龔斯惠

【摘要】為了解決探究聲音高低的難題，本文通過高速攝影技術拍攝的慢動作視頻和把視頻特殊處理變成一幀幀畫面等數(shù)字化信息技術，進一步觀察橡皮筋的振動情況，比較振動的快慢，突破重難點，構建聲音高低的概念，助力科學探究，構建高效科學的課堂。

【關鍵詞】小學科學;高速攝影視頻;振動快慢;聲音高低

《小學科學課程標準》倡導以科學探究為主的多樣化的學習方式，促進學生主動探究。我?！吧鷦涌茖W”課程強調科學學習從學生的生活經驗出發(fā)，帶領學生以活躍的方式進行科學探索，在科學探索過程中體驗生動的科學世界，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。在科學探索中，學生主要通過親自動手開展實驗操作，親身體驗直接獲得“幫助他們解釋和評價科學性問題的證據(jù)”，形成科學知識、科學探究技能和情感。

《聲音的高低》是教科版小學四年級上冊《聲音的變化》一課中的學習內容。四年級學生在生活中接觸到更多的是聲音的大小，有聽到過高音和低音，但是并不了解什么聲音是高、什么聲音是低，也不清楚不同的物體發(fā)出高低不同的聲音的奧秘是什么。在開展聲音高低的探索活動中，由于生活中常見的發(fā)聲物體振動不明顯或者振動速度太快，學生很難通過普通的實驗方法，直接觀察不同發(fā)聲物體振動的快慢，學生難以突破重難點：聲音的高低與振動快慢的關系。下面以學生如何利用新媒體信息技術開展實驗進行探究，進一步觀察物體振動的快慢，從而建構聲音高低的概念，提高科學課堂質量。

一、動手探索，突出問題

生活中很多物體都會發(fā)出高低不同的聲音，不同水量的水杯會發(fā)出不同的悅耳聲音。播放水杯音樂會的視頻，通過問題引導學生思考：為什么水杯發(fā)出的聲音不同。學生在前面的學習中認識到振動產生聲音，進一步猜測聲音不同可能和振動有關，從而產生探究物體振動的沖動。為了探究不同物體的振動情況，我們先采用傳統(tǒng)的實驗操作方法。學生撥動兩根長短不同的橡皮筋，會發(fā)現(xiàn)兩根長短不同的橡皮筋的聲音不同。但是，由于直接用肉眼觀察橡皮筋的振動不明顯，學生會得到很多關于振動的不同答案，進而產生了矛盾沖突：聲音的不同和振動到底有什么關系呢？在傳統(tǒng)的動手實踐中并沒有解決問題，學生心中的疑問升級，也進一步提高了學生探究不同橡皮筋振動的奧秘的興趣。

二、視頻助力，逐步釋疑

學生在撥動長短不同的橡皮筋時，難以比較它們振動的快慢。在電腦屏幕重復播放長短不同的橡皮筋振動的原視頻，引導學生嘗試通過視頻得到答案。學生進一步明確了橡皮筋振動得太快了，所以看不清它們的振動。為了清晰觀察物體的振動，需要解決傳統(tǒng)實驗中物體振動太快的問題，也就是需要把振動的速度放慢。在實際實驗操作過程中，我們不能控制物體振動，但我們可以嘗試把視頻的速度放慢。因此，本節(jié)課嘗試通過新媒體技術——高速攝影視頻解決此難題。

高速攝影相機可以展示肉眼難以觀察的瞬間動作，我們設定高速攝影相機以每秒1000幀的速度進行拍攝，當一般視頻采用25幀/秒的速度播放時，就相當于放慢了40倍。用高速攝影技術拍攝了不同長度的橡皮筋振動的情況，原先肉眼無法觀察清楚的橡皮筋的振動，現(xiàn)在可以觀察得很清晰。因此，學生在實驗操作探究時產生疑問后，我們再進一步播放橡皮筋振動放慢40倍的高速攝影視頻，學生可以直觀比較出不同長度的橡皮筋振動的快慢，發(fā)現(xiàn)：短的橡皮筋振動得更快，長的橡皮筋振動更慢。借助于這種新技術，學生逐步理解長短不同的橡皮筋發(fā)出的不同聲音就是因為橡皮筋的振動快慢不同。

