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1、1.2声音的特征单元教学设计一、教材分析声音的特征是上海教育出版社九年级物理教材第一章声第二节的内容。声这一章内容为物理学“力”“热”“光”“电”“声”五大块内容的一部分，被编排到初中教材的第一部分,主要是由于学生在日常生活中对声音的现象非常熟悉，有助于学生物理学习兴趣地培养和科学观察习惯的养成。本章的学习也是引导学生入门初中物理的关键。“声音的特征”这一节是在科学课中有关声音的内容基础上，通过学生小实验的活动、示波器的演示、多媒体课件等继续建立响度、音调、音色等概念，并使学生深入了解声音三大特征的本质、规律和应用。进而初步形成科学的物理学习方法。二、本节教学目标1、知识与技能（1）知道声音的
2、响度跟发声体的振动幅度有关，振动幅度越大，响度就越大，反之则小。响度还跟离发生体的远近有关；（2）知道频率是表示振动快慢的物理量。音调的高低与发声体的振动频率有关，发声体振动的频率越高，音调越高，反之则越低。；（3）知道音色。（4）知道噪声的含义，知道噪声的危害与控制2、过程与方法（1）经历发声体的振动频率与发声体的结构有关的探究过程。（2）通过示波器（或DIS声学教学软件）演示振动图像，理解声音的频率和振幅，感受到除了文字叙述、数学公式外，还可以应用函数图像来描述物理规律，注意到用图像法可以解决简单的物理问题。3、情感、态度与价值观（1）通过图片、视频以及相关资料，领略我国古代乐器（编钟和古
3、筝等）的风采，以及我国古代对韵律的研究成就，激发民族自豪感和自信心。（2）通过噪声危害的学习，增强环保意识。三、本节重点、难点和关键1、教学重点：音调的高低跟发声体的振动频率有关，而发声体的振动频率又跟发声体的结构有关；2、教学难点：理解音色与音调区别；3、关键点：对示波器（或DIS系统）了解、认识和运用。四、课时安排本节内容安排3课时。第一课时：音调；第二课时：响度、音色。第三课时：噪声和噪声的控制。五、设计思路声音的特征是声学第二部分的内容，其揭示了声音的很多本质的规律，但学习要求只达到知道级水平。因此，在单元教学的整个过程中，不宜将知识点挖得很深很难。应侧重声音特征的有关现象、规律和本质
4、的了解，以及物理思想方法、物理研究过程的初步运用。所以教师应从课程标准和教材编排出发，充分考虑学生认知的特点，有效利用学生在生活和科学课上原有的经验和知识。努力创设情景，铺设支架，使学生形成从生活经验中形成物理知识再转化成科技应用的一个认知过程。由前面教学进度的安排，第一课时在知道音调和发声体振动频率关系的同时，初步学会运用示波器（或DIS系统）的波形图分析声音的特征。第二课时运用示波器（或DIS系统），通过波形信息了解声音的响度和音色与哪些因素有关。第三课时知道噪声的危害，进而将所学声音特征的一些现象、规律和本质运用到噪声的科学控制。1.2 声音的特征(1) 音调一、教学任务分析第1课时“音
5、调”是A级要求的知识点，要求知道有关音调的一些基本概念和基本规律即可。但是，这节课的关键在于让学生在研究音调跟发声体的结构有关的活动的过程中，体验科学探究的方法和快乐。同时，关于示波器（或DIS系统）以及波形图的初步运用，对于本单元的后续内容的学习是一个较为关键的能力基础。二、教学目标：1知识与技能：（1）知道音调的高低和发声体的结构有关；（2）知道频率是表示振动快慢的物理量，以及它的单位和意义；（3）知道音调的高低与发声体的振动频率有关。2过程与方法： （1）经历“提出问题、做出猜想、制定方案、实验探究、图像分析和表达交流”的过程，体会科学探究的基本历程。（2）能运用波形图（或DIS）的方法
