視頻標簽:比較材料的隔聲性能
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視頻課題:初中物理蘇科版八年級上冊第一章 聲現象《綜合實踐活動“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 聲現象《綜合實踐活動“比較材料的隔聲性能”》江陰市夏港中學
“比較材料的隔聲性能”教學設計
一、學習目標
1.通過實驗探究,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、轉換法的意義.
3.認識物理學科與生活、社會的聯系,增強參與環境問題決策的意識,體驗學科內綜合實踐活動.
二、重點、難點
1.重點:體驗科學探究的基本過程和物理研究方法的重要性. 2.難點:設計方案比較不同材料的隔聲性能. 三、設計思想 1.教材分析
綜合實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踐活動內容,是學生學習物理以來第一次應用物理研究方法——控制變量法、轉換法解決實際問題的嘗試.本節課實質是第一章前三節內容的概括,尤其是第三節“噪聲及其控制”的延續和拓展.本節課對聲音的產生(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)三個環節都有涉及,要求學生形成“聲音是什么”的物理觀念,同時對控制噪聲的三個環節有了明確的指向,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到更好的隔聲效果有一定的要求.
2.學情分析
初二學生學習物理兩周左右,有濃厚的學習興趣,但對物理學習方法尤其是實驗方法還沒有熟練掌握.學生尚未進行分組實驗,對設計實驗和進行實驗沒有任何“前概念”,對科學探究的基本要素一無所知,不具備完全自主探究的能力,但在某些環節上可以體現學生自主性,如選擇合適的聲源等.
3.設計理念
初中物理是義務教育的一門注重實驗、以提高全體學生科學素養為目標的自然科學基礎課程,是科學教育的重要組成部分.實踐性是物理學科的特質,實驗是學生最基本的物理實踐活動,在教學中落實課程標準要求、開展好實驗教學是最基本、也是最重要的方式.任何物理理論是以實驗為基礎而建立的,理論知識通常是概括、簡潔、規范的,實驗過程則往往是具體、豐富、靈活的.物理教學,尤其是初中物理教學中,引導學生進行自主創新實驗,可以有效地激發學生的興趣,挖掘學生的潛力,啟迪學生的智慧,拓展學生的思維,同時也能促進教學相長.本節課擬通過實驗體現綜合實踐活動的自主性、綜合性、開放性.
(1)體現自主性
實踐性的要求是具有科學探究能力并能應用物理知識解釋現象和解決生活中的實際問題.《義務教育物理課程標準》在教學建議中提出“進行學生實驗時,應讓學生在理解實驗方案的前提下,自己選擇實驗器材,組合實驗裝置,自主進行實驗”.本課在選擇聲源、自制學具、設計方案、設計表格、組裝器材、分組實驗、交流評估等環節,充分體現自主性.學生的語言組織能力、口頭表達能力、動手實踐能力得到訓練,學生的科學思維能力和辯證認識客觀事物的能力得到加強.
(2)體現綜合性
“注意學科滲透、關心科技發展”是物理課程的基本理念之一,學生在自制學具——泡沫塑料盒時,涉及到了科學、數學、工程等方面的知識,注意了學科間的聯系與滲透;在演
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示實驗研究比較材料隔聲性能方案2時,借助專業的測量設備——多功能聲級計可以減小測量誤差,還體現了對科學技術設備的應用.
(3)體現開放性
課程標準在實施建議中提出“要加強物理學與生產、生活的聯系”,尤其要加強課外實踐活動.從學生利用節假日拍攝噪聲圖片、錄制噪聲視頻的課前實踐,到課后設計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充,到環境監測部門了解現行的隔聲方案,再到實地察看隔聲性能較好的材料的實際效果等課后實踐,這充分體現了時間的開放性;從學校到家中到社區到工廠,從上課教室到其他區域開展分組實驗活動,充分體現了空間的開放性.
4.教學思路
四、教學資源
手機、音叉、停表、小音箱、泡沫塑料盒(自制)、棉布、棉花、報紙、地板膜、多功能聲級計、實物投影、錄播設備、四個教室
五、教學設計
教師活動 學生活動
設計理念 布置節假日收集噪聲的活動.
利用課余時間拍攝、錄制噪聲圖片、視頻.
加強課前實踐,增強生活體驗,體現“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 材料是關鍵 比較材料的隔聲性能
設計方案比較材料的隔聲性能
(方案二) 學生實驗
學生活動
學生實驗
比較材料的隔聲性能
(方案一)
課堂總結 演示實驗
學生展示
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播放時下在青少年中極為流行的歌曲——卡路里.
將播放音樂的手機放入一個紙盒中,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、小音箱正常工作時發出的聲音,選擇最佳的一個作為實驗的聲源,并說明理由.如圖1所示. 課本中是將一個鬧鐘放入鞋盒內作為實驗的聲源,為了便于實驗,我們根據所選擇的聲源大小自制了一個泡沫塑料盒,剛好能容納小音箱.如圖2所示. 有了合適的聲源后,要設計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驗后聲音的大小.
理解響度與人耳到聲源的距離有關.
學生分組實驗,逐一體驗三種不同的聲源發出的聲音. 自行討論、交流,確定比較材料隔聲性能的方案.
