Nghiên cứu phát triển ứng dụng công nghệ đa phương tiện - Kịch bản xây dựng thí nghiệm ảo

CHƯƠNG TRÌNH KC 01

ĐỀ TÀI MÃ SỐ KC 01-14

------&------

ĐỀ TÀI THUỘC CHƯƠNG TRÌNH KHCN CẤP NHÀ NƯỚC KC 01

MÃ SỐ KC 01.14

NGHIÊN CỨU PHÁT TRI ỂN ỨNG DỤNG

CÔNG NGHỆ ĐA PHƯƠNG TIỆN

Ch ủ nhiệm đề tài: PGS.TS. Nguyễn Cát Hồ

BÁO CÁO NHÁNH:

“KỊCH BẢN THÍ NGHIỆM ẢO”

6352-14

20/4/2007

HÀ NỘI, 4/2005

CHƯƠNG TRÌNH KC 01

ĐỀ TÀI MÃ SỐ KC 01-14

------&------

KỊCH BẢN

XÂY DỰNG THÍ NGHIỆM ẢO

6352-14

20/4/2007

HÀ NỘI, 4/2005

1

Kịch bản xây dựng thí nghiệm ảo

Môn vật lý

1. Tên kịch bản

Thực hành xác định điện trở

2. Mục đích, yêu cầu\

2.1. Mục đích

• Thí nghiệm ảo dùng để tiến hành lắp mạch và xác định điện trở của các bóng đèn.

• Thí nghiệm ảo giúp giáo viên dễ dàng hướng dẫn học sinh tiến hành lắp đặt mạch điện và

tiến hành đo điện trở bóng đèn. Cho phép nhiều học sinh có thế tiến hành thực hành cùng

một lúc, một học sinh có thể thực hành nhiều lần mà không cần bất cứ một trang thiết bị

điện nào.

2.2. Yêu cầu

• Hình ảnh rõ ràng, trực quan, sinh động; dễ dàng đọc các số chỉ của dụng cụ đo.

• Màu sắc của các đối tượng đảm bảo độ tương phản hợp lý, gây được sự chú ý của học sinh.

3. Giao diện

Bố cục màn hình: gồm 3 vùng chính

• Vùng A: Các nút chức năng chung cho tất cả các cảnh của thí nghiệm (bao gồm các nút:

Trang chủ, thí nghiệm, thoát, hướng dẫn, âm thanh và các nút điều khiển)

• Vùng B: Các nút tương ứng với từng cảnh

• Vùng C: thể hiện tiến trình thí nghiệm

Tên thí nghiệm

C A

(Các chú thích tùy theo yêu cầu của từng cảnh)

B

2

Chú ý: giao diện của một số cảnh đặc biệt có thể được thiết kế riêng và có thêm một số phần phụ

khi cần thiết.

Giao diện của phần A (chung cho tất cả các thí nghiệm và tất cả các cảnh)

Nhấn chuột vào nút “Trang chủ” Æ S#bandau

Nhấn chuột vào nút “Thí nghiệm” Æ S#1

Nhấn chuột vào nút “Thoát” Æ đóng chương trình

Nhấn chuột vào nút “Hướng dẫn” Æ mở phần trợ giúp

Nhấn chuột vào nút “Âm thanh” Æ mở phần trợ giúp nội dung âm thanh

Nhấn chuột vào nút “Zoom” Æ phóng to màn hình

Nhấn chuột vào nút “Về menu” Æ S#menu

Nhấn chuột vào nút “Phần trước” Æ về phần trước phần hiện tại

Nhấn chuột vào nút “Phần tiếp theo” Æ về phần tiếp theo phần hiện tại

4. Thao tác

Thí nghiệm được thiết kế như một bài học bao gồm các phần nối tiếp nhau. Có thể sử dụng các nút

điều khiển ở phần màn hình A để di chuyển lần lượt giữa các phần. Muốn chuyển nhanh đến phần

bất kỳ nào đó thì chọn tên phần tương ứng ở cảnh menu (S#menu)

