第四節 聲現象在科技中的應用 教學設計一、教學背景分析1、教材的地位與作用聲現象在科技中的應用是北師大版八年級（上）第四章聲現象第四節。聲音在實際生活中有著廣泛的應用，本節主要介紹了人類在科學技術中對超聲波特點的利用以及對次聲波危害的認識，同時簡明扼要介紹了語音識別技術。這些內容充分體現了物理教學中的“STS”教育，是新的課程標準所倡導的教學理念的充分體現。本節課教學可以使學生進一步認識到物理與生活、與科學技術、與社會的密切聯系，有利于調動學生學習積極性，培養學生的學習興趣。2、學情分析物理是八年級新開設的課程，學生對它充滿了好奇，有新鮮感。聲現象是學生在生活中比較熟悉的，也是他們容易發生興趣的內容，聲現象中的超聲波和次聲波與現代技術聯系緊密，被廣泛應用于各個領域，但學生對超聲波和次聲波認識甚少，對聲現象在現代科技中應用技術缺乏相應的了解。本課在教學實踐中，充分利用現代多媒體技術，通過具體的實例向學生介紹聲現象在科學技術中的有關應用，充分調動他們學習物理知識的積極性和主動性，培養學生對物理的興趣，迎合他們好奇、好動、好強的心理特點，同時也培養了學生利用互聯網獲取信息和處理信息的能力。3、教學內容分析教學中需要知道什么是超聲波和次聲波，了解超聲波和次聲波的聲學特性及相關應用。語音識別技術涉及的理論知識較多，簡單介紹即可。本節課在知識應用層面的難度較大，因此在知識內容要求上不必做深入的要求，教學過程的側重點應放在向學生展示有關聲現象在現代科技中應用的具體實例，培養他們學習物理知識的興趣與研究熱情，促進學生知識、能力、素質的綜合提高。4、教學策略分析本節的教學可充分利用多媒體技術優勢，在教學中選擇性地插播相關視頻，加強對超聲波、次聲波及語音識別技術在現代社會生活和科技應用方面的介紹，會取得較好的教學效果。本節教學中可提前分組，布置預習作業，就課程內容涉及的超聲波特點及其應用、次聲波特點及其應用及語音識別技術等專題進行資料準備，教學中進行資料的交流與共享，體現小組合作學習的理念。本節課程的學習，可通過課前資料收集、小組合作交流、信息資源展放等方式進行，有利于提高課堂效率，拓展學生視野，激發學習興趣，加深學生對物理知識與科學技術、社會生活緊密聯系的認識，從而促進學生知識、能力、素質的綜合提高。二、教學目標設計知識與技能：1、了解現代技術中與聲現象有關的知識應用。2、知道超聲波，次聲波的特點和語音識別技術。過程與方法：通過閱讀文字、圖片，觀看視頻，了解聲音知識在現代技術中的應用，體會科學技術與社會、生活的聯系，培養學生查找、交流信息、應用知識的能力。啊情感、態度與價值觀：通過教學活動，激發學生的學習興趣，培養學生熱愛科學的情感。三、教學重點、難點重點： 超聲波和次聲波的特點及其在現代技術中的應用。難點： 1.體會認識超聲波在科技中的應用。2.體會認識語音識別技術的應用。四、教學方法：講授法、演示法、多媒體輔助教學法、小組合作學習法、討論法、交流法五、教學準備：提前一周分組，布置任務。每小組6-7人，每組選出一名組長。選取下面某一專題進行研究和學習。（1）查閱資料，了解超聲波的特點，舉例說明超聲波的應用；（2）查閱資料，了解次聲波的危害及應用；（3）查閱資料，了解語音技術；（4）聲現象的其他應用。每個學習小組制作一個簡要報告，課堂上進行交流匯報。六、教學過程（一）創設情境，引入新課1、欣賞美妙動聽的音樂，感受聲音給我們帶來的歡欣愉悅。2、思考1：聲音是怎樣產生的？又是如何傳播的？3、思考2：昆蟲飛行時翅膀都要振動，當蝴碟和蜜蜂從我們身邊飛過時，為什么我們憑聽覺能發現飛行的蜜蜂而不能發現飛行的蝴蝶？