
2025年3月19日下午,由北京市东城区教育科学研究院和中国科学院计算机网络信息中心联合主办,来自东城区的中学物理教师在中国科学院声学研究所开展了一场内容丰富的科研现场体验活动,通过实地参观和专家讲座,开启了一场关于“声音的科学”的探索之旅,旨在为中学物理及相关学科教学注入声学前沿的知识与应用。
所史回顾与实验室探访:聆听科学的回响
活动伊始,教师们首先参观了声学所所史馆。通过丰富的历史照片、文献资料和成果模型,大家系统了解了声学所自成立以来,在服务国家重大需求和推动声学科学发展方面所做出的卓越贡献。从水声物理到超声医学,从噪声控制到语音识别,一代代声学所人潜心钻研、锐意进取的科学家精神,深深感染了在场的每一位教师。

随后,教师们走进声学所的特色实验室,身临其境地感受声音的奥秘。在混响室,教师们体验了声音被“放大”的奇妙听感,以及混响室在科研领域的应用。紧接着,大家又步入了与混响室形成鲜明对比的半消声实验室,这个几乎“吞噬”掉所有声音反射的特殊空间里,体验了异常安静、声音直达的纯粹环境。科研人员首先详细讲解了这种特殊环境如何通过消除声反射,创造出进行精确声学测量所必需的条件,在此基础上,教师们亲“眼”见证了指向性扬声器的神奇效果:声音被汇聚成一道狭窄的声束,只有处在声束路径上的人才能清晰听见,生动展示了声音的定向传播原理。此外,现场还演示了超声无损探伤技术,教师们了解到高频声波如何像“透视眼”一样,在不破坏材料的前提下检测其内部的微小缺陷,深刻体会到声学在工业检测领域的关键应用。


科普报告与交流:从“探海”到“诊疗”的声学应用
在随后的报告交流环节中,两位来自声学所的专家为教师们带来了两场精彩的科普报告,系统介绍了声学研究的前沿与应用。
首先,水下信息技术实验室副研究员吴长瑞带来了题为《探海利器声呐及其应用》的报告。吴老师生动讲解了声波作为水下“眼睛”和“耳朵”的独特优势,系统介绍了声呐技术的基本原理、发展历程及其在海洋探测、资源开发、安全等领域的广泛应用。从“蛟龙号”的深潜通信到海洋地质勘探,吴老师用丰富的案例,为教师们揭开了水声世界的神秘面纱。

随后,超声学实验室副研究员韩晓丽以《走进超声世界》为题,带领教师们探索了人耳听闻之外的超声波应用。韩老师详细介绍了超声波高频、定向性好的物理特性,及其在医学诊断(如B超)、无损检测、精密清洗、声学“镊子”等领域的创新应用。报告内容紧密结合生活实际,让教师们对超声技术如何改善人类健康、推动工业发展有了全新的认识。

在交流环节,教师们积极提问,与两位专家围绕“如何在课堂中设计声学小实验”、“如何向学生解释多普勒效应在声呐和B超中的应用”等教学实际问题展开了热烈讨论,实现了科研前沿与基础教育的深度对话。
活动总结与展望
本次“走进中国科学院声学研究所”活动,通过声学所声学研究历史演进的学习、实验室体验和专家讲座相结合的形式,为教师们打开了一扇通往声学科学的大门。教师们不仅系统了解了声学从基础研究到前沿应用的广阔图景,更获得了将声呐、超声等鲜活案例融入物理课堂的宝贵素材。此次活动有效促进了顶尖科研成果向基础教育资源的转化,激发了教师们探索声学教学新方法的热情,为培养下一代学生的科学素养和探索精神注入了新的动力。
