江蘇 秦平

巧用幾何畫板 制作物理多圖試卷

江蘇 秦平

筆者對如何制作物理多圖試卷的各種常用手段的利弊做了分析和比較，并在實(shí)踐中運(yùn)用幾何畫板的制圖功能建立了豐富的物理圖庫。通過物理工具欄制作的全過程展示了幾何畫板與WORD工具的無縫銜接技術(shù)，對幾何畫板在物理教學(xué)中應(yīng)用的適切性進(jìn)行了初步的探討和展望。

多圖試卷；手繪制圖；電腦制圖；制作效率；矢量繪圖；工具欄；適切性

作為一名職校的物理老師，最讓人感到頭疼的事莫過于頻繁的出各類物理試卷了。與文科試卷不同的是，物理試卷中常常需要畫許多圖形，我們常用的WORD軟件卻無法勝任這項(xiàng)工作，如何又好又快的畫出圖形，提高物理試卷的制作效率，成了許多物理教師心中永遠(yuǎn)的痛，成為當(dāng)下一個現(xiàn)實(shí)而又必須要解決的問題。筆者根據(jù)多年的研究摸索，巧用幾何畫板這個工具，與WORD無縫銜接，較好的解決了這個問題，過程如下，希望能拋磚引玉。

一、問題分析

要又好又快的制作一份多圖物理試卷，主要要解決五大問題。一是繪圖速度；二是繪圖質(zhì)量；三是利用效率；四是使用難度；五是兼容性。

教師繪制試卷中的圖形一般有兩個辦法，一是手繪制圖，二是利用電腦軟件制圖。手繪制圖要求相對簡單，且比較快捷方便，只要求教師本人的繪圖功底扎實(shí)，考驗(yàn)了教師本人的繪圖基本功；缺點(diǎn)是無法重復(fù)使用，不方便共享，資源浪費(fèi)嚴(yán)重。利用電腦軟件制圖，要求相對比較高，要求教師本人熟悉此類軟件，優(yōu)點(diǎn)是可存檔，可反復(fù)調(diào)用和方便共享。利用電腦軟件制圖，教師一般首先想到是WORD，雖然WORD中也有現(xiàn)成的繪圖工具，但只能畫一些固定直線、箭頭、橢圓、矩形等簡單圖形，功能相對比較簡單，碰到比較復(fù)雜的圖形常常都要從頭畫起，繪圖速度和圖形質(zhì)量都不盡如人意。筆者在近幾年發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)老師常用的幾何畫板卻能幫助物理老師解決繪制圖形的問題，且能與WORD無縫銜接，功能強(qiáng)大而方便?，F(xiàn)將手繪制圖、WORD制圖與幾何畫板制圖就問題的五個方面作一比較。

表1 手繪制圖、WORD制圖與幾何畫板制圖的比較

二、問題研究與解決

從表1我們可知，幾何畫板勝在制圖，而WORD勝在兼容性和習(xí)慣性，能否將兩者結(jié)合起來，既方便電子存檔又方便打印，兩全齊美豈不更好。下面我將多年的探索和改進(jìn)歷程與大家共享：

原始辦法：

每次先打文字，再打符號如α、Ω、ε等，最后把需要作圖的地方空出來；先打印一份純文字試卷，再在留空處補(bǔ)畫圖形，然后復(fù)印一次，完成試卷的制作。

分析：

優(yōu)點(diǎn)：由于手繪制圖，圖形繪制的速度較快，加快了試卷的制作；

缺點(diǎn)：手繪制圖不規(guī)范，大小、平滑程度等都不盡如人意。

第一次改進(jìn)：

方法：首先用WIN2000中的畫圖工具建立一個物理元件圖庫（見圖1），里面有斜面、單擺、電阻、電源等；仍然是每次先打文字，再打符號如α、Ω、ε等，然后把需要的元件從圖庫中復(fù)制粘貼到WORD試卷文件中去，打印一次成功。

分析：

優(yōu)點(diǎn)：由于圖庫圖形可反復(fù)利用，每張圖無需從頭畫起，較大的提高了繪圖的速度，提高了試卷的繪圖效率；

缺點(diǎn)：建立比較豐富和完善的圖庫用了我近一個學(xué)期的時間，非常耗時；圖庫中的圖形都是位圖文件，文件個頭比較大，如果作拉伸放大處理，便會出現(xiàn)馬賽克，嚴(yán)重影響圖形質(zhì)量；在試卷中如果有很多圖形，那么試卷文件本身會有幾兆大，讀取、打印速度超慢，及其不便。

圖1

第二次改進(jìn)：

方法：

用幾何畫板建立一個物理圖庫（見圖2）；仍然是每次先打文字，再打符號如α、Ω、ε等，然后把需要的電路或元件從圖庫中復(fù)制粘貼到WORD試卷文件中去，打印一次成功。

