1.2 声与听觉（教学设计）科学新教材浙教版八年级上册

该初中科学教学设计聚焦“声与听觉”核心知识，涵盖声音的产生（振动）、传播（需介质，真空不能传声）、声波特性及听觉形成。通过播放自然与乐器音频、闭眼聆听导入，衔接前序“感觉形成”知识，为后续“声音特性”等内容搭建学习支架。 资料亮点在于以探究实践为主线，设计音叉弹乒乓球（转换法）、真空铃实验（科学推理）、土电话制作等活动，结合类比水波认识声波（模型建构），渗透科学思维。护耳知识培养健康态度，助力学生提升探究能力，为教师提供可操作的实验教学方案。

第 1 章 第 2 节 声与听觉（教学设计） 年级 八年级 学科 科学 教师 课题 第 1 章 第 2 节 声与听觉（第1课时 声音的产生与传播；第2课时 声波 听觉的形成） 教学 目标 科学观念 通过探索活动，知道声音是由物体振动产生的，声音可以在固体、液体、气体中传播，知道真空中不能传播声音；通过探索活动，认识声波，了解声音在不同介质和温度下传播的快慢是不同的；通过观察耳的结构模型，知道听觉的形成过程，初步形成结构与功能观。 科学思维 通过分析实验现象，能归纳得出物体振动产生声音；通过探索声音在空气中传播的实验，能推理得出真空不能传播声音的结论；能基于水面波用类比方法认识声波的特点，能用模型方法去分析声音在不同介质中的传播速度，能用数学模型去分析干燥空气中的声速；能分析归纳出听觉的形成过程。 探究实践 能设计一些简单的小实验，通过观察、搜集证据，分析得出声音的产生原因和传播规律；能动手制作“土电话”并开展实践活动；能通过观察耳的模型、阅读教材，认识耳的结构。 态度责任 对科学现象感兴趣，形成乐于探究、善于合作的科学态度；了解听觉受损的原因，采取正确的防护措施，形成健康的生活方式。 教材 分析 本节课是八年级上册第1章《对环境的察觉》第2节《声与听觉》的内容，分两个课时完成。第1课时“声音的产生与传播”，从生活中的发声现象出发，通过拨动橡皮筋、感受声带、钢尺振动、音叉弹开乒乓球、音叉激起水花、鼓面纸屑“跳舞”等一系列探究活动，归纳得出声音是由物体振动产生的，建立声源的概念；再通过“桌听奇迹”“水中传音”“真空铃实验”，认识声音的传播需要介质，固体、液体、气体都能传声，真空不能传声。 第2课时“声波 听觉的形成”，用类比水波的方法认识声波，了解声速与介质种类、温度的关系；再通过观察耳的结构模型认识耳的各部分结构与功能，归纳听觉的形成过程，最后落脚于爱护耳朵、保护听力。 学生在上节课已学习了感觉及感觉的形成过程，为本节课认识听觉的形成打下了基础；本节内容是后续学习声音的特性、光与视觉等内容的基础，有助于学生形成初步的结构与功能观和能量观。 学情分析 八年级学生对声现象有着丰富的生活经验，对“声音是怎样产生的”“声音怎样传到耳朵里”充满好奇，在小学科学中也已接触过一些声学知识，能举例说明声音是由物体振动产生的。但学生的认识往往停留在表面，容易产生“声音传播时空气会跑过来”“发声的物体一定看得到明显振动”等迷思概念。 学生已具备初步的观察、实验和归纳能力，但对于把微小振动“可视化”的转换法、由真空铃实验推理得出“真空不能传声”的科学推理法，以及用类比、模型和数学图像认识声波等方法还比较陌生，需要在教师引导下逐步体会。此外，学生对耳并不陌生，但对其内部结构和听觉形成的过程缺乏系统认识，保护听力的意识也有待加强。 教学重点 1.声音产生的原因、声音传播规律。 2.声波的特点，耳的结构与功能，听觉的形成。 教学难点 1.声音在真空中不能传播。 2.声波的特点，听力受损原因分析。 教学 器材 多媒体课件；音叉与橡胶小锤、悬挂的乒乓球（或轻质小球）、水槽与水、小鼓与鼓槌、碎纸屑、钢尺、橡皮筋；玻璃缸与水、两块铁块；真空罩、电铃与抽气机；纸杯、棉线、牙签（制作“土电话”）；扬声器与蜡烛（声波具有能量演示）；耳的结构模型与耳的结构示意图；相关音频、视频素材。