《光的折射》课件制作综述

特色与亮点

《光的折射》采用“开放式”开发方案，每一模块都形成相对独立的文件，运用时可以像“搭积木”一样，对各部件进行选择、组合。课件菜单采用XML文件结构，只需利用课件提供的编辑器进行简单编辑，即可实现课件结构的增删、顺序调整等再制作。课件为学生提供了一个研究性的学习平台，能够按照“双主”教学思想开展研究性学习活动。课件还提供了思维导图工具，运用图文并重的技巧，把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来，充分运用左右脑的机能，利用记忆、阅读、思维的规律，协助学生在逻辑与想象之间平衡发展，从而开启大脑的无限潜能。

制作背景

本课件选自初中物理第一册第二章《光现象》第四节，光的折射是重要的光学现象，是理解透镜成像的基础，又是解释日常生活中许多光现象的基础。光的折射现象学生比较熟悉，也比较感兴趣，本课件拟通过对这些现象的分析，培养学生密切联系实际，运用科学知识解释自然现象的习惯和能力，更重要的是激发学生的学习兴趣，提高科学素质，让学生从小崇尚科学，立志献身科学。本节主要的目的是让学生认识光的折射现象和初步规律，为以后几节课的学习活动做铺垫。

设计思路及内容结构

为充分体现“自主学习 、主动学习”的学习理念，突出学生的主体地位，鼓励学生自己动手、亲身体验，充分发挥主观能动性，课件提供了“自学入口”和“课堂入口”两个不同的入口，选用不同的学习材料以及学习方式。

1.自学入口

（1）确立概念

首先，我通过实验观察中的“筷子弯了”、“硬币移动”（如图1）和“光线折了”三段视频让学习者对“光的折射”这一物理现象有一个初步的认识。然后，我通过亲自动手实验确立“光从一种介质斜射入另一种介质会发生偏折”概念（图2）。

（2）实验探究

用“提出问题、做出假设、设计实验、实验探究、得出结论”的研究性学习方式，让学生进行探究、实验、交流，该工具一改“演示”模式为“体验”模式，只有在充分实验的基础上才能够看到动画的模拟，充分体现了“多媒体学习工具”这一大赛主题。在自主活动中，学生能初步探究物理规律、应用物理规律解释物理现象、敢于质疑、善于合作、乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理。图3为拖动滑块观察入射角、折射角变化的探究实验。

图3

（3）现象解释

首先通过动画模拟“筷子弯了”（如图4）、“硬币动了”（如图5）、“海市蜃楼”（如图6）、“水变浅了”等折射现象形成的过程，并分析其原理。然后再由视频揭开光的折射秘密，引导学生对照实验数据感知物理现象，并试着解释这几种现象形成的原因。既增强了实验的权威性、真实性、可信性，又使现象的解释变得生动、形象、有趣并且一目了然。

（4）趣味实验

通过“池中叉鱼”（如图7）实验进一步验证折射现象的存在，理解明明我们“亲眼所见”的鱼就在眼前却叉不到的“怪”现象。再由“人造海市”（如图8）实验，体验海市蜃楼的神奇。最后再实验验证并模拟“当入射角大于一定角度时折射光线却不见了”的异常（如图9），为高中物理的定量研究埋下伏笔。让学生在实践中体会到物理学习的实验特色，经历基本的科学探究过程，从而形成尊重事实、探索真理的科学态度，发展初步的科学探究能力。

（5）拓展延伸

在“分解七色光”、“透镜原理”（如图10）、“折射率”（如图11）三个实验中加深折射现象的理解，体现折射现象就在我们身边，无时不在、无处不在，树立“生活走向物理，物理走向社会”的学习观，并为下一章乃至高中物理的定量研究做好铺垫。

（6）乐中有学

“光学达人”（如图12）、“神奇之光”（如图13）采用小游戏的方式检验学习效果，首先选择回答几个问题，看看你是否进化为“光学达人”了，再通过透镜的拖拖拽拽，应用反射、折射、色彩叠加原理、点亮“神奇之光”，使学习变得轻松愉快而又富有挑战性。

