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3.4《乐器的声音变化》四年级科学导学案
班级：________ 姓名：________ 小组：________
学习目标
1. 区分声音的两种变化：音高（高低）、音量（强弱），知道振动快慢决定音高，振动幅度决定音量。
2. 通过实验掌握弦乐器（吉他）、管乐器（排箫）改变音高、音量的方法。
3. 了解贾湖骨笛、曾侯乙编钟的发声原理，感受中国古代乐器中的科学智慧。
学习重难点
重点：弦乐器、管乐器改变音高、强弱的方法；振动与声音变化的关系。
难点：分清音高和音量的不同改变方式，理解琴弦、空气柱长短粗细松紧影响振动快慢。
学具准备
简易吉他、排箫、实验记录单、铅笔
一、课前预习
1. 回忆旧知：声音是由物体________产生的。
2. 生活观察：弹吉他、吹笛子时，声音有时高有时低，有时大声有时小声，这两种变化分别叫什么？
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3. 预习疑问：同一把吉他，怎样弹出高低不同的音调？
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二、课堂探究
聚焦问题
乐器的声音变化分为哪两类？分别由物体什么振动特点决定？
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活动一：探究吉他（弦乐器）的声音变化
实验1：相同力度弹拨粗细不同琴弦
用一样大的力气拨动粗、中、细三根琴弦，填写表格
琴弦 琴弦特点 振动快慢 声音高低
琴弦 1 粗
琴弦 2 中等粗细
琴弦 3 细
我的发现：琴弦越粗，振动越____，声音越____；琴弦越细，振动越____，声音越____。
实验2：同一根琴弦改变长短、松紧
1. 按压琴弦不同位置：按压位置离琴头越近，振动琴弦越____，声音越____。
2. 调节琴弦松紧：琴弦拧紧，振动变____，声音变____；琴弦放松，振动变____，声音变____。
小结：改变琴弦________、________、________，可以改变音高；弹拨时用力大小，改变________。
活动二：探究排箫（管乐器）的声音变化
用相同力度吹长、中、短三根箫管，完成表格
箫管 空气柱长短 振动快慢 声音高低
长管
中管
短管
我的发现：空气柱越长，振动越____，声音越____；空气柱越短，振动越____，声音越____。
研讨交流（小组讨论后作答）
1. 吉他、排箫、骨笛分别依靠什么改变声音高低？
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2. 所有乐器如何改变声音强弱？原理是什么？
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拓展学习：古代乐器的科学
1. 贾湖骨笛：按住不同孔洞，改变管内________长短，调节音高。
2. 曾侯乙编钟：依靠钟体________、________不同，振动快慢不同，发出高低不同声音。
三、课堂巩固练习
（一）选择题
1. 拨动吉他细琴弦，发出的声音（ ）
A.更低 B.更高 C.更大
2. 吹排箫最短的管子，空气柱（ ），音调最高
A.长 B.短 C.不变
3. 想要吉他声音更大，做法是（ ）
A.轻轻拨弦 B.用力拨弦 C.按压琴弦中间
（二）判断题（对打√，错打×）
1. 琴弦越松，振动越快，声音越高。（ ）
2. 排箫长管空气柱长，发出低音。（ ）
3. 改变弹拨力度，只能改变声音高低。（ ）
（三）情境简答题
小明弹吉他觉得音调太低，请写出两种调高音调的操作方法。
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四、课堂小结
