声现象综合实践活动
苏科版义务教育课程标准实验教科书 物理 八年级 上册 第一章 声现象
“声现象”综合实践活动——奇思妙想的音乐会
授课教师： 江阴初级中学 庄益君
【设计理念】
“声现象”是初中物理学习的开篇之章.本单元在知识（物理观念）层面的目标是：认识声(声音的)产生和传播的条件；了解乐音的特性；了解乐音和噪声的区别，知道人耳的听觉范围.技能（实验探究）层面的目标是：会探究声音的产生、传播条件；探究响度、音调、音色的影响因素，探索个人的听音范围.情感价值（态度责任）的目标是：利用影响声音特性的因素，调节和制造美妙的乐音乐器，培养学生的团队合作、敢于创新、学以致用的实践能力和科学艺术融合的美育欣赏.为达成学习目标，在课时设计时围绕“产生乐音”设置任务驱动，通过声音的产生、传播、接收，以提升乐音效果等问题形成问题链；通过探究声音的产生，借助乐器制作探究乐音的影响因素等构成“实验链”.同时，采用实践性评价，构建新的评价体系.为培养学生的学科核心素养，教学设计遵循初中物理探究教学的理念，路径如图1.
【教学目标】
一、教学目标
1.通过实验探究，经历用多种方法探究声音产生原因的过程,鼓励学生的思维向开放性和独特性发展.初步了解声音是以波的形式传播的,声波具有能量. 2.尝试根据声音的特性将各种声音进行分类，倡导利用各种常见物品设计、制作简易乐器，会用不同的方法改变乐器发出的声音.从中感受到物理学的真实性以及物理与生活的联系.
3.初步了解乐音与噪声的区别，并通过乐音与噪声间辩证关系，渗透辩证唯物主义思想教育.
4.知道通常情况人耳的听觉范围是20~20000Hz，进一步探索个人听觉频率上限，培养学生探究精神.
【教学重、难点】 制作简易乐器，利用物理知识不断优化乐器的发声效果.
【教学资源】 学生实验器材（5人一组）：各种自制实验乐器.
教师演示器材：多媒体设备、示波器软件、郎朗的“野蜂飞舞”成名曲等视频.
【教学过程】
序幕： 自编音乐操，开启欢迎模式
活动1：全体学生手拍课桌奏响自编音乐操；
活动2：刘景煜同学玩转笔尖的Pen Beat艺术潮流；
活动3：师生同台共舞踢踏舞.
第一幕：创设情景，引物理观念
声音的产生——看见声音
活动1：妙曲欣赏. 欣赏郎朗的《野蜂飞舞》世界名曲. 教师：出神入化的音乐让大家身临其境，我们仿佛看到了什么画面？ 学生：仿佛看到蜜蜂飞来飞去，听到了野蜂飞舞的声音.
学生：仿佛看到蜜蜂飞进飞出，辛苦采蜜的情景.
学生：仿佛听到了急促的“嗡嗡声”.
老师：“嗡嗡”的声音是怎么产生的？
学生：翅膀振动产生的.
老师：发声体的振动，我们一般情况都看不清楚，谁能给我们转化放大呢？ 物理观念：声音是由物体的振动产生的.（转化法） 活动2：实验特效
实验名称：万绿丛中，蜂飞蝶舞.
实验过程：学生用激光笔打出满墙的绿意和像蜜蜂一样的红色光斑，探寻红色光斑的来源，激光打到平面镜上反射过来，平面镜粘在膜上，膜下面放了音响.学生听声音的强度，看光斑的振动幅度.
实验现象：光斑振动幅度越大，听到的声音响度越强.
老师：但是这里的声音不是直接由光斑振动，它是由音箱振动产生的，要是能直接明显地观察到声源振动的情况，那太神奇！
学生：老师，我们组可以. 活动3：视频特效
实验名称：晨曦徐徐，琴弦跳跃.
