Ученики на Учителя.com


Урок физики "Звуковые волны" 9 класс УМК А.В. Пёрышкин

МБОУ Гимназия №6 города Тихорецка, Краснодарский край
Урок физики в 9 классе по теме «Звуковые волны» УМК А.В. Пёрышкин, проведённый
учителем математики и физики Зуевой Еленой Владимировной
Педагогическая цель
Создать условия для формирования у учащихся представлений о звуковых волнах и
особенностях их образования, о механизме протекающих при этом процессов.
Тип урока
Изучение нового материала
Планируемые результаты
Предметные: научаться определять особенности образования звуковых волн и механизме
протекающих при этом процессов.
Метапредметные:
Познавательные: развитие мышления учащихся (анализ и синтез, индукция и дедукция,
аналогия); работа с информацией в разных видах-текст, таблица, схема, рисунок.
Регулятивные: умения планировать и проводить эксперимент, выдавать гипотезу, проверять её,
оценивать работу группы, проводить контроль и коррекцию своей работы.
Коммуникативные: умения представлять работу группы, выдвигать и обосновывать гипотезы,
вести дискуссию, аргументировать свою точку зрения.
Личностные: показ и оценивание роли физического и мысленного эксперимента и методов
научного познания в изучении физических явлений; проецирования мыслей великих людей на
учебное творчество.
Организация урока
Оргмомент________________________________________ 2 мин.
Мотивация________________________________________ 2 мин.
Актуализация знаний_______________________________ 6 мин.
Изучение нового материала_________________________ 30 мин.
Первичное закрепление знаний_______________________ 3 мин.
Подведение итогов, домашнее задание__________________ 2 мин.
Оборудование
1. Компьютер, проектор, интерактивная доска.
2. Аудиокассета из набора «Звуки тон».
3. Аудиофайлы с записями различных звуков.
4. Фотографии с изображением ситуаций, с которыми ассоциируются различные звуки.
5. Оборудование для фронтального эксперимента из набора «Звук и тон»: камертон, молоточки,
бусинки на нитях, резонаторы, резинки, кюветы с водой, металлические пластинки.
6 Рабочие листы (дидактический материал для учащихся) и листы экспериментов.
Ход урока
Взаимодействия педагога и обучающихся
Формируемые УУД
Учебная ситуация 1.
- Здравствуйте!
Вокруг нас, да и в нас самих происходит много колебательных процессов, излучается много
волн. Мы начали и продолжаем изучать тему «Механические колебания и волны» Вспомним
основные изученные нами понятия, физические величины, их единицы и заполним
кроссворд (Приложение 1)
Познавательные: знаково-символьные переходы.
Регулятивные: определение учащимися порядка
ответа на вопросы для успешного заполнения
кроссворда
Коммуникативные: отвечающий может
аргументировать свой ответ, используя
«подсказки», остальные учащиеся проверяют
правильность ответов у доски, при необходимости
вносят изменения, исправляют ответ.
Учебная ситуация 2.
Мотивационная ситуация, в которой демонстрируются взаимосвязи «звук —
картинка», позволяет ученикам предположить, что будет изучаться на уроке,
предположить вариант темы занятия.
- Наш мир полон колебаний и излучений. Мы живём, по большей части не чувствуя
окружающих нас волн. А те, которые ощущаются человеком, очень важны для него, так как
являются источником информации о внешнем мире.
Проведём небольшой эксперимент. Закроем доску шторкой- перекроем один канал
получения информации.
На экране 3 фотографии, которые вы пока не видите. Подсказки 1,2и 3 смогут помочь вам
догадаться, что на них изображено.
При обращении к цифре 1 слышен звук взрыва, при обращении к цифре 2-звук пилы, при
обращении к цифре 3 — пение птиц.(Учащиеся выдвигают предположения о том, что
может быть изображено на фотографиях.)
- Откроем шторку, проверим свои предположения (Приложение 2)
- Что нам помогло угадать содержание фотографии? О чём пойдёт речь на сегодняшнем
Познавательные: логическое соотнесение звука и
картинки, выводы о теме занятия.
Регулятивные: самостоятельное определение
темы урока на основе созданной учебной
ситуации.
Коммуникативные: выдвижение предположений
об изображениях за шторкой, анализ правильности
выдвинутых предположений.
уроке?
(Учащиеся выдвигают предположения о теме урока, обсуждают их и формируют тему. На
доске записывается тот вариант темы урока, который выбран при обсуждении.)
Учебная ситуация 3.
Экспериментальное обоснование темы занятия, определение сути изучаемого явления с
опорой на эксперимент.
