Flash动画课件在电磁学教学中的应用

-1-Flash动画课件在电磁学教学中的应用学生姓名：XXX指导教师：XXX摘要：《电磁学》这门课程具有实验性强、抽象性强、应用性强等特点，一些极高速或极缓慢、极微小或极庞大的物理运动或物理变化过程，和具有危险性、污染性，或需要理想化条件和情境，或实验器材无法满足要求等方面条件的限制的实验过程等等，给学习这么课程造成许多困难，加大了教学难度。如何使物理问题形象化是学习的关键。Flash动画多媒体具有图、文、声、像并茂这样的特点，能够创设实验情境，将抽象内容形象化，提高教学效率，使学者形成感性认识，轻松掌握物理规律。该文分析了Flash动画课件的优点，举例说明了Flash动画在电磁学教学中的应用，列举了应用Flash动画进行教学的一些要求。关键词：Flash动画多媒体电磁学教学应用0引言随着信息化时代的来临，多媒体技术迅速兴起、蓬勃发展。当前，由于教育现代化和信息化的推进，多媒体技术已经作为一种新型教学手段运用到了课堂教学中。多媒体技术在教育领域的应用日益广泛，它对教育、教学过程和模式产生深刻的影响。教育部《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》明确指出：“在教学活动中应用现代信息技术是提高本科教学质量的重要手段和措施。”Flash动画作为多媒体课件内容的重要组成部分，它的应用不仅可以使教材变得有声有色图文并茂，还可以根据教学的实际需要对教材进行动态组织和修改，体现因材施教的教学效果。目前,我国已有一些专家人士提出是否把Flash教育资源作为国家级的多媒体网络资源的重点来开发和建设，即研究建立以Flash为基础的教育资源库的可行方案和行动计划。《电磁学》这门课程具有实验性强、抽象性强、应用性强等特点，其中大量的抽象性较强、演示实验模糊的现象、过程,通过传统的教学方法无法或不能清楚的表现,可以通过动画的模拟生动逼真地再现其规律。用Flash制作的动画不仅可以清晰、准确地表示物理内涵之间的关系,而且能够迅速地在互联网上传递,从而大大地扩展计算机教育空间，也为高等院校教学带来了质的飞跃。因此将Flash课件应用于电磁学教学，毫无疑问地能够提高课堂效率、改善课堂氛围、使传统教学方式如虎添翼，给传统的教学模式注入了新的生机和活力。1Flash动画课件的优点1.1激发学生学习兴趣，调动学习积极性Flash课件具有丰富的表现力，可以自然逼真地表现多姿多彩的视听世界，使学生有身临其境的感觉，从而激发学生的学习兴趣和求知欲望，引发学生主动探索，主动学习的积极性。例如在动画课件中插入一些诙谐幽默的动画，或一些可爱的动物，或一些美妙的声音，都能吸引学生的注意力，使学生的求知欲增强，在讲到枯燥的概念、原理时，学生头脑清晰，学习劲头也很足。1.2利用Flash动画模拟，创设实验情景在传统的教学手段中，有些物理事实或物理过程是难以直观地在课堂上展示。如：极高速或极缓慢、极微小或极庞大的物理运动或物理变化过程，具有危险性、污染性，或需要理想化条件和情境，或实验器材无法满足要求等方面条件的限制的实验过程等等，这对教学效果构成了不良的影响。在计算机多媒-2-体技术的支持下，若利用Flash动画模拟事实，使其能直观、全面地展示于课堂上，这将为学生提供更直观的感性认识材料。1.3将抽象内容形象化，突破教学难点学生对事物的认识过程的起点，是对事物的感性认识。但电磁学中许多物理现象是不能用我们的实验描述的，如磁感线分布情况、关于带电粒子的运动及原子结构的知识等等。用Flash动画辅助物理教学，以直观、形象的模拟为解决问题的突破口，为学生提供具体的可以定格放映的图像或过程展示，使过去使用了“千言万语”也不一定能叙述清楚的物理内容通过图形语言形象地展现出来，使学生易于感知、理解和想象，有利于学生通过观察、归纳来发现规律，帮助学生从感性认识过渡到理性认识，从而有效地突破教学难点，掌握重点。