Phần I MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Hiện nay, CNTT phát triển mạnh mẽ, việc ứng dụng CNTT dạy học không mẻ, chưa hẳn phổ biến rộng rãi, nhiều giáo viên e dè, ngại ngần, sử dụng CNTT dạy học cách máy móc, thụ động… Ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy - học góp phần nâng cao chất lượng, tạo môi trường giáo dục mang tính tương tác cao, giáo viên học sinh tự sử dụng nhiều phần mềm phục vụ cho trình giảng dạy học tập như: Autocad, Soliword, Orcad, Electronics Workbench,…, Multisim,… Một thực trạng môn công nghệ học sinh (HS) quan tâm ý đến Nhiều thầy cô lơ việc giảng dạy trường THPT Thậm chí số trường thiếu giáo viên (GV) giảng dạy nên đưa GV dạy môn học khác sang giảng dạy môn công nghệ Có trường GV lạm dụng CNTT vào dạy học nên hiệu tiết dạy chưa cao.Một số trường chưa trang bị thiết bị nên việc ứng dụng CNTT vào dạy học gặp khó khăn Do việc thực đổi PPDH theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động bồi dưỡng lực tự học cho HS nói chung trường THPT nói riêng chưa mang lại hiệu mong muốn Với lí GV công nghệ, muốn góp phần vào việc đổi PPDH việc ứng dụng CNTT vào dạy học Bởi chọn đề tài: “Sử dụng phần mềm Multisim để thiết kế số mạch điện tử ứng dụng dạy học 7:" khái niệm mạch điện tử - chỉnh lưu - nguồn chiều" môn công nghệ 12.” Tôi hy vọng với đề tài giúp thầy cô em HS thuận tiện việc dạy học 1.2 Đối tượng nghiên cứu Học sinh khối 12 bậc trung học phổ thông 1.3 Mục đích nghiên cứu Sau nghiên cứu, rút kinh nghiệm hy vọng đề tài góp phần phát huy tốt việc ứng dụng công nghệ thông tin dạy học môn công nghệ 12 tốt Với phần kĩ thuật điện gắn liền với khái niệm mạch điện tử, bước quan trọng để hình thành khái niệm kĩ tìm hiểu mạch điện tử dẫn dắt học sinh từ tư trừu tượng đến trực quan sinh động Ở việc áp dụng phương tiện dạy học đại vào giảng quan trọng, định đến hình thành tư kĩ thuật cho học sinh tạo điều kiện cho việc lĩnh hội kiến thức hình thành kĩ Phát huy tính tích cực chủ động học sinh việc tiếp thu kiến thức Làm sở để giảng dạy khác môn công nghệ 12, giúp cho học sinh hiểu nắm nhanh đồng thời tạo hứng thú cho học sinh học tập 1.4 Giới hạn đề tài” Vì thời gian có hạn đề tài tập trung thiết kế mạch chỉnh lưu ứng dụng vào thiết kế giáo án 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.5.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu tài liệu công trình nghiên cứu đổi phương pháp dạy học theo hướng tích cực hóa việc học học sinh - Nghiên cứu cấu trúc nội dung chương trình Công nghệ 12 phần Kĩ thuật điện tử - Nghiên cứu sở lí luận, tìm hiểu cách sử dụng để xác định ứng dụng phần mềm Multisim vào dạy học môn công nghệ 12 - Thiết kế mạch điện tử với hổ trợ phần mềm Multisim thiết kế giáo án 1.5.2 Phương pháp chuyên gia Gặp gỡ, trao đổi, tiếp thu ý kiến đồng nghiệp để tham khảo ý kiến làm sở cho việc nghiên cứu đề tài 1.5.3 Phương pháp thực tập sư phạm Thực nghiệm sư phạm trường THPT, tiến hành theo quy trình đề tài nghiên cứu khoa học giáo dục để đánh giá hiệu đề tài nghiên cứu 1.5.4 Phương pháp thống kê toán học Sử dụng phương pháp để thống kê, xử lý, đánh giá kết thu 1.6 Lịch