我們需要什么樣的課件（三）

魚眼睛看到的“水上世界”

雖然我們大力提倡發(fā)展積件，但如果觀念不改變，仍然容易走上單純傳授知識的老路。

“光的折射定律”是物理課中的一個知識點，我在K12課件網(wǎng)頁的300多個《光的折射》課件中隨機下載了30多個，發(fā)現(xiàn)大部分都是一個模式：將教材內(nèi)容做成電子板書，用按鈕控制步步顯示，或?qū)详P(guān)于光的折射定律的插圖做成動畫，也用按鈕控制步步顯示，點擊一次按鈕，出現(xiàn)入射光線，再點擊一次出現(xiàn)法線，再點擊出現(xiàn)折射線……教師便在這些文字或動畫的輔助下，將知識一步步呈現(xiàn)在學生面前。圖1就是一個典型的“光的折射”動畫截圖。

圖1 經(jīng)過7次點擊完成的光的折射動畫截圖

顯然，這是一個以傳授知識為核心的傳統(tǒng)課件。傳道授業(yè)解惑本來就是教學的重要任務，課件如果能在輔助教學上為突破知識的重點難點出力，也是我們所需要的。問題是如果我們總是停留在這個層面上，重復著書上印制的內(nèi)容，課件的前景便堪憂了。即使是傳授知識，也要想想多媒體是否優(yōu)于傳統(tǒng)教學手段，如果僅是作為花瓶擺擺，還是束之高閣的好。就以上顯示的內(nèi)容而言，教師的邊講邊寫邊繪也許更具有親和力，更何況我們的投影效果還遠遜于板書的清晰度！那么，既然上面的內(nèi)容可以被傳統(tǒng)教學手段包攬，這幾百個課件還有何用？是的，如果僅就上面這些課件的效果來看，這些課件確實用處不大，頂多讓外行領(lǐng)導夸你將多媒體課件用進了課堂。

新近看到臺灣師大物理系黃福坤教授的作品《魚眼睛看到的水上世界》（http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/index.htm），真讓人大開眼界。他設(shè)計了一個“魚眼睛看到的水上世界”的問題讓大家思考，光的折射讓魚看到的水上世界簡直太奇妙了，這是一個很有趣的問題，首先你得變成一條魚，然后蹲在水里睜眼往外看。雖然教師可以引導學生用作圖來回答，但是問題可不這么簡單呵！如果外面的物體位置發(fā)生變化，你看到的會是什么情況？再說，大魚小魚看到同一個物體的像，是一樣的嗎？在這樣的問題面前，傳統(tǒng)教學手段簡直束手無策，這就只能借助于課件了。圖2便是大魚小魚看同一個物體的截圖。

圖2 大小不同的魚看到的水上世界不同

圖中淺灰色的區(qū)域代表水底的世界，底下的兩點代表兩只眼睛，白色區(qū)域表示水面上的光線都會經(jīng)由此區(qū)域進入眼睛，灰色區(qū)域代表水面上的世界，淺灰色的方塊為水面上某物體，白色的多邊形為水底眼睛所看到水面上方塊的“像”。圖中繪出了方塊其中一角光線行進的軌跡（暗灰色）與成像的軌跡（白色）和位置。如果你用鼠標左鍵按下淺灰色方塊的任意一角，則會畫出該角落的光徑軌跡。如果按下淺灰色方塊的中間區(qū)域，然后四處拖動則可以改變方塊的位置。方塊的大小和魚的兩眼的寬度也可以改變，所以，你會發(fā)現(xiàn)大小不同的“魚”對于同一物體所“感受”的像并不相同！當物體由左向右水平等速運動時，水底的眼睛所看到的是從高空急速沖下的物體，又沖回另一端的高空，多奇妙！

物體位置可以改變，魚眼睛的距離可以調(diào)節(jié)，光路可以選擇，魚看到的水上世界因光的折射而造成的各種各樣的變化展示無遺。相形之下，我們的課件多么呆板、乏味，對思維的啟迪又多么的蒼白無力！究其原因是在制作課件時著眼點的不同，我們常規(guī)的做法是讓學生用眼睛去看書本上的世界，忠于書本知識的凸現(xiàn)，而黃教授卻是引導學生用眼睛去搜索，從而引發(fā)其對奇妙世界的思考。由此可見，在制作課件時如何捕捉最具有思考性的問題是多么重要了。

黃教授的美工

不過，從上面的材料中我們發(fā)現(xiàn)，黃教授的鼠繪功夫令人不敢恭維，最多是幼兒園小班水平。在我們的課件中從來沒有發(fā)現(xiàn)有這種模樣的魚。我手頭還有一個《相對運動》課件，也是出自黃福坤教授之手（http://www.phy.ntnu.edu.tw/demolab/index.htm）。你仔細看那個站在岸上的人，亦有異曲同工之妙。但這一回，我們還是將興趣轉(zhuǎn)到課件的設(shè)計上來，圖3是課件的截圖。

