教案：初中物理《聲音的產(chǎn)生與傳播》

《聲音的產(chǎn)生與傳播》教學(xué)課例章丘市第二實驗中學(xué)王會霞 【教學(xué)內(nèi)容】滬科版義務(wù)教育課標(biāo)實驗教科書中學(xué)物理八年級上冊第三單元第一節(jié) 【設(shè)計說明】

聲音是人們交流信息的重要渠道，是學(xué)生所熟悉的物理現(xiàn)象，但是對于“聲音是如何產(chǎn)生和傳播的？”學(xué)生卻是陌生的。聲音是由物體振動產(chǎn)生的，聲音的傳播需要介質(zhì)。學(xué)生在此前往往關(guān)注的是聲音本身，而不是發(fā)聲物體的狀態(tài)——發(fā)聲體都在振動，且這種振動是“隱形的”，不易觀察的，聲音的傳播需要介質(zhì)且在不同介質(zhì)中傳播速度不同也不易被感知，這是教學(xué)的難點所在，要想突破難點，就應(yīng)該順應(yīng)學(xué)生的思維特點（形象思維有余，抽象思維不足）去設(shè)計教學(xué)。本節(jié)課的設(shè)計意在利用學(xué)生認(rèn)知上的不平衡，從思維的角度設(shè)計教學(xué)、優(yōu)化教學(xué)。運用“多元激發(fā)策略”，通過情景激發(fā)，構(gòu)建思維興奮中心，創(chuàng)設(shè)思維環(huán)境，運用“問題導(dǎo)學(xué)策略”，將教學(xué)重點內(nèi)容問題化，增強思維意識，然后通過大量實驗進(jìn)行“探析生成”，關(guān)注“思維過程”，使學(xué)生經(jīng)歷觀察、比較、分析、歸納、轉(zhuǎn)換、推理等思維過程，掌握聲音產(chǎn)生與傳播的條件，并運用“認(rèn)知構(gòu)建策略”，幫助學(xué)生建立知識體系，同時同構(gòu)優(yōu)化思維方法，幫助學(xué)生生成認(rèn)知結(jié)構(gòu)；緊接著運用“訓(xùn)練遷移”，鞏固所學(xué)知識，加強思維訓(xùn)練，促進(jìn)學(xué)習(xí)能力提高；最后通過“拓展深化”，使學(xué)生了解回聲現(xiàn)象及回聲在實際生活中的應(yīng)用，開闊了學(xué)生視野，拓展了思維路徑?！窘虒W(xué)目標(biāo)】

知識目標(biāo)

1.知道聲音是由物體振動發(fā)生的，一切發(fā)聲的物體都在振動。2.知道聲音傳播需要介質(zhì)，真空不能傳聲，了解聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度不同。3.了解回聲在生活中的應(yīng)用。 能力目標(biāo)

1.通過實驗探究活動，引導(dǎo)學(xué)生運用轉(zhuǎn)換思維方法，將“隱形”的振動轉(zhuǎn)化為“顯性”的振動，最終歸納得出聲音是由物體的振動產(chǎn)生的。 2.通過大量探究活動，引導(dǎo)學(xué)生運用歸納法和科學(xué)推理法得出聲音傳播需要介質(zhì)、真空不能傳聲；并通過對比知道聲音在不同介質(zhì)中傳播速度不同。 情感目標(biāo)

1．通過教師、學(xué)生雙邊的教學(xué)活動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對科學(xué)的求知欲望，使學(xué)生樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理。2．培養(yǎng)學(xué)生的合作意識?！窘虒W(xué)重點】

1．運用轉(zhuǎn)化思維法探知發(fā)聲的物體在振動。2．通過對比、歸納、推理等思維方法掌握聲音的傳播需要介質(zhì)?！窘虒W(xué)難點】

引導(dǎo)學(xué)生觀察、探究聲音產(chǎn)生和傳播的條件以及解釋生活中的聲傳播現(xiàn)象?！窘虒W(xué)過程】環(huán)節(jié)一：創(chuàng)境啟思（創(chuàng)設(shè)思維環(huán)境）教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景，激趣學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)思維。 1.教師利用媒體播放：海濤聲、砂輪與工件的摩擦聲、機器的轟鳴聲、鬧市的喧囂聲、優(yōu)美的歌聲、悠揚的琴聲、孩子們的笑聲、喧天的鑼鼓聲等。師：這些聲音各有什么特點？為什么會有這些不同？ 生：有的悠揚悅耳，有的刺耳難聽，有的宏壯低沉，有的清脆嘹亮，有的讓人心情舒暢，有的讓人心煩意亂。生：發(fā)出聲音物體不同，發(fā)出的聲音就不同。 2.讓全班同學(xué)閉上眼睛，老師找一合適的同學(xué)說話，讓同學(xué)猜一猜他是誰。（學(xué)生很輕松地辨認(rèn)出說話人）

