【教學設計二】第2節(jié) 聲音的特性

第2節(jié) 聲音的特性【教學目標】知識與技能1、了解聲音的三個特性。2、知道聲音的音調(diào)跟發(fā)聲體的振動頻率有關；響度跟發(fā)音體的振幅和與距離發(fā)聲體的遠近有關；3、不同發(fā)聲體發(fā)出聲音的音色不同。過程與方法通過實驗探究影響音調(diào)與響度的因素，進一步了解和學習物理學研究問題的方法。情感、態(tài)度與價值感體會現(xiàn)實世界物體的發(fā)聲是豐富多彩的，從而更加熱愛世界，熱愛科學，熱愛生活?！窘虒W重點】讓學生在探究中體會和理解音調(diào)、響度、音色的概念及其相關因素?！窘虒W難點】音調(diào)與響度的區(qū)分【教學準備】教師準備：多媒體、示波器或計算機、樂器（有條件的老師或?qū)W校）學生準備：鋼尺、鼓、音叉（256Hz和512Hz）和小錘、系線的乒乓球、鐵架臺、手機 【教學過程】教 學 過 程教學環(huán)節(jié)及內(nèi)容教 師 活 動學生活動一、創(chuàng)設情境，導入新課【創(chuàng)設情境】振動會發(fā)出聲音，可是，在生活中，你聽到過蝴蝶翅膀振動發(fā)出的聲音嗎？聽到過蚊子發(fā)出的聲音嗎？你猜想是什么原因呢？ 鼓勵學生對精彩回答掌聲鼓勵，然后乘勢提出問題：剛才為什么用力鼓掌比輕輕拍掌發(fā)出的聲音大？【導入新課】可見不同的聲音有強弱、高低之分，這就是我們這節(jié)課所要探究的內(nèi)容。板書課題：§2.2聲音的特性（設計意圖：從學生習以為常但又不能科學解釋的生活現(xiàn)象入手，在激發(fā)學生學習興趣的同時，點出本節(jié)課的學習主題。）學生對問題很感興趣，積極說出自己的想法。積極討論，踴躍發(fā)言聽老師總結(jié)，步入本節(jié)課的學習之旅。二、合作探究：探究問題一：音調(diào)1、音調(diào)2、音調(diào)與頻率的關系3、超聲波與次聲波【創(chuàng)設情境】播放男低音演唱的送別和女高音發(fā)出的海豚音。讓學生感受兩首歌曲中聲音有什么差別？【提出問題】我們接觸到的各種聲音有的高有的低，在物理學中，把聲音的高低叫做音調(diào)。聲音為什么會有音調(diào)高低不同？什么因素決定音調(diào)的高低呢？【探究實驗】如圖，將一把鋼尺緊按在桌面上，一端伸出桌面，撥動鋼尺，聽它振動發(fā)出的聲音，同時注意鋼尺振動的快慢，改變鋼尺伸出桌面的長度，再次撥動鋼尺。比較兩種情況下鋼尺振動的快慢和發(fā)聲的音調(diào)，它們之間有什么關系？（強調(diào)：兩次實驗要用相同大小的力）教師巡視，對個別學生的實驗過程進行指導，讓學生代表對實驗現(xiàn)象進行描述并填寫記錄表格（答案見附件1）鋼尺伸出長度振動快慢聲音高低伸出5cm伸出10cm伸出15cm（設計意圖：簡單易操作，直觀易感知，學生很容易將音調(diào)的高低與振動的快慢聯(lián)系在一起，找到它們之間的關系。）【自主學習】指導學生自學，并思考下列問題：1、物理學中描述物體振動快慢的物理量是什么？怎樣定義的？單位是什么？2、如果一個物體的振動頻率是100 Hz，它表示的物理意義是什么？3、你認為影響音調(diào)的因素是什么？4、人的聽覺頻率范圍是多少？5、什么是超聲波？什么是次聲波?6、閱讀小資料說明：為什么有時在你認為很靜、沒有任何聲音時，狗卻突然表現(xiàn)得非常警覺？【演示實驗】為了很好地了解物體振動發(fā)聲的情況，我們可以將聲音的波形在示波器或計算機上展現(xiàn)出來。分別把兩個不同的音叉（256Hz、512Hz）發(fā)出的聲音信號輸入示波器，注意聽音調(diào)上的差別以及觀察聲音在的波形上的區(qū)別。（設計意圖：形象，直觀，通過觀察波形圖，易于把頻率與音調(diào)關系密切聯(lián)系起來,有助于學生的理解。）