CAI在“光的反射”教學(xué)中的應(yīng)用

1、CAI在“光的反射教學(xué)中的應(yīng)用由于傳統(tǒng)媒體功能的限制及光學(xué)實(shí)驗(yàn)的特殊性 ,“光的反射歷來(lái)是初中物理教學(xué)的一個(gè)難點(diǎn)。運(yùn)用CAICompute Assisted Instruction的方式 ,將光反射的各種過(guò)程生動(dòng)、形象、交互地展示出來(lái) ,可使學(xué)生從感性上對(duì)其產(chǎn)生深刻的認(rèn)識(shí) ,從而為上升到理性認(rèn)識(shí)奠定良好的根底。1 設(shè)計(jì)思場(chǎng)“光的反射一書教學(xué)目標(biāo)是理解光的反射定律 ,了解鏡面反射和漫反射。因此 ,課件的演示內(nèi)容分為了五個(gè)局部：光的直線傳播、光的反射現(xiàn)象、演示實(shí)驗(yàn)1、演示實(shí)驗(yàn)2及鏡面反射和漫反射。“光的直線傳播局部 ,運(yùn)用了一幅陽(yáng)光穿透樹(shù)葉射入密林的照片 ,直觀地描述了前一節(jié)中光沿直線傳播的內(nèi)容

2、,為下面新內(nèi)容的展開(kāi)做了很好的鋪墊。同樣 ,“光的反射現(xiàn)象局部使用了一幅湖邊景物在水面上呈現(xiàn)出美麗倒影的圖片 ,結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活中其它光的反射的例子 ,讓學(xué)生對(duì)光的反射有初步的認(rèn)識(shí)。光的反射定律是本節(jié)的重點(diǎn) ,因此安排了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)演示反射定律的內(nèi)容。演示實(shí)驗(yàn)1通過(guò)一段模擬光的反射過(guò)程的動(dòng)畫 ,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到：反射光線與入射光線、法線在同一平面上；反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)。演示實(shí)驗(yàn)2通過(guò)模擬反射角和入射角關(guān)系的動(dòng)畫 ,引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：反射角等于入射角。綜合實(shí)驗(yàn)1、2的結(jié)論 ,即可得出光的反射定律。鏡面反射和漫反射局部也采用了兩段動(dòng)畫 ,描述了光線由入射到反射結(jié)束的全過(guò)程。動(dòng)畫結(jié)束后的畫面如圖1、

3、圖2所示。2 素材設(shè)計(jì)21 動(dòng)畫素材考慮到光學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)及初中學(xué)生的認(rèn)知特性 ,課件中運(yùn)用了大量的Flash動(dòng)畫 ,這不僅加強(qiáng)了課件的直觀性和生動(dòng)性 ,而且由于Flash矢量動(dòng)畫體積小、支持流式播放等優(yōu)點(diǎn) ,使課件的“個(gè)頭大大減小 ,運(yùn)行也更加流暢自如。演示實(shí)驗(yàn)1中 ,模擬光反射過(guò)程的動(dòng)畫運(yùn)用了Frame面板中的Shape選項(xiàng)。反射過(guò)程結(jié)束后 ,采用逐幀動(dòng)畫的方法使光路圖中各局部依次閃爍 ,目的是讓學(xué)生熟悉光路圖中各局部名稱見(jiàn)圖3。之后 ,運(yùn)用Action中的go to函數(shù) ,使程序跳轉(zhuǎn)到第二場(chǎng)景鼠標(biāo)單臺(tái)“轉(zhuǎn)動(dòng)紙板文字。第二場(chǎng)景中使用了Frame面板中的Motion選項(xiàng)來(lái)到達(dá)使反射光線所在平面

4、轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度的效果。演示實(shí)驗(yàn)2運(yùn)用set property、stop、play、tell、Target、if等函數(shù)制作了模擬反射角和入射角關(guān)系的動(dòng)畫 ,界面如圖4所示。用戶輸入入射角的角度并回車后 ,動(dòng)畫即按入射角的大小自動(dòng)演示反射過(guò)程 ,并在“反射角大小文本框中顯示反射角的角度。由此實(shí)驗(yàn)可讓學(xué)生明白反射過(guò)程中反射角等于入射角。練習(xí)局部的習(xí)題充分表達(dá)了CAI課件交互性強(qiáng)的特點(diǎn)。例如 ,習(xí)題1運(yùn)用了Authorware交互圖標(biāo)的熱區(qū)響應(yīng)Hot spot。題目給出了反射光路圖 ,要求在圖中按題目所給名稱指出相應(yīng)部位所處的位置用戶只需在認(rèn)為正確的部位單擊鼠標(biāo)即可。如所指部位正確 ,程序顯示正確的反應(yīng)

