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        《聲現(xiàn)象》課件制作綜述

        2012-04-29 20:52:25梅傳俊
        中國信息技術(shù)教育 2012年2期
        關(guān)鍵詞:響度音調(diào)示波器

        梅傳俊

        ● 特色與亮點(diǎn)

        《聲現(xiàn)象》采用“積件式”開發(fā)方案,即每一模塊都形成相對(duì)獨(dú)立的文件,運(yùn)用時(shí)可以像“搭積木”一樣,對(duì)各部件進(jìn)行選擇、組合,可實(shí)現(xiàn)課件的再制作。該課件為學(xué)生提供了一個(gè)研究性的學(xué)習(xí)平臺(tái),按照“雙主”教學(xué)思想開展研究性學(xué)習(xí)活動(dòng),用多媒體課件以彌補(bǔ)書本教材的不足,摒棄“演示型”課件而開發(fā)成了“平臺(tái)式”學(xué)件。它具有強(qiáng)大的智能化交互功能,能充分發(fā)揮圖、文、聲、像等多種媒體各自的優(yōu)點(diǎn)。

        ● 開發(fā)背景

        本課件選自義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《物理》八年級(jí)(上),為物理學(xué)開篇的第一章,承載著保持學(xué)生“科學(xué)之旅”中的新鮮感、培養(yǎng)學(xué)生基本觀察能力、初步探究物理規(guī)律、應(yīng)用物理規(guī)律解釋物理現(xiàn)象、敢于質(zhì)疑、善于合作、樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理的重任。針對(duì)教材中頻率、振幅等概念抽象又晦澀難懂,我在課件中嵌入了自主開發(fā)的“示波器”工具,便于實(shí)時(shí)獲取混音器聲音變化并顯示波形,讓學(xué)習(xí)者直接觀察到聲音的頻率、振幅等變化,使音調(diào)、響度、音色等概念形象、直觀,做到了讓學(xué)習(xí)者“看到”聲音,極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

        ● 設(shè)計(jì)思路及內(nèi)容結(jié)構(gòu)

        課件涵蓋了《聲現(xiàn)象》全章1~5節(jié)的全部內(nèi)容,將“聲音的產(chǎn)生與傳播”、“我們?nèi)绾温牭铰曇簟?、“聲音的特性”、“噪音的危害和控制”以及“聲音的利用”等進(jìn)行了具體化、形象化、可視化的詮釋。每節(jié)雖各具精彩,但限于篇幅本文僅以“聲音的特性”一節(jié)為例來闡述。

        1.試一試

        本部分以有趣的水琴導(dǎo)入新課,引導(dǎo)學(xué)生做“在水杯中加入不同數(shù)量的水,水杯能發(fā)出不同的聲調(diào)聲音”的實(shí)驗(yàn),分析其原因,猜想聲音可能有哪些特性,這些特性可能與哪些因素有關(guān)。

        2.探究實(shí)驗(yàn)

        本部分通過“劃梳子”、“按尺子”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)和一段“撥齒輪”視頻,讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)、思考、討論,得出“音調(diào)與物體的振動(dòng)有關(guān),振動(dòng)越快,音調(diào)就越高”的結(jié)論(如圖1、圖2)。

        3.觀察體驗(yàn)

        通過體驗(yàn),學(xué)生可以感知不同頻率聲音的音調(diào),觀察它們波形變化的快慢,加深對(duì)“頻率決定音調(diào)”結(jié)論的印象(如圖3)。

        4.小資料

        通過資料的引入,便于學(xué)生了解人和一些動(dòng)物的聽覺與發(fā)音范圍,進(jìn)而順利地引入“超聲”與“次聲”概念,從而徹底解決了聲音的第一個(gè)特性──音調(diào)(如圖4)。

        5.再探究

        通過“動(dòng)手試”、“觀視頻”研究響度與哪些因素有關(guān),引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中得出“振動(dòng)幅度越大響度越大,幅度越小響度越小”結(jié)論(如圖5)。

        在實(shí)際教學(xué)中,經(jīng)常有些學(xué)生會(huì)混淆“音調(diào)”與“響度”兩個(gè)物理量,課件通過拖動(dòng)滑塊模擬改變頻率、振幅,聲音的音調(diào)和響度即隨之發(fā)生變化,在聽聲音、看波形中,“音調(diào)”與“響度”兩個(gè)特性以及影響因素涇渭分明(如圖6)。

