實驗二 教學(xué)技能實踐記錄

基于振動與波的教學(xué)技能實踐記錄（實驗二）姓名景培書實驗名稱基于振動與波演示實驗的認(rèn)知與教學(xué)方法的研究記錄時間2012．2．15（一）振動現(xiàn)象的實驗探究1、探尋生活中的振動現(xiàn)象[趣味活動]——在互動中引發(fā)思考1.2魚洗振動現(xiàn)象的活動再現(xiàn)（P34）（1）描述實驗現(xiàn)象，指出該現(xiàn)象具有的主要特征。P34（2）簡述要把握實驗現(xiàn)象的主要特征需要經(jīng)歷哪些認(rèn)知環(huán)節(jié)。P34(1)盆振動、發(fā)出磨擦聲響，水面上近盆壁處有四個區(qū)域出現(xiàn)波紋且相鄰區(qū)域間距幾平相等，波紋區(qū)域內(nèi)也會濺起水花||適當(dāng)搓兩盆耳,盆內(nèi)水面四個對稱區(qū)域濺起水花(2)先觀察，感知實驗現(xiàn)象，再比較，感悟?qū)嶒灛F(xiàn)象的主要特征。2、簡諧運動規(guī)律的實驗探究[實驗探究]——彈簧振子運動現(xiàn)象的實驗探究2.1彈簧振子沿水平方向運動現(xiàn)象的實驗演示（P35）（1）簡述演示步驟，描述實驗現(xiàn)象，指出實驗現(xiàn)象具有的主要運動特征。P35（2）分析并指出實驗現(xiàn)象的形成機理。P35（3）梳理探究過程，指出要認(rèn)識一個物理現(xiàn)象需要經(jīng)歷哪些認(rèn)知環(huán)節(jié)。P35(1)起動氣泵；標(biāo)示滑塊平衡位置；標(biāo)示滑塊拉離平衡位置后所在的位置；釋放滑塊；觀察并記錄現(xiàn)象；停止氣泵||滑塊以標(biāo)示的平衡位置為平衡點做長時間地振動,且剛開始一段時間內(nèi)總能接近所標(biāo)示的距平衡處最遠(yuǎn)的位置，同時彈簧也與滑塊一起伸縮||彈簧有規(guī)律的伸縮牽引滑塊振動（2）滑塊受到彈簧提供的回復(fù)力而振動（3）先觀察、感知實驗現(xiàn)象;梳理、感悟?qū)嶒灛F(xiàn)象得到現(xiàn)象的主要特征;思考透視滑塊與彈簧的內(nèi)在聯(lián)系。2.2彈簧振子運動周期特征的實驗探究（P35）（1）明確探究思路，設(shè)計探究方案。P35（注：寫出方案）將滑塊拉置離距平衡位置不同處釋放，測定周期；多次改變不同彈簧測定周期；多次改變滑塊總質(zhì)量測定周期；比較在各種下測得的周期。(探究思路:采用控制變量發(fā),分別研究振幅、質(zhì)量和彈簧勁度系數(shù)對周期的影響)2.4運用數(shù)字化實驗技術(shù)探究彈簧振子的運動規(guī)律（P36）（1）記錄實驗步驟、描述實驗現(xiàn)象，得出探究結(jié)論。P36（2）指出在實驗探究中引入數(shù)字化實驗技術(shù)對學(xué)生認(rèn)知的影響。P36（1）連接數(shù)字化實驗系數(shù)；（搭建振動系統(tǒng)）；起動DES軟件并選擇通用功能；將位移發(fā)射器沿豎直方向拉離平衡位置釋放；點擊軟件“采集”按鈕采集實驗信息||位移發(fā)射器沿豎直方向振動，DES界面出現(xiàn)F-t和S-t圖，曲線部呈“波”狀，F(xiàn)、S大小的增減方向幾乎相反，“波”紋出現(xiàn)周期幾乎相同||彈簧對發(fā)射器的拉力與其位移方向相反，F(xiàn)-t、S-t圖具有正（余）弧曲線特征。（2）能從更多側(cè)面認(rèn)知同一物理現(xiàn)象。[實驗探究]——單擺運動規(guī)律的實驗探究2.5單擺運動現(xiàn)象的實驗演示（P37）（2）觀察擺球的運動情況。P37（注：記錄運動現(xiàn)象）（1）簡述實驗裝置主要構(gòu)件特征，分析其具有的學(xué)科認(rèn)知價值P37（2）開始，擺球沿弧線向低處運動，到最低位置后又沿弧線向高處運動，直至最高，然后沿弧線返回直至最高位置，這種運動周而復(fù)始。（1）具有理想模型特征，懸線細(xì)而長（與球半徑比），球質(zhì)量大（與線比）而體積?。ㄅc線長比）||該裝置最簡化，最接近理想模型，有助于深入認(rèn)識擺動類問題。2.6單擺運動軌跡的實驗演示（P37）【過程拍攝】（1）記錄操作步驟，描述并解釋實驗現(xiàn)象。P37（2）梳理實驗過程，簡述設(shè)計思路的認(rèn)知特點。P38（3）指出完成實驗操作應(yīng)該把握的操作要領(lǐng)。P38（1）調(diào)整沙擺與沙板的相對位置；將沙裝入沙漏并封漏口，同時使沙漏適當(dāng)偏離豎直方向無初速釋放；等片刻，緩慢拖動沙板至盡頭停止待沙漏完；確認(rèn)沙跡||剛開始沙跡重疊，板拖動后沙跡分開且呈“波浪”形狀||沙漏近似簡諧振動，S-t圖近似正（余）弦曲線。（2）將時間形象化，即拖動沙板就相當(dāng)于時間流逝。