实验过程：手机放在吉他的共鸣箱的圆孔内，对着白云，不断调整角度拍摄，可以拍到琴弦振动的情况.
设计说明：此段设计从音乐欣赏开始，引出“声音的产生条件”的物理观念，体现从生活走向物理，从物理走向社会的基本理念.通过设计实验、视频特效等多种媒体手段，将物体的振动转化、放大，体现了教学方法的多样性.
第二幕：自创实验，育科学思维 声音的传播——感受声音
老师：声音产生，以声波形式，靠介质传播，我们现场听到的声音都是靠空气传播的，有请空气传播声音的“烛火舞蹈”实验.
活动4：实验特效
实验名称：烛火舞蹈 实验过程：音乐响起，烛焰随声起舞；喇叭粘上膜后，弹击膜后，秒灭10支蜡烛. 老师：超厉害，能量挺大，感谢於睿组合. 学生：老师我觉得有问题.刚才不是靠声波灭掉蜡烛，而是空气振动，气流产生的. 老师：蜡烛不是被声波振灭，而是气流冲击后振灭的.到底哪个观点对，或许还有没有其他观点呢？正好可以留给大家课后讨论论证.
老师：我想刚刚这位同学有这样的思考，那是因为他觉得声音不可能产生这么大的能量.其实，不怕做不到，就怕想不到.
活动5：视频特效：吼破玻璃杯
学生：我觉得这个孩子的吼出的能量应该没这么大的，会不会跟他吼出的声音的频率有关？ 老师：又有同学提出了不同观点，我们10班同学的这种科学质疑能力太强了.到底有没有道理呢？还是要留到课后去查询资料论证.
设计说明：此段设计通过学生自选歌曲，让烛焰随声起舞的自制实验到孩子吼破玻璃杯的视频特写，让学生感受到声音传递能量，但随着学生实验的不断深入，学生对现象的分析越来越深刻，科学思维能力不断提升. 第三幕：自制乐器，促科学探究 声音的接收——鉴赏声音
老师：声音传播到人耳，被人耳接收，都能被听到呢？听到蜂飞，听到蝶舞？ 活动6：视频欣赏：蝴蝶飞舞.
老师：听到蝴蝶飞舞发生的声音吗？
学生：没有.蝴蝶翅膀振动的频率5-6Hz.
老师：这样的声音属于次声波，人耳可听声频率是什么范围？通常情况人耳听到频率的上限为20000Hz，但具体到每个人各有不同，据说，年龄越大，听声频率上限越低，大家想不想来测试一下我们的听龄？
活动7：音频辨析：高频测试.
阅读表格：比对听到的高频声音上限值和对应的年龄关系. 老师：刚才听到的声音太刺耳了，一听就是噪声，噪声最好在哪里控制？声源处最好发出优美的乐音，就像刚才的《野蜂飞舞》，世界名曲，经典流传，余音不绝，仿佛还能听到蜜蜂飞进飞出的采蜜的情景，其实养蜜人是可以通过听声辨别蜜蜂采蜜前后，我们也来探索一下养蜜蜂人的听声经验.
活动8：自制乐器——风中摇曳的打击乐
学生：空杯模拟空翅，装满水的杯子模拟翅膀沾花粉回巢，我会尽量用一样的力敲击杯子，听空杯和装满水的杯发出的音调.装满水负重，振动频率变低，音调变低. 老师：那你能模拟蜜蜂采蜜前后的音调吗？
学生：模拟蜜蜂采蜜前后的音调（非常可爱的动作）。
老师：太有意思了，就是这两个音太单调了，要是多几个杯子，装不同的水量就可以产生更丰富的音调了.
学生：是的.可以请我们班的宝藏女孩来露一手呀.掌声欢迎. 学生：两位学生分别敲水瓶琴和管风铃，合奏一段乐曲.
