声音的产生与传播说课材料

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《声音的产生与传播》说课材料
【教材分析】
1．教材的地位和作用：本节是学生接触初中物理的第一节，在教材中以及在以后的物理教学中都具有举足轻重的地位。因此，能否通过这节课的学习让学生体会到物理知识就在我们身边、感悟到物理学的美，激发起学生学习物理知识的兴趣，初步培养学生动手实验、观察比较、归纳总结的能力和探究意识、创新意识，就成为这节课首先要解决的问题。为了更好地突破以上难点，落实新课标的精神，我在教学策略上努力实现三个转变：（1）由重知识传授向重学生发展转变；（2）由重教师“教”向重学生“学”转变；（3）由重结果向重过程转变。总之，通过本节课将努力让学生在体验中学习、在活动中学习、在美的熏陶中学习，使他们真正成为学习的主人、课堂的主人。
2．教学内容及教材特点：《声现象》这一章主要是通过对生活、生产中丰富多彩的声现象的学习，使学生了解：声音是怎样产生和传播的？声音有哪些特性？人们是怎样利用和控制声音的？本章特别注意使学生了解声音在生活、生产和社会等方面的应用和对人类生活的影响，所以在教学过程中应注意结合日常生活中的一些现象，加强与实际生活的联系。
【教学目标】
1．知识目标：
（1）知道声音是由物体的振动产生的；
（2）知道声音传播需要介质，声音在不同介质中传播的速度不同。
2．能力目标：
（1）培养学生初步的实验操作技能，使学生初步学会有目的的观察；
（2）使学生能利用常见的器材进行实验探究，会描述实验现象，收集有效的信息并根据信息归纳科学规律；
（3）使学生在学习过程中领悟解决问题的途径和科学研究的一般方法；
（4）培养学生的自学能力和用语言表达物理知识的能力。
3．情感目标：
（1）通过感受自然界声音的美好与有趣，让学生体会到物理知识就在我们身边，激发学生的学习兴趣和求知欲望，使学生乐于探索自然界和日常生活中的物理学知识。
（2）通过鼓励学生大胆尝试用不同的实验方法解决问题，培养学生的创新意识。
（3）通过教师、学生双边的教学活动，促进师生间的情感互动，营造共同讨论、共同参与、共同尝试的民主融洽的教学氛围；并通过学生的探索实验，培养同学间相互合作、探讨交流、共同探索的团队精神。
【教学重点】
本节课的重点是声音产生的原理和声音的传播需要介质。因为只有了解声音的产生与传播的原理，才能从本质上理解对它的控制与应用，这是进一步学习本章其它内容的前提，这个前提的掌握与否是本章后续学习的关键，是实现本章教学目标的基础。
【教学难点】
本节课教学的难点是声音的传播需要介质。因为仅仅依靠学生的日常生活感受很难认识到这一点，只有借助于实验及推理分析才能得出正确的结论，而学生刚刚接触物理知识，认知能力相对薄弱，易于形成难点。
【教法与学法】
本节课教学属于知识探究性教学。本节课拟采用诱思探究→实验论证的教学方法。在教师的导控下创设教学情境，提出探究的问题，学生边观察、边思考，并通过亲自动手及分组实验来进行论证，通过小组交流进行归纳总结，最大限度地调动学生参与教学活动的积极性。充分体现“教师主导，学生主体”的教学原则。
以上这些，可以概括为：创设情景→导入目标→自主探索→实验论证→表达交流→总结归纳。
【课时安排】 2课时
【实验器材】：
1．教师演示实验器材：真空铃实验装置。
2．学生探究实验器材：鼓、锣、音叉、共振音叉、悬挂有乒乓球的铁架台、发声体（小收音机、两个塑料袋）、水槽两个、水、CuSO4溶液、白纸、气球、树叶、四季润喉片瓶子等。
学生分组实验器材：
第一组：共振音叉。
第二组：发声体（小收音机、两个塑料袋）、水槽两个、水、CuSO4溶液。
第三组：长钢管。
3．多媒体课件
【课堂设计】
一、创设情境引入新课（5分钟）
我们生活在一个充满了声音的世界里，在我们的周围有各种各样的声音──优美动听的音乐令我们心旷神怡，可恶的噪声却可能干扰我们正常的学习、生活，使我们心情烦躁。大家想不想了解一些有关声音的知识呢？好，那么就请允许我做一名导游，伴随同学们来探究声音知识的宝库吧！
通过Windows操作系统自带的媒体播放机播放贝多芬的《命运交响曲》，向学生展示乐曲的波形图，使学生感到惊奇；通过多媒体课件播放一些常见的声音，请学生思考这些声音都是由什么物体发出的，从而使学生产生疑问，活跃思维。接下来，再通过声波枪创设情境，激发兴趣，从而顺利引入新课。
我们无时无刻不在和各种各样的声音打交道，但是，你可能不会想到，声音居然会和现代战争中的高科技联系在一起。目前，美国加州的一家公司已经成功研制出一种新式武器──声波枪，它可不是普通的枪，因为它发射的不是子弹，而是一种能量强大的声波，而且它专门用来袭击人类，被袭击者往往会感到胸闷、头痛、休克甚至死亡。如果说机枪大炮来得更光明磊落的话，声波枪则显得有些暗箭伤人。为什么呢？因为声波枪所发射的声波不在我们人耳的听力范围之中，它看不到、听不见也摸不着，来去无踪。不知道同学们听到这则消息后心里会不会感到紧张？我们暂且不去考虑美国人要拿声波枪去对付谁，但是，面对可能到来的伤害，我们能够束手无策吗？大家有没有防御声波枪的好办法？作为十几岁的初中生，我们还没有能力去主动进攻，那么，我们今天就象科学家一样去探究一下防御声波枪的好办法。
这时，便将学生带入了一个有趣的物理情境。教师接着提示：
《孙子兵法》上说：“知己知彼、百战不殆。”声波枪如此厉害，要想有效地防御它，我们首先要知道什么是声波？声波是怎样产生的？它又是如何传播到我们身边来的？
板书：第一节声音的产生与传播
二、实验探究讲解新课（35分钟）
1．通过探索性活动探究声音的产生（7分钟）
这个活动过程分三个步骤进行：探索性活动──小结──事例交流。
（1）探究性活动（3分钟）。
教师向学生介绍桌上的器材，特别是音叉以后，组织学生活动：怎样利用桌上的器材并使它们发出声音？比比看，谁的发声方法多，谁的发声方法最有创意。
在活动过程中要求学生：
体验：你是如何让物体发声的，你用手指触摸发声的物体时，有什么感觉？
思考：①物体发声时与不发声时有什么不同？②物体发声时有什么共同的特征？
活动：用桌上的器材研究如何使物体发声，教师参与讨论，适当给予提示或引导。然后请学生代表上台表演研究结果，对独特的发声方法表示赞赏和鼓励。
共同体验：摸着自己的喉头，说一句话，体会手上的感觉。
（2）小结（1分钟）：在以上感性认识的基础上总结物体发声的原因，即：声音是由于物体的振动产生的，一切发声的物体都在振动。
板书：1．声音是由于物体的振动产生的，一切发声的物体都在振动。
（3）交流（2分钟）：物体的发声现象真是太多了，哪位同学能向大家介绍一种比较奇特的发声方法？
注意：交流有趣的发声方法时，如果学生难以调动，教师可提出有趣的发声问题让学生讨论。例如：①动物的发声方法：鸟类是怎么发声的？蝉是怎么发声的？蚊子和苍蝇发出的“嗡嗡”声是怎么回事？猴子和大象是怎么交流的？②同一物体不同的发声方法：怎样让一个气球发出不同的声音来？人体除了声带外，还可以怎样发音？
（4）联系生产、生活实际，及时巩固所学知识（1分钟）。
振动可以发声，如果将发声体的振动记录下来，需要时再让物体按照记录下来的振动规律去振动，就会产生与原来一样的声音。教师通过多媒体课件展示早期机械唱盘表面的放大图，从图中可以看出唱片表面上一圈圈不规则的沟漕，当唱片转动时，唱针随着划过的沟漕振动，这样就把记录的声音重现出来。随着时代的进步，人们还发明了用磁带和激光唱盘记录声音的方法。
2．通过类比引出声波的概念（2分钟）
