1.2声与听觉(第2课时)（教学设计）--浙教版（2024）科学八年级上册

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1.2.1 声与听觉(第2课时)（教学设计）
年级 八年级 授课时间
课题 1.2.1 声与听觉(第2课时)
教学 目标 科学观念:利用声波反射原理进行简单的距离计算，建立科学观念；了解耳的结构和各部分的功能，知道听觉的形成过程。 科学思维:通过类比水波的方法建立声波模型，帮助认识声，音以疏密相间的波的形式传播，强化科学思维。 探索实践:通过读图等方式，自主获取耳结构的相关信息，初步提升读图能力 态度责任:通过实验验证假设，尊重客观数据，避免主观臆断。
教学 重难点 重点： 理解声音像波一样传播，并会发生反射 知道声音在不同材料中传播快慢不同。 了解耳朵的结构。 难点： 理解声音是以疏密波的形式传播。 利用回声测距进行简单计算。 弄清楚耳朵各部分的作用及听觉是怎样形成 学会通过实验发现声音产生和传播的规律。
学情 分析 本节内容选自浙教版八上第一章第2节第2课时。学生已具备声音由物体振动产生的基础认知，也能通过生活经验感知声音的传播(如隔墙听声、水中传声)但对“声波”这一抽象传播形式及听觉的生理机制缺乏系统理解。从知识衔接看学生虽通过小学科学和前续课程了解波的初步概念，但难以将“声波是声源振动带动介质粒子疏密交替传播的能量波”这一模型与空气振动建立关联，尤其对“声波需借助介质传播”的本质认识停留在现象层面，需通过喇叭烛焰晃动、真空罩闹铃等实验破除“声音在真空中传播”的迷思概念 听觉形成部分的学习难点集中在跨学科知识整合:其一，耳的结构功能易被碎片化记忆，学生常混淆鼓膜“产生振动”与耳蜗“转换神经信号”的作用，或忽略咽鼓管“平衡气压”的功能;其二,对“声波→机械振动一神经冲动一听觉”的转化链条理解困难，尤其难以想象耳蜗内液体振动如何通过毛细胞转化为电信号，需借助 3D 动画演示听小骨放大振动、耳蜗螺旋结构等微观过程。教学中需通过“折叠耳廓感受音量变化”“模拟鼓膜振动”等体验活动，将抽象生理过程具象化，同时搭建“物理振动-生物传导-神经感知”的跨学科认知桥梁，帮助学生建立“振动传播-信号转换-大脑感知”的完整知识链。
教学 准备 课件、课本、视频、活动器材等
教学过程
教师活动 设计意图
新 课 导 入 一个同学们，这是老师用AI生产的夸张的视频，当老师敲响鼓面时，鼓面的振动会像水波一样扩散开来——这是否意味着声音也像水波一样传播呢？其实，声音不仅能通过空气传递，还能在固体、液体中‘旅行’！但你们有没有想过，声音为什么能在不同介质中传播？它究竟是以什么形式‘跑’向我们的耳朵的？今天，我们就一起揭开这个谜题——声波的神秘面纱！” 通过AI视频，引导学生思考声音是否也像水波一样传播，激发学生探究兴趣
