初中物理声音的特性教案及课堂实录 人教版.docx
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初中物理声音的特性教案及课堂实录人教版
《声音的特性》教案及课堂实录
教材分析
教学目标
知识与技能
了解声音的特性
知道乐音的音调跟发声体的振动频率有关，响度跟发声体的振幅有关
知道不同发声体发出乐音的音色不同（音色决定声音的品质）
过程与方法
通过做“音调与频率有关的实验”和“响度与振幅有关的实验”进一步了解和学习物理学研究问题的方法——控制变量法、转换法
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，更加热爱世界，热爱科学
体会现实生活中物理知识的广泛性，学习物理知识的实用性，提高学习物理的兴趣
教学重点
乐音的音调、响度
教学难点
音调与响度的区分
学情分析
利用声音我们可以在日常生活中解决许多的问题，解决这些问题的关键在于这些发声体所发出声音的特性各不相同。
但是学生对于声音的特性的有关知识（尤其是音调和响度）十分模糊，甚至存在错误理解。
而本节课能否完成教学任务就看能否顺利改正学生的错误理解。
此外，随着素质教育的深入，学生也向着多方向发展，拥有音乐、朗读等多方面的才能。
本节课可以充分利用此资源丰富教学内容，提高学生的学习兴趣。
方法运用
用转换法观察振动的幅度和频率，用控制变量法学习声音的音调和响度
教具和媒体
教师：
录音机、音叉、乒乓球、铁架台、钢尺、梳子、小纸人、自制小琴等
学生：
乒乓球、钢尺、梳子、硬纸板、气球、橡皮筋、小铃铛、自备乐器等
教学流程图
教学环节
教学过程
教学策略
教师活动
学生活动
课题引入
学生听录音（带有自然界声音的音乐）
学生由音乐中提出想要知道的有关声音的问题
给学生设立一个充满大自然声音的美妙环境，给学生一个想象的余地，由想象引出学生想要知道的问题，自然引入新课
放录音（带有自然界声音的音乐）
引导学生提问并记录学生的问题
听录音并展开充分的想象
提出问题
课题探究
一、学习相关概念：
⒈概念引入：
⑴声音是怎样产生的？
⑵振动有什么特点？
⒉依据学生讨论结果给出概念：
⑴振幅
⑵频率：
说明：
频率的不同、振幅的不同决定物体振动的不同。
物体振动的不同决定声音的不同
二、声音的特性：
㈠响度
⒈演示：
放一段音乐，将音量旋钮进行旋转，使音量发生变化
提出问题：
你有什么感受？
引出响度的概念
响度：
声音的大小。
⒉引导探究：
响度和什么因素有关？
首先将学生的未知概念引出，有利于学生下一步学习声音的特性时的顺畅性
振幅和频率对学生来说十分抽象，利用形象的形体语言进行说明，使学生更加容易理解
利用身边常见的实例进行教学，利于学生的理解
将一个探究实验分成几步来进行，可以降低难度
由复习声音的产生，引入相关概念，注意引导学生了解振动的特点，为下面的教学做好准备
根据学生的理解适当的利用身体演示什么是振幅，什么是频率，以加深学生的理解
演示
提问
引出响度概念
引导探究：
⑴利用同一器材发出不同响度的声音
⑵当响度不同时，
讨论并回答
了解振幅、频率决定振动的不同
感受音量的变化并回答问题：
声音的响度变大
知道响度
依据引导进行探究：
响度与什么因素有关？
注意控制变量法、
教学环节
教学过程
教学策略
教师活动
学生活动
课题探究
⒊依据学生探究结果进行小结：
振幅决定声音的响度
⒋示波器展示：
响度不同时的波形
⒌反馈练习：
利用实验验证观点
㈡音调
⒈演示：
利用自制橡皮筋小琴弹几个音阶，提出问题：
你听出了什么不同？
引出音调概念：
音调：
声音的高低
⒉再次演示，引导观察：
当音调变高的同时，橡皮筋有什么变化？
⒊模仿橡皮筋小琴利用钢尺发出不同音调的声音
⒋引导探究：
音调和什么因素有关？
⒌依据学生探究结果进行小结：
频率决定音调的高低。
⒍示波器展示：
音调不同时的波形
㈢音色
⒈小活动：
耳朵“看”得见
闭上眼睛，用耳朵去分辨，看谁“看”的又快又准
⒉提出问题：
你的耳朵为什么会“看”到东西？
根据学生回答小结：
发声体的不同材料、结构发出的声音不同。
