Sử dụng các phần mềm vào việc hỗ trợ dạy học Vật Lí phần Quang hình học lớp 11 Nâng cao

Khoa Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

A. MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Ngày nay với sự bùng nổ của Công nghệ thông tin - khoa học kỹ thuật. Các
công nghệ đã và đang xâm nhập vào hầu hết các lĩnh vực của đời sống xã hội.
Nhiều vấn đề quan trọng của thời đại đang đặt ra đòi hỏi cần giải quyết, trong đó có
giáo dục. Làm thế nào để nhận thức và nắm bắt được tri thức khoa học một cách
nhanh nhất, hiệu quả nhất đó là trách nhiệm vô cùng quan trọng của quá trình giáo
dục.
Kho tàng kiến thức của nhân loại ngày càng tăng nhanh chóng. Sự phát triển
đó đòi hỏi nền giáo dục nước nhà phải có một sự đổi mới cao độ trong nhận thức
khoa học và phương pháp dạy học nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học
sinh, nâng cao chất lượng của hoạt động dạy và học. Do đó vấn đề đổi mới phương
pháp dạy học là một trong những mục tiêu lớn được ngành giáo dục đặt ra trong giai
đoạn hiện nay và là mục tiêu chính đã được nghị quyết TW 2, khoá VIII đề cập đến:
“Đổi mới nạnh mẽ phương pháp giáo dục – đào tạo, khắc phục lối truyền đạt một
chiều, rèn luyện nếp tư duy sáng tạo của người học. Từng bước áp dụng các
phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo,
điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu của học sinh...”
Trong những năm gần đây, sự phát triển của khoa học công nghệ, đặc biệt là
Công nghệ thông tin đã tác động mạnh mẽ đến việc đổi mới nội dung, phương pháp,
phương thức dạy học. Nhận thức được vai trò quan trọng của Công nghệ thông tin
trong Dạy học hiện nay, Văn kiện Đại hội Đại biểu toàn quốc lần thứ 10 đã nêu định
hướng phát triển Giáo dục – Đào tạo 2006 - 2010: “Phát triển mạnh và kết hợp chặt
giữa hoạt động khoa học và công nghệ với giáo dục và đào tạo để thực sự phát huy vai
trò quốc sách hàng đầu, tạo động lực đẩy nhanh công nghiệp hoá, hiện đại hoá và
phát triển kinh tế tri thức…”
Nội dung kiến thức Vật lí chủ yếu là Vật lí thực nghiệm, trong đó có sự kết

hợp giữa quan sát, thí nghiệm và suy luận lý thuyết để đạt được sự thống nhất giữa
lý luận và thực tiễn. Ở nước ta, thực tế Dạy học các môn khoa học nói chung, Vật lí
nói riêng còn mang nặng tính “thông báo, tái hiện”, các Phương tiện dạy học hiện
đại chưa được chú ý khai thác, sử dụng đúng mức, quá trình Dạy học chủ yếu là sự
truyền thụ kiến thức một chiều. Nhiều nội dung Vật lí trong chương trình khá trừu
tượng, giảng viên không thể hình thành chỉ bằng suy luận lý thuyết mà phải quan
sát, phân tích hiện tượng, sử dụng thí nghiệm,...Tuy nhiên vì nhiều lý do khác nhau,
không phải bất kỳ thí nghiệm nào cũng có thể thực hiện được, vì vậy đòi hỏi giảng
-1-


Khoa Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

viên phải có biện pháp kỹ thuật thay thế để trực quan hóa các sự kiện, hiện tượng
Vật lí đó. Với đặc thù riêng của môn Vật lí thì đổi mới Phương pháp dạy học bằng
cách áp dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật, đặc biệt là thành tựu của Công
nghệ thông tin làm Phương tiên dạy học là rất cần thiết.
Qua tìm hiểu và nghiên cứu về một số phần mềm tôi thấy các phần mềm:
Crocodile Physics, Optics Mar.03, Mc MIX có thể giúp các giáo viên phổ thông
cũng như cho bản thân ứng dụng các phần mềm vào dạy học một cách có hiệu quả
nhất.
Xuất phát từ những lí do trên em đề tài tốt nghiệp của mình là:
“Sử dụng các phần mềm vào việc hỗ trợ dạy học Vật Lí phần Quang hình
học lớp 11 Nâng cao.”
2. Mục đích của đề tài
- Giới thiệu và sử dụng các phần mềm trong thiết kế thí nghiệm ảo và bài
giảng môn học Vật lí ở trường phổ thông thể hiện qua phần Quang hình học.
- Từ đó rút ra các kết luận sư phạm để việc giảng dạy Vật Lí bằng các phần

mềm được hiệu quả và sinh động hơn.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
 Đối tượng nghiên cứu
- Phần Quang hình học lớp 11 nâng cao của Vật lí phổ thông hiện hành.
- Phần mềm thiết kế thí nghiệm ảo Crocodile Physics, Optics Mar.03.
- Phần mềm trộn đề thi trắc nghiệm Mc MIX và các tài liệu liên quan.
 Phạm vi nghiên cứu
- Phần Quang hình học lớp 11 nâng cao chương trình Vật lý phổ thông hiện
hành.
- Phần mền Crocodile Physics 605, Optics Mar.03, Mc MIX, Microsoft
Office Powerpoint.
- Các chương bài có liên quan đến thí nghiệm nghiên cứu.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Tìm hiểu về phương pháp dạy học phần Quang hình học lớp 11 nâng cao và
các thí nghiệm trong phần Quang hình học.
- Xem cấu trúc và nội dung phần Quang hình học lớp 11 nâng cao của Vật lí
phổ thông hiện hành.
- Tìm hiểu sử dụng các phần mềm trong thiết kế thí nghiệm ảo.
5. Phương Pháp nghiên cứu
 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
-2-


