打破学科边界，将艺术融入物理课堂

梁艳红 王丽英

教师不但要“教书”，更要“育人”；学生不但要学习知识，更要在学习和应用知识的过程中全面发展。为将“乐音的三个特征”与音乐艺术相结合，我制作了大量的简易乐器，为学生的科学探究做足准备。课堂上，我让学生充分发挥特长，现场进行演奏，通过赏析中外名曲，使知识更加生动，并对乐音的三个特征有了更加直观、深刻的体验。

【课程分析】

一、教学目标

1.知识与技能

能从对日常生活的直接感受中知道乐音有音调、响度和音色的区别。

知道音调高低与声源振动频率有关，响度大小与声源振动幅度和距声源远近有关，不同发声体发出的声音音色不同。

2.过程与方法

通过观察、分析实验过程，初步学会科学探究的方法。

通过探究“音调、响度的影响因素”，用实验的方法获得音调与物体振动频率的关系，响度与振幅的关系，总结探究结论，获得比较全面的探究活动体验，培养学生的观察能力、信息收集和处理能力以及分析概括能力。

3.情感、态度与价值观

在探究过程中培养学生的科学素养，鼓励学生积极参与探究活动，密切联系实际，提高科学知识与艺术的融合意识，欣赏音乐艺术，创造艺术，并养成实事求是的科学态度。

二、教学重难点

重点：让学生知道千差万别的声音是由声音的三个基本特征不同造成的。

难点：区分音调和响度，理解音色的概念。

三、学情分析

知识储备：学生对声现象并不陌生，对乐音的三个特征也有粗浅的认识。

能力储备：八年级的学生在明确问题的前提下，已经能够初步形成解决问题的思路；通过简单的操作与探究能够得出相关物理量的关系。

心理特点：学生对新鲜事物有较强的好奇心，对实验有浓厚的兴趣，竞争意识较浓厚，学生之间在交流的过程中能够形成积极的世界观、价值观。

四、教学策略

本节课是集物理现象、物理概念、音乐艺术于一体的特色课。乐音的三个基本特征是贯穿于整节课的主线，其影响因素是实施科学探究的重要部分。在授课中，教师借助自制器材引导学生探究，突出重点，依托于学生的才艺展示突破难点，让物理知识蕴含于探究活动之中，同时提升学生的探究能力，掌握相关的研究方法。

【教学设计】

环节一：创设情境

（男女分声部合唱校歌）

师：同学们，此时此刻我相信大家的感受一定跟我一樣，内心充满着力量，激情澎湃，这是校歌带来的效果。如歌声一样悦耳的声音能让我们心情舒畅、精神愉快，我们把它叫做乐音。今天我们来初步了解乐音。

师：细心的同学可能已经发现了，演唱时男声部和女生部的声音特征是有差别的，请你来说一说……

生：音调高低不同、响度大小不同、音色不同。

设计意图：用唱校歌的方式引入新课，学生在浓浓的艺术氛围中感受乐音特征中音调和响度的不同，区分音调的高低和响度的大小。

环节二：探究新知

片段1：探究音调

师：这就是乐音的三个特征。由于声音是由声源的振动产生的，所以乐音的特征也能从声源的振动情况中找到原因。音调跟什么因素有关呢？我来给大家演示一组实验：改变钢板尺伸出桌面的长度，用手拨动尺子，比较尺子振动的快慢和发声的音调。

