苏科版八年级上册物理 第一章 综合实践活动 教案

“比较材料的隔声性能”教学设计
一、学习目标
1.通过实验探究，知道不同材料的隔声性能不同.
2.尝试寻找一种比较材料隔声性能的方法，并在此过程中感悟控制变量法、转换法的意义.
3.认识物理学科与生活、社会的联系，增强参与环境问题决策的意识，体验学科内综合实践活动.
二、重点、难点
1.重点：体验科学探究的基本过程和物理研究方法的重要性.
2.难点：设计方案比较不同材料的隔声性能.
三、设计思想
1.教材分析
综合实践活动是苏科版物理教材的特色之一，这种活动具有一定的综合性和较大的开放性.“比较材料的隔声性能”是苏科版八年级物理教科书安排的第一次综合实践活动内容，是学生学习物理以来第一次应用物理研究方法——控制变量法、转换法解决实际问题的尝试.本节课实质是第一章前三节内容的概括，尤其是第三节“噪声及其控制”的延续和拓展.本节课对声音的产生（声源的选择）、声音的传播（隔声方式、隔声材料选择）、声音的接收（不同方向、不同距离感知最微弱的声音；相同距离听声音的大小）三个环节都有涉及，要求学生形成“声音是什么”的物理观念，同时对控制噪声的三个环节有了明确的指向，尤其对“隔声”这种重要的控制噪声的方法和选择合适的材料达到更好的隔声效果有一定的要求.
2.学情分析
初二学生学习物理两周左右，有浓厚的学习兴趣，但对物理学习方法尤其是实验方法还没有熟练掌握.学生尚未进行分组实验，对设计实验和进行实验没有任何“前概念”，对科学探究的基本要素一无所知，不具备完全自主探究的能力,但在某些环节上可以体现学生自主性，如选择合适的声源等.
3.设计理念
初中物理是义务教育的一门注重实验、以提高全体学生科学素养为目标的自然科学基础课程，是科学教育的重要组成部分.实践性是物理学科的特质，实验是学生最基本的物理实践活动，在教学中落实课程标准要求、开展好实验教学是最基本、也是最重要的方式.任何物理理论是以实验为基础而建立的，理论知识通常是概括、简洁、规范的，实验过程则往往是具体、丰富、灵活的.物理教学，尤其是初中物理教学中，引导学生进行自主创新实验，可以有效地激发学生的兴趣，挖掘学生的潜力，启迪学生的智慧，拓展学生的思维，同时也能促进教学相长.本节课拟通过实验体现综合实践活动的自主性、综合性、开放性.
（1）体现自主性
实践性的要求是具有科学探究能力并能应用物理知识解释现象和解决生活中的实际问题.《义务教育物理课程标准》在教学建议中提出“进行学生实验时，应让学生在理解实验方案的前提下，自己选择实验器材，组合实验装置，自主进行实验”.本课在选择声源、自制学具、设计方案、设计表格、组装器材、分组实验、交流评估等环节，充分体现自主性.学生的语言组织能力、口头表达能力、动手实践能力得到训练，学生的科学思维能力和辩证认识客观事物的能力得到加强.
（2）体现综合性
“注意学科渗透、关心科技发展”是物理课程的基本理念之一，学生在自制学具——泡沫塑料盒时，涉及到了科学、数学、工程等方面的知识，注意了学科间的联系与渗透；在演示实验研究比较材料隔声性能方案2时，借助专业的测量设备——多功能声级计可以减小测量误差，还体现了对科学技术设备的应用.
（3）体现开放性
课程标准在实施建议中提出“要加强物理学与生产、生活的联系”，尤其要加强课外实践活动.从学生利用节假日拍摄噪声图片、录制噪声视频的课前实践，到课后设计其他比较材料隔声性能的方案对课堂上采用的两种方案形成有益补充，到环境监测部门了解现行的隔声方案，再到实地察看隔声性能较好的材料的实际效果等课后实践，这充分体现了时间的开放性；从学校到家中到社区到工厂，从上课教室到其他区域开展分组实验活动，充分体现了空间的开放性.
