◇鄧敏捷(湖北:棗陽市第四實驗小學)
知道聲音有高低、大小之分,知道聲音的高低、大小與物體振動的關系。
通過實驗探究,知道科學探究的基本方法、步驟。
培養(yǎng)學生樂于探究、善于科學實驗的能力和科學素養(yǎng)。
教育學生保護環(huán)境,降低噪音的污染,知道保護聽力的方法。
《不同的聲音》是鄂教版科學四年級(下)第四單元“文藝匯演”第二十課的內容。教材中列舉了幾種不同的方法:敲擊不同的釘子,吹不同的瓶子,彈撥鋼尺,彈撥繃緊和松弛的皮筋,敲擊裝有不等量的水的碗。這些方法被用來探究聲音高低、大小的不同以及與物體振動變化的關系。四年級學生在前兩課已經學習了聲音的產生和傳播,但他們對聲音的高低、大小等認識還比較模糊。
重點:知道聲音有高低、大小的不同。
難點:知道物體振動的變化會使聲音的高低、大小發(fā)生改變。
聲音顯示儀:喇叭、動物模型、主板、刻度尺、箱子、手機、移動電源。
現象(聽覺和視覺刺激)-實驗探究(完整認知)——獲得知識。
基于此,我采用如下方式進行實驗教學。
同學們,讓我們一起來欣賞音樂吧。你們聽見了哪些聲音呢?視頻結束后,學生回答:男低音,女高音,不同音量大小的鼓聲……
【設計意圖:通過聽覺刺激,使學生直接感知到聲音有高低、大小不同的特點,引入新知?!?/p>
師:上節(jié)課我們已經學習了物體振動產生聲音,那為什么會產生這些高低、大小不同的聲音呢?學生猜想:振動的不同。
師:如何看到不同的振動變化呢?學生提出:可以放一些輕小物體。此時,老師出示動物模型,學生提出將動物模型放在鼓膜上用于觀察振動變化,隨后播放聲音顯示儀的視頻,視頻中動物模型隨著不同的音樂跳動著,實驗現象明顯。
【設計意圖:通過視覺刺激,激發(fā)學生的探究欲望。】
(此時教師出示聲音顯示儀)教師接著介紹:當數不清動物模型跳動次數時,可以借助紅外線感應的計數器幫你記錄,當看不清動物模型上下跳動高度時,可以借助圓筒上的刻度尺或者聲波APP顯示的聲波幫你記錄。你能不能利用這些神奇的儀器,讓我們的實驗數據更準確?小組交流確定方案“森林舞會”,包括“低音舞曲”“高音舞曲”“鼓聲舞曲”。
1.自主合作探究一:聲音的高低與物體振動快慢的關系
首先,依次播放10 秒低音歌曲視頻,之后播放10 秒高音歌曲視頻。實驗結束后,三個小組將實驗現象記錄如下:
表1 探究物體振動快慢與聲音高低的關系實驗記錄表
第一小組學生發(fā)現:放低音歌曲時動物模型跳動得慢,放高音歌曲時動物模型跳動得快。第二小組學生觀察發(fā)現:放低音歌曲時動物模型跳動32 次,放高音歌曲時動物模型跳動51 次。第三小組學生觀察到:聲音折線圖高音歌曲振動更密集,可以得出物體振動越快,聲音就越高。
2.自主合作探究二:物體上下振動寬度與聲音大小的關系
再次播放大小不同、時長相同的鼓聲舞曲,讓學生觀察動物模型振動的變化,并及時記錄在表格中。實驗結束后,三個小組將實驗現象記錄如下:
表2 探究物體上下振動的寬度與聲音大小的關系實驗記錄表
第一小組學生發(fā)現:音量由小到大,喇叭上的動物模型跳動由低到高。第二小組學生觀察數據發(fā)現:將紅外線計數器固定在10 厘米高度,時間相同,音量小時,由于動物模型跳不到10 厘米,計數為0。音量大時,動物模型跳動次數為35。第三小組學生發(fā)現:聲音折線圖呈現上下振動的寬度越大聲音越大。實驗得出:物體上下振動的寬度越大,聲音就越大。
最終得出,物體不同的振動產生了高低、大小不同的聲音。
在實驗過程中,音樂聲過高或過大時,學生會不自覺地捂住耳朵,直觀地感受到了噪音,我抓住這個契機教育學生要保護環(huán)境,降低噪音污染。師:那么在實驗過程中,同學們是如何減弱噪音的呢,又是通過什么途徑呢?學生經過討論得出:關閉喇叭或調低聲音,在聲源處減弱噪音,用蓋子蓋住箱子,在傳播過程中減弱噪音,用手捂耳朵,在人耳處減弱噪音。
整個實驗使用聲音顯示儀進行教學,將看不見的聲音轉化為可見的振動,并用三種形式表現出來:1.動物模型跳動、紅外線計數器數值、聲波APP 的圖像。2.趣味性強:使用動物模型,創(chuàng)設情境“森林舞會”。3.實驗器材創(chuàng)新:(1)使用移動電源,裝置一體化,方便快捷;(2)器材一物多用,功能強大。實驗突破了重難點,達到了教學目標。學生不僅知道了聲音有高低、大小的不同,還直觀看到物體不同的振動變化會使聲音的高低、大小發(fā)生改變,同時培養(yǎng)了環(huán)保意識,知道了保護聽力的方法。