《聲音的利用》項目式學習方案——基于科學·技術(shù)·社會（STS）的初中物理探究一、教學內(nèi)容分析??本節(jié)內(nèi)容選自人教版初中物理八年級上冊，處于《聲現(xiàn)象》單元的結(jié)尾，是學生建構(gòu)完整聲學知識體系、實現(xiàn)從物理觀念走向社會應(yīng)用的關(guān)鍵轉(zhuǎn)化課?！读x務(wù)教育物理課程標準（2022年版）》對本節(jié)的要求，不僅在于“了解聲音在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用”，更蘊含了“初步認識科學·技術(shù)·社會·環(huán)境（STSE）的關(guān)系”的深層目標。從知識圖譜看，它上承聲音的產(chǎn)生、特性（音調(diào)、響度、音色）及傳播規(guī)律，下啟對能量、波等更高階概念的初步感知，是“物理觀念”中“能量觀”的早期重要鋪墊。其認知要求已從對聲學現(xiàn)象的“理解”層次，躍升至在新情境中的“應(yīng)用”與“分析”層次。在教學過程中，應(yīng)著力引導(dǎo)學生運用“科學探究”的方法（如對比、歸納、模型建構(gòu)）去剖析技術(shù)原理，并通過分析聲吶、B超、噪聲監(jiān)測等實例，滲透“科學態(tài)度與責任”，使學生體會到物理知識在保障國家安全、服務(wù)醫(yī)療健康、促進環(huán)境保護中的巨大價值，實現(xiàn)知識學習與素養(yǎng)發(fā)展的同頻共振。??基于“以學定教”原則，學情研判如下：八年級學生已具備聲音基礎(chǔ)特性知識，生活中對回聲定位、超聲清洗等有零散感知，但普遍處于“知其然”層面，對技術(shù)原理（如B超為何用超聲波而非可聽聲）及“聲音傳遞能量”這一抽象概念理解困難，易與“聲音傳遞信息”混淆。興趣點則集中于生動、前沿的科技應(yīng)用。因此，教學需創(chuàng)設(shè)豐富情境與探究活動，將抽象原理可視化、可操作化。課堂中將通過“列舉與分類”任務(wù)進行前測，動態(tài)把握學生前概念；通過系列探究性問題鏈，診斷思維障礙點。對策上，將為理解困難的學生提供“思維腳手架”——如類比（聲波如水波）、模擬動畫；為學有余力者設(shè)計開放性的STS議題研討，引導(dǎo)其進行深度分析與價值判斷，實現(xiàn)從統(tǒng)一基石到個性化發(fā)展的分層支持。二、教學目標??知識目標：學生能夠超越簡單記憶，系統(tǒng)建構(gòu)聲音在信息與能量兩個維度上的應(yīng)用圖景。具體而言，能準確辨析并解釋回聲定位、B超診斷、聲吶探測等屬于利用聲音傳遞信息，而超聲波清洗、碎石等則屬于利用聲音傳遞能量，并能從聲波的特性（如方向性、穿透性、能量集中性）角度初步闡明其技術(shù)選擇的物理原理。??能力目標：重點發(fā)展學生的科學探究與模型建構(gòu)能力。學生能在教師引導(dǎo)下，設(shè)計簡易實驗（如利用水瓶、橡皮膜模擬能量傳遞），觀察并描述現(xiàn)象，歸納出“聲音可以傳遞能量”的結(jié)論；能夠從紛繁的生活與科技實例中提取共同特征，自主建構(gòu)起“聲音利用”的二級分類模型（信息/能量），并運用該模型分析新情境。??情感態(tài)度與價值觀目標：通過探討超聲碎石、聲吶搜救等案例，激發(fā)學生對物理學與技術(shù)結(jié)合的濃厚興趣；在小組研討噪聲防治與利用的矛盾時，能辯證思考科技發(fā)展的兩面性，初步樹立將所學知識用于服務(wù)社會、保護環(huán)境的責任感，例如在討論社區(qū)廣場舞噪聲問題時，能提出基于物理原理的合理建議。??科學思維目標：本節(jié)課重點錘煉學生的“模型建構(gòu)”與“科學推理”思維。