6、分析不同发声体的音调。3情感态度与价值观：（1）感受民族音乐高亢的旋律，激发民族自豪感；（2）在小组活动，交流探讨中，意识到团队协作的快乐。三、教学重点、难点：1教学重点：知道音调与发声体振动频率和发声体的结构有关；2教学难点：统一音调与发声体的结构和频率的关系；3关 键 点：运用示波器（或DIS实验）分析音调和频率的关系。四、教学资源：学生实验：吸管、烧杯、规格不同的钢丝、梳子、试管、剪刀、等教师实验：音叉、发音齿轮、朗威教学软件、吉他、玩具琴等 五、教学设计思路：本设计的基本思路是：由于本节课的知识点要求并不是很高，因此本节课以知识点为载体，重视生活感悟的交流，学生活动的体验和小组合作的意
7、识。力争使学生将音调的知识逐步由感性的认识上升到理性的认知。声音对于我们的学生来说最熟悉的生活现象之一，他们在生活中已积累了大量的感性认识，并且在初一科学中也学过了与有关声学得粗浅知识。但是大多数学生并不很清楚“音调的高低与频率，与物体结构的关系”。特别是对音调有关现象也不甚了解。虽然课程标准对本节知识点的总体要求较低，并且这节教材的知识点也少，但感性东西较多，单纯靠讲是不行的，必须加进大量实验，通过实验使学生获得感性认识，活跃课堂，增强学生对知识的理解力。所以本设计安排了大量的由浅入深，由易到难的探究实验，让学生在物理的实验探究过程中，逐渐提高观察和归纳总结的能力。本设计的难点是如何将学生探
8、究得到的这两个结论“音调与发声体的结构有关”和“音调和发声体的振动频率有关”合理的统一起来。六、教学流程：1教学流程图：活动2音调与频率情景歌曲音调与结构和频率关系的统一活动3示波器（DIS）音调与频率的关系总结频率音调与结构的关系总结活动1音调与结构活动4应用拓展音调2流程图说明：（1）情景：通过齐唱青藏高原，引出声音高低的特征音调。（2）活动1：演示实验，引发猜想：音调与发声体结构有关，并探究验证。（3）活动2： 问题引入，引发猜想：音调与发声体振动有关，并探究验证。（4）活动3： 示波器（或DIS）演示，分析音调与结构和频率的内在联系。（5）活动4： 生活应用事例分析，提出自制乐器方案。
9、3教学主要环节：（1）创设情景，提出问题：教师和学生齐唱青藏高原，体会歌曲的高音部分。，提出问题：“是什么原因让大家无法完成这首高亢而激扬的民族音乐？”（2）教师演示，活动体验：通过教师演示敲击玩具琴，引发学生对发声体结构不同的猜想，形成初步认识：发声体结构不同，音调不同。并通过验证活动进一步体验音调与发声体结构的关系。（3）复习支架，验证猜想：复习提问“声音是如何产生的？”，使学生联想到音调是与发声体振动的某个特点有关。让学生静思，然后按2人一组讨论、交流形成方案，并完成活动卡上的活动。教师引导概括、归纳结论。（4）示波演示，统一规律：示波器（或DIS）演示，交待波形图中可看出振动的频率与波
10、形的关系。并通过波形图寻找发声体结构和发声体频率的内在联系。（5）生活应用，深化拓展：生活小常识介绍（如：西瓜听声辨熟等），了解音调与发声体结构有关的生活应用；通过讨论如何在自制一台乐器，了解乐器制作的同时，体会学习物理的乐趣和作用。七、教学过程：一、新课引入：1、活动：教师和学生齐唱青藏高原，体会歌曲的高音部分。提问：是什么原因让大家无法完成这首高亢而激扬的民族音乐？2、板书音调声音的高低二、新课教学：1、活动一：音调与发声体结构的关系演示：教师弹奏玩具木琴。提问：音调与发声体的结构有什么关系？猜想：学生回答两者可能的关系，并分组讨论如何验证。活动：自选器材（三支不同试管、一根吸管、加水烧杯