(
噪声有很大危害
减弱噪声
消声
隔声
吸声
选择声
源
材料是关
键
比较材料的隔声
性能
设计方
案啊
比较材料的隔声性能
（方案二）
学生实验
学生活
动
学生
实
验
比较材料的隔声性能
（方案一）
课堂总结
演示实
验
学生展示
)4.教学思路
四、教学资源
手机、音叉、停表、小音箱、泡沫塑料盒（自制）、棉布、棉花、报纸、地板膜、多功能声级计、实物投影、录播设备、四个教室
五、教学设计
教师活动 学生活动 设计理念
布置节假日收集噪声的活动. 利用课余时间拍摄、录制噪声图片、视频. 加强课前实践，增强生活体验，体现“从生活走向物理”的课程基本理念.
课前展示所收集的噪声情况. 为展开减弱噪声的讨论做好铺垫.
播放时下在青少年中极为流行的歌曲——卡路里. 将播放音乐的手机放入一个纸盒中，盖上盖子；再向纸盒中塞入棉布，再次盖上盖子. 教师远离纸盒，听到的乐曲声将变小. 噪声的危害很大，控制噪声的方法很多，隔声是重要的防治噪声的方法之一，而选择合适的隔声材料也很重要. 为了便于比较材料的隔声性能，我们要选择合适的声源，请依次听听音叉、停表、小音箱正常工作时发出的声音，选择最佳的一个作为实验的声源，并说明理由.如图1所示. 课本中是将一个闹钟放入鞋盒内作为实验的声源，为了便于实验，我们根据所选择的声源大小自制了一个泡沫塑料盒，刚好能容纳小音箱.如图2所示. 有了合适的声源后，要设计方案比较材料的隔声性能. 在分组实验后，学生发现实验结果与预测情况不一致，各组间实验结果也大不相同时，学生茫然后开始思考. 教师演示实验：（方案2）保证人耳到声源的距离一定，放入不同的材料后，观察者听声音的大小. 组织学生进行课堂总结. 感受老师播放的乐曲. 听教师每一次演示实验后声音的大小. 理解响度与人耳到声源的距离有关. (
图
1
)学生分组实验，逐一体验三种不同的声源发出的声音. (
图
2
) 自行讨论、交流，确定比较材料隔声性能的方案. 学生分组实验：（方案1）放入不同的材料后，观察者逐渐远离声源直到刚好听不到声音，比较此时观察者到声源的距离.如图3所示. (
图
3
) 学生在实验前，自行设计了记录数据的表格，如图4所示. (
图
4
) 学生讨论有哪些因素会影响实验结果.经各组代表依次陈述，影响实验结果的因素逐渐浮出水面，在相互交流中各组都明确了实验中的各注意事项，如：控制厚度相同，观察者须为同一人，小音箱播放铃声时的朝向要一致，观察者要沿着声源发出声音的方向逐渐后退等. 当学生无法明显分辨两次声音的大小的差异时，出示环境监测站专用的便携式多功能声级计进行精确测量并比较材料的隔声性能. (
图
5
) 学生自由分享本节课的收获，如：学会选择最合适的器材进行实验；找到了比较材料隔声性能的方法；意识到一次实验无法得到最接近客观事实的结论，需要经过大量的实验才能得到普遍规律等等. 用学生生活中最耳熟能详的音乐，调动学习情绪，激发学习兴趣. 让学生感受不同的材料都有一定的隔声性能，选择合适的材料来隔声很重要. 引入课题. 自由选择实验器材，并说出理由，体现了学生的自主性，训练了思维，提高了表达能力.学生体验后的感受是真实的，选择的理由也是充分的. 学生自由思考、相互交流、思维碰撞，得到两种基本的比较方案. 学生以小组为单位，全班分成四组，分别在不同区域根据实验方案自行组合实验装置，自主进行实验.