多媒体CAI课件的设计与开发案例

多媒体CAI课件的设计与开发案例结合前面对多媒体CAI课件的教学设计理论、课程开发流程与方法及Authorware的介绍，本节将依照多媒体CAI课件开发的一般流程，介绍《波的传播与叠加》多媒体CAI课件设计与开发案例。1.需求分析波是一种重要而普遍的运动形式，也是高中物理的一个难点。“波的传播”是“机械波”一章的基础，学生正确认识波的形成过程和传播规律，对于顺利学习其他各节知识有着十分重要的意义，而“波的叠加”则是“机械波”的一个难点。在教学中虽然采用了以实验展开的物理教学方法，但依然存在令人不十分满意的地方：常规的教学方法是，在发波水槽中做波的叠加的实验，用投影幻灯投在屏幕上观看，利用水波叠加的原理，分析观察到的现象，抽象上升到对波叠加的认识。由于用发波水槽做实验，水波的连续变化较快，学生得到的感性认识只能是模糊不清楚的，由于感性认识模糊，理性抽象难度较大，学生对波的叠加现象的认识是不很准确、不深刻的。因此，物理教学中迫切需要一个既可以抽取波的本质特点从而演示波的产生、传播和叠加的现象，又可以提供不同演示方案的教学工具。多媒体CAI动态模拟具有演示生动、形象、具体、直观易懂、高效率、不受环境影响、可多次播放的特点，可以突出重点、突破难点，有利于学生对物理现象、物理过程的观察、分析、理解和思考，触发学生的空间想象能力。这些都弥补了演示实验的不足之处，因此开发《波的产生传播与叠加》模拟演示课件在物理课的教学中可以起到非常好的作用。《波的传播与叠加》课件主要用于辅助教师课堂教学，以弥补演示实验的不足之处，学生对课堂上实验演示与动画模拟的结合是非常欢迎的；此外，对于高中的学生而言，计算机的应用也应该比较熟练，该课件也完全可以用于学生课后自学，以加深对理论的理解。该课件以动态二维动画模拟各种横波的产生与传播，无论是开发还是使用都不需要特殊的软件与硬件环境，当前主流配置的个人计算机完全能够胜任。使用Authorware开发，Autehorware具有简单易用的特点，除可以实现强大的交互功能外还可使用内置的脚本语言进行个性化的开发，完全能满足该课件开发的需要。2.教学设计1）教学目标（1）知识目标表4-5知识目标的双向细目表认知目标层次知识点知道领会运用分析综合评价波图象的特点√波的传播方向√波长、频率（或周期T）和波速三者的关系√波的叠加原理√（2）能力目标①培养学生进行科学探索的能力；②培养学生观察分析和归纳的能力；③培养学生的空间想象能力和思维能力。2）教学模式辅助教师课堂教学演示、学生课后自学。3）教学媒体选择课件中使用文本呈现理论知识，使用动态二维动画演示现象。3.详细设计1）结构设计课件结构如图4-26所示，因为是模拟演示课件，所以该课件设计了一个简单但完整的结构。图4-26课件结构（1）导入导入部分包括一个简单的片头和课件说明，用于引起学生注意。（2）教学演示导入教学演示波的图像波的传播波长、频率和波速波的叠加结束参数设置/演示模式设置因为是模拟演示课件，没有理论知识的学习过程，所以课件没有严格意义上的知识序列，教学中的使用相对自由，教师可以根据需要选择相应的演示。此外，该课件为动态模拟演示，功能较强，教学时，教师可以设置波长、频率等参数以实现动态模拟。而为了更方便学生观察，可以设置演示模式为单步演示或者正常演示。（3）结束显示课件的制作信息。2）脚本设计（1）文字稿本①课件设计登记卡课件设计登记卡课件名称：波的产生传播与叠加作者：教育技术使用对象：高中物理教师/高二学生课件类型模拟演示②课件开发目的《波的产生传播与叠加》课件具有演示生动、形象、具体、直观易懂、高效率、不受环境影响、可多次播放的特点，可以突出重点、突破难点，有利于学生对物理现象、物理过程的观察、分析、理解和思考，触发学生的空间想象能力，主要用于辅助教师课堂教学，以弥补演示实验的不足之处。