新 知 讲 授 一、声波 声音能够在固体、液体和气体中传播。那么,声音是以什么形式在介质中传播的 1.在水槽中加入水，放上一只软木塞。然后用铅笔不断轻触水面，水面上就会形成一图一圈的水波，向外传播。此时水槽中的软木塞会怎样运动 软木塞上下浮动。因为铅笔不断轻触水面引起水面上下振动，这种振动向外传播出去使其他部分的水也上下振动,形成波纹,所以软木塞也随着水面上下浮动。 2.将一支点燃的蜡烛放在喇叭的前方，当喇叭发出较强的声音时，观察烛焰的摇晃情况。 当喇叭中发出声音时,引起周围空气的振动,从而使烛焰晃动,声音越强,烛焰晃动越厉害。 与水波的传播相似，声音在空气中也是以波的方式向远处传播的。以喇叭发声为例，当喇叭的纸盘面向外侧运动时，压缩邻近的空气，使这部分空气变密；当喇叭的纸盘面向内侧运动时，这部分空气变疏。喇叭纸盘面的不断振动，使空气中形成疏密相间的波，向远处传播。因此，声音以波的形式传播着，这种波叫作声波(soundwave)。 声波将声音从发声的物体传播到远处，其实它传递着的是能，而非物质。例如，雷电发生后，雷声以声波形式将能向四面八方传播，到达我们周围，使我们周围的空气振动，从而使我们能够听到雷声，但雷电发生处的空气并没有到达我们的周围。 2.声音传播的快慢 (1)声速 声音传播的快慢用声速描述，其大小等于声音在每秒内传播的距离。在15℃的空气中，声音每秒传播340m。 2.声音传播的快慢 (2)影响声速的因素 ①介质种类。在不同的介质中，声音传播的快慢一般不同。一般情况下，声音在固体中传播最快，在液体中次之，在气体中最慢。 ②温度。温度越高，空气中的声速越大。气温每升高1℃,声音在空气中每秒传播的距离约增加0.6m。 教材深挖 回声 (1)声音在传播过程中，如果遇到障碍物，就会被反射，形成回声。 (2)区分回声与原声的条件 如果障碍物离人较远，使得回声到达人耳的时间比原声晚0.1s以上，人耳就能把回声和原声区分开；如果回声和原声到达人耳的时间相差不到0.1s,人就分辨不出原声和回声，但会觉得声音更响亮，这就是在屋子里说话比在旷野中说话响亮的原因。 (3)回声的应用——科学家用声波探测海底深度 回声可以用来测量距离。测量原理S=1/2V声t,其中t为从发声到听到回声的时间，v声为声音在介质中的传播速度。 如图1.2-11是声音在干燥空气中传播的速度随温度变化的图像。从图像中能得出什么结论 (1)当空气温度达到30℃时,声音的传播速度接近350m/s。 (2)在干燥空气中,声音的传播速度随空气温度的升高而增大。(或在干燥空气中,声音的传播速度与空气温度成正比)。 例题:将耳朵贴在较长的注满水的铁质自来水管一端，让另外一位同学在自来水管另一端用力敲一下，能听到三次敲击声。按先后顺序说出这三次敲击声分别是通过哪种介质传播到人耳的 () A.空气、水、铁管B.水、空气、铁管 C.水、铁管、空气D.铁管、水、空气 解析:在一根较长的注满水的铁质自来水管的一端用力敲击，声音会在铁管、水和空气中同时传播，因为声音在固体中传播最快，在液体中次之，在气体中最慢，所以会听到三次敲击声，第一次是通过铁管传播的，第二次是通过水传播的，第三次是通过空气传播的。答案：D 二、听觉的形成 耳是人的听觉器官，有了它，我们才能听到世界上的各种声音。 耳的功能：收集声波并将声信息传送到大脑。耳分外耳、中耳和内耳三个部分。 1 .耳的结构及功能 外耳耳郭收集声波外耳道传导声波，声波进入外耳道后撞击鼓膜 中耳鼓膜接收声波产生振动，并带动鼓室内的听小骨振动鼓室位于鼓室内的听小骨把声音放大后传入耳蜗咽鼓管连通鼓室和咽部，使鼓膜内外空气压力保持平衡，从而使鼓膜能正常振动 内耳前庭内有感受头部位置变动的感受器，保持身体平衡半规管 耳蜗内有液体和听觉感受器，能接受声音振动刺激，产生信息