圖2

分析：

優(yōu)點(diǎn)：利用幾何畫板制圖，圖形繪制速度和質(zhì)量明顯比WIN2000中的畫圖工具要好，圖庫重新建立只用了三周的時間；圖庫圖形文件小，質(zhì)量好，作拉伸放大處理幾乎不影響圖形質(zhì)量，多圖試卷文件個頭仍較理想；圖庫圖形可反復(fù)利用，試卷的制作效率較高。

缺點(diǎn)：需要同時打開幾何畫板和WORD兩個應(yīng)用軟件，試卷制作的軟件依賴程度和支撐環(huán)境要求比較高。

第三次改進(jìn)：

方法：

第一步：利用幾何畫板建立物理圖庫；

第二步：新建一個TEST文件，將建立好的物理圖庫中的圖形復(fù)制粘貼到TEST文件中，選中比如電阻圖形，依次打開插入——自動圖文集——新建菜單，在彈出的“創(chuàng)建‘自動圖文集’”對話框中輸入詞條名為“電阻”。（見圖3）

圖3

第三步：依次打開工具——自定義菜單，切換到“工具欄”選項(xiàng)卡下，選擇“新建”按鈕，在“‘工具欄’的名稱”中填入“電路”，按確定后出現(xiàn)了電路工具欄（見圖4）

圖4

圖5

第四步：切換到“命令”選項(xiàng)卡下，在“類別”中選擇“自動圖文集”，然后從“命令”中找到“電阻”，（見圖5）直接用鼠標(biāo)左鍵按住拖動到繪圖工具欄上放開，即可在電路工具欄上增加一個電阻按鈕，接著在電阻按鈕上點(diǎn)擊右鍵，在跳出的菜單上選擇“默認(rèn)樣式”，并選擇“粘貼按鈕圖標(biāo)”。（見圖6）

圖6

第五步：圖庫中的其余圖形可如法炮制，這樣就可以分類創(chuàng)建自己的“電路”、“力學(xué)”等工具欄；

第六步：為了方便插入各種物理符號，我們再建立自己的“試卷符號”工具欄；

第七步：打開文件—另存為菜單，選擇文檔模板（*.dot）格式保存，文件名為WULITOOL；

第八步：只要打開“WULITOOL”文件，就會出現(xiàn)“電路”、“力學(xué)”和“試卷符號”工具欄，畫圖只需要單擊相應(yīng)圖形按鈕，圖形便出現(xiàn)在眼前，打符號如α、Ω、ε等也只需要單擊相應(yīng)按鈕，打印一次成功。

分析：

優(yōu)點(diǎn)：只需WORD一個軟件，試卷制作支撐環(huán)境簡單易用；畫圖和打符號簡單快捷。

缺點(diǎn)：須花時間建立圖庫。

三、體會與展望

2009年教育部新頒布的《中等職業(yè)學(xué)校物理教學(xué)大綱》。新大綱指出，使學(xué)生掌握必要的物理基礎(chǔ)知識和基本技能，激發(fā)學(xué)生探索自然、理解自然的興趣，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力。新大綱的顯著特點(diǎn)是：在課程目標(biāo)上，以學(xué)生為中心，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展；在教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)上，體現(xiàn)層次性、模塊化、職業(yè)性；在教學(xué)內(nèi)容上，突出科學(xué)性、實(shí)踐性和實(shí)用性。

幾何畫板具有很強(qiáng)的繪圖能力，它生成的圖形文件體積很小，與WORD配合制作文本相得益彰，能很好的解決制作物理多圖試卷的問題；同時它與PPT配合，可以很好的完成教學(xué)演示；幾何畫板的動態(tài)展示功能在數(shù)學(xué)和物理中尤其具有廣泛的用途。但從幾何畫板的技術(shù)運(yùn)用上看，大多數(shù)教師還只會簡單構(gòu)造圖形，對畫板中動態(tài)的、高級的功能認(rèn)識不夠，課件的制作簡陋繁瑣、表現(xiàn)力不佳，間接影響了教學(xué)的表現(xiàn)力；雖然幾何畫板在物理各個領(lǐng)域的的應(yīng)用較廣，但幾何畫板在物理教學(xué)中應(yīng)用的適切性研究的不夠深入，精品不多；大部分教師只關(guān)心幾何畫板的動態(tài)展示的效果，卻較少關(guān)注對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。

因此，如何把握幾何畫板在中職物理教學(xué)中的適切性原則，值得我們探討和研究，也是我們貫徹新大綱，有效提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生素質(zhì)的有效手段。

[1]中等職業(yè)學(xué)校物理教學(xué)大綱.教育部.2009:1.

[2]蔣云鵬.幾何畫板5.0在教學(xué)中的深度應(yīng)用[M].第1版.北京：上海教育出版社，2011:14-17.

[3]楊樹崤.用幾何畫板教物理[M].第1版.北京：清華大學(xué)出版社，2002:88-92.

（編輯 王旸）

（作者單位：江蘇省無錫立信中等專業(yè)學(xué)校）