“機械波的產(chǎn)生”自主體驗課的教學(xué)設(shè)計
教師:這是否意味著機械波傳播過程中攜帶著信息?
學(xué)生釋然。
教師提問:機械波傳播過程中攜帶能量嗎?
學(xué)生回答:是的。
教師:那誰能給大家總結(jié)一下,機械波傳播的特點?
學(xué)生:①機械波介質(zhì)中的質(zhì)點并不隨波遷移。
教師:很好,請繼續(xù)。
學(xué)生:②機械波傳播過程中攜帶能量。
教師:還有嗎?
學(xué)生:③機械波傳播過程中攜帶信息。
教師:攜帶誰的信息?
學(xué)生:振源振動的信息。
3.教師請第3排學(xué)生按照要求進行表演:當?shù)谝晃粚W(xué)生完成一次全振動后,其他學(xué)生立即停止動作,定格在這一時刻。
(學(xué)生妤像是沒有明白教師的指令,或是這一過程較難完成,總之重復(fù)三次才勉強完成)
大致成如下形態(tài),如圖2。
教師提問:這大概是什么形狀?
學(xué)生回答:正弦(余弦)波的形狀。
教師:第9個質(zhì)點剛要開始向下振動,與第1個質(zhì)點步調(diào)一致。我們把兩個相鄰的、振動總是相同的兩個質(zhì)點之間的距離叫做一個波長。
教師提問:振源振動一個周期,振動從第1個質(zhì)點傳播到第9個質(zhì)點,哪位學(xué)生總結(jié)一下?學(xué)生回答:振源振動一個周期,機械波在介質(zhì)中傳播的距離是一個波長。
教師:這說明機械波的傳播具有周期性。
教師:在同種均勻介質(zhì)中,機械波的傳播是勻速的。如果用λ表示波長,t表示周期,則:v=λ/t。
4.用麻繩研究機械波的傳播速度與哪些因素有關(guān)實驗:請兩位學(xué)生到隊伍前面進行演示,兩者相距約10m,各執(zhí)繩的一端,一人不動,另一人上下抖動繩子,這樣就有一列波從抖動的這一端向另一端傳開來。
緩慢抖動繩子,產(chǎn)生的機械波的波長大:快速抖動繩子,產(chǎn)生的機械波的波長小。
再請出3個學(xué)生進行記錄:在兩種不同的抖動繩的條件下,由一端傳到另一端所用的時間。
教師提問:通過實驗,你能得出什么結(jié)論?
學(xué)生回答:波的傳播速度相同。
教師:準確表達。
學(xué)生:在實驗誤差允許范圍內(nèi),不論如何抖動繩子(快速、中速、慢速),從這一端傳播到另一端所需要的時間相等。即波的傳播速度是相同的,與波源振動周期(頻率)無關(guān)。
教師:哪位同學(xué)能總結(jié)一下機械波的波長是由哪些因素決定的?是頻率還是波速?是振源還是介質(zhì)?
學(xué)生:兩者共同決定的。
5.請學(xué)生手手相連圍繞成一個圓,相鄰兩人同時動作,產(chǎn)生的波向兩側(cè)傳播,形成的波是對稱的。如圖3所示。
6.按照分組原則,圍繞教師,使用橫波演示器,講解機械波的產(chǎn)生過程。
教師首先分析講解一遍,學(xué)生再講解一遍,最后進行個別答疑和指導(dǎo)。按照從第1組,到第2組、第3組、第4組的順序,全部完成一遍。保證照顧到每一位學(xué)生。
本節(jié)課大量采用學(xué)生活動來完成學(xué)習(xí)任務(wù)。學(xué)生的活動和學(xué)習(xí)積極性十分高漲。本節(jié)課沒有一個十分清晰的邊界,沒有完全按照教材編寫的內(nèi)容進行學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)的內(nèi)容涉及教材中的三節(jié)內(nèi)容:機械波的產(chǎn)生、描述機械波的物理量──波長、波速等等。在教學(xué)中創(chuàng)造一種接近真實的情景,通過學(xué)生的參與和感悟、通過學(xué)生的測量得到結(jié)論,形成機械波的概念,掌握機械波的規(guī)律。這種--完全符合“以學(xué)生為中心”的教育理念。學(xué)生在課堂中體驗到物理學(xué)原來也可以這樣“玩兒”,從本章的測驗成績可以看出,全班有45人的成績達到90分以上,滿分6人,最低分78分。我們認為,“自主體驗課”無論從教學(xué)效果還是促進學(xué)生學(xué)習(xí)的發(fā)展方面都是很好的嘗試。