Khoa Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

Sách giáo khoa của chương trình Vật lí phổ thông, sách bồi dưỡng giáo viên,
các sách tham khảo và các kiến thức trên mạng…
 Phương pháp lấy ý kiến

- Tham khảo ý kiến của giáo viên giảng dạy bộ môn phân tích chương trình
Vật lí phổ thông về thiết kế và đưa thí nghiệm ảo vào bài giảng.
- Tham khảo thêm các ý kiến về thiết kế và ứng dụng thí nghiệm ảo vào dạy
học trên Internet và một số tài liệu liên quan.
6. Nội dung và cấu trúc của đề tài
Khoá luận gồm có ba phần:
- Phần mở đầu:
- Phần nội dung: có ba chương
+ Chương I: Cơ sở lý luận của việc sử dụng các phần mềm trong dạy học
phần Quang hình học lớp 11 nâng cao.
+ Chương II: Phương pháp sử dụng các phần mềm để thiết kế thí nghiệm ảo.
+ Chương III: Thiết kế bài giảng điện tử và một số thí nghiệm ảo phần
Quang hình học trong chương trình Vật lí 11 nâng cao.
- Phần kết luận: Rút ra các kết luận sư phạm và đưa ra một số kiến nghị.

-3-


Khoa Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

B. NỘI DUNG

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG CÁC PHẦN MỀM VẬT
LÝ TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ
1.1.Phương pháp dạy học Vật lí
Phương pháp dạy học là hình thức và phương thức hoạt động của giáo viên
và học sinh trong những điều kiện dạy học xác định nhằm đạt mục đích dạy học.
Hay nói ngắn gọn phương pháp dạy học là con đường để đạt mục đích dạy học.

Để hoàn thiện các phương pháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng dạy học
ở nhà trường thì người giáo viên phải vượt qua ba ràng buộc: mục đích dạy học, nội
dung dạy học và đối tượng dạy học. Như vậy phương pháp dạy học Vật lí chỉ khác
với phương pháp dạy học các bộ môn khác ở nội dung dạy học. Tính nội dung của
phương pháp dạy học đưa đến một yêu cầu: phương pháp dạy học phải làm nổi bật
nội dung môn học, giúp học sinh tiếp cận chính những khoa học từ đó cấu tạo nên
môn học.
Phương pháp dạy học phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo
của học sinh; phù hợp với đặc trưng của môn học, đặc điểm đối tượng học sinh,
điều kiện của từng lớp học, bồi dưỡng cho học sinh phương pháp tự học, khả năng
hợp tác, rèn luyện kỷ năng vận dụng kiến thức và thực tiển tác động đến tình cảm
đem lại niềm vui hứng thú và trách nhiệm của học sinh.
Do vậy, giáo viên Vật lí phải biết vận dụng tổng hợp về: Vật lí, Tâm lý học,
Lý luận dạy học hiện đại, Phương pháp dạy học Vật lí...để giải quyết những vấn đề
cụ thể trong quá trình tổ chức hoạt động nhận thức kiến thức Vật lí cho học sinh
phổ thông.
Giáo viên Vật lí cần nắm vững những phương pháp và kĩ năng cơ bản để
giảng dạy môn Vật lí ở trường phổ thông như: giảng dạy lý thuyết, rèn luyện kĩ
năng giải bài tập cho học sinh, tiến hành các bài thí nghiệm của giáo viên, tổ chức
và hướng dẫn học sinh tiến hành thí nghiệm thực hành.
Ngày nay Vật lí học ngày càng phát triển và có nhiều sự kiện mới được phát
hiện dẫn đến việc xây dựng những khái niệm mới, định luật mới và lý thuyết mới.
Trong quá trình đó nội dung của môn học Vật lí cũng cần phải thay đổi kịp thời.
Vật lí trong các trường phổ thông chủ yếu là Vật lí thực nghiệm. Phương
pháp chủ yếu của nó chủ yếu là phương pháp thực nghiệm. Đó là phương pháp nhận
thức hiệu quả trên con đường đi tìm chân lý khách quan, là một dạng biến đổi khoa

-4-

Khoa Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

học Vật lí sao cho phù hợp với trình độ học sinh, mục đích dạy học và điều kiện của
nhà trường.
Mặt khác, Vật lí học là một khoa học chính xác đòi hỏi vừa phải có khả năng
quan sát tinh tế khéo léo khi làm thí nghiệm, vừa phải có tư duy logic chặt chẽ, biện
chứng, vừa phải trao đổi thảo luận để khẳng định chân lý.
Vì vậy, dạy học Vật lí phải đảm bảo có những phương tiện vật chất và tinh
thần cần thiết để học sinh có thể thực hiện được các hành động học tập. Phải đảm
bảo sự phát triển liên tiếp mâu thuẫn nội tại của môn học Vật lí mà việc giải quyết
chúng sẽ dẫn đến kết quả là hình thành những kiến thức, kĩ năng, năng lực mới. Yêu
cầu này không chấp nhận lối “truyền thụ một chiều” rất phổ biến trong dạy học hiện
nay.
Như vậy, một môn học có tính khoa học thực nghiệm như Vật lí thì thí
nghiệm đóng vai trong rất quan trọng.
1.2. Đổi mới phương pháp dạy học Vật lí
1.2.1. Những yêu cầu quan trọng trong đổi mới Phương pháp dạy học là:
- Bám sát chuẩn kiến thức, kỹ năng của chương trình (căn cứ chuẩn của
chương trình cấp THPT và đối chiếu với hướng dẫn thực hiện của Bộ GD-ĐT).
- Phát huy tính tích cực, hứng thú trong học tập của Học sinh và vai trò chủ
đạo của Giáo viên.
- Thiết kế bài giảng khoa học, sắp xếp hợp lý hoạt động của Giáo viên và Học
sinh, thiết kế hệ thống câu hỏi hợp lý, tập trung vào trọng tâm, tránh nặng nề quá tải
(nhất là đối với bài dài, bài khó, nhiều kiến thức mới); bồi dưỡng năng lực độc lập
suy nghĩ, vận dụng sáng tạo kiến thức đã học, tránh thiên về ghi nhớ máy móc
không nắm vững bản chất.
- Sử dụng hợp lý Sách giáo khoa khi giảng bài trên lớp, tránh tình trạng yêu
cầu HS ghi chép quá nhiều theo lối đọc – chép.

- Tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học, khuyến khích sử
dụng hợp lý công nghệ thông tin, sử dụng các phương tiện nghe nhìn, thực hiện đầy
đủ thí nghiệm, thực hành, liên hệ thực tế trong giảng dạy phù hợp với nội dung từng
bài học.
- Giáo viên sử dụng ngôn ngữ chuẩn xác, trong sáng, sinh động, dễ hiểu, tác
phong thân thiện, khuyến khích, động viên Học sinh học tập, tổ chức hợp lý cho
Học sinh làm việc cá nhân và theo nhóm.
- Dạy học sát đối tượng, coi trọng bồi dưỡng Học sinh khá giỏi và giúp đỡ Học
sinh yếu kém.
-5-


Khoa Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

- Tăng cường chỉ đạo đổi mới Phương pháp dạy học thông qua công tác bồi
dưỡng Giáo viên và dự giờ thăm lớp của Giáo viên, tổ chức rút kinh nghiệm giảng
dạy ở các tổ chuyên môn, hội thảo cấp trường, cụm trường, địa phương, hội thi
Giáo viên giỏi các cấp.
1.2.2. Đổi mới Phương pháp dạy học
- Phát huy tính tích cực, hứng thú trong học tập của học sinh và vai trò chủ đạo
của giáo viên.
- Thiết kế bài giảng khoa học, sắp xếp hợp lý hoạt động của giáo viên và học
sinh, thiết kế hệ thống câu hỏi hợp lý, tập trung vào trọng tâm, tránh nặng nề quá tải
(nhất là đối với các bài dài, bài khó, nhiều kiến thức mới); bồi dưỡng năng lực độc
lập suy nghĩ, vận dụng sáng tạo kiến thức đã học, tránh thiên về ghi nhớ máy móc,
không nắm vững bản chất; tích hợp lồng ghép những nội dung giáo dục khác (giáo
dục bảo vệ môi trường, giáo dục sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả...) trong
một số bài giảng một cách hợp lý, gây hứng thú cho Học sinh trong quá trình tiếp

thu kiến thức, kỹ năng.
- Tăng cường tập huấn nâng cao năng lực sử dụng thiết bị thí nghiệm biểu diễn
và thí nghiệm thực hành. Sử dụng tối đa và có hiệu quả các thiết bị dạy học và
phòng học bộ môn. Tổ chức sinh hoạt chuyên đề sử dụng thiết bị dạy học, khuyến
khích tự làm đồ dùng dạy học, cải tiến phương án thí nghiệm phù hợp với từng bài
học.
- Tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học, khuyến khích sử
dụng hợp lý các phần mềm, thí nghiệm mô phỏng, tư liệu thiết bị dạy học điện tử,
sử dụng các phương tiện nghe nhìn, thực hiện đầy đủ thí nghiệm, thực hành, tích
hợp giáo dục bảo vệ môi trường, liên hệ thực tế trong giảng dạy phù hợp với nội
dung từng bài học.
- Sử dụng ngôn ngữ chuẩn xác, trong sáng, sinh động, dễ hiểu, tác phong thân
thiện, coi trọng việc khuyến khích động viên học sinh học tập, tổ chức hợp lý cho
học sinh làm việc cá nhân và theo nhóm.
- Dạy học sát đối tượng, coi trọng bồi dưỡng học sinh khá giỏi và giúp đỡ học
sinh học lực yếu kém.
- Tăng cường chỉ đạo đổi mới Phương pháp dạy học thông qua công tác bồi
dưỡng giáo viên và thông qua việc dự giờ thăm lớp của giáo viên, tổ chức rút kinh
nghiệm giảng dạy ở tổ chuyên môn, hội thảo cấp trường, cụm trường, địa phương,
hội thi giáo viên giỏi các cấp.

