【大单元教学】2.5教学设计+作业设计：跨学科实践：制作隔音房间模型 八上第二章《声现象》大单元整体设计（人教版）

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【大单元整体教学】初中物理学科人教版（2024）八年级上册
第二章 声现象 分课时设计
课题 第五节 跨学科实践：制作隔音房间模型
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 一、教学目标 1、物理观念： 让学生了解声音的传播特性，以及隔音的基本原理和方法。 2、科学思维 通过测试，加深学生对声音传播特性和隔音原理的理解。 3、科学探究 培养学生动手制作模型的能力，以及通过实验验证理论的能力。 4、科学探究和科学态度 激发学生对物理学习的兴趣，培养学生的团队合作精神。 二、教学内容解析 1、声音的传播特性 声音是由物体的振动产生的，需要介质传播。声音在不同的介质中传播速度不同，固体中最快，液体次之，气体最慢。声音在传播过程中会遇到障碍物，产生反射、折射、衍射等现象。 2、隔音的基本原理和方法 阻断声音传播的途径，如设置隔音板、隔音墙等。减少声音的反射，如使用吸音材料、设置隔音窗帘等。降低声音的传播速度，如使用厚重的墙体、填充隔音材料等。 3、制作隔音房间模型 设计模型：根据隔音原理，设计一个具有隔音效果的房间模型。准备材料：选用合适的隔音材料，如泡沫板、隔音棉等。制作过程：按照设计图纸，利用工具将材料裁剪、拼接，制作成隔音房间模型。测试效果：通过实验验证模型隔音效果，分析实验数据，改进模型设计。
2.学习者分析 1、学生知识背景： 学生已经学习了声音的产生、传播和接收等基本概念。学生对声音的物理特性（如频率、波长、响度等）有了一定的了解。学生可能对隔音材料的特性有所了解，但具体应用可能较为陌生。 2、学习兴趣和动机： 学生对于动手实践、制作模型通常有较高的兴趣。学生可能对于隔音效果的好奇心可以激发其探索欲望。 3、学习难点： 隔音材料的选取：如何选择合适的隔音材料是学生面临的挑战之一，需要学生结合所学知识进行判断。模型设计：设计一个合理的隔音房间模型，需要考虑房间的大小、形状、材料等多种因素。实验方法：如何有效地测量和比较不同材料的隔音效果，需要学生掌握一定的实验方法。 4、跨学科能力： 数学能力：学生需要使用数学知识来计算房间模型的尺寸、材料厚度等。科学探究能力：学生需要运用科学方法进行实验设计、数据收集和分析。工程技术能力：学生需要运用一定的工程技术来制作模型，包括工具的使用、材料的拼接等。 5、学情分析： 认知水平：八年级的学生已经具备了一定的逻辑思维能力，能够理解和掌握基本的物理概念，但可能对复杂的应用题和实验设计还不够熟练。 动手能力：学生可能有一定的动手能力，但需要引导和指导，以确保安全、有效地完成实验。 团队协作：在制作模型的过程中，学生需要与团队成员协作，这有助于培养其团队合作能力和沟通能力。
3.学习目标确定与教学重难点 课标要求： 1、明确隔音房间模型的主要用途（如音乐练习室、图书阅览室、校园电视台、录音棚等），以及需要达到的隔音效果级别（如减少多少分贝的噪音）。 课标分析： 1、理解声音传播的基本原理。 2、掌握隔音材料的选择原则及其特性。 3、设计并制作一个简易的隔音房间模型。 4、通过实验测试，评估模型的隔音效果。 学习目标：
