劉永樹 鄒慧林

摘 ? 要：“聲的利用”和“聲音的特性”是人教版八年級(jí)物理（上冊(cè)）第二章的內(nèi)容。“聲的利用”主要講解了聲能傳遞信息和聲能傳遞能量?！奥曇舻奶匦浴敝饕v解了聲音的高低是由音調(diào)決定的、聲音的大小是由響度決定、聲音的品質(zhì)是由音色決定。聲波在傳遞的過(guò)程中既能傳遞信息又能傳遞能量，聲波是在傳遞信息還是在傳遞能量與聲音的響度大小有關(guān)。在傳遞信息方面又可將其細(xì)化為音調(diào)傳遞信息和音色傳遞信息，這說(shuō)明這兩節(jié)教學(xué)內(nèi)容有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。如能將“聲音的特性”與“聲的利用”的知識(shí)進(jìn)行整合教學(xué)，并找出知識(shí)間的連接點(diǎn)，這對(duì)我們的教學(xué)會(huì)起到事半功倍的作用。

關(guān)鍵詞：初中物理;整合教學(xué);聲的利用

中圖分類號(hào)：G633.7 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：1009-010X（2020）05-0045-03

在武俠小說(shuō)里面，經(jīng)常會(huì)看到一些平庸之輩被打通“任督二脈”以后，武功就變成天下無(wú)敵了。而知識(shí)間也有“任督二脈”，如果尋找到并“打通”它，我們的教學(xué)也會(huì)事半功倍?！奥暤睦谩笔侨私贪姘四昙?jí)物理（上冊(cè)）第二章“聲現(xiàn)象”第三節(jié)的內(nèi)容，安排在第二節(jié)“聲音的特性”之后。這樣排序，是教材編寫者們深思熟慮的結(jié)果，雖然從表面看，兩者各不相干，但經(jīng)深思熟慮后我們發(fā)現(xiàn)“聲的利用”與“聲音的特性”有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，掌握了這些知識(shí)間的聯(lián)系，知識(shí)間的“任督二脈”就打通了。

“聲的利用”從學(xué)生課后作業(yè)的完成情況來(lái)看，當(dāng)時(shí)學(xué)生掌握得較好，但從考試結(jié)果來(lái)看，學(xué)生對(duì)“聲的利用”相關(guān)知識(shí)的運(yùn)用較差，為什么會(huì)出現(xiàn)如此大的反差呢？究其原因，是教師照本宣科教教材的結(jié)果。即許多教師在教授“聲的利用”時(shí)，用教材中“聲的利用”的實(shí)例圖片創(chuàng)設(shè)情境，然后讓學(xué)生描述圖片揭示的信息，以此加深學(xué)生的印象，讓學(xué)生記住 “聲的利用”的一些實(shí)例，以便于以后準(zhǔn)確答題，這是典型的應(yīng)試教育，不利于發(fā)展學(xué)生的思維能力，所以學(xué)習(xí)效果不盡人意。因此當(dāng)考試時(shí)出現(xiàn)這樣題目：遠(yuǎn)處的炮竹聲是在傳遞信息還是在傳遞能量？近處的炮竹聲震耳欲聾是在傳遞信息還是在傳遞能量？學(xué)生冥思苦想，搜腸刮肚，也想不到課堂上講過(guò)這個(gè)實(shí)例，也不會(huì)聯(lián)系知識(shí)，不會(huì)類比，出錯(cuò)就成為家常便飯。如此一來(lái)，學(xué)生的學(xué)習(xí)信心一落千丈，進(jìn)而就更害怕學(xué)習(xí)物理知識(shí)了。那么如何才能讓學(xué)生學(xué)得輕松進(jìn)而牢固掌握知識(shí)呢？筆者認(rèn)為促使學(xué)生弄明白知識(shí)間的聯(lián)系非常重要，而初中物理教材在這方面做得相對(duì)不足?；诖?，筆者根據(jù)以往的教學(xué)實(shí)踐，從四個(gè)方面入手進(jìn)行研究，并重組課程資源，以期打通知識(shí)間的“任督二脈”，具體做法如下。

一、從大處著眼，發(fā)現(xiàn)章節(jié)之間的聯(lián)系

從教材內(nèi)容來(lái)看，“聲的利用”可分為聲與信息和聲與能量?jī)刹糠?。在聲與信息中，教材呈現(xiàn)的實(shí)例有：發(fā)生地震、臺(tái)風(fēng)、核爆炸時(shí)，即使在幾千米以外，使用靈敏的聲學(xué)儀器也能接收到它們產(chǎn)生的次聲波，對(duì)接受的這些信息進(jìn)行處理，就可以確定這些活動(dòng)發(fā)生的方位和強(qiáng)度，進(jìn)而可通過(guò)這些實(shí)例總結(jié)歸納出次聲波能傳遞信息;捕魚時(shí)可以利用聲吶來(lái)獲得水中魚群的信息，醫(yī)生用B超向病人發(fā)射超聲波，然后接收體內(nèi)臟器的反射波，反射波攜帶的信息經(jīng)過(guò)處理后顯示在屏幕上，通過(guò)這些實(shí)例可總結(jié)歸納出超聲波能傳遞信息;中醫(yī)通過(guò)“望、聞、問(wèn)、切”四個(gè)途徑診病，其中“聞”有聽的意思，醫(yī)生利用聽診器捕獲人體內(nèi)的聲音信息，以此來(lái)診斷疾病，通過(guò)該實(shí)例可總結(jié)歸納出可聞聲波能傳遞信息。

