第三節《聲音的特性》教學設計
【教學目標】
1.知識與技能●了解聲音的特性
●知道樂音的音調跟發音體的振動頻率有關;響度跟發音體的振幅有關;不同發聲體發出聲音的音色不同。
2.過程與方法
●通過做"音調與頻率有關""響度與振幅有關"的試驗，進一步了解和學習物理學研究問題的方法。
3.情感態度和價值觀
●體會現實世界物體的發聲是豐富多彩的，從而更加熱愛世界，熱愛科學，熱愛生活。
【教學重點】
●讓學生在探究中體會和總結出對音調、響度、音色概念的理解及其相關因素。
●本節中出現的名詞：樂音、音調、頻率、超聲波、次聲波、響度、振幅、音色。
【教學難點】●引導學生在動手中動腦。●學會自我構建知識體系。
【教學方法】探究法、演示法、討論法。
【教學用具】
鋼鋸條(25根)，示波器、吉他、笛子、小鼓、鐵架臺、音叉、乒乓球、細繩。
【課時安排】2課時
【教學過程】
引課
世界上的聲音千差萬別、各種各樣：有悅耳動聽，使人心情愉快的樂音(如：音樂廳的演奏，歌唱家的歌唱);也有嘈雜刺耳，令人厭煩的噪聲(如剎車時的摩擦聲、打磨工件的聲音、電鉆的聲音)。今天我們一起來研究樂音的特性。
新課教學
&1.3聲音的特性(板書)
樂音：是物體作規則振動時發出的聲音。
但同是樂音，有的調子高，有的調子低，有的聲音大，有的聲音小，這是怎么回事呢?
既然聲音是由振動著的物體發出的，我們會這樣猜想：聲音的差別必然跟物體的振動情況有關，是不是這樣呢?
[師演示]：請聽：用吉他彈幾個不同的音。
提問：你感覺有什么不同?
(生)回答：聲音的高低不一樣。
我們先來研究聲音的高低與振動的關系：
一、音調──聲音的高低。(板書)
讓我們一起來探究：[生分組試驗]
物品：鋼鋸條，記錄表格。
過程：把鋼鋸條緊壓在桌邊上，(1)將鋸條1/5伸出桌外;(2)將鋸條1/3伸出桌外;(3)將鋸條1/2伸出桌外，使其振動發聲。
操作關鍵：(1)按鋸條的手要用力壓緊。(2)使鋸條兩次振動的幅度大致相同。
觀察：鋸條伸出桌外長短不同時：振動快慢情況?發出聲音的特點?
實驗總結：請填表。
鋸條伸出長度振動快慢聲音高低
伸出1/5最快最高
伸出1/3較快較高
伸出1/2慢最低
我的結論振動的越快發出的聲音越高(音調越高)。
同學們，剛剛的探究活動很成功，讓我們一起為同學們成功的合作及探究鼓掌加油!
我們得到的結論是：物體振動的越快，發出聲音的音調越高。(板書)
那么能不能用一個物理量來表示振動的快慢程度呢?
請同學們閱讀教材19-20頁，試著回答下面的問題：
1.頻率的物理意義是什么?什么叫頻率?
2.在國際單位制中，頻率的單位是什么?
3.物體振動的快慢、頻率跟音調的關系是什么?
4.大多數人能夠聽到的頻率范圍是多少?
5.什么叫超聲波?什么叫次聲波?
6.生活中你對超聲波，和次聲波了解多少?他們有什么用處?
(以上問題事先寫在小黑板上)
老師先引導學生回答，再講解：
1.頻率：是用來描述物體振動快慢的物理量。
物理學中，把物體在每秒內振動的次數叫做頻率。(板書)
2.在國際單位制中，頻率的單位是赫茲，符號：Hz(板書)
3.實驗表明：頻率決定聲音的音調：物體振動快──頻率高──音調高;
物體振動慢──頻率低──音調低。(板書)
4.大多數人能聽到的頻率范圍：20赫茲～20000赫茲(板書)(其中最敏感的頻率是3000赫茲;老年人的聽覺會衰退;20赫茲是聽覺下限～20000赫茲是聽覺上限)
5.超聲波：高于20000赫茲的聲。次聲波：低于20赫茲的聲。(這兩種聲，人是聽不到的)(板書)
6.超聲波特點：能量大，沿直線傳播。
超聲波利用：(1)超聲探傷、測厚、測距、醫學診斷成像(B超)。舉例：如何探傷;B超原理。(2)超聲處理──利用強超聲波的高能量。舉例：空氣加濕器;超聲洗牙、洗工件;超聲鉆孔。
次聲波(又叫亞聲波，大致范圍：10-4～20赫茲)產生：火山爆發、地震、極光、海嘯、臺風、雷暴、龍卷風等自然災害;還有，核爆炸、火箭發射、化學爆炸、機器工作時也能產生次聲波，次聲波對人體有一定的危害。
次聲波特點：傳播的距離遠，而且不容易被吸收。
次聲波利用：從20世紀50年代才開始的用于預測自然災害。
超聲波和次聲波在生活中的現象和應用：有一些動物有完善的發射和接受超聲波或次聲波的器官。
超聲波如：蝙蝠、海豚(要說明它們是如何利用超聲波的)、貓、狗(講犬笛的故事)。
次聲波如：大象(解釋章首圖，講海嘯中大象救人的故事)，狗(講唐山大地震中，小狗救主人的故事)。
在故事中，讓學生懂得動物是人類的朋友，要保護我們的生存家園。
[師演示]以上講完后，用示波器來演示音調與頻率的關系，加深學生的直觀印象。
一起來看教材上的"想想議議"。
引導學生分析，蝴蝶、蜜蜂、蚊子的飛行特點，頻率的高低，是否能聽到。
聲音有音調的不同，也有強弱、大小的不同。
二、響度──聲音的強弱(大小)(板書)
下面我們一起來探究，響度和振動的哪方面有關?先引導學生猜想，
[生分組試驗]
物品：鋼鋸條，記錄表格。
過程：把鋼鋸條緊壓在桌邊上，(1)將鋸條1/2伸出桌外輕輕撥動(2)將鋸條1/2伸出桌外用力撥動使其振動發聲。
操作關鍵：(1)按鋸條的手要用力壓緊。(2)使鋸條兩次振動的伸出長度相同。
觀察：鋸條兩次撥動時，振動幅度情況?發出聲音的特點?