1. 声音两种变化：高低（音高）由________决定；强弱（音量）由________决定。
2. 弦乐器调高音高：琴弦变____、变____、变____；
3. 管乐器调高音高：空气柱变____；
4. 用力越大，振动幅度越大，声音越____。
五、课后拓展任务
回家观察家里的乐器（古筝、笛子、口琴等），记录1种改变声音高低、1种改变声音大小的方法，下节课分享。
导学案完整参考答案
一、课前预习
1. 振动
2. 声音高低叫音高，声音大小叫音量。
3. 示例：换细琴弦、拧紧琴弦、按压琴弦缩短振动长度（合理即可）
二、课堂探究
聚焦问题
分为音高（高低）、音量（强弱）；振动快慢决定音高，振动幅度决定音量。
活动一：探究吉他
实验1表格填空
琴弦1：粗、振动慢、声音低
琴弦2：中等粗细、速度中等、声音中等
琴弦3：细、振动快、声音高
发现：琴弦越粗，振动越慢，声音越低；琴弦越细，振动越快，声音越高。
实验2
1. 长；低
2. 快；高；慢；低
小结：粗细、长短、松紧；音量
活动二：探究排箫表格
长管：空气柱长、振动慢、声音低
中管：空气柱中等、速度中等、声音中等
短管：空气柱短、振动快、声音高
发现：空气柱越长，振动越慢，声音越低；空气柱越短，振动越快，声音越高。
研讨交流
1. 吉他：改变琴弦粗细、长短、松紧；排箫、骨笛：改变空气柱长短。
2. 加大弹拨、吹奏力度；用力越大，物体振动幅度越大，声音越强；力度越小，振动幅度越小，声音越弱。
拓展学习
1. 空气柱
2. 大小、厚薄
三、课堂巩固练习
选择题
1.B 2.B 3.B
判断题
1.× 解析：琴弦越松振动越慢，声音越低
2.√
3.× 解析：力度只改变音量，不改变音高
情境简答题
①将琴弦拧紧；②手指按压靠近琴桥位置，缩短振动琴弦长度；③更换更细的琴弦（任选两条）
四、课堂小结
1. 振动快慢；振动幅度
2. 细、短、紧
3. 短
4. 强3.4《乐器的声音变化》四年级科学教学设计
一、教材分析
本课是小学四年级声学单元第 4 课，在学生初步认识声音由物体振动产生、声音有高低强弱的基础上，聚焦乐器发声原理，以吉他、排箫为探究载体，引导学生动手操作，发现弦乐器、管乐器改变音高、音量的方法。教材设置聚焦、探索、研讨、拓展四大板块，从现代常见乐器延伸至贾湖骨笛、曾侯乙编钟等古代乐器，融合传统文化，层层递进落实声学概念，为后续认识更多发声物体奠定基础。
二、学情分析
四年级学生已知道声音由振动产生，能直观区分声音高低、大小，日常接触吉他、笛子、古筝等乐器，具备生活经验。但学生难以将 “琴弦粗细、长短、松紧”“空气柱长短” 和音高建立逻辑关联，容易混淆音高与音量的改变方式。该阶段学生动手欲望强，适合分组实操探究，需要教师借助记录单梳理实验规律，用直观现象化解抽象振动概念。
三、核心素养分析
科学观念
1. 乐器声音有高低、强弱变化；音高由振动快慢决定，音量由振动幅度决定。
2. 弦乐器依靠改变琴弦粗细、长短、松紧改变音高；管乐器依靠改变空气柱长短改变音高；用力大小改变声音强弱。
科学思维
通过对比实验、观察记录，归纳琴弦、空气柱发声规律，区分音高、音量两种声音变化，建立 “物体结构 — 振动状态 — 声音特点” 的推理逻辑。
探究实践
分组完成吉他弹拨、排箫吹奏实验，规范填写实验记录单，能自主操作、观察、记录、交流实验现象，独立总结乐器声音变化方法。
态度责任
感受古今乐器的声学智慧，了解中国传统乐器历史，体会古人科学创造力；实验中爱护乐器、分工合作，养成严谨细致的观察习惯。
四、教学重点
1. 掌握弦乐器、管乐器改变音高、强弱的方法。
2. 理解振动快慢、振动幅度分别对应声音高低、强弱。
五、教学难点
区分音高和音量的改变方式，理解琴弦长短粗细、空气柱长短影响振动快慢，进而改变音高。
六、教具准备