在聲與能量中，將揚(yáng)聲器對(duì)準(zhǔn)燭焰，然后播放音樂，可發(fā)現(xiàn)燭焰發(fā)生晃動(dòng)，由此可總結(jié)歸納出可聞聲波能傳遞能量;超聲波產(chǎn)生的振動(dòng)比可聞聲波更加強(qiáng)烈，因此常被用來(lái)清洗物體，此外外科醫(yī)生還常用超聲波振動(dòng)除去人體內(nèi)的結(jié)石：向人體內(nèi)的結(jié)石發(fā)射超聲波，結(jié)石會(huì)被擊成細(xì)小的粉末，如此就可以順利地排出體外，由此可總結(jié)歸納出超聲波能傳遞能量。至于次聲波能不能傳遞能量，學(xué)生心中感到疑惑，由此可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為接下來(lái)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

二、橫向比較，尋找、判斷規(guī)律

如何判斷聲波是在傳遞信息還是在傳遞能量，這既是教學(xué)重點(diǎn)，又是教學(xué)難點(diǎn)，關(guān)系到我們教學(xué)的成敗。為此在進(jìn)行相關(guān)教學(xué)時(shí)，我們首先要明確信息的定義——信息是人們直接或間接感知的一切有意義的東西，任何事物每時(shí)每刻都在發(fā)出信息，善于收集和處理信息是學(xué)習(xí)物理以及進(jìn)行科學(xué)研究的重要技能。然后在教學(xué)時(shí)我們要分類比較，由此理解聲的利用的內(nèi)涵和外延。我們以雷聲為例來(lái)進(jìn)行研究，例如遠(yuǎn)處轟隆隆的雷聲，它是在傳遞信息還是在傳遞能量呢？請(qǐng)說(shuō)明理由。又如近處轟隆隆的雷聲，它是在傳遞信息還是在傳遞能量呢？請(qǐng)說(shuō)明理由。學(xué)生通過(guò)討論認(rèn)為遠(yuǎn)處轟隆隆的雷聲是在傳遞信息，近處轟隆隆的雷聲是在傳遞能量。理由是遠(yuǎn)處的雷聲主要是向人們傳遞天要下雨這個(gè)信息，對(duì)人耳幾乎沒有傷害;而近處的雷聲對(duì)人耳有傷害，所以其主要傳遞能量。通過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，如果聲波的響度大，就能損害一些物體的結(jié)構(gòu)或?qū)θ擞袀ψ饔?，這時(shí)聲是在傳遞能量。如果聲波的響度小，就不能損害一些物體的結(jié)構(gòu)，對(duì)人也沒有傷害作用，這時(shí)聲是在傳遞信息。如此總結(jié)歸納出聲是在傳遞信息還是在傳遞能量的規(guī)律后，學(xué)生無(wú)須死記硬背，也能判斷出超聲波潔牙是聲在傳遞能量，原因是超聲波破壞了牙齒表面的結(jié)構(gòu);超聲波給金屬探傷是聲在傳遞信息，原因是超聲波沒有對(duì)金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞作用。經(jīng)過(guò)這樣的橫向比較，可打通本節(jié)知識(shí)間的脈絡(luò)，活化知識(shí)體系。

