《声音的特性》教学设计

                                                                                        云霄一中分校         罗宗翰

【教材分析】

　　教材将声音的特性按照音调、响度、音色的顺序进行讲授。但是，生活中的实际经验往往将“音调”和“响度”两个概念混同起来。本人考虑到响度比音调在日常生活中更容易接触到，而且响度比音调更加好理解一些。在排除响度的干扰之后，音调更加容易理解一些，因此将课本中二者的顺序颠倒了一下，将知识的处理由易到难。

【学情分析】

　　 学生在生活中、小学阶段、音乐课上或多或少已了解到声音有不同特性,也听说过超声波、次声波,见过不同乐器,但大都停留在感性认识上,缺乏更深一层的较为理性的认识。他们有进一步探究声音特性的欲望,渴望了解乐器发出不同声音的原理,但由于基本概念的不足和探究方法缺乏,迫切需要老师的帮助和指点。 

此外，随着素质教育的深入，学生也向着多方向发展，拥有乐器演奏等多方面的才能。本节课可以让学生自带部分乐器供课堂探究之用，同时提高学生的学习兴趣。

【教法设计和学法指导】

本节课的教学，让学生通过听、看、想、做等活动，来感知声音的特性。主动性、独立性、体验性、问题性是现代学习方式的重要特征。基于此，结合教材要求和学生特点,本节课在探究音调、响度的影响因素时,采用教师指导下的探究性教学方法。在教学中教师尽量创设合适情境,激发学生的问题意识,并引导学生设计实验,帮助学生归纳、理解,使刚刚接触物理的学生既发挥自主性又避免盲目性。对概念理解和辨析采用实验和多媒体结合的手段。此外,学生可通过讨论、阅读、实验等手段来主动学习,体验过程,解决基本问题,并能简单应用。在此过程中,以知识为载体、以探究为主线，逐渐培养学生的问题意识和创新意识。

【教学目标】

　　1．知识与技能

　　● 了解声音的特性。

　　● 知道乐音的音调跟发音体的振动频率有关；响度跟发音体的振幅有关；不同发声体发出声音的音色不同。

　　2．过程与方法

　　● 通过做“音调与频率有关”、“响度与振幅有关”的实验，进一步了解和学习物理学研究问题的方法。

　　3．情感态度和价值观

　　● 体会现实世界物体的发声是丰富多彩的，从而更加热爱世界，热爱科学，热爱生活。

　　【教学重点】

　　● 让学生在探究中体会和理解音调、响度和音色。

　　● 通过实验探究音调、响度与什么因素有关。

　　【教学难点】

　　● 音调与响度的区分

　　【教学资源】

大小木鱼、大小铜锣、印第安鼓、大小音叉、敲打木槌、铝板琴、学生自带乐器（吉他、竖笛、二胡等）、乒乓球、铁架台、钢直尺、梳子、硬纸片。 

　　【教学过程】

　　一、课题引入

　　师：同学们，上节课我们学习了声音的产生和传播，了解了人耳是怎样听到声音的。下面请同学们利用手边的器材（包括老师提供的器材及学生自带的乐器）来发出尽可能多的声音，仔细倾听，看看能有什么发现，对于声音，同学们还想知道什么问题？