Проделываем фронтальный опыт 1, его описание есть в Листе экспериментов (Приложение
3)
(В ходе опыта необходимо ударить молоточком по камертону, прикоснуться к нему
пальцем, поднести к нему бусинку на нити. Учащиеся рассказывают о результатах опыта:
что ощущают, что видят, что слышат. Анализируя проделанные эксперименты,
выстраивают логическую цепочку: звук-колебание-распространение колебаний-волна.)
Познавательные: составление логической
цепочки на основе имеющихся знаний и
проведённого эксперимента.
Регулятивные: изменение при необходимости
темы урока.
Коммуникативные: сотрудничество в парах при
проведении эксперимента, речевые высказывания
о результатах опытов и теме урока.
Звуковая волна -механическая волна.
- А можно ли наблюдать распространение звуковых волн? Проделайте фронтальный опыт 2
из Листа экспериментов и попытайтесь объяснить результаты.
(Необходимо ударить молоточком по камертону, отпустить его в кювет с водой.)
-Мы видим поверхностную волну вокруг каждой ножки камертона, а в пространстве между
ножками камертона видим почти неподвижные волны. Это результат наложения волн от двух
ножек камертона. Такое явление называется интерференцией.
Чтобы понять механизм образования звуковой волны, проделаем фронтальный опыт 3 из
Листа экспериментов.
Выберите из двух утверждений, представленных на доске, верное:
• Всякое колеблющееся тело звучит.
• Всякое звучащее тело колеблется.
Возможные варианты эксперимента: отогнуть и отпустить свободный край
металлической пластинки, крепко прижатой к столу коробочкой-резонатором. Изменить
длину колеблющегося края, обращая внимание, видны ли колебания, слышен ли звук.
(Учащиеся делают вывод, убирают неправильное утверждение, оставляя на доске верное
высказывание: «Всякое звучащее тело колеблется»)
- Не все колебания мы воспринимаем как звук, только колебания частотой от 16 до 20000Гц.
(Записывается ключевое словосочетание 1 «От 16 до 20000Гц»)
Познавательные: анализ верного утверждения,
проверка на опыте.
Регулятивные: самостоятельный подбор
оборудования для проверки правильности
высказывания, определение порядка действий,
вывод.
Коммуникативные: сотрудничество в парах при
проведении эксперимента, дискуссия о
правильности утверждения на основе проведённых
экспериментов.
Учебная ситуация 4.
Познавательные: моделирование для понимания
Моделирование и мысленный эксперимент для понимания сути физического явления,
применение знаний при работе с моделью.
Мысленный эксперимент: что происходит при колебании линейки?
Когда линейка колеблется, он сжимает прилегающие к одной стороне слой воздуха и
одновременно создаёт разрежение с другой стороны. Области сжатия и разрешения
чередуются и распространяются в виде упругой продольной волны.
(Записывается ключевое словосочетание 2 «Продольная волна».)
-Аналогично создаётся волна в закрытом с одной стороны поршнем сосуде при колебании
поршня, закрывающего сосуд с другой стороны. Если представить, что рука сможет
совершать колебания со звуковой частотой, то это можно будет считать моделью образования
звуковой волны в газе (Приложение 4).
(Наблюдаем модель образования звуковой волны в газе, выполненную на основе модели из
Интернета «Открытой физики», с помощью программного обеспечения интерактивной
доски. Удобство данной модели в том, что можно остановить кадр и работать с ним –
выделять, подчёркивать, находить область разрежения или сжатия, показывать
направления колебания или распространения волн.)
-Покажите направление колебаний давления фиолетовым цветом, а направление
распространения вол-розовым.
- Как мы определили, что звук –продольная волна?
- Покажите области разряжения синим цветом, а область сжатия красным.
процессов, происходящих в звуковой волне;
соотнесение слова и рисунка, направления
колебаний и направления распространения волны.
Регулятивные: выявление понимания и
непонимания при работе с моделью.
Коммуникативные: озвучивание результатов
наблюдения за процессами, показанными в
динамической иллюстрации процесса
распространения звуковой волны; проверка
учащимися правильности выполнения задания на
доске
Учебная ситуация 5.
Представлен модельный эксперимент; необходимо понять суть происходящих
физических процессов, добиться соответствия видеоряда и звука при проведении
модельного эксперимента.
- Выясним роль упругой среды. К сожалению, оборудования для эксперимента у нас нет,
поэтому проведём мысленный эксперимент. Попробуйте предсказать, что будет происходить,
если ударять молоточком по камертону в безвоздушной среде.
- Теперь попробуем создать физическую модель с помощью возможностей ИД и
аудиокассеты из набора «Звук и тон», оборудование из которого мы сегодня используем для
фронтальных экспериментов.
- Понадобятся два помощника: один будет отвечать за видеоряд эксперимента, а другой- за
озвучивание. Ваша задача-работать слаженно и объяснять свои действия.