-6-


Khoa Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

1.3. Thí nghiệm Vật lí
1.3.1. Khái niệm

Thí nghiệm Vật lí là một trong những phương pháp dạy học Vật lí ở trường
phổ thông. Đó là cách thức hoạt động của thầy và trò, giúp cho trò tự chiếm lĩnh
kiến thức kĩ năng, kĩ xảo, đặc biệt là kĩ năng, kĩ xảo thực hành. Ngoài ra, Thí
nghiệm Vật lí còn góp phần giúp cho Học sinh củng cố niềm tin vào khoa học nhằm
hình thành thế giới quan duy vật biện chứng cho Học sinh.
1.3.2. Phân loại thí nghiệm Vật lí: Có hai loại:
 Thí nghiệm biểu diễn của giáo viên.
Do giáo viên tiến hành nhằm giới thiệu một cách tương đối nhanh với học
sinh các hiện tượng, các quá trình và các quy luật nghiên cứu.
 Thí nghiệm do học sinh thực hiện.
Do học sinh tiến hành dưới sự tổ chức và hướng dẫn của giáo viên để hình
thành kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo cho bản thân.
1.3.3. Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học Vật lí
 Chức năng của thí nghiệm theo quan điểm nhận thức
- Thí nghiệm là phương tiện của việc thu nhận tri thức.
- Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức thu được.
- Thí nghiệm là phương tiện để vận dụng tri thức đã thu được vào thực tiễn.
- Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức.
 Chức năng của thí nghiệm theo quan điểm lý luận dạy học
- Thí nghiệm có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của quá
trình dạy học.
- Thí nghiệm góp phần phát triển toàn diện của học sinh.
- Thí nghiệm góp phần đơn giản hoá các hiện tượng và quá trình Vật lí.
- Thí nghiệm là phương tiện góp phần quan trọng vào việc giáo dục kĩ thuật
tổng hợp cho học sinh.
- Thí nghiệm là phương tiện kích thích học tập của học sinh.
- Thí nghiệm là phương tiện tổ chức các hình thức hoạt động của học sinh.
Như vậy, trong dạy học Vật lí thí nghiệm là phần không thể thiếu và cần
phải vận dụng nó vào quá trình dạy học một cách hiệu quả hơn.
1.4. Vai trò của việc sử dụng các phần mềm hỗ trợ trong dạy học Vật lí

Vật lí ở trường phổ thông là môn khoa học thực nghiệm, kiến thức học sinh
được hình thành từ việc quan sát sự vật, hiện tượng. Bởi vậy, trong quá trình giảng
-7-


Khoa Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

dạy các phương tiện dạy học như: dụng cụ thí nghiệm, phương tiện nghe – nhìn,
trong đó có phần mềm dạy học đóng vai trò hết sức quan trọng.
Trước đây, nền giáo dục nước ta rất nặng về lý thuyết rất nhiều học sinh do
không hình dung được thí nghiệm xảy ra như thế nào nên không thể tiếp thu kiến
thức được tốt, việc hiểu bài nhớ bài là rất khó khăn. Lại có em nói thông kiến thức
lý thuyết một cách trôi chảy nhưng đến khi cho thực nghiệm thì các em hoàn toàn
lúng túng. Trong các kỳ thi, khi mà điểm lý thuyết rất cao thì điểm thực hành gần
như không đáng kể,...
Trong khi điều kiện cơ sở vật chất của các trường phổ thông hiện nay không
cho phép áp dụng các thí nghiệm thật trong quá trình giảng dạy thì thí nghiệm ảo
trực quan với các chức năng cơ bản của thí nghiệm thật cũng có rất nhiều ưu điểm
là xu hướng tất yếu.
Thí nghiệm ảo được tiến hành theo quy trình nghiên cưu khoa học: bắt đầu là
quá trình tìm tòi, thu thập thông tinh của học sinh, tiếp đến là thu thập thông tin thu
được từ đó đi đến những kết luận, hình thành tri thức mới. Khi học sinh làm thí
nghiệm thì họ sẽ đóng vai trò là một nhà nghiên cứu, tích cực suy nghĩ một cách
độc lập, tìm kiếm con đường, cách thức để chiếm lĩnh tri thức khoa học mới: Chủ
động tạo ra các hiện tượng, thay đổi các dữ kiện, tạo ra khả năng đi sâu hơn vào bản
chất sự vật hiên tượng và mối quan hệ giữa chúng.
Ngày nay Công nghệ thông tin đã phát triển mạnh và đi vào hầu hết các lĩnh
vực của đời sống xã hội thì một giải pháp được đặt ra là việc sử dụng các phần mền

hỗ trợ để xây dựng thí nghiệm ảo thay thế thí nghiệm thật trong các tiết dạy để chất
lượng dạy và học ngày càng được nâng cao hơn.
Như vậy với chủ trương đổi mới phương pháp giảng dạy như hiện nay thì
việc sử dụng các phần mềm hỗ trợ trong dạy học vật lý là hoàn toàn phù hợp và cấp
thiết.
Tuy nhiên việc để thí nghiệm ảo thay thế cho thí nghiệm thật thì trãi qua rất
nhiều công đoạn không dễ dàng gì:
+ Cần phải chọn được các phần mền phù hợp với bộ môn giảng dạy, phần
mềm phải có sẵn các thí nghiệm ảo và đầy đủ các dụng cụ để thiết kế thêm các thí
nghiệm khác
+ Với các phần mềm đã chọn lựa, cần phải thiết kế được các thí nghiệm phù
hợp với chương trình sách giáo khoa đang được giảng dạy trên lớp. Thí nghiệm phải
chuẩn, phải đưa ra kết quả như mong đợi, đồng thời thí nghiệm phải trực quan sinh
động tạo tính tò mò, gây hứng thú học tập cho học sinh...
-8-


Khoa Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

Với tất cả các nhận xét trên về vai trò của thí nghiệm ảo, tôi quyết định chọn
phần mềm Crocodile Physics và Optics Mar.03 là hai phần mềm thí nghiệm Vật lí
ảo để giới thiệu và thiết kế bài giảng.
1.5 Thực trạng nghiên cứu và sử dụng các phần mềm thí nghiệm Vật Lí ảo
Trong dạy học cũng như trong nghiên cứu khoa học, Thí nghiệm Vật lí và
các phương tiện dạy học hiện đại có một vai trò hết sức quan trọng và có tác dụng
rất lớn. Tuy vậy, trong các trường phổ thông hiện nay, Thí nghiệm Vật lí vẫn chưa
có một vị trí xứng đáng, các thiết bị dạy học hiện đại được sử dụng chưa nhiều và
có phần kém hiệu quả. Nguyên nhân một phần là do sự thiếu thốn về cơ sở vật chất

