馮偉

摘 要：《課標(biāo)》指出：單元教學(xué)目標(biāo)要以發(fā)展物理學(xué)科素養(yǎng)為宗旨，圍繞主題引領(lǐng)的學(xué)習(xí)活動進行整體設(shè)計。本文論述單元教學(xué)問題，結(jié)合具體課堂教學(xué)案例，提出單元整體教學(xué)策略，即認(rèn)真研讀教材，整合單元教學(xué)內(nèi)容;關(guān)注主題語境，設(shè)計單元教學(xué)目標(biāo);注重活動層次，提升學(xué)生的思維能力。

關(guān)鍵詞：單元整體教學(xué) 主題意義 初中物理教學(xué)

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（教育部，2018）指出：（物理學(xué)科教學(xué)內(nèi)容）要重視以學(xué)科大概念為核心，使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，以主題為引領(lǐng)，使課程內(nèi)容情境化，促進學(xué)科核心養(yǎng)的落實。結(jié)合學(xué)生年齡特點和學(xué)科特征，課程內(nèi)容落實習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想，有機融入社會主義核心價值觀，中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化、革命文化和社會主義先進文化教育內(nèi)容，努力呈現(xiàn)經(jīng)濟、政治、文化、科技、社會、生態(tài)等發(fā)展的新成就、新成果，充實豐富培養(yǎng)學(xué)生社會責(zé)任感、創(chuàng)新精神、實踐能力相關(guān)內(nèi)容。

學(xué)科的核心素養(yǎng)，明確了學(xué)生學(xué)習(xí)該學(xué)科課程后應(yīng)達成的正確價位觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。對知識與能力、過程與方法、情態(tài)態(tài)度價值觀三維目標(biāo)進行了整合。

一、教材分析

（一）單元學(xué)習(xí)主題：運動和相互作用

標(biāo)準(zhǔn)要求：1.通過實驗，認(rèn)識聲的產(chǎn)生和傳播條件。

2.了解樂音的特征。了解現(xiàn)代技術(shù)中聲學(xué)知識的一些應(yīng)用;知道噪聲的危害和控制的方法。

教科書安排三個探究活動：音調(diào)的高低、探究材料的降噪能力、探究聲的反射，讓學(xué)生經(jīng)歷多個物理探究的過程。同時通過多個小實驗，引導(dǎo)學(xué)生觀察不同的聲現(xiàn)象，從而了解并掌握有關(guān)聲學(xué)知識。

教科書“物理在線”欄目中的“動物與聲音”“曾侯乙編鐘”和“古代建筑中的聲現(xiàn)象”拓寬了學(xué)生的知識視野，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（二）單元學(xué)習(xí)目標(biāo)與重點難點

學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1.通過實驗，描述聲音的產(chǎn)生和傳播條件，并列舉實例;

2.設(shè)計小實驗探究樂音的特征，舉例說明聲知識在現(xiàn)代信息中的應(yīng)用;

3.通過查閱資料等活動探尋噪聲的危害與控制方法;

重點：理解聲音的產(chǎn)生及傳播的條件;觀察與設(shè)計實驗，總結(jié)音調(diào)與響度與什么因素有關(guān)，有怎樣的關(guān)系;列舉控制噪聲的三個環(huán)節(jié)，調(diào)查生活環(huán)境的噪聲來源;列舉超聲的應(yīng)用。

難點：“真空鈴”實驗和聲波概念;音色;共鳴。

（三）單元整體教學(xué)思路（教學(xué)結(jié)構(gòu)圖）

第一課時：認(rèn)識聲現(xiàn)象（聲音的產(chǎn)生、傳播、傳播速度以及人如何發(fā)出和聽到聲音）

第二課時：樂音的三個特征（實驗探究音調(diào)的高低、響度的大小、區(qū)分不同樂器的標(biāo)準(zhǔn)）

第三課時：噪聲（噪聲及來源、噪聲大小及其危害、控制噪聲）

第四課時：聲與現(xiàn)代科技（聲的反射、共鳴現(xiàn)象，超聲與次聲、聲識別技術(shù)）

二、課時教學(xué)設(shè)計（以《樂音的三個特征》為例）

（一）教學(xué)內(nèi)容分析

本課時是第二節(jié)內(nèi)容，通過觀察、實驗，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、歸納能力，是本章節(jié)的重點內(nèi)容。實驗探究過程對培養(yǎng)學(xué)生探究學(xué)習(xí)有很重要的作用;加強對控制變量及轉(zhuǎn)換法的認(rèn)識，能幫助學(xué)生用科學(xué)方法解決問題;借助科學(xué)工具、實事求是的科學(xué)態(tài)度，專注認(rèn)真、不斷改進的科學(xué)精神都在實驗過程中得以體現(xiàn)。已經(jīng)具有的簡單樂理知識、頻率及聲波的學(xué)習(xí)為本節(jié)課的理解打下基礎(chǔ)。

（二）學(xué)習(xí)者分析

學(xué)生們在音樂聲中成長，很少從物理的角度去認(rèn)識。

知識儲備：學(xué)生對聲現(xiàn)象并不陌生，對樂音的三個特征也有粗淺的認(rèn)識。

能力儲備：八年級的學(xué)生在明確問題的前提下，已經(jīng)能夠初步形成解決問題的思路;通過簡單的操作與探究能夠得出相關(guān)物理量的關(guān)系。

心理特點：學(xué)生喜歡展示自己的特長，學(xué)生對新鮮事物有較強的好奇心，對實驗有濃厚的興趣，競爭意識較強，學(xué)生之間在交流的過程中能夠形成積極的世界觀、價值觀。實驗設(shè)計的嚴(yán)謹(jǐn)性、語言表達的條理性、相類似概念間的區(qū)別需要鍛煉突破。

（三）學(xué)習(xí)目標(biāo)確定

1.通過觀察、實驗，總結(jié)音調(diào)與響度的相關(guān)因素;

2.通過經(jīng)歷實驗設(shè)計，理解實驗探究的過程;

3.與生活相聯(lián)系，舉例說明音色的決定因素;

4.設(shè)計實驗，探究弦樂器的音調(diào)調(diào)節(jié)方法。

（四）學(xué)習(xí)重點難點

重點：讓學(xué)生知道千差萬別的聲音是由聲音的三個基本特征不同造成的。

難點：區(qū)分音調(diào)和響度，理解音色的概念。

（五）學(xué)習(xí)評價設(shè)計

突出重點實驗、合作環(huán)節(jié)進行翔實評價，自評與互評結(jié)合，課前出示評價標(biāo)準(zhǔn)也是在提醒學(xué)生重點環(huán)節(jié)的行動標(biāo)準(zhǔn)，課后小組內(nèi)評議，重點地方做標(biāo)記。整個授課過程給予及時的有針對性地鼓勵，盡可能地關(guān)注不同層次的更多學(xué)生。課后有本節(jié)的小結(jié)，反思收獲。

（六）學(xué)習(xí)活動設(shè)計

環(huán)節(jié)一：學(xué)生展示才藝，引入新課。

教師活動1：

請同學(xué)們聆聽、欣賞同學(xué)的演奏（彈吉他、吹長笛、吹陶笛），同時用下載到手機的示波器實物投影展示波形，觀察變化。

思考：這三段音樂相同點與不同點？本節(jié)課認(rèn)識物理學(xué)上將聲音的高低、大小、音品分別稱為音調(diào)、響度、音色。

學(xué)生活動1：

學(xué)生談聽后感受：都很美妙、都有韻律;聲音大小不同、高低不同、使用的樂器不同、發(fā)出的聲音品質(zhì)不同。

活動意圖說明：

物理遇見音樂，讓學(xué)生感受科學(xué)之美、音樂之妙，激發(fā)內(nèi)心感受;同時鼓勵同學(xué)們多才多藝，并多聯(lián)系生活學(xué)習(xí)物理。示波器的引入使學(xué)生知道摸不著的聲音可以直觀看到，有借助儀器研究的意識。

環(huán)節(jié)二：學(xué)生設(shè)計實驗，理解音調(diào)。

教師活動2：

用木琴展示從1—7的音符發(fā)出的聲音，讓學(xué)生們感受聲音的高低，你知道音調(diào)與什么因素有關(guān)嗎？請你以小組為單位，就桌上提供的器材設(shè)計實驗，簡要書寫實驗過程。再動手實驗，觀察、感受過程。

（6人一組，每組兩個鋼板尺、自制樂器、一把梳子、硬紙板、幾個橡皮筋）

黑板上老師呈現(xiàn)鋼板尺實驗的記錄表格，將學(xué)生實驗結(jié)果記錄在表格中，得結(jié)論。

學(xué)生活動2：

明確實驗主題：探究鋼板尺振動快慢與音調(diào)之間的關(guān)系;探究梳齒振動快慢與音調(diào)高低之間的關(guān)系;探究弦的振動快慢與音調(diào)高低的關(guān)系;

復(fù)習(xí)上節(jié)內(nèi)容：頻率的概念，由學(xué)生回答。

描述觀察的現(xiàn)象：振動的越快，音調(diào)越高;

用控制變量方法總結(jié)結(jié)論：在用力相同，使振動的幅度相同時，振動越快，音調(diào)越高。

評估實驗：學(xué)生明確實驗方法為控制變量;該設(shè)計更多的不同長度進行實驗;不同長度之間要有明顯差距以便分辨聲音高低;改用不同實驗設(shè)計，進行多次實驗。

活動意圖說明：

先傾聽逐漸升高的音調(diào)或逐漸降低的音調(diào)，以備實驗時有明確感受;所提供器材來自于身邊及生活，使學(xué)生體會物理從生活中來;上節(jié)課觀看視頻：用蔬菜樂器進行樂隊演奏，增加學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)自己制作的好奇心與欲望;提前布置學(xué)生利用身邊物品制作小樂器，課上帶來展示，可以用在實驗設(shè)計中;學(xué)生剛接觸物理不久，對于物理實驗比較陌生，為學(xué)生創(chuàng)造更多實驗設(shè)計及動手實驗的機會，引導(dǎo)其對科學(xué)探究的思考以及對嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炦^程的追求，為深度學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ);評估實驗是科學(xué)探究的難點，也是鍛煉學(xué)生批判思維的重要環(huán)節(jié)，學(xué)生們觀察專注、思考用心、分析清晰;小組合作過程能促使學(xué)生交流，提升團隊意識及榮譽感。

環(huán)節(jié)三：學(xué)生分析弦樂器，解決問題。

教師活動3：

琴弦的哪些因素影響音調(diào)的高低？

如何調(diào)節(jié)弦樂的音調(diào)？

帶吉他的同學(xué)用吉他清晰展示實驗過程，并敘述。引導(dǎo)學(xué)生得結(jié)論，同時顯示手機示波器的波形圖。

學(xué)生活動3：

學(xué)生用桌上的橡皮筋設(shè)計實驗，發(fā)現(xiàn)分辨度不好。給出實驗提示，設(shè)計準(zhǔn)備不同粗細的兩根弦樂材料，進行實驗。

同學(xué)們認(rèn)真傾聽吉他的聲音，得出觀察結(jié)論。

識別示波器上音調(diào)不同的波形圖。認(rèn)識不同生物發(fā)聲與聽聲頻率不同，及相關(guān)應(yīng)用。

活動意圖說明：

將其他版本教材進行整合，更多地聯(lián)系生活、聯(lián)系社會，解決實際生活問題。用控制變量思想分析實際問題，設(shè)計實驗過程，嚴(yán)謹(jǐn)實驗操作，及時交流合作。能實現(xiàn)舉一反三的效果，分析其他樂器音調(diào)改變問題。反思自己制作的小樂器，發(fā)現(xiàn)改進部分。

環(huán)節(jié)四：學(xué)生繼續(xù)實驗設(shè)計，理解響度。

教師活動4：

探究響度與什么因素有關(guān)？

提供鼓：如何知道鼓面振動的大?。?/p>

用示波器顯示不同大小聲音的波形。

用同樣大小的力敲鼓，從教室前面走到后面，讓學(xué)生感受聲音大小的不同。

聽到的聲音大小還與什么因素有關(guān)？

響度也稱為音量，是聲音的強弱，用分貝描述，介紹分貝的大小。

學(xué)生活動4：

鋼板尺伸出桌面的長度，輕輕撥動與使勁撥動，感受聲音大小并觀察現(xiàn)象，進行交流：振動的幅度大、響度大。物理學(xué)中將物體偏離原來位置的幅度稱為振幅。

再通過觀察鼓的振動、傾聽鼓發(fā)出的聲音進行實驗：

學(xué)生們想方法上可視的小物品（彩色橡皮筋、紙疊星星等），跳得高說明振幅大，反之振幅小。同樣得出結(jié)論：聲音的響度與振幅有關(guān)，振幅大，響度大。

學(xué)生傾聽后得出：聲音的響度還與距發(fā)聲體遠近有關(guān)。舉例：醫(yī)生的聽診器等。

活動意圖說明：

用轉(zhuǎn)換法與圖像法呈現(xiàn)聲音的響度，幫助學(xué)生認(rèn)識不能觸摸到的事物，實驗設(shè)計及感受聲音大小難度不大，學(xué)生過程順利。

環(huán)節(jié)五：學(xué)生走進樂隊，理解音色。

教師活動5：

讓學(xué)生傾聽手機下載的隨身樂隊中各種樂器發(fā)出的聲音，搶答是哪種樂器？

開始才藝展示的同學(xué)用三種樂器演奏統(tǒng)一樂曲的三小節(jié)，并用示波器顯示波形。

介紹不同樂器的波形圖，看到旋律的美。

學(xué)生活動5：

學(xué)生搶答踴躍、反應(yīng)很快。并知道同一首樂曲不同樂器發(fā)出的聲音不同，與發(fā)聲體本身結(jié)構(gòu)、形狀、材料及發(fā)聲方法等都有關(guān)系。觀察明確音色不同的原因。

活動意圖說明：

會樂器演奏的同學(xué)提前準(zhǔn)備，參與積極，學(xué)生像看演奏會一樣，專注欣賞，體會音樂的魔力。不同樂器的音色通過聽聲音、看樂器、示波器展示等形式被輕松了解。

（七）板書設(shè)計

（九）教學(xué)反思與改進

本節(jié)課通過體驗和探究了解聲音的三個特征，有效達成學(xué)習(xí)目標(biāo)。

突出學(xué)生參與體驗。通過視頻播放，帶給學(xué)生聽覺與視覺盛宴，激發(fā)想象力、創(chuàng)造力;有音樂特長的學(xué)生的演奏，讓學(xué)生感受高低音與強弱音，感受不同樂器的音色，調(diào)動學(xué)生參與意識;學(xué)生課上用提供的物品設(shè)計探究音調(diào)與什么因素有關(guān)實驗，觀察現(xiàn)象、總結(jié)規(guī)律。學(xué)生們積極主動，還有好創(chuàng)意。成果展示與總結(jié)是師生互動交流的良好平臺，及時鼓勵。

突出問題引領(lǐng)思維。通過答疑解疑過程引導(dǎo)學(xué)生思維，注意層層推進，設(shè)置問題具有思考性，融于情境中，引發(fā)探究意識、調(diào)動學(xué)習(xí)熱情、參與的積極性。

本節(jié)課從豐富感性認(rèn)識、形成抽象概念、物理情景識別、深化概念理解、探究相關(guān)因素、應(yīng)用交流與想象、小結(jié)本節(jié)收獲等環(huán)節(jié)，注重實驗、觀察、比較、探究、討論、想象、練習(xí)、歸納等多種方法，積極創(chuàng)設(shè)引導(dǎo)學(xué)生主動活動的教學(xué)環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)方法和創(chuàng)新思維、調(diào)動興趣與求知欲，使每位同學(xué)感受學(xué)習(xí)的快樂，得到不同發(fā)展。

本節(jié)課若是整合資源，可以進行如探究樂器發(fā)聲特征，準(zhǔn)備自制樂器的音樂會，了解中國樂器文化等項目的布置，經(jīng)過提前設(shè)計、查閱資料、動手制作、分工合作等自學(xué)研究，將知識內(nèi)化為能力，學(xué)會資源整合、整理、歸類、提煉重點。還可以以自制樂器展示會的形式，讓學(xué)生們將自己設(shè)計與制作樂器的過程及樂器介紹書寫下來，與語文、數(shù)學(xué)、歷史、英語、地理、人文等相聯(lián)系，用跨學(xué)科課程形式探究，并鏈接音樂、美術(shù)等藝術(shù)形式，能更好地落實核心素養(yǎng)、提升能力。

參考文獻

[1]教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

[2]張金秀.主題意義探究引領(lǐng)下的中學(xué)英語單元教學(xué)策略[J].中小學(xué)外語教學(xué)（中學(xué)篇），2019，（7）：1—6.