基本信息課題聲音的特征學科物理學段八年級年級初二1.指導思想與理論依據課表中指出，物理課程的基本理念是：面向全體學生，提高學生的科學素養；從生活走向物理，從物理走向社會；注意學科滲透，關心科技發展；提倡教學方式多樣化，注重科學探究。本節課是在一級主題“運動和相互作用”中的二級主題“聲和光”。教材設置此節課的目的是使學生了解自然界多種多樣的運動形式，并了解運動產生的相互作用，以及聲音在生產、生活中的應用。由此本節課定位在從簡單的生活現象入手，了解聲音的特征，并能有簡單的應用解決實際問題。本節課通過小組實驗，示波器操作，師生配合等多種方式，探究出聲音三要素及各自的影響因素，并在探究過程中，通過分析，交流，評估等環節使學生提高科學探究的核心素養。 2.教學背景分析教材分析：”聲現象”是一種常見的物理現象，與學生的學習和生活密切相關。本章的聲現象內容是學習聲學的初步知識。本章教材在整個初中階段物理知識中不是重點，但本章教材對于培養學生的問題意識、合作意識、認識科學本質、科學探究精神都有積極的、不可替代的作用。對于提升學生科學思維、實驗探究、科學態度和責任這三方面的核心素養有著很好的推動作用。本節課是本章的第二節，研究的是聲音的特征，要求學生在知識方面應該掌握聲音三要素及每個要素各自的影響因素。本節課的教材中設計了一些與生活相關的、有趣的實驗，體現了“從生活走向物理，從物理走向社會”的課程理念。學情分析：初二學生對事物的認知還是以具體的、形象的思維為主，抽象思維能力、分析歸納能力相對薄弱。生活中和音樂課中，他們對音調、響度、音色有一定的感性認識，但還沒有明確的概念建立，對頻率和振幅的認識大多也停留在定性的描述上，頻率對音調的關系學生從生活經驗上也無法直接獲得。將抽象的的聲音知識通過分析歸納成為學生具體的思維結果是這節課學生的最近發展區。另外，很多學生已經在課下提前學過了本節課的知識，知識點可能已經記住了，但卻沒有重視體驗過程。課堂中單靠講知識點是抓不住這些學生的，因此在教學中計劃通過一些直觀的、有探究性的實驗，證明響度與振幅，音調與頻率的關系。讓學生參與進來，通過感受，質疑等協作提高學生的學習熱情。學生在前一節已經接觸了鼓面、琴弦等樂器的振動發聲，為這節課進一步探究它們的工作原理做了知識鋪墊。3.教學目標(含重、難點)教學目標：知識與技能：知道音調、響度和音色是樂音的三個特征。會用音調、響度、音色區別聲音。知道頻率對音調，振幅對響度的影響，以及發聲體材料、結構對音色的影響。過程與方法：通過做“音調與頻率有關”的實驗和“響度與振幅有關”的實驗，進一步了解研究物理問題的方法。情感態度價值觀：體會顯示世界的物體發出聲音是豐富多彩的，以及科學探究嚴謹的邏輯性，更加熱愛世界，熱愛科學。教學重點：對聲音三要素及其各自影響因素的認知。教學難點：音調、響度、音色的區分。4.教學過程與教學資源設計（可附教學流程圖）教學流程圖教學內容教學流程教學過程教師活動學生活動設計意圖創設情景閱讀真實案例：逃亡5年還是栽在聲音上單憑兩段聲音，警察卻能確定是同一人發出的，聲音有哪些特征能幫助警察識別人犯呢？閱讀，思考提高學習興趣，交代本節課的研究主題明確聲音兩要素一、響度、音調的分辨：1如何選取聲音：用一段聲音作為研究對象還是先選擇較短的單音研究好呢？