學生分組實驗:(方案1)放入不同的材料后,觀察者逐漸遠離聲源直到剛好聽不到聲音,比較此時觀察者到聲源的距離.如圖3所示.
用學生生活中最耳熟能詳的音樂,調動學習情緒,激發學習興趣.
讓學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.
自由選擇實驗器材,并說出理由,體現了學生的自主性,訓練了思維,提高了表達能力.學生體驗后的感受是真實的,選擇的理由也是充分的.
學生自由思考、相互交流、思維碰撞,得到兩種基本的比較方案.
學生以小組為單位,全班分成四組,分別在不同區域根據實驗方案自行組合實驗裝置,自主進行實驗.學生實驗
圖1 圖2
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在分組實驗后,學生發現實驗結果與預測情況不一致,各組間實驗結果也大不相同時,學生茫然后開始思考.
教師演示實驗:(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.
學生在實驗前,自行設計了記錄數據的表格,如圖4所示. 學生討論有哪些因素會影響實驗結果.經各組代表依次陳述,影響實驗結果的因素逐漸浮出水面,在相互交流中各組都明確了實驗中的各注意事項,如:控制厚度相同,觀察者須為同一人,小音箱播放鈴聲時的朝向要一致,觀察者要沿著聲源發出聲音的方向逐漸后退等.
當學生無法明顯分辨兩次聲音的大小的差異時,出示環境監測站專用的便攜式多功能聲級計進行精確測量并比較材料的隔聲性能.
的機會不算多,分組實驗且在較為安靜的教室內完成,學生主動自發的探究欲望油然而生,科學的態度與責任也能在環境的影響下自然形成.
不代替學生繪制表格,是為了讓學生獲得更多的形成科學思維的機會,而不是讓學生“按方抓藥”,不求甚解地在表格中填入數據.
控制變量法不需要教師告訴學生,而是由學生自行總結體現控制變量的思想即可.實驗是要追求理想的結果,但學生在實驗過程中形成物理觀念、產生科學思維,掌握科學探究的基本要素和養成科學態度與責任顯得更加彌足珍貴.
學生通過交流、討論得到了兩種比較方案,已經采用分組實驗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,應該得到應有的關照,也是對學生討論結果的尊重.通過演示實驗既能體現替代的研究思想,還能體現“科技發展給社會進步帶來的積極影響”,同時為學生自行分析兩種方案的優劣提供科學依據.
圖3 圖5 圖4
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組織學生進行課堂總結.
學生自由分享本節課的收獲,如:學會選擇最合適的器材進行實驗;找到了比較材料隔聲性能的方法;意識到一次實驗無法得到最接近客觀事實的結論,需要經過大量的實驗才能得到普遍規律等等.
本節課的真正目的并非要對幾種材料的隔聲性能進行排序,而是利用這次實踐活動,體驗物理研究方法的重要性以及感知科學探究的一般過程. 布置學生開展課后實踐活動.
補充設計比較材料隔聲性能的其他方案,如圖6所示;到環境監測部門了解現行的隔聲方案;實地察看一些隔聲性能較好的材料的使用情況.
加強理論聯系實際,實現從課內向課外延伸,從實驗向實踐延伸,充分體現“從物理走向社會”的課程基本理念.
六、教學反思
綜合實踐活動有別于一般的物理課,除了生活性之外,其具有很強的開放性和綜合性,課前的準備活動、課后的體驗活動都需要學生投入一定的時間和精力去進行.有選擇性地開展綜合實踐活動對學生形成科學的物理觀念,利用科學思維開展科學探究活動,形成科學的態度和責任有很大幫助,所以說綜合實踐活動是提升學生物理核心素養的重要平臺和載體.就本節課而言,對照核心素養培育和綜合實踐活動的要求,尚有以下環節值得改進.
1.自主探究體現不夠
考慮學生初學物理,對控制變量法、轉換法等物理研究方法不太熟悉,為了便于學生在有限的時間內完成實驗探究,在實驗器材的選擇上開放性不夠.例如:提供給學生的材料只有棉花、棉布、報紙、地板膜,記錄實驗數據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;隔聲材料的規格做了限定,其面積略小于泡沫塑料盒的內部橫截面積,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,但制約了學生的想象力,不容易觸發學生對厚度、密實度的感知.
2.教師引導指向太強
教師演示實驗時將手機放入與學生實驗用泡沫塑料盒極度相似的紙盒中,蓋緊盒蓋后,讓學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.此舉旨在暗示學生實驗時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.如此扼殺了學生直接用不同材料包裹住音箱進行實驗的想象力.教師逐漸遠離手機,聽到的聲音越來越小,直到某個位置剛好聽不到聲音,此舉雖然為學生設計比較材料隔聲性能的實驗方案打好了基礎,同時也固化了學生思維,諸如改變聲源的響度,通過調節音量開關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生發覺.
圖6
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以綜合實踐活動為載體,以物理觀念為依托,以實驗探究為手段,以科學思維為紐帶,以科學態度與責任為保障,能促進學生理解物理知識、應用物理方法、領悟物理本質,能切實提升學生的物理核心素養.
視頻來源:優質課網 www.jjlqy.cn