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3.5《设计我们的乐器》导学案
班级：________ 姓名：________ 小组：________
学习目标
1. 科学观念：知道声音由物体振动产生，振动部件松紧、长短、粗细会改变音调高低。
2. 科学思维：经历完整工程流程：明确任务→设计方案→动手制作→评测改进。
3. 探究实践：小组合作设计并制作能发出6个音（1、2、3、4、5、6）的简易乐器，演奏《小星星》。
4. 态度责任：学会利用废旧材料制作乐器，懂得分工合作，树立环保节约意识。
学习重难点
重点：规范完成乐器设计方案，制作出具备6个不同音调的简易乐器。
难点：精准调试乐器，保证6个音调清晰、音准稳定，并根据评价标准优化作品。
课前准备
1. 教师素材：《小星星》合奏视频、橡皮筋琴制作示范视频、废旧创意乐器视频、评价标准海报。
2. 小组材料：硬纸板/木板、橡皮筋、塑料吸管、胶带、剪刀、彩笔、设计记录单。
一、课前预习·旧知回顾
1. 声音是由物体________产生的。
2. 物体振动越________，音调越高；振动越________，音调越低。
3. 改变振动物体的________、________、粗细，能发出高低不同的声音。
二、课堂探究
探究任务1：明确制作任务与评价标准
1. 本课核心任务：自制乐器要能发出____、____、____、____、____、____六个音，演奏《小星星》片段。
2. 作品三大评价维度：________、________、外观做工。
3. 优秀作品要求：至少____个准确音调，乐器做工精细。
探究任务2：设计乐器方案（小组合作完成）
一份完整乐器设计图必须标注三大要素：
①发声方式 ②音调变化方法 ③制作材料
可选两种乐器方案参考：
方案A：橡皮筋琴
发声方式：________振动发声
变音方法：改变橡皮筋________调节音调
方案B：吸管排箫
发声方式：管内________振动发声
变音方法：改变吸管________调节音调
小组绘制简易设计图（留白）：
探究任务3：制作流程与小组分工
1. 完整制作步骤：选材料→________→组装装饰→________
2. 小组分工建议：绘图员、裁剪加工员、________、记录员。
3. 安全提示：使用剪刀时规范操作，不随意挥舞。
4. 调音小技巧：
拉紧橡皮筋，音调变____；放松橡皮筋，音调变____。
短吸管音调____；长吸管音调____。
探究任务4：制作、调试与对比改进
1. 动手制作后，反复调试乐器，尝试演奏《小星星》6音旋律。
2. 对比成品乐器（排箫、口琴）思考：自制乐器和专业乐器各有什么优缺点？
优点：材料易得、创意强、制作简单；
缺点：________、音色单薄、耐用性差。
3. 自评互评：对照评价标准打分，写下乐器改进思路。
三、课堂巩固练习
（一）选择题
1. 橡皮筋琴依靠（）振动发出声音
A. 木板 B. 橡皮筋 C. 管内空气
2. 想要拉高橡皮筋琴的音调，正确做法是（）
A. 拉紧橡皮筋 B. 放松橡皮筋 C. 更换粗橡皮筋
3. 吸管排箫中短吸管发出的声音（）
A. 音调高 B. 音调低 C. 声音更强
（二）判断题（对打√，错打×）
1. 只要能发出声响的乐器就是优秀作品。（）
2. 调整振动部件的长短、松紧，能够改变音调高低。（）
3. 制作乐器可以不用设计方案，直接动手制作更快。（）
（三）情境思考题
小明制作橡皮筋琴，只调出3个不同音调，无法演奏完整《小星星》，请你写出两条可行改进建议。
________________________________________________________
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四、课堂总结
1. 音调规律：振动部件紧、短→音调____；振动部件松、长→音调____。
2. 完整工程流程：________→选材加工→组装调试→________。
3. 课后拓展：利用塑料瓶、水管等废旧材料，改良、创新你的小乐器。
参考答案
一、课前预习·旧知回顾
