基于实验探究资源的教学活动设计.pdf

1、基于实验探究资源的教学活动设计一、意义新课改中较为棘手的是设计什么样的课程以适应学生的多样性的兴趣和需求，并切合学生的认知特点，优化教学结构和设计，转变学生的学习方式。其中很重要影响因素就是创新的课程资源开发与教学设计。本文所述就是基于学生已有的声学认知特点开发的转变学生错误认知观念的教学实践研究案例。二、教学中的主要难点及突破方法1、学生对发声物体振动特点的感知、显示及处理方法。突破方法是用系列化由浅入深、循序渐进的探究活动逐步逼近，然后用开发的工具记录振动图像。2、学生对振动特点与振动图像的关系、声音特点与波形图像的关系的理解。突破方法是结合振动图像分析，利用虚拟示波器采集声波波形图，比较

2、两者关系特点。3、声音的传播特点初步认识。突破方法是设计类比、迁移实验进行。下面从简介绍四个主题共 17 个探究活动系列的设计。（一）物体振动发声的探究实验设计针对物体振动发声的特点是振幅小，频率大，以下探究活动设计时主要考虑把此特点以多种感官体验并凸显出特点来。对振幅设计是从视觉可见到渐渐不可见，对频率的感受是用触觉体验。活动设计顺序是循序渐进、逐步深入的。系列活动（1）学生感受自己发声时喉结的振动。（2）用手拉扯、拨动橡皮条或橡皮筋。（3）用吸管制作音响，用舌尖感受。（4）用手背感受正在发声的音叉的振动；用悬挂的小钢球或玻璃球轻触正在发声的手持音叉；将正在发声的音叉端点轻触水面。（5）用棉

3、线拴牙签穿透纸杯底部后拉动发声。（6）手刮梳子。（7）对同一个敲响的音叉用电脑音频记录软件虚拟示波器得到的波形图像（图 1）；再将一根针，固定音叉基部。然后用一块用蜡烛焰熏黑的玻璃板贴着振动的针头轻快滑过，就会在玻璃板上留下很清晰的振动图像了。（见图 2 和图 3）（二）声音传播介质探究实验活动设计通过实验探究活动对比，明确固体、液体和气体对声音传播速度不同的特点；并猜想和体会声音的非物质性，初步了解声音具有过程性和能量观点。如（8）固体传播声音系列：A 耳朵紧贴桌面，另一同学轻敲桌子远处，比较两个人听到的声音大小等特点。B 一人敲击墙体，多人耳贴墙面听。C 将两个“发声纸杯”的棉线联结在一起

4、构成“土电话”，互相试听。D 轻叩牙齿听自己发出的声音，并请同学一起听，作比较。E 其他如耳贴铁轨判断火车来临；古代战争时潜于地下听敌人兵马来袭等。（9）液体传播声音系列：A 耳朵贴住水桶，在水中轻轻敲击两个石块。B 用软管（洗衣机排水管即可）一端插入被敲击的水中，另一端贴耳听音。对声音在气体中的传播首先设计了针对空气认识的铺垫活动，如通过游戏感受空气的存在，体验空气的物质性，随处都有我们所需要的空气，我们生活在“空气海洋”中。（10）气体传播声音系列：A 手机响着放入透明真空玻璃杯中，并旋紧杯盖。B 手机设成振动后放入真空杯中，并旋紧杯盖。C 在杯底的放置一团海绵、棉絮或柔软的成团塑料袋等，

5、手机设成振动后放入真空杯中，不与杯壁接触，放置并旋紧杯盖。该实验中，有空气可以传播声音，没有就听不到声音；若手机只振动时，可以通过振动杯壁传播声音，若是里面加入柔软物质，没有杯子的振动，则听不到声音。（三）转变“声音是气流”认识的探究实验设计如（11）吹、吸口琴。（12）逆风时听喇叭、风扇声音。（四）声音波动性本质的探究实验设计在中小学教材里，声音的本质是不做要求深入学习的。本实验探究是为认识声音本质而搭建的认知过渡性或类比实验探究，以期引发深思，类比和迁移到接近声波的本质上来。如（13）演示牛顿摆。（14）演示波动弹簧。（15）野外考察或实景录像实景水波。（16）组合探究实验讨论。（17）用虚拟示波器欣赏自己的声音波形图与音乐的波形图。三、结果讨论与总结经过利用探究教学活动，大多数学生对声学概念得到科学地理解，转变了已有错误认识，能够明确物体振动才能发声；声音的传播途径；声音不是一种物质，而是一种物质运动形式；声音的传播是一种波动形式；理解声音的特性；用实验探究资源整合教育技术的教学设计，为学生理解声学科学概念起到很好的认知“搭桥”作用；整合了实验探究资源和教育技术，开发出声学主题实验探究资源案例；并且实验探究教学活动对学生的情感和态度的转变明显。这是笔者的一种尝试性的教学探索活动，肯定有许多不足或错误之处，该方式的适用性和普及性还有待进一步论证及优化。