引導(dǎo)學生將具體、分散的聲學應(yīng)用實例，抽象、概括為統(tǒng)一的物理模型（載體模型：聲音作為信息或能量的載體）；并基于“聲音具有能量”這一核心概念，進行“如果…那么…”的邏輯推理，比如“如果聲音的能量足夠集中且強大，那么它就可能對物體產(chǎn)生機械效應(yīng)”。??評價與元認知目標：在小組展示“聲音利用方案”環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學生依據(jù)“原理準確性、創(chuàng)意新穎性、表述清晰性”三項量規(guī)進行同伴互評；在課堂尾聲，通過結(jié)構(gòu)化小結(jié)問題鏈——“本節(jié)課我學到了哪個核心框架？我是通過哪些活動弄懂了難點？這個框架還能解釋哪些課本外的現(xiàn)象？”，促進學生反思自己的學習策略與知識遷移能力。三、教學重點與難點??教學重點：系統(tǒng)理解聲音在傳遞信息和傳遞能量兩方面的應(yīng)用，并能根據(jù)其背后的物理原理進行清晰分類。確立依據(jù)在于，此分類體系是本課需建構(gòu)的核心物理觀念，是理解一切聲學技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)邏輯框架，也是連通聲學特性（前知）與能量觀念（后知）的樞紐。從中考命題視角看，該知識點是高頻考點，常以情境應(yīng)用題形式出現(xiàn)，考查學生在新情境中應(yīng)用此分類模型解決問題的能力，體現(xiàn)了從知識立意向能力與素養(yǎng)立意的轉(zhuǎn)變。??教學難點：對“聲音能夠傳遞能量”這一觀念的理解與實證，以及對超聲波、次聲波在具體技術(shù)中（如B超、聲吶）工作原理的微觀機理分析。難點成因在于，“能量”本身較為抽象，聲音的能量效應(yīng)在日常可聽聲范圍內(nèi)不顯著，學生缺乏直接經(jīng)驗；而超聲波的應(yīng)用涉及波的特有性質(zhì)（如方向性好、穿透性強），需要學生跨越可見、可聽的宏觀世界，在思維中建構(gòu)不可直接感知的微觀圖景。預(yù)設(shè)將采用“實驗感知化抽象為具體”與“動畫模擬化不可見為可見”的雙重策略進行突破。四、教學準備清單1.教師準備1.1媒體與教具：交互式電子白板課件（內(nèi)含聲吶、B超工作模擬動畫，超聲波清洗、碎石視頻）；自制教具“聲能演示儀”（由大功率小型揚聲器、透明亞克力箱體、內(nèi)部放置的輕小泡沫球組成）；水瓶、橡皮膜、蠟燭火焰等分組實驗材料。1.2學習材料：《聲音的利用》項目學習任務(wù)單（內(nèi)含探究記錄表、分層訓(xùn)練題、STS研討議題）；概念圖繪制模板。2.學生準備??預(yù)習課本，列舉至少3個生活中聲音利用的例子；以小組為單位，通過網(wǎng)絡(luò)或書籍簡單查閱一項聲學前沿應(yīng)用（如聲懸浮、聲學照相機等）。3.環(huán)境布置??教室桌椅調(diào)整為46人小組合作式；前后黑板分區(qū)規(guī)劃，前板書用于呈現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)主線，側(cè)板書用于記錄學生生成性觀點與疑問。五、教學過程第一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)1.情境創(chuàng)設(shè)與認知沖突：同學們，請先聽一段音頻（播放混雜著音樂、語言和刺耳噪音的短片）。聲音無處不在，它有時是我們交流的橋梁，有時卻成了讓人煩躁的源頭。那么，我們能否“化害為利”，讓聲音為我們服務(wù)呢？