Giáo án Khoa học máy tính 12 Kết nối bài 30: Ứng dụng mô phỏng trong giáo dục

HĐ CỦA GV VÀ HS

SẢN PHẨM DỰ KIẾN

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV chia lớp thành các nhóm tương ứng với các tổ có trong lớp, và yêu cầu các nhóm thực hiện đọc – hiểu phần nội dung trong HĐ1.

- Sau đó, GV đưa ra các câu hỏi sau để các nhóm thảo luận và đưa ra đáp án:

+ Câu 1: Phần mềm PhET hỗ trợ những lĩnh vực khoa học nào?

+ Câu 2: Điểm chung của các phần mềm và công cụ được đề cập trong thông ting SGK là gì?

+ Câu 3: Phần mềm Gplates có chức năng gì?

Câu 4: Mục đích của trò chơi Khách bộ hành trong mô phỏng về lực và chuyển động của PhET là gì?

Câu 5: Phần mềm Avogadro cho phép người dùng làm gì liên quan đến các phân tử hóa học?

Câu 6: Phần mềm Yenka cung cấp những loại thí nghiệm nào?

- Các nhóm tiếp nhận và thực hiện nhiệm vụ.

- Sau thời gian quy định, GV mời các nhóm bất kì lần lượt trả lời các câu hỏi đã nêu trên.

+ Các nhóm còn lại lăng nghe, quan sát và cho ý kiến nhận xét, phản biện và bổ sung.

+ GV nhận xét kết quả thực hiện của các nhóm.

+ GV bổ sung, chuẩn hoá kiến thức và chốt lại kiến thức.

- GV cho HS giữ nguyên nhóm để thực hiện yêu cầu của HĐ2.

Hãy chỉ ra một số hạn chế nếu thực hiện các thí nghiệm trong Hình 30.3 và Hình 30.4 ngoài đời thực. Từ đó, thảo luận, rút ra những lợi ích của việc sử dụng phần mềm mô phỏng trong giáo dục.

Hình 30.3

Hình 30.4

- Sau thời gian quan sát, thảo luận, GV mời đại diện một số nhóm trình bày đáp án.

+ Các nhóm khác lắng nghe, cho ý kiến nhận xét và bổ sung (nếu có).

+ GV chuẩn hoá kiến thức và chốt đáp án.

- GV trình chiếu phần khung kiến thức cho HS đọc – ghi bài.

- GV yêu cầu HS quan sát và đọc Câu hỏi củng cố SGK.tr.161

Phát biểu về phần mềm mô phỏng trong lĩnh vực giáo dục nào sau đây là đúng?

A. Phần mềm mô phỏng trong lĩnh vực giáo dục giúp trình bày các khái niệm khó hiểu một cách trực quan và hấp dẫn, giúp học sinh dễ dàng hình dung và hiểu rõ hơn về các hiện tượng và quá trình, nâng cao hiệu quả dạy học.

B. Phần mềm mô phỏng trong lĩnh vực giáo dục giúp giảm thiểu các rủi ro và chi phí so với việc thực hiện các thí nghiệm trong thực tế.

C. Phần mềm mô phỏng trong lĩnh vực giáo dục giúp thúc đẩy sự tò mò và sáng tạo của học sinh.

D. Phần mềm mô phỏng trong lĩnh vực giáo dục giúp học sinh tự học, tự nghiên cứu.

E. Tất cả các phần mềm mô phỏng trong lĩnh vực giáo dục đều miễn phí và có hỗ trợ tiếng Việt.

- Sau đó GV cho HS suy nghĩ, để giải thích cho đáp án mình chọn.

- GV mời ngẫu nhiên một số HS trả lời; Các HS khác lắng nghe và cho ý kiến nhận xét.

- GV chốt đáp án.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: 

- HĐ cá nhân: HS suy nghĩ, hoàn thành vở.

- HĐ cặp đôi, nhóm: các thành viên trao đổi, đóng góp ý kiến và thống nhất đáp án.

Cả lớp chú ý thực hiện các yêu cầu của GV, chú ý bài làm các bạn và nhận xét.

- GV: quan sát và trợ giúp HS. 

Bước 3: Báo cáo, thảo luận: 

- HS trả lời trình bày miệng/ trình bày bảng, cả lớp nhận xét, GV đánh giá, dẫn dắt, chốt lại kiến thức.

Bước 4: Kết luận, nhận định: GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm 

+ Một số phần mềm mô phỏng trong giáo dục.

HĐ1: Tìm hiểu một số phần mềm mô phỏng trong giáo dục

Trả lời:

Câu 1:

Vật lí, Hóa học, Toán học, Khoa học Trái Đất và Sinh học.

Câu 2:

Đều là miễn phí, một số cần tải về để cài đặt, số còn lại có thể sử dụng trực tuyến.

Câu 3:

Mô phỏng động học địa chất, cho phép người dùng mô phỏng sự biến đổi của các lục địa, địa mạo và địa chất trên toàn cầu trong quá khứ và hiện tại.

Câu 4:

Giúp diễn giải, tiên đoán và xác định vận tốc và gia tốc cho các trường hợp thường gặp.

Câu 5:

Mô phỏng và thiết kế các phân tử hóa học ở các cấp độ khác nhau, từ đơn giản đến phức tạp.

Câu 6:

Các thí nghiệm thú vị của các lĩnh vực Toán học, Vật lí, Hóa học, Điện tử.

HĐ2: Thảo luận về lợi ích của phần mềm mô phỏng trong giáo dục

* Các hạn chế khi thực hiện các thí nghiệm trong Hình 30.3 ngoài đời thực có thể bao gồm:

- An toàn: Trong thực tế, việc thực hiện thí nghiệm với các lực và chuyển động có thể gây nguy hiểm cho người tham gia. Ví dụ, việc đặt một vật nặng trên một bề mặt có thể gây chấn thương nếu không thực hiện đúng cách.

- Chi phí và tài nguyên: Thực hiện thí nghiệm ngoài đời thực đòi hỏi chuẩn bị thiết bị, vật liệu, không gian thí nghiệm, và có thể tốn kém về thời gian và tài nguyên.

* Lợi ích của việc sử dụng phần mềm mô phỏng:

- An toàn: Sử dụng phần mềm mô phỏng giúp tránh nguy cơ tai nạn và đảm bảo an toàn cho người tham gia.

- Tiết kiệm thời gian và chi phí: Không cần chuẩn bị vật liệu và không gian thí nghiệm.

- Lặp lại và kiểm soát: Dễ dàng lặp lại thí nghiệm và kiểm tra kết quả.

- Hiệu suất: Tập trung vào nghiên cứu chính và giảm thời gian thực hiện thí nghiệm.

* Các hạn chế khi thực hiện các thí nghiệm trong Hình 30.4 ngoài đời thực có thể bao gồm:

- An toàn và Chi phí:

+ Thực hiện các thí nghiệm trong thực tế có thể gây nguy hiểm cho người tham gia, đặc biệt là trong trường hợp thí nghiệm liên quan đến điện, hóa chất, hoặc các tác nhân nguy hiểm khác.

Cần phải chuẩn bị thiết bị, vật liệu, và không gian thí nghiệm, điều này tốn kém về thời gian và tài nguyên.

- Khả năng lặp lại và Kiểm soát:

+ Trong thực tế, việc lặp lại các thí nghiệm để kiểm tra kết quả và xác định sai số có thể khó khăn.

+ Không thể kiểm soát tất cả các biến số môi trường và tác động từ bên ngoài.

- Thời gian và Hiệu suất:

+ Thực hiện các thí nghiệm trong thực tế có thể mất nhiều thời gian hơn so với việc sử dụng phần mềm mô phỏng.

+ Mô phỏng cho phép tăng hiệu suất và tập trung vào việc nghiên cứu chính.

* Lợi ích của phần mềm mô phỏng:

- An toàn: Không gây nguy hiểm cho người tham gia.

- Tiết kiệm thời gian và chi phí: Không cần chuẩn bị vật liệu và không gian thí nghiệm.

- Lặp lại và Kiểm soát: Dễ dàng lặp lại thí nghiệm và kiểm tra kết quả.

- Hiệu suất: Tập trung vào nghiên cứu chính và giảm thời gian thực hiện thí nghiệm.

Khung kiến thức

Có rất nhiều phần mềm mô phỏng miễn phí trong lĩnh vực giáo dục có thể sử dụng trực tuyến hoặc tải về máy tính. Một số phần mềm có hỗ trợ tiếng Việt.

Câu hỏi

Phát biểu đúng là A.

Gợi ý giải thích:

+ Phát biểu A: Phần mềm mô phỏng giúp làm cho các khái niệm trừu tượng hoặc phức tạp trở nên dễ hiểu hơn thông qua việc cung cấp các mô hình trực quan và tương tác. Điều này giúp học sinh hình dung các hiện tượng và quá trình một cách rõ ràng hơn, từ đó nâng cao hiệu quả học tập.

+ Phát biểu B: Mặc dù phần mềm mô phỏng có thể giảm thiểu một số rủi ro và chi phí so với thực hiện thí nghiệm thực tế, nhưng mục đích chính của phần mềm mô phỏng trong giáo dục thường là để cung cấp sự hiểu biết sâu hơn và trực quan hơn về các khái niệm. Không phải tất cả phần mềm mô phỏng đều có thể thay thế hoàn toàn việc thực hiện thí nghiệm thực tế.

+ Phát biểu C: Phần mềm mô phỏng có thể thúc đẩy sự tò mò và sáng tạo của học sinh, nhưng không phải là mục tiêu chính của tất cả các phần mềm mô phỏng trong giáo dục. Các phần mềm này thường tập trung vào việc giải thích và mô phỏng các khái niệm học tập cụ thể.

+ Phát biểu D: Phần mềm mô phỏng có thể hỗ trợ việc tự học và tự nghiên cứu, nhưng điều này không phải là chức năng chính của tất cả các phần mềm. Chúng chủ yếu được sử dụng để hỗ trợ việc giảng dạy và học tập trong môi trường lớp học.

+ Phát biểu E: Không phải tất cả phần mềm mô phỏng đều miễn phí và hỗ trợ tiếng Việt. Có nhiều phần mềm mô phỏng được phát triển bởi các tổ chức khác nhau, và việc hỗ trợ ngôn ngữ và chi phí phụ thuộc vào từng phần mềm cụ thể.