5. Tiến trình thí nghiệm (danh sách các cảnh)

S#bandau:

S#menu:

Nhấn chuột vào mục “Vẽ sơ đồ mạch điện” Æ S#1

Nhấn chuột vào mục “Xác định điện trở từ các dụng cụ đo” Æ S#2

Nhấn chuột vào nút “Trang chủ” Æ S#bandau

Nhấn chuột vào nút “Thoát” Æ đóng chương trình

Nhấn chuột vào nút “Hướng dẫn” Æ mở phần trợ giúp

Trang chủ

Thí nghiệm

Thoát

Hướng dẫn

Âm thanh

Zoom Về menu Phần trước Phần tiếp theo Các nút điều khiển

3

Nội dung thí nghiệm chia thành 2 phần chính

5.1. Vẽ sơ đồ mạch điện

STT Tên cảnh Miêu tả

Sự

chuyển

cảnh

Ghi chú

S#1 Vẽ sơ đồ mạch

điện

(Tương tác)

Trong phần này, ban đầu hiển thị một mạch điện

trống với những dấu chấm biểu thị các nút của

mạch. Để lắp mạch điện, ta chọn các linh kiện trên

thanh công cụ phía trái màn hình, sau đó nhấn chuột

trái vào vị trí mà ta muốn mắc.

Chú ý: trong các linh kiện, chỉ có dây dẫn được mắc

ở nhiều lần, còn các linh kiện khác chỉ được mắc

một lần. Học sinh có thể gỡ bỏ các linh kiện mắc

chưa đúng vị trí, hoặc khi muốn thay đổi vị trí của

các linh kiện bằng cách nhấn vào linh kiện đó, rồi

nhấn vào nút “Gỡ bỏ linh kiện”.

Sau khi mắc xong mạch. Học sinh có thể tiến hành

kiếm tra sơ đồ mắc đã đúng hay chưa bằng cách

nhấn vào nút “Kiểm tra sơ đồ”. Nếu mạch mắc

đúng, thông báo: “Vẽ mạch điện đã đúng! Hãy lắp

mạch điện như sơ đồ để tiến hành đo.” sẽ hiển thị.

Ngược lại, nếu mắc sai, màn hình sẽ hiển thị lỗi sai

tương ứng.

Nhấn

nút

“Phần

tiếp

theo”

Æ S#2

5.2. Xác định điện trở từ các dụng cụ đo

STT Tên cảnh Miêu tả

Sự

chuyển

cảnh

Ghi chú

S#2 Xác định

điện trở từ

các dụng cụ

đo

(Tương tác)

Giao diện phần này được chia làm 4 phần, mỗi phần

chứa các thành phần thực hiện các chức năng khác

nhau:

• Phần 1: thanh công cụ chứa các linh kiện.

Chứa các linh kiện như: bóng đèn, nguồn, ampeke,

vonke, khóa K.

Những linh kiện này được dùng để lắp mạch điện.

Để lấy các linh kiện, chỉ cần nhấn chuột trái một lần

lên nút biểu tượng linh kiện tương ứng. Tương tự như

vậy, nếu muốn loại bỏ linh kiện nào, ta chỉ việc nhấn

lại vào biểu tượng linh kiện đó trên thanh công cụ. Khi

nhấn chọn một đèn sau khi đã nhấn chọn một đèn

Nhấn

nút

“Phần

trước”

Æ S#1

4

khác, chương trình s

ẽ h

ỏi “

B

ạn có th

ực s

ự mu

ốn thay

đèn không?”, n

ếu mu

ốn thay

đèn, nh

ấn ch

ọn “OK”,

ngược l

ại nh

ấn “NO”.

• Ph

ần 2: ch

ứa các nút

đ

i

ều khi

ển.

N

ằm ngay phía dưới thanh công c

ụ. Ph

ần này ch

ứa các

nút

đ

i

ều khi

ển:

“Di chuy

ển d

ụng c

ụ”-dùng để di chuy

ển các dụng c

ụ

trên màn hình đến v

ị trí thích h

ợp. Nút này ch

ỉ được

kích ho

ạt khi trên màn hình ch

ỉ có các linh ki

ện. N

ếu

đã ti

ến hành m

ắc dây n

ối gi

ữa các m

ạch thì không th

ể

di chuy

ển các linh ki

ện.

