2019-2020年八年級物理 第四節(jié) 聲音的特性教案 人教新課標版.doc

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2019-2020年八年級物理 第四節(jié) 聲音的特性教案 人教新課標版 （一）教學設計 教材分析 對《聲音的特性》的教學，本教材和課程標準與老教材和教學大綱有很大的不同：內(nèi)容上，增加了“超聲波和次聲波”、“觀察不同聲波的波形”以及“想想議議”、“科學世界”等聯(lián)系實際的知識與問題；方法上，將“音調(diào)和響度各與什么因素有關”的演示實驗，改為“音調(diào)與什么因素有關”和“響度與什么因素有關”兩個探究實驗；要求上，由“常識性了解”，提高為通過實驗探究，了解樂音的特性，了解現(xiàn)代生活和技術中與聲有關的應用?？梢?，教材注重讓學生在學習物理知識的同時，體會科學探究的方法，加強與實際的聯(lián)系，使學生獲得更多的實際知識，培養(yǎng)他們的觀察能力、初步的實驗探究能力，以及應用物理規(guī)律解釋簡單現(xiàn)象的能力。 因此，教師應想方設法激發(fā)學生學習研究問題的興趣，引導學生積極參與探究活動，指導學生提出問題、作出猜想、設計實驗、驗證猜想、分析論證和交流評估，學習體會科學探究的方法。教材中，對“音調(diào)與什么因素有關”和“響度與什么因素有關”兩個問題的探究，只各安排了一個實驗，略顯論證不夠充分。我把老教材的演示實驗移置過來，改為學生的探究實驗，既能使論證更有力，又能提高學生探究實驗的設計能力。音色的概念比較抽象，學生不易感知，教學中應盡量讓學生體驗。我設計了游戲：用不同的樂器都演奏C調(diào)的“1”和“3”，讓學生閉上眼睛，只用耳朵聽，辨別是什么樂器發(fā)出的聲音。游戲活動使學生切實感悟到不同的物體發(fā)出的聲音，即便是音調(diào)相同、響度也相同，聲音還是有區(qū)別，有各自的特色。進而，認識音色是辨別不同發(fā)聲體的依據(jù)也就很自然了。在聯(lián)系實踐，了解應用方面，通過設計兩個問題“為什么我們聽得見蚊子嗡嗡叫卻聽不到蝴蝶的聲音”、“對超聲波和次聲波的應用你了解多少？”，讓學生閱讀課文、充分討論交流、發(fā)表見解。這樣處理，既能培養(yǎng)學生的自學能力、用所學知識分析解釋自然現(xiàn)象的能力，又能引導學生注意關注身邊的物理、關注科學技術的應用，還能增強學生與人合作、發(fā)表見解的意識和愿望。 另外，觀察不同聲音的波形，教材是分幾次觀察的。我把不同音調(diào)、不同響度、不同音色聲音的波形集中在同一時段觀察，既能使操作方便、省時，又便于學生觀察、比較，還便于教學進程的發(fā)展、升華。由于本節(jié)課的設計重在加強探究、討論、交流，用時較多，第23頁的想想議議和科學世界就留給學生課后解決。 教學目標 1.知識與技能 ①了解聲音的特性包括：音調(diào)、響度和音色; ②知道樂音的音調(diào)跟發(fā)聲體的振動頻率有關，響度跟發(fā)聲體的振幅有關; ③不同發(fā)聲體發(fā)出樂音的音色不同; 2.過程與方法 ①通過做“音調(diào)與頻率有關的實驗”和“響度與振幅有關的實驗”進一步了解、學習用科學探究的方法研究物理問題; ②學習從物理現(xiàn)象和實驗中歸納簡單的科學規(guī)律,嘗試應用已知的科學規(guī)律,去解釋具體問題; ③培養(yǎng)合作學習的能力,初步的評估和聽取反饋意見的意識. 3.情感態(tài)度和價值觀 ①樂于探索自然現(xiàn)象和身邊物理學道理,樂于參與觀察、實驗、探究活動。 ②有主動與他人合作交流的愿望，敢于發(fā)表自己的見解。 ③體會現(xiàn)實世界物體的發(fā)聲是豐富多彩的，更加熱愛世界，熱愛科學。 