用幾何畫板制作物理課件的嘗試

伍榮捷

幾何畫板是由美國Key Curriculum Press公司制作并出版的優秀教育軟件，正如其名，它能夠描點、畫直線、畫圓、畫函數曲線、畫各種幾何圖形、插入圖片，動態地展現幾何對象的位置關系、約束關系，運行變化規律，適用于數學、平面幾何、物理的矢量分析、作圖、函數作圖，實在是一款優秀的數學多媒體課件制作軟件，同時，因為它能展現對象的約束變化情況，這是多數的多媒體制作軟件所不具備的，所以，作為一名初中物理教師，當我接觸到這款軟件時，也不禁要為它著迷，并立刻著手用它制作物理課件。以下是我用它制作課件的一些情況及心得，特將其發表以跟同好們交流。

我最直觀地想到利用幾何畫板來制作凸透鏡成像光路。

利用特殊光線作圖法，再加入一點小技巧，使像在光屏上才呈現，（以像點為圓心構造一個小圓，再構造圓與光屏軸線的交點，有交點時才能使像出現。）很快就能制好課件。在實際使用中，這個課件的適用范圍很廣，可以在演示中使用，可以在講解試題中使用，并幾乎適用所有的題目，調節、成像情況、焦距變化等等問題都能展現，因為在制作過程中考慮了實際的各種情況，所以各種情況都能像實際的實驗那樣來演示，又能夠通過展示特殊光線來說明問題原由。這是使用Powerpoint所不能達到的，然而，因為不能支持gif動畫圖片，蠟燭的表現就顯得呆板了，這不能不說是一個遺憾。

我也嘗試用幾何畫板做運動相對性的演示。

這種演示方式可靜可動，既可用來演示整個運動的過程（幾何畫板的動畫和移動按鈕很容易實現），又可用來展示運動前和運動后的位置關系，很適合用來做講解用，演示方式靈活多變。相比于Flash，這個軟件制作過程要簡單得多，而相對于視頻播放，這種方式則能更為靈活地進行展示。

當我用幾何畫板制作動態變化問題的講解圖時，我為這個軟件的便捷性所深深著迷，只需將說明圖掃描插入軟件中，輔助線、動態演示都可以很快速、很方便地做出來。甚至如果課前沒預料到學生的問題，在課堂上都可以立馬完成講解說明的方案來，有著板書板畫一樣的便捷，但其動態演示的功能是板書板畫所不能實現的。

有時候我會與學生一起探索如何用幾何畫板來制作物理的課件，比如制作測量浮力大小的實驗。

學生已通過操作實驗了解了這一物理場景，可是要將其用課件的方式表達出來并不容易，通過逐步地添加課件的功能，（先考慮彈簧測力計的讀數與指針掛鉤的位置關系，再考慮彈簧測力計讀數與物體浸入水中體積的關系，最后考慮水面上升情況。）能夠幫助學生逐步地整理出問題的來龍去脈，并且進一步歸納總結各個物理量的相關聯系，比單純地語言講解的效果要好多了。

總結這個課件的制作，可以看到，作為一款優秀的數學課件制作軟件，將其移作物理課件制作之用，還是有不少好處的，分列如下：

1.能夠方便地演示動態變化。這種動態變化過程受幾何關系約束，滿足一定的規律，這種滿足一定規律的運動不正是物理課中要研究與展示的嗎？

2.數學思想為核心。符合現代物理學研究的習慣。

3.過程方便做輔助線與動態演示。老師可以根據學生提出的問題馬上做出新的演示及必要的輔助線，別的課件往往只能按既定的方式演示。

4.不需要使用編程語言。許多人都很討厭復雜枯燥的編程語言，因此做課件時都只做靜態的幻燈片演示，這對物理課來說是遠遠不夠的。

當然，這一軟件由于設計簡潔而帶來的功能簡陋，其缺點也是十分明顯的。比如：建立后的對象很多參數都不能再修改，因此我們在建立一個對象之前一定要先考慮好對象的屬性，有些屬性最好使用可更改的“標記”值；畫圖能力差，做實物演示效果差強人意，因此可以多考慮引入圖片（但圖片不能做旋轉）；對其他媒體形式的結合能力太弱，當我們想使用視頻、聲音等其他媒體時得借助其他的軟件；嚴格的父子對象控制關系，互動性較差；缺乏集合與邏輯運算，描述對象之間關系時比較麻煩等等。

總的來說，幾何畫板的表現能力與制作難度介于Powerpoint與Flash之間。我們只有認識到這款軟件的長處與不足，這樣才能夠揚長避短，發揮這一軟件的優點，做出更多實用優秀的課件來。

編輯 李琴芳