《声音的特性》探究式教学设计与探究行为评价

江苏省锡山高级中学实验学校　骆　波

　　【设计思路】

　　本节主要任务是通过探究体验表征声音特性的三个要素，得出影响响度、音调和音色的主要因素。教材内容在编排上分为三个环节，相对音调而言，响度的探究较为直观，而音色则较为抽象，故本节涉及三个探究活动的次序为响度、音调、音色。

　　具体授课时以创设问题情境为切入点，设计多种形式的学习活动（实验探究、定性观察、交流讨论等），以实验（事实）为基础，强化过程、简化概念、充分还原稀释，着眼于用逐渐渗透的方式使学生初步领悟自然科学学科中有关概念和规律的形成过程。同时注重以评价促进教与学，设计学生探究行为自评量表，为课后的反思、探究的完善及“最近发展区”的调适提供科学的依据。教学流程如下：

　　【教学目标】

　　1．通过“手耳并用”，产生并描述不同的声音，初步感知可根据响度、音调、音色等特性将各种不同声音分类。提出需要探究的问题“响度、音调、音色与什么因素有关”，并体会问题的价值。

　　2．经历“响度与什么因素有关”的探究，体会显示振幅的方法，归纳响度与振幅的关系。

　　3．经历“音调与什么因素有关”的探究，能正确区分响度与音调，能设计表格记录和描述实验现象，归纳出“音调与频率的关系”,并能借助身边的物体设计实验进行二次探究。

　　4．通过辨别声音的活动，体会声音的另一特性──音色，通过阅读了解音色与发声体的材料和结构有关。

　　5．阅读“曾侯乙编钟”，简要了解我国古代声学成就，能从声音的特性这一角度加以解读。

　　【教学资源】

　　教师用演示实验器材：大/小鼓各一个、鼓槌一支、细纸屑（米粒）适量、大/小音叉各一个、木梳一把、发声齿轮一套、硬卡片一张、乒乓球、铁架台，多媒体电脑、展台。

　　学生用实验器材：直尺一把、木梳一把、硬卡片一张、自带乐器。

　　【教学过程】

　　活动一：“手耳并用”，产生并描述不同的声音

　　请学生利用手边的器材（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，尝试用不同的形容词来描述声音的不同，并展示自己的做法。