2.小實驗分辨聲音的不同：不同的力氣敲同一個水杯，用相同的力度敲兩個盛水不同的水杯，分辨聲音不同。總結定義：聲音的大小為響度，聲音的高低為音調。3.辨聲游戲：請同學按老師提出的聲音要求朗讀，同學猜測老師的要求。思考并回答問題聽實驗，并分辨出聲音的不同之處，總結音調和響度的定義。參與游戲，并區分聲音的音調和響度。體會研究問題的一半順序：從簡單到復雜體會音調和響度的區別，提高學生的分析，歸納能力。游戲引起興趣，進一步體會音調和響度的區別，為后續實驗中辨別音調是否升高做準備。響度及其影響因素（一）響度與振幅的關系：1、 響度與振幅有關：實驗任務：怎樣讓鼓聲變大？方法引導：怎樣證明用力后振幅大？解釋振幅：鼓面偏離平衡位置的距離初步總結：振幅越大，響度越大。2、 響度與哪里的振幅有關？提出問題：響度是受聲源振幅的影響還是聲波的振幅的影響？實驗探究：手機中下載示波器軟件，用示波器接收耳邊的聲波，探究人耳處聲波的振幅如何隨響度變化。最終結論：接收處的聲波振幅越大，接收處聽到的響度就越大。3、 生活中的應用：增大響度：通過模仿生活中做法，分析增大響度的兩種方法：減小距聲源的距離和減小聲波的擴散。減小響度：介紹中學學生減小廣場舞噪音的發明。4、響度大小的定量劃分：介紹響度的單位：分貝，及常規響度要求。回答問題提出轉換法證明振幅變大觀察演示實驗，總結振幅對響度的影響。思考，質疑認識示波器，進行學生實驗，感受響度隨振幅的改變。通過老師的模仿，總結出增大響度的方法。閱讀材料，遷移應用方法。加強學生對轉換法研究問題的應用，宏觀體會振幅對響度的直接影響。并體會到解決問題的喜悅。使學生體會到科學結論的嚴謹性，和科學探究手段多樣性，同時提高研究熱情。提高學生的分析、歸納能力，感受到學以致用的好處，并激發創造熱情。對響度大小形成感性認識。音調及其影響因素（二）音調與頻率的關系：1探究音調高低與什么有關？實驗任務：用盒子和細線，鉤碼探究影響音調高低的因素。設計實驗的引導：哪些方法可以使線的音調變高？音調升高時細線振動的快慢怎樣變化？影響細線音調高低的因素是什么？進行實驗，收集數據：組織學生展示實驗現象，并引導出各組的實驗結論。總結歸納初步結論：線變短，變緊，變細時音調高；振動變快時音調變高。分析論證：（1）影響音調高低的是線的長短、松緊、粗細，還是聲波振動的快慢？猜測是振動快慢影響音調高低。驗證性實驗1：卡片撥動梳子。梳齒長度、松緊、粗細不變，加快撥，音調高。所以振動快慢才是影響聲音高低的因素。（2）頻率的介紹： 介紹頻率的定義和單位，以及超聲波與次聲波。（3）驗證性實驗2：引導學生用示波器對比兩個音叉音調與頻率的關系。引導學生用示波器觀察從二十到兩萬赫茲的音調和頻率關系。評估結論的可靠性：（1）引導：要想確定頻率是否決定音調的高低，頻率應為自變量，音調為因變量。即：要改變頻率看音調如何變。上述實驗是聽到音調后觀察頻率變化，頻率沒有自變，所以應該改變頻率后聽音調。（2）實驗：老師用聲音處理軟件，改變它的頻率，同學聽音調。（3）最終結論成立：頻率高音調高，頻率低音調低。2、 生活中的應用：交流實驗結論：平時怎樣改變頻率？剛剛的實驗中可知改變聲源的長短粗細和松緊。弦樂器制作原理：吉他等各種弦樂器如何調音？松緊，長度，粗細線。管樂器制作原理：怎樣讓吸管的音調變高？