《聲音的特性》教學(xué)設(shè)計(jì)

教學(xué)內(nèi)容 了解聲音的三個(gè)特性及其相互關(guān)系。 u      課型：新授課 u      課時(shí)：1課時(shí) 教學(xué)目標(biāo) u      知識(shí)與技能 1.知道音調(diào)、響度和音色是聲音的三個(gè)特征。 2.常識(shí)性了解音調(diào)的高低是由物體振動(dòng)頻率決定的，響度的大小跟物體振動(dòng)的振幅和離發(fā)聲體的遠(yuǎn)近有關(guān)。 3.知道不同物體發(fā)出的聲音的音色不同。 u      過(guò)程與方法 通過(guò)做“音調(diào)與頻率有關(guān)的實(shí)驗(yàn)”和“響度與振幅有關(guān)的實(shí)驗(yàn)”，進(jìn)一步了解學(xué)習(xí)物理學(xué)研究問(wèn)題的方法。 u      情感、態(tài)度、價(jià)值觀 體會(huì)現(xiàn)實(shí)世界物體的發(fā)聲是豐富多彩的，更加熱愛(ài)世界，熱愛(ài)科學(xué)。 教學(xué)重、難點(diǎn)解析 u      重點(diǎn) 聲音的三個(gè)特性。 u      難點(diǎn) 音調(diào)的高低是由物體振動(dòng)頻率決定的，響度的大小跟物體振動(dòng)的振幅和離發(fā)聲體的遠(yuǎn)近有關(guān)。音調(diào)、響度和單色三者的區(qū)別。 教學(xué)準(zhǔn)備 師：收錄機(jī)、樂(lè)器（電子琴、小鼓等）、鋼尺、發(fā)音齒輪、音叉、示波器、乒乓球、收音機(jī)及喇叭 生：自帶器具（如梳子、塑料硬片、鋼尺、塑料尺等）、音叉 教學(xué)步驟 一、引入新課：（創(chuàng)造學(xué)習(xí)氛圍，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究愿望）   （約  4  分鐘） 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 1．用收錄機(jī)播放一曲交響曲。（如《命運(yùn)》交響曲） 2．講述：同學(xué)們剛才欣賞到的震撼人心的樂(lè)曲，表達(dá)了人們與命運(yùn)抗?fàn)�，在逆境中奮進(jìn)的精神。有的地方音調(diào)低沉，有的地方單調(diào)高昂；有時(shí)聲音大，有時(shí)聲音小；有鋼琴和其它樂(lè)器組合演奏出了偉大的樂(lè)章。為何能奏出如此變化多端的曲子來(lái)呢？學(xué)了這節(jié)課后，同學(xué)們將知道其中的奧妙。 教師板書(shū)出課題：“聲音的特性” 1．欣賞樂(lè)曲，受到強(qiáng)烈的音樂(lè)感染。  2．聽(tīng)講，產(chǎn)生探究聲音奧妙的迫切愿望。   二、音調(diào)：（讓學(xué)生體驗(yàn)探究的基本過(guò)程，但不一定要求面面俱到）   （約 16分鐘） 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 1．演示：拿出一個(gè)樂(lè)器（用簡(jiǎn)易的兒童樂(lè)器也行，沒(méi)有樂(lè)器可用實(shí)驗(yàn)室不同的音叉）演奏音調(diào)高低不同的音符。 講述：剛才同學(xué)們聽(tīng)到的音符，有的音高，有的音低，我們也知道，按動(dòng)鋼琴的琴鍵，從左到右，音調(diào)逐漸增高。我們把聲音的高低叫做音調(diào)。 板書(shū)音調(diào)的定義。 2．探究： (1)提出問(wèn)題：?jiǎn)枌W(xué)們不僅知道了音調(diào)有高低，還能分辨高低音，那么音調(diào)為什么有高低呢？它的高低又是由什么決定的呢？     (2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（隨堂學(xué)生實(shí)驗(yàn)）:同學(xué)用自己手邊的器具，能想辦法發(fā)出音調(diào)不同的聲音嗎？   大家能拿出既發(fā)出音調(diào)不同的聲音，又便于觀察的方案嗎？ 引導(dǎo)有些小組進(jìn)行教材中的方案（其他方案也行）。如P19圖1.3-1所示，將一把鋼尺緊按在桌面上，一端伸出桌邊。撥動(dòng)鋼尺，聽(tīng)它振動(dòng)的聲音，同時(shí)注意鋼尺振動(dòng)的快慢。