Sáng kiến kinh nghiệm Sử dụng phần mềm Crocodile Physics để thiết kế một số thí nghiệm trong chương trình Vật lý THPT

MỞ ĐẦU
	Việc đổi mới nâng cao chất lượng giáo dục đã và đang được triển khai trên toàn quốc, tuy nhiên không thể nói đến đổi mới giáo dục mà không nói đến vai trò của thí nghiệm trực quan trong đổi mới giáo dục, đặc biệt bộ môn vật lý là môn học mang tính thực nghiệm cao.
	Trước đây, một phần do điều kiện cơ sở vật chất thiếu thốn, một số trường không thể có được phòng thí nghiệm, vì vậy rất nhiều học sinh không hình dung được hiện tượng vật lý xảy ra như thế nào nên gặp rất nhiều khó khăn trong việc tiếp thu kiến thức, việc hiểu bài nhớ bài là rất khó khăn.
	Trong khi đó sử dụng thí nghiệm trực quan lại có rất nhiều ưu điểm như: làm cho học sinh hứng thú học tập, kiến thức thu được chắc chắn và sâu sắc, lớp học sôi nổi. Thí nghiệm giúp làm sáng tỏ lý thuyết, rèn kỹ năng thực hành và nghiên cứu khoa học cho học sinh, . . .
	Chỉ có minh họa bằng thí nghiệm trực quan thì mới làm cho các em hứng thú học tập, hiểu kiến thức sâu sắc và nhớ lâu. Bên cạnh các hình ảnh minh họa, các tiết học thực hành thí nghiệm, các thí nghiệm thật, thì có thể đưa vào các thí nghiệm được thực hiện trên máy tính bằng các phần mềm chuyên dụng – thí nghiệm ảo.
	Hiện nay với chương trình đổi mới giáo dục đã có một số thí nghiệm được làm sẵn và được chụp lại, ghi lại cho học sinh quan sát nhưng còn ít, hạn chế, không đầy đủ. Vì vậy cần phải xây dựng kho thí nghiệm ảo thay thế thí nghiệm thật trong giảng dạy Vật lý hiện nay, nhằm phát huy các ưu điểm của thí nghiệm ảo, sử dụng phương tiện dạy học hiện đại – máy vi tính, góp phần đổi mới phương pháp dạy học.
	Vì vậy, tôi đã chọn phần mềm Crocodile Physics là một phần mềm thiết kế Vật lý ảo để thiết kế một số thí nghiệm trong chương trình vật lý THPT dùng để giảng dạy và giúp cho các giáo viên giảng dạy vật lý trong trường sử dụng để hỗ trợ cho bài giảng của mình.
NỘI DUNG
TIẾN TRÌNH NGHIÊN CỨU
Qua thực tế giảng dạy, thấy rằng các bài giảng có thí nghiệm học sinh tập trung hơn, hứng thú học tập hơn và tiếp thu bài nhanh hơn đặc biệt giáo viên không phải thuyết trình giảng giải một cách trừu tượng.
	Thí nghiệm thật hay thí nghiệm ảo đều là thí nghiệm trực quan, cùng làm sáng tỏ lý thuyết, gây hứng thú học tập cho học sinh, giáo dục tính tò mò khoa học, làm cho học sinh nhận thức dễ dàng hơn, lớp học sôi nổi hào hứng.
Với thực tế hiện nay, không chỉ ở các trường công lập mới được trang bị máy tính, máy chiếu, mà ở trường THPT Nguyễn Trường Tộ có đầy đủ trang thiết bị đáp ứng cho việc thực hiện các thí nghiệm ảo. Vấn đề là phải xây dựng được các thí nghiệm ảo cho từng bài, từng phần của các khối lớp.
Mặc dù không thể phủ nhận ưu điểm của thí nghiệm thật, tuy nhiên thí nghiệm ảo cũng có rất nhiều ưu điểm so với thí nghiệm thật. Với lớp học đông, phòng học rộng, khi làm thí nghiệm thật chỉ có một số em ở bàn đầu quan sát được, các em ở cuối lớp không thể nhìn được thí nghiệm. Trong khi đó thí nghiệm ảo được thực hiện trên màn chiếu mà tất cả học sinh đều quan sát rõ tất cả những gì thực hiện trên đó, đồng thời giáo viên có thể điều chỉnh kích cỡ của dụng cụ thí nghiệm cho đủ lớn để cho cả lớp đều có thể quan sát rõ ràng.
Bên cạnh đó yếu tố an toàn của thí nghiệm ảo là điều không thể bàn cãi. Dụng cụ thí nghiệm không bị hư hỏng, không gây cháy nổ khi lắp ráp các mạch điện. Hơn nữa thí nghiệm thật không phải thí nghiệm nào cũng thành công, nhưng với thí nghiệm ảo do đã được lập trình sẵn nên có thể nói gần như tất cả thí nghiệm đều chính xác, hình ảnh rõ đẹp.
