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(1. 西北師范大學(xué)教育學(xué)院,甘肅 蘭州 730070；2. 甘肅省甘南州合作藏族中學(xué)，甘肅 甘南 747000)

1 引言

文化傳承是教育的使命，教育是民族文化傳承的工具。[1]我國非物質(zhì)文化遺產(chǎn)是中華傳統(tǒng)文化中有價值的精粹文化，值得傳承和發(fā)揚(yáng)。物理教學(xué)中融入非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，既能使學(xué)生樂于走進(jìn)物理世界，又能使物理課堂發(fā)揮文化傳承的作用。“扎念”作為一種古老的、深受藏族學(xué)生喜愛的傳統(tǒng)樂器，是學(xué)習(xí)聲學(xué)知識的良好教具，將其應(yīng)用于“聲音的特性”一節(jié)的教學(xué)中，對體現(xiàn)課程理念、培養(yǎng)藏族初中生的科學(xué)思維和物理學(xué)習(xí)興趣等方面具有重要作用。

2 “扎念”簡介

2.1 “扎念”的結(jié)構(gòu)

圖1

2014年“扎念”制作技藝入選第四批國家級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)項(xiàng)目名錄，“扎念”藏語意為“悅耳動聽之聲”，是一種彈撥樂器，有六弦琴、八弦琴、十六弦琴等，其中以六弦琴最為普遍?！霸睢钡那袤w通常由柏木、紅木、胡桃木、檀香木等制成，蒙皮為山羊皮、蟒蛇皮等(如圖1)。

2.2 “扎念”蘊(yùn)含的聲學(xué)知識

2.3 “扎念”與藏族學(xué)生

“扎念”在藏族人民的生活中十分普遍，節(jié)日酒會、歌舞晚會等缺不了用“扎念”表演節(jié)目，平時在勞作歇息時或在草原放牧閑暇時，人們也會拿起“扎念”高歌一曲。在這樣的環(huán)境下成長起來的藏族學(xué)生性格活潑、樂于表現(xiàn)、熱愛本民族傳統(tǒng)文化，他們對“扎念”十分熟悉，也能隨手彈上幾首曲子，然而他們的數(shù)學(xué)及科學(xué)課程基礎(chǔ)薄弱，物理學(xué)習(xí)的興趣并不高。

3 教學(xué)過程的設(shè)計(jì)

3.1 在歡快的歌聲中引入課題

請班里會彈奏“扎念”的同學(xué)為大家演唱一首藏族歌曲。

師：同學(xué)們可知道“扎念”是如何發(fā)聲的？歌手又是通過怎樣的方式來控制琴聲的呢？

生：它通過弦的振動發(fā)出聲音，歌手用左手手指按住琴弦，右手撥動琴弦，以此發(fā)出不同的琴聲。

師：接下來就讓我們從物理學(xué)角度一起解開其中的奧秘！

設(shè)計(jì)意圖：一首彈唱歌曲活躍了課堂氣氛，創(chuàng)設(shè)了歡快且與生活緊密結(jié)合的情境，以非物質(zhì)文化遺產(chǎn)“扎念”作為本節(jié)課的教具，可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.2 在琴聲中進(jìn)行探究

3.2.1 音調(diào)

教師將剛才彈唱的同學(xué)請上講臺，大家共同分析琴聲，引入聲音的三個特性。

師：你能不能說說你是如何讓“扎念”發(fā)出不同的聲音呢？

生：粗弦的聲音粗，細(xì)弦的聲音細(xì)，比如從①弦到④弦是由細(xì)到粗的，聲音也是由細(xì)到粗，若是同一根弦，長一些的聲音粗，短一些的聲音細(xì)，比如①弦，按住B點(diǎn)，彈出的聲音就比按住A點(diǎn)彈出的聲音細(xì)(如圖2)。

圖2

師：你可否演示一下？大家注意觀察琴弦。

生：可以！

臺下學(xué)生認(rèn)真觀察、聆聽和交流，教師給出音調(diào)的概念：我們剛才所說的聲音的細(xì)粗，在物理學(xué)中，我們稱之為聲音音調(diào)的高低，比如①弦到④弦所彈音調(diào)依次是由高到低，按住B點(diǎn)彈出聲音的音調(diào)就比按住A點(diǎn)的音調(diào)高。再給出如男低音和女高音等生活實(shí)例，讓學(xué)生判斷哪些聲音音調(diào)高，哪些聲音音調(diào)低。