sử nghiên cứu Trong xu hội nhập với giáo dục giới việc đưa công nghệ thông tin vào giảng dạy cấp học vấn đề quan trọng Thời gian gần có nhiều đề tài nghiên cứu đưa công nghệ thông tin vào dạy học nhằm nâng cao hiệu giảng dạy giáo viên học tập học sinh trường phổ thông của: Nguyễn Thùy Dung với “Khai thác sử dụng phần mềm Violet vào dạy học chương động đốt sách giáo khoa công nghệ 11” Phan Gia Anh Vũ với: “Nghiên cứu xây dựng sử dụng phần mềm dạy học cho chương trình động học động lực học lớp 10 phổ thông trung học” Nguyễn Trọng Quyến với: “Ứng dụng công nghệ thông tin giảng dạy phần cấu tạo nguyên lý làm việc hệ thống Động đốt trong” Như vậy, việc ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học nghiên cứu từ sớm Tuy nhiên việc ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học CN 12 Đặc biệt chưa tìm thấy đề tài nghiên cứu việc: Sử dụng phần mềm Multisim để thiết kế số mạch điện tử ứng dụng dạy học 7: " Khái niệm mạch điện tử - chỉnh lưu - nguồn chiều" theo hướng cần thiết Phần II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 2.1 Cơ sở khoa học đề tài Quan niệm giáo dục với mục tiêu là: “ nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài”, hướng tới công cuộc: “ công nghiệp hóa, đại hóa đất nước”, trường THPT toàn quốc quan tâm tới việc nâng cao chất lượng giảng dạy đổi phương pháp dạy học nhằm định hướng cho học sinh THPT lựa chọn nghề nghiệp tương lai Đặc biệt môn khoa học tự nhiên, có môn Công nghệ bước đưa đồ dùng dạy học đại vào giảng dạy Phát huy tính tích cực học sinh, lấy học sinh trung tâm Vì việc thay đổi phương pháp giảng dạy nghiên cứu phương pháp giảng dạy để tiếp cận mang tính phù hợp với đối tượng học sinh vấn đề quan trọng ∗ Phương pháp đặc trưng môn Công nghệ môn học mang tính thực tiễn Dạy Công nghệ để học sinh lĩnh hội kiến thức khoa học, góp phần đẩy mạnh công “Công nghiệp hóa, đại hóa đất nước” Người giáo viên ban đầu phải hình thành phương pháp giảng dạy phù hợp với đặc trưng môn 2.2 Cơ sở thực tiễn đề tài ∗ Khảo sát thực tế đối tượng nghiên cứu Trước vào cách dạy sách giáo khoa giáo viên giảng dạy theo phương pháp thuyết trình nêu vấn đề, việc sử dụng trang thiết bị đồ dùng dạy học nhà trường nhiều hạn chế làm cho học sinh khó hình dung loại hình chiếu thiết kế loại vẽ kĩ thuật Dùng phương pháp thuyết trình, tập trung vào hình vẽ SGK hiệu cao việc lĩnh hội kiến thức, cách giảng dạy học sinh khó hiểu, khó hình dung vấn đề, đặc biệt trình vẽ hình nhiều thời gian ∗ Ưu điểm: Cách dạy cũ có ưu điểm đơn giản, không đòi hỏi trang thiết bị dạy học mức độ cao ∗ Hạn chế: − Học sinh gặp khó khăn việc tiếp nhận kiến thức − Học sinh mơ hồ, chưa hình dung sơ đồ nguyên lý làm việc số mạch điện tử − Đối với giáo viên giảng phần thấy khó dạy cho học sinh hiểu bài, đặc biệt nhiều thời gian vẽ hình bảng Qua thực tế rút học từ giảng kết vận dụng kiến thức học sinh theo năm học Tôi thấy cần phải đổi phương pháp dạy học ứng dụng công nghệ thông tin để giảng dạy phần kĩ thuật điện tử, đặc biệt khái niệm mạch điện tử - chỉnh lưu - nguồn chiều, giúp cho học sinh tiếp cận với kiến thức mới, vẽ sơ đồ năm nguyên lý làm việc