Chế tạo bộ thí nghiệm cảm biến “Vilabs” hỗ trợ dạy học các kiến thức cơ học - Vật lí Trung học Phổ thông - Mai Văn Trinh

DOI: 10.18173/2354-1075.2017-0003JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE Educational Sci., 2017, Vol. 62, No. 1, pp. 23-33 This paper is available online at CHẾ TẠO BỘ THÍ NGHIỆM CẢM BIẾN “VILABS” HỖ TRỢ DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC CƠ HỌC - VẬT LÍ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Mai Văn Trinh1, Nguyễn Đăng Thuấn2 1Cục Khảo thí và Kiểm định chất lượng giáo dục – Bộ giáo dục 2Khoa sư phạm Khoa học Tự nhiên – Trường Đại Học Sài Gòn Tóm tắt. Bài báo này giới thiệu bộ thí nghiệm “ViLabs”, một bộ thí nghiệm sử dụng cảm biến để đo các thông số vật lí trong các thí nghiệm, sau đó thu thập lên máy tính, rồi được xử lí bằng phần mềm trên máy tính. Với tốc độ đo cao, chính xác, thao tác đo đơn giản, khả năng mở rộng lớn, xử lí số liệu trực quan, bộ thí nghiệm sẽ giúp bộc lộ các quy luật vật lí dễ dàng, từ đó hỗ trợ giáo viên trong quá trình dạy học tích cực, sáng tạo và nâng cao hiệu quả dạy học. Nội dung bài báo tập trung phân tích ưu điểm của bộ thí nghiệm qua phần kiến thức cơ học ở bậc trung học. Từ khóa: Thí nghiệm vật lí, dạy học, cảm biến, ViLabs, kết nối máy tính. 1. Mở đầu Phần kiến thức cơ học ở bậc trung học phổ thông (THPT), với các kiến thức về chuyển động, thường xảy ra nhanh, động, nên gây khó khăn trong việc xác định vị trí, vận tốc, gia tốc bằng các thiết bị thông thường. Từ trước đến nay, các phòng thí nghiệm chủ yếu sử dụng các công cụ như cần rung điện, chụp ảnh hoạt nghiệm, cổng quang điện, ... để xác định vị trí của vật chuyển động theo thời gian, tuy nhiên kết quả còn hạn chế, chưa xác định được quy luật thay đổi của tọa độ theo thời gian một cách liên tục. Ngày nay, với sự phát triển của các thiết bị cảm biến, thiết bị ghép nối và đặc biệt là năng lực xử lí của máy tính, đã mở ra một hướng đi mới, đó là sử dụng các bộ cảm biến, kết nối với máy tính để thu thập số liệu và xử lí trên máy tính. Các bộ thí nghiệm như vậy đã được nghiên cứu bởi các hãng như: Cassy, Phywe (Đức), Pasco, Vernier, Fourier (Mĩ), Coach (Hà Lan), GQY (Trung Quốc) . . . Ở Việt Nam, cũng đã có một số nghiên cứu ứng dụng các bộ thí nghiệm trên vào dạy học như tác giả Trần Bá Trình [6], tác giả Lê Hoàng Anh Linh [3]. Tuy nhiên, trong quá trình nghiên cứu sử dụng, chúng tôi thấy các bộ thí nghiệm trên thường có 4 nhược điểm: Không có ngôn ngữ tiếng việt; Không cơ hữu với chương trình giảng dạy ở Việt Nam; Không thể tùy biến hoặc thêm chức năng; Giá thành cao [4]. Vì vậy, cần thiết phải có các nghiên cứu theo hướng chế tạo những bộ thí nghiệm cảm biến kết nối máy tính, khắc phục các nhược điểm trên. Hiện nay, Bộ Giáo dục và Đào tạo Việt Nam chưa đưa thiết bị thí nghiệm cảm biến vào danh mục thiết bị tối thiểu [1] vì vậy mới chỉ xuất hiện các nghiên cứu nhỏ lẻ và rời rạc [5]. Trong bài báo này, chúng tôi giới thiệu bộ thí nghiệm kết nối máy tính “ViLabs” do chúng tôi xây dựng, chế tạo nhằm hỗ trợ quá trình dạy học vật lí ở