TIEU LUAN sử dụng may vi tính trong dạy học vật lí

ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
---

TIỂU LUẬN

SỬ DỤNG MÁY VI TÍNH TRONG
DẠY HỌC VẬT LÝ
Đề tài
“Sử dụng phần mềm Working Model
trong dạy học Vật lý”.

Giảng viên hướng dẫn:

Học viên thực hiện:

PGS. TS. LÊ CÔNG TRIÊM

1. Trần Thị Bích Ngọc
2. Trương Thị Minh Nguyệt
3. Châu Thị Bích Ngọc

Lớp : LL&PPDH Vật lí khóa 24

Huế, tháng 9 năm 2016


Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU.................................................................................................................2

NỘI DUNG.............................................................................................................3
Chương 1: Cơ sở lí luận của việc sử dụng phần mềm Working Model
để mô phỏng các thí nghiệm trong dạy học Vật lý................................................3
1.1. Thí nghiệm mô phỏng .................................................................................3
1.1.1. Khái niệm thí nghiệm mô phỏng.............................................................3
1.1.2. Ưu và nhược điểm của thí nghiệm mô phỏng.........................................3
1.1.3. Vai trò của thí nghiệm mô phỏng trong dạy học Vật lý.........................3
1.2. Phần mềm ứng dụng.....................................................................................4
1.2.1. Khái niệm phần mềm ứng dụng..............................................................4
1.2.2. Đặc điểm của phần mềm.........................................................................5
Chương 2: Khai thác và sử dụng phần mềm Working Model để
mô phỏng các thí nghiệm vật lý.............................................................................6
2.1. Giới thiệu phần mềm Working Model.........................................................6
2.2. Hướng dẫn cài đặt phần mềm Working Model............................................6
2.3. Khởi động và giới thiệu giao diện Working Model.....................................8
2.3.1. Khởi động ..............................................................................................8
2.3.2. Giới thiệu giao diện Working Model....................................................8
2.4. Giới thiệu các chức năng thiết kế................................................................9
2.4.1. Thanh thực đơn.......................................................................................9
2.4.2. Thư viện linh kiện ..................................................................................13
2.5. Cách thức làm việc của Working Model......................................................14
2.5.1. Thao tác với các đối tượng trong Working Model................................14
2.5.2. Phạm vi hỗ trợ của Working Model trong dạy học vật lí......................14
2.6. Cách sử dụng Working Model để thực hiện các mô phỏng........................14
2.6.1. Cách tạo ra một thiết kế mới .................................................................14
2.6.2. Sử dụng Working Model để tạo một số mô phỏng ..............................15
Chương 3: Sản phẩm .............................................................................................22
KẾT LUẬN.............................................................................................................26
2

Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý

TÀI LIỆU THAM KHẢO .....................................................................................27

MỞ ĐẦU
Hiện nay, công nghệ thông tin đã trở thành một phương tiện hữa ích trong quá
trình dạy học. Trong nhà trường nhiều bộ môn đã sử dụng, khai thác có hiệu quả các
bài giảng điện tử và các phần mềm hỗ trợ. Riêng đối với bộ môn Vật lí ngoài việc sử
dụng các bài giảng điện tử ra, còn cần có sự hỗ trợ của các phần mềm dạy học chuyên
dụng cho Vật lí. Gần đây, đã có nhiều phần mềm mô phỏng hỗ trợ các thí nghiệm Vật
lí như Pakma, Flash, Working Model…
Bộ môn Vật lý là khoa học thực nghiệm. Do vậy, dạy học Vật lý không chỉ là
đơn thuần cung cấp cho học sinh những kiến thức khoa học mà còn trang bị cho học
sinh những kỹ năng, kỹ xảo thực hành cần thiết để tăng cường hứng thú, khả năng
sáng tạo, tạo dựng niềm tin khoa học cho học sinh khi học tập môn Vật lý. Tuy nhiên,
dạy học Vật lý chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố: khả năng thực hành và năng lực của
giáo viên, cơ sở vật chất thiết bị, thời gian chuẩn bị và thời gian thí nghiệm... Từ
những khó khăn đó, để có thể nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng lực
nhận thức của học sinh trong dạy học Vật lý là vấn đề trăn trở rất nhiều giáo viên
giảng dạy Vật lý.
Để khắc phục những khó khăn đó, giáo viên có thể tạo ra các mô phỏng thí
nghiệm ở mức độ có thể cập nhật số liệu từ bàn phím hoặc qua các thiết bị kết nối với
máy vi tính, nó như là máy đo vạn năng với độ chính xác cao, tốc độ xử lý nhanh và là
thiết bị có thể hiển thị kết quả theo nhiều cách khác nhau (đồ thị, biểu đồ, văn bản...)
với khả năng đồ họa cao.
Với mong muốn được ứng dụng ngày càng nhiều các thành tựu khoa học - kỹ
thuật trong giảng dạy Vật lý nhằm nâng cao hiệu quả dạy học, chúng tôi chọn nghiên
cứu đề tài: “Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý”.

