对“振动类科学玩具”课程化的研究VIP免费

对“振动类科学玩具”课程化的研究各类吸引人的玩具基本都具备美妙的音乐或者各种动物的模仿声。像拨浪鼓，摇铃和小汽笛一类成为了婴儿最早接触到的科学玩具，像叫蝉和水鸟发出的的动物模仿声吸引了幼儿们的好奇与青睐。这些振动发声类玩具传统而经典，制作巧妙，变化万千，以其结构简单、操作方便和声音悦耳的优势在玩具市场久盛不衰。拨浪鼓是中国最为古老的玩具（如图1所示），据考究，在战国时期就有了，发展至宋代已经在三个领域出现，一是礼乐之用；二是商业之用；三是儿童玩具。拨浪鼓的主体是一面小鼓，两侧缀有两枚弹丸，鼓下有柄，转动鼓柄，弹丸甩动击鼓发声。“四层拨浪鼓”则由四个由小渐大的小鼓，逐个叠摞在一起，相间转向90度，摇动时一起发声。一般而言，鼓面越大，发音越低沉，反之发音越高亢。拨浪鼓这种玩具之所以得以广泛流传，主要是它的音响效果与娱乐效果共同发挥了作用。叫蝉是一种用竹木制作的民间玩具，也叫响蝉、竹蝉（如图2所示），它由蝉体（空腔）、空腔底膜、细线和甩棒构成。转动甩棒使蝉体做圆周运动，细线被拉紧，细线的一端在棒上的凹槽中转动，凹槽的松香细末加大了细线与棒的摩擦，从而通过圆筒底膜发生振动，膜的振动又推动竹制空腔的空气产生共鸣，从而让我们听到音调起伏变化的鸣叫声（类似蝉鸣）。这类玩具对优化课堂教学，丰富研究性学习课程，提高学生的综合素质方面都能发挥很大的促进作用。本文中，笔者想从“振动类科学玩具”的课程化方面，谈一些具体的做法和体会。1、丰富演示实验，激发主动学习物理是以实验为基础的学科，而演示实验生动有趣，易形成悬念，它在创设问题情境，激发学生的学习兴趣和探究热情，增强学生在学习中的积极性和主动性，引导学生追根求源探索知识上有极其重要的作用。比如在《简谐运动》的教学时，我先拿出玩具架子鼓，请学生来即兴表演，激起他们的参与热情，我的教学设计如下：师：你为什么能听到声音？生：因为有健康的耳朵；因为锣鼓发出了声音；因为空气能传播声音。师：从声源开始研究，锣鼓为什么能发声？生：（初中已有的知识）因为物体的振动。师：如何知道锣鼓在振动？生：（经过自主探究后提出）用手触摸敲击后的锣，感觉到明显振动；在鼓面上放一些图2图1小纸屑，当鼓面振动时，纸屑会在鼓面上“跳舞”；用手阻止鼓面的振动时，鼓声会立即停止。（并请学生按自己的设想用实验演示，通过听觉、触觉、视觉来感受振动）师：那振动是怎样的运动呢？你能举出一些振动的实例吗？接着我拿出了玩具竖琴（如图3），拨动琴弦能发出清脆的琴声，仔细观察能发现琴弦在原来位置两侧做往复运动，我又拿出一个滑稽的不倒翁来回摇摆，拿出一个毛毛球上串下跳（如图4），从这些玩具的运动中找出了振动的特点。如此一来，学生已经完全投入到新课的学习中，我就可以引入理想的物理模型了。在《简谐运动的描述》中，我用架子鼓、风铃、敲打琴（如图5）等玩具感知音调与响度的不同，引发学生对振幅周期的思考；在《外力作用下的振动》中，我有节奏地推动不倒翁，让学生观察周期和振幅的变化，然后用改装成“小动物荡秋千比赛”的共振摆来导入课题，又用了伸缩喇叭、叫蝉及鸟笛等玩具来说明空气柱共振。学生对这些简易的实验用具感到既熟悉又亲切，而在物理的课堂中出现，能把玩的乐趣转变为学的兴趣，带着一个个问题来探究其中的奥妙。之后的学生反馈和学习成果足以证实我们的尝试取得了阶段性成功。2、娱教合一，优化课堂教学威廉·格拉塞博士认为人的行为内驱力来自人的固有的需要，学生有三种需要：对爱的需要；对力的需要；对自由、娱乐的需要。我们追求的“娱教”是生动有趣的紧跟时代前沿的注重人性的教育理念，只有将古板的“迂教”变成“娱教”，改变以往的教学模式，才能提高现在物理教学质量，从而让我们的物理学科充满生命力。作为物理教师，我们可以从实验探究入手，增加实验的趣味性和娱乐性。我在《多普勒效应》一节中做过这样的教学尝试：让学生分组用叫蝉来探究多普勒效应产生的条件。让一人在水平面内匀速快速旋转细线，使叫蝉发声（如图6），该组的其他同学站在原地仔细听，判断音调是否变化，...