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物理八年级大单元整体教学设计
第二章 《声现象》
本章内容分析
声现象是自然界中最普遍的一种物理现象，与我们的生活息息相关且易于理解，使学生能够明显感受到物理来源于生活，第一节声音的产生与传播，学生对声音有个初步的物理认识，学会提问有关声音现象的问题。声音的特性用于回答学生提出的很多问题，使学生的疑问得以解决。声音的利用和噪声的危害分别将声音在日常生活中的利弊列举出来，使学生明白物理将用于社会生活，解决生活中的问题。本章内容简单，贴近学生的生活，使学生认识生活与物理的关系，进一步激发学生的学习兴趣。
本章课标要求
声现象属于“运动和相互作用”这个一级主题下的内容，对应课标要求：
2.3.1 通过实验探究，初步认识声音的产生和传播条件；
2.3.2了解声音的特性，了解现代技术中与声有关的应用.知道防治噪声的途径。
本章核心素养
物理观念：
十三个概念——声源、介质、声速、回声、音调、响度、音色、频率、振幅、超声波、次声波、乐音、噪声。
两个辨析——音调、响度与音色的辨析，乐音与噪声的辨析
物理思维：四种方法——转换法、类比法、科学推理法、控制变量法。
科学探究：三个实验——探究声音的产生与传播、探究影响音调高低的因素、探究影响响度大小的因素。
科学态度与责任：进行实验和记录实验现象时要尊重事实，经过对比分析得出结论，根据分析噪声的来源与防治途径，建立保护声音世界的意识，不断探究、不断学习，养成运用物理知识解决问题的习惯。
单元教学目标
（一）内容目标
1.知道声音是由物体的振动产生的。
2.知道声音的传播需要介质，声音在不同介质中传播的速度不同。
3.知道乐音的音调跟发声体的振动频率有关，响度跟发声体的振幅有关，不同发声体发出声音的音色不同。
4.了解噪声的来源和危害，知道防治噪声的途径。
5.知道回声现象和回声测距的原理。
（二）学业目标
1.通过总结和归纳，学会梳理知识的方法
2.通过实验活动，进一步了解研究物理问题转换和推理的方法
3.能利用声学知识解释一些常见的生活现象和解决世纪问题是引用证据，具有使用科学证据的意识。
4.感受自然界声音的美妙与有趣，激发好奇心和求知欲。
5.培养团结合作、主动与他人交流、敢于提出自己见解和指出他人的不当之处。6.关心我国古代和现代的科技成就，逐步养成实现中华民族伟大复兴的责任感和使命感。
五、教学重点：
1、通过实验认识声音产生和传播：
2、乐音的三个待性：
六、教学难点：
1、回声测距离
2、决定音调、响度的因素
七、学情分析，教学建议：
学生对于声现象学生非常熟悉，且同学利用实验去研究过，学生已有的知识是知道振动能够产生声音，但是不全面、不系统，对于肉眼看不到的振动持怀疑态度（通过转换法等方法将实验现象放大）；对于声音的传播和声速的认识有些模糊。
学生在思维方面，喜欢动手动脑，对直观内容比较感兴趣，但欠缺对问题的深入思考及理性化的思维过程。
在学法方面，学生刚开始学习物理，对于物理的学习方法、实验方法还没有形成一定的系统性思维。
建议引导学生从生活到物理的逻辑顺序进行观察思考、大胆猜测、回忆及时交流、教师适时总结归纳，帮助学生理解声现象的整个过程，系统地构建知识。
八、本章活动主题：
琴 诗
苏轼〔宋代〕
若言琴上有琴声，放在匣中何不鸣？
若言声在指头上，何不于君指上听？
苏轼，（1037年1月8日-1101年8月24日）字子瞻、和仲，号铁冠道人、东坡居士，世称苏东坡、苏仙，汉族，眉州眉山（四川省眉山市）人，祖籍河北栾城，北宋著名文学家、书法家、画家，历史治水名人。
这首诗讲了一个弹琴的道理：一支乐曲的产生单靠琴不行，单靠指头也不行，还要靠人的思想感情和技术的精炼。琴不难掌握，指头人人有，但由于人的思想感情和弹琴技术的差异很大，演奏出来的乐曲是否悦耳可就大不一样了。诗里用了两个提问，让读者去思考。
从字面上看是说，如果说琴可以自己发声，那么为什么把它放在盒子里就没了乐声？如果说声音是由手指头发出的，那么为什么不能凑过耳朵靠近指头直接听到乐声呢？