老师：不错，水瓶琴的水量不同，敲击出的音调也丰富、悦耳多了.而管风铃演奏出的声音，听起来就像在风中摇曳. 管风铃能演奏出这么美妙的乐音，它的工艺制作要求也挺高的, 能否请你们组的同学上来介绍一下？
学生：管风铃是靠改变铁管长度来改变音调的，制作过程确实比较麻烦，这是我们第一代作品，二代、三代作品……作品更新换代的过程，也是我们不断探索的过程。
老师：你们用心了，这个工艺制作难度挺大的，老师都做不到这么好.
活动9：自制乐器——古韵悠扬的弦乐
学生：老师我们组也可以做得这么好.
老师：噢，毛遂自荐，让我们先来听听？
学生：在幕后弹奏《茉莉花》节选.
老师：可儿同学，刚才是你在弹吗？这么优美的声音居然是这么一把不正规的乐器发出的. 学生：老师，这可是我们丁宇自己制作的。
老师：噢，那倒挺了不起，创意设计、工艺制作、调音技术，那得是复合型人才。这么优秀的人才必须上台，掌声欢迎。丁宇，你在制作这把古筝时，遇到最大的困难是什么？ 丁宇：一开始下载了调音软件，调来调去音调不准，后来，发现是古筝的长度太短了，无法调出需要的音调。
老师：能不断克服困难，这是你成功的基础。你觉得你的作品的最大创意点是什么？丁宇：我们自制了一个音响，在下面开了孔，这样让声音聚集后传播出来，效果还不错。 老师：创意，为你成功插上双翅。掌声再次送给丁宇同学。霏儿同学，你也参与调音的吧？这木块是干什么的？
学生：调节振动部分的弦长。
老师：噢，我知道，其他因素相同时，弦越短，音调越高.
学生：松紧也能影响音调高低，这你应该懂的。
老师：对，对，我懂，大家都懂的？其他因素一定时，弦越紧，音调越高。
学生：我们还可以改变弦的粗细来改变古筝弹奏的音调.可儿，拔一下粗弦，再拔一下细弦，很明显，弦越细，音调越高。
老师：霏儿，这么有特色的乐器，你有弹奏曲子？
学生：我在家也弹了一首曲子，想跟大家分享一下视频。 老师：果然身手不凡，经过大家一番讲解，这把古筝价值不菲，应该珍藏在我们校史馆。刚才还有一个声音呢？学生手持二胡出场. 老师：这把二胡太有意思了，粗看就像市场上买来的，但仔细一看，太有个性了。这个部位好像是一个易拉罐做的？有什么作用？
学生：这是一个易拉罐做的共鸣箱，可以增大声音的响度。
老师：这弦看起来要正常一点。
学生：其实也不是很正常的，它是用铁丝做的.我们开始选用尼龙绳做弦，发出声音比较闷，换成铁丝后就比较清亮。
老师：材料不同，音色就不同，确实不错，还有没有什么需要推荐给大家了。
学生：我们这里还有一张膜，开始没有的，从无到有加了易拉罐盖，从硬到软改成软塑料薄膜，
老师：这真的是个不断地探索过程。
学生：这个音窗的设计更能体现出探究过程，从无到一孔，两孔，最后发现三孔效果比较好. 活动10：自制乐器——唇振气动的管乐
老师：要学得太多了，以后有机会，还要继续听你讲解. 刚才都是弦乐器，管乐器有吗？ 学生：有，我们组团上来了.
学生：分别自带乐器在幕后演奏.
老师：大家听出了几种声音？一个个出来吧. 这是排箫？吸管排箫取材简单，构思巧妙？吹出的声音怎样？
学生：吹奏一首曲子中最优美的部分.
老师：不错，这棉花的位置不同。这根管内，棉花位置在最上面，这根在最下面。吹出的声音有没有区别？
学生：吹奏.
老师：空气柱越短，音调越高.还有呢？这不是一根普通的笛子吗？ 学生：老师，这可是自来水管.