3


Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý

NỘI DUNG
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG PHẦN MỀM WORKING
MODEL TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ
1.1. Thí nghiệm mô phỏng
1.1.1. Khái niệm thí nghiệm mô phỏng
Thí nghiệm mô phỏng là thí nghiệm dùng để mô phỏng các hiện tượng, các thí
nghiệm vật lý bằng các mô hình, hay các phần mềm thực hiện thông qua máy tính.
không phải thực hành trực tiếp trên các dụng cụ thí nghiệm mà thông qua sự mô
phỏng về nó bằng các mô hình hay những phần mềm soạn trên máy tính. Thí nghiệm
mô phỏng dùng để thay thế các thí nghiệm thật khó thực hiện trong tự nhiên hay trong
phòng thí nghiệm. Bên cạnh đó, thí nghiệm ảo giúp giảm thiểu việc dạy chay, học
chay, giúp nâng cao hứng thú của người học.
1.1.2. Ưu và nhược điểm của thí nghiệm mô phỏng
1.1.2.1. Ưu điểm của thí nghiệm mô phỏng so với thí nghiệm thật
- Giáo viên và học sinh không cần chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm mà có thể thực
hiện ngay trên máy tính.
- Có thể mô phỏng lại các thí nghiệm của các nhà khoa học trong lịch sử, các
thí nghiệm khó tiến hành trong thực tế, trong phòng thí nghiệm (hiện tượng phóng
điện trong không khí hay nói đơn giản là sét), hoặc có thể gây nguy hiểm (thí nghiệm
phóng điện trong chân không), hoặc thí nghiệm trong thực tế thì quá nhỏ nên học sinh
không quan sát được (cấu tạo nguyên tử)...
- Thí nghiệm mô phỏng giúp học sinh nắm được các khái niệm một cách linh
hoạt, dễ liện hệ thực tế hơn và có thể thay đổi các thông số cho phù hợp.
- Trong quá trình giảng dạy với sự hỗ trợ của phần mềm mô phỏng làm cho bài
giảng sinh động và hiệu quả.

1.1.2.2. Hạn chế của thí nghiệm mô phỏng
- Thí nghiệm mô phỏng không thể dùng để khảo sát hiện tượng vì hầu hết các
yếu tố tác động gây nên các sai số đều bị loại bỏ.
- Thí nghiệm mô phỏng là mô hình được xây dựng theo ý chủ quan của người
thực hiện nên niềm tin của học sinh vào thí nghiệm còn hạn chế.
1.1.3. Vai trò của thí nghiệm mô phỏng trong dạy học Vật lí
4


Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý

1.1.3.1. Thí nghiệm mô phỏng góp phần hình thành thế giới quan
Thế giới quan là hệ thống tổng quát những quan điểm của con người về thế
giới (toàn bộ sự vật và hiện tượng thuộc tự nhiên và xã hội), về vị trí con người trong
thế giới đó và về những quy tắc xử sự do con người đề ra trong thực tiễn xã hội.
Thí nghiệm mô phỏng, trong vai trò là một bộ phận quan trọng trong dạy học
vật lý sẽ từng bước cung cấp và hệ thống hóa tri thức cho người học, qua đó củng cố
niềm tin khoa học và hoàn thiện thế giới quan khoa học của mỗi người, tạo nên tư duy
đúng đắn và tích cực.
Thông qua thí nghiệm mô phỏng, lí thuyết vật lý được tái hiện một cách sinh
động và đầy thuyết phục, tạo niềm tin khoa học vững chắc, tránh được sự giáo điều
trong dạy học vật lý.
1.1.3.2. Thí nghiệm mô phỏng giúp đơn giản hóa các hiện tượng vật lí
Các sự vật, hiện tượng, quá trình vật lý trong tự nhiên diễn ra vô cùng phức
tạp, đa dạng và có mối liên hệ với nhau. Do đó không thể nghiên cứu riêng lẻ một hiện
tượng hay tách riêng từng hiện tượng để quan sát, nghiên cứu.
Sử dụng thí nghiệm mô phỏng có thể làm đơn giản hóa các hiện tượng, các
điều kiện của thí nghiệm mô phỏng luôn được lí tưởng hóa. Khi tiến hành thí nghiệm
mô phỏng, tiến trình xảy ra thí nghiệm được kiểm soát, đạt được kết quả tối ưu.
Sử dụng thí nghiệm mô phỏng để giúp học sinh trực quan hóa các hiện tượng

phức tạp, không thể quan sát trực tiếp khi nghiên cứu.
1.1.3.3. Thí nghiệm mô phỏng góp phần tích cực hóa tư duy người học
Trong hoạt động dạy học, học sinh không chỉ tiếp thu kiến thức, mà còn được
rèn luyện kĩ năng thực hành, tư duy, giải quyết vấn đề.
Khi tiến hành quan sát thí nghiệm mô phỏng, học sinh sẽ tập trung chú ý vào
các yếu tố cần quan sát, vì đã bỏ qua các yếu tố tác động. Vì thế, dưới sự định hướng
của giáo viên, việc quan sát của học sinh là quan sát có chủ định.
1.2. Phần mềm ứng dụng
1.2.1. Khái niệm phần mềm ứng dụng
Phần mềm ứng dụng: phần mềm được viết nhằm giải quyết những bài toán cụ
thể, những công việc thường nhật hành ngày, những hoạt động có tính chất nghiệp vụ
của người dùng.
5


Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý

1.2.2. Đặc điểm của phần mềm
Phần mềm được xây dựng để phản ánh những đặc tính của sự vật, sự việc, để
nghiên cứu mối liên hệ phổ biến, khách quan giữa các đặc tính khác nhau của sự vật,
sự việc trong mối quan hệ qua lại có tính quy luật.
- Tính thực tiễn: phần mềm luôn được xây dưng trên cơ sở thực nghiệm và nó
có giá trị khi thể hiện tác dụng tốt lên một lĩnh vực nào đó của thực tiễn.
- Tính trừu tượng: các phần mềm có tính khái quát hóa cao, thâm nhập được
vào bản chất bên trong của sự vật, sự việc.
- Tính hệ thống: một phần mềm là một hệ thống những quan điểm tư tưởng,
những quy tắc quan hệ chặt chẽ với nhau phát triển ngày một sâu sắc, bao gồm được
nhiều công việc thường xuyên xảy ra trong cuộc sống, xã hội.
- Tính khái quát: một phần mềm là một hệ thống các chức năng đủ đề giải
quyết một lớp các công việc nhất định trong lĩnh vực nào đó của cuộc sống. Những

chức năng này bổ sung cho nhau tạo thành một hệ thống nhất quán phản ánh đúng chu
trình nhận thức chân lí khoa học.

