小学科学探究式教学的设计与实施

一、教学内容分析

“声音的传播”是苏教版小学三年级科学下册教材中“声音的奥秘”单元第二节课的内容。此课程是基于学生已经具备的生活经验展开的，课程内容与现实生活息息相关。本节课的教学内容以声音的传播介质（声波）以及不同材质对声音传播能力的影响为主要线索，深入研究声音以什么样的形式在什么样的物质中传播，以及哪一种材质能够更高效、更快地传播声音。

二、学情分析

小学三年级的学生根据已经对声音和声音的传播有了基本的认知。根据生活经验，学生能够基本明白声音是如何进行传播的，同时对于声音传播所需借助的媒介也有了浅显的理解。然而，关于声音究竟是以何种形态传播的以及声音在不同介质中的传播效果等高级概念，他们目前还比较陌生，教师需要引导学生在学习过程中逐步领悟并掌握这些深层次的知识点。

三、教学方向

（一）科研理念目标设定

通过严谨的实验操作与观察分析，帮助学生形成新的认识——声音能够在气体、液体以及固体介质中朝全方位扩散。通过查阅相关资料，帮助学生进一步了解声音的传播是以独特的声波形式来实现的。通过深入的实验比较分析发现，声音能够在广泛的物质媒介中传播，不同的物质对声音的传播能力会产生一定的影响。

（二）科研探究目标设定

在教师的指导下，学生可依据已有的知识储备和实践经验对声音的传播特性进行总结分析，并提出个人的见解。同时，学生也将运用感知器官，选择适当的实验工具，对声音的传播规律展开深入研究。

（三）科研方法目标设定

引导学生尝试使用多种材料、多种思维模式、多种实验方法来完成对声音传播特性的全面探究，从而体验科研带来的乐趣。

四、教学重点

引导学生在进行实践操作，以及自我研究与合作探究中发现声音能够在气体、液体及固体等多种介质中进行传播。同时，发现不同材质对声音传播性的影响，发现其中各自的特点和差异。

五、教学准备

教师应准备好以下材料：

1.空气介质中声音传播的演示道具。如摇铃、在真空环境中的电铃录像。

2.液体、固体介质中声音传播的演示道具。如水、水槽、石子等。

3.对比实验所需的电话线及两个土电话。

六、教学流程

（一）情境导入与问题激发

板书1：我探究我快乐

师：亲爱的同学们，科学探究是有趣的，让我们共同呼喊我们本节课的口号：我探究，我快乐！

生：我探究，我快乐！

（二）大胆假设与推测

师：同学们，我们每天都会听到各种类型的声音，有的动听悦耳，有的只是噪声，那么这些不同的声音是通过哪些物体传递至我们的耳朵的呢？接下来，请大家看课本，希望大家能在我们的第10课“声音的传播”中找到相关的答案。

