人教版（2024）八年级上册（2024）声音的特性表格教学设计

这是一份人教版（2024）八年级上册（2024）声音的特性表格教学设计，共13页。教案主要包含了音调，响度，音色等内容，欢迎下载使用。
第2节 声音的特性
教学背景
1．教学内容分析
从教学内容上看，本节是《声现象》第2节的内容，是本章的重点内容，也是解释生活中常见声现象的重要理论基础。本节主要内容包括声音的三个特性：音调、响度、音色，三个演示实验“探究发声体音调的高低与频率的关系”“探究声音的响度与发声体振幅的关系”和“探究接收到的声音响度与离发声体距离的关系”，《义务教育物理课程标准（2022年版）》中对本节课的要求是“了解”声音的特性，同时这三个实验作为学生在物理学习之初遇到的实验，在课堂中不过于严格的要求学生经历科学探究的全部过程，以教师引导、演示为主。在引导、演示的过程中，注重引领学生思考、同时让学生领会观察法、转换法、科学推理法等科学方法在物理实验中的运用，在一定程度上提升学生的科学探究能力，为之后大量的物理探究实验的学习奠定基础。演示实验后，学生基于大量的生活经验，结合实验观察得到的证据，将声音的特性与振动情况相联系，得出“音调由发声体振动频率决定，接收到的声音响度与发声体振幅、离发声体距离有关”这一规律，在掌握知识的同时，运动和相互作用观也得到初步发展。
学生在本节课所经历的逐步深入的探究过程也在一定程度上帮助学生看到科学是基于经验的，基于证据的，是用来解释自然现象的，认识到科学的本质，理解科学是什么。
2．学情分析
从知识上看，学生在学习本节课之前已经在生活中接触过音调、响度和音色三个名词，很多学生都学习过一种或者多种乐器，所以对于弦乐器琴弦的粗细、松紧、长短会影响音调的高低很多学生是知道的，但他们不知道琴弦的粗细、松紧、长短的变化，影响的实质是振动的快慢；学生知道用力大喊、用力敲击鼓面等，可以产生更大的声音，但是没有将声音的响度与振动幅度建立联系，所以教学中，应设置适合的实验，进行学生实验或者教师演示实验，让学生从实验现象归纳实验结论。
从思维方法上看，初二学生的思维能力正处于从具体形象思维向抽象思维发展的初始阶段，他们分析问题和解决问题的能力正在逐渐提升，借助小组合作的学习方式，既能够锻炼他们的协作能力，又能够培养他们的表达、归纳能力；学生刚刚接触科学探究，探究能力比较薄弱，探究实验过程教师需要引导学生思考分析，逐步提升学生的科学探究能力。
教学目标
物理观念：
1．知道音调、响度和音色是声音的三个特征。会用音调、响度和音色区别声音。
2．知道发声体振动的频率决定声音的音调，知道频率的单位是赫兹。
3．了解一般人能够听到的声音频率范围。
4．知道声音的强弱用响度表示，声音的响度与发声体振动振幅的大小和离发声体距离远近有关。
5．知道发声体材料、结构不同，发出声音的音色不同。
科学思维：
通过观看“探究发声体音调的高低与频率的关系”的实验和“探究声音的响度与发声体振幅的关系”“探究接收到的声音响度与离发声体距离的关系”的实验，经历观察、科学推理的过程，初步领会观察法、转换法、科学推理法的应用，体会依据观察和实验寻找证据、总结规律的认识方式。
科学探究：
在老师引导、演示下，经历“探究发声体音调的高低与频率的关系”“探究声音的响
度与发声体振幅的关系”“探究听到的响度与离发声体距离的关系”三个实验的探究过程，初步了解探究思路，体会设计实验、基于证据进行分析论证并作出解释的方法。
科学态度与责任：
1．通过观看实验的完整探究过程，学生体会收集证据、科学推理的重要性，养成实事求是的科学态度。
2．通过小组合作，有将自己见解与他人交流的意识，敢于提出自己的见解。
教学重点：
通过实验探究，认识音调、响度及其影响因素。
教学难点：
音调、响度两个概念的辨析。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
新课导入
由曾侯乙编钟的简单介绍+听编钟演奏的片段引入。
倾听、思考，声音的高低、强弱、音质为何都不一样？
由湖北随州出土的曾侯乙编钟简介和演奏引入本节课，让学生感受到声音的不同，同时增强学生的民族自豪感。
新知探究
一、音调：声音的高低
介绍音调指声音的高低。声音尖细清脆，称之为音调高；声音粗犷低沉，称之为音调低。
1．播放视频
播放敲击铝片琴和弹奏吉他的视频，提出问题：请学生猜测音调与什么因素有关？
分析引导：上一节我们学习了声音是由发声体的振动产生的，所以，可能是发声体的长短的不同，导致了其振动情况的不同；振动情况的不同导致了发出音调的不同。
2．播放视频：
用钢尺进行实验，请同学们认真观察实验视频，看看实验中哪些物理量都发生了改变，思考是否可以验证我们的猜测。
展示实验数据记录结果。
引导学生归纳结论：
1．钢尺伸出桌面越长，振动越慢；钢尺伸出桌面越短，振动越快。
2．钢尺振动越慢，音调越低；钢尺振动越快，音调越高。
大量实验事实，我们可以科学推理：
发声体振动越快，音调越高；振动越慢，音调越低。
可见发声体振动的快慢是一个很重要的物理量，它决定着音调的高低。
