晶体学基础多媒体电子教学课件的研发和应用.pdf

摘要本课件基于晶体学基础是化学专业学生必学的基础知识，以FLASHMX为 制作平台，引进3D—MAx等多媒体技术，引导学生进行探究式学习，进行了晶体学7大晶 系、14种点阵形式以及晶体的对称性等内容的三维多媒体动画制作。通过三维动画，生动 直观地展现出7大晶系、14种点阵以及晶体的对称性操作，使晶体学基础知识的教与学达 到了前所未有的教学效果。 关键词晶体学基础、三维多媒体、电子辅助教学课件 一、研究背景 晶体学基础是化学学科最难教学的课程之一，但它是化学学科的血脉和灵魂。它贯穿 于化学学科中的无机化学、有机化学、分析化学、物理化学、结构化学以及量子化学每一分 支，覆盖了无机合成、有机合成、结构化学等多个领域。每天都有成千上万的人们在合成新 型化合物、培养新晶体、研究晶体结构的千变万化、开发晶体材料的应用潜能。随着新型材 料和新型药物以及生物大分子的不断问世，晶体结构在材料学、医药学以及生命科学等研 究领域愈来愈显现出重要的作用。然而晶体种类繁多，其空间结构千变万化，很难用语言 描述，即使借助制作的结构模型和幻灯、投影等辅助措施，也难收到期望的教学效果。如何 把错综复杂的晶体结构活生生地展现在学生的面前和深刻地刻画在学生的脑海里，的确是 一门值得研究的学问，也是一个长期困扰结构化学教育工作者的难题。尤其是对于晶体学 基础的初学者，如何为其打开学习晶体基础知识的第一扇门，将学生引人晶体结构的殿堂， 确实很需要研究。 随着计算机的普及，大量的多媒体技术被应用到教学中。多媒体计算机技术融投影、 数字处理、文字、图像、声音于一体，加之二维、三维的动画效果，大大改善了课堂上教师只 用语言描述而学生凭想象的传统教学模式，以多媒体的形式、将形象生动的画面深人到学 生的感官中，使现代教育技术上了一个新层次。 1981年诺贝尔奖获得者美国的RW．斯佩理教授在长期的研究中发现：人脑两半球各 有其机能优势，语言功能主要定位在左半球，该半球主要负责语言、阅读、书写、数学运算和 逻辑推理等；而知觉物体的空间关系、情绪、欣赏音乐和艺术等则定位于右半球。即左半球 侧重于抽象思维，右半球主管形象思维。日本心理学家保坂荣之介认为：人脑记忆储存的 信息大体上分为形象信息和语言信息，语言信息即抽象信息。而在人们记忆中形象信息量 与抽象信息量之比为1000。1，也就是说，人脑更易于接受和储存形象信息。日本品川嘉 教授也认为：依靠形象思维的记忆比依靠抽象思维的记忆有效i00倍。无疑，发挥人脑的生 理优势，尽可能运用人脑对形象思维的先天融合性，则是教学中应极力推崇的、也是探究式 ．． 研究生课程与教学内容的整合与更新 1，E —————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————————。’t＼一一 ．．一 一 ●JU 教学实践应实行的。 许多成功的人都善于利用形象思维。而且很多人认为，成功的科学家和发明家不是利 用抽象概念进行思维，而是利用表象即形象进行思维的。日本思维与记忆专家保坂荣之介 认为：学会形象思维是学习成功的一个窍门。一旦掌握了这个窍门，就相当于掌握了充分 发挥自己良好思维和记忆的方法，其思维与记忆就可以达到所期望的高度甚至超越所预想 的高度。 晶体结构形态万千，变化多端，为将计算机运用于晶体结构的三维多媒体动画制作提 供了展现平台，也为学生进行形象思维和形象记忆赋予了广阔的空间，同时也为引导学生 进行探究式的学习创设了丰厚的土壤。 因此，我们引导学生运用计算机多媒体技术，制作了精美的晶体学基础三维多媒体电 子辅助教学课件，并将其运用到教学中。利用人脑对形象空间的先天融合性，使学生轻松 而又印象深刻地掌握了晶体学基础知识。 二、课件制作 1．选用的软件以及动画制作 鉴于以FLASHMX为制作平台生成的文件占用空间极小、而且还可以直接生成网页 格式并生成网页源代码、易于在网上的交流、具有生动逼真的动画效果等优势，以及在软件 素材中经常要用到图片、动画，本课件以FLASH MX为制作平台，综合运用Photoshop 6．o、Cool3D、3DMAx、FLASH MX等软件，实现了7大晶系、14种点阵形式以及晶体对称 性的三维多媒体电子动画课件的制作。 2．