3.5 跨学科实践——中国乐器（教学课件）物理教科版2024八年级上册

第4节 声的利用 八年级物理上册 •教科版 第三章—声的世界 教学引入 1 　　音乐是一门用声音创造美的艺术,人们通过它抒发情感、愉悦身心、陶冶情操、丰富精神世界。器乐和声乐是音乐的主要门类，它们既蕴含了丰富的文化内涵，又包含了许多科技知识。用声学知识研究乐器，尝试制作和演奏乐器，十分有趣且有意义。 　　乐器的发明与大自然、生产劳动有密切的关系。我们的祖先在劳动之后敲击石块，跳舞娱乐，这种敲击的石头就逐渐演变为石磬。随着冶金技术的进步，石磬演变成金属的钟和编钟。经历数千年的发展，种类繁多的中国民族乐器，不仅向人们展示了中华民族的智慧和创造力，还承载着文明，印证着历史。 认识中国乐器 2 磬是石质的打击乐器 曾湖遗址出土，距今8000多年，是世界上最早的吹奏乐器。 贾湖骨笛 西安半坡村仰韶文化遗址出土，距今约6700多年。 单孔陶埙 湖北崇阳出土，距今3000多年，是商代晚期一种礼乐器 索阳铜鼓 长沙马王堆出土，是我国最古老的弹弦乐器 西汉二十五弦瑟 1. 考古发现的中国古代乐器 认识中国乐器 2 2. 中国传统乐器 认识中国乐器 2 中国乐器 演奏方式 发声原理 体鸣乐器 膜鸣乐器 气鸣乐器 弦鸣乐器 体鸣乐器 膜鸣乐器 气鸣乐器 弦鸣乐器 　　我国古代用来制作乐器的材料可分为金、石、丝、竹、匏、土、革、木八类。后来，人们将民间乐器统称为八音。 　　二胡又名“胡琴”，唐代已出现，称“奚琴”，宋代称“嵇琴”。一般认为今之胡琴由奚琴发展而来，现已成为中国独具魅力的拉弦乐器。它既适宜表现深沉、悲凄的内容，也能描写气势壮观的意境。 二胡是中华民族乐器家族中主要的弓弦乐器之一。唐朝便出现胡琴一词，当时将西方、北方各民族称为胡人胡琴为西方、北方民族传入乐器的通称。至元朝之后明清时期，胡琴成为擦弦乐器的通称。 二胡 认识中国乐器 2 ①一些中国传统乐器 认识中国乐器 2 　　琵琶被称为“弹拨乐器之王”，属于拨弦类弦鸣乐器。木制音箱呈半梨形，上装四弦，原先是用丝线，现多用钢丝、钢绳、尼龙制成，颈与面板上设用以确定音位的“相”和“品”。演奏时竖抱，左手按弦，右手五指弹奏，是可独奏、伴奏、重奏、合奏的重要民族乐器。 ②琵琶 认识中国乐器 2 ③编钟 　　编钟是中国古代汉族大型打击乐器，兴起于西周，盛于春秋战国直至秦汉。它用青铜铸成，由大小不同的扁圆钟按照音调高低的次序排列起来，悬挂在一个巨大的钟架上，用丁字形的木锤和长形的棒分别敲打铜钟，能发出不同的乐音，因为每个钟的音调不同按照音谱敲打，可以演奏出美妙的乐曲。 认识中国乐器 2 ④萧 　　箫，分为洞箫和琴箫，皆为单管、竖吹，是一种非常古老的汉族吹管乐器。箫历史悠久，音色圆润轻柔，幽静典雅，适于独奏和重奏。它一般由竹子制成，吹孔在上端，有六孔箫和八孔箫之分。 认识中国乐器 2 ⑤笛 　　笛是中国最具特色的吹管乐器之一。1986年5月，在河南舞阳县贾湖村东新石器时代早期遗址中发掘出16支竖吹骨笛(用鸟禽肢骨制成)，根据测定距今已有8000余年历史。竖吹音孔由五孔至八孔不等，其中以七音孔笛居多，具有所熟悉的中国传统大致相同的音阶。 认识中国乐器 2 ⑥琴 　　琴发明于伏羲时代。琴面装有七根弦由粗而细，自外向内按五声音阶排列。琴面还嵌有十三个琴徽，以标识弦上音位而用。演奏里右手拨弦有散、泛、按三种音色变化,散声以空弦发音、其声刚劲浑厚。泛音是以左手轻触徽位，发出轻盈虚飘的乐音，属于中国机具特色的弹拨乐器之一。 