các trường học. Ngày nhận bài: 15/12/2016. Ngày nhận đăng: 17/2/2017. Liên hệ: Mai Văn Trinh, e-mail: mvtrinh@moet.edu.vn. 23 Mai Văn Trinh, Nguyễn Đăng Thuấn 2. Nội dung nghiên cứu 2.1. Cấu tạo, chức năng bộ thí nghiệm cảm biến ViLabs 2.1.1. Về phần cứng Bộ thí nghiệm kết nối máy tính ViLabs gồm 2 module: “Cảm biến” và “Bộ chủ”. Về chức năng, module “Cảm biến” chịu trách nhiệm thu thập số liệu từ thí nghiệm; Còn module “Bộ chủ” thu thập số liệu từ các cảm biến, xử lí và đưa kết quả hiển thị lên màn hình hiển thị (máy tính, máy tính bảng, điện thoại, . . . ) Hình 1: Hình ảnh bộ chủ hoàn thiện Hình 2: Cảm biến siêu âm SRF 05 và hộp cảm biến hoàn thiện. Module “Bộ chủ”: Chúng tôi dùng board mạch chính Raspberry thông dụng, được phổ biến rộng rãi trên toàn thế giới, với giá thành rẻ, hiệu năng cao. Khả năng mở rộng là rất lớn, có thể kết nối với nhiều thiết bị khác nhau như màn hình, các thiết bị ngoại vi qua cổng USB, các kết nối không dây wifi, bluetooth, ... Lập trình điều khiển phát triển hoàn toàn dựa trên những dự án opensource, nên đảm bảo về vấn đề bản quyền cũng như khả năng nắm bắt công nghệ, khả năng tùy chỉnh nếu cần, đó là QT Framework (bộ thư viện cho ngôn ngữ C++), SQLite (quản lí cơ sở dữ liệu), Apache web server ... Module “Cảm biến”: Chúng tôi sử dụng các cảm biến với độ chính xác cao và được lập trình thu thập số liệu trên vi mạch MCU STM8, đảm bảo tiêu thụ điện năng thấp nhưng vẫn đủ khả năng đọc dữ liệu từ sensor cũng như giao tiếp với module chính một cách dễ dàng. Tốc độ lấy mẫu của cảm biến được lập trình tối đa với những kĩ thuật hiện tại. Giao tiếp của cảm biến với module bộ chủ sử dụng giao tiếp RS485, là giao tiếp được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, đảm bảo độ chính xác cũng như khả năng kết nối rộng, phù hợp với nhiều thí nghiệm trong một môi trường không gian lớn. Lập trình kết nối được tối ưu, đảm bảo dữ liệu được đọc và gửi lên với độ trễ thấp nhất, giúp loại đi những sai số cũng như độ trễ mà kĩ thuật digital gặp phải, giúp thí nghiệm sát với thực tế hơn. Trong bài viết này, chúng tôi tập trung phát triển minh họa một cảm biến, đó là cảm biến siêu âm SRF 05 với chức năng đo khoảng cách. Đây là cảm biến xác định khoảng cách dựa trên nguyên lí “Thời gian bay” – TOF (Time of Flight). Trong đó, cảm biến có một đầu phát sóng siêu âm, một đầu thu lại sóng phản xạ từ vật 24 Chế tạo bộ thí nghiệm cảm biến “VILABS” hỗ trợ dạy học các kiến thức Cơ học - Vật lí... cản. Rồi từ khoảng thời gian giữa lần phát và lần thu (∆t) đo được, ta tính được khoảng cách (s) theo hệ thức: s = v.∆t 2 (trong đó v là tốc độ âm thanh) Cảm biến siêu âm SRF 05 có khoảng đo từ 3cm đến 4m và có góc mở là 15o mỗi bên. Đây là cảm biến siêu âm có độ chính xác khá cao và độ ổn định tốt so với các cảm biến siêu âm khác trên thị trường. Tuy nhiên, để đánh giá đầy đủ khả năng đo khoảng cách của cảm biến siêu âm SRF 05 chúng tôi là bố trí tấm phẳng cố định như hình 3, tiến hành đo khoảng cách này bằng thước 5 lần, tính giá trị trung bình (A), sau đó tiến hành đo lại khoảng