物理人教版八年级上册《声音的特性》教学设计

声音的特性教案教材分析本节课是人教版八年级上册第二章第二节内容。在了解了声音的产生、传播道理之后，对身边各种的声音现象感到惊异的同时，适时提出声音的特性以帮助学生建立概念至关重要。这是声现象中的重点小节，也是难点一节。这节课可以让学生从整体上把握和理解声音，并为后面认识噪声、了解听不见的声音打下基础，而且可以培养学生观察、比较、归纳、总结问题的能力，并可能激发起学生学习物理的热情，产生物理学习的持久动力。学情分析学生在小学阶段、音乐课、生活中了解到声音有不同特性，见过不同乐器，但大都停留在感性认识，对音调和响度可以认识较为模糊，甚至存在混淆理解。缺乏对声音的不同特性的影响因素是什么的更深一层次的理性认知，且学生刚接触物理，对科学探究的基本环节掌握欠缺，科学探究的水平还处于初级阶段。好在八年级的学生好奇心和求知欲强，乐于探究物理新知，应以学生身边现象引入知识，逐步让学生对物理产生亲切感，安排一些简易小实验，适时恰当的引导其用科学的方法学习实验探究，并逐渐培养其实验动手能力、现象分析总结结论能力、合作能力、交流表达能力。教学目标1、知识与技能目标:（1）知道乐音的三个特征：音调、响度和音色（2）了解音调的高低跟频率的关系，响度大小跟振幅关系，不同的发声体的音色不同。（3）了解不同音调、响度、音色的声音的波形图2、过程与方法目标（1）通过做“音调与频率有关的实验”和“响度与振幅有关的实验”进一步掌握科学探究物理问题的方法。（2）通过演示实验和学生实验，培养学生的实验动手和观察能力、分析现象的能力，并训练学生学习用物理语言表达结论的能力。尝试应用已知的科学规律解释具体问题。3、情感态度和价值观目标（1）体会声音世界的丰富多彩，通过实验提高学生学习物理知识兴趣。（2）通过传感器、多频互动、声纹锁等科技在教学中的应用，让学生更直观生动的学习，激发学生利用新技术的积极性，树立用科技推动社会发展的意识。（3）培养学生与他人合作交流的能力、敢于发表自己的见解的能力。（4）通过声音的三要素学习，提高学生音乐审美能力。重点难点重点：1.音调、响度、音色的概念及影响因素 2.学习体会科学探究的方法难点：用科学的方法探究实验，利用所学知识解释乐器音调奥秘新课导入请学生欣赏交响乐蓝色多瑙河，让学生感受到优美的乐曲是由不同的声音组成的，提出问题：用自己的语言来描述听到的声音有什么不同？设计意图：通过播放交响乐创设情境，由此引出声音有不同的性质特点，激发学生对声音的不同特性产生兴趣。教学过程一、音调（一）区分音调【教师活动】：播放歌手蔡琴的中低音、维塔斯的海豚音高音，弹钢琴的高低音，让学生感知不同的音调，体会到音调低的听起来低沉粗犷，音调高的听起来尖细清脆。提出问题：乐器为什么能发出不同的音调，音调是与什么有关？并引导学生从声音的产生原因本质上来分析。【学生活动】：学生猜想音调不同可能是由于振动的不同，而通过手臂的摆动认识到振动有快慢和幅度的不同，进一步猜想到音调的不同可能是因为振动的快慢或者幅度不同。【设计意图】：指出生活中的唱歌时的高音低音、乐器发出的1234567指的是音调，让学生对比高低音感知到音调不同听起来的感觉是低音低沉粗犷，高音尖细清脆。在生活中的这些情景中提出问题，音调为什么不同，音调不同与什么有关，并引导学生猜想可能是因为振动的不同，通过手臂摆动更生动的认识振动有快慢和幅度的不同，从而使学生猜想音调不同可能是与振动的快慢或幅度有关。（二）探究音调与振动的什么有关【演示实验】用纸片接触电风扇改装成的齿轮，改变齿轮的转速，让学生听纸片发出的声音音调有何不同，并思考得出音调与振动的快慢有关。【讲授】引入频率来描述振动的快慢，讲述频率概念，引导学生得出音调与振动频率的关系。【设计意图】：通过现象明显的改装版发音齿轮演示实验，让学生直观感受到音调与振动快慢有关，体会到物理来源于生活，可以利用身边的物品来改装组合成物理实验器材。【传感器显示不同音调的波形图】用传感器接收不同音调声音的波形图，用传感器1先接收音调较低的声音，其波形图显示在屏幕的一通道，介绍波形看起来像一座座山峰和山谷，把波形的最高点叫做波峰，最低点叫做波谷，从波峰到波峰是振动一次的波形图，让学生数出在横坐标时间内振动的次数，再用传感器2接收音调逐渐变高的声音，其波形图显示在屏幕的二通道，学生可以清楚的观察到音调升高时，波形动态的变化是疏密发生了改变，最终对比两幅图引导学生得出波形越密时，相同时间内振动的次数越多，振动的频率越大，而听到的音调越高，通过波形图反映出的振动情况，进一步得出音调与振动频率有关。【设计意图】：把不明显或不能观察到的物体的振动情况，通过传感器显示的波形图这一先进的科技手段来反映出振动的情况，让学生更直观生动的理解音调与振动频率有关，也使学生更加认同结论的科学性。【学生实验】学生通过拨动长短或粗细或松紧不同的橡皮筋，改变橡皮筋振动的快慢，从而改变了音调，引导其用控制变量法探究，让学生小组合作讨论，用多频互动的方式采集到学生猜想的发声体的四个因素（长短、粗细、松紧、力度）可能改变振动频率从而改变音调，并让拍到的小组派代表上台交流。 【设计意图】：让学生动手实验，充分调动其主动学习得出结论的兴趣，激发其参与课堂的积极性，并为与橡皮筋类似的弦乐器音调奥妙的揭秘做铺垫。（三）揭秘乐器的音调奥妙【教师活动】：出示吉他、笛子，让大多数都没学过乐器的学生，利用所学知识使吉他、笛子发出音调变高的声音。【学生活动】：思考使乐器音调越高的方法，并上台体验。【设计意图】：替代利用习题来巩固应用所学的知识的传统方法，让学生灵活利用所学现场弹奏乐器，让学生既通过练习巩固新知，又将新知应用于了真实的生活中，获得掌握并应用新知的成就感。（四）自学超声波、次声波【教师活动】：根据人和动物的听觉和发生频率图，讲解次声波和超声波的概念。【学生活动】：汇报课前收集准备的有关次声波和超声波的一些应用或者现象。【设计意图】：让学生课前自学次声波和超声波的概念，培养其自主学习能力，让学生收集并介绍超声波和次声波的现象及应用，激发学生乐于观察生活中的现象，认识到科技发展对社会的贡献，培养学生学习物理推动社会发展的意识。二、响度（一）探究响度与振动的什么因素有关【教师活动1】：承前启后的提问频率在20赫兹到2万赫兹的声音一定听得到吗？通过手机播放一段音乐，只有部分学生听到，而增大手机音量后，全部同学听到，引出响度的概念。【教师活动2】：用不同大小的力敲鼓，让学生感受响度的不同，并提问鼓的响度不同与什么有关？引导学生思考如何把鼓面不明显的振动显示出来？ 【学生活动】：对演示实验进行模仿，想办法显示响度不同的音叉的振动情况。【设计意图】：加强学生对响度这一特性的感性认识。先是引导学生设计方案探究出响度与振动幅度有关，再让学生自己利用类似的转换法用音叉来动手探究这一问题，培养其动手探究的能力、小组交流合作的能力、通过实验现象分析总结出结论的能力。【传感器显示不同响度的波形图】：利用传感器显示出不同响度声音的波形图，先把响度小的声音的波形图记录在屏幕的一通道，然后逐渐增大蓝牙音响发出声音的响度，让学生直观的观察到波形图动态的变化是波形高低在变，并将响度大的声音的波形图记录在屏幕二通道，对比两幅波形图，讲解波峰和波谷的竖直距离越大，反映振幅越大，听到的响度越大。进一步得出响度与振幅有关。【设计意图】：把不明显或不能观察到的物体的振动情况，通过传感器显示的波形图这一先进的科技手段来反映出振动的情况，让学生更直观生动的理解响度与振动幅度有关，也使学生更加认同结论的科学性。（二）讲解响度与距离和声音集中度有关利用生活中的现象总结响度还与声源到人耳的距离、声音的集中度有关。三、音色（一）声纹锁【教师活动】：承前启后的提出问题：声音的音调和响度如果都相同，声音就一定相同吗？利用手机微信上的声纹锁功能，事先设置一个语音密码“哆”，并现场发出声音，将声纹锁轻松解开。 【学生活动】：学生尽量模仿密码语音的音调和响度去尝试解锁，发现声纹锁仍不能解开。体会都不同人声音的特色不同，声纹锁能辨别不同的人是依靠声音的特色。【设计意图】：利用声纹锁新技术，让学生感受到不同人声音的特色不同，引出音色的概念，在游戏中学习物理。（二）波形图教师活动：视频播放音叉、钢琴、长笛发出的声音及对应的波形图学生活动：观察波形的疏密相同、波形高低相同、波形形状不同，辨别声音的音调相同、响度相同、音色不同。设计意图：巩固波形的疏密反映音调、波形的高低反映疏密，认识到波形图的形状不同反映音色不同，音色是由发声体本身决定的。四、小结总结本节课所学知识，声音有音调、响度、音色三种特性，音调、响度、音色分别的概念、影响因素和波形图。五、课堂练习让学生思考如何自制乐器来举办一场交响乐？如何改变乐器的音色、响度、音调？充分让学生综合利