視頻標(biāo)簽：比較材料的隔聲性能

所屬欄目：初中物理優(yōu)質(zhì)課視頻

視頻課題：初中物理蘇科版八年級上冊第一章 聲現(xiàn)象《綜合實(shí)踐活動“比較材料的隔聲性能”》江陰

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初中物理蘇科版八年級上冊第一章 聲現(xiàn)象《綜合實(shí)踐活動“比較材料的隔聲性能”》江陰市夏港中學(xué)

“比較材料的隔聲性能”教學(xué)設(shè)計(jì) 
一、學(xué)習(xí)目標(biāo) 
1.通過實(shí)驗(yàn)探究，知道不同材料的隔聲性能不同. 2.嘗試尋找一種比較材料隔聲性能的方法，并在此過程中感悟控制變量法、轉(zhuǎn)換法的意義. 
3.認(rèn)識物理學(xué)科與生活、社會的聯(lián)系，增強(qiáng)參與環(huán)境問題決策的意識，體驗(yàn)學(xué)科內(nèi)綜合實(shí)踐活動. 
二、重點(diǎn)、難點(diǎn) 
1.重點(diǎn)：體驗(yàn)科學(xué)探究的基本過程和物理研究方法的重要性. 2.難點(diǎn)：設(shè)計(jì)方案比較不同材料的隔聲性能. 三、設(shè)計(jì)思想 1.教材分析 
綜合實(shí)踐活動是蘇科版物理教材的特色之一，這種活動具有一定的綜合性和較大的開放性.“比較材料的隔聲性能”是蘇科版八年級物理教科書安排的第一次綜合實(shí)踐活動內(nèi)容，是學(xué)生學(xué)習(xí)物理以來第一次應(yīng)用物理研究方法——控制變量法、轉(zhuǎn)換法解決實(shí)際問題的嘗試.本節(jié)課實(shí)質(zhì)是第一章前三節(jié)內(nèi)容的概括，尤其是第三節(jié)“噪聲及其控制”的延續(xù)和拓展.本節(jié)課對聲音的產(chǎn)生（聲源的選擇）、聲音的傳播（隔聲方式、隔聲材料選擇）、聲音的接收（不同方向、不同距離感知最微弱的聲音；相同距離聽聲音的大小）三個(gè)環(huán)節(jié)都有涉及，要求學(xué)生形成“聲音是什么”的物理觀念，同時(shí)對控制噪聲的三個(gè)環(huán)節(jié)有了明確的指向，尤其對“隔聲”這種重要的控制噪聲的方法和選擇合適的材料達(dá)到更好的隔聲效果有一定的要求. 
2.學(xué)情分析 
初二學(xué)生學(xué)習(xí)物理兩周左右，有濃厚的學(xué)習(xí)興趣，但對物理學(xué)習(xí)方法尤其是實(shí)驗(yàn)方法還沒有熟練掌握.學(xué)生尚未進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，對設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)沒有任何“前概念”，對科學(xué)探究的基本要素一無所知，不具備完全自主探究的能力,但在某些環(huán)節(jié)上可以體現(xiàn)學(xué)生自主性，如選擇合適的聲源等. 
3.設(shè)計(jì)理念 
初中物理是義務(wù)教育的一門注重實(shí)驗(yàn)、以提高全體學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo)的自然科學(xué)基礎(chǔ)課程，是科學(xué)教育的重要組成部分.實(shí)踐性是物理學(xué)科的特質(zhì)，實(shí)驗(yàn)是學(xué)生最基本的物理實(shí)踐活動，在教學(xué)中落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)要求、開展好實(shí)驗(yàn)教學(xué)是最基本、也是最重要的方式.任何物理理論是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)而建立的，理論知識通常是概括、簡潔、規(guī)范的，實(shí)驗(yàn)過程則往往是具體、豐富、靈活的.物理教學(xué)，尤其是初中物理教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，可以有效地激發(fā)學(xué)生的興趣，挖掘?qū)W生的潛力，啟迪學(xué)生的智慧，拓展學(xué)生的思維，同時(shí)也能促進(jìn)教學(xué)相長.本節(jié)課擬通過實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)綜合實(shí)踐活動的自主性、綜合性、開放性. 
（1）體現(xiàn)自主性 
實(shí)踐性的要求是具有科學(xué)探究能力并能應(yīng)用物理知識解釋現(xiàn)象和解決生活中的實(shí)際問題.《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》在教學(xué)建議中提出“進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)讓學(xué)生在理解實(shí)驗(yàn)方案的前提下，自己選擇實(shí)驗(yàn)器材，組合實(shí)驗(yàn)裝置，自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”.本課在選擇聲源、自制學(xué)具、設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)表格、組裝器材、分組實(shí)驗(yàn)、交流評估等環(huán)節(jié)，充分體現(xiàn)自主性.學(xué)生的語言組織能力、口頭表達(dá)能力、動手實(shí)踐能力得到訓(xùn)練，學(xué)生的科學(xué)思維能力和辯證認(rèn)識客觀事物的能力得到加強(qiáng). 
（2）體現(xiàn)綜合性 
“注意學(xué)科滲透、關(guān)心科技發(fā)展”是物理課程的基本理念之一，學(xué)生在自制學(xué)具——泡沫塑料盒時(shí)，涉及到了科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程等方面的知識，注意了學(xué)科間的聯(lián)系與滲透；在演
 