教學重點難點 重點：（1）研究樂音的音調(diào)和響度各與什么因素有關； （2）學習體會科學探究的方法； 難點：感知樂音的音色，理解音色取決于發(fā)聲體本身； 教學資源 （1）分組探究實驗器材：鋼尺、橡皮筋、固定橡皮筋的底座（間距可調(diào)）、硬塑料片、齒的疏密明顯不同的兩把木梳 （2）演示實驗器材：自制“水瓶琴”、木尺、鐵架臺、細線懸吊的乒乓球、固有頻率不同的音叉兩個、音叉錘、示波器、話筒 （3）部分學生備的樂器：口琴、小提琴兩把、長笛、手風琴、薩克斯管等 （4）多媒體顯示屏及反饋練習 板書設計（多媒體顯示） 三、聲音的特性 含 義 決 定 因 素 相 關 問 題 音 調(diào) 聲音的高低 發(fā)聲體振動的頻率 頻率：物體每秒內(nèi)振動的次數(shù)。 單位：赫茲（HZ） 人的聽覺頻率范圍：20HZ-xx0HZ 超聲波與次聲波 響 度 聲音的大小 發(fā)聲體振動的振幅 振幅：物體振動的幅度。 音 色 聲音的特色 發(fā)聲體本身的材料、結構 音色是辨別不同發(fā)聲體的依據(jù)。 教學流程：激趣導入→實驗探索→交流討論→演示驗證→應用舉例→測評小結 課堂教學程序 教師活動及主要語言 學生活動 說　　明 導入新課 復習聲音是怎樣產(chǎn)生和傳播的。 敲擊“水瓶琴”發(fā)出音調(diào)不同和響度不同的聲音。由此引出聲音有不同的性質(zhì)特點，而導入新課。 進行新課 一、音調(diào)的高低與什么因素有關 引導學生從聲音的產(chǎn)生認識到聲音的性質(zhì)特點應與發(fā)聲體的振動情況有關，并根據(jù)已有的經(jīng)驗對音調(diào)的高低會與振動的什么因素有關作出猜想。 讓學生利用桌面上提供的一些器材設計實驗，使物體發(fā)出高低不同的聲音，仔細觀察物體發(fā)聲時的振動情況有什么不同，驗證自己的猜想。 鼓勵學生交流探究實驗的方案和結果，引導全班學生對結果進行評估。 引導學生歸納實驗探究結果，判斷實驗結果是否證實了自己的猜想。 提出問題：蝴蝶飛去飛來，靠的是翅膀的振動，蚊子也是，可為什么我們聽得到蚊子的嗡嗡聲，卻聽不見蝴蝶的聲音呢？ 給出蝴蝶和蚊子翅膀每秒振動的次數(shù)，指導學生閱讀課文第20頁，達到正確解答上述問題。 引導學生交流：閱讀課文第20頁還了解到什么？對超聲波和次聲波的應用了解多少？ 二、響度的大小與什么因素有關 引導學生分析前階段的探究實驗中，是否也發(fā)現(xiàn)了能說明響度大小與什么因素有關的一些現(xiàn)象和事實？交流實驗現(xiàn)象和判斷結果。 對學生實驗認真，觀察仔細，的科學態(tài)度給予贊賞。 演示課本P21、圖1.3-4實驗，引導學生觀察比較兩種情況下音叉發(fā)聲的響度和乒乓球被彈開的距離，歸納探究結果。判斷探究結果是否證實了先前的猜想。 三、音色 組織學生做游戲。請幾位同學分別用不同的樂器都演奏C調(diào)的“1”和“3”，其他同學閉上眼睛，只用耳朵聽，看能否辨別出是什么樂器發(fā)出的聲音。（夸學生辨別準確。） 提出問題：你是怎么辨別不同的發(fā)聲體的。 教師歸納：不同發(fā)聲體的音色不同。音色是辨別不同發(fā)聲體的依據(jù)。鼓勵學生列舉自己熟知的憑音色辨別不同發(fā)聲體的事例。 用示波器分別顯示音叉發(fā)出的不同音調(diào)、不同響度的聲音信號波形以及不同樂器用相同的音量都發(fā)C調(diào)的“1”的聲音信號波形。指導學生觀察比較波形的不同特征。 用示波器觀察學生（男女各一）說“我喜歡物理”的聲音信號波形。 歸納小結 1、學生小結。 2、課堂練習反饋。 3、組織學生演奏、欣賞樂曲《歡樂頌》。 布置作業(yè) 舉手回答 加深對聲音的不同性質(zhì)特點的感性認識，提高學習興趣。 回想所聽到過的高低不同的聲音及發(fā)聲體相應的振動情況。猜想：音調(diào)的高低可能與發(fā)聲體振動的快慢有關。 