剪短聽。列舉笛子、蕭等。打擊樂制作原理：怎樣讓鋼尺音調變高？觀察實驗器材，了解器材各結構的作用。思考使細線音調升高的方法，并對引導問題進行大膽猜測。實驗，得結論，做課堂展示，同時得到其他組的實驗結論。 根據采集和歸納，形成結論的沖突，遇到分析障礙。思考到底是什么影響音調高低，如何證明自己的猜想正確。觀察實驗，得到準確結論，并體會科學的嚴謹性。聆聽，了解。用手機示波器實驗，觀察兩個音叉的頻率，以及2020000HZ的頻率變化。思考自變量與因變量的關系，對實驗結論的可靠性產生質疑。觀察聲音處理軟件中頻率改變時，音調的變化。形成對科學實驗證明邏輯的嚴謹性的認識。回顧細線實驗的結論，得到日常改變音調的方法。觀察吉他等圖片，操作吸管的改進，進行鋼尺變音的實驗。思考調音方法，將所學應用到實際生活中。用常見的儀器組合。在線的粗細，長度，松緊對音調的影響中，進行控制變量的探究實驗。實驗可操作性強，難度小，需要兩人配合操作。鍛煉學生的創作性，操作能力，和配合。對實驗結論的抽絲剝繭鍛煉學生的分析能力，并對頻率影響音調形成認識。通過梳子撥齒實驗使學生對頻率影響音調加深認識，并初步體會科學證明的嚴謹性。示波器觀察頻率的兩組實驗使學生直觀觀察頻率對音調的影響。對實驗中自變量和因變量的辨析，能加強學生對科學研究方法的認知。聲音軟件的應用不僅能直接改變頻率這個自變量，也能使學生感受科學的嚴謹性。通過解決生活中的實際問題，不僅能使學生獲得成功的喜悅，也能使學生感受到學以致用的好處，形成從物理走向生活的蛻變。音色的認識1、 認識音色：聽兩段聲音判斷由什么樂器演奏的？靠什么區分？聲音的特色即音色。2、 音色的影響因素：實驗演示：兩個相同空燒杯敲擊，音色不同，投影觀察是因為杯子有裂。結論：音色主要與發聲體的材料性質、結構等有關。3、 應用：區別出說話聲等。 4、總結：（1）聲音三要素：響度，音調，音色。（2）故事揭秘：靠聲紋識別技術辨聲。（3）綜合體驗：請一人唱“都來咪”，其他同學觀察示波器中振幅，頻率隨聲音的變化。聆聽，區別出演奏樂器，形成對音色的認識。聆聽，觀察，并思考音色不同的成因。了解聲紋技術。結合本節課所學，觀察示波器中波形圖通過真實聽覺感受相同響度和音調下的音色不同。通過生活中常見的現象總結物理規律，體現從生活到物理的過程。擴展學生視野，了解聲音知識的應用。將三要素在示波器中集中體現，完成有抽象到形象的認識轉變。課堂小結1、 知識層面：學會用頻率改音調，用振幅改響度，用結構改音色。了解聲音后我們可以自己創造聲音。2、 方法層面：學習振幅影響響度時，我們探究出是聲波振幅影響響度。學習頻率對音調影響時學會改變正確的自變量來確定二者關系。所以要用嚴謹的實驗得出科學結論。3、體驗層面：視頻辦公室交響曲體會創作樂音的樂趣。聆聽，總結，知道學習的聲音知識的意義。回顧，形成嚴謹實驗的思維習慣。觀賞，體會。提煉探究時的注意事項：嚴謹的證明，以及正確的尋找自變量和因變量。激發課后創作聲音的熱情作業自制水杯琴或排簫板書3.2 聲音的特征聲音三要素一、響度：聲音的大小（聲波振幅越大，聽到的響度越大）二、音調：聲音的高低（聲波頻率越高，音調越高）三、音色：聲音的特色（與聲源材料，結構等有關）5.