改變鋼尺伸出桌邊的長(zhǎng)度，再次撥動(dòng)。注意使鋼尺的振動(dòng)幅度大致相同。 (3)分析和論證：比較兩種情況下鋼尺的快慢和發(fā)聲的音調(diào)。引導(dǎo)學(xué)生分析：鋼尺振動(dòng)的越快，發(fā)出的音調(diào)越高；鋼尺振動(dòng)的越慢，發(fā)出的音調(diào)越低。 3.演示：先介紹發(fā)聲齒輪，請(qǐng)一位學(xué)生上臺(tái)觀察在同一軸上的幾個(gè)發(fā)聲齒輪的齒數(shù)，并告訴全體同學(xué)，每個(gè)齒輪的齒數(shù)不同。
��！轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪，用塑料硬片接觸齒輪的齒，使塑料硬片振動(dòng)發(fā)聲。讓學(xué)生注意觀察，硬片接觸不同齒數(shù)的齒輪時(shí)，發(fā)出的聲音的高低有何不同，哪個(gè)高？哪個(gè)低？ 引導(dǎo)學(xué)生分析：塑料硬片接觸齒數(shù)多的齒輪時(shí)，振動(dòng)快，發(fā)出的音調(diào)高；接觸齒數(shù)少的齒輪時(shí)，硬片振動(dòng)慢，發(fā)出的音調(diào)低。 4．講述：可見(jiàn)發(fā)聲體振動(dòng)的快慢是一個(gè)很重要的物理量，它決定著音調(diào)的高低�！拔锢韺W(xué)中用每秒內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)——頻率來(lái)描述物體振動(dòng)的快慢，頻率的單位為赫茲，簡(jiǎn)稱赫，符號(hào)為Hz”。板書(shū)結(jié)論。 由演示得出：音調(diào)由發(fā)聲體振動(dòng)的頻率決定，頻率越大，音調(diào)越高，頻率越小，音調(diào)越低。 5.提問(wèn)：昆蟲(chóng)飛行時(shí)翅膀都要振動(dòng)，當(dāng)蝴蝶和蜜蜂從我們背后飛過(guò)時(shí)，為什么我們憑聽(tīng)覺(jué)能發(fā)現(xiàn)飛行的蜜蜂而不能發(fā)現(xiàn)飛行的蝴蝶？ 講述：人能感受的聲音頻率是有一定的范圍的。大多數(shù)人能夠聽(tīng)到的頻率范圍在20Hz到20000Hz之間。人們把高于20000Hz的聲音叫做超聲波；人們把低于20Hz的聲音叫做次聲波。 提問(wèn)：為什么有些聲音在人們毫無(wú)察覺(jué)時(shí)，貓、狗就已經(jīng)警覺(jué)地聽(tīng)到了? 教師簡(jiǎn)要介紹一些動(dòng)物的聽(tīng)覺(jué)頻率范圍、發(fā)聲頻率范圍與人的差異。并擴(kuò)展介紹超聲、次聲現(xiàn)象及其廣泛的應(yīng)用，有些情況下也存在危害。 6. 演示：觀察聲波的波形 將音叉發(fā)出的聲音信號(hào)輸入到示波器上，觀察不同頻率音叉聲音聲波的波形。再將男女同學(xué)的聲音信號(hào)輸入，比較波形。 1．學(xué)生聽(tīng)音而且指出音的高低。（學(xué)生音樂(lè)課具備這樣的常識(shí)）  獲得對(duì)音調(diào)高低的感性認(rèn)識(shí)后，了解音調(diào)的定義。    2． 探究 （1）思考，進(jìn)行猜想。（教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想，根據(jù)平時(shí)自己對(duì)聲現(xiàn)象的觀察，發(fā)表對(duì)這個(gè)問(wèn)題的看法。不管學(xué)生的看法如何，教師都應(yīng)該表?yè)P(yáng)、鼓勵(lì)，倡導(dǎo)大家勇于發(fā)表自己的見(jiàn)解，而不是人云亦云。） （2）學(xué)生積極地嘗試各種辦法，有的可能用鋼尺、塑料尺撥動(dòng)，有的可能有長(zhǎng)短、大小不同的筆筒吹，有的可能敲動(dòng)不同的物體、不同的部位。 學(xué)生篩選出方案。   按照自己設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，注意聽(tīng)聲、觀察。    （3）比較、分析，認(rèn)識(shí)到音調(diào)高低與物體振動(dòng)快慢有關(guān)。    3．學(xué)生觀察器材、弄清原理，認(rèn)真聽(tīng)聲、作出比較。      