（7）自悟自得

归纳、梳理知识结构，用课件提供的思维导图工具，将所学知识结构绘出思维导图（如图14）、知识树（如图15），还可以保存为XMⅡ文件和位图，运用图文并重的技巧，把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来，把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接了起来，充分运用左右脑的机能。

2.课堂入口

根据教学策略不同对材料进行了必要的取舍，取消了拓展实验、小游戏等环节，而增加了“复习导入”、“重新修订”环节。充分体现出“学习工具+教学工具”的设计理念。

课件采用“开放式”设计，课件内容结构采用XML文件调用方式组织，使用者只需要通过简单的编辑，即可实现课件内容的取舍、增删、调整，使课件更加灵活，能够适应不同的学习策略和教学策略，减少了重复开发的负担。

艺术布局

整个课件以蓝色为主色调，凸显科技主题（如图16）。画面导航区、显示区、装饰区分割合理、层次分明。导航中的一级菜单位于右侧，二级菜单采用下拉式设计，用三角形位置指示当前选择，简单明了（如图17）。

在不影响精美的前提下，采用异色、异质、异形扩大需要强调部分的反差，并且将重要内容放置在显示区的明显位置，让主体引人注目。整个课件虽内容繁杂，但各节次风格、界面布局协调一致而又富于变化，在“大同”中求“小异”，遵循“单一时找变化，变化时求统一”的艺术规则。

关键技术处理

本学习工具的技术难点在于思维导图功能的实现：即实现每个节点图的创建、绘制与保存，知识树的绘制等。该工具是使用Flash CS5开发的，脚本语言采用AS3.0。AS3.0对XML提供了全方位的支持，它功能强大而灵活，符合E4X标准，便于与其他程序进行数据交流。使用XML节点思想非常容易实现思维导图中的知识点，部分代码如下。

1.节点结构

首先定义了如下的节点结构，记住自身以及父节点相关信息。

/* 节点编号

0 /* 父节点编号

定义 /* 节点名称

光的折射 /* 父节点名称

314 /* 父节点x坐标

230 /* 父节点y坐标

301 /* 自身x坐标

293 /* 自身y坐标

0 /* 自身移动后x坐标

0 /* 自身移动后y坐标

2.节点的产生

单击“子主题”按钮时产生一个新的节点，并随机产生其x、y坐标位置：

var xx：XML =

{fatherid}

{mtitle}

{mmaintitle}

{fatherx}

{fathery}

{selfx}

{selfy}

{selfx1}

{selfy1}

；

jiedian.appendChild（xx）；

3.节点的绘制

复制椭圆影片剪辑并使用graphics.lineStyle（1，0x000000，1）、graphics.moveTo（fatherx，fathery）、hb.graphics.lineTo（msub.x，msub.y）三个语句从父节点到自身节点坐标处画线即可完成节点绘制。

4.节点的重绘

随机产生的节点位置可能不符合要求，我们只要拖拽节点，用白色画笔重绘原来线段造成擦出原线段的错觉，然后用绘图语句重新绘制父节点到新位置的线段即可。

5.思维导图的位图以及XML结构的保存实现

savet.addEventListener（Mouse

Event.CLICK，savejpg）；

function savejpg（evt：Mouse

Event = null）：void

{

var bmd：BitmapData = new BitmapData（629，447）；

bmd.draw（hb）；

var file：FileReference = new FileReference（）；

var jpg：JPGEncoder = new JPGEncoder（100）；

var ba：ByteArray = jpg.encode（bmd）；

file.save（ba， "myImage.jpg"）；

}

savexml.addEventListener（Mouse

Event.CLICK，savexmlwj）；

function savexmlwj（evt：Mouse

Event）：void

{

var filexml：FileReference = new FileReference（）；

filexml.save（jiedian.toXMLString（）， "swdt.xml"）；

}

6.知识树的绘制

拥有了上述XML节点结构后，首先绘制父节点，然后根据兄弟数量加（减）30点计算出x坐标位置，父节点y坐标加上50得出自身y坐标，再由父节点x、y向自身x、y画线完成知识树的绘制。