và thiết bị Thí nghiệm ở các trường phổ thông. Mặt khác, do Thí nghiệm chưa được
đưa vào trong kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của Học sinh, điều đó đã ảnh
hưởng đến thái độ của cả người dạy và người học đối với việc sử dụng Thí nghiệm
trong dạy và học Vật lí. Bởi như chúng ta biết thi cử có tác dụng điều chỉnh việc
dạy và học: thi thế nào thì dạy và học thế đó. Một phần khác không kém phần quan
trọng chính là ở đội ngũ giáo viên, chúng ta chưa mạnh dạn tìm tòi, nghiên cứu sử
dụng, để các Thí nghiệm Vật lí, các phương tiện dạy học hiện đại thực sự mang lại
hiệu quả. Ngoài ra, cũng cần phải thừa nhận rằng, khả năng sử dụng các thiết bị dạy
học hiện đại cũng như thao tác Thí nghiệm của một bộ phận Giáo viên hiện nay nói
chung còn hạn chế.
Thực tế cho thấy rằng: số giáo viên phổ thông biết sử dụng thí nghiệm ảo
vào dạy học Vật lí là không nhiều. Nguyên nhân là: nhiều giáo viên thiếu sự quan
tâm đến sự có mặt của thí nghiệm ảo; đại đa số các phần mềm thí nghiệm hiện có
đều được viết băng tiếng nước ngoài nên các giáo viên cũng gặp nhiều khó khăn
trong việc tìm hiểu và sử dụng nó cho hiệu quả.
Tuy nhiên, một số nhà giáo dục coi việc kiểm tra tình hình giáo dục các
phương tiện phần mềm ở trường phổ thông như một khâu tất yếu để đánh giá chất
lượng dạy học. Việc này tạo ra yêu cầu và động lực để các giáo viên quan tâm nhiều
hơn đến việc sử dụng các phần mềm dạy học.

-9-


Khoa Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG CÁC PHẦN MỀM TRONG GIẢNG
DẠY VẬT LÍ PHẦN QUANG HÌNH HỌC LỚP 11 NÂNG CAO
2.1. Giới thiệu về phần mềm Crocoile Physics

Crocodile Physics là phần mềm ứng
dụng dùng để mô phỏng, thiết kế các thí
nghiệm ảo môn Vật lí trong nhà trường
phổ thông (Hiện nay có rất nhiều phiên
bản và phiên bản được sử dung phổ biến
nhất là Crocodile Physics 605). Phần mềm
có nhiều mô hình thí nghiệm mẫu, thí
nghiệm hướng dẫn sử dụng phần mềm và
có các công cụ trợ giúp thiết kế thí
nghiệm, bài giảng khá đầy đủ và dễ sử dụng. Các phần Cơ - Quang - Điện - Sóng
được cải tiến, khoa học và trực quan hơn. Giao diện của phần mềm đẹp, lạ mắt, tiện
dụng nhưng không gây mất tập trung.
 Màn hình làm việc của phần mềm Crocodile Physics
Để thiết kế một thí nghiệm thì ta chọn phần New model. Giao diện làm việc
của chương trình sẽ hiện ra như hình sau:
Không gian thiết kế và thực hiện
các thí nghiệm ảo

Hình 2.1
 Thanh menu ngang
Hình 2.2
- Menu file gồm các chức năng để quản lí, in ấn thí nghiệm đang thiết kế.
- Menu Edit gồm các chức năng để thiết kế, chỉnh sửa, sắp xếp thí nghiệm.
- Menu View gồm các chức năng điều khiển chế độ hiển thị của dụng cụ,
không gian thiết kế thí nghiệm và chế độ hiển thị chương trình.
- Menu Scenes gồm các chức năng quản lí các khung làm việc.
- Menu Help gồm các phần giới thiệu chương trình, bản quyền, phiên bản
của chương trình và tai liệu hướng dẫn sử dụng.
 Thanh công cụ
Hình 2.3

- 10 -


Khoa Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

Thanh công cụ này gồm các chức năng cơ bản và hay sử dụng của chương
trình. Các chức năng này là một phần của thanh menu ngang.
 Phần Contents
Phần này gồm các ví dụ có sẵn theo chủ đề như mô tả chuyển động, các
mạch điện…Đây là phần mới so với các phiên bản cũ. 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.

Hình 2.4
 Phần Parts Library
Đây là thư viện các dụng cụ thí nghiệm vật lý ảo, với các dụng cụ này chúng
ta hoàn toàn có thể thiết kế toàn bộ các thí nghiệm vật lý trong trường phổ thông,
tuy nhiên để cho thí nghiệm trở nên chuyên nghiệp hơn thì phải kết hợp sử dụng các
dụng cụ này kết hợp các dụng cụ hỗ trợ thực hiện thí nghiệm trong foder
Presentation của phần này.

Hình 2.5
Để thiết kế thí nghiệm phần điện học ta chọn Electronics trong phần Parts
Library.
Mạch tương tự.

Nguồn.
Mạch số.
Hình 2.6
- 11 -


Khoa Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

Để thiết kế thí nghiệm phần quang học ta chọn Optics trong phần Parts
Library.
Optical Space: Màn đen.
Ray Diagrams: Biểu đồ tia.
Light Sources: Nguồn sáng.
Lenses: Thấu kính.
Mirrors: Gương.
Transparent Object: Vật trong suốt.
Opaque Object: Vật chắn sáng.
Hình 2.7
Để thiết kế thí nghiệm phần cơ học ta chọn Motion & Forces trong phần
Parts Library.

Mechanisms: Cơ học.
Motion: Sự Chuyển động.
Hình 2.8
 Phần Properties
Phần này thể hiện và có thể thay đổi các thuộc tính của các dụng cụ thí
nghệm và đối tượng được chọn.

Hình 2.9
Hướng dẫn các bước sử dụng phần mềm Crocodile Physics 605
 Cài đặt phần mềm Crocodile Physics 605
- Mở ổ đĩa đã lưu phần mềm Crocodile Physics 605.
- Chạy file CP_605.exe
- Thực hiện tiếp các yêu cầu của phần mềm (như: nhập Code,User).
- Click vào nút next để tiếp tục (ở đây mặt định chọn cài đặt tại ổ đĩa C)
- Sau khi cài đặt xong click vào nút finish để hoàn tất.
 Khởi động chương trình

- 12 -


Khoa Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

Nhấp đôi vào shortcut của Crocodile Physics trên màn hình desktop để vào
chương trình.

Hình 2.10
Biểu tượng chương trình sẽ xuất hiện.

Hình 2.11
Tiếp theo ta sẽ thấy trên màn hình hiện lên cửa sổ và lời chào "Welcome to
Crocodile Physics 605".

Hình 2.12
- Contents: Xem các thí nghiệm ví dụ theo chủ đề có sẵn trong phần mềm.
- New model: Chọn mục này để thiết kế những thí nghiệm mới.

- Tutorials: Mở nội dung hướng dẫn sử dụng Crocodile Physics.
2.2. Giới thiệu về phần mềm Optics Mar.03
- Optics Mar.03 là phần mềm trợ giúp cho công tác dạy và học phần Quang
hình.
- Các tính năng và đặc điểm chính:
• Mô phỏng các thí nghiệm Quang
học.
• Tự động phát sinh bài toán từ các
thao tác trực quan.
- 13 -


Khoa Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

• Lưu trữ kết quả làm việc một cách khoa học với dung lượng nhỏ.
• Dao diện đơn giản, dễ sử dụng.
Màn hình làm việc của phần mềm Optics Mar.03
- Giao diện làm việc của chương trình sẽ hiện ra như hình sau:

Hình 2.13
- Dụng cụ thí nghiệm:

Hình 2.14
- Để điều chỉnh thuộc tính các dụng cụ thí nghiệm ta đưa chuột đến dụng cụ
thí nghiệm rồi nhấp chuộc phải.

Hình 2.15
- Giải quyết thí nghiệm: Ở phần mềm Optics Mar.03 khi ta thiết kế một thí

nghiệm nào đó thì nó sẽ phát sinh một bài toán và giải bài toán đó để xem ảnh cuối
cùng có tính chất như thế nào?

Hình 2.16
- 14 -


Khoa Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

Hình 2.17

Hình 2.18
2.3. Giới thiệu về phần mềm Mc MIX
- Nhiệm vụ chính của chương trình là tạo ra các đề thi khác nhau từ việc
hoán vị thứ tự các câu hỏi và cả các lựa chọn từ một bộ đề thi gốc.
- Sử dụng cho mọi môn thi trắc nghiệm ở mọi cấp độ học.
- Soạn đề tự nhiên bằng Microsoft Word với format đơn giản.
- Có thể nhập (import) toàn bộ đề thi (nhiều câu hỏi ) một lần vào phần mềm
từ file word sẵn có hoặc có thể nhập từng câu hỏi từ phần mềm nên có thể in đề thi
hoán vị chỉ sau một vài chuẩn bị rất đơn giản
- Có thể dùng mọi loại font có tiếng Việt (Unicode, VNI, ABC
- Xuất đề thi ra file word để có thể sửa chữa (nếu cần thiết)
Giao diện của chương trình:

- 15 -


Khoa Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

Hình 2.19
2.3.1. Cài đặt
- Tải hai phần mềm Mc mix và dotnetfx20.exe tại Website:

- Cài phần mền dotnetfx20.exe hỗ trợ trước sau đó cài phần mền Mc MIX
2.3.2. Làm việc với chương trình Mc MIX
Bước 1: Chuẩn bị đề thi từ Microsoft Word
- Ví dụ: Một file đã chuẩn bị sẵn:
Dao động điều hoà có phương trình x = A cosωt. Dao động này có:
A. Vận tốc biến đổi điều hoà cùng pha so với li độ.
B. Vận tốc biến đổi điều hoà ngược pha so với li độ.
π
C. Vận tốc biến đổi điều hoà sớm pha
so với li độ.
2

D. Vận tốc biến đổi điều hoà chậm pha

π
so với li độ.
2

[
]
Đặt một điện áp xoay chiều vào 2 đầu điện trở R1 thì dòng điện qua R1 có biểu thức i1 =
I01cos ω t. Nếu đặt hiệu điện thế nói trên vào hai đầu điện thế R2 thì dòng điện qua R2 có
biểu thức:
A. i2=

R2
I01 cos ω t .
R1

B. i2=

R2
π
I01 cos ( ω t+ ).
R1
2

C. i2=

R2
π
I01 cos ( ω t- ).
R1
2

D. i2=

R1
I cos ω t.
R2 01

* Chú ý: Khi soạn đề trắc nghiệm thì cần chú ý:
- Không dùng borders and shading để định dạng các đáp án.
- Tránh viết I = ... A. Mà khi gặp trường hợp này ta nên sữa I = ...(A)

- 16 -


Khoa Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

Bước 2: Tạo một kỳ thi mới
- Tại cửa sổ giao diện chính của McMIX, Click nút “Thêm” ở bên dưới ngăn
trái.
- Đặt mã, tên của kỳ thi, ghi chú (không bắt buộc) rồi click

.