苏轼在这首诗中思考是：琴是如何发出声音的？根据科学依据可知，其实，琴能演奏出优美的音乐，这不光需要靠琴，还要靠人的指头弹动、敲击钢丝 ,产生振动发出，人的手指和琴同时存在是发出琴音的物质基础，只有两者相辅相成，才能奏出优美的音乐。
由于钢丝的粗细不同，所以按不同的键，木槌就会敲击相应的钢， 发出不同的声音。
从禅理方面来说，诗人以琴声来解说禅理。诗人通过反问的方式，巧妙而形象地说明了是琴与指的结合，才产生了精美的琴声。一方面，不论是从单纯的琴来说，还是单纯的指来说，其都是一种客观存在，有其在就能发出琴声来，这就是“有”；但琴与指都是无法独自产生出美妙音乐来的，这就是“无”；另一方面，精妙绝伦的琴声却又是的的确确从琴和手指上发出来的，琴声是潜存于琴与指上的，这就是“有”。缺少了琴与指中的任何一个，也不能发出优美的琴声来，这又是“无”。正是这种“无中生有”、“有来自无”、“有无相生”、“有无结合”才会产生美妙无比的琴声来，从而揭示了“有”与“无”结合、“有”“无”统一才能生成万物的普遍道理。须知，琴声潜在于琴上，要靠指头点拨，即靠“有”的推动才能发出声来，但光有指头也无济于事，“有”必依赖“无”即潜在于琴身的音才可生出声。总之，有无相生是万物生成之本。
该诗哲理性很强，富有禅机。佛教视有为无，视生为灭，追求无声无形不生不减，音乐的真实即虚无，所以音乐无所谓真实与否，要以“谐无声之乐，以自得为和”、“反闻闻自性，性成无上道”，通过内心的感受而自得、反悟禅道。《题沈君琴》否定了琴、指两者和音乐之声的关系，其思想和《楞严经》“声无既无灭，声有亦非生，生灭两圆离，是则常真实”相通。
你认为琴声到底是手指发出的还是琴弦发出的？你又是如何辨别听到的是琴声还是别的声音？学完本单元的知识你就都明白了。
九、教学过程性评价细目设计
学习任务 声的产生、传播和噪声 声的特性及利用
优秀 1.通过观察,认识声音产生和传播的条件。 2.熟知声音是由物体振动产生的。 3.熟知声音的传播需要介质,声音在不同介质中的传播速度不同。 4.知道回声现象,并能熟练运用回声来测量实际距离。 5.熟知噪声的来源,能从物理学角度和环境保护角度认识噪声。 6. 熟知噪声强弱的等级和噪声的危害,能结合具体生活实例判断识别。 7. 熟知控制噪声的途径和方法,并能解决实际问题。 1. 熟知声音的音调、响度和音色;知道超声波和次声波。 2.理解影响音调、响度和音色的因素；熟知音调、响度和音色的区别。 3. 熟知现代技术中声学知识的一些应用。 4.通过学习声在现代技术中的应用,能体会到并说出科学技术与社会的联系。
良好 1.通过观察,认识声音产生和传播的条件。 2.知道声音是由物体振动产生的。 3.知道声音的传播需要介质,声音在不同介质中的传播速度不同。 4.知道回声现象,并会利用回声来测量距离。 5.知道噪声的来源,能从物理学角度和环境保护角度认识噪声。 6.了解噪声强弱的等级和噪声的危害,能结合具体生活实例加以认识。 7.知道控制噪声的途径和方法,并能举例说明。 1.了解声音的音调、响度和音色;知道超声波和次声波。 2.理解影响音调、响度和音色的因素;知道音调、响度和音色的区别。 3.了解现代技术中声学知识的一些应用。 4.通过学习声在现代技术中的应用,能体会到科学技术与社会的联系。
合格 1.通过观察,认识声音产生和传播的条件。 2.知道声音是由物体振动产生的。 3.了解声音的传播需要介质,声音在不同介质中的传播速度不同。 4.了解回声现象,了解回声能测量距离。 5.了解噪声的来源,能认识噪声。 6.了解噪声强弱的等级和噪声的危害。 7.知道控制噪声的途径和方法。 1.了解声音的音调、响度和音色。 2.理解影响音调、响度和音色的因素。 3.了解现代技术中声学知识的一些应用。 4.通过学习声在现代技术中的应用,体会科学技术与社会的联系。
评价指标 评价等级及分值 得分
一级指标 二级指标 优 良 （10-8） 一般 （7-5） 需要改进（4-0） 生评 他评 师评
活动态度（15%） 学习兴趣 对本课有浓厚的学习兴趣 对课有较高的学习兴趣 对课知识学习兴趣一般
学习态度 学习态度认真负责，努力实现预定任务 认真参与，在同伴协助下努力实现预定任务 认真参与，在同伴协助下实现未能预定任务
合作交流（20%） 与人合作 主动和同学配合，分工合作，乐于帮助同学 基本能和同学配合，做好自己分内工作 有需要时才和同学合作，喜欢个人学习