评价与反思

本课件搭建了一个基于信息技术的研究性学习平台，学生能在其上进行探究、实验、交流，从而在自主地参与这些活动中，潜移默化地学习知识、培养能力或扩大眼界。特别是“思维导图”的引入，从关注学生的学入手，强化“学生为本、学习工具”的制作理念，课件的开放式设计也是有益的尝试。但课件制作还不够精美，某些元件立体感不强，仿真度也不高，艺术效果还不尽人意；课件结构编辑模块智能度还不够高，操作也略显笨拙。

幕前幕后

似火的骄阳抑制不住我们激动的心情，第十届NOC活动决赛如期举行，我们挥洒着辛酸的汗水，带着磨炼的辛苦，享受着成功的喜悦，相约神圣的北京。

更加宏大的规模，更加严密的组织，更加生机勃勃、催人奋进的景象，使我这个NOC的老兵感到荣幸。还是那么包容和豁达，还是那么紧张、“残酷”，还是那么有条不紊而又富有新意……我为选手们的摩拳擦掌、精湛技艺而赞叹，为评委的精彩点评而喝彩，为赛后交流的开放、高层次而陶醉。这里蕴藏着一种精神，那就是拼搏、创新精神。我在思想碰撞、感悟中反思自己的得与失，智慧的火花不断产生，新的灵感不断出现，我规划着明年作品的定位、选题与创意，我暗自下定决心，明年我还会来的。

我喜欢这块创新、超越、激人奋进的热土！

评委印象

当我看到梅传俊老师的课件《光的折射》时，心中涌现出一种迫切想欣赏完的心情。这是因为：其一我过去曾看到过不少梅老师的获奖作品，件件可以说是精品课件；其二《光的折射》这个课题的课件可以说我见过许多设计版本，不乏有精品的课件。但梅老师依然选择这个课题来设计制作课件，必然有他的亮点与创新之处，通过认真的研读，给予我的深刻印象主要有以下五点。

印象一：整个课件色调清晰明快，以蓝色渐变色设计凸显科技主题，也符合大众视觉审美情趣。框架结构，菜单导航区、显示区、装饰区分割合理、层次分明。与过去许多课件不同的布局是，梅老师将一级菜单设计于右侧，二级菜单仍采用下拉式设计，并用三角形位置指示当前选择，交互性强。课件结构简明，界面友好，可操作性强。另外，画面艺术设计上，针对课题中要突现的重要知识点内容，采用异色、异质、异形扩大其反差，并置于显示区的明显位置，使整个课件界面布局协调一致而又富有变化，在“大同”中求“小异”，符合“单一时找变化，变化时求统一”的艺术原则。

印象二：整个课件采用“开放式”设计方案，采取基于积件的设计策略，使整个课件既具有自身的完整性和相对固定性，内容却又相对开放，运用时可以像“搭积木”一样，对各部件进行选择、组合。修改时只需利用课件提供的编辑器进行简单编辑，即可实现课件结构的增删、顺序调整等再制作，使整个课件具有一定的通用性和可移植性。另外，课件中集成的媒体多样，选材设置恰当，整体的标准也相对统一。

印象三：课件采用“自学入口”和“课堂入口”两种学习方式，为学生提供了一个自主探究性学习的平台，也可以按照“双主体”教学思想开展研究性学习活动。

印象四：该课件提供的思维导图工具也是一大亮点，是在过去众多课件中所见不多的设计。思维导图功能的实现是本课件的主要技术难点，作者充分运用了Flash CS5软件进行编程设计较好地实现了这一功能。

印象五：在课件中展示的语言文字、图片等教学内容应科学，规范。特别对于非本学科教师制作非本专业学科课件时，容易出现文字，图片等教学内容的不严谨现象，应引起注意。例如，课件中的探究实验，关于折射规律的描述欠严谨（不应描述成“入射角与折射角成……比例关系”等，应正确描述成“折射角与入射角成……比例关系”）。课件中的图片涉及到光线的都应该标箭头才是。另外，课件中部分模块功能还可以改进，如内置的这个绘图工具，就这节课题上看功能性不强（本节主要是需要绘画直线功能），而此绘图工具不能实现绘画倾斜直线（光线）的功能。当然，探究实验中的表格数据的保存也是应考虑的。

肖艾 NOC活动评委/江汉油田教育集团