　　（学生1）声音有大小不同。用力敲桌子，声音大；轻敲，声音小。

　　（学生2）有的声音低沉、浑浊，有的声音尖锐、清脆。敲大鼓，声音低沉；用同样大小的力敲小鼓，声音尖锐。

　　（学生3）有的声音悦耳动听，有的声音刺耳难听。

　　（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。

　　小结与板书：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）

　　音色：表示声音的品质、感觉特性（悦耳、刺耳）

　　（教师）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？

　　（学生）一切发声的物体都在振动。

　　（教师）继续引导学生思考：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。

　　（学生）振动的幅度不同，振动的快慢不同。

　　（教师）介绍振幅、频率两个物理术语。

　　§提出问题：振动是怎样决定声音的响度、音调的呢？

　　（设计意图：设置情景，展开讨论，引出声音的三要素，形成认知表象，并从声音的产生即“振动”的角度提出探究问题，明晰问题研究的价值。）

　　活动二：探究声音的强弱与什么因素有关？

　　（教师）要使鼓声更响些，你会怎么做？

　　（学生）用更大的力敲击。

　　§猜想与假设

　　（学生）鼓声的响度可能与鼓面振动的幅度有关。

　　§设计实验

　　（教师）你能想出一种能显示鼓面振幅大小的办法吗？越直观越好。

　　（学生）在鼓面撒适量的细纸屑或米粒，用纸屑或米粒的弹跳高度反映振幅的大小。

　　（教师）肯定学生的回答，点出该物理研究的方法并板书：转化法。

　　§进行实验

　　（学生）轻敲、重敲鼓面，感受响度大小并观察米粒弹跳高度。

　　（教师）换个声源（如锣、音叉或直尺），情况又会怎样？

　　§得出结论

　　（学生）用力敲鼓，鼓面振幅大，响度大；轻敲，鼓面振幅小，响度小。

　　小结与板书：  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

　　（设计意图：通过大量的演示和学生实验进行探究，培养学生观察并描述实验现象的能力，以及分析归纳能力，并注重物理方法的渗透，如转换法。）

　　活动三：探究决定音调高低的因素

　　（教师）用一张硬卡片先后快拨和慢拨木梳的齿，你听到发出的声音有什么不同？

　　（学生）快拨发出的声音音调高，慢拨发出的声音音调低。

　　§猜想与假设

　　（学生）声音的高低可能与声源振动的快慢（频率）有关。

　　§进行实验

　　如图所示，电动机的转速逐渐增大，硬卡片发出的声音有身变化？

　　（教师）你能设计表格，记录此次探究的现象吗？

　　（学生）设计表格：

　　（教师）你能否换个声源，如直尺，来进行探究？

　　（学生）改变直尺伸出桌面的长短，用力拨弄直尺发声，观察直尺振动快慢，比较音调高低。

　　§得出结论

　　（学生）声音的音调高低取决于声音振动的频率。

　　频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。

　　小结与板书：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。

　　（设计意图：通过教师的有效引导，学生自主探究，感受音调的高低，体会表格这种简洁的记录形式，从大量的实验现象中归纳出音调与频率的关系。渗透使用随身器材检验物理规律的意识，感受物理就在身边。）

　　活动四：辨别声音

　　游戏（1）：耳朵“辨”乐器。

　　播放录音：梁祝1（古筝演奏）  梁祝2（二胡演奏）

　　同学们辨别是何种乐器演奏的

　　（教师）不同的乐器演奏音调和响度相同的曲子，声音各有特色，我们称之为音色不同。

　　游戏（2）：耳朵“辨”人。

　　请后面的两名同学读屏幕上的句子：“有朋自远方来，不亦乐乎？”，请前面的同学说出朗读者的名字。

　　引导学生了解：不同人，声音各有特色，我们也称之为音色不同。

　　（教师）借助示波器，展示不同乐器发声的波形图。

　　小结与板书：音色：声音的特色。不同乐器，音色不同；不同人，音色不同。

　　音色与发声物体的材料、结构有关。

　　（设计意图：通过播放音乐和游戏让学生亲身体验什么是音色，并通过展示不同乐器的波形图，使学生对声波的波形有更直观的认识。）

　　活动五：阅读与当堂归理

　　从音调、音色、响度的视角，阅读《曾侯乙编钟》。

　　（教师）怎样改变编钟的响度？

　　（学生）改变敲击力度大小，即改变振幅。

　　（教师）编钟音域宽广，描述的是声音的哪个特性？

　　（学生）音调。

　　（教师）编钟音色优美，与什么有关？

　　（学生）与编钟的材料、结构有关。

　　（教师）通过本课时的探究，你学到了什么？谈谈你的收获与感受。

　　学生归理，教师点评。

　　（设计意图：通过阅读了解我国古代声学成就，通过师生对话系统建构认知规律，实现认知行为的迁移。归理点评中注重物理思想方法（如转化法、控制变量法）的渗透，鼓励学生利用身边的物品探究物理，使学生初步体会通过实验探究建构概念和规律的一般途径。）

　　附：学生科学探究行为评价量表（学生用）

　　课题：声音的特性     年级：  初二      班级：          学生：        

　　说明：1．根据自己的实际，在“能达成预设标准”和“不能达成预设标准”栏目中画“√”；

　　2．若确定为不能达成,尽可能写明原因。

20##-09-27  人教网

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第二篇：第三节《声音的特性》教学设计

第一章

第三节《声音的特性》教学设计

一、学习目标

1、能从生活经验体会中去正确区分乐音的特性（响度、音调和音色）；

2、能用实验去验证影响乐音音调、响度的主要因素（频率、振幅）；

3、知道人能听到的频率范围；了解一些动物能听到的大致频率范围；

学习重点、难点：

初步认识声音的三个特征，会使用简单的实验仪器探究出影响这三个因素的条件

二、课前预习：

1、声音是怎样产生和传播的？

2、声音在不同的介质中传播速度相同吗？有怎样的大小关系？

3、人听到声音应具备哪些条件？

4、我的疑问

三、课内探究：

做一做：请两位同学分别朗读课本上本节一段相同的文字，朗读时其他同学闭上眼睛。那么我们能不能通过听觉分辨出前后朗读的两位同学呢？ 

思考：我们为什么仅凭声音就能分辨出前后两位同学？

【学点一】音调

1、感知音调不同的声音：利用吉它的同一根弦，弹出音调不同的声音。

提出问题：“音调的高低是由什么因素决定的？”

根据观察，猜想决定音调高低的因素。我的猜想：                           ；

实验探究：利用身边的钢尺，模仿吉它弦，紧按在桌面上进行探究。

（注意：实验中拨动钢尺时用力的大小应大致相同）

比较实验结果，得出结论：物体振动得快，发出的音调就    ，振动得慢，音调就    。

（阅读课本19页音调部分的内容，进一步明确音调的高低与什么因素有关）

2、思考：大象可以用我们人类听不到的“声音”进行交流。大象发出的声音为什么人类听不到呢？振动会发出声音，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？（阅读课本20页，知道人能听到的频率范围；了解一些动物能听到的大致频率范围。）