分析、比較，再次認(rèn)識(shí)到音調(diào)高低與物體振動(dòng)快慢有關(guān)，為后面的歸納打下基礎(chǔ)。 4．聽(tīng)講，這里是學(xué)習(xí)物理學(xué)第一個(gè)引入了物理量，認(rèn)識(shí)到引入物理量總是為了表達(dá)一定的意義，認(rèn)識(shí)到頻率這個(gè)物理量的意義和定義、單位及單位的符號(hào)。  歸納。作好記錄。  　 5．思考、提出自己的看法。學(xué)習(xí)小組間有不同看法也可以爭(zhēng)論。  聽(tīng)講。了解超聲波和次聲波的概念。    學(xué)生可自由舉手發(fā)言，然后教師小結(jié)學(xué)生發(fā)言，并作明確解答，擴(kuò)展知識(shí)，活躍思維。 學(xué)生也可以舉一些自己了解的超聲、次聲現(xiàn)象及其應(yīng)用。  6．觀察。獲得“單調(diào)與振動(dòng)頻率有關(guān)”的感性認(rèn)識(shí)。       三、響度：（繼續(xù)探究活動(dòng)，鍛煉學(xué)生大膽嘗試、大膽實(shí)驗(yàn)的精神）（約 12 分鐘） 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 1．演示：用一面小鼓或音叉，輕敲和重敲讓其發(fā)出聲音。問(wèn)：同學(xué)們聽(tīng)出聲音有何不同？ 講述：物理學(xué)中，聲音的強(qiáng)弱叫做響度。  板書(shū)響度的定義。 2．探究： (1).提出問(wèn)題：響度與什么因素有關(guān)？ (2).設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 如P21圖1.3-4所示，將系在細(xì)繩上的乒乓球輕觸正在發(fā)聲的音叉，觀察乒乓球彈開(kāi)的幅度。使音叉發(fā)出不同響度的聲音，重做上面的實(shí)驗(yàn)。 (3)分析和論證：比較不同響度的情況下乒乓球彈開(kāi)的幅度。引導(dǎo)學(xué)生分析：音叉的響度越大，乒乓球彈開(kāi)的幅度越大；音叉的響度越小，乒乓球彈開(kāi)的幅度越小。 3．演示：關(guān)于響度跟振動(dòng)的振幅的關(guān)系，除了以上所述的實(shí)驗(yàn)外，在紙盆喇叭上放置乒乓球，改變音量大��；用敲擊音叉將盛在盤內(nèi)的水濺出等實(shí)驗(yàn)都可以觀察，效果也很好。但在實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意可見(jiàn)度，如果可見(jiàn)度不佳，可請(qǐng)后面的同學(xué)上講臺(tái)來(lái)自己做，做后大聲地告訴全班同學(xué)。 4．引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)并板書(shū)結(jié)論。      5．演示、補(bǔ)充：拿出鬧鐘讓同學(xué)們聽(tīng)。前排同學(xué)可以清晰地聽(tīng)見(jiàn)鬧鐘滴答的聲音，后面幾排的同學(xué)幾乎聽(tīng)不見(jiàn)。表明：響度還跟離發(fā)聲體的遠(yuǎn)近有關(guān)。 1．觀察、聽(tīng)音，然后回答：聲音的強(qiáng)弱不同（或聲音的大小不同） 了解響度的定義。   2．探究： （1）思考。提出猜想。  （2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：除了教材中的實(shí)驗(yàn)方案，有其它實(shí)驗(yàn)方案更好。提倡學(xué)生采用不同的實(shí)驗(yàn)方案。 學(xué)生按照自己的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。  （3）比較、歸納。認(rèn)識(shí)到響度與振幅的關(guān)系。  3．觀察演示實(shí)驗(yàn)或上講臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。對(duì)實(shí)驗(yàn)方案有創(chuàng)新的同學(xué)給予很好的評(píng)價(jià)。      4．了解振幅的意義和定義。 