1. 振动
2. 快；慢
3. 长短；松紧
二、课堂探究
探究任务1
1. 1、2、3、4、5、6
2. 音数量；音准
3. 5
探究任务2
方案A：橡皮筋；松紧
方案B：空气；长短
探究任务3
1. 加工；调音调试
2. 组装调音员
4. 高；低；高；低
探究任务4
2. 音准不稳定
三、课堂巩固练习
（一）选择题
1.B 2.A 3.A
（二）判断题
1.× 解析：优秀乐器需要音准达标、至少5个清晰音调，做工精细。
2.√
3.× 解析：工程实践要求先设计完整方案，再动手制作。
（三）情境思考题
①增加多根松紧程度不同的橡皮筋，区分出6种音调；
②逐根调整橡皮筋松紧，让每根橡皮筋发出高低不同、清晰稳定的音调。
四、课堂总结
1. 高；低
2. 设计方案；评价改进3.5《设计我们的乐器》教学设计
一、教材分析
本课是声音单元工程实践课，依托声音高低、强弱相关科学知识，设置 “自制乐器演奏《小星星》6 音旋律” 真实工程任务。教材依次给出任务要求、评价标准、设计方案模板、制作实施流程，完整呈现工程设计流程：明确任务 — 设计方案 — 动手制作 — 评价改进。
本课融合声学知识与手工工程实践，引导学生运用 “改变振动部件长短、松紧、粗细改变音调” 的科学原理，利用木板、橡皮筋、塑料吸管等身边材料制作乐器，落实工程设计完整流程，同时对比自制乐器与成品乐器差异，深化对声音振动原理的理解，培养创新与动手能力。
二、学情分析
四年级学生已前序学习声音由物体振动产生、音调高低和振动快慢有关，具备基础声学科学观念；动手能力较强，喜欢手工制作，但完整工程设计思维薄弱，容易只关注外观忽略音准、音数量要求。
学生能轻松操作橡皮筋、纸板、吸管等简易材料，但难以精准控制音调，设计方案书写不完整；小组合作制作时分工易混乱，同时对乐器评价标准缺乏清晰认知，需要教师分步引导规范设计、制作、评价全流程。
三、核心素养分析
科学观念
通过制作橡皮筋琴、吸管排箫，巩固声音由振动产生，振动快慢决定音调高低；知道改变振动体松紧、长短、粗细，能发出高低不同的声音，建立声学与生活乐器的联系。
科学思维
经历 “提出任务 — 设计方案 — 动手制作 — 评测改进” 完整工程思维，能根据 6 音演奏需求，推理调整材料结构改变音调，对比自制乐器与商用乐器优缺点，学会分析、优化作品。
探究实践
自主完成乐器设计绘图、材料加工、组装调试，小组合作完成乐器制作，并用自制乐器演奏 6 音旋律；依据评价标准自评、互评作品，掌握简易工程制作与评测方法。
态度责任
乐于利用废旧、身边材料创新制作乐器，感受音乐与科学结合的乐趣；小组合作中学会分工协作、耐心调试改进作品；懂得循环利用生活材料，树立节约环保意识。
四、教学重点
1. 掌握完整工程设计流程，规范书写包含发声方式、变音方法、材料的乐器设计方案。
2. 利用身边材料制作能发出 6 个不同音调的简易乐器，完成《小星星》旋律演奏。
五、教学难点
精准调整乐器结构，让乐器发出 6 个清晰、音准稳定的音调，依据评价标准优化改进作品。
六、教具准备
教师教具
木板、彩色橡皮筋、塑料吸管、纸盒、胶带、马克笔；成品排箫、口琴；评价标准海报、设计记录单。
学生学具
木板 / 硬纸板、各色橡皮筋、吸管、胶带、剪刀、彩笔、记录单。
七、教学过程
一、导入新课（5 分钟）
教师活动乐器为什么能弹出高低不同的音符？如果不给专业乐器，只用桌上纸板、橡皮筋，我们能不能自己做一把能演奏《小星星》的乐器？出示本课课题《设计我们的乐器》。
学生活动：观看视频，回忆前课声音振动知识，自由发言乐器发声原理，明确本节课自制乐器的任务。
设计意图：用熟悉儿歌激发兴趣，联结旧知，抛出工程实践任务，快速聚焦课堂主题。
二、讲授新课（30 分钟）
（一）聚焦：明确制作任务与评价标准
教师活动：出示教材任务单，讲解核心要求：自制乐器需要发出 1、2、3、4、5、6 共 6 个音，演奏《小星星》片段；出示乐器三级评价标准，逐条解读音的数量、音准、外观结构三项评分维度，告诉学生优秀作品需要达到 5 个以上准音、做工精细。提问：要拿到优秀等级，我们制作时要重点注意什么？
学生活动：齐读旋律乐谱，读懂 6 音要求，小组交流评价标准，梳理制作乐器的三大目标：音够 6 个、音调准确、做工美观。
