1.3 声音的特性

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新课程——声音的特性说课与教案设计
一、基本说明
1教学内容所属科目：物理
2年级： 八年级
3所用教材出版单位： 人民教育出版社
4类型： 课堂教学设计
5学时数： 45分钟
二、活动设计
1、活动背景：说学生
学生通过前面第一节《我们怎样听见声音》的学习，对声音的产生和传播有了初步的了解，他们对生活中丰富多彩的声现象也产生着深厚的兴趣。初中生对未知世界往往产生好奇心、求知欲，这些对本节课的学习起着积极的作用，但由于本节课一是内容较多，不仅有乐音的三要素：音调、响度、音色，还有频率、振幅等概念；二是对声音的特性的认识上，由于学生在生活中有一些先入为主的错误认识，如声音的高低与响度的强弱往往混淆不清，对这节课的教学产生了不利的影响，必须在教学过程中充分注意。
2、活动目标：说教材
（一）教材分析
本节课是学生在知道声音的产生和传播的基础上，对声现象进一步探索和研究的较为重要的一节课。通过本节课的学习，使学生了解乐音的三要素：音调、响度、音色；知道决定声音的音调、响度、音色的因素是什么？从而使学生对声音有进一步的认识，也为今后的声学研究打下基础，并对物理问题的研究掌握学生为主的探究方法。
（二）教学目标
1.知识与技能
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，响度跟发声体的振幅有关；
不同发声体发出乐音的音色不同。
2.过程与方法
　　通过做“音调与频率有关的实验”和“响度与振幅有关的实验”，进一步了解和学习物理学研究问题的方法。
3.情感态度和价值观
①培养学生观察、比较、归纳总结问题的能力，体会现实世界物体的发声是丰富多彩的，更加热爱世界，热爱科学；
②通过参与实验活动，培养学生积极参与主动与科学探究实践的思想和互相配合的协作精神。
3、活动分析：
A．重点
①研究声音的音调、响度和音色各与什么因素有关；
②领悟科学探究的方法，从身边发现物理，通过学习又能将其运用并指导实际生活。
B.难点：用人耳感知声音特性之间的区别。4、活动策略：（说明案例设计者是如何根据本活动主题及其目标确定活动指导思想，如何设计活动方式，如何对学生进行评价）
4、活动策略：说教法
教育不是灌输，而是点燃火焰。
——苏格拉底
Education is not the filling of a vessel, but the kindling of a flame.
——Socrates
1．知识结构的处理
　　日常生活中，学生对“频率与音调”比较陌生，课本上作为第一知识点提出，可能增加了难度，为此，我把第二知识点的“响度与振幅”提了上来，作为台阶。因为“响度与振幅”学习相对熟悉一些，而且还可以利用有关模型直观地让学生理解，然后再过渡到“频率与音调”。通过尝试，在课程教学中果然取得了较好的效果，学生掌握得很顺利，解决了难点。这种灵活的做法，不仅体现了新课程的精神，更重要的是扩大了教师授课的自由空间，使教师不再照本宣科，为课改的深入打下了基础。
　2．过程与方法的处理
　　在“响度”和“音调”这两个知识点的学习中，始终执行的教学方法是由学生亲自参与的探究式教学法；其中各个环节如：提出问题、猜想、设计、操作、结论等都是由学生自己讨论完成。第三个知识点“音色”在课程中是浅层次的“了解”，便做了简化处理，让学生参与体会就行了。在过程与方法的处理中，学生不仅又一次地学习练习了探究这种物理中常用的科学研究方法，重要的是可以由此节课的练习开始，以后的所有新知识点的学习都可以自己进行探究，体现了对学生进行“可持续发展的培养”目标。
　3．情感与态度和价值观的处理