与人沟通 态度谦虚，认真倾听同学意见，能合作解决问题 会倾听同学意见，基本能和同学合作解决问题 不太喜欢发言和倾听同学意见，不喜欢和同学合作解决问题
探究实验（30%） 动手操作 能熟练操作试验器材，并在规定时间内完成试验任务 操作器材较熟练，能够完成试验任务，但有缺陷 器材操作很陌生，不能完成实验任务，或者效率太低
观察分析 能够根据实验现象和课堂分析，得出完整的实验结论 根据实验现象和课堂分析，只能得出部分实验结论 根据实验现象和课堂分析，几乎不能得出实验结论
成果展示（35%） 汇报 交流 物理术语运用准确，语句通顺，表情丰富 物理术语运用较准确，语句比较通顺 没有使用物理术语 ，过于口语化
教学流程图（思维导图展现整个整体单元教学的思路及课时安排）
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第二章 声现象
第3节 声音的利用
第3节 声音的利用
课题
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 《声音的利用》是人教版八年级物理上册第二章第三节的内容，是在学习了“声音的产生和传播”的基础上，以及“声音的特性”的加深理解后，对声音的利用的应用学习，它与学生的生活实际联系十分密切。教材以声音能够传递能量，声音能够传递信息两大块介绍声的利用，让学生联系生活、联系实际。更能体现出物理教材的初衷：“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念，教会学生学习物理的方法。
2.学习者分析 学生对声音传递信息都有一定的了解，但是对声音能够传递能量认识不够，可以通过自制教具演示声音能够传递能量，再举大量例子证明声音能够传递能量。学生对声波的理解比较困难，可以联系水波，采用类比的方法使学生理解声波。 学生在日常生活中已经接触过利用声的事例，在同学们充分发表了各自的看法后，教师可对声在社会生活中应用的情况进行分类：可以按照课本分为声与信息“和声与能量“两类，然后根据分类进行总结性的讲解，在讲解中应对学生们遗漏的例子进行补充。
3.学习目标确定 1.通过课本实例，联系生活，知道声音在生产、生活、学习、医疗中的应用。 2.通过上网查找，教师帮助，小组交流，能够完成“声能传递能量”实验探究活动，明白次声波的危害和超声波的应用，并能举例说明。 3.通过传递信息和能量两个角度的分类，认识声的利用，对声与人们生活的关系有一个全面的了解。
4.学习评价设计 自我评价表项目评价内容掌握情况很好一般不好科学知识1知道音调、响度和音色是声音的三个特征。2知道不同发声体发出的声音的音色不同。学会从物理现象和实验中归纳简单的科学规律。3能够运用所学的物理知识解决生产生活中的一些实际问题。学科能力会观察和分析生活中有关物理知识的实例与实验现象。具有初步的观察能力、分析概括能力。科学态度乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理的精神，树立正确的世界观和唯物主义观。培养观察思考，勇于发现、乐于探究的学习习惯小组评价表评价内容得分标准成员一成员二成员 三团队精神5分：能高效分工合作完成任务 3分：重大问题能有效沟通 1分：各自独立，不能完成任务实施能力5分：能准确设计详细的实验过程和所用实验道具。 3分：能设计出大概方框架，但不够准确和详细。 1分：不能设计出任何过程和方案。结果展示能力5分：小组完成任务并解答正确。 3分：小组完成任务，但解答部分正确，部分错误。 1分：小组完成任务，但解答全部不正确。总分
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一：创设情境
播放“声音在生活中的应用”相关视频文件，提出问题：同学们看到课件上这些例子是怎样利用声？声起到什么作用？ 其实声在实际生活中的应用很是广泛，今天我们就来学习第三节：声的利用。 学生思考、讨论，并回答问题。 利用多媒体视频，提出问题，引入课题又引起学习兴趣。看学生表现，从学生表现了解学情。
任务二：声与信息
