甘肅省天祝藏族自治縣新華中學王長錄 733200
摘要:在《聲音的特性》教學中,對人教版義務教育課程標準實驗教科書八年級上冊《物理》中一則演示實驗的實際效果提出了質疑,並給出了具體的原因分析及改進措施,反思了我們的日常實驗教學工作。關鍵詞:
演示實驗;質疑;音調;頻率;反思;
全日制義務教育物理課程總目標中明確規定:「要使學生經歷基本的科學**過程,具有初步的科學**能力。」因此我在講授人教版八年級物理《聲音的特性》一節時,將教材中的演示實驗(如圖1改為課堂分組實驗,目的是讓學生通過實驗自主**聲音的音調和發聲體的振動頻率之間的關係。
圖1 **音調和頻率的關係[1]
前兩個班的教學順利完成了預定的教學目標。可在第三個班授課時,第四小組a同學的發言打亂了我的教學計畫。「老師,我能判斷出兩次聲音音調的高低,可我不敢確定兩次鋼尺的振動頻率,因為我覺得兩次振動都很快,我根本分辨不出到底哪次更快。
」作為一名教師,我儘管對a同學的發言持懷疑態度,但為了鼓勵學生敢於挑戰權威的精神,我還是用讚揚的語氣請a同學到講台上重新演示了一遍。等他演示完畢,我請附近的兩位同學回答了問題:「哪次鋼尺的振動快?
」兩位同學都回答說:「第二次快。」正當我準備引導a同學再做一遍,並讓他仔細觀察時,a同學又發言了:
「老師,他們兩個的答案值得懷疑。因為我昨天觀察了我家的電扇,分明是在順轉,可我看起來它好像是在倒
轉,你說我到底該不該相信自己的眼睛?」我很快意識到這是乙個有關視覺暫留的問題,同時也是對學生進行科學教育、培養學生科學興趣的好機會,所以我沒有正面回答a同學的問題,而是帶頭為a同學鼓起了掌,表揚了他仔細觀察、敢於懷疑的學習態度,並給同學們講了哥白尼「日心說」和伽利略「兩個鐵球同時著地」的科學故事。伴隨著生動的故事,下課鈴聲響了,我無奈地走出了課堂,一節「失敗」的物理課就這樣結束了。
課後我查閱了有關資料,對教材中演示實驗的
實際效果也產生了疑慮,原因如下:
一、音調只是人的一種感覺,是乙個模糊概念;而頻率是乙個精確概念。我們說某個聲音的音調高或者低,僅憑我們的感覺做出判斷就可以了;但我們說尺子的振動頻率高或者低,就必須指出它的頻率達到多少赫茲,而不能僅憑我們的視覺。因為心理學的研究表明,視覺有發生錯覺的可能[2]
,例如a同學提到的電扇倒轉。教材中的演示實驗僅憑人的視覺判斷頻率的高低,不利於培養學生嚴謹的科學態度,甚至會導致錯誤的實驗結果。
二、科學研究表明,人眼的最快分辨時間是0.042秒,即振動頻率高於24hz時人眼就沒法判斷出振動的快慢。電影就利用了人眼的這一特點,當電影**時,每秒**的**數達24張,所以人眼才看不出**之間的切換,而是動態的影片效果。
而人的聽覺對聲波的頻率下限是20hz
[3]。也
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