此外，对于高中的学生而言，计算机的应用也应该比较熟练，该课件也完全可以用于学生课后自学，以加深对理论的理解。③学生学习特性“波的产生与传播”是“机械波”一章的基础，学生正确认识波的形成过程和传播规律，对于顺利学习其他各节知识有着十分重要的意义，而“波的叠加”则是“机械波”的一个难点。波的叠加现象的理解，需要一定的空间想象能力。常规的教学方法由于用发波水槽做实验，水波的连续变化较快，学生得到的感性认识只能是模糊不清楚的，由于感性认识模糊，理性抽象难度较大，学生对波的叠加现象的认识是不很准确、不深刻的。④教学目标及分析说明《波的产生传播与叠加》这部分的教学目标包括知识性目标和能力性目标两个方面。知识性目标是通过对横波产生、传播以及叠加等现象的演示，使学生正确认识波的形成过程和传播规律，理解波叠加的原理，理解波长、频率（或周期T）和波速三者的关系；能力性目标是培养学生进行科学探索的能力、观察分析和归纳的能力以及空间想象能力和思维能力。课件通过形象、具体、直观的演示，可以突出重点、突破难点，有利于学生对现象、过程的观察、分析、理解和思考，触发学生的空间想象能力，从而获得准确、深刻的认识。⑤课件知识结构因为是模拟演示课件，课件中的知识点没有严格的结构关系，包括图象的特点、波的传播方向、波长、频率（或周期T）和波速三者的关系、波的叠加原理等。⑥文字稿本表4-6是《波的传播与叠加》课件文字稿本，供学习者参考。表4-6《波的产生传播与叠加》课件文字稿本序号内容媒体类型呈现方式1横波图像的特点：显示一个横波从产生到停止的全过程。动画首先设定横波的波长、周期、振幅、波的个数、演示方式，然后开始模拟。2波的传播方向：显示一个向左或者向右传播的横波从产动画首先设定横波的波长、周期、振幅、波的个数、波的方向、生到停止的全过程。演示方式，然后开始模拟。3波长、频率（或周期T）和波速三者的关系：显示一个振动的横波。动画首先设定横波的波长、周期、振幅、波的个数、演示方式，然后开始模拟。4波的叠加：显示两个方向、振幅不同，波长、周期相同的横波叠加的现象。动画首先分别设定两个横波的振幅，然后设置波长、周期、波的个数、演示方式，然后开始模拟。（2）制作脚本以下是部分制作脚本，供学习者参考。①导入部分制作脚本如图4-27所示。图4-27导入部分制作脚本②教学演示界面脚本，如图4-28所示。图4-28教学演示界面脚本③波图像显示区域脚本。如图4-29所示。图4-29波图像显示区域脚步④课件中的部分文本内容，如表4-7所示。表4-7部分文本内容序号内容1本程序演示横波的产生与传播及两列横波的叠加过程。生动、直观。操作简单、动态控制、另具逐格进倒功能，有效地克服了相关难点，能使学生深刻掌握其中的原理。2现在是展示状态，如要回复到正常态，请按按钮【退出展示】3请根据要求拉动下面的振幅(尽可能调的大一些，以便观察。)、周期、波长滑块并选择演示的波的个数，并将\演示快慢\调到所需要的位置。再按【开始】按钮4现在是演示横波自左向右的传播与产生的过程。其波长为米;周期为秒;实际波速为米/秒如果要演示两波叠加则【R】【L】两个振幅都不能为零5现在是演示波的叠加，在叠加区域内，质点的振动为两波在此点产生的合振动。而各分振动单独使该点产生的位置变化统一色点表示，(正向波产生的用白点，反向波产生的用灰点表示)。如果要演示横波的产生与传播请将下面两个振幅中的一个归零