Mặt khác công tác chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm, với chương trình đổi mới giáo dục như hiện nay, hầu hết các tiết dạy đều có thí nghiệm. Với một số thí nghiệm đơn giản, ít dụng cụ thì giáo viên có thể dễ dàng chuẩn bị dụng cụ, dễ dàng chuyển từ lớp học này sang lớp học khác. Tuy nhiên với một số thí nghiệm mà các dụng cụ cồng kềnh thì đây không phải là một điều đơn giản. Còn đối với thí nghiệm ảo thì giáo viên hoàn toàn không phải lo lắng gì về vấn đề này, các dụng cụ đã có sẵn trong máy vi tính, thậm chí đã được thiết kế sẵn chỉ cần thao tác trên máy tính.
QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN.
Với cơ sở vật chất của trường như hiện nay với 2 phòng máy chiếu, một máy chiếu lưu động, phòng thư viện điện tử với 25 máy nối mạng việc đưa công nghệ thông tin vào từng tiết học, từng bài giảng là điều mỗi giáo viên cần phải làm nhằm thực hiện thành công chủ trương của Bộ Giáo Dục – ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN.
Như vậy, giải pháp đưa ra là khả quan phù hợp với xu thế hiện nay, tuy nhiên để có được các thí nghiệm ảo thay thế cho các thí nghiệm thật thì còn nhiều công đoạn, các công đoạn này đều không dễ dàng gì. Cụ thể:
Cần phải lựa chọn một phần mềm phù hợp với bộ môn Vật lý, phần mềm phải có sẵn và đầy đủ các dụng cụ thí nghiệm ảo. Yêu cầu các dụng cụ phải chuẩn, mang tính sư phạm cao, thí nghiệm khi thực hiện phải đưa ra kết quả chính xác.
Phần mềm sử dụng cần phải thiết kế được các thí nghiệm phù hợp với chương trình sách giáo khoa hiện hành. Thí nghiệm phải chuẩn xác, đưa ra kết quả như mong đợi. Đồng thời thí nghiệm phải bắt mắt, phải tạo tính tò mò cho học sinh, gây hứng thú cho học sinh
Với trình độ tin học của các giáo viên như hiện nay tuy không đồng đều, có người chỉ mới biết sử dụng, có người có thể thiết kế được, như vậy cần thiết phải có một hệ thống các thí nghiệm sẵn có, kèm theo hướng dẫn sử dụng để giáo viên dễ dàng sử dụng vào bài giảng của mình mà không mất thời gian thiết kế
Với phần mềm Crocodile Physics thõa mãn các yêu cầu đặt ra, nó có thể thực hiện hàng loạt thí nghiệm mô phỏng ở các lĩnh vực Cơ học, Điện học, Quang hình học và Sóng. Đây là một phần mềm được hơn 40 nước trên thế giới đang sử dụng. Các thí nghiệm mô phỏng được tạo ra rất hấp dẫn, an toàn, dễ sử dụng.
Các phép đo trong Crocodile Phys dễ thực hiện. Dữ liệu từ các thí nghiệm mô phỏng được biểu diễn trên đồ thị và có thể đọc được các giá trị “đo được” một cách nhanh chóng.
Phần mềm Crocodile Physis 605 làm được tất cả các thí nghiệm Vật lý ảo trong chương trình THPT, đặc biệt đối với trường THPT Nguyễn Trường Tộ có phòng máy chiếu nên các bài dạy có thí nghiệm mô phỏng tôi đều tiến hành làm cho học sinh quan sát, tạo hứng thú trong học tập. 
Sau đây tôi giới thiệu một ít trong số các thí nghiệm đã thực hiện cho học sinh khối 12
Phần Dao động & sóng cơ
Bài Con lắc lò xo
Bài Sóng cơ
Bài Giao thoa sóng 
Phần Dao động & sóng điện từ
Qua thí nghiệm này học sinh hiểu được ngay sóng điện từ truyền theo đường thẳng khi gặp vật cản bị phản xạ, những máy thu hình bị núi cao, nhà cao tầng che khuất không thu được sóng của đài phát
Phần sóng ánh sáng
Bài Tán sắc ánh sáng
Bài các loại quang phổ
III. KẾT QUẢ 
Các thí nghiệm ảo thực hiện trên máy tính chính xác, đẹp, có tính mỹ thuật, học sinh tiếp thu bài nhanh, lớp học sôi nổi, hào hứng.
Đặc biệt nhà trường đã có phòng học máy chiếu, kết nối trực tiếp Internet, giáo viên có thể chiếu ngay các thí nghiệm này cho học sinh xem do đó giờ học sẽ thực sự sinh động, hấp dẫn.
Trong việc soạn giáo án, soạn đề kiểm tra có những hình ảnh đẹp, tạo ra những giáo án đặc biệt và rất hiệu quả trong giảng dạy.
KẾT LUẬN
	Qua thực tiễn giảng dạy chúng tôi nhận thấy việc ứng dụng CNTT hỗ trợ cho việc dạy học là hết sức cần thiết, tuy nhiên đòi hỏi Giáo viên phải tự thân vận động, không ngừng học hỏi nâng cao trình độ tin học mới đáp ứng được thực tiễn hiện nay. Ngoài việc thiết kế các bài thí nghiệm, CNTT đặc biệt là các phần mềm chuyên dụng còn để củng cố các bài tập, câu hỏi trắc nghiệm, tổ chức câu lạc bộ, ngoại khóa v. v ..
 Nha trang tháng 4 năm 2011
 Người viết
 LÊ KHÁNH SƠN