2020-2021学年第一节 科学探究：声音的产生与传播教学设计及反思

第一节 声音的产生与传播

【教学设计思路】

一、教材分析

《声的世界》是学生接触物理的第三章，本节教材的编写充分体现了课程标准中的部分理念：

（一）“从生活走向物理，从物理走向社会”

 教材首先用四幅图把学生带入了声音的情境，接着又安排了一系列与声有关的自然现象和生活事例，引导学生初步认识“声音是由物体振动产生的”，最后通过实验的观察和分析知道声音传播的条件。

 教材通过对生活和自然界中与声有关现象的观察和解释，使学生感觉到物理就在身边，培养他们喜欢物理知识、热爱自然的情感。

（二）“注重科学探究，提倡学习方式多样化”

本节设计为科学探究型课，但因限于学生的年龄和知识能力层次，所以又不是完整的科学探究过程，而是突出科学探究要素中“提出问题”这一环节。这样的设计，是由八年级学生的心理特点和认知水平决定的，学生学习本节内容时，对探究活动还处于初级阶段。但这些探究活动在激发学生的求知欲，锻炼学生的参与能力，培养学生的观察能力、合作意识以及科学探究精神等方面都有不可替代的作用。

二、学情分析

声音是人们最熟悉的现象之一，也是学生日常生活中经常接触到的物理现象。学生不仅在生活中积累了大量与声音有关的感性知识，而且在小学自然课中也学过了与声有关的常识。

尽管有这些前期经验与常识，但是对于“为什么会产生声音？人们为什么能听到声音？” 等问题，大多数学生并不是很清楚，本节将使学生在已有认识的基础上，对声的世界有进一步的了解和认识。

三、教学理念

（一）注重各个环节、细节的创新

 本节课在很多环节都进行了大胆的创新，如：用“跳舞的烛焰”引入新课，将发声的闹钟放入水中证明液体可以传声，以重庆磁器口古镇“金盆洗手”的发声现象结束新课。

 创新还体现在很多细节上，如：在“证明发声的音叉也在振动”的实验中，在水槽下垫一张红纸，使“水花四溅”现象更为明显；在真空罩的实验中，为了减震，在闹钟下垫一块海绵，为防止搬动真空罩时闹钟翻倒，又在海绵上放一块U形磁铁。

 教学上的所有创新都是学生本位理念的体现，这些创新使学生的亲身体验更为深刻，调动了他们的积极性，使其对种种物理现象产生了浓厚的兴趣。

（二）注重知识与生活、社会、重庆本地特色的联系

物理教学的终极目的是加强学生对生活中科学和技术的理解，使学生获得更多的实际知识，适应现代化的生活。因此本节课特别注重知识与生活实际、重庆本土文化特色的联系，如：鼓掌、说话时的发声方式，蝉、蟋蟀、弦乐器、管乐器等常见物体的发声方式，“天宫一号”上宇航员的通讯方式，天坛回音壁的原理，“金盆洗手”的发声原理等等。

（三）注重学生的亲身体验

学生是学习的主体，每个学生只有通过自己的器官（眼、耳、口、鼻、手等）去感受事物，观察、分析、思考、实验才能真正吸收知识，学生亲自体验的过程无法用任何其他方式代替。本节课一共设计有14处学生亲身体验，包括：体验烛焰的舞动，体验直尺、声带、课桌的振动，通过分组实验体验各种固液气体的振动，体验真空不能传声，体验液体可以传声等等。

（四）强调学生的合作学习

教学过程也是一个学生学习交往和合作的过程。在验证固体可以传声和学生分组实验及上台交流展示活动中，通过小组间合作，形成全班共同学习的动态组合立体交叉网络结构，在这种全方位相互交流、相互学习中，学生不仅学会了知识和方法，同时也培养了同学间相互合作、共同探索的团队精神。

【教学目标】

一、知识与技能

（一）通过观察和实验，初步认识声音产生和传播的条件

（二）知道声音是由物体振动产生的

（三）知道声音的传播需要介质，声音在不同介质中传播的速度不同

二、过程与方法

（一）通过观察和实验的方法，探究声音是如何产生的以及声音是如何传播的

（二）通过学习活动，锻炼学生初步的观察能力，使学生学会初步的研究问题的方法

三、情感态度与价值观

（一）通过教师、学生双向的教学活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理

（二）注意在探究活动中培养与其他同学合作的意识

【教学重点】

通过实验探究声音的产生

【教学难点】

声音的传播

【教学资源】

一、实验器材

教师用：音箱，蜡烛，打火机，音叉，小锤，水槽（装有水），真空玻璃罩，

闹钟两个，海绵，磁铁，抽气机，塑料薄膜，圆筒（装有水）

学生用：直尺，纸杯，烧杯（内装水），气球，橡皮筋

【课时安排】：1课时

【教学流程图】

【板书设计】

科学探究：声音的产生与传播

一 声音是由物体振动产生的，振动停止，发声停止

二 声音的传播需要介质，真空不能传声

      包括一切气体、液体和固体

三 声速：与介质种类、温度、压强有关

      通常情况下，空气中的声速：v=340m/s

【教学过程】

一、导入新课：

[师]  老师今天给大家带来了一位跳舞高手，有请它上台来给大家秀一段好不好？“当当当当”来罗！先将蜡烛点燃，（点燃蜡烛），这是一个音箱，将扬声器正对烛焰（老师拿出音箱，将扬声器中央正对烛焰，接入电脑，播放歌曲《冰河时代2》，烛焰随音乐节拍舞动起来)

