【教学设计】《声现象在科技中的应用》（北师大）.docx

北京师范大学出版社 八年级（上册） 畅言教育声现象在科技中的应用 教材分析超声波与现代技术联系紧密，人们根据它的特性将超声波广泛地应用于各个领域。教科书结合图片生动形象地介绍了超声波在航海、渔业方面，可用来导航、探测鱼群、测量海深等应用；在医学上可用作临床探测，如利用“B超”进行检查，帮助医生做出诊断等；在工业上被用来探伤、清洗机件等。 在“科学窗”栏目中还介绍了超声波测速仪，拓宽学生知识面，让学生对超声波的应用认识更丰满、更深入。 对于次声波的特点和危害，教科书进行了简单介绍，要知道如何利用次声波为人类服务。 语音识别技术就是让机器通过识别过程把语音信号转变为相应的文本或命令的高技术。语音识别技术主要包括特征提取技术、模式匹配准则及模型训练技术三个方面。语音识别技术所涉及的领域包括：信号处理、模式识别、概率论和信息论、发声机理和听觉机理、人工智能等。对于这部分内容，因为涉及的理论知识较多，简单介绍即可。 本节的教学可以利用多媒体技术的优势，在教学中选择性地插播录像，加强对超声波和次声波的介绍，会取得较好的教学效果。通过这一节的学习，有利于学生拓展视野，提高学习兴趣，有助于学生了解高新科学技术的发展及应用，培养和增强创新意识、创新思维及实践能力，促进知识、能力、素质的综合提高。 教学目标【知识与能力目标】1.知道人类对超声波的利用；2.知道次声波带来的危害和人们对它的利用；3.对语音识别产生初步地认知。【过程与方法目标】通过观察、参观或看录像等有关的文字、图片、音像资料，获得社会生活中的知识。【情感态度价值观目标】通过学习，了解声在现代技术中的应用，进一步增加对科学的热爱。 教学重难点【教学重点】超声波和次声波概念的理解及其应用。【教学难点】次声波的危害和对语音识别技术的讲授和理解。 课前准备多媒体课件等。 教学过程一、复习回顾：1.人耳能听到声音的频率范围是 Hz到 Hz。2.频率高于 Hz的声波叫作超声波。3.频率低于 Hz的声波叫作次声波。二、新课教学：（一）超声波1.超声波的特点频率高、波长短，容易会聚成一束定向发射。2.应用（1）声呐人们利用超声波定向性好，在水中传播距离远特点制成声纳，可以发现潜艇和鱼群，还可以测绘海底形状。例1.用超声波测位仪向海底垂直发射声波，经过4S后收到回波。求此处海底有多深？（声速按1500m/s计算）解：已知声音在海水中的传播速度为v=1500m/s,声音在海水往返的时间为t=4s，设海深为s,则根据公式s=vt,可以求出， s=vt=1500m/s4s2 =3000m答：海底有3000m深。（2）B超超声波可以成像。医院利用B型超声波诊断仪做胃部、腹部检查，还可以观察胎儿的发育情况。（3）超声波体外碎石超声波还能使物体振动，就能使结石粉碎。（4）超声波加湿器把超声波通入水中，剧烈的振动会使水“破碎”成许多小雾滴，再用小风扇把雾滴吹入室内，就可以增加室内空气的湿度。（5）超声波清洗眼镜超声波能使清洗液剧烈振动，有去污作用，人们制成超声波清洗器。（6）超声波测速仪利用超声波的多普勒效应制成速度测定器，交警在高速公路上测定车辆的速度。（二）次声波1.次声波的危害频率低于20赫的次声波与人体发生共振，使人体共振器官或部位发生位移和形变而造成损伤。次声波与人体发生共振的频率和强度不同，对人体的各种器官和部位损伤程度也不同。强度相同、频率不同的次声波可对不同器官和部位造成损伤；频率相同的次声波的杀伤程度视其波强度而定。次声波对人可产生精神的和机械的损伤。其主要症状有：全身不适、无力、头晕目眩、恶心呕吐、眼球震颤，严重的可发生神志失常、癫狂不止、腹部疼痛、内脏破裂等。次声波是不易被人察觉和听不见的声音，在大气中传播衰减很少，与大气沟通的掩体和工事难以防御。2.应用（1）大象走路或相互联系时发出次声波，利用次声波进行交流。（2）雷电、台风、地震、海啸等发生时也会产生次声波，科学家利用检测次声波可预测灾难的发生。（3）在大气层内进行核爆炸会产生很强的次声波，用高灵敏度的检测装置可以探测到核爆炸的强度和位置。（三）语音识别1.语音识别原理语音识别系统的原理框图2.语音识别的应用与其他生物识别技术相比较，声音具有不会遗忘或忘记、不需记忆、使用方便等优点，因此在保护人们的财产，防止盗窃或者其他经济犯罪方面会有更大的用途。利用声音进行身份