（3）讓沙漏偏離適當(dāng)位置，緩慢拖動沙板。3、外力作用下物體振動現(xiàn)象的實驗探究[實驗探究]——振動現(xiàn)象的深入探究3.2受迫振動的實驗探究（P39）（3）觀察并記錄在策動器作用下物體的振動現(xiàn)象，描述振動現(xiàn)象的主要特征。P39（4）依據(jù)實驗現(xiàn)象提出解析實驗現(xiàn)象應(yīng)該把握的主要思維元素。P39（3）策動器轉(zhuǎn)動緩慢時其連桿向左運動，小車也向左，連桿向右小車也向右，同時伴有小車及策動器發(fā)出的聲響，稍加大轉(zhuǎn)速也能看見這一點；但轉(zhuǎn)速較大時，有時會出現(xiàn)車運動方向與連桿運動方向相反，但步調(diào)總一致。||策動器連桿的步調(diào)與小車振動的步調(diào)幾乎一致（4）觀察感知，分析歸納，梳理感悟，思考透視。3.4共振規(guī)律的實驗探究（P40）（1）觀察并描述實驗現(xiàn)象，分析共振現(xiàn)象必須滿足的條件。P40（2）梳理探究思路，以實驗步驟的方式表述完成實驗探究應(yīng)把握的主要環(huán)節(jié)。P40（1）將策動器的轉(zhuǎn)速逐漸調(diào)大，小車振動加快，振幅增大；轉(zhuǎn)速增至一定范圍時，小車振幅變得很大，振動劇烈；繼續(xù)增大轉(zhuǎn)速，車振動加快，劇烈程度減弱||策動器需處于特定頻率，小車振動才很劇烈。（2）微幅調(diào)大加速旋鈕，待小車振動穩(wěn)定；繼續(xù)微幅調(diào)大旋鈕，待小車穩(wěn)定；如此多次直至車振幅明顯增大；進(jìn)一步減小微調(diào)幅度，尋求車振動的劇烈范圍；繼續(xù)加大轉(zhuǎn)速。4、振動現(xiàn)象的拓展探究[實踐探究]——基于自主開發(fā)實驗儀器教學(xué)功能的實踐探究4.1兩個振動方向相互垂直振動現(xiàn)象的實驗探究（P41）（1）簡述自主認(rèn)識實驗儀器的主要部件的功能與使用方法的認(rèn)知思路。P41（3）在實驗操作的基礎(chǔ)上，梳理出振動方向相互垂直的振動現(xiàn)象所具有的主要特征。P41（1）通過觀察，弄清楚儀器面板上信息的含義，并嘗試撥（按）動各按扭和開關(guān)，注意現(xiàn)象的變化情況。（3）現(xiàn)象的表現(xiàn)形式由X軸和Y軸方向的振動頻率比決定（振動合成后的圖像反映X和Y方向振動的頻率比）（二）波動現(xiàn)象的實驗探究2、機械波形成機理的實驗探究[實驗演示]——機械波形成機理的實驗探究2.1音叉發(fā)音現(xiàn)象的實驗演示（P44）（2）指出實驗現(xiàn)象的主要特征。P44（2）音叉的振動引起共鳴箱發(fā)出“嗡嗡”聲。2.3“看得見的聲波”實驗現(xiàn)象的演示（P44）（1）描述觀察到的實驗現(xiàn)象，指出該實驗與小提琴的演奏有何聯(lián)系。P45（2）指出實驗現(xiàn)象的主要特征以及這樣的現(xiàn)象特征具有的學(xué)科認(rèn)知價值。P45（1）撥動最粗的弦，筒不動，聽到弦音，看見弦中部由原來的一根弦變成兩根‘弦’，兩“弦”之間有點模糊，中部間距較大；該弦靜止后再次撥動，筒轉(zhuǎn)動，聽到弦音，看見黑色“波”形條紋，有時出現(xiàn)多條黑線擰在一起；撥動其他弦，按上述過程操作，發(fā)生類似現(xiàn)象。||都利用不同弦發(fā)不同樂音。（2）“波”形條紋||有利于認(rèn)識弦振動規(guī)律。3、機械波傳播特性的實驗探究[實驗探究]——機械波傳播方式的實驗探索3.5多譜勒效應(yīng)的實驗演示（P49）（1）描述活動中發(fā)生器音調(diào)的變化情況。P49（2）分析并指出活動所蘊含的學(xué)科原理。P494、機械波波動特性的實驗探索[演示探究]——機械波傳播方式的實驗探索4.1機械波干涉現(xiàn)象的實驗探索（P50）（1）依據(jù)儀器的使用功能，擬定演示水波干涉現(xiàn)象的實驗方案。P50（1）簡述操作步驟，描述觀察到得實驗現(xiàn)象。P50（2）指出做好該演示實驗應(yīng)該把握的主要操作要素。P50（1）以水為介質(zhì)，在水面上放置一個波源，產(chǎn)生波列，再放一個同頻率波源產(chǎn)生波列。（1）將一個氣嘴與水面剛好接觸；起動并調(diào)節(jié)氣源；待波穩(wěn)定后將另一氣嘴與水面剛好接觸；實驗結(jié)束時關(guān)氣源。||只有一個氣嘴時出現(xiàn)比較穩(wěn)定的亮紋，有兩個時在，近波源處水面呈現(xiàn)“格子”狀，“格子”明暗分布較均勻，有的“格子”似乎凸出水面，有的凸于水面。（2）將一個氣嘴與水面剛好接觸，待波穩(wěn)定后，再照第一個波源的方法放置第二個波源。4.2機械波衍射現(xiàn)象的實驗探索（P50）