讓我先坦白一下:我的專業是化學工程，不是物理。此外，在我上大學的時候，基於微積分的物理和電氣基礎課程被用來淘汰那些想學工程的人。

不出所料，當我作為一個新的物理老師重新教授物理時，我從來沒有很好地處理電容器在我們生活的大圖景中的位置——建立這種背景是如此重要。

聲波和節拍對我和我的學生來說更直觀一些。但我覺得，由於沒有花時間探討相移和快速傅裏葉變換(FFT)等主題，我留下了很多東西。

在Vernier，我利用這些經驗來幫助開發解決方案，今天的教育者可以使用這些解決方案來幫助學生理解電和聲音背後的物理原理。一個很好的起點是我們的“電容器"和"聲波和節拍“實驗。另一個有用的工具是我們的遊標圖形分析^®應用程序，它可以把學習提升到一個新的水平。

我們在最近的一篇文章中深入研究了這些解決方案電容器，聲波和節拍:為你的教室充電的課程網絡研討會。這裏有五個關鍵要點，以及你可以用來加深學生理解的策略和工具。

提供具體的例子

對於“電容器”實驗，首先給你的學生一個電阻-電容(RC)電路的具體例子，以幫助提高理解。學生可以比較容易地觀察到這種現象;這很簡單，就像看到一盞燈迅速亮起，然後慢慢熄滅。然而，要理解RC電路的價值就不那麼直觀了。通過提供一個具體的例子，比如雨刷，你可以幫助學生把這些點聯係起來。

揭開計量單位的神秘麵紗

與電有關的一個關鍵概念是電容，即電容器儲存電荷的能力。電容的測量單位是法拉(或者更常用的是微法拉)，這些測量單位是唯一的，不容易與更常用的單位聯係起來，比如電壓和電流。您的學生可能會從對不太為人所知的法拉和微法拉的快速介紹中受益。

為探索留出時間

給學生時間去探索電路。具體來說，讓他們發現如何改變電路中的電阻或電容值可以縮短或延長延遲響應。這種親身實踐的學習方式比簡單地做數學題更有助於加深學生的理解。你也可以考慮給你的學生一個挑戰。例如，你可以問你的學生，給定他們可用的組件，他們如何在電路中產生2秒的延遲。

探索嚐試“翻轉課堂”的機會

如果你還不熟悉翻轉課堂，把重點直接轉移到學生身上，“聲波和節拍”實驗，以及圖形分析專業版的樣本實驗(見下文)，會為你提供一個簡單的切入點。學生可以在家裏或空閑時間自行進行實驗。然後你可以利用課堂時間引導學生掌握這些概念。

利用圖形分析專業的特點

我們的圖形分析應用程序可以幫助學生在抽象的科學思想(如電和聲音)和現實世界之間形成關鍵的聯係-當您使用圖形分析Pro解鎖關鍵功能時，您可以使用遊vernier傳感器做更多的事情來深化和擴展學習。

因為它涉及到教你的學生關於電容器，聲波和節拍，四個圖形分析Pro功能特別有用。

1. 數據共享
   圖形分析Pro使您能夠在瞬間從設備到設備共享收集的數據。如果您決定運行“電容器”實驗作為演示(采用這種方法有很多好處)，您可以使用圖形分析Pro與您的學生共享實驗數據;他們可以在自己的設備上實時獲取數據。

2. 配合參數的不確定性
   擬合不確定性工具是圖形分析Pro中一個相對較新的功能，它可以幫助學生衡量擬合係數的確定程度。如果統計是他們課程作業的重要組成部分，學生們可以使用這個工具來查看曲線擬合與他們的數據有多接近——這可能會在“電容器”實驗中派上用場。

3. 樣本實驗文件
   “聲波和節拍”是圖形分析專業的實驗庫中提供的超過45項調查之一。這些實驗包括實驗說明和實驗視頻。他們還提供真實的實驗數據，學生可以通過分析來更好地理解科學現象。
   
   通過嵌入實驗視頻和數據，“聲波與節拍”可以讓你有機會顛覆你的課堂。如上所述，您可以將實驗作為家庭作業，然後在第二天的課堂上分析學生所學到的知識，討論他們觀察到的現象，並在學生完成實驗工作時回答任何問題。

4. FFT的工具
   圖形分析Pro中的FFT工具為學生提供了聲音數據的新視圖。具體來說，它提供了將聲音數據的圖形化視圖從時域更改為頻域的能力。學生還可以探索波形的疊加和識別諧波。

想仔細看看遊標技術是如何幫助學生理解電和聲音背後的物理原理的嗎?看看電容器，聲波和節拍:為你的教室充電的課程．我將帶你通過我們的“電容器”和“聲波和節拍”實驗，你將看到如何使用圖形分析Pro來測量RC電路的電位，檢查聲波的屬性，等等。

如果您有其他問題，我們很樂意幫助!請隨時與我們聯係engineering@vernier.com或888-837-6437。