声学实验探究

河北省石家庄市第二十四中学　张士峰

本实验课是作者在多年教学工作中开发的一个实验系列研究，主要利用计算机技术开展声学实验，首创了高中声学实验室系统。实验内容结合高中物理教材进行拓展，全部自主研发，实验器材全部自制。本课程内容涉及物理、音乐、计算机等多个学科，具有很强的综合性。通过此实验课的探究，使学生亲历用计算机设备观察、记录、收集、处理声信息的过程，提高分析、推理、表达等综合能力，初步培养科研意识。

一、实验活动目标

（一）知识与能力目标

1. 巩固拓展有关声学的基础知识。

2. 使学生亲历用计算机设备观察、记录、收集、处理声信息的过程，提高分析、推理、表达等综合能力。

3. 培养学生独立发现问题、提出问题的能力；

（二）过程与方法目标

1. 通过开展声学实验活动，学会用计算机开展声学研究的方法。

2. 通过体验声学探究实验的全过程，学会实验的一般方法，形成严谨的科学精神和实是求是的态度，并培养思维的准确性、严密性和批判性。

（三）情感态度与价值观目标

1. 通过探究声音与人类关系的问题，培养关爱自然，关注社会的情感，并提高环保意识和艺术素养。

2. 通过声学实验与制作活动，培养学生科学精神，树立初步的科研意识。

3.通过对课题的研究，让学生获得亲身参与探究活动的体验，激发起探究、创新的兴趣和欲望，并且逐步形成喜爱质疑、勤于思考，乐于在探究中获取新知的心理素质。

二、实验环境设计

（一）高中声学实验室系统主要包括：

实验平台 1 ：计算机 +Cool Edit 软件（见图 1）

多媒体计算机、录音笔、功放、音频编辑软件 Cool Edit、Audacity、作曲大师等。

实验平台2：自制探究噪声的产生、消除与利用的装置（见图 2）。包括麦克风、扬声器、功放、隔声消噪装置、有源消声装置、噪声波传递能量装置、噪声发电装置、克拉尼图形演示装置等。