong tự nhiên
không thể quan sát bằng mắt thường để xác định được các đại lượng cần thiết vì
diễn biến của quá trình xảy ra quá nhanh hay quá chậm. Điều đó gây khó khăn
trong việc nghiên cứu tìm ra quy luật của chúng. Các quá trình như vậy được
nghiên cứu trong chương trình vật lí phổ thông có thể kể ra như: chuyển động
rơi, chuyển động ném ngang của một vật, chuyển động của khối tâm và của các
điểm của vật rắn, quá trình phân rã hạt nhân, phóng xạ…Một trong các giải pháp
có thể hỗ trợ cho việc nghiên cứu các quá trình đó có hiệu quả hơn là sử dụng
máy vi tính để mô phỏng các quá trình đó.
b. Khả năng mô phỏng, minh họa các hiện tượng, quá trình vật lí bằng máy
vi tính và phần mềm một cách chính xác và trực quan:

5
Với các chức năng ưu việt của nó, máy vi tính và phần mềm có khả năng
mô phỏng trực quan và chính xác bằng các mô hình kí hiệu các hiện tượng hay
quá trình vật lí trong tự nhiên. Tuy nhiên việc mô phỏng chính xác đến đâu còn
phụ thuộc vào hai yếu tố:
- Mức độ nhận thức của người nghiên cứu về qui luật phản ánh hiện tượng,
quá trình vật lí. Các quy luật này thường được mô tả bằng các phương trình, hệ
phương trình toán lí.
- Khả năng của người lập trình, sử dụng ngôn ngữ máy tính để phản ánh lại
các quy luật đó chính xác đến chừng nào.
Điều quan trọng trong việc sử dụng máy vi tính và phần mềm trong dạy
học vật lí, trong việc mô phỏng các hiện tượng, quá trình vật lí là các nhà lí luận
dạy học, các giáo viên phải có được ý tưởng rõ rệt của việc sử dụng máy vi tính
và các phần mềm để giải quyết vấn đề gì, mà thiếu nó thì không thể có hiệu quả
hay sẽ gặp rất nhiều khó khăn trong dạy học.
Ví dụ khi nghiên cứu hiện tượng cảm ứng điện từ (trong SGK lớp 11 hiện
hành) nếu chỉ quan sát thí nghiệm về chuyển động tương đối giữa nam châm và
ống dây hay thí nghiệm thay đổi cường độ dòng điện ở ống dây lồng trong cuộn
dây có nối với điện kế thì học sinh rất khó có thể đưa ra dự đoán đúng về
nguyên nhân xuất hiện dòng điện cảm ứng. Để hỗ trợ cho việc đưa ra dự đoán
đúng, có thể mô phỏng quá trình diễn ra trong thí nghiệm trong đó vẽ các đường
cảm ứng từ của các nam châm (vĩnh cửu hay điện như hình 1.1). Đối với học
sinh yếu kém ta có thể mô phỏng thêm cả số lượng đường cảm ứng từ xuyên qua
mặt cắt ống dây ứng với từng thời điểm trong thí nghiệm.
6
Hình 1.1. Mô phỏng sự thay đổi của số đường cảm ứng
từ qua ống dây nhờ máy vi tính
Hiện tượng sóng dừng trên dây trong trường hợp sóng phản xạ ngược pha
với sóng tới (tại đầu dây cố định) hoặc sóng phản xạ cùng pha với sóng tới (tại
đầu dây tự do) rất khó hình dung. Nhờ phần mềm mô phỏng ta có thể giúp học

sinh quan sát rõ quá trình sóng tới truyền đến đầu dây đó và quá trình tạo ra
sóng phản xạ (hình 1.2).
c. So sánh việc mô phỏng, minh họa các hiện tượng, quá trình vật lí bằng
phần mềm và bằng máy chiếu phim dương bản (MCPDB), phim hoạt hình:
Để có thể minh họa các hiện tượng, quá trình vật lí khó quan sát (diễn ra
cực nhanh hay cực chậm) người ta có thể sử dụng phương pháp chiếu phim
dương bản, phim hoạt hình. Phim hoạt hình cũng như các phần mềm đều có thể
“giãn” hay “co” các quá trình này lại tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu
các quá trình đó. Tuy nhiên, trong phim hoạt hình thì mức độ co, giãn như thế
nào đã được hãng sản xuất phim chế tạo định trước, giáo viên hay học sinh khi
dùng phim đó trong tình huống dạy học cụ thể của mình có muốn thay đổi cũng
không thể được. Song ở máy vi tính thì điều đó hoàn toàn khác, do những phần
mềm (software) được cài đặt trong máy, ngay tức khắc ta có thể dễ dàng thay
đổi mức độ co, giãn của quá trình đang nghiên cứu một cách tùy ý.
Mô phỏng bằng phần mềm còn có nhiều ưu điểm khác. Khi mô phỏng bằng
phần mềm giáo viên và học sinh có thể dừng quá trình tại thời điểm bất kì để
nghiên cứu, xác định bất kì các đại lượng nào của vật (vận tốc, gia tốc, quãng
đường…). Về mặt trang thiết bị, để mô phỏng bằng phần mềm chỉ cần có một
máy vi tính như nhiều trường phổ thông đang có, ngoài ra cần có đĩa mềm hoặc
thẻ nhớ để lưu trữ các chương trình mô phỏng. Việc sao chép, nhân bản chương
trình này có thể tự làm rất dễ dàng và hoàn toàn không tốn kém kinh phí và thời
7
Hình 1.2. Mô phỏng quá trình sóng dừng
gian. Còn đối với máy chiếu phim hoạt hình thì công việc này rất phức tạp, tốn
kém và phải do người có chuyên môn làm tại xưởng.
1.1.3. Mô phỏng các hiện tượng, quá trình vật lí để qua đó tìm ra các kiến
thức mới bằng con đường nhận thức lí thuyết
a. Khả năng có thể đi sâu vào các mối quan hệ có tính bản chất của các
hiện tượng, quá trình vật lí nhờ mô phỏng bằng các phần mềm.
Ngoài khả năng mô phỏng một cách trực quan và chính xác các hiện tượng,

quá trình vật lí, qua mô phỏng máy vi tính và phần mềm sử dụng còn có thể tạo
điều kiện cho người nghiên cứu đi sâu vào tìm ra các mối quan hệ có tính bản
chất của các hiện tượng, quá trình vật lí. Sở dĩ thực hiện được điều đó là do các
chức năng ưu việt trong việc tính toán và xử lí số liệu của máy vi tính. Vai trò
của máy vi tính ở đây là tạo ra các khả năng mới trong tính toán: khả năng rút
ngắn thời gian tính toán và đặc biệt là khả năng có thể tìm ra lời giải các bài toán
(nếu không có máy vi tính thì trong điều kiện ở trường phổ thông, với công cụ
toán học còn thiếu và không được bổ xung thì không có khả năng giải được).
Nhờ các phần mềm và các chương trình ứng dụng do người nghiên cứu tự viết
ra được cài sẵn trong máy có thể giúp giáo viên và học sinh thực hiện nhanh
chóng và tương đối mĩ mãn các tính toán lí thuyết.
Thêm vào đó, máy vi tính và phần mềm sử dụng có khả năng hiển thị các
kết quả tính toán, xử lí số liệu dưới dạng trực quan khác nhau tạo điều kiện
người nghiên cứu dễ phát hiện ra các mối quan hệ chứa đựng trong đó.
Ta có thể hình dung khả năng này như sau: Để giải quyết một vấn đề nào
đó đặt ra trong bài học vật lí, giáo viên và học sinh sử dụng một số tiên đề hay
mô hình vật lí tiến hành các suy luận lí thuyết trên đó. Nhưng do công cụ toán
học còn thiếu nên không thể đạt tới đích. Do vậy, ở đây cần có sự hỗ trợ của
máy vi tính và phần mềm để có thể giải ra kết quả. Kết quả mà máy tính đưa ra
không phải được phát biểu bằng lời dưới dạng văn bản mà biểu thị dưới dạng số,
biểu bảng, đồ thị hay các hình ảnh động. Từ các dạng đó cho ta biết tồn tại các
mối quan hệ mới có tính quy luật trong hiện tượng, quá trình vật lí đang nghiên
cứu. Như vậy, việc tìm ra các mối quan hệ mới này là trên phương diện tính toán
lí thuyết. Kết quả này có được chấp nhận hay không là phải được kiểm tra bằng
thực nghiệm. Điều đó cũng giống như bất kì việc kiểm tra bằng thực nghiệm đối
với những kết luận đã suy ra theo con đường lí thuyết. Các kết luận đã được
8
kiểm chứng bằng thực nghiệm sẽ được dùng để giải thích và tiên đoán các hiện
tượng liên quan.
b. Các bước trong quá trình tìm ra các kiến thức mới bằng con đường lí

thuyết nhờ mô phỏng bằng máy vi tính và các phần mềm:
Trong quá trình tìm ra các kiến thức mới bằng con đường lí thuyết nhờ mô
phỏng bằng phần mềm, các bước được tiến hành tuần tự như sau:
- Trước tiên bắt đầu từ “vấn đề”. Để giải quyết vấn đề, cần phải xây dựng
những tiên đề, mô hình vật lí (hoặc sử dụng các tiên đề, mô hình vật lí đã có),
chúng được viết dưới dạng các biểu thức toán học.
- Sau khi đã có mô hình nhờ máy vi tính để tiến hành các suy luận logic,
tính toán lí thuyết trên mô hình đó và hiển thị các kết quả tính toán dưới dạng
trực quan nhất để tạo điều kiện rút ra các kết luận về mối quan hệ mới có tính
quy luật của hiện tượng hay quá trình nghiên cứu.
- Kiểm tra các kết luận trên bằng thực nghiệm để xác nhận tính đúng đắn
của chúng.
- Sử dụng các kết luận đã được kiểm chứng bằng thực nghiệm để giải thích
và tiên đoán các hiện tượng liên quan.
1.2. Sử dụng máy vi tính và phần mềm trong dạy học vật lí nhằm hỗ trợ hoạt động nhận thức
của học sinh
1.2.1. Nguyên tắc chung khi sử dụng máy vi tính và phần mềm dạy học vật lí
Ở trên, ta đã trình bày các khả năng hỗ trợ chủ yếu của máy vi tính và phần mềm trong dạy học
vật lí. Trong dạy học, người giáo viên cần khai thác các hỗ trợ đó, phối hợp với các phương tiện dạy học
truyền thống nhằm tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh để đạt được mục đích của tiết học, bài học.
Khi sử dụng máy vi tính và phần mềm trong dạy học vật lí, cần tuân thủ một trong các nguyên
tắc là “chỉ sử dụng máy vi tính và phần mềm khi mà các phương tiện dạy học truyền thống không đáp ứng
hoặc đáp ứng không tốt các yêu cầu trong dạy học đặt ra (về chuyên môn, sư phạm )”. Vì vậy, cần máy vi
tính và phần mềm dạy học vật lí hỗ trợ và hỗ trợ khi nào ta đều phải dựa vào yêu cầu tổ chức hoạt động
nhận thức của học sinh theo tiến trình dạy học của bài học (tiến trình xây dựng kiến thức của bài học) đã
được soạn thảo.
1.2.2 Các khó khăn thường gặp phải trong quá trình tổ chức hoạt động nhận thức sáng tạo của học
sinh trong dạy học khi sử dụng các phương tiện truyền thống và khả năng hỗ trợ của máy vi tính và các
phần mềm trong việc giải quyết khó khăn này
Chu trình hoạt động nhận thức sáng tạo được sơ đồ hoá theo hình sau:

9
Vi ệc tổ chức
hoạt động nhận thức của học sinh phỏng theo con đường tìm tòi của các nhà khoa học theo chu trình trên
thường gặp khó khăn trong các giai đoạn như: đề xuất mô hình-giả thuyết trừu tượng, xây dựng phương án
thực nghiệm và tiến hành thực nghiệm để kiểm tra hệ quả.
Để có cơ sở đề xuất mô hình- giả thuyết trừu tượng, vấn đề hết sức quan trọng là làm thế nào có
thể thu thập được các thông tin liên quan đến đối tượng cần nghiên cứu (với tư cách là các sự kiện xuất
phát), để tạo điều kiện cho tư duy trực giác, đưa ra mô hình-giả thuyết trừu tượng. Trong dạy học vật lí, tuỳ
theo các đối tượng nghiên cứu cụ thể mà các phương tiện dạy học truyền thống có thể hoặc không thể hỗ
trợ cho việc thu thập các thông tin này. Ví dụ như khi nghiên cứu về “Hệ thức giữa thể tích và áp suất của
chất khí khi nhiệt độ không đổi” (SGK Vật lí 10), thì với việc sử dụng nhiều bộ thí nghiệm khác nhau đều
có thể thu được các số liệu về sự biến đổi thể tích và sự biến đổi về áp suất tương ứng của khối khí đang
xét. Nghiên cứu bảng số liệu này, có thể đề xuất dự đoán về mối quan hệ giữa áp suất và thể tích của lượng
khí. Tuy nhiên, đối với nhiều đối tượng nghiên cứu khác, ví dụ như: va chạm của các vật trong hệ kín khi
nghiên cứu định luật bảo toàn động lượng, hay chuyển động rơi có sức cản của không khí…thì hiện nay,
việc thu thập các số liệu thực nghiệm nhờ các thiết bị thí nghiệm truyền thống hoặc rất khó, mất rất nhiều
thời gian (với thí nghiệm va chạm) hoặc không thể thực hiện được (với thí nghiệm về chuyển động rơi có
sức cản không khí).
Ngoài khó khăn trên, trong công việc kiểm tra tính đúng đắn của các mô hình- giả thuyết trừu
tượng cũng thường gặp khó khăn nếu chỉ dựa vào các phương tiện dạy học truyền thống, phương tiện tính
toán truyền thống.
Những phân tích trên cho thấy, trong nhiều trường hợp, nếu chỉ sử dụng các phương tiện dạy học
truyền thống thì việc yêu cầu cao tính tích cực, tự lực của học sinh tham gia vào việc giải quyết các vấn đề
học tập (đề xuất mô hình-giả thuyết cũng như kiểm tra tính đúng đắn của nó) sẽ bị hạn chế, do đó, việc áp
dụng các phương pháp dạy học nhằm tích cực hoá người học cũng hạn chế.
Ngoài ra, trong nhiều trường hợp, với phương tiện dạy học truyền thống, không thể quan sát, thu
thập được thông tin về đối tượng cần nghiên cứu, (ví dụ như vật rơi có sức cản không khí ) nên nhiều quá
trình vật lí không thể đưa vào
trong chương trình vật lí phổ thông
Như đã trình bày ở trên, máy vi tính có các chức năng hết sức ưu việt so với các phương tiện dạy

học vật lí truyền thống, cụ thể như:
10
Hình 1.3. Chu trình hoạt động nhận thức sáng tạo.
- Dựa trên các phương trình mô tả các mối quan hệ của các đại lượng vật
lí trong quá trình, hiện tượng nghiên cứu, máy vi tính có thể mô phỏng các mối
quan hệ này bằng các hình ảnh tĩnh hay động một cách chính xác, trực quan và
thẩm mĩ.
- Máy vi tính có thể hỗ trợ các thí nghiệm vật lí (thông qua việc ghép nối
với máy vi tính hay phân tích băng hình) để có thể tự động hoá thu thập, lưu trữ
số liệu thí nghiệm, phân loại, sắp xếp chúng và trình bày kết quả dưới dạng bảng
số liệu hay đồ thị hết sức nhanh chóng và như ý muốn (nhờ phần mềm).
- Máy vi tính và phần mềm với khả năng tính toán cực nhanh, có thể hỗ
trợ việc kiểm tra những mô hình đưa ra là đúng hay sai (trên cơ sở tính toán
trong các điều kiện cụ thể và so sánh kết quả với các số liệu thực nghiệm thu
được dưới dạng đồ thị).
- Các khả năng hỗ trợ của máy vi tính và phần mềm trong một số giai đoạn của chu trình nhận thức
sáng tạo như đã phân tích trên, sẽ tạo cơ sở cho việc đưa thêm các nội dung mới, đối tượng nghiên cứu mới
vào trong chương trình vật lí phổ thông cũng như đổi mới phương pháp dạy học nhằm tích cực, tự lực hoá
quá trình học tập của học sinh trong dạy học vật lí.
Chương 2. TỔNG QUAN VỀ CHƯƠNG TRÌNH CROCODILE PHYSICS
Phần mềm Crocodile Physics là phần mềm được dùng phổ biến để thiết kế
các thí nghiệm ảo môn vật lí trong nhà trường phổ thông, có rất nhiều phiên bản
của phần mềm đã được đưa ra và phiên bản mới nhất hiện nay là phiên bản
Crocodile Physics 605, ra đời vào năm 2006 với rất nhiều tính năng mới so với
các phiên bản trước đó.
Sau đây là giới thiệu về một số điểm mới nhất của phiên bản này:
2.1. Khởi động phần mềm Crocodile Physics 605 và màn hình giao
diện:
2.1.1. Khởi động phần mềm Crocodile Physics 605:
Crocodile Physics là phần mềm ứng dụng để mô phỏng thí nghiệm vật lí.

