美國課堂案例分享——《聲音》單元

1、美國課堂案例分享一一聲音單元介紹一個聲音單元的學(xué)習(xí)內(nèi)容和其中的一節(jié)課例聲音怎樣傳播？: 該內(nèi)容由5E學(xué)習(xí)途徑的創(chuàng)始人Rodger Bybee領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊研發(fā)。Bybee教授參與過美國的科學(xué)教育國際測試TIMSS、歐洲的科學(xué)教 育國際測試PISA,以及美國下一代科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)NGSS的研制，是享譽(yù)世 界的科學(xué)教育學(xué)者。聲音單元：為什么我們聽見聲音？1年級呢;焦點問題日主要學(xué)習(xí)目標(biāo)"科學(xué)內(nèi)容（情景）d你如何知道 物體在產(chǎn)生 聲芒？“物體必須快速來同運 動才能產(chǎn)生聲音（振 動）Q在科學(xué)上，證據(jù)是那些事實或估息,能夠幫助你確 定你所相信的東西或者你的陳述是否是真實的，或 者是有效的。物體或材料必須產(chǎn)

2、生振動,我們才能 聽到聲音.振動是指物體的來回快速運動。經(jīng)常當(dāng) 物體產(chǎn)生聲音時,我們能看到振動,我們也可能會 感受到振動，看到或感受到扳動以及聽到聲音是物 體產(chǎn)生聲音的證據(jù)。q2 -發(fā)出聲音的 物體總是會 振動嗎?我 們怎么知道 呢？人同上;所不產(chǎn)生聲音的物體都發(fā)生振動，雖然我們有時不 能看到振動,但是有其它證據(jù)證明,我們可能會感 覺到振動,或者看到其它物體由于振動而引起的運 動。3聲音怎樣傳播？振動物體會使其它物 體振動"發(fā)聲物也的振動會引品它周闈的物體振動，這樣就 產(chǎn)生了有規(guī)律的波，用正弦波來表示這些波的規(guī) 律。34-聲音是如何 從發(fā)聲物體 到我們的耳 朵的？ Q當(dāng)物體振動時，物

3、體 周闈的空氣也會發(fā)生 振動一聲音必須從振動物體傳到耳朵。所有發(fā)聲物體部公 振動，從而引起周用的空氣振動，這些振動到達(dá)我 們的耳朵，我們就能聽到聲擊。Q當(dāng)物體發(fā)出 聲音后，聲 音去了哪 里？一聲音向各個方向傳播3聲音從發(fā)聲物體往各個方向傳播，只要能測到聲音 時，聲音就沒有停止傳播, 6<我的耳朵怎 樣幫助我聽 到聲音？”振動的至氣（聲音） 引起其它物體振動。 當(dāng)振動的空氣引起你 的耳膜振動時，你就 聽到聲音。v圍線若發(fā)聲物體的空氣會產(chǎn)生振動,這些空氣向外 擴(kuò)散。有些振動會到達(dá)我們的耳朵,引起我們的耳 膜振動,耳膜發(fā)出信號到大腦,這是聲音"7。為什么有些 聲音聽起來 很大,有些

4、很??？ 4聲音大是因為振動 大，聲音小是因為振動小。/聲音大小不同,因為大的振動引起大的聲音,小的 振動引起小的聲行?；鸬恼駝右鸲ふ駝訒r就產(chǎn) 生大的聲音。（&二為什么我們 聽到聲音?”總結(jié)前面的課振動 產(chǎn)生聲音,振動在空 氣中以波的形式向各 個方向傳播。振動的 空氣引起耳膜振動, 我們就能聽到聲音，小所有發(fā)聲物體都會振動，大的振動引起大的聲音， 小的振動引起小的聲音。振動物體引起周圍的空氣 振動，振動空氣引入耳膜振動，耳腴發(fā)送信息到大 腦.這個振動兄聲音。，第三課聲音怎樣傳播？1年級 時長43分鐘單元探究問題：為什么我們聽見聲音？不知道英文原文是怎樣？ Why we hear so