cách đó bằng cảm biến SRF 05 được giá trị trung bình (C) và sai số tương ứng (D). So sánh sai lệch giữa các giá trị A, B với C, D để đánh giá sai lệch trong phép đo của cảm biến SRF05 với phép đo bằng thước. Hình 3. Kết quả chúng tôi thu được thể hiện trong bảng sau: Bảng 1: Bảng kết quả đo sai lệch siêu âm SRF 05 Như vậy, sai lệch của kết quả đo khoảng cách bằng cảm biến siêu âm SRF05 thông qua bộ thí nghiệm ViLabs là nhỏ, hầu hết chỉ dưới 1,6%. Sai lệch này là đáp ứng được phép đo trong các thí nghiệm ở trường THPT. 25 Mai Văn Trinh, Nguyễn Đăng Thuấn Đồ thị 1: Đồ thị thay đổi % sai lệch theo khoảng cách đo 2.1.2. Về phần mềm Phần mềm xử lí được chúng tôi xây dựng trên nền web và hoàn toàn dựa trên nền tảng thư viện mở, cụ thể là Apache Web Server. Điều này đảm bảo độ tương thích cao trên nhiều thiết bị hiện tại (smartphone, tablet, laptop, PC ...). Giao diện người dùng được thiết kế đơn giản, bố trí mạch lạc, dễ sử dụng và được phối màu cẩn thận để không gây mỏi mắt. Hình 4: Giao diện chính của phần mềm xử lí số liệu Tính năng phần mềm đa dạng, dễ dàng phát triển. Có thể kể các chức năng mà chúng tôi đã phát triển là: + Vẽ đồ thị trực tiếp (live view), song song với việc thu thập số liệu: Điều này giúp người sử dụng quan sát được sự thay đổi của thông số thí nghiệm gần như ngay lập tức, và có quyết định thu số liệu phù hợp với giai đoạn mà họ cho là ưng ý nhất. Trường hợp có nhiều hơn một cảm biến thu số liệu về, chúng tôi cho phép người dùng lựa chọn số liệu nào được hiển thị trên đồ thị. + Lấy số liệu lưu lại tùy ý người sử dụng: Tùy mục đích của người sử dụng muốn lấy số liệu lúc nào và lấy trong bao lâu, chúng tôi thiết kế chức năng “Start/Stop Collecting” giúp người dùng thu số liệu và dừng lại sau khi đã đủ. Bên cạnh nút lệnh đó có đồng hồ đếm số giây mà người dùng đã thu số liệu. + Tùy chỉnh kí hiệu số liệu thu về, thêm chú thích: Mỗi cảm biến khi thu về không thể phân biệt số liệu nó thu về là đại lượng nào trong thí nghiệm. Ví dụ, cùng là 2 cảm biến siêu âm, trả về 26 Chế tạo bộ thí nghiệm cảm biến “VILABS” hỗ trợ dạy học các kiến thức Cơ học - Vật lí... khoảng cách, nhưng một cảm biến trả về chiều dài dây, một cảm biến trả về chiều dài li độ. Do đó, chúng tôi để người sử dụng tự đặt kí hiệu cho số liệu thu về. Điều này giúp họ tính toán sau đó cũng dễ dàng hơn. + Xem số liệu đã thu về dưới dạng bảng: Với mỗi lần người sử dụng thu số liệu về (chức năng start/stop collecting), số liệu sẽ được phần mềm lưu lại dưới dạng bảng. Người dùng chỉ cần chọn tab “Bảng số liệu” (Data table) để xem lại số liệu đã thu theo từng thời điểm tương ứng. Trong bảng số liệu này, khi nhấn chọn một cột bất kì, phần “Thuộc tính cột” (Column Propersties) sẽ hiện các thông tin cơ bản: Cực đại (max), cực tiểu (min), trung bình (Avg), sai số tuyệt đối (Abs Eror), sai số tương đối (Re Eror). Người dùng cũng có thể xóa cột hoặc dòng dữ liệu nào đó nếu muốn. Hình 5: Giao diện bảng số liệu + Thêm cột số liệu mới: Người dùng có thể tự thêm các cột số liệu mới tính toán trên các cột số liệu thu về, bằng các