蘇守峰

第十一屆NOC活動 數(shù)字化學(xué)習(xí)工具評優(yōu) · 一等獎

特色與亮點(diǎn)

1.過程動態(tài)化

該課件采用幾何畫板作為制作平臺，動態(tài)地展現(xiàn)出了光線的位置關(guān)系、物體和像的運(yùn)行變化規(guī)律，形象直觀，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.模塊化的設(shè)計

課件在設(shè)計之初就考慮到了可擴(kuò)充性、可修改性和操控性，因此采用了模塊化的設(shè)計。各個模塊之間相互獨(dú)立，修改其中任何一個模塊的內(nèi)容都不會對其他模塊造成影響，各模塊之間通過鏈接按鈕可以非常方便地進(jìn)行切換，并且每個模塊都配有能夠根據(jù)需要隨時顯示隱藏的操作說明，操控起來非常容易上手。

3.實(shí)時、精確的度量功能

利用幾何畫板的度量功能，使物體位置在變化時，可以實(shí)時、精確地顯示出物距、像距和像的大小，使學(xué)生更容易進(jìn)行比較，加深了對成像規(guī)律的理解。

4.使用方式靈活

本課件既可以作為教師的課堂展示工具，也可以作為學(xué)生一對一的自學(xué)學(xué)習(xí)工具，還可以作為學(xué)生探究物理現(xiàn)象的平臺，使用方式非常靈活。

制作背景

《光現(xiàn)象系列動畫演示》是根據(jù)人教版《初中物理》八年級上冊《光現(xiàn)象》內(nèi)容設(shè)計制作的。在日常的教學(xué)中，遇到了很多困難。例如，在探究凸透鏡成像規(guī)律時，物體經(jīng)過凸透鏡成放大的像和縮小的像可以很容易比較出來，但在2倍焦距處成倒立等大實(shí)像的結(jié)論卻很難通過實(shí)驗(yàn)得出，因?yàn)楦鶕?jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材，很難準(zhǔn)確定位物體和像等大時的位置。又如，學(xué)生在理解凸透鏡的匯聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用時，總是錯誤地以為使光線交于一點(diǎn)的才是匯聚作用。再如，讓學(xué)生課下進(jìn)行預(yù)習(xí)時由于缺乏實(shí)驗(yàn)器材，很難達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果。為了解決這些教學(xué)中的實(shí)際困難，我設(shè)計制作了這個課件。

設(shè)計思路及內(nèi)容結(jié)構(gòu)

1.平面鏡成像動態(tài)演示

利用物體經(jīng)過平面鏡所成的像是物體發(fā)出（或反射）的光經(jīng)過平面鏡反射后的反射光線的反向延長線的交點(diǎn)這一嚴(yán)格的幾何關(guān)系，通過幾何畫板方便的繪圖功能，我做出了物體通過平面鏡所成的像，再利用幾何畫板的度量功能，度量出物體和像的長度（如圖1）。由于嚴(yán)格遵守了成像過程中的幾何位置關(guān)系，在拖拽物體進(jìn)行位置和大小變化時，像也隨之發(fā)生變化，并通過度量結(jié)果實(shí)時地將物體的大小、像的大小、像距和物距顯示出來，通過動態(tài)變化，形象直觀地再現(xiàn)平面鏡成像的過程和特點(diǎn)，加深了學(xué)生對平面鏡成像規(guī)律的理解。

2.三棱鏡對光的作用

利用幾何畫板構(gòu)建一個可通過拖拽點(diǎn)來改變角度的圓心角作為光線在折射過程中的偏折角度，通過點(diǎn)的移動構(gòu)建出入射光線和折射光線，從而實(shí)現(xiàn)通過拖拽改變折射率進(jìn)而改變折射程度、動態(tài)演示光源發(fā)出光線進(jìn)入三棱鏡和從三棱鏡進(jìn)入空氣的過程，還可以通過拖拽光源的位置使入射光線做出改變（如上頁圖2），整個折射過程形象直觀，使學(xué)生更清晰地認(rèn)識到三棱鏡總是使光線向底部偏折。