請看兩個場景：醫(yī)生用聽診器聆聽你的心跳（圖片），又用B超探頭觀察母體內(nèi)的胎兒（動圖）。同樣是為了“診病”，它們利用的聲音有什么根本不同嗎？咱們身邊的蝙蝠在漆黑的夜晚飛翔自如，它靠的是什么？潛艇在茫茫大海中如何發(fā)現(xiàn)遠處的目標？2.驅(qū)動問題提出：從這些例子中，大家是不是感覺到，聲音的“利用”好像有不同的門道？今天，我們就化身“聲學工程師”，一起來探究一個核心問題：聲音究竟通過哪些方式被我們利用？這些應(yīng)用背后的物理原理是什么？3.路徑明晰與舊知喚醒：為了破解這個問題，我們將沿著“調(diào)查現(xiàn)象→實驗探究→原理剖析→分類建構(gòu)→STS研討”的路徑展開。首先，需要喚醒我們關(guān)于聲音的兩個老朋友：聲音能傳遞什么？（信息）聲音的本質(zhì)是什么？（一種波，波的傳播伴隨著能量的傳遞）。這是我們今天探索之旅的基石。第二、新授環(huán)節(jié)任務(wù)一：聲音應(yīng)用大調(diào)查——初探分類教師活動：首先，組織“頭腦風暴”：“請各小組將預(yù)習中收集的聲音應(yīng)用實例寫在便簽上，貼到前板?！苯處熆焖傺惨暎x取典型實例（如“交談”、“雷達？”、“超聲洗碗機”、“噪聲發(fā)電”）。然后提問引導(dǎo)分類思考：“大家看，這些例子似乎很雜。我們能否嘗試給它們分分類？你的分類標準是什么？有同學提到‘聽’和‘不用聽’，這觸及了一個關(guān)鍵點——我們利用的是聲音的‘信號’本身，還是聲音的‘力量’？”好的，我們先帶著這個初步想法，進入更嚴謹?shù)奶骄?。學生活動：小組內(nèi)快速交流并粘貼實例；觀察全班實例集合，嘗試進行初步分類，并派代表分享分類標準與結(jié)果（可能會產(chǎn)生基于感官、基于行業(yè)、基于原理等多種分類）。即時評價標準：1.舉例是否準確、具體（如“聲吶”而非“海里用的東西”）。2.分類嘗試是否提供了至少一種合理的分類依據(jù)。3.小組交流時是否每位成員都有貢獻。形成知識、思維、方法清單：★核心概念起點：聲音的利用源于其兩個基本屬性：傳遞信息與傳遞能量。這是本節(jié)課統(tǒng)領(lǐng)性的分析框架?！案拍钐讲椋簩W生容易將利用“回聲”（信息）與利用“聲能”（能量）混淆，需在后續(xù)任務(wù)中通過具體案例對比澄清。學科方法滲透：面對復(fù)雜現(xiàn)象時，分類是科學研究的一種基本方法，選擇合適的標準是關(guān)鍵。任務(wù)二：解密“順風耳”——聲音傳遞信息的探究教師活動：聚焦于信息傳遞。播放聲吶探測海底地形、汽車倒車雷達工作的模擬動畫?！按蠹铱?，聲吶和雷達發(fā)出信號，然后接收回波，這個過程和我們山谷喊話聽到回聲，在本質(zhì)上是不是一樣的？”（等待學生回應(yīng)）對，都是利用聲音的反射來獲取信息。但這里有個細節(jié)：潛艇聲吶和醫(yī)用B超，它們用的都是我們?nèi)硕苈牭降穆曇魡?？為什么？沒錯，它們大多使用超聲波，因為超聲波方向性好，穿透能力強，就像一把更精準、能‘透視’的‘聲學手電筒’。來，我們做個對比思考：古代戰(zhàn)爭中的‘伏地聽聲’和現(xiàn)代的電子聽診器，哪個獲取信息的能力更強？為什么？”學生活動：觀察動畫，理解回聲定位的基本原理。思考并討論超聲波相較于可聽聲在傳遞信息方面的優(yōu)勢。通過古今對比，體會技術(shù)進步如何拓展了人類感知信息的邊界。即時評價標準：1.能否用自己的話解釋回聲定位的基本過程。2.能否說出超聲波在醫(yī)學探測或軍事探測中至少一個優(yōu)勢（如方向性好、分辨率高）。3.討論時能否進行有依據(jù)的對比。形成知識、思維、方法清單：★核心原理一：利用聲音傳遞信息，主要基于聲音的反射（回聲定位）和特定聲波（如超聲波）的優(yōu)良特性。