莫亚男声音的特性教学设计.doc

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1、课题声音的特性授课教师莫亚男指导思想与理论依据指导思想：物理知识在学生的日常生活和科学技术、社会生活中都有着广泛的应用，物理学对科技进步和社会发展具有极大的影响，可以说，人类生活的每一个方面都与物理学的发展和进步息息相关。本节课不仅注重科学知识的传授和技能的训练，更注重对学生学习兴趣、探究能力、创新意识以及科学态度、科学精神等方面的培养。本节课注重采用探究式的教学方法，培养其创新精神和实践能力。同时，让学生了解自然界事物的相互联系，注意学科间的联系与渗透，培养学生发现、感知、欣赏、评价美的意识和能力，具有艺术表达和创意表现的兴趣和意识。理论依据：物理课程标准2011在课程的基本理念中提出“以学

2、生终身发展为本，以提高全体学生科学素养为目标，为每个学生的学习与发展提供机会”，“从生活走向物理，从物理走向社会”，“让学生了解自然界事物的相互联系，注意学科间的联系与渗透，关系科学技术的新发展”，“在教学中，根据教学目标、教学内容及教学对象灵活采用教学方式，提倡教学方式多样化。注重采用探究式的教学方法，让学生经历探究过程，学习科学方法，培养其创新精神和实践能力。鼓励在物理教学中合理运用信息技术”。教学背景分析学习内容分析：本节内容是声现象一章的重点和核心内容。通过本节的学习可以培养学生的观察能力、动手实验能力、应用物理知识解决问题的能力和科学探究能力。此外，本节内容又都和实际生活紧密相连，因

3、此在教学中要多引导学生理论联系实际。学生情况：认知基础：学生在生活中对于声音的高低、大小已有一定的了解。通过对本章第一节的学习，学生对声音已有了一定的认识。知道了声音是由物体振动产生的，声音是以波的形式传播的，并对声波有了一定的认识。另外，授课班级有部分音乐特长生，有一定的音乐基础。认知障碍：学生首次经历设计和探究实验的过程，设计实验、动手操作、观察现象和总结规律的能力都非常薄弱。教学方式：启发式、探究式技术准备：唱片机、唱片、摄像头、声波传感器、频率分别为261.6Hz和523.2Hz的两个音叉、钢尺、激光笔、塑料餐盒、橡皮筋、梳子、硬纸片 教学目标与重点难点教学目标知识与技能：1.在具体情

4、境中能分辨出声音的音调高低、响度大小以及音色的不同。2.能通过实验探究出响度与振幅和音调与频率的关系。3.能说出振动情况具体是如何影响声音的。4.能够通过声音波形分析声音的音调、响度、音色。5.知道不同的乐器是如何改变音调的。6.知道唱片记录声音其实要记录振动波形。过程与方法：1. 经历设计探究响度与振幅的关系，和探究音调与频率的关系的实验过程，初步培养设计实验、动手操作、观察现象和总结规律的能力，逐步养成科学的思维方式。2. 通过观察分析声波图像对声音有进一步的认识。情感态度与价值观：体会现实世界物体的发声是丰富多彩的, 发现音调与频率之间的奇妙的定量关系。更加热爱世界,热爱科学。乐于探究、

5、主动交流。教学重点：实验探究声音的不同与振动的不同之间的关系。 教学难点：1.经历实验探究的过程并初步形成科学的思维方式。2.通过声音波形描述声音的不同。 板书设计声音的特性振幅：物体振动的幅度。频率：物体每秒振动的次数，表示振动的快慢。发声体材料响度：表示声音的大小。音色音调：表示声音的高低。 声音的不同振动的不同教学过程与教学资源设计教学环节 教师活动学生活动设置意图创设情境提出问题引入新课【引导语】同学们，老师这里有一张50年前的老唱片，现在，老师用一台简易唱片机为大家原音重现。【演示并摄像头投影】播放唱片。【提问引导】刚才同学们听到的声音是如何发出的呢？【提问引导】正是唱片上的凹槽记录

