Hướng dẫn mô phỏng thí nghiệm bằng phần mềm Phet

Hiện nay, khi khoa học công nghệ ngày càng phát triển, nhu cầu tìm hiểu kiến thức qua những hình ảnh sống động, ứng dụng công nghệ 3D, thực tế ảo, …ngày càng lớn. Việc hình thành kiến thức nền cho học sinh, đặc biệt là các kiến thức trừu tượng, khó giải thích, hoặc không thể quan sát được bằng mắt thường sẽ khiến cho học sinh gặp khó khăn để hiểu nếu không có các công cụ hỗ trợ. Dưới đây, Top lời giải sẽ Hướng dẫn mô phỏng thí nghiệm bằng phần mềm Phet, mời các bạn tham khảo nhé.

1. PhET là gì?

PhET Interactive Simulations là dự án do nhà Vật lý đoạt giải Nobel, Carl Wieman, sáng lập năm 2002 tại Đại học Colorado Boulder với mục đích tạo ra các mô phỏng tương tác miễn phí thuộc lĩnh vực Toán và khoa học. Với hơn 100 mô phỏng, PhET giúp người học hiểu sâu sắc hơn các khái niệm, hiện tượng, định luật... Các mô phỏng được viết bằng Java, Flash hay HTML5 và có thể chạy trực tiếp trên web hay tải về máy tính để sử dụng. Tất cả các mô phỏng đều có mã nguồn mở.

Các thí nghiệm mô phỏng của PhET minh họa bài học một cách trực quan, người học có thể tương tác trực tiếp trên màn hình như thao tác kéo-thả, thanh trượt và nút chọn. Do đó, mô phỏng PhET có thể sử dụng cho học sinh tất cả các cấp, phụ thuộc vào mục đích khai thác của giáo viên. Đối với cấp THCS và THPT, học sinh có thể điều chỉnh các thông số hoặc lựa chọn dụng cụ đo tương tự trên thực tế như thước, đồng hồ bấm giờ, volt kế, nhiệt kế... để tìm hiểu các quá trình mang tính định lượng.

Các mô phỏng trên PhET bao trùm các lĩnh vực Toán học, Vật lý, Hóa học, Sinh học, Khoa học Trái đất. Nó có thể mô phỏng quan hệ vận tốc chuyển động nhiệt của phân tử khí với nhiệt độ, mô phỏng chuyển động của hạt phấn hoa trong nước, hay sự khuếch tán của các phần tử chất tan,...

2. Các bước để sử dụng PhET trên máy tính: 

- Bước 1: Truy cập địa chỉ https://phet.colorado.edu tại thanh địa chỉ của trình duyệt.

- Bước 2: Click vào thẻ SIMULATIONS và chọn mô phỏng tương ứng với lĩnh vực nghiên cứu.

- Bước 3: Tìm kiếm và lựa chọn mô phỏng cần sử dụng trong danh sách mô phỏng được liệt kê.

- Bước 4: Click vào nút Play để khởi chạy mô phỏng.

- Bước 5: Điều chỉnh các thông số và click nút Play trên phần mềm mô phỏng để bắt đầu thực hiện mô phỏng. Kéo thả các công cụ trong thư viện mô phỏng để tiến hành lấy số liệu dưới dạng con số hoặc đồ thị với một số loại mô phỏng có tùy chọn đặc biệt. Ví dụ: Có thể thay đổi tần số của sóng bằng cách kéo con chạy trên thanh Frequency trong khoảng từ min (nhỏ nhất) tới max (lớn nhất), tốc độ nhỏ giọt nước từ vòi sẽ thay đổi tương ứng; cụ thể, khi tần số sóng càng lớn, giọt nước rơi càng mau, ngược lại, khi tần số càng nhỏ, giọt nước rơi càng thưa. Nếu ta điều chỉnh tăng biên độ của sóng, giọt nước sẽ rơi mạnh hơn. Cũng có thể xác định chu kỳ, bước sóng hay độ lệch pha giữa hai điểm trên phương truyền sóng bằng việc kéo các công cụ bao gồm đồng hồ, thước đo và dao động kí.

3. Hướng dẫn mô phỏng thí nghiệm bằng phần mềm Phet

Thực hành thí nghiệm “Dung dịch acid-base” bằng phần mềm PhET.

a) Hiển thị các dung dịch dưới dạng phân tử hoặc đồ thị.

b) Thực hiện thí nghiệm với các dụng cụ khác nhau được cung cấp trong mô phỏng.

c) Ghi lại kết quả của thí nghiệm.

d) Nhận xét về giá trị pH của dung dịch acid – base.

Các bước tiến hành:

Bước 1: Bấm vào hình tam giác sẽ xuất hiện bảng mức độ thể hiện khác nhau.

Các dụng dịch có sẵn (Introduction) và tự tạo dung dịch (My Solution). Chọn Introduction

Bước 2: Sau đó hiện màn hình hiển thị thí nghiệm.

- Chọn các dung dịch cần đo pH ở mục Solution.

- Chọn chế độ quan sát:

+ Dạng phân tử (Molecules)

+ Hiện cả phân tử dung môi nhấn chọn Solvent.

+ Dạng đồ thị biểu diễn nồng độ chất tan trong dung dịch (Graph)

+ Ẩn chế độ xem (Hide Views)

- Các công cụ (dụng cụ):

+ Đo pH bằng máy đo.

+ Đo pH bằng giấy chỉ thị

+ Đo độ dẫn điện của dung dịch

Bước 3: Thực hiện quan sát và ghi lại các kết quả

- Hiển thị các dung dịch dưới dạng phân tử hoặc đồ thị.

Ví dụ:

- Thực hiện thí nghiệm với các dụng cụ (công cụ) khác nhau được cung cấp trong mô phỏng.

Ví dụ:

- Nhận xét về giá trị pH của dung dịch acid – base.

pH chỉ thị mức độ acid hoặc base của một dung dịch. Trong môi trường nước (môi trường trung tính) pH bằng 7. Dưới giá trị này dung dịch có tính acid, trên giá trị này dung dịch có tính base.

Giá trị pH càng lớn tính acid càng giảm và tính base càng tăng.

-------------------------------

Trên đây, Top lời giải đã Hướng dẫn mô phỏng thí nghiệm bằng phần mềm Phet và tìm hiểu về phần mềm Phet, hi vọng các bạn đã có những kiến thức bổ ích. Chúc các bạn học tập tốt.