教材编写应打通“任督二脉”

刘永树 邹慧林

摘   要：“声的利用”和“声音的特性”是人教版八年级物理（上册）第二章的内容。“声的利用”主要讲解了声能传递信息和声能传递能量。“声音的特性”主要讲解了声音的高低是由音调决定的、声音的大小是由响度决定、声音的品质是由音色决定。声波在传递的过程中既能传递信息又能传递能量，声波是在传递信息还是在传递能量与声音的响度大小有关。在传递信息方面又可将其细化为音调传递信息和音色传递信息，这说明这两节教学内容有着千丝万缕的联系。如能将“声音的特性”与“声的利用”的知识进行整合教学，并找出知识间的连接点，这对我们的教学会起到事半功倍的作用。

关键词：初中物理;整合教学;声的利用

中图分类号：G633.7    文献标识码：A    文章编号：1009-010X（2020）05-0045-03

在武侠小说里面，经常会看到一些平庸之辈被打通“任督二脉”以后，武功就变成天下无敌了。而知识间也有“任督二脉”，如果寻找到并“打通”它，我们的教学也会事半功倍。“声的利用”是人教版八年级物理（上册）第二章“声现象”第三节的内容，安排在第二节“声音的特性”之后。这样排序，是教材编写者们深思熟虑的结果，虽然从表面看，两者各不相干，但经深思熟虑后我们发现“声的利用”与“声音的特性”有着千丝万缕的联系，掌握了这些知识间的联系，知识间的“任督二脉”就打通了。

“声的利用”从学生课后作业的完成情况来看，当时学生掌握得较好，但从考试结果来看，学生对“声的利用”相关知识的运用较差，为什么会出现如此大的反差呢？究其原因，是教师照本宣科教教材的结果。即许多教师在教授“声的利用”时，用教材中“声的利用”的实例图片创设情境，然后让学生描述图片揭示的信息，以此加深学生的印象，让学生记住 “声的利用”的一些实例，以便于以后准确答题，这是典型的应试教育，不利于发展学生的思维能力，所以学习效果不尽人意。因此当考试时出现这样题目：远处的炮竹声是在传递信息还是在传递能量？近处的炮竹声震耳欲聋是在传递信息还是在传递能量？学生冥思苦想，搜肠刮肚，也想不到课堂上讲过这个实例，也不会联系知识，不会类比，出错就成为家常便饭。如此一来，学生的学习信心一落千丈，进而就更害怕学习物理知识了。那么如何才能让学生学得轻松进而牢固掌握知识呢？笔者认为促使学生弄明白知识间的联系非常重要，而初中物理教材在这方面做得相对不足。基于此，笔者根据以往的教学实践，从四个方面入手进行研究，并重组课程资源，以期打通知识间的“任督二脉”，具体做法如下。

一、从大处着眼，发现章节之间的联系

从教材内容来看，“声的利用”可分为声与信息和声与能量两部分。在声与信息中，教材呈现的实例有：发生地震、台风、核爆炸时，即使在几千米以外，使用灵敏的声学仪器也能接收到它们产生的次声波，对接受的这些信息进行处理，就可以确定这些活动发生的方位和强度，进而可通过这些实例总结归纳出次声波能传递信息;捕鱼时可以利用声呐来获得水中鱼群的信息，医生用B超向病人发射超声波，然后接收体内脏器的反射波，反射波携带的信息经过处理后显示在屏幕上，通过这些实例可总结归纳出超声波能传递信息;中医通过“望、闻、问、切”四个途径诊病，其中“闻”有听的意思，医生利用听诊器捕获人体内的声音信息，以此来诊断疾病，通过该实例可总结归纳出可闻声波能传递信息。

在声与能量中，将扬声器对准烛焰，然后播放音乐，可发现烛焰发生晃动，由此可总结归纳出可闻声波能传递能量;超声波产生的振动比可闻声波更加强烈，因此常被用来清洗物体，此外外科医生还常用超声波振动除去人体内的结石：向人体内的结石发射超声波，结石会被击成细小的粉末，如此就可以顺利地排出体外，由此可总结归纳出超声波能传递能量。至于次声波能不能传递能量，学生心中感到疑惑，由此可激发学生的学习兴趣，为接下来的学习奠定基础。