4.教学评价 含学科知识评价，小组合作评价、项目评价、实验评价等 评价体系评价维度内容评价方法学科知识评价理解程度评价学生对声音传播、声音的反射、吸收和隔音材料等基础物理知识的掌握。通过课堂提问、小测验和课后作业来评估学生的理解程度。应用能力评价学生能否将所学的物理知识应用到隔音房间的设计、制作和测试中。评价学生在遇到设计或制作难题时的解决策略和创新能力。通过设计实际操作题目，要求学生现场解释现象，检验其应用能力。小组合作评价分工合作小组成员是否能够明确分工，各司其职，共同完成任务。观察小组合作过程，记录每个成员的贡献和互动情况。沟通能力评价小组成员之间的沟通和协调能力，是否能有效地交流想法和解决问题。通过小组讨论和口头报告，评估学生的沟通能力。团队精神小组成员是否具有团队精神，能够相互支持，共同解决问题。通过小组自评和互评，了解团队合作的氛围和质量。实验评价实验操作学生在实验过程中是否能够熟练操作实验设备，是否能够准确记录实验数据。观察学生的实验操作过程，评估其操作技能的准确性和熟练度。数据记录学生是否能够准确记录实验数据，并进行分析。检查学生的实验记录和数据分析报告。实验报告学生的实验报告是否完整、清晰，能够准确反映实验过程和结果。评估实验报告的结构、内容和写作质量。
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：项目分析
我将选择鞋盒(或纸箱、木箱、塑料盒等)来充当“房间”。 2．我将选择塑料板、泡沫板、纸板、布片、铁片等作为隔音材料分别安装在“房间”内部进行测试。 3．我将选择手机(或闹钟、遥控音响等)作为声源放在“房间”内部。 4．为了比较出哪种材料的隔音性能最佳： 通过情境导入本节课的项目式学习，有助于学生理解为什么要开展这个活动。
任务二：方案制定
①我可以将声音强弱转化为距离进行比较，具体做法：依次将不同隔音材料安装在“房间”内部四周“墙面”及“屋顶”“地面”上，将正在发声的手机置于“房间”内部，倾听铃声并逐渐远离“房间”，记录每次刚刚听不到铃声时人与“房间”的距离，距离越远的说明隔音效果越好。 ②我可以将声音强弱转化为声波波形进行比较，具体做法：依次将不同隔音材料安装在“房间”内部四周“墙面”及“屋顶”“地面”上，将正在发声的手机置于“房间”内部，在模型外同一位置放置示波器或使用录音及声音编辑软件显示声波波形，波形振幅越小说明隔音效果越好。 ③我可以将声音强弱转化为分贝数值进行比较，具体做法：依次将不同隔音材料安装在“房间”内部四周“墙面”及“屋顶”“地面”上，将正在发声的手机置于“房间”内部，在模型外同一位置使用手机噪声监测软件进行分贝数测定，数值越小说明隔音效果越好。 方案制定有助于帮助学生完成项目，制定初步的想法，也可以深化对声音传播、声音的反射、吸收和隔音材料等基础物理知识的掌握。
任务三：项目实施
1．制作房间模型时，要保证房间内部有足够大的空间用来放置发声体(声源)和隔音材料。 2．为了更准确地比较各种隔音材料隔音性能的好坏，我们在房间模型内部安装隔音材料时，应尽可能保证不同材料覆盖的厚度相同。 3．房间模型内的声源发声应以单音为主，避免声音过于复杂而加大区分难度。 4．应选择较为安静的环境进行测试。 5．请将你在实际测试过程中遇到的困难或发现的问题记录下来： 评价实验设计的合理性、科学性和可操作性。 通过实验方案、实验记录和实验结果来评估。
任务四：项目展示交流与评价
向其他同学展示你制作的隔音房间模型及隔音材料测试结果(实验中可收集如下表所示数据)。 小组讨论，对隔音房间模型的制作过程、测试过程进行评估和反思。(有其他方面的评估和反思实际中也可写出) 评价学生对实验数据的收集、处理和分析能力。 通过实验报告、数据分析图表和讨论来评估。
6.板书设计
7.作业与拓展学习设计