三、巧用媒體，深入求證

科學的本質是嚴謹和證據(jù)，科學課要注重培養(yǎng)學生通過可靠的證據(jù)去解決科學現(xiàn)象。在小學階段，數(shù)據(jù)是學生探究中的重要證據(jù)。通過放慢40倍的高速攝影視頻，學生知道了短的橡皮筋振動更快，但是快多少呢？能不能進一步用數(shù)據(jù)證明短的橡皮筋振動更慢。在觀察中發(fā)現(xiàn)，放慢了40倍的視頻速度還是太快了，難以數(shù)出橡皮筋振動的次數(shù)。為了更進一步開展實驗探究，我們再次把視頻進行特殊處理，把視頻變成一幀幀的畫面。在《美麗科學》教學平臺上，教師可以通過拖動視頻畫面進一步把視頻放慢，學生可以一起數(shù)一數(shù)2根長短不同的橡皮筋振動的次數(shù)。最終，學生通過比較振動次數(shù)的數(shù)據(jù)大小更嚴謹?shù)刈C實了短的橡皮筋振動得更快，長的橡皮筋振動更慢，也進一步認識到長短不同的發(fā)聲物體的振動快慢是不一樣的。最后，通過引導學生聽聽他們已認識的振動次數(shù)不同的大小音叉發(fā)出的聲音，感受高低不同的音叉聲音，進一步把振動快慢和聲音高低聯(lián)系起來，從而構建“振動快，聲音高，振動慢，聲音低”的概念。

四、結語

振動的快慢決定聲音的高低。為了幫助學生建構聲音高低的概念，首先要解決物體振動快慢的問題。本課利用了高速攝影技術拍攝橡皮筋振動的慢動作視頻和把視頻特殊處理變成一幀幀畫面，解決了普通實驗教學中難以觀察振動快慢的問題。巧用新媒體技術，學生在探索中經歷“疑問—釋疑—求證”的過程，當實驗結果不一致時，不急于下結論，而是通過特殊處理的視頻進一步觀察、實驗，以數(shù)據(jù)為依據(jù)作出判斷，逐步認識不同發(fā)聲物體振動次數(shù)的不同，突破重難點，構建聲音高低的概念，更好地認識科學的本質，同時培養(yǎng)學生的實證意識。

因此，當在科學探索遇到難以攻克的難題時，我們不僅僅可以開展傳統(tǒng)的實驗操作探究，還可以把數(shù)字化的信息技術引入科學探究活動中，從而降低實驗的難度，提高實驗效率，便于學生整理和分析實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。通過信息技術手段帶領學生從感知到認知，從簡單到復雜，從感性到理性，循序漸進地尋找科學的真諦，感受生動科學的魅力。

參考文獻：

[1]錢國珍.如何提高小學科學課堂教學的質量——聽《聲音的變化》有感[J].新課程（小學），2013（8）：76.

[2]黃婷.整合網(wǎng)絡多媒體，提升科學教學有效性[J].中小學電教（下半月），2018（9）：66.

[3]彭群嶺，廖婷.信息技術與物理學科教學深度融合探究——《聲音的特性》課堂實錄及評析[J].廣西教育，2018（29）：89-91，97.

[4]李瑞雯.搭建有效學習平臺，建構完整科學概念——以“探究聲音的高低變化”一課教學為例[J].教育觀察（下半月），2017，6（1）：38-40.

[5]楊寧贊，樂瀅瀅.優(yōu)化材料取精確 量化視覺促概念——淺談數(shù)字化傳感器在聲音的變化中的開發(fā)和利用[J].中國教育技術裝備，2016（23）：148-151.

[6]李志科.小學科學與多媒體教學的有效整合[J].中國信息技術教育，2015（8）：135.

責任編輯? 楊? 杰