⒊示波器展示：
不同乐器的波形
利用直观波形，使学生有一个直观的认识
利用反馈练习使学生加深记忆，加强学生对不同学习方法的理解
利用自制橡皮筋的小琴，让学生在感觉音调变化的同时观察到橡皮筋长度的变化，有利于学生利用钢尺模仿进行实验操作
再次利用上一次探究的过程进行探究，使学生了解对于一个问题的探究首先要会发现，然后有目的的进行探究
利用直观波形，使学生有一个直观的认识
一个小活动的设立，使学生能够从游戏和玩耍中学会所需要的知识，使学生感触到物理的奇妙
利用直观波形，使学生有一个直观的认识
物体的振动有什么变化
小结
展示，利用直观的观察加深学生的印象
给器材实验：
鼓、小纸人、音叉、静止悬挂的乒乓球、录音机、气球等
演示
提出问题
引出音调概念
演示引导注意观察
引导
引导探究：
⑴利用钢尺发出不同音调的声音
⑵当钢尺的音调发生变化时，钢尺的振动有什么变化
小结
展示，利用直观的观察加深学生的印象
组织学生进行活动
活动一：
分辨弹、拉、吹、打的乐器的名称
活动二：
分辨念文章同学的名字
活动完毕提出问题
小结
展示，利用直观的观察加深学生的印象
转换法的应用
上台演示并说明观点
识记
直观观察
利用所给实验器材进行实验验证，并进行演示，注意控制变量法、转换法的应用
观察，根据实验得到启示，回答问题：
声音有不同的音调
知道音调
观察并回答：
音调变高时橡皮筋变短。
模仿实验
依据引导进行探究活动
上台演示并说明观点
识记
直观观察
参与活动
有乐器、朗读特长的同学充分发挥自己的特长进行表演
回答问题：
每个物体或者人所发出的声音不同
识记
直观观察
教学环节
教学过程
教学策略
教师活动
学生活动
课题探究
三、小结本节课所学
四、反馈练习
五、布置作业
运用所学知识自制乐器进行演奏
引导学生进行小结是锻炼学生的知识总结能力和概括能力，从学生的总结中也能够看出学生对于知识的掌握情况
让学生自己回答自己的问题，实际上是学生对所学知识的一个自我肯定的过程
这一作业实际上是对学生当堂所学的知识、音乐的知识、动手制作的能力、查找资料的能力的一个综合考察
引导学生进行小结，包括应用的学习方法
将学生在课前提出的问题进行回顾，并引导学生回答
布置作业
小结通过这一节课学到了什么，有哪些感受和体会？
自己回答自己提出的问题
课后进行有关作业的调查、制作
板书设计
三、声音的特性
一、相关概念：
二、声音的特性
1.振幅：
物理学里把物体振动的幅度叫做振幅。
1.响度：
声音的大小。
振幅决定声音的响度。
2.频率：
2.音调：
声音的高低。
频率决定声音的音调。
⑴频率是表示物体振动的快慢的物理量。
3.音色：
不同材料、结构的发声体发出的声
⑵频率是物体每秒中振动的次数。
音不同。
⑶频率的单位是赫兹，简称赫，用Hz表示三、应用的学习方法：
3.频率的不同、振幅的不同决定物体振动的不同。
转换法、控制变量法
物体振动的不同决定声音的不同。
教学过程实录
一、新课引入
教师为学生放一段带有自然界声音的音乐。
师：
（音乐结束时）你从刚才的录音中听到了什么？
想到了什么？
生：
听到了笛子的声音、小鸟的叫声、流水的哗哗声青蛙的叫声
生：
听到刚才的声音，仿佛处于森林中、刚才的音乐是在一个小溪旁
……
（说明：
利用自然界的美妙声音和吸引人的音乐，使学生能够顺利的进入声音的学习环境。
）
师：
前一阶段，我们学习了声音的产生，了解到人们听到声音的过程。
在听到刚才的美妙声音之后，你还想要了解有关于声音的哪些知识？
生：
为什么鸟的叫声与青蛙的叫声不同？
（笑声）
生：
为什么笛子的声音非常的清脆，音调非常的高，而萨克斯的声音就非常的低沉？
生：
为什么小鸟的叫声有时高，有时低？
生：
为什么刚才音乐的声音那么好听，而汽车喇叭声就非常的噪人？
生：
为什么蝙蝠所发出的超声波我们听不到？
……
师：
“刚才同学们所提到的问题非常好，我们今天就来学习并解释其中的一些问题？
（说明：
让学生学会提出问题，是锻炼学生发现问题、研究问题，养成良好的探究习惯的第一步。
由学生的问题引入新课有利于学生学习兴趣的培养，使学生学会自主的学习）
二、新课教学