．．．．．．

[师]  这到底是怎么回事儿？难道烛焰真的有音乐细胞？要想弄清楚其中的道理，就请走进今天的新课《科学探究：声音的产生与传播》

二、进行新课：

（一）声音的产生

[师]  现在，同学们的课桌上有一把直尺，你能使它发声吗？赶快动手试一试。

（学生用直尺发声）

[师]  谁愿意上来给大家展示一下？

（学生上台展示直尺发声）

[师]  直尺发声时，大家观察到了什么现象？

[生]  直尺在摆动。

[师]  正确。像直尺这种往复运动，我们把它叫做振动。直尺发声时要振动，其他的物体发声时也要振动吗？

[师]  老师这儿有一把音叉，你能使它发出声音吗？

（学生敲击音叉发声）

[师]  听到声音了吗？

[生]  听到了

[师]  发声的音叉有振动吗？

[生]  有．．．．．．

[师]  你们看到了音叉的振动吗？

[生]  没有

[师]  那如何证明发声的音叉在振动呢？

（学生提出将正在发声的音叉放入水中）

．．．．．．

[师]  为什么会水花四溅？

[生]  发声的音叉在振动

[师]  你能让音叉停止发声吗？

[生]  用手握住音叉

[师]  谁愿意来试试？

（老师敲击音叉，使其发声，再让该同学用手握住音叉）

[师]  请问一下，你的手有什么感觉？

[生]  手很麻

[师]  现在音叉还在发声吗？

[生]  没有

（老师再将不发声的音叉放入水中）

[师]  还能看到水花四溅吗？

[生]  不能

[师]  这个实验可以得出什么结论？

[生]  振动停止，发声也停止

[师]  我们把正在发声的物体叫做声源 ．．．．．．

（板书：一 声音是由物体振动产生的，振动停止，发声也停止）                             

[师]  下面就请同学们分小组利用桌面上的器材发出声音，观察并思考有什么物体在振动，器材有：一个装有水的玻璃杯，一个纸杯，橡皮筋若干，气球若干。好，开始。

（学生实验．．．．．．）

[师]  有哪个小组愿意上来给大家展示一下？

（学生分小组上台演示，讲解自己的发声方式）

[师]  听到了什么？

[生]  听到了水的声音

[师]  什么物体在振动？

[生]  水在振动

[师]  能得出什么结论？

[生]  水声是由水的振动产生的

．．．．．．

[师]  同学们的动手能力很强，实验完成得非常好！

[师]  大量的实验表明，声音是如何产生的？

[生]  是由物体振动产生的。

[师]  非常正确

[师]  生活中还有哪些发声现象呢？

[生]  ．．．．．．

[师]  我们说话时是什么在振动?

