VĂN BẢN
Văn bản (document) là hình thức lưu trữ và trao đổi thông tin cơ bản nhất, xuất hiện từ thời xa xưa. Với sự phát triển của ICT, văn bản ngày nay có thể lưu trữ rất nhiều thông tin ở nhiều lĩnh vực khác nhau, phong cách trình bày đẹp hơn, dễ sử dụng và lưu truyền hơn. Đây cũng là một công cụ không thể thiếu trong giáo dục nói chung và dạy học hoá học nói riêng.
Vai trò của ICT trong soạn văn bản hoá học
1. Vai trò trong biên soạn văn bản chữ (text)
Thời nguyên thuỷ, con người đã biết sử dụng kí tự tượng hình để lưu lại câu chuyện trên những vách đá. Dần dần, chữ viết được phát minh, con người biết lưu lại tri thức trong sách. Khi công nghệ in ấn phát triển, việc lưu tri thức trong sách báo phát triển rộng rãi. Cho đến khi máy tính được phát minh, máy tính đã thay thế các công cụ biên soạn văn bản cũ, từ đây việc biên soạn văn bản trở nên tiện lợi hơn.
Khi công nghệ thông tin và truyền thông phát triển, đặc biệt là Internet và các phần mềm máy tính, việc biên soạn văn bản không những đơn giản, dễ dàng, tốc độ cao, đẹp, mà còn có thể lưu trữ và chia sẻ nhanh chóng. Ngày nay, ICT gần như có vai trò chủ đạo trong việc biên soạn hầu hết các loại văn bản trong tất cả lĩnh vực.
2. Vai trò của ICT trong biên soạn văn bản hoá học
Hoá học, cũng như bao ngành khoa học khác, cũng cần được lưu trữ và trao đổi tri thức qua các thế hệ. Do vậy, từ sách giáo khoa, sách tham khảo, kế hoạch bài dạy, đề kiểm tra,... môn Hoá học cũng đều được biên soạn nhờ máy tính và các ứng dụng ICT. Có thể nói, nếu không có ICT, hiện nay chúng ta có thể vẫn phải học hoá bằng sách viết tay, hay đề kiểm tra viết bằng tay.
Giống như nhiều môn khoa học tự nhiên khác, Hoá học bao gồm hệ thống kí hiệu và công thức (như các kí hiệu hoá học, công thức cấu tạo các hợp chất hữu cơ...). Hiện nay, các phần mềm ICT đã phát triển và hỗ trợ con người trong việc soạn thảo văn bản hoá học chứa các kí hiệu và công thức này. Và tất nhiên, nếu không có những ứng dụng này, chúng ta lại phải viết tay.
Hơn nữa, tri thức cũng cần được trao đổi và lan toả, và ICT cũng đáp ứng tốt nhu cầu này.
Biên soạn kí hiệu hoá học
1. Sử dụng Insert Equation trong Word (MacOS version)
Một hạn chế của MacOS trong việc soạn thảo văn bản hoá học là sự thiếu hụt nhiều phần mềm hỗ trợ do các phần mềm này chỉ dành cho Windows. Tuy nhiên trong việc biên soạn kí hiệu hoá học, chức năng Equation trong Word trên MacOS thực sự hỗ trợ đắc lực, và còn có những tính năng đặc biệt khác.
Các video hướng dẫn sử dụng Equation cũng khá nhiều rồi, nhưng nếu sử dụng chuột thì việc soạn thảo sẽ không thể nhanh được, do đó khi dùng tính năng này ta cần biết các phím tắt.
Khởi động chức năng Equation: Control + "="
Gõ chỉ số chân (subscript): "_" (shift "-") + [phần chỉ số] + dấu cách
Gõ số mũ: "^" (shift "6") + [phần số mũ] (nếu phần số mũ có nhiều từ thì để trong ngoặc đơn)
Gõ phân số: [tử số] + "/" + [mẫu số] + dấu cách
Bằng cách này, việc gõ bằng equation có tốc độ nhanh hơn rất nhiều.
Một tính năng của Equation mà gần đây mình mới biết đó là chỉnh font chữ cho nội dung trong Equation. Bạn cứ viết biểu thức bình thường, sau khi viết xong thì tô chọn phần biểu thức, click vào nút Text trong tab Equation (như hình dưới). Sau đó chỉnh lại font như mong muốn.
Một điều lưu ý: khi để biểu thức Equation cùng hàng (line) với text bình thường, các biểu thức phân thức, tích phân, tổng, tích sẽ bị thu nhỏ lại, gây cảm giác mất sự đồng bộ. Do đó một tip nhỏ là chúng ta sẽ đưa tất cả phần text đó vào Equation (tức là không có text ở ngoài Equation), chỉnh font lại là xong.
2. Sử dụng bàn phím soạn thảo cơ bản
Để gõ kí hiệu hoá học với chỉ số và số mũ đơn giản, chúng ta có thể sử dụng tính năng subscript (Command + "=") hoặc superscript (Command + Shift + "="). Tuy nhiên tính năng chỉnh sửa này đòi hỏi chỉnh từng kí tự, tốn thời gian và công sức. Chúng ta có thể sử dụng Chemformatter để tiết kiệm thời gian.