引导学生回忆前几节课所学习的内容，回答问题。
师：
声音是怎样产生的？
生：
声音是由物体的振动产生的。
师：
声音是由振动产生的，也就是说只要了解振动是由什么因素决定的，就可以解释声音为什么会有那么多的不同。
那么，请问：
振动有什么特点？
请同学们看我的手的振动（手左右摆动，有时快，有时慢，有时动作大，有时动作小）
生：
（讨论）振动有大小之分，振动有快慢之分。
（说明：
利用形体语言来讲授一个比较抽象的概念，利于学生的理解。
）
师：
很好，振动有快慢和大小之分。
而振动的大小物理学中用“振幅”来形容，物体振动的快慢用频率来表示。
振幅就是指物体振动的幅度；频率就是物体每秒钟振动的次数；频率的单位是“赫兹”。
物体一秒钟振动10次，所发出声音的频率就是10赫兹。
（板书）
板书：
一、相关概念：
1.物理学里把物体振动的幅度叫做振幅。
2.频率：
⑴频率是表示物体振动的快慢的物理量。
⑵频率是物体每秒中振动的次数。
⑶频率的单位是赫兹，简称赫，用Hz表示
师：
刚才有同学提出为什么蝙蝠所发出的超声波我们听不到？
现在我们来看投影片（指投影片）不同的动物能够听到的声音的频率和发出声音的频率不同。
我们把低于20赫兹的声音称为“次声波”，把高于20000赫兹的声音称为“超声波”。
“次声波”和“超声波”人耳都听不到。
那么，根据投影片你还能解释日常生活中的哪些现象？
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。
……
（说明：
首先将有关概念进行讲解，可以使学生下一步的新知识的学习更加的顺畅，避免了由于知识点的学习打断学生的探究过程。
）
师：
了解了有关于振动的一些概念之后，我们一起来研究一下物体振动的振幅和频率决定了声音的什么特性？
师：
首先，让我们一起来听一段音乐（利用录音机放一段音乐，不断将音量的旋钮进行旋转，使音量发生变化）在刚才的过程中，你有什么发现？
生：
发现声音有了一个大小的变化。
生：
老师将音量给变了，声音的音量有时大，有时小。
（学生笑）
师：
同学们观察的非常仔细，声音确实有大小的变化。
物理学中把声音的大小用响度来表示。
（板书）
板书：
1.响度：
声音的大小。
师：
那么，声音的大小又与什么因素有关呢？
生：
（讨论）可能与振动的频率有关。
生：
可能与振幅有关。
师：
要知道声音的大小与什么因素有关，必须要学会观察，从观察中获得答案。
那么，我们应当怎样观察呢？
生：
应当找出一个物体，让它振动发声，观察响度不同时的物体振动时的情况。
师：
很好。
那么，在进行实验过程中应当注意什么？
为什么？
生：
（讨论）应当注意采用同一个发声物体，因为不同发声物体所发出的声音不同，易产生干扰。
师：
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”。
刚才，在同学们的讨论中，已经注意到了控制变量法的应用。
既然如此，那么请大家利用手边的器材，让同一物体发出不同响度的声音来。
生：
（进行实验）
师：
请你将你的实验展示给大家。
生：
（展示）利用钢尺发出不同响度的声音，利用橡皮筋发出不同响度的声音，利用小铃铛发出不同响度的声音……
师：
当物体发出不同响度的声音时，你发现它的振动有什么变化？
生：
（再次进行实验并观察）
师：
请将你的观点说给大家。
生：
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。
生：
把乒乓球放在桌面上，用手拍打桌面，用力小的时候，发出声音的响度小，乒乓球弹的幅度小；用力大的时候，发出声音的响度大，乒乓球弹起的幅度大。
这就说明了声音的响度与振幅有关。
……
师：
刚才同学们的实验都非常出色，从同学们的实验中我们可以发现声音的响度与振幅有关。
（板书）
板书：
声音的响度与振幅有关。
师：
物体地振幅越大，声音的响度越大；物体的振幅越小，声音的响度越小。
师：
刚才在同学们的实验中我发现，有时发出声音的物体的振动并不易察觉，如刚才桌子发出声音时的振动，但是同学们利用一个乒乓球就可以将这种振动表现出来，像这种研究问题的方法，物理学中称之为“转换法”。
