CAI在“光的反射”教学中的应用

1、CAI在“光的反射教学中的应用由于传统媒体功能的限制及光学实验的特殊性 ,“光的反射历来是初中物理教学的一个难点。运用CAICompute Assisted Instruction的方式 ,将光反射的各种过程生动、形象、交互地展示出来 ,可使学生从感性上对其产生深刻的认识 ,从而为上升到理性认识奠定良好的根底。1 设计思场“光的反射一书教学目标是理解光的反射定律 ,了解镜面反射和漫反射。因此 ,课件的演示内容分为了五个局部：光的直线传播、光的反射现象、演示实验1、演示实验2及镜面反射和漫反射。“光的直线传播局部 ,运用了一幅阳光穿透树叶射入密林的照片 ,直观地描述了前一节中光沿直线传播的内容

2、,为下面新内容的展开做了很好的铺垫。同样 ,“光的反射现象局部使用了一幅湖边景物在水面上呈现出美丽倒影的图片 ,结合现实生活中其它光的反射的例子 ,让学生对光的反射有初步的认识。光的反射定律是本节的重点 ,因此安排了两个实验演示反射定律的内容。演示实验1通过一段模拟光的反射过程的动画 ,让学生认识到：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居法线两侧。演示实验2通过模拟反射角和入射角关系的动画 ,引导学生得出结论：反射角等于入射角。综合实验1、2的结论 ,即可得出光的反射定律。镜面反射和漫反射局部也采用了两段动画 ,描述了光线由入射到反射结束的全过程。动画结束后的画面如图1、

3、图2所示。2 素材设计21 动画素材考虑到光学的学科特点及初中学生的认知特性 ,课件中运用了大量的Flash动画 ,这不仅加强了课件的直观性和生动性 ,而且由于Flash矢量动画体积小、支持流式播放等优点 ,使课件的“个头大大减小 ,运行也更加流畅自如。演示实验1中 ,模拟光反射过程的动画运用了Frame面板中的Shape选项。反射过程结束后 ,采用逐帧动画的方法使光路图中各局部依次闪烁 ,目的是让学生熟悉光路图中各局部名称见图3。之后 ,运用Action中的go to函数 ,使程序跳转到第二场景鼠标单台“转动纸板文字。第二场景中使用了Frame面板中的Motion选项来到达使反射光线所在平面

4、转动一个角度的效果。演示实验2运用set property、stop、play、tell、Target、if等函数制作了模拟反射角和入射角关系的动画 ,界面如图4所示。用户输入入射角的角度并回车后 ,动画即按入射角的大小自动演示反射过程 ,并在“反射角大小文本框中显示反射角的角度。由此实验可让学生明白反射过程中反射角等于入射角。练习局部的习题充分表达了CAI课件交互性强的特点。例如 ,习题1运用了Authorware交互图标的热区响应Hot spot。题目给出了反射光路图 ,要求在图中按题目所给名称指出相应部位所处的位置用户只需在认为正确的部位单击鼠标即可。如所指部位正确 ,程序显示正确的反应

5、信息后自动进入下一题。如不正确 ,显示错误反应信息。用户有三次改错的时机 ,三次后仍不正确 ,程序自动进入下一题。所有题目做完后 ,程序会给出统计信息并显示最后得分。22 图像素材由于制作的是教学演示课件 ,为了不分散学生注意力并起到良好的视觉效果 ,背景图像的选取以简洁、大方、能突出学科特点为标准。所选取的图片把界面分成了三个局部 ,分别作为演示区、目录区及按钮区。23 声音素材为了给用户营造一个轻松舒适的使用环境 ,选用了一段风格轻快、节奏舒缓的音乐做为背景音乐。在集成背景音乐时 ,使用了Authorware的Filoction变量及WavePlay函数 ,这样就可以不必将庞大的声音文件导

6、入Authorware源程序中 ,而且可以方便地使用自定义变量控制背景音乐的播放。3 程序实现本课件选用了Authorware作为程序集成工具。为了使课件具有丰富的交互性和良好的可操作性 ,我们采用了如图5所示的程序结构。运用以上结构制作的程序主控界面如图6所示：“进入程序局部使用显示图标显示了课件的标题。使用了等待图标并将其Events选项定为MouseClock ,Time Limit设为35s。即用户在“进入程序界面任何部位单击鼠标或等待35s ,程序将进入主交互界面。第二局部是演示选择的交互局部。此局部主体为一个框架图标。为了方便用户在各分支间及分支内部实现跳转 ,保存了框架图标附带的

7、导航按钮中的四个 ,分别为：Previous Page、Next Page及List Page。另外 ,在主界面左侧放置了以目录为对象的超文本键接 ,通过此链接 ,用户可以迅速选择直接进入各个分支。第三局部是退出quit。为了保持程序结构的严谨 ,以便扩充和维护方便 ,也为了用户能在任意时刻退出程序 ,这里使用了框架图标中的Exit framework按钮。单去该按钮退出框架图标后 ,程序进入下一流程片尾动画。片尾动画为一段用Flash遮罩手法制作的文字动画 ,呈现了制作人员相关信息的同时 ,起到了缓冲的效果 ,使程序的退出不显得突然。动画后设置了一个等待图标 ,在片尾动画播放过程中用户单台鼠标或接任意键或等待5s ,将真正退出程序。在程序设计过程中 ,广泛使用了系统函数、系统变量和外部函数 ,使得程序控制更加简捷、灵活。由程序调试打包后的运行情况来看 ,用以上方案制作的光的反射CAI课件 ,具有思想明确、界面友好、画面细腻逼真、空间视觉感强、动态效果自然流畅的特点。1 边王芳计算机辅助学习：从行为主义到建构主义。电化教育研究 ,2019 ,22 马秀峰 ,陈万平助教型物理课件开发中值得关注的几个问题中国电化教育 ,2019 ,23 拓方工作空网页巧匠Flash中文版。北京：人民邮电出版社 ,20194 DJ