摘 要：本研究探討了傳統(tǒng)樂器與初中物理聲學知識融合教學的價值和實踐策略。通過將傳統(tǒng)樂器如古箏、二胡等引入聲學教學，不僅能夠增強學生的學習興趣，還有助于文化傳承和實現(xiàn)跨學科學習。教師應根據(jù)學生的情況和教學資源，設計合理的教學方案，并在實驗教學中關注“3W”理論，確保實驗目的和內(nèi)容特點的明確性。通過引入傳統(tǒng)樂器激發(fā)學生興趣，創(chuàng)造教學情景引出物理問題，開展實驗驗證探究物理問題，以及教師引導總結物理知識體系，可以有效提高學生的物理學科核心素養(yǎng)。

關鍵詞：傳統(tǒng)樂器 初中物理 聲學知識 教學實踐 DOI：10.12278/j.issn.1009-7260.2024.11.037

傳統(tǒng)樂器分為三類：管樂器、弦樂器和打擊樂器，其聲音產(chǎn)生是通過敲擊、擦過或搖動產(chǎn)生。打擊樂器分為兩類：一類是不定音打擊樂器，例如各種鼓和鑼；另一類是定音打擊樂器，比如定音鼓和木琴。從物理學的視角來看，聲音的傳播依賴于介質(zhì)，尤其是空氣。當聲源振動，這種振動通過空氣傳開，導致空氣和耳膜振動，最終使我們能夠聽到聲音。在初中物理中借助這些傳統(tǒng)樂器來進行融合教學，不僅僅能夠使學生迅速掌握教材知識，而且能夠讓其近距離接觸我國優(yōu)秀的傳統(tǒng)樂器，培養(yǎng)其文化自信和民族自信，這對于培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)大有裨益。

一、傳統(tǒng)樂器與初中物理聲學知識融合教學的價值

（一）增強學生學習興趣

樂器是聲學原理的完美體現(xiàn)，它們的存在本身就是聲學知識的實際應用。通過觀察和操作樂器，學生可以更深入地理解聲音是如何產(chǎn)生的，如何在不同介質(zhì)中傳播，以及如何產(chǎn)生共振等現(xiàn)象。例如，通過調(diào)整琴弦的松緊度和長度，學生可以直觀地聽到音調(diào)的變化，從而加深對聲波頻率和振動模式的理解。這種實踐操作不僅加深了學生對理論知識的理解，還使他們能夠將理論與實際相結合。

（二）有助于文化傳承

在物理聲學的教學中融入傳統(tǒng)樂器，不僅有助于學生學習科學知識，還能讓他們在接觸和了解這些樂器的同時，感受到中華民族悠久的歷史和豐富的文化。學生在學習樂器的歷史背景、制作工藝和演奏技巧的過程中，自然而然地會對傳統(tǒng)文化產(chǎn)生認同感和自豪感，從而增強文化自信和民族自豪感。

（三）實現(xiàn)跨學科學習

傳統(tǒng)樂器與物理聲學知識相結合的教學模式，打破了傳統(tǒng)學科之間的界限，培養(yǎng)了跨學科學習的能力。學生在學習過程中，不僅需要掌握物理學的知識，還可能涉及音樂學、歷史學、藝術學等多個領域。這種融合教學讓學生能夠認識到不同學科之間的相互聯(lián)系，有助于培養(yǎng)他們的綜合思維能力和創(chuàng)新意識。通過親手操作傳統(tǒng)樂器，學生不僅能夠體驗到演奏的樂趣，還能在實際操作中鍛煉自己的動手能力。他們可以將所學的聲學理論知識應用到樂器調(diào)音、演奏技巧等方面，這種實踐操作有助于他們將抽象的理論轉化為解決實際問題的能力，為未來的學習和生活打下堅實的基礎。

二、初中物理聲學的教學內(nèi)容解讀

在初中物理課程的知識結構中，聲學章節(jié)主要探討了聲音的各種現(xiàn)象，涉及聲音的起源、傳播以及其獨有的特性。為了讓學生更清晰地觀察到細微的變化，課程教材中推薦了一些實驗，比如在鼓面上撒碎片來觀察其振動，以及敲擊音叉時觀察與之接觸物體的動態(tài)。在探討聲音無法在真空中傳播的問題時，可以通過抽掉玻璃罩內(nèi)空氣的實驗，讓學生分析實驗背后的原理。學生還應該熟悉聲音的不同特性以及聲學在當代技術領域的應用。在初中物理學習中強調(diào)學生的感知能力，而聲學作為教材的起始部分，為后續(xù)的學習打下了基礎。因此，這一部分的教學應當采用直觀的方式呈現(xiàn)，圍繞聲音的基礎原理、特性及其應用，通過簡單實驗和教學工具，將聲音的概念具體化。