教师重复刚才得出的结论，提出新的问题：振动物体所发出的声音是如何向远处传播的？通过多媒体课件向学生展示水波的形成与传播过程。引导学生思考：水滴落入水中时出现了什么现象？水波是怎样产生的？（水滴使平静的水面发生了振动，形成了水波。）能否以水波作一个类比，思考一下：振动物体所发出的声音可能会以什么形式向远处传播？
板书：2．振动物体发出的声音以声波的形式向外传播。
3．创设情境、提出假设，通过分组实验加以验证，从而突出教学重点，突破教学难点（35分钟）
（1）提出问题，激发思维（4分钟）
有了上面这些知识，我们现在就来研究一下怎样防御声波枪。假如声波枪所发出来的声音正无声无息地向我们袭来，我们怎样才能把自己保护起来呢？注意：声波枪所发出来的声音我们人耳听不到，但它却仍然能对我们的身体造成伤害。
教师动员学生大胆猜想：用什么样的方法才能防御声波枪？
学生可能提出的办法有：
①用隔音材料做成盾牌（教师评议：声波枪所发出的次声波很特殊，它在传播的过程中损耗很少，用一般的材料很难吸收，到现在还没有攻克。）
②将声波枪发出的声波反射回去（教师评议：把次声波反射回去或想办法对它进行干扰，从理论上讲是可行的，但是，我们这些中学生暂时还没有能力去进行研究。）
③潜入水中，用水隔住声波枪发出的声波。
④进入真空，用真空隔住声波枪发出的声波。
⑤用固体物质隔住声波枪发出的声波。
（2）分析方案，提出假设（2分钟）
教师引导学生对同学们提出的方法加以分类，区别对待（前两种方法尽管偏离了我们的课堂研究方向，教师也要向学生简要解答一下，并予以鼓励，以免挫伤学生的积极性），把学生的思路引导到探究哪些物质可以传播声音上来，根据学生提出的方法进行假设：
假设一：固体不能传播声音。
假设二：液体不能传播声音。
假设三：气体不能传播声音。
假设四：真空不能传播声音。
（3）分组实验，验证假设（5分钟）
教师提问：同学们的猜想是不是一定正确呢？不是，那么你打算用什么办法来验证呢？动手实验。现在我们就分成三组来研究这个问题：第一组验证固体能否传播声音，第二组验证液体能否传播声音，第三组验证气体能否传播声音。
教师分组发放实验器材，同时提醒学生：在实验过程中，要相互协作，搞好配合。
教师提示：不管我们研究的是哪一个问题，都要尽量避免其它因素的干扰。例如在验证固体能否传播声音时，要尽量避免液体、气体影响到我们的实验；同样，在验证液体能否传播声音时，要尽量避免固体、气体对我们实验的影响。这种研究方法在科学上叫做控制变量法。
学生分组实验，教师巡回指导。
（4）相互交流，得出结论（5分钟）
教师引导学生进行交流：请各小组推荐1－2名代表，从三个方面交流实验感受。（1）你的假设是什么？对不对？（2）你是如何验证的？（3）你的结论是什么？同学们在说的时候，可以根据自己的生活经验，也可以创造性地利用老师提供的器材，或者想出其它办法，只要能验证自己的假设就可以了。
学生代表交流验证过程时，教师给予适当引导，并与学生一起总结出结论：声音能够在固体、液体、气体中传播。能够传播声音的物质叫介质。
板书：3．声音能够在固体、液体、气体中传播。
（5）联系生活，巩固新知（5分钟）
气体可以传播声音。我们的周围充满了空气，空气为人类和动物传递信息提供了便利条件，因此，地球上的动物大多数都具有听觉。而月球上没有空气，登上月球的宇航员就只能通过无线电交流。
液体也可以传播声音。在河边钓鱼的人最怕别人在旁边追逐打闹，唐代诗人胡令能的诗《小儿垂纶》中写道：蓬头稚子学垂纶，侧坐莓苔草映身。路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人。意思是说：一个小孩儿学大人们钓鱼，侧着身子坐在水边的青苔上，身影掩映在野草丛中。听到有人问路连忙远远地招手，因为害怕惊跑了鱼而不敢回答。
固体也能够传播声音。据说德国著名音乐家贝多芬在30多岁时患上了严重的耳疾，听力完全丧失，但是他并没有向命运屈服，他用牙齿咬住木棒的一端，将木棒的另一端顶在钢琴的键盘上感受旋律，继续自己的创作。
