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第二章 声现象
第2节 声音的特性
课题 声音的特性
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 本节课是在了解了声音的产生和传播之后，学习声音的特性，更加深入认识声音，为后面学习声的利用和噪声做好知识准备，具有承上启下的作用。课程标准要求了解声音的特性，了解现代技术中声学的应用。教材将声音特性分为三个模块，并且给出较多演示实验。教材通过钢尺的实验探究振动频率对音调的影响，利用示波器展示声音的波形，从而观察音调高音调低时的波形特点。《声音的特性》这节课中包含的知识难度不高，但内容较多，知识密度大，对响度与振幅、音调与频率、音色与发声体之间的关系认识依托于大量丰富有趣的实验：如何精选和设置这些实验使知识间的逻辑关系清晰而易于接受，是本节课设计的重点。
2.学习者分析 学生本学期刚刚接触物理学科，学生的物理思维才刚起步，所以学生的学习兴趣和习惯的培养是我们教师关注的重点。音调、响度、音色以及影响它们的主要因素频率、振幅、发声体自身特点等，学生知道，但也容易混淆。需要引导学生先悟后探究，培养学生初步的实验观察能力，动手能力。
3.学习目标确定 1.了解声音的特性。 2.知道乐音的音调跟发音体的振动频率有关；响度跟发音体的振幅有关：不同发声体发出声音的音色不同。 3.通过做“音调与频率有关"响度与振幅有关"的试验，进一步了解和学习物理学研究问题的方法。
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、音色的概念，明确它们的影响因素。2知道音调跟发声体的振动频率有关，响度跟发声体的振幅和离发声体的远近有关。学科能力能探究实验音调与响度的决定因素，初步了解物理学研究问题的方法。培养利用精炼的物理语言解释自然现象的能力。科学态度体验丰富的发声现象，激发学习物理的兴趣。体现“从生活到物理，从物理到社会”的学习意义。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
1.新课引入 PPT图片展示振动会发出声音，为什么我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音，却能听到讨厌的蚊子声？为什么我们听同一首歌，能分辨出是古筝弹奏还是小提琴演奏？引出要知道答案，就需要研究声音的特性。 学生看视频听声音，交流讨论，回答问题。 创设情境，激发兴趣。通过音乐的声音激发学生的学习兴趣，让他们带着好奇心上路，走进新课。
任务二：音调
1、通过多媒体展示女高音和男低音的演唱视频，并提问：男声和女声有什么区别？引导学生回答，男声低沉，女声尖锐，物理学中把声音的低沉和尖锐的这种特性叫音调。 2.组织学生活动，将一把钢尺按紧在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度使钢尺两次振动的幅度大致相同，再次拨动。并记录数据。 学生讨论后得出结论：音调的高低与物体振动的快慢有关，物体振动的快，发出的音调就高，物体振动的慢，发出的音调就低。 3.学生自行阅读教材32-33页，小组讨论并回答问题。 4.超声波和次声波 一般人的听力范围:20Hz—20000Hz，振动频率低于20Hz的叫次声波;振动频率高于20000Hz的叫超声波。 （1）地震、火山喷发、台风、海啸等自然活动，都伴有次声波的产生，有些次声波对人体健康有害。 （2）一些动物的听觉范围与人类不同，它们有些能听到超声波或次声波。 学生听演唱视频，思考并回答老师问题。 学生分组进行实验，拨动尺子，听钢尺的声音，并记录钢尺的震动快慢。讨论思考得出结论：音调的高低与物体振动的快慢有关。 学生阅读小资料，摄取信息，举手发言。 通过演唱视频引导学生思考，提出音调这一特性，让学生对音调有更直观的认识。组织学生分组活动，通过钢尺振动的快慢和音调高低的关系，提高学生学习的积极主动性。让学生自行阅读教材，培养学生阅读获取知识的能力。
任务三：响度
