2025 小学三年级科学上册《声音在气体中的传播实验》课件

一、教学背景：为什么要做这个实验？演讲人教学背景：为什么要做这个实验？拓展应用：让科学回归生活现象解析：从“看到现象”到“理解本质”操作实施：如何让实验“安全、有效、有温度”？实验设计：如何让现象“看得见、听得清”？目录2025小学三年级科学上册《声音在气体中的传播实验》课件作为一名深耕小学科学教育十余年的教师，我始终坚信：科学课的魅力不在于灌输结论，而在于带领孩子用双手和眼睛触摸真理。今天要呈现的《声音在气体中的传播实验》，正是这样一节以“探索”为核心的课例。它既是三年级学生“声音的奥秘”单元的关键环节，也是培养科学探究能力的重要载体。接下来，我将从教学背景、实验设计、操作实施、现象解析、拓展应用五个维度，系统展开这节实验课的设计思路与实践经验。01教学背景：为什么要做这个实验？1课标与教材定位《义务教育科学课程标准（2022年版）》明确指出，小学中年级学生需“通过观察、比较、实验等方法，探究声音产生与传播的条件”。三年级上册“声音”单元的编排逻辑是：从“声音的产生”（振动）过渡到“声音的传播”（介质），最后到“声音的特性”（高低、强弱）。其中“声音在气体中的传播”是连接“产生”与“特性”的关键桥梁——只有理解了“声音需要介质传播”，才能进一步探究“不同介质中传播效果差异”“如何阻断声音传播”等问题。2学生认知基础通过前两课学习，三年级学生已能通过“音叉振动溅起水花”“说话时手摸喉咙感受振动”等实验，初步理解“声音由物体振动产生”。但对“振动如何传递到耳朵”这一过程存在认知空白，常误认为“声音自己会跑”“真空也能传声”（前概念调查显示，68%的学生认为“太空中宇航员可以直接对话”）。因此，本节课的核心任务是通过直观实验，打破“声音能在真空中传播”的错误前概念，建立“气体是声音传播的介质”的科学概念。3实验价值1相较于“固体传声”（敲桌子听声音）、“液体传声”（水中击掌）等实验，“气体传声”实验的独特价值在于：2反直觉验证：空气是无形的，学生难以感知其作为介质的作用，需通过“移除空气后声音变化”的对比实验，间接证明空气的作用；3科学方法启蒙：实验涉及“控制变量”（保持声源相同，改变空气量）、“转换法”（用声音强弱变化反映介质存在）等探究方法，是培养“基于证据推理”能力的绝佳载体；4生活关联紧密：从“关窗减弱噪音”到“真空包装防串味”，从“宇航员用无线电对话”到“医生用听诊器聚集声波”，实验结论能直接解释大量生活现象，增强学习的意义感。02实验设计：如何让现象“看得见、听得清”？1实验目标分解基于课标与学生需求，本节课设定三级目标：知识目标：知道声音的传播需要介质，气体（空气）可以传播声音；理解“真空不能传声”的原理；能力目标：能设计“对比空气存在与否对声音传播的影响”的简单实验，会使用“观察-记录-分析”的探究流程；情感目标：通过实验现象与前概念的冲突，体会“科学结论需基于证据”的严谨性，激发对“无形物质”的探究兴趣。2实验材料选择为确保实验的直观性与安全性，材料需满足“可见、可控、可重复”三个原则。经反复调试，最终确定以下材料包（以4人小组为单位）：|材料名称|规格/说明|选择理由||----------------|---------------------------|--------------------------------------------------------------------------||透明真空实验盒|直径20cm，带抽气口与密封盖|透明材质便于观察内部物体（如小闹钟），密封设计可控制空气量，符合三年级学生“眼见为实”的认知特点|2实验材料选择|电子小闹钟|带闹铃功能，音量可调|声源稳定（持续发声）、体积小（便于放入实验盒），闹铃声音尖锐易辨识|01|手