設(shè)計(jì)意圖：在音調(diào)高低的教學(xué)中，通常受日常用語的影響，聲音的高低不指音調(diào)的高低，藏語中也不例外，而音調(diào)的高低對應(yīng)生活中聲音的粗細(xì)，這里通過“扎念”分析音調(diào)，可以從振動的角度理解音調(diào)的概念，培養(yǎng)學(xué)生用物理理論解釋生活現(xiàn)象的意識。

師：音調(diào)的高低對于琴手非常重要，你們可知道是什么因素決定了音調(diào)的高低？

生：弦的粗細(xì)、長短、松緊程度……

師：長度相同的4根弦，粗細(xì)不同，音調(diào)的高低就不同；同一根弦(粗細(xì)相同)，但長短不同，音調(diào)的高低也不同；粗細(xì)、長短都相同，改變弦的松緊程度也能使音調(diào)高低不同。能否讓粗細(xì)不同的弦，發(fā)出音調(diào)高低相同的音呢？

臺上學(xué)生示范①和②弦，用手指按②弦，使其變短，即可發(fā)出與①弦相同的音。

設(shè)計(jì)意圖：通過這一步，為探究音調(diào)和頻率的關(guān)系暗藏伏筆，隱含控制變量法的思想，意在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

師：粗細(xì)和長度都不同的弦，能發(fā)出音調(diào)相同的音，可見二者并不是決定音調(diào)的直接因素，能否從聲音的產(chǎn)生角度思考這個問題？

“扎念”的音是由弦的振動產(chǎn)生的，將學(xué)生分組，讓臺上學(xué)生走進(jìn)每一組，進(jìn)行演示，依據(jù)學(xué)生認(rèn)為的不同情況撥動琴弦，最后撥動①和④弦，讓其他同學(xué)細(xì)心觀察。學(xué)生逐漸明白：音調(diào)與弦的振動快慢有關(guān)。

師：弦振動得這么快，我們又怎么數(shù)得過來呢？

學(xué)生感到困惑……

師：我們可以利用計(jì)算機(jī)顯示聲音的波形。利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在電子白板上呈現(xiàn)音調(diào)高的波形圖和音調(diào)低的波形圖，從波形的疏密程度(頻率)來區(qū)分音調(diào)的高低。另請一名男生和女生各自通過話筒唱一句，比較波形的疏密程度，可發(fā)現(xiàn)女生的音調(diào)高于男生的音調(diào)。

師：只要物體振動，我們就一定能聽到聲音嗎？請閱讀33-34頁內(nèi)容，并思考哪些聲音我們聽得見，哪些聲音我們聽不見？舉例說明。

通過閱讀，學(xué)生不難回答以上問題，再根據(jù)頻率范圍的不同將聲波分為可聞聲波、超聲波以及次聲波。

設(shè)計(jì)意圖：從發(fā)聲的本質(zhì)出發(fā)，了解音調(diào)與振動頻率的關(guān)系。讓學(xué)生經(jīng)歷探究過程，培養(yǎng)其探究意識和能力。通過DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)呈現(xiàn)聲的波形圖，有利于直觀地理解聲波和頻率等概念。

3.2.2 響度

教師重重地?fù)芤幌隆霸睢钡哪骋桓?，然后又輕輕地?fù)芤幌麓讼遥瑔枺哼@兩種聲音的音調(diào)相同嗎？有何區(qū)別？

生：音調(diào)相同，第二次撥的聲音小，幾乎聽不到。

師：是的，在物理學(xué)中稱之為聲音的強(qiáng)弱，用響度的大小來表示。

師：“扎念”發(fā)出聲音的響度大小和什么因素有關(guān)呢？

生：和撥弦的力度有關(guān)。

師：對，用力撥，響度大一些，輕輕撥，響度小一些。請同學(xué)們仔細(xì)觀察弦的振動并總結(jié)。

將學(xué)生分組，讓臺上學(xué)生走進(jìn)每一組，進(jìn)行演示，用不同的力度撥動同一根弦，讓其他同學(xué)細(xì)心觀察。學(xué)生逐漸明白，響度與弦的振動幅度有關(guān)。物理學(xué)中用振幅來描述物體振動的幅度。通過DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，在白板上展示聲波圖形。同時利用手機(jī)等播放單調(diào)的音樂，用音量控制響度，觀察其聲的波形圖，不難看出：響度大，波形圖中上下幅度大，即振幅大，反之亦然。