现在，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？
师：
（将录音机的音箱平放在桌面上，把一个小纸人放在音箱上，打开录音机，不断旋转录音机的音量旋钮）
生：
（观察、讨论）实验中利用小纸人的跳动来观察声音的振动，是利用了“转换法”；实验中小纸人随着声音的响度变化跳动的幅度也不同，说明了声音的响度与物体的振幅有关，振幅越大，响度越大。
师：
我手边还有鼓、音叉、小锤、静止悬挂的乒乓球等物体，你能否设计出与刚才不同的实验来验证“响度与振幅有关”呢？
生：
（讨论）我们组利用音叉、小锤、静止悬挂的乒乓球可以进行。
（上台演示：
用小锤敲击音叉，静止的小球靠近音叉，小球被音叉弹起来，随着时间的延长，小球被弹起的幅度逐渐减小）从刚才的实验中，我们可以听到音叉所发出声音的响度逐渐减小，同时也看到小球被弹起的幅度逐渐减小，这就说明了声音的响度与物体的振幅有关，振幅越大，响度越大。
生：
可以用鼓、小纸人来进行实验。
（上台演示：
将小纸人放在鼓面上，用小锤敲击鼓面，先用较小力敲，再用较大力敲）刚才，用较小力敲时，声音的响度小，小纸人轻轻跳动；用较大的力敲时，声音的响度大，小纸人剧烈跳动。
这就说明了声音的响度与物体的振幅有关，振幅越大，响度越大。
生：
可以用橡皮筋来完成实验。
（上台演示：
用手撑开橡皮筋，轻轻拨动，然后用力拨动）用手轻轻波动橡皮筋，橡皮筋发出声音的响度较小，橡皮筋振动的幅度小；用力波动时，橡皮筋发出声音的响度较大，橡皮筋振动的幅度大。
这就说明了声音的响度与物体的振幅有关，振幅越大，响度越大。
……
（说明：
在这一环节的教学中，从引导学生进行探究开始，逐步变成学生的独立探究，使学生的探究欲望得到了一定的满足，充分发挥了学生的动手、动脑的能力。
教学中适时地将学生在实验中应用的物理学的研究方法点出，使学生学会如何利用各种研究方法解决问题、清楚应用不同的研究方法可以解决不同的问题，有利于学生进一步的探究学习。
）
师：
我们在研究声音的产生时，曾经用示波器来观察声音的振动，同样我们也可以利用示波器来观察响度与振幅之间的关系。
（打开示波器，敲击音叉，使音叉发出不同响度的声音）
生：
（观察示波器中的波形，产生直观的印象）
（说明：
利用示波器来观察波形是最有效也是最直观的方法，会给学生留下深刻的印象，加强学生的记忆）
师：
通过刚才的探究，同学们已经能够灵活的应用物理学的学习方法来探究物理问题。
现在，我们再继续进行研究。
大家请看（拿出自制的橡皮筋小琴），这是什么？
生：
琴。
师：
（用手拨动琴弦，让琴发出不同音调的声音）你发现了什么？
生：
琴弦发出1、2、3的声音。
师：
音乐中把声音的这种变化称之为“音阶”。
此外，不同的乐曲有不同的“调”，物理学中把这些“音阶”“调”又称为声音的“音调”。
音调就是指声音的高低。
（板书）
板书：
2.音调：
声音的高低。
师：
在日常生活中，人们经常将声音的音调和响度相混淆。
通过刚才的探究，我们已经知道了什么是响度，为了顺利的研究音调，我们应当怎么做？
生：
（讨论）应当在物体发出声音的响度相同的情况下进行探究。
师：
这是应用了物理学的什么方法？
生：
控制变量法。
师：
请大家仔细看，我用同样的力拨动琴弦，当小琴的音调发生变化时，琴弦有什么变化？
（拨动琴弦，发出不同音调的声音）
生：
（观察讨论）当音调升高的时候，琴弦变短。
师：
那么，请大家利用手中的钢尺，模仿琴弦，发出不同音调的声音。
生：
（将钢尺的一端压在桌角，用手拨动另一端；不断缩小钢尺露出桌面的长度，使钢尺的音调发生变化）
师：
当钢尺的音调发生变化时，振动有什么变化？
生：
（再次进行实验并观察）振动的频率发生了变化。
用同样的力拨动钢尺，钢尺伸出桌面的长度越短，振动的频率越快，发出声音的音调越高。
师：
从实验中我们能够发现音调与频率有关。
振动的频率越大，声音的音调越高。
（板书）
板书：
频率决定声音的音调。
师：
在刚才的实验中，你们应用了什么样的学习方法？
生：