sử dụng chức năng “Thêm cột” (Add Column). Biểu thức tính cột số liệu mới trên cột số liệu thu về được quy ước theo thông lệ quốc tế: dis(x) là đạo hàm của x; const(A) là hằng số A, . . . + Thêm đồ thị: Sau khi đã có bảng số liệu gồm các số liệu thu được từ cảm biến (ví dụ như li độ) và các số liệu tính thêm (ví dụ vận tốc, gia tốc, . . . ), người dùng hoàn toàn có thể vẽ đồ thị khảo sát các đại lượng này thay đổi theo thời gian như thế nào, thậm chí khảo sát sự thay đổi của đại lượng này theo đại lượng khác, bằng chức năng “Thêm đồ thị” (Add Graph). + So sánh đồ thị với hàm chuẩn: Một số liệu thu về hoặc tạo thêm khi được vẽ đồ thị như trên sẽ cho chúng ta cái nhìn rõ ràng về quy luật vật lí, nhưng rõ ràng là không thể khẳng định tuyệt đối quy luật đó. Từ đó, chúng tôi xây dựng chức năng “So sánh” (Compare), ở đó người dùng có thể tạo một hàm chuẩn tùy ý, thay đổi các tham số, vẽ trên cùng đồ thị số liệu đang tìm hiểu. Sau đó thay đổi các tham số đến khi nào đồ thị số liệu trùng khớp với đồ thị chuẩn, ta có thể khẳng định được quy luật của số liệu ta thu về. Ví dụ, đồ thị li độ con lắc dao động theo thời gian cho thấy nó có dạng hàm cos (sin), nhưng chúng ta không thể khẳng định nó có “chính xác” là hàm cos (sin) hay không. Khi đó, ta dùng chức năng “So sánh” (Compare) tạo ra một hàm sin chuẩn theo thời gian với cú pháp chẳng hạn: = const(A).cos(const(B)*time + const(C)) + const(D), với các tham số A, B, C, D có thể thay đổi sau đó. Khi thay đổi các tham số A, B, C, D ta sẽ được hàm sin chuẩn, trùng khớp với số liệu li độ thu được, giúp ta khẳng định li độ đúng là theo quy luật hàm cos/sin. 27 Mai Văn Trinh, Nguyễn Đăng Thuấn Hình 6: Giao diện hiển thị đồ thị mới (ở đây là đồ thị tọa độ - thời gian) Hình 7: Hàm chuẩn trùng với hàm li độ x sau khi chỉnh các tham số + Xuất dữ liệu ra file: Chúng tôi hỗ trợ người dùng trích xuất dữ liệu ra file khi cần có những tính toán chuyên sâu sau thí nghiệm. Dữ liệu bảng số liệu sẽ được lưu dưới dạng file *.csv, còn đồ thị thì được lưu dưới dạng file *.gif. + Đa ngôn ngữ: Chúng tôi cung cấp lựa chọn 2 ngôn ngữ Tiếng Việt và Tiếng Anh cho người dùng. Lựa chọn này dễ dàng thực hiện ở góc phải trên cùng của phần mềm. + Cập nhật đơn giản: Mỗi khi chúng tôi cập nhật chức năng mới, người dùng chỉ cần vào chức năng cập nhật, chọn file cập nhật và nhấn “Cập nhật” (Update). Chức năng này để trong phần “About” ở góc trên bên phải của phần mềm. Với các chức năng được mô tả ở trên, phần mềm của chúng tôi đáp ứng được các nhiệm vụ của thí nghiệm vật lí trong dạy học, như: Quan sát quy luật vật lí, thu thập số liệu, vẽ đồ thị, tìm hiểu quy luật qua chức năng so sánh hàm, tính toán các đại lượng dựa trên các số liệu thu về nhằm 28 Chế tạo bộ thí nghiệm cảm biến “VILABS” hỗ trợ dạy học các kiến thức Cơ học - Vật lí... khảo sát thêm các tính chất khác của hiện tượng, . . . 2.2. Sử dụng ViLabs khảo sát dao động con lắc lò xo Để làm rõ hơn khả năng đáp ứng trong dạy học vật lí ở bậc học THPT, chúng tôi tiến hành minh họa qua việc sử dụng ViLabs nghiên cứu thí nghiệm con lắc lò xo. a) Bố trí thí nghiệm như hình sau: Hình 8: Sơ đồ thí nghiệm con lắc lò xo b) Kết quả thí nghiệm: Kích thích cho lò xo dao động, chờ đồ thị trực tiếp (live view) ổn định, nhấn nút “Start Collecting” rồi nhấn “Stop Collecting” sau một vài giây để lưu số liệu vào bảng số liệu. Sử dụng chức năng vẽ lại đồ thị li độ chúng tôi được đồ thị li độ như sau: Hình 9: Đồ thị li độ con lắc lò xo Dùng chức năng so sánh, chúng tôi kết luận đồ thị li độ là đồ thị dao động điều hòa với biên 29 Mai Văn Trinh, Nguyễn Đăng Thuấn độ A = 4,42cm, tần số góc ω = 5,71 rad/s, pha ban đầu ϕ = - 7,24 rad, và phương trình dao động tương ứng là: x = 4,42sin(5,71t – 7,24) + 0,57 (cm, s). Hình 10: Đồ thị li độ với hàm so sánh Từ đó, có thể tính được chu kì dao động của con lắc là: T = 2π ω = 2π 5, 71 ≈ 1, 1 (s) So sánh với thông số đo được từ thí nghiệm: + Độ giãn của lò xo tại vị trí cân bằng: ∆ℓ = 26 cm. + Khối lượng quả nặng: m = 250 g + Gia tốc trọng trường g tại thành phố Hồ Chí Minh: g = 9,78 (m/s2). + Chu kì dao động: T = 2π √ ∆ℓ g = 2π √ 0, 26 9, 78 ≈ 1, 03 (s) Kết quả trên cho thấy thiết bị ViLabs đã xác định được chu kì của dao động. Sử dụng chức năng thêm cột, chúng tôi được các cột giá trị vận tốc và gia tốc tương ứng. Sau đó vẽ đồ thị li độ - vận tốc – gia tốc đồng thời, chúng tôi được đồ thị như sau: Hình 11: Đồ thị li độ - vận tốc – gia tốc của CLLX Đồ thị trên cho thấy vận tốc lệch pha π 2 so với li độ, tại vị trí li độ cực đại thì vận tốc có giá trị bằng 0 và ngược lại. Đồng thời gia tốc thì ngược pha với li độ. 30 Chế tạo bộ thí nghiệm cảm biến “VILABS” hỗ trợ dạy học các kiến thức Cơ học - Vật lí... c) Các chú ý khi làm thí nghiệm: Cần chọn lò xo loại mềm, độ cứng nhỏ, và treo vật nặng có khối lượng lớn (trong thí nghiệm này chúng tôi chọn 5 quả nặng 50 gam có sẵn ở phòng thí nghiệm phổ thông) để chu kì dao động lớn, dễ dàng quan sát và phân tích bằng mắt thường. 2.3. Những ưu điểm của bộ ViLabs 2.3.1. Ưu điểm so với các thiết bị thí nghiệm truyền thống Với khả năng công nghệ của mình, bộ thí nghiệm kết nối máy tính ViLabs có nhiều ưu điểm so với các thiết bị thí nghiệm truyền thống, như: + Trực quan cao hơn trong việc trình bày số liệu đo, hiển thị kết quả; + Tiết kiệm rất nhiều thời gian do thu thập, xử lí số liệu hoàn toàn tự động; + Cho phép thu thập nhiều kiểu dữ liệu với số lượng lớn trong thời gian rất ngắn; + Số liệu đo được có độ chính xác cao; + Tiết kiệm thời gian lắp đặt thí nghiệm; 2.3.2. Ưu điểm so với các thiết bị thí nghiệm kết nối khác trên thị trường Hơn nữa, so với các thiết bị thí nghiệm kết nối hiện hành trên thị trường, bộ thí nghiệm ViLabs có những ưu điểm: Có ngôn ngữ tiếng việt; Giao diện đơn giản, thân thiện; Có nhiều chức năng xử lí số liệu; Sử dụng nền tảng web nên có thể sử dụng trên nhiều nền tảng thiết bị khác nhau (máy vi tính, máy tính bảng, điện thoại, ..). 2.3.3. Ưu điểm trong hỗ trợ dạy học các kiến thức cơ học Bộ thí nghiệm ViLabs mở ra khả năng tìm hiểu vấn đề nhanh và dễ dàng bộc lộ bản chất hiện tượng nhất. Với khả năng đo nhanh, tốc độ, chính xác và đặc biệt thể hiện ngay lập tức dưới dạng trực quan (đồ thị, bảng biểu), bộ thí nghiệm ViLabs giúp hiện tượng vật lí hiện rõ bản chất của mình một các rõ ràng. Điều này giúp các hoạt động của học sinh như gọi tên hiện tượng, mô tả kết quả quan sát được thực hiện nhanh và gần với bản chất vật lí nhất. Từ đó làm cơ sở cho HS tiến hành các hoạt động nghiên cứu sau đó như đề xuất giả thuyết, lựa chọn phương án kiểm chứng giả thuyết, . . . Bộ thí nghiệm ViLabs mở ra khả năng tìm hiểu các vấn đề vật lí khó một cách dễ dàng hơn. Nhiều hiện tượng vật lí xảy ra nhanh và không trực quan, ví dụ như dao động, sóng, dòng điện xoay chiều, . . . và vì vậy, rất khó để học sinh hiểu rõ ràng trong các giờ học tìm hiểu các kiến thức này nếu không có thiết bị giúp HS hình dung về hiện tượng. Bộ thí nghiệm ViLabs mở ra cơ hội rõ nét cho việc trực quan hóa các hiện tượng như vậy, nhờ đó HS hoạt động tìm hiểu hiện tượng và các quy luật của nó một cách dễ dàng, tích cực, sáng tạo hơn. Bộ thí nghiệm ViLabs mở ra khả năng tìm hiểu sâu hơn về các hiện tượng – quy luật vật lí. Với khả năng xử lí mạnh mẽ của máy tính, bộ thí nghiệm ViLabs cho khả năng xử lí số liệu nhanh, mạnh, vượt xa khả năng tính toán bằng tay lẫn tư duy của con người. Ví dụ, học sinh dễ dàng khảo sát vận tốc, gia tốc, động năng, thế năng của dao động mà chỉ cần mất vài phút cho việc thu thập số liệu. Điều này có ý nghĩa cực kì quan trọng đối với việc phát triển tư duy sáng tạo của học sinh. Với khả năng nhạy bén của mình, nhiều học sinh có những thắc mắc, tìm tòi xa hơn, sáng tạo hơn nhiều so với vấn đề đặt ra của bài học. Đó cũng là một khía cạnh cao của tính sáng tạo trong học tập. Bộ thí nghiệm ViLabs mở ra nhiều phương án tìm hiểu hiện tượng và quy luật vật lí. Với mỗi hiện tượng và quy luật vật lí, luôn có nhiều phương án để nghiên cứu, kiểm tra, kiểm chứng, 31 Mai Văn Trinh, Nguyễn Đăng Thuấn nhưng do giới hạn về khả năng, về thiết bị, con người vốn không thỏa mãn với các phương án mà mình thực hiện. Và khi một phương án mới được thực hiện, bản chất vật lí hiện rõ hơn, thậm chí xuất hiện quy luật mới. Vì vậy, bộ thí nghiệm ViLabs giúp GV và HS rộng mở hơn trong việc đề xuất và thực hiện các phương án thí nghiệm, từ đó HS cảm thấy vấn đề trở lên lí thú và tích cực hoạt động, phát triển khả năng sáng tạo của HS. Bộ thí nghiệm ViLabs tạo hứng thú với nhiệm vụ học tập. Do tính chất hiện đại của thiết bị, gần gũi với những ứng dụng tân tiến trong cuộc sống, các TNKNMT mang lại cảm xúc mới mẻ, hứng thú, tâm lí muốn tìm hiểu cho HS. Điều này, bước đầu giúp HS hăng hái tìm hiểu kiến thức, khám phá hiện tượng, và từ đó hiệu quả dạy học, đặc biệt là năng lực sáng tạo có nền tảng để phát triển. 