物理学中用频率来描述物体振动的快慢。
物理学中把物体振动的次数与所用时间之比叫频率。
用符号“f ”表示。
单位：赫兹，符号是Hz。
如一个物体1 s内振动了100次，则这个物体振动的频率f=100 Hz。
音调与频率的关系：发声体振动频率越高、音调越高；频率越低、音调越低。
我们还能用示波软件显示出发声体的振动情况。请同学们注意倾听发声体音调高低，并观察示波软件波形情况。
播放录像，引导学生归纳：
波形比较稀疏的（频率低），音调较低；波形比较密集的（频率高），音调较高。
发声体发出声音的频率有高有低，听到声音的频率有范围吗？
请同学们阅读教材，了解超声波、次声波的知识。
课堂评价：检验学习效果
人能感受的声音频率有一定的范围，高于人类听觉上限20 000 Hz的声波叫作_______，低于20 Hz的声波叫作_______。
展示教材图片
学生观察发现：
狗、猫、蝙蝠、海豚都能听到部分超声波，而大象可以听到部分次声波。
二、响度：声音的强弱(大小)
播放音频：声音越来越大的铃声
物理学中，我们把声音的强弱(大小)称为声音的响度。
接下来，请同学们观看录像，猜测：声音的响度与什么因素有关呢？
介绍振幅，把振动物体偏离原来位置的最大距离叫作振动幅度，简称振幅。
引导学生提出可探究科学问题。
响度大小与发声体振幅有关？
演示实验：
利用如下器材：铁架台、细绳、乒乓球、音叉、音叉锤。
教师布置小组活动，思考讨论：
(1)如何改变振动幅度并显示出来？
(2)响度如何测量？
教师评估学生回答。
介绍手机分贝测量软件，可以测出声音的响度。播放录像。
介绍示波软件观察响度变化、波形变化情况。播放视频：敲击音叉振动发声的波形图。
评估学生答案。
波形图疏密程度不变，频率、音调没变；声音变小，波形幅度也同时变小了。
提出问题：听到的声音响度除了和发声体振幅有关，还和什么因素有关呢？请学生结合生活实际思考回答。
播放录像，验证学生答案
显示出距离音叉远的手机接收到的响度一直比距离音叉近的手机的小。
结论：发声体发声情况相同，离发声体距离越远，接收到的响度越小。
提出问题：请同学们思考，为什么声音的响度会随着距离增加减小呢？并具体说说。
教师根据学生情况引导回答
三、音色
播放音乐，学生倾听并回答都听到了哪类乐器的声音？
根据声音判断发声体，依据的就是音色。
不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也就不同。
播放录像，请学生观看视频，思考音叉、钢琴、长笛发出C调d音，声音的波形图有何异同。
学生认真观察并倾听，思考。
铝片琴越短音调越高。
吉他琴弦振动部分越短音调越高。
倾听、思考。
学生认真观察、倾听。
学生得出实验现象：
钢尺伸出桌面长度变了，振动快慢变了，音调高低变了。
观察并思考、归纳
掌握基本知识。
观察、思考。
学生自主阅读教材，了解超声波、次声波、人和一些动物的发声和听觉的频率范围。
完成课堂评价。
倾听并说出感受，听到的铃声越来越大。
观察、思考
能说出琴弦振动幅度越大，声音响度越大。
小组讨论，分享。
改变敲击音叉的力度，改变振动幅度；将微小的音叉的振动幅度转换为乒乓球振动幅度显示出来。
用耳朵判断声音强弱。
认真观看演示实验，思考总结实验结论。
“乒乓球振幅越大，手机软件测到的响度越大”。
观察思考。
尝试着回答。
能够说出离发声体越远，听到的声音越小。
观察。
学生能够说出声音向四面八方传播，越来越分散，越远接收到的能量越小。
举例：听诊器。
能够说出管乐器、弦乐器、打击乐器。
观看，并注意不同音色的波形是否相同。
学生归纳波形图振幅反映响度，疏密程度反映音调，形状反映音色。
培养学生的观察能力，引发学生积极思考，并有理有据地回答。
培养学生观察能力。
通过视频展示规范操作。
培养学生根据实验现象和数据总结归纳、科学推理出实验结论的能力。
通过示波软件，学生更加直观地感受到振动快慢对音调的影响。
培养学生的自学能力、阅读能力。
培养学生认真观察、提升科学探究问题的能力。
经历提出问题、猜想、设计实验的探究过程，提升学生思考能力、表达能力。
培养学生根据实验现象归纳总结实验结论的能力。
与学生生活实际感受相同，故直接播放视频，确保课程完整性。
物理来源于生活，培养学生多观察生活实际、多思考的能力。
根据声音判断发声体，依据的就是音色。
让学生了解波形图的形状反映音色。
课堂小结
学生从知识和方法等方面进行本节课的总结。
培养学生总结归纳的能力。
课后任务
请阅读教材中的科学世界，了解乐器的原理，利用橡皮筋、吸管、玻璃杯等自制乐器并进行调音，演奏简单的乐曲。
学生课后完成，将课堂进行延伸。
丰富学生的作业形式，让学生将所学知识技能应用到生活中。
板书设计
2.2 声音的特性
一、音调：声音的高低
发声体振动频率越高，音调越高；振动频率越低，音调越低。
二、响度：声音的强弱
响度的大小与发声体的振幅有关，振幅越大，响度越大。
响度的大小与发声体的距离有关，离发声体距离越远，响度越小。
三、音色：由发声体材料、结构决定