師：看來聲音不僅能交流信息，還可以幫助我們辨別發(fā)聲者?？墒菫槭裁疵總€人的聲音不一樣呢？學(xué)生的回答各式各樣，沒有定論。學(xué)生對答案充滿了好奇與期待?！窘虒W(xué)評析】本教學(xué)環(huán)節(jié)運用“多元激發(fā)策略”通過情景激趣，構(gòu)建學(xué)生的“思維興奮中心”，把學(xué)生帶入了奇妙的聲音的世界，在激發(fā)了學(xué)生的興趣和好奇心的同時，引發(fā)了學(xué)生的思考。通過“聽聲辨人”讓學(xué)生體會到聲音在生活中的作用，感受到物理知識的應(yīng)用。這樣容易激發(fā)學(xué)生的愉悅心情，觸發(fā)學(xué)生的情感和求知欲，更能提升學(xué)生探究學(xué)習(xí)的興趣。 環(huán)節(jié)二：問題導(dǎo)思（從問題導(dǎo)思到問題導(dǎo)學(xué)，增強思維意識）

同學(xué)們，聲音是我們進(jìn)行交流的重要工具。生活中的聲音是如此的豐富多彩，有的讓我們?nèi)绨V如醉，有的卻讓我們煩躁不安。請同學(xué)們結(jié)合我們?nèi)粘Ｉ顚W(xué)習(xí)中的實際情況，認(rèn)真思考一下問題：

（1）這些常?？M繞在我們耳邊的熟悉的聲音是怎么產(chǎn)生的？（2）它們又是如何傳進(jìn)我們的耳朵被我們感知？（3）宇航員在太空是如何交流的？與地球上有區(qū)別嗎？（4）聲音傳播的快慢與什么因素有關(guān)？ 教師將學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計成問題，引發(fā)學(xué)生思維，讓學(xué)生結(jié)合課本第三單元第一節(jié)的內(nèi)容和自己的生活經(jīng)驗進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)，對以上問題進(jìn)行思考?！窘虒W(xué)評析】憑借學(xué)生所熟悉的情景，將學(xué)習(xí)內(nèi)容問題化，教師提出讓學(xué)生感到好奇的問題，這些問題也體現(xiàn)了本節(jié)課的重點。激起了學(xué)生的求知欲，引發(fā)學(xué)生積極深入的思考，使學(xué)生思維高效化。 環(huán)節(jié)三：探究析思（自主靜思——合作探思——互動辯思，關(guān)注思維過程）

學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)，對以上問題有了自己的認(rèn)識與感悟。在此基礎(chǔ)上，通過實驗探究活動對前面的問題進(jìn)行深入探析。問題一：聲音是怎樣產(chǎn)生的？ 1．讓學(xué)生感知并比較自己說話與不說話時喉嚨部位的情況。（說話時，喉嚨部位有震動的感覺，不說話時沒有。）

2．觀察比較燒杯中的靜水與向燒杯中倒水發(fā)聲時水的情況。（水靜止時，沒有聲音，水振動時發(fā)出。）

3.探究激發(fā)：分別用沒敲響的音叉和敲響的音叉靠近靜止不動的乒乓球，結(jié)果敲響的音叉把乒乓球彈開，而沒敲響的音叉沒有彈開乒乓球。引導(dǎo)學(xué)生思考：本來靜止的乒乓球動起來說明什么？──說明發(fā)聲的音叉在振動。對學(xué)生進(jìn)行物理思維方法指導(dǎo)：轉(zhuǎn)化思維法──將不便于研究的物理量、不易觀察現(xiàn)象（發(fā)聲的音叉在振動，不易觀察），轉(zhuǎn)化成便于研究的物理量、容易觀察的現(xiàn)象（乒乓球被彈開很容易觀察到）。 教師乘勢提問：還有什么辦法可以驗證發(fā)聲的音叉在振動？是否一切發(fā)聲的物體都在振動呢？怎樣驗證？（讓學(xué)生進(jìn)行深層思維，設(shè)計出不同的方案，培養(yǎng)其創(chuàng)造性思維） 教師提供能發(fā)聲的音叉、小鼓等器材，要求學(xué)生類比剛才的實驗證明物體發(fā)聲時是振動的。生1：用手輕觸發(fā)聲的音叉，手有麻的感覺，說明發(fā)聲的音叉是振動的。生2：讓發(fā)聲的音叉浸入水面少許，看到有水花濺起，說明發(fā)聲的音叉是振動的。 生3：在鼓面上撒一些紙屑，然后敲擊鼓面讓其發(fā)聲，會看到紙屑跳動起來，證明鼓發(fā)聲時，鼓面是振動的。師：通過以上實驗，你能得到什么結(jié)論？ 學(xué)生由觀察到的現(xiàn)象（感性認(rèn)識）認(rèn)識到：發(fā)聲的物體都在振動（理性認(rèn)識），然后歸納得出：聲音是由物體的振動產(chǎn)生的。問題二：聲音是怎樣向遠(yuǎn)處傳播的？ 媒體播放：宇航員在月球行走的資料片斷，觀察宇航員交流的方式，并與人們在地球上的交流對比。學(xué)生通過對比發(fā)現(xiàn)同樣是兩個人面對面說話，在地球上可以聽到對方的聲音，在月球上卻聽不到對方的聲音，原因就在于地球上有空氣，月球上沒有空氣，不能傳播聲音。（對比地球上與月球上不同，分析原因，推理得出結(jié)論：聲音的傳播需要空氣。）