教师：吉他、排箫、贾湖骨笛、编钟科普短视频、多媒体课件、完整实验记录单；
学生：分组吉他、简易排箫、实验记录单、铅笔。
七、教学过程
配套视频素材
1. 导入视频：公园老人弹奏琵琶、二胡、笛子合奏短视频（1 分钟）
2. 探究辅助视频：吉他琴弦振动慢放、排箫空气柱振动可视化动画（2 分钟）
3. 拓展视频：贾湖骨笛吹奏复原、曾侯乙编钟演奏纪录片片段（3 分钟）
一、导入新课
教师活动：播放公园老人演奏乐器短视频，提问：视频里琵琶、二胡、笛子发出的声音有什么不同？为什么同一把乐器能唱出高低不同的曲调？引出课题《乐器的声音变化》。
学生活动：观看视频，自由发言，说出声音有高有低、有大有小，带着疑问进入课堂。
设计意图：利用生活化场景激发兴趣，抛出核心问题，锁定本节课探究主题。
二、讲授新课
（一）聚焦板块
教师活动：出示教材聚焦问题 “乐器的声音变化是怎样实现的？”，讲解声音变化分为两类：高低变化（音高）、强弱变化（音量），明确本节课两个探究方向：弦乐器吉他、管乐器排箫。
学生活动：齐读聚焦问题，区分 “声音高低” 和 “声音大小” 两个概念，明确实验目标。
设计意图：拆解核心问题，理清探究主线，为后续实验搭建认知框架。
（二）探索板块
活动 1：探索吉他声音的变化
1. 同样力度弹拨不同琴弦
教师活动：分发分组吉他，示范操作，要求学生用相同力气弹拨三根粗细不同琴弦，指导填写《不同琴弦的声音变化》记录单，巡视引导观察琴弦粗细、声音高低。
学生活动：分组实验，对比琴弦 1（粗）、琴弦 2（中等）、琴弦 3（细），记录现象：粗琴弦振动慢、声音低；细琴弦振动快、声音高，完成表格填写。
设计意图：控制力度不变，对比琴弦粗细，初步建立粗细与音高的关系。
2. 同一根琴弦发出不同声音
教师活动：提出任务，两种操作方法：按压琴弦不同位置、调节琴弦松紧，示范操作，发放《琴弦发声规律》记录单，引导观察琴弦振动长短、松紧变化对应的声音。
学生活动：分组操作，按压琴弦时，按压位置越靠近琴头，振动琴弦越长，声音越低；拧紧琴弦，振动变快，声音变高，完整记录两组实验现象。
设计意图：控制琴弦粗细不变，通过长短、松紧两个变量，完善弦乐器音高变化规律。
活动 2：探究排箫声音的变化
教师活动：出示排箫，讲解排箫靠管内空气柱振动发声，要求学生用相同力度吹三根长短不同箫管，发放《不同箫管声音的变化》记录单。
学生活动：依次吹奏长、中、短箫管，记录：长箫管空气柱长，振动慢，声音低；短箫管空气柱短，振动快，声音高。
设计意图：切换管乐器探究，对比弦乐器，归纳管乐器音高变化统一规律。
小结探索实验
教师活动：汇总两组实验，引导学生总结：改变琴弦粗细、长短、松紧，改变空气柱长短，能改变声音高低；弹拨、吹奏时用力大小，改变声音强弱。
学生活动：小组交流，完整复述实验规律。
（三）研讨板块
教师活动：出示两个研讨问题，组织小组讨论，指名汇报，梳理标准答案。
问题 1：几种乐器声音的高低变化分别是怎样实现的？
问题 2：几种乐器声音的强弱变化分别是怎样实现的？
学生活动：小组讨论交流，结合吉他、排箫实验作答，互相补充完善答案。
设计意图：内化实验结论，锻炼归纳、表达能力，区分音高、音量两种变化逻辑。
（四）拓展板块
教师活动：出示贾湖骨笛、曾侯乙编钟图片，播放科普短视频，提问：古代乐器如何实现声音高低变化？
学生活动：观看视频，思考回答：骨笛通过按住不同孔洞改变空气柱长短；编钟依靠钟体大小、厚薄不同，振动快慢不同，发出高低不同声音。
设计意图：融合中华传统文化，拓展乐器种类，感受古代先民的科学智慧，落实态度责任素养。
三、课堂练习
（一）选择题
1. 吉他细琴弦弹拨后，声音会（）
A. 更低 B. 更高 C. 更大
答案：B
2. 吹排箫时，吹最短的管子，空气柱（），声音最高
A. 长 B. 短 C. 不变
答案：B
3. 想让吉他声音变强，正确做法是（）
A. 轻轻拨弦 B. 用力拨弦 C. 按压琴弦中间
