小學科學探究式教學的設計與實施

一、教學內容分析

“聲音的傳播”是蘇教版小學三年級科學下冊教材中“聲音的奧秘”單元第二節課的內容。此課程是基于學生已經具備的生活經驗展開的，課程內容與現實生活息息相關。本節課的教學內容以聲音的傳播介質（聲波）以及不同材質對聲音傳播能力的影響為主要線索，深入研究聲音以什么樣的形式在什么樣的物質中傳播，以及哪一種材質能夠更高效、更快地傳播聲音。

二、學情分析

小學三年級的學生根據已經對聲音和聲音的傳播有了基本的認知。根據生活經驗，學生能夠基本明白聲音是如何進行傳播的，同時對于聲音傳播所需借助的媒介也有了淺顯的理解。然而，關于聲音究竟是以何種形態傳播的以及聲音在不同介質中的傳播效果等高級概念，他們目前還比較陌生，教師需要引導學生在學習過程中逐步領悟并掌握這些深層次的知識點。

三、教學方向

（一）科研理念目標設定

通過嚴謹的實驗操作與觀察分析，幫助學生形成新的認識——聲音能夠在氣體、液體以及固體介質中朝全方位擴散。通過查閱相關資料，幫助學生進一步了解聲音的傳播是以獨特的聲波形式來實現的。通過深入的實驗比較分析發現，聲音能夠在廣泛的物質媒介中傳播，不同的物質對聲音的傳播能力會產生一定的影響。

（二）科研探究目標設定

在教師的指導下，學生可依據已有的知識儲備和實踐經驗對聲音的傳播特性進行總結分析，并提出個人的見解。同時，學生也將運用感知器官，選擇適當的實驗工具，對聲音的傳播規律展開深入研究。

（三）科研方法目標設定

引導學生嘗試使用多種材料、多種思維模式、多種實驗方法來完成對聲音傳播特性的全面探究，從而體驗科研帶來的樂趣。

四、教學重點

引導學生在進行實踐操作，以及自我研究與合作探究中發現聲音能夠在氣體、液體及固體等多種介質中進行傳播。同時，發現不同材質對聲音傳播性的影響，發現其中各自的特點和差異。

五、教學準備

教師應準備好以下材料：

1.空氣介質中聲音傳播的演示道具。如搖鈴、在真空環境中的電鈴錄像。

2.液體、固體介質中聲音傳播的演示道具。如水、水槽、石子等。

3.對比實驗所需的電話線及兩個土電話。

六、教學流程

（一）情境導入與問題激發

板書1：我探究我快樂

師：親愛的同學們，科學探究是有趣的，讓我們共同呼喊我們本節課的口號：我探究，我快樂！

生：我探究，我快樂！

（二）大膽假設與推測

師：同學們，我們每天都會聽到各種類型的聲音，有的動聽悅耳，有的只是噪聲，那么這些不同的聲音是通過哪些物體傳遞至我們的耳朵的呢？接下來，請大家看課本，希望大家能在我們的第10課“聲音的傳播”中找到相關的答案。

學生開始閱讀，并簡單了解學習內容。

師：當我講話時，你們是否能夠聽到？聲音又是通過何種媒介傳入你們的耳朵呢？

生：空氣。

師：聲音真的能夠在空氣中傳播嗎？大家怎樣來驗證這一結論呢？

（三）實驗驗證與數據分析

課件展示：播放視頻《真空中的電鈴》。

1.實驗要求

師：接下來，我們觀看一段實驗錄像，請大家細心聆聽鈴聲的變化。

2.討論并填寫實驗報告單，準備進行交流。

師：哪位同學愿意分享觀察到的實驗現象？

生：當空氣被抽離時，鈴聲逐漸減弱直至消失。

師：這位同學觀察得十分細致，其他同學有不同的看法嗎？

生：在重新充氣的過程中，鈴聲會逐漸增強，最終恢復至初始狀態。

3.總結歸納

師：根據上述實驗，同學們可以得出什么樣的結論？

生：聲音可以在氣體中傳播，無法在真空中傳播。

板書2：聲音可以在氣體中傳播，聲音不能在真空中傳播。

4.教師引導

師：剛才我搖鈴鐺時，教室里的每位同學均可聽見鈴聲，同樣，當上課鈴響起時，我們在校園的不同方位也能聽到聲音。這表明聲音的傳播具有怎樣的特性？

生：聲音可以向各個方向傳播。

板書3：傳播方向——各個方向

（四）分組實驗與探究

問題：固體能否傳播聲音

1.提出問題

師：你們認為聲音還可能在哪些物體中傳播？其傳播方向如何？

生：液體、固體。

2.實驗器材

師：我們可以利用課桌作為實驗材料進行研究，你們覺得怎么樣？

生：同意。

3.設計實驗方案

請各小組設計實驗方案，稍后進行全班交流。

4.全班交流實驗方案

師：請第一小組上臺分享他們的實驗方案。是否有補充？請大家互相交流。

5.實驗探究與數據收集

為了獲得準確的實驗結果，實驗過程中需注意以下事項：

板書4：溫馨提示

（1）實驗過程中，大家要保持安靜，以免影響傾聽效果。

（2）輕撓桌面的同學要盡可能地輕柔，不要直接撓出聲音。

（3）其余同學將耳朵貼近桌面不同部位，仔細傾聽，是否能聽到聲音。

（4）填寫完整實驗記錄單，準備進行交流。

學生進行實驗探究，教師進行巡視指導，學生填寫完整實驗記錄單。

6.匯報交流與總結反思

師：完成實驗的小組請回到座位上。哪一個小組愿意分享你們的實驗成果？你們觀察到了什么現象？得出了什么結論？其他小組是否有不同觀點？

學生總結：本實驗印證了聲音能夠在固體物質內部進行傳播。

板書5：固體

師：接下來我們將通過小組協作探究來探討液體能否傳播聲音。

第一，讓各個小組派代表前來領取實驗所需的材料，并隨即展開討論研究實驗方案的制訂。

第二，各小組需要根據實際情況設計實驗方案，并在稍后的時間里與其他學生進行交流。在設計實驗方案的過程中，教師應鼓勵學生積極思考、大膽創新，同時教師也應在現場進行巡視指導。

第三，在所有小組都完成實驗方案的設計之后，教師再邀請其中一個小組上臺進行實驗方案的交流分享，并詢問其他小組的實驗方案是否與該小組相同，是否有補充建議。

第四，在正式開始實驗之前，教師需要提醒學生注意以下幾點：

板書6：注意

1.進行實驗操作時，要確保兩個石子完全浸沒在水中，并且相互敲擊時不會接觸到水槽底部或四周。

2.在聆聽水槽內的聲音時，盡量貼近水槽的不同位置，以便更清晰地捕捉到敲擊產生的聲音。

3.在填寫實驗記錄單的過程中，務必認真細致，為后續的交流分享做好充分準備。

第五，請已經完成實驗的小組就座。請小組代表來分享實驗成果及結論。

學生交流方向：你們在實驗過程中觀察到了哪些現象？得出了什么結論？其他小組對這些結論是否有異議？

總結：通過本次實驗，我們確認了聲音能夠在液體介質中進行傳播。

板書7：液體

師：同學們，聲音在液體中的傳播方向又是如何確定的呢？

生：波紋。

師：回答得很好，但是不夠準確。我們知道，當我們向平靜的水面投入石子時，會引發一系列的水波向遠方擴散，這種現象被稱為水波。那么同樣，當物體發生振動并發出聲音時，周圍的空氣也會隨之振動，從而形成類似于水波的聲波。聲波也能像水波一樣向遠處傳播。那么，聲音究竟是以何種方式向外傳播的呢？

板書8：傳播方式：聲波

七、鞏固應用

人們依據聲波傳播原理發明了許多富有創見性的產品。如電子音樂捕魚網便是一例典型代表，其獨特的設計便是基于聲音能夠在流體介質中傳播的基本原理而展開的。

八、游戲活動

玩土電話，比較哪種材料傳播聲音的效果更好。

（一）教程準備

教師為每組學生提供兩個土電話。其中一個土電話用棉線作為電話線，而另一個則用細銅絲作為電話線，兩個電話除了電話線的材質有所區別之外，其他方面均保持一致。接下來，對兩種不同材質的電話線進行通話效果的對比測試。

（二）注意事項

1.參與測試的兩位同學需各自握住電話的一端，并確保電話線的穩固，避免出現斷線現象。

2.負責撥打電話的同學需要輕聲講話，以確保接聽方無法直接聽見其語音內容。

3.接聽電話的同學需要將紙杯緊密地貼合在耳部。

4.針對每種電話線材質，我們將逐一進行通話效果的測試，并對結果進行對比分析，以確定哪一種材質的通話效果更為出色。

（三）全體師生共同探討

究竟是何種材質的電話線能夠帶來更佳的通話效果呢？根據實際測試結果，得出結論——細銅絲的通話效果明顯優于棉線。

（四）總結與歸納

板書9：不同材質的電話線具有不同的通話效果

師：通常情況下，我們所使用的電話線都是由銅絲制成的。課后，希望各位同學能嘗試使用其他材質制作創意土電話，相信你們一定會從中發掘到更多有趣的科學奧秘。

九、回顧整理

同學們，經過一節課的學習你們有什么收獲呢？

十、課后拓展

師：對于聲音的傳播以及相關領域，我相信大家必定還有諸多的疑問，急需一些更富有深度且具有探討價值的討論活動。在此，我鼓勵大家秉承著對知識的熱情與探索精神，利用課余時間，積極查找相關資料，不斷進行深入研究。同時，大家可以用實驗驗證的方式延續自己的科學研究之路。課程結束后，希望大家能夠查閱相關資料，更好地理解聲音傳播的科學原理。

（作者單位：江蘇省南通市海門區悅來小學）

編輯：張國仁

作者簡介：陸麗利（1982—），女，漢族，江蘇南通人，本科，中小學一級教師，研究方向：小學科學教育。