“

M

ắc dây”-dùng để n

ối các linh ki

ện l

ại v

ới nhau

thành m

ột m

ạch kín. Để n

ối các linh ki

ện v

ới nhau, ta

nh

ấn vào nút m

ắc dây, sau

đó nh

ấn chu

ột vào m

ột c

ực

c

ủa linh ki

ện và kéo dây đến c

ực còn l

ại.

“

G

ỡ b

ỏ m

ột dây”-dùng để g

ỡ b

ỏ m

ột

đ

o

ạn dây d

ẫn

gi

ữa 2 c

ực c

ủa 2 linh ki

ện. Để g

ỡ dây, ta nh

ấn vào nút

g

ỡ b

ỏ m

ột dây, sau

đó nh

ấn chu

ột ph

ải l

ần lượt vào 2

c

ực đầu dây n

ối.

“

G

ỡ b

ỏ toàn b

ộ dây”-dùng nút này n

ếu mu

ốn xóa b

ỏ

toàn b

ộ dây trong m

ạch để m

ắc l

ại. Khi nh

ấn vào nút

này, chương trình h

ỏi l

ại để ch

ắc ch

ắn r

ằng b

ạn mu

ốn

g

ỡ b

ỏ toàn b

ộ dây. Nh

ấn vào nút “Yes” n

ếu đồng ý,

ngược l

ại nh

ấn vào nút ‘No”

“Ki

ểm tra m

ạch”- tương t

ự nh

ư

ở c

ảnh 1, nút này có

ch

ức n

ăng ki

ểm tra tính

đúng c

ủa m

ạch được m

ắc. N

ếu

m

ắc sai chương trình thông báo “M

ạch m

ắc ch

ưa

đúng”, ngược l

ại, nút “

Đóng m

ạch” s

ẽ được kích ho

ạt.

“

Đóng m

ạch”-Khi nh

ấn vào nút này, khóa K trong

m

ạch s

ẽ được

đóng l

ại và

đèn s

ẽ sáng. Đồng h

ồ trên

Ampeke và vonke s

ẽ hi

ển th

ị ch

ỉ s

ố dòng

đ

i

ện ch

ạy

trong m

ạch và độ l

ớn c

ủa ngu

ồn

đ

i

ện. Để xem ch

ỉ s

ố

c

ủa ampeke và vonke, ch

ỉ c

ần di chu

ột qua v

ị trí kim

đo c

ủa nh

ững dụng c

ụ này. Chú ý r

ằng, khi

đóng m

ạch

ta không th

ể ti

ến hành vi

ệc g

ỡ b

ỏ dây hay th

ực hi

ện b

ất

c

ứ m

ột thay đổi nào trong m

ạch.

“

M

ở m

ạch”- dùng nút này khi mu

ốn m

ở khóa K. Lúc

này ta có th

ể tháo g

ỡ dây trong m

ạch.

“

V

ẽ đồ th

ị”- dùng nút này để v

ẽ đồ th

ị UI. Nút này ch

ỉ

được kích ho

ạt sau khi người dùng

đã ti

ến hành

đo

đ

i

ện tr

ở c

ủa bóng

đèn ít nh

ất 4 l

ần, m

ỗi l

ần v

ới m

ột

ngu

ồn khác nhau. • Phần 3: ph

ần liên quan đến d

ữ li

ệu

đo được

khi th

ực hành.

Bao g

ồm các nút cho phép người dùng thao tác v

ới c

ơ

s

ở dữ li

ệu (Trước, Sau, Tạo m

ới, Nh

ận, Xem B

ảng,

Ghi) và m

ột b

ảng dùng để hi

ển th

ị s

ố li

ệu người dùng

5

đưa vào.