拓展 人听到声音的两种途径 (1)空气传导：通常人听到的 声音是由空气传到人耳的。 (2)骨传导：声音通过头骨、颌 骨也能传到听神经，引起听觉。 2 . 听觉的形成 由此可知首先耳要接受声音并将其转化成信息，将此信息传送到大脑，大脑分析信息并形成听觉。 3 .影响听觉的因素 ( 1 ) 年 龄：听觉通常会随年龄的增大而逐渐减弱。可以通过助听 器来提高听力。 助听器相当于一个小型扩音器，把原本听不到的声音加以放大，再利用听障者的残余听力，将声音信息送到大脑听觉中枢。 ( 2 ) 器 官 损 伤：听觉器官的某一部分受到损伤，会使听力下降，甚 至失聪，助听器也很难起到作用。 1.根据听觉的形成过程，谈谈引起听觉障碍的原因可能有哪些。 根据听觉的形成过程可知，只要其中任何一个环节出现问题，听觉就将会受到影响。引起听觉障碍的原因主要有两个：一是鼓膜、听小 骨损伤或发生病变，引起听力下降，称为传导性耳聋；另一种是由于耳 蜗、听觉中枢和与听觉有关的神经损伤引起听力下降或丧失，称为神经 性耳聋。 2.遇到巨大声响时，应迅速捂紧双耳或张嘴，这是为什么 遇到巨大声响时，迅速捂紧双耳，这是为了防止强烈的振动传到鼓膜， 把鼓膜震破。中耳经过咽鼓管连接至咽部，咽鼓管的主要作用是维持中 耳内的气压，使之与外界环境的气压相同。张开嘴，可以使中耳内的气压 与外界环境的气压相同，保护鼓膜不至于因内、外压力差太大而损伤。 4.耳能保持身体平衡 (1)耳有保持身体平衡作用的原因：内耳的半规管、前庭中有感受 头部位置变动的感受器。 (2)晕车、晕船、航空病的原因：内耳感受头部位置变动的感受器 过于敏感，且受到过长或过强的刺激。 例题:随着手机的广泛普及，随处可见“低头族”,长期用耳机 听音乐可能会损伤耳内对声波敏感的细胞，使听力下降。上述细 胞位于 ( ) A.外耳道 B. 鼓膜 C. 耳蜗 D. 咽鼓管 解析：外界声波经过外耳道传到鼓膜，鼓膜的振动通过听小骨传 到内耳，刺激了耳蜗内对声波敏感的感觉细胞，这些细胞就将声 音信息通过听觉神经传给大脑的一定区域(听觉中枢),这样就产 生了听觉，因此对声波敏感的细胞位于内耳的耳蜗。 答案：C 通过水波类比声波，帮助学生建立声波模型，理解声音以疏密相间的波的形式传播；通过实验展示声音在不同介质中的传播，引导学生理解声音传播需要介质，强化科学思维。 通过温度与声速关系图，引导学生发现规律，培养数据分析能力；通过实例说明声速在不同介质中的差异，帮助学生理解生活现象。 通过回声测距原理和实际应用，将抽象概念与实际技术联系起来，激发学生学习兴趣，培养科学服务生活的意识。 通过耳的结构图和功能表，帮助学生了解耳朵的结构和各部分功能，理解听觉的形成过程；通过表格形式呈现，便于学生记忆和理解。 通过流程图展示声音从外耳到大脑的传导路径，帮助学生建立听觉形成的系统认知；通过"耳能保持身体平衡"的拓展，丰富学生对耳朵功能的认识。 通过助听器原理的介绍，将科学知识与实际应用联系起来，培养学生的科学应用意识；通过听觉障碍原因的讨论，引导学生关注健康问题。
