1.4人耳听不到的声音 教学设计 苏科版八年级上册物理

《人耳听不到的声音》
一、教学目标
1. 知识与技能：使学生了解人耳能听到的声音频率范围，了解超声波和次声波的概念及其特性；了解超声波和次声波的应用。
2. 过程与方法：通过观察、实验和探究，培养学生分析问题、解决问题的能力以及科学探究精神。
3. 情感态度与价值观：通过了解超声波和次声波的应用，激发学生对科学技术的兴趣和热爱。
二、教学重点和难点
1. 重点：了解超声波和次声波的特性及其应用。
2. 难点：理解超声波和次声波为何人耳听不到，以及它们在实际生活中的应用原理。
三、教学器材
1. 演示用：音频发生器、示波器、超声波传感器、次声波传感器。
2. 学生实验用：音叉、橡皮锤、频率计、塑料管（用于感受声波的振动）。
四、教学过程
【导入新课】
教师播放一段包含高频和低频声音的音频，问学生：“你们能听到所有的声音吗？”学生回答后，教师引出课题：“我们今天要学习的就是那些我们听不到的声音——超声波和次声波。”
【新课讲解】
1. 人耳的听觉范围
教师用音频发生器和示波器展示不同频率的声音波形，并解释人耳能听到的声音频率范围大约在20Hz到20000Hz之间。超出这个范围的声音，人耳就听不到了。
2. 超声波和次声波
教师介绍超声波（频率高于20000Hz）和次声波（频率低于20Hz）的概念，并用超声波传感器和次声波传感器演示它们的存在。
【学生实验】探究声音的频率
学生分组进行实验，每组配备音叉、橡皮锤和频率计。学生用橡皮锤敲击音叉，观察频率计的读数，并记录不同音叉的频率。教师引导学生思考：为什么有些音叉的声音我们听得很清楚，而有些却听不太清楚？
【教师演示】感受超声波和次声波
教师用塑料管的一端接触正在发声的音叉，让学生将手指轻轻放在塑料管的另一端，感受声波的振动。然后，教师用音频发生器产生超声波和次声波，让学生尝试用同样的方法感受这两种声波的振动。学生会发现，对于超声波和次声波，他们几乎感觉不到振动。
【讲解与讨论】超声波和次声波的应用
教师结合生活中的实例，讲解超声波和次声波的应用，如超声波在医疗（B超）、工业（清洗、焊接）、军事（声呐）等领域的应用；次声波在监测核爆炸、预测自然灾害等方面的作用。同时，教师引导学生讨论这些应用背后的科学原理。
【巩固练习】
教师设计以下练习题，让学生独立完成或小组讨论完成：
1. 填空题：
（1）人耳能听到的声音频率范围大约在______Hz到______Hz之间。
（2）频率高于20000Hz的声音称为______，频率低于20Hz的声音称为______。
2. 选择题：
（1）下列关于超声波的说法中，正确的是（）
A. 超声波可以在真空中传播
B. 超声波的声音很大，人耳能直接听到
C. 超声波的传播速度比次声波快
D. 超声波能传递能量，但不能传递信息
（2）下列不属于次声波应用的是（）
A. 监测核爆炸 B. 预测火山喷发
C. 清洗眼镜 D. 监测海啸
五、学生讨论
教师引导学生就以下问题进行讨论：
1. 你认为超声波和次声波在未来会有哪些新的应用？
2. 如何利用超声波或次声波来解决生活中的实际问题？
3. 在学习本节课内容后，你对声音有了哪些新的认识？
六、课后反思
1. 教学内容方面：本节课通过丰富的实验和探究活动，使学生对人耳听不到的声音有了直观的认识，了解了超声波和次声波的特性及应用。但在教学过程中，对于超声波和次声波的产生原理和传播特性还可以进一步深入讲解，以帮助学生建立更完整的知识体系。
2. 教学方法方面：本节课采用了观察、实验、探究和讨论等多种教学方法，有效地激发了学生的学习兴趣和探究欲望。但在实验环节，由于器材和时间限制，部分学生可能没有充分体验到实验的乐趣和探究的成就感。今后可以考虑增加实验器材和延长实验时间，让更多的学生参与到实验中来。
3. 教学效果方面：通过课堂观察和课后练习反馈，大部分学生对本节课的内容掌握较好，能够正确区分超声波和次声波，并了解它们的应用。但在个别难点问题上，如超声波和次声波的传播特性及应用原理等，仍有部分学生存在疑惑。针对这些问题，可以在课后进行个别辅导或安排小组讨论，帮助学生解决疑惑。
4. 教学改进方面：在今后的教学中，可以进一步丰富教学内容和教学方法，如引入更多的生活实例和科技前沿知识来拓展学生的视野；同时注重培养学生的科学探究精神和创新能力，鼓励他们在学习和生活中发现问题、解决问题。此外还应关注学生的学习差异和需求差异，因材施教，使每个学生都能得到发展。