借鉴芬兰“蚊子发声”装置改进“声音的产生”教学

田泽

摘要本课利用蚊子发声装置发出的“嗡嗡”声引入新课，在观察、比较、分析，归纳概括中建立声音是由物体振动产生的科学概念，提升学生多感官观察、比较、归纳、概括能力，激发了学生研究声音的学习兴趣。在引导学生认识声音的产生时，提高学生的参与度，让他们在愉快的制作和玩耍过程中探究声音产生的根本原因，建构正确的科学概念。

关键词 “蚊子发声”装置 “声音的产生” 课程教学

中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.05.039

Improving the Teaching of“Sound Production”by Referring to the Finnish“Mosquito Voice”Device

TIAN Ze

（Beijing Chaoyang Experimental Primary School Runze Branch， Beijing 100027）

Abstract： This lesson introduces the "buzz" sound from the mosquito vocal device into the new lesson， es？ tablishes the scientific concept that sound is produced by object vibration in observation， comparison， analysis and generalization， improves students’ ability of multi sensory observation， comparison， induction and generaliza？ tion， and stimulates students’ interest in studying sound. When guiding students to understand the production of sound， we should improve students’ participation， let them explore the root causes of sound production in the process of happy production and play， and construct correct scientific concepts.

Keywords： "mosquito sound" device； "the production of sound"； course teaching

“声音的产生”是小学科学各版本教材都会涉及的内容，但是，很多教师执教此课后都有一个共同的感受：过一段时间，再问学生“声音是怎样产生的”这一问题时，仍会有一些学生认为捶打、敲击是物体发声的原因。这说明学生没有将声音与物体的振动之间建立联系，没有真正理解声音产生的根本原因。反思问题所在：探究声音的产生时，教师常常给学生准备好实验材料，让学生通过观察记录皮筋、鼓膜、音叉等物体发声前、发声时、发声后产生的现象，让他们发现声音与振动的关系。整个教学过程中，学生处在被动地按照教师的设计进行操作的接受学习状态，他们没有真正地参与学习之中，不能真正理解声音产生的根本原因。

综合以上原因的分析，我认为要切实建立声音是由物体振动产生的科学概念，首先要在实验材料的选择上下功夫，给学生以强烈的视觉、听觉刺激，调动学生的探究兴趣，让学生在摆弄材料的过程中，主动卷入声音产生的探究过程，将关注点聚焦到物体振动发声现象的观察上，从而转变学生捶打、敲击是声音产生的错误的前概念，建立声音是由物体振动产生的科学概念。

“蚊子发声”活动原型

2018年底，我有幸参加了北京教育学院小学科学卓越教师工作室开放研修活动。在“芬兰小学科学教育理念与方法”的培训中，芬兰赫尔辛基大学Merike Kesler老师介绍了“声音”单元的教学活动，其中“蚊子发声”装置以其独特的声音和简单的制作方法一下子吸引了我的注意，下面具体介绍这个装置的制作材料和使用方法：

1.制作材料

制作这个装置需要的工具材料有：蚊子图片、圆木棍、木头夹子、气球膜（气球皮剪成环状）、线绳、剪刀等。

2.制作过程

（1）将绳子拴在木头夹子偏上一端的大孔洞中，打死结，以免绳子在高速旋转中脱开。（2）将圆木棍穿过木头夹子下面的小孔，夹紧。（3）将气球膜顺着木头夹子的两个顶点和圆木棍的两个顶点依次撑开，注意气球膜要顺着一个方向，不要让气球膜翻转，翻转会影响气球膜发出声音。（4）最后，将蚊子的图片夹在木头夹子上，就完成了（如下页图）。

3.操作方法

将绳子头在手上缠绕几圈，以免绳子脱手，转动手臂，让蚊子发声装置围绕手指旋转起来，这时高速转动的气流就会使气球膜振动发声，转动的速度越快，听到的嗡嗡声越响。

4.效果说明

使用这个装置研究声音的产生，有以下优点：

材料简单易找，活动简单易学。经过教師讲解或者学生看视频，学生一般可以在5分钟之内完成制作。

声音独特。蚊子装置可以模拟自然界中蚊子的叫声，课堂上，当教师第一次让学生听到这个声音时，学生的注意力一下子被吸引住了，“是什么物体能发出这样奇妙的声音？”学生探究的欲望瞬间被点燃。