(При обращении к ссылке на экране «к насосу» происходит смена листов-уменьшается
Коммуникативные: синхронная работа двоих
учащихся при демонстрации модельного
эксперимента в соответствии с процессами,
происходящими при откачивании воздуха под
колоколом.
Познавательные:
выдвижение предположений о результатах опыта,
оценка синхронности действий учащихся,
точности выполнения ими задания.
Регулятивные:
одному из отвечающих нужно определить , когда и
насколько уменьшать громкость, в соответствии с
темпом смены картинок на доске- при отсутствии
число молекул, язычок ударяет по звонку, одновременно уменьшается звук до нуля записи
«Звук и тон») (Приложение 5)
- Действительно, при отсутствии упругой среды, например, в безвоздушном пространстве,
звук распространяться не может; скорость звука зависит от упругих свойств среды.
- Как вы думаете, в какой среде скорость звука будет максимальна? А минимальна?
(При 0
0
С в воздухе скорость звука равна приблизительно330м/с, в воде -1500м/с, а стали –
приблизительно 5000м/с)
Работа с текстом: Дмитрий Донской перед Куликовской битвой услышал топот
вражеской конницы, когда она ещё не была видна, приложив ухо к земле.
на ней изображения молекул должен полностью
исчезнуть звук.
Познавательные:
работа с текстом и таблицами
обобщение и вывод.
Коммуникативные:
обсуждение выполнения задания, вывод о
максимальной и минимальной скорости звука.
- Сделаем вывод – так что же такое звук? Ключевые словосочетания для определения есть на
доске.
(Учащиеся составляют определение, например: «Звук- это продольная волна с частотой от
16 до 20000Гц»)
Познавательные:
обобщение, вывод на основе экспериментов,
текста и опорного конспекта-ключевых
словосочетаний.
Коммуникативные:
обсуждение вариантов вывода, запись на доске и в
рабочих листах.
- А можем ли мы слышать звуки, если колебания происходят с частотами за пределами этого
диапазона? Колебания с частотой меньше 16 Гц называются инфразвуком, с частотой более
20000Гц – ультразвуком. Мы их не воспринимаем, а некоторые животные могут слышать.
Собаки, например, могут слышать звук частотой 60000Гц, летучие мыши – до 150000Гц, а
дельфины – до 200000Гц. Некоторые насекомые имеют слуховой аппарат, чувствительный к
инфразвуку: например, кузнечики воспринимают частоты от 10 Гц, а сверчки – от 2 Гц.
(На доске изображается шкала частот, на ней отмечаются инфразвук, звук, ультразвук)
(Приложение 6)
Познавательные:
перевод информации из одного вида в другой-
построение схемы.
Коммуникативные:
проверка и обсуждение учащимся правильности
построения схемы
Учебная ситуация 6.
С помощью оборудования для фронтального эксперимента провести опыты для
выдвижения гипотез – от чего зависит характеристика звука; осуществить проверку
гипотез с помощью демонстрационного эксперимента.
- Огромное количество различных звуков постоянно окружает нас. Что мы слышим в данную
минуту?
- Какие характеристики звука мы можем выделить?
(Громкость и высота тона.)
Познавательные:
выдвижение гипотез на основании опытов,
проверка гипотез с помощью демонстрационных
опытов.
Регулятивные:
определение порядка действий при проведении
эксперимента.
Коммуникативные:
- С помощью несложного оборудования, которое есть в вашем распоряжении, предлагаю
вам провести исследование и выдвинуть гипотезы, от чего зависят громкость и высота
звуков. Затем проверим наши гипотезы на более совершенном оборудовании. Поскольку
работать вы все будете одновременно, то при плохой слышимости можно воспользоваться
наушниками.
Напоминаю о технике безопасности – наушник аккуратно, не засовывая в ухо, держать у
наружного слухового прохода. Время на работу- 2 минуты. (Работа в парах)
- Время закончилось. Давайте обсудим ваши гипотезы-от чего зависит громкость звука?
Какими опытами вы можете обосновать выдвижение своей гипотезы?
(Учащиеся рассказывают о результатах исследования и формулируют гипотезы.)
- Проверим ваши гипотезы с помощью генератора колебаний с динамиком и осциллографа.
Генератор вырабатывает колебания заданной частоты, мы можем менять их частоту и
громкость звука. Динамик позволит нам контролировать процесс с помощью слуха, а
осциллограф покажет график соответствующих колебаний.
сотрудничество в парах; обсуждение различных
звуков вокруг нас, характеристик различных
звуков в; обсуждение гипотез, обоснование их,
дискуссия
Учебная ситуация 7.