6


Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý

CHƯƠNG 2: KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM WORKING MODEL
TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ
2.1. Giới thiệu phần mềm Working Model
Phần mềm mô phỏng (simulation software) được sử dụng ngày càng nhiều
trong dạy học phổ thông hỗ trợ cho phương pháp dạy học truyền thống kết hợp với
công nghệ thông tin.
Working Model là một trong những phần mềm thoã mãn đầy đủ các tính năng
cần thiết của một bộ phần mềm mô phỏng. Working Model không chỉ mô phỏng một
hệ trong không gian hai chiều mà còn cả trong không gian ba chiều. Các thông số dữ
liệu do phần mềm phân tích trong quá trình sử dụng, cho phép ta thấy tính ưu việt của
nó trong quá trình sử dụng.
2.2. Hướng dẫn cài đặt phần mềm Working Model
- Bước 1: Download phần mềm Working Model
+ Download phiên bản />+ Sau khi download được hai file: Serial và file chương trình.

- Bước 2: Cài đặt
+ Nhấp đôi chuột vào
để chạy file chương
trình, màn hình hiển thị.

7

Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý

+ Tiếp theo màn hình hiển thị
→ chọn Next để tiếp tục cài đặt.

+ Xuất hiện hộp thoại Registration
Điền họ tên vào phần

Viết tên đơn vị công tác vào phần

Cuối cùng nhập dãy kí tự trong
file vào phần
, rồi nhấp
Next.
+ Hộp thoại Registration
Confirmation yêu cầu người sử dụng
khẳng định các thông tin khai báo
trước đó nhấp

+ Cửa sổ Choose Folder cho phép
ta thay đổi địa chỉ cài đặt, địa chỉ mặc
định

là

C:\Program

File\Working

Model. Nếu không cần thay đổi chọn
.

8


Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý

+ Lúc này chương trình bắt đầu
cài đặt vào máy tính của bạn như đã
khai báo.
+ Quá trình cài đặt kết thúc được
thông báo bằng hộp thoại Setup
Complete, bấm

để kết thúc

cài đặt.

Sau khi hoàn tất việc cài đặt, màn hình Destop xuất hiện biểu tượng

.

2.3. Khởi động và giới thiệu giao diện Working Model
2.3.1. Khởi động

- Cách 1: Nhấp đúp vào biểu tượng

trên màn hình Desktop.

- Cách 2: Từ Start menu: Chọn Programs\Working Model\ Working Model.
2.3.2. Giới thiệu giao diện Working Model
- Sau khi khởi động Working Model sẽ được giao
diện làm việc như hình bên.

2.4. Giới thiệu các chức năng thiết kế
9


Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý

2.4.1. Thanh
thực đơn
2.4.1.1. File: trong phần này chứa những chức năng
sau
- New: mở một cửa sổ thiết kế mới. Một cửa sổ có thể gồm
nhiều trang thiết kế. Nếu chuyển sang một cửa sổ thiết kế
khác chương trình sẽ thông báo lưu dữ liệu đã thiết kế
trước khi chuyển sang cửa sổ thiết kế khác.
- Open: mở một tập tin đã có trong máy của bạn. Khi click
vào “Open” thì sẽ xuất hiện cử sổ Open, ta chọn file cần
mở và click vào “Open”. Khi cần có thể chuyển đổi qua lại
giữa các ổ đĩa.
- Save: lưu tập tin vừa soạn thảo. Khi nhấp vào
“Save”, xuất hiện hộp thoại như hình bên. Chọn
địa

chỉ

lưu

tập

tin

tại

, nhập tên
tập

tin

cần

lưu

vào
, rồi

nhấn “Save”.
- Save as: khi mở một tập tin đã có sẵn nhưng ta muốn lưu với một tên khác thì
click vào “Save as”, thao tác tương tự như trên.
- Print: in trang thiết kế.
- Close : đóng trang thiết kế.
- Exit: thoát khỏi chương trình.
2.4.1.2. Edit: trong phần này chứa những chức năng sau
- Undo Square: phục hồi thao tác trước đó.
- Cut: cắt một phần tử đưa vào clipboard.

10

Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý

- Copy: sao chép một phần tử đưa vào clipboard.
- Paste: dán một phần tử vào clipboard.
- Select All: chọn tất cả các phần tử có trên vùng
làm việc.
- Delete: xóa một phần tử.
- Duplicate: nhân bản một hoặc một nhóm đối
tượng.
- Reshape: phục hồi hình dạng cũ của đối tượng.
- Player Mode: chuyển đổi chế độ xem.
2.4.1.3. World: chứa những lệnh tạo môi trường
lực cho các đối tượng
- Gravity: lực hấp dẫn.
- Air Resistance: lực cản của không khí.
- Electrostatics: tĩnh điện học.
- Force Field: trường lực.
- Run: chạy một mô phỏng.
- Stop: tạm dừng mô phỏng.
- Reset: quay trở lại ban đầu.
- Start here: tiếp tục chạy mô phỏng.
- Skip Frames: bỏ qua các bước.
- Tracking: chế độ xem ảnh hoạt nghiệm.
- Erase Track: xóa ảnh hoạt nghiệm.
- Retain Meter Values: giữ lại giá trị đồng hồ đo.
- Erase Meter Values: xoá giá trị đồng hồ đo.
- Accuracy: độ chính xác.
- Pause Control: tạm dừng điều khiển.