Bây giờ là phần đặc biệt của MacOS. Bàn phím của Macbook có phím Option, khi nhấn giữ Option và phím khác có thể gõ được các kí tự đặc biệt, vô cùng tiện lợi. Chức năng này không chỉ sử dụng trong Word mà trong bất kì ứng dụng nào cần gõ phím. Ví dụ:
Option + "p": hiện kí tự π
Option + "x": hiện kí tự ≈
Option + "m": hiện kí tự µ
Option + "<" (hoặc ">"): hiện kí tự ≤ (hoặc "≥")
Option + "A": hiện kí tự Å
Option + "j": hiện kí tự ∆
Bên cạnh đó, ta còn có thể gán các kí tự đặc biệt vào các tổ hợp phím theo các bước sau:
Bước 1: Insert, Advanced Symbol, click vào kí tự mong muốn.
Bước 2: Chọn Keyboard Shortcut
Bước 3: Bấm tổ hợp phím tuỳ ý để gán kí tự đó vào tổ hợp phím, rồi chọn Assign.
Như vậy, mỗi khi chúng ta cần gõ kí tự đặc biệt đó, chỉ cần bấm tổ hợp phím đã gán là được.
3. Sử dụng AutoCorrect trong Word
Các bạn có thể sử dụng tính năng AutoCorrect trong Word để gõ nhanh các cụm từ, phương trình hoá học quen thuộc... như video dưới đây.
4. Sử dụng Chemformatter
Chemformatter là một add-in cho Word, tuy nhiên chỉ có thể cài trên Word của hệ điều hành Windows. Đối với MacOS, Chemformatter cung cấp một template Word, sử dụng được trên cả MacOS (file dotm). Mỗi lần tạo văn bản mới, bạn click mở file template này, rồi Save as thành file docx mới, khi đó đã có thể sử dụng được Add-in như bình thường mà không cần cài đặt. Một số thao tác minh hoạ cho add-in được biểu diễn trong video.
Biên soạn công thức cấu tạo
1. MarvinSketch
MarvinSketch là phần mềm vẽ công thức hợp chất hữu cơ, có phiên bản dành cho MacOS. Các tính năng vẽ đa dạng tương tự ChemSketch hay ChemDraw. Một số thao tác thường dùng trên MarvinSketch v5.0:
Chỉnh font chữ cho công thức phải chỉnh mỗi lần sau khi vẽ công thức xong, bằng cách select vùng công thức cần chỉnh, chạm touchpad 2 ngón tay để mở option, chọn Format, sau đó chỉnh font.
Kiểu hiển thị công thức dạng khai triển, thu gọn và thu gọn nhất: Edit, Preferences, Structure tab, Carbon display option, chọn Always/Never/At Straight Angles and at Implicit H Atoms. Tuy nhiên các chế độ hiển thị này áp dụng cho toàn bộ file, do đó không thể vẽ cùng lúc nhiều dạng công thức trên cùng một file.
Vẽ polymer: vẽ dư 1 C ở 2 đầu mạch, chọn Group (nút [ ]n), vẽ dấu ngoặc đi qua 2 liên kết C-C, chọn type SRU plymer (n) như hình.
Xuất hình ảnh dạng png dễ dàng: File, Save as Image, chọn png, rồi chọn các option như hình dưới.
Biểu diễn nguyên tử H: View, Implicit hydrogen, On all. Tuy nhiên việc biểu diễn này là tự động, không thể điều chỉnh nguyên tử H ngang hàng với nguyên tử C được, điều này gây trở ngại trong việc biên soạn công thức cho học sinh.
Xuất danh pháp cho công thức: tô chọn công thức, Insert, IUPAC Name, sau đó click vào khu vực cần dán tên. Hoặc có thể chọn Calculations, Naming để lựa chọn xuất tên hệ thống hoặc tên thông thường (hình dưới).
Vẽ cấu trúc không gian hợp chất: tô chọn công thức, View, Open in MarvinView 3D, khi hiện cửa sổ mới, chọn View, Open MarvinSpace.
Một số công thức được vẽ bằng MarvinSketch:
2. MoleculeSketch
Ứng dụng này có thể được tải về từ Appstore với giá 69.000 VND. Tính năng ít hơn MarvinSketch, tuy nhiên vừa đủ sử dụng và phù hợp với kiểu vẽ công thức ở phổ thông. Ứng dụng này khắc phục được các nhược điểm của MarvinSketch như:
Có thể cài đặt font cho công thức một lần duy nhất, không cần chỉnh từng công thức.
Có thể hiển thị đồng thời nhiều kiểu công thức trong cùng một trang. Chỉ cần tô chọn công thức, chọn các chế độ ở thanh công cụ phía dưới (Hide CHx, Show C, Show CHx) để điều chỉnh.
Điều chỉnh kí hiệu nguyên tử H ngang hàng với nguyên tử C: tô chọn các công thức, chạm 2 ngón tay lên touchpad, tắt chế độ Auto trong Label positioning.