số mạch điện tử dễ dàng ∗ Đề xuất hướng dạy − Dùng Powerpoint để thiết kế trình chiếu giảng kết hợp với sử dụng bảng đen − Học sinh quan sát hình ảnh để hình thành khái niệm mạch điện tử nắm nguyên lý làm việc mạch chỉnh lưu - nguồn chiều − Giáo viên thao tác cụ thể máy chiếu cho học sinh quan sát rõ 2.3 Những để xây dựng nội dung đề tài 2.3.1 Căn vào chương trình tài liệu Đối với phân phối chương trình môn Công nghệ 12 phần Kĩ thuật điện tử theo sách giáo khoa nhìn chung phù hợp thời lượng phân phối yêu cầu kiến thức cần đạt Khi biểu diễn sơ đồ mạch điện, đặc biệt tìm hiểu nguyên lý làm việc trừu tượng đòi hỏi phải có khả tư cao, khiến học sinh khó tiếp thu 2.3.2 Căn vào phương tiện dạy học nhà trường Đối với trường phổ thông việc đầu tư cho môn học Hiện tình hình thực tế trường THPT tranh vẽ, thiết bị dạy học cho môn Công nghệ không đầy đủ, phòng thực hành, phòng máy khó khăn cho việc ứng dụng công nghệ thông tin giảng dạy Hiện với trường THPT nơi giảng dạy có điều kiện thuận lợi có máy chiếu đa năng, máy tính xách tay hỗ trợ cho việc dạy học giáo án điện tử Nhưng với trường THPT có hai thiết bị chưa đáp ứng với yêu cầu thực tế công tác giảng dạy nhiều tiết trùng không thực Vì vậy, cần phải trang bị thêm đáp ứng yêu cầu đặt 2.3.3 Căn vào tình hình học sinh trường phổ thông Một vấn đề cần quan tâm đối tượng học sinh trực tiếp giảng dạy chủ yếu học sinh vùng nông thôn nông nghiệp túy Trình độ nhận thức em không đồng đều, em đại đa số không thích học môn công nghệ Mặt khác, địa bàn khu vực chưa có công nghiệp phát triển Như việc áp dụng phương pháp dạy học để tiếp cận phù hợp với đối tượng học sinh khó khăn Tuy nhiên, với việc hình thành phương pháp học trình quan sát hành động có tác dụng làm cho học sinh cảm thấy hứng thú yêu thích môn học, giúp cho em hình thành khái niệm kĩ thuật tiếp thu môn khoa học kĩ thuật 2.3.4 Căn vào nội dung dạy Đối với nội dung dạy việc truyền tải toàn nội dung kiến thức trọng tâm theo yêu cầu cần phải quan tâm ý Vì không lựa chọn phù hợp việc biểu diễn sơ đồ mạch điện tìm hiểu nguyên lý làm việc gặp nhiều khó khăn Chính việc ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy giúp em tiếp thu nhanh nắm bắt yêu cầu trọng tâm 2.4 Giải pháp cụ thể nội dung đề tài 2.4.1 Tổng quan phần mềm Multisim  Kkái niệm Multisim Multisim phần mềm mô dùng thiết kế, phân giải,…các mạch điện tử Multisim Electronic Workbench sản phẩm có quyền tập đoàn Electronic Workbench Multisim phần mềm hỗ trợ mạnh lĩnh vực điện tử, cách sử dụng đơn giản, giao diện trực quan, dễ hiểu, Help chi tiết  Chức phần mềm Multisim + Dùng để vẽ mạch điện tử + Dùng để phân giải mạch điện tử + Dùng để thiết kế mạch in  Cách cài phần mềm Multisim Tùy theo cách chọn lựa cài đặt mà giao diện chức Multíim có thay đổi Ta cài đặt phần mềm Multisim sau: Ta mở file cài đặt lên, click vào setup để cài, xuất hộp thoại sau: Ta chọn next xuất hộp thoại sau: Ta chọn vào dòng: I accept the tems of the license agieement, chọn next, xuất hộp thoại khác đòi số seri number, ta quay lại thư mục cài đặt chọn crack xuất dòng sau: Ta bôi dòng phần Specia trên, coppy pate vào seri