设计意图：清晰界定工程任务与评测标尺，让学生制作前有明确目标，避免盲目动手。
（二）探索：设计乐器方案
教师活动：出示教材橡皮筋琴设计样例，讲解完整设计图必须包含三点：发声方式、音调变化方法、制作材料；示范在记录单绘制简易设计图，标注结构。巡视指导小组，纠正缺失要素的设计方案，引导学生思考两种方案：橡皮筋琴（改变松紧变音）、吸管排箫（改变管长变音）。
学生活动：以小组为单位讨论乐器类型，填写设计记录单，画出设计图，标注发声、变音、材料三要素，组内互相检查方案完整性。
设计意图：搭建工程设计思维框架，规范方案书写，训练学生先设计、后制作的严谨思维。
（三）研讨：规划实施制作流程
教师活动：出示实施计划流程图（选材料→加工→组装装饰）。抛出研讨问题：1. 选择材料要考虑哪些因素？（软硬、振动效果、易加工）2. 怎样高效完成制作？引导小组分工：绘图员、裁剪加工员、组装调音员、记录员。同时提出安全要求：剪刀规范使用。
学生活动：小组讨论材料选择依据，分配制作分工；预判制作难点：音调不准、橡皮筋松动，提前想好调试办法。
设计意图：拆解制作步骤，落实小组分工，提前规避制作难题，提升动手效率。
（四）拓展：制作、调试、对比优化
教师活动：组织学生动手制作，巡回指导调音，针对音调不足的小组提供调整建议（拉紧橡皮筋调高、剪短吸管调高）；作品完成后，组织学生分组演奏旋律。出示成品排箫，引导对比研讨：自制乐器和购买乐器有什么差别？最后引导学生对照评价标准，自评、互评作品，提出改进方案。播放废旧创意乐器拓展视频。
学生活动：小组合作加工、组装、反复调试乐器，演奏《小星星》；对比成品乐器，从音色、音准、耐用度、外观发言；对照评价标准打分，写下改进思路。
设计意图：落实动手探究实践，通过对比、互评推动学生反思优化，拓展创意乐器思路。
三、课堂练习（7 分钟）
选择题
1. 橡皮筋琴靠（ ）振动发声
A. 木板 B. 橡皮筋 C. 空气
答案：B
2. 想要让橡皮筋音调变高，应该（ ）
A. 拉紧橡皮筋 B. 放松橡皮筋 C. 加粗橡皮筋
答案：A
3. 吸管排箫短吸管发出的声音（ ）
A. 音调高 B. 音调低 C. 声音大
答案：A
判断题
1. 乐器只要能发出声音就算优秀作品（×）
解析：优秀乐器要求音调准确、至少 5 个音，做工精细。
2. 改变振动材料的长短、松紧可以改变音调（√）
3. 制作乐器不用提前设计，直接动手做更快（×）
解析：完整工程需要先设计方案，再制作。
情境题
小明做橡皮筋琴只做出 3 个音，达不到演奏《小星星》的要求，请你给他两条改进建议。
答案：①增加不同松紧的橡皮筋，多设置振动琴弦；②调整每根橡皮筋松紧，区分出 6 种高低不同音调。
四、课堂小结
今天我们完成了自制乐器的完整工程实践。先明确了要做能发出 6 个音、演奏《小星星》的乐器，读懂了音数量、音准、外观三项评价标准；接着小组完成乐器设计方案，写清发声方式、变音方法和材料；之后分工合作动手制作、反复调试音调。我们知道橡皮筋靠振动发声，拉紧、缩短振动部件音调会变高。对比成品乐器后，发现自制乐器材料简单、方便创意改造，但音准和音色不如专业乐器。课后大家可以利用塑料瓶、水管等废旧材料，继续改良自己的小乐器。
五、板书设计
5 设计我们的乐器
1. 任务：6 个音，演奏《小星星》
2. 设计三要素：发声方式｜变音方法｜制作材料
3. 音调规律：紧 / 短 → 音调高；松 / 长 → 音调低
4. 制作流程：设计→选材加工→组装调试→评价改进
5. 评价标准：音数量、音准、外观做工
八、教学反思
成功之处
1. 完整落实工程实践流程，从方案设计到制作、评价层层递进，贴合四年级学生认知，搭配示范降低制作难度，大部分小组能做出 6 音乐器并完成演奏。
2. 评价标准贯穿课堂全过程，学生自评互评环节清晰，学生能主动发现乐器音准、做工问题，科学思维得到锻炼。
3. 利用生活常见材料开展制作，学生参与热情高，小组分工清晰，探究实践素养有效落地。
不足之处
1. 课堂制作时间紧张，部分动手慢的小组来不及精细调音，只能达到合格等级，缺少充足二次改进时间。