        6.欣賞研究

        同樣一首“梁祝”,用二胡、小提琴、古箏三種不同的樂器演奏出來卻各有韻味。通過欣賞音樂引導(dǎo)學(xué)生觀察波形變化,體驗(yàn)波形中的細(xì)小區(qū)別,這些小的振動(dòng)和大的振動(dòng)一同決定了聲音的音色,使音色特性的理解水到渠成(如圖7)。

        7.科學(xué)世界

        體驗(yàn)各種樂器的特點(diǎn)與發(fā)音原理,加深聲音三特性的理解。

        該課件模仿中央電視臺(tái)“開心辭典”欄目,精選來源于生活的六個(gè)題目進(jìn)行檢測(cè),體現(xiàn)“寓教于樂”的設(shè)計(jì)理念。在任何時(shí)候都可以調(diào)出“示波器”工具,觀察波形、研究聲音的特性,用戶可以根據(jù)需要任意移動(dòng)其位置。課件還提供了“畫筆”工具,可以選用不同顏色、線形對(duì)重要內(nèi)容進(jìn)行標(biāo)注、演示。課件能夠很好地幫助學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)、觀察、探究、討論等方式研究物理現(xiàn)象,協(xié)助教師更好地指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)、解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。需要指出的是,任何時(shí)候演示都必須建立在充分實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,而不能代替實(shí)驗(yàn)。

        ● 藝術(shù)布局

        整個(gè)課件以藍(lán)色為主色調(diào),凸顯科技主題。畫面導(dǎo)航區(qū)、顯示區(qū)、裝飾區(qū)分割合理、層次分明。導(dǎo)航中的一級(jí)菜單位于右側(cè),二級(jí)菜單采用抽屜式設(shè)計(jì),用耳機(jī)插頭位置指示當(dāng)前選擇,簡單明了(如圖8)。

        在不影響精美的前提下,采用異色、異質(zhì)、異形擴(kuò)大需要強(qiáng)調(diào)部分的反差,并且將重要內(nèi)容放置在顯示區(qū)的明顯位置,讓主體引人注目。整個(gè)課件雖內(nèi)容繁雜,但各節(jié)次風(fēng)格、界面布局協(xié)調(diào)一致而又富有變化,在“大同”中求“小異”,遵循“單一時(shí)找變化,變化時(shí)求統(tǒng)一”的藝術(shù)規(guī)則。

        ● 關(guān)鍵技術(shù)處理

        交互功能是課件的靈魂,正是它將我們引入到一個(gè)如此廣闊、開放、智能的學(xué)習(xí)環(huán)境中。本課件的成功很大程度上得益于“示波器”的開發(fā),要用軟件來模擬硬件的功能看起來有點(diǎn)高不可攀,但仔細(xì)分析一下就會(huì)發(fā)現(xiàn),我們只要實(shí)時(shí)(幀頻)獲取混音器音量數(shù)據(jù),用繪圖語句實(shí)時(shí)在屏幕上畫點(diǎn),點(diǎn)連成線即表示了聲音的特性:變化的快慢即表示了頻率的高低決定音調(diào)的高低,變化幅度的大小即是振幅決定響度,波形的細(xì)微變化正對(duì)應(yīng)著音色的不同。

        1.示波器

        AS3.0聲音功能中最令人興奮的新增功能之一就是可以訪問聲音頻譜數(shù)據(jù)。這在以往的版本中是比較難實(shí)現(xiàn)的,或者得借助第三方工具才能完成,而現(xiàn)在,這些頻譜功能內(nèi)建到SoundMixter類computeSpectrum()里,獲取混音器音量也容易多了。由于代碼過多,本文就不逐一呈現(xiàn)了。波形圖是利用API函數(shù)繪制的,利用上面獲取的音量數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)繪制出聲音曲線,其代碼如下。

        public function Waveform():void {

        Line = new Sprite();

        bmpData = new BitmapData(256,100,true,0);

        bmp = new Bitmap(bmpData);

        colorM = new ColorMatrixFilt

        er([.98,0,0,0,0,0,.98,0,0,0,0,0,.98,0,0,0,0,0,.5,0]);

        blur = new BlurFilter(7,7,BitmapFilterQuality.LOW);

        r = new Rectangle(0,0,256,100);

        p = new Point(0,0);

        //添加顯示對(duì)象

        this.blendMode=BlendMode.ADD;

        this.addChild(bmp);

        this.addChild(Line);