1. 声可以传递信息 引导学生思考：日常生活中，哪些事例说明了人们可以利用声来传递信息？ 从异常声音中能获取什么信息？ 轰隆隆地雷声—一？ 听诊器听心跳声—一？ 听敲铁轨的声音—一？ 汽车修理师听汽车发动机的声音—一？ 小结：声音能够传递信息。 2. 声传递信息的应用 思考：蝙蝠在漆黑的夜晚，是怎么探路和捕食猎物的？ 原来蝙蝠在飞行时会发出超声波，这些声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来，根据回声到来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置和距离。它们甚至还能通过反射回来的声波判断出是蛾子还是苍蝇呢！ 蝙蝠采用的方法是回声定位：根据回声到来的方位和时间,来确定目标的位置和距离。 根据回声定位的原理，科学家发明了声呐。利用声呐系统，人们可以探知海洋的深度，绘出水下数千米处的地形图。 回声定位的应用：蝙蝠觅食、汽车倒车雷达、声呐探测海洋深度、“B超”等。 海豚利用声波来识别食物、猎物的行踪和它们周围的环境，并且潜水艇利用海豚仿生制造了声呐系统： 其他对声音的利用，还有哪些？请你举例说明： 中医诊病通过“望、闻、问、切”四个途径，其中“闻”就是听。这是利用声音诊病的例子。 B型超声波诊断仪。利用超声波可以更准确地获得人体内部疾病的信息。医生向病人体内发射超声波，同时接收体内脏器的反射波，反射波所携带的信息通过处理后显示在屏幕上。这就是平时说的“B超”。利用超声波可以更准确地获得人体内部疾病的信息 捕鱼时渔民利用声呐来获得水中鱼群的信息。 古代雾中航行的水手通过号角的回声能够判断悬崖的距离。这些都是声传递信息的例子。实际上，通过声所能获得的信息远不止这些。 学生观看图片并思考、讨论，分组回答问题： 轰隆隆地雷声—预示下雨 听诊器听心跳声—一诊断心脏的情况 听敲铁轨的声音—一判断螺栓松动 汽车修理师听汽车发动机的声音—一判断故障 思考问题，和周围的同学们讨论。 认识蝙蝠是用超声波进行活动的 知道什么是回声定位，了解有哪些应用领域。 了解声音除了可以传递信息，还有哪些应用。 学生分组查阅资料、讨论交流，回答问题。 通过引导学生观看图片、思考问题，并结合日常经验，得出声可以传递信息的结论。 培养学生的合作学习能力。 了解仿生学在科学领域中的重要作用，倡导学生在生活中多观察、多实践。 不仅让学生学到考点知识，还拓宽学生的视野。 联系实际生活，让学生感到我们的所学所用就在我们身边。 通过举例说明实际生活中对声的利用，进一步加深学生的理解，同时拓展学生认知与眼界。
任务三：声与能量
1. 声具有能量，也可以传递能量 把一块石头扔进水里，可以看到一圈一圈的水波向四周散去，水面上的树叶也随之起伏。树叶获得的能量是从哪里来的？ 这说明石头的能量通过水波传给了树叶。 提问：声波也是一种波动，那么，声波能传递能量吗？ 演示实验：将扬声器对准烛焰，播放音乐，你看到了什么现象？这说明了什么问题？ 现象：发声扬声器旁的烛焰来回摆动。 总结：声具有能量，也可以传递能量。传递声的过程实际上就是传递能量的过程。 2. 区分声音传递的是能量还是信息 若声音能改变什么或引起物体变化，这说明声音传递的是能量，例如“超声碎石”。 若声音能告诉我们什么，物体本身又没发生变化，说明声音传递的是信息。如利用“B超检查身体”。 做一做：下列是一些声的利用实例，请按照“声传递信息”和“声传递能量”进行分类。 ①海豚交流；②蝙蝠定位；③超声波洁牙；④超声波加湿器；⑤声呐；⑥B超；⑦超声波击碎结石；⑧超声波探伤仪；⑨倒车雷达；⑩超声波导盲仪； 超声波清洗钟表等精密仪器。 3. 声传递能量的应用 声是以波的形式传播的，声波传递能量应用很广。 课件展示图片： （1）超声波清洗机 超声波可以用来洗涤精密的仪器。把需要清洗的物体放在清洗液中，超声波穿过液体并引起激烈的振动，振动把物体上的污垢敲击下来而不会损坏被洗的物体。用超声波清洗钟表、首饰、钱币、水果、电子元件等。 （2）超声波碎石 外科医生常利用超声波振动除去人体内的结石。向人体内结石发射超声波，结石会被击成细小的微粒或粉末，再通过服用辅助排泄的药物，结石就可以顺畅地被排出体外。 