3. Kết luận Với kết quả đánh giá sai số và kết quả của các thí nghiệm đã minh họa, chúng tôi có thể khẳng định bộ thí nghiệm cảm biến ViLabs mà chúng tôi chế tạo đáp ứng được mục tiêu khảo sát các thí nghiệm cơ học trong chương trình THPT. Những ưu điểm của bộ thí nghiệm ViLabs có thể kể đến: Một là, được xây dựng đa ngôn ngữ, trong đó có tiếng Việt; Hai là, độ chính xác cao; Ba là, đẩy đủ các chức năng cần thiết khi làm thí nghiệm; Bốn là, phát triển rộng mở cho nhiều cảm biến khác; Năm là, giá thành phù hợp với tiêu chí xây dựng các phòng thí nghiệm tại các trường học ở Việt Nam. Hiện chúng tôi vẫn tiếp tục bổ sung thêm các chức năng cho phần mềm và phát triển nhiều cảm biến khác hỗ trợ các thí nghiệm vật lí trong chương trình dạy học ở Việt Nam, và tin tưởng rằng bộ thí nghiệm ViLabs sẽ hỗ trợ tốt hầu hết các thí nghiệm trong chương trình nhằm góp phần nâng cao hiệu quả dạy học. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Danh mục thiết bị tối thiểu thiết bị dạy học môn Vật lí -Trường THPT chuyên (Ban hành kèm theo Thông tư số 38 /2011/TT-BGDĐT ngày 29/8/2011 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo) [2] D.Scott Mackenzie, Duane G.Jasnen, 1996. Impact of Multimedia Computer – Based Intruction on Student Comprehension of Drafting Principles, Clolorado Sate University. [3] Lê Hoàng Anh Linh, 2013. Thiết kế bộ thí nghiệm cơ học dùng cảm biến Sonar và sử dụng trong dạy học chương các định luật bảo toàn - lớp 10 THPT, Luận văn thạc sĩ Giáo dục học, Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh. [4] Mai Văn Trinh, Nguyễn Đăng Thuấn, 2015. Tổ chức dạy học môn vật lí ở trường trung học phổ thông với sự hỗ trợ của thí nghiệm kết nối máy tính, Tạp chí khoa học đại học sư phạm Hà Nội, Số 60(8) (Trang 85 – 91). [5] Ngô Minh Nhựt, Mai Hoàng Phương, 2016. Thiết kế bộ cảm biến kết nối không dây với máy vi tính kiểm chứng định luật II và III Newton, Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Số 60(8B) (Trang 68 – 75). [6] Trần Bá Trình, 2009. Chế tạo bộ thí nghiệm về các định luật chất khí dùng cảm biến và tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, sáng tạo của học sinh trong dạy học chương chất khí ở lớp 10 THPT. Luận văn thạc sĩ Giáo dục học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội. 32 Chế tạo bộ thí nghiệm cảm biến “VILABS” hỗ trợ dạy học các kiến thức Cơ học - Vật lí... ABSTRACT Fabricate the sensor experiment “VILABS” to support teaching of mechanical knowledge – physics at high school Mai Van Trinh1, Nguyen Dang Thuan2 1General Department of Education Testing and Accreditation, Ministry of Education and Training 2The Faculty of Pedagogy - Natural Sciences, Sai Gon University This article introduces the experiment "ViLabs", using sensors to measure the physical parameters of the experiment, next collecting up your computer, and then being processed by software on the computer. With high measurement speed, accurate, simple measurement operations, greater scalability, processing visual data, the experiments will help reveal the physical laws easily,which support teachers in active teaching and learning process, creativity and improving the effectiveness of teaching.Contents of the article focuses on analyzing the advantages of the connected computer experiments to the mechanical at high school. Keywords: Physics experiment, teaching, sensor, ViLabs, computer connected. 33