5、信息后自動(dòng)進(jìn)入下一題。如不正確 ,顯示錯(cuò)誤反應(yīng)信息。用戶有三次改錯(cuò)的時(shí)機(jī) ,三次后仍不正確 ,程序自動(dòng)進(jìn)入下一題。所有題目做完后 ,程序會(huì)給出統(tǒng)計(jì)信息并顯示最后得分。22 圖像素材由于制作的是教學(xué)演示課件 ,為了不分散學(xué)生注意力并起到良好的視覺(jué)效果 ,背景圖像的選取以簡(jiǎn)潔、大方、能突出學(xué)科特點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)。所選取的圖片把界面分成了三個(gè)局部 ,分別作為演示區(qū)、目錄區(qū)及按鈕區(qū)。23 聲音素材為了給用戶營(yíng)造一個(gè)輕松舒適的使用環(huán)境 ,選用了一段風(fēng)格輕快、節(jié)奏舒緩的音樂(lè)做為背景音樂(lè)。在集成背景音樂(lè)時(shí) ,使用了Authorware的Filoction變量及WavePlay函數(shù) ,這樣就可以不必將龐大的聲音文件導(dǎo)

6、入Authorware源程序中 ,而且可以方便地使用自定義變量控制背景音樂(lè)的播放。3 程序?qū)崿F(xiàn)本課件選用了Authorware作為程序集成工具。為了使課件具有豐富的交互性和良好的可操作性 ,我們采用了如圖5所示的程序結(jié)構(gòu)。運(yùn)用以上結(jié)構(gòu)制作的程序主控界面如圖6所示：“進(jìn)入程序局部使用顯示圖標(biāo)顯示了課件的標(biāo)題。使用了等待圖標(biāo)并將其Events選項(xiàng)定為MouseClock ,Time Limit設(shè)為35s。即用戶在“進(jìn)入程序界面任何部位單擊鼠標(biāo)或等待35s ,程序?qū)⑦M(jìn)入主交互界面。第二局部是演示選擇的交互局部。此局部主體為一個(gè)框架圖標(biāo)。為了方便用戶在各分支間及分支內(nèi)部實(shí)現(xiàn)跳轉(zhuǎn) ,保存了框架圖標(biāo)附帶的

7、導(dǎo)航按鈕中的四個(gè) ,分別為：Previous Page、Next Page及List Page。另外 ,在主界面左側(cè)放置了以目錄為對(duì)象的超文本鍵接 ,通過(guò)此鏈接 ,用戶可以迅速選擇直接進(jìn)入各個(gè)分支。第三局部是退出quit。為了保持程序結(jié)構(gòu)的嚴(yán)謹(jǐn) ,以便擴(kuò)充和維護(hù)方便 ,也為了用戶能在任意時(shí)刻退出程序 ,這里使用了框架圖標(biāo)中的Exit framework按鈕。單去該按鈕退出框架圖標(biāo)后 ,程序進(jìn)入下一流程片尾動(dòng)畫。片尾動(dòng)畫為一段用Flash遮罩手法制作的文字動(dòng)畫 ,呈現(xiàn)了制作人員相關(guān)信息的同時(shí) ,起到了緩沖的效果 ,使程序的退出不顯得突然。動(dòng)畫后設(shè)置了一個(gè)等待圖標(biāo) ,在片尾動(dòng)畫播放過(guò)程中用戶單臺(tái)鼠標(biāo)或接任意鍵或等待5s ,將真正退出程序。在程序設(shè)計(jì)過(guò)程中 ,廣泛使用了系統(tǒng)函數(shù)、系統(tǒng)變量和外部函數(shù) ,使得程序控制更加簡(jiǎn)捷、靈活。由程序調(diào)試打包后的運(yùn)行情況來(lái)看 ,用以上方案制作的光的反射CAI課件 ,具有思想明確、界面友好、畫面細(xì)膩逼真、空間視覺(jué)感強(qiáng)、動(dòng)態(tài)效果自然流暢的特點(diǎn)。1 邊王芳計(jì)算機(jī)輔助學(xué)習(xí)：從行為主義到建構(gòu)主義。電化教育研究 ,2019 ,22 馬秀峰 ,陳萬(wàn)平助教型物理課件開(kāi)發(fā)中值得關(guān)注的幾個(gè)問(wèn)題中國(guó)電化教育 ,2019 ,23 拓方工作空網(wǎng)頁(yè)巧匠Flash中文版。北京：人民郵電出版社 ,20194 DJ