在安排教學活動時，首先需識別課程的關鍵知識點，并決定實驗展示的目的，旨在引入新概念或幫助學生理解規(guī)則?；谥R點特性，進行教學規(guī)劃。實驗展示不僅提供了學生需要的直觀素材，也展示了邏輯流程，因此，實驗展示的目標和特點要明確。在實驗教學中，應遵循“3W”原則：展示內(nèi)容、展示原因、展示方式。這三個問題幫助實驗展示與教學緊密結合。例如，在講解“聲音頻率”時，因“頻率”概念抽象，教師可通過琴弦振動和示波器波形展示來使其具體化。在制定教學計劃時，要考慮可用資源。學校資源有限，教師可鼓勵學生利用社區(qū)資源。通過利用這些資源，教師可制作教學工具，進行實驗展示。

八年級學生是初中聲學教學的主要對象，這些學生剛開始學習物理，對學科感到生疏，通常難以將日常實例與物理理論相結合，導致在學習上遇到挑戰(zhàn)。這與他們的思維發(fā)展階段緊密相關。若教師未能將知識點以直觀的方式展示，學生可能在掌握物理概念時遇到難題，無法深入理解。通過使用圖表等工具使抽象知識形象化，學生能形成創(chuàng)造性思維，從物理現(xiàn)象的表面深入到其內(nèi)涵。盡管八年級學生的物理學習時間不長，但他們在數(shù)學和科學課程中對聲學知識已有初步了解，這為他們的物理學習提供了基礎。

總體來說，初中聲學知識點雖然比較簡單，但仍然包含一些難以理解的概念。因此，教師在教學時需要關注學生的直觀感受，確保實驗活動簡單且直觀。這樣的教學方法不僅能夠激發(fā)學生的好奇心和探究欲，還能夠有效提升他們的核心素養(yǎng)，為他們的未來學習和研究打下堅實的基礎。

這種教學理念與將抽象物理概念直觀化的教學思想不謀而合。我們的目標是將那些看似難以理解的物理量通過一系列的教學手段，轉化為學生能夠直觀感受和理解的形式。這樣一來，學生在科學探究的過程中，不僅能夠領悟到科學的本質(zhì)，還能夠逐步形成正確的科學觀念，這對于他們的認知發(fā)展至關重要。

這種方法對于幫助學生認識到物理學與科學、技術、社會之間的緊密聯(lián)系具有不可替代的作用。通過實際的觀察和實驗，學生能夠深刻感受到物理學的實際應用價值，理解物理學在推動社會發(fā)展和科技進步中的關鍵角色。這種認識不僅能夠增強學生對物理學科的興趣，還能夠激發(fā)他們的學習動力，讓他們更加積極地參與到科學探究中。

更為重要的是，這種教學方式有助于培養(yǎng)學生的社會責任感。當學生意識到物理學對于社會發(fā)展的重要性時，他們更有可能產(chǎn)生對社會的責任感，愿意將所學知識應用于解決實際問題的過程中。

三、傳統(tǒng)樂器與初中物理融合教學的策略

（一）引入傳統(tǒng)樂器激發(fā)學生興趣

在課程導入部分，通過在課堂上展示傳統(tǒng)樂器，如古箏、琵琶、二胡、大鼓等，并結合歷史故事和文化背景的講述，設計簡單的聲學實驗和互動討論，以及利用多媒體資源，激發(fā)學生對聲學知識的興趣。同時，強調(diào)文化傳承的重要性，鼓勵跨學科聯(lián)系和創(chuàng)新挑戰(zhàn)，讓學生在實踐中感受聲音的產(chǎn)生和變化，從而提高他們的學習熱情和參與度，加深對聲學原理的理解。

（二）創(chuàng)造教學情景引出物理問題

當學生在對這些樂器有了基本的了解以后，教師可以告訴學生，人類對音樂的感知既受先天聽覺特質(zhì)的影響，也受后天文化與環(huán)境習得的影響。這些習得的影響不僅塑造了我們對音樂的感受，還強化了我們對音樂的生理和心理反應。比如，頻率接近人類發(fā)聲的樂器，如吉他或二胡，往往能引發(fā)聽者的愉悅和傾訴感。盡管如此，樂器聲音的物理特性依舊能夠觸發(fā)我們的先天聽覺反應，例如，高音區(qū)的緊張和激情，以及中低音區(qū)的放松和舒緩。音色的差異也能在聽覺和心理層面產(chǎn)生強烈的影響，例如，低沉的音色可能引發(fā)沉重感，而清脆的音色則可能帶來輕松感。樂器的聲波能量通過身體振動和壓力直接作用于心理，即使人耳難以感知的次聲波也能與人體器官產(chǎn)生共鳴。這表明，盡管音樂感知帶有主觀色彩，樂器聲音的客觀特性，特別是音色，對聽覺感受仍有重要作用。因此，分析胡琴類樂器聲音的物理成因，不僅有助于我們理解音色的形成機制，還能幫助我們認識到音色對聽覺和心理感知的影響，以及這背后的聲學原理。

