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        劉杰:不怕失敗勤嘗試 多做實驗尋創(chuàng)意

        2012-10-13 06:59:46
        中國現代教育裝備 2012年22期
        關鍵詞:劉杰水波多普勒

        高中物理階段在對波的學習中,波的現象如干涉、衍射和多普勒效應是必須學習和了解的內容,但現有實驗設備和技術手段難以達到很好的效果,尤其是對多普勒效應現象的觀察很不方便,這讓劉杰老師產生了制作一種便于觀察這些現象的儀器的想法。

        在設計過程中,主要面臨三個問題:一是如何獲得穩(wěn)定的多普勒效應現象;二是如何獲得穩(wěn)定可靠的振源;三是如何獲得理想的頻閃光源。其中第一個是最主要的問題,也是最核心的問題,所以先把重點放在第一個問題的解決上。

        在制作過程中,由于所需部件都沒有現成的,所以用什么材料和器件來實現設計就成了最大問題。劉杰老師只能買來大量材料,一點一點地進行摸索,僅振源就選用了十幾種方案和材料進行嘗試。而光源的花費是最大的,因為各種器材都很貴,加之所有材料的購買基本沒有發(fā)票,很難獲得學校的資金支持,基本上都要自掏腰包,整個開發(fā)過程花了他幾個月的工資。

        不過功夫不負有心人,最終“水波多普勒效應演示儀”做成了,功效顯著:首先從根本上解決了多普勒效應不易觀察的問題,并且能夠對多普勒效應進行半定量分析和驗證;其次在波的干涉、衍射、折射現象上突破原有器材效果不佳的問題,能夠在大面積和大范圍內看到高清晰的水波干涉與衍射現象。該實驗裝置集成度高,包含信號源、頻閃燈、發(fā)波水槽,且獨創(chuàng)性地采用了水循環(huán)方式獲得非常理想的多普勒效應現象,頻閃光源的設計與制作也達到了理想的效果。演示儀用于教學中,大大降低了學生學習和理解波的相關規(guī)律的難度,特別是多普勒效應的規(guī)律,通過直觀的實驗現象激發(fā)了學生的學習興趣。據了解,“水波多普勒效應演示儀”已進入生產與推廣階段,產品名稱為“多功能水波實驗儀”,并申請了國家專利(實用新型專利號:201220205414.4;發(fā)明專利號:201210141400.5)。

        劉杰老師認為,要想做好自制教具工作,首先要善于發(fā)現教學過程中學生遇到的難點問題,同時還要站在學生的角度進行實驗設計,才能取得好的效果?!霸谠O計和制作過程中,不要怕失敗,也不要急于求成,以一種研究的心態(tài)去嘗試。成功了固然好,即使沒有達到理想的效果也能在這個過程中收獲其他的知識和能力。自制教具的靈感多來源于實驗研究,所以多做實驗是很好的創(chuàng)意來源?!彼f。

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