設(shè)計(jì)意圖：以比較的方式，引入響度的概念。在音調(diào)相同的前提下對比響度，讓學(xué)生體會控制變量的思想，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。通過DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)直觀地顯示聲音的振幅，使學(xué)生了解響度和振幅的概念及其它們的關(guān)系。

3.2.3 音色

師：如果在教室外的樓道里，有兩名同學(xué)在說話，是男是女我們一聽便知，我們是根據(jù)什么來判斷的呢？

生：根據(jù)他們的音調(diào)不同。

師：如果是我們班的兩名女生，也能聽出她們是誰，這又是為什么呢？

生：因?yàn)槲覀兪煜に齻兊穆曇簟?/p>

師：對，每個人的聲音都有一定的區(qū)別，就算他們的音調(diào)和響度都一樣，我們同樣也能辨別他們，這是因?yàn)樗麄兊囊羯灰粯印?/p>

播放“扎念”和牧笛在響度相同的情況下發(fā)出同一音調(diào)的音，通過DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)顯示牧笛和“扎念”的波形圖，讓同學(xué)們感受其聲音，觀察其波形圖像。發(fā)現(xiàn)：兩者音調(diào)和響度大致相同，但由于結(jié)構(gòu)和材質(zhì)不同，所發(fā)出聲音的波形圖存在差別。接著，利用多媒體了解各種樂器的音色。

設(shè)計(jì)意圖：利用比較的方法認(rèn)識音色，了解音色是區(qū)別聲音的又一重要特征。聆聽各種樂器的聲音，通過DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)顯示它們的波形圖，讓同學(xué)們直觀地認(rèn)識音色。

3.3 課堂學(xué)習(xí)評價

(1) “扎念”有六根弦，當(dāng)撥片從上到下順著撥動每根弦時，每根弦發(fā)出聲音的不同。

(2) 藏族歌手降央卓瑪，她溫柔寬厚的歌聲與眾不同，贏得了很多人的喜愛。她與其他女歌手相比，不同。

(3) 人們常用話筒講話或演唱，是為了增大聲音的。

設(shè)計(jì)意圖：通過“扎念”等生活實(shí)例，評價學(xué)生對該物理知識的掌握情況和對“扎念”的了解情況。突出物理與生活相結(jié)合的理念，培養(yǎng)學(xué)生將知識運(yùn)用于生活的意識，提升其解決實(shí)際問題的能力，加強(qiáng)學(xué)生對非物質(zhì)文化遺產(chǎn)“扎念”的了解。

3.4 課堂小結(jié)

依據(jù)本節(jié)教學(xué)的知識結(jié)構(gòu)和脈絡(luò)，給出如圖3所示的課堂小結(jié)，梳理各概念之間的關(guān)系。

圖3

設(shè)計(jì)意圖：從聲音的本質(zhì)上，總結(jié)聲音的特性與物體振動之間的對應(yīng)關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活中，通過現(xiàn)象認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)。

4 結(jié)語

在演藝中進(jìn)行物理教學(xué)，在娛樂中學(xué)習(xí)物理知識。不僅激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，也豐富了物理教學(xué)方式，使初中物理課堂教學(xué)不再枯燥乏味。我國是個多民族國家，非物質(zhì)文化遺產(chǎn)名目繁多、內(nèi)容豐富，在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用空間很大?？茖W(xué)理性與人文精神的融合是物理教育的靈魂，[5]許多非物質(zhì)文化遺產(chǎn)富含人文底蘊(yùn)，將其融進(jìn)初中物理課堂具有現(xiàn)實(shí)的教育意義。通過“扎念”在“聲音的特性”教學(xué)中的應(yīng)用，對初中物理教學(xué)有如下啟示：(1)需要深入挖掘蘊(yùn)含在非物質(zhì)文化遺產(chǎn)中的物理知識；(2)所選非物質(zhì)文化遺產(chǎn)項(xiàng)目應(yīng)是學(xué)生所熟悉且感興趣的，并要與物理教學(xué)內(nèi)容相適應(yīng)。