教師引導(dǎo)：

提出問題：同學(xué)們能不能自己設(shè)計實驗證明聲音的傳播需要介質(zhì)呢？（即真空不能傳播聲音）固體、液體是否都可以傳播聲音呢？（提高思維坡度，再建“優(yōu)勢思維中心”。） 教師為學(xué)生提供足夠的實驗器材(鬧鐘、可以密閉的玻璃罩、抽氣筒等)，學(xué)生根據(jù)實驗器材設(shè)計實驗。實驗一：

1．把正在響的鬧鐘放進(jìn)玻璃罩中，聽聲音的情況。（聽得很清楚）

2．用抽氣機往外抽氣，聽聲音的變化情況。（聲音越來越?。?/p>

師：聽到的聲音為什么越來越?。浚ㄒ龑?dǎo)學(xué)生從現(xiàn)象思索本質(zhì)，使思維由形象變抽象）生：罩內(nèi)的空氣越來越少。師：若把罩內(nèi)的空氣全部抽出來，猜想還能不能聽到聲音？生：不能聽到。師：這說明什么？ 生：真空不能傳聲。（科學(xué)推理思維：在實驗的基礎(chǔ)上，對不可能實現(xiàn)的情況即真空的環(huán)境不可能達(dá)到，進(jìn)行合理的想象與推理，從而得出結(jié)論）