（分析說明）人耳能感覺到的聲音頻率在20 Hz 至20000Hz之間。頻率低于20Hz和高于20000Hz的聲波，都不能引起人的聽覺感應。低于20Hz的聲波叫次聲波，高于20000Hz的聲波叫超聲波。超聲波和次聲波在科學技術及社會生活中有著非常重要的應用，由此引入新課。（二）明確學習任務，了解目標要求PPT展示本節課學習目標。（學生明確目標要求）（三）新課學習，掌握知識一、超聲波【學生活動】閱讀課本92頁關于超聲波的知識，并觀察聲納探測魚群、B超檢查人體和超聲波加濕器等圖片。讓學生思考：1）什么是超聲波？ 2）超聲波有哪些特點？ 3）超聲波的應用領域有哪些？在此基礎上，教師引導總結：1、超聲波：頻率高于20000Hz的聲波。 2、特點：1）頻率高、波長短，對液體和固體的穿透本領強，容易會聚成一束定向發射。2）超聲波沿直線傳播，傳播距離較遠，且不易被吸收。 3、超聲波的應用主要有兩方面：一是傳遞信息，二是傳遞能量。【學生活動】以小組為單位，分享交流課前收集的有關超聲波資料。小組代表做相關資料的簡要報告。【視頻展播】（利用多媒體播放超聲波在生活、社會及科學研究中相關應用的視頻，強化學生對相關超聲波知識的認識，拓寬學生知識視野，激發學生學習興趣。）1. 聲吶測距-探測海洋深度、 魚群、敵方潛艇和礁石的位置。 2. B 超檢查-檢查人體健康狀況，幫助醫生診斷病情， 3. 金屬探傷-探查金屬內部材料分布，明晰金屬內部狀況。4. 倒車雷達-感知車身周圍環境狀況，協助倒車、停車。5. 超聲波清洗器-清洗鐘表，眼鏡片，金屬部件。6. 超聲粉碎機-擊碎并除去人體內的結石。二、次聲波【學生活動】閱讀與次聲波相關的知識， 小組相互討論然后總結。小組代表做簡要報告。1、次聲波：頻率低于 20Hz的聲波。2、特點：頻率低，在空氣中傳播的距離遠，破壞性大，不容易被吸收。 3、用途：1）檢測風暴和火山，發出警報。2）監視探測大氣，天氣的情況。 3）檢測確定核爆炸的強度和位置。4、次聲波的危害【視頻展播】物理大師-次聲波的應用三、語音識別【學生活動】學生閱讀語音識別的相關知識，讓學生思考探討語音識別技術的應用。【教師講解】1、語音識別 定義：把語音信號轉變為相應的文本或命令的技術。 2、語音識別的應用1）可利用語音控制設備2）利用聲音進行身份識別優點：不需要記憶，不會遺失和忘記，使用方便。【實踐活動】利用手機的語音助手軟件，演示語音識別技術在現實生活中的應用。(四)、課后小結，梳理脈絡通過本節課的學習，你有何收獲？（學生回顧學習過程，積極發言）（五）、當堂訓練，鞏固強化1下列事例不是利用超聲波工作的是（ ）A利用B超對孕婦做常規檢查 B.利用聲納探測魚群C利用超音速飛機縮短旅行時間 D利用超聲霧化器治療慢性咽炎2.下列關于次聲波說法不正確的是（ ）A.次聲波可以傳播很遠的距離 B.次聲波在傳播過程中不易被障礙物阻隔C.次聲波容易與人體發生作用 D.聲納系統利用次聲波3.下列關于語音識別的說法正確的是（ ）A.我國的語音識別技術起步晚，所以未達到國際先進水平B.語音識別技術就是把人說的話與模擬庫里的話對應，看是否說的相同C.語音識別具有不會遺失或忘記，不需記憶，使用方便的特點D.語音識別技術會出現兩個或幾個人的聲音是完全相同的（六）、板書設計4.4 聲現象在科技中的應用一、超聲波-頻率高于 20000HZ 的聲波 1.特點 2.主要用途：(1) 傳遞能量 (2) 傳遞信息 二、次聲波-頻率低于 20HZ 的聲波特點及用途三、語音識別-讓機器把語音信號轉變為相應的文本或命令的技術。語音識別的應用1）可利用語音控制設備2）利用聲音進行身份識別- 5