《超声与次声》教学设计
成都市锦江实验学校 郭洪军
教学目标
1.知道超声和次声。
2.了解人类及一些动物听觉范围。
3.通过观察文字、图片资料，了解现代技术中与声有关的知识应用。获得社会生活中声的利用方面的知识，一步增加对科学的热爱。
4.学生通过交流讨论，增强学生查找、交流信息、应用知识的能力。
学情分析
学习本课之前，学生在知识准备上已了解声音的发生和传播方面的知识，特别是发声体的振动频率，对本课教学起到了较好启后作用；在生活中学生至少都了解一些声应用方面的例子，如超声波、雷达、蝙蝠、声纳等，这为讨论的开展提供了良好的基础。但一般学生对声的应用方面的实例了解面是比较窄的，在大量拓展资料的帮助下，可以极大地提高学生的学习兴趣。
针对本节课的内容，可通过较多的渠道收集到大量的文字、图片、影像资料用于教学。本节课是增强学生对科学的热爱较好的课题。
教材分析及教学思路设想
教材分析
本课依据的教材是沪科版教材第三章第三节《超声与次声》，学生在学习了声音的产生与传播、乐音和噪音之后，学习有关超声和次声的知识，本课知识是对声知识的应用。
本节课联系生活、生产实际非常紧密，能较好地落实新课程大力倡导从生活走向物理，从物理走向社会，倡导在教学中渗透STS精神等教育理念，并能较好地促成德育目标的达成。
本节知识内容包括超声与次声的概念、超声的应用、次声的危害，以及信息窗展示的自然界中的引起发声体的频率、人和一些动物的听觉范围等。其中还有三组观察图片，一是蝙蝠利用超声波导航，二是用超声波探测鱼群，三是用超声波诊断仪观察胎儿的情况。在教学中辅以收集到的大量文字图片，以观察图片、介绍声应用实例为线索引导教与学。以生活实例为背景，通过学生观察、分析、对比、自学、交流等，让学生在体验中主动实现知识的构建。因此我们的教学方法也应同步发生改变，变过去单纯的讲授式为问题探究式、自主学习式等多种灵活的教学方式来实施教学。
设计思路
本节课采用以应用实例探讨主线，以学生活动为载体，以学生素质发展为目标的思路来组织实施教学。在教学中突出体现以下特点：
1、充分联系实际
“从生活走向物理，从物理走向社会”是新课程的基本理念。联系实际学物理，学有用的物理，能够拉近物理学与生活的距离，让学生充分感受到科学的真实性，感受到科学与生活、社会的关系，从而增强学习物理的愿望和热情。
①从学生知道的实例入手。如蝙蝠、雷达、B超等。让学生探讨它们的工作原理，使学生感受到物理就在身边，激发他们的学习愿望。
②丰富实例资料。教学中除应用教材上的三组图片外，利用“天网”和“地网”资源，增加了B超系列图片、回声定位、声纳测距、超声与次声科学介绍等等图片文字，通过课堂演播系统展示出来，帮助学生理解实例的工作原理，使学生视野开阔，体会物理来源于生活、服务于生活，体会物理知识在科学、技术、社会发展和国家建设中的强大作用。
③讨论社会热点问题。次声波与此次地震的关系，感受物理与社会生活息息相关，从而培养学生将科学服务于生活和社会的意识。
2、开发课程资源，体现学科整合。
新课程倡导合理开发和利用课程资源，改变学科本位，推进课程整合，让学生获得对意义世界的整体性认识，在科学情境、人文情境中感受求知的快乐。我在本节教学中，开发了与教学内容相辅相承的其它学科资源，如来自网络资源的精美实物图片，PPT课件，视频动画，大量科学探索文字资料等。
教学互动流程
一．导入
师：同学们好，在这一单元我们学习了有趣的声现象，知道了声的概念比较广，包括声音（人耳能感觉到的那部分声）、超声（频率高于20000 Hz的声）和次声（频率低于20 Hz的声）.声在生活实际、工农业生产和现代科技中的应用非常广泛，请同学们说出所了解的利用声的实例.