　　生1：声音有大小不同。用力敲铜锣，声音大；轻敲，声音小。为什么声音会有大小？

　　生2：有的声音低沉，有的声音尖锐。用硬纸板慢拔梳子，声音低沉；用同样大小的力用硬纸板快拔梳子，声音尖锐。为什么不一样？

　　生3：有的声音浑浊，有的声音清脆。敲大木鱼，声音浑浊；用同样大小的力敲小木鱼，声音清脆。为什么不一样？

　　生4：声音有强弱不同。用力敲音叉，声音强；轻敲，声音弱。声音强弱跟什么有关？

 　 生5：…………

 引出课题。

板书：

§2．2 声音的特性

二、新课教学

教师将学生的回答进行归类，并引导学生用专门的物理术语表示声音的不同。 

　　板书：

　　声音

　　响度：表示声音的强弱   （大小）

　　音调：表示声音的高低   （尖锐或低沉，清脆或浑浊）

　　师：声音为什么会有强弱、高低的不同呢？研究问题要追根求源，从本质入手。请同学们回忆：声音是怎样产生的？

生：一切发声的物体都在振动。

师：物体的振动会有什么不同？

　　教师演示：手来回摆动的动作。学生观察，总结振动有哪些不同。

　　与前面声音的不同对应。

 　板书：

　　声音                                         振动

　　1、响度：声音的强弱（大小）                      振幅：振动的幅度                         

　　2、音调：声音的高低（尖锐或低沉，清脆或浑浊）    频率：振动的快慢

                                               定义：频率等于1秒内振动的次数。

　　                                                                             单位：赫兹，简称赫，符号Hz。

振动是怎样决定声音的响度、音调的呢？

　　（一）探究响度与什么因素有关：

     示范：分别用不同的力敲鼓面。

问：同学们听到声音的什么不同？

　　【提出问题】响度可能与什么因素有关？

　　【猜想与假设】响度可能与振幅有关。

　　【进行实验】

师：下面请同学们利用手中的器材，使它们发出不同响度的声音，并观察发声体的振动有什么不同？

相互交流，看能不能总结出规律？

　　学生分小组探究，教师巡视指导

　　【成果展示与总结】

学生边展示，边总结。

    生1：利用钢尺发出不同响度的声音。把钢尺的一端压在桌角，用手拨动钢尺的另一端，当用的力大的时候，振幅大，声音的响度大；当用的力小的时候，振幅小，声音的响度小。这就说明了声音的响度与振幅有关。