5、und?大概是Why can we hear sound?為什么我們能/會聽到聲音？一方 面我們要探究的問題，或者一個PBL項目的目標(biāo)一定要清晰。另一方面，作為STEAM 的A ,或者STREAM的R ,語言表達(dá)能力，能清晰傳遞信息進(jìn)行交流的能力，應(yīng)該是 我們課程設(shè)計的關(guān)注點之一。本課聚焦問題：聲音怎樣彳專播?本節(jié)課和后面的4 , 5節(jié)課都是講聲源的振動 通過介質(zhì)向四周傳播。不知道在第一節(jié)課上，是否給學(xué)生一個全景式的課程規(guī)劃，比 如一個思維導(dǎo)圖，標(biāo)出整個8節(jié)課的規(guī)劃及其內(nèi)在的邏輯聯(lián)系。我個人是傾向于在開始就引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行全面的思考，而不是僅僅在最后進(jìn)行總結(jié)。哪怕學(xué)生并不能充分 理解。撥云見月的過

6、程，或者過關(guān)打怪的過程和科學(xué)探究的過程是相似的。主要學(xué)習(xí)目標(biāo)：振動物體引起其它物體振動（1-PS4-1 ）科學(xué)內(nèi)容（情景）：發(fā)聲物體的振動會引起物體周圍的物體的振動, 這樣就產(chǎn)生了有規(guī)律的波，用正弦波來表示這些波的規(guī)律非常贊賞用情 境來進(jìn)行教學(xué)。明確提出“正弦波”的概念，顯然是“超綱"了。但是我個人還是贊同這 種做法。但是具體教學(xué)過程中，要注意不要讓"天書"概念影響到學(xué)生的認(rèn)知過程，阻 礙了對主要教學(xué)內(nèi)容的探究。教學(xué)過程1. （ 3分鐘）教師引入單元探究問題，并引出學(xué)生有關(guān)為什么我們能聽 見聲音的想法a.老師用PPT顯示單元探究問題：為什么我們聽見聲音？我們前面已

7、經(jīng) 學(xué)習(xí)了一些重要的知識，開始幫助我們回答這個問題。i.誰愿意分享你們者B學(xué)習(xí)了什么?用這種"復(fù)習(xí)"開始課堂教學(xué)是很經(jīng)典的方式。 但是只要有效，就是好的。后面具體的問題幫助學(xué)生能有效復(fù)習(xí)前面的學(xué)習(xí)。不過我 個人會在后面具體問題之前，讓學(xué)生先自己飛一會。然后提出下面更具體的要求。ii .你是怎么發(fā)現(xiàn)的？iii .你的證據(jù)是什么？iv .其他同學(xué)有不同的證據(jù)嗎?b.學(xué)生可能的回答i.聲音引起振動ii .我能看見振動iii .我能感受到振動iv .我能聽到聲音v .我能看見發(fā)聲物體在振動時引起其它物體運動c.老師可以使用的追問問題前面給學(xué)生自主表現(xiàn)的空間，但是老師也要有一定的 引

8、導(dǎo)，才能達(dá)到更好的復(fù)習(xí)效果。i .你在哪里看到的振動ii .什么在振動iii .你總能看見振動嗎iv .如果不能，那么你怎么知道它在振動呢v .振動的發(fā)聲物體是什么狀況vi .請告訴我更多的有關(guān)你感受到的東西這樣的復(fù)習(xí)，其實也是了解“學(xué)情”的重要步驟。了解學(xué)生，才能更好地"因材施教"。2. （ 2分鐘）老師引入本課的聚焦問題：聲音怎樣傳播？怎樣從學(xué)生的復(fù)習(xí) 活動中，引出本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，非?？简灲處煹墓α?。順勢而為，還是強(qiáng)勢插入？ 整節(jié)課是否流暢，如行云流水，還是磕磕絆絆，腸梗阻，這是很重要的一個評價指標(biāo)。a.知道聲音如何從發(fā)聲物體傳到我們的耳朵將會幫助我們回答這個問題。