明確實驗目的，兩人一組合作進行探究實驗，觀察分析實驗現(xiàn)象，作出判斷。 學生舉手答問，其他學生討論、再驗證、評估。 舉手發(fā)言。 學生交流猜測。 自學并積極思考，相互交流，討論、作答。 積極舉手回答，匯報自學成果。展現(xiàn)自己的科學素養(yǎng)。 學生分組討論、再實驗，并舉手作答，其他學生評估。 觀察實驗現(xiàn)象，總結實驗結果，積極舉手作答。 積極參與做游戲，判斷每次發(fā)聲的樂器是什么樂器，集體回答。 舉手回答 分組討論，踴躍舉手作答。 觀察比較不同聲音的波形，集體回答判斷結果。 積極參與活動，認真觀察比較波形的不同。 創(chuàng)設情境，讓學生對聲音的不同特性產(chǎn)生研究的興趣。 嘗試根據(jù)已有經(jīng)驗和知識對問題的結果提出猜想。 嘗試設計科學探究的方法，選擇所需的器材。體會通過觀察和實驗收集數(shù)據(jù)、整理信息。 培養(yǎng)交流合作和初步的評估能力。 培養(yǎng)學生分析、歸納能力。 用學生熟知的現(xiàn)象提出問題，教育學生觀察生活、服務生活。 培養(yǎng)學生自學能力，指導學生用所學知識分析解釋自然現(xiàn)象。 培養(yǎng)歸納概括能力。檢查學生平時搜集資料、對技術應用的關注情況。 及時給予鼓勵，益于形成科學的學習習慣。 培養(yǎng)學生從現(xiàn)象和實驗中歸納科學規(guī)律的能力。 形式多樣調(diào)動學生參與學習活動。 培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)身邊的物理，聯(lián)系生活實際的能力。 利于形象深刻地理解聲波 進一步激發(fā)學生學習物理的興趣。 能增強學生對樂音特性的理解和感受，激發(fā)學生熱愛科學，熱愛生活的情感。 （二）案例（聲音的特性）： 一、引入新課： 師問：聲音是怎樣產(chǎn)生的？聲音靠什么傳播？ 生答：聲音是由于發(fā)聲體的振動而產(chǎn)生，聲音的傳播需要介質(zhì)，真空不能傳聲。 師：出示一些裝有不同水量的啤酒瓶，敲擊它們會發(fā)出聲音。 師問：啤酒瓶發(fā)出的聲音相同嗎？聽起來有什么不同？ （敲擊啤酒瓶發(fā)出“1，2，3，4，5，6，7，i”的聲音，讓學生仔細聽并討論后再回答。） 生答：不同啤酒瓶發(fā)聲的高、低不同。 （同上法，輕敲啤酒瓶發(fā)聲。） 師問：這次啤酒瓶發(fā)出的聲音與上次的有什么不同？ 生答：比上次的聲音小。 師：聲音是豐富多彩的，不同的聲音有高低之分，有大小之別，還有不同的特色。人們用音調(diào)、響度和音色來分別描述聲音的這些不同性質(zhì)。這節(jié)課，我們一起來研究聲音的這些性質(zhì)。 板書： 三、聲音的特性 二、教授： 師問：聲音是由于發(fā)聲體的振動而產(chǎn)生，聲音的性質(zhì)特點應與發(fā)聲體的振動情況有關。那么，音調(diào)的高低是與發(fā)聲體振動的什么因素有關呢？ （引導學生根據(jù)已有的經(jīng)驗：所聽到的聲音的高低、所看到的發(fā)聲體的振動情況，作出猜想，并給一定的時間討論） 生甲答：音調(diào)的高低可能與發(fā)聲體振動的快慢有關。因為小提琴發(fā)出高音的弦振動得比較快。 生乙答：唱歌發(fā)高音時，聲帶振動也比較快。所以音調(diào)的高低應該與發(fā)聲體振動的快慢有關。 …… （學生的猜想可能是多種多樣，甚至有錯誤的，但沒關系，學生可以通過實驗驗證自己的猜想，也需要用實驗事實來糾正自己的錯誤。教師就是培養(yǎng)學生敢于提出問題、作出設想，勤于探索實踐的精神。） 師：同學們可以利用桌面上提供的一些器材設計實驗，讓物體發(fā)出高低不同的聲音，仔細觀察物體發(fā)聲時的振動情況有什么不同，驗證自己的猜想。然后，說說你的實驗方法和結論，供大家討論交流。 