在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，在老師引導(dǎo)下歸納出結(jié)論：物理學(xué)中用振幅來(lái)描述物體振動(dòng)的幅度。響度跟物體振動(dòng)的振幅有關(guān)。物體的振動(dòng)幅度越大，產(chǎn)生聲音的響度越大。 5．觀察、了解。   四、音色：（通過(guò)體驗(yàn)和事例，認(rèn)識(shí)音色這個(gè)特征）  （約 5  分鐘） 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 1．演示：用不同樂(lè)器（如電子琴、吉它、音叉等等）發(fā)出同一音調(diào)的聲音。大家閉上眼睛能辨別出來(lái)嗎？ 找四個(gè)同學(xué)在后面分別念一首詩(shī)，能指出是哪一個(gè)同學(xué)嗎？ 講述：除以上音調(diào)、響度外，音色也是樂(lè)音的一個(gè)特征。板書(shū)出“音色”這個(gè)概念。 不同的樂(lè)器的音色不同，演奏同一曲子，我們可以聽(tīng)出差別。不同人說(shuō)話的音色不同，所以就有了“聞其聲而知其人”。  2.演示：觀察波形 將話筒接在示波器的輸入端，用不同的樂(lè)器對(duì)話筒發(fā)出相同音調(diào)的聲音，例如都發(fā)C調(diào)的1（dou），比較各波形有什么不同。  1．聽(tīng)聲音、參與活動(dòng)。      聽(tīng)講。甚至有些同學(xué)的思維得到擴(kuò)散，“我們能聽(tīng)出敲桌子聲和打碎玻璃聲，是因?yàn)橐羯�不同嗎？”“在家里，我還能辨出爸爸、媽媽的腳步聲，是因?yàn)橐羯�不同嗎？”等等，教師給以肯定。  2. 觀察波形。對(duì)“不同樂(lè)器音色不同”獲得感性認(rèn)識(shí)。 五、簡(jiǎn)單小結(jié)（鞏固本節(jié)的知識(shí)點(diǎn)）   （大約  2 分鐘） 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 引導(dǎo)學(xué)生小結(jié)：本課學(xué)習(xí)了樂(lè)音的三個(gè)特征，即音調(diào)、響度和音色。恰當(dāng)?shù)臉?lè)音給人以精神上的調(diào)節(jié)，藝術(shù)上的享受，激勵(lì)人們奮發(fā)向上。通過(guò)本課學(xué)習(xí)，希望同學(xué)們知道： 1．什么是音調(diào)?音調(diào)是由什么因素決定? 2．什么是響度?響度跟哪些因素有關(guān)? 3．人們能分辨不同物體發(fā)出的聲音是根據(jù)樂(lè)音的哪一個(gè)特征?   回顧本節(jié)內(nèi)容，回答。 六、課堂練習(xí)：通過(guò)多種形式的練習(xí)，加深對(duì)聲音特性的理解，鞏固基本知識(shí)和技能。（約6分鐘） 練習(xí)設(shè)計(jì) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 出示題目，引導(dǎo)學(xué)生思考、分析。 1．雷雨季節(jié)，有些小孩害怕雷聲，是因?yàn)槔茁暤?（ ） A、頻率很高    B、振幅很大 C、響度很大    D、音調(diào)很高 2．“震耳欲聾”反映了聲音的______很大；“聲音刺耳”反映了聲音的______很高；我們能夠分辨出各種不同樂(lè)器的聲音，是因?yàn)樗鼈兊腳_____不同． 3．馬戲團(tuán)的訓(xùn)狗員，在舞臺(tái)上用一種特殊的信號(hào)訓(xùn)狗，觀眾完全沒(méi)有察覺(jué)，狗卻準(zhǔn)確的聽(tīng)從信號(hào)做各種動(dòng)作。試說(shuō)一說(shuō)這其中的奧妙？ 　     1．根據(jù)對(duì)雷聲的體驗(yàn)回答問(wèn)題。 答案：C    2．根據(jù)對(duì)生活的觀察和教學(xué)中對(duì)音調(diào)、響度和音色區(qū)別的認(rèn)識(shí)，得出答案。 答案：響度，音調(diào)，音色。  3．經(jīng)過(guò)小組討論，利用人與動(dòng)物聽(tīng)聲的頻率范圍的差異回答。 答案：人對(duì)高音和低音的聽(tīng)覺(jué)有一定的限度，大多數(shù)人能夠聽(tīng)到的聲音的頻率范圍，大約是20次每秒到20000次每秒.狗能聽(tīng)到的聲音范圍遠(yuǎn)比人耳聽(tīng)到的范圍大,使從15次每秒到50000次每秒.它能聽(tīng)到人聽(tīng)不到的高頻率的聲音，馴狗員用的是超出人的聽(tīng)覺(jué)范圍但在狗聽(tīng)覺(jué)范圍內(nèi)的信號(hào)。   七、課后延伸練習(xí) P21“想想議議” (由于蝴蝶的翅膀振動(dòng)頻率低于20Hz，蚊子的翅膀振動(dòng)頻率在500～600Hz。蝴蝶的翅膀振動(dòng)頻率低于人的聽(tīng)覺(jué)頻率范圍，而蚊子的翅膀振動(dòng)頻率在人的聽(tīng)覺(jué)頻率范圍內(nèi)，所以我們聽(tīng)不到蝴蝶翅膀振動(dòng)發(fā)出的聲音，卻聽(tīng)到了討厭的蚊子聲。) 板書(shū)設(shè)計(jì) 第三節(jié) 聲音的特性 一.音調(diào) 1.音調(diào)：指聲音的高低，跟物體振動(dòng)快慢有關(guān)。 2.頻率：物體每秒內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)叫頻率。頻率越高，音調(diào)越高；頻率越低，音調(diào)越低。 3.超聲波：高于20000Hz的聲音。 次聲波：低于20Hz的聲音。 二.響度 1．響度：指聲音的強(qiáng)弱。 2．響度與振幅有關(guān)。也與距發(fā)聲體的遠(yuǎn)近有關(guān)。 三.音色 我們能聽(tīng)聲辯物是根據(jù)音色不同。   多媒體教學(xué)建議 本節(jié)內(nèi)容與實(shí)際的聯(lián)系非常緊密，教學(xué)中，可以利用多種媒體（如錄音機(jī)、VCD、計(jì)算機(jī)多媒體課件等）展示音樂(lè)的魅力，引入課題，激發(fā)學(xué)生探究的興趣；通過(guò)多媒體播放豐富的超聲和次聲應(yīng)用的資料片，拓展學(xué)生的知識(shí)。 能力提高設(shè)計(jì) 一位女高音正在輕聲為一名放聲歌唱的男低音伴唱，他們誰(shuí)的音調(diào)高？誰(shuí)的響度大？ 　　（此題的目的是使同學(xué)們能正確區(qū)分樂(lè)音的三要素�！芭�高音”、“男低音”中的“高”、“低”指音調(diào)，因此女高音音調(diào)高，男低音音調(diào)低�！拜p聲”與“放聲歌唱”則表明了聲音響度的大小，女高音響度小，男低音響度大。） 物理小知識(shí) 共振在開(kāi)玩笑 大約在170年以前，拿破侖率領(lǐng)法國(guó)軍隊(duì)入侵西班牙，有一支部隊(duì)從一條鐵鏈懸橋上通過(guò)的時(shí)候，指揮官起勁地喊著口令：“一、二、三、四！”隨著口令，士兵們邁著整齊的步伐上了橋。懸橋越來(lái)越激烈的上下振動(dòng)著，當(dāng)隊(duì)首的人快走近對(duì)岸的時(shí)候，只聽(tīng)見(jiàn)嘩啦一聲巨響，懸橋突然斷了，橋上的官兵都掉進(jìn)了水里，淹死了不少。 無(wú)獨(dú)有偶，1906年，一支沙俄軍隊(duì)在通過(guò)彼得堡附近的豐坦卡河大橋的時(shí)候，由于齊步走，大橋震斷，也淹死了一些人。事后有關(guān)方面對(duì)橋進(jìn)行了詳細(xì)的檢查，認(rèn)定橋身相當(dāng)堅(jiān)固，也沒(méi)發(fā)現(xiàn)有人故意破壞的痕跡，這橋斷人亡的悲劇是怎樣造成的呢？ 原來(lái)是共振在開(kāi)玩笑。你知道共振在開(kāi)什么玩笑嗎？斷橋事故的發(fā)生，就是因?yàn)殛?duì)伍齊步走過(guò)橋的時(shí)候，相當(dāng)于對(duì)橋加了一個(gè)策動(dòng)力。當(dāng)它的頻率等于或者接近橋的固有頻率的時(shí)候橋就發(fā)生共振，振幅迅速增大，把橋震斷。因此，大隊(duì)人馬過(guò)橋，切忌齊步走，有些國(guó)家還做出規(guī)定，軍隊(duì)一律不許齊步過(guò)橋。 同樣，火車過(guò)鐵橋，車輪和鐵軌銜接處的撞擊，也會(huì)產(chǎn)生周期性變化的作用力。如果這種作用力的頻率和鐵橋的固有頻率相等或者接近，橋就會(huì)發(fā)生共振，這種震動(dòng)也可能使橋震壞。所以火車通過(guò)大鐵橋一定要減速行駛，使撞擊力的頻率遠(yuǎn)低于橋的固有頻率，避免鐵橋發(fā)生共振。

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