CHỦ ĐỀ E1. BÀI 1. PHẦN MỀM MÔ PHỎNG VÀ ỨNG DỤNG
Ảnh
Ảnh
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
CHỦ ĐỀ E1. BÀI 1. PHẦN MỀM MÔ PHỎNG VÀ ỨNG DỤNG
MỤC TIÊU
Mục tiêu
MỤC TIÊU
Học xong bài này, em sẽ:
Nêu được ví dụ phần mềm mô phỏng. Nhận biết được sự mô phỏng thế giới thực nhờ máy tính có thể giúp con người khám phá tri thức và giải quyết vấn đề.
KHỞI ĐỘNG
Khởi động
KHỞI ĐỘNG
Hãy tìm trên Internet với từ khóa “phần mềm mô phỏng để dạy và học” rồi cho biết: 1) Em đã tìm được những phần mềm mô phỏng nào? 2) Em đã từng dùng phần mềm nào được đề cập đến trong các kết quả đó?
Lời giải
Lời giải
1) phần mềm mô phỏng để dạy và học: - Phần mềm Geogebra: Dùng để mô phỏng các đồ thị và hình học, giúp học sinh hiểu sâu hơn về toán học và đồ họa. - Phần mềm PhET Interactive Simulations: Cung cấp các mô phỏng về khoa học và toán học, giúp học sinh hiểu sâu hơn về các khái niệm khoa học.. 2) Em đã từng dùng phần mềm Geogebra. Phần mềm Geogebra giúp học sinh quan sát, hình dung rõ hơn các hình học và đồ thị.
BÀI HỌC
1. Một số phần mềm mô phỏng
1. Một số phần mềm mô phỏng dùng trong dạy và học
Có nhiều thí nghiệm trong dạy và học. Một số thí nghiệm có thể được mô phỏng bằng phần mềm và thao tác trên máy tính thay vì làm thí nghiệm thật. Phần mềm mô phỏng cho phép “làm thí nghiệm” trên máy tính nhiều lần với nhiều kịch bản khác nhau để khám phá và rút ra kiến thức, vì thế thường được gọi là "thí nghiệm ảo".
Solar System 3D Simulator là phần mềm mô phỏng chuyển động của các hành tinh trong Hệ Mặt Trời.
GeoGebra và PhET Simulations
GeoGebra và PhET Simulations
GeoGebra là một phần mềm thường được sử dụng trong dạy và học toán, vật lí. GeoGebra có thể vẽ các hình trong hình học, các quỹ đạo chuyển động hay tạo ra các thí nghiệm ảo, ví dụ như: dao động con lắc, chuyển động lăn trên mặt phẳng nghiêng,... PhET Simulations chứa nhiều phần mềm mô phỏng về các chủ đề khác nhau bao gồm vật lí, hoá học, toán học, khoa học Trái Đất và sinh học. Đây là các thí nghiệm ảo sẵn sàng cho học sinh sử dụng trực tuyến. PhET Simulations được phát triển bởi các chuyên gia tại Đại học Colorado. Quan sát Hình 1, ta thấy rằng có thể di chuyển các thấu kính trong thí nghiệm với nhiều tình huống thấu kính khác nhau bằng cách thay đổi bán kính cong, chiết suất, đường kính,...
Hình ảnh của PhET Simulations
Hình ảnh của PhET Simulations
Ảnh
Labster
Labster
Labster là một phòng thí nghiệm ảo chạy trên hệ điều hành Android cho phép thực hiện các thí nghiệm ảo về vật lí, hoá học và sinh học. Nó đã được giải thưởng STEM Excellence năm 2021 vì đóng góp xuất sắc cho giáo dục khoa học chất lượng. Các thí nghiệm của Labster có tính tương tác và cho phép kiểm soát mọi khía cạnh từ chọn và sắp xếp thiết bị đến thực hiện từng bước của thí nghiệm. Labster chú trọng mô phỏng trực quan và hoạt hình để tạo cảm giác chân thực khi thí nghiệm, hơn nữa, nó còn sinh viên hướng dẫn tư duy theo cách điều chỉnh.
