4.4 声现象在科技中的应用 教案
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文档简介
声现象在科技中的应用 教学设计
教学目标：
知识与技能目标：学生认识语音识别技术、超声波和次声波的应用，并且知道超声波和次声波的特点；
过程与方法：学生在获取新信息的过程中，逐步学会获取信息的方法，提升自己的总结概括能力；
情感态度与价值观：学生在学习体验中，感受声现象在科技中应用给生活带来的便捷，从而励志能好好学习，为自己创造一个更精彩的未来。
教学重难点：
重点：学生认识语音识别技术、超声波和次声波的应用，并且知道超声波和次声波的特点；
难点：从超声波和次声波的应用当中来总结归纳出超声波和次声波的特点
三、教学方法：
视频趣味导入法、演示法、讲授法、讨论法、启发式教学法、小组合作探究法
四、教学过程:
（一）、引课
请学生观看一段用语音控制的智能家居生活场景
师：说说话就可以控制很多智能设备完成我们想做的事，其实现在的很多家庭已经正在享受着这样舒适的家居体验，这就是声现象在科技中的应用给我们带来的便捷，那你想不想知道声现象在科技中的其他应用呢？
（二）、新授课
1、语音识别
（1）、语音控制设备
①、给学生示范如何来控制天猫精灵，然后请学生和天猫精灵交流
②、给学生展示手机上语音控制系统的功能（打电话，发微信，导航）
总结：刚才我们跟设备交流的过程中，设备会将我们的语言信号转化成文本或是命令，这就是语音识别技术，而我们刚才体验到的是语音识别技术的当中的一项常用技术，就是语音控制设备。
师：我们用语音控制设备可以做我们想做的一些事，那你想让它（手机里的语音控制系统）做什么，你可以尝试去，唤醒它，然后让它去完成。
（2）、语音识别身份
请几个学生尝试去跟手机设备交流，然后唤醒不了，老师尝试唤醒却成功了，再请几个同学唤醒，还是不成功。
师：这个世界上没有两个人的声音是相同的，说明这个设备可以从我们的声音当中识别出我的声音，这就是语音识别技术当中的另一项应用：设备通过语音识别身份技术。
教师设想：①这项技术仍在发展当中，相信在不远的将来，我们去购物可以不用现金、银行卡，甚至手机去支付，我们可以直接对着机器说出指定文字或数字就可以完成支付。②你回家忘带钥匙是一件很麻烦的事，相信在不久的未来，你只需要对着门锁说一句你喜欢的话，门锁就会自动打开。希望这一天早日到来。
环节过渡设置：这是我们听到声音在科技中的应用，那你知道我们大多数人耳可以听到的声音频率范围吗？请学生来感受低频到高频的声音变化，当声音频率超过人耳听力上限，人耳就听不到声音了，而大多数人耳的听力上限为20000Hz，从而引出超声波和次声波。
超声波
、应用
①、请学生说说超声波的应用有哪些。
②、请学生观看超声波的应用视频，并思考这些设备是怎么应用超声波来进行工作的。
超声波加湿器：超声波高频振荡，使水剧烈震动，从而破碎成许多小雾滴，再由小风扇吹到空气当中，从而增加空气中的湿度。
超声波牙刷：超声波牙刷高频振荡，让水和牙膏形成的气泡去冲击牙缝当中的残渣和牙结石。
超声波清洗机：超声波????液体剧烈振荡，形成很高的冲击压力，将附在物件表面的污物震落。
声呐：定向发射一束超声波，遇到物体会反射回来被声呐接收器接收到。
根据声音在水中的传播速度，和发射接收声波的时间差就可以确定物体的位置。
B超：探头发射和接受超声波，超声波在人体内不同组织的交界面上会反射，计算机将接受到的声波信号转化成图像信号。
倒车雷达：超声波发射传感器发射一束超声波，遇到障碍物会反射回来被接收传感器接收到。然后通过控制器计算出距离。
③、分类
请学生尝试将这写应用按照传递信息和传递能量分为两类，并说明为什么这么分类。看谁分的又快、有准、理由说的又充分。
（2）、特点