9、老師在黑板上寫下，同時用PPT顯示本節(jié)課的聚焦問題：聲音怎樣傳 播？在這節(jié)課中要經(jīng)常提醒學(xué)生活動的目的。前面提到的全景圖，應(yīng)該會 有所幫助。3. （ 6分鐘）教師示范音叉發(fā)出聲音，然后學(xué)生分析他們的想法：聲音 如何從音叉?zhèn)鬟f到我們的耳朵。主要的科學(xué)知識：聲音從一個地點傳 遞到另一個地點。這就是科學(xué)實踐。非常重要的探究過程，而不是直接灌輸知識 點。a.老師說：同學(xué)們，我想要你們幫我理解聲音是如何從振動的音叉?zhèn)鞯?我的耳朵的。當(dāng)我做這個（示范音叉實驗），我是怎樣聽到聲音的？ 非常有趣的教學(xué)方式。這樣的教師學(xué)生的角色互換，和翻轉(zhuǎn)課堂并不一樣。會對學(xué)生 的認(rèn)知產(chǎn)生什么樣的影響？我沒看到過，更沒實踐過。

10、不知道實際效果如何。b.顯示PPT:預(yù)測。老師告訴學(xué)生：和你旁邊的同學(xué)討論一下，你認(rèn)為 將會發(fā)生什么？給學(xué)生1-2分鐘討論。這里要求學(xué)生預(yù)測什么？或者英文 原文是guess r而不是predict ?C.讓學(xué)生在科學(xué)筆記本上畫一個圖，顯示他們剛才所討論的，聲音如何 從音叉?zhèn)鞯蕉?。把音叉畫到一邊，耳朵畫到另一邊。給學(xué)生2-3分 鐘討論，如果時間允許，可以用投影儀展示1-2個學(xué)生的圖畫。4. （ 20分鐘）老師演示"塑料彈力圈表示聲波通過物體傳播，學(xué)生進(jìn)行 觀察，并學(xué)習(xí)聲音是以波的形式傳播。這是一堂課里承上啟下的重要環(huán)節(jié)。 這里有三點要說。一,前面學(xué)生會提出一些猜想guess或者假設(shè)h

11、ypothesis ,教師 應(yīng)當(dāng)對這些思考成果做鼓勵和引導(dǎo)。-,要鼓勵學(xué)生通過實驗，實踐來檢驗自己的想 法。教師可以準(zhǔn)備“塑料單力圈”的實驗，但是也要鼓勵學(xué)生提出自己的設(shè)計。比如 我首先想到的是用一條繩子，一段上下抖動，形成波浪，傳遞到另一端。標(biāo)準(zhǔn)上特 別提到用不同方式去進(jìn)行探究。根據(jù)不同實驗的優(yōu)缺點進(jìn)行實際選擇，也是科學(xué)實踐，更是工程技術(shù)實踐的重要內(nèi)容。三，做實驗前，先預(yù)測predict可能出現(xiàn)的現(xiàn)象和 結(jié)果。這是非常重要，非常有意義的科學(xué)實踐。這是我要求學(xué)生在實驗之前要做的準(zhǔn) 備工作之一，甚至是我給博士生講文獻(xiàn)閱讀時的一項要求。a.老師請一位學(xué)生幫助做這個演示實驗。學(xué)生握住塑料彈力圈一段，

12、老 師握住另一端，在地板上拉開塑料彈力圈，使得每一個圈有些分開， 但不要拉開太多而使得塑料彈力圈"變形，不要松開。其他同學(xué)在周圍 觀察。這個實驗沒有做過，不知道會有什么樣的現(xiàn)象。b.在老師演示實驗的同時，用PPT顯示這個塑料彈力圈。i .老師說：你們想象一下，假如我的手是正在發(fā)出聲音的音叉的一個分 叉，我的手應(yīng)該如何運動？這就是前面提到的預(yù)測predict的一種體現(xiàn)形式。ii .學(xué)生可能回答：你的手應(yīng)該前后移動iii .老師說：現(xiàn)在我將移動我的手。在我移動我的手的時候，想象一下幫 我做這個演示實驗的那個同學(xué)是你的耳朵。記?。何覀冊谠噲D發(fā)現(xiàn)聲 音是如何從發(fā)聲物體，像音叉，傳到我們耳朵的