Hình 2.20
Bước 3: Tạo một môn thi mới
- Tại cửa sổ giao diện chính của McMIX, Click nút “Thêm” ở bên dưới ngăn
phải.
- Nhập mã môn và tên môn thi, số câu cho mỗi đề, sau đó click

.

Hình 2.21
Bước 4: Import (hoặc Copy và paste) đề thi đã chuẩn bị vào McMIX.
- Tại cửa sổ giao diện chính của McMIX, click nút “Tạo/In đề thi”.
- Click nút Import chọn file đề thi đã chuẩn bị sẵn rồi tích vào 4 ô cho phép
hoán vị lựa chọn, sau đó click

.

Hình 2.22
Bước 5: Định dạng - in đề thi gốc – in đề thi chuẩn.

Hình 2.23
- 17 -


Khoa Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

- Tại cửa sổ “Đề thi chuẩn”, click nút “Định dạng” bên dưới.
- Nhập các thông tin vào các ô tương ứng.

Hình 2.24
- In đề gốc: Tại cửa sổ “Đề thi chuẩn”, click nút “In đề gốc”. Đề thi gốc in
đúng thứ tự khi nhập vào McMIX, có in đáp án để kiểm tra.
- In đề chuẩn: Tại cửa sổ “Đề thi chuẩn”, click nút “In đề chuẩn”. Đề thi
chuẩn in đúng thứ tự do người sử dụng xếp đặt, không in đáp án và in giống như
format của một đề thi thực sự.
Bước 6: Trộn & in các đề thi hoán vị.
- Tại cửa sổ đề thi chuẩn, click nút “Đề hoán vị” ở góc dưới bên phải.

Hình 2.25
- Thêm đề hoán vị: Click vào nút thêm trên cửa sổ “đề hoán vị”.
- Nhập số lượng đề hoán vị cần tạo rồi click “Đồng ý”. McMIX sẽ tự động
tạo ra các mã đề và tự động trộn đề cho các mã đề này.
- Sửa mã đề hoán vị: Chọn mã đề cần sửa và click vào nút “Đổi mã”
- Hoán vị lại (hoán vị tự động): Nếu muốn hoán vị các câu hỏi & chọn lựa
một cách tự động, chọn mã đề và click vào nút “Hoán vị”.

- In đề hoán vị: Chọn mã đề cần in rồi click nút “In”.

- 18 -


Khoa Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

CHƯƠNG III: THIẾT KẾ BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ VÀ MỘT SỐ THÍ NGHIỆM
ẢO PHẦN QUANG HÌNH HỌC TRONG CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÝ 11 NÂNG
CAO
3.1. Cấu trúc phần quang hình học chương trình lớp 11 (nâng cao)
Phần Quang hình học ở chương trình lớp 11 nâng cao gồm 2 chương :
chương VI ( Khúc xạ ánh sáng ) và chương VII ( Mắt – các dụng cụ quang học ).
Tất cả bao gồm 13 bài.
Bài 44: Khúc xạ ánh sáng.
Bài 45: Phản xạ toàn phần.
Bài 46: Bài tập về khúc xạ ánh sáng.
Bài 47: Lăng kính.
Bài 48: Thấu kính mỏng.
Bài 49: Bài tập về thấu kính và lăng kính mỏng.
Bài 50: Mắt.
Bài 51: Các tật của mắt và cách khắc phục.
Bài 52: Kính lúp.
Bài 53: Kính hiển vi.
Bài 54: Kính thiên văn.
Bài 55: Bài tập về dụng cụ quang.
3.2. Các kiến thức cơ bản của chương Quang hình học
 Định luật truyền thẳng của ánh sáng

Trong một môi trường trong suốt và đồng tính, ánh sáng truyền theo đường
thẳng. Định luật về sự truyền thẳng của ánh sáng được vận dụng để giải thích các
hiện tượng : sự xuất hiện vùng bóng đen và vùng nửa tối ; nhật thực, nguyệt thực và
ứng dụng về ngắm đường thẳng trên mặt đất cùng các cọc tiêu...
 Định luật phản xạ ánh sáng:
- Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia
tới.
- Góc phản xạ bằng góc tới (i = i’)
 Gương phẳng
Là phần mặt phẳng (nhẵn) phản xạ được hầu như hoàn toàn ánh sáng chiếu tới
nó.
 Gương cầu lõm
Gương cầu lõm là một phần của mặt cầu (thường có dạng một chỏm cầu) phản
xạ được ánh sáng mà mặt phản xạ quay về phía tâm của mặt cầu đó.
- 19 -


Khoa Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

Gương cầu lồi
Gương cầu lồi là một gương cầu có tâm nằm ở sau gương.
 Định luật khúc xạ ánh sáng.
- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới.
- Đối với hai môi trường trong suốt nhất định thì tỉ số giữa sin của góc tới (sin i)
với sin của góc khúc xạ (sin r) luôn luôn là một số không đổi.
sin i
=n
sin r

 Lăng kính
Lăng kính là một khối chất trong suốt (thuỷ tinh, thạch anh, nước v.v...) hình
lăng trụ đứng, có tiết diện thẳng là một hình tam giác.
 Thấu kính mỏng
Thấu kính là một khối chất trong suốt giới hạn bởi hai mặt cong, thường là hai
mặt cầu. Một trong hai mặt có thể là mặt phẳng
- Thấu kính mép mỏng được gọi là thấu kính hội tụ.
- Thấu kính mép dày được gọi là thấu kính phân kì.
 Kính lúp
Kính lúp là một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt trong việc quan sát các vật
nhỏ. Nó có tác dụng làm tăng góc trông ảnh bằng cách tạo ra một ảnh ảo cùng
chiều, lớn hơn vật và nằm trong giới hạn nhìn rõ của mắt.
 Kính hiển vi
Kính hiển vi là một dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt làm tăng góc trông ảnh
của những vật rất nhỏ, với độ bội giác lớn hơn rất nhiều so với độ bội giác của kính
lúp.
 Kính thiên văn
Kính thiên văn là dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt làm tăng góc trông ảnh của
những vật ở rất xa ( các thiên thể).
3.3. Một số thao tác cơ bản khi thiết kế thí nghiệm phần Quang hình học
3.3.1. Tạo không gian thí nghiệm
- Trong mục Parts Library, chọn Optic. chọn hình Optical space và kéo rê
nó thả vào trong không gian thí nghiệm (Hình 3.1)

