【教材】 人教版普通高中课程标准实验教科书（物理选修3-4），第十二章机械波，第六节——《波的干涉》。
　　【教学设计思路】
　　本案中共设计了四组实验，其中有对课本实验的改进和补充，旨在使学生通过各相关实验观察认识波的干涉现象、分析总结出波的叠加原理，并使波的干涉现象得到进一步的推广。借助FLASH动画，能使学生更形象地理解干涉加强和减弱区域形成的本质。
　　一、 开门见山
　　以生活中最常见的一种波——水波为例，讨论两列水波相遇时的情形。
　　演示实验1：将与不同电机相连的两个点状振源正对放置在水槽两边，调低振源振动的频率，得到两列缓慢相向传播的水波，从投影仪中能清晰地观察到两列波相遇后状态。释疑“水波相遇后是否像小球相遇那样各自改变自己原有的运动状态？”
　　观察发现：两列水波相遇后仍然可以保持原来的运动状态，继续传播。
　　提问：两列水波相遇时会发生叠加，那么在叠加区域里会出现什么现象呢？
　　演示2：将实验一中的两个振源同侧放置，调节频率，得到不同频率的两列水波叠加，观察图样，呈无规律状。
　　演示3：使用固定在同一个振动片上的两个振子进行实验（如书本演示实验），可得到频率相同的两列波，观察叠加区域的图样，发现图样呈现明显的规律性。
　　提问：水波的振动与它单独传播时相比，是更平静了还是振动得更厉害了？它们位置有什么关系？有变动吗？
　　笔者让学生用自己的语言来描述干涉图样的特点，有助于加深他们对振动加强和振动减弱的感性认识，并发现振动加强区域和减弱区域位置基本保持不变的特点。
　　顺势定义了波的干涉现象。
　　提问：波的干涉现象是如何形成的？进入理论分析阶段。
　　评价：实验把学生生活中常见却未必仔细留意的情景——水波叠加搬到了教室。通过提问逐步引导学生将同频率叠加时的图样规律用较精准的语言表述出来——某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，而且振动加强和振动减弱的区域相互隔开；振动加强和减弱的区域位置上是相对稳定的，由此顺势定义了波的干涉现象。将同频率和不同频率两列波叠加进行对比实验，还有助于加深学生对频率相同这一干涉条件的认识。
　　上述几个实验演示在同一套干涉演示仪中进行，笔者未做拆分，因此也打破了课本从叠加原理到干涉现象的编排顺序，采用了首先呈现了干涉现象，然后对现象进行解释，最后对现象做进一步拓展，来完成一个较完整的叙述过程。
　　二、 回溯本源
　　为了解释干涉现象的形成机理，还得从最基本的波的叠加说起，所谓“回溯本源”。
　　演示4：绳波叠加
　　分别观察了两列绳波相遇后的特点以及叠加区发生的情形，得到了波的叠加原理——在几列波重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。
　　用波的叠加原理来分析波的干涉现象，先做静态分析，学生根据学案上要求找到振动加强和振动减弱区域，与观察的结果（振动加强和振动减弱的区域相互间隔）一致。
　　为什么得到的干涉图样是稳定的？进入动态分析，理解振动加强的区域始终加强，振动减弱的区域始终减弱。借助FLASH动画，揭示振动加强或减弱的实质是振幅的增加或减小，质点本身仍在平衡位置上下振动，即使振动加强的区域，质点的位移仍然可以为零。
　　评价：课本中用绳子来完成实验，但要找到一条既有一定重量，同时又有很好延展性的绳子很困难，因此用注水的橡皮管代替实验，效果很明显。但需注意在演示相遇后的情形时，抖动频率快且振幅不宜太大；叠加时，振幅大些则更便于观察。
　　三、 延伸拓展
　　除水波外，声波也可以发生干涉现象，最后部分进一步将波的干涉现象推广到一切波特有的现象。
　　演示5：由一高频信号发生器连接两个喇叭发声，学生在小范围内移动身体，即能感觉声音的强弱变化。
　　评价：之所以将此实验放在最后，是因为学生在已了解干涉现象的事实之后，能更有意识地寻找声音的振动加强和减弱区域，从而使实验结果更有说服力。
　　结语：借由水波实验清晰地呈现波的干涉现象，通过水波和绳波实验归纳总结出波的叠加原理，最终由声波干涉实验实现进一步的推广。可见，实验设计贯穿了整个教学过程，成为教学设计中的侧重点和亮点体现。
　　（作者单位：浙江鄞州高级中学315194）