6、了50年前的声音信息，刚才我们又通过这些凹槽再现了50年前的声音，我们现在将这些凹槽放大，请同学们仔细观察，这些凹槽有什么不同呢？【提问引导】为什么深浅、疏密、形状会有不同呢？观察，思考回答：当唱片转动时，唱针随着划过的凹槽振动，发出声音 观察，思考，回答：深浅不同疏密不同形状不同思考回答：因为记录的声音不同通过让学生观察唱片机唱针振动发生的过程，引导生思考唱片上深浅、疏密、形状不同的凹槽分别记录了声音的哪些不同进行新课阶段性反馈进行新课进行新课进行新课进行新课进行新课进行新课知识拓展知识拓展知识拓展进行新课进行新课阶段性反馈进行知识总结回扣引课问题阶段性反馈声音的不同【引导提问】那么，深浅、

7、疏密、形状的不同记录了声音的哪些不同呢？【古筝演奏】老师现在用一小段古筝演奏来模拟同学们刚才由远及近进入教室的脚步声和下课后由近及远离开教室的脚步声。【引导提问】这段声音有什么样的变化。【总结】看来，声音是有大小的不同的。在物理学中，我们就用响度来表示声音的大小。【古筝演奏】接下来，老师再送给同学们两小段古筝演奏，请同学们对比。（分别在高低两个音区演奏同一段乐曲）。【引导提问】刚才的这两段声音有什么不同呢？【总结】声音有高低的不同，在物理学中，我们用音调来表示声音的高低。辨别声音的不同，描述声音的不同【引导语】声音有响度和音调的不同，现在，同学们来听听看，动物城里的动物们，声音和响度有什么不同

8、。【播放四组动物的声音】请你现在将动物们的声音分为高低两个声部。【引导提问】高低声部反映的是声音的什么不同？【引导提问】但是，据说事后牛气哄哄的牛局长很不服气，他把蚊子小姐找来说：“要说咱俩的声音，虽说你的音调比我高，但有一样你一定不如我”狮子指的是？振动的不同【引导提问】我们知道，声音是由发声体振动产生的。刚才我们听到那么多不同的声音，那么，这些不同的声音是如何产生的呢？【引导提问】振动有哪些不同呢？【演示实验】老师现在带大家体会振动的不同。介绍实验装置和放大法，说明如何通过光点观察尺子的振动情况【引导语】拨动尺子，尺子振动，为了将尺子的振动情况放大，我在尺子一端固定一直激光笔，通过激光笔打

9、在黑板上的光点我们可以更清晰地观察尺子的振动情况。【演示实验】现在，老师拨动尺子，同学们观察尺子的振动情况。尺子露出的长度不变，改变拨动尺子的力度，同学们再次观察，两次拨动，尺子的振动情况有什么不同？【总结】在物理学中，我们用振幅来表示物体振动的幅度。【引导语】请同学们继续观察，除了振幅，尺子的振动情况还会有什么不同。【演示实验】拨动尺子。使尺子伸出的长度变短。振动情况发生了什么不同？【总结】物体振动的越快，相同时间内振动的次数就越多，在物理学中，物体每秒内振动的次数叫做频率，频率越高，物体振动越快。单位：Hz。【引导提问】我们通过听，听到声音有响度和大小的不同；通过看，看到了振动有振幅和频率

10、的不同。既然振动产生声音，那么，振动的振幅和频率是如何影响声音的响度和音调的呢？【引导语，提出实验要求】下面，大家刚才仿照老师刚才的做法，结合导学案，先使尺子伸出的长度相同，改变拨动力度，从而改变尺子的振幅，来听声音有什么不同；再改变尺子伸出的长度，从而改变尺子振动的频率，来听声音又有什么不同，通过你的体验，请你提出猜想：响度与什么因素有关，音调与什么因素有关。【引导语】大家的猜想是否正确呢？下面我们还得通过小实验来进一步探究。实验探究：响度与振幅的关系【引导语】同学们桌上有一个塑料餐盒，以及套在餐盒上的一根橡皮筋，我们拨动橡皮筋，橡皮筋振动发声。我们将用这组器材来完成我们的第一个任务：响度与