2.4.1.4. View: chứa các lệnh hiển thị tham số của
đối tượng.
- Workspace: vùng làm việc, cho phép thay đổi vùng
làm việc.
- Grid Snap: canh lưới một bên.
11


Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý

- Object Snap: canh đối tượng về một bên.
- View Size: xem kích thước của vùng làm việc.
- Zoom to Extents: mở rộng quy mô đối tượng.
- Background Color: hộp màu nền của khu vực làm
việc.
- New Reference Frame: mở một khung, một đường
viền cho đối tượng.
- Delete Reference Frame: xóa một đường viền của đối
tượng.
2.4.1.5. Object: chứa các lệnh liên quan đến liên kết đối tượng trong trình diễn.
- Join: nối các đối tượng lại.
- Split: tách các đối tượng ra.
- Move to Front: di chuyển đối tượng về phía trước.
- Send to Back: di chuyển đối tượng ngược trở lại.
- Collide: sự xung đột.
- Do Not Collide: làm cho hòa hợp.
- Font: điều chỉnh font chữ.
- Vary the Sound: thay đổi âm thanh.
- Vary the Feel: thay đổi cách thức thao tác.
- Attach Picture: gắn thêm vào một hình ảnh.

- Convert Objects: thay đổi đối tượng.
2.4.1.6. Define: chứa các lệnh gắn vectơ cho đối tượng chuyển động
- Vectors: chứa các loại vectơ.
+ Velocity: vectơ vận tốc.
+ Acceleration: vectơ gia tốc.
+ Total Force: vectơ tổng hợp lực.
+ Gravitational Force: vectơ trọng lực.
+ Electrostatic Force: vectơ lực điện.
+ Air Force: vectơ lực cản.
+ Frictional Force: vectơ lực ma sát.
+ Contact Force: vectơ phản lực.
- No Vectors: xóa các vectơ.
12


Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý

- Vector Display: chỉnh sửa hình dạng, màu sắc… của
vectơ.
- Vector Lengths: điều chỉnh độ lớn của các vectơ.
- New Button: chứa các nút bấm.
- New Control: chứa điều khiển.
- New Application Interface: chứa biểu tượng liên kết
với ứng dụng mới.
2.4.1.7. Measure: chứa các lệnh hiển thị các giá trị của đối tượng trong chuyển
động
- Time: đồng hồ đếm thời gian.
- Position: đồ thị li độ.
- Velocity: đồ thị vận tốc.
- Acceleration: đồ thị gia tốc.

- P V A: đồ thị li độ, vận tốc, gia tốc.
- Momentum: đồ thị động lượng.
- Total Force: đồ thị tổng hợp lực.
- Total Torque: đồ thị momen xoắn.
- Gravity Force: đồ thị trọng lực.
- Electrostatic Force: đồ thị lực điện.
- Air Force: đồ thị lực cản.
- Force Field: đồ thị của trường lực.

2.4.1.8. Window: chứa các lệnh sắp xếp cửa sổ
- Properties: thuộc tính của vật.
- Cassade: thu nhỏ màn hình làm việc.
- Tile: phóng to màn hình làm việc.
2.4.1.9. Help: sự giúp đỡ của chương trình
2.4.1.10. Sript: chứa các lệnh lập trình
2.4.2. Thư viện linh kiện
2.4.2.1. Body

13


Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý

- Circle

: vẽ hình tròn.

- Rectangle

: vẽ hình chữ nhật.

- Curved Polygon
2.4.2.2. Cnstr

- Polygon

: vẽ đa giác.

- Square

: vẽ hình vuông.

: vẽ mặt cong kín. - Anchor

: Cố định vật.

a. Rotational Spring: quay lò xo quanh trục

a

b

b. Sring : vẽ lò xo

c

d

c. Làm quay bộ phận giảm rung, giảm xóc

e

f

d. Bộ giảm xóc ,bộ giảm rung

g

h

e. Gear: bánh răng

i

j

f. Damper Spring:bộ giảm xóc ,giảm rung bằng lò xo

k

l

g. Torque: mômen quay

m

n

h. Force: lực
i. Motor: động cơ

j. Actuator: cơ cấu truyền động
k. Rope: dây nối
l. Separator: dây ngăn cách
m. Pulley: Ròng rọc
n. Rod: cái gậy
2.4.2.3. Points
a: điểm nối mềm

b: điểm nối cứng

a

B

c, d: vẽ rãnh nằm ngang, dọc

e: vẽ đường cong bất kỳ

c

d

e

f

f: vẽ đường cong kín
2.5. Cách thức làm việc của Working Model
2.5.1. Thao tác với các đối tượng trong Working Model

- Thao tác với các đối tượng trong Working Model chủ yếu dùng chuột.
2.5.2. Phạm vi hỗ trợ của Working Model trong dạy học vật lí
- Working Model cho phép người sử dụng dùng chuột thao tác với các mô hình
mà không phá vỡ hoặc vi phạm các liên kết ràng buộc giữa các đối tượng. Các mô
hình có thể dịch chuyển trong vùng làm việc của nó. Môi trường Working Model
được thiết kế phục vụ cho việc thực hiện các thao tác bằng cách click và drag chuột ở
mức nhiều nhất có thể.
14


Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý

- Tất cả các chuyển động được rạo ra trong môi trường Working Model đều được
dựa trên nguyên lý cơ bản của Cơ học như hệ thống các định luật Newton, các phương
trình động học.
- Working Model còn thiết lập một số mô hình ma sát và các kết quả thực
nghiệm mô tả tính chất không đàn hồi và va chạm.
2.6. Cách sử dụng Working Model để thực hiện các mô phỏng
2.6.1. Cách tạo ra một thiết kế mới
a. Tạo các đối tượng
Để tạo ra một thiết kế cần mở một file mới sau đó thiết lập các đối tượng từ hộp
Body.
b. Tạo liên kết giữa các đối tượng: sau khi thiết lập các đối tượng cần liên kết chúng
lại nhờ công cụ Joint, Point….
c. Chèn văn bản vào thiết kế: Để chèn văn bản vào thiết kết chọn biểu tượng A trên
thanh công cụ Edit sau đó click chuột vào vị trí cần chèn.
d. Chèn âm thanh: chọn đối tượng cần chèn âm thanh, chọn công cụ Measure để
chọn các lệnh về âm thanh (có biểu tượng cái loa).
e. Sử dụng đồ thị:
Muốn hiển thị đồ thị theo dõi quá trình biến đổi nào đó ta chọn vật cần theo dõi

