《课外探究水杯琴》教学设计(部级优课)-八年级物理教案

课题内容水杯琴设计人邓小明宜昌英杰学校教学目标知识与技能通过实验探究活动，知道水杯发声的音调与水量的关系，能制作出“水杯琴”过程与方法通过学生设计实验方案，运用控制变量法，得到水杯中水量的多少与音调的关系情感态度与价值观1、通过动手实验，知道物理是来源于生活应用于生活；学习物理是有趣且有用的。2、通过小组合作探究实验，培养学生自主合作的团队精神。教学重点通过实验知道水杯发声音调与水量的关系，并制作出一组水杯琴教学难点如何判断音调的高低教学方法控制变量法、实验探究法、小组讨论法、直观展示法教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图视频引入我们常说音乐能使人心情愉悦，音乐能陶冶情操。利用几个碗就能演奏美妙的音乐，你见过吗？我们来看看“打碗哥”在中央电视台的精彩表演。观看视频激发学生兴趣过渡师：大家觉得打碗哥敲的好听吗？敲碗时，每个碗发出的声音一样吗？追问：物理学里，我们是怎样定义声音的这种特点的？他是怎样实现每个碗的音调不一样的？总而言之，是振动的什么不一样？生：好听，不一样，有时声音尖细，有时声音低沉。音调，声音尖细音调高，声音低沉音调低。可能是碗里有不同多的水，可能是碗的材质不一样，可能是碗的厚薄不一样快慢，频率引出音调不同是因为振动快慢不一样，为后面做铺垫。进入新课实验方案设计师：今天老师用7个相同的杯子也给大家演奏一曲，（将7个相同柱形的杯子用隔板挡住，分别装不同多的水，不让学生看到水的多少，教师演奏）问：为什么敲打相同的杯子会发出不同音调呢？师：你认为装水多音调高，还是装水少音调低？你的依据是什么？我们能否设计实验来探究水杯发出的音调与水量的关系呢？请同学们思考：1.我们需要改变什么？具体怎么做？2.实验要保持什么相同？（建议用金属筷子或勺子代替竹筷子去敲击）3.我们怎么判断音调的高低？（每组暂时只提供3个杯子）如何记录实验结果呢？教师提供记录表，包含杯子号码、水量、音调。学生猜想生：可能里面装有不同多的水。学生猜想，说依据（只要说到水少振动快就行，教师暂时不予评价）学生讨论后回答生1：用烧杯和量筒向三个杯子中加不同多的水，生2：所用杯子的规格要相同敲击杯子的物体要相同我觉得要用相同的力敲击杯子的同一部位，因为敲击的部位可能会影响音调。（现场展示敲击不同部位时的情景，听是否有区别）凭耳朵听，用感觉来判断生4：我们可以先给每个杯子进行编号，并用量筒量出不同体积的水倒入杯子，然后敲击杯子，听音调的高低，并用特殊符号（比如1,2,3）用表格记录下来。由打碗哥到教师敲击杯子，进入本节课主题。充分调动学生的思维，引导学生用控制变量法来设计实验。进行实验现在，请同学们利用桌面上的玻璃杯，量筒，筷子和水，结合刚刚的设计方案，分组进行实验教师巡视，并用互动课堂拍下多个小组的记录表学生开始用手中的器材做实验把课堂还给学生，让学生通过实验探索新知实验结果分析信息技术验证感觉的可靠性教师利用教育云的互动课堂将拍好的同学们的记录结果展示在白板上。请学生观察这些表格，得到什么结论？师：是否有不同的看法或要补充的？教师：究竟我们的感觉可不可靠呢？今天老师给大家介绍一种用电脑展示的方法：在现代信息技术有一种声音编辑软件Audition,配合麦克风（拿出麦克风介绍），就可以帮助我们将听得到声音转化为波形，使我们更好的认识声音振动的快慢。教师边说边打开软件请同学拿两个装有不同水量的杯子展示用相同的力敲击杯子同一部位时的情景，教师用麦克风录音，并截取有用部分，放大相同倍数，展示波形。师：请同学们观察两列声波，它们各有多少个这样的波峰，哪一列疏，哪一列密？（边问边指波峰）教师：你认为哪一列声波的音调高？为什么？教师问敲击杯子的同学：上面一列波是敲击的哪一个杯子？这说明了什么？老师演奏的杯子正是通过调节水量来实现音阶不同的，教师移开隔板学生1：水量越少，音调越高。学生2：水量越多，音调越低学生3：我们都是凭感觉来判断的，水量越少，音调越高；水量越多，音调越低其余同学仔细听，并观察波形。学生观察后回答：上面疏下面密学生：波峰越多，表明波越密集，杯子振动越快，音调越高。水量越少，音调越高。（得到唯一结论）学生观察杯中水的多少利用信息技术快捷展示实验结果，大大提高了课堂效率。客观的反应学生的真实感受，培养学生实事求是的科学态度。介绍新软件，让信息技术融入到课堂中来，并利用它帮助我们突破难点。再次实验，培养学生的动手探索能力。通过信息技术手段的应用，将观察不到的声音转化为看得见的波形，方便研究。进一步验证水量多少能调节音调高低。呼应开头水杯琴的制作现在大家能不能利用7个相同的杯子制作出一组音阶？教师给每个小组再次分发四个杯子教师用7个杯子展示已经调好的七个音阶，并敲击让学生听，然后请学生用刻度尺量出水的高度，在黑板上补充表格让学生对比分析后，再分组改进，使音阶更准确。同学们已成功的调出了7个音阶，你们能不能利用水杯琴敲出一首歌曲来，我们看看那个组做的最好！教师用互动课堂将各小组的展示进行同屏互传，随堂直播。评价标准：音阶差异明显，能用耳朵感受出来敲出来的曲子连贯，悦耳动听学生开始向7个杯子中加入不同量的水，然后敲击，得到7个不同的音调，并由低到高分别记作为Dol,Re,Mi,Fa,Sol,La,Xi.选2个小组代表在座位上展示，教师同屏互传在全班展示，其它组评价音阶是否准确？怎样改进？通过改变水杯中水的多少来改变音调，音调低了就用注射器抽走部分水，音调高了就用量筒再加一点水。学生分组演奏。小组之间相互评价，评出最佳才艺小组。通过学生成功制作水杯琴，让学生感受成功的喜悦，体会物理知识在生活中应用的趣味性。通过小组展示，培养学生的动手能力，增强学生的学习兴趣，通过小组互评，活跃课堂气氛。小结通过今天这节课的学习，你学会了什么？还有什么不懂的问题？利用碗、杯子能制作一个琴，靠的是物体振动的频率不同，你还能利用生活中的