Thí nghiệm vật lí là gì? Các công bố khoa học về Thí nghiệm vật lí

Phát triển mô hình vật liệu đất ngày càng trở nên phổ biến hiện nay, bởi đất là một vật liệu dạng hạt có ứng xử khác nhau với mỗi điều kiện tải khác nhau. Đã có nhiều nghiên cứu về mô hình vật liệu đất hiện nay. Tuy nhiên, hầu hết các mô hình vật liệu đất này có những nhược điểm đặc thù như là các mô hình đất này chỉ mô phỏng tốt một số trường hợp tải nhất định hoặc những thông số đầu vào của mô hình đó phải bị điều chỉnh thì kết quả mới gần với kết quả thí nghiệm của mẫu đất. Trong nghiên cứu này, một mô hình vật liệu đất được phát triển dựa trên một mô hình vật liệu đất hiệu quả và phổ biến hiện nay, và chú trọng vào việc khắc phục tình trạng hệ số Poisson bị điều chỉnh khác với các thí nghiệm thực tế. Mô hình cải tiến này sẽ dùng hệ số Poisson thực tế của mẫu đất để làm giá trị cho hệ số Poisson nhập vào mô hình vật liệu và phương trình về độ tăng cứng và phương trình về độ giãn nở sẽ được điều chỉnh. Thông qua việc so sánh kết quả mô phỏng của hai mô hình gốc và mô hình cải tiến với kết quả thí nghiệm, tác giả quan sát được mô hình vật liệu cải tiến này có thể khắc phục tình trạng mô phỏng thái quá và tình trạng đánh giá thấp về độ trương nở cũng như độ cứng của đất trong mô hình gốc khi sử dụng đúng giá trị hệ số Poisson của đất trong thí nghiệm. Kết quả này đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển mô hình vật liệu đất, giúp các nhà nghiên cứu có thể phát triển tiếp tục mô hình vật liệu này để có thể mô phỏng được các ứng xử khác của đất.

The development of information technology brings positive and effective solutions to the teaching process. Virtual laboratory is a tool that allows students to experience the steps of conducting science experiments similar to real labs, in a virtual environment. The article proposes the process of using a virtual laboratory according to the method of verification and application in the teaching process of “Gas” chapter of Physics 10 in high school. Using virtual labs creates favorable conditions for students to understand concepts, as well as improves the ability to predict experimental results, thereby contributing to improving Physics learning outcomes for students.

Phát triển mô hình vật liệu đất ngày càng trở nên phổ biến hiện nay, bởi đất là một vật liệu dạng hạt có ứng xử khác nhau với mỗi điều kiện tải khác nhau. Đã có nhiều nghiên cứu về mô hình vật liệu đất hiện nay. Tuy nhiên, hầu hết các mô hình vật liệu đất này có những nhược điểm đặc thù như là các mô hình đất này chỉ mô phỏng tốt một số trường hợp tải nhất định hoặc những thông số đầu vào của mô hình đó phải bị điều chỉnh thì kết quả mới gần với kết quả thí nghiệm của mẫu đất. Trong nghiên cứu này, một mô hình vật liệu đất được phát triển dựa trên một mô hình vật liệu đất hiệu quả và phổ biến hiện nay, và chú trọng vào việc khắc phục tình trạng hệ số Poisson bị điều chỉnh khác với các thí nghiệm thực tế. Mô hình cải tiến này sẽ dùng hệ số Poisson thực tế của mẫu đất để làm giá trị cho hệ số Poisson nhập vào mô hình vật liệu và phương trình về độ tăng cứng và phương trình về độ giãn nở sẽ được điều chỉnh. Thông qua việc so sánh kết quả mô phỏng của hai mô hình gốc và mô hình cải tiến với kết quả thí nghiệm, tác giả quan sát được mô hình vật liệu cải tiến này có thể khắc phục tình trạng mô phỏng thái quá và tình trạng đánh giá thấp về độ trương nở cũng như độ cứng của đất trong mô hình gốc khi sử dụng đúng giá trị hệ số Poisson của đất trong thí nghiệm. Kết quả này đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển mô hình vật liệu đất, giúp các nhà nghiên cứu có thể phát triển tiếp tục mô hình vật liệu này để có thể mô phỏng được các ứng xử khác của đất.

  Năng lực thực nghiệm là một trong các năng lực chuyên môn quan trọng và hết sức cần thiết, cần được hình thành và phát triển, nhất đối với sinh viên sư phạm Vật lí để đáp ứng nhu cầu đổi mới của giáo dục. Chúng tôi đã tiến hành khảo sát năng lực thực nghiệm đối với sinh viên năm thứ hai Khoa Vật lí Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, sau khi được học học phần Thí nghiệm Vật lí đại cương (cơ – nhiệt) tổ chức theo phương pháp dạy học khám phá, bằng phương pháp điều tra (bảng hỏi). Sau đó, chúng tôi tiến hành phân tích kết quả khảo sát (bảng trả lời câu hỏi) thu thập được. Kết quả cho thấy, các thành tố năng lực thực nghiệm của sinh viên còn ở mức trung bình, yếu là: thành tố 2. Thiết kế phương án thí nghiệm và thành tố 5. Cải tiến, chế tạo thay thế dụng cụ hư hỏng, sáng tạo dụng cụ thí nghiệm . Dựa trên kết quả thu được, chúng tôi đề xuất phương pháp dạy học khám phá trong học phần Thí nghiệm Vật lí đại cương theo các mức độ mở tăng dần nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của sinh viên sư phạm.    