sau đó vào mục Measure và chọn các lệnh về đồ thị.
f. Sử dụng chức năng điều khiển mô phỏng
Dùng các lệnh Run, Stop, Reset để điều khiển mô phỏng hoạt động.
The table player (băng ghi) cho phép người sử dụng chủ động điều khiển các mô
phỏng hoạt động. Băng ghi cho phép mô phỏng chạy lùi.
Click Wiew chọn workspace rồi chọn băng ghi.
Click mũi tên về bên phải thanh công cụ băng ghi để chạy mô phỏng.
Click mũi tên về bên phải vạch đôi để dừng mô phỏng.
Click mũi tên bên trái để chạy lùi mô phỏng.
2.6.2. Sử dụng Working Model để tạo một số mô phỏng
Trên giao diện thiết kế của Working Model có rất nhiều công cụ dùng để thiết kế các
mô phỏng. Chức năng cũng như cách sử dụng của các công cụ này chúng tôi sẽ giới
thiệu thông qua việc hướng dẫn thiết kế một số mô phỏng đơn giản.
15


Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý
2.6.2.1. Chuyển động của quả bóng rơi tự do

Phần này tạo những đối tượng, thay đổi không gian làm việc và tính chất của vật để thấy
ảnh hưởng của mô phỏng. Sử dụng thanh công cụ, Cửa sổ và View.
B1 Tạo ra quả bóng và bảng để thiết lập mô hình cơ bản. Chạy mô phỏng.
1. Mở thực đơn Hồ sơ. Kích Vòng tròn trong thanh công cụ.
2. Vẽ các vòng tròn ở phần trên của không gian làm việc gọi là các quả bóng.
3. Kích Hình chữ nhật trong thanh công cụ.
4. Vẽ các hình chữ nhật nằm ngang dọc theo đáy không gian làm việc bên dưới quả bóng
"Hình chữ nhật tập trung đối tượng" sẽ gọi là một bảng.
5. Kích Mỏ neo trong thanh công cụ. Kích bảng với Mỏ neo.
6. Kích Chạy. Quả bóng rơi, nảy lên và tựa vào trên bảng.
7. Kích Dừng rồi định vị nguyên bản.

B2 Sử dụng Trình diễn và cách để thay đổi mô hình.
1. Mở mô hình đã tạo ra trong B1. Mở thực đơn Cửa sổ và chọn sự trình diễn.
2. Kích chọn quả bóng, trong bảng mẫu chọn màu quả bóng, chọn màu nền.
3. Mở thực đơn View và chọn Không gian làm việc, chọn Lưới.
B3 Sử dụng Cửa sổ Thuộc tính để thay đổi tinh chất quả bóng.
1. Mở hồ sơ ở B2. Kích Chạy, quan sát. Kích Dừng, rồi Định vị.
3. Chọn quả bóng. Mở Cửa sổ và chọn Tính chất.
4. Khi tạo ra một vật thể, tính chất mặc định của nó là chuẩn (và những thuộc tính khác). Khi
thay đổi tính chất, chương trình sẽ tự động thay đổi sự đàn hồi quả bóng. Để điều chỉnh tính
chất đàn hồi của vật, vào thực đơn Tính chất và nhập thông số đàn hồi (elastic).
5. Kích Chạy và quan sát việc quả bóng nảy lên cao, kích Dừng rồi Lưu.
16


Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý
2.6.2.2. Dao động điều hòa của con lắc đơn

Thiết kế con lắc và nhìn nó đu đưa từ việc tạo ra hai vật và một đối tượng gọi là một sự
ràng buộc. Để tăng cường mô phỏng nên thêm một đồng hồ thời gian và có thể thay đổi vị trí
con lắc để nó có thể đu đưa trong một chu kỳ xác định.
B1 Tạo ra một quả bóng cho con lắc và một hình chữ nhật (trần nhà). Rồi gắn một dây thừng
giữa chúng và đặt con lắc trong sự chuyển động.
1. Mở View chọn Không gian làm việc và chọn Lưới.
2. Vẽ một vòng tròn nhỏ (quả bóng) phần dưới không gian làm việc.
3. Vẽ hình chữ nhật mỏng ngang qua đỉnh không gian làm việc, trên quả bóng.
4. Kích hình mỏ neo trong thanh công cụ rồi kích vào trần nhà.
5. Kích Dây thừng rồi kích tâm quả bóng và dựa vào lưới thẳng đứng ngay trên quả bóng
kích trần nhà, bây giờ đã có một con lắc.
6. Kích Con trỏ trong thanh công cụ rồi kích vào quả bóng.
7. Kéo quả bóng về một bên, giữ cho dây thừng kéo căng trong khi kéo.

8. Kích Chạy để quan sát, kích Dừng và kích Định vị.
B2 Tăng cường sự mô phỏng nhờ thêm một đặc tính gọi là sự theo dõi. Nó cho phép có
"những ảnh chụp nhanh” con lắc trong khi nó di chuyển.
1.
Mở tài liệu ở B1 chọn quả bóng trên con lắc. Mở Cửa sổ và chọn trình diễn.

ν.

2.

Kích tâm Vệt của khối lượng trong hộp kiểm tra, đánh dấu

3.
4.
5.
6.

Mở thực đơn Tổng quát và chọn Tracking (theo dõi) rồi chọn số khung.
Kích Chạy để kiểm tra mô hình.
Kích Dừng, rồi trở lại sự định vị nguyên bản nó.
Khi không cần theo dõi. Mở thực đơn Tổng quát và chọn Xóa bỏ Vệt.

17


Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý
B3 Thêm đồng hồ thời gian vào dự án để đo chu kỳ con lắc.
1. Mở thực đơn hồ sơ ở B2. Mở Measure (đo đạc) và chọn Thời gian.
2. Kích Chạy và chú ý đồng hồ đo. Trong khi mô phỏng thời gian trôi qua sẽ xuất hiện trên
đồng hồ và có thể đọc thời gian ở những vị trí cần thiết.

3. Kích Dừng, rồi Định vị. Nhấn kép vào dây thừng và nhập một length (chiều dài) mới,
ngắn hơn trong cửa sổ thuộc tính. Nhưng đừng làm cho nó quá ngắn.
4. Kéo quả bóng để tâm của nó nằm trên một hàng lưới ngang.
5
Kích Chạy lần nữa, quan sát rồi kích Dừng. Định vị và Lưu.
2.6.2.3. Chuyển động của vật trên mặt phẳng nghiêng

Điều khiển chuyển động cái hộp trên đường dốc bằng cách tạo ra những đối tượng và
chọn tiếp xúc bắt buộc giữa chúng , thêm một lực để giữ cái hộp.
B1 Tạo một bảng với cái hộp trên nó và quay chúng để làm một đường dốc:
1.
Mở thực đơn Hồ sơ.
2.
Vẽ một hình chữ nhật dài (bảng) nằm ngang ở giữa không gian làm việc.
3.
Vẽ cái hộp và định vị nó trên bảng, không làm cho cái hộp cao quá.
4.
Kích công cụ Mỏ neo trong thanh công cụ. Kích bảng với Mỏ neo.
5.
Kích đồng thời bảng và cái hộp để chọn nó.
6.
Kích Quay trong thanh công cụ để bảng và cái hộp cùng nghiêng.
7.
Kích Chạy để kiểm tra mô hình. Kích Dừng và Định vị.
B2 Biểu diễn những vectơ cho các lực tác dụng lên cái hộp. Đồng thời thay đổi ma sát của
cái hộp và đường dốc, những vectơ sẽ phản ánh những thay đổi này:
1.
Mở tài liệu với cái hộp và đường dốc ở B1. Kích cái hộp để lựa chọn nó.
2.
Mở thực đơn Đặc điểm và chọn những vectơ, rồi chọn lực Hấp dẫn.

3.
Mở thực đơn Đặc điểm lần nữa và chọn vectơ, rồi chọn các lực cần thiết.
18


Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý
4.
Mở tiếp lần nữa và chọn những vectơ, rồi chọn Tiếp xúc bắt buộc.
5.
Kích Chạy. Chú ý quan sát những vectơ, vì có thể nhìn thấy tất cả các lực tác dụng lên
cái hộp. Kích Dừng và Định vị.
6.
Kích đồng thời, cái hộp và đường dốc để lựa chọn nó.
7.
Mở thực đơn Cửa sổ và chọn những thuộc tính. Điều này sẽ cho chọn lọc những thuộc
tính của sự pha trộn để có thể soạn thảo.
8.
Đặt ma sát động và ma sát tĩnh tới 0.
9.
Kích Chạy. Kích Dừng và Định vị.
B3 Chọn cái hộp, đường dốc, tạo đồng hồ, để đo tiếp xúc bắt buộc giữa chúng:
1. Tài liệu mở ở B2 với cái hộp và đường dốc, chọn cả hai đối tượng.
2.
Mở thực đơn Đo đạc và chọn Tiếp xúc bắt buộc.
3.
Kéo đồng hồ đo đến vị trí thuận lợi để có thể nhìn thấy nó dễ dàng.
4.
Kích Fx và Fy trên cạnh đồng hồ đo.
5.
Kích Chạy, quan sát. Kích Dừng và Định vị.

B4 Sử dụng Lực trong thanh công cụ để áp dụng một lực ngoài đến vật:
1. Mở tài liệu với cái hộp và đường dốc ở B3.
2. Kích công cụ Lực. Kéo từ tâm cái hộp xuống dọc theo đường dốc.
3. Nhấn kép sự ràng buộc lực. Cửa sổ những thuộc tính được mở.
4. Kích Quay với vật trong cửa sổ những thuộc tính.
5. Kích Chạy, quan sát. Kích Dừng, kích Định vị.
6. Thay đổi độ lớn và hướng của lực làm cho chuyển động cái hộp thay đổi.
7. Kích Dừng, Định vị, điều chỉnh giá trị lực kéo "theo dõi" để nhập thông số.

2.6.2.4. Chuyển động ném ngang

19


Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý

Để ném một quả bóng thẳng lên trên phía trần nhà, bằng cách cho quả bóng một vận tốc
ban đầu. Đồng thời sẽ điều khiển khoảng thời gian mô phỏng và tạo ra một đồ thị để giúp
phân tích sự chuyển động của quả bóng.
B1 Tạo ra một một trần nhà, quả bóng và cho nó vận tốc ban đầu.
1.
Mở thực đơn Hồ sơ, chọn View và chọn Không gian làm việc, rồi chọn Lưới.
2.
Vẽ vòng tròn nhỏ gần đáy của không gian làm việc (gọi nó là một quả bóng).
3.
Vẽ một hình chữ nhật ngang qua đỉnh không gian làm việc ở trên quả bóng. 4.
Kích Mỏ neo ở thanh công cụ rồi kích trần nhà.
5.
Kích chọn quả bóng, mở cửa sổ Tính chất. Nhập Vy với giá trị dương.
6.

Kích Chạy, quan sát, kích Dừng và kích Định vị.