Mỗi khi tiến hành đo điện trở của từng bóng đèn ứng

với từng nguồn, người dùng cần đưa kết quả đo được

vào trong các ô ở phần “Ghi chép số liệu”, sau đó

nhấn vào nút “Nhận” để lưu kết quả đo vào cơ sở dữ

liệu. Với một bóng đèn, cần tiến hành đo 4 lần, mỗi

một lần ứng với một nguồn khác nhau và lưu kết quả

vào cơ sở dữ liệu để lấy số liệu cần thiết cho việc vẽ đồ

thị UI.

• Phần 4: gồm các nút chung như đã giới thiệu

chức năng ở mục 3 (Giao diện).

1

Kịch bản xây dựng thí nghiệm ảo

Môn vật lý

1. Tên kịch bản

Từ trường – đường sức từ .

2. Mục đích, yêu cầu

2.1. Mục đích

• Thí nghiệm ảo dùng để dạy thí nghiệm khảo sát về Từ trường theo sách giáo khoa Vật lý

lớp 9

• Thí nghiệm ảo giúp giáo viên:

Đưa ra được những hình ảnh minh họa trực quan sinh động về từ phổ của kim nam châm, từ

đó đưa ra khái niệm đường sức từ, các qui ước về chiều của đường sức, và sự định hướng

của kim nam châm đặt trên đường sức từ.

2.2. Yêu cầu

• Hình ảnh rõ ràng, trực quan, sinh động

• Màu sắc của các đối tượng phải được mô tả chính xác như thực tế (nam châm, mạt sắt…).

3. Giao diện

Bố cục màn hình: gồm 3 vùng chính

• Vùng A: Các nút chức năng chung cho tất cả các cảnh của thí nghiệm (bao gồm các nút:

Trang chủ, thí nghiệm, thoát, hướng dẫn, âm thanh và các nút điều khiển)

• Vùng B: Các nút tương ứng với từng cảnh

• Vùng C: thể hiện tiến trình thí nghiệm

Tên thí nghiệm

C A

(Các chú thích tùy theo yêu cầu của từng cảnh)

B

2

Chú ý: giao diện của một số cảnh đặc biệt có thể được thiết kế riêng và có thêm một số phần phụ

khi cần thiết.

Giao diện của phần A (chung cho tất cả các thí nghiệm và tất cả các cảnh)

Nhấn chuột vào nút “Trang chủ” Æ S#bandau

Nhấn chuột vào nút “Thí nghiệm” Æ S#1

Nhấn chuột vào nút “Thoát” Æ đóng chương trình

Nhấn chuột vào nút “Hướng dẫn” Æ mở phần trợ giúp

Nhấn chuột vào nút “Âm thanh” Æ mở phần trợ giúp nội dung âm thanh

Nhấn chuột vào nút “Zoom” Æ phóng to màn hình

Nhấn chuột vào nút “Về menu” Æ S#menu

Nhấn chuột vào nút “Phần trước” Æ về phần trước phần hiện tại

Nhấn chuột vào nút “Phần tiếp theo” Æ về phần tiếp theo phần hiện tại

4. Thao tác

Thí nghiệm được thiết kế như một bài học bao gồm các phần nối tiếp nhau. Có thể sử dụng các nút

điều khiển ở phần màn hình A để di chuyển lần lượt giữa các phần. Muốn chuyển nhanh đến phần

bất kỳ nào đó thì chọn tên phần tương ứng ở cảnh menu (S#menu)

5. Tiến trình thí nghiệm (danh sách các cảnh)

S#menu:

Nhấn chuột vào mục “Quan sát từ phổ của kim nam châm” Æ S#1

Nhấn chuột vào mục “Vẽ đường sức từ” Æ S#2

Nhấn chuột vào nút “Quan sát sự định hướng của kim nam châm đặt trên đường sức từ” Æ

S#3

Nhấn chuột vào nút “Trang chủ” Æ S#bandau

Nhấn chuột vào nút “Thoát” Æ đóng chương trình

Trang chủ

Thí nghiệm

Thoát

Hướng dẫn

Âm thanh

Zoom Về menu Phần trước Phần tiếp theo Các nút điều khiển