3.凸透鏡對光線的作用

在日常的教學(xué)中，學(xué)生總是錯誤地認(rèn)為凸透鏡對光線的會聚作用就是使光線交于一點(diǎn)。為了糾正學(xué)生的這一錯誤認(rèn)識，我根據(jù)折射規(guī)律做出光線經(jīng)過凸透鏡后的折射光線，并做出能夠通過按鈕靈活顯示或隱藏的光沿直線傳播時的光路圖（如圖3）。通過拖動光源的位置，動態(tài)改變?nèi)肷涔饩€的方向，使學(xué)生通過對比意識到：不管是否相交，只要是與光沿直線傳播時相比較彼此靠近了就是會聚作用。

4.凸透鏡成像規(guī)律

在日常的教學(xué)中，由于受實(shí)驗(yàn)條件的限制，人眼很難準(zhǔn)確定位物體與像等大的位置，因此學(xué)生在探究凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)時，想通過實(shí)驗(yàn)得出物體在2倍焦距處成倒立、等大的實(shí)像的結(jié)論有一定的難度。于是，我利用平行于主光軸的光線經(jīng)過凸透鏡后過焦點(diǎn)和過光心的光線傳播方向不變的規(guī)律，通過幾何畫板的作圖功能做出了物體經(jīng)過凸透鏡后所成的像；利用幾何畫板的度量功能實(shí)時顯示物體的長度、像的長度、物距、像距；通過點(diǎn)到點(diǎn)的移動按鈕，實(shí)現(xiàn)物體靠近凸透鏡和遠(yuǎn)離凸透鏡時物距、像距和像的動態(tài)變化，使學(xué)生不但能夠借助度量顯示精確定位物體經(jīng)過凸透鏡成倒立、等大的實(shí)像的位置，還使學(xué)生形象地感受到了物體靠近凸透鏡和遠(yuǎn)離凸透鏡時像的連續(xù)性的變化（如圖4）。為了克服動畫按鈕控制時變化過快的不足，本模塊還增加了拖動物體到任意位置，從而觀察成像情況的功能。

5.凹透鏡對光線的作用

在日常的教學(xué)中，學(xué)生對凹透鏡的發(fā)散作用理解不透徹，總是錯誤地認(rèn)為只要使光線透過透鏡后交于一點(diǎn)的就不可能是凹透鏡。鑒于學(xué)生的這種錯誤認(rèn)識，我根據(jù)折射規(guī)律做出光線經(jīng)過凹透鏡后的折射光線，并做出能夠通過顯示、隱藏按鈕靈活顯示沒有凹透鏡時光沿直線傳播的光路圖，通過拖動光源的位置，動態(tài)改變?nèi)肷涔饩€的方向（如圖5），使學(xué)生通過對比意識到：不管是否相交，只要是與沒有凹透鏡光沿直線傳播時相比較彼此遠(yuǎn)離了就是發(fā)散作用。

6.水中物體折射成虛像

在日常教學(xué)中，有些學(xué)生對看到的水中的物體不是物體的本身而是由于折射而形成的物體的虛像不理解，所以我利用幾何畫板的作圖功能做出水中物體發(fā)出（或反射）的光線進(jìn)入空氣中發(fā)生折射，人眼沿折射光線成虛像的過程。再通過點(diǎn)的移動動畫把這一過程動態(tài)化，使其更形象、直觀，從而更好地幫助學(xué)生理解了這一過程（如圖6）。

7.水位報警器

本模塊是由一個光學(xué)題目演化而來的，我在日常教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在做這個題目時很難想象出報警器報警時的情形。為了幫助學(xué)生理解題目，我利用矩形的內(nèi)部模擬液體，通過點(diǎn)的移動來控制水面的漲落，根據(jù)光的反射定律做出從光源發(fā)出的光線經(jīng)過水面的反射后射到光電屏的過程，從而實(shí)現(xiàn)了用按鈕控制的漲水、落水時光束的動態(tài)變化過程，形象直觀，會收到意想不到的教學(xué)效果。

評價與反思

本課件在模塊化設(shè)計和變化過程動態(tài)化方面做了大膽的探索，較好地利用了幾何畫板制作平臺的特點(diǎn)，將光線變化過程中嚴(yán)格的幾何關(guān)系動態(tài)化地展現(xiàn)給了學(xué)生，形象直觀，極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，無論是作為教師的課堂展示工具還是作為學(xué)生一對一的自主學(xué)習(xí)的工具都取得了良好的效果。