生甲答：我們用硬塑料片撥動疏密不同的木梳齒，撥動密齒時，塑料片振動快，發(fā)聲音調(diào)高。 生乙答：我們把橡皮筋拉緊后撥動它，發(fā)現(xiàn)橡皮筋被拉得越細時，振動越快，發(fā)聲音調(diào)越高。 生丙答：我們按書上的方法，把鋼尺一端緊壓在桌面上，另一端伸出桌邊，撥動鋼尺，發(fā)現(xiàn)鋼尺伸出桌邊較長時，振動較快，發(fā)聲音調(diào)較高。 （教師和學生對不同的方法和結論共同討論、評判、再驗證，達成共識，得出較科學的結論。） 師問：通過以上研究，哪位同學能概括得出的結論？ 生丁答：音調(diào)的高低取決于發(fā)聲體振動的快慢。物體振動得快，發(fā)聲音調(diào)高，振動得慢，發(fā)聲音調(diào)就低。 師：物理學里，用頻率表示物體振動的快慢。發(fā)聲體振動快的，頻率大，音調(diào)高；振動慢的，頻率小，音調(diào)低。所以，頻率的大小決定音調(diào)的高低。 師問：我們知道蝴蝶飛去飛來，靠的是翅膀的振動，蚊子也是，但我們聽得到蚊子的嗡嗡聲，卻聽不見蝴蝶的聲音，你知道這是為什么嗎？ （稍停、讓學生猜測、交流，更多的學生會不知其解。） 師：我給大家提供一組數(shù)據(jù)：蝴蝶翅膀每秒振動5-6次，蚊子翅膀每秒振動500-600次。為解答這一問題，同學們還需要了解：什么叫頻率？它的單位是什么？人的聽覺頻率范圍有多大？請閱讀課本第20頁的內(nèi)容，看誰能盡快完整地回答。 （學生閱讀并交流。） 生答：因為人耳的聽覺范圍是20HZ-xx0HZ，蝴蝶翅膀每秒振動5-6次，頻率低于人的聽覺范圍，所以人聽不到蝴蝶翅膀振動發(fā)聲。而蚊子翅膀每秒振動500-600次，振動頻率在人的聽覺范圍內(nèi)，人能聽到蚊子翅膀振動發(fā)出的聲音。 師：回答的很好，我們向他表示祝賀。 師問：同學們通過閱讀課文第20頁還了解到什么？ 生甲：頻率低于20HZ的聲音叫次聲波，頻率高于xx0HZ的聲音叫超聲波。 生乙：動物的發(fā)聲頻率范圍不同。如貓和狗發(fā)聲頻率較低，在人的聽覺范圍內(nèi)，人能聽見；而蝙蝠和海豚的發(fā)聲頻率很高，可以發(fā)出人聽不到的超聲波。 生丙：動物的聽覺頻率范圍也不同，有的對低頻聲波反應靈敏，有的對高頻聲波反應靈敏。大象就是對低頻聲波反應靈敏，使用次聲波交流的。 師：很好。次聲波和超聲波有哪些應用，你了解嗎？ 生甲答：人們可以通過探測地震、臺風、火山爆發(fā)等自然災害發(fā)生前輻射出的次聲波，來預測、預報它發(fā)生，以減少災害帶來的損失。 生乙答：醫(yī)學上可以利用超聲波進行診斷和治療。如B超檢測、超聲碎石等。 （學生積極舉手，發(fā)言踴躍。） 師：超聲波和次聲波在醫(yī)療技術、工業(yè)生產(chǎn)以及各種探測等諸方面都有著廣泛的應用，同學們課后可以進一步收集資料并撰寫小論文發(fā)表、交流。 師問：在研究音調(diào)的高低與什么因素有關的探究實驗中，你是否在不經(jīng)意中也發(fā)現(xiàn)了一些現(xiàn)象和事實，能說明聲音的大小——響度與什么因素有關？ 生甲答：我們撥動橡皮筋發(fā)聲時，發(fā)現(xiàn)撥動的幅度越大，橡皮筋發(fā)聲的響度越大。說明響度大小應該與發(fā)聲體振動的幅度有關。 生乙答：我們把鋼尺一端緊壓在桌面上，另一端伸出桌邊一定長度，用不同的力撥動鋼尺，發(fā)現(xiàn)鋼尺振動幅度較大時，發(fā)聲的響度較大。 師：同學們的確是實驗認真，觀察仔細，有科學方法和科學精神。請同學們再觀察一個實驗：將發(fā)聲的音叉接觸懸吊著的乒乓球，比較輕敲和重敲音叉兩種情況下，音叉發(fā)聲的響度和乒乓球被彈開的距離。你觀察到什么現(xiàn)象？ （教師演示實驗。實驗條件許可，也可讓學生分組實驗探究。） 生答：重敲時，音叉發(fā)聲響度大，乒乓球被彈開的距離大，表明音叉振動的幅度大。 