答案：B
（二）判断题
1. 琴弦越松，振动速度越快，声音越高。（×）
解析：琴弦越松，振动越慢，声音越低。
2. 排箫长管空气柱长，发出低音。（√）
3. 改变弹拨力度，只能改变声音高低。（×）
解析：力度改变声音强弱，不改变高低。
（三）情境题
小明弹吉他时，觉得音调太低，有两种办法可以调高琴弦声音，请写出两种方法。
答案：①把琴弦拧紧；②手指按压靠近琴桥的位置，缩短振动琴弦长度；③换更细的琴弦（任选两种即可）。
四、课堂小结
今天我们一起探究了吉他、排箫两种乐器的声音变化。我们发现，声音分为高低和强弱两种变化。吉他这类弦乐器，改变琴弦粗细、长短、松紧，就能改变声音高低；弹拨力气大小，改变声音强弱。排箫靠空气柱振动发声，管子越短空气柱越短，声音越高。古代的骨笛、编钟也是利用这个原理，通过改变空气柱、器物大小厚薄调节音高。物体振动越快声音越高，振动幅度越大声音越响。课后大家可以观察家里的乐器，找找改变声音的小秘密。
八、板书设计
乐器的声音变化
1. 声音两类变化：高低（音高）、强弱（音量）
一、弦乐器（吉他）
音高：琴弦细 / 短 / 紧 → 振动快 → 声音高
音量：用力大 → 振动幅度大 → 声音强
二、管乐器（排箫、骨笛）
音高：空气柱短 → 振动快 → 声音高
三、古代乐器
骨笛：孔洞改变空气柱；编钟：钟体大小厚薄调音高
九、教学反思
成功之处
1. 以分组实操为主，学生亲手弹吉他、吹排箫，直观感知振动差异，抽象声学概念变得易懂，课堂参与度高。
2. 融合贾湖骨笛、编钟传统文化素材，兼顾科学知识与文化熏陶，落实核心素养中的态度责任。
3. 分层设计记录单，分步完成实验，降低四年级学生归纳规律的难度，练习针对性强，及时巩固知识点。
不足之处
1. 课堂实验时间把控不足，部分小组操作较慢，研讨交流时间被压缩，学生发言不够充分。
2. 少数学生混淆音高与音量，无法快速区分 “改变琴弦粗细” 和 “改变弹拨力度” 两种变化，难点突破不够透彻。
3. 古代乐器拓展仅依靠视频，缺少实物模型，学生难以直观感受编钟、骨笛的发声差异。
教学建议
1. 课前提前分组，培训小组长规范操作，压缩实验耗时，预留充足研讨分享时间。
2. 增加对比演示动画，用快慢镜头直观展示振动快慢、振动幅度，强化音高、音量的区分训练。
3. 准备简易骨笛、大小铃铛教具，课堂现场演示古代乐器发声，增强直观体验；增加课后拓展任务，让学生回家观察家中乐器。
附：完整实验记录单填写范本
记录单 1：不同琴弦的声音变化
琴弦 琴弦的特点 声音
琴弦 1 粗、振动慢 声音低
琴弦 2 粗细中等、振动速度中等 声音中等
琴弦 3 细、振动快 声音高
记录单 2：琴弦发声规律
方法 琴弦的变化 声音的变化
按压不同位置 按压越靠近琴头，振动琴弦越长 琴弦越长，声音越低
调节松紧 拧紧琴弦，琴弦变紧；放松则变松 琴弦越紧，声音越高
记录单 3：不同箫管声音的变化
箫管 箫管的特点 声音
箫管 1 管子长，内部空气柱长 声音低
箫管 2 管子长度中等，空气柱中等 声音中等
箫管 3 管子短，内部空气柱短 声音高
研讨问题标准答案
1. 高低变化：吉他依靠改变琴弦粗细、长短、松紧；排箫、骨笛依靠改变空气柱长短；编钟依靠钟体大小、厚薄。
2. 强弱变化：弹拨、吹奏乐器时，用力越大，物体振动幅度越大，声音越强；用力越小，振动幅度越小，声音越弱。(共23张PPT)
3.4《乐器的声音变化》
2026年秋期教科版（新教材）四年级上册科学
乐器很神奇，能发出高低强弱不同的美妙声音。
视频里琵琶、二胡、笛子发出的声音有什么不同？为什么同一把乐器能唱出高低不同的曲调？
导入新课
三者音色不同，琵琶清脆、二胡浑厚、笛子清亮，一听就能区分。同一乐器能变音调，是因为可以改变发声部分长短松紧：弦乐器按弦改变弦长，笛子堵孔改变空气柱长度，长短变化让振动快慢改变，从而发出高低不同的声音。