11、振幅有关么？通过一系列问题帮助学生理清实验思路【引导提问】研究响度与振幅的关系，我们就要改变什么，比较什么？我们如何改变橡皮筋的振幅呢？我们如何比较橡皮筋的振幅？我们如何比较橡皮筋的响度呢？【引导语】请同学们从小到大依次改变拨动橡皮筋的力度，完成三次实验，结合你们的实验现象讨论实验结论。拨动力度 皮筋振幅 声音响度声音1 小声音2 大声音3 最大实验探究：音调与频率的关系【引导语】看来大家的第一个猜想是正确的，现在我们将通过一把梳子和一个硬纸片来探究大家的第二个猜想是否正确。【演示】当纸片划过梳子，发声体振动发声【引导语】有了之前探究的经验，这次，现在请同学们以小组为单位结合学案上的问题讨论实

12、验方案。【导学案问题】1、改变什么，比较什么？2、如何改变并比较发声体振动的频率？3、如何观察比较音调的高低？4、为了避免响度的变化对我们分辨音调带来的干扰，应注意什么？【引导语】请同学们从慢到快依次改变纸片划过梳齿的速度，完成三次实验，结合你们的实验现象讨论实验结论。拨动力度 皮筋振幅 声音响度声音1 小声音2 大声音3 最大【引导语】看来大家提出的两个猜想都是正确的。不同响度、音调的声音在波形图上的体现同学们，上节课我们已经通声波传感器，看到过声音的波形。那么，不同的声音波形又有什么不同呢？首先我们来采集两组音叉发出的声音。【演示】第一次轻敲，第二次重敲同一位置。学生敲击，老师采集。【引导

13、提问】同学们刚才听到这两个声音什么相同？什么不同？【引导提问】我们再来看声音的图像，图像的横轴表示时间，纵轴表示振幅。响度不同的两个声音在波形上有什么体现呢？【引导提问】那么，音调不同的声音声波图像又会有什么不同呢？刚才我们通过改变敲击的力度改变了音叉的响度，现在我们可以继续通过改变敲击的方式来改变音叉的音调么？【演示】通过改变敲击方式，同一音叉的音调无法改变。【引导提问】同一个音叉的频率是固有的，因此同一个音叉的音调无法改变，我们只能用不同的音叉来得到不同的音调。结合之前拨动尺子的实验猜猜看，这两个音叉哪个音调高？【引导语】现在我们来采集这两个音叉的声音图像。【演示】敲击大小两个音叉，听音调

14、学生敲击，老师采集。【引导提问】谁来说说看，音调不同的声音图像有何不同？音调与频率的定量关系【引导提问】同学们刚才听出了小音叉比大音叉音调高，再听，两音叉分别是什么调。【演示】再次敲击大、小两个音叉。【引导提问】他们的频率分别是261.6Hz和523.2Hz,发现什么规律了么？音调的改变【引导语】我们知道了音调与频率的关系，在实际生活中，如果我们想要演奏一首曲子，还要知道如何改变乐器的音调。我知道咱们班的几位同学精通乐器，现在就请他们来说说看他们所熟悉的乐器是如何改变音调的。【提问并总结】无论是哪种乐器，都是发声体越小、越张紧，音调越高。自制简易乐器展示【引导语】我们熟悉了乐器改变音调的方法，

15、就不难自制一些简易乐器了。下面由开泰来演奏他自制的水瓶琴。【引导提问】两种演奏方式，分别是哪个瓶子的音调高呢？为什么？音色【引导语】刚才说了这么多不同乐器改变音调的方法。现在我们来听两段分别由小提琴和短笛带来的演奏。【引导提问】刚才的两个演奏，音调相同么？响度响度也大致相同。但是大家听起来这两个声音相同么？【引导提问】这种不同是由什么引起的？【总结】在物理学中，我们就将由发声体材料不同引起的声音的不同叫做音色。不同音色的声音在波形上的体现【引导提问】那么，音色的不同在声音的波形上又有什么不同呢？【引导语】让我们分别采集小提琴和短笛演奏的C调6看图像，音色不同在图像上是如何体现的。看得见的声音，