超声波加湿器 药液雾化器 （3）超声波雾化器 把超声波通入水罐中，采用超声波高频振荡原理将水雾化为1～5微米的超微粒子，再用小风扇把雾滴吹入室内，从而达到均匀加湿空气的目的，就可以增加室内空气的湿度。这就是超声波加湿器的原理。 对于咽喉炎、气管炎等疾病，药力很难达到患病的部位。利用超声波的高能量将药液打碎成小雾滴，让病人吸入，能够增进疗效。 （4）次声波武器 由于次声波传播的路程远、穿透能力强且较低频率的次声波达到一定强度时可以致人死亡，所以在科技发达的今天，次声波可以作为武器。 学生初步接触声音也能量，理解，感受。 学生观看演示实验，观察实验现象，思考原因。 学生根据实验现象得出声波能传递能量。 会区分声音传递的是能量还是信息。 按照“声传递信息”和“声传递能量”进行分类。 观看、了解老师列举的生活中应用声波的一些事例：超声波清洗机、超声波碎石、超声波雾化器、加湿器等。军事上次声波武器等。 从声与信息过渡到声与能量。 学生对于生活中声与能量的事例了解不多，通过实验让学生理解声与能量。 通过实例区分声音传递的是能量还是信息，帮助学生进一步理解本课重点知识，并学会判断应用。 增强学习趣味性，通过阅读材料，体会声与能量的应用。
任务四： 科学世界：建筑声学的杰作——圜丘
引导学生阅读P40“科学世界”，了解天坛“圜丘”奇妙的声学现象。对学生进行爱国主义教育，并讨论交流下列问题。 （1）为什么人站在天坛的圜丘中央台上说话，会感到声音特别洪亮？ （2）为什么在音乐厅里听音乐与在旷野里听到的不一样？ 【归纳总结】（1）当人在台中心喊叫一声，传向四处的声音有一部分被四周的石栏杆反射，射到稍有倾斜的台面后又反射到台中心。因为圜丘第三层半径仅11.5m，从发声到回声返回中心约需0.07s，所以回声跟原来的声音混在一起，分辨不开，只觉得声音格外响亮，还使人觉得似乎有声音从地下传来。 （2）圜丘等反映出我国古代高水平的建筑声学成就。现在建筑如礼堂、音乐厅等，也有着很高的声学要求。设计师通过选择吸声材料和特别的声学设计，使听到的声音更加饱满悦耳。 学生带着问题阅读P40《科学世界》，回答问题的过程，了解天坛“圜丘”奇妙的声学现象。 通过阅读P40《科学世界》，讨论交流问题且进行回答。 了解天坛“圜丘”奇妙的声学现象，反映出我国古代高水平的建筑声学。
任务五：总结反思
通过本节课的学习，你学到了什么？你还有什么问题？ 归纳本课所学 培养学生总结归纳的能力。
6.板书设计 第3节 声的利用 一、声与信息 声音可以传递信息 超声波可以传递信息 次声波可以传递信息 应用领域 二、声与能量 声音可以传递能量 声音传递能量的应用
7.作业与拓展学习设计 1.关于声的利用，下列说法中错误的是（ D ） A. 铁路工人用铁锤敲击钢轨，会从异常的声音中发现松动的螺栓，这说明声可以传递信息 B. 医生利用超声波可以准确地获得人体内部疾病的信息，说明声可以传递信息 C. 医生利用超声波除去人体内的结石，这说明声可以传递能量 D. 蝙蝠利用“超声”探测障碍物， 这说明“超声”可以传递能量 2．（多选题）下列事例属于利用声传递信息的是（ ABC ） A．蝙蝠靠超声波发现昆虫 B．医生用B超查看胎儿的发育情况 C．利用超声波倒车雷达引导倒车 D．超声波清洗机清洗眼镜上的污渍 3.下列有关声现象的说法正确的是（ B ） A．医生用听诊器检查病情时，提高了声音的音调 B．超声波能够粉碎人体内“结石”是因为声波能够传递能量 C．“公共场所不要大声喧哗”是要求人们说话时音调放低些 D．人们能够分辨出钢琴和小提琴发出的声音，是因为发声的响度不同
【拓展】 利用次声波预测地震、台风等.像地震、台风、火山喷发、海啸这些大型地质灾害经常伴随次声波产生，这些次声波沿着地面向四周传播。用次声波探测仪能探听到，从而判断出灾害的发生。
8.特色学习资源分析、技术手段应用说明 酒精灯、音箱（播放声音）、蜡烛、火柴；多媒体音视频等
9.教学反思与改进 在教学的过程能够注重课堂氛围的营造，课堂紧密度高，环环相扣，能够利用身边的现象学习物理，学生动手实验，实验效果较好，体现学科间的融合。
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