                    
             
                    
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示實(shí)驗(yàn)研究比較材料隔聲性能方案2時(shí)，借助專業(yè)的測量設(shè)備——多功能聲級計(jì)可以減小測量誤差，還體現(xiàn)了對科學(xué)技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用. 
（3）體現(xiàn)開放性 
課程標(biāo)準(zhǔn)在實(shí)施建議中提出“要加強(qiáng)物理學(xué)與生產(chǎn)、生活的聯(lián)系”，尤其要加強(qiáng)課外實(shí)踐活動.從學(xué)生利用節(jié)假日拍攝噪聲圖片、錄制噪聲視頻的課前實(shí)踐，到課后設(shè)計(jì)其他比較材料隔聲性能的方案對課堂上采用的兩種方案形成有益補(bǔ)充，到環(huán)境監(jiān)測部門了解現(xiàn)行的隔聲方案，再到實(shí)地察看隔聲性能較好的材料的實(shí)際效果等課后實(shí)踐，這充分體現(xiàn)了時(shí)間的開放性；從學(xué)校到家中到社區(qū)到工廠，從上課教室到其他區(qū)域開展分組實(shí)驗(yàn)活動，充分體現(xiàn)了空間的開放性. 
4.教學(xué)思路 
            
 
四、教學(xué)資源 
手機(jī)、音叉、停表、小音箱、泡沫塑料盒（自制）、棉布、棉花、報(bào)紙、地板膜、多功能聲級計(jì)、實(shí)物投影、錄播設(shè)備、四個(gè)教室 
五、教學(xué)設(shè)計(jì) 
教師活動 學(xué)生活動 
設(shè)計(jì)理念 布置節(jié)假日收集噪聲的活動. 
利用課余時(shí)間拍攝、錄制噪聲圖片、視頻. 
加強(qiáng)課前實(shí)踐，增強(qiáng)生活體驗(yàn)，體現(xiàn)“從生活走向物理”的課程基本理念. 
 課前展示所收集的噪聲情況. 
為展開減弱噪聲的討論做好鋪墊. 
噪聲有很大危害 減弱噪聲 
消聲 
隔聲 吸聲 
選擇聲源 材料是關(guān)鍵 比較材料的隔聲性能 
設(shè)計(jì)方案比較材料的隔聲性能 
（方案二） 學(xué)生實(shí)驗(yàn) 
學(xué)生活動 
學(xué)生實(shí)驗(yàn) 
比較材料的隔聲性能 
（方案一） 
課堂總結(jié) 演示實(shí)驗(yàn) 
學(xué)生展示 
 
                    
             
