“機械波的產生”自主體驗課的教學設計
“機械波的產生”自主體驗課的--河北承德第一中學 蘇鳳朝自主體驗課,是指在教師指導下,通過學生自主體驗而實現的教學。筆者在“機械波的產生”一節教學中,嘗試進行了學生的自主體驗,收到了較好的效果。下面是對這一節教學進行的設計實錄。
【學習目標】
1.通過學習使學生體驗到機械波是怎樣產生的;
2.通過自身的活動使學生清楚機械波在傳播過程中,傳播的是振動形式,振動質點并不隨波遷移;機械波傳遞過程中攜帶能量和信息;
3.通過實驗得到機械波傳播的速度與介質有關,與振源振動的頻率無關;
4.認識到橫波中的波長的意義,知道振源振動一個周期,機械波向前傳播一個波長。
【學習材料】直徑約1cm、長約10m的一條麻繩、橫波演示器、秒表(或用手表代替)。
【學習形式】學生自主體驗、教師適時指導。
【教材分析與課程設計思想】
“機械波的產生”一節內容,在初學者看來屬于較難理解的內容,學生很容易把波的傳播認為是介質中質點的遷移。波源的振動與波的傳播之間關系很多學生容易產生混淆。在傳統教學中,教師經過反復講解和大量的練習,使一些學生記住了結論,但還是沒能理解相應的內容。
在本節的--中,我們試圖改變傳統的教學方式,將教師的“講解”變為學生的“親身體驗”,通過反復的“人浪”表演使學生體驗到“機械波”由近向遠的傳播過程:①傳播的是振動形式,振動質點并不隨波遷移:②機械波傳遞過程中攜帶能量和信息:③振源振動一個周期,機械波向前傳播一個波長。
然后請學生用麻繩演示機械波的傳播,重復上述觀點,強化觀點。之后,進行實驗研究:機械波傳播的速度與介質有關,與振源振動的頻率無關。最后,請學生分組演示并講解“機械波是怎樣產生的”,結束本節內容。
【課堂紀實】
1.將學生帶到大廳(或小操場上),將學生均等地分成4隊,手手相連,教師位于隊伍中間,指導學生,如圖1。
先讓第2排學生進行“人浪”表演:從左起第一個人開始依次“蹲”“起”一次。其他同學觀察。
然后讓第2排的同學從中間斷開,傳到斷開處,后面的學生不再動作。
教師提問:假設將每一位學生都看成“質元”,最左邊的學生看作最先振動的質點(波源或振源),學生手手相連看作連續的“介質”(介質就是傳播振動的物質),那么,只有振源的振動而沒有傳播振動的介質能產生機械波嗎?
學生回答:不能。
教師提問:那么,機械波產生的條件是什么?
學生回答:振源的振動和傳播振動的介質。
教師:機械振動在介質中的傳播過程就是機械波。
2.先讓第2排學生進行“人浪”表演:從左起第一個人開始依次“蹲”“起”一次。其他學生觀察。
然后請第3排的學生重復表演一次,其他學生觀察。
讓1、2排學生交換位置,3、4排學生交換位置,重復表演一次,其他學生觀察。
教師提問:機械波在傳播過程中介質中的質點隨波遷移嗎?
學生回答:介質中的質點并不隨波遷移。
教師提問:那傳播的是什么?
學生回答:傳播的是振動的形式。
教師提問:如果振源振動的幅度是1m,那么其他質點的振動幅度是多大?
學生回答:也是1m。
教師提問:如果振源振動的周期(完成一次全振動的時間)是2s,那么其他質點的振動周期是多大?
學生回答:也是2s。
教師提問:這說明了什么問題?
學生回答:振源怎么振動,介質中的其他質點也跟著怎樣振動。