声音有音调的不同，也有强弱的不同。 1. 响度：物理学中把声音的强弱叫响度。也就是声音的大小。 提问：响度的大小与哪些因素有关 演示实验：探究响度和振动幅度的关系。 将系在细绳上的乒乓球轻触正在发声的音叉，观察乒乓球被弹开的幅度。 使音叉发出不同响度的声音，重做上面的实验。 实验步骤： ①把系好乒乓球的细线拴在铁架台上，用正在发声的音叉轻触乒乓球，观察乒乓球被弹开的幅度。 ②用大小不同的力敲击音叉，使音叉发出响度不同的声音，重做上面的实验，观察乒乓球被弹开的幅度。 实验现象：音叉发出声音的响度小，乒乓球被弹开的幅度小，音叉振动的幅度小；音叉发出声音的响度大，乒乓球被弹开的幅度大，音叉振动的幅度大。 实验结论：响度跟发声体振动的幅度有关，物体振动的幅度越大，产生声音的响度越大。 讲解：振幅的概念。 2．振幅（振动的幅度）：发声体偏离原来位置的最大距离。 小结： 响度与振幅间的关系，物体的振幅越大，产生的声音响度越大。 3. 响度的波形图： 将音叉发出的声信号输入计算机中，观察声音的波形。换一个响度不同的音叉做实验，边听边分析它们的波形有何不同。 比较甲、乙两个发声体声音的波形可知： 甲的振幅大，响度大；乙的振幅小，响度小。 提问：响度还与其它因素有关吗？请同学们列举一些事例。 小结：拿出手机听，离得近可以清楚地听见手机的声音，离得远几乎听不见。表明：响度还跟离发声体的远近有关。距离越远，声音越分散，响度越小。 减小声音的发散，可增大响度。生活中的喊话器、医生用的听诊器都利用了这个道理。 总结：影响响度大小的因素： 物体的振幅越大，产生的声音响度越大。响度还跟离发声体的远近有关。距离越远，声音越分散，响度越小。 4. 区分音调与响度 音调和响度是声音的两个不同的特征。响度大的声音，音调不一定高；音调高的声音，响度也不一定大。 想想议议：蚊子的叫声与黄牛的叫声相比，哪个音调高？哪个响度大？ 蚊子的叫声音调高；黄牛的叫声响度大。 观看实验，分析讨论现象，归纳出响度和振动幅度的关系。 观察示波器中的波形，比较响度的大小与振幅间的关系。 列举事例，知道响度还跟离发声体的远近有关。 思考并回答问题。 利用仿真实验，吸引学生的注意力，提高学生的兴趣，加深学生对知识点的记忆。 列举真实事例，让学生能更好的理解响度的概念和影响因素。
任务四：音色
播放弹奏钢琴和吹笛子的音频声音，让学生辨别哪一种是笛子发出的声音，那一个是钢琴发出的声音。 不同的物体发出的声音，即便音调和响度相同，我们还是能够分辨出他们的不同，声音的这个特性就是音色 根据钢琴、笛子、音叉的波形图来判别影响音色的因素是什么。 结论：不同发声体的材料、结构不同，发出的声音的音色也就不同 学生积极讨论并辨别。 学生听音频并讨论回答问题。 引起学生的兴趣，让学生主动思考，提高学生对知识点的理解。
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2节 声音的特性 音调 发声体的振动频率 响度 发声体的振幅 音色 发声体的材料和结构
7.作业与拓展学习设计 1.如图所示，将一把钢尺紧按在桌面边缘，一端伸出约为尺长的一半，拨动钢尺，听它发出的声音，并观察它的振动情况。然后减小钢尺伸出长度约为尺长的1/4，再次实验，得到的结论是（ C ） A.振动快慢不变 B.振动变慢 C.频率变高 D.频率变低 2.男低音独唱时由女高音轻声伴唱，对二人声音的描述正确的是（ A ） A. 男低音比女高音音调低、响度大 B. 男低音比女高音音调低、响度小 C. 男低音比女高音音调高、响度大 D. 男低音比女高音音调高、响度小 3.为鼓励抗击新冠肺炎疫情的信心，2020年央视春晚，由6位央视主持人共同表演的情景报告《爱是桥梁》作为春晚临时增加节目，引起人们的强烈关注和高度好评。下列说法正确的是（ D ） A．表演者发出的声音是由空气振动产生的 B．表演者的声音可以在固体、液体和真空中传播 C．后排观众听到的声音比前排小，是因为他们听到的声音音调低 D．观众能依据音色的不同分辨出是哪位主持人在朗诵
【拓展】 阅读《科学世界》，思考： 1.什么是乐音？ 2.常见的乐器：打击乐器、弦乐器、管乐器靠什么发声？音调的高低与什么有关？ 1.乐音：悠扬、悦耳，听起来很舒服的声音叫乐音。 从钢琴和长笛的波形图中可以看出，乐音的波形是有规则的。 2. 乐器：知道三种乐器的发声器件。 乐器打击乐器（鼓）弦乐器管乐器发声器件自身（鼓皮）弦管内空气柱音调的 高低鼓皮越紧， 音调越高弦越细、越短、越紧，音调越高空气柱越长，音调越低
8.特色学习资源分析、技术手段应用说明 多媒体视频、音叉等实验器材；音频、视频等素材。
9.教学反思与改进 课堂中重点关注两方面，一是创设物理情景，通过学生直接感受，让他们体验声音的三个不同特性；二是通过学生互动游戏，激发学生主动参与、积极思考，让学生在活动中相互启发，深化对知识的理解。
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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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