生：尺子伸出桌面短，振动快，频率高，音调高。尺子伸出桌面长，振动慢，频率低，音调低。

师：请把尺子拿出来，动手体验一下刚才的实验过程。在你们的桌面上还有更丰富的器材，以四人为一个小组，尝试改变音调的高低，观察声源的振动有什么不同。

学生总结（投影展示）：音调是由声源振动频率决定的。声源振动快，频率高，音调就高。

片段2：探究响度

师：响度与什么有关呢？请看演示实验。用大小不同的力拨动钢板尺，比较尺子振动的幅度和发声的响度。

生：用力大，尺子的振动幅度大，响度大。用力小，尺子的振动幅度小，响度小。

师：后面的同学都能听到声音吗？听不到的走到我这来。

生：能听到声音了。

师：这个现象说明了什么？

生：响度还跟人与声源的距离有关。距离越远，听到声音越小，响度越小。

师：继续利用桌上的器材尝试改变声音的响度。

总结：响度与声源振动幅度有关，振动幅度大，响度大；振动幅度小，响度小；响度还跟人与声源的距离有关，距离越远，听到声音越小，响度越小。

设计意图：培养学生的观察能力、实验能力、合作交流意识、分析能力。学生带着问题去思考，用思考指导行动方向。注重控制变量法在实验中的应用，使学生在探究中发现，在论证中生成。不同的自制器材有着不同的用途，更多的用途则需要学生自己去开发，新发现会充斥学生的视野。使学生在生理感观上建立起音色的轮廓，区别它与音调、响度的不同。

片段3：探究音色

请学生分别演奏萨克斯、单簧管、电子琴、二胡、吉他，让其他学生闭上眼睛听声音、猜乐器。

师：大家猜得很准，你们是根据乐音的哪个特征判断出来的呢？

生：音色。

总结：不同物体由于材料和形状不同构成了特有的声音特色，叫音色，也叫音品。

设计意图：发挥学生的艺术专长，通过演奏和欣赏各种乐曲，体会乐音的三个特征的变化带来的艺术享受。

环节三：学以致用

师：如果我们能巧妙地改变乐音的几个特征，就能创作艺术。我们试着来打击一下桌上的酒瓶，

（教师边唱边用双响筒打节奏做示范，三名学生领奏，其他学生用酒瓶和钢勺跟学。）

师：请大家根据自己的喜好来变换音调和响度，用一曲节奏感强的乐曲来结束今天的学习。（师生同奏《辣妹子》，将课堂推向了高潮。）

设计意图：联系生活，运用所学的物理知识完成艺术创作，将物理知识与艺术创作融合，师生共同体会艺术的魅力，将课堂从物理教学推向物理教育。

【问题与讨论】

本次课例研修的主题是践行“从物理教学走向物理教育”的核心素养。“乐音的三个特征”涉及的知识能够与音乐艺术相融合，让学生学习物理知识的同时提升物理学科素养。这节课具有代表性，内容丰富，展现手段多样，多才多艺的学生更是将教学推向一个新的高度。

在第一次课例研讨中，每位教师都对这节课发表了自己的意见，最终将整节课的结构确定为总（引入新课并将乐音的三个特征引出）—分（以分组实验和教师演示实验的方式学习乐音的特征）—总（将乐音的特征进行应用）。

讨论1：引课环节

最初的设计：老师有一套宝贝：八个做工精良、血统纯正的骨瓷宝碗，不巧在搬运时，打破了一只，请学生找出有瑕疵的那只碗。第一次挑选要求只能看，不能摸，第二次挑选要求增加鉴定难度：“蒙上眼睛”，用“魔棒”从三只碗中找出有瑕疵的。

讨论与改进：实验难度大，实验条件不易掌握，与后面的设计也有点脱节。改用唱校歌的方式引入，既能让学生感受美妙的音乐，引入新课内容，又可以培养学生热爱集体的情怀。但对于这首歌的展现形式，大家有不同的看法。最后采用了男女生分声部合唱的方式，既将乐音的特征体现了出来，又有非常强烈的对比效果。

討论2：实验探究音调、响度的影响因素

最初的设计：教师利用“宝碗”演奏：敲击音符1、2、3、4，请学生仔细倾听，找出每一组声音间的差别；轻击、重击音符1，感觉声音的不同。总结：声音的高低叫音调，声音的大小叫响度。