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 教学过程 教师活动 学生活动 第1课时 导入新课（5分钟） 1.播放音频：风吹树叶的哗哗声、森林百鸟鸣叫、湍急的大河流水声、古筝《小桥流水》。提问：声音无处不在，它串联起我们的生活片段，这些奇妙的声音究竟是如何产生的呢？ 2.互动时刻：请同学们闭上眼睛，安静聆听10秒钟，说说此刻你捕捉到了哪些声音？ 3.在学生交流的基础上小结并板书课题：第2节 声与听觉——第1课时 声音的产生与传播。 1.闭眼聆听，交流自己听到的声音及其来源。 2.思考并提出猜想：声音可能是由物体的振动（运动、敲击等）产生的。 3.明确本节课的学习内容，记录课题。 第1课时 学习新课：任务一 声音的产生（15分钟） 1.提问：物体发声的现象真是太普遍了，请说说生活中的一些发声现象（拍手、唱歌、吹口哨等）。 2.组织活动1 拨动橡皮筋：绷紧橡皮筋并轻轻拨动，观察其状态；再用手按住它，对比变化。现象：拨动时橡皮筋剧烈晃动并发出声响，按住后晃动停止、声音立刻消失。结论：橡皮筋发声时在振动，振动停止，发声也就停止。 3.组织活动2 感受自己的声带：手指轻按喉咙，大声说一句话，感受喉咙的触感变化；停止发声再感受一次。结论：人说话时声音源于声带的振动。 4.演示活动3 钢尺的振动：将钢尺紧压桌边，拨动伸出端。发声时能清晰看到钢尺快速上下摆动，声音停止，摆动也随即消失。 5.设问：这些现象是否指向一个共同的结论？是不是所有正在发声的物体都在振动？对于振动非常微小、肉眼难以直接观察到的发声体（如音叉），又该如何设计实验来证明它在振动？ 6.组织活动4 实验探究：音叉发声的秘密。①用小锤轻敲音叉听声，但肉眼很难看到叉股的振动；②将发声的音叉尖端轻触悬挂的乒乓球，小球被迅速、反复地弹开；③将发声的音叉尖端轻触水面，水面瞬间溅起水花并向外扩散出一圈圈波纹。 7.组织活动5 会“跳舞”的纸屑：在鼓面上均匀撒上碎纸屑，轻敲鼓面，纸屑随鼓声“起舞”；迅速用手按住鼓面，声音消失、纸屑静止。 8.归纳板书：声音是由物体的振动产生的；正在发声的物体叫做声源；固体（如敲鼓）、液体（如流水）、气体（如吹哨）都可以因振动而发声；振动停止，发声也停止。 9.方法提升——科学的“魔法”转换法：对看不见、摸不着或不易直接测量的现象，用非常直观的现象去认识它，这就是转换法。本课中把音叉的微小振动转换成水花飞溅、小球弹开，把鼓面的微弱振动转换成纸屑跳动，实现“化抽象为具体，化隐蔽为显著”。 10.拓展：播放视频，介绍蝉（知了）是怎样发声的。 1.举例说出生活中的发声现象。 2.分组完成拨动橡皮筋、感受声带振动、钢尺振动等活动，描述看到和感受到的现象。 3.小组讨论，尝试设计证明音叉在振动的实验方案。 4.观察音叉弹开乒乓球、音叉激起水花、鼓面纸屑“跳舞”等实验，记录现象。 5.归纳得出“声音是由物体振动产生的”结论，理解声源的概念。 6.体会转换法在实验中的作用，尝试再举出一两个应用转换法的例子。 7.观看视频，了解蝉的发声方式。 第1课时 学习新课：任务二 声音的传播（15分钟） 1.过渡：声音产生了，它又是怎样传到我们耳朵里的呢？ 2.组织实验一 “桌”听奇迹：两人一组，课桌并拢，一人轻敲桌面，另一人将耳朵紧贴桌面倾听；再把课桌拉开一条小缝重复操作，对比两次听到的声音差异。现象：课桌并拢时声音清晰响亮，留有缝隙时声音明显减弱甚至听不见。结论：固体能够传播声音，且传声效果优于气体。 3.联系历史：古代士兵行军时枕着牛皮箭筒睡在地上，是利用大地（固体）传声更远、更清晰，能提前听到远处敌军的马蹄声。 4.组织实验二 水中传音：在玻璃缸的水中将两块铁块互相撞击，同学们在旁边仔细倾听。