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《声音的特性》教学案例
沈华玲
　【教学目标】
一、知识与技能
1．了解声音的特性。
2．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；不同发声体发出乐音的音色不同。
二、 过程与方法
通过做“音调与频率有关”“响度与振幅有关”的试验，进一步了解和学习物理学研究问题的方法。
三．情感态度和价值观
体会现实世界物体的发声是丰富多彩的，从而更加热爱世界，热爱科学，热爱生活。
【教学重点】
音调、响度、音色的概念及其影响因素。
【教学难点】
让学生在探究中体会和总结出对音调、响度、音色概念的理解及其相关因素。
　【教学方法】
探究法、演示法、阅读法、讨论法。
【实验器材】
教师演示：粗橡皮筋细橡皮筋各一根、示波器、音叉、小锤、铁架台、乒乓球（系有细绳）。多媒体课件
学生实验 ：钢锯条（45根）
【课时安排】
1课时
【教学过程】
　教学环节一：创设情境，引入新课
［师］两手相拍，一次轻轻的，一次较用力。让生比较声音明显的区别。
　　［生］前次小些，后次大些。
［师］展示一块木板上分别绷紧的粗细橡皮筋。用相同的力拨。让生比较声音明显的区别。
［生］粗的发声低沉些，细的发声尖细些。
［师］让A生学一动物叫，其他学生猜是哪种动物。
［生］猜测---
［师］声音有高有低，有大有小，还有它自身独有的特征。这节课我们就来探究声音的特性。（板书：声音的特性）
分析：教师用简单的小情景让学生感受声音的差异。不仅提高了学生的学习兴趣，还为后面知识的学习作铺垫，并获得了一些体验和感悟。
　　教学环节二：探究音调和频率的关系。
［师］声音的高低叫音调。下面我们探究音调的高低与什么有关？
每个学生都备有钢尺，请同学们想办法使钢尺发声。
［生］把钢尺紧压在桌面上，一端伸出桌边，拨动钢尺，听它振动发出的声音。
［师］各小组找三名学生一起做，要求拨时用力大致相同。其他成员听然后比较：声音的高低一样吗？
　　［生］不相同。钢尺伸出桌边的长度较长时声音低，伸出桌边的长度较短时声音高。
［师］学生动手做：改变钢尺伸出桌边的长度，先后拨动钢尺，注意要使钢尺两次振动的幅度大致相同，比较两种情况下钢尺振动得快慢和发出的音调。
［生］发现：钢尺伸出桌边的长度当钢尺，钢尺振动得较快，音调高；当钢尺伸出桌边的长度较长时，钢尺振动得慢，音调低。
［师］同学们刚才的探究活动很成功，为同学们成功的合作及探究鼓掌。
分析：通过学生自己动手动脑探究问题，获取问题答案使学生体验到成功的喜悦，学会了研究问题的方法。
［师］学生自学教材20页内容，讨论并回答下面的问题：
（课件展示）
　1．频率的物理意义是什么？什么叫频率？
2．在国际单位制中，频率的单位是什么？
3．频率跟音调的关系是什么？
4．大多数人能够听到的频率范围是什么？
5．什么叫超声波？什么叫次声波？
［生］阅读教材内容，并讨论上述问题。
［生答］（课件展示）
1．频率是用来描述物体振动快慢的物理量，物理学中把物体在每秒内振动的次数叫做频率。
2．在国际单位制中，频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。
3．实验表明，频率决定声音的音调。物体振动得快，频率高，发出的音调就高；物体振动得慢，频率低，发出的音调就低。
4．大多数人能够听到的频率范围从20 Hz到20000 Hz。其中20 Hz是人类听觉的下限，20000 Hz是人类听觉的上限。
5．频率高于20000 Hz的声音叫做超声波。
频率低于20 Hz的声音叫做次声波。
　［师］（总结并板书：音调的高低与频率有关。频率高，音调高；频率低，音调低。）
［师］介绍：有些动物对高频声波反应灵敏（如猫、狗、海豚），而有些动物对低频声波有很好的反应（如大象可以用人类听不到的“声音”进行交流，实际上大象的语言对人类来说就是一种次声波）。请同学们课后通过查阅资料、访问网站等多种途径，了解超声波和次声波的应用，并利用活动课进行交流。
