常广儒
特色与亮点
①采用“模块化”设计方案，以“任务驱动”和“问题解决”等模式呈现教学内容，遵循教师主导、学生主体相结合的原则，体现“自主、合作、探究”的理念，注重知识性、趣味性和交互性相结合，学科知识与信息技术深度融合，相得益彰。
②用Flash软件作为制作平台，交互性强，智能性好；图、文、声、像等媒体元素有机整合，运行稳定，操作灵活。
③界面布局合理，整体风格统一，导航清晰简捷，色彩搭配协调，符合学生的视觉心理。
④内容完整，设计科学，制作规范，每个页面都有操作指南，既适合教师教学，又适合学生自主研学。
制作背景
《原子的构成》学习工具的内容取自鲁教版九年级化学第二单元第三节《原子的构成》。
物质构成的奥秘是初中化学的重要内容之一，是学生今后进一步学习物质结构理论和认识元素所必备的理论基础。原子作为一种基本微观粒子，看不见，摸不着，远离学生的生活经验，加之九年级学生在前面学到的微观知识有限，积累的感性材料不充分，空间想象能力还不够强，教材对这部分内容的介绍又多以结论性的叙述性语言为主，这些都给学生学习本节内容带来了一定困难，是初中化学中几个关键的“分化点”之一。那么，如何突破“分化点”呢？
我们知道，信息化手段具有强大的动画模拟功能和智能的编程技术，可以将微观知识宏观化，抽象内容直观化。单就该“分化点”来说，若能充分发挥信息化手段的优势，将学科知识与信息技术深度融合起来，则能很好地解决这一教学难题。
设计思路及内容结构
本学习工具是以课程标准为指南，以鲁教版九年级化学相关知识内容为蓝本，以九年级学生的年龄特点和知识结构为基点设计而成的，目的是更好地服务这部分内容的教与学。
在本学习工具的设计制作过程中，我考虑最多的是：如何体现“自主、合作、探究”的教学理念；如何突出学生在探究活动中的主体地位；如何将学科知识与信息化手段更好地融合起来帮助师生高效地解决实际教学问题。
整个工具由以下五大“模块”组成，每个模块又包含若干“子模块”，各个模块通过“折叠式”导航菜单有机组合在一起，路径可选，操作可控，且能很好地彰显内容架构和知识脉络。
1.学习目标
用三个“子模块”分别向学生展示课标要求、学习重点以及学习难点，目的是让学生学有目标，有的放矢，提高学习的针对性和有效性。
2.情境导入
该模块由三个“子模块”组成：①动画模拟水分子合成与分解的过程（如下页图1），引导学生小结出“在化学变化中，分子分成原子，原子不能再分”的结论；②展示几种由原子直接构成的物质的图片（如下页图2），用以丰富学生的感性知识；③介绍阴极射线和“西瓜”模型（如下页图3），引导学生自主发现“原子虽然很小，但仍然是可以再分的”。这样的设计能够激起学生的思维冲突，激发学生的探究兴趣。
3.自主探究
该模块是本学习工具的主要部分，由三个“子模块”组成。
（1）原子结构
①散射实验。首先利用动画模拟著名的“α粒子轰击金箔”实验（如图4），学生通过拖动“显微镜”即可在“荧光屏”上直观地观察到α粒子的散射情况，进而引导学生推测出“在原子中心有一个坚硬密实的核，叫原子核”，然后微观演示α粒子轰击金原子的情形（如图5），再通过交流讨论，总结出原子核在整个原子中的位置、电性以及质量上的特点，进而对原子核有一个全新的认识。
②核式模型。以锂原子为例借助动画介绍卢瑟福的原子核式学说（如图6），将鼠标放在原子模型上就可以显示静态图，放在电子或原子核上可显示相应粒子的介绍，然后用类似效果的动画提供氢原子、氧原子、钠原子等几种原子的动态模型（如图7），进一步丰富学生的感性知识，最后在充分讨论、交流的基础上总结、概括出原子的基本结构以及构成原子的各微粒的特点。
③构成规律。出示常见原子的结构图表，引导学生通过合作、交流、探究等自主活动，尽可能多地检索、发现原子内部蕴含的信息，逐步构建起较为完整的知识结构。
（2）电子排布
①电子的分层排布。利用动画模拟多电子原子中核外电子的运动状态（如图8），将鼠标放在原子模型上，可以显现电子分层运动的静态图，这种交互设计易于学生理解“电子根据能量的不同是在不同的电子层上运动的，也叫分层排布”的涵义（如图9）。
②原子结构示意图。如图10所示，点击“抽象化”按钮，借助动画可以演示氧原子由实物到符号的抽象化过程，帮助学生理解原子结构示意图各部分的涵义，然后提供常见的1～20号元素原子的结构示意图“卡片”（如图11），点击卡片可以逐页翻阅，最后再通过拖动游戏结合必要的讨论、交流等探究活动，帮助学生总结、归纳出常见原子的结构特点和核外电子的排布规律（如图12）。
（3）离子构物