现象：能清晰听到撞击声，说明液体（水）也能够传播声音。联系生活：在岸边大声说话会吓跑鱼，是声音先通过空气传播、再传入水中被鱼感知到。 5.组织实验三 真空铃实验：将正在发声的电铃置于密封玻璃罩内。①初始状态：罩内充满空气，能清晰听到铃声，验证空气可以传声；②抽气过程：启动真空泵抽出罩内空气，铃声逐渐变小，空气几乎抽尽时声音极其微弱；③进气恢复：打开阀门让空气重新进入，铃声又逐渐变大直至恢复清晰。 6.引导科学推理：玻璃罩内空气越稀薄，铃声越微弱；若罩内处于真空状态（无任何物质），声音将完全无法传播——真空不能传声。 7.概念建构：能传递声波的物质叫做介质；固体、液体、气体都是常见的介质；真空中没有任何介质，因此不能传声。 8.科学眼——科幻电影里的“Bug”：宇航员在太空中听到飞船爆炸声并不符合科学原理，太空是近乎绝对的真空，只能看到火光而听不到声音；月球上同样如此，宇航员依靠无线电（电磁波）通话，因为电磁波的传播不需要介质。 9.实践活动：动手DIY我们的“土电话”。①准备材料：两个纸杯、一根长棉线、一根牙签；②制作：用牙签在杯底中心戳孔，将棉线穿过两纸杯的孔，在杯内把棉线系在牙签上固定；③体验：两人各持一端拉直棉线，一人对杯口轻声说话，另一人将杯口罩在耳朵上即可听到对方的声音。 原理：说话使纸杯底部振动，振动通过拉紧的棉线（固体）传到另一个纸杯，再传入耳朵。 1.提出关于声音传播的猜想。 2.分组完成课桌传声、水中传音实验，比较并描述现象。 3.观察真空铃实验，记录抽气与进气过程中铃声的变化。 4.在教师引导下推理得出“真空不能传声”的结论，理解介质的作用。 5.交流讨论太空、月球上的传声问题，辨析电影中的“科学Bug”。 6.动手制作“土电话”，体验固体传声，并尝试解释其中的原理。 第2课时 导入新课（5分钟） 1.演示实验：将点燃的蜡烛置于扬声器正前方，保持适当距离；当扬声器播放出响亮且持续的声音时，观察烛焰的形态变化。 2.课堂观察与提问：烛焰为什么会随着声音的节奏不停晃动，甚至向一侧倾斜？这说明声音具有什么特性？它是如何作用于烛焰的？ 3.深度思考：看不见摸不着的声音为何能产生如此明显的物理效果？引出课题并板书：第2课时 声波 听觉的形成。 1.观察烛焰的晃动现象，描述看到的现象。 2.思考并交流：声音具有能量，能够对物体产生作用。 3.明确本节课的学习内容，产生探究声波的兴趣。 第2课时 学习新课：任务一 声波与声速（15分钟） 1.组织探索活动 水波与声波：在水槽中加入适量水，放置软木塞作为浮标；用铅笔笔尖持续轻触水面，观察水面形态的变化及软木塞的运动轨迹。 2.现象分析：水面泛起同心圆波纹向外扩散，但软木塞仅在原地上下振动，并未随波漂走，证明波传递的是振动形式。 3.类比迁移：既然水波是水的振动向外传播，声音在空气中的传播是否也是以类似的方式传递振动？ 4.讲授声波的概念：喇叭纸盘向外振动时挤压前方空气，形成空气分子密集的“密部”；向内振动时空气分子间距变大、密度降低，形成“疏部”；疏密相间向外传播即形成声波。板书：声音以波的形式在介质中传播，这种由疏密相间的振动构成的波叫做声波。 5.组织讨论 声波的特点：我们能听到远处的雷声，却不会感觉到雷电发生处的空气“跑”到身边；演示抖动弹簧圈，波形向远处传播，但每一圈金属丝始终在原地震动。归纳：声波传播的是振动的能量，而不是物质本身，声波是能量的“快递员”。 6.讲授声速：声音传播的快慢用声速来描述，表示声音在介质中每秒传播的距离，单位是米每秒（m/s）。传播规律：固体传声最快，气体最慢，液体介于两者之间，一般情况下 v固＞v液＞v气；15℃时空气中的声速约为340 m/s，温度每升高1℃，声速约增加0.6 m/s。结论：声速的大小跟介质的种类有关，还跟介质的温度有关。 7.