        }

        2.水琴

        水琴界面制作比較簡單,關(guān)鍵是智能交互腳本的編寫,只需用變量whichcup記住當(dāng)前杯子,用變量waterlX記住相關(guān)杯子水量的多少。根據(jù)waterlX的值智能判斷應(yīng)該播放哪一個(gè)聲音元件,給按鈕添上偵聽,用以接受敲擊動(dòng)作,其中第一個(gè)杯子的加水模塊代碼如下。

        if (waterl1 < 8)//最多只能加到8個(gè)單位的水

        {

        water1.nextFrame();//播放水位上漲動(dòng)畫

        daoshui1.play();//播放用水壺倒水動(dòng)畫

        waterl1 +=1;//水量增加一個(gè)單位

        }//減水模塊和其他杯子代碼類似,不再贅述。

        在第一個(gè)杯子上面添加透明按鈕playm1,給按鈕添加偵聽器,寫上代碼。

        playm1.addEventListener(MouseEvent.CLICK,playmusic1);

        function playmusic1(e:MouseEvent)

        {

        switch (waterl1)

        {

        case 1 :

        var s11:m1 = new m1;//播放聲音1

        fl_SCS = s11.play();

        break;

        …… //2-7杯子代碼類似,此處省略

        case 0 :

        var s19:m9 = new m9;

        fl_SCS = s19.play();

        break;

        }

        }

        這樣課件就會(huì)根據(jù)杯子水面狀態(tài),智能判斷應(yīng)該調(diào)用哪一個(gè)頻率的聲音。一個(gè)漂亮、智能、好玩的水琴就完成了。

        ● 評(píng)價(jià)與反思

        本課件搭建了一個(gè)基于信息技術(shù)的研究性學(xué)習(xí)平臺(tái),學(xué)生能在其上進(jìn)行探究、實(shí)驗(yàn)、交流,從而在自主地參與這些活動(dòng)中,潛移默化地學(xué)習(xí)知識(shí)、培養(yǎng)能力或者擴(kuò)大眼界。特別是“示波器”的引入,使學(xué)生看到了聲音,讓“音調(diào)、響度、音色”等概念具體化、形象化,起到了不可替代的作用。但課件制作還不夠精美,某些元件立體感不強(qiáng),仿真度也不高,藝術(shù)效果還不盡如人意。如果能夠?qū)崟r(shí)獲取麥克風(fēng)聲音并進(jìn)行波形化,該課件就更加完美了。

        ● 幕前幕后

        2011年7月21日,我很榮幸地又一次參加了NOC活動(dòng)的現(xiàn)場(chǎng)角逐,該賽項(xiàng)前身為“優(yōu)秀課件評(píng)選”。賽項(xiàng)的更名,體現(xiàn)了“與時(shí)俱進(jìn)”與創(chuàng)新,短短的三天中我看到、聽到、想到和觸摸到的是無處不在的創(chuàng)新精神。

        能參加這樣全國性的大型比賽,我感到既興奮又緊張,能與全國知名選手同臺(tái)競(jìng)技本身就是一種榮耀,能現(xiàn)場(chǎng)聆聽全國知名專家教誨更是人生一大幸事!

        比賽是艱辛的,我精心演示課件,著重講述課件中的創(chuàng)新點(diǎn),從“實(shí)”和“真”處入手,在“精”和“美”上下功夫,用眼神與體態(tài)語言和評(píng)委老師交流,把自己對(duì)教材、學(xué)生的分析,對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)以及對(duì)重難點(diǎn)的把握和處理“演示”給評(píng)委老師,將課件中“變抽象為具體,使教學(xué)更加形象、直觀”的地方展示出來,看著評(píng)委老師微笑著頻頻點(diǎn)頭,看著觀摩老師贊許的目光,我知道我的努力得到了回報(bào)。感謝評(píng)委老師和組委會(huì)的厚愛與包容,我原只想捧起一簇浪花,他們卻給了我整個(gè)海洋。

        比賽是溫暖的,我為專家教授的出語不凡、舌燦蓮花所驚嘆,為評(píng)委老師的嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)和謙虛的治學(xué)態(tài)度所感動(dòng),為組委會(huì)工作人員忘我的工作精神所折服,為選手們先進(jìn)的制作理念、恰到好處的藝術(shù)處理所震撼。