學習效果評價設計評價方式評價內容評價項目評價等級ABCD自評對本節課知識的興趣濃厚較濃厚一般弱本節課獨立思考的習慣強較強中弱自信心體驗到學習成功的愉悅多較多一般少理解別人的思路,與同伴交流的意識好較好一般弱在知識、方法等方面獲得收獲的程度高較高一般低同伴互評本節課發言的次數多較多一般少本節課發言的質量好較好一般差本節課課堂練習的正確性高較高一般低師評上課聽講的專心程度專注教好一般有時分心參與教學活動的程度高較高一般低課堂發言反映出的思維深度強較強一般弱課堂發現問題的角度多較多一般少課堂發現問題的能力強較強一般弱評價說明在評價等級下，相應的欄只選一項，打“勾”6.教學設計特色說明與教學反思教學設計特色說明：從培養學生核心素養角度，有以下特色說明：1、物理觀念方面：“響度”、“音調”兩個概念的講解輕松到位，讓學生自己用不同的響度和音調發聲，形象的展示出兩個概念的差別。講解“振幅”這個概念時，配上鼓面發生振動的振幅圖，易于學生清楚的理解這個初中生比較陌生的概念。2、科學思維方面：“手機示波器”的應用使本節課一大亮點。利用手機下載示波器的APP，應用于課堂教學，第一，學生能夠輕松、直觀的從示波器波形上比較出聲音的不同。第二，學生也認識到，科學的研究問題有時需要借助電子器材，進行數據處理，將聲信號轉化成電信號加以分析和觀察。3、實驗探究方面：探究“音調高低與說明因素有關”的實驗中，讓學生通過不同材料的比較和同種材料（的長短、松緊等）的比較，直觀地體驗到振動快慢影響音調的高低，進而引出頻率的概念。也讓學生經歷控制變量法的研究過程，從而感知科學的探究方法。4、科學態度和責任方面：在課上的實驗中，在探究“哪里的振幅影響聽到響度”的環節，體現了科學嚴謹的態度；在“如何證明聲波頻率影響音調”的教學環節，使學生對實驗結論的交流與評估中體驗到科學研究的責任感。教學反思：聲音的特征這節是聲現象重點和難點最集中的一節，而且在這一節里開始會涉及到探究實驗，并要滲透控制變量法的科學研究方法，所以在這一節花了大量的時間去進行探究實驗和學生體驗。下面對這節課進行反思。成功在于：示波器的使用方面，充分發揮手機示波器的作用。其次是注重培養了科學的探究方法，包括控制變量法和探究過程中交流、評估環節中結論可靠性的證明。課堂上，先對學生進行引導，讓他們設計探究的思路。然后在實驗過程中花了大量的時間，并且同桌合作，在實驗中體會實驗的魅力。我在上課時主要從三方面入手，一是創設物理情景，通過學生直接感受，讓他們體驗聲音的三個不同特性，二是通過學生實驗探究，激發學生主動參與、積極思考，讓學生在實驗探究中相互啟發，深化對知識的理解。三是通過問題及合理的生活情境，加深學生對聲音的特性的理解和對聲音在實際生活中的應用。在鼓勵引導學生主動參與的同時，注重培養學生的科學方法與創新思維，充分調動學生的興趣和求知欲，使每個學生都能感受到獲得知識、應用知識的快樂。通過這節課，我覺得還可以在如下方面進行改善：1、合理安排時間，適當減少音調與頻率關系的探究時間，將多余時間分配給音色的學習中。 2、收集更多教學資源，精心設計實驗，提高學生課堂學習的興趣。3、對手機示波器的使用上應該強調使用規范，何時用，怎么用都應加強指導性語言。總之，為了上好每堂課，教師應該努力向其他教師吸取經驗，努力改進自己的教學方法，做學生喜歡的老師，上學生喜歡的課堂