3DSMAX制作三维结构模型与动画

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五带的形成本质在于地球的运动。地球自转和公转运动的 相结合，产生了黄赤交角。由于黄赤交角的存在，并且地 轴在宇宙空间的方向不因季节而变化，使得太阳直射点在 南北回归线之间往返移动，由此引起正午太阳髙度和昼夜 长短的周年变化，从而在地球上产生了四季的更替和五带 的划分。

综上所述，利用多媒体辅助教学手段，把学过的知识 加以归纳，使相关的知识系统化、网络化，这样，可进一步 深化学生的认知过程，进而培养和提高他们的逻辑思维能 力。正如前苏联著名教育家巴甫洛夫所说的：“利用知识、 利用已获得的诸联系，这就是理解能力的升华。”

四、网上测评——应用能力的反馈

测评是指对学生落实教学目标情况进行测量与评定 的反馈过程，同时也是教师调整教学策略的依据。网上测 评的程序是：网上測试（包括网上答卷、网上操作实验等） -网上评定-►网上校正。例如我在指导学生自学、研讨和 归纳第二单元《海洋环境》的基础上，采用填空、判断、选 择形式岀示有关海水的物化性质、海水运动、海洋资源的 开发和利用以及海洋环境保护和海洋权益等几道网上测 试题，让学生在网上解答。由此进行从捕象到具体的思维 活动；然后再通过小组网上的相互订正和全班共评，又让 学生实现了从具体到抽象的反向思维。这样，不仅有效调 动了学生自主学习的能动性，而且提高了学生对新知识的 理解、应用、检验和矫正等综合能力。同时教师还可以根 据学生在測试中暴露出来的问题，及时调整教学策略，从 而取得更好的教学效果。

总之，网络环境下的"四步教学法”中的四个步骤是相 互联系、相互渗透的。通过网上自学，在理解基础上进行 识记；又通过网上研讨，在理解、识记的棊础上实现知识迁 移；再通过网上的归纳和测评，对学生的综合素质进行多 元化、多角度、立体型的有机训练，最终可达到既夯实双基 又开发智力、发展能力的理想境界。

（责任编辑:路远）

物质三维结构模型是中学化学 内容的重点与难点，大多数学生在 学习的时候感到这部分内容比较 抽象，难以理解，众所周知，计算机 对三维图形处理能力高超，因此我 们常利用计算机技术将微观结构 进行宏观模拟，变静态为动态，营 造一个偷悦的学习环境，使许多抽 象和难以理解的内容变得生动有 趣，有效地调动学生的各种感觉器 官进行学习，增强记忆，促进空间 想象，提髙学习效果。实践证明，在 物质微观结构教学中利用计算机 的三维图形与动画模拟可以达到 其它教学手段无法或很难达到的 效果。

邵 武

中

在当今各类型三维动画制作软 件中，功能强大、适用性强的应用 软件首推3D Studio MAX（简称3DS MAX）, 3DS MAX 原为 Autodesk 公 司推出的在PC平台上运行的最优 秀三维动画制作软件之一，历经 1. X—3. X版本，从4.0版本开始 已改由discreet公司全新推出，功 能日趋强大和完善，从它出现的第 一天起就引来了各界扱高的赞誉, 屡获大奖，广泛应用于彫视广告、 建筑装璜、机械制造、平事科技和 教育娱乐等领域，借助3DS MAX, 只有你想不到的，几乎所有的一切 都可以在计算机虚拟的三维空间 中实现。

3DS MAX是大型商用软件.能 制作出髙质量的三维图片和动画， 功能强大得令人瞪目结舌，内部数 不清的对话框和命令面板往往令 初学者眼花缭乱，望而却步，要完 全掌握它对在一线工作的化学教 师来说难度极大，但事实上使用

3DS MAX制作时若不去考虑背景、贴图、灯光、特技等效 果，而采用系统默认设置（对教学而言，默认设置效果已经 足够理想），将大大降敏敏词换替作难度，缩短制作时间，即使非 计算机专业教师不是很困难，也能掌握3DSMAX的局部 功能，制作岀符合自己教学风格的素材。笔者根据大量实 践得出中学化学的三维结构建模与动画制作一般只需3 —

5步即可完成。

用3DS MAX制作物质三维结构模型与动画工作流程 如下：

1. 建立原始模型；

2. 修改模型；

3. 添加效果（灯光、背景、贴图等）；

4. 设置动画轨迹；

5. 输岀文件（渲染成图像或动画等）。

为降敏敏词换替作难度，第3步往往可以采用系统默认设

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置。下面将结合二个实例来分析三维结构模型与动画制作 的技法。

氢原子的核外电子运动

核外电子在原子般大小的空间（直径10"米）内作高 速的运动，运动规律与普通物体不同，没有确定的轨道，我 们不能测定计算出它在某一时刻所在的位置，也不能描画 它的运动轨迹，因此传统教材中是用电子在原子核外空间 某处出现机会的多少，用电子云这种较抽象的方法来描述

