2022年9月27日 星期二

波跑得有多快? 課程紀錄

 

        關於第三章"波",會覺得對於剛接觸理化的學生而言是個挑戰,一堆新冒出來的名詞:波長、頻率、振幅、波速...,直接拿彈簧讓學生操作,趣味後怎樣幫助他們建立科學概念?  


      課綱學習內容說:

Ka--1波的特徵,例如:波峰、波谷、波長、頻率、波速、振幅。 

Ka--2波傳播的類型,例如:橫波和縱波。

Ka--3介質的種類、狀態、密度及溫度等因素會影響聲音傳播的速度。 

Ka--4聲波會反射,可以做為測量、傳播等用途。 

Ka--5耳朵可以分辨不同的聲音,例如:大小、高低及音色,但人耳聽不到超聲波。

     學習內容說明為: 

1-1觀察波的產生與移動了解波動的振幅、頻率、波長及波速。

2-1歸納實驗結果,知道橫波與縱波的定義與區別。

3-1利用音叉、聲帶的振動現象或其他實驗,說明聲音是因為物體快速振動所產生,以及聽覺是如何產生的。在空氣中傳播的聲波,其速率與密度、溫度及濕度等因素有關。

4-1介紹聲波反射的意義和回聲對生活的影響,例如:能利用聲音的反射測量距離、如何消除回聲等。

5-1經由自製樂器或樂器表演,知道聲音可由音量、音調及音色來描述。亦可以自由軟體讓學生看到不同樂器的音色和波形的關係。了解弦的鬆緊、空氣柱的長短、鼓的大小如何影響波形。

5-2 說明超聲波的定義,並比較各種動物的聽覺範圍,知道人耳的聽覺範圍比大多數動物要少很多。

    手上的課本為:

 

K版課文

K版課文

K版課文

大抵內容為:
波的定義->波的分類->波的性質(名詞介紹)->週期與頻率->波速

        在想能否利用問題切入,在帶領學生解決問題的過程中,認識各個名詞,也能藉由操作、或者計算讓學生更熟稔這些名詞與性質。剛好,海山高中胡心如老師介紹cosci的網站,覺得能試試看,並且學生若居家混成也能進行操作,以下記錄相關內容。


        上課開始先拿彈簧請兩位同學放在地板甩動,讓學生觀察,先左右甩動,再做前後晃動。操作的順序都是先做一次的來回擺動,讓學生觀察,並提醒觀察的點;再進行週期性的擺動,最後,詢問學生"如果要測量這個彈簧的速度",該怎麼辦?

        發下學習單,讓學生預測哪一個因素會影響波的速率,寫上;若學生沒有想法,請他瞄一下下方的表格,參考裡面的變因。並點開網站,熟悉cosci的介面操作。

       熟悉後,再提醒可改變的變因有三個:介質(粗繩、細繩)、振幅頻率
       
請學生每次都要記得按"波傳遞到600公分處"會出現計時的碼錶(應變變因)


         第一次與第二次實作由老師示範,讓之後學生操作的流程更順暢,我跟隨心如老師的設定振幅為100cm與200cm,頻率為0.5,並截圖上傳,且討論這個操縱變因為何?

     再讓學生進行實驗3、4、5、6,如果在變因上有困難,提醒學生可以觀察一下表格的設計。

     進行概念統整。

    說點數學話,是指跟學生討論從波速是距離與時間的關係->
                             波長與周期的關係->頻率與波長的關係
     可以再利用圖形上的資訊,進行計算討論。




     學生的紀錄:






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