1.4“复现”实验场景，加大信息容量，提高复习效果电磁学是一门实验科学，有的演示实验或学生实验，在复习时由于时间的延长而忘记或记不太清楚，而复习时间又紧迫，不能把平时的教学实验逐一做一遍，那样费时费力，完不成教学任务。但是利用多媒体将所做过的实验“复现”出来，不仅便于学生回忆在新课学习时的实验情景，达到复习的目的，还提高了教学效率。不至于使复习上得枯燥无味。1.5运用多媒体教学，可以提高学生自主探究的水平和学习的成功感运用多媒体网络将多姿多彩的课外知识引进入课堂，使学生的视野拓宽了，教学内容丰富了，学生学到了很多书本上学不到的知识，提高了教学质量，多媒体网络为学生提供了更为广阔的自主活动空间和时间。学生在主动探索未知空间，独立地发现问题，丰富自己的知识的过程中，对教师的依赖性相对减少，逐渐形成正确的阅读、分析、运用的能力，也经常使学生感受到成功的喜悦。1.6利用Flash动画课件的交互性，提高教学效果Flash动画可以通过按钮控制课件放映的各部分，给同一课件多个放映选项，让学生参与选择。不同的选项会引出不同的结果，放映不同的动画，这样引起学生极大的学习兴趣，赋予制作者极大的想象空间，凡能设计出，flash动画几乎都能制作出。这使flash课件灵活多变，交互性极强。举一个简单的例子。比如：我们可以利用Flash动画做选择题，当学生选择其中一个答案，正确的话，顺利进入一下帧动画；如果不正确，就会返回上级动画。这让学生对问题充满了兴趣，可以调动学生更大的学习主动性，并对正确答案有了更深刻的记忆，收到更好的教学效果。1.7多媒体整合效果好现在学校都强调任务驱动的教学模式，那么制作者就需要考虑如何在课件中导入教学任务，如何向学生介绍各项任务以及其实现方法和测评标准。课件的整体设计需要考虑课件的科学性和趣味性的融合。Flash可以导入图片、声音、视频文件等，将不同形式的信息综合运用于课件制作，让动画生动，流畅，多样化，灵活地应用更多的方法，更直观地表达需要表达的课题，不仅可以给学生强烈的视听冲击，还可以加强对学习内容的记忆，让学生更深地感受到知识的奇妙。1.8生成文件小Flash课件小巧玲珑，因为它对图片、声音的压缩率很高，并且可以导入多种格式的声音文件以及容纳多种格式的多张图片，生成的元件可以反复使用，并且最终生成的swf文件也不太大，适于在网络传播。并且，Flash采用的是“流式”播放技术,就是边下载边播放，即用户可以边下载边观看，使用户观看动画不用等待，对网络教学十分有利。同时，也可以在Actionscript中加入等待程序，使动画在下载完后再观看，解决网络动画速度慢的问题。总之，Flash课件具有诸多优点，有很强的亲和力和交互性。从创意的角度来说，用Flash制作课件可以使思路更为奇特和夸张，发挥更强的想象力，但它同样遵循传统课件的制作思路和制作要点，注重跨媒体传播，因为Flash文件除了能在网络上发布以外，还可以在传统电视、数字电视、手机等载体上发布。所以，今后，用Flash制作课件将会成为趋势。-3-2电磁学教学中Flash动画课件的应用Flash动画课件在电磁学教学中应用效果显著。下面以高等教育出版社出版的《电磁学》中第五章第5节《带电粒子在电磁场中的应用》为例来展示Flash动画课件的应用，带电粒子是看不见摸不着的，而带电粒子的运动又是一种高速运动，这就给我们的理解造成一定的困难，而通过Flash课件的展示，能够形象的将带电粒子的运动呈现在我们的面前，使我们轻松地掌握本节内容。5.5带电粒子在电磁场中的应用5.5.2磁聚焦图5.2-1是用于电真空器件的一种磁聚焦装置的示意图，从电子枪射出的电子以各种不同的初速进入近似均匀的恒定磁场B中，电子枪的构造保证：（1）各电子初速v的大小近似相等；（2）v与B的夹角足够小，以致cos,sin.vvvvvv∥⊥每个电子都做螺旋线运动。因为v⊥各不相同，故螺旋线的半径R也各不相同，但各电子的v∥近似一样，由2mhvqB∥可知它们的螺距近似一样，于是虽然开始时各电子分道扬镳，但各自转了一圈后竟又彼此相会（殊途同归），从而达到使电子束聚焦的目的。