①稳定结构。先利用一幅关系图介绍稳定结构的涵义（如图13），再通过一则拖动游戏探究各类原子最外层电子数的特点（如图14）。这样不但可以增强趣味性，还可以使学生逐步形成科学分类的思想，体现“结构决定性质，性质反映结构”的学科理念。
②离子形成。首先，借助虚拟的原子结构示意图“卡片”模拟几种典型的非金属原子和金属原子通过得失电子形成阴阳离子的过程（如图15），具体是用鼠标点击卡片上部的蓝色部分，放大卡片，再点击该卡片中红色箭头按钮，便可以动画模拟原子得失电子的情形，这样就可以帮助学生掌握离子的分类及形成规律。然后，通过一则游戏组织探究活动（如图16），具体的玩法是点击“开始”按钮，随机出现某粒子（原子或离子）符号和名称，让学生将该粒子的质子数和各层所容纳的电子数填（选）在相应的空格内，这样很容易让学生在愉悦的探究活动中掌握核外电子的排布规律。最后，组织学生通过讨论、交流、辨析，归纳、总结出原子、阳离子和阴离子之间的异同。
③离子构物。以NaCl为例，用拟人化的动画手法模拟其形成过程（如上页图17），直观形象地帮助学生得出“离子也是构成物质的一种微粒”的结论，再通过一则拖动游戏进一步加深对离子化合物形成过程的认识（如上页图18）。具体玩法是点击“开始”按钮随机出现某化合物名称，然后向两个框内拖入相关原子，直至两框内的原子得失电子总数相等；继续点击“下一步”按钮模拟电子转移过程，再点击则显示该物质的化学式。这样，不但能帮助学生对物质构成的知识有个整体把握，也为将来学习有关化合价知识打下基础。
4.学习评价
（1）自我诊断
根据课标要求拟定了7道思考题，帮助学生进行自我评估，查缺补漏。该环节既是学习效果的反馈，也是学习目标的照应。
（2）在线测试
精选多道训练题，以“拖一拖”“选一选”“连一连”等形式设置和呈现，测试中有评价，有提示，有解析，还可“重置”，利于学生自主研学。
5.学海冲浪
该模块内容属于知识的拓展部分，包括“原子探秘”“卢瑟福传”和“原子解密”三个“子模块”，主要是开拓学生视野，完善知识结构，采用滚动等多种交互方式呈现，生动有趣，操作顺畅。
关键技术处理
本学习工具是以Flash 8为平台开发的，脚本语言采用AS2.0。AS2.0功能强大，使用灵活，完全可以满足制作一般学习工具的需要，学习工具中一些智能的交互功能和逼真的动画效果都是利用它来实现的。
1.拖动
这是比较常见的交互方式，利用它可以设计制作一些教学类小游戏，增强互动性和趣味性。以图14中的拖动为例，要达到的效果是，随意拖动原子到任意方框内，释放鼠标后，若放置正确则停留在当前位置，否则返回到初始位置。此效果是这样实现的：新建影片剪辑元件，选中图层一第一帧，拖入9个事先制作好的不同原子元件到舞台合适位置，分别输入实例名，其中三个稀有气体原子元件为yz1、yz2、yz3，三个金属原子元件为yz4、yz5、yz6，三个非金属原子元件为yz7、yz8、yz9，再拖入三个方框元件到舞台的合适位置，实例名分别为fk1、fk2、fk3；添加图层二，在第一帧输入以下语句：
function aa（yz， fk） { //创建自定义函数aa
yz.onPress = function（） {
startDrag（this）；
}； //鼠标按下，开始拖动
yz.onRelease = function（） {
stopDrag（）；
if （yz.hitTest（fk）） {
yz._x = _xmouse；
yz._y = _ymouse；
} else {
yz._x = yz.xx；
yz._y = yz.yy；
}
}； //鼠标抬起，停止拖动并确定位置
}
for （i=1； i<=9； i++） {
this["yz"+i].xx = this["yz"+i]._x；
this["yz"+i].yy = this["yz"+i]._y； //标记原子元件位置
if （i<=3） {
aa（this["yz"+i]， fk1）；
} else if （i>=7） {
aa（this["yz"+i]， fk3）；
} else {
aa（this["yz"+i]， fk2）；
} //执行自定义函数aa
}
2.缓动
缓动效果主要包括溢出、回弹、弹性、减速等，在本学习工具中多处使用，增强了真实感和生动性。例如，在图2中，点击小图可放大，点击大图可还原，在图片变化过程中会随机出现不同缓动效果。那么，这种效果是怎样实现的呢？
新建影片剪辑元件，选中图层一第一帧，拖入三张图片到舞台的合适位置，分别转化为影片剪辑元件，并输入实例名tu1、tu2、tu3；添加图层二，在该层第一帧输入以下语句：
import mx.transitions.Tween；
import mx.transitions.easing.*； //导入Tween类和easing类