number xuất hộp thoại ta chọn next lúc xuất hộp thoại khác sau: Thì lúc chương trình bắt đầu cài đặt Cho đến xuất chữ finish, ta click vào chương trình cài đặt xong 2.5 Tìm hiểu mạch chỉnh lưu 2.5.1 Tìm hiểu Diode 2.5.1.1 Ký hiệu nhiệm vụ Diode dụng cụ bán dẫn có tiếp giáp P-N, có vỏ bọc thủy tinh, nhựa kim loại Có hai dây dẫn hai điện cực: Anôt(A) Catôt(K) Anô Kat A K t ôt P N + Cấu tạo Diode Ký hiệu Diode chia làm nhiều loại tùy theo vùng hoạt động củaDiode Diode 2.5.1.2 Đặc tuyến vôn ampe Điôt Đặc tuyến VA Điôt đường biểu diễn hàm số I = f(U) Để vẽ đặc tuyến VA ta có sơ đồ thí nghiệm hình vẽ U2 - 0.280 + A DC 1e-009Ω R1 100Ω _LIN Key = A - -1.000 50% + V U1 DC 10MΩ D1 1GH62 2.5.2 Tìm hiểu mạch chỉnh lưu 2.5.2.1 Khái niệm chỉnh lưu Chỉnh lưu biến đổi lượng điện xoay chiều thành lượng điện chiều Điện áp dòng điện sau chỉnh lưu có chiều không đổi, xong dao động trị số 2.5.2.2 Các cách mắc sơ đồ chỉnh lưu Diode ♦ Cách mắc nhóm Catôt chung ♦ Cách mắc nhóm anôt chung 2.5.2.3 Tìm hiểu mạch chỉnh lưu 2.6 Thiết kế mạch chỉnh lưu 2.6.1 Quy trình xây dựng mạch mô Để thiết kế mạch điện phần mềm Multisim cần phải khởi động chương trình Multíim cách chọn lệnh Start → Programs → Electronics WorkBench → Multisim → Multisim (Hoặc vào biểu tượng hình desktop) Sau khởi động chương trình, hình Multisim xuất hiện, tiến hành thiết kế mạch để mô theo bước sau: Bước 1: Lấy linh kiện từ thư viện chứa linh kiện: Có thể vào mục place, Component, click vào thư viện công cụ Ta chọn linh kiện cần tìm, đặt vào không gian ta vẽ mạch Bước 2: Sắp xếp linh kiện theo sơ đồ nguyên lí: Sau lấy linh kiện vùng không gian vẽ mạch ta tiến hành xếp linh kiện sơ đồ nguyên lí Muốn di chuyển linh kiện ta kích chuột vào linh kiện giữ chuột, rê chuột đến vị trí cần thiết, thả chuột; xoay linh kiện ta kích phải chuột vào biểu tượng theo chiều mũi tên tương ứng để xoay phải xoay trái góc 90 0; để đổi chân linh kiện ta kích phải chuột vào Flip vertical Bước 3: Đặt giá trị linh kiện: Các loại linh kiện như: điện trở, tụ điện, nguồn,… ta đặt linh kiện cách trực tiếp cách double click vào linh kiện, điền giá trị linh kiện đơn vị giá trị Đối với linh kiện phức tạp Tranzito, Diode, Op-Amp,… vào mô hình thông số linh kiện điều chỉnh giá trị phù hợp Bước 4: Nối linh kiện: Di chuyển chuột đến chân linh kiện cần nối thứ click vào, di chuyển đến chân linh kiện thứ hai cần nối, thấy xuất vòng tròn click vào chân Cứ nối nối xong mạch Bước 5: Sử dụng dụng cụ đo: Dùng chuột kéo dụng cụ đo cần thiết vào vùng không gian làm việc, nối ngõ vào dụng cụ đo đến điểm cần đo, để lấy tín hiệu Ta điều chỉnh hình muốn xem để có hình rõ nhất, cách sử dụng nút Grapher View Bước 6: Chạy mô phỏng: Sử dụng nút Run mục Simulate công cụ, Multisim chạy mô phỏng, kết đo hiển thị dụng cụ đo Muốn dùng kết mô ta dùng nút Run 2.6.2 Thiết kế mạch 2.6.2.1 Thiết kế mạch chỉnh lưu ♦ Thiết kế mạch chỉnh lưu nửa chu kì Sơ đồ chỉnh lưu: D1 T1 1LH62 NLT_PQ_4_56 ♦ Thiết kế mạch chỉnh lưu hai điôt Sơ đồ chỉnh lưu hai điôt: ♦ Thiết kế mạch chỉnh lưu cầu Sơ đồ mạch chỉnh lưu cầu: 2.6.2.2 Thiết kế mạch nguồn chiều Sơ đồ mạch nguồn chiều: R1 20kΩ