實驗二：把正在響的鬧鐘用塑料袋包住，放進(jìn)水中，聽聲音的情況。（聽到了鬧鈴聲） 實驗三：一同學(xué)輕敲課桌一端，另一同學(xué)把耳朵貼近課桌的另一端，另一只耳朵用手堵住，聽聲音的情況。學(xué)生一邊活動，一邊收集信息，分析材料：介質(zhì)現(xiàn)象結(jié)論空氣聽到鬧鈴聲氣體可以傳播聲音水聽到鬧鈴聲液體可以傳播聲音課桌聽到敲擊聲固體可以傳播聲音真空聽不到鬧鈴聲真空不能傳播聲音得出結(jié)論：聲音的傳播需要介質(zhì)（氣體、液體、固體都能傳聲）；真空中不能傳播聲音。師：請舉例說明固體、液體、氣體都可以傳播聲音。生：我們平時聽到的聲音就是通過空氣傳進(jìn)人耳的。生：釣魚時大聲喧嘩，會把魚嚇跑，證明液體可以產(chǎn)生。生：“隔墻有耳”說明固體可以傳聲?！拘Чu析】（1）在本教學(xué)環(huán)節(jié)，教師連環(huán)式問題，環(huán)環(huán)相扣，構(gòu)建學(xué)生思維興奮中心，引發(fā)學(xué)生積極思考，并且我為學(xué)生提供了大量的教學(xué)器材，讓學(xué)生在實驗中觀察、發(fā)現(xiàn)、猜想、推理、比較、歸納概括出聲音是由物體的振動產(chǎn)生的，整個教學(xué)過程中，學(xué)生除了動手做就是動嘴說，一直處于主動學(xué)習(xí)中，正是這樣一種積極主動的學(xué)習(xí)狀態(tài)激發(fā)活躍了學(xué)生的思維，充分訓(xùn)練了學(xué)生的多種思維能力。（2）探究“真空能否傳聲”的實驗中，學(xué)生通過實驗現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)玻璃罩內(nèi)的空氣越稀薄，所聽到的聲音越小，由此推理出真空不能傳聲。通過實驗現(xiàn)象到發(fā)現(xiàn)本質(zhì)規(guī)律，培養(yǎng)了學(xué)生的判斷推理的能力及抽象思維能力。問題三：聲音在不同的介質(zhì)中傳播速度是否相同？1.古時候行軍打仗時，士兵經(jīng)常伏在地上聽遠(yuǎn)方敵軍的戰(zhàn)馬是否來臨，這是為什么？2.在一根長鐵管的一端敲一下，在另一端會聽到幾次響聲？教師介紹資料、指導(dǎo)讀表：《一些介質(zhì)中的聲速》，讓了解聲音在不同介質(zhì)中的傳播速度不同。學(xué)生根據(jù)聲音在固體中傳播地要比空氣中傳播地快就可以理解為什么古人會“伏地聽聲”。在一根長鐵管的一端敲一下，在另一端會聽到幾次響聲呢？有學(xué)生說只有一次，因為他從沒聽到過多次。有同學(xué)說兩次，因為聲音可以分別從空氣和鐵管中傳播過來，由于兩種介質(zhì)傳聲速度不同，相同路程所用時間不同，所以會先后到達(dá)人耳，人耳就會聽到兩次聲音?！拘Чu析】第1個問題借助古代行軍打仗的情景建立情景停靠點，使學(xué)生的思維延伸至遙遠(yuǎn)的古代戰(zhàn)場去聆聽?wèi)?zhàn)馬鐵蹄之聲，去感受戰(zhàn)爭的殘酷。但是勤勞智慧的人們卻從生活實踐中找到了樸素的物理規(guī)律并加以應(yīng)用—固體傳聲比氣體傳聲快。通過這一問題的設(shè)計開闊了學(xué)生思維，有利于學(xué)生發(fā)散思維、想象思維的發(fā)展。第2個問題的解決不僅僅要知道聲音在不同介質(zhì)中傳播速度不同，還要求學(xué)生熟悉路程、時間、速度這三者的關(guān)系，利用公式，通過分析得出結(jié)論，學(xué)生的回答思維嚴(yán)密，體現(xiàn)了良好的邏輯思維能力。 環(huán)節(jié)四：建構(gòu)反思（優(yōu)化思維方法）

在上一環(huán)節(jié)中，通過建立背景的?？奎c，讓學(xué)生感悟理解，實際上也體現(xiàn)了“認(rèn)知構(gòu)建策略”的運用。進(jìn)而通過學(xué)生的合作探究，學(xué)生對聲音有了概括的認(rèn)識，在以上基礎(chǔ)上，讓學(xué)生結(jié)合教師的板書和課堂筆記，對本節(jié)課主要內(nèi)容和思維方法進(jìn)一步歸納總結(jié)，內(nèi)化成學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。1.聲音是由物體的振動產(chǎn)生的，振動停止，發(fā)聲停止，一切發(fā)聲的物體都在振動。在探究實驗中主要運用了轉(zhuǎn)化思維法。 2.聲音的傳播需要介質(zhì)，可以是氣體、液體、固體，真空不能傳聲。在探究實驗中主要運用了比較、歸納、推理的思維方法。 3.聲音在不同介質(zhì)中傳播速度不同，固體傳聲最快，其次是液體，最慢是氣體，15℃的空氣中，聲音的傳播速度為340m/s。 【教學(xué)評析】通過總結(jié)，使學(xué)生的知識系統(tǒng)化，便于學(xué)生理解掌握，并靈活運用，同時訓(xùn)練了學(xué)生思維的收斂性和概括性，有利于提升學(xué)習(xí)能力，增強思維的嚴(yán)密性和系統(tǒng)性。 環(huán)節(jié)五：遷移拓思（促進(jìn)能力形成）

（一）訓(xùn)練遷移。教師精選出以下例題，要求學(xué)生運用所學(xué)知識，進(jìn)行合理思維，解決問題。 例1以下幾個實驗現(xiàn)象，能說明聲音產(chǎn)生的原因的是（）

A．放在玻璃鐘罩內(nèi)的電鈴正在發(fā)聲，把玻璃鐘罩內(nèi)的空氣抽出一些后，鈴聲明顯減弱 B．把正在發(fā)聲的收音機密封在塑料袋內(nèi)，然后放入水中，人們?nèi)阅苈牭绞找魴C發(fā)出的聲音