16、通过波形图描述声音【引导语】我们已经看到了响度、音调、音色不同的声音在波形上是如何体现的，也就是说，声音不仅可以听得见，还可以看得见。同学们，想不想看到你们自己的声音呢？两位同学分别上台，让我们看到你的声音。【演示】采集两位同学的声音波形【引导提问】通过声音的波形，我们可以更加准确地描述声音，哪位同学可以通过波形图来描述两位同学的声音有什么不同。知识总结【引导总结】通过这节课的学习，我们知道了振动有振幅、频率、发声体的不同，分别决定着声音的响度、音调、音色的不同。【引导总结】若振幅、频率、发声体都相同，响度、音调、音色就会都相同，那么声音便会相同。于是，声音便可以被记录并且复现。唱片记录声音和

17、还原声音的原理，回扣引课【引导提问】于是，回到我们的这张唱片，我们说唱片上的凹槽记录了声音，其实是记录了什么？【引导提问】凹槽是以什么形式记录了振动？【引导总结】而唱片机的唱针便是通过唱片上的凹槽复现振动，从而还原声音。【引导提问】到了现在，我想同学们一定找到了刚上课时那个问题的答案。凹槽的深浅，疏密，形状，分别记录了声音的哪些不同？带着思考认真倾听尝试用自己的语言描述声音的变化思考回答：由小变大又由大变小。带着思考认真倾听思考回答：高低不同，调不同。仔细辨声，并回答：蚊子和鸟高声部，狮子和牛低声部。高低声部反映音调的不同思考回答：狮子的响度比蚊子大。思考回答：不同的振动产生不同的声音。观察思

18、考观察并思考振动的幅度不同观察思考振动的快慢不同。思考完成体验和猜想，并回答自己的猜想。响度可能与振幅有关，音调可能与频率有关。观察实验器材思考并回答：改变振幅，比较响度改变拨动橡皮筋的力度通过观察橡皮筋变虚的程度听声音。小组互助完成实验，填写导学案，并讨论得出实验结论：响度与振幅有关，振幅越大，响度越大。讨论并发言：研究音调与频率的关系，就要改变频率，比较音调。可以通过改变纸片划过梳子的速度来改变频率，划得越快，频率越高。通过听来比较音调的高低。为了避免响度的变化对我们分别音调带来的干扰，应该尽量用相同的力度。小组互助完成实验，填写导学案，并讨论得出实验结论学生发言。汇报实验现象和结论。听声

19、音，观察波形回答：音调相同，第二次比第一次响度更大。响度大的波形起伏程度也更大借助动尺子的经验得出：小的音叉音调高。听声音，观察波形图观察对比后回答：同一坐标系，音调高的声音图像更密集，也就是相同时间振动的次数更多，频率更高。有音乐基础的学生可以判断，大音叉是C调中音1，小音叉是C调高音1频率成为原来两倍时，音调高八度几位擅长乐器的同学分别介绍并演示集中乐器的变调原理长号：气柱越短，音调越高定音鼓：鼓皮面积越小、越薄、越张紧，引导越高大提琴：琴弦越细、越短、越张紧，音调越高。分别以管乐和打击乐两种方式进行演奏水瓶琴。观察思考并回答吹奏，气柱振动发声，水越多，气柱越短，音调越高；敲击，瓶子和水振

20、动发声，水越少 ，音调越高。学生用相同的音调演奏茉莉花。并控制响度也相似。其他同学认真听。不同。发声体材料不同。刚才演奏的两位同学上台演奏C调的6通过观察对比发现音色不同更体现在图像上是波的形状不同。一位女同学和一位男同学分别上台采集声音波形学生发言。通过观察对比波形图，分别从响度、音调、音色三个方面来描述两位同学声音的不同。思考，小结分析思考并回答：记录了振动。记录了振动的波形分析思考并回答：深浅记录了响度，疏密记录音调，形状记录了音色。通过展示各种声音，让学生体会声音的不同，从而建立物理概念：音调、响度通过学生们喜爱的疯狂动物城里的动物的声音，让学生辨别并描述音调和响度的不同，同时为后面的

21、实验探究判断音调和响度的变化做好准备通过放大法将学生实验不易清晰观察到的尺子振动情况放大将传统实验分为两个层次，先通过老师演示放大，看振动，学生再自行体验听声音通过自己的体验得出对于声音和振动的关系的初步认知通过一系列问题帮助学生理清实验思路，渗透研究变量之间关系的科学方法因为学生有了之前实验的经验，这次放手让学生结合导学案上的问题完整规划实验方案，逐步提升学生的思维品质，培养科学方法 通过声波图像帮助学生更进一步理解响度与振幅的关系，音调与频率的关系；并能根据波形图辨别声音的不同让学生体会声音的和谐与频率之间的奇妙关系将音调与频率的知识延伸到生活应用当中，使学生不仅会改变音调，还能找到改变音