Để vào chương trình ứng dụng, ta có thể nháy đúp chuột vào biểu tượng
Crocodile Physics trên màn hình Desktop.
11
Tiếp theo trên giao diện của màn hình hiện lên cửa sổ và lời chào
“Wellcome to Crocodile Physics”.
Trên bảng này chúng ta có thể chọn các mục: Contents, New model hay
Tutorials.
- Contents: Xem các ví dụ theo chủ đề có sẵn trong phần mềm.
- New model: Sử dụng các mô hình của Crocodile để tạo những mô phỏng.
- Tutorials: Mở nội dung hướng dẫn sử dụng Crocodile Physics.
Khi chọn New model hoặc Example model trên màn hình sẽ hiện lên cửa
sổ thực hiện các mô phỏng vật lý.
12
Hình 2.1. Biểu tượng của chương trình (a) và bảng các mục chính của
chương trình (b)
(a) (b)
2.1.2. Màn hình giao diện của chương trình:
Chạy chương trình từ desktop (hoặc từ menu start). Hàng trên cùng
là menu chính, tiếp theo là các nút truy cập nhanh.
* Panel trái: Chứa các mục có các kịch bản dựng sẵn (có thể điều khiển
theo ý đồ người sử dụng).
- Contents: Kho chứa các bài thí nghiệm.
- Parts Library: Kho chứa các dụng cụ.
- Properties: Thiết lập thuộc tính của đối tượng, các thông số của
dụng cụ.
* Panel phải là vùng làm việc chính, nó hiển thị toàn bộ nội dung của
kịch bản và có thể phóng to toàn bộ màn hình (khi nhấn vào chữ m), ở
panel này có 3 cửa sổ kịch bản chính (có thể mở rộng) phục vụ cho các
tình huống sư phạm.
13

Hình 2.2. Màn hình giao diện của chương trình
2.2. Giới thiệu các công cụ của phần mềm:
2.2.2. Menu:
14
Hình 1.5. Các lệnh trong help
Hình 2.3. Các lệnh trong File
Hình 2.4. Các lệnh trong Edit (Lựa chọn
nhanh)
Hình 2.6. Các lệnh trong View- Scenes
2.2.2. Toolbar ( thanh công cụ) :
2.2.3. Contents:
Phần Contents là các ví
dụ có sẵn theo chủ đề, gồm các
ví dụ đã được xây dựng sẵn
theo các chủ đề như mô tả
chuyển động, các mạch điện,
các hiện tượng quang học…
với mỗi modun đã có các dụng
cụ thí nghiệm phù hợp với chủ
đề và bạn chỉ cần chọn dụng cụ
thích hợp để thực hiện thí
nghiệm. Nhưng đây 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 Parts Library.
15
Hình 2.7. Thanh công cụ Toolbar
Hình 2.8. Nội dung phần Contents
a. Getting started ( mở đầu)