Có thể chọn công thức muốn Export, và vẫn có thể export dạng png với nền trong suốt. Lưu ý cần đặt kích thước font chữ lớn (khoảng 40) để khi export hình ảnh không bị mờ.
Khi cần dán vào Word, chỉ cần tô chọn các công thức, Command + "C" rồi paste vào Word với dạng hình ảnh png rất rõ nét.
Tuy nhiên, ứng dụng này không thể xuất danh pháp của công thức, cũng không thể khởi tạo cấu trúc không gian 3D, mà chỉ có thể tính toán công thức phân tử và khối lượng phân tử. Điểm hạn chế này có thể chấp nhận được khi biên soạn công thức hoá học trong việc dạy học ở phổ thông, do không có yêu cầu quá cao về danh pháp và các thông số.
Khi vẽ các chuỗi phản ứng, một tip nhỏ là hãy bật Grid ở background để vẽ cấu trúc thẳng hàng:
3. ChemSketch
Đây là phần mềm vẽ công thức chuyên nghiệp, tích hợp đầy đủ các tính năng xuất danh pháp, tính toán thông số, thiết lập công thức 3D. Một số ưu điểm vượt trội so với 2 phần mềm trên:
Nguyên tử H được mặc định viết bên cạnh phải nguyên tử C, không cần điều chỉnh, phù hợp với soạn thảo ở phổ thông. Có nút change position để điều chỉnh vị trí H.
Rút gọn C, H riêng cho từng công thức, tuy nhiên không có phím tắt hay nút thao tác nhanh như MoleculeSketch.
Xuất danh pháp cho từng công thức.
Điều kiện phản ứng có thể đính kèm với mũi tên, trong khi 2 phần mềm trên phải viết trong ô Text sau đó Group với mũi tên.
Công thức 3D thiết lập nhanh, dễ dùng.
Tính toán nhiều thông số, có kết nối với PubChem và các trang web dữ liệu khác.
Vẽ polymer dễ dàng: lưu ý cần vẽ dư 1 C ở mỗi đầu mạch, sau đó chọn Pseudo Atom và đánh dấu vào các C dư đó, cuối cùng mới vẽ ngoặc polymer.
Copy các công thức vào Word dễ dàng, công thức liên kết với phần mềm, khi click vào công thức thì phần mềm ChemSketch tự động mở để có thể chỉnh sửa được.
Tuy nhiên có một hạn chế nhỏ là khi vẽ các mạch C trong ChemSketch, các liên kết có thể điều chỉnh quá linh hoạt nên việc vẽ các mạch thẳng hàng cần sự khéo léo hơn. Hạn chế lớn nhất là phần mềm này không có phiên bản cho MacOS.
4. Website Molview
Website miễn phí với tính năng vẽ công thức 2D và thiết lập công thức 3D, đơn giản và dễ dùng, rất phù hợp cho học sinh sử dụng.
Vẽ công thức cấu tạo: cho phép vẽ dạng thu gọn nhất (skeleton formula) và dạng khai triển đầy đủ (chuyển đổi bằng nút "C-H").
Thiết lập hình tương tác 3D: click nút "2D to 3D". Có thể chọn nhiều kiểu 3D như ball and stick, stick, sphere... trong tab Model.
Tính toán độ phân cực, năng lượng, góc,... trong tab Jmol.
Tìm khối phổ, phổ NMR, IR cho một số chất đơn giản: trong tab Tools.
Vẽ sơ đồ thí nghiệm
1. Tiện ích Chemistry cho Word
Tiện ích này cho phép chèn các hình vẽ dạng png vào Word hoặc Powerpoint, từ đó giáo viên có thể ghép lại thành các thí nghiệm. Bên cạnh đó, add-in này còn có sẵn các bộ thí nghiệm trong chương trình 2018, giáo viên chỉ cần click chọn là có hình ảnh. Đặc biệt hơn nữa là tính năng chỉnh chỉ số trong công thức hoá học (tương tự Chemformatter). Đây thực sự là một phần mềm must-have (phải có) của giáo viên hoá học.
Tuy nhiên, add-in này hiện tại chỉ hỗ trợ Windows, chưa hỗ trợ MacOS.
2. Website ChemMix
Đây là một website miễn phí cho phép vẽ các thí nghiệm Hoá học. Hình ảnh rất đẹp, màu sắc và nét vẽ hài hoà, gần như có đầy đủ tất cả dụng cụ thí nghiệm. Trang web này cho giáo viên (và có thể là cả học sinh) một nơi để thoả sức sáng tạo và thiết kế sơ đồ thí nghiệm như ý muốn. Sau khi thiết kế, bạn có thể export hình ảnh dạng jpg hoặc png tuỳ ý, hoàn toàn miễn phí.
Tuy nhiên, có một vài tính năng và hình vẽ cần phải mua gói Boost mới có thể sử dụng, nhưng không ảnh hưởng nhiều đến nhu cầu sử dụng thông thường.
Biên soạn văn bản hoá học
Đề kiểm tra ví dụ dưới đây được biên soạn với sự hỗ trợ của MoleculeSketch và tính năng insert Equation.
Đề kiểm tra.pdf