5.5.3回旋加速器如图5.3-1，把两个空心的半圆形（D形）铜盒留有间隙地放在电磁铁的两个磁极之间，盒内空间便充满与盒面垂直的均匀恒定磁场.将两盒分别联接电源两极，间隙处便有电场。由于屏蔽作用，两盒内部电场为零带电粒子（如质子或氘核）从离子源（图中O点处）以某一初速进入第一个D形盒后，在磁场力作用下作匀速圆周运动，转半圈后回到间隙时，因受电场力而加速，穿过间隙后以较大速率（新的初速）进入第二个D形盒，它将以较大的半径在盒内作匀速圆周运动，转完半圈后再次（反向）到达间隙。如果电源的电压此时恰好反向，则粒子在间隙中再次被加速，并以更大一点的速率再次进入第一个D形盒。如此周而复始，最后以相当高的速率（能量）从D行盒的边缘被引出并利用。图5.2-1磁聚焦示意图5.2-2磁聚焦Flash动画演示图5.3--1回旋加速器示意图-4-5.5.4汤姆逊实验——电子荷质比的测定图5.4-1是汤姆逊实验的示意图。从K发出的阴极射线在阳极A加速下穿过平板电容器到达荧光屏S。除电场E外，电容器中还存在由电磁铁激发的磁场B。当E=B=0时，射线打在荧屏中点0P。当0B而=0E时，射线在B的作用下在磁场区内走了一段圆弧，然后沿直线打在P点。测出P点便可算出圆弧半径R。另一方面，设粒子荷质比为k=e/m,初速为v,则=vRkB.因B已知，为求k只需测出v.令0E并调节E值以抵消B的影响，则射线重新打在0P，此时便有0EvB,代入=vRkB便得荷质比11k=1.710/Ckg.5.5.5霍尔效应将载流导体板置于与其垂直的磁场B中，板内会出现与电流方向垂直的电场，相应地，板的两侧之间出现一个横向电压。这个效应称为霍尔效应。设导体板中载流子的电荷为q,定向运动速度为u。则有meFquBFqE洛伦兹力：电场力：霍耳电场：HEuB图5.3-2回旋加速器Flash动画演示图5.4-1汤姆逊实验示意图图5.4-2测定带电粒子的荷质比Flash动画演示-5-霍耳电势差：HHUdEduB设导体（半导体）内载流子密度为n，则：,HUduBIduqnb霍耳电势差：1HIBIBUknqbb1knq称为霍耳系数，由材料性质决定。3应用Flash动画课件进行电磁学教学的要求以网络和计算机为基础的Flash动画教学在电磁学教学中虽然有着传统教学不可比拟的优势，但近年来从各理工科高校的评价反馈来看，广大师生对Flash课件教学的评价不一、褒贬不一。究其原因，主要是教师在教学中的课件质量不过关，没有把握好多媒体教学的方法、规律，将其同传统教学充分的整合起来，在具体的教学当中，要求教师注重以下几方面：3.1较好的Flash课件制作和演示能力Flash动画教学的特点是可以使学生在教学中通过形象、生动、直观的感受来体会物理变化的内在规律、特点等，这就要求教师在Flash动画课件的前期制作过程中需经过精心的准备并与电磁学课堂内容完全的结合起来。一个好的Flash动画课件需经过反复的教学演练，结合学生的感受不断地改进，才图5.5-1霍尔效应图5.5-2霍尔效应Flash动画演示（1）图5.5-3霍尔效应Flash动画演示（2）-6-能在学生中间有较好的口碑。3.2认清Flash动画课件仅是一种辅助手段的本质不能盲目追求Flash动画的表现形式，生动形象的直观材料是为了掌握知识而运用的，如果纯粹是为了用Flash动画而用Flash动画的话，那么这种直观材料对教学非但无意义，相反会分散学生的注意力，对教学产生干扰。多媒体教学的立足点是辅助，而不是完全替代。如果认为有了Flash动画，教师就可以将所有的教学环节全部用多媒体显现出来的观点是片面的。大多数的物理知识，还是以教师讲解，分析为宜，合理选择Flash动画教学内容和时机还需要进一步的探讨。3.3正确处理好Flash动画教学和传统教学之间的关系教学质量的高低与教学的实施主体教师有着直接的关系。教师的语言表达，课堂组织能力、教学技巧、面部表情等对学生听课效