觀察和比較鼓膜的振動模擬實驗

文 劉倍伶 楊 華

觀察和比較鼓膜的振動模擬實驗

文 劉倍伶 楊 華

科學課教科版四年級上冊“聲音”單元，以研究聲音產(chǎn)生的原理和人耳的聽覺過程為目標。人耳結(jié)構(gòu)過于隱蔽，學生必須通過模擬實驗理解“我們是怎樣聽到聲音的”。翻開書本推薦的實驗，我們發(fā)現(xiàn)實驗效果并不是很明顯，且實驗裝置模擬耳道和鼓膜不夠形象，因此我們做了一些創(chuàng)新，希望能幫助學生的理解。

一、實驗創(chuàng)新意圖

1.實驗出處

本實驗是針對教科版小學科學四年級上冊“聲音”單元“我們是怎樣聽見聲音的”相關內(nèi)容，實驗目的是想通過模擬的方式讓學生對看不見的鼓膜進行研究，從而很好地理解人是怎樣聽見聲音的。

2.原實驗存在的問題

原實驗設計是將一個燒杯（或杯子）的杯口用氣球皮包緊，再在氣球皮上撒上小紙屑，用敲擊后的音叉靠近氣球皮，目的是想通過氣球皮的振動帶動紙屑的跳動，證明聲音能使鼓膜產(chǎn)生振動（如圖1所示）。但是我們在實際操作的過程中，發(fā)現(xiàn)紙屑的跳動并不明顯（少量紙屑輕微跳動）。并且用這個裝置模擬耳道和鼓膜不夠形象，非常牽強。

圖1

又想，是不是因為紙屑太重影響跳動？因此我們將紙屑換成更輕的鹽顆粒（如圖2所示），結(jié)果還是不明顯。

圖2

3.實驗創(chuàng)新點

采用廢棄的保鮮膜紙筒模擬外耳道，用氣球皮緊繃在紙筒上模擬鼓膜。這種模擬非常形象，可以讓學生更好地理解耳朵內(nèi)部結(jié)構(gòu)。放棄音叉這個聲源（學生在生活中難找到），采用手機、收音機等生活中常見的聲源，這樣學生可以在家重復實驗。

二、實驗創(chuàng)新介紹

1.實驗器材（如圖3所示）

鐵架臺、氣球皮（或保鮮膜）、橡皮筋、保鮮膜紙筒（或衛(wèi)生紙紙筒等圓筒狀物品）、手機（或收音機）、鹽顆粒、拉桿夾（用透明塑料片將紙筒包圍住，以免鹽掉落）。

圖3

2.實驗步驟

（1）將氣球皮（或保鮮膜）、透明塑料片緊繃在保鮮膜紙筒上。

（2）將紙筒固定在鐵架臺上。

（3）在氣球皮上撒鹽顆粒。

（4）用手機音響（或收音機等）對準紙筒底部，播放音樂，聲源一定要懸空放置，不能放在鐵架臺上，以免被人誤解為是“聲源振動帶動鐵架臺振動”。安裝與實驗方式如圖4、圖5所示。

圖4 圖5

3.實驗效果或優(yōu)勢

實驗效果：伴隨聲音的播放，鹽顆粒跟著跳動，并且聲音越強，鹽顆粒的跳動也跟著變高，聲音停止，跳動也跟著停止。

實驗優(yōu)勢：如圖6、圖7所示，我們實驗用的保鮮膜紙筒（或衛(wèi)生紙筒）模擬長長的外耳道，紙筒的一段是開口的，我們的外耳道一段也是打開的。用氣球皮（或保鮮膜）模擬鼓膜，手機（或收音機）充當聲源，當聲音打開，氣球皮上的鹽顆粒明顯跳動，而且隨著聲音大小的變化，跳動高度也跟著發(fā)生變化。形象地說明了聲音能使鼓膜產(chǎn)生振動。

優(yōu)點：實驗材料簡單，易于操作，實驗結(jié)果明顯，推廣性強。

圖6 圖7

作者信息

劉倍伶，本科，小教高級。楊華，大專，中教一級。成都外國語學校附屬小學，611731