请学生分别根据传递信息和传递能量这两类应用中找出这些设备工作时的共同点。
从而总结出超声波的特点：：频率高，波长短，容易会聚成一束定向发射，在水中能够传播的得很远，遇到物体又会反射回来。
3、次声波
认识了超声波的应用后，我想知道到大家对次声波的应用有没有兴趣呢？
（1）、次声波的应用
次声波武器
首先，请学生观看一个视频，然后提问：这么厉害的次声波武器，有没有一种东西可以保护我们不被次声波伤害呢？（利用声音靠什么传播来解决问题）
真空保护层
给学生渗透和谐共处的思想：我们希望人类和睦共处，所有武器都不要启用
大象远程交流
提问：我在教室喊你，你在学校大门口能听见吗？有一种动物，距离几公里甚至更远也可以互相交流，不信你看。然后播放视频
预报灾害
提问：当灾害来临时，我们人类显得那么的渺小和无助，那么有么有一种方法可以让我们预知灾难的到来，从而能够做好应急措施，减小灾难对我们的伤害呢？从这个视频当中或许你能得到启示。
提问：你会用什么方法来预知灾害？
策略：我们可以在城市周边安装次声波监测装置，一旦发生海啸、地震、火山爆发等灾害时，同时也会产生次声波，而次声波传播速度比灾害本身快得多，一旦监测到，我们可以有时间做好应对措施，减少灾害带来的损失。
分类：
请学生将这些应用按传递能量和传递信息进行分类。
（2）、特点
请学生根据这几个应用总结次声波有什么特点。
最显著特点：在空气中传播的距离元，而且不容易被吸收。
（三）、课堂小结
请学生小组交流，并派代表发言，教师补充。
结束语：本节课我们感受到了声现象在科技中的应用给我们生活带来的便捷和舒适的体验。其实，聪明的人类经过很长时间的探索、发现和创造，才有了我们今天如此美好的生活。我希望同学们，都能为了实现自己的梦想，不断成长，为你们自己创造出一个更精彩的未来！
（四）、布置作业
1、继续收集声现象在科技中还有哪些有趣实用的应用；
2、如果语音识别身份技术能够普遍应用到生活当中，我们的生活会变成什么样子，请你联系生活实际进行设想，并完成一篇小短文，字数不限；
教学目标：
知识与技能目标：学生认识语音识别技术、超声波和次声波的应用，并且知道超声波和次声波的特点；
过程与方法：学生在获取新信息的过程中，逐步学会获取信息的方法，提升自己的总结概括能力；
情感态度与价值观：学生在学习体验中，感受声现象在科技中应用给生活带来的便捷，从而励志能好好学习，为自己创造一个更精彩的未来。
教学重难点：
重点：学生认识语音识别技术、超声波和次声波的应用，并且知道超声波和次声波的特点；
难点：从超声波和次声波的应用当中来总结归纳出超声波和次声波的特点
三、教学方法：
视频趣味导入法、演示法、讲授法、讨论法、启发式教学法、小组合作探究法
四、教学过程:
（一）、引课
请学生观看一段用语音控制的智能家居生活场景
师：说说话就可以控制很多智能设备完成我们想做的事，其实现在的很多家庭已经正在享受着这样舒适的家居体验，这就是声现象在科技中的应用给我们带来的便捷，那你想不想知道声现象在科技中的其他应用呢？
（二）、新授课
1、语音识别
（1）、语音控制设备
①、给学生示范如何来控制天猫精灵，然后请学生和天猫精灵交流
②、给学生展示手机上语音控制系统的功能（打电话，发微信，导航）
总结：刚才我们跟设备交流的过程中，设备会将我们的语言信号转化成文本或是命令，这就是语音识别技术，而我们刚才体验到的是语音识别技术的当中的一项常用技术，就是语音控制设备。
师：我们用语音控制设备可以做我们想做的一些事，那你想让它（手机里的语音控制系统）做什么，你可以尝试去，唤醒它，然后让它去完成。
（2）、语音识别身份
请几个学生尝试去跟手机设备交流，然后唤醒不了，老师尝试唤醒却成功了，再请几个同学唤醒，还是不成功。
师：这个世界上没有两个人的声音是相同的，说明这个设备可以从我们的声音当中识别出我的声音，这就是语音识别技术当中的另一项应用：设备通过语音识别身份技术。