中国古代乐器 2 演奏方式 乐器 主要发声方式 原理分类 弹拨类 琴、古筝、琵琶、三弦、瑟、南琵琶等 琴弦的振动 吹管类 长笛、洞箫、南洞箫唢呐、尺八、排箫等 空气柱的振动 打击类 钲、大铜锣、连厢棍、檀板等 乐器表面的振动 拉弦类 二胡、板胡、粤胡、中胡、马头琴等 琴弦的振动 打击类 锣、鼓、梆子、木鱼钹、编钟、编磬等 乐器表面的振动 吹腔类 埙、篪等 空气柱的振动 体鸣乐器 弦鸣乐器 膜鸣乐器 气鸣乐器 气鸣乐器 气鸣乐器 ②一些中国传统乐器的发声原理 认识中国乐器 2 ②一些中国传统乐器的发声原理 以二胡为例 二胡的发声原理： 源自于演奏者手中的弓与弦相互摩擦时产生的奇妙效应。作为拉弦乐器的一种二胡的琴弦在弓毛的摩擦下产生振动，这种振动引发琴体内部的共振现象，进而转化为醉人的旋律。 自制小乐器 3 乐音 　　乐音是由声源按周期性振动而产生的有规律的、有准确音高的音。乐器按规律发声才产生乐音，否则及产生噪声。乐音有三个主要特征：响度(又称音量)，音调(又称音高)和音色，它们各自反映乐音的特性，被称为乐音三要素。 知识补充 认识中国乐器 2 3. 一些中国传统乐器的发声三要素的控制 乐器 发声方式 控制音调 控制响度 控制音色 二胡 琴弦的振动 改变琴弦的松紧程度、粗细、振动部分的长度 拉动弓毛的力度 制作弓、琴弦弓毛等的材质 竹笛 空气柱的振动 手指按压不同的孔改变空气柱的长度 改变吹奏的力度 竹的材质 鼓 鼓面的振动 改变鼓面皮膜的张紧度或击打位置 改变敲击的力度 制作鼓面皮膜和鼓身的材料 　　音乐的旋律由音阶构成，音阶是由从低到高或从高到低的不同音调的音组成的。所以，实用的乐器需要能发出多个音调的音。 控制乐器音调变化是设计和演奏乐器的关键。 自制小乐器 3 同学们你能根据身边现有的材料制作一个自己的乐器吗? 自制小乐器 3 自制小乐器 【方案名称】 制作我的小乐器 【实验目的】 丰富学生对声音的理解，激发学生的创造才能，体会科学与技术的密切联系。 自制小乐器 3 ②用什么材料制作小乐器? ③怎样让我们的小乐卷发出有规律的、 高低不同的声音? 【方案设计】 ①画出制作小乐器的示意图。 某同学设计方案手稿 自制小乐器 3 【制作过程】 　　在制作时，我们还要考虑怎样让制作的小乐器发出有规律的高低不同的声音，演奏时怎样操作小乐器等问题，根据自己的设计。一边制作一边修改。 实验过程注意事项：制作小乐器前要先进行设计，设计完成之后才可以动手制作。 自制小乐器 3 1.自制弦乐器（四弦琴） 实验材料： 废弃小盒子、小皮筋、吸管(直尺、卡纸)。 ①小盒子可以当作简易的小音箱。 ②吸管(直尺、卡纸)是用来充当古筝琴码将琴弦撑起，用于调整琴弦的长短。 ③通过调整长短与拉伸小皮筋的松紧以达到调整音调的目的。 ④最后再用一根小皮筋来固定住"琴弦”。 制作步骤： 开始制作吧！ 自制小乐器 3 2.自制管乐器（排箫） 不同颜色和尺寸的卡纸、硬纸板小圆柱形木棍、胶棒、剪刀等。 ①先取一张黄色卡纸，在边沿涂胶。用小棍作为道具，卷起来，好后将小棍抽出。 ②将其余颜色的卡纸依次按照步骤①制作。 ③取一个纸管竖直放到硬纸板上，在接触 面上涂胶，将卷好的纸管粘贴到硬纸壳上， 依次将卷管并排粘贴在硬纸壳上。底部粘 有硬纸板封住的一端齐平。 实验材料： 制作步骤： 自制小乐器 3 ④等胶水干透，将几个纸筒分别剪去一部分，剩余的纸筒长度各不相同。 ⑤取两片相同的长方形的硬纸板，涂胶。分别粘贴在整齐摆放的纸管的正面和背面。 ⑥吹奏纸筒进行调音，一个纸筒一个音调，在每个纸简上标注清楚。 自制小乐器 3 3.自制打击乐器（水瓶琴） 废弃啤酒瓶、水。 　　在几个相同的啤酒瓶中，灌入质量不同的水，水面的高度不等，就可以制成一个酒杯打击乐器。 　　