師問：分析以上各實驗現(xiàn)象，你可以得出什么結論呢？ 生答：上述各實驗說明：發(fā)聲體振動的幅度越大，響度越大。 師：物理學中，我們把物體振動的幅度叫振幅?？梢姡l(fā)聲體的振幅越大，響度越大。 師：同學們，我們來做個游戲。我請幾位同學分別用不同的樂器都演奏C調(diào)的“1”和“3”，其他同學閉上眼睛，只用耳朵聽，看能否辨別出是什么樂器發(fā)出的聲音，好嗎？ （事先請幾位同學準備好口琴、小提琴、笛子、薩克斯管等，有三、四樣最好。學生幾乎都能靠聽聲音，辨別出各種樂器。） 師問：（非常驚奇地）你們怎么辨別得如此準確？是怎么辨別的？ 生答：不同物體發(fā)聲有不同的特色，只要你曾經(jīng)聽過這些物體發(fā)出的聲音，知道它的聲音特色，再次聽到時就能辨別出來。 師：對，說得好。由于不同發(fā)聲體的材料、結構不同，發(fā)出的聲音有不同的特色，也就是聲音的音色不同。人們通過聽聲音來辨別不同的發(fā)聲體，就是靠音色來辨別的。 師問：哪位同學能舉出人們憑音色來辨別不同發(fā)聲體的事例？ 生甲答：鐵路工人檢查火車機械部件是否有裂縫，總是用鐵錘敲幾下，就是靠聽機械部件發(fā)聲的音色來辨別的。 生乙答：同班同學，我們未見其人，只聞其聲，就能辯知是誰，也是靠辨別聲音的音色。 師：以上事實告訴我們，音色取決于發(fā)聲體本身，是除了音調(diào)、響度外，聲音的又一重要特性。 師：為了讓同學們對聲音的三個特性：音調(diào)、響度和音色，有更形象、深刻的理解和認識，我們把不同的聲音信號輸入到示波器上，可以觀察到不同聲音的波形不同，請同學們注意觀察比較波形的特征。 （教師先后輸入音調(diào)不同的音叉聲音信號、響度不同的音叉聲音信號、不同樂器用相同的音量都發(fā)C調(diào)的“1”的聲音信號，讓學生觀察示波器的波形。由于第一次使用示波器，需要教師簡單說明和引導。） 生甲答：音叉發(fā)聲的音調(diào)不同時，波形的疏密不同，音調(diào)高的，波形密。 生乙答：音叉發(fā)聲的響度不同時，波形的幅度不同，響度大的，波形幅度大。 生丙答：不同樂器用相同的音量都發(fā)C調(diào)的“1”音時，聲音的響度和音調(diào)都基本相同，觀察到各組波形的幅度和疏密就基本相同，但由于發(fā)聲體不同，發(fā)聲的音色不同，觀察到波形上附加的小振動不同。 師：也就是說，聲音的響度大小，可以比較波形的幅度；聲音的音調(diào)高低，可以比較波形的疏密；聲音的音色特征，可以看波形的附加小振動。 （可讓同學看課本第22頁的波形圖。） 師問：有誰想看看自己聲音信號的波形特征？ （學生舉手踴躍，爭著觀察自己的聲音信號波形。） 師：請兩位同學（男女各一）上講臺，用話筒說“我喜歡物理！”。 （學生觀察波形特征。） 三、小結鞏固： 師問：同學們學習物理真的有趣有用，對嗎？這節(jié)課學習至此，你有什么收獲呢？ 生甲答：我懂得了聲音有音調(diào)、響度和音色三大特性。 生乙答：我還知道音調(diào)與發(fā)聲體的振動頻率有關，響度與發(fā)聲體的振幅有關，音色取決于發(fā)聲體本身。 生丙答：我學會了靠音色來辨別不同的發(fā)聲體。 生丁答：我覺得發(fā)現(xiàn)問題，進行探究實驗，是學習物理知識的一種科學、有效、有趣的方法。 師：請同學們解答下面幾個問題，檢查自己是否掌握了本節(jié)主要內(nèi)容。 （學生集體解答鞏固練習，教師及時反饋評價。） 師：同學們的收獲真不小！同學們，樂音是美妙的，生活是美好的，我們請備有樂器的同學為大家同奏一曲《歡樂頌》。 （全班同學熱烈鼓掌，在歡樂、優(yōu)美的音樂中結束新課。） 四、布置作業(yè)： 1、閱讀科學世界《樂音和樂器》。 2、做課本第23頁“想想議議”。 （作者聯(lián)系電話：楊麗紅0771-5635681（宅）、13517885660）