教师设想：①这项技术仍在发展当中，相信在不远的将来，我们去购物可以不用现金、银行卡，甚至手机去支付，我们可以直接对着机器说出指定文字或数字就可以完成支付。②你回家忘带钥匙是一件很麻烦的事，相信在不久的未来，你只需要对着门锁说一句你喜欢的话，门锁就会自动打开。希望这一天早日到来。
环节过渡设置：这是我们听到声音在科技中的应用，那你知道我们大多数人耳可以听到的声音频率范围吗？请学生来感受低频到高频的声音变化，当声音频率超过人耳听力上限，人耳就听不到声音了，而大多数人耳的听力上限为20000Hz，从而引出超声波和次声波。
超声波
、应用
①、请学生说说超声波的应用有哪些。
②、请学生观看超声波的应用视频，并思考这些设备是怎么应用超声波来进行工作的。
超声波加湿器：超声波高频振荡，使水剧烈震动，从而破碎成许多小雾滴，再由小风扇吹到空气当中，从而增加空气中的湿度。
超声波牙刷：超声波牙刷高频振荡，让水和牙膏形成的气泡去冲击牙缝当中的残渣和牙结石。
超声波清洗机：超声波????液体剧烈振荡，形成很高的冲击压力，将附在物件表面的污物震落。
声呐：定向发射一束超声波，遇到物体会反射回来被声呐接收器接收到。
根据声音在水中的传播速度，和发射接收声波的时间差就可以确定物体的位置。
B超：探头发射和接受超声波，超声波在人体内不同组织的交界面上会反射，计算机将接受到的声波信号转化成图像信号。
倒车雷达：超声波发射传感器发射一束超声波，遇到障碍物会反射回来被接收传感器接收到。然后通过控制器计算出距离。
③、分类
请学生尝试将这写应用按照传递信息和传递能量分为两类，并说明为什么这么分类。看谁分的又快、有准、理由说的又充分。
（2）、特点
请学生分别根据传递信息和传递能量这两类应用中找出这些设备工作时的共同点。
从而总结出超声波的特点：：频率高，波长短，容易会聚成一束定向发射，在水中能够传播的得很远，遇到物体又会反射回来。
3、次声波
认识了超声波的应用后，我想知道到大家对次声波的应用有没有兴趣呢？
（1）、次声波的应用
次声波武器
首先，请学生观看一个视频，然后提问：这么厉害的次声波武器，有没有一种东西可以保护我们不被次声波伤害呢？（利用声音靠什么传播来解决问题）
真空保护层
给学生渗透和谐共处的思想：我们希望人类和睦共处，所有武器都不要启用
大象远程交流
提问：我在教室喊你，你在学校大门口能听见吗？有一种动物，距离几公里甚至更远也可以互相交流，不信你看。然后播放视频
预报灾害
提问：当灾害来临时，我们人类显得那么的渺小和无助，那么有么有一种方法可以让我们预知灾难的到来，从而能够做好应急措施，减小灾难对我们的伤害呢？从这个视频当中或许你能得到启示。
提问：你会用什么方法来预知灾害？
策略：我们可以在城市周边安装次声波监测装置，一旦发生海啸、地震、火山爆发等灾害时，同时也会产生次声波，而次声波传播速度比灾害本身快得多，一旦监测到，我们可以有时间做好应对措施，减少灾害带来的损失。
分类：
请学生将这些应用按传递能量和传递信息进行分类。
（2）、特点
请学生根据这几个应用总结次声波有什么特点。
最显著特点：在空气中传播的距离元，而且不容易被吸收。
（三）、课堂小结
请学生小组交流，并派代表发言，教师补充。
结束语：本节课我们感受到了声现象在科技中的应用给我们生活带来的便捷和舒适的体验。其实，聪明的人类经过很长时间的探索、发现和创造，才有了我们今天如此美好的生活。我希望同学们，都能为了实现自己的梦想，不断成长，为你们自己创造出一个更精彩的未来！
（四）、布置作业
1、继续收集声现象在科技中还有哪些有趣实用的应用；
2、如果语音识别身份技术能够普遍应用到生活当中，我们的生活会变成什么样子，请你联系生活实际进行设想，并完成一篇小短文，字数不限；