[生]  声带

[师]  请同学们跟着老师一起来感受一下声带的振动。

（老师和同学一起将手贴在声带处）

[师]  啊－－－－－－-

[生]  啊－－－－－－－－

[师]  同学们感受到声带的振动了吗？

（投影幻灯片：“生活中的发声现象”）

[师]  （播放视频）

[师]  知道二胡是靠什么振动发声的？

[生]  琴弦

[师]  正确（播放视频）

[师]  笛子是靠什么振动发声的呢？

[生]  空气柱

[师]  很好

[师]  这是什么动物？

[生]  知了，蝉．．．．．．

[师]  它又是靠什么振动来发声的呢？

[生]  ．．．．．．

[师]  （播放视频）蝉是靠腹部下面的鸣膜振动发声的

[师]  那蟋蟀又是如何发声的呢？

[生]  ．．．．．．

[师]  （播放视频）蟋蟀是靠翅膀振动发声的。

[师]  这些物体的发声有个共同特点，那就是因振动而发声。在我们的生活中，还有很多发声的物体，请大家下去仔细观察并思考，它们是如何发声的。

（二）声音的传播

[师]  在刚才的例子中，声音都是从讲台的电脑这儿发出的，那同学们为什么能听到呢？声音是怎样从讲台传到同学们的耳朵的呢？

（投影幻灯片：“探究三：声音是怎样从声源传播到远处的”）

[师]  同学们请看：（出示真空玻璃罩）老师这儿有一个玻璃罩，它叫做真空玻璃罩，这儿有一个闹钟，我把闹钟打开，同学们听到声音了吗？

[生]  听到了

[师]  哪个物体在振动呢？

[生]  有一个小锤在敲击闹钟的金属盖，金属盖在不停的振动。

[师]  把闹钟放入玻璃罩内，还能听到声音吗？

[生]  能

[师]  现在，如果用抽气机把玻璃罩内的空气抽掉，会出现什么现象呢？

．．．．．．

[师]  我们再来观察一下。（切断电铃电源，打开抽气机抽气）

[师]  （关闭真空罩阀门，切断抽气机电源）同学们听到铃声没有？

[生]  没有

[师]  闹钟还在振动吗？

[生]  在振动

[师]  既然在振动，那为何我们听不到铃声呢？

[生]  因为没有空气

[师]  现在如果我要听到铃声，如何能够做到呢？

[生]  将空气重新注入玻璃罩内

[师]  好的（打开玻璃罩阀门，重新注入空气）现在听到铃声了吗？

[生]  听到了

[师]  很好，这个实验能得到什么结论呢？

[生]  真空不能传声

[师]  正确。当把空气抽掉之后，即使有声源在振动，我们也听不到声音。这说明声音的传播需要一定的物质，我们就把这种传播声音的物质叫做介质。

（板书：“二 声音的传播需要介质，真空不能传声）

 [师]  通过刚才的实验，我们知道空气是声音的一种介质，除了空气，还有什么物质也可以传播声音呢？

[生]  ．．．．．．

[师]  同学们请看，老师这儿还有一个闹钟（打开闹铃，闹钟发出声音），同学们听到声音没有？

[生]  听到了

[师]  声音是通过什么介质传播到你们的耳朵的？

[生]  空气

[师]  正确，下面我把它放入水中（将闹钟用塑料薄膜包好，投入水中），同学们还能听到声音吗？

[生]  能

[师]  现在声音是通过什么介质传播的？

[生]  先通过水，然后通过空气

[师]  空气是气体，水是液体，它们都是声音的介质，那固体能传播声音吗？

[生]  能

[师]  有什么证据能证明吗？

[生]  将耳朵紧贴在桌面，另一位同学在另一端轻敲桌子，可以听到声音。

[师]  非常好，下面就请同学们跟老师一起体验下固体的传声好吗？

[生]  ．．．．．．

[师]  非常好，声音的介质包括一切固体、液体和气体

（板书：“包括一切固体、液体和气体）

[师]  同学们请看：（投影：“学以致用” ）2011年9月29日晚上9时许，中国第一个目标飞行器“天宫一号”成功发射，又一次实现了中国人的航天梦想。

[师]  航天器在飞行时，有时宇航员需要出舱活动，但太空中又没有空气，宇航员怎么通讯呢？

[生]  利用无线电通讯

[师]  通过今天的学习我们知道了：声音是由声源的振动引起的，声音的传播需要介质，声音在传播过程中还有一个非常有趣的现象，那就是如果遇到高墙，大山等障碍物，会被这些障碍物反射回来，再次传入人耳，请看：

（播放视频：“回声”）

[师]  在刚才的介绍中，我们看到了雷电。当发生雷电时，我们是先看到闪电还是先听到雷声呢？

[生]  先看到闪电后听到雷声。

[师]  这说明声音的传播是否需要时间？

[生]  需要。

[师]  声音的传播需要一定的时间，声音有一定的速度。我们把声音在介质中每秒钟传播的距离叫做声速。

（板书：“三  声速 ” ）

[师]  关于声速，请同学们认真阅读一下教材的40页，看一看书上介绍了哪些重要的信息。

[生]  （阅读教材40页）．．．．．．

[师]  通过阅读，你获得了哪些重要信息，谁来说一说？

[生]  声音传播的速度与介质的种类有关

[生]  固体中的传播速度最大，其次是液体，最小的是气体

[生]  声音传播的速度还与压强和温度有关

[生]  通常情况下，空气中的声速是340m/s, 水中的声速是1500m/s，钢铁中的声速是5200m/s。

[师]  非常好，我们把声音传播的速度简称为声速

（板书：  1 与介质种类、压强、温度有关     2 通常情况：v空气=340m/s)

三、尾声：

[师]  学完本节课后，你能解释这个实验了吗？（投影幻灯片“想一想，舞林高手是如何炼就的”）

[生]  因为音箱在发声时，扬声器在振动，使周围的空气振动，空气振动使烛焰跟着跳动。

[师]  非常正确，那么通过本节课的学习，大家都有哪些收获呢？

[生]  ．．．．．．

[师]  达芬奇曾经说过：“理论脱离实践是最大的不幸”。生活中还有很多有趣的声现象，国庆期间陈老师去了一趟重庆磁器口古镇，（投影“学以致用：生活中的发声现象” ）：在中国易经协会重庆西北分会的门口赫然放着一个古老的金属盆，盆内装有一些水，老板美其名曰：“金盆洗手”，陈老师也上去洗了一下