课 堂 练 习 【典例1】 在学校举行的逃生演习中，同学们听到警报声需要迅速逃生。如图是人耳的结构，下列关于人耳结构在此过程中作用的描述正确的是（　　） A．②收集声波 B．③带动听小骨振动 C．⑤放大振动 D．⑥产生听觉 解析:解：A、②是外耳道，将声波传至鼓膜，A错误。 B、③是鼓膜，把声波振动转为机械振动，带动听小骨振动，B正确。 C、⑤是耳蜗，里面有听觉感受器，接受震动刺激产生神经冲动，C错误。 D、外界的声波经过外耳道传到鼓膜，产生的振动通过听小骨传到内耳，刺激耳蜗内的感觉细胞，再通过听觉神经传给大脑，产生听觉，D错误。 故选：B。 【典例2】小刚扁桃体发炎没有及时治疗，几天后感觉耳朵疼，经检查是患了中耳炎。病菌从口腔侵入中耳的通道是（　　） A．听小骨 B．耳蜗 C．外耳道 D．咽鼓管 解：如图是耳的结构模式图。 可见，耳的结构包括外耳、中耳和内耳。外耳包括耳郭和外耳道；中耳包括鼓膜、鼓室和听小骨；内耳包括半规管、前庭和耳蜗。咽鼓管一端连通咽部，另一端连通鼓室。得了扁桃体、咽炎如不及时治疗，病菌就有可能沿着咽鼓管进入中耳的鼓室，会引发中耳炎，使听力下降。 故选：D。 【典例3】下列能正确表示人形成听觉过程的是（　　） A．声音→耳郭→鼓膜→耳蜗→听小骨→听神经→大脑 B．声音→耳郭→鼓膜→听小骨→耳蜗→听神经→大脑 C．声音→耳郭→听小骨→鼓膜→耳蜗→听神经→大脑 D．声音→耳郭→耳蜗→听小骨→鼓膜→听神经→大脑 【解答】 解：耳郭收集外界的声波经过外耳道传到鼓膜，引起鼓膜的振动；听小骨能够放大振动，并且将振动传导到内耳，刺激耳蜗内的听觉感受器，产生神经冲动；神经冲动通过听觉神经传递到大脑皮层的听觉中枢，就形成了听觉。 因此声波入耳的顺序的是：声音→耳郭→外耳道→鼓膜→听小骨→耳蜗→听神经→大脑的听觉中枢。 故选：B。 【典例4】用录音机录下自己朗读或唱 歌的声音，再播放，自己听起 来觉得别扭，不像自己的声音，而其他人听起来却没有差别，这是为什么 【解答】（1）用录音机录下说话人的声音和平日直接听到的说话人的声音，都是通过空气传播，所以别人认为像说话人的声音。 （2）用录音机录下自己的声音，再播放出来时是通过空气传播给自己的；而听自己发出的声音，主要是通过骨传导的方式来传递的，所以这两种介质不同，两种声音的音色不同，听起来感觉也就不一样。
课 堂 小 结 一、声波 理解声波 类比水波：声波与水波类似，声音以波的形式传播，呈现疏密相间的波动特性。 传递能量：声波传递的是能量（如振动能量），而非物质本身。 声音传播的快慢 介质影响：声音在不同介质中的传播速度不同，规律为 固体 > 液体 > 气体（v固>v液>v气v固 >v液 >v气 ）。 温度影响：在空气中，声速随温度升高而增大。标准条件（15℃）下，声速为 340 m/s。 二、听觉的形成 耳的结构 外耳耳郭：收集声波。 外耳道：传导声波至鼓膜。 中耳鼓膜：声波引起鼓膜振动。 鼓室与听小骨：放大振动并传递至耳蜗。 咽鼓管：平衡鼓膜内外气压。 内耳前庭与半规管：感知头部位置变化（维持平衡）。 耳蜗：含听觉感受器，将振动转化为神经信号。 听觉的形成过程 声波传导路径：声波 → 耳郭收集 → 外耳道传导 → 鼓膜振动。 鼓膜振动 → 听小骨放大 → 传递至耳蜗。 耳蜗感受器 → 转化为神经信号 → 听觉神经传递至大脑 → 形成听觉。
板 书 设 计
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