2.3 声的利用 教学设计 2025-2026学年人教版物理八年级上学期

课时主题

声音的利用——声与信息、声与能量

课程

新授课

课时

（共1课时）

本课时教学内容分析

本节课选自人教版初中物理八年级上册第二章《声现象》的第3节《声的利用》，是在学生已经学习了声音的产生、传播、特性等基础知识之后，进一步探讨声音在实际生活中的应用。教材从“声与信息”和“声与能量”两个维度展开，系统介绍了声音不仅能够传递信息，还能传递能量。
在“声与信息”部分，教材通过蝙蝠回声定位、B超检查、声呐探测、次声波监测地震等实例，说明人类和动物如何利用声音获取位置、状态、结构等信息；在“声与能量”部分，则通过扬声器使烛焰颤动、超声波清洗、碎石等实验和应用，揭示声波具有能量，能对物体产生物理作用。
教材还拓展了“科学世界”栏目，介绍北京天坛圜丘的声学奇观，体现我国古代建筑中高超的声学智慧，增强学生的民族自豪感和文化认同感。本节课内容贴近生活、应用广泛，是理论联系实际的典范，有助于培养学生观察、分析、归纳和迁移能力，也为后续学习波动能量打下基础。

学情分析

八年级学生正处于形象思维向抽象思维过渡的关键阶段，已具备一定的生活经验和初步的物理认知，对“声音”这一日常现象有直观感受，如说话、听音乐、听到雷声等，但对声音背后的物理原理及其广泛应用仍缺乏系统理解。
学生在前两节已掌握声音的产生、传播条件、音调、响度、音色等基本概念，具备一定的实验观察能力和逻辑推理能力，但对“声波传递信息”与“声波传递能量”的本质区别容易混淆，对超声波、次声波等非可听声的应用理解较为抽象。
此外，学生对科技应用如B超、倒车雷达等有一定接触，但多停留在“知道名字”层面，缺乏对其工作原理的深入思考。因此，教学中需借助生动的情境、直观的演示实验、丰富的图片和视频资料，将抽象知识具象化，并通过问题驱动和探究活动引导学生主动建构知识体系，提升科学素养。

学习目标

物理观念：
1. 能说出声音可以传递信息和能量，并列举生活中相关的实例，理解超声波和次声波在信息传递中的独特优势。
2. 能解释回声定位、B超、声呐、次声波监测等技术的基本原理，理解声波作为一种机械波所携带的能量及其在清洗、碎石等方面的应用。

科学思维：
1. 能通过分析蝙蝠捕食、医生诊病等案例，归纳出“利用回声确定位置”这一共性规律，发展归纳推理能力。
2. 能比较不同声波应用（如听诊器与超声波碎石）的本质差异，区分“信息传递”与“能量传递”，提升对比分析与概念辨析能力。

科学探究：
1. 能设计简单的实验方案验证“声音能传递能量”，如观察扬声器前烛焰的晃动，或用音叉轻触水面观察水花飞溅。
2. 能通过查阅资料、小组讨论等方式，探究我国古代建筑（如天坛圜丘）中的声学原理，并尝试解释其音响效果的形成机制。

科学态度与责任：
1. 感受声音技术在医疗、交通、军事、环保等领域的广泛应用，体会物理学对社会发展的推动作用，增强科技服务人类的意识。
2. 了解我国古代在建筑声学方面的杰出成就，激发民族自豪感和文化自信，树立传承与创

新中华优秀传统文化的责任感。

学习重难点

教学重点：
1. 理解声音可以传递信息，并能结合具体实例（如蝙蝠回声定位、B超、声呐、次声波监测）说明其应用原理。
2. 理解声音可以传递能量，并能列举超声波清洗、超声波碎石等实例，说明声波能量的实际作用。

教学难点：
1. 准确区分“声音传递信息”与“声音传递能量”的本质区别，避免概念混淆，能根据具体情境判断声的作用类型。
2. 理解回声定位、声呐、B超等技术的工作原理，特别是时间差测距、反射成像等抽象过程，建立空间与时间的物理模型。

教学策略

采用“情境—问题—探究—建构”为主线的教学模式，融合议题式教学法、情境探究法、合作探究法与讲授法。
以“声音除了听，还能做什么？”为核心议题，创设真实生活情境（如盲人出行、医生看病、海洋探测），激发学生兴趣；通过层层递进的问题链引导学生思考，组织小组合作探究典型实例；教师适时点拨、演示实验、构建模型，帮助学生突破难点，实现知识的自主建构与迁移应用。

教学资源准备

多媒体课件（含蝙蝠飞行、B超检查、声呐探测、超声波清洗等视频）、扬声器、蜡烛、音叉、水槽、超声波清洗机实物或模型、北京天坛圜丘图片及声学示意图、学生导学案、分组讨论记录表。

教学环节

教学活动

设计意图

导入新课
（5分钟）

一、情境导入：声音的“超能力”

（1）、播放视频，引发思考。
教师出示PPT图片：

创设丰富的生活情境，激发学习兴趣；通过反问引发认知冲突，激活已有经验；明确学习主线，使学生带着问题进入新课。

教师提问：“我们每天都在‘听’声音，但这些画面告诉我们，声音仅仅用来‘听’吗？它还有哪些我们看不见的‘超能力’？”
学生观看后自由发言，可能回答“声音能表达情绪”“能让人跳舞”“能帮蝙蝠看路”“能检查身体”等。教师顺势引导：“没错，声音不仅能传递信息，还能传递能量！今天我们就来揭开《声的利用》的秘密。”

（二）、提出核心议题，明确学习方向。
教师在黑板上写下核心议题：“声音除了被听见，还能做什么？”并告诉学生，本节课我们将围绕这个议题，探索声音在信息传递和能量传递两大领域的神奇应用，看看人类是如何“用声”的智慧改变生活的。

新知探究一
声与信息
（18分钟）

一、探究“声与信息”：声音如何“说话”？

（1）、案例分析：蝙蝠的“夜间导航”。
教师出示教材图2.3-3

提问：“蝙蝠眼睛小，夜间视力差，为什么能在复杂环境中高速飞行而不撞墙？科学家发现，它靠的是‘超声波’。请结合课本第44页内容，描述蝙蝠是如何利用声音获取信息的？”
学生阅读课本后回答：蝙蝠飞行时发出人耳听不到的超声波，超声波遇到障碍物或昆虫会反射回来，蝙蝠根据回声的方向和时间差，就能判断目标的位置和距离。
教师追问：“这种方法叫什么？你能画出声波的传播路径吗？”引导学生说出“回声定位”，并邀请一名学生上台用箭头在黑板简图中标出“发射→反射→接收”的路径。教师补充：“这就是仿生学的灵感来源！”
（2）、技术迁移：从蝙蝠到人类发明。
教师继续提问：“人类有没有模仿蝙蝠的这种能力？请举例。”学生可能回答“雷达”“声呐”“倒车雷达”。教师展示教材图2.3-4“利用超声波定位的倒车雷达”，并播放汽车倒车时雷达“滴滴”报警的音频。
提问：“倒车雷达的工作原理和蝙蝠一样吗？如果雷达发出超声波

以蝙蝠为切入点，通过“现象—原理—应用”链条，帮助学生理解回声定位的核心思想；结合计算强化物理建模能力；联系生活实例，体现科技应用价值。