动抽气机|小型医用级，带气压表|操作简单（三年级学生可两人配合完成），气压表直观显示空气减少程度，避免使用电动设备的安全隐患|02|气球膜|无破损的气球剪开制成|辅助实验（可选）：蒙在空纸杯口，敲击音叉靠近时观察膜的振动，直观呈现“空气振动传声”的过程|03|记录单|包含“空气量”“声音大小”“观察结论”三栏|引导学生用简单符号（如“★★★”表示声音大）记录现象，降低文字记录难度|043实验流程设计遵循“感知现象→提出问题→设计实验→验证假设→得出结论”的探究逻辑，实验分为三个层次推进：3实验流程设计3.1第一层：感知“声音在空气中传播”（5分钟）活动设计：教师播放一段轻音乐，提问：“音乐是怎么从音响传到我们耳朵里的？中间有什么在帮忙？”学生自由发言后，引导用“气球膜实验”直观感受：将气球膜蒙在纸杯口，用橡皮筋固定，敲击音叉后迅速靠近杯口，观察膜的振动。设计意图：通过“音叉振动→空气振动→气球膜振动”的连锁反应，将“无形的空气振动”转化为“可见的膜振动”，初步建立“空气能传递振动”的感性认识。2.3.2第二层：对比“有空气与无空气时的声音差异”（15分钟）核心实验步骤：组装装置：将小闹钟调至闹铃状态（音量调至中等），放入真空实验盒，盖紧密封盖（检查是否漏气：用手轻拉抽气口，无明显吸力则需重新密封）；3实验流程设计3.1第一层：感知“声音在空气中传播”（5分钟）初始状态观察：不抽气时，让小组内每个学生贴近盒子倾听，记录声音大小（如“★★★★”）；抽气实验：两人配合操作抽气机（一人缓慢抽气，一人观察气压表），每抽5次停顿10秒，让学生再次倾听并记录声音变化（如抽10次后声音变为“★★”）；恢复空气：打开密封盖，让空气重新进入盒子，再次倾听，记录声音恢复为“★★★★”；对比分析：引导学生观察表格（表1），思考“声音大小与空气量有什么关系？”表1空气量与声音大小关系记录表|操作步骤|空气量（多/少/无）|声音大小（★★★★为最大）|我的发现|3实验流程设计3.1第一层：感知“声音在空气中传播”（5分钟）|----------------|-------------------|-------------------------|---------------------------||初始状态|多|★★★★|空气多，声音____（大/小）||抽气10次后|少|★★|空气少，声音____（大/小）||打开盖子恢复空气|多|★★★★|空气恢复，声音____（大/小）|设计意图：通过“有空气-少空气-有空气”的对比，让学生直观看到“空气减少→声音减弱→空气恢复→声音增强”的因果关系，为“声音需要空气传播”提供直接证据。3实验流程设计3.3第三层：推理“真空中的声音”（10分钟）延伸问题：“如果继续抽气，把盒子里的空气完全抽走（真空），还能听到声音吗？”学生根据前两步实验现象推测后，教师播放“真空罩实验”视频（因小学实验室难以达到绝对真空，用专业实验视频辅助）：随着抽气机持续工作，手机铃声逐渐减弱直至消失，打开阀门后声音恢复。讨论引导：结合实验现象提问：“为什么真空环境中听不到声音？这说明声音传播需要什么？”最终归纳结论：声音的传播需要介质，空气（气体）是常见的传声介质；真空中没有介质，声音无法传播。03操作实施：如何让实验“安全、有效、有温度”？1安全预案：细节决定成败0102030405三年级学生动手能力有限，实验安全需重点关注：密封盖防夹手：提前演示“双手扶盖缓慢下压”的方法，避免盖口夹伤手指；听力保护：提醒学生“倾听时不要将耳朵紧贴盒子”（避免突然的刺耳声音损伤听力）。