22、调的规律鼓励学生观察生活，学以致用，自制简易乐器，并且更加熟悉乐器的变调原理由不同乐器的变调方式自然引入音色的概念通过波形图更形象地理解音色结合波形图更加清晰地从三个方面描述声音的不同小结声音与振动的具体关系引出声音的记录，回扣上课伊始提出的问题通过唱片记录声音和还原声音，进一步理解振动的三种不同和声音的三种不同课堂反馈声音失真【引导语】然而，虽然唱片记录了响度、音调、音色，但是，有时也会失真。【演示并用摄像头投影】再次用唱片机播放唱片，这次手动改变唱片转速，使唱片机发出的声音变化。【引导提问】明明是同一个人的声音，听起来却有不同，这是声音的什么发生了改变？【引导提问】音调是如何改变的仔细倾听

23、并观察唱片转速思考回答：音调改变思考回答：用手改变唱片转速，从而改变振动频率，因此音调发生变化。通过唱片声音失真的演示，让学生分析声音变化与振动的关系 教学流程图开始实物演示的同时用摄像头投影用唱片机播放50年前的老唱片，引导提问唱片上深浅、疏密、形状各不相同的凹槽分别记录了声音的哪些不同，从而激疑，并引入声音的不同古筝演奏，学生对比得出声音有哪些不同，进而建立响度和音调的概念用响度和音调描述动动物城动物们声音的不同引导学生描述动物城里动物的声音有何不同观察并得出振动有振动幅度和振动快慢的不同在钢尺一端固定激光笔，通过光点将尺子振动情况放大，从而引导学生观察振动的不同通过分组实验完成体验，提出

24、猜想引导学生完成分组实验完成分组实验并相互讨论得出结论引导学生完成实验探究：响度与振幅的关系自主讨论得出完整的实验方案，并小组互助完成实验，相互讨论得出实验结论实验探究：音调与频率的关系，引导学生讨论得出完整的实验方案并引导学生完成实验得出结论引导学生观察得出响度不同的声音在波形上的体现传感器采集响度不同的声音信息引导学生观察得出音调不同的声音在波形上的体现传感器采集音调不同的声音信息通过演示引导学生得出高八度的声音之间频率的定量关系精通乐器的几个同学讲解并演示管乐器、打击乐器、弦乐器的变调原理，其他同学认真听并思考，并分析得出乐器普遍的变调原理学生展示自制乐器：水瓶琴，并用吹奏和打击两种方式

25、进行演奏，其他同学观察倾听。并说出两种演奏方式分别是哪个瓶子的音调更高，并解释在熟悉了各种乐器变调原理后，两位同学分别用小提琴和短笛演奏茉莉花，同学们呢仔细聆听比较声音的不同，结合两位同学的演奏引导学生得出音色的概念引导学生观察得出音色不同的声音在波形上的体现传感器采集小提琴和短笛演奏C调6的声音声音传感器采集一位男同学和一位女同学的声音引导学生通过波形图更加清晰准确地描述声音总结声音的不同与振动的不同的关系，从而引导若要记录声音，就要记录振动回扣上课伊始老唱片的问题，引导学生说出唱片凹槽实际上记录的是振动波形，凹槽的深浅记录响度，凹槽的疏密记录音调，凹槽的形状记录音色实物演示的同时用摄像头投

26、影手动控制唱片转速，使唱片机发出的声音发生变化，引导学生分析声音发生了怎样的变化，为何会变，从而对本节课的部分知识进行反馈结束 学习效果评价设计一、 教学过程中的阶段性评价教学过程中的阶段性评价渗透在课堂教学的过程中，形式灵活多样。1、 在学生体验过声音响度和音调的不同，并且建立响度和音调额概念之后，通过让学生辨析动物城里4组动物的声音的不同来反馈阶段性学习效果。2、 在学生认识到声音的不同在波形上的体现之后，通过两组学生发声的声音波形让学生描述声音的不同。3、 在最后阶段让学生分析唱片凹槽深浅、疏密、形状的不同分别记录的是声音的什么不同来反馈学生本节课知识的学习情况。4、 通过让学生分析唱片