Заполнить таблицу, обобщив всю полученную информацию на уроке.
- Итак, сделаем выводы о наших гипотезах и заполним таблицу «Характеристики звука».
(Заполнение 1-й и 2-й строк таблицы – громкость и высота звука. Подбирают, помещают в
соответствующую графу таблицы и подписывают рисунки. Можно также
воспользоваться готовыми надписями «прямо пропорционально» или «обратно
пропорционально», поместив их в нужную клетку таблицу.) (Приложение 7.)
- Мы исследовали звуки одной частоты –тональные звуки. Однако часто в жизни нам
встречаются и другие звуки – музыкальные. Слушая музыкальное произведение в
исполнении оркестра, мы можем определить по звучанию, какой инструмент солирует. Вот
сейчас, например, какой инструмент слышим?
(Звучит фортепиано, духовые инструменты, скрипка).
- И голоса людей мы легко отличим один от другого. Как нам это удаётся?
- Воспользуемся электронным осциллографом и микрофоном, подключенным к компьютеру,
и исследуем осциллограммы своих голосов.
- В чём отличие музыкальных звуков от тональных?
В музыкальных, помимо основного тона (им считается самый низкий), существует ещё и
дополнительные – обертоны. И если они звучат в унисон, то получается приятный,
красивый, богатый звук. Звучание голосов или музыкальных инструментов мы различаем по
Познавательные:
систематизация и обобщение полученных
результатов, выявление вида зависимости
характеристик звука, соотнесение: зависимость –
вид графика
Регулятивные: определение порядка заполнения
таблицы
Коммуникативные:
Проверка учащимися заполнения таблицы в
соответствии с результатами эксперимента.
тембру.
(Заполнение третьей строчки таблицы.)
- Сделаем выводы. Что нового мы узнали на сегодняшнем уроке?
(Беседа с учащимися)
Учебная ситуация 8.
Применение полученных знаний для выполнения задания на первичное закрепление
материала.
Закончите предложение, выбрав продолжение из второго столбца:
1. Любое тело, колеблющееся со звуковой частотой….(создаёт в окружающей среде
звуковую волну)
2. Звуковая волна существует…(в любой среде, кроме вакуума)
3. Скорость звука зависит от упругих свойств среды…(в твёрдых телах максимальна, в
газах-минимальна).
4. Чтобы усилить звук, используют резонаторы-…(полые тела).
5. Ослабляют звук…(пористые материалы-войлок, пробка)
- Считается, что приложив ухо к раковине, мы слышим шум моря. На самом деле
раковина является резонатором, усиливающим окружающий нас шум, что создаёт
впечатление шума моря.
Познавательные: выполнение задания на
«интуитивную догадку» - резонатор использовался
в экспериментах, о его роли необходимо
догадаться, так же как и ослабление звука
пористыми телами.
Регулятивные: составляются сначала те
предложения, которые не вызывают затруднений у
учащихся, затем те, которые требуют
дополнительной аналитической работы.
Коммуникативные: выполнение заданий под
контролем учащихся, обсуждение заданий.
Учебная ситуация 9.
Выбор творческой части домашнего задания в соответствии с личными интересами.
- Как часто бывает на уроке физики, сегодня мы говорили об очень важном для человека
явлении – звуковых волнах. Акустика- раздел физики, изучающая звуки, важна для
медицины, и для экологии, и для музыки, и даже для мореплаванья.
Задание на дом: перерисовать в тетрадь опыты с Листа экспериментов; продолжить изучение
звуковых волн по группам, подготовить дополнительный материал: «биологи» - о
слышимости звуков, «экологи» - о примерной громкости различных звуков, «музыканты»- о
форме музыкальных инструментов, «врачи» - о методах клинического обследования-
аускультации и перкуссии, «мореплаватели» - об эхолокации.
Регулятивные: возможность выбора домашнего
задания.
Личностные: возможность выбора домашнего
задания в соответствии с интересами учащегося,
выполнение мини –проекта по интересующей теме
Учебная ситуация 10.
Рефлексия по цитатам, соотнесение мыслей великих людей и исследовательской
работы на уроке.
- А теперь вы выберете из предложенных цитат ту, которая вам наиболее близка
Личностные: выбор учащимся цитаты,
соответствующей целевым спектрам и жизненным
установкам учащегося
(Приложение 8). Желающие выскажут своё мнение о том, как то или иное высказывание
может быть отнесено к нашей сегодняшней работе на уроке.
(Учащиеся выбирают понравившуюся цитату, проводится рефлексия, соотнесение: мысль-
работа на уроке.)
- Спасибо, у нас прекрасно получилось! Мы очень хорошо поработали на уроке!
Скачать материал

Физика - еще материалы к урокам: