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2025省级实验教学精品课“声音的传播”

一、实验教学背景

本实验为突破学生对声音传播的认识仅限于自身感官认识这一难点，采取数字化的方式辅助探究。通过实践活动让学生理解声音在空气中传播的特点、声音是否能在液体中进行传播、声音在固体中的传播特性以及联系生活实际了解声音的用途。学生在动手实践活动中，结合感官观察以及实验探究数据呈现，深入理解声音传播的特性，构建现象观察→模型建构→规律归纳的完整思维链条，提升学生的科学素养。

二、实验素养目标

01

科学观念

知道声音可以在不同介质中传播；

知道声音可以向各个方向传播。

02

科学思维

能解释声音在不同物体中的传播，并用数据进行总结归纳。

03

探究实践

采用数字实验探究声音在不同物体中的传播情况。

04

态度责任

学会如实描述并记录现象，对比实验，留心生活现象并学会用概念知识解释生活现象，培养细致认真、耐心操作的探究习惯。

三、实验资源及器材

四、实验教学过程

（一）引入真实情境在问题中传授新知

引入在医院看病情境，引导学生猜想：听诊器是如何进行传声的？小组自制听诊器，教师引导学生从认知冲突中设计实验验证猜想：对比听诊器管道堵塞以及畅通时管道内声音大小。

（二）联系生活实际猜想间驱动实验

01生活实例探究空气传播特性

联系生活实际，验证声音通过空气传播并举例说明声音可以向各个方向传播。

02问题导向引发深层思考

（1）距离远近是否影响声音大小？

（2）探究声音是否能越过障碍物？

03小组合作开展猜想验证

小组合作设计实验，开展实验验证。

（1）探究声音大小与距离的关系。

打开测声仪、蜂鸣器，放在1号位置，盖上盒盖，等待10s。观察测声仪数据大小，数据稳定后，按下读数保持键，记录数据。重复操作三次。

将蜂鸣器放在2号位置，盖上盒盖，将测声仪复位，等待10s，观察测声仪数据大小，数据稳定后，按下读数保持键，记录数据。重复操作三次。

（2）探究声音是否能越过障碍物？

在1号位置放置蜂鸣器，不放入挡板，盖上盖子后，打开测声仪，等待数据稳定后，读取测声仪数据。重复操作三次。

在1号位置放置蜂鸣器，同时放入挡板，盖上盖子后，打开测声仪，等待数据稳定后，读取测声仪数据。重复操作三次。

04联结学知迁移解决问题

教师提问解决新知：当周围的声音过大时，如何从自身出发降低生活的噪音呢？

学生联想影响声音大小因素，从而解决问题。

（三）深入探究解码声音在固液传播奥秘

01虚拟实验模拟真空环境

声音的传播需要空气，在真空环境中无法进行传播。利用虚拟实验进行验证：

一个正在响铃的闹钟，放进去空气罩子里，抽空里面空气后，还能够听到闹钟响吗？学生进行猜测。

教师揭秘实验现象：打开空气阀门，将空气放走，我们发现闹铃越来越小声，当空气罩内部呈现真空的状态后，听不到响声。当我们再次打开空气阀门，让空气进来，闹铃声再次出现。

02情境切入

情景切入，引入水上芭蕾选手的头部潜入泳池中时，为何仍能随音乐起舞？联系生活实际，学生初谈声音能否在液体中传播。

03实验验证猜想

小组合作设计实验验证猜想。

04声音在固体中的传播

自制土电话，深度感知生活原理。

五、拓展深化

1.教师引导学生思考，在太空环境下，宇航员如何进行交流。拓展深化新知，学生深入了解声音传播特性以及科技发展便利。

2.引入声纳装置，深入了解生活中利用声音传播特性进行潜艇导航、海洋勘探等工作。让学生明白科学的综合性，激发兴趣，让他们看到科学在实际中的重要性，比如军事、民用领域的应用，从而增强学习动力。

六、实验创新点1.教具创新

自制听诊器的对比实验设计（对照实验法）通过空气传导管道的有无对比，引导学生观察听诊清晰度差异这一可观测变量，实现从经验感知到实证观察的思维跨越。

多功能测声装置盒的变量控制设计（控制变量法）：改变距离以及调节隔板模拟不同介质阻隔，以传感器数据替代主观听觉判断，充分利用数智技术赋能实验教学。

环境控制模块：密封盒体构建恒定外界条件，体现科学实验的单一变量原则，培养精准的实验控制思维。

2.顺序优化

突破教材线性结构，按气体→液体→固体的介质复杂度梯度重构实验序列。从学生熟悉的大气环境切入，通过生活中隔墙听音操场喊话等前概念激活，建立初始模型。再通过液体传声探究：打破液体不能传声的认知误区，完成介质状态与传声效率的关系建模。固体传声探究：利用固体传声筒实验。

3.情景关联

构建现象观察→模型建构→规律归纳的完整思维链条。在生活现象层，举例听诊器原理、潜水员沟通等真实情境，建立科学即生活解码的认知关联，激发探究驱动力。