v\:* {behavior:url(#default#VML);} o\:* {behavior:url(#default#VML);} w\:* {behavior:url(#default#VML);} .shape {behavior:url(#default#VML);} Normal 0 false false false MicrosoftInternetExplorer4 Trong bài báo này, chúng tôi sử dụng phương pháp của tác giả M.Noguchi để x ây dựng đường cong hiệu suất cho detector Ge siêu tinh khiết (HPGe) của phòng thí nghiệm vật lí hạt nhân, Trường Đại học Sư phạm TP HCM đối với nguồn chuẩn dạng đĩa theo năng lượng và theo khoảng cách. Từ kết quả này, chúng tôi tiến hành tính toán hiệu suất đối với mẫu khối dạng hình trụ. Kết quả xác định hoạt độ phóng xạ của đồng vị 40 K     trong mẫu chuẩn IAEA – RGK – 1 từ việc tính toán hiệu suất ở trên so sánh với giá trị về hoạt độ đã được chứng nhận của IAEA cho thấy sự khác biệt là nhỏ (< 10%). Do vậy, có thể sử dụng đường cong hiệu suất này để tính toán các đại lượng liên quan trong các bài toán có sử dụng mẫu đo dạng hình trụ. /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Table Normal"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0in 5.4pt 0in 5.4pt; mso-para-margin:0in; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:10.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-ansi-language:#0400; mso-fareast-language:#0400; mso-bidi-language:#0400;} Normal 0 false false false MicrosoftInternetExplorer4 /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Table Normal"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0in 5.4pt 0in 5.4pt; mso-para-margin:0in; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:10.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-ansi-language:#0400; mso-fareast-language:#0400; mso-bidi-language:#0400;} v\:* {behavior:url(#default#VML);} o\:* {behavior:url(#default#VML);} w\:* {behavior:url(#default#VML);} .shape {behavior:url(#default#VML);} Normal 0 false false false MicrosoftInternetExplorer4 /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Table Normal"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0in 5.4pt 0in 5.4pt; mso-para-margin:0in; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:10.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-ansi-language:#0400; mso-fareast-language:#0400; mso-bidi-language:#0400;}

Phương pháp thực nghiệm là một trong những phương pháp được sử dụng khá phổ biến trong dạy học vật lí ở trường phổ thông hiện nay. Việc sử dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí đã phát huy được tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh trong học tập. Bài tập thí nghiệm vật lí là một phương tiện để dạy học, do đó tùy theo mục đích, nội dung và phương pháp dạy học mà bài tập thí nghiệm có thể được sử dụng theo các hình thức khác nhau. Trong khuôn khổ của bài báo, chúng tôi tập trung đề cập đến việc sử dụng bài tập thí nghiệm theo phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí hiện nay và giới thiệu tiến trình xây dựng một bài dạy học theo phương pháp này với sự hỗ trợ của bài tập thí nghiệm.

Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm có mối liên hệ mật thiết với thực tiễn đời sống. Vì vậy, việc gắn kết thí nghiệm vật lí với cuộc sống hằng ngày sẽ tạo hứng thú cho học sinh khi học. Học sinh có thể vận dụng các kiến thức vật lí đã học để lí giải, giải quyết và khám phá các vấn đề thực tiễn trong đời sống hàng ngày. Bài báo này đã thiết kế một số thí nghiệm vật lí gắn liền với những hiện tượng xảy ra trong cuộc sống bằng những dụng cụ đơn giản, dễ tìm và đưa ra cách sử dụng phù hợp nhằm giúp học sinh Trung học phổ thông khám phá thế giới xung quanh dưới góc nhìn của bộ môn Vật lí, góp phần thực hiện việc đổi mới phương pháp dạy và học thực sự hiệu quả, khuyến khích học sinh rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh ở trường phổ thông.

Bồi dưỡng năng lực thực hành cho học sinh là một nhiệm vụ quan trọng trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông. Để bồi dưỡng năng lực thực hành cho học sinh một cách hiệu quả thì giáo viên cần phải dựa vào các điều kiện về cơ sở vật chất, nội dung bài học và trình độ của học sinh mà xác định các năng lực thành phần cần bồi dưỡng. Ngoài ra, để phát huy năng lực thực hành cho học sinh thì giáo viên cũng nên tạo điều kiện cho học sinh tự tay làm các dụng cụ thí nghiệm và sử dụng chúng trong học tập. Giáo viên cũng cần sáng tạo thêm các thí nghiệm đơn giản để bổ sung cho các dụng cụ thí nghiệm đã được trang bị cho nhà trường. Bài viết này tập trung giới thiệu về bộ thí nghiệm Quang học tự tạo, hệ thống năng lực thực hành của học sinh trong dạy học Vật lí và nêu một số định hướng áp dụng bộ thí nghiệm vào dạy học theo định hướng phát triển năng lực thực hành cho học sinh.

Trong chương trình Vật lí 11 trung học phổ thông, kiến thức về định luật Ohm và đặc tuyến Volt - Ampere của diode, transistor là những kiến thức quan trọng nhưng lại trừu tượng và khó giảng giải cho học sinh. Trong báo cáo này, một bộ thí nghiệm được chế tạo với khả năng đo đạc tự động đặc tuyến Volt - Ampere của điện trở, diode và transistor trong khoảng thời gian ngắn với độ chính xác cao và có thể kết nối với máy vi tính thông qua bluetooth. Các số liệu đo đạc được cập nhật liên tục và biểu diễn trên giao diện máy vi tính nên học sinh có thể quan sát trực tiếp đặc tuyến Volt - Ampere của các linh kiện nhằm rút ra nhận xét và kết luận, qua đó kích thích sự hứng thú của học sinh trong giờ học và góp phần phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh.