1.2 声音的特征

资源信息表标题第一章1.2声音的特征关键词响度音调音色噪声描述本教学设计包括：一、教学任务分析二、教学目标三、教学重点与难点四、教学资源五、教学设计思路六、教学流程七、教案示例学科初中物理八年级第一册第一章1.2节语种汉语媒体格式.doc学习者学生资源类型文本类素材教育类型初中基础型课程作者朱乐怡单位上海市复旦初级中学地址新华路329弄43号[e-mail]第一章1.2声音的特征执教：上海市复旦初级中学朱乐怡一、教学任务分析本节学习声音的特征（响度、音调和音色）以及乐音与噪音的区别。本节是建立在声音的产生和传播的基本知识的基础上，以发声体的振动为主线，进一步探究声音的特征，为后续超声波、次声波、音色、噪声等知识的学习打下了基础，是形成完整的声学知识链的重要桥梁。本节可以通过小组实验探究活动激发学生的学习兴趣，认识声音的特征，学习声音的特征与哪些因素有关。同时可以通过阅读噪声的危害和探讨噪声的控制，学生提高保护环境的意识，感悟关爱生命与健康的重要性。本节课的教学要求学生积极投入课堂，观察和描述实验现象，在活动中感受“观察”在探究活动中的重要作用，逐步养成仔细观察的习惯。在观察示波器演示振动图像的活动中理解发声体的振动幅度和发声体的振动频率，感受除文字叙述、数学公式外可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。二、教学目标1、知识与技能（1）知道响度与发声体的振动幅度有关；还与离发声体的远近有关。（2）知道音调与发声体的振动频率有关；发声体的振动频率与发声体的结构有关。（3）知道音色随发声体的不同而不同。（4）知道噪声的含义以及其危害与控制。（5）初步学会利用示波器（或DIS声学教学软件）观察和分析声波的图像。2、过程与方法（1）通过利用示波器演示声波的振动图像，形象地理解声音的频率和振幅，感受应用函数图像描述物理规律的方法，认识用图像法可以解决一些简单的物理问题。（2）通过经历研究响度与振幅、音调与频率关系的学习过程，认识到观察实验现象——归纳实验结论的方法。3、情感、态度与价值观（1）通过阅读《你知道吗》，增强关爱自己生命与健康、注意人耳的保护和环保的意识。（2）通过学习我国古代对韵律的研究成就，激发民族自豪感和自信心。（3）通过阅读相关资料、学习噪声的危害，增强环境保护意识。三、教学重点和难点重点：音调高低与发声体振动频率有关；振动频率与发声体结构有关。难点：对音色的理解。四、教学资源1、学生实验器材（每四人一套）：橡皮筋、音叉、轻质小球、塑料尺（钢尺）、塑料吸管、剪刀、自制弦音计、风铃、梳子、硬塑料片、发声齿轮、电线、学习活动卡等。2、演示实验器材：鼓、泡沫塑料小球、音叉、示波器（声音传感器）、水杯（7个）、大、小音叉、示波器软件、连接电脑的话筒、多媒体课件等。3、自制模拟演示PPT幻灯片。五、教学设计思路本设计的内容包括声音的特征（响度、音调、音色）和噪声的危害与控制。本设计的基本思路是：以实验为基础，以探究为主线，以设问点拨为手段，引导学生通过观察、体验、猜想、设计实验，进行探究活动，并通过思考分析实验现象归纳实验结论。本设计要突出的重点是：音调高低与发声体振动频率有关；振动频率与发声体结构有关。方法是：以发声体的振动为线索，从生活中的小实验着手，借助演示实验，学生自主体验，引发猜想，并动手设计实验进行自主探究，逐步过渡到学生自主设计和自主探究。通过交流、探讨，归纳结论，并通过设问激趣，引发新一轮的猜想、设计，并进行课外的自主探究实验活动，把探究的过程由课堂拓展延伸到课外。本设计要突破的难点是：对音色这个声音特征的理解。方法是：利用示波器（或DIS声学教学软件）观察并分析声波的图形变化。（如果条件许可，可以由学生自行完成实验。）首先播放不同的乐器演奏的同一个调的同一首曲子，让学生区分是什么乐器演奏的，进而向学生提出问题：你是凭什么区分出不同的乐器呢？使学生会感性地认识到在音调、响度都相同时不同声源发出的声音不同就是音色不同；利用游戏，使学生亲身体验通过音色来寻找发声体；利用游戏，使学生亲历制造、体验噪声和乐音的过程，激发了他们的学习兴趣和热情，引发了他们的环境保护意识，同时也增加了他们的生活经验和阅历。本设计通过学生自主活动，激发学习兴趣，然后通过演示实验和讨论分析，归纳得出响度与哪些因素有关，学生充分感受科学方法在研究物理问题中的应用。然后仪器显示波形变化，感受图像描述物理规律的方法。完成本设计的内容约需3课时。六、教学流程1、教学流程图活动VII应用噪声的危害与控制活动VIII学生实验5音色与发声体结构有关情景V演示实验4情景IV音频一段音乐活动Ⅵ拓展2情景III演示实验3活动IV学生实验3活动V学生实验4音调与频率和发声体结构有关音调音色活动Ⅲ拓展1情景I演示实验1响度响度与振幅度有关活动I学生实验1活动Ⅱ学生实验2情景II演示实验2响度与离发声体远近有关2、教学流程图说明情景Ⅰ演示实验1用不同大小的力击鼓，请同学仔细听声音的变化，同时观察鼓面上泡沫塑料小球跳动的情况，引入响度。活动Ⅰ学生实验1利用橡皮筋或音叉、轻质小球等探究响度与发声体振动幅度的关系。情景Ⅱ演示实验2用示波器演示声音振动的图像变化，观察并认识响度与发声体的振动幅度有关。活动Ⅱ学生实验2利用鼓或响铃，探究响度与离发声体距离的关系。活动Ⅲ拓展1阅读课本，讨论增大响度的方法和响度强弱的表示方法—分贝。情景Ⅲ演示实验3敲击装水的玻璃杯，发出duo、re、mi、fa、suo、la、xi的声音，让学生体验声音的变化，引出音调。活动IV学生实验3利用给定的器材设计实验研究音调高低与发声体振动频率的关系。活动V学生实验4利用给定的器材设计实验研究音调高低与发声体结构的关系。活动VI拓展2围绕“物理与音乐”交流学习收获。情景IV音频播放不同的乐器演奏的同一个调的同一首曲子，请学生区分演奏乐器，引入音色。情景V演示实验4用示波器（或DIS声学教学软件）观察吉他和萨克斯管发同一个音的波形图，研究音色与乐器的关系。活动VII应用游戏，请同学闭上眼睛，“竖”起耳朵，仔细分辨谁在说话？活动VIII学生实验5请同学模拟刹车声和唱歌，并用示波器（或DIS声学教学软件）演示或记录，认识噪声并讨论噪声的危害与控制。七、教案示例（第一课时）（一）引入1．情景用不同大小的力击鼓，请同学仔细听声音的变化，同时观察鼓面上泡沫塑料小球跳动的情况。请同学描述观察和感受到的实验现象，从而引入课题响度。（二）新课2．响度：人耳感受到的声音强弱程度（1）问题响度与哪些因素有关？请利用桌上的器材设计实验证明你的观点。（2）学生实验1利用橡皮筋或音叉、轻质小球等探究响度与发声体振动幅度的关系。（3）大组交流小组派代表演示实验，并说明各实验分别表明了什么。结论：响度与发声体振动幅度有关，振幅越大，响度越大。（4）演示实验2教师用示波器、音叉演示响度与发声体振幅的关系，学生进一步观察并体验响度与发声体振幅的关系。（4）学生实验2利用鼓或响铃，探究响度与离发声体距离的关系。结论：响度与离发声体远近有关，距离越远，声音能量越分散，听到的声音就越轻。（三）知识拓展3．拓展（1）阅读课本，讨论增大响度的方法。方法：增大发声体振动幅度；做成喇叭状，使能量集中等等。（2）阅读课本，了解响度强弱的表示方法—分贝。通过阅读讨论，增强学生关爱自己生命与健康，注意人耳的保护和环保意识。第二课时（一）引入1．情景敲击装水的玻璃杯，发出duo、re、mi、fa、suo、la、xi的声音，让学生体验声音的变化，引出音调。（二）新课2．音调：声音的高低。（1）问题刚才我们一同感受了几种声音，音调的高低与哪些因素有关呢？请利用桌上的器材设计实验证明你的观点。（2）学生实验3学生利用桌上的实验仪器，以小组为单位讨论设计实验，验证猜想音调的高低与哪些因素有关。（3）大组交流小组派代表演示实验，并说明各实验分别说明了什么。结论：音调的高低与发声体振动快慢（即频率）有关，频率越高，音调越高。（教师演示：用示波器、大小不同音叉演示音调与发声体振动快慢的关系)（4）学生实验4①学生演示：一位男生和女生分别对话筒发单音，利用示波器演示其波形变化，学生猜想：音调可能与发声体结构有关。②两人一小组，共分四大组，分别探究：塑料尺振动发声及管乐器、弦乐器、打击乐器振动发声时音调高低与什么因素有关？同一大组中的各小组间相互交流，归纳结论。（5）大组交流学生汇报实验，归纳结论。结论：音调的高低与发声体的结构有关（振动频率与发声体的结构有关）。（教师说明：音调的高低与发声体的结构有关，是因为发声体构造不同，振动频率不同，音调不同，所以我们可以说成振动频率与发声体的结构有关。）（三）知识拓展3．拓展（1）围绕“物理与音乐”主题，学生交流学习收获，发现存在的问题，拓展思维空间。（2）阅读我国古代对韵律的研究成就，激发民族自豪感和自信心。第三课时（一）引入1．情景播放不同的乐器演奏的同一个调的同一首曲子，请问分别是由什么乐器演奏的？引入音色。（二）新课2．音色：声音的品质。（1）问题为什么我们可以辨认出演奏的乐器，不同乐器的音色与什么因素有关？（2）演示实验4用示波器（或DIS声学教学软件）观察吉他和萨克斯管发同一个音时的声音振动的波形图。（3）分析讨论根据过观察到的声音振动的波形图，学生各抒己见，阐述自己对音色这一声音特征的理解。结论：频率组合不同，声音音色不同，音色与发声体结构有关。（4）知识应用游戏：请同学闭上眼睛，“竖”起耳朵，根据所学声音特征的知识，仔细分辨谁在说话？3．乐音和噪声（1）学生实验5请同学模拟刹车声和唱歌，并用示波器（或DIS声学教学软件）演示并记录声音振动的波形图像。（2）大组交流学生通过自身的体验，结合示波器显示的图像，分析比较乐音和噪声。结论：乐音——悦耳动听的声音；噪声——嘈杂刺耳的声音。（3）阅读课本学生阅读课本P24有关乐音和噪声的知识，结合自己周边的生活，讨论噪声的危害与控制方法。结论：噪声对人的心理和生理有一定的伤害作用，可以分别从控制噪声源、控制噪声的传播途径以及保护受噪声影响者这三个环节进行控制。