2. Sử dụng phần mềm mô phỏng để khám phá tri thức và giải quyết vấn đề
2. Sử dụng phần mềm mô phỏng để khám phá tri thức và giải quyết vấn đề
Phần mềm mô phỏng dùng để mô phỏng sự việc diễn ra trong thực tế, thực hiện các tính toán theo thuật toán dựa trên tri thức chuyên gia và xuất ra các thông tin mà người dùng quan tâm dưới dạng hình ảnh, đồ họa, biểu đồ, dữ liệu hoặc chỉ đơn giản là các số liệu. Khi chạy phần mềm mô phỏng, người sử dụng cung cấp các tham số đầu vào khác nhau để biết sự việc sẽ diễn biến như thế nào tùy theo môi đầu vào cụ thể.
Ví dụ 1
Ví dụ 1
PhET Simulations có phần mềm mô phỏng chọn lọc tự nhiên (sẽ được khám phá sau) cho phép học sinh tự nhận thức được tác động của các nhân tố môi trường sống như nguồn thức ăn, kẻ thù tự nhiên,... đến sự phát triển của một loài sinh vật. Mô phỏng cho thấy sự phát triển qua nhiều thế hệ từ một tổ đột ban đầu trong quá trình chọn lọc, từ đó chứng tỏ chọn lọc tự nhiên và các tác động của chọn lọc tự nhiên như trong thực tế.
Ví dụ 2
Ví dụ 2
Trong đại dịch COVID-19, phần mềm SimAEN mô phỏng sự lây lan của COVID-19 giúp hiểu được tác động của các biện pháp phòng chống dịch bệnh trong cộng đồng một cách nhanh chóng. Nó dự đoán sự lây lan của các nhiễm bệnh, cách cách li, giãn cách xã hội, hay các kịch bản phòng ngừa khác trong thời gian 30 ngày tùy theo dữ liệu về sử dụng khẩu trang, tiêm vắc-xin, thời gian cách li,... Có thể dùng các phần mềm chuyên dụng để làm ra các mô phỏng. Có thể dùng ngôn ngữ lập trình để tạo phần mềm mô phỏng.
Tóm tắt bài học
Tóm tắt bài học
Các phần mềm mô phỏng được dùng trong dạy và học giúp tăng hiệu quả, giảm chi phí hoặc tránh rủi ro. Phần mềm mô phỏng giúp khám phá tri thức và giải quyết vấn đề.
BÀI TẬP
Câu 1
Câu 1
Em hãy kể tên và nêu tính năng của một số phần mềm mô phỏng nói đến trong bài học. Trả lời: - Phần mềm mô phỏng PhET Interactive Simulations cung cấp một loạt các thí nghiệm ảo trong nhiều lĩnh vực khác nhau của khoa học và toán học: Mô phỏng hiệu ứng Vật lí, Mỗi mô phỏng trong PhET thường đi kèm với các giải thích và hướng dẫn, cho phép người dùng chia sẻ các mô phỏng và tài liệu liên quan thông qua các liên kết trực tuyến hoặc nhúng vào các trang web hoặc bài giảng.
Trả lời câu 1
Trả lời câu 1
- Phần mềm mô phỏng Geogebra cung cấp mô phỏng đồ họa cho phép người dùng vẽ và tạo ra các hình học, đồ thị và biểu đồ một cách linh hoạt, tính toán và giải phương trình, mô phỏng động cho phép tạo các đối tượng động và mô phỏng các quy luật vật lý hoặc toán học, hỗ trợ đa loại đồ thị.
Câu 2
Câu 2
Phần mềm mô phỏng nào thường được sử dụng trong dạy và học Toán, Vật lí? Trả lời: - Phần mềm Geogebra là một trong những phần mềm mô phỏng phổ biến nhất trong lĩnh vực Toán. - Phần mềm PhET Interactive Simulations cung cấp các mô phỏng về Vật lí.
DẶN DÒ
Dặn dò
Ảnh
DẶN DÒ
Ghi nhớ kiến thức trọng tâm Hoàn thành các bài tập trong sách bài tập Chuẩn bị bài mới: "Chủ đề E1. Bài 2. Thực hành sử dụng phần mềm mô phỏng"
Cảm ơn
Ảnh