实验效果明显。当蚊子装置发出声音的时候，学生能边看边听，还能明显地感受到来自气球膜的振动（气球膜的振动通过绳子传递到手上）。手臂转动越快，声音越大，振动也就越明显。学生能通过视觉、听觉和触觉等多种器官感受嗡嗡声是怎样产生的，实验效果非常明显。

教学过程

1.利用“蚊子发声”装置发出的奇妙声音引入新课

谈话交流：夏天的傍晚，我们在院子里乘凉，经常会听到一种“嗡嗡”的声音，还常常受到这种小动物的困扰，有时我们会情不自禁地伸出手，“啪啪”地拍几下，你们猜，这种小动物是什么？（蚊子。）今天，田老师也带来了一只小蚊子，看看你们能不能听到这只蚊子发出的声音。请同学们闭上眼睛仔细听。（教师将提前制作好的蚊子发声装置甩动起来，使其发出“嗡嗡”声）。

教师提问：你们听到了蚊子的声音吗？是真的有只蚊子在教室里吗？你们猜一猜是一个什么样的装置才能发出这样的声音？

学生说出自己的想法后，教师出示蚊子发声装置，指出是它发出的这种奇妙的声音，并交代接下来研究这个装置是怎样发出声音的。

设计意图：教师先不出示装置，而是利用这个装置发出的奇妙声音吸引学生，这样能一下子抓住学生的注意力，将学生带入蚊子发声装置是怎样发出声音的研究中。

2.探究蚊子发声装置是怎样发出声音的

谈话交流：你们想不想也制作这样一个装置，来研究蚊子发声的秘密？为了让大家能很快地学会怎样制作这个装置，老师录制了一段视频，大家一起看一看。（播放视频，并展示制作步骤。）

设计意图：为了学生能快速学会制作方法，节约时间，采用观看视频的方式能有效地提升课堂效果。

教师提问：你们都学会了吗？能自己制作了吗？请同学们3个人为一个小组，制作一个蚊子发声装置，制作好后，每个人都试一试，你们的蚊子发声装置能不能发出蚊子的声音，甩绳的同学细心地感受在蚊子发声装置发声时你的手有什么感觉，其他两个同学认真地观察、思考：这个装置是怎么发出声音的？在发声过程中，是哪个部位发出的声音？注意：同学们都在桌子的两侧活动，千万注意旁边的桌子和人，时刻注意安全，看看你的周围有没有人，地方够不够用，然后再开始。

设计意图：采用小组合作的方式，便于学生的观察和探究，从而发现蚊子装置发声的秘密。安全非常重要，细致的指导和提示才能在保证安全的前提下，让学生细心观察、有效探究。

学生制作、体验后汇报交流下列问题：你们制作的蚊子装置能发出蚊子的声音吗？你认为“嗡嗡”声是哪个部位发出的？为什么这么认为？绝大多数学生认为是气球膜发出的“嗡嗡”声，因为根据学生的生活经验，木棍、夹子和纸这些物体都不会因为气流吹动而发出这种声音，但也有个别学生有不同的想法，因此，下一环节，教师请学生验证想法。

教师提问：怎样设计实验来证明是哪一部分颤动发出的“嗡嗡”声？

学生设计实验方法：把气球膜、纸、木棍都拆下来试一试，通过对比，确认是否是气球膜发出的嗡嗡声。通过观察实验，证明是气球膜“颤动”发声。

设计意图：教师将主动权交给学生，放手让学生去探究。学生在兴致勃勃的制作、玩耍、倾听、尝试的过程中，被深深地卷入声音产生原因的探究中，通过视觉、听觉、触觉等多种感觉器官的参与，感受声音从哪里来，声音是如何产生的。