8.教学反思与改进 一、教学目标反思： 1. 知识与技能目标：本节课旨在让学生通过制作隔音房间模型，了解隔音的基本原理，掌握隔音材料的选择和应用。反思发现，学生在制作过程中对隔音材料的选择和应用有了较好的理解，但在隔音原理的深入理解上还有待提高。 2. 过程与方法目标 ：通过实践活动，培养学生的动手能力和创新能力。学生在动手制作过程中，表现出较高的兴趣和积极性，但在创新方面，部分学生提出的方案较为单一，需要引导他们进一步发散思维。 二、教学内容反思： 1. 教学设计 ：教学内容安排合理，先让学生了解隔音原理，再进行模型制作。但在教学过程中，发现部分学生对隔音原理的理解不够深入，需要在理论讲解上增加实例分析，帮助学生更好地理解。 2. 教学资源 ：使用了丰富的教学资源，如视频、图片等，帮助学生更好地理解隔音材料和结构。但反思发现，在模型制作过程中，学生对于实际操作步骤和注意事项的掌握不够，需要在实践中加以指导。 三、教学方法反思： 1. 小组合作 ：采用了小组合作的教学方式，培养学生的团队合作意识。但部分小组在合作中出现分工不明确、沟通不畅的问题，需要在后续教学中加强引导和监督。 2. 实践操作 ：在实践操作中，学生积极参与，但部分学生在操作过程中对材料的选择和运用不够合理。需要在后续教学中，引导学生进行更深入的思考和讨论。 四、教学效果反思： 1. 学生反馈 ：通过调查问卷和访谈，了解到学生对本节课的满意度较高，认为教学内容有趣，有助于理解隔音原理。但部分学生表示在实践操作中遇到了困难，需要在实践中给予更多指导。 2. 成果展示 ：学生在制作隔音房间模型的过程中，展示了自己的创意和实践能力。但在成果展示环节，部分学生的表达能力和展示技巧有待提高。 四、改进措施： 1. 加强理论知识教学 ：在后续教学中，加强对隔音原理的理论讲解，结合实际案例，帮助学生深入理解。 2. 优化实践操作环节 ：在实践操作中，增加学生之间的交流和讨论，引导学生合理选择材料，提高实践操作的效果。 3. 关注个体差异 ：针对不同学生的学习需求和特点，给予个性化的指导和帮助，确保每个学生都能在活动中得到提升。 4. 增加评价和反馈 ：在活动结束后，组织学生进行自我评价和小组评价，及时给予反馈，帮助他们总结经验，提高反思能力。
附作业设计
【1】在制作隔音房间模型活动中，请你根据生活中的认知与感悟，结合在网络中学习到的知识，完成下列问题：
（1）如果让你制作一个房间模型来测试其隔音效果，以下因素中的　　　　可能会对隔音效果产生较大的影响（选填选项前对应的字母，都正确给满分，部分正确给1分，有错误不给分）。
A.房间模型的颜色　 B.房间模型的面积　C.房间模型的制作材料　
D.窗户的大小和数量 E.空气温度　 F.房间模型的形状外观　G.房间模型的摆放位置
（2）从网上查询到下表所示材料的特点和隔音性能。
材料 特点 隔音性能
聚酯纤维隔音板 重量轻、易安装、防潮防霉、无毒等 对高频噪音隔音效果一般
隔音毡 超薄、柔软、防潮、耐高温等 具有良好的隔音效果，特别是对中低频噪音如人声、交通噪声等的隔音效果最好
岩棉隔音板 防潮防霉、环保等，但易掉落粉尘，对呼吸道有刺激作用 对高频噪音有很好的隔音效果
隔音泡沫 质轻且柔软，但易燃，不适用于高温或火源环境 隔音效果好
双层玻璃窗 由内、外窗组成 能有效提供良好的隔音效果
木材 自然环保，易获得等 隔音效果较差
石膏板 容易安装等 良好的隔音特性，很受人们的喜爱
通过阅读表格，我们发现，同种材料对不同　　　　(填“响度”“频率”或“音色”)的噪声的隔音效果也是不同的。我们在选购和使用隔音材料时，不仅要考虑材料本身隔音性能的优劣，还要考虑其他的因素，如：　　　　(写一点即可)。