一个振动与波的好课件

肖祝生

《机械振动和机械波》是高中物理中最难教的内容之一，概念抽象、关系错落，虽然教材中安排了不少实验，仍很难揭示众多瞬时变化的复杂关系。一节课下来，往往是教师满头大汗，学生雾水一团。现在好了，课件《机械振动和机械波》在很大程度上解决了这部分教学的难题。它是一个积件式的课件，集中了大大小小十个积件，基本上涵盖了机械振动和机械波在教学中所需的全部内容，具有极大的通用性。不论哪个版本的教材，也不论哪个地区的教师，只要是教学这部分内容都能用得上。这种积件式课件的特点，是一般课件所不及的。

该课件不仅在版式、色彩、结构和场景转换等设计上具有大方、明快、简洁和操作方便的特点，更主要的是它充分发挥了Flash的交互功能，把很难理清的物理关系处理得恰到好处。作为简谐振动的两个实例——单摆和弹簧振子，我们可以通过演示让学生找到其规律，但很难讲清诸如“力”、“加速度”、“速度”和“位移”之间的关系，而课件却将这些大小、方向瞬息变化的物理量显示得一目了然。教师既可以全程演示，也可以步进分析，或动或静，或单或双，全由教师定夺。

振动图像和波形图像是全章的两块硬骨头，相同的数学形式与不同的物理本质交织成教学的难点。围绕这两个图像需要讲的东西很多，我们发现作者很聪明，他并不像同类课件一样将要讲的东西一股脑儿全搬进来，而是抓住只有用多媒体手段才能表现的最关键的要点加以突出，至于那些能用常规手段解决的内容，则留给教师自己去解决。例如振动图像，作者只抓住“图像的生成”这个关键，设计成带有画笔的弹簧振子和能平移的坐标这样简单的画面，然而，当你改变平移速度或振动周期时，却能精确地画出各种不同的振动图像；同样，在波形图像中，作者抓住的是波的定义中的要点：传播的是波的“形式”（如波峰、波谷），质点并不“迁移”（只在平衡位置附近振动），于是设计中突出的是“波峰”、“波谷”的位移和其中一个质点（红色改成黄色更醒目）的位移，两个不同的位移是波的概念的最形象的诠释。

波的干涉和波的衍射的设计都有精彩之笔。波的衍射运用对比的手法突出了衍射现象发生的条件，效果是很鲜明的；改变两个相干波源的间距，干涉条纹的强弱亦发生变化，在一般课件中不多见，设计上有一定的难度。我们注意到，凡是能用改变参数来控制物理现象的地方，作者都尽量运用了此手法，这就大大增强了课件的交互功能，为教师组织学生自主探索提供了极好的条件。

教学波的干涉有三个层次：波的干涉现象、波的叠加和波的干涉图样分析。作者在课件中安排了第三个而舍弃了前两个。其实，反倒前两个层次运用常规教学手段最不明显或无能为力，因而最需要动态的描述，第三层次则只需要一张静态图片便可以了，这不能不说是一个遗憾。可见在课件制作设计中，要制作什么，不制作什么，是首先要考虑的问题。