讨论与改进：大家针对这个环节进行了热烈的讨论，如果不用击碗实验引入，直接采用这个实验显得有点突兀，改用教师演示“钢板尺实验”，再进行学生分组实验的方式较好。不但可以降低难度，还能使学习有连贯性。但是在“响度与人耳距声源的距离有关”这一问题上，大家又有了不同的意见，如何既要改变距离还要使听声的人不发生改变，几个方案被否定后，最终采用了上述的设计方式，效果很好。

讨论3：实验探究音色

最初的设计：请几位学生依次朗读这几句话（鸡蛋水中游，杠杆撬地球，四两拨千斤，物理最开心），其他学生猜是谁说的？

讨论与改进1：大家一致认为这种方式过于传统，应该结合这个问题展现学生的特长，最后采取学生演奏，其他学生闭眼睛欣赏并猜乐器的方式来完成。在这次研讨中，决定以《梁祝》欣赏来结束本节课的学习。

讨论与改进2：在第二次研讨中，我对最后的环节有了新的想法，《梁祝》的音乐比较悲凉，不适合这么欢快的课堂。于是将结束曲改为《辣妹子》，教师带领学生敲击啤酒瓶打节奏，快乐地完成这节课，使学生在课程结束时仍保有学习的激情。这个想法得到了一致认可，借助这样的手段，本节课走出了物理教学的范畴，使学生接受到了物理教育。

【评析】

本节课是2017年哈尔滨市香坊区“卓越杯”大赛的参赛课。“卓越杯”大赛对课堂教学的要求是：在学校的研修主题下有教研组的研修主题，课堂教学要展示出教研组对研修主题的研修成果。

亮点之一：将物理之美融入教学

1.在教学中培养学生的学科素养

艺术大师罗丹说：“生活里并不缺少美，缺少的是发现美的眼睛。”物理教学同样如此。牛顿说物理学是至善至美的科学，物理的美归纳为“简单、和谐、完善、统一”。要想让物理由枯燥的文本变成美的科学，取决于教师在教学中能否认真发掘物理的美，能否创设美的情境。梁老师的教学以歌曲切入，巧妙引入乐音的概念，男女声部声音的不同又引起学生的思考，自然流畅。教师通过一把尺子的演示实验引导学生通过手边的器材亲身感受音调的不同、响度大小的差异。至于原因，则由学生自行发现。课堂上叮咚作响，充满了欢声笑语，学生手中是操作、眼里是智慧、心中是思考，潜移默化地受到美的熏陶。

2.在教学中探究自然美

教科版物理教材八年级上册的教学内容涉及声学、光学、热学、力学等自然科学内容，物理现象丰富多彩、美妙无穷。如，“光学”中“海市蜃楼”的自然幻景会让学生充满好奇，对光的“折射”原理产生浓厚的探究兴趣，进而获知“海市蜃楼”是不均匀的空气对光线的折射形成的。又如，“花儿为什么这样红”，我们之所以能看到各种不同颜色的花，是因为它们能反射不同颜色的光，花的颜色与太阳光及花瓣反射、吸收的光有关。走进物理，走进自然，认识了自然也就解读了物理。作为物理教师，我们应该躬身体行这种美，使物理教学不再枯燥、乏味，使物理课堂给学生以美的享受。

亮点之二：自制实验教具

梁老师通过自制的教具很好地完成了本节课的三维目标。

以众多自制教具中的三个为例：图一为自制盒式吉他，学生分别用大小相同的力拨动宽窄不同的橡皮筋，可以清晰地听出窄橡皮筋发出的音调高；图二为自制棑哨，通过用大小相同的力吹长短不同的哨，很容易发现短哨发出的音调高；图三为自制土吉他，通过用大小相同的力拨粗细不同的弦，能准确地分辨出细弦发出的音调高。教师引导学生得出结论：窄、短、细的发声体一般比宽、长、粗的发声体发出的音调高。每一个自制器材又能分别探究响度的影响因素，由于每个自制的器材都是用不同的材料制作的，自然音色不同。学生在吹吹打打拨拨弹弹的过程中很好地体验了乐音的三个特征，突出了重点，也水到渠成地突破了难点。