基于模型建构的高中物理教学模式探讨——以“波的干涉”为例

模型建构是物理学科核心素养的重要组成要素,高中阶段学生的科学思维处于不断发展之中,如何通过教学培养学生的模型建构能力是我国科学教育研究者关注的问题.本研究基于建模教学理论,提出强调学生主体、教师主导的“基于模型建构的教学模式”,并以“波的干涉”为例探讨了高中物理模型构建的具体教学流程,尝试为一线教师提供教学参考.

“波的干涉”教学难点的突破

学生在学习“波的干涉”一节时，对两列波的叠加原理及波的干涉现象往往只能记住几个结论，对其实质不甚了解，成为教学的一大难点．笔者在教学中通过实验演示和理论分析，引导学生进行实验观察、归纳推理，能使学生对波的干涉现象不但能知其然，而且能知其所以然．

用波动方程讨论波的干涉问题

波的干涉是“机械波”一章的难点与高考热点，由于学生对波的干涉问题的理解不够深刻，只能死记硬背一些结论，本文借助波动方程并结合相关数学知识，对波的干涉中几个常见问题给予较为详细的说明，以期给学生的学习带来一定帮助．

简单易做的波的干涉演示器

指导学生制作学具并用其进行科学探究,通过观察和实验得出正确的结论,是“授人以渔”,也是进行科学方法教育的一种有效途径。自制波的平涉演示器制作材料廉价、易得,实验装置微型,便于学生操作及近距离观察,可作为学具和教具使用。

利用传感器研究声波的干涉规律

中学教材对于波的干涉规律主要是通过“水波”和“光波”来研究的。人民教育出版社2010年4月第3版普通高中课程标准实验教科书在利用水波进行干涉教学时是这样描述的：水槽中，波源是固定在同一个振动片上的2根细杆，当振动片振动时，2根细杆周期性地触动水面，形成2个波源。

利用声波干涉实验探究波的干涉规律

在波的干涉的教学中,教师通常利用水槽演示水波的干涉现象,并对干涉图象加以分析。该实验由于光线的影响,学生对"水波纹交叉的暗区"就是振动减弱区表示怀疑;水波的干涉现象是动态的条纹,干涉图象线条复杂,学生从中寻找干涉规律有较大难度。利用声波干涉实验为前导,引导学生自主探究干涉的条件和特点,再以水波的干涉现象作为拓展实验并验证干涉规律,学生在了解各种波干涉现象的同时,对干涉的规律特点有更深刻的理解。

关于波的干涉一道例题的探讨

指出了一册广泛使用的大学物理教材中一道关于波的干涉例题解答中的错误并给出了正确的解答．在此基础上，对该例题进行了拓展以及必要的教学讨论．也为“驻波”一节教学的课堂引入提供了一种参考．

非理性波的干涉——群氓由此肆虐蔓延——从量子物理角度探讨集体非理性行为成因

通过发掘人性中的理性和非理性矛盾统一关系同量子物理中波粒二象性理论的相似性,从而从波的干涉角度解释集体非理性行为的成因,试图另辟蹊径通过社会学、经济学和物理学知识的交融,为古老论题做出崭新的诠释。

基于Matlab的波的干涉实验仿真研究

利用计算机和Matlab方法对大学物理实验中的波的干涉实验进行了仿真研究,并进行了适当的计算和作图,此方法可以大大简化实验条件,并能加深学生对物理实验内涵的理解。

波的干涉疑难解答

疑难1干涉区某点是振动最强还是振动最弱的充要条件 1）振动最强点的条件是：该点到2个波源的路程之差是波长的整数倍,即δ=nλ 2）振动最弱点的条件是：该点到2个波源的路程之差是半波长的奇数倍,即δ=（2n＋1）λ/2.