学生实验的机会不算多，分组实验且在较为安静的教室内完成，学生主动自发的探究欲望油然而生，科学的态度与责任也能在环境的影响下自然形成. 不代替学生绘制表格，是为了让学生获得更多的形成科学思维的机会，而不是让学生“按方抓药”，不求甚解地在表格中填入数据. 控制变量法不需要教师告诉学生，而是由学生自行总结体现控制变量的思想即可.实验是要追求理想的结果，但学生在实验过程中形成物理观念、产生科学思维，掌握科学探究的基本要素和养成科学态度与责任显得更加弥足珍贵. 学生通过交流、讨论得到了两种比较方案，已经采用分组实验的方式尝试了第一种方案的探究，第二种方案不能置之不理，应该得到应有的关照，也是对学生讨论结果的尊重.通过演示实验既能体现替代的研究思想，还能体现“科技发展给社会进步带来的积极影响”，同时为学生自行分析两种方案的优劣提供科学依据. 本节课的真正目的并非要对几种材料的隔声性能进行排序，而是利用这次实践活动，体验物理研究方法的重要性以及感知科学探究的一般过程.
布置学生开展课后实践活动. 补充设计比较材料隔声性能的其他方案，如图6所示；到环境监测部门了解现行的隔声方案；实地察看一些隔声性能较好的材料的使用情况. (
图
6
) 加强理论联系实际，实现从课内向课外延伸，从实验向实践延伸，充分体现“从物理走向社会”的课程基本理念.
六、教学反思
综合实践活动有别于一般的物理课，除了生活性之外，其具有很强的开放性和综合性，课前的准备活动、课后的体验活动都需要学生投入一定的时间和精力去进行.有选择性地开展综合实践活动对学生形成科学的物理观念，利用科学思维开展科学探究活动，形成科学的态度和责任有很大帮助，所以说综合实践活动是提升学生物理核心素养的重要平台和载体.就本节课而言，对照核心素养培育和综合实践活动的要求，尚有以下环节值得改进.
1.自主探究体现不够
考虑学生初学物理，对控制变量法、转换法等物理研究方法不太熟悉，为了便于学生在有限的时间内完成实验探究，在实验器材的选择上开放性不够.例如：提供给学生的材料只有棉花、棉布、报纸、地板膜，记录实验数据的表格中只限定研究这四种材料的隔声材料，没有提供教材中诸如锡箔纸、塑料袋、泡沫塑料等材料；隔声材料的规格做了限定，其面积略小于泡沫塑料盒的内部横截面积，且形状与泡沫塑料盒截面一致；隔声的方式采用的填充式，而不是包裹式，虽然填充方便，但制约了学生的想象力，不容易触发学生对厚度、密实度的感知.
2.教师引导指向太强
教师演示实验时将手机放入与学生实验用泡沫塑料盒极度相似的纸盒中，盖紧盒盖后，让学生感受纸盒的隔声性能，再塞入棉布，听到的声音更弱，来感受棉布的隔声性能.此举旨在暗示学生实验时要将音箱放入泡沫塑料盒，再塞入不同的材料，来研究这些材料的隔声性能.如此扼杀了学生直接用不同材料包裹住音箱进行实验的想象力.教师逐渐远离手机，听到的声音越来越小，直到某个位置刚好听不到声音，此举虽然为学生设计比较材料隔声性能的实验方案打好了基础，同时也固化了学生思维，诸如改变声源的响度，通过调节音量开关的幅度来比较材料的隔声性能、以材料的厚度来比较材料的隔声性能等可行性方案也不容易在课堂上被学生发觉.
以综合实践活动为载体，以物理观念为依托，以实验探究为手段,以科学思维为纽带，以科学态度与责任为保障，能促进学生理解物理知识、应用物理方法、领悟物理本质，能切实提升学生的物理核心素养.