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自由落体频闪照片演示



孙建国 

一、课题产生背景 

  物理课上,由于实验条件的限制,没有暗室操作频闪照片的实验,只能简单介绍其工作原理,学生缺乏对频闪照片的感性认识,如坠五里雾中,不能准确理解,因此有部分计算机能力较强的同学提出至少应该能够让大家观看一个模拟过程,并希望得到教师的帮助,因此我们就着手组成一个小组,共同研究这个问题。

  二、课题实施过程

  (一)目标的确定

  我们觉得,制定一个合理的目标对整个工作的完成具有十分重要的作用,因此,我们并没有盲目而为,而是根据自身的能力,确定了工作的重点,即自由落体物体的频闪照相的模拟上。

  (二)前期准备工作

  鉴于目前学生对计算机知识掌握的水平以及所具备的能力,我们不可能、也没有必要去涉及那些专业级的编程工具,毕竟我们更关注的并不是学生最终的成果,而是科学研究的方法。经反复探讨,我们确定了以下研究方法:

  (1)选择设计软件,分别对VB、Pascal、VC、3DSMAX、flash等编程软件进行评价,从中找出最为实用、易学的VB、3DSMAX。

  (2)将3DSMAX的动画场景与的事件响应紧密结合,充分利用3DSMAX的逼真与VB交互性强的优点。

  (3)此外,在可能的前提下,充分考虑物理教学的实际情况,尽可能地使所编制的课件好用、实用。

  三、研究过程

  由于每周为研究型课程安排的时间并不充裕,因此查找资料安排在课余进行,以尽可能地提高时间的利用率。

  当然,掌握基本的设计方法是我们的当务之急,因此,我们首先熟悉3DSMAX系统中的主要组成部分,主要掌握基本体的制作以及物体的编辑修改(Modify),并完成最简单的动画过程(Anj在我们简单地了解了3DSMAX之后,我们主要研究堆栈编辑器,掌握其中关于位置(Position)、大小(Scale)随时间变化的规律.并选择拟合程度较好的曲线方式(使运动符合实际情况)。

  至此,我们才开始着手完成主要任务。为了得到频闪照相的过程记录,进行方案设计,组内的同学共同讨论后,决定先模拟静态情况(一把竖置的直尺和一个小球),并确定了直尺的制作方法。

  (1)通过画板作出直尺的刻度应用贴图的方式选择生成的实物;

  (2)在3DSMAX作一个狭长的长方体;

  (3)生成直尺。

  顺延上一节课,模拟小球的下落过程,并生成文字说明(Text)及最终的avi视频文件供日后调用。主要步骤有:

  (1)计算出小球在关键时刻的位置;

  (2)任意2帧(关键时刻)间选择恰当的连接方式;

  (3)应用Text生成注释文字;

  (4)应用Render生成动画文件。

  四、后期工作

  上述过程结束后,并不意味着我们的任务已经完成了,因为接下来的调试过程一点也不比设计、制作过程来得简单。因此,同学们又在我的“不断挑刺”中不断地完善整个课件。

  五、指导体会

  在研究性学习中,教师完全放手让学生去操作,仅仅提出一研究方向和目标,并为他们准备相关的软件和技术支持。经过段时间的研究后,教师集中对一段时间遇到的困难进行分板和讨论。教师只是在交流过程中发现问题,及时提出自己的观点和看法,并适时地进行必要的指导。研究性学习使“选择教育、充分学习、卓越发展”的教育理念得到了充分的实施,充分体现出学生是学习的主人。 

  我觉得,现在的学生已有一定的能力,我们所要去做的不能是简单地教授,而应是与他们一起学习,也就是“授之于鱼,不如授之于渔”。

  学生体会

  在探索中学习

  许颂婷

  我所选报的是“物理多媒体软件的研制”,看来是一个很复杂的名称,其实,它就是让我们利用3DSMAX以及VB制作物理辅助教学软件,其中之一就是“小球的自由落体运动”。辅导我们的是物理组的孙建国老师,在我的印象中,他是一位学识渊博的老师,也很有耐心,很幽默。 

  从开始的“一窍不通”到而今的“略为精通”,这是一个探索的过程。在这个过程中强调的是“自主学习”,要求自己去查问,自己去学习,这不仅培养了我们自学探索的能力,也让我从中体会到,学习自己所感兴趣的知识的乐趣。此外,“研究型课程”强调的就是“研究”,要求学生自己有很强的“探索精神”和“耐性”。

  学生所需的答案不再局限于课本。而是需要充分利用课外的时;间从课本外获得所需的资料,例如上网、上图书馆等,都是最有效的作法。

  “小球的自由落体运动”就是我们的演示成果,它的完成就是对研究型课程的肯定。由此可见,研究型课程已经成为了“套餐式课程”中不可或缺的一部分,从中不仅能培养学生的自我研讨、自主学习的能力,更开阔了我们的视野,增大了知识面‘此外,研究型课程的开设也是对教育革新的肯定,它的出现改变了老师是主角,学生是配角的旧模式,将学生放在主导位置,而老师只是起引导的作用,这样的方式学生轻松了,老师也喜欢。


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