跟踪练习：

1、音调指的是声音的         ，频率指的是                       ，二者的关系是：物体振动的频率越      ，音调越       ，频率越      ，音调越      。

2、人耳的听觉频率范围是从         到         。蝴蝶的翅膀1秒钟振动不超过10次，蚊子的翅膀1秒钟振动500～600次，我们能听到它们的翅膀发出的声音吗？

3、频率不同的声音，波形有什么不同？

【学点二】响度

1、将手按在自己的喉咙上，分别小声和大声发出声音，通过感觉声带的振动来猜测决定声音响度的因素。

2、探究实验：观察比较音叉发声的响度和乒乓球被弹开的距离，将实验结果填入下表：

结论：物体振动幅度越大，响度越        ；幅度越小，响度越         。

（阅读课本21页响度部分的内容，进一步明确响度与什么因素有关）

跟踪练习：

1、响度是指声音的           ，它与物体振动的        有关。

2、另外，根据实际生活经验我们可以判断：人离发声体越近，会感觉响度越      ，离发声体越远，会感觉响度越       。这就是说，响度的大小还与距离发声体的     有关。

3、响度不同的声音，波形有什么不同？

【学点三】音色

活动：用录音机播放分别由小提琴和二胡演奏的《二泉映月》。

设疑：为什么不同乐器发出音调相同的声音，我们也能分辨它们呢？

（阅读课本22页音色部分的内容）音色是由发声体的        、        所决定的。

跟踪练习：

1、钢琴和笛子不可能发出相同的           。挑选瓷器时，常轻轻敲它一下，这是根据声音的            来判断瓷器是否有破损。

2、在日常生活中，人们常根据敲打物体发出的声音来鉴别物质，以下做法中用以达到这一目的的是（      ）

A.瓜农用手拍打西瓜             B. 铁匠用小锤敲打烧红的铁块

C.瓦匠用瓦刀敲打砖             D. 自行车上敲击车铃

3、音调和响度相同、音色不同的声音，它们的波形是否存在区别？

四、学习小结

本节课你所掌握的知识点有：

五、课后延伸：

（一）填空题

1.描述声音的三个特性是：        、         、          。

2.医生听诊器的作用在于增加声音的           。

3.在物理学中，用      来描述物体振动的快慢，它是指物体在每秒内振动的     。

4.人们把高于        Hz的声音叫做超声波，把低于         Hz的声音叫做次声波。人能听到的声音频率范围是           。

（二）选择题

1.男同学一般比女同学发出的声音沉闷、浑厚，其原因是男同学声带振动的频率和女同学声带振动的频率相比(     )

A.较高             B.较低           C.一样           D.无法比较

2.用大小不同的力按同一个琴键发出的声音，不同的是(     )

A.声速             B.音调           C.响度           D.音色

3.用同样的力弹同一琴的C调音符4和F调音符4，声音不同的是(     )

A.声速             B.音调           C.响度           D.音色

4.用同样的力弹钢琴的C调音符4和手风琴的C调音符4，声音不同的是(     )

A.声速             B.音调           C.响度           D.音色

5.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

6.站在桥洞里说话时，听不到回声的原因是(     )

A.桥洞两端是开口的，不能产生回声    

B.桥洞反射产生的回声从洞口跑了

C.桥洞窄小，回声与原声混在一起      

D.桥洞两侧的回声正好抵消

7.频率为60 Hz的声音，每分钟振动次数是(     )

A.60次    B.1800次     C.3600次     D.缺少条件，无法计算

8.不带花蜜的蜜蜂，飞行时翅膀每秒振动440次；带花蜜的蜜蜂，飞行时翅膀每秒振动300

次。不带花蜜的蜜蜂发出的嗡嗡声比带花蜜的蜜蜂发出的嗡嗡声(     )

A.音调高        B.音调低     C.响度大     D.响度小

9.小虹同学是校乐队的小提琴手，上物理课时，物理老师请小虹给同学们演奏了一首曲子，并请同学听粗琴弦与细琴弦发出声音的不同，以下说法中正确的是(     )

A.粗琴弦发出声音的音调比细琴弦的高

B.粗琴弦发出声音的音调比细琴弦的低

C.粗琴弦发出声音的音调与细琴弦的一样高

D.无法比较音调的高低