老师：自来水管也能做乐器？吹吹看.这么嘹亮，这个制作一定是很巧妙，请你们来介绍一下。 学生：取一根自来水管，钻好一些孔，塞上软木塞，离吹口处最近的孔贴好膜，这样可以封闭空气柱. 如果把孔全打开，空气振动很慢，只有气流声. 如将最近吹口处的孔堵上，吹一下，音调很高。它也是靠改变空气柱的长度改变音调高低的。
老师：哎，这位同学，你这么迫不及待地出来了. 这不是一只普通的瓶吗？也能吹出声音. 学生：吹奏（没有吹出完整的音符）。老师，虽然这只是一只普通瓶做的，但我给它冠名为玻璃埙.我在瓶上打孔的过程，经历了十三代作品. 虽然现在还不能吹出完美的乐音出来，但只要我坚持不懈地努力，我相信，一定会成功的。
老师：期待你的十四代作品演绎出最美的乐音来。虽然你现在还在奇思妙想的探索之路上，老师已经很佩服你了，这十三代作品的付出所换来的成长是无法估量的。很了不起，大家都很了不起. 愿我们初二10班这个集体像鸿雁一样，团结协作，条条征途，展翅翱翔，飞向心中的目标，让我们共同协奏一曲吧。
设计说明：尝试根据声音的特性将各种声音进行分类，指导学生利用各种常见物品设计、制作简易乐器，会用不同方法改变乐器发出的声音.正确认识实验在探究中的价值，实验是探究的载体，从中感受到物理学的真实性以及物理与生活的联系.
幕尾：琴瑟和鸣，融情感态度
乐音呈现 ——乐器合奏 学生：合奏《鸿雁》（乐器：自制二胡、古筝、琵琶、排箫、自来水管笛、竹口哨、胡萝卜笛、水瓶琴、管风铃、人声等十种乐器）
设计说明：选择《鸿雁》这首曲子，虽然演奏难度较高，但寓意深刻，培养学生敢于探索、排除万难、锐意进取的团队合作精神，渗透情感态度价值观教育.
老师：悠扬的乐音久久驻留在我们心间，回味无穷，同学们想不想知道看见美妙的声音？老师下载了一个比较先进的示波器软件，显示声音的波形。插上防噪麦克风，没有对麦克风发声。有没有谁想来发声，看看你的声音波形. 学生：男生轻声发个音，比如“啊”。
老师：刚才看到示波器显示两幅不同图像，反映什么？——复习“声音是由物体振动产生的”.
学生：再大声发这个“啊”音。
老师：波形振幅明显增大，声音响度增加。 ——复习“声音的响度是由振幅决定的”. 老师：换一位女生，听听有没有什么不一样？同学，哪首歌最拿手？唱一段. 飙个高音. 刚刚的男生来个人声低音炮。前后的波形变化太明显了，波形变疏了，频率变低，音调变低。 ——复习“声音的音调是由振动频率决定的”.
老师：看完声乐，再来听器乐？
学生：敲击音叉、二胡、古筝等不同乐器，观察示波器显示的波形？发声体结构不同，音色，波形不同。声音要优美，谐波丰富。 ——复习“声音的音色是由发声体的材料、结构决定的”. 老师：那真是长知识了。科学和艺术融合，相得益彰。正如福楼拜所言：“艺术和科学总在山顶重逢。”今天，我们让他们在山脚就开始携手攀登吧。
设计说明：最后通过示波器显示人声、器乐声波形，既培养了学生学习兴趣，又深度复习巩固“声音的产生”和“乐音的特性及影响因素”等知识点，同时还尝试学习图像处理分析方法,这也为奇思妙想的音乐增加了科学的元素.
【板书与作业】
1.板书设计：
设计说明：结构式板书设计揭示知识从哪儿来？知识是什么？知识有什么用？
2.作业评价：问题1：教材P19WWW中3 .评价目标：学会调查研究.
设计说明：指向目标的评价设计，促进学生的学习.