分析：自学新知是学生的一个重要的学习能力。这一部分学生有能力自己学好。所以采用了学生阅读、教师引导的方法。
［师演示］用示波器显示声波的波形
1．通过示波器观察两个频率不同的音叉发出声音的波形，比较不同频率的声音的波形有什么差别。
2．通过示波器观察不同的男女同学发出声音的波形，比较男女学生声音的波形有什么不同？
实验结论：
　1．两个频率不同的音叉发出声音的波形相似，但频率高的音叉的波形要密一些。
2．男、女学生声音的波形不同，女同学的音调比男同学高，波形就密一些。
教学环节三：探究声音的响度与 振幅的关系
　　［师］声音有音调的不同，也有强弱的不同。物理学中把声音的强弱叫做响度。响度也就是我们平常所说的声音的大小。怎样才能使物体振动发出的声音更响？
［生］大胆地猜想。应该用较大的力使物体振动。
［师］同学们能利用音叉设计一个切实可行的实验来证实你们的猜想吗？
［生］讨论操作方案，并让学生上台演示
　 用细线把乒乓球吊起来，使乒乓球静止在竖直位置，恰好跟音叉的一个叉股接触。轻敲音叉，观察乒乓球被弹开的幅度。
重敲音叉，使音叉发出响度更大的声音，观察乒乓球被弹开的幅度。
［师］ 通过上面的探究活动，可以得出什么结论？
［生］音叉发出声音的响度小，乒乓球被弹开的幅度小，音叉振动的幅度小；音叉发出声音的响度大，乒乓球被弹开的幅度大，音叉振动的幅度大。
［师］小结实验结果并板书：
　物体振动的幅度叫振幅。响度跟发声体振动的幅度有关，物体振动的幅度越大，产生声音的响度越大。
分析：学生寻找解决问题的方案，并展示实验操作过程，这可以提高学生自信心。也是他们作为学习的小主人的一个重要体现。
教学环节四：音色
　［师］频率的高低决定声音的音调。但是不同的物体发出的声音，即便音调相同，我们还是能够分辨它们。
播放录音（分别用小提琴和二胡演奏的《二泉映月》）。
［生］同学们分辨出由不同乐器演奏的同一首乐曲。
［师］教师指出分辨声音主要根据音色。并板书：能反映不同物体发出声音不同的特征叫音色。
用多媒体播放几种动物声音、几种民族乐器声音
［生］学生一一辨别。
［师］介绍影响音色的因素有发声体的结构、材料等。利用音色的不同可以鉴别物具是否破损，西瓜是否成熟等等。
分析：音色的概念比较抽象。教学炽尽量让学生体验，使学生感悟到不同的物体发出的声音，即使音调和响度相同，还是有所区别的。
教学环节五：交流评价
［生］交流分享本节的收获与体会。
［师］（课件展示）
　本节课我们主要学习了以下内容：
1．乐音的三个特征：音调、响度和音色。
2．音调是由发声体振动的频率决定的。
3．响度是由发声体的振幅决定的。
4．不同的发声体具有不同的音色。
教学环节六：拓展练习
 用多媒体课件展示：
1、 解释：人耳为什么能听到蚊子振翅声，却听不到蝴蝶振翅声？　　
2、 医生用听诊器诊病是因（ ）
A.听诊器能使振动的幅度增大，是响度增大
B.听诊器能改变发声体的频率，是音调变高
C.听诊器能减小声音的分散，使传入人耳的响度更大
  D.听诊器能缩短听者距发声体间的距离，使传入人耳的响度更大些
3、童话故事中的狼为了想吃掉小兔子，学着兔妈妈的声音说:“小兔子乖乖，把门儿开开！”小兔子却回答说“不开，不开！”小兔子知道这不是它妈妈的声音,这主要是因为狼和兔妈妈声音的____________不同。
4、女高音与男低音中的“高”与“低”指声音的______不一样，是由声源的振动______决定的；“引吭高歌“与“低声细语”中的“高”与“低”指声音______不一样，是由声源振动的______决定的。
（学生思考作答）
  总体分析：《声音的特性》是人教版的物理实验教材八年级上册第二章第二节的教学内容。本节是在学生学习了声音的产生与传播的基础上，进一步来认识声音，了解声音的丰富多彩，是声现象中非常重要的一部分内容。音调、响度、音色等概念虽然贴近生活，但作为农村学生对此并不熟悉，虽然感兴趣，但缺乏较理性的认识，在实践中往往不能区分它们，迫切需要老师的帮助和指点。因此在教学过程中我安排了学生动手实验和课件动画展现等活动。这种注重体验和感受的学习既增长了音乐知识又激发了学生学习物理的兴趣。