Hình 3.1
- 20 -


Khoa Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

- Điều chỉnh kích cỡ, màu không gian,... của không gian thí nghiệm Quang ta
điều chỉnh ở mục Properties.(Hình 3.2 và Hình 3.3)

Hình 3.2
Hình 3.3
3.3.2. Tạo dụng cụ thí nghiệm
 Tạo nguồn sáng
- Trong mục Part Library/ Optics/ Light Sources. Chọn loại đèn cần dùng.
Sau đó kéo rê chuột và thả vào trong vùng không thí nghiệm. (hình 3.4)

Hình 3.4
- Để điều chỉnh các thuộc tính của đèn ( màu sắc, bước sóng,...), ta điều
chỉnh trực tiếp trên đèn hoặc điều chỉnh trong mục Properties. (hình 3.5 và hình
3.6).

Hình 3.5
Hình 3.6
 Tạo thấu kính
- Trong mục Part Library/ Optic/ Lenses và chọn loại thấu kính cần dùng.
Sau đó kéo rê và thả vào vùng không gian Quang. (Hình 3.7)

- 21 -


Khoa Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

Hình 3.7
- Để điều chỉnh các thuộc tính của thấu kính ( tiêu cự, kích thước,...), ta điều
chỉnh trên thấu kính hoặc điều chỉnh trong mục Properties. (Hình 3.8 và hình
3.9)

Hình 3.8
Hình 3.9
 Tạo vật trước thấu kính
- Trong mục Part Library/ Optic/ Ray Diagrams và chọn loại vật cần dùng.
Sau đó kéo rê và thả vào vùng không gian Quang (Hình 3.10)

Hình 3.10
- Để điều chỉnh các thuộc tính của vật (hình ảnh, hướng truyền sáng,…) ta
điều chỉnh trong mục Properties. (Hình 3.11)

Hình 3.11
- 22 -


Khoa Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

- Để thể hiện tính chân thật, độ mờ tỏ của ảnh theo vật, trong mục Picture
and Image Options chọn Show picture, show intersities/ picture images và Show
intermadiate images.
 Tạo màn ảnh
- Trong mục Part Library/ Optic/ Ray Diagrams và chọn màn ảnh. Sau đó
kéo rê và thả nó vào trong phần không gian Quang. (Hình 3.12)

Hình 3.12
- Để điều chỉnh kích thước, vị trí của màn ảnh, ta sử dụng chuột để điều
chỉnh.
- Chú ý: màn ảnh chỉ hứng được ảnh của vật được tạo bởi quang cụ.
 Tạo mắt người quan sát
- Trong mục Part Library/ Optic/ Ray Diagrams và chọn hình mắt người.
Sau đó kéo rê và tha vào vùng không gian Quang. (Hình 3.13).

Hình 3.13
- Để điều chỉnh các thuộc tính của mắt ( thị trường, hướng nhìn, hiển thị
ảnh,...), ta điều chỉnh trong mục Properties (Hình 3.14).

Hình 3.14
- 23 -


Khoa Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

3.3.3. Tạo các quang cụ theo mục đích
 Tạo kính lúp
- Kéo rê Picture trong phần Presentation thả vào không gian Quang.
Chọn đường dẫn đến kính lúp bằng cách kích chuột vào dấu “+’’ trong phần
Properties ( vị trí của nó là: Crocodile Clip.exe/ Crocodile Physics 605/
phyics_kits.domain/ Resources/ images/ maglass.png). (Hình 3.15)
- Kéo rê thấu kính trong mục Optic và thả đúng vị trí trên hình ảnh kính
lúp vừa tạo. Điều chỉnh thấu kính như đã hướng dẫn ở trên.
- Chọn cả thấu kính, hình ảnh của kính lúp và rồi click chọn Advanced/

Attsch Parts. (Hình 3.16).

Hình 3.15
Hình 3.16
 Tạo kính hiển vi
- Tương tự như tạo kính lúp. (Đường dẫn: Crocodile Clip.exe/ Crocodile
Physics 605/ product/ images/ Example images/ Microscopes.png).

Hình 3.17
Ngoài ra ta có thể tạo các quang cụ tuỳ theo yêu cầu của bài giảng như: mắt
người, kính thiên văn, kính tiềm vọng, máy ảnh,...dựa vào các thao tác cơ bản
trên.
3.4. Một số bài giảng phần Quang
 Các bài giảng đã được thiết kế bằng phần mềm Microsoft Office Powerpoint:
- Khúc xạ ánh sáng
- Thấu kính mỏng
- Lăng kính
- Mắt
- 24 -


Khoa Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

- Các tật của mắt
- Kính Lúp
- Kính hiển vi
- Kính thiên văn
 Các bài giảng đã được thiết kế bằng phần mềm Microsoft Office Powerpoint:

- Kính Lúp
- Kính hiển vi
- Kính thiên văn
Hình ảnh bài giảng: Kính hiển vi.( Microsoft Office Powerpoint)

Slide 1

Slide 2

Slide 3

Slide 4

Slide 5

Slide 6
- 25 -