基于WPF的物理实验仿真型教学资源的设计与实现.pdfVIP

基于WPF的物理实验仿真型教学资源的 设计与实现 黄涛，杨华利，李翠 (华中师范大学国家数字化学习工程技术研究中心，湖北武汉430079) 摘要：针对当前交互仿真型物理教学资源制作复杂、交互简单、可重用性低的现状，利用微软的WPF 技术．以物理教学中的“力和运动的关系”实验为例，研究物理实验仿真型教学资源的设计与开发，实现了资 源设计过程和开发过程的分离，资源呈现的富媒体交互，以及资源要素的构件化处理。最后，论文对资源的 实现效果与其他主流技术开发的同类资源进行比较分析。 关键词：WPF；物理实验仿真；教学资源 中图分类号：TP391．9 文献标识码：B 实验教学是中学物理教学的一个重要的组成部分， PHET资源在界面设计上无论是美工还是小构件的制作 在新颁布的新课标大纲中尤其重视培养和提高学生的 都力求完美，生动的模拟了真实实验场景。另外，为了帮 动手实践能力。但是目前由于物理实验仪器设备的限 助学生以视觉理解这些科学观念，PHET模拟教学动画 制，很多学校在中学物理教学中只是将实验现象和结果 利用大量的图形及直觉性控制，例如：按键及拖曳的操 通过传统教学方式灌输给学生，学生只能通过文字和图 作、选项比例调整按钮等方式。为了鼓励更多的定量上 片形式在脑海里构想实验过程，缺乏对实验原理、实验 的探索．模拟教学也提供了测量工具．如：尺规、码表、电 现象和实验过程的充分参与交互，导致学生对物理实验 压计及温度计等。当使用者操作时，这些互动式的工具 概念、规律等知识的学习效率低下。 可立即的反应模拟的状况，如此一来。能够更有效的阐 利用数字化技术对中学物理实验进行模拟，开发中 明因果关系及其相关的陈述。 学物理实验仿真型教学资源．将有助于解决物理实验受 在国内，虚拟仿真资源更多用到的是Flash软件技 实验设备条件不够的影响而导致学生不能参与实验教 学实践的问题。中学物理实验仿真型教学资源可以实现 学生和教学资源的深入交互．学生通过一步一步探索的 方式将实验原理与实验现象关联起来．带着一颗好奇心 很好地将UI界面设计和编程架构分开，所以Flash动画 来寻找其中的乐趣，轻松快乐地学习。 制作人员最好是集美工及编程技术一体的复合型人才。 一、仿真实验开发的现状与问题 而且国内大多数基于Flash的教学资源还仅仅停留在利 目前有很多中学物理实验仿真型教学资源的案例。 用Flash强大的动画功能，制作演示型课件[21，交互不够， 例如，在国外的研究中，PHET作为一个典型的交互仿真 有一定区别，如果用Flash开发动画．老师们必须重新学 型实验教学资源库【11，主要采用Java技术和Flash技术 开发。通过各学科教师的教学设计，将现实生活中的科 习AS语法，导致高校教师制作教学资源时偏离主要的 学和基础科学原理加以链接，保证了教学的有效性和实 教学目的网。 用性。同时，PHET开发的资源具有优秀的界面设计， 对国内外优秀的中学物理仿真实验资源研究分析 学中央高校基本科研业务费基金资助项1／1(CCNUllA01002)。 TheChineseJournalofICTinEducation 27 羹霾冀鬯燮 !!竺苎!堡垒竺苎兰!!竺!竺竺竺：!竺：!! 发现：目前比较常见的是使用Java技术和Flash技术来