27、声音为何失真来反馈学生对声音与振动关系的掌握情况。二、 课后检测课后检测以题目的形式在导学案上呈现给学生。1、日常所说的“引吭高歌”和“低声细语”里的高，低是指（ ）A.声音的响度 B. 声音的音调 C.声音的音色 D以上说法都不对本题考查学生对声音的描述的掌握情况。2、用硬纸片刮自行车轮子上的辐条，当轮子由慢到快转动时，硬纸片振动变 ；纸片发出声音的音调变 。 本题考查运用音调与频率的关系分析问题。3、要提高胡琴的音调，应将（ ）A. 琴弦调紧一些 B. 琴弦长一些 C. 琴弦松紧不用调，只要用力拉弦 D琴弦松紧不用调，加快拉弦的速度本题考查课堂拓展知识点：乐器变调。5、 下图是几个声音的波

28、形，图a和图b所示为两个不同音叉的波形，图c图d图e所示为小提琴、长笛和法国号的波形。（1）图 a和图b哪个音叉的音调较高？哪个音叉的叉股较短？（2）比较图c、图d、图e三图，小提琴、长笛、法国号它们是否正在演奏同样音调和频率的音符？本题考查通过声音波形来描述声音。 教学设计特色说明与教学反思一、注重科学探究思维的培养。以往的教学过程，往往是改变声音的响度或音调，观察振动情况的不同，自变量、因变量之间的因果关系不明确。而本节课的教学尊重声音与振动之间的逻辑关系，在探究响度与振幅，音调与频率关系的过程中，渗透改变自变量，观察比较因变量的实验方法。并且在设计实验的过程中引导学生思考如何改变并观察自

29、变量，如何观察因变量，从而使探究思路更加清晰，更加科学。二、整节课从不同层次上，由浅入深，抽丝剥茧地描述声音。首先，是从听觉的角度描述声音的不同；在学生通过观察得出不同响度、音调、音色的声音体现在波形上有何不同之后，再尝试让学生通过波形图更加清晰准确地从响度、音调、音色三方面描述声音；最后，引导学生解释老唱片上深浅不同、疏密不同、形状不同的凹槽实质上是振动波形，分别记录了声音的响度、音调、音色，整节课将声音由听得见延伸到“看”得见，帮助学生理解声音的本质，将声音与振动之间的关系更加清晰化。三、高效的创新演示实验与低成本学生分组小实验。振动演示实验将传统实验拆分为两个层次，先通过激光笔光点放大钢

30、尺的振动情况，使学生更加清晰地观察到钢尺振动幅度与振动快慢的变化，再由学生亲自体验，听声音，从而初步建立声音与振动的联系，提出猜想。另外，本节课的三组学生实验均取材于学生常见的生活用品，用钢尺完成猜想前的体验；用塑料餐盒和橡皮筋完成响度与振幅关系的探究；用梳子和硬纸片完成音调与频率关系的探究。一方面低成本，一方面在学生初学物理时降低实验操作的难度，另一方面更能让学生感受到生活中处处皆科学。四、注意学科间的联系与渗透，结合学生实际情况进行大量拓展，并积极发挥学生特长。授课班级有部分学生是音乐特长生，有一定的音乐基础，于是，本节课以学生为主体，从以下几个方面进行了跨学科的渗透与拓展:1.机械唱片的原理。2.八度音之间的频率关系，引导学生感受音乐与数学的奇妙关系。3.不同乐器的变调原理。4.学生自制简易乐器并用两种方式演奏。5.由学生演奏小提琴和短笛的C调6，控制音调，让学生们观察音色不同在波形上的体现。五、教学方式新颖活泼，拉近师生间的距离。1.老师的才艺展示，老师通过古筝演奏让学生辨析声音的不同，现场感强，学生的参与度高。 2.设置学生感兴趣的情境,在考查学生用响度和音调描述声音的过程中，引入疯狂动物城的动物形象，学生倍感亲切。3.最后环节，模仿DJ打碟，考查学生对声音变化原因的分析。12