實(shí)驗(yàn)二 教學(xué)技能實(shí)踐記錄

基于振動(dòng)與波的教學(xué)技能實(shí)踐記錄（實(shí)驗(yàn)二）姓名景培書(shū)實(shí)驗(yàn)名稱基于振動(dòng)與波演示實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知與教學(xué)方法的研究記錄時(shí)間2012．2．15（一）振動(dòng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)探究1、探尋生活中的振動(dòng)現(xiàn)象[趣味活動(dòng)]——在互動(dòng)中引發(fā)思考1.2魚(yú)洗振動(dòng)現(xiàn)象的活動(dòng)再現(xiàn)（P34）（1）描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，指出該現(xiàn)象具有的主要特征。P34（2）簡(jiǎn)述要把握實(shí)驗(yàn)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(dòng)、發(fā)出磨擦聲響，水面上近盆壁處有四個(gè)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(huì)濺起水花||適當(dāng)搓兩盆耳,盆內(nèi)水面四個(gè)對(duì)稱區(qū)域?yàn)R起水花(2)先觀察，感知實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，再比較，感悟?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象的主要特征。2、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)探究[實(shí)驗(yàn)探究]——彈簧振子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)探究2.1彈簧振子沿水平方向運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)演示（P35）（1）簡(jiǎn)述演示步驟，描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，指出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象具有的主要運(yùn)動(dòng)特征。P35（2）分析并指出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的形成機(jī)理。P35（3）梳理探究過(guò)程，指出要認(rèn)識(shí)一個(gè)物理現(xiàn)象需要經(jīng)歷哪些認(rèn)知環(huán)節(jié)。P35(1)起動(dòng)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(diǎn)做長(zhǎng)時(shí)間地振動(dòng),且剛開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)總能接近所標(biāo)示的距平衡處最遠(yuǎn)的位置，同時(shí)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(dòng)（2）滑塊受到彈簧提供的回復(fù)力而振動(dòng)（3）先觀察、感知實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;梳理、感悟?qū)嶒?yàn)現(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(yùn)動(dòng)周期特征的實(shí)驗(yàn)探究（P35）（1）明確探究思路，設(shè)計(jì)探究方案。P35（注：寫(xiě)出方案）將滑塊拉置離距平衡位置不同處釋放，測(cè)定周期；多次改變不同彈簧測(cè)定周期；多次改變滑塊總質(zhì)量測(cè)定周期；比較在各種下測(cè)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(duì)周期的影響)2.4運(yùn)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)探究彈簧振子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律（P36）（1）記錄實(shí)驗(yàn)步驟、描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出探究結(jié)論。P36（2）指出在實(shí)驗(yàn)探究中引入數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)對(duì)學(xué)生認(rèn)知的影響。P36（1）連接數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系數(shù)；（搭建振動(dòng)系統(tǒng)）；起動(dòng)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(diǎn)擊軟件“采集”按鈕采集實(shí)驗(yàn)信息||位移發(fā)射器沿豎直方向振動(dòng)，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(duì)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(shí)驗(yàn)探究]——單擺運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)探究2.5單擺運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)演示（P37）（2）觀察擺球的運(yùn)動(dòng)情況。P37（注：記錄運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象）（1）簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)裝置主要構(gòu)件特征，分析其具有的學(xué)科認(rèn)知價(jià)值P37（2）開(kāi)始，擺球沿弧線向低處運(yùn)動(dòng)，到最低位置后又沿弧線向高處運(yùn)動(dòng)，直至最高，然后沿弧線返回直至最高位置，這種運(yùn)動(dòng)周而復(fù)始。（1）具有理想模型特征，懸線細(xì)而長(zhǎng)（與球半徑比），球質(zhì)量大（與線比）而體積?。ㄅc線長(zhǎng)比）||該裝置最簡(jiǎn)化，最接近理想模型，有助于深入認(rèn)識(shí)擺動(dòng)類問(wèn)題。2.6單擺運(yùn)動(dòng)軌跡的實(shí)驗(yàn)演示（P37）【過(guò)程拍攝】（1）記錄操作步驟，描述并解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。P37（2）梳理實(shí)驗(yàn)過(guò)程，簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)思路的認(rèn)知特點(diǎn)。P38（3）指出完成實(shí)驗(yàn)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(duì)位置；將沙裝入沙漏并封漏口，同時(shí)使沙漏適當(dāng)偏離豎直方向無(wú)初速釋放；等片刻，緩慢拖動(dòng)沙板至盡頭停止待沙漏完；確認(rèn)沙跡||剛開(kāi)始沙跡重疊，板拖動(dòng)后沙跡分開(kāi)且呈“波浪”形狀||沙漏近似簡(jiǎn)諧振動(dòng)，S-t圖近似正（余）弦曲線。