實例：聲吶、B超、倒車雷達、聽診器?！镆族e點辨析：“回聲”是聲音反射現(xiàn)象，利用它本質(zhì)是獲取反射波攜帶的“信息”，而非直接利用反射波的能量。思維提升：通過對比（可聽聲vs超聲波，古代vs現(xiàn)代），建立技術(shù)進步源于對物理規(guī)律更深層次、更精細化利用的認知。任務(wù)三：尋找“聲之力”——聲音傳遞能量的實證教師活動：這是突破難點的關(guān)鍵?！奥曇粽娴挠辛Α俊瘑?？怎么證明？”教師演示：開啟“聲能演示儀”的揚聲器，調(diào)節(jié)頻率到超聲段（無聲），可以看到箱內(nèi)泡沫球劇烈跳動。“看，泡沫球跳動了！是誰推動了它？我們聽不到聲音，但‘它’確實存在并做功了?！边@就是超聲波的能量。接下來，請大家進行分組實驗：1.對著水瓶口的橡皮膜大聲喊，觀察水面變化。2.將揚聲器對準蠟燭火焰，播放特定頻率的低音?！澳銈兛吹搅耸裁?？水面產(chǎn)生波紋，火焰在晃動。這說明了什么？對，聲音的能量通過空氣介質(zhì)傳遞給了水和火焰?！薄澳敲?，基于這個原理，我們可以怎么利用它？請看視頻（播放超聲波清洗眼鏡、去除牙垢、碎石手術(shù)的視頻）。”學生活動：觀察震撼的演示實驗現(xiàn)象。動手進行分組實驗，觀察、描述并記錄現(xiàn)象（水紋波動、火焰搖曳）。觀看應(yīng)用視頻，將實驗現(xiàn)象與高科技應(yīng)用聯(lián)系起來，形成直觀認知。即時評價標準：1.實驗操作是否規(guī)范、安全。2.能否準確描述觀察到的現(xiàn)象，并推理出現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。3.能否建立“實驗現(xiàn)象能量傳遞實際應(yīng)用”的邏輯鏈條。形成知識、思維、方法清單：★核心原理二：聲音（特別是超聲波）具有能量，可以傳遞能量。當聲波遇到物體時，其能量可以使物體產(chǎn)生振動或發(fā)生其他變化?！镏匾獙嶒灛F(xiàn)象：聲波能引起水面振動、使火焰晃動，這些是可觀察的能量效應(yīng)證據(jù)。科學探究要素：本任務(wù)體現(xiàn)了“提出問題→設(shè)計實驗→進行實驗→分析現(xiàn)象→得出結(jié)論”的完整探究環(huán)節(jié)，尤其是將不可見的能量傳遞轉(zhuǎn)化為可見的宏觀現(xiàn)象，是物理研究的常用方法。任務(wù)四：特別的“聲音”——超聲波與次聲波教師活動：將兩類特殊聲波的應(yīng)用與危害進行整合教學?！拔覀兎磸?fù)提到超聲波，它與可聽聲‘親戚’有什么不同？除了方向性好，還有什么特點？”（能量易集中）。因此它在檢測（信息）和加工（能量）領(lǐng)域都大顯身手。那它的‘兄弟’次聲波呢？播放次聲波相關(guān)視頻（自然產(chǎn)生：火山、地震；軍事應(yīng)用：次聲武器探討；動物感知：大象交流）?！按温暡l率低，波長很長，所以穿透力極強，能傳播很遠。這既是它的應(yīng)用潛力（預(yù)測自然災(zāi)害），也可能帶來危害（對生物體的影響）。大家覺得，我們應(yīng)該如何科學地看待和利用這些‘特別的’聲音？”學生活動：系統(tǒng)比較超聲波與次聲波的特點、應(yīng)用及潛在影響。參與關(guān)于次聲波武器倫理或災(zāi)害預(yù)測的簡短討論，形成辯證的科技觀。即時評價標準：1.能否完成超聲波與次聲波特性及主要應(yīng)用領(lǐng)域的對比表格。2.討論中能否從物理特性和社會影響兩個角度發(fā)表看法。形成知識、思維、方法清單：▲拓展與整合：超聲波：頻率高于20000Hz，方向性好、穿透力強、聲能易集中。