对振动与波动教学的比较摘要:对振动与波动教学的比较，在教学过程中以突出培养学生重新组合已有的知识组块去解决新的物理问题的能力。关键词：重新组合已有知识组块探究迁移拓展重组。振动与波动是物理学最重要的部分之一，它越来越广泛地应用于理论研究、机械设计和科学技术各方面。振动与波动虽是物理学中最重要的部分之一，但在中学物理教学中，由于学时数的限制以及数学知识的不足，一直都没被作为重点。振动和波动中的很多重要内容，如：受迫振动、共振、振动的合成与分解、波的干涉和衍射，基本上只限于定性的讨论或描述。在普通物理学中，对振动与波动基本上有了完整的描述。根据振动与波动的知识特点，再结合物理教学任务，通过振动与波动教学可以更进一步培养学生重新组合已有的知识组块去解决新的物理问题的能力。因此，在振动与波动教学中，应该充分体现这一点。1振动与波动的知识结构的比较对振动与波动知识结构的了解，有利于教学重难点的突破，有利于教学方法的选择。因此，把振动与波动的知识结构列入教学比较中也是合理的。振动与波动的主要内容模块定义及方程特征参量（A、ω、T、φ、υ、A等）同频率的合成同方向简谐振动合成不同频率的合成简谐振动拍同频率的合成振动的概述互相垂直简谐振动合成不同频率的合成能量阻尼振动的运动方程阻尼振动阻尼振动的三种运动形式（弱阻尼、过阻尼、临界阻尼运动）品质因数受迫振动方程受迫振动稳定状态的振动共振周期性振动的频谱分析振动的分解非周期性振动的频谱分析无阻尼自由振荡电磁振荡阻尼振荡受迫振荡力电类比波的类型描述简谐波的物理量（λ、T、υ、κ、u等）简谐波波速平面简谐波的表达式球面简谐波的表达式波的能量波动方程波的反射波的折射波的一些传播规律波的散射波的衍射波动的概述波的频散、群速度波的衰减波的叠加原理波的叠加波的干涉驻波（驻波的形成、特点、相位跃变）机械波的多普勒效应多普勒效应电磁波的多普勒效应冲击波声速、声压声强、声强级声波声波的反射和折射的强度音乐与噪声超声波和次声波电磁波的波动方程电磁波的性质电磁波的能量电磁波电磁波的动量电磁波的辐射电磁波的反射和折射电磁波谱振动与波动知识结构的比较自然界中常有一些物体在它们的平衡位置附近往返运动，即为振动。对于电量、电压、电流、电场强度和磁感应强度等物理量，当它们围绕一定的“平衡值”作周期性的变化时，也称为该物理量的振动（或振荡）。振动便从可模型化为质点的物体的周期性运动开始，最简单、最基本的振动形式是简谐振动，任何复杂的振动都可以看作是一系列不同频率、不同振幅的简谐振动的迭加。而波动是振动状态的传播，广义地讲，偏离平衡状态的某种随时间变化的扰动在空间的传播都称为波动。若波源作简谐振动，且波所到之处，介质中各质点均作同频率，同振幅的简谐振动，这样的波称为简谐波。简谐波是最简单的也是最基本的波型、任何复杂的波都可以看成是许多不同频率的简谐波迭加而成的。基于这一点，振动与波动分别从简谐振动和简谐波入手，逐步深入的讲解，这也是振动与波动知识结构的共同点之一。物理理论体系的建立，总离不开物理规律的定量化，同样，振动与波动理论体系的完备，也需要充分的数学知识。振动也离不开对振动的运动方程的讨论。质点在线性恢复力作用下的振动是最简单最基本的形式，因此放在“螺旋式”知识结构的最底端。在此基础上又分别讨论了有阻力及阻力和周期性驱动力共同作用下的振动方程，从而解释了许多与振动相关的物理现象。波动的知识框架也由波动方程的引入而使其理论更加完备。波动方程结合相关边值关系，再利用数学知识可以定量推导出波的一些传播规律。利用方程进一步对振动与波动的定量分析又是这两个知识体系的共同特点之一。振动的合成以同方向和垂直方向的简谐振动为基础作了详述，而振动的分解却培养了学生利用傅里叶级数和傅里叶积分理论的能力。这样就要求学生学会重新组合已有的知识组块去解决新的物理问题。波的叠加也与之呼应。以力电类比进入电磁振荡的知识框架是显而易见的，对电磁振荡方程的讨论，并与机械振动对应、类比，就可以利用电学和电子仪器把复杂的机械振动问题化成交变电路问题，然后通过计算或实验测定，找到它们的解。电磁波由解电磁波的波动方程入手，分析、讨论、总结归纳得出电磁波的性质、能量、动量、辐射、反射和折射等规律。这些又为无线电的应用奠定了一定的基础。可以通过这些知识框架构建的重现，完成对学生知识的迁移、拓展与重组的培养。波动理论中的声波也是最常见的一种由机械振动引起的纵波与横波的迭加，对它的讲述也是必要的，因为它与我们的生活息息相关，也很有科学探研价值。波动理论中若不阐述多普勒效应，是不可思议的。波动理论中分别对机械波的多普