        NOC活動(dòng)拓寬了我的視野,提升了我的教育視點(diǎn),延伸了我教育視線,使我在艱苦的課件設(shè)計(jì)制作以及反復(fù)修改過程中,完成了化蛹為蝶的飛躍;在參賽、觀摩、交流、研討中認(rèn)識(shí)了新形勢(shì),接受了新理念,發(fā)現(xiàn)了新視角,學(xué)習(xí)了新技術(shù)。我喜歡這個(gè)教師成長的樂園,喜歡這個(gè)交流、研討、反思、提升的舞臺(tái)。

        點(diǎn)評(píng)

        《聲現(xiàn)象》是我見過的最好的多媒體教學(xué)工具之一,課件涵蓋了《聲現(xiàn)象》全章1~5節(jié)的全部內(nèi)容,將“聲音的產(chǎn)生與傳播”、“我們?nèi)绾温牭铰曇簟?、“聲音的特性”、“噪音的危害和控制”以及“聲音的利用”等進(jìn)行了具體化、形象化、可視化的詮釋。本著“積件式”開發(fā)方案搭建研究性學(xué)習(xí)平臺(tái),以智能化的交互充分發(fā)揮圖、文、聲、像等多種媒體各自的優(yōu)點(diǎn),讓師生在使用中路徑可選、進(jìn)度可調(diào),能實(shí)現(xiàn)個(gè)性化的自主學(xué)習(xí)。

        課件界面以藍(lán)色調(diào)為主,布局簡潔,層次分明,各模塊風(fēng)格統(tǒng)一,方便使用者熟悉和掌握,充分體現(xiàn)了人性化思想。課件封面樂隊(duì)演奏緊貼課件內(nèi)容,色調(diào)、布局讓人感覺清新、驚艷。

        從內(nèi)容上看,每一節(jié)都有小實(shí)驗(yàn)、小資料、小視頻等工具或資源,讓學(xué)生直觀形象進(jìn)入到場(chǎng)景中,能親自參與、動(dòng)手操作等,讓學(xué)習(xí)者感覺物理是如此好玩、有意思。尤其是“示波器”和幾個(gè)小實(shí)驗(yàn),把看不見、摸不著的聲音,變得看得見、摸得著,讓“音調(diào)、響度、音色”等概念具體化、形象化,起到了不可替代的作用。培養(yǎng)興趣比傳授知識(shí)更重要,“有意思比有意義更重要”,這個(gè)課件體現(xiàn)了這種思想,讓學(xué)生感覺物理不難,而且很有意思。

        個(gè)人感覺課件還有一點(diǎn)點(diǎn)不足之處。第一,視頻在觀看完之后沒有關(guān)閉按鈕,如第一節(jié)“紙發(fā)聲的視頻”在視頻開始后無法關(guān)閉,只能靠轉(zhuǎn)換場(chǎng)景來關(guān)閉。幾乎所有的視頻都是如此。第二,示波器能在所有環(huán)節(jié)打開,卻不是都能使用,易誤導(dǎo),最好能在應(yīng)該有效的時(shí)候出現(xiàn)。例如,封面上也能使用示波器,但是聲音就與封面背景音相混。第三,不斷滾動(dòng)的五個(gè)小節(jié)的標(biāo)題可以不要,只要把鼠標(biāo)移動(dòng)到每個(gè)數(shù)字上面即顯示每一小節(jié)的標(biāo)題更好,這樣畫面更簡潔。第四,作品好像還有點(diǎn)小Bug,進(jìn)入任何一章節(jié),點(diǎn)擊右鍵,“返回”,場(chǎng)景不變,卻可能會(huì)在背景中出現(xiàn)課件封面,而且能影響主場(chǎng)景。有些窗口彈出后不能關(guān)閉,如第五節(jié)的“趣談”彈出后,再點(diǎn)擊主菜單轉(zhuǎn)到其他章節(jié)卻不能關(guān)閉“趣談”這個(gè)窗口,而且新轉(zhuǎn)到的章節(jié)也不能進(jìn)行任何操作了。第五,“幫助”做得很好,卻只有封面的“畫筆”、“示波器”的說明,課件內(nèi)的一些視頻如何關(guān)閉、彈出窗口如何關(guān)閉等卻沒有進(jìn)行說明,需要進(jìn)一步完善。然而,瑕不掩瑜,在由學(xué)校教師獨(dú)立完成的作品中,這個(gè)課件無疑是一件頂級(jí)的作品。

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