應(yīng)用：探測、清洗、焊接、碎石。次聲波：頻率低于20Hz，傳播距離遠、穿透力強。應(yīng)用：預(yù)測自然災(zāi)害（如臺風、地震）；危害：可能與某些生物體器官共振造成傷害。STSE（科學·技術(shù)·社會·環(huán)境）聯(lián)結(jié)：引導(dǎo)學生認識到，技術(shù)的應(yīng)用是一把雙刃劍，必須建立在充分的科學研究和倫理評估之上。任務(wù)五：從物理走向社會——STS議題研討教師活動：發(fā)布研討議題：“①作為社區(qū)科學顧問，請為緩解廣場舞噪聲污染設(shè)計一個包含物理原理的解決方案。②查閱資料，談?wù)勀銓Α鲃咏翟攵鷻C’工作原理的理解。③你預(yù)聲音在未來還可能有哪些革命性的應(yīng)用？”教師巡視各小組，提供必要的資料支持或思路點撥，鼓勵跨組交流。學生活動：小組選擇議題進行深度研討，整合本節(jié)課所學原理，結(jié)合課前查閱的前沿資料，形成解決方案或觀點報告，并進行組間分享。即時評價標準：1.方案或觀點是否合理運用了本節(jié)課的核心物理原理。2.論證過程是否邏輯清晰、有依據(jù)。3.小組合作是否高效，是否吸收了不同成員的意見。形成知識、思維、方法清單：素養(yǎng)綜合：本任務(wù)是物理觀念（知識）、科學思維（論證）、科學探究（方案設(shè)計）、科學態(tài)度與責任（解決社會問題）四大核心素養(yǎng)的綜合體現(xiàn)。深度學習路徑：標志著學習從知識理解層面向應(yīng)用創(chuàng)新與遷移評價層面邁進。任務(wù)六：建構(gòu)我的知識體系——概念圖繪制教師活動：引導(dǎo)全班共同梳理。“經(jīng)過一番探索，我們現(xiàn)在能否為‘聲音的利用’繪制一幅清晰的地圖？它的兩個核心主干是什么？（傳遞信息、傳遞能量）。每根主干下有哪些主要分支和技術(shù)實例？超聲波和次聲波在這幅圖中居于什么位置？”教師可在白板上構(gòu)建雛形，邀請學生填空、補充。學生活動：在個人任務(wù)單的概念圖模板上，自主繪制本節(jié)課的知識結(jié)構(gòu)圖。積極參與全班共建，完善板書上的概念圖體系。即時評價標準：1.概念圖結(jié)構(gòu)是否清晰反映了“信息/能量”二級分類。2.核心概念與實例的歸屬是否準確。3.是否體現(xiàn)了特殊聲波（超聲、次聲）的獨特地位。形成知識、思維、方法清單：元認知策略：概念圖（或思維導(dǎo)圖）是進行知識結(jié)構(gòu)化、可視化表達的有效工具，有助于從整體上把握知識的內(nèi)在邏輯。學習成果固化：最終形成的結(jié)構(gòu)化板書/概念圖，是本課學習成果的物化體現(xiàn)，是學生進行課后復(fù)習與反思的“認知錨點”。第三、當堂鞏固訓(xùn)練??設(shè)計分層訓(xùn)練體系，提供即時反饋。??基礎(chǔ)層（全體必做）：1.判斷：超聲波清洗機是利用聲音傳遞信息。（）2.選擇：下列事例中，屬于利用聲音傳遞能量的是（）A.用聲吶探測魚群B.用聽診器檢查心肺C.用超聲波擊碎人體結(jié)石D.鐵路工人敲擊鐵軌判斷螺栓松動。（反饋：通過搶答或集體回答，快速澄清基礎(chǔ)概念）??綜合層（多數(shù)學生挑戰(zhàn)）：3.情境應(yīng)用：一艘科考船利用聲吶系統(tǒng)向海底垂直發(fā)射超聲波，經(jīng)4s后接收到回波。已知海水中聲速約為1500m/s，請估算該處海底深度。并思考：若改用可聽聲進行探測，可能會遇到哪些問題？（反饋：學生板演計算過程，教師點評規(guī)范；討論部分進行同伴互評，強調(diào)原理分析）??挑戰(zhàn)層（學有余力選做）：4.