当用相同的力敲击瓶子时，振动的物体是瓶和水，瓶中盛水不同，振动频率不同，发出的声音的音调不同，瓶中盛水越多，瓶子和水的质量越大，越难振动，音调越低。当不同的瓶子发出声音的频率和基本音阶的频率一致时，一个简单的“水瓶琴”就做好了。 实验材料： 制作步骤： 成果展示：”科学与音乐“报告会 4 　　“我要演奏!”来吧，同学!带着你的四弦琴，带着你的小手鼓，带着你的吸管排箫…….在民族乐器报告会中放飞你的心情! 报告会的主题是“科学与音乐”，可以展示你自制的小乐器，介绍你搜寻到的民族乐器，讲一讲你手中乐器的发展历史，介绍乐器发声的科学原理，演奏一首你喜欢的乐曲，也可以展示做的调查报告或实验研究，展示你对中国乐器的探索。 成果展示：”科学与音乐“报告会 每个小组依次展示他们制作的小乐器，并进行演奏，其他学生可以进行评价，发现小乐器的优点，提出改进的措施。 成果展示：”科学与音乐“报告会 4 实践创新与改进 1.敲击水琴实验改进 问题：①由于需要很多啤酒瓶数多，不易携带且容易破碎。 ②实验中对水量要求较高，如果水量差距不显著，不易听出区别。 改进：①将酒瓶改为小玻璃瓶，容易获取，玻璃瓶装水容量大，比较容易做水量的区分（既可以做敲击瓶身听声音的实验，也可以做瓶口吹气听声音的实验）。 成果展示：”科学与音乐“报告会 4 2.制作排箫实验改进 　　制作排箫实验优点是材料简单，但制作过程对学生的动手能力要求较高，制作过程耗费时间较长。在实验时使用成品吸管代替纸卷。为吸管封口时，将吸管一端压平封口。最后，将吸管另一端剪短不同长度，修剪后的吸管按短到长顺序排列并粘贴到起，排箫就做好了。 　　如果想让学生更明显感受到长短与音调的关系，也可以使用一根吸管，边让吸管发声边剪短吸管。 成果展示：”科学与音乐“报告会 4 跨学科联想 　　将实践融入课堂，学生自己动手制作了小乐器，采身经历设计，制作，调整，展示这样一个项目过程，丰富了学生对声音的理解，通过改变物体的结构属性可以使它发出高低不同的声音这一概念，同时激发学生的创造才能，培养了学生对学习的兴趣，在像科学家一样探究、像工程师一样实跌”的学习过程中。体验到从知识到创造，从设计到制作，通过不断地设计、制作、测试，从而学习到坚持不懈的科学品质和严谨细致的科学态度，初步拥有运用科学、投术、工程，须学等综合知识解决问题。 成果展示：”科学与音乐“报告会 4 成果展示：”科学与音乐“报告会 4 音乐是人类最美好的语言，让音乐和科学交融，让欢乐与梦想相遇，让我们感受物理的魅力! 课堂练习 5 在学习二胡演奏过程中，笑了发现琴弦发出的声音音调高低受各种因素的影他决定对此进行探究，经过和同学们讨论提出了以下几种猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关 猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关; 猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关; 为了验证上述猜想是否正确，他和同学们找到了表中所列4种规格的琴弦，进行实验; (1)为了验证猜想一，应选编号______两种序号的琴弦进行实验 (2)为了验证猜想二，应选编号______两种序号的琴弦进行实验 (3)在验证猜想三时，小明发现粗心的同学没有把表中数据填全， 表中①的位置所缺数据是______。 (4)小雅在这个探究实验中，采用的研究方法是__________。 AC AB 80 0.5 1 控制变量法 跨学科实践：中国乐器 认识中国乐器 课堂小结 6 自制小乐器 成果展示：”科学与音乐“报告会 弦乐器 管乐器 打击乐器 $$