11、）完成自己的猜想，并总结归纳形成结论。板书：一、音调与发声体的结构有关发声体的结构不同，音调不同2、活动二：音调与发声体频率的关系复习：声音是如何产生的？（由于发声体的振动而产生）提问：发声体的振动的哪一个特点会影响到音调呢？演示：活动卡P22“齿轮实验”形成频率概念猜想：音调与发声体的振动快慢是否有关？活动：阅读课本P20-21 频率、音调的概念，并合作完成活动卡P23活动和表格填写。图片：介绍人和动物的通常的发声频率和听觉频率，了解超声波和次声波板书：二、音调与发声体的频率有关1频率：物体每秒钟振动的次数2频率高，音调高3、活动三：示波器（DIS实验）显示音调的波形图特点质疑：木梳和齿轮的
12、振动频率比较直观，但是许多乐器的振动频率呢？演示：将梳子的声音用麦克风采集，并观察电脑录音机示波器上的波形图。（或用DIS声音传感器和朗威软件系统）讨论：如何看出振动的频率与波形的关系？总结：波形密的，发声体振动快；波形疏的，发声体振动慢。提问：发声体结构不同时，它们的频率又是如何呢？演示：学生上台演示敲击木琴的声音采集，观察波形疏密，思考与前面的结论是否矛盾？归纳：思考发声体结构和发声体频率对音调影响的本质规律。板书：三、结构、频率和音调的内在关系结构频率音调4、活动四：从物理到生活视频：水果店店主挑瓜场景和对白（或照片+旁白）。思考店主的经验之谈说明了一个什么样的声学道理。图片：各种各样的
13、乐器展示，思考如何制作属于自己的乐器？讨论：小组讨论，谈谈自己的乐器制作计划。三、作业布置：1、本节学习活动卡；2、自制一个简易乐器，希望能调出7个音调（两人一组）。3、基本训练（1）发声体在1 s内振动的次数，叫_。（2）音调是由发声体振动的_决定的。_音调越高；_音调越低。（3）女同学说话的声音“尖细”，是指女同学声音的_高，这是因为女同学说话时声带振动比较（选填“快”或“慢”）。（4）甲音叉每分钟正东2000次，乙音叉半分钟正东800次，则甲音叉振动的频率_(选填“小于”或“大于”)乙音叉振动的频率，甲音叉发声时的音调_(选填“低于”或“高于”) 乙音叉的音调。A B (a) ( b)（
14、5）如图a所示，某同学用音叉和示波器研究声音的音调。在该实验中，他进行了两次实验，第一次敲击频率为512赫的因此，第二次用同样的力敲击频率为256赫的音叉，结果听到第一次发出的声音音调较高。在图b所示的波形中，_图是256赫音叉的波形。该同学得出的实验结论是_。（6）往保温瓶里灌满开水时，听声音就能判断保温瓶里水位的高低，这主要是根据声音的 ( )A、音调 B、响度 C、音色 D、音调和音色1.2 声音的特征(2) 响度和音色一、教学任务分析第2课时“响度和音色”依然是A级要求的知识点，要求知道有关响度和音色的一些基本概念和基本规律即可。由于前一节课学生已经初步了解了示波器波形图对声音特征的分析方法，这节课的主要在于让学生进一步利用这一方法去寻找和研究声音的其他特征。同时学会在波形图上，以及生活现象上区分声音的三个特征。二、教学目标：1知识与技能：（1）知道声音的响度跟发声体的振动幅度有关，及它们的关系；（2）知道响度还跟离发声体的远近有关；（3）知道音色。2过程与方法： （1）能运用控制变量的思想设计活动方案，探究音调与哪些因素有关；（2）能运用波形图（或DIS）的方法分析不同发声体的