tw = [Back.easeOut， Bounce.easeOut， Elastic.easeOut， Strong.easeOut]； //缓动效果数组
for （i=1； i<=3； i++） {
this["tu"+i].xx = this["tu"+i]._x；
this["tu"+i].yy = this["tu"+i]._y；
this["tu"+i].a = this["tu"+i]._rotation=random（60）-30； //标记图片的位置和角度
this["tu"+i].onPress = function（） { //点击图片实现缓动
mx.behaviors.DepthControl.bringToFront（this）；
this.a = this._rotation；
if （this._xscale<=105） {
new Tween（this， "_xscale"， tw[random（4）]， 100， 200， random（10）+10， false）；
new Tween（this， "_yscale"， tw[random（4）]， 100， 200， random（10）+10， false）；
new Tween（this， "_x"， tw[random（4）]， this.xx， 0， random（10）+10， false）；
new Tween（this， "_y"， tw[random（4）]， this.yy， 0， random（10）+10， false）；
new Tween（this， "_rotation"， tw[random（4）]， this.a， 0， random（10）+10， false）；
} else {
new Tween（this， "_xscale"， tw[random（4）]， 200， 100， random（10）+10， false）；
new Tween（this， "_yscale"， tw[random（4）]， 200， 100， random（10）+10， false）；
new Tween（this， "_x"， tw[random（4）]， 0， this.xx， random（10）+10， false）；
new Tween（this， "_y"， tw[random（4）]， 0， this.yy， random（10）+10， false）；
new Tween（this， "_rotation"， tw[random（4）]， 0， random（60）-30， random（10）+10， false）；
}
}；
}
将新建元件拖入主场景，进行测试，效果就出来了。
拖动、缓动等效果的恰当运用的确能给学习工具增色不少，但过多过滥，也很容易冲淡主题，降低使用效能。
评价与反思
本学习工具将学科知识与信息化手段有机地融合起来，搭建起一个基于信息技术的研究性学习平台，借助这个平台，学生可以自主地进行探究、实验、交流等学习活动，从而较好地完成本部分内容的学习。
反观整个工具，在一些细节处理上还有待进一步完善：一是内容较为繁杂，再精练些更好；二是制作还不够精美，个别元件立体感不强，仿真度不高，有些页面色彩搭配不太合理，美工还需加强；三是练习部分题量不多，训练不足，若设计成题库就更好了。
幕前幕后
“2016NOC，我来啦！”
我虽然是一位有着三十多年教龄的“老教师”，却是NOC赛场上的“新战士”。
领我走进NOC活动的是一位教育信息化的“大咖”，他在NOC的赛场上屡获大奖，他就是山东省东营市胜利四中的梅传俊老师。虽然仅见过一次面，但就在那次见面中，梅老师兴致勃勃地给我推介了NOC。
NOC的魅力一下子吸引了我，当时我就暗自下定决心：“NOC，我也要参加！”
我深知，在赛场上要拿大奖终究要靠作品说话，要凭创新取胜；我也深知，完成一件优秀作品不仅要有深厚专业知识的积淀，更要有过硬的信息技术的支撑。
设计和制作《原子的构成》的过程充满艰辛和快乐。不记得查阅了多少资料，忘记熬过了几多夜晚，几番扬弃，几易其稿。然而，当一幅幅精彩画面浮在眼前、一个个智能交互顺畅实现的那一刻，一切的艰辛都抛向九霄，仅存的是惊喜，是陶醉，是荣耀。
第一次参加NOC活动，《原子的构成》就荣获一等奖，这是评委们对一位“老教师”的认可，是NOC对一名“新战士”的褒奖，是NOC让我的人生又平添了一份光荣。
我喜欢NOC这块创新、超越、激人奋进的沃土，我将继续追随NOC的脚步，在教育信息化的道路上不断前行。