C．拉小提琴時，琴弦的松緊程度不同，發(fā)出的聲音不相同

D．撥動吉他的琴弦發(fā)出聲音時，放在弦上的小紙片會被琴弦彈開

例2通過學(xué)習(xí)“聲”，你認(rèn)為下列說法正確的是（） A．聲音在真空中傳播的速度最大，在水中傳播的速度最小

B．只要物體在振動，我們就一定能夠聽到聲音

C．只要聽到物體在發(fā)聲，那么物體一定在振動

D．聲音在空氣中傳播的速度隨空氣溫度的升高而變小

例3請你想象一下，如果聲音的速度變?yōu)?．1m／s，我們的世界會有什么變化？請寫出3個合理場景。學(xué)生輕松解決例1，并且明白A選項是探究真空不能傳聲，B選項是說明液體能夠傳聲，C選項不確定（下一節(jié)內(nèi)容），D選項通過小紙片會被琴弦彈開說明發(fā)聲的琴弦是振動的。故選D.例2中A選項考查聲音在不同介質(zhì)中傳播速度不同，在固體中最快，其次是液體，氣體傳聲最慢；B選項可以引導(dǎo)學(xué)生猜想，把這個振動的物體放在真空里會怎么樣？學(xué)生很容易明白了物體雖然振動發(fā)聲，卻不一定能被我們聽見。C選項考查發(fā)聲的物體都在振動，因為聲音是由物體的振動產(chǎn)生的。這是本節(jié)課的重點，學(xué)生能判斷此選項的對錯。D選項則超出了學(xué)生的知識范疇，可以通過確定正確選項得出它是錯誤的。對例3學(xué)生感到困難，解答不好?！窘虒W(xué)評析】：例1和例2重在考查學(xué)生對本節(jié)重點知識點的掌握，學(xué)生對所學(xué)知識進(jìn)行融會貫通，通過合理思維，作出解答。例3是一道開放性試題，在假設(shè)條件下，對生活中常見的聲現(xiàn)象進(jìn)行聯(lián)想，從而得出一些新情景。許多同學(xué)看到這道題時會產(chǎn)生無從下手的感覺，由于對身邊的聲現(xiàn)象熟視無睹，缺乏感性材料而無法進(jìn)行聯(lián)想。其實，本題重點考查了兩個知識：我們周圍充滿空氣，聲音要靠空氣傳播；聲音在15℃空氣中的傳播速度是340m／s，比一般物體的速度都大。當(dāng)聲速變慢，會出現(xiàn)聲音滯后現(xiàn)象，即相同條件下，聲音會落在比它速度大的物體后面。因此教師通過設(shè)計這樣一道題目訓(xùn)練了學(xué)生想象思維能力，加強了思維的創(chuàng)造性。（二）拓展深化（實現(xiàn)能力遷移）古代霧中航行的水手通過號角的回聲能夠判斷懸崖的距離，蝙蝠根據(jù)飛行時發(fā)出超聲波的回聲可以確定目標(biāo)的位置和距離，這種方法叫做回聲定位。根據(jù)回聲定位原理，科學(xué)家發(fā)明了聲吶，利用聲吶系統(tǒng)，人們可以探知海洋深度，這些都說明回聲的存在和它的利用價值，通過日常經(jīng)驗我們也知道，人們面對高墻喊話，往往能聽到回聲，可是，小紅和小明同學(xué)卻發(fā)現(xiàn)了一個問題，當(dāng)在我們的教室中說話時，卻聽不到回聲，但聽到的聲音很響亮．這是為什么呢？生：在教室里聽不到回聲，是因為沒有回聲；在教室里聽到的聲音特響，是因為聲音不容易跑遠(yuǎn)（分散），較集中導(dǎo)致的。 師：你只回答對了后半部分。那么前部分為什么回答不正確呢？請同學(xué)們課后上網(wǎng)查詢資料解決這個問題，并寫出分析報告?！窘虒W(xué)評析】學(xué)生之所以有這樣不正確的答案，是因為他們存在思維定勢（聽不到回聲就以為沒有回聲）和知識的缺陷。教師利用“欲擒故縱”的方法使學(xué)生暴露出自己的不足，從而對新的學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)欲望，加深印象。于是，讓他們上網(wǎng)查詢資料，查到了如下結(jié)果：當(dāng)聲音在傳播過程中，遇到障礙物時，會被反射回來，再傳入耳朵，我們就聽到了回聲。如果聲源與障礙物的距離較遠(yuǎn)，反射回來的聲音到達(dá)人耳比原聲晚0．1s以上，人耳就能把回聲跟原聲區(qū)分開；如果聲源與障礙物的距離較近，時間間隔不到0．1s，回聲和原聲就混在一起，會使原聲加強?，F(xiàn)在學(xué)生