例谈波的干涉图样

在《波的干涉》这一节讲到“频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，而且振动加强的区域和振动减弱的区域相互隔开，这种现象叫做波的干涉，所形成的图样叫做干涉图样．”紧接着讲了产生干涉的一个必要条件是两列波的频率必须相同，而没有讲满足了这个必要条件的两个波源产生的干涉图样是怎样的．但事实上中学生利用所学的数学、物理知识完全可以较准确的画出平面内波的干涉图样．为此本文从一道例题入手，帮助学生理解干涉现象，并画出平面内波的干涉图样．

解读“波的干涉”

新课程标准中对“波的干涉”这一知识点的要求是：知道什么是波的叠加，什么是波的干涉，其条件是什么，如何判断某个点是振动加强还是减弱，如何确定一段区域内有多少个振动加强点或减弱点．而对于涉及这五点内容的题目，学生往往容易出错，尤其是有关振动加强点或减弱点个数的判断问题，很多学生感到无从下手，下面我们就从这几个方面各个突破．

波的干涉现象浅议

波的干涉现象对于初学者是较难理解的,主要原因是由单个质点的振动,扩展到连续介质或场的变化这一飞跃造成的。 1、波的波长,频率和波速 波长是两个相邻的运动状态完全相同的两点间的距离。两点的运动状态完全相同也称为两点同位相或两点的位相差为2π的整数倍。周期是波动传播一个波长所需时间,其倒数叫波的频率。当波源相对于介质静止时,波的周期和频率与波源的周期和频率相同,是固定不变的。波速是指某一振动状态在单位时间内所传播的距离,取决于介质的性质。对于机械波,波速取决介质的惯性(密度)及介质由于形变而产生的应变等因素,对于电磁波则取决于介质的介电常数和磁导率。 对于简谐波的几个基本物理量波长入、周期T、频率γ、波速V之间有以下关系: V=λ/T=λγ 这个关系式在波动问题中占有重要位置,在均匀的各向同性介质中V是常量。若介质不均匀或各向异性,则在各不同位置波速会出现差异。又决定于γ和V,同一列波穿过几种不同的均匀介质时,γ将随介质不同而改变。 2、波动过程中介质质点的运动分析 波动的过程实际上是介质内部各质点的相互作用而引起的集体运动,而对于波所传播到的空间中某一质点而言。

解惑波的干涉条件

人教版高中教材对于波的干涉的处理条件比较模糊,教学过程忽视机械波和光波这两类波的区别,学生对于波的干涉条件似乎只剩下频率相等。本文从综合角度更加深入的阐述波的干涉条件。

基于科学思维培养的物理表象内化教学——以《波的干涉》为例

基于科学形象思维的培养,介绍了注重物理表象建立的“内化-复述”教学模式,着重阐述了核心环节“内化”中的“感知操作-内化表象-得出概念或规律”三个小环节,为概念、规律课中的科学思维培养提供借鉴;以《波的干涉》为例,将“内化”环节初步应用于教学实践,借助演示实验、物理摄影作品、动画建模等过程使学生获得丰富感性材料,在教师的引导下观察、分析,并进一步思维加工改造,在形象思维和抽象思维协同作用下内化形成特征突出、有规律的干涉图样物理表象,得出相应概念和规律,培养物理科学思维。

用音箱演示机械波的干涉

在人教版(2019年版)高中物理选择性必修三第三章第4节“波的干涉”一课中有一个演示实验——观察水波的干涉.在发波水槽进行干涉的原理启发下,通过改进常见的双声道小音箱,成功演示波的干涉现象.该教具能够控制波源的振动参数,除了能够演示发波水槽的干涉现象,还能定性探究影响干涉的因素.

“波的干涉”一节难点的突破

"波的干涉"一节难点是理解波的干涉图样.如何使学生把波的干涉图样与水面的实际情况联系起来,是本节课的关键所在.为此,在"波的干涉"一节课的教学过程中我采用以下的教学方法.

数形结合思想在波的干涉问题分析中的应用

《考试大纲》关于波的干涉的要求较低,只要求了解或知道.但是高考命题已超越了考纲的约定,定量计算的问题频频出现,本文以波的干涉图样为载体,依据数形结合思想,以数解形,以形助数,从而有效解决波的干涉问题.