二、横向比较，寻找、判断规律

如何判断声波是在传递信息还是在传递能量，这既是教学重点，又是教学难点，关系到我们教学的成败。为此在进行相关教学时，我们首先要明确信息的定义——信息是人们直接或间接感知的一切有意义的东西，任何事物每时每刻都在发出信息，善于收集和处理信息是学习物理以及进行科学研究的重要技能。然后在教学时我们要分类比较，由此理解声的利用的内涵和外延。我们以雷声为例来进行研究，例如远处轰隆隆的雷声，它是在传递信息还是在传递能量呢？请说明理由。又如近处轰隆隆的雷声，它是在传递信息还是在传递能量呢？请说明理由。学生通过讨论认为远处轰隆隆的雷声是在传递信息，近处轰隆隆的雷声是在传递能量。理由是远处的雷声主要是向人们传递天要下雨这个信息，对人耳几乎没有伤害;而近处的雷声对人耳有伤害，所以其主要传递能量。通过比较发现，如果声波的响度大，就能损害一些物体的结构或对人有伤害作用，这时声是在传递能量。如果声波的响度小，就不能损害一些物体的结构，对人也没有伤害作用，这时声是在传递信息。如此总结归纳出声是在传递信息还是在传递能量的规律后，学生无须死记硬背，也能判断出超声波洁牙是声在传递能量，原因是超声波破坏了牙齿表面的结构;超声波给金属探伤是声在传递信息，原因是超声波没有对金属结构产生破坏作用。经过这样的横向比较，可打通本节知识间的脉络，活化知识体系。

三、纵向比较，加强物理与生活的联系

声波的响度越大，对物体结构的损害或对人的伤害作用就越强，这时声在传递能量;如果声波的响度小，对物体结构的损害或对人的伤害也就小，这时声在传递信息，这说明了 “声音的特性”中的响度与“声的利用”有联系。既然声音的响度与“声的利用”有联系，那么声音的音调、音色与“声的利用”有没有联系呢？如果有，又是什么联系呢？下面我们以两个例子来进行说明：例1，甲和乙在屋外说话，室内小明通过声音听出了甲是自己的爸爸，另一个是谁就不知道了，这时声是在传递信息还是在传递能量呢？如果是传递信息，又是通过哪种方式传递信息呢？学生经过思考、讨论、交流，一致认为这是声在传递信息，即小明是通过音色辨别出他爸爸的声音的。这时教师追问：“小明为什么不能用音色判断另一个人是谁呢？”学生回答：“另一人小明不熟悉，当然不知道是谁。”然后师生进行归纳总结：大家对熟悉的事物是利用音色来传递信息的。例2，小东和瓜农张伯伯同去挑选熟西瓜，都用手拍打西瓜。你认为他俩是用音调还是用音色來判断西瓜是熟的还是生的呢？学生回答：“小东是通过音调来区分的，张伯伯是通过音色来区分的。理由是张伯伯对西瓜的品质非常熟悉，所以可以用音色区分;小东对西瓜不算熟悉，所以只能通过音调区分。”通过例1和例2，最终师生可得出结论：声能通过音调传递信息，也能通过音色传递信息。

中考曾出现这样一道选择题：张刚同学买碗，用手敲打碗时，碗的好坏是通过（    ）判断。答案有：A.音调;B.音色;C.响度;D.音量。多数学生选的答案是A，正确率达到了95%，相比往届学生的正确率提高了30%，这说明此种教学方法的实施效果很显著。

四、从小处着手，完善教材的知识结构

声从频率上分，可分为可闻声波、超声波和次声波。学生通过自学教材和实验后，知道了可闻声波和超声波能传递能量，次声波能传递信息。这时学生会产生疑惑——次声波能不能传递能量呢？我们通过上网查阅资料可知：1948年初，一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时，一场风暴过后，全船海员莫名其妙地死光;在匈牙利鲍拉得利山洞入口，3名旅游者齐刷刷地突然倒地，停止了呼吸……制造上述惨案的“凶手”就是次声波。因为发生共振时，其能释放出相当大的能量，如4Hz～8Hz的次声波能在人的腹腔里产生共振，进而可使心脏出现强烈共振并损害肺壁，最终使人在不知不觉中死亡，而且这种武器一般只伤害人体，不会造成环境污染，最终通过师生分析归纳出次声波也能传递能量。

通过对教材内容进行补充，学生进一步明白了所有的声波既能传递信息，又能传递能量，这体现了初中物理教材是以能量为主线编写的。如果教材能补充一个次声波能传递能量的实例，就能对“声现象”的知识体系进行进一步的完善和升华。

教学实践告诉我们，在学习新知识时，我们一定要从原有的旧知识出發，认真地研究教材资源，寻找新旧知识的结合点和生长点，并补充网络资源，以达到整合课程资源的目的，进而可以此完善教材的知识体系。在整合教学资源的过程中，要让学生交流、讨论、感悟，发挥学生的主体作用，让他们归纳总结知识，寻找知识间的联系，如此可打通“任督二脉”，使知识间的联系更加紧密，学生也能更轻松地内化所学知识，重构知识体系，提高分析问题和解决问题的能力，进而提升自身的思维品质，同时这样也会使课堂教学变得更高效。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（2011年版）[M].北京：北京师范大学出版社，2012.

[2]物理课程教材研究开发中心.义务教育教科书八年级物理上册[M].北京：人民教育出版社，2012：38～41.

[3]义务教育学科核心素养与关能研究项目组.义务教育学科核心素养关键能力测评与教学初中物理[M].江苏：江苏凤凰科学技术出版社，2018：138.