實驗總結：請填表
撥動方式振動幅度發聲特點
輕輕撥小聲音小
用力撥大聲音大
我的結論振幅大聲音大(響度大)
好，這次探究也很成功!
我們得到的結論是：振幅大，響度大;振幅小，響度小。(板書)
[師演示]敲音叉試驗，讓學生注意觀察。
這個小試驗，驗證了我們得到的結論。
另外，聲音的響度，還與距離發聲體的遠近有關(板書)。舉例：聽喇叭廣播，遠近聽聲音大小不同。
以上，我們共同研究了聲音的兩個特性：音調和響度。
[師演示]用吉他來演示，聲調和響度是聲音的兩個不同的特征。
用力撥粗弦──音調低，響度大。
輕輕撥細弦──音調高，響度小。
可見：響度大的聲音，音調不一定高;音調高的聲音，響度不一定大。
討論：(1)蚊子與黃牛的叫聲。(2)1234567(老師唱出音調)指的是音調還是響度?
[生做小游戲]前排指定一位同學不許回頭，后面的同學指到誰，誰說一句話。讓前排指定同學判斷是誰的聲音。
[師做]在桌子底下分別敲鼓和音叉，讓學生判斷是什么發出的聲音。
學生回答后，引出問題：我們是怎樣區分開不同的聲音的?這是由于音色不同。
三、音色(板書)
1.物理上，把不同的物體發出的聲音具有不同的特色叫音色，又叫音品。(板書)──這是聲音特征中的一個十分重要的因素。
為什么每一種物體振動發出聲音的音色都不同呢?
2.音色是由發聲體的材料、結構等決定的。(板書)人也有各自的音色，但人的一生中，隨著年齡的不同，音色會發生改變。
[示波器演示]音叉、吉他、笛子同是C調1的波形：聲音即使音調、響度都相同，波形長相也會各有不同，即音色不同。
小結本課：樂音的三個特性：音調──振動頻率;響度──振幅;音色──不同發聲體。(板書)
作業：
1.閱讀"科學世界"，把三類樂器的特點歸類。
2."動手動腦學物理"。
3.利用身邊物品，制作一件簡單樂器，并說明發聲原理，以及如何調節音調、響度。
教后反思：
在寬松而又熱烈的氣氛中，我的《聲音的特征》正有條不紊地進行著，優美的旋律、動感的視頻、多樣的活動、豐富的聯想，給在座的師生留下了深刻的印象。
《聲音的特征》一節中，教材力圖通過實驗，讓學生在體驗與探究中了解聲音的三個要素;通過聲音的速度估測增強學生對聲速的感性認識，熟悉聲速的測量方法。
為了有效達成教學目標，我事先進行了較為充分的準備，通過實踐教學的體驗，感覺效果不錯。成功之處大約有如下幾點：
第一，以聽聲為主線，通過莫扎特交響樂播放、擊鼓、樂器演奏、辯音、結束曲播放等環節，讓學生在豐富的聽覺體驗中反復感受，逐步從無意轉向有意，在潛移默化中體驗聲音的三個特征。
第二，以生活為背景，引導學生通過實驗、觀察、探究、討論等方式由表及里、深化思維，培養合作能力和理論聯系實踐、物理結合生活的意識。
第三，以媒體為依托，通過精心備課，理順各知識點的銜接關系，做到過渡自然、流暢，方法科學、有效，語言簡潔精練。從始至終，教師都是學生的學習合作者、點撥者、促進者。
第四，以問題為平臺，通過解疑過程導引學生的思維，循序漸進、注重發散，層層推進;在問題的設置上堅持面向全體，"橫看成嶺側成峰"，使每個學生在知識技能、過程方法和情感信念上都能有所得。
但是，在具體教學中，也發現一些問題：
1.學生的表達能力不夠強，一方面是由于對物理概念的把握不夠準確、熟練，更重要的還在于平時的自我要求不高，缺乏對語言表達能力的重視和訓練。
2.學生的日常生活中觀察和思考不夠，缺乏對物理現象觀察的針對性和敏銳性，這也說明學生物理聯系生活的意識比較淡薄，這一狀況的改變同樣需要平時的日積月累。
在新課程改革的實踐中，雖然已領會了一些理念，摸索了一些做法，但要真正落實課堂教學的多元目標，實現高效率，促進學生的全面發展，還要長期堅持不懈的努力。
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