開放探究：有科學家提出利用“聲懸浮”技術(shù)實現(xiàn)物體的無接觸搬運。請結(jié)合本節(jié)課所學，大膽推測其可能的工作原理，并分析它相比于機械手搬運的優(yōu)勢與潛在挑戰(zhàn)。（反饋：教師選取有創(chuàng)意的回答進行課堂展示，予以激勵性評價，并可將此問題延伸至課后探究群）第四、課堂小結(jié)??引導(dǎo)學生進行自主總結(jié)與反思?！罢埻瑢W們閉上眼睛回顧一分鐘：今天這節(jié)課，哪個實驗或例子讓你印象最深？我們解決問題的‘核心法寶’（分類框架）是什么？你現(xiàn)在能清晰地告訴別人，聲音是怎么被利用的嗎？”邀請12名學生分享他們的收獲。隨后，教師以板書概念圖為依托，進行精煉升華：“我們今天共同繪制了聲音利用的‘雙生樹’——信息之樹與能量之樹。物理學的魅力，正在于從紛繁的現(xiàn)象中抽象出簡潔的規(guī)律，又將這規(guī)律轉(zhuǎn)化為改造世界的力量。期待大家能用這雙‘物理之眼’，發(fā)現(xiàn)生活中更多聲音的奧秘?！??作業(yè)布置：1.基礎(chǔ)性作業(yè)（必做）：完成課后練習，并整理本節(jié)完整知識清單。2.拓展性作業(yè)（建議完成）：觀察家中或社區(qū)，尋找一個聲音利用（或噪聲問題）的實例，用物理原理解釋，并提出一條改進建議，寫成200字左右的科學小短文。3.探究性作業(yè)（選做）：以“未來的聲音科技”為題，繪制一幅科幻原理圖或撰寫一份微型項目方案，說明其設(shè)想如何基于（或突破）現(xiàn)有的聲學原理。六、作業(yè)設(shè)計基礎(chǔ)性作業(yè)：1.整理課堂筆記，用表格形式清晰列出“聲音傳遞信息”和“聲音傳遞能量”的至少各三個典型實例，并簡述其關(guān)鍵原理。2.完成教材本節(jié)后配套的基礎(chǔ)練習題，重點鞏固回聲計算、聲學應(yīng)用分類等核心知識點。拓展性作業(yè)：3.情境寫作：假設(shè)你是一名科技館解說員，需要為“聲學探索區(qū)”的“超聲波清洗”和“聲吶體驗”兩個展品撰寫解說詞。要求解說詞不僅說明操作現(xiàn)象，更要通俗易懂地解釋其背后的物理原理（分別屬于聲音的哪種利用方式）。4.家庭小調(diào)查：調(diào)查家中使用的電器（如洗衣機、油煙機、空調(diào)），記錄其運行時產(chǎn)生的噪聲大?。啥ㄐ悦枋觯奈锢斫嵌群铜h(huán)保角度，思考如何降低其噪聲影響，提出一條具體可行的家庭降噪建議。探究性/創(chuàng)造性作業(yè)：5.微型項目設(shè)計：“設(shè)計一款基于聲學原理的助老或助殘設(shè)備”。要求：明確設(shè)備需要解決的問題；闡述設(shè)備可能利用的聲音特性（如超聲波定位、特定聲波傳遞信息等）；以圖文結(jié)合的方式描述設(shè)備的工作設(shè)想。鼓勵組成23人小組合作完成。6.前沿追蹤與評述：自主查閱一項關(guān)于“聲音”的最新科研進展或奇思妙想（如聲學隱身、聲波觸覺反饋等），撰寫一份簡短的報告，介紹其原理（盡可能理解），并談?wù)勀銓@項技術(shù)發(fā)展前景的看法。七、本節(jié)知識清單及拓展★1.聲音利用的雙重路徑：所有對聲音的利用，歸根結(jié)底是利用其兩個基本屬性：傳遞信息與傳遞能量。這是分析任何聲學應(yīng)用的首要邏輯框架。★2.聲音傳遞信息：核心原理是利用聲音的反射（回聲定位）和特定聲波（尤其是超聲波）的攜帶信息能力。實例：聲吶（探測距離、地形）、B超（醫(yī)學成像）、倒車雷達、聽診器?！?.聲音傳遞能量：聲音（特別是超聲波）在傳播過程中伴隨著能量的傳遞。當聲波能量足夠大且集中時，可以對物體產(chǎn)生機械效應(yīng)。實例：超聲波清洗（使污物脫落）、超聲波焊接、超聲波碎石（粉碎結(jié)石）。▲4.超聲波：頻率高于20000Hz的聲波。特點：方向性好、穿透能力強、聲能易于集中。應(yīng)用：因其特點，在探測（信息）和加工（能量）兩方面均有廣泛應(yīng)用?！?.次聲波：頻率低于20Hz的聲波。特點：波長長，傳播過程中衰減慢，穿透力極強。來源與應(yīng)用：自然界（地震、海嘯、風暴）產(chǎn)生；可用于預(yù)測自然災(zāi)害。危害：可能與人體器官產(chǎn)生共振，導(dǎo)致不適或損傷?！?.易混點辨析：“利用回聲”本質(zhì)是接收反射波攜帶的信息（如距離、形狀），并非直接利用回聲的能量。而“超聲波碎石”是直接將高聲強的超聲波能量聚焦于結(jié)石，使其粉碎，利用的是能量。▲7.科學與技術(shù)（S&T）關(guān)系體現(xiàn)：B超技術(shù)是科學發(fā)現(xiàn)（超聲波特性）轉(zhuǎn)化為技術(shù)服務(wù)人類健康（醫(yī)學診斷）的典范。體現(xiàn)了從物理規(guī)律認識（科學）到工具發(fā)明與應(yīng)用（技術(shù)）的鏈條?！?.實驗方法：轉(zhuǎn)化法。在探究“聲音傳遞能量”時，通過觀察泡沫球跳動、水面波動、火焰搖曳等可見現(xiàn)象，來間接證明不可見的聲音能量的存在與傳遞，這是物理學中重要的研究方法?！?.核心分類模型應(yīng)用：面對新的聲學應(yīng)用實例（如“聲控開關(guān)”、“主動降噪”），應(yīng)先分析：它是通過識別聲音的特定信息（如口令、噪聲波形）來觸發(fā)動作，還是通過發(fā)射聲波（如抗噪聲波）的能量去抵消原有聲波？據(jù)此將其歸入“信息”或“能量”利用范疇?！?0.噪聲的利用（辯證觀）：噪聲通常是有害的，但也可被利用。例如，利用噪聲發(fā)電（聲能轉(zhuǎn)化電能）、利用噪聲除草（特定聲波能量影響植物生長），體現(xiàn)了對事物兩面性的認識和創(chuàng)新思維。八、教學反思??（一）目標達成度評估：本節(jié)課預(yù)設(shè)的核心目標是學生能建構(gòu)并應(yīng)用“信息能量”二元分類模型。從課堂反饋看，在“當堂鞏固”的基礎(chǔ)層與綜合層題目中，90%以上的學生能夠正確判斷與分類，表明核心物理觀念已基本建立。在“STS議題研討”中，學生能運用該模型分析社區(qū)噪聲、降噪耳機等實際問題，并提出了諸如“設(shè)置指向性揚聲器”、“利用反相聲波抵消”等方案，體現(xiàn)了良好的遷移應(yīng)用能力，科學思維與探究目標得到落實。情感目標在探討次聲波預(yù)警、超聲碎石時學生的專注與感嘆中可見一斑。??（二）教學環(huán)節(jié)有效性分析：1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)的“聽診器與B超對比”成功制造認知沖突，迅速聚焦核心問題，效率較高。2.新授環(huán)節(jié)的六個任務(wù)形成了有效梯度：任務(wù)一（調(diào)查分類）是暴露前概念的“診斷儀”；任務(wù)二、三（信息與能量探究）是構(gòu)建雙主干的“腳手架”，其中“聲能演示儀”實驗效果震撼，是破解抽象難點的關(guān)鍵；任務(wù)四（特殊聲波）是對主干的深化與拓展；任務(wù)五（STS研討）實現(xiàn)了從物理到社會的跨越；任務(wù)六（概念圖）完成了知識結(jié)構(gòu)化。環(huán)環(huán)相扣，邏輯自洽。3.鞏固與小結(jié)環(huán)節(jié)的分層設(shè)計照顧了差異，但挑戰(zhàn)層問題的課堂討論時間稍顯倉促，部分精彩觀點未能充分展開。??（三）