引导读图：分析干燥空气中声速随温度变化的图像，得出关系式 v＝331＋0.6T（v表示空气中的声速，T表示摄氏温度）。 1.完成水波实验，观察水面波纹与软木塞的运动情况。 2.类比水波，理解声波的形成与传播方式。 3.观察弹簧圈实验，讨论并归纳声波传递能量而不是物质。 4.记录声速的规律及影响因素，进行简单的声速计算。 5.读图分析，得出声速与温度的关系式 v＝331＋0.6T。 第2课时 学习新课：任务二 耳的结构与听觉的形成（15分钟） 1.过渡：声波传到耳中，我们又是怎样听到的呢？出示耳的结构示意图。 2.任务一 观察模型，初识构造：各小组取出耳的结构模型，结合示意图仔细观察外耳、中耳、内耳的形态差异，尝试辨认耳郭、外耳道、鼓膜、听小骨、耳蜗等关键构造的位置。 3.任务二 互助探究，强化记忆：对照教材插图，两人一组进行“你问我答”，一人指图提问结构名称，另一人回答，互换角色，确保熟练掌握耳的各部分名称。 4.课堂互动 争当“小老师”：邀请一位同学上台，结合投影中的解剖图，向大家逐一讲解耳朵各部分的位置与功能，师生共同点评补充。 5.归纳板书耳的结构与功能：①外耳（耳郭、外耳道）：耳郭负责收集外界声波，外耳道将声波传递至鼓膜，同时起到保护中耳的作用；②中耳（鼓膜、鼓室与听小骨、咽鼓管）：鼓膜将声波转化为振动，听小骨将振动放大并传至内耳，咽鼓管维持鼓膜内外气压平衡；③内耳（半规管、前庭、耳蜗）：耳蜗将振动转为神经信号产生听觉，半规管和前庭感知头部位置与运动、维持身体平衡。 6.分步讲解听觉的形成：①声波捕捉——耳郭如同“声音漏斗”收集声波，经外耳道精准传导至鼓膜；②机械振动——声波撞击鼓膜引发振动，听小骨链将振动幅度放大约20倍并传至内耳；③信号转换——耳蜗内的毛细胞感知液体波动，将机械能转化为生物电信号；④听觉感知——听觉神经将电信号传至大脑颞叶的听觉中枢，大脑分析解读，最终形成听觉。 7.板书：声波→耳郭→外耳道→鼓膜→听小骨→耳蜗→听觉神经→大脑→听觉。 1.观察耳的结构模型与示意图，辨认耳的各部分结构。 2.小组“你问我答”，熟记耳的各部分名称。 3.上台讲解耳的结构与功能，倾听同学的补充与教师的点评。 4.整理耳的结构与功能的对应关系，做好笔记。 5.复述听觉的形成过程，尝试画出流程图。 第2课时 学习新课：任务三 爱护我们的耳朵（5分钟） 1.组织讨论：哪些因素会损伤我们的听力？归纳听力受损的“隐形杀手”：①物理外伤——外力撞击或掌掴耳部，极易造成鼓膜穿孔或听骨链受损，导致听力骤降；②长期噪音暴露——演唱会、长时间高音量佩戴耳机等高分会环境会不可逆地损伤内耳毛细胞；③耳部疾病延误——急性中耳炎若未及时规范治疗，炎症蔓延可能破坏听骨链；④耳毒性药物——滥用链霉素、庆大霉素等氨基糖苷类药物，会直接损害内耳听神经。 2.护耳行动指南：遵循“60-60原则”——耳机音量不超过60%，单次使用不超过60分钟；尽量远离鞭炮、演唱会等强噪音源，必要时佩戴防噪耳塞；一旦发现耳部疼痛、耳鸣或听力模糊，务必及时就医检查，切勿拖延。 3.提问：为什么遇到巨大声响时要张嘴或捂耳？讲解：巨大声响会瞬间打破鼓膜内外气压平衡，可能导致鼓膜破裂。方式A——紧闭嘴巴并捂住双耳，通过物理屏障阻挡声波、缓冲外界气压的急剧变化；方式B——迅速张开嘴巴，使咽鼓管开放、连通咽部与鼓室的空气，快速平衡鼓膜内外气压差。生活提示：遇到打雷、放炮或高分贝噪音时，请立即采取防护措施。 1.结合自身经历交流听力受损的原因与危害。 2.记录护耳“60-60原则”及日常防护方法。 3.讨论并解释张嘴、捂耳护耳的原理，形成健康生活的意识。 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1．下列实验现象不能说明声音是由物体振动产生的是（　　） A．