（2）將時(shí)間形象化，即拖動(dòng)沙板就相當(dāng)于時(shí)間流逝。（3）讓沙漏偏離適當(dāng)位置，緩慢拖動(dòng)沙板。3、外力作用下物體振動(dòng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)探究[實(shí)驗(yàn)探究]——振動(dòng)現(xiàn)象的深入探究3.2受迫振動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究（P39）（3）觀察并記錄在策動(dòng)器作用下物體的振動(dòng)現(xiàn)象，描述振動(dòng)現(xiàn)象的主要特征。P39（4）依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出解析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象應(yīng)該把握的主要思維元素。P39（3）策動(dòng)器轉(zhuǎn)動(dòng)緩慢時(shí)其連桿向左運(yùn)動(dòng)，小車(chē)也向左，連桿向右小車(chē)也向右，同時(shí)伴有小車(chē)及策動(dòng)器發(fā)出的聲響，稍加大轉(zhuǎn)速也能看見(jiàn)這一點(diǎn)；但轉(zhuǎn)速較大時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)車(chē)運(yùn)動(dòng)方向與連桿運(yùn)動(dòng)方向相反，但步調(diào)總一致。||策動(dòng)器連桿的步調(diào)與小車(chē)振動(dòng)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(shí)驗(yàn)探究（P40）（1）觀察并描述實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)步驟的方式表述完成實(shí)驗(yàn)探究應(yīng)把握的主要環(huán)節(jié)。P40（1）將策動(dòng)器的轉(zhuǎn)速逐漸調(diào)大，小車(chē)振動(dòng)加快，振幅增大；轉(zhuǎn)速增至一定范圍時(shí)，小車(chē)振幅變得很大，振動(dòng)劇烈；繼續(xù)增大轉(zhuǎn)速，車(chē)振動(dòng)加快，劇烈程度減弱||策動(dòng)器需處于特定頻率，小車(chē)振動(dòng)才很劇烈。（2）微幅調(diào)大加速旋鈕，待小車(chē)振動(dòng)穩(wěn)定；繼續(xù)微幅調(diào)大旋鈕，待小車(chē)穩(wěn)定；如此多次直至車(chē)振幅明顯增大；進(jìn)一步減小微調(diào)幅度，尋求車(chē)振動(dòng)的劇烈范圍；繼續(xù)加大轉(zhuǎn)速。4、振動(dòng)現(xiàn)象的拓展探究[實(shí)踐探究]——基于自主開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)儀器教學(xué)功能的實(shí)踐探究4.1兩個(gè)振動(dòng)方向相互垂直振動(dòng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)探究（P41）（1）簡(jiǎn)述自主認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)操作的基礎(chǔ)上，梳理出振動(dòng)方向相互垂直的振動(dòng)現(xiàn)象所具有的主要特征。P41（1）通過(guò)觀察，弄清楚儀器面板上信息的含義，并嘗試撥（按）動(dòng)各按扭和開(kāi)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(dòng)頻率比決定（振動(dòng)合成后的圖像反映X和Y方向振動(dòng)的頻率比）（二）波動(dòng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)探究2、機(jī)械波形成機(jī)理的實(shí)驗(yàn)探究[實(shí)驗(yàn)演示]——機(jī)械波形成機(jī)理的實(shí)驗(yàn)探究2.1音叉發(fā)音現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)演示（P44）（2）指出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的主要特征。P44（2）音叉的振動(dòng)引起共鳴箱發(fā)出“嗡嗡”聲。2.3“看得見(jiàn)的聲波”實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的演示（P44）（1）描述觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，指出該實(shí)驗(yàn)與小提琴的演奏有何聯(lián)系。P45（2）指出實(shí)驗(yàn)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(jià)值。P45（1）撥動(dòng)最粗的弦，筒不動(dòng)，聽(tīng)到弦音，看見(jiàn)弦中部由原來(lái)的一根弦變成兩根‘弦’，兩“弦”之間有點(diǎn)模糊，中部間距較大；該弦靜止后再次撥動(dòng)，筒轉(zhuǎn)動(dòng)，聽(tīng)到弦音，看見(jiàn)黑色“波”形條紋，有時(shí)出現(xiàn)多條黑線擰在一起；撥動(dòng)其他弦，按上述過(guò)程操作，發(fā)生類似現(xiàn)象。||都利用不同弦發(fā)不同樂(lè)音。（2）“波”形條紋||有利于認(rèn)識(shí)弦振動(dòng)規(guī)律。3、機(jī)械波傳播特性的實(shí)驗(yàn)探究[實(shí)驗(yàn)探究]——機(jī)械波傳播方式的實(shí)驗(yàn)探索3.5多譜勒效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)演示（P49）（1）描述活動(dòng)中發(fā)生器音調(diào)的變化情況。P49（2）分析并指出活動(dòng)所蘊(yùn)含的學(xué)科原理。P494、機(jī)械波波動(dòng)特性的實(shí)驗(yàn)探索[演示探究]——機(jī)械波傳播方式的實(shí)驗(yàn)探索4.1機(jī)械波干涉現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)方案。P50（1）簡(jiǎn)述操作步驟，描述觀察到得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。P50（2）指出做好該演示實(shí)驗(yàn)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(gè)波源，產(chǎn)生波列，再放一個(gè)同頻率波源產(chǎn)生波列。（1）將一個(gè)氣嘴與水面剛好接觸；起動(dòng)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(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)關(guān)氣源。||只有一個(gè)氣嘴時(shí)出現(xiàn)比較穩(wěn)定的亮紋，有兩個(gè)時(shí)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(gè)氣嘴與水面剛好接觸，待波穩(wěn)定后，再照第一個(gè)波源的方法放置第二個(gè)波源。4.2機(jī)械波衍射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)探索（P50）