教师通过多媒体课件播放贝多芬的《田园交响曲》，让学生感受美妙的旋律。
现在同学们听到的《田园交响曲》就是贝多芬在完全丧失听力的情况下创作的，这部作品细腻动人，朴实无华，宁静而安逸，表达了作者丧失听力以后对大自然深沉的眷恋之情，与《命运交响曲》一起成为最受人们欢迎的交响曲之一。同学们，在人生的道路上，我们可能会经历种种挫折和不幸，但是，只要我们能像贝多芬那样，不向命运低头，敢于迎接挑战，就一定能取得令人瞩目的成绩。
教师指出：虽然我们刚才的假设都是错误的，但我们却通过实验得出了正确的结论。也就是说，在我们的日常生活中，是无法找到材料来阻断次声波的。那么，我们用什么办法才能防御声波枪呢？
教师演示真空铃实验（3分钟）：有空气时，发声体发声，说明空气可以传播声音。当用抽气筒抽出部分气体以后，发声体发出的声音变小，教师引导学生通过进一步推导得出结论：真空不能传播声音。声音的传播离不开介质。
板书：真空不能传播声音。
教师提出问题：假如现在有人要用声波枪向我们袭击，我们该怎样防御呢？教师引导学生讨论，并得出结论：在我们周围设立一道真空。教师讲述一个小故事：1995年，美国士兵在索马里使用了一种高粘度的泡沫，企图将示威的群众粘在地上，但是聪明的索马里人却很快地发现，只要在地上铺上报纸，人就可以大摇大摆地走过去，让花费了巨资来研制泡沫的美国人无可奈何。现在，美国人又研制出了新式武器──声波枪，但是，我们这些只有十几岁的中学生，仅仅用了半节课的时间，就想出了防御的办法，不知那些美国人听到这些消息后，会做何感想？同学们是不是特别有成就感哪？
4．创设情境，提出问题，引入声速（2分钟）。
创设情境：有时候会在电影里看到这样的画面，演员的口型与我们听到的话不同步，我们听到的声音比演员的口型慢了半拍。这是因为声音的传播需要一定的时间。我们把声音在每秒种传播的距离叫声速。声音在不同介质中的传播速度是不同的。
通过多媒体课件展示：几种物质中的声速表。教师引导学生快速地熟悉声音在空气、水、钢铁中的传播速度。从表中可以看出，声速跟介质的种类有关，还跟介质的温度有关。
从表中还可以看出：声音在固体、液体中比在气体中传播得快。
思考：北宋著名科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载着：行军宿营时，让士兵头枕着牛皮制成的箭筒睡觉，可以及时听到夜袭敌人的马蹄声。这则记载与我们今天所学习的内容有什么联系吗？
三、回顾总结、重温要点（2分钟）
通过本节课的研究，使我们认识到：声音是由物体的振动产生的；声音可以在固体、液体、气体中传播，但真空不能传播声音；声音在不同介质中传播的速度不同，15℃时，空气中的声速是340m/s。
在这节课里，同学们象科学家一样去思考、去探究，得出了一些新的结论，帮助我们解决了很重要的实际问题。我想每一位同学都有成为科学家的可能，假如我们从现在开始，能始终保持探究科学的兴趣和激情，相信在不久的将来，牛顿、伽利略和钱学森将会在我们当中再次出现！
四、想想议议、活跃思维（2分钟）
1．敲打桌子时，听到了声音，却看不见桌子的振动，你能想出什么办法来证明桌子的振动？
2．通过查阅教材中的声速表我们可以了解声音在空气中的传播速度。但是同学们能不能想出其它办法来测量一下声音在空气中的传播速度？应该怎么办？说出你的实验方案。
由于学生刚刚接触物理，教师可以进行必要的提示，以降低难度：①请同学们按照以下思路进行探索：要测声速，必须知道哪些量？你准备用什么办法测量这些量？测量这些量时需要用到哪些器材？②同学们在设计实验的时候，要注意实验方案的可行性。声源离人耳的距离要适当，不宜过近。测量时间的工具也要尽可能地精确。③每个小组认真讨论后，共同设计一种实验方案，下节课我们共同交流一下，看看哪一组的办法最好。
五、布置作业、巩固升华（1分钟）