1.4 我们是怎样听到声音的（实验教学说课）-2024-2025学年四年级上册科学教科版

教科版小学科学四年级上册一单元第四课《我们是怎样听到声音的》说课 1、 使用教材 我选取的是教科版小学科学四年级上册一单元第四课《我们是怎样听到声音的》。在这一课学习之前，学生们已经掌握了声音的产生及传播，对声音的知识已经有了初步的认识，通过此课的学习，可以让学生们进一步了解耳朵的结构，认识到耳对人类生活的重要性。 2、 实验器材 鼓、橡皮筋、塑料瓶、气球皮、平面镜、激光笔、白板、刻度纸、刻度尺 图1 实验装置图 图2 实验器材局部图 3、 实验改进要点 （1） 教材活动关于耳郭和鼓膜的探究实验中，是分开单独进行的，但是这样对于整个耳朵结构来说，不具有连贯性和整体性。我制作的一套完整模拟耳朵听到声音的装置，更加有利于四年级学生的观察和思考。 （2） 在探究耳郭功能实验中，原实验是通过制作的纸喇叭，来模拟耳郭，让同学间相互发出微弱的声音，得出耳郭具有收集声音的作用。但是该实验装置存在两个问题，一是人体不可能两次发出同样大小的声音，二是人耳无法清晰判断实验结果。改进后的实验，一是声源采用了橡皮筋拨动鼓发声，固定拨动橡皮筋的长度，则可以固定其声源的大小；二是判断声音强弱问题时，我们采用的是激光，这样可以将实验结果可视化，使结果更加准确，更具科学性。 （3） 在探究鼓膜的作用中，原实验中采用气球皮模拟鼓膜，敲击音叉，通过气球皮上的纸屑跳动程度来判断鼓膜振动的幅度。但纸屑的跳动可能会受到气流的影响，且实验结果不可量化。为此我改进了实验装置，在气球皮上贴上平面镜，用激光照射平面镜，反射到刻度纸上，通过记录激光跳动的幅度，并慢速定格激光在刻度纸上的面积，从而判断鼓膜振动的幅度，将不易见的振动可视化，同时用方格将其量化。这样更有利于学生的观察和理解。 （4） 在该课堂中还运用了音乐、美术、物理等多学科融合，体现了跨学科的资源整合。 4、 实验原理 本实验利用橡皮筋的弹力转化为声波，同时通过平面镜的反射，将激光反射到刻度纸上，从而验证人耳中的鼓膜可以将声波转化为振动，进而传到内耳。 5、 实验教学目标 通过模型探究，了解耳郭和鼓膜的作用，在探究过程中提高分析问题能力和解决问题的能力。 6、 实验教学内容 本课通过“声音通过空气传播到我们的耳朵里，耳又是如何使我们听到声音的呢”这一问题来聚焦本课的研究内容，了解学生原有的认识，引出本课的探究内容。 本课一共有三个探索内容： 活动1：耳的结构与功能 这一活动的主要目的，是让学生课前的学习和课中拼图等方式，了解人的基本结构，并在此基础结构上，让学生对人耳各部分功能进行推测。 活动2：观察比较鼓膜的振动 这一活动将探究耳朵的重要部位——鼓膜的作用。在杯口覆盖一块绷紧的气球皮，制作成了鼓膜模型，在气球皮上贴上平面镜，用激光照射平面镜，反射到刻度纸上，用手拨动橡皮筋，橡皮筋使鼓发声，通过观察刻度纸上激光的振动，从而判断气球皮发生了振动。再将鼓放在距离鼓膜同等距离的地方，拨动不同长度的橡皮筋，看激光振动幅度是否有所不同；将鼓放在距离鼓膜远近不同的地方，拨动相同长度的橡皮筋，看激光振动幅度是否有所不同。 通过这一活动，学生可以观察到物体发声产生的振动传播到气球皮上，气球皮发生振动，当声音大小和远近不同时，气球皮的振动也不相同，从而推测出人耳鼓膜的作用是外界不同的声音通过外耳传到鼓膜，鼓膜会产生不同的振动。此活动是利用模型对科学问题做出解释的典型实例。 活动3：感受耳郭的作用。 用塑料瓶模拟耳郭，将鼓放在距离鼓膜同样距离的位置，拨动同样长度的橡皮筋，对比安装耳郭和取下耳郭，激光振动幅度是否有所不同。 7、 实验教学过程 我将分为四个环节进行教学，其中运用模型，探究功能，将作为主要环节，用来突破重难点。 （一）创设情景，揭示课题 课堂开始时，我将播放一段美妙的音乐，让同学们捂住耳朵和不捂耳朵进行对比听到声音的大小，同学们发现当捂住耳朵后声音变小，以此来揭开课题，我们是通过耳朵听到声音的，这样的导入方式不仅让同学们觉得课堂生动有趣，同时还可以让他们认识到保护耳朵的重要性。 （二）认真观察，初识结构 接下来我让同学们相互观察同桌的耳朵具有什么特点，再通过课前阅读资料、课上拼图等方式让同学们了解耳朵结构。 （三）运用模型 探究功能 那么接下来为了让学生能够更清楚地认识人耳结构，我们将运用模型，探究其功能。