生：我们楼道里的声控开关
广场的声控喷泉
家庭里的超声波加湿器
医院里检查病情用的“B超”和“彩超”
工厂里用的超声波探伤仪
利用“声纳”探测黑匣子
利用次声波预测地震、台风等
平常我们利用声音获取信息
师：看来，我们的生活、工业生产、现代科学技术与声有着密切的关系，这节课我们就来学习声的利用。
环节设计意图
通过学生发言，形成悬念，激发学习的欲望。
二、新课教学
（一）超声与次声
师：介绍超声与次声
生：讨论：人听不到声音有几种情况？
师：人的听力比动物发达吗？
生：观察多媒体表格，阅读教材信息窗，讨论，提出你最佩服的动物，并说明理由。
环节设计意图
提高对声音的认知能力，增进对身边事物的了解，更好地认识自然界。
（二）超声及其应用领域很宽，下面以应用领域作讨论介绍。
1、在医疗上的应用
师：多媒体展示系列B超图片
（1）．中医诊病通过“望、闻、问、切”四个途径，其中“闻”就是听，这是利用声音诊病的最早例子。
（2）．利用B超或彩超可以更准确地获得人体内部疾病的信息.医生向病人体内发射超声波，同时接收体内脏器的反射波，反射波所携带的信息通过处理后显示在屏幕上.超声探查对人体没有伤害，可以利用超声波为孕妇作常规检查，从而确定胎儿发育状况。
（3）．药液雾化器
对于咽喉炎、气管炎等疾病，药力很难达到患病的部位。用超声波的高能量将药液破碎成小雾滴，让病人吸入，能够增进疗效。
（4）．利用超声波的高能量可将人体内的结石击碎成细小的粉末，从而可以顺畅地排出体外。
生：观察图片，联系生活实际，联想情境。
环节设计意图
通过科片观察，强化物理知识与生活的联系。增强学生对科学知识的热爱。体会科技的魅力。提高认知能力，科普知识。
2．超声波在工业上的应用
师：多媒体展示图片和视频
（1）．利用超声波对钢铁、陶瓷、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切削加工，这种加工的精度和光洁度很高。
（2）．在工业生产中常常运用超声波透射法对产品进行无损探测。声波发生器发射出的超声波能够透过被检测的样品，被对面的接收器所接收。果样品内部有缺陷，超声波就会在缺陷处发生反射，这时对面的接收器便收不到或者不能全部收到发生器发射出的超声波信号.这样就可以在不损伤被检测样品的前提下，检测出样品内部有无缺陷，这种方法叫做超声波探伤。
（3）．在工业上用超声波清洗零件上的污垢。放有物品的清洗液中通入超声波，清洗液的剧烈振动冲击物品上的污垢，能够很快清洗干净。
生：观察图片，联系生活实际，联想情境。
环节设计意图
通过图片观察，强化物理知识与生活的联系。增强学生对科学知识的热爱。体会科技的魅力。提高认知能力，科普知识。
3、在军事上的应用
师：多媒体展示图片
（1）．现代的无线电定位器——雷达，就是仿照蝙蝠的超声波定位系统设计制造的。
很多动物都有完善的发射和接收超声波的器官.蝙蝠通常只在夜间出来觅食、活动，但它们从来不会撞到墙壁、树枝上，并且能以很高的精确度确认目标.它们的这些“绝技”靠的是什么？原来蝙蝠在飞行时会发出超声波，这些声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来，根据回声到来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置和距离。
（2）声纳
根据回声定位的原理，科学家们发明了“声纳”，利用声纳系统，人们可以探测海洋的深度、海底的地形特征等。联系运动学知识，通过示例计算体会声纳测距原理。
师：媒体展示计算示例
生：计算解决门题。
师：总结：声音可传递信息和能量。
（三）次声及其危害
师：介绍次声产生的情况，多媒体展示科普资料“地震与次声”、“地震预报”、“地震波的传播”、“动物与地震预报”。
生：感受了解，
环节设计意图
讨论社会热点问题。次声波与此次地震的关系，感受物理与社会生活息息相关，从而培养学生将科学服务于生活和社会的意识。
（五）小结反馈
师：小结
通过这节课的学习，你们有哪些收获？
师：1，2，讨论题
生：学生对本节课的知识进行整理归纳。交流在知识学习、方法学习、过程体验等方面的收获。
生：反馈练习（FLASH动画）
环节设计意图
（1）通过整理和交流，清理知识，完成知识的构建，分享他人的感受。
（2）让学生将所学知识运用到解决社会热点问题中。培养学生的社会责任感。
（六）作业布置
师：1、请同学们在网上查看有关声应用的资料。
2、请同学们在网上查看有关地震预报及自我保护方面的知识。
环节设计意图
通过布置课外信息资料收集作业，培养学生信息收集整理能力。
附：课堂练习及作业
教材作业1，完整解题。
整理你知道的声音应用的例子（5个以上）。
课堂教学资料链接
成都教育在线、科普网站。
课后反思：
1、教学设计反思
本教学方案以展示、探讨形式展开教学，符合中学生的认知规律。本节课科学素养目标重于知识目标，学生能充分体会到学习的乐趣，并能较好地激发学生的学习兴趣，在教学设计中大量引入科普方面资料，充分得用网络资源，有助于教育教学目标的达成。
2、教学过程反思
由于本节知识的难度较小，故在教学应用中做了大量扩展，但扩展均限于了解程度，不对具体原理作深入探讨。这是因为学生的知识准备不足。部分资料还不够充分。
3、教学效果反思
在声纳练习计算中，出现一定问题，解题不规范，计算能力差。说明在教学中要注意知识的巩固环节。
在教学中也出现短时的“假热闹”现象，学生停在表面的现象讨论中，甚至偏离主题
对绝大多数学生而言，“听了今天的课，我觉得物理有用”，物理课非常有吸引力”。学生的感受丰富，乐于学习的情绪浓厚、遐想联翩，我想，学习目标基本达成，教学目标基本实现。