                    
                            3 
 
播放時(shí)下在青少年中極為流行的歌曲——卡路里.  
將播放音樂的手機(jī)放入一個(gè)紙盒中，蓋上蓋子；再向紙盒中塞入棉布，再次蓋上蓋子.  
教師遠(yuǎn)離紙盒，聽到的樂曲聲將變小.  
噪聲的危害很大，控制噪聲的方法很多，隔聲是重要的防治噪聲的方法之一，而選擇合適的隔聲材料也很重要.  
為了便于比較材料的隔聲性能，我們要選擇合適的聲源，請依次聽聽音叉、停表、小音箱正常工作時(shí)發(fā)出的聲音，選擇最佳的一個(gè)作為實(shí)驗(yàn)的聲源，并說明理由.如圖1所示. 課本中是將一個(gè)鬧鐘放入鞋盒內(nèi)作為實(shí)驗(yàn)的聲源，為了便于實(shí)驗(yàn)，我們根據(jù)所選擇的聲源大小自制了一個(gè)泡沫塑料盒，剛好能容納小音箱.如圖2所示. 有了合適的聲源后，要設(shè)計(jì)方案比較材料的隔聲性能.         
感受老師播放的樂曲.    
聽教師每一次演示實(shí)驗(yàn)后聲音的大小.    
理解響度與人耳到聲源的距離有關(guān).        
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，逐一體驗(yàn)三種不同的聲源發(fā)出的聲音.              自行討論、交流，確定比較材料隔聲性能的方案.     
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：（方案1）放入不同的材料后，觀察者逐漸遠(yuǎn)離聲源直到剛好聽不到聲音，比較此時(shí)觀察者到聲源的距離.如圖3所示.  
用學(xué)生生活中最耳熟能詳?shù)囊魳罚�調(diào)動學(xué)習(xí)情緒，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣.  
讓學(xué)生感受不同的材料都有一定的隔聲性能，選擇合適的材料來隔聲很重要.     
引入課題.      
自由選擇實(shí)驗(yàn)器材，并說出理由，體現(xiàn)了學(xué)生的自主性，訓(xùn)練了思維，提高了表達(dá)能力.學(xué)生體驗(yàn)后的感受是真實(shí)的，選擇的理由也是充分的.         
學(xué)生自由思考、相互交流、思維碰撞，得到兩種基本的比較方案.     
學(xué)生以小組為單位，全班分成四組，分別在不同區(qū)域根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案自行組合實(shí)驗(yàn)裝置，自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn).學(xué)生實(shí)驗(yàn)
圖1 圖2 
                    
             
                    
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在分組實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)測情況不一致，各組間實(shí)驗(yàn)結(jié)果也大不相同時(shí)，學(xué)生茫然后開始思考.        
教師演示實(shí)驗(yàn)：（方案2）保證人耳到聲源的距離一定，放入不同的材料后，觀察者聽聲音的大小.           
       
 
學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前，自行設(shè)計(jì)了記錄數(shù)據(jù)的表格，如圖4所示.        學(xué)生討論有哪些因素會影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果.經(jīng)各組代表依次陳述，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的因素逐漸浮出水面，在相互交流中各組都明確了實(shí)驗(yàn)中的各注意事項(xiàng)，如：控制厚度相同，觀察者須為同一人，小音箱播放鈴聲時(shí)的朝向要一致，觀察者要沿著聲源發(fā)出聲音的方向逐漸后退等.     
當(dāng)學(xué)生無法明顯分辨兩次聲音的大小的差異時(shí)，出示環(huán)境監(jiān)測站專用的便攜式多功能聲級計(jì)進(jìn)行精確測量并比較材料的隔聲性能.            
的機(jī)會不算多，分組實(shí)驗(yàn)且在較為安靜的教室內(nèi)完成，學(xué)生主動自發(fā)的探究欲望油然而生，科學(xué)的態(tài)度與責(zé)任也能在環(huán)境的影響下自然形成.  
不代替學(xué)生繪制表格，是為了讓學(xué)生獲得更多的形成科學(xué)思維的機(jī)會，而不是讓學(xué)生“按方抓藥”，不求甚解地在表格中填入數(shù)據(jù).   
控制變量法不需要教師告訴學(xué)生，而是由學(xué)生自行總結(jié)體現(xiàn)控制變量的思想即可.實(shí)驗(yàn)是要追求理想的結(jié)果，但學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中形成物理觀念、產(chǎn)生科學(xué)思維，掌握科學(xué)探究的基本要素和養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度與責(zé)任顯得更加彌足珍貴.  
學(xué)生通過交流、討論得到了兩種比較方案，已經(jīng)采用分組實(shí)驗(yàn)的方式嘗試了第一種方案的探究，第二種方案不能置之不理，應(yīng)該得到應(yīng)有的關(guān)照，也是對學(xué)生討論結(jié)果的尊重.通過演示實(shí)驗(yàn)既能體現(xiàn)替代的研究思想，還能體現(xiàn)“科技發(fā)展給社會進(jìn)步帶來的積極影響”，同時(shí)為學(xué)生自行分析兩種方案的優(yōu)劣提供科學(xué)依據(jù). 
圖3 圖5 圖4 
 
                    
             