在教材中关于探究耳郭和鼓膜功能的实验中，是先进行的耳郭功能的探究，再进行鼓膜功能的探究，但是根据本模型的特点，以及学生的理解能力，我选择先探究鼓膜功能，再探究耳郭功能。 （1）耳的结构与功能 通过之前的学习，学生可以很快认识到耳郭、鼓膜、外耳道分别所对应的模拟实验器材。再通过观察完整的教具，学生可以写出人耳听到声音的过程图，了解到声音是通过耳郭、外耳道传到鼓膜上，再传给听觉神经的。通过使用教具的方法，使抽象的东西具体化，更有利于学生的观察和学习。 （2） 观察比较鼓膜的振动 1）试验一：我们将鼓固定在80cm处，“鼓膜”固定在50cm处。当我拨动橡皮筋10cm时，鼓发出声音，与此同时，学生们能够观察到激光在刻度纸上跳动，这说明鼓声通过耳郭、外耳道传到鼓膜上，鼓膜发生了振动，从而得出结论一：鼓膜的作用是将声波转换为振动。 2）探究声音大小远近的不同是否会影响鼓膜振动 试验二：我们将鼓固定在80cm处，“鼓膜”固定在50cm处。当我拨动橡皮筋10cm时，激光在刻度纸上跳动，慢速定格激光在刻度纸上的最大范围约为7*4格。 图3 声音大实验演示及结果 试验三：我们将鼓固定在80cm处，“鼓膜”固定在50cm处。当我拨动橡皮筋5cm时，激光在刻度纸上跳动，慢速定格激光在刻度纸上的最大范围约为4*2格。 图4 声音小实验演示及结果 （每个试验重复三次） 通过声音大小对比实验，学生可以很清晰的观察到，当采用控制变量法，不改变其他条件，只改变声音大小这一条件时：声音大，激光定格范围为7*4格；声音小，激光定格范围为4*2格。这时学生通过数据很容易意识到当声音的大小不同时，鼓膜振动幅度也是不同的，声音越大，鼓膜振动幅度越大；声音越小，鼓膜振动幅度越小。 试验四：我们将鼓固定在80cm处，“鼓膜”固定在50cm处。当我拨动橡皮筋10cm，激光在刻度纸上跳动，慢速定格激光在刻度纸上的最大范围约为7*4格。 图5 声音近实验演示及结果 试验五：我们将鼓固定在90cm处，“鼓膜”固定在50cm处。当我拨动橡皮筋10cm，激光在刻度纸上跳动，慢速定格激光在刻度纸上的最大范围约为2*2格。 图6 声音远实验演示及结果 （每个试验重复三次） 同样，在探究声音远近不同试验时，不改变其他条件，只改变声源到鼓膜的距离，学生们发现当声音近时，激光定格最大范围约为7*4格，当声音远时，激光定格最大范围约为2*2格，为此同学们能意识到，当声音近时，鼓膜振动幅度更大；当声音远时，鼓膜振动幅度更小。 通过以上声音的大小和声音远近不同的模拟实验，学生们可以根据激光的振动幅度清楚地判断出鼓膜振动的大小。采用激光可以将鼓膜微小的振动放大且变得可视化，并且我们采用刻度格可以将激光量化，使学生们能够很容易得出结论二：鼓膜的作用是外界不同的声音通过外耳传到鼓膜，鼓膜会产生不同的振动。 （3）感受耳郭的作用 试验六：我们将鼓固定在80cm处，“鼓膜”固定在50cm处，戴上耳郭。当我拨动橡皮筋10cm，慢速定格激光在刻度纸上的最大范围约为7*4格。 图7 有“耳郭”实验演示及结果 试验七：我们将鼓固定在80cm处，“鼓膜”固定在50cm处，取下耳郭。当我拨动橡皮筋10cm，慢速定格激光在刻度纸上的最大范围约为3*1格。 图8 无“耳郭”实验演示及结果 （每个试验重复3次） 我们不改变其他条件，只改变有无耳郭这一条件，同学们通过实验结果很清晰的发现：当有耳郭时，鼓膜振动幅度更大，激光定格最大范围约为7*4格；无耳郭时鼓膜振动幅度更小，激光定格最大范围约为3*1格。根据前面的学习同学们了解到鼓膜的作用是将声波转换为振动，当有耳郭时鼓膜振动幅度更大，说明传到鼓膜时的声音更大，无耳郭时鼓膜振动幅度更小，说明传到鼓膜时的声音更小。但是有无耳郭均是在同样音量下完成的，为此同学们可以很容易得出结论三：耳郭的作用是收集声音。 （四）观察生活，拓展研究 让学生们去思考这些将耳朵知识运用到生活中的问题。学会观察生活，养成保护耳朵的好习惯。 八、实验效果评价 优点：一是完整的实验模拟方式更有利于小学生的接受和理解。二是实验效果明显，将微小的振动放大化，可以使实验结果清晰明了。三是通过刻度纸可以将实验结果量化，使其更具科学性和准确性。四是该实验运用了美术、音乐、物理等多学科，体现了学科融合。 缺点：一是由于鼓膜振动速度非常快，导致激光光斑的振动速度很快，在课堂上无法进行实时定格捕捉，只能提前录制好视频。二是这些均为环保型教具，实验时不太稳定。在今后的实验教学中，会针对以上问题进行逐一改进。 学科网（北京）股份有限公司 $$