三、縱向比較，加強(qiáng)物理與生活的聯(lián)系

聲波的響度越大，對(duì)物體結(jié)構(gòu)的損害或?qū)θ说膫ψ饔镁驮綇?qiáng)，這時(shí)聲在傳遞能量;如果聲波的響度小，對(duì)物體結(jié)構(gòu)的損害或?qū)θ说膫σ簿托?，這時(shí)聲在傳遞信息，這說(shuō)明了 “聲音的特性”中的響度與“聲的利用”有聯(lián)系。既然聲音的響度與“聲的利用”有聯(lián)系，那么聲音的音調(diào)、音色與“聲的利用”有沒有聯(lián)系呢？如果有，又是什么聯(lián)系呢？下面我們以兩個(gè)例子來(lái)進(jìn)行說(shuō)明：例1，甲和乙在屋外說(shuō)話，室內(nèi)小明通過(guò)聲音聽出了甲是自己的爸爸，另一個(gè)是誰(shuí)就不知道了，這時(shí)聲是在傳遞信息還是在傳遞能量呢？如果是傳遞信息，又是通過(guò)哪種方式傳遞信息呢？學(xué)生經(jīng)過(guò)思考、討論、交流，一致認(rèn)為這是聲在傳遞信息，即小明是通過(guò)音色辨別出他爸爸的聲音的。這時(shí)教師追問(wèn)：“小明為什么不能用音色判斷另一個(gè)人是誰(shuí)呢？”學(xué)生回答：“另一人小明不熟悉，當(dāng)然不知道是誰(shuí)?！比缓髱熒M(jìn)行歸納總結(jié)：大家對(duì)熟悉的事物是利用音色來(lái)傳遞信息的。例2，小東和瓜農(nóng)張伯伯同去挑選熟西瓜，都用手拍打西瓜。你認(rèn)為他倆是用音調(diào)還是用音色來(lái)判斷西瓜是熟的還是生的呢？學(xué)生回答：“小東是通過(guò)音調(diào)來(lái)區(qū)分的，張伯伯是通過(guò)音色來(lái)區(qū)分的。理由是張伯伯對(duì)西瓜的品質(zhì)非常熟悉，所以可以用音色區(qū)分;小東對(duì)西瓜不算熟悉，所以只能通過(guò)音調(diào)區(qū)分?！蓖ㄟ^(guò)例1和例2，最終師生可得出結(jié)論：聲能通過(guò)音調(diào)傳遞信息，也能通過(guò)音色傳遞信息。

中考曾出現(xiàn)這樣一道選擇題：張剛同學(xué)買碗，用手敲打碗時(shí)，碗的好壞是通過(guò)（ ? ?）判斷。答案有：A.音調(diào);B.音色;C.響度;D.音量。多數(shù)學(xué)生選的答案是A，正確率達(dá)到了95%，相比往屆學(xué)生的正確率提高了30%，這說(shuō)明此種教學(xué)方法的實(shí)施效果很顯著。

四、從小處著手，完善教材的知識(shí)結(jié)構(gòu)

聲從頻率上分，可分為可聞聲波、超聲波和次聲波。學(xué)生通過(guò)自學(xué)教材和實(shí)驗(yàn)后，知道了可聞聲波和超聲波能傳遞能量，次聲波能傳遞信息。這時(shí)學(xué)生會(huì)產(chǎn)生疑惑——次聲波能不能傳遞能量呢？我們通過(guò)上網(wǎng)查閱資料可知：1948年初，一艘荷蘭貨船在通過(guò)馬六甲海峽時(shí)，一場(chǎng)風(fēng)暴過(guò)后，全船海員莫名其妙地死光;在匈牙利鮑拉得利山洞入口，3名旅游者齊刷刷地突然倒地，停止了呼吸……制造上述慘案的“兇手”就是次聲波。因?yàn)榘l(fā)生共振時(shí)，其能釋放出相當(dāng)大的能量，如4Hz～8Hz的次聲波能在人的腹腔里產(chǎn)生共振，進(jìn)而可使心臟出現(xiàn)強(qiáng)烈共振并損害肺壁，最終使人在不知不覺中死亡，而且這種武器一般只傷害人體，不會(huì)造成環(huán)境污染，最終通過(guò)師生分析歸納出次聲波也能傳遞能量。

通過(guò)對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充，學(xué)生進(jìn)一步明白了所有的聲波既能傳遞信息，又能傳遞能量，這體現(xiàn)了初中物理教材是以能量為主線編寫的。如果教材能補(bǔ)充一個(gè)次聲波能傳遞能量的實(shí)例，就能對(duì)“聲現(xiàn)象”的知識(shí)體系進(jìn)行進(jìn)一步的完善和升華。

教學(xué)實(shí)踐告訴我們，在學(xué)習(xí)新知識(shí)時(shí)，我們一定要從原有的舊知識(shí)出發(fā)，認(rèn)真地研究教材資源，尋找新舊知識(shí)的結(jié)合點(diǎn)和生長(zhǎng)點(diǎn)，并補(bǔ)充網(wǎng)絡(luò)資源，以達(dá)到整合課程資源的目的，進(jìn)而可以此完善教材的知識(shí)體系。在整合教學(xué)資源的過(guò)程中，要讓學(xué)生交流、討論、感悟，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓他們歸納總結(jié)知識(shí)，尋找知識(shí)間的聯(lián)系，如此可打通“任督二脈”，使知識(shí)間的聯(lián)系更加緊密，學(xué)生也能更輕松地內(nèi)化所學(xué)知識(shí)，重構(gòu)知識(shí)體系，提高分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，進(jìn)而提升自身的思維品質(zhì)，同時(shí)這樣也會(huì)使課堂教學(xué)變得更高效。

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