3.设*动画轨迹：击活工具行中的Select by Name（按名称选择）按钮，在弹出的对话框中选择Sphered （核外电子），选取命令面板中的1^） Motion （运动）命 令，在弹出的面板Assign ControUer（指定动画控制器）区中

先单击Postion（位置），然后点击被击活的 色| Assign Con-koller （指定动画控制器）按钮：

核外电子运动的，但利用3 DS MAX中的Noise Controller （噪波控制器），可以制作出非常直观、形象的氢原子的核 外电子运动动画。

1.建立原始模型：启动3DA MAX4.0,进入主界面，选

P Transfurm : Poincn/Rc

取左边命令面板的Create（建立）命令，单击Ge-ometry （几何体）按钮，在Object Type区中击活Sphere（球 体）（击活后按钮变为黄色）按钮，然后在Perspective（透视 区）点按并拖动鼠标拉出一个原始球体SphereOl .将它作 为氢原子核模型.通过快捷键F12 ,弹出Transform Type -In（变换输入）对话框，击活工具行中的1Select and Move（选择并移动）按钮，然后在变换输入对'备耘中输入以 下内容：

Modify （变动）命

2•修改模型：选取命令面板的?

令，在弹出的ParamelereC特定修改区）中将Radius（半径） 改为5。

重复第1、2步骤，再建立一个半径为1的Sphere02,将

它作为核外电子模型。单击右下角视图控制区中的胡.

Zoom Extents AU（全部视图最大化），将所有物体以最大化 的方式显示在全部标准视图中。

由于Sphere02通过变换输人对话框定位后位置与 SphereOl相同，因此半径更小的Sphere02在透视区中暂时 居于SphereOl中心而未被显示出来，但在Front（前视区） 可以看到这两个球体的线框图。

Y'--A Rotaton : TCB R©-

,A £cal« : Bexictr $ca!«

在弹出的Assign Posotion Controller（指定位置控制器） 对话框中选择Noise ControUer（噪波控制器），按下OK将其

赋给 Sphere 02。

Assign Position'Coatroller

0E3

Attachment ©

AudioPosftion

>Bezief Position

Lr*ear Position

Motion Clip SlavePos

i —i —釁

Path Constraint Portion Constraint

此时单击右下角时间控制区中的：圏"play Animate

（动画预播）按钮.即可在透视区中观察到预设的动画.视

角若不满意可通过右下角视图控制区中虫Zoom AU （同步放缩按钮）调整。

4.渲染成可在Windows平台上貢接播放的AVI动画： 按下位于主界面预端屏幕菜单中的Rendering（疽染菜单） 命令.在下拉菜单中选择Render（渲染），出现Render Scene 对话框，在对话框的Time Output（时间输出）区中，打开 Active Time Segment（活动时间段）开关；在 Qutput Size（输 出尺寸）区中选择320 x 240 :在Render Qutput （疽染输出） 中，单击Files（文件）按钮，在所显示的Render Qutput File 对话框中的List Hies of type（文件类型列表）下拉式列表 中，选取AVI File格式文件.输出一个文件名，确定文件保 存的位置，按下0K钮，单击Render按钮.场景将一帧帧地 谊染（建议使用Microsoft Video 1压缩程序）。道染完成后. 在Windows平台上双击打开即可播放所建立的动画文件。

[©BiMiicr Sc*M BI&IC3]

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二、B“分子与C«,分子球棍模型的建丈与互变动画

制作富勒烯模型是采用数学方式来实现的，即将一个 正二十面体切去十二个顶点，得到一个由20个六边形和 12个五边形围成的三十二面体，此即富勒烯的空间构型，

注:参数控制面板由于较长并未完全展开.可向下移 动鼠标,当鼠标变成手型,按住鼠标左犍把面板往上推即 可显示未展开的部分。

3.将B"分子球面构型逐渐演变成C®分子的球面构 型：击活主界面右侧底部时间控制区的Animate（动画）按

钮，将帧控制滑棒拖到 引三二炖迴一—]> | .再 将Family Paramelera（粒子参数）区中的P参数改为0. 38 :

将正二十面体切去十二个顶点可得由12个 五边形和20个六边形围成的正三十二面体

这一过程可用三维动画直观表达出来，值得注意的是，在 数学上，正二十面体变成三十二面体只需调整一个P参数 即可，而在化学上，正二十面休空间构型对应的分子是早 巳为人所知的笼状的B12分子，B、C元素在周期表又处 于相邻位置，根据元素周期律，在周期表中位置相邻的元 素所形成的单质及其化合物在结构、性质上应有相似之 处，如果人们注意到这一事实，是否有利富勒烯的更早期 的发现及其结构（笼状的C«>分子）的确定呢？

】•建一个原始的异面体：进入MAX主面板后，选取左

边命令面板的：;•屬]creale（建立）命令•单击Geometry

（几何体）按钮，再单击右边倒三角按钮卜皿卄十—1

岀现下拉式菜单，选择Extended Primitives（扩展几何体）钮， 点取Hedra（异面体）项.在Perspective视图区点按并拖动 鼠标拉出一个原始的异面体。 曲测

2.将异面体修改成B12分子球面构型：进入

此时在Perspective^透视区）中可观察到由12个五边 形和20个六边形围成的异面体，这就是C60分子的球面 构型；若单击时间控制区中的Play Animate（动画预播）按 钮，即可在透视区中观察到预设的动画：B12分子球面构 型逐渐演变成C60分子的球面构型。

Modify（变动命令面板），在其参数控制面板中作如下设置 （其它参数釆用系统默认设置）：

4.将球面构型修改成球棍模型：单击命令面板的•潺 Modify（变动）命令，再单击Modifier List（变动命令列表）右

这时可在PerepectiveC透视区）中观察到一个正二十面 体，这就是B “分子的球面构型：

边倒三角按钮|Modife（Lkt 式菜单，选择Lattice（结构 线框）命令，向下移动鼠 标，当鼠标变成手型，按 住鼠标左犍把创建面板往 上推，将Lallice命令下参 数作如下调整：

詛出现一个上拉 Sfice *1

Spherify

Affect Region

Minor

Displace $1

其它参数不变，此时Perapeclive视图中展示出光滑的 分子球棍模型：

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注:利用Lattice命令可将大多数几何体制作成对应的 三维结构球梶模型。

5.渲染成可在Windows平台上直接播放的AVI动画： 方法与例一第4步相同，渲染完毕后，打开文件即可看到 长度为100帧的由B12分子球棍模型逐渐演变成C60分 子球棍模型的神奇动画！

（责任编辑:邹开煌）

时下正流行"DIY”（即DO IT YOURSELF）。例如在陶吧里，人们可 以自己动手制作自己喜欢的各种陶 具，虽然作品远不及买来的工艺品精 致、漂亮，但却能融人自己的创意。根 据目前计算机辅助教学的现状，笔者 认为CAI软件也应该DIYo市场上出 现各种辅助教学软件，包括许多中学 地理教学软件，这些现成CAI软件包 含了丰富的信息量，如文字、图形、图 象、形象、动画、声音，这是我们平常 教学中极为需要的资料。但是市场上 CAI软件要直接用于教学中还有许多 缺陷：有些课件重点、难点不突出，从 头到尾都用多媒体演示，忽视了教师 的主导地位，教师的教学方法不能得 到体现，不能发挥自己的主观能动性 及针对性地设计教学，久而久之，就 无法去钻研教材，探索教学方法，也 _ 就无法因材施教了。而且，这又是另

衣 外一种满堂灌，使学习活动的主体

霄 ——学生的思维活动不能得到充分

' 的启发和发展。所以，为了能充分利

一 用多媒体辅助教学，真正发挥它的教

中 学效益，中学教师应该动手自制一些

简单的，实用性强的课件。

地理学科的区域性、综合性及实 践性较强，有较多的抽象的、难以用 语言表达的地理概念、事物、现象和 规律，以及运动复杂的宏观世界，例 如：地球的自转和公转、板块运动、气 郭 候的形成、演变、四季更替、洋流分布

婉 等，这些用传统的教学手段很难使学

君 生理解掌握，而借助多媒体技术可以

使学生较直观形象地观察认识地理 现象，突破教学的重点、难点，同时， 还能极大地激发学生的学习兴趣，从而达到最佳的教学效 果。中学地理教师根据教材的蒔点和学生的具体情况，以 及自己的教学经验，充分利用已经被开发出来的一些优秀 的素材，或者截取电视、录象中有用的动画、图象来制作课 件具有很大的优势，既节省了时间又优化了课堂现代化教 学结构。

教师只要具有计算机基础知识，熟悉WINDOWS95或 WINDOWS98操作平台，了解一些常用的多媒体制作工具， 如POWERPOINT, AUTHORWARE、方正奥思多媒体制作工 具等，就能够制作简单的课件，以下谈谈笔者制作《地震 火山和泥石流》课件的过程。

-、选择恰当的教材

地理教材中有很多适合采用多媒体辅助教学的章节， 也有一些不适合采用多媒体辅助教学的章节，因此，要根 据实际需要选择恰当的教材来制作课件。例如：地震、火 山、泥石流，这三种自然现象及其所造成的灾害对低年级 学生来说是比校抽象的，如果把这些自然灾害通过多媒体 的动画、声音展示在学生面前，一方面可以激发学生的学 习兴趣，另一方面可激发学生的情感，树立正确的人地观、 下转第109页