b. Describing Motion ( Mô tả chuyển động)
c. Force and Acceleration ( Lực và gia tốc)
16
Hình 2.9. Phần mở đầu
Hình 2.10. Một số thí nghiệm mô tả chuyển
động
Hình 2.11. Một số thí nghiệm về lực và gia tốc
d. Energy and Motion ( Năng lượng và chuyển động)
e.
Circuits ( Mạch điện)
17
Hình 2.12. Một số thí nghiệm về năng lượng và chuyển
động.
Hình 2.13. Một số thí nghiệm phần mạch điện
f. Electrical Energy ( Năng lượng điện)
g. Waves ( Sóng)
h. Optics ( Quang học)
18
Hình 2.14. Một số thí nghiệm phần năng lượng điện
Hình 2.15. Một số thí nghiệm phần Sóng
i. Online Content ( Lời giới thiệu)
2.2.4. 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

19
Hình 2.16.Một số thí nghiệm phần quang học
Hình 2.17. Lời giới thiệu
Hình 2.18. Parts Library
dụng các với các công cụ hỗ trợ thí nghiệm trong foder Presentation của phần
này.
a. Kho thiết bị điện :
b. Kho thiết bị quang học :
c. Kho thiết bị cơ học :
20
Hình 2.19. Các dụng cụ thí nghiệm trong phần điện
học
Hình 1.20. Các dụng cụ thí nghiệm trong phần quang học
d. Kho thiết bị sóng :
2.2.5. 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
21
Hình 2.21. Các dụng cụ thí nghiệm trong phần cơ học
Hình 2.22. Các thiết bị thí nghiệm trong phần sóng
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 thực hiện bằng phần mềm
trở nên chuyên nghiệp hơn.
2.3. Các thao tác chung cơ bản trong chương trình Crocodile Physics
605:
* Chọn đối tượng:
22
Hình 1.32. Các công cụ hỗ trợ
Nhấp chuột vào đối tượng hoặc kéo rê chuột chọn một vùng trên màn
hình, các đối tượng có một phần trong khung chọn sẽ được chọn.

* Đưa dụng cụ thí nghiệm vào khung làm việc:
Nhấp chuột chọn đối tượng trong kho rồi kéo thả vào khung làm việc.
* Thay đổi kích thước đối tượng:
- Chọn đối tượng, xuất hiện các núm xung quanh đối tượng
- Dùng chuột kéo để thay đổi kích thước đối tượng tại các núm này
Ta cũng có thể thay đổi kích thước bằng cách thiết lập thuộc tính của nó
trong mục Properties (sẽ nói sau).
* Di chuyển đối tượng:
Nhấp chuột vào đối tượng rồi kéo đến vị trí mới.
* Xoay đối tượng:
- Chọn đối tượng
- Đưa chuột vào núm tròn cạnh đối tượng, chuột biến thành hình
giữ và kéo chuột để xoay đối tượng đến vị trí cần.
* Thay đổi thuộc tính đối tượng:
Đối với một đối tượng, có những thuộc tính thay đổi được và không
thay đổi được. Ta vào Properties để tiến hành thay đổi.
- Chọn đối tượng.
- Thay đổi các thuộc tính cần thiết trong mục Properties.
* Cho dừng thời gian lại:
Chức năng này sẽ làm cho đồng hồ của máy dừng lại và thí nghiệm sẽ
không thực hiện nữa mà vào trạng thái chờ. Các hiện tượng vật lý dừng lại
(pause). Click vào nút trên thanh công cụ.
* Cho thời gian chạy tiếp tục lại:
Chức năng này sẽ làm cho đồng hồ của máy tiếp tục chạy sau khi đã dừng
và thí nghiệm sẽ tiếp tục thực hiện. Click vào nút trên thanh công cụ.
* Sửa chữa một thiết bị bị hỏng do hoạt động quá định mức:
Khi một thiết bị hoạt động vượt định mức (cường độ dòng điện, công
suất, ) thiết bị đó sẽ bị hỏng. Ta cần phải thay nó là điều đương nhiên. Để tránh
phải lắp lại mô hình thí nghiệm, chương trình cho phép ta sửa nhanh thiết bị đó:
- Cho dừng thời gian lại.

23