开设央馆虚拟实验课程，培育学生科学探究能力——小学科学《声音是怎样传播的》教学案例
央馆虚拟实验教学案例
中央电化教育馆中小学虚拟实验教学项目（以下简称“央馆虚拟实验”）启动后，武汉市汉阳区积极响应，建立区级电教科研联动研究机制，在央馆工作组指导下，组织各种类型的教学活动，积极促进虚拟实验教学与课堂实际教学的有机融合，切实提高实验教学质量与效率。
武汉市墨水湖小学的科学老师杨思源，日前运用央馆虚拟实验资源，重新编排设计了教科版小学科学四年级上册《声音是怎样传播的》这堂课，让学生在科学探究的过程中，充分理解了这节课的知识点：声音可以通过空气、固体、液体进行传播。下面我们就一起来回顾这堂课。
一
教学目标
1、知识目标
（1）帮助学生学习声音在气体、固体、液体中都能传播。
（2）让学生理解声音是以波的形式传播的。
2、能力目标
通过实验与探究，培养学生的观察能力和初步探究科学规律的能力。
3、情感目标
（1）通过学习活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知和探索意愿。
（2）让学生意识到要从实验中获取事实，进而认知世界。
二
教学重点与难点
重点
理解声音是怎样传播的。
难点
设计声音在不同物体中传播的实验。
三
教学用具
央馆虚拟实验、电子白板、水箱、沙锤、土电话、音叉、水槽
四
教学过程
/ 情境引入 /
敲击小鼓，让学生听到鼓声，并提出问题：“有些同学离老师比较远，是怎么听到鼓声的呢？”让学生进行小范围的探讨，并引出本节课的课题：声音是怎样传播的。
探究点1：
声音可以通过空气传播吗?
引导学生结合生活经验推断出：声音可以通过空气进行传播。接着，打开央馆虚拟实验3D交互课件《真空罩中的闹钟》，向学生介绍3D课件中的实验器材：闹钟、真空罩和抽气泵，并让学生分组探讨，设计探究实验。
引导其余同学观察实验操作步骤和现象，发现“当真空罩的空气被抽走时，闹钟声音会逐渐变小，但再次打开真空罩气阀时，空气回到真空罩，此时就又能听到声音了。”
进而，我们可以得出结论：声音可以在空气中传播，无法在真空中传播。
探究点2：
声音可以通过固体传播吗？
提出问题，引导学生思考“除了空气，声音还可以通过什么传播”，并由学生回答初步得出结论“声音还可以通过固体传播”。
再次打开央馆虚拟实验，播放实拍视频《探究声音能否在液体和固体中传播》中关于“土电话”的部分，引导学生学习“土电话”的使用方式，并着重强调实验时要将棉线拉直，否则会影响效果。
分发 “土电话”实验材料：带棉线的一次性纸杯，让学生分组进行体验。一端的同学对着一次性纸杯小声说话，另一端的同学将一次性纸杯对着耳朵。学生顺利完成实验，并得出结论：声音通过棉线得到传播，说明声音能够在固体中传播。
探究点3：
声音可以通过液体传播吗?
提出问题，让学生结合生活经历探讨“声音是否可以在液体中传播”。接着，拿出事先准备好的沙锤和水箱，摇响沙锤后将沙锤没入水中，此时，在教室中依然能听到沙锤的声音，得出实验结论：声音可以在液体中传播。
探究点4：“看得见”的声音
对本节课中声音的传播方式进行总结，并提出问题引导学生思考“声音是怎样从一个地方传播到另一个地方？如何能让声音变成‘看得见’？”
将水槽、音叉、实验记录单分发给各组同学，让他们共同完成一个“小游戏”——将响着的音叉放入水中，并观察水面发生波动。通过实验可以得知，音叉放入水中后，水面会产生向四周扩散的波纹。让学生在试验记录单上画出观察到的实验现象，并进行分组汇报。
最后，再播放一段高清视频，让学生更清晰地观察到实验中的水面变化，进而得出结论：声音是通过物体以波的形式，从一个地方传播到另一个地方的。
/ 课堂小结 /
引导学生运用今天所学的知识分析生活中的案例“为什么教室门关着，我们还能听到操场上的声音？”培养学生解决实际问题的能力。
经过学生探讨得出：在教室中，操场上的声音是通过空气、固体两种物质传播到耳朵里的。同时，在生活中，声音往往不是通过单一物质进行传播的，而是通过多种物质以波的形式进行传播。
五
教学思考
这堂课是武汉市汉阳区利用央馆虚拟实验资源与传统实验教学深度融合的新型教学模式。课堂上，杨思源老师始终以学生为中心，通过提出问题——课堂讨论——实验——分析——得出结论的形式，层层推进，引导学生观察实验现象，思考实验结论，充分体验了自己动手实验的乐趣。
在教学过程中，央馆虚拟实验资源成为一个亮点。传统课堂上，由于真空罩、抽气泵体积庞大，在课堂上操作不便，如果真空罩密封性不稳定，还会导致实验失败。但通过使用央馆虚拟实验的3D交互课件，学生不仅可以自己动手操作3D实验器材完成实验，还能更清晰地感受到声音的变化，激发了探究热情。同时，课堂上实拍视频的使用，也为学生自行开展实物实验做了很好的指引，提高了课堂效率。
课程最后，结合生活情境“上课时听到的声音”，让学生利用所学知识解决生活中的问题，使学生学以致用，巩固和掌握科学概念，培养了学生科学的思维模式。
央馆虚拟实验教学服务系统
https://vlab.eduyun.cn/
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供稿：央馆虚拟实验工作组
初审：冯吉兵
终审：周新