2.6.2.5. Va chạm đàn hồi
20


Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý

Trong dự án này, sẽ tạo và điều khiển một va chạm giữa hai quả bóng billiard. Trình
bày đồng hồ và vận tốc để có thể theo dõi sự va chạm trong thời gian mô phỏng. Dùng dữ
liệu từ đồng hồ đo, để có thể điều khiển sự va chạm.
1. Tạo ra những quả bóng billiard và đặt nền.
2. Thêm những vectơ vận tốc vào mô hình.
3. Thêm những đồng hồ đo động lượng vào mô hình.
B1 Trong bước này, sẽ tạo ra hai quả bóng billiard và thiết lập mô hình.
1.
Mở thực đơn Hồ sơ, chọn View và chọn Không gian làm việc, chọn Lưới.
2.
Nhấn kép Vòng tròn trong thanh công cụ.
3.
Vẽ hai vòng tròn cách khoảng 1lưới thẳng đứng về một bên, nhưng trên cùng hàng lưới
nằm ngang đó, gọi hai vòng tròn này những quả bóng billiard.
4.
Chọn công cụ Mũi tên và nhấn kép quả bóng đầu tiên.
5.
Mở thực đơn Cửa sổ và chọn Tính chất hoặc nhấn kép đối tượng.
6.
Nhập Vx (của) quả bóng một là 5 m/s khối lượng 10 Kg, và sự đàn hồi 1.0
7.
Chọn quả bóng hai. Nhập Vx là 0 m/s, khối lượng 10 Kg và sự đàn hồi 1.0

8.
Mở thực đơn Tổng quát và chọn Trọng lực. Kích Không rồi kích OK.
9.
Những quả bóng như đang ở trên một bể nước (không trọng lực).
10. Kích Chạy để quan sát. Kích Dừng và kích Định vị.
Phân tích sự chuyển động của hai quả bóng billiard.
B2 Thêm những vectơ vận tốc vào mô hình để nâng cao tính trực quan.
Phân tích chuyển động những quả bóng billard khi chúng tương tác với nhau.
21


Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý
1. Mở thực đơn Hồ sơ. Chọn quả bóng
.
2.
Mở thực đơn Đặc điểm và chọn Vectơ, rồi chọn Vận tốc.
3.
Kích Chạy và chú ý những vectơ liên quan đến chuyển động hai quả bóng.
4.
Kích Dừng rồi định vị (vị trí) nguyên bản của nó.
B3 Thêm những đồng hồ đo động lượng vào mô hình.
Khi gán đồng hồ đo tới mỗi quả bóng sẽ cho phép đo động lượng những quả bóng khi
chúng tác dụng vào nhau.
1.
Mở thực đơn Hồ sơ. Lựa chọn một quả bóng.
2.
Mở thực đơn Đo và chọn Động lượng. Làm tương tự cho quả bóng khác.
3.
Di chuyển mỗi đồng hồ đo sao cho nó ở bên dưới quả bóng đang đo.
4.

Kích Chạy và chú ý những đồng hồ đo và những vectơ thay đổi trong sự va chạm này.
Động lượng được chuyển từ một quả bóng này đến quả bóng khác.
5.
Kích Dừng rồi định vị nguyên bản.
6.
Nhấn kép quả bóng thứ hai và thay đổi vận tốc nằm ngang (Vx).
7.
Kích Chạy và chú ý đồng hồ đo và các vectơ thay đổi trong va chạm này.
8.
Kích Dừng rồi định vị nguyên bản.

22


Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý
CHƯƠNG 3. SẢN PHẨM
SỬ DỤNG SẢN PHẨM ĐƯỢC THIẾT KẾ TỪ WORDKING MODEL VÀO BÀI
GIẢNG: BÀI TOÁN VỀ CHUYỂN ĐỘNG NÉM NGANG
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
Làm quen với phương pháp nghiên cứu các kiến thức vật lý theo PP thực nghiệm.
Diển đạt được các khái niệm: Chuyển động thành phần ,chuyển động tổng hợp, phân
tích chuyển động.
Trình bày được nội dung chính của phương pháp động lực học.
Chỉ ra các đặc điểm quan trọng của chuyển động ném ngang.
Phát biểu được định nghĩa và nêu được điều kiện để có thể phân tích một lực thành hai
lực thành phần đồng quy.
2 Kĩ năng
Áp dụng được định luật II Newton để lập các phương trình chuyển động thành phần của
chuyển động vật bị ném ngang.

Dùng cách tổng hợp hai chuyển động thành phần để được chuyển động tổng hợp
(chuyển động thực). Giải được một số dạng bài tập về chuyển động. (SGK)
Vẽ được (định tính) quỹ đạo của vật bị ném ngang và các xác định vectơ gia tốc, vận
tốc tại mọi điểm trên quỹ đạo.
Xử lý các thông tin rút ra từ thí nghiệm mô phỏng chuyển động của vật ném ngang để
rút ra kết luận chuyển động.
3. Thái độ
Qua thí nghiệm kiểm chứng. phát hiện ra đặc điểm lý thú của chuyển động vật bị ném
ngang là thời gian rơi bằng thời gian rơi tự do ở cùng độ cao mà không phụ thuộc vào vận tốc
ném ngang. Củng cố niềm tin vào tính đúng đắn của phép phân tích và tổng hợp chuyển
động.
II. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh
GV: MVT và thí nghiệm mô phỏng về chuyển động của vật ném ngang.
HS: SGK, quả bóng bàn, banh nhựa, đồng hồ bấm giây, thước.
III. Tổ chức hoạt động nhận thức
Khái niệm về chuyển động vật bị ném ngang được xây dựng dựa vào nhu cầu nhận
thức hay một khó khăn nhận thức mà có thể vượt qua được đó là loại chuyển động thường
gặp. Quỹ đạo của nó là một đường cong, phẳng mà trong toán học gọi là đường parabol trong
khi đó vốn kiến thức đã biết của HS chỉ là chuyển động thẳng biến đổi và sự rơi tự do.
Khi thiết kế bài giảng, GV dùng phần mềm minh họa để thay thế chuyển động cong,
phẳng của một vật bằng hai chuyển động thẳng tương đương từ hai hình chiếu của vật trên
hai trục tọa độ Dercates nhằm tăng cường tính trực quan trong dạy học, hỗ trợ cho quá trình
nhận thức của HS.
Trong quá trình tổ chức hoạt động nhận thức cho HS ở phần xác định tính chất của mỗi
chuyển động thành phần: GV tiến hành chia lớp thành 4 nhóm (hai nhóm sẽ xác định tính
chất của mỗi chuyển động thành phần, hai nhóm sẽ viết phương trình chuyển động).Với sự
23


Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý

hỗ trợ của WM, GV có thể phân công nhiệm vụ và hướng dẫn ngay trên màn hình MVT, giúp
cho HS tiếp thu kiến thức được dễ dàng.
Khi xác định chuyển động tổng hợp từ các chuyển động thành phần chẳng hạn thời gian
rơi, vận tốc tức thời. GV hướng dẫn cho HS thực hiện phép tổng hợp hai chuyển động thành
phần.
Sau khi dạy toàn bộ nội dung kiến thức, cuối tiết học GV cho HS làm một số bài tập
vận dụng liên quan đến thực tế nhờ vào phần mềm WM.
IV. Tiến trình dạy học
1. Khảo sát chuyển động vật bị ném ngang
GV cho HS làm thí nghiệm ném ngang (bóng và banh đạt trên mép bàn) để quan sát
quỷ đạo, dùng thước đo tầm xa và đồng hồ để đo thời gian rơi.
Trong thí nghiệm thực khi GVvà HS cùng tiến hành, HS chỉ quan sát quỹ đạo bằng định
tính vì thời gian của quá trình rất ngắn, các đại lượng như vận tốc tức thời, trọng lực… không
thể biểu diển một cách tường minh.
GV: Tổ chức lớp bằng cách chia lớp học thành 4 nhóm. Yêu cầu HS dự đoán quỹ đạo
trước khi tiến hành thí nghiệm thực và yêu cầu các nhóm thảo luận để cho biết phương chiều,
độ lớn của vectơ vận tốc tức thời, vectơ trọng lực tại một số thời điểm trước khi tién hành thí
nghiệm mô phỏng.
GV: Cho cả lớp quan sát đoạn phim mô phỏng vật bị ném ngang (hình 1). Mục đích của
đoạn mô phỏng này là để HS nhận thấy quỹ đạo của vật bị ném ngang và phương, chiều của
vectơ vận tốc, trọng lực của vật tại từng thời điểm điều mà phương pháp dạy học truyền
thống không thể làm được.
Với thí nghiệm được thiết kế trên WM có thể giúp cho GV giải quyết được một phần
khó khăn mà bài giảng truyền thống chưa khắc phục được và sẽ dành nhiều thời gian cho tổ
chức hoạt động nhận thức của HS.

Hình 1
Sau khi quan sát các TN , GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi trong phiếu học tập :
Qũi đạo của vật là đường parabol.
Vectơ vận tốc tức thời có phương, chiều và độ lớn thay đổi.

GV: Trình bày phép phân tích chuyển động, đây là khái niệm mới đối với HS.

24


Sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật lý
Thay thế chuyển động cong của vật bằng các chuyển động thẳng của hình chiếu vật đó
trên hai trục tọa độ. (chuyển động thành phần)
Yêu cầu từng nhóm lên bảng để chọn hệ tọa độ và xác định các hình chiếu theo trục
Mx, My của vật M tại một vài điểm trên quỹ đạo cong parabol.
GV trình chiếu lên màn hình MVT phép phân tích chuyển động.

Hình 2
− TN mô phỏng phân tích chuyển động của vật bị ném ngang để HS nhìn thấy một cách trực
quan về phân tích chuyển động của vật (hình 2)
Khi vật chuyển động, thì hình chiếu của nó trên các trục tọa độ cũng chuyển động theo
đó là chuyển động thành phần của chuyển động thực và thay vì xét trực tiếp chuyển động
thực bằng cách xét các chuyển động thành phần được gọi là phép phân tích chuyển động. Lưu
ý HS khi xét tại mỗi thời điểm trong một hệ quy chiếu nhất định thì vật chỉ có một giá trị xác
định. Vật không thể đồng thời ở vị trí này và ở vị trí kia, tức là vật không thể đồng thời tham
gia hai chuyển động khác nhau
Bên cạnh phân tích chuyển động thực, qua thí nghiệm mô phỏng cho Hs thấy được ta
có thể phân tích vectơ vận tốc tức thời tại các thời điểm thành hai vectơ thành phần. (theo
phương ngang và theo phương thẳng đứng)
Để xác định tính chất của chuyển động thành phần. Áp dụng:
Phương trình định luật II Newton dưới dạng hình chiếu. (HS có thể tự thực hiện)
Qua thí nghiệm mô phỏng để HS thấy phương, chiều và độ lớn các vectơ Vx, Vy:
Chuyển động của Mx là chuyển động thẳng đều. (quán tính)
Chuyển động của My là chuyển động rơi tự do. (chỉ có trọng lực)
Với giả thiết như phần thí nghiệm mô phỏng yêu cầu các nhóm: Vẽ qũi đạo vật ném

ngang (lập bảng) chuyển động tổng hợp. Từ vectơ vận tốc của chuyển động thành phần hãy
biểu diễn hướng và tính độ lớn của vectơ vận tốc của chuyển động tổng hợp tại thời điểm vật
chạm đất. Tính thời gian chuyển động của vật ném ngang và so sánh với thời gian rơi tự do
của vật ở cùng độ cao. Tầm ném xa.
25