2. 对乐器音调原理讲解较浅，少数学生只会操作，不能清晰说出 “松紧、长短改变振动快慢” 的底层逻辑。
3. 小组互评环节时间不足，学生只能简单打分，深入改进交流较少。
教学建议
1. 课前预留 5 分钟预制作，或拆分课时，本节课完成设计与基础制作，下节课预留充足调试、改良时间。
2. 增加对比实验，课堂提前演示松紧、长短橡皮筋音调对比，强化振动快慢与音调的科学观念。
3. 设计简易互评记录表，引导学生写出具体改进意见，深化研讨交流；课后布置拓展作业，鼓励学生利用废旧材料改良乐器。(共18张PPT)
3.5《设计我们的乐器》
2026年秋期教科版（新教材）四年级上册科学
我们可以用身边的材料设计并制作一个既简单又能演奏的乐器！
视频里的乐器为什么能弹出高低不同的音符？如果不给专业乐器，只用桌上纸板、橡皮筋，我们能不能自己做一把能演奏《小星星》的乐器？
导入新课
骨笛靠改变空气柱长短、编钟靠钟体大小发出高低音。能用纸板和橡皮筋自制弦乐器：把橡皮筋绷紧固定在纸板上，分出长短不同的皮筋，短皮筋振动快音调高，拨动不同皮筋就能弹出《小星星》高低音符。
利用身边的材料制作乐器并用其演奏一段旋律。
将我们的方案以设计图的形式呈现出来。
乐器设计方案应包含的内容：
乐器的发声方式。
音调变化的方式。
制作乐器所需的材料。
一、简易橡皮筋琴乐器设计方案
制作材料：硬纸板、5 根粗细相同的橡皮筋、两根小木棍、胶带
发声方式：拨动橡皮筋，依靠皮筋振动发出声音
音调变化方式：将木棍固定在纸板两端，把橡皮筋拉成长短不同的五根；皮筋越短，振动越快，音调越高，分出 5 个音，可弹奏《小星星》
结构说明：纸板做底座，木棍绷紧皮筋，五根长短不一的皮筋平行排列
评价内容 合格 良好 优秀
音的数量 有 1～3 个音 达到 4 个音 达到 5 个音
音准情况 音调不准 有 1～2 个音调不准 音调准确
外观结构 做工粗糙 做工一般 做工精细
三、评价标准解读
音的数量：能发出的独立音符越多，等级越高，优秀标准可完整演奏简单乐曲
音准情况：拨动后音调稳定、高低区分清晰为优秀，误差越少评分越高
外观结构：造型整齐牢固、边缘平整、固定牢固即为做工精细
比较一下自己制作的乐器和购买的乐器之间有什么差别。
自制排箫手工裁剪有误差，音准较差，管材固定松散、做工粗糙，音色单薄，能吹出的音符少。购买的成品尺寸精准，音调标准，外观精致牢固，音色饱满，音管数量多，可演奏更多乐曲。
课堂练习
1. 橡皮筋琴靠（ ）振动发声
A. 木板 B. 橡皮筋 C. 空气
2. 想要让橡皮筋音调变高，应该（ ）
A. 拉紧橡皮筋 B. 放松橡皮筋 C. 加粗橡皮筋
3. 吸管排箫短吸管发出的声音（ ）
A. 音调高 B. 音调低 C. 声音大
B
一、选择题
A
A
1. 乐器只要能发出声音就算优秀作品（ ）
解析：优秀乐器要求音调准确、至少 5 个音，做工精细。
2. 改变振动材料的长短、松紧可以改变音调（ ）
3. 制作乐器不用提前设计，直接动手做更快（ ）
解析：完整工程需要先设计方案，再制作。
×
√
二、判断题
×
小明做橡皮筋琴只做出 3 个音，达不到演奏《小星星》的要求，请你给他两条改进建议。
答案：①增加不同松紧的橡皮筋，多设置振动琴弦；②调整每根橡皮筋松紧，区分出 6 种高低不同音调。
三、情境题
今天我们完成了自制乐器的完整工程实践。先明确了要做能发出 6 个音、演奏《小星星》的乐器，读懂了音数量、音准、外观三项评价标准；接着小组完成乐器设计方案，写清发声方式、变音方法和材料；之后分工合作动手制作、反复调试音调。我们知道橡皮筋靠振动发声，拉紧、缩短振动部件音调会变高。对比成品乐器后，发现自制乐器材料简单、方便创意改造，但音准和音色不如专业乐器。课后大家可以利用塑料瓶、水管等废旧材料，继续改良自己的小乐器。
课堂总结
3.5 设计我们的乐器
1.任务：6 个音，演奏《小星星》
2.设计三要素：发声方式｜变音方法｜制作材料
3.音调规律：紧 / 短 → 音调高；松 / 长 → 音调低
4.制作流程：设计→选材加工→组装调试→评价改进
5.评价标准：音数量、音准、外观做工
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