乐器的声音变化是怎样实现的？
讲授新课
弦乐器靠按压改变琴弦长短，短弦振动快音高；管乐器堵住气孔改变空气柱长度，空气柱越短音调越高；打击乐器靠改变长短厚薄调节振动速度。通过改变发声体长度、粗细、松紧，改变振动快慢，以此发出高低不同的声音。
1.探索吉他声音的变化。用同样的力度弹拨吉他上不同的琴弦，观察声音的变化规律。
琴弦 琴弦的特点 声音
琴弦 1 细、短、紧 高
琴弦 2 粗细、长短、松紧中等 中等
琴弦 3 粗、长、松 低
不同琴弦的声音变化
实验结论:
琴弦越细、越短、拉得越紧，振动速度越快，发出的音调越高；琴弦越粗、越长、越松弛，振动速度越慢，音调越低。
想办法让同一根琴弦发出不同的声音，记录我们的观察结果。
方法 琴弦的变化 声音的变化
按压不同位置 按压点越靠近琴头，振动的琴弦越短；反之振动弦越长 振动弦越短，声音越高；振动弦越长，声音越低
调节松紧 琴弦调紧，张力变大；琴弦调松，张力变小 琴弦越紧，声音越高；琴弦越松，声音越低
琴弦发声规律
规律总结:
琴弦发声高低由振动部分长度、松紧决定：振动弦越短、拉得越紧，振动越快，音调越高；振动弦越长、越松弛，振动越慢，音调越低。
2.探究排第声音的变化。
吹不同位置的箫管，使其发出声音，描述声音的变化规律。
1.几种乐器声音的高低变化分别是怎样实现的？
弦乐器（二胡、琵琶、吉他）：按弦改变振动弦长，调弦改变琴弦松紧；弦越短、越紧音调越高。
管乐器（笛子、箫）：按住不同音孔，改变内部空气柱长短；空气柱越短音调越高。
打击乐器（铝片琴、鼓）：长短、厚薄不同的金属片 / 鼓皮，短、薄的部件振动快，声音更高。
2.几种乐器声音的强弱变化分别是怎样实现的？
声音强弱由振动幅度决定，力度控制振幅：
弦乐器：拨弦、拉弦力度越大，琴弦振动幅度越大，声音越强。
管乐器：吹气力度越大，空气柱振动幅度越大，音量更大。
打击乐器：敲击力度越大，铝片、鼓皮振动幅度越大，声音越响亮。
我国有非常悠久的乐器发展史。仔细观察下面这些古代乐器，想一想它们是如何实现声音变化的。
课堂练习
1. 吉他细琴弦弹拨后，声音会（ ）
A. 更低 B. 更高 C. 更大
2. 吹排箫时，吹最短的管子，空气柱（ ），声音最高
A. 长 B. 短 C. 不变
3. 想让吉他声音变强，正确做法是（ ）
A. 轻轻拨弦 B. 用力拨弦 C. 按压琴弦中间
B
一、选择题
B
B
1. 琴弦越松，振动速度越快，声音越高。（ ）
解析：琴弦越松，振动越慢，声音越低。
2. 排箫长管空气柱长，发出低音。（ ）
3. 改变弹拨力度，只能改变声音高低。（ ）
解析：力度改变声音强弱，不改变高低。
×
√
二、判断题
√
小明弹吉他时，觉得音调太低，有两种办法可以调高琴弦声音，请写出两种方法。
答案：①把琴弦拧紧；②手指按压靠近琴桥的位置，缩短振动琴弦长度；③换更细的琴弦（任选两种即可）。
三、情境题
今天我们一起探究了吉他、排箫两种乐器的声音变化。我们发现，声音分为高低和强弱两种变化。吉他这类弦乐器，改变琴弦粗细、长短、松紧，就能改变声音高低；弹拨力气大小，改变声音强弱。排箫靠空气柱振动发声，管子越短空气柱越短，声音越高。古代的骨笛、编钟也是利用这个原理，通过改变空气柱、器物大小厚薄调节音高。物体振动越快声音越高，振动幅度越大声音越响。课后大家可以观察家里的乐器，找找改变声音的小秘密。
课堂总结
3.4 乐器的声音变化
1. 声音两类变化：高低（音高）、强弱（音量）
一、弦乐器（吉他）
音高：琴弦细 / 短 / 紧 → 振动快 → 声音高
音量：用力大 → 振动幅度大 → 声音强
二、管乐器（排箫、骨笛）
音高：空气柱短 → 振动快 → 声音高
三、古代乐器
骨笛：孔洞改变空气柱；编钟：钟体大小厚薄调音高
板书设计

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