Flash 课件制作在渡河问题中的简单应用

Flash 课件制作在渡河问题中的简单应用
无锡市立人高级中学余江涛信息技术/物理
渡河问题属于高中物理必修2《质点在平面内的运动》中运动的合成与分解问题。

运动合成与分解使我们从研究简单的直线运动转到研究复杂的运动，这种复杂的运动不仅包括直线运动也包括曲线运动。

我们通过运动的合成和分解，把复杂运动看做是几个简单的直线运动的合运动。

通过研究分运动的性质和轨迹来确定合运动的情况，运用平行四边形定则把简单的直线运动合成复杂的合运动来解决一些实际问题。

渡河问题就是对实际运动进行分解的典型应用之一，掌握了渡河问题有助于更好地理解运动的合成和分解。

在以往的学习中渡河问题是学生的一个薄弱环节，学生对于渡河问题的困惑往往有以下几点原因：
1、对实际运动中产生影响的因素分析不清。

譬如渡河问题，影响渡河的主要因素：一是船自身的运动，二为水的漂流。

所以，渡河的实际运动就可以看做两者的合成。

2、对分运动与合运动间的特征理解不清：
（1）独立性理解：即任何一个分运动并不受其他运动的干扰，保持其运动性质不变。

如：船自身运动由船本身动力决定，与水流速度无关。

水流影响的是船的实际运动而不是船自身的运动。

（2）等时、等效性理解：各分运动与合运动同时开始，同时运动到结束。

如：船自身的运动和随水的漂流同时进行。

3、用数学知识解决物理问题能力的薄弱。

如：渡河问题中，当水流速度的大小大于船本身的速度的情况下，学生难以得出正确的平行四边形图解。

结合以上几点原因，在上过河问题习题的时候，我制作了flash课件，通过运用课件来展示合运动与分运动的这一关系，让学生自己从具体事例中得出原理，提高学生的分析问题、解决问题的能力。

(一)安排“模拟场景”，抽丝剥茧，探究合运动规律
例一：在抗洪抢险中，战士驾摩托艇救人。

假设江岸是平直的，洪水沿江
向下游流去，水流速度为v
1，摩托艇在静水中的速度为v
2
，战士救人的地点A
离岸边最近处O的距离为d，如战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O点的距离为多少？
很多同学做这一题时，感觉无从下手，难以分析解题思路。

我使用flash 课件，安排“模拟场景”，分别做出水流的动画、船自身运行的动画以及船在流水中运行的合动画。

先让学生猜想船渡河的实际运动情况，再播放课件。

让学生通过观察思考探究合运动规律，证实自己的猜想。

运用flash课件帮助学生理清哪个是合运动，哪些又是分运动，让学生更加清晰的理解船的实际运动时船自身的运动和船在水流中漂流的运动的合成，然后再引导学生分析过河的最短时间。

因为分运动各自具有独立性和等时性。

只要当船头垂直河岸航行时，渡河时间最短。

抽丝剥茧得出这道题的难点。

我们只要得出渡河的最短时间，
以下的问题就迎刃而解。

具体如下：当船头垂直河岸航行时，渡河时间最短，所用时间t=d/ v
2
，由于合运动和分运动具有等时性，因此被水冲下的分运动时
间也为t，登陆地点离O点距离为L= v
1t= v
1
d./ v
2。

（二）分类探究，构建物理模型，突破重、难点
例二：河宽60m，水流速度v
1=6m/s,小船在静水中速度v
2
=3 m/s，则：最
短航程是多少？
很多同学拿到这道题，如果没有运用数学知识建立正确的平行四边形图解，
是很难得出结果的。

我制作了flash动画，分别探究，把此类问题分为v
1> v
2
和 v
1< v
2
两种情况加以演示。

（1）当v
1> v
2
时，先让学生猜想船过河的最短航程是什么样的轨迹，然后
播放 flash动画演示图解，引导学生观察小船实际运动轨迹，分析为什么小船
垂直驶向正对岸，鼓励学生积极思考，并让学生用自己的语言进行归纳。

当v
1
>
v
2
时，画出的平行四边形，必有一次情况是合运动轨迹垂直对岸，这就是最短航程。

并且顺势提出此时的渡河时间问题，是不是过河航程最短，过河的时间
就是最小？让学生根据图解得出t>d/ v
2sinθ>t
min
,证实自己的猜想。

提高观察
和思维训练的效果，使学生在思考的基础上得出结论，在探究的基础上验证结果。

（2）当v
1< v
2
时，再次让学生猜想船实际运动的轨迹，演示flash动画加
以证实。

为什么这种情况和v
1> v
2
时实际运动轨迹不同？确定这个问题为探究
的重点，多次观察，然后共同讨论，让学生在问题的探究中激发兴趣，在问题
的争论中辩清问题，在问题的解决中提升能力，最后得出结论。

由v
1、 v
2
大小
关系得出的平行四边形，其中v
1确定，v
2
大小确定，方向可调，画出v
2
所有可
能方向，从中选择合速度与河岸夹角最大的方向，为最短位移。

具体操作如下：
先做OA表示水流速度v
1，然后以A为圆心，以v
2
的大小为半径作圆，过O作
圆的切线OC与圆相切于C，连接AC，再过O作AC的平行线OB，过C作OA的平行线交于B，则OB表示船对水的速度v
2
和船的航向。

不难看出，船沿OCD行驶到对岸的位移最短。

这种情况，如果学生没有一定的数学基础，往往难以得出最短位移。

flash课件的演示，突破了渡河问题的重、难点，帮助学生构建了渡河问题的物理模型。

通过课堂中flash课件的运用，使我得到如下启发：
在“以学生为主体，以教师为主导”教育理念模式下的高中物理课堂上，课件只是教学的辅助手段课，不是必不可少的，所有的教学手段只是为了达到教学的最优化。

课件的制作使用要符合促进学生的思维的发展，能力的培养这一原则。

Flash动画主要帮助学生把物理过程情景化，过多的使用往往让学生产生依赖的心理，不利于学生想象能力和抽象思维能力的培养。

所以Flash课件中模拟动画尽量少一些，使用过程中要始终要体现学生自己的观察、分析、归纳的思维过程，让学生弄清楚物理问题的过程，建立物理模型。

课堂教学中仍需要板书推导演算的公式、画图分析，引导学生研究物理模型，分析总结规
律。

最后适当的当堂练习，强化有意注意，加强应用数学知识解答物理问题的能力的训练，使学生掌握解决物理问题的方法。

以下是flash课件简略制作流程：
1、过河问题flash动画组成：
（1）场景：4个
（2）图层：场景一7个、场景二20个、场景三14个、场景四13个
（3）涉及的基础动画：逐帧动画、动画补间动画、遮罩动画
（4）涉及的按钮：FLASH自带的按钮库
（5）涉及的动作：stop()、getURL()、gotoAndPlay()、nextScene()、fscommand("quit")、prevScene()
（6）素材：swf片头， gif小船图片
2、制作步骤：
（1）导入素材到库
（2）分场景新建图层制作，
（3）确定场景顺序
（4）在各场景加入按钮，设置按钮动作
（5）测试导出效果
（6）完善源文件
（7）重新发布
对于渡河问题的探讨，渗透物理学中“化复杂问题为简单问题”的思考和处理问题的方法。

我们常把复杂的运动看作是简单运动的合成，分运动的性质决定了合运动的性质与和运动的轨迹。

通过研究简单的直线运动的规律，进一步研究复杂的运动。

flash动画把抽象问题“具体化”、空间想象“直观化”，突破运动学的“动态”理解的难点和特点，使学生较顺利地掌握基础知识，提高基本能力。