声音是我们每一个人都很熟悉的一种自然现象，如何让学生在学习过程中培养出高层次高水平的情感态度价值观呢？这需要精心设计课程内容，讲究艺术性的学习和体验。于是我以人们最喜闻乐见的声音──音乐为开端：课程的开始配以精美的图画和美妙动听的乐曲让学生们充分领略美的感觉，然后课堂对各种声音进行讨论和探究，最后又以学生们自己亲自用本节课所学的知识运用到生活中去解释一些物理现象和参与一些模型的制作，为这节课的结束，使学生不仅学习了知识还充分培养了艺术的美感，并且在讨论探究的过程中又培养了密切合作，认真求知的人生态度，体现了从生活走向物理，从物理走向社会的理念。
三、教学过程描述
设置情景 提出问题 探究实验 形成理论 应用拓展
课题 声音的特性
学习目标 知识目标：1．了解声音的特性。2．知道声音的响度跟发生体的振幅有关，音调跟发声体的频率有关。3．不同发声体发出的声音的音色不同。
能力目标：1．通过做“响度跟发声体的振幅有关的实验”和“音调与频率有关的实验”，进一步了解和学习物理学研究问题的方法──探究法。2．体现了从生活走向物理，从物理走向社会的理念。
情感目标：1．培养学生观察、比较、归纳总结问题的能力，更加热爱科学。2．通过参与实验活动，培养学生积极主动参与科学探究实践的思想意识和互相配合协作的精神。
学习重点 声音的音调和响度 学习难点 区分声音的特性
教具与媒体 多媒体、音叉、乒乓球、铁架台、钢尺、鼓、橡皮筋、乐器等
环节 内容 教师活动 媒体运用学生活动 设计意图
创设情景 师生共同欣赏一段音乐《梁祝》，请学生谈谈对这段音乐的感觉，提出问题：有几种乐器演奏的呢？ 播放音频与视频 学生用心去感受，仔细听讨论并说出对这音乐的不同感觉。 创造课堂情景，激发学生的兴趣和求知欲。
引入新课 利用多媒体播放音乐与视频：1、响度不同的同一首歌；2、音调不同的同一首歌；启发学生找出他们的不同，提出问题：随着美轮美奂的画面不断的交替变幻，而音乐也是跌宕起伏，时而高昂，时而低沉，一会儿大，一会儿小，这些不同是怎样造成的，是什么因素影响声音的大小和高低的不同？ 播放视频与音频 学生欣赏并找出所放音乐的不同之处；学生举例日常生活中响度不同的声音和音调不同的声音。 联系实际，培养学生分析问题、解决问题的能力
探究实验 响度和音调 （一）响度1、【提出问题】我们平时听到的声音往往有声音大小的差异，这大小的差异，我们就说它们的响度是不同的，那么响度与什么因素有关呢？我们该怎样描述它呢？2、【猜想】响度与所用力的大小有关，根据是敲鼓时，用力越大，鼓就越响。3、【设计实验】我们怎样才能证明响度与用力的关系呢？4、【实验器材】钢锯条（或塑料尺）、鼓、碎纸屑、音叉、小用细线悬吊的乒乓球〖方案1〗在鼓面上放一些碎纸屑，用不同的力敲鼓时，通过鼓所发出声音的不同，观察碎纸屑振动起来的高度。〖方案2〗课本上图1.3－4所示的实验，用不同的力敲击音叉，然后将发声的音叉靠近小球，观察小球被弹起的距离。5、消除学生对用力大小是声音大小因素的误区，说明所用力的大小只是外因，物体声音的大小在其内部看来，决定于其振动的幅度。6、结论：我们把物体振动时的幅度就做振幅，振幅越大，响度就越大。（二）声音的音调1、【提出问题】同样是唱歌，有的高有的低，有的响亮有的不太响亮，我们把声音的高低用音调来描述。音调与什么因素有关系呢？2、【猜想】与物体振动的快慢有关。2、【设计实验】用同样大的力，让物体振动的快慢不同，观察声音的不同。3、【实验器材】钢锯条（或塑料尺）、吉他、纸片〖方案1〗按教材的样式，将钢锯条压在桌子边，使钢锯条露出的长度不同，然后用同样的力拨动钢锯条，比较所听声音的不同。〖方案2〗教师拿出吉他拨动粗细不同的弦时，感受所发出声音的不同4、结论：物体振动越快，其发出声音的调子就越高，我们把这种声音的变化称之为音调的不同。