基于此可以提出如下問題：1.樂器頻率與音高的關系：探究不同樂器（如吉他、二胡）的頻率如何影響音高，以及這些頻率為何能引起特定的情感反應，如愉悅和傾訴感。2.音色與樂器材料的關系：研究樂器的音色是如何由其材料、形狀和構造決定的。學生可以探究不同樂器音色的物理成因及其對聽覺感受的影響。3.響度與振幅的關系：探討樂器的響度是如何與振幅相關的，以及響度變化如何影響聽眾的情感體驗和心理狀態(tài)。4.振幅與聲波能量的關系：研究樂器的振幅如何影響聲波的能量，以及這些能量如何通過身體振動和壓力影響人的心理感受。5.聲音的產(chǎn)生與擴散：探究聲音是如何由樂器的振動產(chǎn)生，以及聲音如何在空氣中傳播和擴散。學生可以學習聲音傳播的物理原理，以及不同環(huán)境對聲音傳播的影響。

（三）開展實驗驗證探究物理問題

由于聲學概念的抽象性，如聲波和聲音頻率等不可見因素，學生理解起來較為困難。為了讓學生更輕松地把握這些概念，需要運用一些技巧來實現(xiàn)理論的形象化，以便學生能夠形成具體的感知能力。演示實驗在此過程中發(fā)揮著獨特的作用。在聲學教學中，通過實施演示實驗，能夠調(diào)動學生的興趣，增強他們的參與意愿和創(chuàng)新精神，同時突破單一演示的局限，提供多元化的教學體驗。在實踐教學中，教師可以打造一個全方位、分級的演示實驗環(huán)境，展現(xiàn)一系列相互銜接的實驗，使聲學知識變得具體可見。此外，教師還可以運用計算機虛擬技術，以圖像、視頻等形式展現(xiàn)實驗原理，充分利用教學資源，為可視化演示實驗提供輔助。

1.實驗一：借助木琴探究聲音的產(chǎn)生與傳播

作為一種打擊樂器，木琴由音板、支架、共鳴腔和敲擊棒四個主要部分構成。音板一般采用紅木材質(zhì)，而支架則多為金屬。每個音板下方裝有不同長度的鋁制共鳴腔，這些共鳴腔的搭配能夠提升木琴音量的擴張和延續(xù)。音板的音域由其長度和寬度決定，較短的音板發(fā)出高音，較長的音板則發(fā)出低音。演奏時，利用兩根木制敲擊棒擊打音板，產(chǎn)生清晰且有力的音樂。木琴常需與其他樂器共同演繹，具有獨樹一幟的音色特點。

共鳴筒在木琴中具有至關重要的作用，它通過共振原理來提升音質(zhì)。共振是物理學中的一個基本概念，描述的是當一個系統(tǒng)在特定頻率下振動時，其振幅會比在其他頻率下更加強烈，這個頻率即為共振頻率。共振還涉及一個物體振動能夠引起其他物體振動的現(xiàn)象。共振既有正面效應，也可能帶來潛在的危險。在小提琴演奏中，共振有助于產(chǎn)生更加豐富和悅耳的音色。但是，如果共振頻率與物體自身的結構頻率一致，可能會導致物體結構的破壞。在木琴演奏過程中，控制力度和撥弦角度同樣至關重要。撥弦時，撥片與弦的夾角應為30°，這樣的撥弦角度可以產(chǎn)生清晰而顆粒感豐富的音色。當撥片與弦成30°角時，由于共鳴效應，木琴能夠展現(xiàn)出最佳的音色。這些分析表明，物理學知識對于木琴演奏具有顯著的重要性。

2.實驗二：借助大鼓探究聲音的響度、能量

在前面的教學中，學生已經(jīng)掌握了聲音的產(chǎn)生與傳播的相關知識。在實驗二中繼續(xù)探究聲音的響度以及聲波中蘊含能量這兩個知識點。在教師的引導下，可以在鼓面附近均勻地鋪上一層塑料顆粒。為了控制變量，可以讓鼓槌分別從20cm、50cm和100cm的高度落下。在實驗過程中，使用分貝測量儀來測量鼓槌每一次下落并撞擊鼓皮時產(chǎn)生的聲音分貝值。同時，學生需要觀察在鼓面附近的塑料顆粒產(chǎn)生的位移大小。實驗結果如下：（1）當鼓槌分別從20/50/100cm高度落下時，第一次撞擊產(chǎn)生的分貝分別是50dB/68dB和87dB，可以推測同一材料的物體在借助不同外力引起震動時，產(chǎn)生的聲音響度是有所不同的。（2）鼓面附近的塑料顆粒隨著鼓槌的撞擊而發(fā)生了彈跳，因此，聲音是具有能量的。

（四）教師引導總結物理知識體系

依據(jù)本節(jié)課的教學內(nèi)容，可以對聲學的知識進行一個簡單的總結，總結內(nèi)容如下：

綜上所述，通過實驗手段進行物理教育，讓學生在享受樂趣的同時吸收物理知識，這種方法不僅提升了學生對物理學科的興趣，也豐富了物理教學的形式，使得初中物理課堂擺脫了單調(diào)乏味。

參考文獻：

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（岳光，1991年生，男，漢族，山東曹縣人，大學本科，中級教師，研究方向：初中物理）