反思整個課件，在一些細(xì)節(jié)處理方面還有待于進(jìn)一步完善，如點(diǎn)擊按鈕后，按鈕會反色顯示影響整體的美觀，另外內(nèi)容模塊還有待于擴(kuò)展。

幕前幕后

一個偶然的機(jī)會，我接觸到了幾何畫板，從一開始比對著教程一步步地練習(xí)到嘗試著構(gòu)思、制作自己的課件，再到完美地展示我的課件、得到評委的認(rèn)可，在每一次驚喜、進(jìn)步中收獲著喜悅。

2013年，我的《光現(xiàn)象系列動畫演示》課件，經(jīng)過淄川區(qū)和淄博市的層層選拔，一路過關(guān)斬將，有幸參加了第十一屆全國中小學(xué)信息技術(shù)創(chuàng)新與實(shí)踐活動的數(shù)字化學(xué)習(xí)工具評優(yōu)的賽項(xiàng)。在現(xiàn)場答辯前，我非常緊張，但當(dāng)我看著評委們自然、平和地與選手們進(jìn)行交流和探討，聽著評委老師對前面參賽選手平易近人的點(diǎn)評后，才發(fā)現(xiàn)評委老師們并不是我想象的那樣高高在上。輪到我答辯時，我甚至沒有任何緊張的感覺，就順利地完成了課件的展示。在提問階段，專家評委們還給我提出了許多專業(yè)性較強(qiáng)的中肯意見，為我進(jìn)一步修改、制作課件指明了方向。

活動期間，通過與評委老師、參賽選手的交流，使我認(rèn)識到，一個多媒體學(xué)習(xí)工具的優(yōu)秀與否，不在于運(yùn)用的技術(shù)有多高超、視覺效果多么華麗，而在于有沒有更好地貼近課堂、貼近學(xué)生，能不能更好地為教學(xué)服務(wù)、為學(xué)生的學(xué)習(xí)服務(wù)。

真誠地感謝活動組織者給我這樣一次機(jī)會，使我的教育生涯中多了一次收獲頗豐的人生經(jīng)歷。

評委印象

《光現(xiàn)象》在新課程標(biāo)準(zhǔn)中屬于“運(yùn)動及其相互作用”方面的內(nèi)容，這節(jié)部分內(nèi)容的重、難點(diǎn)是要求學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)了解和掌握光學(xué)知識。在實(shí)際教學(xué)中，由于缺乏實(shí)驗(yàn)器材等方面的原因，很難達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果。蘇老師所制作的《光現(xiàn)象系列動畫演示》課件，很好地突破了這個難點(diǎn)。該課件有以下的一些優(yōu)點(diǎn)：

印象一：動態(tài)效果好。該工具能動態(tài)地展現(xiàn)出光線的位置關(guān)系、物體和像的運(yùn)行變化規(guī)律。一個優(yōu)秀的課件首先就要能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，課件中生動形象的動態(tài)效果極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、能動性和創(chuàng)造性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

印象二：可擴(kuò)展性強(qiáng)。它具有可擴(kuò)充性、可修改性和易操控性的特點(diǎn)。課件的可擴(kuò)展性設(shè)計非常重要，它會直接影響課件的生命力，一個好的課件應(yīng)該是能讓每位使用者能在課件中加入自己的東西或除去自己不喜歡的內(nèi)容，該課件在這方面就做得很好。

印象三：課件使用方便靈活。該課件既可以作為教師的課堂展示工具，也可以作為學(xué)生一對一的自學(xué)學(xué)習(xí)工具，還可以作為學(xué)生探究物理現(xiàn)象的平臺，使用方式非常靈活。

當(dāng)然也有需改進(jìn)的地方，在一些細(xì)節(jié)方面做得不是很好。例如，課件的美觀性不夠，課件模塊不夠豐富；另外，作為一個幾何畫板課件來說，課件制作技術(shù)方面還有待提高。但總的來說，無論是對教師還是對學(xué)生，《光現(xiàn)象》學(xué)習(xí)工具不失為一個優(yōu)秀的教與學(xué)的工具。

（盤俊春 NOC活動評委/廣西賀州高級中學(xué)）