利用了同一把钢尺进行研究、用同样的力拨动钢尺，这些都是利用了“控制变量法”。
师：
除了利用钢尺可以探究音调与频率之间的关系之外，我们还可以利用什么来研究音调与频率之间的关系？
生：
（讨论）可以利用梳子和硬纸板来进行研究。
我们用硬纸板来刮梳子齿，硬纸板受到梳子齿的拨动发出声音。
当硬纸板刮动的速度比较慢时，硬纸板振动的频率小，声音的音调低；当硬纸板刮动的速度比较快时，硬纸板振动的频率大，声音的音调高。
这就说明了频率决定声音的音调。
频率越大，音调越高。
生：
我们可以直接利用示波器来进行验证。
（上台演示：
打开示波器，利用橡皮筋小琴发出不同音调的声音）大家很清楚的看到，当音调高时，示波器的波形非常的密集，说明频率大；当音调低时，示波器的波形相对叫疏松，说明频率小。
这就说明了频率决定声音的音调。
频率越大，音调越高。
（学生鼓掌）
师：
非常好，咱们同学非常快地就将知识掌握了。
（说明：
在这一阶段的教学中，由于有响度的探究过程做铺垫，因此学生会非常轻松的区分“音调”和“响度”这两个概念，因此教授起来相对轻松。
此外，学生在上一环节中，已经初步熟悉了一些探究方法和探究过程，因此不需要过多的语言来讲解，只要大胆地放手让学生来进行就可以了）
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，我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、黑管、萨克斯、口琴还有小提琴和电子琴，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。
我有一句话，想要让同学们来读一下，仍然请大家闭上眼睛，用耳朵“看看”他是谁？
（请不同的同学读这句话：
有朋自远方来，不亦乐乎？
）
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）
板书：
3.音色：
不同材料、结构的发声体发出的声音不同。
师：
下面，我们在从示波器中观察一下音色的不同。
（分别让音叉、笛子、口琴等发出同音调的声音）
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。
……
（说明：
在这一环节的教学中，采用了小游戏的方法，目的在于激起学生的学习兴趣。
在本环节中，发挥了特长生的技能，使学生的才华得到充分的展现，并使学生感触到物理的无处不在）
三、复习小结
师：
从今天的学习中，你知道声音有哪些特点？
生：
声音有音调、响度、音色。
师：
我们把声音的响度、音调、音色成为声音的特性。
（板书）
板书：
二、声音的特性
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）
板书：
三、应用的学习方法
转换法、控制变量法
（说明：
对于研究方法的小结实际上是对学生的学习方法的一个指导，有利于学生今后在学习相类似的知识时灵活应用）
师：
我们今天学习了这么多的知识。
利用今天所学习的知识，你可以解释一开始的哪些问题？
生：
鸟的叫声、青蛙的叫声、笛子的声音等是由于声音的音色不同，所以我们能够区分开。
生：
笛子发出声音的音调高，萨克斯发出的音调底。
生：
小鸟叫声的高低实际上是响度的不同。
……
（说明：
由学生自己通过所学知识解决先前没有解决的问题，可以增强学生应用所学知识解决问题的能力，也可以通过此环节检查学生对于知识的掌握程度，起到一个练习小结的作用。
）
四、布置作业
师：
学过今天的课之后，请大家自己利用音乐课和本节课的知识来制作一些乐器，利用这些乐器来演奏一首乐曲。
一个月后，我们一起来看一下，谁的乐器精致，谁演奏的乐曲美妙。
（说明：
制作乐器实际上在七年级的音乐课上就已经涉及，此次布置作业的目的在于让学生将物理知识应用于制作中，通过制作巩固所学的知识。
此外，学生只要用心，就会留意去查找有关与乐器制作的小资料，锻炼了学生的资料的查找的能力）
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