[发明专利]一种关于声音和声波的教学器具

说明书

本发明公开了一种系统地培养中小学生理解声音和声波的教学器具。通过学生亲自动手操作器具和直观的展示，以加深他们对相关物理知识理解和巩固。该教学器具设计方法可以以单独的设备形式存在，也可以通过软件形式运行于普通电脑、平板电脑和手机上，可获得同样的教学效果。

技术领域

本发明属于教学器具，本质上是通过适当的设备进行先进教学方法和理念的实施。具体方法上涉及物理学、教育学、心理学、信息技术等。

背景技术

物理学教学中，关于声音和声波的一些基本概念对于中学生是难以掌握的，其原因主要在于声音看不见摸不着，无法直观地看到其传播过程，纵波的形式也是初学者难以想象和理解。为了更好地进行相关知识的教育，需要从中小学学生的心理特点出发，将他们需要掌握的知识点尽量用实际形象的直观方式呈现出来。虽然实际的声波传递过程无法显示出来，但可以利用信息技术通过多媒体的形式直观地表现出来，让学生们能听到能看到。

主要技术部分分点

物理知识的融合，声音传递是需要时间的，声音速度与介质的关系，纵波和横波的区别和联系，声强、频率与波形的关系，多个声音的叠加等。

友好的交互设计，用户交互是指使用者和设备（含软件）的交互方式、操作逻辑、显示美观的整体设计。好的用户交互设计不仅是让设备变得有个性有品味，还要让操作变得舒适、简单、自由，充分体现设备的定位和特点。本设备将面对中小学生，在交互设计上尤其要注意其简洁方便，操作简单，能实时互动，结果要清楚直观，要让学生愿意使用，有操作的快乐。

实现，该教学器具将以独立设备的形式存在，也可以将设计内容通过计算机编程实现，最后以独立教具设备的形式或者以计算机APP的形式运行在普通电脑、平板电脑和手机上。

发明内容

本发明提供了一套融合中学物理中关于声音和声波的重要知识点的教学器具，涵盖了介质在声音传播中的作用、纵波和横波的异同、频率、声强、波长的关系等。从教育学和心理学角度出发，将相关物理知识用直观的图形方式展示出来，有动态实时交互，适合课堂教学和课后巩固知识使用。

本发明提供了一套物理中关于声音和声波的教学器具，以独立实体设备形式实现，包括机体、外壳、按键和屏幕等部分。外壳覆盖和保护整个机体。外壳正面有屏幕和调节器部分。本发明也可以以软件APP形式实现，可以获得同样的教学效果。

有益效果

1、将基本的物理知识点融合在一起，通过直观的方式展示出来，便于教学活动。

2、使用者可以动手操作，动态地看到声音的传播过程，实时地听到声音的声强和频率的变化，促进学生对声音及其传播过程的真正理解。

3、采用实体的教具设备或者APP，灵活方便，适合课堂教学和学生课后的巩固和探索。

附图说明

图 1 设备正视图；

图 2 声音介质选择区图；

图 3 声音控制区图；

图 4 运行控制区图；

图 5 传播过程显示区图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的声音和波的教学器具的具体实施方式做详细说明。

本具体实施方式提供了一种声音和波的教学器具，尤其适合中小学生使用， 附图1是本发明具体实施方式的示意图。

如图1所示，整个教具主要为覆有外壳的机体1，正面是一些电源开关2、声音传播介质选择区3、声音控制区4、运行控制区5和声波显示区6。机体1背面有电池盒，或者在侧面有电源插孔，机体1可以有耳机插孔。声波显示区域6主要为一个或者多个液晶屏幕。