                    
                            5 
 
組織學(xué)生進(jìn)行課堂總結(jié). 
學(xué)生自由分享本節(jié)課的收獲，如：學(xué)會選擇最合適的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；找到了比較材料隔聲性能的方法；意識到一次實(shí)驗(yàn)無法得到最接近客觀事實(shí)的結(jié)論，需要經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)才能得到普遍規(guī)律等等. 
本節(jié)課的真正目的并非要對幾種材料的隔聲性能進(jìn)行排序，而是利用這次實(shí)踐活動，體驗(yàn)物理研究方法的重要性以及感知科學(xué)探究的一般過程. 布置學(xué)生開展課后實(shí)踐活動.  
補(bǔ)充設(shè)計(jì)比較材料隔聲性能的其他方案，如圖6所示；到環(huán)境監(jiān)測部門了解現(xiàn)行的隔聲方案；實(shí)地察看一些隔聲性能較好的材料的使用情況. 
 
 
加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際，實(shí)現(xiàn)從課內(nèi)向課外延伸，從實(shí)驗(yàn)向?qū)嵺`延伸，充分體現(xiàn)“從物理走向社會”的課程基本理念. 
六、教學(xué)反思 
綜合實(shí)踐活動有別于一般的物理課，除了生活性之外，其具有很強(qiáng)的開放性和綜合性，課前的準(zhǔn)備活動、課后的體驗(yàn)活動都需要學(xué)生投入一定的時(shí)間和精力去進(jìn)行.有選擇性地開展綜合實(shí)踐活動對學(xué)生形成科學(xué)的物理觀念，利用科學(xué)思維開展科學(xué)探究活動，形成科學(xué)的態(tài)度和責(zé)任有很大幫助，所以說綜合實(shí)踐活動是提升學(xué)生物理核心素養(yǎng)的重要平臺和載體.就本節(jié)課而言，對照核心素養(yǎng)培育和綜合實(shí)踐活動的要求，尚有以下環(huán)節(jié)值得改進(jìn). 
1.自主探究體現(xiàn)不夠 
考慮學(xué)生初學(xué)物理，對控制變量法、轉(zhuǎn)換法等物理研究方法不太熟悉，為了便于學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)探究，在實(shí)驗(yàn)器材的選擇上開放性不夠.例如：提供給學(xué)生的材料只有棉花、棉布、報(bào)紙、地板膜，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格中只限定研究這四種材料的隔聲材料，沒有提供教材中諸如錫箔紙、塑料袋、泡沫塑料等材料；隔聲材料的規(guī)格做了限定，其面積略小于泡沫塑料盒的內(nèi)部橫截面積，且形狀與泡沫塑料盒截面一致；隔聲的方式采用的填充式，而不是包裹式，雖然填充方便，但制約了學(xué)生的想象力，不容易觸發(fā)學(xué)生對厚度、密實(shí)度的感知. 
2.教師引導(dǎo)指向太強(qiáng) 
教師演示實(shí)驗(yàn)時(shí)將手機(jī)放入與學(xué)生實(shí)驗(yàn)用泡沫塑料盒極度相似的紙盒中，蓋緊盒蓋后，讓學(xué)生感受紙盒的隔聲性能，再塞入棉布，聽到的聲音更弱，來感受棉布的隔聲性能.此舉旨在暗示學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)要將音箱放入泡沫塑料盒，再塞入不同的材料，來研究這些材料的隔聲性能.如此扼殺了學(xué)生直接用不同材料包裹住音箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的想象力.教師逐漸遠(yuǎn)離手機(jī)，聽到的聲音越來越小，直到某個(gè)位置剛好聽不到聲音，此舉雖然為學(xué)生設(shè)計(jì)比較材料隔聲性能的實(shí)驗(yàn)方案打好了基礎(chǔ)，同時(shí)也固化了學(xué)生思維，諸如改變聲源的響度，通過調(diào)節(jié)音量開關(guān)的幅度來比較材料的隔聲性能、以材料的厚度來比較材料的隔聲性能等可行性方案也不容易在課堂上被學(xué)生發(fā)覺. 
圖6 
 
                    
             
                    
                            6 
 
以綜合實(shí)踐活動為載體，以物理觀念為依托，以實(shí)驗(yàn)探究為手段,以科學(xué)思維為紐帶，以科學(xué)態(tài)度與責(zé)任為保障，能促進(jìn)學(xué)生理解物理知識、應(yīng)用物理方法、領(lǐng)悟物理本質(zhì)，能切實(shí)提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng).

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