圖3黃福坤教授的《相對運動》課件截圖

這是一個設(shè)計非常巧妙的課件，由于在這里無法看到課件所給出的動態(tài)情景，因而無法體會課件的精妙之處，我們不妨將課件的相關(guān)說明摘抄如下：

本課件可以演示不同參考坐標系中所看到的物體運動的情景。

場景中灰色區(qū)域代表河流，河流內(nèi)白色小點順著河水流動（無相對速度），河里有深灰色的船，在水中移動，上下兩淺灰色區(qū)域代表陸地，陸地上黑色點為樁柱（相對陸地固定），陸地上有一行人在行走（也可以進入河水中游泳）。

你可以用鼠標嘗試以下的變化：

1.在圖形區(qū)域內(nèi)移動鼠標，會改變觀察者的參考坐標系統(tǒng)。

2.如果勾選Info會同時畫出相對速度（以箭頭表示，并顯示數(shù)值）。

動畫暫停時，可于箭頭尖端附近按下鼠標左鍵后，左右拖動鼠標以改變該物體運動的速度。圖形最左邊的數(shù)字顯示物體在參考坐標系內(nèi)的X坐標。

3.上下拖動鼠標，可以改變行人的垂直方向速度。當動畫繼續(xù)時，行人會逐漸進入水中，當進入水中時，假設(shè)行人以相對于陸地的相同速度，在水中相對于河水游泳。請試一試，在不同坐標系中所看到的情形，別忘了嘗試在船上觀看河里游泳的人。當行人回到岸上時，恢復原來的速度。

4.為了增加二度空間的相對運動，于面板右上方增加2D選項，勾選2D選項后，會多畫出一個由長方形運動體尾端垂直上拋的藍色球，并以白色描出在不同觀察坐標系統(tǒng)下的軌跡。本程序可以借由多種不同排列組合相對速度之間的關(guān)系，希望能讓你對相對速度有較深刻的認識。

現(xiàn)在我們來看看這個課件有哪些特點：

1.多變。當鼠標放在不同的區(qū)域內(nèi)時，可以變換不同的參照系；可以方便地改變對象的速度；岸上的人可以下水游泳以研究相對于岸的速度，還可以有多種不同排列組合的相對速度之間的關(guān)系，讓你對相對速度有較深刻的認識。

2.仿真度高。課件提供的數(shù)據(jù)精確可靠，具有研究的價值。

3.畫面簡潔。要說的話留給教師去說，一個字也不寫，如什么叫參照物，什么是運動的相對性；要看的對象留給學生去想，像人、樹、船什么的，在畫面里都只有一個符號。你看那個“人”，一個小圓圈下面用四根棍棍代表了手腳，那條船也就是個小橢圓，看來作者不想讓這些東西變得花哨來干擾要揭示的規(guī)律。

再來看看我們常見的典型的《相對運動》課件。有個課件分為七個場景：演示1——小車，演示2——小孩跑步，演示3——飛機1，演示4——飛機2，還有船1、船2、人造地球衛(wèi)星等。圖4是小孩跑步動畫的截圖，圖中的兩個小孩以相同速度正在跑步，下面用文字說明選取不同的參照物會有不同的運動狀態(tài)。

圖4小孩跑步動畫截圖

與前者比較，有哪些差別？

首先，前者的多變側(cè)重于物理條件上的改變。例如，改變參照物，改變速度，而固定模型不變。后者在不斷變換場景中，不斷地變換實例而不模型化，這種時這時那的忽悠，形式上雖然熱鬧，對物理概念的建立并無補益。其次，我們的一些課件十分講究“美感”，在形式上追求得過多，動不動就是花兒的怒放，卡通人物的手舞足蹈，聲光電的全武行演出（當然，在低年級適當利用一些動畫元素來引起學生的興趣也無可厚非），至于是否會沖淡主題則考慮得少。再次，前者畫面簡潔而不簡單，簡的是與主題無關(guān)的內(nèi)容，著力打造的是物理規(guī)律的揭示。例如，它的人和樹與后者相比，雖“遜色”得多，但卻省事得多，還不會勾引學生的眼球。回想我自己做課件的經(jīng)歷，真是感慨萬千，我不知在追求課件的“美”上花費了多少工夫，我甚至懷疑自己因美工基礎(chǔ)不好而不可能是制作課件的材料。制作課件的主要精力應該放在什么地方，難道不值得我們深思嗎？

課件已經(jīng)完成了它的歷史使命，我們需要的是在繼承它的基礎(chǔ)上大力發(fā)展積件。一個好的積件應該符合新課標的要求，既能有利于落實知識的教學，又能輔助教師方便地組織學生自主學習，對啟迪學生思維具有積極的作用。但它在課堂上只能是配角，我們不主張它與傳統(tǒng)教學手段爭寵，因此，“適可而止”應該成為制作和應用多媒體輔助工具的一條原則。