学生开始阅读，并简单了解学习内容。

师：当我讲话时，你们是否能够听到？声音又是通过何种媒介传入你们的耳朵呢？

生：空气。

师：声音真的能够在空气中传播吗？大家怎样来验证这一结论呢？

（三）实验验证与数据分析

课件展示：播放视频《真空中的电铃》。

1.实验要求

师：接下来，我们观看一段实验录像，请大家细心聆听铃声的变化。

2.讨论并填写实验报告单，准备进行交流。

师：哪位同学愿意分享观察到的实验现象？

生：当空气被抽离时，铃声逐渐减弱直至消失。

师：这位同学观察得十分细致，其他同学有不同的看法吗？

生：在重新充气的过程中，铃声会逐渐增强，最终恢复至初始状态。

3.总结归纳

师：根据上述实验，同学们可以得出什么样的结论？

生：声音可以在气体中传播，无法在真空中传播。

板书2：声音可以在气体中传播，声音不能在真空中传播。

4.教师引导

师：刚才我摇铃铛时，教室里的每位同学均可听见铃声，同样，当上课铃响起时，我们在校园的不同方位也能听到声音。这表明声音的传播具有怎样的特性？

生：声音可以向各个方向传播。

板书3：传播方向——各个方向

（四）分组实验与探究

问题：固体能否传播声音

1.提出问题

师：你们认为声音还可能在哪些物体中传播？其传播方向如何？

生：液体、固体。

2.实验器材

师：我们可以利用课桌作为实验材料进行研究，你们觉得怎么样？

生：同意。

3.设计实验方案

请各小组设计实验方案，稍后进行全班交流。

4.全班交流实验方案

师：请第一小组上台分享他们的实验方案。是否有补充？请大家互相交流。

5.实验探究与数据收集

为了获得准确的实验结果，实验过程中需注意以下事项：

板书4：温馨提示

（1）实验过程中，大家要保持安静，以免影响倾听效果。

（2）轻挠桌面的同学要尽可能地轻柔，不要直接挠出声音。

（3）其余同学将耳朵贴近桌面不同部位，仔细倾听，是否能听到声音。

（4）填写完整实验记录单，准备进行交流。

学生进行实验探究，教师进行巡视指导，学生填写完整实验记录单。

6.汇报交流与总结反思

师：完成实验的小组请回到座位上。哪一个小组愿意分享你们的实验成果？你们观察到了什么现象？得出了什么结论？其他小组是否有不同观点？

学生总结：本实验印证了声音能够在固体物质内部进行传播。

板书5：固体

师：接下来我们将通过小组协作探究来探讨液体能否传播声音。

第一，让各个小组派代表前来领取实验所需的材料，并随即展开讨论研究实验方案的制订。

第二，各小组需要根据实际情况设计实验方案，并在稍后的时间里与其他学生进行交流。在设计实验方案的过程中，教师应鼓励学生积极思考、大胆创新，同时教师也应在现场进行巡视指导。

第三，在所有小组都完成实验方案的设计之后，教师再邀请其中一个小组上台进行实验方案的交流分享，并询问其他小组的实验方案是否与该小组相同，是否有补充建议。

第四，在正式开始实验之前，教师需要提醒学生注意以下几点：

板书6：注意

1.进行实验操作时，要确保两个石子完全浸没在水中，并且相互敲击时不会接触到水槽底部或四周。

2.在聆听水槽内的声音时，尽量贴近水槽的不同位置，以便更清晰地捕捉到敲击产生的声音。

3.在填写实验记录单的过程中，务必认真细致，为后续的交流分享做好充分准备。

第五，请已经完成实验的小组就座。请小组代表来分享实验成果及结论。

学生交流方向：你们在实验过程中观察到了哪些现象？得出了什么结论？其他小组对这些结论是否有异议？

总结：通过本次实验，我们确认了声音能够在液体介质中进行传播。

板书7：液体

师：同学们，声音在液体中的传播方向又是如何确定的呢？

生：波纹。

师：回答得很好，但是不够准确。我们知道，当我们向平静的水面投入石子时，会引发一系列的水波向远方扩散，这种现象被称为水波。那么同样，当物体发生振动并发出声音时，周围的空气也会随之振动，从而形成类似于水波的声波。声波也能像水波一样向远处传播。那么，声音究竟是以何种方式向外传播的呢？

板书8：传播方式：声波

七、巩固应用

人们依据声波传播原理发明了许多富有创见性的产品。如电子音乐捕鱼网便是一例典型代表，其独特的设计便是基于声音能够在流体介质中传播的基本原理而展开的。

八、游戏活动

玩土电话，比较哪种材料传播声音的效果更好。

（一）教程准备

教师为每组学生提供两个土电话。其中一个土电话用棉线作为电话线，而另一个则用细铜丝作为电话线，两个电话除了电话线的材质有所区别之外，其他方面均保持一致。接下来，对两种不同材质的电话线进行通话效果的对比测试。

（二）注意事项

1.参与测试的两位同学需各自握住电话的一端，并确保电话线的稳固，避免出现断线现象。

2.负责拨打电话的同学需要轻声讲话，以确保接听方无法直接听见其语音内容。

3.接听电话的同学需要将纸杯紧密地贴合在耳部。

4.针对每种电话线材质，我们将逐一进行通话效果的测试，并对结果进行对比分析，以确定哪一种材质的通话效果更为出色。

（三）全体师生共同探讨

究竟是何种材质的电话线能够带来更佳的通话效果呢？根据实际测试结果，得出结论——细铜丝的通话效果明显优于棉线。

（四）总结与归纳

板书9：不同材质的电话线具有不同的通话效果

师：通常情况下，我们所使用的电话线都是由铜丝制成的。课后，希望各位同学能尝试使用其他材质制作创意土电话，相信你们一定会从中发掘到更多有趣的科学奥秘。

九、回顾整理

同学们，经过一节课的学习你们有什么收获呢？

十、课后拓展

师：对于声音的传播以及相关领域，我相信大家必定还有诸多的疑问，急需一些更富有深度且具有探讨价值的讨论活动。在此，我鼓励大家秉承着对知识的热情与探索精神，利用课余时间，积极查找相关资料，不断进行深入研究。同时，大家可以用实验验证的方式延续自己的科学研究之路。课程结束后，希望大家能够查阅相关资料，更好地理解声音传播的科学原理。

（作者单位：江苏省南通市海门区悦来小学）

编辑：张国仁

作者简介：陆丽利（1982—），女，汉族，江苏南通人，本科，中小学一级教师，研究方向：小学科学教育。