问：两次拔动时要注意什么？

生1：尺了露出长度一样，按的力度一样。

师：很好。象这样，为了研究跟某一个量的关系，常常将某一些量固定或控制不变，可以排除很多的干扰因素，使问题的研究简单化，这种研究问题的方法叫“控制变量法”。

　  板书：

控制变量法

生2：　用力敲音叉，音叉振幅大，响度大；轻敲，音叉振幅小，响度小。

　  你是怎样比较出音叉振动幅度的大小的呢？

生2：将系在细绳上的乒乓球接触正在发声的音叉，乒乓球被弹开的高度反映了音叉振动幅度的大小。

生3：…………

 肯定学生的回答，点出该物理研究的方法并

板书：

转换法

下面，请大家观察我所做的实验，说明是什么地方应用了“转换法”？这个实验说明了什么问题？

 演示：把乒乓球放在鼓面分别用不同的力敲鼓面。

生：观察回答。

 　 板书：（将响度与振幅用箭头联系起来）

    响度：声音的强弱（大小）振幅：振动的幅度

    振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小

    课件展示：响度不同的声音，波形不同。

　　（二）探究音调与什么因素有关：

    演示：用同样的力顺序敲击铝板琴。

　　问：同学们听到声音的什么不同？

【猜想与假设】音调可能与什么因素有关（尝试让学生提）

    学生猜想音调可能与频率有关。

    引导学生分析，要研究音调与频率的关系，必须使振幅一定，即用大小相同的力使物体发声。对 “控制变量法”进行巩固。

 　【进行实验】

    请利用手中的器材，使它们发出不同音调的声音，并观察发声体的振动有什么不同？

  　相互交流，看能不能总结出规律？

    学生分小组探究，教师巡视指导

 　【成果展示与总结】

 　 学生边展示，边总结。

    生1：用同样的力拔动露出长度不同的钢直尺，尺子露出长度越短，振动频率越快，音调越高。

　　生2：用木槌敲小木鱼，声音清脆，音调高；用同样的力敲大木鱼，声音浑厚，音调低。

生3：用木槌敲小音叉，声音清脆，音调高；用同样的力敲大音叉，声音浑厚，音调低。

 　 生4：用手指拨动吉他同一根琴弦，手指靠上时，音调低；用同样的力拨，手指靠下时，音调低。

  　生5：……

  　引导学生进一步思考，用同样的力敲大小木鱼时，它们的振动频率有何不同？

    教师以生活实例做比喻引导学生进行理论分析：

　　大个子同学与小个子同学跑步时，若要跑得一样快，他们蹬腿的频率如何？能将这个现象与我们刚才的实验类比吗？

　　学生总结出：

　　大个发声体振动频率慢，音调低；小个发声体振动频率快，音调高。

 　 展示铝板琴：敲击铝板琴，越到后面，铝板长度越短，振动频率快，音调越高。

　　板书：（将音调与频率用箭头联系起来）

  　音调：声音的高低（尖锐或低沉，清脆或浑浊）频率：振动的快慢

　　频率低，音调低；频率高，音调高。

　　课件展示：不同频率的音叉声音的波形。 

　  自己阅读教材，还能学到些什么？

让学生自学超声波、次声波等知识，并进行展示与交流。

提问。

课件展示。

 根据投影片你能解释日常生活中的哪些现象？ 
生：为什么我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音，却能听到讨厌的蚊子声？

生：大象能用人类听不到的声音次声波交谈。

生：狗能听到人听不到的声音，因此可以利用狗的反映来判断周围是否有情况。 
生：地震前，会有“鸡飞狗吠蛇出窝，老鼠搬家”等异常现象，是因为这些动物能够听到一部分地壳振动所发出的次声波。 
……  

　　（三）探究声音的特性之三──音色

　  师：经历了这么长的时间的学习，同学们一定也累了，我们一起来做一个小游戏，放松一下，好不好？ 
生：好。 
师：我们这个游戏的题目叫：耳朵“看”得见。首先让耳朵“认”乐器。上一节课，老师让会乐器的同学今天带来乐器，在这节课中进行表演。课前，我看到同学们拿来了笛子、二胡、还有小提琴…，真是不少。我们请这些同学上台来，拿好自己的乐器为大家进行表演。请大家闭上眼睛，一起用耳朵来“认”乐器。 
生：（用不同的乐器进行表演，台下同学“认”乐器） 
师：同学们的耳朵真是好用，看来我们完全可以将耳朵当成眼睛来使用了。 
生：（笑） 
师：你们的耳朵能够“认出”乐器，不知道它“认人”怎么样？下面我们来进行下一个游戏。请一位同学上来背李白的《静夜思》，仍然请大家闭上眼睛，用耳朵“看看”他是谁？

生：（猜出说话的人） 
师：咱们的耳朵真是了不起！那么，你知道耳朵为什么会看东西吗？ 
生：不同物体所发出的声音不同。 
师：我们把声音的这个特点称之为声音的音色。不同材料、结构的发声体发出的声音不同。
板书：

3、音色：不同材料、结构的发声体发出的声音不同。 
课件展示：不同音色的声音波形不同。

生：（观察波形） 
师：对于音色，在日常生活中有着非常广泛的应用，你能说出几个吗？ 
生：远处来人，不用看，只要听他说话的声音就知道是谁来了。 
生：买沙锅时，用手指弹弹沙锅壁，听沙锅发出的声音就知道沙锅漏不漏。 
…… 

     三、复习小结 
师：从今天的学习中，大家知道声音有哪些特性？ 
生：声音有音调、响度、音色。 
师：这些特性分别跟哪些因素有关？
生：答。
师：那么我们在今天的学习过程中都应用了哪些物理学的研究方法？ 
生：转换法、控制变量法 
师：（板书用红笔画出） 　

四、课堂练习（课件展示）

　   1.“那么高的音我唱不上去”或“那么低的音我唱不出来”，这里的“高”“低”指的是______；而“引吭高歌”、“低声细语”里的“高”、“低”指的是______。

 2.拿一张硬纸片，在木梳齿上划过，先快些，后慢些，    划得快时，发出声音的音调______，这说明音调跟发声体       的_____________有关。

　　 3、寓言故事中的兔乖乖听见说话和敲门声之后，根据                         

     什么没有将门打开（   ）

       A．说话声的响度      B．说话声的音调

       C．说话声的音色      D．敲门声音的不同

　     五、课外知识拓展：

　　   1、自学课本P36 科学世界──乐音和乐器，理解不同乐器改变音调和响度的方法。

　　   2、参考课后“动手动脑学物理”制作音调可变的哨子和水瓶琴。