【回眸】蝴蝶飛行時，翅膀振動在2min內(nèi)振動了600次，蚊子在飛行時，翅膀振動在1min內(nèi)振動了21000次，則它們的發(fā)聲頻率分別是_、_,你能聽到_發(fā)出的聲音。欣賞音樂，說出感受：男歌手的聲音比較低沉、渾厚；女歌手的聲音比較尖細、清脆。聽講，思考提出的問題。在老師的指導下分組實驗，觀察實驗現(xiàn)象，并對實驗現(xiàn)象進行描述：鋼尺伸出桌面越長，振動的越慢，聲音越低沉，音調(diào)越低。鋼尺伸出桌面越短，鋼尺振動越快，聲音越尖銳，音調(diào)越高。根據(jù)實驗現(xiàn)象完成表格。認真自學，回答問題：1、物理學中用物體物體每秒振動的次數(shù)即頻率來描述物體振動的快慢。單位：Hz2、表示這個物體在1s內(nèi)振動了100次。3、音調(diào)的高低與頻率有關，頻率越高則音調(diào)高，頻率低則音調(diào)低。4、多數(shù)人能夠聽到的頻率范圍大約從20Hz到20000Hz；5、高于20000Hz的聲叫做超聲波，低于20Hz的聲叫做次聲波。6、狗的聽覺范圍比人的要大，能聽到人所聽不到的聲音，如：超聲波、次聲波。仔細聽不同頻率聲音音調(diào)的高低，同時觀察不同頻率聲音波形圖的疏密。小組內(nèi)討論并總結(jié)：頻率低，波形圖稀疏，頻率高，波形圖密集。思考，回答：5 Hz 350 Hz 蚊子探究問題二：響度1、 響度2、影響響度的因素3、音調(diào)與響度的區(qū)別【教師演示】分別輕輕敲擊鼓面和用力敲擊鼓面。請學生辨別聲音的變化。點撥：物理學上把聲音的強弱叫響度。【提出問題】根據(jù)上面的實驗，你猜想什么因素決定聲音的響度呢？鼓勵學生大膽猜想?！咎骄繉嶒灐磕愕娜鐖D將正在發(fā)聲的音叉輕觸系在細繩上的乒乓球，觀察乒乓球彈開的幅度；使音叉發(fā)出不同響度的聲音，重做上面的實驗。提問：你觀察到什么現(xiàn)象？乒乓球的作用是什么？ 點撥：物理學中在用振幅來描述物體振動的幅度。音叉的振動的幅度不便于直接觀察，通過乒乓球擺動的幅度可以間接反映出音叉振幅的大小，這樣我們就把音叉微小的振動給放大了，也便于我們直接觀察，這種方法叫做轉(zhuǎn)換法?！镜贸鼋Y(jié)論】現(xiàn)在你能說出響度和振幅之間的關系嗎？ 鼓勵學生回答，總結(jié)出結(jié)論。 （設計意圖：培養(yǎng)學生實驗能力、觀察能力和思維能力，同時滲透轉(zhuǎn)換法。）【情境演示】將手機鈴聲調(diào)到合適音量后，從講臺走到教室后面，再返回講臺。同學們聽到的聲音會有什么變化？【得出結(jié)論】上面實驗說明了什么？生活中如何增大聲音的響度？引導學生發(fā)言，得出結(jié)論。（設計意圖：緊密聯(lián)系生活，讓學生把物理知識和生活實踐相結(jié)合，也體現(xiàn)了從生活走向物理的思想。）【反饋練習】牛的叫聲與蚊子的叫聲相比較，下列結(jié)論正確的是：（ ）A、牛叫的聲音音調(diào)高，響度大B、牛叫的聲音音調(diào)低，響度小C、牛叫的聲音音調(diào)高，響度小D、牛叫的聲音音調(diào)低，響度大剖析：音調(diào)取決于發(fā)聲體振動的頻率，而響度取決于發(fā)聲體的振幅。牛叫的聲音較低沉，即振動頻率低，音調(diào)較低；蚊子聲音尖細，即振動頻率高，音調(diào)較高，但牛的叫聲明顯比蚊子大，即響度大。說出聲音的特征變化：強弱發(fā)生變化學生討論，提出猜想：可能與用力的大小有關可能與振動的幅度有關分組實驗，仔細觀察發(fā)生的現(xiàn)象，小組對實驗現(xiàn)象進行描述：用力越大，響度越大，乒乓球被彈起得越高。傾聽老師的講述，理解記憶。組內(nèi)討論，回答：物體的振幅越大，產(chǎn)生聲音的響度越大；振幅越小，響度越小。注意傾聽聲音的變化，回答：聲音的響度會變化，思考，組內(nèi)討論回答：說明聲音的大小還與距離發(fā)聲體的遠近有關，生活中經(jīng)常用喇叭減少聲音的分撒。結(jié)合所學知識回答：D探究問題三：音色1、 音色2、與音色相關的因素【播放聲音】多媒體播放鋼琴、二胡、笛子等一些樂器的聲音，讓學生判斷是什么樂器發(fā)出的。提問：你是是怎樣分辨出不同聲音的？僅僅是根據(jù)音調(diào)和響度嗎？點撥：音色就是指聲音的品質(zhì)。（設計意圖：緊密聯(lián)系生活，讓學生把物理知識和生活實踐相結(jié)合，容易形成音色的概念，同時體現(xiàn)課堂的趣味性，也體現(xiàn)了從生活走向物理的理念。）【教師演示】下面分別是音叉、鋼琴與長笛發(fā)出的C調(diào)1（do）的波形圖，用計算機播放這幾個聲音片段，邊聽邊比較它們的波形有何異同。 音叉波形圖 鋼琴波形圖 長笛波形圖【提出問題】針對上圖，提出以下問題讓學生思考：1.從波形圖上能得出哪些信息？2.讓同學總結(jié)音色與哪些因素有關？3.能否舉出在生活中利用音色來辨別不同物體發(fā)聲的例子。【互動小游戲】全體同學閉上眼睛，找三名同學分別說一句話，讓學生猜分別是哪位同學的聲音，并說明依據(jù)。（設計意圖：在增加課堂愉快氣氛的同時，增強對銀音色的理解。）聆聽聲音，判斷是何種樂器，并說出依據(jù)：是根據(jù)它們音色的不同來分辨的。仔細觀察三個波形圖，討論，交流，回答問題：1、音調(diào)相同的不同樂器發(fā)出的波形總體上的疏密程度是相同的，即頻率相同；但是波的形狀不同，即音色不同。 2、不同發(fā)聲體的材料不同、結(jié)構(gòu)不同，發(fā)出聲音的音色就不同。3、根據(jù)生活經(jīng)驗，回答音色在生活中的應用：用手拍西瓜，利用音色來判斷西瓜熟不熟；輕輕敲打瓷器，利用音色來判斷瓷器是否有裂紋 做互動游戲，并說出分辨理由：不同人說話的音色不同，所以能“聞其聲而知其人”。探究問題四：科學世界：樂音和樂器指導學生閱讀教材P36“科學世界-樂音和樂器”。（有條件的教師和學?？裳菔具@些樂器。）提出以下問題讓學生思考：1、什么是樂音？2、樂器的主要有哪幾種類型，它們是怎樣來改變音調(diào)和響度的？（設計意圖：擴大學生的視野，了解聲音的三個特性與樂器的完美結(jié)合，了解物理知識在更廣泛領域的應用）認真閱讀科學世界，討論交流，回答下列問題：1、許多聲音悠揚、悅耳，聽到時感覺非常舒服，人們把這類聲音叫樂音 2、樂器主要分成打擊樂器、弦樂器和管樂器-改變用力程度，可以改變各種樂器的響度。-改變發(fā)聲體的長短、粗細、松緊等可以改變樂器的音調(diào)。三、課堂小結(jié)引導學生回憶、總結(jié)本節(jié)課的知識點，解決學生疑惑：1、什么是音調(diào)？影響音調(diào)的因素是什么？2、人能夠聽到的頻率范圍是多少？什么是超聲波？什么是次聲波？3、什么是響度？影響響度的因素是什么？4、什么是音色？影響音色的因素是什么？學生討論交流，梳理本節(jié)知識要點。四、課堂檢測老師巡視、點撥完成檢測題見附件2五、布置作業(yè) 出示作業(yè)，見附件3課后完成，【板書設計】§2.2聲音的特性含 義決 定 因 素相 關 知識音調(diào)聲音的高低發(fā)聲體振動的頻率頻率：物體每秒內(nèi)振動的次數(shù)。單位：赫茲（HZ）人的聽覺頻率范圍：20HZ-20000HZ超聲波與次聲波響度聲音的大小發(fā)聲體振動的振幅距離發(fā)聲體的遠近振幅：物體振動的幅度。音色聲音的品質(zhì)發(fā)聲體本身的材料、結(jié)構(gòu)音色是辨別不同發(fā)聲體的依據(jù)。【教學反思】一、亮點之處：1、本課設計了兩條主線，一是以問題為主線，在新課導入和引導學生探究“音調(diào)”、“響度”和“音色”三個知識點時，都是首先創(chuàng)設問題情景，進而提出探究的問題，激發(fā)學生求知欲望，引導學生積極思考。二是以活動為主線，創(chuàng)設情境、提出問題之后，引導學生圍繞問題設計探究方案，并積極參與、實際操作，在合作交流中相互啟發(fā)，深化對概念的理解和應用。2、本節(jié)的名詞、術語比較多且比較抽象，教學時以聽聲為導引，以生活為背景，讓學生直觀感受，根據(jù)生活經(jīng)驗熟悉聲音的三種不同特征，易于學生理解，讓學生感受到物理就在身邊，體現(xiàn)課堂的趣味性和從生活走向物理的理念。二、不足之處：1學生對日常生活的關注不夠多，缺乏對物理現(xiàn)象觀察的針對性和敏銳性，如笛子、吉他的聲音，有的學生根本沒聽過，生活經(jīng)驗的薄弱與物理知識的脫節(jié)會對本節(jié)教學有影響。2、學生的語言表達能力不夠強，又由于本節(jié)課物理概念比較多，導致某些學生對物理概念的把握不夠準確，有些現(xiàn)象和結(jié)論能意會卻難以用恰當?shù)恼Z言去描述，缺乏對語言表達能力的重視和訓練。附件1：鋼條振動快慢與聲音高低的關系鋼尺伸出長度振動快慢聲音高低伸出1/5最快最高伸出1/3較快較高伸出1/2慢最低附件2：課堂檢測1男低音獨唱時由女高音輕聲伴唱，則男低音比女高音( )A、音調(diào)低，響度大 B、音調(diào)低，響度小 C、音調(diào)高，響度大 D、音調(diào)高，響度小2下列關于聲音的說法中不正確的是 （ ) A、“震耳欲聾”主要說明聲音的音調(diào)高 B、“隔墻有耳”說明固體也能傳聲 C、“聞其聲而知其人”主要是根據(jù)音色來判斷的 D、“輕聲細語”主要說明聲音的響度小3有一種專門存放貴重物品的“銀行”，當人們存放了自己的貴重物品后要用儀器記錄下自己的“手紋”“眼紋”“聲紋”等，以便今后用這些細節(jié)獨有的特征才能親自取走物品，防止被別人取走。這里的“聲紋” 記錄的是人說話的（ ) A、音調(diào) B、響度 C、音色 D、三者都有4如圖所示，拿一張硬紙片讓它在木梳齒上劃過，當劃得快時，紙片振動產(chǎn)生聲音的音調(diào)_，當劃得慢時紙片振動得_，產(chǎn)生的音調(diào)_。如圖所示，撥動張緊的細橡皮筋產(chǎn)生的音調(diào)比撥動張緊的粗橡皮筋產(chǎn)生的音調(diào)_。5往熱水瓶中灌開水時，可以根據(jù)發(fā)出聲音的_變化來判斷水是否灌滿；看電視時，調(diào)節(jié)音量按鍵實質(zhì)是改變電視機發(fā)出聲音的_。6蜜蜂1min振動21000次，則蜜蜂發(fā)聲頻率是_,當它都從你耳邊飛過時，你_(“能”或 “不能”)聽到它發(fā)出的聲音。7聲波可以在示波器上展現(xiàn)出來。先將話筒接在示波器的輸入端，再將敲響的甲、乙兩個音叉分別對著話筒發(fā)出聲音在示波器上出現(xiàn)了如圖所示的波形。通過對被形的分析，可知_音叉的音調(diào)高。參考答案：1A 2A 3C 4高、慢、低、高 5音調(diào) 響度6350 Hz 能 7乙附件3：作業(yè)題請你根據(jù)所學知識試著制作一件樂器，和同學們一起舉辦小小音樂會，看看誰的樂器有新意，誰演奏的好，說說你的樂器的原理。參考答案：方案一：8個相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水，仔細調(diào)節(jié)水的高度。敲擊它們，就可以發(fā)出“1、2、3、4、5、6、7、”的聲音來。方案二：在筷子上捆一些棉花或碎布，做一個活塞。用水蘸棉花后插入兩端開口的塑料管或竹管中。用嘴吹管的上端，可以發(fā)出悅耳的哨音。上下推拉“活塞”，音調(diào)就會改變。 12學習是一件快樂的事情，大家下載后可以自行修改