抽气机使用：强调“匀速抽气，不可用力过猛”（过猛可能导致气压表损坏）；小闹钟固定：用双面胶将闹钟粘在实验盒底部，避免抽气时盒子晃动导致闹钟碰撞；2分组策略：让每个孩子都“有事可做”010203040506采用“角色分工法”，每组4人分别担任：记录员：填写记录单，用符号记录声音变化；倾听员：组织小组成员轮流倾听并描述声音感受；操作员：负责抽气机操作与气压表观察；汇报员：汇总小组结论，准备全班分享。教师巡回指导时，重点关注“倾听员”是否引导每个成员发言（尤其是平时内向的学生），确保“人人参与探究”。3生成性问题应对：抓住课堂的“意外之喜”实验中常出现的生成性问题及处理策略：问题1：“抽气后声音没有明显减弱。”可能原因：密封盖未拧紧（漏气）。处理：引导学生用“肥皂水检测法”（在密封处涂抹肥皂水，观察是否有气泡），自主排查问题，培养“解决实验故障”的能力。问题2：“打开盖子后声音没有立刻恢复。”可能原因：小闹钟因碰撞暂停闹铃。处理：提前调试闹钟（选择“持续响铃”模式），并准备备用闹钟，避免实验中断。问题3：“真空是不是什么都没有？”拓展引导：结合“太空中的真空环境”“真空包装中的‘假真空’（仍有少量空气）”等实例，区分“绝对真空”与“近似真空”，避免概念混淆。04现象解析：从“看到现象”到“理解本质”1实验现象的科学本质实验中“抽气→声音减弱”的现象，本质是“空气分子减少→振动传递效率降低”。教师需用三年级学生能理解的语言解释：“声音是由物体振动产生的，振动需要‘接力’传到我们耳朵里。空气就像一群小鼓手，声源振动时，第一个小鼓手碰第二个，第二个碰第三个……一直传到我们耳朵。如果空气被抽走，小鼓手变少了，接力就传不远，我们听到的声音就变小了；如果完全没有空气，小鼓手都没了，声音就传不过来了。”2前概念的修正路径通过前测可知，学生的典型错误前概念是“声音能在真空中传播”（如认为“太空中宇航员可以直接对话”）。实验后，需通过“对比前测-实验证据-科学结论”的三步法修正：重现前概念：展示课前提问“太空中能直接对话吗？”的学生回答（如“能，因为声音会飞”）；呈现实验证据：回顾“抽气后声音减弱”的现象，说明“没有空气，声音传不出来”；联系实际：播放宇航员用无线电对话的视频，解释“太空中没有空气，声音无法传播，必须用无线电波（电磁波可以在真空中传播）”。3科学思维的渗透点本节课重点培养三种思维：归纳思维：从“空气多→声音大”“空气少→声音小”的现象，归纳出“空气量影响声音传播效果”；批判性思维：通过“实验现象与前概念冲突”，体会“不能凭感觉下结论，要相信证据”。推理思维：从“空气减少→声音减弱”，推理出“没有空气→没有声音”；0301020405拓展应用：让科学回归生活1生活中的“气体传声”STEP1STEP2STEP3STEP4通过“找一找、想一想”活动，引导学生列举生活实例：利用气体传声：说话、唱歌、上课铃响（声音通过空气传到耳朵）；阻断气体传声：关窗减弱噪音（玻璃阻挡部分空气振动）、隔音棉填充墙壁（多孔结构减少空气流动，降低传声效率）；特殊场景：潜水时戴呼吸管（空气在管内传播，让潜水员听到水面声音）、真空保温杯（夹层抽气，减少空气传声，同时也减少热传递）。2跨学科联系231语文：结合古诗“春眠不觉晓，处处闻啼鸟”，提问：“诗人能听到鸟叫，是因为声音通过什么传到耳朵里？”（空气）物理：初步渗透“介质”概念（气体、液体、固体都是介质），为四年级“声音在不同介质中传播速度”的学习埋下伏笔；技术：介绍“降噪耳机”原理（通过麦克风收集环境噪音，生成反向声波抵消，本质是干扰空气振动的传播）。3课后延伸实验布置“家庭小实验”：用保鲜袋、手机（播放音乐）、水盆设计实验，验证“空气能传声”（步骤：①手机播放音乐，用保鲜袋密封后放入水盆；②耳朵贴在水盆外倾听，是否能听到声音？③取出手机，直接听，对比声音大小）。通过生活化实验，巩固课堂结论，培养“用科学解释生活”的习惯。结语：让无形的“空气”成为探索的起点本节课通过“从感知到实验，从现象到本质”的递进式探究，不仅让学生理解了“声