图甲：发声的喇叭使小纸片“跳舞” B．图乙：说话时触摸咽喉会感觉到振动 C．图丙：发声的音叉将乒乓球弹开 D．图丁：铃声随着空气的抽出逐渐减弱 【答案】D 【解答】解：ABC、发声的喇叭使小纸片“跳舞”、说话时触摸咽喉会感觉到振动、发声的音叉将乒乓球弹开，说明声音是由物体振动产生的，故ABC不符合题意； D、铃声随着空气的抽出逐渐减弱，说明声音的传播需要介质，故D符合题意。 故选：D。 2．如图是学习声学知识时，同学们所做的一个探究实验示意图，下列说法中错误的是（　　） A．该探究通过“实验＋推理”的方式证明声音不能在真空中传播 B．当玻璃罩内空气逐渐抽出，铃声减弱 C．抽气时听到的声音越来越小是由于音调变低的缘故 D．在几乎听不到铃声时，把空气逐渐放入玻璃罩内，铃声又逐渐加强 【答案】C 【解答】解：A、把玻璃罩内的空气抽出，传声的介质逐渐减少，所以听到声音逐渐减小，推理得出，把空气抽净，即玻璃罩内是真空时不能听到声音，得出结论为：真空不能传声，故A正确； BC、抽气时传播声音的介质少了，所以听到的声音越来越小，故B正确，C错误； D、把空气逐渐放入玻璃罩中，传播声音的介质增加了，所以听到的铃声加强，故D正确。 故选：C。 3．北宋沈括的著作《梦溪笔谈》中记载着：士兵枕着牛皮制成的箭筒睡在地上，能及早听到夜袭敌人的马蹄声。下列有关声音的描述正确的是（　　） A．物体不振动也可以产生声音 B．声音在真空中传播的速度是340m/s C．只有牛皮制成的箭筒可以传播声音 D．通常情况下，固体传播声音比空气快 【答案】D 【解答】解：A、声音是由振动产生的，不振动不会产生声音，故A错误； B、声音不能在真空中传播，故B错误； C、空气和牛皮都可以传声，故C错误； D、更早听到马蹄声是因为地面传播声音的速度大于空气中的传播速度，故D正确。 故选：D。 4．如图是耳的结构示意图，能把声波放大后再传入耳蜗的结构是（　　） A．①　　B．②　　C．③　　D．④ 【答案】A 【解答】解：听觉的形成过程大致是：外界的声波经过外耳道传到鼓膜，鼓膜的振动通过听小骨传到内耳，刺激了耳蜗内相应的感觉细胞，这些细胞就将声波信息通过听神经传给大脑的一定区域，人就产生了听觉。则图中能把声波放大后再传入耳蜗的结构是①听小骨，A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 板 书 设 计 第 2 节 声与听觉（第1课时） 一、声音的产生与传播 1.产生：物体的振动　　声源：正在发声的物体　　振动停止，发声也停止 2.传播：需要介质——固体、液体、气体　　真空不能传声 3.方法：转换法（放大微小振动）　　科学推理法（真空铃实验） 二、声波 1.概念：声音以波（疏密相间）的形式在介质中传播 2.特点：传递能量，不传递物质 3.声速：v固＞v液＞v气；15℃空气中约340 m/s；v＝331＋0.6T 三、听觉的形成 1.耳的结构：外耳（耳郭、外耳道）→中耳（鼓膜、听小骨、咽鼓管）→内耳（耳蜗、半规管、前庭） 2.形成：声波→耳郭→外耳道→鼓膜→听小骨→耳蜗→听觉神经→大脑→听觉 四、爱护耳朵 “60-60原则”　　远离强噪音　　遇巨大声响张嘴或捂耳 课 堂 小 结 第 2 节 声与听觉（第2课时） 1.声音的产生：声音是由物体的振动产生的，正在发声的物体叫做声源，振动停止，发声也停止。 2.声音的传播：声音的传播需要介质，固体、液体、气体都能传声，真空不能传声。 3.声波：声音以波的形式在介质中传播，声波传递的是能量而不是物质；声速与介质的种类有关，还与介质的温度有关。 4.听觉的形成：声波→耳郭→外耳道→鼓膜→听小骨→耳蜗→听觉神经→大脑→听觉。 5.爱护耳朵：了解听力受损的原因，远离噪声、科学用耳，养成健康的生活方式。 作 业 教学反思 $