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1、 E 0PH 实验 原理 通 过传感 器采集声 音 ， 在 软件 中对音 波进行 分 析 ， 实时显示 的频率( r l z ) 越高， 音调越高。 教学 目标 使用数据化方式研究音调 ， 知道音调是由物体振 动频率决定 的。频率越高 ， 音调越高 ； 频率越低 ， 音调 越 低 。 教学片段 1 老师这里有两个音叉 。请你 比较一下 ， 它们外 观 有什 么不 同 ? 敲一 敲 ， 音 调 有 什 么 不 同 ? ( 提 醒 ： 敲 音叉轻轻敲 ， 敲上部 。 为了分辨得更清楚， 可以听共鸣 箱 。 ) 2 音叉 的声音是怎么产生的? ( 振动产生) 大小不 同 的音 叉 为 什 么 音 调
2、 不 同呢 ? 它们 振 动 的状 态 到底 有什么差别呢?凭 肉眼大家能看 出来吗? ( 不行) 科学 工作者对它们进行 了比较准确的测试 ， 并给它们作 了 标记 。请 同学们仔 细观察音叉 ， 你看 到上面 的数字 吗? ( 大音 叉： 2 5 6 ， 小音叉5 1 2 ) 这个数字表示什么意思 呢 ?让我们一起来看资料。音叉上的数字是 音叉每 秒钟振动 的次数 ， 2 5 6 表示每秒振动 2 5 6 次 ， 5 1 2 表示 每 秒 振 动 5 1 2次 ( 大 音 叉 ， 振 动 慢 ， 音调 低 ； 小音 叉 ， 振 动快 ， 音调 高) 。得 出结论 ： 通过阅读 ， 我们知道
3、 了， 音 叉声音的高低与它的振动快慢有关。 3 可能还有 同学不太相信 ， 觉得光凭标记 、 资料不 能让人信服 。老师这里还有一个检测软件 ， 它可 以比 较准确地测 出物体振动 的快慢 。我们来检验一下大 小音叉 ， 看看是不是振动快的音调就高。 用声 音频率 软件检测大小音叉的振动快慢 先 看大 音 叉 ， 再看 小 音叉 。 通过检测软件 ， 我们进一步证实了什么? 音 调 的高低 确实 与振 动 的快 慢有 关 。 4 继续对橡皮 筋 、 铝片琴等进行检测并汇报检测 结果 。物体振动的快慢我们称之为频率 ， 许多发声物 体都有 固定的频率。比如我们刚才观察的音叉 、 铝片 琴 的每
4、 个 铝 片都 有 固定 的频率 。所 以 ， 不 管你 用力 大 小 ， 它的频率不变 ， 它的音调也不会变。 5 继续使用检测软件检测装有不 同水的 4 个水 杯 ， 看看它们的频率有什么不同。 经过 3 次检测 ， 检测结果如下 ： 1 号杯 8 0 7 H z ， 2号 杯 1 2 7 0 Hz ， 3 号 杯 1 3 2 9 H z ， 4 号杯 1 3 3 5 Hz 。 实验数据证明 ： 敲击装水 的水杯杯 口， 水越多 ， 振 动频率越低 ， 音调越低 ； 水越少 ， 振动频率越高 ， 声 音 越 高 。 6 后继研究 ： 课外制作一套乐器 ， 下发音诃频率表 ( 下表 ) 和软
5、件下载链接 ， 让学生 自己下载软件 ， 学习 小乐器” 调试方法 ， 在家用各种材料调试制作。 唱 名 1 2 3 4 5 6 7 音 名 C D E F G A B 频 率 2 61 6 3 2 9 3 6 6 3 2 9 6 3 3 4 92 3 3 9 2 0 O 4 4 0 0 O 4 9 3 8 8 教学 效 果 在常规实验不能很好解决问题时 ， 巧妙利用传感 器测量声音频率 ， 通过直观数据和频率图像对音调进 行 了本质上 的探索 ， 顺 利解决 了音调 高低 的判断问 题 。 此 项 实 验还 提 高 了学 生 的研 究 兴 趣 和应 用 现 代 科学技术解决 实际问题 的能力
6、 。由于计算机 在家庭 中的普及 ， 不少学 生成功制作 了有个性的乐器 ， 学生 的探究意识得到 了发挥 ， 把探究延伸到了课外 ， 让学 生 更 乐 于 在课 外 实践 。 实验 软 件 还 带 有 噪 音测 试 功 能 ， 不少学生还对周 围环境进行 了噪音测试 ， 为降低 环境噪音 ， 保护 自己身体起到了积极作用。 案例 小 结 科学 和技术的发展正在影响着孩子 ， 也在改变我 们 的教 学 方式 。 目前 的小 学科 学 定性 的 内容 多 ， 定量 的内容 少 ， 很 多定 性 的观 察 研究 对 学生 进 一步 深 人学 习科学 、 理解相关 概念 收效甚微 。数据的采集记 录、 计算分析更接近于真实 的科学探究 。本案例让学生 利 用 技术 手 段亲 自收 集直 观 的数 据 和频 率 图像 ， 参 与 实 证 和讨 论 ， 对 音 调 产 生 的原 因进 行 了本 质 上 的探 索 ， 引导学生经历了一次科学探究过程 ， 成功解决 了 教学难题 ， 帮助学生建构起音调高低的科学概念。 噩 叵圃 l , w9 浙 江省 余 姚市 马渚 镇 中心小 学 ( 3 1 5 4 5 0 ) 夺 ( 本栏 目责 任编 辑刘绍江 )