13、。當(dāng)我振動這一端時， 注意觀察這"塑料彈力圈”的運動情況iv .老師沿著"塑料彈力圈方向前后移動，模擬聲波，就像音叉發(fā)出聲音時 的狀況。讓學(xué)生和旁邊的同學(xué)討論：他們看到什么？c.全班分享：i .老師：誰愿意說說你的觀察？前面提到過了，在后面具體問題之前，讓學(xué)生先 自己飛一會。振動從哪里開始？又去了哪里？能到達(dá)耳朵嗎？ii .學(xué)生：從你的手開始，沿著"塑料彈力圈”傳遞下去，可以最終到達(dá)耳朵。 d.老師告訴學(xué)生：這種運動的規(guī)律或振動代表了聲波。聲音以波的形式運動。把這個知識寫在黑板上，同時PPT顯示。e.準(zhǔn)備好安卓”設(shè)備上的“新立得聲波APP"或下載到計算機(jī)

14、上，老師敲 擊音叉，然后靠近設(shè)備的話筒,學(xué)生應(yīng)該能看到聲音的正弦波。問學(xué) 生：標(biāo)準(zhǔn)上特別提到用不同方式去進(jìn)行探究。用手機(jī)APP更能體現(xiàn)現(xiàn)代科技對我們生活的影響，以及科學(xué)探究過程中科技的巨大促進(jìn)作用。I .誰來描述一下，你看到什么？II .你能在黑板上畫一畫嗎？III .學(xué)生的回答可能是：我看到有很多凸起，一上一下的，看起來像海浪。老師告訴學(xué)生，這個圖代表了波，是一種顯示聲音如何傳 播的方式。教學(xué)內(nèi)容中提到"正弦波"的概念，似乎這里是個合適的 機(jī)會?？梢陨晕⒄f明不是圓或者橢圓形。將已有的知識和未來要講的知 識做個對比和鏈接。f.老師在黑板上畫出一個耳朵，一個音叉，然后在兩者之

15、間畫上聲波， 告訴學(xué)生音叉發(fā)出的聲音是如何傳到耳朵的。g.給學(xué)生發(fā)一個耳朵圖，一個音叉圖，讓他們黏貼到科學(xué)筆記本上，在 兩個圖之間畫出聲波5. （ 10分鐘）學(xué)生用他們畫的圖，口頭回答本課的聚焦問題：聲音是 怎樣傳播的？主要的科學(xué)知識是：振動通過物質(zhì)傳遞，聲音也隨之而 傳播。f.老師說，你們已經(jīng)看到了波或者振動通過“塑料彈力圈從一段傳遞到 另一端，也就是從一個地方傳到另一個地方。用你的圖告訴你旁邊的 同學(xué)，聲音是如何從音叉?zhèn)鞯侥愕亩涞?。非常重要的一環(huán)。讓學(xué)生自己總結(jié)提煉所學(xué)的內(nèi)容，并通過輸出的形式去練習(xí)應(yīng)用。學(xué)生可能會說：聲音引起振動，振動傳到我們的耳朵，然后，我們就 聽到聲音。在學(xué)生相互交

16、流時，老師要注意聽學(xué)生的交流，注意 學(xué)生是否正確使用振動和聲波這樣的詞匯。b.老師指著黑板或PPT上本節(jié)課的聚焦問題，問學(xué)生，現(xiàn)在我們能回答 這個問題了嗎？誰能告訴我，在這個聲音的“故事”中，老師指向黑板上 的音叉圖，問學(xué)生：音叉發(fā)生了什么？請使用振動這個詞。i .學(xué)生會說：發(fā)聲物體引起振動老師再指向黑板上的音叉圖和耳朵圖之間的空間，問學(xué)生： 這里是怎么回事？ii .學(xué)生會說：振動會傳到我們的耳朵老師最后指向黑板上的耳朵，問學(xué)生：這里又發(fā)生了什么？iii .學(xué)生會說：我們聽到聲音老師問學(xué)生：你看到的"塑料彈力圈”的情況怎樣幫助你理解 聲音是如何傳遞的？iv.學(xué)生會說：彈力圈顯示了振動可以