即音调与物体的振动有关，振动越快，音调就越高。5、频率：物体在每秒内振动的次数。单位是赫兹（Hz）。6、认识一般声音的频率范围：物体振动快慢不同，产生的音调也不同，从而引入频率的概念，再由人耳听到的声音范围，引出超声波和次声波的概念。通过看课本上的图1.3－2，引导学生总结出 超声：人们把高于20000Hz的声音叫做超声波；次声：人们把低于20Hz的声音叫做次声波。 播放《青藏高原》音频教师引导实验 学生观看动画，分组进行讨论，应用教师提示的探究方法进行探究，自己动手进行探究实验，学生可以通过论坛跟老师和其他同学交流。探究完毕，学生进行交流，互相解决问题，并将不能解决的共同性问题提出来，共同讨论最后得出结论。用不同的力敲鼓时，通过鼓所发出声音的不同，观察碎纸屑振动起来的高度。与所用力的大小有关 该实验学生都可以操作，将钢锯条换成塑料尺也行 学生实验 20～2万Hz最低为狗最高为海豚 培养学生动手实验的能力；培养学生观察、思考和归纳能力；培养学生团队精神和交往能力。
介绍超声和次声的应用。 课件显示 思考：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音？ 培养学生运用知识思考分析问题能力
从物理走向生活 〖动脑〗：通过管中空气柱的振动而发声的乐器，如笛子等。空气柱越短，发声的音调也就越高。 思考：1你能制作出音调不同的乐器吗？2生活中的哪些现象你能用音调的知识来解释呢？
〖动手〗：自己动手制作一些乐器。 当你向右依次向水瓶吹时，发出的声音怎样变化？若沿相反方向敲击时，情况又怎样呢？
音色 音调和响度都相同的声音我们还能区分吗？师生共同听几种不同乐器的音乐并说出如何区分的，从而引出音色,并体会:“闻其其声不见其人”。 播放熟悉的音频并讨论 学生闭上眼睛猜是谁在说话。并通向同学介绍自己的音乐。 培养学生思考分析问题的能力
总结 通过这节课你学到了什么？同学们进行交流，老师恰当总结。 定义决定因素听感表现响度声音的大小振动幅度响度大：震耳欲聋;响度小：轻声耳语音调声音的高低振动频率 音调高：声音清脆、尖细;音调低：声音粗犷、低沉音色音质的感觉发声体材料结构， 分辨不同发声体发出的声音的重要特征 讨论 梳理本节课知识内容，把自己所所到的知识在网上论坛与老师同学交流，最后总结出本节课的知识点。 培养学生总结归纳的能力
知识反馈 让学生做随堂测试，检查这节课的收获。教师巡回指导。 课件展示 做自我评价中的随堂测试，检查这节课的收获。 通过联系巩固
作业 有能力的同学还可以做梯度训练。 因材施教 巩固提高
板书设计 第二节 声音的特性一、响度：声音的强弱或大小。由振幅决定。二、音调：声音的高低。由频率决定1、物体一秒内振动的次数叫频率。2、物体振动越快 频率越大 发锐音越尖 音调越高。三、音色：不同物体发出的音色不同。由材料、结构等决定。
四、教学反思
教学有法，但无定法，贵在得法的原则，本节课打算从生活中熟知的现象入手，采用以教师引导，学生探究和实验为主的启发式教学方法。这一节课的小探究实验，实验器材简单，因此我采用多媒体演示和学生探究实验相结合的方法，不仅让学生能欣赏带有声音的动画，还亲自动手用器材实验，既培养了学生的观察能力，又能提高学生的动手能力。我利用多媒体采用分工协作探究，每组独立进行探究，而对于实验记录的数据和现象运用多媒体展示给每一位学生，最后学生通过分析，归纳出正确的结论，完全突出学生的主体作用，淡化教师主导作用，体现“学生本位”的精神，同时还能使不同层次的学生都得到相应的发展。深入浅出,深受教师与学生的好评,但不同的学生对时间等细节的把握需要更多的教学机智,不断在实践中探索。
附：教学资源（课件）
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