探究气球膜振动发声时，教师提问：有了气球膜就可以让这个装置发出“嗡嗡”声吗？把这个装置放着不动能不能听到“嗡嗡”声？为什么得旋转起来呢？（因为当这个装置旋转起来后，气流打在气球膜上，气球膜就颤动起来。）如果要观察高速旋转时气球膜运动的情况是很困难的，我们能不能想个办法，既能有高速流动的气流，还能清楚地观察气球膜在发声时是怎样变化的？

模拟实验：把气球膜从装置上拿下来，剪断，用双手拉开气球膜，用吹风机的冷风吹动气球膜，观察有什么现象发生，把你看到的、听到的都记录下来。（注意用电安全，不能用手直接接触吹风机的风口处。）

学生汇报实验现象：用吹风机吹气球膜时听到了嗡嗡的声音，看到气球膜在发声时会来回快速运动，用手摸的时候也能够感受到振动。

教师小结：像气球膜这样来回运动的方式叫作振动。由此我们可以说，蚊子发声装置发出的“嗡嗡”声是由气球膜振动产生的。

设计意图：利用模拟实验，引导学生近距离观察气球膜的振动，从而确认“嗡嗡”声是如何产生的，即蚊子装置发出的声音是由气球膜振动产生的。

3.拓展：自然界的其他物体是如何产生声音的

教师提问：自然界中的蚊子有没有气球膜呢？它是怎么发出声音的呢？你们想不想知道？大家可以先说说，然后教师再播放自然界中蚊子如何发声的视频，印证你们的想法。

今天我们研究了蚊子发出的声音，知道了蚊子发声装置发出的声音是由气球膜振动产生的，自然界中的蚊子发出的声音是由蚊子翅膀振动产生的，请你们说说，两者之间有哪些相同和不同的地方？由此猜想，自然界中的其他物体发出的声音是怎样产生的？

教师出示鼓、琴、皮筋，并提出问题：它们发出的声音是怎样的？学生先猜测再通过实验验证。

教师总结：声音是由物体振动而产生。

设计意图：通过自然界的蚊子和蚊子装置发出声音的对比分析，初步推测声音产生的原因，再扩展到自然界中的多种物体，通过多种事实的分析，归纳概括声音产生的原因。

教学反思

本课利用蚊子发声装置发出的“嗡嗡”声引入新课，先聚焦声音产生的部位，再探究声音产生的原因，之后用蚊子发声装置产生声音的原因与自然界中蚊子发声的原因进行对比分析，推测自然界中声音产生的原因，再利用其他物体验证猜想，在观察、比较、分析，归纳概括中建立声音是由物体振动产生的科学概念，提升学生多感官观察、比较、归纳、概括能力，激发了学生研究声音的学习兴趣。

经过这样的教学过程后，当我们再次问学生声音是怎么产生的问题时，很少有学生再强调是敲击、捶打使物体发出的声音，可见，利用蚊子发声装置探究声音的产生取得了很好的教学效果。之所以取得这样的教学效果，一个重要的原因是我们将主动权交给了学生，放手让学生去探究。通过制作、玩耍、倾听、尝试等一系列活动，学生经历如下探究过程：从研究蚊子发声装置是哪部分发出声音的——探究“嗡嗡”聲产生的原因——拓展到自然界中的蚊子是如何发声的……整个教学环环相扣，步步深入，在兴趣盎然的制作中，在奇妙“嗡嗡”声的一步步深入探究中，声音的如何产生的问题就这样迎刃而解了。

有科学研究表明，决定学生学习效果的重要因素就是学习的主动性，怎样调动学生的主动性？本课在引导学生认识声音的产生时，采用了一个制作蚊子发声的装置，在不直接用手接触物体的情况下令物体发声，避免他们认为捶打、敲击、推拉物体使其发声的错误认识，提高学生的参与度，让他们在愉快的制作和玩耍过程中探究声音产生的根本原因，建构正确的科学概念。

（本文系北京教育学院小学科学卓越教师工作室研究成果之一。）